JP3499121B2 - 時計の秒針修正方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 【０００１】 【発明の技術分野】本発明は、時計、特に同期モータに
よりスイープ運針される秒針を備えた時計の秒針修正方
法に関する。 【０００２】 【従来の技術】従来、指針により時刻を表示する時計の
運針方法としては、ステップ運針とそれより運針音の静
かなスイープ運針が一般的である。 【０００３】その中で、デジタル時計を内蔵し、その計
時時刻に指針表示を整合させる電子調時時計の場合はス
テップ運針を一般に採用しており、スイープ運針はほと
んど使用されていなかった。 【０００４】 【発明が解決しようとする課題】電子調時時計で運針音
を静かにさせる場合スイープ運針が有効であるが、スイ
ープ運針は同期モータで駆動しているため起動性に問題
があり、時刻修正時において正確に秒針と内蔵デジタル
時計との整合をとることが困難であった。 【０００５】 【課題を解決するための手段】本発明は、同期モータに
より秒針をスイープ運針する時計の秒針修正方法におい
て、基準信号の受信に応じて、秒針をその検出位置から
運針を開始し、次に上記秒針が検出されるまでの時間か
ら同期モータの起動遅れによる秒針の誤差時間を検出
し、その後の所望時間内における秒針の運針速度を制御
して上記誤差時間を修正するので、正確な秒針の修正が
できる。 【０００６】 【発明に実施の形態】本願の請求項１に係る発明は、同
期モータにより秒針をスイープ運針する時計の秒針修正
方法において、基準信号の受信によって、上記秒針をそ
の検出位置から運針を開始し、次に上記秒針が検出され
るまでの時間から上記同期モータの起動遅れによる秒針
の誤差時間を検出し、その後の所望時間内における秒針
の運針速度を制御して上記誤差時間を修正している。 【０００７】 【実施例】以下、本発明を図面に示す実施例に基づいて
具体的に説明する。 【０００８】図１において、１は受信部で、アンテナ、
同調回路、増幅回路および検波回路などからなり、郵政
省の管轄下で長波標準電波に時刻コードを重畳して送信
している信号を受信し波形成形を行う。なお、この信号
は１分間を１フレームとして１月１日からの累積日数か
ら時、分および０秒までの時刻データをバイナリーコー
ドで直列に送出している。具体的には、１ビットを１Ｈ
ｚの矩形パルスとし、“１”、“０”の重みづけはそれ
ぞれパルス幅を５００ｍｓ、８００ｍｓとすることによ
り表し、さらにポジションマーカとして２００ｍｓのパ
ルスを用い、搬送波としては４０ｋＨｚが用いられてい
る。２は制御部で、制御手段および時刻修正手段を構成
する制御回路２１、現在時刻を計時する計時回路２２等
からなる。制御回路２１はＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等か
らなり、各種の動作を制御する。３は時計体で、時針３
１ａ、分針３１ｂ、秒針３１ｃおよび文字盤３１ｄによ
り現在時刻を表示する時刻表示部３１、時針３１ａおよ
び分針３１ｂを駆動するモータ（図示せず。）、秒針３
１ｃをスイープ運針する同期モータ３２等からなる。文
字盤３１ｄには、秒針３１ｃの０秒位置に対応した箇所
に秒針３１ｃを検出するためのセンサ３１ｄ１（例え
ば、光学センサや機械式センサ等）が設けてあり、制御
回路２１の制御により秒針３１ｃの０秒位置を間欠的に
検出する。同期モータ３２は制御回路２１より入力する
基本周波数Ｆ０の運針パルスで駆動される。 【０００９】次に、図２を参照して動作を説明する。な
お、本例では毎日ＡＭ１：００から時刻修正動作を行う
