JP3676922B2 - 電波修正時計 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、長波の標準電波を用いて表示時刻を修正する電波修正時計に関し、尚詳しくはこの標準電波の解析を簡易なマイクロコンピュータで処理することを可能とする電波修正時計に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
今日、日本標準時を高精度で伝える長波の標準電波（ＪＧ２ＡＳ）を用い、日本標準時との誤差を極めて少なくした時刻を表示する電波修正時計が用いられている。
この電波修正時計の内、指針を駆動して時刻表示をするアナログ時計としては、受信機と、受信機で受信した信号の処理を行って指針駆動モーターを制御するマイクロコンピュータと、を内蔵した時計体とされているものがある。
【０００３】
この時計体は、例えば、図６に示すように、標準電波を受信するバーアンテナ13、及び、標準電波から時刻コードなどを復調する受信復調手段15、更に、時刻コードを解析して指針駆動モータを制御する制御手段としてのマイクロコンピュータ11を有するものである。
そしてこのマイクロコンピュータ11には、ムーブメント21に組み込む秒針用モータ25や時分針用モータ26が接続され、マイクロコンピュータ11からの出力パルスがモータ駆動用バッファ23を介して秒針用モータ25や時分針用モータ26に印加されるものである。
【０００４】
又、このアナログ時計は、時針及び分針が０時０分を示す指針位置を検知する時分針用センサ33、及び、秒針が０秒を示す指針位置を検知する秒針用センサ31もムーブメント21に有し、この時分針用センサ33及び秒針用センサ31もマイクロコンピュータ11に接続しているものである。
尚、このマイクロコンピュータ11には、リセットスイッチ19や水晶発振回路17も接続されている。
【０００５】
そして、このマイクロコンピュータ11には、受信復調手段15の出力レベルを検出するレベル検出手段、標準電波に含まれる信号コードを解読する解析手段としての機能を持たせ、更に標準電波に含まれるコードの内、時刻コードに基づいて当該時計体の時刻カウンタに正確な現時刻を設定する時刻設定手段としての機能をも持たせ、又、標準電波に基づいた時刻コードによる時刻データがセットされ、１秒毎にカウントを進める時刻カウンタが設けられるものである。更に、時刻カウンタのカウント値と指針により表示している現時刻の値との比較を行う比較手段、又、１秒毎に秒針用モータ25を１ステップ駆動し、例えば１０秒毎に時分針用モータ26を１ステップ駆動する主制御手段としての機能と共に、この秒針用モータ25や時分針用モータ26に出力するパルス数をカウントして指針の示す表示時刻を記憶する運針パルスカウンタを有するものである。
【０００６】
又、主制御手段としては、１秒毎に１ステップづつ秒針を歩進させ、１０秒毎に１ステップづつ時分針を歩進させる制御を行うのみでなく、１秒間に１０乃至２０ステップの歩進を行わせる早送り制御も行うものである。
そして、この早送り制御に際しては、時刻カウンタのカウント値と運針パルスカウンタのカウント値との一致検出を行いつつ、両カウンタのカウント値が一致するまで早送りする場合や、秒針用センサ31が秒針の０位置を検出するまで、及び、時分針用センサ33が時針及び分針の０位置を検出するまで早送りを行うこともある。
【０００７】
尚、時計体によっては、秒針用モータ25の他に分針用モータと時針用モータとを設け、３個のモータにより秒針や分針及び時針を各々個別に駆動するものもある。
そして、この電波修正時計では、バーアンテナ13などにより標準電波を受信し、受信復調手段15により標準電波から時刻コードなどを復調し、この復調信号をマイクロコンピュータ11に入力して時刻コードを解析し、時分秒の各データを時刻カウンタにセットするものである。又、このマイクロコンピュータ11は、正確な基準周波数信号を出力する水晶発振器などの発振回路17の出力によりマイクロコンピュータ11を作動させ、このマイクロコンピュータ11に解析手段や主制御手段としての各種制御を行なわせるものである。
【０００８】
この制御としては、電池が挿入されたときやリセットスイッチ19が操作されたとき、図７に示すように、先ず初期設定（Ｓ１１１）を行い、帰零制御（Ｓ１２０）を行うものである。
この帰零制御により、秒針及び時分針を０位置に早送りし、マイクロコンピュータ11は標準電波の解析処理（Ｓ１３０）を行うものであり、標準電波の解析処理により日本標準時の時刻データを読み込んだときは、この時刻データの数値に指針を一致させる早送り修正（Ｓ１４０）を行うものである。
【０００９】
