JP4255278B2 - 無線式親子時計システム、受信器、親時計及び子時計 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、無線式親子時計システムに関し、特に同一周波数の電波を使用する複数の親子時計システムの共存を可能とするものに関する。
【０００２】
【従来の技術】
親時計から、長波標準電波等の外部の標準時刻情報源から受信して得られた高精度の時刻情報を小電力電波等で子時計に発信し、これを受信した子時計が、基準時刻情報に基づいて自己の時刻を修正して親時計の時刻に一致させる無線式の親子時計システムが知られている。この無線式親子時計システムは、時刻情報の伝達に有線を必要としないから、複数の子時計を比較的に自由に敷地内又は構内に配置することができる。
【０００３】
例えば、無線式親子時計システムにおいて、親時計と複数の子時計からシステムを構築し、さらに、複数の子時計をランク付けして階層的に管理し、親時計からの基準時刻情報を上位ランクの子時計から下位ランクの子時計に順次送信する構成とし、複数の子時計を広範囲に配置可能としたものがあり、このようなものとしては、特許文献１に開示されるものがある。
【０００４】
これに用いられる子時計は図１４に示すように構成され、アンテナＸ１、受信器Ｘ２によって時刻情報を重畳された電波を受信し、デコーダＸ３によって時刻情報及びこれに添えられたランクを取得し、時刻修正手段Ｘ４により取得した時刻情報に計時手段Ｘ５の計時する時刻を一致させ、表示手段Ｘ６にてその時刻を表示するものである。さらに、この子時計は、ランク制御手段Ｘ７によって受信した時刻情報に添えられたランクに基づき自己のランクを１つ下のランク（ランク０を最上位とし、数が増加するに従い下位側となるものとする）とするように管理してあり、エンコーダＸ８により、ランク制御手段Ｘ７からのランクと、個体識別番号制御手段Ｘ９からの個体識別番号とを、計時手段Ｘ５からの時刻に添え、これらをエンコードし、送信器Ｘ１０、アンテナＸ１により送信する。電源制御手段Ｘ１１は、時刻情報の受信、送信時にのみそれぞれ受信器Ｘ２、送信器Ｘ１０に電源を供給するものである。子時計は、ランクを「分位」、個体識別番号を「秒位」に対応させてあり、例えば、ランク０のものは２時０分台に、ランク１のものは２時１分台に時刻情報の送信動作が許可されてあり、さらに、それぞれのランクに対応した分位において、例えば、個体識別番号０のものは、２時０分０秒台に、個体識別番号１のものは、２時０分１秒台に送信動作を許可されている。これにより、同一の周波数の電波を使用して６０台の時計が最適な通信路で結ばれる。例えば、図１５の親時計Ｙ１をランク０、個体識別番号０とし、子時計Ｙ２、Ｙ３を、共にランク１、それぞれ個体識別番号１、２とし、子時計Ｙ４、Ｙ５、Ｙ６を、共にランク２、それぞれ個体識別番号３、４、５とし、子時計Ｙ７、Ｙ８、Ｙ９、Ｙ１０を、共にランク３、それぞれ個体識別番号６、７、８、９とすれば、親時計Ｙ１、子時計Ｙ２乃至Ｙ１０の順に送信動作を行い、それぞれ自己より高いランクの時刻情報を取得し、時刻情報の修正を行う。
【０００５】
【特許文献１】
特開２００２−１４８３７１号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の無線式親子時計システムでは、同一の周波数の電波を使用する限り、時計の台数は６０台に制限される。また、他の同様のシステムが近傍に存在すると、無線通信に混信を招く。また、混信が避けられたとしても、他のシステムと自己のシステムとの送信時間帯が僅かにずれたか、自己のシステムの送信元に障害があって送信動作が行われなかったときには、他のシステムの電波を受信してしまい、自己のシステムの管理下にない他のシステムの時刻情報を取り込むこととなってしまうとい信頼性の点で問題があった。また、親時計に、放送の時報、長波標準電波又は全地球測位システム（ＧＰＳ）の時刻情報等の外部からの標準時刻情報を所得する機能が集中しており、親時計に傷害が生じた場合、子時計の時刻精度を維持することが不可能となる。
【０００７】
そこで、本発明は、時刻情報の伝送に同一周波数の電波を使用する複数の親子時計システムを共存可能として結果的に管理可能な時計の台数を増加させることと、システムの信頼性を向上させることとを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明の無線式親子時計システムは、無線で時刻情報を受信して時刻修正を行なう複数の子時計を含み、親時計及び複数の前記子時計はランク情報により階層化され、前記時刻情報を、前記親時計から当該親時計より１つ下位のランクの前記子時計へ、前記親時計より１つ下位のランクの当該子時計から前記親時計より２つ下位のランクの前記子時計へと、順次下位のランクの前記子時計へとリレー式に伝達する無線式親子時計システムであって、前記子時計は、前記親時計又は他の前記子時計からの前記時刻情報と、自己のシステムを識別するためのシステム識別情報とを受信する受信手段と、前記受信された時刻情報及びシステム識別情報に基づいて、自己のシステムの時刻情報を特定して当該特定時刻情報に基づいて自己の時刻を修正する修正手段と、修正された自己の時刻に基づいて他の子時計の時刻を修正するための時刻情報を無線で送信する送信手段と、前記自己のシステム識別情報を前記送信される時刻情報に付して送信するため前記自己のシステム識別情報を前記送信手段に与えるシステム識別情報制御手段と、自己を識別する個体識別情報を前記送信される時刻情報に付して送信するための前記個体識別情報を前記送信手段に与える個体識別情報制御手段と、前記受信された時刻情報と区別するとともに、自己のランクを示す前記ランク情報を前記送信される時刻情報に付して送信するため前記ランク情報を前記送信手段に与えるランク制御手段とを有し、前記システム識別情報は、前記ランク情報に所定のオフセットを与えるものであり、前記子時計の送信手段は、前記システム識別情報制御手段からの前記システム識別情報、前記ランク制御手段からの前記ランク情報及び前記個体識別情報制御手段からの前記個体識別情報に従い、他の子時計と重複しないように予め定められた時間に前記時刻情報を送信することを特徴とする。
【０００９】
また、無線式親子時計システムは、無線で時刻情報を受信して時刻修正を行なう複数の子時計を含み、親時計及び複数の前記子時計はランク情報により階層化され、前記時刻情報を、前記親時計から当該親時計より１つ下位のランクの前記子時計へ、前記親時計より１つ下位のランクの当該子時計から前記親時計より２つ下位のランクの前記子時計へと、順次下位のランクの前記子時計へとリレー式に伝達する無線式親子時計システムであって、放送の時報、長波標準電波又は全地球測位システム（ＧＰＳ）の時刻情報等の外部からの標準時刻情報を所得する取得する取得手段と、当該所得した標準時刻情報に基づいて自己の時刻を修正する修正手段と、修正された自己の時刻に基づいて時刻情報を無線で送信する送信手段と、自己のシステムを識別するためのシステム識別情報を前記送信される時刻情報に付して送信するため前記システム識別情報を前記送信手段に与えるシステム識別情報制御手段とからなる受信器の複数と、前記受信器から送信される前記時刻情報及び前記システム識別情報を受信し、前記受信された時刻情報及びシステム識別情報に基づいて自己の時刻を修正し、修正された自己の時刻に基づいて子時計の時刻を修正するための時刻情報に前記システム識別情報の何れか１つを付して無線又は有線で送信する前記親時計とを備え、前記子時計は、前記親時計又は他の前記子時計からの前記時刻情報と、自己のシステムを識別するためのシステム識別情報とを受信する受信手段と、前記受信された時刻情報及びシステム識別情報に基づいて、自己のシステムの時刻情報を特定して当該特定時刻情報に基づいて自己の時刻を修正する修正手段と、修正された自己の時刻に基づいて他の子時計の時刻を修正するための時刻情報を無線で送信する送信手段と、前記自己のシステム識別情報を前記送信される時刻情報に付して送信するため前記自己のシステム識別情報を前記送信手段に与えるシステム識別情報制御手段と、自己を識別する個体識別情報を前記送信される時刻情報に付して送信するための前記個体識別情報を前記送信手段に与える個体識別情報制御手段と、前記受信された時刻情報と区別するとともに、自己のランクを示す前記ランク情報を前記送信される時刻情報に付して送信するため前記ランク情報を前記送信手段に与えるランク制御手段とを有し、前記システム識別情報は、前記ランク情報に所定のオフセットを与えるものであり、前記子時計の送信手段は、前記システム識別情報制御手段からの前記システム識別情報、前記ランク制御手段からの前記ランク情報及び前記個体識別情報制御手段からの前記個体識別情報に従い、他の子時計と重複しないように予め定められた時間に前記時刻情報を送信することを特徴とすることも好ましい。
【００１０】
また、本発明の無線式親子時計システムは、無線で時刻情報を受信して時刻修正を行なう複数の子時計を含み、親時計及び複数の前記子時計はランク情報により階層化され、前記時刻情報を、前記親時計から当該親時計より１つ下位のランクの前記子時計へ、前記親時計より１つ下位のランクの当該子時計から前記親時計より２つ下位のランクの前記子時計へと、順次下位のランクの前記子時計へとリレー式に伝達する無線式親子時計システムであって、放送の時報、長波標準電波又は全地球測位システム（ＧＰＳ）の時刻情報等の外部からの標準時刻情報を所得する取得する取得手段と、当該所得した標準時刻情報に基づいて自己の時刻を修正する修正手段と、修正された自己の時刻に基づいて時刻情報を無線で送信する送信手段と、自己のシステムを識別するためのシステム識別情報を前記送信される時刻情報に付して送信するため前記システム識別情報を前記送信手段に与えるシステム識別情報制御手段とからなる受信器の複数と、前記受信器から送信される前記時刻情報及び前記システム識別情報を受信し、前記受信された時刻情報及びシステム識別情報に基づいて自己の時刻を修正し、修正された自己の時刻に基づいて子時計の時刻を修正するための時刻情報に前記システム識別情報の何れか１つを付して無線又は有線にて前記子時計に送信する前記親時計の複数とを備え、前記親時計の複数の内の何れか１つを選択的に前記子時計の複数の時刻修正のための時刻情報源とするものであり、前記子時計は、前記親時計又は他の前記子時計からの前記時刻情報と、自己のシステムを識別するためのシステム識別情報とを受信する受信手段と、前記受信された時刻情報及びシステム識別情報に基づいて、自己のシステムの時刻情報を特定して当該特定時刻情報に基づいて自己の時刻を修正する修正手段と、修正された自己の時刻に基づいて他の子時計の時刻を修正するための時刻情報を無線で送信する送信手段と、前記自己のシステム識別情報を前記送信される時刻情報に付して送信するため前記自己のシステム識別情報を前記送信手段に与えるシステム識別情報制御手段と、自己を識別する個体識別情報を前記送信される時刻情報に付して送信するための前記個体識別情報を前記送信手段に与える個体識別情報制御手段と、前記受信された時刻情報と区別するとともに、自己のランクを示す前記ランク情報を前記送信される時刻情報に付して送信するため前記ランク情報を前記送信手段に与えるランク制御手段とを有し、前記システム識別情報は、前記ランク情報に所定のオフセットを与えるものであり、前記子時計の送信手段は、前記システム識別情報制御手段からの前記システム識別情報、前記ランク制御手段からの前記ランク情報及び前記個体識別情報制御手段からの前記個体識別情報に従い、他の子時計と重複しないように予め定められた時間に前記時刻情報を送信することを特徴とすることも好ましい。
【００１４】
また、前記親時計はネットワークを介して前記子時計の時刻を修正するための時刻情報と前記システム識別情報とを送信し、前記子時計は前記システム識別情報から自己のシステムの時刻情報を特定し、当該特定時刻情報に基づき自己の時刻を修正することが好ましい。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明を実施の形態について詳細に説明する。
