JP4631667B2 - 時刻受信装置及び電波時計 - Google Patents
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時刻情報を含む標準電波を送信する送信局を選択する選択手段(例えば、図18の入力部600,CPU100;図19の同調切替回路301;図24のステップa10)と、
この選択手段により選択された送信局から送信された標準電波を受信して検波する受信検波手段(例えば、図19の検波整流回路309)と、
前記受信検波手段の出力段に設けられ、前記選択手段により選択された送信局に対応して時定数が変更されるノイズ除去フィルタと、
前記ノイズ除去フィルタの時定数が大きい場合には閾値を高く設定し、前記ノイズ除去フィルタの時定数が小さい場合には閾値を低く設定するように制御する閾値出力制御手段(例えば、図19のスレッシュレベル制御回路317b)と、
前記受信検波手段により検波され出力された検波信号と前記閾値出力制御手段により設定された閾値とに基づいて2値の値から成るタイムコード信号を生成する波形整形手段(例えば、図19の波形整形回路311b)と、
この波形整形手段により生成されたタイムコード信号から時刻情報を抽出する時刻情報抽出手段(例えば、図18のCPU100;図22のステップa150)と、
を備えたことを特徴としている。
時刻を計時する時刻計時手段(例えば、図18の計時回路部500)と、
この時刻計時手段により計時された時刻を表示する出力表示手段(例えば、図18の表示部700)と、
時刻情報を含む標準電波を送信する送信局を選択する選択手段(例えば、図18の入力部600,CPU100;図19の同調切替回路301;図24のステップa10)と、
この選択手段により選択された送信局から送信された標準電波を受信して検波する受信検波手段(例えば、図19の検波整流回路309)と、
前記受信検波手段の出力段に設けられ、前記選択手段により選択された送信局に対応して時定数が変更されるノイズ除去フィルタと、
前記ノイズ除去フィルタの時定数が大きい場合には閾値を高く設定し、前記ノイズ除去フィルタの時定数が小さい場合には閾値を低く設定するように制御する閾値出力制御手段(例えば、図19のスレッシュレベル制御回路317b)と、
前記受信検波手段により検波され出力された検波信号と前記閾値出力制御手段により設定された閾値とに基づいて2値の値から成るタイムコード信号を生成する波形整形手段(例えば、図19の波形整形回路311b)と、
この波形整形手段により生成されたタイムコード信号から時刻情報を抽出する時刻情報抽出手段(例えば、図18のCPU100;図22のステップa150)と、
この時刻情報抽出手段により抽出された時刻に基づいて前記時刻計時手段により計時された時刻を修正する時刻修正手段(例えば、図18のCPU100;図22のステップa160)と、
を備えたことを特徴としている。
前記閾値出力制御手段は、前記標準電波を受信する受信国に基づいて前記送信局を特定することを特徴としている。
前記比較値制御手段は、前記検波手段から出力された検波信号のピーク値及びボトム値の中間値に基づいて、前記比較値を可変に制御することを特徴としている。
時刻情報を含む標準電波を送信する送信局を選択する選択手段(例えば、図18の入力部600,CPU100;図19の同調切替回路301;図24のステップa10)と、
この選択手段により選択された送信局から送信された標準電波を受信して検波する受信検波手段(例えば、図19の検波整流回路309)と、
前記受信検波手段の出力段に設けられ、前記選択手段により選択された送信局に対応して時定数が変更されるノイズ除去フィルタと、
各送信局に対応したそれぞれ異なる値の閾値を記憶する記憶手段(例えば、図18のスレッシュレベル制御回路317b;図23に示す対応関係を定義したデータテーブル)と、
前記ノイズ除去フィルタの時定数が大きい場合には閾値を高く設定し、前記ノイズ除去フィルタの時定数が小さい場合には閾値を低く設定するように閾値を前記記憶手段から抽出する閾値抽出手段(例えば、図19のスレッシュレベル制御回路317b)と、
前記受信検波手段により検波され出力された検波信号と前記閾値抽出手段により抽出された閾値とに基づいて2値の値から成るタイムコード信号を生成する波形整形手段(例えば、図19の波形整形回路311b)と、