ものとし、通常、秒針３１ｃは基本周波数Ｆ０の運針パ
ルスで運針しているものとする（ステップ２ａ）。 【００１０】計時回路２２の計時時刻がＡＭ１：００に
なると、制御回路２１はセンサ３１ｄ１を動作させ、秒
針３１ｃの０秒位置への到達を検出する（ステップ２
ｂ、２ｃ、２ｄ）。 【００１１】秒針３１ｃが０秒位置に達すると、制御回
路２１は秒針３１ｃの運針を停止し、受信部１を動作さ
せ受信を開始する（ステップ２ｅ、２ｆ）。 【００１２】受信回路２は受信した信号から上述したよ
うな１ビットを１Ｈｚの矩形パルスとする時刻コード、
すなわち１秒ごとにパルスが送信される時刻コードを復
調し、制御回路２１へ出力する。 【００１３】制御回路２１は、この１秒ごとの時刻コー
ドを読み取り、時刻情報にデコードし、正確に時刻情報
を受信できた場合、この時刻情報に基づいて計時回路２
２の計時時刻を修正する（ステップ２ｇ）。具体的に
は、時刻コードのデューティによりビットを“１”
“０”“マーカ”の３値に判別し、時刻コードの送信フ
ォーマットに基づきデコードを行い、デコードされた時
刻情報を１分１フレームとして扱い、連続するフレーム
で時刻のずれが１分となるまで最大５分間、時刻コード
のデコードを継続し、５分以内に連続するフレームで時
刻のずれが１分となると、正確に時刻情報を受信できた
と判断し、この時刻情報に基づいて計時回路３の計時時
刻を修正する。 【００１４】計時回路２２の時刻修正が終了すると、時
刻表示部３１の時針３１ａ、分針３１ｂの表示位置を、
計時回路２２が計時する時刻の次の正分位置に合わせる
（ステップ２ｈ）。 【００１５】計時回路２２の計時時刻が上記次の正分に
なったら、すなわち受信した時刻情報内の基準０秒信号
に応じたタイミングで秒針３１ｃの運針をスタートさせ
る。このとき、同期モータ３２は基本周波数Ｆ０の運針
パルスで秒針３１ｃを運針する（ステップ２ｉ）。すな
わち、秒針３１ｃは０秒位置からスイープ運針を開始す
ることになる。 【００１６】このとき、同期モータ３２の起動性の問題
から秒針３１ｃの表示は計時回路２２の計時時刻に対し
若干の遅れが発生する。 【００１７】本例ではこの遅れを修正するために、運針
パルスの印加開始時から次に秒針３１ｃが検出されるま
での時間を計時してこの遅れ時間すなわち誤差時間を検
出し、所定時間の間、同期モータ３２に印加する運針パ
ルスの周波数を変えている。以下、この動作を図２のス
テップ２ｉ以降の動作として説明する。 【００１８】秒針３１ｃが運針を開始してから再び０秒
位置に到達し、センサ３１ｄ１で再度検出されると、制
御回路２１は運針パルスの印加開始時、すなわち計時回
路２２の正分（０秒）のタイミングからセンサ３１ｄ１
で再度検出されるまでの時間を検出し、この時間の１分
に対する誤差を計算する（ステップ２ｊ、２ｋ）。 【００１９】このとき誤差があると、同期モータ３２に
対して基本周波数Ｆ０の運針パルスに代えて後述するよ
うな周波数Ｆ１の補正運針パルスを一定時間の間出力し
て誤差を修正する（ステップ２ｍ、２ｎ）例えば、補正
運針パルスの周波数Ｆ１の設定方法としては、計時回路
２２に計時時刻に対する誤差の大きさをｘ（秒）で表
し、計時回路２２に対して進んでいる場合は正の値、逆
に遅れている場合は負の値とするようにした場合、１分
間（６０秒）で修正を行う際は、 【００２０】 【数１】 【００２１】で確定する周波数Ｆ１とする。 【００２２】また、１０秒間で修正を行う際は、 【００２３】 【数２】 【００２４】で確定する周波数Ｆ１とし、Ｎ分間で修正
を行う際は、 【００２５】 【数３】 【００２６】で確定する周波数Ｆ１とする。 【００２７】時間をかけて修正を行う場合は誤差を分散