そして、日本標準時の時刻を指針で表示させた後は、１秒毎に秒針を駆動し、１０秒又は数十秒毎に分針及び時針を駆動する通常運針（Ｓ１５０）を行い、更に、自動修正時刻か否かの判断（Ｓ１６１）に基づき、自動修正時刻になったときは標準電波の解析処理（Ｓ１６５）を行って日本標準時の時刻データと指針による表示時刻の表示データとが一致しているか否かの判断（Ｓ１６６）を行い、誤差が生じているときは表示修正（Ｓ１７０）を行うものである。
【００１０】
このようにして、電波修正時計は、電池交換時やリセット時には、指針を０時０分０秒とした後、１秒毎の通常運針を行いつつ標準電波の解析を行い、日本標準時を表示するように指針を運針制御し、以後、１日に１回又は数回の標準電波の受信及びコードの解析を行って正確な時刻の表示を行うものである。
ところで、このように電池で駆動する時計体では、電池の寿命を長くするために、秒針用モータ25や時分針用モータ26に印加するパルス信号のパルス幅を各モータ25,26が１ステップだけ歩進するために必要な最小幅とする制御を行っている。
【００１１】
即ち、各モータの特性に合わせ、図８の（１）に示すように、通常の運針に際しては、１秒毎に秒針用モータ25のＡ端子とＢ端子とに交互にモータ駆動用バッファ23を介してパルス電圧を印加するものとし、且つ、このパルス幅をモータの応答性に合わせて１ステップ回転するのに必要な最小時間、例えば２７．３ミリ秒程度とする制御を行っている。又、早送りに際しても、モータの応答速度に合わせ、図８の（２）に示すように、例えば約５０ミリ秒毎に２７．３ミリ秒程度のパルスをモータ駆動用バッファ23を介して秒針用モータ25のＡ端子とＢ端子とに交互に印加する制御を行っている。尚、時分針用モータ26に対しても、通常運針では１０秒や２０秒毎に２７．３ミリ秒程度のパルスをＡ端子とＢ端子とに交互に印加し、早送りに際しては約５０ミリ秒毎に２７．３ミリ秒程度のパルスをＡ端子とＢ端子とに交互に印加する制御を行っている。
【００１２】
このように、ミリ秒単位でパルス幅やパルス間隔を制御するに際しては、例えば２５６ヘルツなどの周波数を有する基準信号のパルス数をカウントしてパルス幅及びパルス間隔を決定している。
即ち、帰零制御（Ｓ１２０）を行う際、制御手段であるマイクロコンピュータ11は、図９に示すように、先ずモータ駆動パルスの出力を開始し（Ｓ２１１）、秒針用モータ25や分針用モータ26のＡ端子にモータ駆動用バッファ23を介して駆動パルス電圧を印加する。そして、基準信号のパルス数をカウントし（Ｓ２１２）、モータ駆動パルスのパルス幅が所定の幅になったか否かの判断（Ｓ２１３）を、例えば基準信号のパルス数が７パルスなどに達して所定時間が経過したか否かにより判断し、例えば２７．３ミリ秒などの所定時間に達したときにモータ駆動パルスの出力を停止する（Ｓ２１４）ものである。
【００１３】
次に休止幅のカウント（Ｓ２１５）を行い、この休止幅のカウントは基準信号のパルス数を例えば６パルスだけカウントすることにより所定幅である２３．４ミリ秒の時間経過を確保するものであって、このパルス数のカウントにより所定の休止幅即ちパルス間隔が所定幅となったか否かの判断（Ｓ２１６）を行うものである。
【００１４】
この休止幅が所定幅であるか否かの判断に基づいて所定パルス間隔となったと判断したとき、秒針用センサ31や時分針用センサ33の検出を行い（Ｓ２１７）、秒針が０位置に達したことを秒針用センサ31が検知したときは秒針フラグをセットし、時分針が０時０分に達したことを時分針用センサ33が検知したときは時分針フラグをセットする。
【００１５】
更に、秒針フラグや時分針フラグをセットした後、秒針用モータ25や時分針用モータ26の各Ｂ端子に電圧を印加し得るようにマイクロコンピュータ11の出力端子を切り換える出力端子の設定を行い（Ｓ２１８）、更に秒針フラグ及び時分針フラグがセットされているか否かにより帰零が完了したか否かの判断（Ｓ２１９）を行うものである。
【００１６】
そして、帰零が完了していなければモータ駆動パルスの出力開始（Ｓ２１１）に戻り、１秒間に約２０ステップの早送りによって秒針や時分針を０位置に早送りする帰零制御を繰り返して行うものである。
尚、秒針フラグのみがセットされている場合は、モータ駆動パルスの出力開始（Ｓ２１１）に際して時分針用モータ26のみにパルス出力を開始し、時分針フラグのみがセットされている場合は、モータ駆動パルスの出力開始（Ｓ２１１）に際して秒針用モータ25のみにパルス出力を開始する。
【００１７】
又、帰零が完了していれば、歩進フラグタイマを作動させ（Ｓ２２０）て標準電波の解析処理（Ｓ１３０）を行うものである。
この歩進フラグタイマは、基準信号をカウントし、１秒毎にキャリー信号を出力して１秒毎に歩進フラグをセットするものである。