本発明の第１の実施例では、同一の周波数及び変調方式の電波により親時計、子時計間で通信する複数の無線式親子時計システムを共存させるため、各システムを識別する識別情報としてシステムＩＤを設け、時刻情報に付して送信し、各システムではシステムＩＤに基づいて自己のシステムの時刻情報を特定し、時刻修正に用いる。さらに、上述の従来の無線式親子時計システムで扱うランク（ここで、上述の従来の無線式親子時計システムと同様に、ランク０を最上位とし、数が増加するに従い下位側となるものとし、ランクは「分位」に対応させてあり、後述する個体識別番号は「秒位」に対応させてあるものとする。）の数が、１システム内で最大数、例えば、６０に近づくことはまずないことに着目し、特定の無線式親子時計システムのランクを一律に所定数増加させる（以下、ランクオフセットと言う）こと、すなわち、送信時間帯を所定時間ずらすことにより、同一周波数の電波を使用する無線式親子時計システム間での混信を避けるようにしてある。そのために、システムＩＤに基づいてランクオフセットを与えるものである。
【００１６】
図１は、本発明の実施例による無線式親子時計システム概略を示す。本例では、親時計１０１、子時計１０２乃至１１０からなる第１の無線式親子時計システム１と、親時計２０１、子時計２０２乃至２１０からなる第２無線式親子時計システム２とを共存させるため、第１の無線式親子時計システム１にシステムＩＤとして「１」を与え、第２の無線式親子時計システム２にシステムＩＤとして「２」を与えおり、以下、それぞれシステムＩＤ：１、システムＩＤ：２と示す。これにより、例えば、システムＩＤ：１の子時計１０３、１０６は、近傍にあるシステムＩＤ：２の子時計２０２からの電波による時刻情報を受信しても、これに付されたシステムＩＤが自己のシステムＩＤでないとして、これにより自己の時刻を修正することはない。システムＩＤ：２の子時計２０７についても近傍にあるシステムＩＤ：１の子時計１０６からの時刻情報では時刻修正をしない。
【００１７】
また、システムＩＤ：２を与えられた第２の無線式親子時計システム２に対してランクオフセットを与えてあり、ここでは、ランクを３０だけ増加させてある。第１の無線式親子時計システム１において、親時計１０１はランク１であり、子時計１０２及び１０３はランク２であり、子時計１０４乃至１０６はランク３であり、子時計１０７乃至１１０はランク４である。第２の無線式親子時計システム２において、親時計２０１はランク３１であり、子時計２０２及び２０３はランク３２であり、子時計２０４乃至２０６はランク３３であり、子時計２０７乃至２１０はランク３４である。これにより、例えば、２時１分台にランク１の親時計１０１が時刻情報の送信動作を行い、２時２分台にランク２の子時計１０２、１０３が順次時刻情報の送信動作を行い、２時３分台にランク３の子時計１０４乃至１０６が順次時刻情報の送信動作を行い、２時４分台にランク４の子時計１０７乃至１１０が順次時刻情報の送信動作を行い、２時３１分台にランク３１の親時計２０１が時刻情報の送信動作を行い、２時３２分台にランク３２の子時計２０２、２０３が順次時刻情報の送信動作を行い、２時３３分台にランク３３の子時計２０４乃至２０６が順次時刻情報の送信動作を行い、２時３４分台にランク３４の子時計２０７乃至２１０が順次時刻情報の送信動作を行う。これにより、第１の無線式親子時計システム１においてランク１乃至３０を使用し、第２の無線式親子時計システム２においてランク３１乃至５９を使用すれば、第１、第２の無線式親子時計システム１、２を電波の混信なく共存させることが可能となる。
【００１８】
図２は、本発明の実施例による無線式親子時計システムの親時計の構成を示すブロック図である。アンテナ２１、受信器２２は、時刻情報の受信に用いられる。親時計では、図示しないランク０の外部の受信器から、外部の標準時刻情報の電波（放送の時報、長波標準電波又は全地球測位システム（ＧＰＳ）の時刻情報等）を受信して取得した標準時刻情報を受信するものである。
【００１９】
デコーダ２３は、受信情報をデコードして標準時刻情報を取得するためのものである。また、デコーダ２３は、後述するアップリンク動作の際には、受信情報をデコードして子時計からリレー式で送られたそれぞれの個体識別番号、時刻情報の受信の可否、受信した時刻情報のランク、システムＩＤを含む受信状態情報を取得するためのものでもある。アップリンク動作及び後述のダウンリンク動作の通信は、法的規制を受けず免許を必要としない小電力の電波を使用する。
【００２０】
時刻修正手段２４は、デコーダ２３より取得した標準時刻情報に計時手段２５の計時する時刻を一致させるものである。計時手段２５の計時する時刻は表示手段２６にて表示される。
【００２１】
ランク制御手段２７は、後述するダウンリンク動作及びアップリンク動作を制御するランク情報を記憶しており、所定の時刻の１分台に送信、受信動作を行うことを規定するとともに、親時計であることを示すランク１を格納してある。
【００２２】
エンコーダ２８は、計時手段２５の計時する時刻をエンコードして時刻情報とするとともに、ランク制御手段２７からのランクと、個体識別番号制御手段２９からの個体識別番号と、後述するシステムＩＤ制御手段からのシステムＩＤとをエンコードして時刻情報とともに、送信器２Ａ、アンテナ２１より送信するためのものである。個体識別番号制御手段２９は個体識別番号を記憶するものである。
【００２３】
電源制御手段２Ｂは、計時手段２５からの現在時刻、ランク制御手段２７からのランク、個体識別番号制御手段２９からの個体識別番号、システムＩＤ制御手段２ＣからのシステムＩＤに応じて受信、送信動作のなされる所定の時刻に受信器２２、送信器２Ａ等の動作に関連するブロックに電源を供給するためのものである。
【００２４】
システムＩＤ制御手段２Ｃは図示しない入力手段を介して入力されるシステムＩＤを記憶してあり、自己のシステムの識別に用いられる。また、システムＩＤには対応するランクオフセットが用意されてあり、例えば、図示しないが、ランク制御手段２７には、ランクオフセットとシステムＩＤとの対応テーブルがある。ランク制御手段２７ではランクとランクオフセットとを加算することで実質的なランクを得る。例えば、上述の第１の無線式親子時計システム１の親時計１０１では、ランクオフセット０とし、第２の第１の無線式親子時計システム１の親時計２０１では、ランクオフセット３０としてあり、親時計１０１は実質的にランク１、親時計２０１は実質的にランク３１となる。
【００２５】
以上の様に構成される親時計の動作概要は次の通りである。親時計は、所定の時刻に受信器２２等に電源を供給し、受信器からの標準時刻情報を受信し、例えば、２時０分に標準時刻を受信する。また、親時計は、ランク、個体識別番号、及びシステムＩＤで決まるランクオフセットにて指定される時刻情報を送信する時刻には送信器２Ａ等に電源を供給し、時刻情報を送信する。例えば、ランク１、個体識別番号１の親時計１０１では、２時１分１秒に時刻情報の送信を行い、ランク３１、個体識別番号１の親時計２０１では、２時３１分１秒に時刻情報の送信を行う。さらに、親時計は、ランク、個体識別番号及びランクオフセットにて指定される自己のシステムの子時計のアップリンク動作時間帯に受信器２２に電源を供給し、自己のシステムの子時計の情報を取得する。
【００２６】
次に第１、第２の無線式親子時計システム１、２に用いられる子時計１０２乃至１０１、子時計２０２乃至２１０の構成の詳細について、図３のブロック図を参照しながら述べる。これら子時計の構成は共通のものである。アンテナ３１、受信器３２は、親時計又は子時計からの時刻情報の電波を受信するものであり、また、下位の子時計から受信状態情報を受信するものである。
【００２７】
デコーダ３３は、受信情報をデコードして時刻情報、ランク及びシステムＩＤを取得するためのものである。また、デコーダ３３は、後述するアップリンク動作の際には、受信情報をデコードして自己の下位の各子時計からリレー式で送られたそれぞれの個体識別番号、時刻修正のための時刻情報の受信の可否、受信した時刻情報のランク及びシステムＩＤ等の受信状態情報を取得するためのものでもある。各子時計は、取得した他の子時計の受信状態情報を図示しない履歴記憶手段に格納し、これを自己のアップリンク動作の際に自己の受信状態情報と共に送信する。
【００２８】
時刻修正手段３４は、親時計又は自己のランクより上位ランクの子時計からの時刻情報を、デコーダ３３を介して受け、この時刻情報に計時手段３５の計時する時刻を一致させるように時刻修正を行うものである。表示手段３６は、計時手段３５の時刻を表示するためのものである。
【００２９】
ランク制御手段３７は、自己のランクを記憶してあり、当該ランクによって後述するダウンリンク動作及びアップリンク動作を制御する。ランクは初期設定の際に図示しない入力手段から入力操作して与えるものとする。これに限らず、初回動作では、無線式親子時計システムの総ての時計の送信時間帯に亘って受信状態として受信した時刻情報に基づいて時刻修正を行いながら、ランク制御手段３７が、受信した時刻情報に添えられたランクに１を加えて自己のランクとして一旦記憶し、新たに受信したランクと先に記憶したランクとを比較し、新たに受信したランクが自己のランクより上位のものであれば、受信したランクに１を加えて自己のランクとするようにして、自己のランクの設定をするように構成しても良い。また、上述の親時計のランク制御手段２７と同様に、ランク制御手段３７では、ランクオフセットとシステムＩＤとの対応テーブルから、ランクオフセットを特定し、ランクとランクオフセットとを加算することで実質的なランクを得る。
【００３０】
エンコーダ３８は、計時手段３５の計時する時刻をエンコードして時刻情報とするとともに、ランク制御手段３７からのランクと、個体識別番号制御手段３９からの個体識別番号と、後述するシステムＩＤ制御手段からのシステムＩＤとをエンコードして時刻情報に添えて、送信器３Ａ、アンテナ３１より送信するためのものである。個体識別番号制御手段３９は個体識別番号を記憶するものである。
【００３１】
電源制御手段３Ｂは、計時手段３５からの現在時刻、ランク制御手段３７からのランク、個体識別番号制御手段３９からの個体識別番号、システムＩＤ制御手段３ＣからのシステムＩＤに応じて受信、送信動作及び受信動作のなされる所定の時刻に受信器３２、送信器３Ａ等の送信動作及び受信動作に関係するブロックに電源を供給するためのものである。
【００３２】
システムＩＤ制御手段３Ｃは、親時計のシステムＩＤ制御手段２Ｃと同様に、システムＩＤを記憶するものであり、自己のシステムの識別に用いられる。
【００３３】
以上の様に構成される子時計の動作は次の通りである。先ず、ダウンリンク動作について図１、図３及び図４を参照しながら説明する。図４は動作説明のためのタイムチャートであり、同図に示すように、２時０分台の１分間がランク０の時刻情報の送信時間帯であり、２時１分台の１分間がランク１の時刻情報の送信時間帯であり、これら１分の時間帯はさらに１秒間隔で６０の時間帯に細分化され、各時計の個体識別番号に対応して割当てられた時間帯の１秒間に時刻情報の送信が行われる。
【００３４】
例えば、２時０分となると、図示しない後述する受信器が時刻情報の送信を行い、親時計１０１及び２０１の時刻修正が行なわれる。２時１分となると、システムＩＤ：１により、ランクオフセット０とされた第１の無線式親子時計システム１のダウンリンク動作が開始される。各子時計は、自己のランクにて指定される受信動作時間帯に受信器３２等に電源を供給し、親時計又は上位の子時計からの時刻情報を受信する。２時１分１秒となると親時計１０１から時刻情報が送信される。ランク２の子時計１０２及び１０３では、ランクに基づき、ランク１の親時計１０１の送信時間帯に合わせて受信器３２等に電源を供給し、時刻情報の受信動作をする。ここでは、子時計１０２及び１０３において、デコーダ３３で時刻情報、ランク１及びシステムＩＤ：１が取得され、これを自己のランク、システムＩＤ：１と比較して自己のランク以上のもので、システムＩＤ：１であれば、時刻情報が時刻修正に適するとして、時刻修正手段３４によって計時手段３５の時刻を修正し、受信動作を終了する。
【００３５】