できるので、修正中の運針でも通常の運針とさほど変わ
らない動作にでき、使用者に違和感を与えることがなく
なりスムーズに修正が行える。したがって、誤差が大き
い場合、修正時間を長くすることは有効である。短時間
で修正を行う場合はすぐに時刻修正が終了するので、正
確な時刻を短時間で供給できるようになる。なお、誤差
が小さい場合は、修正時間が短くとも使用者に違和感を
与えることのないスムーズに修正が行えることは言うま
でもない。 【００２８】また、誤差の大きさに応じて上記数１〜３
に示した式のいずれかを選択的に採用するようにしても
よい。この場合、誤差の大きさの大小に関わらず、修正
時の秒針３１ｃの運針速度をほぼ一定にできるようにな
る。 【００２９】また、上記数１〜３に示した式において、
入力する誤差の値に上限を設け、実際の誤差がこれより
大きい場合、数回に分けてその誤差を修正するようにし
てもよい。その際、誤差の上限に伴い修正時の運針速度
に上限ができ、この上限を使用者に違和感を与えない速
度とすれば、いかなる秒修正時にも使用者に違和感を与
えることがなくなりスムーズに修正が行える。 【００３０】上記では秒針３１ｃの遅れだけでなく、進
みに対しても修正できるようにしてあるので、外乱等に
より秒針３１ｃが進んでしまっても修正が可能になる。 【００３１】図２に戻って、この補正運針パルスの出力
が１分より短い場合、再び基本周波数Ｆ０の運針パルス
で秒針３１ｃを運針し（ステップ２ｐ）、ステップ２ｉ
に戻り、上記と同様の動作を行う。 【００３２】上述した修正を行ってもまだ誤差が存在す
る場合には、再度上記の修正動作を繰り返し、誤差が解
消されると修正動作を終了する。 【００３３】このように、秒針３１ｃをスイープ運針す
るために同期モータ３２に入力される運針パルスの基本
周波数を変化させて、計時回路２２が計時する計時秒と
秒針による秒表示とを合わせ込むので、秒針３１ｃがス
イープ運針する電子調時時計でも計時回路２２の計時秒
と秒針３１ｃによる秒表示との整合が容易にとれるよう
になる。 【００３４】時刻修正が行われた際、運針パルスの基本
周波数を変化させて秒針３１ｃによる秒表示と計時回路
２２の計時秒とを合わせ込むので、秒針３１ｃがスイー
プ運針する電子調時時計でも、計時回路２２の計時時刻
を修正するだけで、秒針３１ｃによる表示秒を自動的に
修正できる。 【００３５】時刻情報を備えた信号を受信し、その受信
した信号が備える時刻情報に基づいて計時回路２２の計
時時刻を修正するので、秒針３１ｃによる表示秒まで正
確な時刻情報に自動的に合わせ込むことができる。 【００３６】秒針３１ｃによる秒表示と計時回路２２の
計時秒との差に応じて運針パルスの基本周波数を変化さ
せて秒針３１ｃによる秒表示と計時回路２２の計時秒と
を合わせ込むので、適切な秒針の修正が行えるようにな
る。例えば、秒針３１ｃによる秒表示と計時回路の計時
秒との差の大小に関わらず調時動作時間等を一定にでき
たり、修正時の秒針３１ｃの運針速度をほぼ一定にでき
るようになる。 【００３７】なお、上記の例では図２のステップ２ｍに
おいて誤差が求められたら、補正運針パルスにより秒針
３１ｃを修正するようにしたが、この誤差を制御回路２
１内のＲＡＭ内に記憶してこの動作を終了し、次回の時
刻修正時にステップ２ｎの代わりに、基本周波数Ｆ０の
運針パルスを同期モータ３２に印加開始するタイミング
をそのＲＡＭに記憶してある誤差分だけずらして秒針３
１ｃの表示位置を補正するようにしてもよい。この場
合、２回目の修正以降、スイープ運針する秒針であって
も計時回路の計時秒と秒針による秒表示との整合がとれ
る。また、補正運針パルスが不要になるので制御動作を