そして、標準電波の解析処理（Ｓ１３０）では、図１０に示すように、先ず歩進フラグを検出して歩進フラグがセットされているか否かの判断（Ｓ３１１）を行い、歩進フラグがセットされているときには、秒針などを歩進させつつ標準電波による日本標準時の読込みを行うものである。
【００１８】
即ち、先ず、歩進フラグがセットされているか否かの判断（Ｓ３１１）を行い、この判断により歩進フラグのセットを検出しときにモータ駆動パルスを出力して１秒毎に秒針用モータ25を１ステップづつ駆動するものであって、歩進フラグがセットされていると、モータ駆動パルスの出力を開始し（Ｓ３１２）、基準信号のパルス数をカウントすることによりパルス幅のカウントを行い（Ｓ３１３）、例えば２７．３ミリ秒などの所定幅に達したか否かの判断を行い（Ｓ３１４）、所定幅に達する前は日本標準時の読込みを行い、モータ駆動パルスが所定幅となったときにモータ駆動パルスの出力を停止し（Ｓ３１５）、運針パルスカウンタに１を加え（Ｓ３１６）、出力端子の設定（Ｓ３１７）を行って歩進フラグをリセットする（Ｓ３１８）ものである。
【００１９】
尚、秒針用モータ25には、歩進フラグに基づいて１秒毎にモータ駆動パルスの出力を行うも、時分針用モータ26には１０秒に１回などのモータ駆動パルスの出力を行うものである。
このように、標準電波の解析処理（Ｓ１３０）では１秒毎に秒針を駆動し且つ１０秒毎に時分針を駆動しつつ、標準電波の解析を行って日本標準時の読込みを行うものである。
【００２０】
そして、この郵政省で定めているＪＧ２ＡＳの標準電波は、図１１に示すように、０秒から２００ミリ秒間の基準マーカー信号を形成し、９秒、１９秒、２９秒などの１０秒毎に２００ミリ秒間のポジションマーカー信号を形成し、１秒から８秒の間に分データ信号を、１２秒から１８秒の内に時データ信号を、２２秒から３３秒の間に日データ信号を形成し、更に他の種々のデータ信号も各秒に挿入するものとし、８００ミリ秒間の信号を２進数の「０」に、５００ミリ秒間の信号を２進数の「１」として１分間に所定の２進コードの信号を含ませ、基準マーカー信号の立ち上りを正確に０秒に合わせているものである。
【００２１】
従って、日本標準時の読込みは、マーカー信号やデータ信号の立ち上がりに合わせて先ず１秒同期を取り（Ｓ３５１）、同期が取れたか否かの判断を行い（Ｓ３５２）、同期が取れたときは０秒位置の検出を行い（Ｓ３５３）、０秒位置か否かの判断（Ｓ３５４）を基準マーカー信号の検出によって行うものである。
そして、０秒位置を検出したときは、データ信号のレベルがＨレベルか否かの判断（Ｓ３５５）を行いつつパルス幅の測定を行い（Ｓ３５６）、Ｈレベルの持続時間によって分データ信号や時データ信号の各信号を０又は１とする２進コード信号とし、この２進コード信号を時刻データにコード変換することを行う（Ｓ３５７）ものであり、最終データが読み込まれたか否かの判断（Ｓ３５８）を行って最後に時刻データが適切な数値であるか否かの判断を行う（Ｓ３５９）ものである。
【００２２】
この時刻データが不適切な数値、例えば分データが６０以上の数値となったり、時データが２４以上となったとき、再度、日本標準時の読込みを行うものであって、この日本標準時の読込みと１秒毎の通常運針と合わせて行う標準電波の解析を数分間又は１０分間程度継続するものである。
又、日本標準時の時刻データを適切な数値として読み取ったときは、この時刻データを時刻カウンタにプリセットし（Ｓ３６０）、又、歩進フラグタイマを基準マーカー信号などに合わせてリセットすることにより秒以下の誤差修正を行って標準電波の解析処理（Ｓ１３０）を終了し、この時刻データの数値を指針により表示させる早送り修正（Ｓ１４０）を行うものである。
【００２３】
このようにして、標準電波の解析処理（Ｓ１３０）においては、１秒毎に所定のパルス幅とするモータ駆動パルスの出力処理を行いつつ、標準電波の解析も合わせて行うことにより、日本標準時を時刻カウンタにプリセットする時刻の読込みを行うものである。
従って、標準電波を解析し、日本標準時を算出している間も１秒毎に秒針を歩進させて通常時と同様に指針を駆動し、この秒針や時分針の指針位置を運針パルスカウンタにより記憶しておくことができるものである。
【００２４】
そして、日本標準時の読込みを行って標準電波の解析処理（Ｓ１３０）が終了した時に、時刻データを記憶して１秒毎にカウント値を進めている時刻カウンタのカウント値と運針パルスカウンタのカウント値との一致判断により、指針による表示時刻を日本標準時の時刻に合わせる早送り修正（Ｓ１４０）を行うものである。