ランク制御手段２７の記憶するランク２と、システム制御手段３Ｃの記憶するシステムＩＤ：１とは電源制御手段３Ｂに送られ、送信動作の制御に用いられており、２時２分台には、ランク２かつシステムＩＤ：１の子時計１０２及び１０３の送信動作が行われる。これに合わせてランク３かつシステムＩＤ：１の子時計１０４乃至１０６では、受信器３２等に電源を供給し、時刻情報の受信動作をしている。例えば、個体識別番号を２番とした子時計１０２は、２時２分２秒に時刻情報を送信する。ここでは、エンコーダ３８により、計時手段３５の計時する時刻、ランク２、システムＩＤ：１、個体識別番号２がエンコードされて時刻情報として送信される。子時計１０４がこれを受信して時刻修正を行い、受信動作を終了する。次に個体識別番号を３番とした子時計１０３は、２時２分３秒に時刻情報を送信する。子時計１０５及び１０６がこれを受信して時刻修正を行い、受信動作を終了する。
【００３６】
次に２時３分台には、ランク３の子時計１０４乃至１０６の送信動作が行われ、これに合わせてランク４の子時計１０７乃至１１０では、受信器３２に電源を供給し、時刻情報の受信動作をする。以下、同様にして第１の無線式親子時計システム１のさらに下位ランクの子時計まで、時刻修正が行われる。
【００３７】
次に２時３１分になると、システムＩＤ：２により、ランクオフセット３０を与えられた実質的にランク３１乃至ランク５９の範囲にある第２の無線式親子時計システム２のダウンリンク動作が開始される。ランク２の子時計２０２及び２０３では、実質的にランク３１の親時計２０１の送信時間帯２時３１分台に合わせて受信器３２等に電源を供給し、時刻情報の受信動作をする。子時計２０２及び２０３において、デコーダ３３で時刻情報、ランク３１及びシステムＩＤ：２が取得され、これを自己のランク、システムＩＤ：２と比較して自己のランク以上のもので、システムＩＤ：２であれば、時刻情報が時刻修正に適するとして時刻修正手段３４によって計時手段３５の時刻が修正される。自己のランク３２、システムＩＤ：２は電源制御手段３Ｂに送られ、送信動作の制御にも用いられる。これにより、２時３２分台には、ランク３２の子時計２０２及び２０３の送信動作が行われ、これに合わせてランク３２の子時計２０４乃至２０６では時刻情報の受信動作をする。例えば、個体識別番号を２番とした子時計２０２は、２時３２分２秒に時刻情報を送信する。子時計２０４がこれを受信して時刻修正を行い、受信動作を終了する。次に個体識別番号を３番とした子時計２０３は、２時３２分３秒に時刻情報を送信する。子時計２０５及び２０６がこれを受信して時刻修正を行い、受信動作を終了する。
【００３８】
次に２時３３分台には、ランク３３の子時計２０４乃至２０６の送信動作が行われ、これに合わせてランク３４の子時計２０７乃至２１０では時刻情報の受信動作をする。以下、同様にして第２の無線式親子時計システム１のさらに下位ランクの子時計まで、時刻修正が行われる。
【００３９】
次にアップリンク動作について図１、図３及び図５を参照しながら説明する。アップリンク動作では、図５に示すように各時計はダウンリンク動作に対して逆の順序で送信動作を行う、すなわち、下位ランクの時計から送信動作を行うように送信時間の割当てをしており、３時０分台の１分間がランク５９の時刻情報の送信時間帯であり、３時１分台の１分間がランク５８の時刻情報の送信時間帯であり、これら１分の時間帯はさらに１秒間隔で６０の時間帯に細分化され、各時計の個体識別番号に対応して割当てられた時間帯の１秒間に時刻情報の送信が行われる。アップリンク動作では、個体識別番号、時刻情報の受信の可否、受信した時刻情報のランク、システムＩＤを含む受信状態情報を下位ランクの子時計から順次送信し、各子時計が下位ランクの子時計からの受信状態情報に自己の受信状態情報を追加して新たな受信情報として送信するリレー式でそれぞれのシステム内の子時計の受信状態情報を収集し、最終的に親時計１０１、２０１にそれぞれのシステム内の子時計の受信状態情報の履歴を格納する。
【００４０】
３時０分台となると、第２の無線式親子時計システム２のアップリンク動作が開始され、図示しないランク５９の子時計が、個体識別番号の大きいものから、受信状態情報を送信する。これに合わせてランク５８の子時計が受信動作を行い、受信状態情報を取得する。例えば、３時０分０秒にランク５９、個体識別番号５９の子時計から受信状態情報が送信され、ランク５８、個体識別番号５８の子時計がこれを受信すれば、この個体識別番号５８の子時計は自己の受信状態情報を追加して新たな受信状態情報とする。次に３時１分台となると、ランク５８の子時計が、個体識別番号の大きいものから、受信状態情報を送信する。例えば、ランク５８、個体識別番号５８の子時計が３時１分１秒に受信状態情報を送信する。この受信状態情報は、上述の個体識別番号５９及び５８の子時計の受信状態情報を含むものとなっている。同様にしてランク５８以上のランクの子時計は順次他の子時計からの受信状態情報を収集して新たな受信状態信号を生成し、これを送信して行く。３時２７分台では、ランク３２の子時計２０２に子時計２０４、２０７及び２０８のものを含む受信状態情報が収集され、ランク３２の子時計２０３に子時計２０５、２０６、２０９及び２１０のものを含む受信状態情報が収集された状態になる。３時２７分５６秒に個体識別番号３の子時計２０３から受信状態情報が送信され、親時計２０１がこれを受信する。３時２７分５７秒に個体識別番号２の子時計２０２から受信状態情報が送信され、親時計２０１がこれを受信し、これにより、第２の無線式親子時計システム２の総ての子時計の受信状態情報が親時計２０１に格納され、当該システムのアップリンク動作が終了する。
【００４１】
次に３時２９分台になると、第１の無線式親子時計システム１の最下位のランク３０の子時計の送信時間帯となり、第１の無線式親子時計システム１のアップリンク動作が開始され、以降、第２の無線式親子時計システム２のアップリンク動作と同様に行われ、３時５７分台にはランク２の子時計１０２、１０３にこれらより下位のランクの子時計の受信状態情報が収集されており、これら子時計１０２、１０３から親時計１０１に送信されてアップリンク動作が終了する。
【００４２】
以上のように本例では、親時計、子時計にシステムＩＤ制御手段２Ｃ、３Ｃを設けて自己のシステムの識別情報としてシステムＩＤを時刻情報に付して送受し、自己のシステムの時刻情報のみを取得して時刻修正に用いる。このため、近傍に同種の無線式親子時計システムを設けても、近傍の他の無線式親子時計システムの時刻情報を取り込むことがなく、自己のシステムの管理下にある時刻情報のみを取得でき、信頼性を向上させることが可能となる。
【００４３】
また、システムＩＤに基づいて、送信時間帯を割当てるランクの数を一律にオフセットすることとしたので、１つの無線式親子時計システムで使用する可能性の低い下位のランクに割り当てられた送信時間帯を、近傍の他の無線式親子時計システムに割当てることが可能となり、複数の無線式親子時計システムが混信無く共存することが可能になる。
【００４４】
上述の説明では、便宜上第１の無線式親子時計システム１で用いるランクの上限を、ランクオフセットの３０と等しくしてランクが重なる場合を考慮する必要ないシステムとして述べた。しかしながら、本発明の無線式親子時計システムは、これに限るものではない。仮にランクオフセットが少なくて、図１における第１、第２の無線式親子時計システム１、２の２つのシステムが、ランクオフセットをしたにもかかわらず、使用するランクが重なることも想定できる。上記第１の実施例の第１、第２の無線式親子時計システム１、２を使用する場合、高層の建造物の各階毎に１つの無線式親子時計システムを設置することとなり、近隣の階の無線式親子時計システム同士でランクの重なりによる不具合が生じるように想像されるかもしれない。しかしながら、実際には、親時計は各階のほぼ同じ位置に設置する形態が多く、ランクの数が増加して下位のランクになるに従って親時計から距離的に遠ざかることとなり、自己の無線式親子時計システムの下位のランクの子時計と、ランクオフセットが少ない場合にランクの重なり始める他の無線式親子時計システムの親時計周辺とは、距離的に遠くなって電波が届かなくなり、これによって電波の衝突が回避できる。従って、このような設置形態の場合、ランクオフセットが少ない、言い換えれば、ランクオフセットをしない側の無線式親子時計システムにランクの上限がない場合でも不具合はない。
【００４５】
次に第２の実施例の無線式親子時計システムについて述べる。上記第１の実施例では、外部から標準時刻情報を取得する受信器について詳しくは述べなかったが、受信器についてもシステムＩＤを持たせることにより、１つの無線式親子時計システムにおいて、受信器を二重化あるいはそれ以上に多重化することが可能となり、１つの受信器に障害が生じた場合に他の受信器に切り替えることにより、無線式親子時計システムの信頼性を向上させることが可能となる。本例はそのような無線式親子時計システムであり、図６はその構成を示すブロック図である。受信器３０１、３０２、親時計３０３、子時計３０４乃至３１０から本例の無線式親子時計システム３が構成される。
【００４６】
受信器３０１、３０２の詳細は、図７に示す通りである。アンテナ４１、受信器４２は、外部の標準時刻情報の電波（放送の時報、長波標準電波又は全地球測位システム（ＧＰＳ）の時刻情報等）を受信するものである。標準時刻情報については、これに限らず、テレホンＪＪＹ又は専用回線等の有線にて標準時刻情報を受信する構成を設けて使用しても良い。デコーダ４３は、受信情報をデコードして標準時刻情報を取得するためのものである。時刻修正手段４４は、デコーダ４３より取得した標準時刻情報に計時手段４５の計時する時刻を一致させるものである。エンコーダ４６は、システムＩＤ制御手段４７からのシステムＩＤを、計時手段４５からの時刻に添え、これらをエンコードし、送信器４８、アンテナ４１より送信するためのものである。電源制御手段４９は、所定の受信時間帯、送信時間帯に受信器４２、送信器４８等の受信又は送信動作に関係するブロックに電源を供給するものである。受信器３０１、３０２は、それぞれシステムＩＤを、１、２としてある（以下、システムＩＤ：１、２として示す。）。また、受信器３０１、３０２は、ランク０として図４に示すランク０の送信時間帯である０分台が設定されており、受信器３０１、３０２についてはシステムＩＤが「秒位」に対応しており、例えば、システムＩＤ：１の受信器３０１では、２時０分１秒台に送信時間帯が設定され、システムＩＤ：２の受信器３０１では、２時０分２秒台に送信時間帯が設定される。受信器３０１、３０２は、さらに、履歴記憶手段４Ａを備えており、外部の標準時刻情報の受信の可否を記録し、この受信の可否を示す受信状態情報を時刻情報に付して送信する。
【００４７】
親時計３０３は、図８に示されるように、上記第１の実施例の親時計１０１の構成に加えて、標準時刻情報評価手段２Ｄを備えており、受信器３０１、３０２の送信する標準時刻情報をともに受信し、標準時刻情報に付された受信状態情報に基づき、標準時刻情報を評価し、システムＩＤ制御手段２Ｃを介して時刻修正手段に評価結果を時刻修正手段２４に送り、正常な受信がなされた受信器の標準時刻情報にて時刻修正を行なう。
【００４８】
なお、子時計３０４乃至３１０はそれぞれ上記第１の実施例の子時計１０２乃至１１０の構成と同様のものであり、特に述べない。
【００４９】
以上のように、本例の無線式親子時計システム３では、システムＩＤによって受信器を多重化したので、１つの受信器に障害が生じた場合では他の受信器に切り替えることにより、無線式親子時計システムの信頼性を向上させることが可能となる。
【００５０】
次に第３の実施例の無線式親子時計システムについて述べる。上述の第２の実施例では、システムＩＤを用いて受信器を多重化したが、親時計まで多重化することも可能である。例えば、親時計が有線にて子時計を駆動する親子時計に応用したものでは、図９に示すように、システムＩＤ：１、２の受信器４０１、４０２から無線にてそれぞれシステムＩＤ：１、２の親時計４０３、４０４に標準時刻情報を送信し、切替手段４０５により親時計４０３、４０４からの駆動信号を選択的に子時計４０７乃至４０９に供給するようにしても良い。子時計４０７乃至４０９は、例えば、通常親時計４０４からの駆動信号により、３０秒毎に運針されるものであり、受信器４０２、親時計４０４の何れかに障害が生じた場合に、親時計４０３からの駆動信号を受けるように切り替えられて運針される。受信器４０１、４０２は、上述の受信器３０１、３０２と同様の構成のものであり、親時計４０３、４０４は、上述の親時計３０３の構成から、送信器２Ｂ、エンコーダ２８、個体識別手段２９を除いてあり、計時手段２５から駆動信号を出力するものであり、子時計４０７乃至４０９は、表示手段２６に相当する構成のものである。