簡略化できる。 【００３８】また、上記の例では、時刻修正動作時に秒
針３１ｃを一旦停止させるようにしたが、秒針３１ｃを
止めることなく時刻修正を行うこともできる。以下、そ
の例を簡単に説明する。時刻修正時刻になった際、上記
の例のように秒針３１ｃの位置は検出せずに、受信部１
を動作させ、時刻情報を取得し、その取得した時刻情報
に基づいて計時回路２２の時刻修正を行う。その後、秒
針３１ｃの位置検出を行い、秒針３１ｃが検出された時
刻と計時回路２２の計時時刻との誤差を求める。続い
て、求めた誤差を修正するための補正運針パルスを出力
し、秒針３１ｃの表示位置を修正する。この場合、秒針
３１ｃと時針３１ａおよび分針３１ｂとを別々のモータ
で駆動する必要はなくなり、１つの同期モータで全ての
指針を運針できる。よって、上記の例で示した効果に加
えて、構成の簡略化が図れる。 【００３９】また、１度秒針３１ｃの位置を検出して時
刻修正したら、次回以降の時刻修正時に秒針３１ｃの位
置を検出せず、計時回路２２の修正分だけ補正運針パル
スを出力するようにしてもよい。この場合、上記の例に
比べて時刻修正動作を短くでき、また秒針３１ｃの検出
に要する電力を低減できる。なお、１度も秒針３１ｃの
位置検出を行わずに計時回路２２の誤差分だけ補正運針
パルスを出力するようにしてもよい。この場合、秒針３
１ｃを検出するための構成が省略でき、構成の簡略化お
よび低コスト化が図れる。 【００４０】また、上記では１日に１回だけ計時回路の
計時時刻を修正するようにしたが、修正頻度はこれに限
るものではない。例えば、１日に数回修正を行うように
してもよいし、１週間に１回修正を行うようにしてもよ
い。 【００４１】また、上記では年月日の情報まで含んだ時
刻情報を受信するようにしたが、ラジオ等の時報信号を
検出し、これに応じて計時回路２２の計時時刻を修正す
るようにしてもよい。 【００４２】また、上記では電波から時刻情報を備えた
信号を得るようにしたが、電話の時刻情報サービス等か
ら時刻情報を得るようにしてもよい。 【００４３】また、上記では自動的に計時回路の計時時
刻を修正するようにしたが、手動で修正するものでもよ
い。 【００４４】また、上記では秒針３１ｃの０秒位置を検
出するようにしたが、検出位置はこれに限るものではな
く、適宜変更可能である。 【００４５】 【発明の効果】本発明によれば、同期モータにより秒針
をスイープ運針する時計の秒針修正方法において、基準
信号の受信に応じて、秒針を検出位置から運針を開始
し、次に上記秒針が検出されるまでの時間から同期モー
タの起動遅れによる秒針の誤差時間を検出し、その後の
所望時間内における秒針の運針速度を制御して上記誤差
時間を修正するので、正確な秒針の修正ができる。

【図面の簡単な説明】 【図１】本発明の実施例を示したブロック回路図。 【図２】図１の動作説明のためのフローチャート。 【符号の説明】 ２１ 制御手段、時刻修正手段 ２２ 計時回路 ３１ｃ 秒針 ３２ 同期モータ

フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G04C 9/08 G04C 3/00 G04C 10/00

Claims (1)

1. (57)【特許請求の範囲】 【請求項１】 同期モータにより秒針をスイープ運針す
   る時計の秒針修正方法において、 基準信号の受信に応じて、上記秒針をその検出位置から
   運針を開始し、次に上記秒針が検出されるまでの時間か
   ら上記同期モータの起動遅れによる秒針の誤差時間を検
   出し、その後の所望時間内における秒針の運針速度を制
   御して上記誤差時間を修正することを特徴とする時計の
   秒針修正方法。