この早送り修正は、図１２に示すように、時刻カウンタと運針パルスカウンタの各カウント値が一致しているか否かの判断（Ｓ４１１）を行い、一致していないときはモータ駆動パルスの出力を開始し（Ｓ４１２）、基準信号のパルス数をカウント（Ｓ４１３）し、例えば２７．３ミリ秒などの所定のパルス幅に達したか否かの判断（Ｓ４１４）を行い、所定パルス数に達したときにモータ駆動パルスの出力を停止する（Ｓ４１５）ものである。
【００２５】
そして、運針パルスカウンタの値を１増加させ（Ｓ４１６）、秒針用モータ25を更に１ステップ進めるための次のパルスをモータに印加するように出力端子の設定を行い（Ｓ４１７）、更に、基準信号のパルス数をカウントして（Ｓ４１８）例えば２３．７ミリ秒などの所定幅に達したか否かの判断（Ｓ４１９）を行って両カウンタの各カウント値が一致しているか否かの判断（Ｓ４１１）を行い、一致していないときはモータ駆動パルスの出力を開始（Ｓ４１２）して早送り修正を継続し、一致すれば早送り修正（Ｓ１４０）を終了して通常運針（Ｓ１５０）を行うものである。
【００２６】
尚、この早送り修正（Ｓ１４０）に際しては、秒針用モータ25にモータ駆動パルスの出力を１０回又は２０回などの所定回数の出力を行う毎に時分針用モータ26にモータ駆動パルスを１回出力する場合の他、時刻カウンタ及び運針パルスカウンタを時分カウンタと秒カウンタとに分離しておき、時分針用モータ26による時分針の早送りは、時刻カウンタの内の時分カウンタと運針パルスカウンタの時分カウンタとのカウント値が一致するまで行いつつ、合わせて時刻カウンタの内の秒カウンタと運針パルスカウンタの秒カウンタとのカウント値が一致するまで秒針用モータ25の早送り駆動の制御を行うこともある。
【００２７】
又、１０分間などの所要時間内に日本標準時を時刻カウンタにプリセットする時刻の読込みが標準電波の解析処理（Ｓ１３０）においてできなかったときは、早送り修正（Ｓ１４０）を行うことなく、通常運針（Ｓ１５０）を行うこともある。
そして、通常運針（Ｓ１５０）では、図１３に示すように、歩進フラグがセットされているか否かの判断（Ｓ３１１）を行い、セットされているときはモータ駆動パルスの出力を開始し（Ｓ３１２）、パルス幅のカウント（Ｓ３１３）を行いつつ所定幅か否かの判断（Ｓ３１４）によりモータ駆動パルスのパルス幅が所定幅に達したときにモータ駆動パルスの出力を停止し（Ｓ３１５）、更に、運針パルスカウンタに１を加え（Ｓ３１６）、出力端子の切り換え設定を行って（Ｓ３１７）歩進フラグをリセットする（Ｓ３１８）ものである。
【００２８】
尚、１秒毎にセットされる歩進フラグに基づいて１秒毎に秒針用モータ25へのモータ駆動パルスの出力を行い、時分針用モータ26には１０回に１回即ち１０秒毎などにモータ駆動パルスの出力を行うものである。
このように、通常運針（Ｓ１５０）によって、歩進フラグがセットされていればモータ駆動パルスの出力や運針パルスカウンタのインクリメントを行った後、又、歩進フラグがセットされていなければ直ちに、自動修正時刻か否かの判断（Ｓ１６１）を行うものであり、自動修正時刻に達していなければ通常運針（Ｓ１５０）に戻り、再度、歩進フラグがセットされているか否かの判断（Ｓ３１１）を行うものである。
【００２９】
又、自動修正時刻に達したときは、前記図１０を用いて説明したように、標準電波の解析処理（Ｓ１６５）を行うものであり、この標準電波の解析処理（Ｓ１６５）において日本標準時を時刻カウンタにプリセット（Ｓ３６０）した後、図７に示したように、時刻カウンタのカウント値と運針パルスカウンタのカウント値とを比較して時刻差があるか否かの判断（Ｓ１６６）を行うものである。
【００３０】
そして、時刻差がないときは単に１秒毎に秒針用モータ25を駆動し、１０秒毎などに時分針用モータ26を駆動する通常運針（Ｓ１５０）に戻り、次の自動修正時刻に達するか否かの判断（Ｓ１６１）を繰り返し、自動修正時刻に達して標準電波の解析処理（Ｓ１６５）及び時刻差があるか否かの判断（Ｓ１６６）を行って時刻差があるときは表示修正（Ｓ１７０）を行うものである。
【００３１】
この表示修正は、図１４に示すように、時刻カウンタのカウント値と運針パルスカウンタのカウント値との大小比較を行い（Ｓ５０１）、時刻カウンタのカウント値が大きい場合は早送り修正（Ｓ１４０）を行い、運針パルスカウンタのカウント値が大きい場合は、時刻カウンタのカウント値と運針パルスカウンタのカウント値との比較（Ｓ５０５）を繰り返し、時刻カウンタのカウント値と運針パルスカウンタのカウント値とが一致するまで秒針などの歩進を停止しておくものである。
【００３２】
尚、運針パルスカウンタのカウント値が大きい場合、出力端子の切り換えを行って秒針用モータ25を逆転させて両カウンタのカウント値を一致させるものもある。
【００３３】
【発明が解決しようとする課題】
前述のように、電波修正時計では、１秒毎に秒針を駆動し、且つ、電池交換時や自動修正時刻では標準電波の解析を行っている。