【００５１】
本例についても、上述の第２の実施例と同様に親時計以上のランクの時刻情報を同一の周波数の搬送波を使用しながら二重化でき、親子時計の信頼性を向上させることができる。
【００５２】
次に第４の無線式親子時計システムについて述べる。上述の第３の実施例では、親時計が子時計を直接駆動するものについて述べたが、ネットワークを介して時刻情報を子時計に送信するものであっても良い。また、図１０に示すように、システムＩＤ：１、２の受信器５０１、５０２から無線にてそれぞれシステムＩＤ：１、２の親時計５０３、５０４に標準時刻情報を送信し、親時計５０３、５０４から子時計５０５乃至５０９へＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）配線５１０を介して時刻情報を送信するものである。親時計５０３、５０４は、図１１に示すように上述の親時計３０３の構成から、送信器２Ｂ、エンコーダ２８、個体識別手段２９を除いてあり、エンコーダ２Ｅ、ＬＡＮ通信器２Ｆを設けてあり、子時計５０５乃至５０９からの時刻情報要求に応答し、エンコーダ２Ｅにより時刻情報及びシステムＩＤをエンコードしてＬＡＮ通信器２Ｆにより要求元に時刻情報にシステムＩＤを付して送信する。さらに、親時計５０３、５０４は、自己の計時手段の時刻が所定期間修正されていない等の障害があった場合、それを示す情報を時刻情報に付して送信する。子時計５０６乃至５０９の詳細について述べないが、システムＩＤにより親時計５０３、５０４を選択し、障害のないものからの時刻情報を取得するものである。
【００５３】
本例についても、上述の第２の実施例と同様に親時計以上のランクの時刻情報を同一の周波数の搬送波を使用しながら二重化でき、親子時計の信頼性を向上させることができる。
【００５４】
次に第５の実施例の無線式親子時計システムについて述べる。上述の第３及び第４の実施例では、親時計と子時計とを有線にて接続するものについて述べたが、図１２に示すように、第２の実施例の無線式親子時計システムにおいて親時計まで二重化しても良い。システムＩＤ：１、２の受信器６０１、６０２から無線にてそれぞれシステムＩＤ：１、２の親時計６０３、６０４に標準時刻情報を送信し、子時計６０５乃至６１１は自己のシステムＩＤを障害のない親時計のシステムＩＤに合わせて変更し、自己の時刻修正動作を維持するものである。この場合では、子時計６０５乃至６１１はそれぞれ、図１３に示すように、上記第１の実施例の子時計１０２乃至１１０等の構成に加えて、システムＩＤ設定手段３Ｄを設けてある。システムＩＤ設定手段３Ｄにより、初期状態で設定されたシステムＩＤの親時計から時刻情報が取得できなかった場合、次回の全てのシステムの送信時間帯、例えば、図４の２時０分から３時０分まで受信状態とし、最初に受信した時刻情報に付されたシステムＩＤを自己のシステムＩＤとしてシステムＩＤ制御手段３Ｃに取り込むものである。この他、初期状態、あるいは、親時計からシステムＩＤの切り替えを示す情報を付して送るようにして、その情報に応じてシステムＩＤを取り込むように構成しても良い。また、システムＩＤはランクオフセットに対応付けされているので、変更直後の送信時間帯は変更直前のシステムＩＤに対応するものとして、次の送信時間帯から変更後のシステムＩＤに対応するものとすれば、変更直前のランクにて待ち受けする下位ランクの子時計に時刻情報を伝送することができ、同様にして下位の子時計にもシステムＩＤの取り込みも可能とする。
【００５５】
上記各実施例においてシステムＩＤ制御手段２Ｃ、３ＣにシステムＩＤを保持することについて単に記憶と述べたが、これは、ディップスイッチ等のスイッチ類でも、不揮発性メモリ等の電子デバイスでも良い。上述の各ランク設定手段のランクの保持についても同様である。
【００５６】
また、上述の各ランク設定手段は、親時計により臨時に設定される場合は、ダウンリンクによりその情報が伝えられ、次回以降の通信に適用されるものとすれば良い。すなわち、ランクの変更を行っても、一度は直前のランクの送信時間帯に送信動作を行えば、直前のランクにより規定される送信時間帯にて待ち受けする子時計に情報を伝送できる。具体的には上述の第５の実施例のシステムＩＤ設定手段と同様の構成にて実現できる。
【００５７】
【発明の効果】
本発明によれば、無線式親子時計システムにおいて、システム識別情報に応じて自己のシステムの時刻情報を特定し、これに応じて送信時刻帯をオフセットするので、近接して同一の周波数の搬送波及び通信手順による複数のシステムが共存できるようになる。これまでの無線を使用した同一システムの混信を避ける方法は、搬送波の周波数を変えることにより行われてきたが、本発明は搬送波周波数を変えずにすみ、無線装置も共通の物が使用でき、かつ、チャンネル設定や周波数設定が不要である。従って、経済性、操作性に優れた無線式親子時計システムを提供することが可能となる。
【００５８】
また、システム識別情報に応じて、無線で時刻情報を送信及び／又は受信する親時計、あるいはその上位の受信器を多重化するので、これらの何れかに障害があった場合に正常なものから時刻情報を取得し、これより下位の時計の時刻を修正するので、システムの信頼性を向上させることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の第１の実施例の無線式親子時計システムの概要を示すブロック図。
【図２】 本発明の第１の実施例の無線式親子時計システムの親時計の構成を示すブロック図。
【図３】 本発明の第１の実施例の無線式親子時計システムの子時計の構成を示すブロック図。
【図４】 本発明の第１の実施例の無線式親子時計システムのダウンリンク動作を説明するタイムチャート。
【図５】 本発明の第１の実施例の無線式親子時計システムのアップリンク動作を説明するタイムチャート。
【図６】 本発明の第２の実施例の無線式親子時計システムの概要を示すブロック図。
【図７】 本発明の第２の実施例の無線式親子時計システムの受信器の構成を示すブロック図。
【図８】 本発明の第２の実施例の無線式親子時計システムの親時計の構成を示すブロック図。
【図９】 本発明の第３の実施例の無線式親子時計システムの概要を示すブロック図。
【図１０】 本発明の第４の実施例の無線式親子時計システムの概要を示すブロック図。
【図１１】 本発明の第４の実施例の無線式親子時計システムの親時計の構成を示すブロック図。
【図１２】 本発明の第５の実施例の無線式親子時計システムの概要を示すブロック図。
【図１３】 本発明の第５の実施例の無線式親子時計システムの子時計の構成を示すブロック図。
【図１４】 従来の無線式親子時計システムの子時計の構成を示すブロック図。
【図１５】 従来の無線式親子時計システムの概要を示すブロック図。
【符号の説明】
１、２ 無線式親子時計システム
１０１、２０１ 親時計
１０２乃至１１０ 子時計
２０２乃至２１０ 子時計
２２、３２ 受信手段
２Ａ、３Ａ 送信手段
２７、３７ ランク制御手段
２Ｃ、３Ｃ システム識別情報制御手段
３０１、３０２ 受信器
４１、４２、４３ 取得手段
４６、４８、４１ 送信手段
４７ システム識別情報制御手段
３０３ 親時計
３０４乃至３１０ 子時計
４０１、４０２ 受信器
４０３、４０４ 親時計
４０７乃至４０９ 子時計
５０１、５０２ 受信器
５０３、５０４ 親時計
５０５乃至５０９ 子時計
６０１、６０２ 受信器
６０３、６０４ 親時計
５０５乃至５１１ 子時計
３Ｄ 設定手段
【発明の属する技術分野】
本発明は、無線式親子時計システムに関し、特に同一周波数の電波を使用する複数の親子時計システムの共存を可能とするものに関する。
【０００２】
【従来の技術】
親時計から、長波標準電波等の外部の標準時刻情報源から受信して得られた高精度の時刻情報を小電力電波等で子時計に発信し、これを受信した子時計が、基準時刻情報に基づいて自己の時刻を修正して親時計の時刻に一致させる無線式の親子時計システムが知られている。この無線式親子時計システムは、時刻情報の伝達に有線を必要としないから、複数の子時計を比較的に自由に敷地内又は構内に配置することができる。
【０００３】
例えば、無線式親子時計システムにおいて、親時計と複数の子時計からシステムを構築し、さらに、複数の子時計をランク付けして階層的に管理し、親時計からの基準時刻情報を上位ランクの子時計から下位ランクの子時計に順次送信する構成とし、複数の子時計を広範囲に配置可能としたものがあり、このようなものとしては、特許文献１に開示されるものがある。
【０００４】
これに用いられる子時計は図１４に示すように構成され、アンテナＸ１、受信器Ｘ２によって時刻情報を重畳された電波を受信し、デコーダＸ３によって時刻情報及びこれに添えられたランクを取得し、時刻修正手段Ｘ４により取得した時刻情報に計時手段Ｘ５の計時する時刻を一致させ、表示手段Ｘ６にてその時刻を表示するものである。さらに、この子時計は、ランク制御手段Ｘ７によって受信した時刻情報に添えられたランクに基づき自己のランクを１つ下のランク（ランク０を最上位とし、数が増加するに従い下位側となるものとする）とするように管理してあり、エンコーダＸ８により、ランク制御手段Ｘ７からのランクと、個体識別番号制御手段Ｘ９からの個体識別番号とを、計時手段Ｘ５からの時刻に添え、これらをエンコードし、送信器Ｘ１０、アンテナＸ１により送信する。電源制御手段Ｘ１１は、時刻情報の受信、送信時にのみそれぞれ受信器Ｘ２、送信器Ｘ１０に電源を供給するものである。子時計は、ランクを「分位」、個体識別番号を「秒位」に対応させてあり、例えば、ランク０のものは２時０分台に、ランク１のものは２時１分台に時刻情報の送信動作が許可されてあり、さらに、それぞれのランクに対応した分位において、例えば、個体識別番号０のものは、２時０分０秒台に、個体識別番号１のものは、２時０分１秒台に送信動作を許可されている。これにより、同一の周波数の電波を使用して６０台の時計が最適な通信路で結ばれる。例えば、図１５の親時計Ｙ１をランク０、個体識別番号０とし、子時計Ｙ２、Ｙ３を、共にランク１、それぞれ個体識別番号１、２とし、子時計Ｙ４、Ｙ５、Ｙ６を、共にランク２、それぞれ個体識別番号３、４、５とし、子時計Ｙ７、Ｙ８、Ｙ９、Ｙ１０を、共にランク３、それぞれ個体識別番号６、７、８、９とすれば、親時計Ｙ１、子時計Ｙ２乃至Ｙ１０の順に送信動作を行い、それぞれ自己より高いランクの時刻情報を取得し、時刻情報の修正を行う。
【０００５】
【特許文献１】
特開２００２−１４８３７１号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の無線式親子時計システムでは、同一の周波数の電波を使用する限り、時計の台数は６０台に制限される。また、他の同様のシステムが近傍に存在すると、無線通信に混信を招く。また、混信が避けられたとしても、他のシステムと自己のシステムとの送信時間帯が僅かにずれたか、自己のシステムの送信元に障害があって送信動作が行われなかったときには、他のシステムの電波を受信してしまい、自己のシステムの管理下にない他のシステムの時刻情報を取り込むこととなってしまうとい信頼性の点で問題があった。また、親時計に、放送の時報、長波標準電波又は全地球測位システム（ＧＰＳ）の時刻情報等の外部からの標準時刻情報を所得する機能が集中しており、親時計に傷害が生じた場合、子時計の時刻精度を維持することが不可能となる。
【０００７】