この波形整形手段により生成されたタイムコード信号から時刻情報を抽出する時刻情報抽出手段(例えば、図18のCPU100;図22のステップa150)と、
を備えたことを特徴としている。
時刻を計時する時刻計時手段(例えば、図18の計時回路部500)と、
この時刻計時手段により計時された時刻を表示する出力表示手段(例えば、図18の表示部700)と、
時刻情報を含む標準電波を送信する送信局を選択する選択手段(例えば、図18の入力部600,CPU100;図19の同調切替回路301;図24のステップa10)と、
この選択手段により選択された送信局から送信された標準電波を受信して検波する受信検波手段(例えば、図19の検波整流回路309)と、
前記受信検波手段の出力段に設けられ、前記選択手段により選択された送信局に対応して時定数が変更されるノイズ除去フィルタと、
各送信局に対応したそれぞれ異なる値の閾値を記憶する記憶手段(例えば、図23に示す対応関係を定義したデータテーブル)と、
前記ノイズ除去フィルタの時定数が大きい場合には閾値を高く設定し、前記ノイズ除去フィルタの時定数が小さい場合には閾値を低く設定するように閾値を前記記憶手段から抽出する閾値抽出手段(例えば、図19のスレッシュレベル制御回路317b)と、
前記受信検波手段により検波され出力された検波信号と前記閾値抽出手段により抽出された閾値とに基づいて2値の値から成るタイムコード信号を生成する波形整形手段(例えば、図19の波形整形回路311b)と、
この波形整形手段により生成されたタイムコード信号から時刻情報を抽出する時刻情報抽出手段(例えば、図18のCPU100;図22のステップa150)と、
この時刻情報抽出手段により抽出された時刻に基づいて前記時刻計時手段により計時された時刻を修正する時刻修正手段(例えば、図18のCPU100;図22のステップa160)と、
を備えたことを特徴としている。
先ず、第1実施形態について説明する。
図1は、第1実施形態における電波時計1aの機能構成の一例を示すブロック図である。第1実施形態では、電波時計1aは、CPU100、受信回路部300a、発振回路部400、計時回路部500、入力部600、表示部700、RAM800、ROM900aの各機能部を備えて構成されている。
フィルタ回路305は、通過帯域が極めて狭いBPFであり、例えば水晶フィルタにより構成される。このフィルタ回路305は、AGCアンプ303から入力される信号に対して所定の周波数範囲の信号を通過させ、範囲外の周波数成分を遮断して出力する。
ポストアンプ307は、フィルタ回路305から入力される信号を、所定の信号レベルまで増幅して出力する。
検波整流回路309は、ポストアンプ307から入力される信号を検波して出力する。
波形整形回路311aは、検波整流回路309から入力される検波信号を、予め定められた閾値と比較して2値の値に波形整形して出力する。この波形整形回路311aにより波形整形されて出力されたタイムコード信号(TCO)はCPU100に入力される。
AGC電圧制御回路313は、検波整流回路309から入力される検波信号のレベルに応じて、AGCアンプ303の増幅度を調整する制御信号を出力する。
計時回路部500は、発振回路部400から入力されるクロック信号を計数して現在時刻を計時し、現在時刻データをCPU100に出力する。
図3は、JJY標準電波のタイムコード体系を示す図である。図3に示すように、JJY標準電波のタイムコードは、1周期60秒のフォーマットからなる時刻情報を1フレームとし、1分毎に送出される。そして、このフレーム内には、1秒毎に区分された複数個のデータから成る時刻情報が、予め定められた閾値と比較することにより得られた2値で表されるタイムコード信号として、配列されている。つまり、データの時間間隔が1秒毎に区分された2値で表される秒データが、タイムコードとして配列されている。
また、フレーム内には、フレームの開始を認識するための先頭マーカ(M)やポジションマーカ(P0〜P5)、分、時、通算日(1月1日からの日数)、年(西暦下2桁)、曜日、閏秒情報、予備ビット等の各データを示すフィールドが符号化されて配されている。
ここでは、パルス波の立ち上がりを正秒毎のタイミング(すなわち秒同期点)と同期させており、図4(a)に示すパルス幅800(ms)のものが「0」、(b)に示すパルス幅500(ms)のものが「1」、(c)に示すパルス幅200(ms)のものが「P」に各々対応する。したがって、この毎正秒の間隔が、「0」「1」又は「P」を示す1つの符号データを表す時間間隔となる。