この秒針の歩進駆動に際し、モータ駆動パルスのパルス幅を秒針用モータや時分針用モータの駆動に適する最小幅に制御しつつ標準電波の解析を行うことは、プログラムを複雑とし、且つ、マイクロコンピュータの負担を大きくするものであった。
【００３４】
このため、電波修正時計には制御手段とするマイクロコンピュータのクロック周波数として数メガヘルツの周波数が要求されることになるも、この高速処理能力が要求される標準電波の解析処理は、１日に１回又は数回だけであり、１回に数分間乃至１０分間程度だけ行われるものである。
従って、標準電波の解析処理のためにマイクロコンピュータを高機能化し、高速クロック信号を用いることは、消費電力を増加させると共に非効率的となる欠点があった。
【００３５】
このため、数メガヘルツのクロック信号を発生させる水晶発振回路だけを設ける場合の他、数メガヘルツのクロック信号を発生させる高速用発振回路と数十キロヘルツのクロック信号を発生させる低速用発振回路とを設け、標準電波の解析処理を行わないときは低速用発振回路を作動させて各種制御を行い、標準電波の解析処理を行うときは高速用発振回路を作動させて指針用モータの駆動制御と標準電波の解析とを行うものも提案されている。
【００３６】
しかし、発振周波数の異なる高速用発振回路と低速用発振回路とを設けることは、回路構成などを複雑とする欠点がある。
本発明は、このような欠点を排除し、標準電波の解析を行う場合にも、マイクロコンピュータの負担が増加することを極力少なくすることができる電波修正時計を提供するものである。
【００３７】
【課題を解決するための手段】
本発明は、モータ駆動パルスの出力を行いつつ標準電波の解析を行わないときは、モータ駆動パルスの出力時間を基準信号に基づいて計測することによりモータの歩進に必要な所定時間幅のモータ駆動パルスを出力し、標準電波の解析を行うとき、歩進用割込み処理によってモータ駆動パルスの出力準備をすると共に、モータの歩進に必要なパルス幅時間よりも僅かに長い時間毎にも割込み処理を行い、この割込み処理によってモータ駆動パルスの出力開始及び停止をする制御手段を有する電波修正時計とするものである。
【００３８】
このように、標準電波の解析を行わないときはモータ駆動パルスをモータの歩進に必要なパルス幅に制御し、標準電波を解析するときは割込み処理によりモータ駆動パルスの出力停止を制御する制御手段は、標準電波の解析を行っていないとき、モータの駆動に必要最小限の駆動パルス幅として消費電力を少なくし、且つ、標準電波の解析を行うに際しては、モータの歩進に必要なパルス幅時間よりも僅かに長い時間毎の割込み処理によりモータ駆動パルスの出力開始及び停止の制御を行ってモータの歩進に必要なモータ駆動パルス幅を確保しつつ制御手段における処理負担の増加を少なくし、高速高機能のマイクロコンピュータを必要としない制御手段による制御を可能とするものである。
【００３９】
又、この制御手段は、秒針用モータなどの制御を単純な処理で行うことができ、標準電波の解析処理を主たる処理内容とし、負荷が小さな処理として標準電波の解析と指針の運針とを処理制御することができるものである。
更に、本発明としては、割込み処理は、２のｎ乗分の１の時間間隔であって、モータの歩進に必要なパルス幅時間よりも僅かに長い時間間隔で繰り返す制御手段とすることが好ましい。
【００４０】
このように、割込み処理を２のｎ乗分の１の間隔とすれば、割込み信号を順次分周して時計体に必須の１ヘルツの歩進用信号を形成することができ、秒針などの歩進処理と標準電波の解析処理とを容易に実行可能な制御手段とすることができる。
【００４１】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態に係る電波修正時計は、図１に示すように、標準電波を受信するバーアンテナ13、及び、標準電波から時刻コードなどを復調する受信復調手段15、更に、時刻コードを解析して秒針用モータ25や時分針用モータ26を制御する制御手段としてのマイクロコンピュータ11を有し、このマイクロコンピュータ11には、受信復調手段15及び秒針用モータ25や時分針用モータ26、更に時分針用センサ33及び秒針用センサ31が接続されるものであることは、従来と同様である。
【００４２】
更に、本実施の形態は、このマイクロコンピュータ11に、１ヘルツの周波数とする歩進割込み信号を形成する歩進タイミング用分周器43及び３２ヘルツの周波数とするパルス幅決定割込み信号を形成するパルス信号用分周器45による歩進信号形成手段41を設けるものである。
そして、標準電波の解析処理を行うに際しては、歩進割込み信号及びパルス幅決定割込み信号に基づいた割込み処理によりモータ駆動パルスの出力開始及び出力停止の処理を行うものとしている。