そこで、本発明は、時刻情報の伝送に同一周波数の電波を使用する複数の親子時計システムを共存可能として結果的に管理可能な時計の台数を増加させることと、システムの信頼性を向上させることとを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明の無線式親子時計システムは、無線で時刻情報を受信して時刻修正を行なう複数の子時計を含み、親時計及び複数の前記子時計はランク情報により階層化され、前記時刻情報を、前記親時計から当該親時計より１つ下位のランクの前記子時計へ、前記親時計より１つ下位のランクの当該子時計から前記親時計より２つ下位のランクの前記子時計へと、順次下位のランクの前記子時計へとリレー式に伝達する無線式親子時計システムであって、前記子時計は、前記親時計又は他の前記子時計からの前記時刻情報と、自己のシステムを識別するためのシステム識別情報とを受信する受信手段と、前記受信された時刻情報及びシステム識別情報に基づいて、自己のシステムの時刻情報を特定して当該特定時刻情報に基づいて自己の時刻を修正する修正手段と、修正された自己の時刻に基づいて他の子時計の時刻を修正するための時刻情報を無線で送信する送信手段と、前記自己のシステム識別情報を前記送信される時刻情報に付して送信するため前記自己のシステム識別情報を前記送信手段に与えるシステム識別情報制御手段と、自己を識別する個体識別情報を前記送信される時刻情報に付して送信するための前記個体識別情報を前記送信手段に与える個体識別情報制御手段と、前記受信された時刻情報と区別するとともに、自己のランクを示す前記ランク情報を前記送信される時刻情報に付して送信するため前記ランク情報を前記送信手段に与えるランク制御手段とを有し、前記システム識別情報は、前記ランク情報に所定のオフセットを与えるものであり、前記子時計の送信手段は、前記システム識別情報制御手段からの前記システム識別情報、前記ランク制御手段からの前記ランク情報及び前記個体識別情報制御手段からの前記個体識別情報に従い、他の子時計と重複しないように予め定められた時間に前記時刻情報を送信することを特徴とする。
【０００９】
また、無線式親子時計システムは、無線で時刻情報を受信して時刻修正を行なう複数の子時計を含み、親時計及び複数の前記子時計はランク情報により階層化され、前記時刻情報を、前記親時計から当該親時計より１つ下位のランクの前記子時計へ、前記親時計より１つ下位のランクの当該子時計から前記親時計より２つ下位のランクの前記子時計へと、順次下位のランクの前記子時計へとリレー式に伝達する無線式親子時計システムであって、放送の時報、長波標準電波又は全地球測位システム（ＧＰＳ）の時刻情報等の外部からの標準時刻情報を所得する取得する取得手段と、当該所得した標準時刻情報に基づいて自己の時刻を修正する修正手段と、修正された自己の時刻に基づいて時刻情報を無線で送信する送信手段と、自己のシステムを識別するためのシステム識別情報を前記送信される時刻情報に付して送信するため前記システム識別情報を前記送信手段に与えるシステム識別情報制御手段とからなる受信器の複数と、前記受信器から送信される前記時刻情報及び前記システム識別情報を受信し、前記受信された時刻情報及びシステム識別情報に基づいて自己の時刻を修正し、修正された自己の時刻に基づいて子時計の時刻を修正するための時刻情報に前記システム識別情報の何れか１つを付して無線又は有線で送信する前記親時計とを備え、前記子時計は、前記親時計又は他の前記子時計からの前記時刻情報と、自己のシステムを識別するためのシステム識別情報とを受信する受信手段と、前記受信された時刻情報及びシステム識別情報に基づいて、自己のシステムの時刻情報を特定して当該特定時刻情報に基づいて自己の時刻を修正する修正手段と、修正された自己の時刻に基づいて他の子時計の時刻を修正するための時刻情報を無線で送信する送信手段と、前記自己のシステム識別情報を前記送信される時刻情報に付して送信するため前記自己のシステム識別情報を前記送信手段に与えるシステム識別情報制御手段と、自己を識別する個体識別情報を前記送信される時刻情報に付して送信するための前記個体識別情報を前記送信手段に与える個体識別情報制御手段と、前記受信された時刻情報と区別するとともに、自己のランクを示す前記ランク情報を前記送信される時刻情報に付して送信するため前記ランク情報を前記送信手段に与えるランク制御手段とを有し、前記システム識別情報は、前記ランク情報に所定のオフセットを与えるものであり、前記子時計の送信手段は、前記システム識別情報制御手段からの前記システム識別情報、前記ランク制御手段からの前記ランク情報及び前記個体識別情報制御手段からの前記個体識別情報に従い、他の子時計と重複しないように予め定められた時間に前記時刻情報を送信することを特徴とすることも好ましい。
【００１０】
また、本発明の無線式親子時計システムは、無線で時刻情報を受信して時刻修正を行なう複数の子時計を含み、親時計及び複数の前記子時計はランク情報により階層化され、前記時刻情報を、前記親時計から当該親時計より１つ下位のランクの前記子時計へ、前記親時計より１つ下位のランクの当該子時計から前記親時計より２つ下位のランクの前記子時計へと、順次下位のランクの前記子時計へとリレー式に伝達する無線式親子時計システムであって、放送の時報、長波標準電波又は全地球測位システム（ＧＰＳ）の時刻情報等の外部からの標準時刻情報を所得する取得する取得手段と、当該所得した標準時刻情報に基づいて自己の時刻を修正する修正手段と、修正された自己の時刻に基づいて時刻情報を無線で送信する送信手段と、自己のシステムを識別するためのシステム識別情報を前記送信される時刻情報に付して送信するため前記システム識別情報を前記送信手段に与えるシステム識別情報制御手段とからなる受信器の複数と、前記受信器から送信される前記時刻情報及び前記システム識別情報を受信し、前記受信された時刻情報及びシステム識別情報に基づいて自己の時刻を修正し、修正された自己の時刻に基づいて子時計の時刻を修正するための時刻情報に前記システム識別情報の何れか１つを付して無線又は有線にて前記子時計に送信する前記親時計の複数とを備え、前記親時計の複数の内の何れか１つを選択的に前記子時計の複数の時刻修正のための時刻情報源とするものであり、前記子時計は、前記親時計又は他の前記子時計からの前記時刻情報と、自己のシステムを識別するためのシステム識別情報とを受信する受信手段と、前記受信された時刻情報及びシステム識別情報に基づいて、自己のシステムの時刻情報を特定して当該特定時刻情報に基づいて自己の時刻を修正する修正手段と、修正された自己の時刻に基づいて他の子時計の時刻を修正するための時刻情報を無線で送信する送信手段と、前記自己のシステム識別情報を前記送信される時刻情報に付して送信するため前記自己のシステム識別情報を前記送信手段に与えるシステム識別情報制御手段と、自己を識別する個体識別情報を前記送信される時刻情報に付して送信するための前記個体識別情報を前記送信手段に与える個体識別情報制御手段と、前記受信された時刻情報と区別するとともに、自己のランクを示す前記ランク情報を前記送信される時刻情報に付して送信するため前記ランク情報を前記送信手段に与えるランク制御手段とを有し、前記システム識別情報は、前記ランク情報に所定のオフセットを与えるものであり、前記子時計の送信手段は、前記システム識別情報制御手段からの前記システム識別情報、前記ランク制御手段からの前記ランク情報及び前記個体識別情報制御手段からの前記個体識別情報に従い、他の子時計と重複しないように予め定められた時間に前記時刻情報を送信することを特徴とすることも好ましい。
【００１４】
また、前記親時計はネットワークを介して前記子時計の時刻を修正するための時刻情報と前記システム識別情報とを送信し、前記子時計は前記システム識別情報から自己のシステムの時刻情報を特定し、当該特定時刻情報に基づき自己の時刻を修正することが好ましい。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明を実施の形態について詳細に説明する。
本発明の第１の実施例では、同一の周波数及び変調方式の電波により親時計、子時計間で通信する複数の無線式親子時計システムを共存させるため、各システムを識別する識別情報としてシステムＩＤを設け、時刻情報に付して送信し、各システムではシステムＩＤに基づいて自己のシステムの時刻情報を特定し、時刻修正に用いる。さらに、上述の従来の無線式親子時計システムで扱うランク（ここで、上述の従来の無線式親子時計システムと同様に、ランク０を最上位とし、数が増加するに従い下位側となるものとし、ランクは「分位」に対応させてあり、後述する個体識別番号は「秒位」に対応させてあるものとする。）の数が、１システム内で最大数、例えば、６０に近づくことはまずないことに着目し、特定の無線式親子時計システムのランクを一律に所定数増加させる（以下、ランクオフセットと言う）こと、すなわち、送信時間帯を所定時間ずらすことにより、同一周波数の電波を使用する無線式親子時計システム間での混信を避けるようにしてある。そのために、システムＩＤに基づいてランクオフセットを与えるものである。
【００１６】
図１は、本発明の実施例による無線式親子時計システム概略を示す。本例では、親時計１０１、子時計１０２乃至１１０からなる第１の無線式親子時計システム１と、親時計２０１、子時計２０２乃至２１０からなる第２無線式親子時計システム２とを共存させるため、第１の無線式親子時計システム１にシステムＩＤとして「１」を与え、第２の無線式親子時計システム２にシステムＩＤとして「２」を与えおり、以下、それぞれシステムＩＤ：１、システムＩＤ：２と示す。これにより、例えば、システムＩＤ：１の子時計１０３、１０６は、近傍にあるシステムＩＤ：２の子時計２０２からの電波による時刻情報を受信しても、これに付されたシステムＩＤが自己のシステムＩＤでないとして、これにより自己の時刻を修正することはない。システムＩＤ：２の子時計２０７についても近傍にあるシステムＩＤ：１の子時計１０６からの時刻情報では時刻修正をしない。
【００１７】
また、システムＩＤ：２を与えられた第２の無線式親子時計システム２に対してランクオフセットを与えてあり、ここでは、ランクを３０だけ増加させてある。第１の無線式親子時計システム１において、親時計１０１はランク１であり、子時計１０２及び１０３はランク２であり、子時計１０４乃至１０６はランク３であり、子時計１０７乃至１１０はランク４である。第２の無線式親子時計システム２において、親時計２０１はランク３１であり、子時計２０２及び２０３はランク３２であり、子時計２０４乃至２０６はランク３３であり、子時計２０７乃至２１０はランク３４である。これにより、例えば、２時１分台にランク１の親時計１０１が時刻情報の送信動作を行い、２時２分台にランク２の子時計１０２、１０３が順次時刻情報の送信動作を行い、２時３分台にランク３の子時計１０４乃至１０６が順次時刻情報の送信動作を行い、２時４分台にランク４の子時計１０７乃至１１０が順次時刻情報の送信動作を行い、２時３１分台にランク３１の親時計２０１が時刻情報の送信動作を行い、２時３２分台にランク３２の子時計２０２、２０３が順次時刻情報の送信動作を行い、２時３３分台にランク３３の子時計２０４乃至２０６が順次時刻情報の送信動作を行い、２時３４分台にランク３４の子時計２０７乃至２１０が順次時刻情報の送信動作を行う。これにより、第１の無線式親子時計システム１においてランク１乃至３０を使用し、第２の無線式親子時計システム２においてランク３１乃至５９を使用すれば、第１、第２の無線式親子時計システム１、２を電波の混信なく共存させることが可能となる。
【００１８】
図２は、本発明の実施例による無線式親子時計システムの親時計の構成を示すブロック図である。アンテナ２１、受信器２２は、時刻情報の受信に用いられる。親時計では、図示しないランク０の外部の受信器から、外部の標準時刻情報の電波（放送の時報、長波標準電波又は全地球測位システム（ＧＰＳ）の時刻情報等）を受信して取得した標準時刻情報を受信するものである。
【００１９】
デコーダ２３は、受信情報をデコードして標準時刻情報を取得するためのものである。また、デコーダ２３は、後述するアップリンク動作の際には、受信情報をデコードして子時計からリレー式で送られたそれぞれの個体識別番号、時刻情報の受信の可否、受信した時刻情報のランク、システムＩＤを含む受信状態情報を取得するためのものでもある。アップリンク動作及び後述のダウンリンク動作の通信は、法的規制を受けず免許を必要としない小電力の電波を使用する。
【００２０】
時刻修正手段２４は、デコーダ２３より取得した標準時刻情報に計時手段２５の計時する時刻を一致させるものである。計時手段２５の計時する時刻は表示手段２６にて表示される。
【００２１】
ランク制御手段２７は、後述するダウンリンク動作及びアップリンク動作を制御するランク情報を記憶しており、所定の時刻の１分台に送信、受信動作を行うことを規定するとともに、親時計であることを示すランク１を格納してある。
【００２２】
エンコーダ２８は、計時手段２５の計時する時刻をエンコードして時刻情報とするとともに、ランク制御手段２７からのランクと、個体識別番号制御手段２９からの個体識別番号と、後述するシステムＩＤ制御手段からのシステムＩＤとをエンコードして時刻情報とともに、送信器２Ａ、アンテナ２１より送信するためのものである。個体識別番号制御手段２９は個体識別番号を記憶するものである。
【００２３】
電源制御手段２Ｂは、計時手段２５からの現在時刻、ランク制御手段２７からのランク、個体識別番号制御手段２９からの個体識別番号、システムＩＤ制御手段２ＣからのシステムＩＤに応じて受信、送信動作のなされる所定の時刻に受信器２２、送信器２Ａ等の動作に関連するブロックに電源を供給するためのものである。
【００２４】
システムＩＤ制御手段２Ｃは図示しない入力手段を介して入力されるシステムＩＤを記憶してあり、自己のシステムの識別に用いられる。また、システムＩＤには対応するランクオフセットが用意されてあり、例えば、図示しないが、ランク制御手段２７には、ランクオフセットとシステムＩＤとの対応テーブルがある。ランク制御手段２７ではランクとランクオフセットとを加算することで実質的なランクを得る。例えば、上述の第１の無線式親子時計システム１の親時計１０１では、ランクオフセット０とし、第２の第１の無線式親子時計システム１の親時計２０１では、ランクオフセット３０としてあり、親時計１０１は実質的にランク１、親時計２０１は実質的にランク３１となる。
【００２５】
以上の様に構成される親時計の動作概要は次の通りである。親時計は、所定の時刻に受信器２２等に電源を供給し、受信器からの標準時刻情報を受信し、例えば、２時０分に標準時刻を受信する。また、親時計は、ランク、個体識別番号、及びシステムＩＤで決まるランクオフセットにて指定される時刻情報を送信する時刻には送信器２Ａ等に電源を供給し、時刻情報を送信する。例えば、ランク１、個体識別番号１の親時計１０１では、２時１分１秒に時刻情報の送信を行い、ランク３１、個体識別番号１の親時計２０１では、２時３１分１秒に時刻情報の送信を行う。さらに、親時計は、ランク、個体識別番号及びランクオフセットにて指定される自己のシステムの子時計のアップリンク動作時間帯に受信器２２に電源を供給し、自己のシステムの子時計の情報を取得する。
【００２６】
次に第１、第２の無線式親子時計システム１、２に用いられる子時計１０２乃至１０１、子時計２０２乃至２１０の構成の詳細について、図３のブロック図を参照しながら述べる。これら子時計の構成は共通のものである。アンテナ３１、受信器３２は、親時計又は子時計からの時刻情報の電波を受信するものであり、また、下位の子時計から受信状態情報を受信するものである。
【００２７】
デコーダ３３は、受信情報をデコードして時刻情報、ランク及びシステムＩＤを取得するためのものである。また、デコーダ３３は、後述するアップリンク動作の際には、受信情報をデコードして自己の下位の各子時計からリレー式で送られたそれぞれの個体識別番号、時刻修正のための時刻情報の受信の可否、受信した時刻情報のランク及びシステムＩＤ等の受信状態情報を取得するためのものでもある。各子時計は、取得した他の子時計の受信状態情報を図示しない履歴記憶手段に格納し、これを自己のアップリンク動作の際に自己の受信状態情報と共に送信する。
【００２８】
時刻修正手段３４は、親時計又は自己のランクより上位ランクの子時計からの時刻情報を、デコーダ３３を介して受け、この時刻情報に計時手段３５の計時する時刻を一致させるように時刻修正を行うものである。表示手段３６は、計時手段３５の時刻を表示するためのものである。
【００２９】
ランク制御手段３７は、自己のランクを記憶してあり、当該ランクによって後述するダウンリンク動作及びアップリンク動作を制御する。ランクは初期設定の際に図示しない入力手段から入力操作して与えるものとする。これに限らず、初回動作では、無線式親子時計システムの総ての時計の送信時間帯に亘って受信状態として受信した時刻情報に基づいて時刻修正を行いながら、ランク制御手段３７が、受信した時刻情報に添えられたランクに１を加えて自己のランクとして一旦記憶し、新たに受信したランクと先に記憶したランクとを比較し、新たに受信したランクが自己のランクより上位のものであれば、受信したランクに１を加えて自己のランクとするようにして、自己のランクの設定をするように構成しても良い。また、上述の親時計のランク制御手段２７と同様に、ランク制御手段３７では、ランクオフセットとシステムＩＤとの対応テーブルから、ランクオフセットを特定し、ランクとランクオフセットとを加算することで実質的なランクを得る。
【００３０】
エンコーダ３８は、計時手段３５の計時する時刻をエンコードして時刻情報とするとともに、ランク制御手段３７からのランクと、個体識別番号制御手段３９からの個体識別番号と、後述するシステムＩＤ制御手段からのシステムＩＤとをエンコードして時刻情報に添えて、送信器３Ａ、アンテナ３１より送信するためのものである。個体識別番号制御手段３９は個体識別番号を記憶するものである。
【００３１】
電源制御手段３Ｂは、計時手段３５からの現在時刻、ランク制御手段３７からのランク、個体識別番号制御手段３９からの個体識別番号、システムＩＤ制御手段３ＣからのシステムＩＤに応じて受信、送信動作及び受信動作のなされる所定の時刻に受信器３２、送信器３Ａ等の送信動作及び受信動作に関係するブロックに電源を供給するためのものである。
【００３２】
システムＩＤ制御手段３Ｃは、親時計のシステムＩＤ制御手段２Ｃと同様に、システムＩＤを記憶するものであり、自己のシステムの識別に用いられる。
【００３３】
以上の様に構成される子時計の動作は次の通りである。先ず、ダウンリンク動作について図１、図３及び図４を参照しながら説明する。図４は動作説明のためのタイムチャートであり、同図に示すように、２時０分台の１分間がランク０の時刻情報の送信時間帯であり、２時１分台の１分間がランク１の時刻情報の送信時間帯であり、これら１分の時間帯はさらに１秒間隔で６０の時間帯に細分化され、各時計の個体識別番号に対応して割当てられた時間帯の１秒間に時刻情報の送信が行われる。
【００３４】
例えば、２時０分となると、図示しない後述する受信器が時刻情報の送信を行い、親時計１０１及び２０１の時刻修正が行なわれる。２時１分となると、システムＩＤ：１により、ランクオフセット０とされた第１の無線式親子時計システム１のダウンリンク動作が開始される。各子時計は、自己のランクにて指定される受信動作時間帯に受信器３２等に電源を供給し、親時計又は上位の子時計からの時刻情報を受信する。２時１分１秒となると親時計１０１から時刻情報が送信される。ランク２の子時計１０２及び１０３では、ランクに基づき、ランク１の親時計１０１の送信時間帯に合わせて受信器３２等に電源を供給し、時刻情報の受信動作をする。ここでは、子時計１０２及び１０３において、デコーダ３３で時刻情報、ランク１及びシステムＩＤ：１が取得され、これを自己のランク、システムＩＤ：１と比較して自己のランク以上のもので、システムＩＤ：１であれば、時刻情報が時刻修正に適するとして、時刻修正手段３４によって計時手段３５の時刻を修正し、受信動作を終了する。
【００３５】
ランク制御手段２７の記憶するランク２と、システム制御手段３Ｃの記憶するシステムＩＤ：１とは電源制御手段３Ｂに送られ、送信動作の制御に用いられており、２時２分台には、ランク２かつシステムＩＤ：１の子時計１０２及び１０３の送信動作が行われる。これに合わせてランク３かつシステムＩＤ：１の子時計１０４乃至１０６では、受信器３２等に電源を供給し、時刻情報の受信動作をしている。例えば、個体識別番号を２番とした子時計１０２は、２時２分２秒に時刻情報を送信する。ここでは、エンコーダ３８により、計時手段３５の計時する時刻、ランク２、システムＩＤ：１、個体識別番号２がエンコードされて時刻情報として送信される。子時計１０４がこれを受信して時刻修正を行い、受信動作を終了する。次に個体識別番号を３番とした子時計１０３は、２時２分３秒に時刻情報を送信する。子時計１０５及び１０６がこれを受信して時刻修正を行い、受信動作を終了する。
【００３６】
次に２時３分台には、ランク３の子時計１０４乃至１０６の送信動作が行われ、これに合わせてランク４の子時計１０７乃至１１０では、受信器３２に電源を供給し、時刻情報の受信動作をする。以下、同様にして第１の無線式親子時計システム１のさらに下位ランクの子時計まで、時刻修正が行われる。
【００３７】
次に２時３１分になると、システムＩＤ：２により、ランクオフセット３０を与えられた実質的にランク３１乃至ランク５９の範囲にある第２の無線式親子時計システム２のダウンリンク動作が開始される。ランク２の子時計２０２及び２０３では、実質的にランク３１の親時計２０１の送信時間帯２時３１分台に合わせて受信器３２等に電源を供給し、時刻情報の受信動作をする。子時計２０２及び２０３において、デコーダ３３で時刻情報、ランク３１及びシステムＩＤ：２が取得され、これを自己のランク、システムＩＤ：２と比較して自己のランク以上のもので、システムＩＤ：２であれば、時刻情報が時刻修正に適するとして時刻修正手段３４によって計時手段３５の時刻が修正される。自己のランク３２、システムＩＤ：２は電源制御手段３Ｂに送られ、送信動作の制御にも用いられる。これにより、２時３２分台には、ランク３２の子時計２０２及び２０３の送信動作が行われ、これに合わせてランク３２の子時計２０４乃至２０６では時刻情報の受信動作をする。例えば、個体識別番号を２番とした子時計２０２は、２時３２分２秒に時刻情報を送信する。子時計２０４がこれを受信して時刻修正を行い、受信動作を終了する。次に個体識別番号を３番とした子時計２０３は、２時３２分３秒に時刻情報を送信する。子時計２０５及び２０６がこれを受信して時刻修正を行い、受信動作を終了する。
【００３８】
次に２時３３分台には、ランク３３の子時計２０４乃至２０６の送信動作が行われ、これに合わせてランク３４の子時計２０７乃至２１０では時刻情報の受信動作をする。以下、同様にして第２の無線式親子時計システム１のさらに下位ランクの子時計まで、時刻修正が行われる。
【００３９】
次にアップリンク動作について図１、図３及び図５を参照しながら説明する。アップリンク動作では、図５に示すように各時計はダウンリンク動作に対して逆の順序で送信動作を行う、すなわち、下位ランクの時計から送信動作を行うように送信時間の割当てをしており、３時０分台の１分間がランク５９の時刻情報の送信時間帯であり、３時１分台の１分間がランク５８の時刻情報の送信時間帯であり、これら１分の時間帯はさらに１秒間隔で６０の時間帯に細分化され、各時計の個体識別番号に対応して割当てられた時間帯の１秒間に時刻情報の送信が行われる。アップリンク動作では、個体識別番号、時刻情報の受信の可否、受信した時刻情報のランク、システムＩＤを含む受信状態情報を下位ランクの子時計から順次送信し、各子時計が下位ランクの子時計からの受信状態情報に自己の受信状態情報を追加して新たな受信情報として送信するリレー式でそれぞれのシステム内の子時計の受信状態情報を収集し、最終的に親時計１０１、２０１にそれぞれのシステム内の子時計の受信状態情報の履歴を格納する。
【００４０】
３時０分台となると、第２の無線式親子時計システム２のアップリンク動作が開始され、図示しないランク５９の子時計が、個体識別番号の大きいものから、受信状態情報を送信する。これに合わせてランク５８の子時計が受信動作を行い、受信状態情報を取得する。例えば、３時０分０秒にランク５９、個体識別番号５９の子時計から受信状態情報が送信され、ランク５８、個体識別番号５８の子時計がこれを受信すれば、この個体識別番号５８の子時計は自己の受信状態情報を追加して新たな受信状態情報とする。次に３時１分台となると、ランク５８の子時計が、個体識別番号の大きいものから、受信状態情報を送信する。例えば、ランク５８、個体識別番号５８の子時計が３時１分１秒に受信状態情報を送信する。この受信状態情報は、上述の個体識別番号５９及び５８の子時計の受信状態情報を含むものとなっている。同様にしてランク５８以上のランクの子時計は順次他の子時計からの受信状態情報を収集して新たな受信状態信号を生成し、これを送信して行く。３時２７分台では、ランク３２の子時計２０２に子時計２０４、２０７及び２０８のものを含む受信状態情報が収集され、ランク３２の子時計２０３に子時計２０５、２０６、２０９及び２１０のものを含む受信状態情報が収集された状態になる。３時２７分５６秒に個体識別番号３の子時計２０３から受信状態情報が送信され、親時計２０１がこれを受信する。３時２７分５７秒に個体識別番号２の子時計２０２から受信状態情報が送信され、親時計２０１がこれを受信し、これにより、第２の無線式親子時計システム２の総ての子時計の受信状態情報が親時計２０１に格納され、当該システムのアップリンク動作が終了する。