【００４３】
尚、歩進タイミング用分周器43は、時計体に必須の秒信号を形成するタイマ分周器を利用し、パルス信号用分周器45は、タイマ分周器の中間から３２ヘルツ信号を抜き出すこととしてマイクロコンピュータ11の内部に形成されているタイマ分周器を歩進信号形成手段41として使用し、マイクロコンピュータ11の内部で歩進割込み信号及びパルス幅決定割込み信号を形成して内部割込み処理を行わせることも有る。
【００４４】
即ち、この制御手段とするマイクロコンピュータ11による制御は、電池交換時やリセット時には、初期設定を行い、帰零制御の後、標準電波の解析処理を行い、早送り修正によって日本標準時の時刻表示を行い、以後、通常運針を行って自動修正時刻になると標準電波の解析処理を行うようにする全体的な制御は、図７に示した従来の電波修正時計と同様である。
【００４５】
ただし、本発明に係る電波修正時計は、最初に帰零制御を行う際、基準信号に基づいて所定パルス幅のモータ駆動パルスの出力開始及び出力停止を行いつつ秒針用センサ31や時分針用センサ33の検出を行い、秒針や時分針を０位置に早送りして帰零動作を完了させるまでは図９に示した従来の制御と同様としているも、帰零完了後、歩進フラグタイマの作動開始（Ｓ２２０）に換えて、１ヘルツの歩進割込み信号による割込みを許可する処理を行うものである。
【００４６】
この歩進割込み信号による歩進用割込み処理は、図２に示すように、標準電波の解析処理中であるか否かの判断を行い（Ｓ７０１）、標準電波の解析処理中でなければ単に歩進フラグのセット（Ｓ７０５）を行い、標準電波の解析処理中であれば、運針パルスカウンタのカウント値に１を加え（Ｓ７０２）、秒針用モータ25を１ステップ歩進させるための出力端子の設定を行い（Ｓ７０３）、歩進フラグのセットを行う（Ｓ７０５）ものである。
【００４７】
このように、帰零制御によって許可された歩進用割込み処理は、１ヘルツの歩進割込み信号により、１秒毎に歩進フラグをセットしてモータ駆動パルスの出力準備をするものである。従って、通常運針に際しては、従来と同様に歩進フラグがセットされているか否かの判断により、歩進フラグがセットされていれば基準信号のパスル数をカウントし、２７．３ミリ秒幅などの所定幅としたモータ駆動パルスを出力し、歩進フラグをリセットすることにより１秒毎に秒針用モータ25を１ステップ駆動して秒針を歩進させ、所要回数毎に時分針用モータ26も１ステップだけ駆動して時分針を歩進させることができる。
【００４８】
尚、歩進用割込み処理により出力端子の設定を行っている故、通常運針（Ｓ１５０）においては、従来の通常運針（Ｓ１５０）における出力端子の設定（Ｓ３１７）を省略するものである
又、標準電波の解析処理中は、３２ヘルツの周波数とされるパルス幅決定割込み信号による割込み処理を行うものである。
【００４９】
このパルス幅決定割込み信号によるパルス幅決定の割込み処理は、図３に示すように、歩進フラグがセットされているか否かの判断（Ｓ７５０）を行い、歩進フラグがセットされていれば、モータ駆動パルスの出力開始を行い（Ｓ７５１）、モータ駆動パルスの出力開始後、歩進フラグのリセットを行って（Ｓ７５２）割込み処理を終了し、又、歩進フラグがセットされていないときはモータ駆動パルスの出力停止（Ｓ７５５）を行って割込み処理を終了することを繰り返すものである。
【００５０】
そして、標準電波の解析処理（Ｓ１３０，Ｓ１６５）は、図４に示すように、先ず３２ヘルツの周波数信号であるパルス幅決定割込み信号による割込み処理の許可を行い（Ｓ６０１）、標準電波のマーカー信号やデータ信号の立ち上がりに合わせて先ず１秒同期を取り（Ｓ６０２）、同期が取れたか否かの判断を行い（Ｓ６０３）、同期が取れたときは０秒位置の検出を行い（Ｓ６０４）、０秒位置か否かの判断（Ｓ６０５）を基準マーカー信号の検出によって行うものである。
【００５１】
そして、０秒位置を検出したときは、データ信号のレベルがＨレベルか否かの判断（Ｓ６０６）を行いつつパルス幅の測定を行い（Ｓ６０７）、分データ信号や時データ信号の各信号を０又は１とする２進コード信号とし、この２進コード信号を時刻データにコード変換することを行う（Ｓ６０８）ものであり、最終データが読み込まれたか否かの判断（Ｓ６０９）を行って最後に時刻データが適切な数値であるか否かの判断を行う（Ｓ６１０）ものである。
【００５２】
更に、この時刻データが不適切な数値、例えば分データが６０以上の数値となったり、時データが２４以上となったとき、再度、日本標準時の読込みを行うものであり、この日本標準時の読込みを、歩進用割込み処理及びパルス幅決定割込み信号による割込み処理による１秒毎の通常運針と合わせて行う標準電波の解析を継続するものである。
【００５３】
又、日本標準時の時刻データを適切な数値として読み取ったときは、この時刻データを時刻カウンタにプリセットし（Ｓ６１１）、パルス幅決定割込み信号によるパルス幅決定処理の割込みを禁止し（Ｓ６１２）、この時刻データの数値を指針により表示させる早送り修正（Ｓ１４０）又は時刻カウンタのカウント値と運針パルスカウンタのカウント値とを比較して時刻差があるか否かの判断（Ｓ１６６）を行うものである。
【００５４】
又、時刻カウンタに日本標準時をプリセットするに際し、歩進信号形成手段41のパルス信号用分周器45及び歩進タイミング用分周器43を一旦リセットし、１ヘルツの周波数である歩進割込み信号のタイミングを標準電波の各秒に合わせて秒誤差を無くすものである。
この秒誤差を無くすに際しては、４９秒位置や５９秒位置のポジションマーカー信号などに基づき、１ヘルツの歩進割込み信号が基準マーカー信号の立ち上がり直前に発生するように歩進信号形成手段41を一旦リセットするものである。
【００５５】
このように、歩進割込み信号を基準マーカー信号の立ち上がり直前に発生するようにしておけば、この歩進用割込み処理により歩進フラグをセットし、歩進フラグの判断を行った後にモータ駆動パルスの出力を開始し、このモータ駆動パルスにより秒針を歩進させるタイミングを時報などの日本標準時の正秒に正確に一致させることができる。
【００５６】
尚、１ヘルツの歩進割込み信号と３２ヘルツのパルス幅決定割込み信号とが同時に発生したときは、歩進割込み信号に基づいて歩進フラグのセットを行う歩進用割込み処理によるモータ駆動パルスの出力準備を優先し、次回のパルス幅決定の割込み処理でモータ駆動パルスの出力を開始し、更にその次のパルス幅決定の割込み処理でモータ駆動パルスの出力停止を行うものである。
【００５７】
そして、表示修正（Ｓ１７０）に際しては、時刻データと表示時刻との比較（Ｓ５０１）を行い、時刻データよりも表示時刻の数値が大きい場合は、歩進割込み信号による歩進用割込み処理の禁止を行った後、時刻データと表示時刻との一致判断（Ｓ５０５）を繰り返して行い、時刻データと表示時刻とが一致したときは歩進割込み信号の許可を行って通常運針（Ｓ１５０）とするものである。
【００５８】
尚、時刻データの値が表示時刻の値よりも大きい場合は、早送り修正（Ｓ１４０）を行って通常運針（Ｓ１５０）とすることは従来と同様である。
このように、歩進フラグのセットを１秒毎の歩進割込み信号に基づいた歩進用割込み処理によって行うことによりモータ駆動パルスの出力準備を行い、通常運針に際しては基準信号に基づいて所定パルス幅のモータ駆動パルスを形成し、標準電波の解析処理を行って日本標準時の読込みを行うに際しては、３２ヘルツの周波数とされるパルス幅決定割込み信号による割込み処理によってモータ駆動パルスの出力開始及び出力停止を行うから、図５の（２）に示すように、１秒毎にモータ駆動パルスを交互に出力し、このモータ駆動パルスの幅を３２分の１秒、即ち、図５の（１）に示す秒針用モータ25や時分針用モータ26を歩進させるために必要な２７．３ミリ秒よりも僅かに長い３１．２ミリ秒程度のモータ駆動パルスとすることができる。
【００５９】
又、早送り修正や通常運針に際しては、基準信号に基づいて秒針用モータ25や時分針用モータ26の特性に合わせた所要幅のモータ駆動パルスを出力することにより消費電力を節約し、１日に数分間の処理時間である標準信号の解析処理を行うに際しては、モータ駆動パルスのパルス幅を多少長くして単純な割込み処理により指針を歩進させるから、制御手段であるマイクロコンピュータ11にとって大きな負担となる標準電波の解析処理と歩進の制御とを容易に実行させることができる。
【００６０】
このため、本実施の形態では、３２キロヘルツのクロック信号を出力する水晶発振回路17を用い、早送り速度を低下させることなく、且つ、制御手段にとって最大負荷となる標準電波の解析処理を適切に行い、低コスト低消費電力の制御手段を有する電波修正時計とすることができた。
そして、このパルス幅決定割込み信号は、３２ヘルツとして２のｎ乗の周波数としているから、秒針用モータ25や時分針用モータ26の歩進に必要なパルス幅を確保しつつ、２分の１分周を行うフリップフロップを用いてこのパルス幅決定割込み信号と１ヘルツの歩進割込み信号とを極めて単純容易に形成することができる。
【００６１】
尚、このパルス幅決定割込み信号は、３２ヘルツの周波数に限るものでなく、秒針用モータ25や時分針用モータ26の歩進に必要なパルス幅よりも僅かに広いバルス幅時間となる数十ヘルツの信号とすれば足りるものである。