【００４１】
次に３時２９分台になると、第１の無線式親子時計システム１の最下位のランク３０の子時計の送信時間帯となり、第１の無線式親子時計システム１のアップリンク動作が開始され、以降、第２の無線式親子時計システム２のアップリンク動作と同様に行われ、３時５７分台にはランク２の子時計１０２、１０３にこれらより下位のランクの子時計の受信状態情報が収集されており、これら子時計１０２、１０３から親時計１０１に送信されてアップリンク動作が終了する。
【００４２】
以上のように本例では、親時計、子時計にシステムＩＤ制御手段２Ｃ、３Ｃを設けて自己のシステムの識別情報としてシステムＩＤを時刻情報に付して送受し、自己のシステムの時刻情報のみを取得して時刻修正に用いる。このため、近傍に同種の無線式親子時計システムを設けても、近傍の他の無線式親子時計システムの時刻情報を取り込むことがなく、自己のシステムの管理下にある時刻情報のみを取得でき、信頼性を向上させることが可能となる。
【００４３】
また、システムＩＤに基づいて、送信時間帯を割当てるランクの数を一律にオフセットすることとしたので、１つの無線式親子時計システムで使用する可能性の低い下位のランクに割り当てられた送信時間帯を、近傍の他の無線式親子時計システムに割当てることが可能となり、複数の無線式親子時計システムが混信無く共存することが可能になる。
【００４４】
上述の説明では、便宜上第１の無線式親子時計システム１で用いるランクの上限を、ランクオフセットの３０と等しくしてランクが重なる場合を考慮する必要ないシステムとして述べた。しかしながら、本発明の無線式親子時計システムは、これに限るものではない。仮にランクオフセットが少なくて、図１における第１、第２の無線式親子時計システム１、２の２つのシステムが、ランクオフセットをしたにもかかわらず、使用するランクが重なることも想定できる。上記第１の実施例の第１、第２の無線式親子時計システム１、２を使用する場合、高層の建造物の各階毎に１つの無線式親子時計システムを設置することとなり、近隣の階の無線式親子時計システム同士でランクの重なりによる不具合が生じるように想像されるかもしれない。しかしながら、実際には、親時計は各階のほぼ同じ位置に設置する形態が多く、ランクの数が増加して下位のランクになるに従って親時計から距離的に遠ざかることとなり、自己の無線式親子時計システムの下位のランクの子時計と、ランクオフセットが少ない場合にランクの重なり始める他の無線式親子時計システムの親時計周辺とは、距離的に遠くなって電波が届かなくなり、これによって電波の衝突が回避できる。従って、このような設置形態の場合、ランクオフセットが少ない、言い換えれば、ランクオフセットをしない側の無線式親子時計システムにランクの上限がない場合でも不具合はない。
【００４５】
次に第２の実施例の無線式親子時計システムについて述べる。上記第１の実施例では、外部から標準時刻情報を取得する受信器について詳しくは述べなかったが、受信器についてもシステムＩＤを持たせることにより、１つの無線式親子時計システムにおいて、受信器を二重化あるいはそれ以上に多重化することが可能となり、１つの受信器に障害が生じた場合に他の受信器に切り替えることにより、無線式親子時計システムの信頼性を向上させることが可能となる。本例はそのような無線式親子時計システムであり、図６はその構成を示すブロック図である。受信器３０１、３０２、親時計３０３、子時計３０４乃至３１０から本例の無線式親子時計システム３が構成される。
【００４６】
受信器３０１、３０２の詳細は、図７に示す通りである。アンテナ４１、受信器４２は、外部の標準時刻情報の電波（放送の時報、長波標準電波又は全地球測位システム（ＧＰＳ）の時刻情報等）を受信するものである。標準時刻情報については、これに限らず、テレホンＪＪＹ又は専用回線等の有線にて標準時刻情報を受信する構成を設けて使用しても良い。デコーダ４３は、受信情報をデコードして標準時刻情報を取得するためのものである。時刻修正手段４４は、デコーダ４３より取得した標準時刻情報に計時手段４５の計時する時刻を一致させるものである。エンコーダ４６は、システムＩＤ制御手段４７からのシステムＩＤを、計時手段４５からの時刻に添え、これらをエンコードし、送信器４８、アンテナ４１より送信するためのものである。電源制御手段４９は、所定の受信時間帯、送信時間帯に受信器４２、送信器４８等の受信又は送信動作に関係するブロックに電源を供給するものである。受信器３０１、３０２は、それぞれシステムＩＤを、１、２としてある（以下、システムＩＤ：１、２として示す。）。また、受信器３０１、３０２は、ランク０として図４に示すランク０の送信時間帯である０分台が設定されており、受信器３０１、３０２についてはシステムＩＤが「秒位」に対応しており、例えば、システムＩＤ：１の受信器３０１では、２時０分１秒台に送信時間帯が設定され、システムＩＤ：２の受信器３０１では、２時０分２秒台に送信時間帯が設定される。受信器３０１、３０２は、さらに、履歴記憶手段４Ａを備えており、外部の標準時刻情報の受信の可否を記録し、この受信の可否を示す受信状態情報を時刻情報に付して送信する。
【００４７】
親時計３０３は、図８に示されるように、上記第１の実施例の親時計１０１の構成に加えて、標準時刻情報評価手段２Ｄを備えており、受信器３０１、３０２の送信する標準時刻情報をともに受信し、標準時刻情報に付された受信状態情報に基づき、標準時刻情報を評価し、システムＩＤ制御手段２Ｃを介して時刻修正手段に評価結果を時刻修正手段２４に送り、正常な受信がなされた受信器の標準時刻情報にて時刻修正を行なう。
【００４８】
なお、子時計３０４乃至３１０はそれぞれ上記第１の実施例の子時計１０２乃至１１０の構成と同様のものであり、特に述べない。
【００４９】
以上のように、本例の無線式親子時計システム３では、システムＩＤによって受信器を多重化したので、１つの受信器に障害が生じた場合では他の受信器に切り替えることにより、無線式親子時計システムの信頼性を向上させることが可能となる。
【００５０】
次に第３の実施例の無線式親子時計システムについて述べる。上述の第２の実施例では、システムＩＤを用いて受信器を多重化したが、親時計まで多重化することも可能である。例えば、親時計が有線にて子時計を駆動する親子時計に応用したものでは、図９に示すように、システムＩＤ：１、２の受信器４０１、４０２から無線にてそれぞれシステムＩＤ：１、２の親時計４０３、４０４に標準時刻情報を送信し、切替手段４０５により親時計４０３、４０４からの駆動信号を選択的に子時計４０７乃至４０９に供給するようにしても良い。子時計４０７乃至４０９は、例えば、通常親時計４０４からの駆動信号により、３０秒毎に運針されるものであり、受信器４０２、親時計４０４の何れかに障害が生じた場合に、親時計４０３からの駆動信号を受けるように切り替えられて運針される。受信器４０１、４０２は、上述の受信器３０１、３０２と同様の構成のものであり、親時計４０３、４０４は、上述の親時計３０３の構成から、送信器２Ｂ、エンコーダ２８、個体識別手段２９を除いてあり、計時手段２５から駆動信号を出力するものであり、子時計４０７乃至４０９は、表示手段２６に相当する構成のものである。
【００５１】
本例についても、上述の第２の実施例と同様に親時計以上のランクの時刻情報を同一の周波数の搬送波を使用しながら二重化でき、親子時計の信頼性を向上させることができる。
【００５２】
次に第４の無線式親子時計システムについて述べる。上述の第３の実施例では、親時計が子時計を直接駆動するものについて述べたが、ネットワークを介して時刻情報を子時計に送信するものであっても良い。また、図１０に示すように、システムＩＤ：１、２の受信器５０１、５０２から無線にてそれぞれシステムＩＤ：１、２の親時計５０３、５０４に標準時刻情報を送信し、親時計５０３、５０４から子時計５０５乃至５０９へＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）配線５１０を介して時刻情報を送信するものである。親時計５０３、５０４は、図１１に示すように上述の親時計３０３の構成から、送信器２Ｂ、エンコーダ２８、個体識別手段２９を除いてあり、エンコーダ２Ｅ、ＬＡＮ通信器２Ｆを設けてあり、子時計５０５乃至５０９からの時刻情報要求に応答し、エンコーダ２Ｅにより時刻情報及びシステムＩＤをエンコードしてＬＡＮ通信器２Ｆにより要求元に時刻情報にシステムＩＤを付して送信する。さらに、親時計５０３、５０４は、自己の計時手段の時刻が所定期間修正されていない等の障害があった場合、それを示す情報を時刻情報に付して送信する。子時計５０６乃至５０９の詳細について述べないが、システムＩＤにより親時計５０３、５０４を選択し、障害のないものからの時刻情報を取得するものである。
【００５３】
本例についても、上述の第２の実施例と同様に親時計以上のランクの時刻情報を同一の周波数の搬送波を使用しながら二重化でき、親子時計の信頼性を向上させることができる。
【００５４】
次に第５の実施例の無線式親子時計システムについて述べる。上述の第３及び第４の実施例では、親時計と子時計とを有線にて接続するものについて述べたが、図１２に示すように、第２の実施例の無線式親子時計システムにおいて親時計まで二重化しても良い。システムＩＤ：１、２の受信器６０１、６０２から無線にてそれぞれシステムＩＤ：１、２の親時計６０３、６０４に標準時刻情報を送信し、子時計６０５乃至６１１は自己のシステムＩＤを障害のない親時計のシステムＩＤに合わせて変更し、自己の時刻修正動作を維持するものである。この場合では、子時計６０５乃至６１１はそれぞれ、図１３に示すように、上記第１の実施例の子時計１０２乃至１１０等の構成に加えて、システムＩＤ設定手段３Ｄを設けてある。システムＩＤ設定手段３Ｄにより、初期状態で設定されたシステムＩＤの親時計から時刻情報が取得できなかった場合、次回の全てのシステムの送信時間帯、例えば、図４の２時０分から３時０分まで受信状態とし、最初に受信した時刻情報に付されたシステムＩＤを自己のシステムＩＤとしてシステムＩＤ制御手段３Ｃに取り込むものである。この他、初期状態、あるいは、親時計からシステムＩＤの切り替えを示す情報を付して送るようにして、その情報に応じてシステムＩＤを取り込むように構成しても良い。また、システムＩＤはランクオフセットに対応付けされているので、変更直後の送信時間帯は変更直前のシステムＩＤに対応するものとして、次の送信時間帯から変更後のシステムＩＤに対応するものとすれば、変更直前のランクにて待ち受けする下位ランクの子時計に時刻情報を伝送することができ、同様にして下位の子時計にもシステムＩＤの取り込みも可能とする。
【００５５】
上記各実施例においてシステムＩＤ制御手段２Ｃ、３ＣにシステムＩＤを保持することについて単に記憶と述べたが、これは、ディップスイッチ等のスイッチ類でも、不揮発性メモリ等の電子デバイスでも良い。上述の各ランク設定手段のランクの保持についても同様である。
【００５６】
また、上述の各ランク設定手段は、親時計により臨時に設定される場合は、ダウンリンクによりその情報が伝えられ、次回以降の通信に適用されるものとすれば良い。すなわち、ランクの変更を行っても、一度は直前のランクの送信時間帯に送信動作を行えば、直前のランクにより規定される送信時間帯にて待ち受けする子時計に情報を伝送できる。具体的には上述の第５の実施例のシステムＩＤ設定手段と同様の構成にて実現できる。
【００５７】
【発明の効果】
本発明によれば、無線式親子時計システムにおいて、システム識別情報に応じて自己のシステムの時刻情報を特定し、これに応じて送信時刻帯をオフセットするので、近接して同一の周波数の搬送波及び通信手順による複数のシステムが共存できるようになる。これまでの無線を使用した同一システムの混信を避ける方法は、搬送波の周波数を変えることにより行われてきたが、本発明は搬送波周波数を変えずにすみ、無線装置も共通の物が使用でき、かつ、チャンネル設定や周波数設定が不要である。従って、経済性、操作性に優れた無線式親子時計システムを提供することが可能となる。
【００５８】
また、システム識別情報に応じて、無線で時刻情報を送信及び／又は受信する親時計、あるいはその上位の受信器を多重化するので、これらの何れかに障害があった場合に正常なものから時刻情報を取得し、これより下位の時計の時刻を修正するので、システムの信頼性を向上させることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の第１の実施例の無線式親子時計システムの概要を示すブロック図。
【図２】 本発明の第１の実施例の無線式親子時計システムの親時計の構成を示すブロック図。
【図３】 本発明の第１の実施例の無線式親子時計システムの子時計の構成を示すブロック図。
【図４】 本発明の第１の実施例の無線式親子時計システムのダウンリンク動作を説明するタイムチャート。
【図５】 本発明の第１の実施例の無線式親子時計システムのアップリンク動作を説明するタイムチャート。
【図６】 本発明の第２の実施例の無線式親子時計システムの概要を示すブロック図。
【図７】 本発明の第２の実施例の無線式親子時計システムの受信器の構成を示すブロック図。
【図８】 本発明の第２の実施例の無線式親子時計システムの親時計の構成を示すブロック図。
【図９】 本発明の第３の実施例の無線式親子時計システムの概要を示すブロック図。
【図１０】 本発明の第４の実施例の無線式親子時計システムの概要を示すブロック図。
【図１１】 本発明の第４の実施例の無線式親子時計システムの親時計の構成を示すブロック図。
【図１２】 本発明の第５の実施例の無線式親子時計システムの概要を示すブロック図。
【図１３】 本発明の第５の実施例の無線式親子時計システムの子時計の構成を示すブロック図。
【図１４】 従来の無線式親子時計システムの子時計の構成を示すブロック図。
【図１５】 従来の無線式親子時計システムの概要を示すブロック図。
【符号の説明】
１、２ 無線式親子時計システム
１０１、２０１ 親時計
１０２乃至１１０ 子時計
２０２乃至２１０ 子時計
２２、３２ 受信手段
２Ａ、３Ａ 送信手段
２７、３７ ランク制御手段
２Ｃ、３Ｃ システム識別情報制御手段
３０１、３０２ 受信器
４１、４２、４３ 取得手段
４６、４８、４１ 送信手段
４７ システム識別情報制御手段
３０３ 親時計
３０４乃至３１０ 子時計
４０１、４０２ 受信器
４０３、４０４ 親時計
４０７乃至４０９ 子時計
５０１、５０２ 受信器
５０３、５０４ 親時計
５０５乃至５０９ 子時計
６０１、６０２ 受信器
６０３、６０４ 親時計
５０５乃至５１１ 子時計
３Ｄ 設定手段
Claims (7)
- 無線で時刻情報を受信して時刻修正を行なう複数の子時計を含み、親時計及び複数の前記子時計はランク情報により階層化され、前記時刻情報を、前記親時計から当該親時計より１つ下位のランクの前記子時計へ、前記親時計より１つ下位のランクの当該子時計から前記親時計より２つ下位のランクの前記子時計へと、順次下位のランクの前記子時計へとリレー式に伝達する無線式親子時計システムであって、
前記子時計は、前記親時計又は他の前記子時計からの前記時刻情報と、自己のシステムを識別するためのシステム識別情報とを受信する受信手段と、前記受信された時刻情報及びシステム識別情報に基づいて、自己のシステムの時刻情報を特定して当該特定時刻情報に基づいて自己の時刻を修正する修正手段と、修正された自己の時刻に基づいて他の子時計の時刻を修正するための時刻情報を無線で送信する送信手段と、前記自己のシステム識別情報を前記送信される時刻情報に付して送信するため前記自己のシステム識別情報を前記送信手段に与えるシステム識別情報制御手段と、自己を識別する個体識別情報を前記送信される時刻情報に付して送信するための前記個体識別情報を前記送信手段に与える個体識別情報制御手段と、前記受信された時刻情報と区別するとともに、自己のランクを示す前記ランク情報を前記送信される時刻情報に付して送信するため前記ランク情報を前記送信手段に与えるランク制御手段とを有し、
前記システム識別情報は、前記ランク情報に所定のオフセットを与えるものであり、前記子時計の送信手段は、前記システム識別情報制御手段からの前記システム識別情報、前記ランク制御手段からの前記ランク情報及び前記個体識別情報制御手段からの前記個体識別情報に従い、他の子時計と重複しないように予め定められた時間に前記時刻情報を送信する
ことを特徴とする無線式親子時計システム。 - 無線で時刻情報を受信して時刻修正を行なう複数の子時計を含み、親時計及び複数の前記子時計はランク情報により階層化され、前記時刻情報を、前記親時計から当該親時計より１つ下位のランクの前記子時計へ、前記親時計より１つ下位のランクの当該子時計から前記親時計より２つ下位のランクの前記子時計へと、順次下位のランクの前記子時計へとリレー式に伝達する無線式親子時計システムであって、
放送の時報、長波標準電波又は全地球測位システム（ＧＰＳ）の時刻情報等の外部からの標準時刻情報を所得する取得する取得手段と、当該所得した標準時刻情報に基づいて自己の時刻を修正する修正手段と、修正された自己の時刻に基づいて時刻情報を無線で送信する送信手段と、自己のシステムを識別するためのシステム識別情報を前記送信される時刻情報に付して送信するため前記システム識別情報を前記送信手段に与えるシステム識別情報制御手段とからなる受信器の複数と、
前記受信器から送信される前記時刻情報及び前記システム識別情報を受信し、前記受信された時刻情報及びシステム識別情報に基づいて自己の時刻を修正し、修正された自己の時刻に基づいて子時計の時刻を修正するための時刻情報に前記システム識別情報の何れか１つを付して無線又は有線で送信する前記親時計と
を備え、
前記子時計は、前記親時計又は他の前記子時計からの前記時刻情報と、自己のシステムを識別するためのシステム識別情報とを受信する受信手段と、前記受信された時刻情報及びシステム識別情報に基づいて、自己のシステムの時刻情報を特定して当該特定時刻情報に基づいて自己の時刻を修正する修正手段と、修正された自己の時刻に基づいて他の子時計の時刻を修正するための時刻情報を無線で送信する送信手段と、前記自己のシステム識別情報を前記送信される時刻情報に付して送信するため前記自己のシステム識別情報を前記送信手段に与えるシステム識別情報制御手段と、自己を識別する個体識別情報を前記送信される時刻情報に付して送信するための前記個体識別情報を前記送信手段に与える個体識別情報制御手段と、前記受信された時刻情報と区別するとともに、自己のランクを示す 前記ランク情報を前記送信される時刻情報に付して送信するため前記ランク情報を前記送信手段に与えるランク制御手段とを有し、
前記システム識別情報は、前記ランク情報に所定のオフセットを与えるものであり、前記子時計の送信手段は、前記システム識別情報制御手段からの前記システム識別情報、前記ランク制御手段からの前記ランク情報及び前記個体識別情報制御手段からの前記個体識別情報に従い、他の子時計と重複しないように予め定められた時間に前記時刻情報を送信する
ことを特徴とする無線式親子時計システム。 - 無線で時刻情報を受信して時刻修正を行なう複数の子時計を含み、親時計及び複数の前記子時計はランク情報により階層化され、前記時刻情報を、前記親時計から当該親時計より１つ下位のランクの前記子時計へ、前記親時計より１つ下位のランクの当該子時計から前記親時計より２つ下位のランクの前記子時計へと、順次下位のランクの前記子時計へとリレー式に伝達する無線式親子時計システムであって、
放送の時報、長波標準電波又は全地球測位システム（ＧＰＳ）の時刻情報等の外部からの標準時刻情報を所得する取得する取得手段と、当該所得した標準時刻情報に基づいて自己の時刻を修正する修正手段と、修正された自己の時刻に基づいて時刻情報を無線で送信する送信手段と、自己のシステムを識別するためのシステム識別情報を前記送信される時刻情報に付して送信するため前記システム識別情報を前記送信手段に与えるシステム識別情報制御手段とからなる受信器の複数と、
前記受信器から送信される前記時刻情報及び前記システム識別情報を受信し、前記受信された時刻情報及びシステム識別情報に基づいて自己の時刻を修正し、修正された自己の時刻に基づいて子時計の時刻を修正するための時刻情報に前記システム識別情報の何れか１つを付して無線又は有線にて前記子時計に送信する前記親時計の複数と
を備え、前記親時計の複数の内の何れか１つを選択的に前記子時計の複数の時刻修正のための時刻情報源とするものであり、
前記子時計は、前記親時計又は他の前記子時計からの前記時刻情報と、自己のシステムを識別するためのシステム識別情報とを受信する受信手段と、前記受信された時刻情報及びシステム識別情報に基づいて、自己のシステムの時刻情報を特定して当該特定時刻情報に基づいて自己の時刻を修正する修正手段と、修正された自己の時刻に基づいて他の子時計の時刻を修正するための時刻情報を無線で送信する送信手段と、前記自己のシステム識別情報を前記送信される時刻情報に付して送信するため前記自己のシステム識別情報を前記送信手段に与えるシステム識別情報制御手段と、自己を識別する個体識別情報を前記送信される時刻情報に付して送信するための前記個体識別情報を前記送信手段に与える個体識別情報制御手段と、前記受信された時刻情報と区別するとともに、自己のランクを示すランク情報を前記送信される時刻情報に付して送信するため前記ランク情報を前記送信手段に与えるランク制御手段とを有し、
前記システム識別情報は、前記ランク情報に所定のオフセットを与えるものであり、前記子時計の送信手段は、前記システム識別情報制御手段からの前記システム識別情報、前記ランク制御手段からの前記ランク情報及び前記個体識別情報制御手段からの前記個体識別情報に従い、他の子時計と重複しないように予め定められた時間に前記時刻情報を送信する
ことを特徴とする無線式親子時計システム。 - 前記親時計はネットワークを介して前記子時計の時刻を修正するための時刻情報と前記システム識別情報とを送信し、前記子時計は前記システム識別情報から自己のシステムの時刻情報を特定し、当該特定時刻情報に基づき自己の時刻を修正することを特徴とする請求項２又は３に記載の無線式親子時計システム。
- 前記子時計は、受信した前記システム識別情報を自己のシステムのシステム識別情報とする設定手段を備えることを特徴とする請求項１乃至４の何れかに記載の無線式親子時計システム。
- 無線で時刻情報を受信して時刻修正を行なう複数の子時計を含み、親時計及び複数の前記子時計はランク情報により階層化され、前記時刻情報を、前記親時計から当該親時計より１つ下位のランクの前記子時計へ、前記親時計より１つ下位のランクの当該子時計から前記親時計より２つ下位のランクの前記子時計へと、順次下位のランクの前記子時計へとリレー式に伝達する無線式親子時計システムに使用される子時計であって、
時刻情報を受信するとともに自己のシステムを識別するためのシステム識別情報を受信する受信手段と、
前記受信された時刻情報及びシステム識別情報に基づいて、自己のシステムの時刻情報を特定して当該特定時刻情報に基づいて自己の時刻を修正する修正手段と、
修正された自己の時刻に基づいて他の子時計の時刻を修正するための時刻情報を無線で送信する送信手段と、
前記自己のシステム識別情報を前記送信される時刻情報に付して送信するため前記自己のシステム識別情報を前記送信手段に与えるシステム識別情報制御手段と
を有し、
前記子時計は、自己を識別する個体識別情報を前記送信される時刻情報に付して送信するための前記個体識別情報を前記送信手段に与える個体識別情報制御手段と、前記受信された時刻情報と区別するとともに、自己のランクを示すランク情報を前記送信される時刻情報に付して送信するため前記ランク情報を前記送信手段に与えるランク制御手段とを備え、
前記システム識別情報は、前記ランク情報に所定のオフセットを与えるものであり、前記子時計の送信手段は、前記システム識別情報制御手段からの前記システム識別情報、前記ランク制御手段からの前記ランク情報及び前記個体識別情報制御手段からの前記個体識別情報に従い、他の子時計と重複しないように予め定められた時間に前記時刻情報を送信する
ことを特徴とする子時計。 - 前記子時計は、受信した前記システム識別情報を自己のシステムのシステム識別情報とする設定手段を備えることを特徴とする請求項６に記載の子時計。
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