そして、図１に示した実施の形態は、歩進信号形成手段41をマイクロコンピュータ11に外付けしているも、マイクロコンピュータ11内に１ヘルツの周波数を形成する歩進タイミング用分周器43に相当するタイマとパルス信号用分周器45に相当するタイマとを形成することとし、前述のように時計体に必須のタイマ分周器などを用いて歩進割込み信号及びパルス幅決定割込み信号を制御手段であるマイクロコンピュータ11内で形成させることが好ましい。
【００６２】
このように、歩進割込み信号及びパルス幅決定割込み信号をマイクロコンピュータ11内で形成させる場合、時計体に必須である１ヘルツの秒信号を形成するタイマを使用することも可能となり、構造を単純化することができる。
【００６３】
【発明の効果】
請求項１に係る本発明は、標準電波の解析を行わずにモータ駆動パルスの出力を行うときは、モータ駆動パルスの出力時間を基準信号に基づいて計測することによってモータの歩進に必要な所定時間幅のモータ駆動パルスを出力し、標準電波の解析を行うとき、歩進用割込み処理を行い、この歩進用割込み処理によってモータ駆動パルスの出力準備をすると共に、モータの歩進に必要なパルス幅時間よりも僅かに長い時間毎に割込み処理を行い、この割込み処理によってモータ駆動パルスの出力開始及び停止をする制御手段を有する電波修正時計である。
【００６４】
従って、標準電波の解析処理を行わないときは、指針駆動用モータに必要最小限とされるパルス幅の駆動パルスを印加して消費電力を少なくし、標準電波の解析処理に際しても高速高機能を必要とすることなく正確に日本標準時の読込みを行うことができる。
即ち、標準電波の解析処理を行う際、所定間隔の割込み処理によりモータに駆動パルスを出力して指針を歩進させることができる故、負荷の大きな標準電波の解析処理を行いつつ指針の歩進を容易に行うことができる。
【００６５】
更に、請求項２に係る本発明は、割込み処理は、２のｎ乗分の１の時間間隔であって、モータの歩進に必要なパルス幅時間よりも僅かに長い時間間隔で繰り返す制御手段とした請求項１に記載の電波修正時計である。
このように、割込み処理を２のｎ乗分の１の時間間隔で行う制御手段は、時計体に必須の１ヘルツの信号と合わせて割込み信号を形成することが容易となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る電波修正時計の回路ブロックを示す図。
【図２】歩進用割込み処理を示すフローチャート図。
【図３】パルス幅決定割込み処理を示すフローチャート図。
【図４】本発明に係る電波修正時計の標準電波解析処理を示すフローチャート図。
【図５】秒歩進を行うモータ駆動パルスを示すタイムチャート図。
【図６】従来の電波修正時計の回路ブロックの一例を示す図。
【図７】電波修正時計の全体制御動作を示すフローチャート図。
【図８】モータ駆動パルスの出力例を示すタイムチャート図。
【図９】従来の電波修正時計における帰零制御の一例を示すフローチャート図。
【図１０】従来の電波修正時計における標準電波解析処理の一例を示すフローチャート図。
【図１１】日本標準電波のコード様式を示す図。
【図１２】従来の電波修正時計における早送り修正の制御例を示すフローチャート図。
【図１３】従来の電波修正時計における通常運針の制御例を示すフローチャート図。
【図１４】従来の電波修正時計における表示修正の制御例を示すフローチャート図。
【符号の説明】
１１ マイクロコンピュータ １３ バーアンテナ
１５ 受信復調手段 １７ 水晶発振回路
１９ リセットスイッチ
２１ ムーブメント ２３ モータ駆動用バッファ
２５ 秒針用モータ ２６ 時分針用モータ
３１ 秒針用センサ ３３ 時分針用センサ
４１ 歩進信号形成手段
４３ 歩進タイミング用分周器 ４５ パルス信号用分周器

Claims (2)

1. 標準電波の解析を行わずにモータ駆動パルスの出力を行うときは、モータ駆動パルスの出力時間を基準信号に基づいて計測することによってモータの歩進に必要な最小時間幅のモータ駆動パルスを出力し、標準電波の解析を行うとき、歩進用割込み処理を行い、この歩進用割込み処理によってモータ駆動パルスの出力準備をすると共に、モータの歩進に必要なパルス幅時間よりも僅かに長い時間毎に割込み処理を行い、この割込み処理によってモータ駆動パルスの出力開始及び停止をする制御手段を有することにより、標準電波の解析中は、モータの歩進に必要なパルス幅時間よりも僅かに長い時間幅とされる一定パルス幅のモータ駆動パルスを割込み処理により形成することを特徴とする電波修正時計。
2. 割込み処理は、２のｎ乗分の１の時間間隔としてモータの歩進に必要なパルス幅時間よりも僅かに長い時間間隔で繰り返す制御手段としたことを特徴とする請求項１に記載した電波修正時計。

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