また、タイムコード信号が最後に変化する変化点の変化時点が、秒同期点を起点として、例えば400(ms)〜600(ms)の範囲に含まれる場合には、当該秒期間におけるタイムコード信号が示す符号データは“1”と判定される。
そして、タイムコード信号が最後に変化する変化点の変化時点が、秒同期点を起点として、例えば100(ms)〜300(ms)の範囲に含まれる場合には、当該秒期間におけるタイムコード信号が示す符号データは“P”と判定される。
図7は、WWVB標準電波のタイムコード体系を示す図である。図7に示すように、JJY標準電波のタイムコードは、JJY標準電波と同様に、1周期60秒のフォーマットからなる時刻情報を1フレームとし、1分毎に送出される。そして、このフレーム内には、1秒毎に区分された複数個のデータから成る時刻情報が、予め定められた閾値と比較することにより得られた2値で表されるタイムコード信号として、配列されている。つまり、データの時間間隔が1秒毎に区分された2値で表される秒データがタイムコードとして配列されている。
また、フレーム内には、フレームの開始を認識するための先頭マーカ(M)やポジションマーカ(P0〜P5)、分、時、通算日(1月1日からの日数)、年(西暦下2桁)、曜日、閏年情報、閏秒情報、予備ビット等の各データを示すフィールドが符号化されて配されている。
ここでは、パルス波の立ち下がりを正秒毎のタイミング(すなわち秒同期点)と同期させており、図8(a)に示すパルス幅800(ms)のものが「0」、(b)に示すパルス幅500(ms)のものが「1」、(c)に示すパルス幅200(ms)のものが「P」に各々対応する。
また、タイムコード信号が最後に変化する変化点の変化時点が、秒同期点を起点として、例えば400(ms)〜600(ms)の範囲に含まれる場合には、当該秒期間におけるタイムコード信号が示す符号データは“1”と判定される。
そして、タイムコード信号が最後に変化する変化点の変化時点が、秒同期点を起点として、例えば700(ms)〜900(ms)の範囲に含まれる場合には、当該秒期間におけるタイムコード信号が示す符号データは“P”と判定される。
図10は、DCF77標準電波のタイムコード体系を示す図である。図10に示すように、DCF77標準電波のタイムコードは、JJY標準電波と同様に、1周期60秒のフォーマットからなる時刻情報を1フレームとし、1分毎に送出される。そして、このフレーム内には、1秒毎に区分された複数個のデータから成る時刻情報が、予め定められた閾値と比較することにより得られた2値で表されるタイムコード信号として、配列されている。つまり、データの時間間隔が1秒毎に区分された2値で表される秒データがタイムコードとして配列されている。
また、フレーム内には、フレームの開始を認識するための先頭マーカ(M)や、アンテナビット(R)、閏秒情報、時刻情報の開始ビット(S)、分、時、日、曜日、月、年(西暦下2桁)等の各データを示すフィールドが符号化されて配されている。
ここでは、パルス波の立ち下がりを正秒毎のタイミング(すなわち秒同期点)と同期させており、図11(a)に示すパルス幅900(ms)のものが「0」、(b)に示すパルス幅800(ms)のものが「1」に各々対応する。また、DCF77標準電波では、図11(c)に示すように、正秒のタイミングでパルス波が立ち下がらずに変化しないものが「マーカ」に対応する。
そして、タイムコード信号が最後に変化する変化点の変化時点が、秒同期点を起点として、例えば150(ms)〜300(ms)の範囲に含まれる場合には、当該秒期間におけるタイムコード信号が示す符号データは“1”と判定される。
また、秒同期点を起点として、例えば100(ms)〜300(ms)の範囲内で変化点が検出されない場合には、当該秒期間におけるタイムコード信号が示す符号データは“マーカ”と判定される。
次に、第1時刻修正処理の流れについて説明する。図14は、第1時刻修正処理の流れを説明するためのフローチャートである。尚、ここで説明する処理は、例えば所定の時間間隔毎に、或いは標準電波の受信開始操作に応じて実行される処理であり、CPU100が第1時刻修正プログラム911を読み出して実行することにより実現される。
例えば、JJY標準電波又はWWVB標準電波を受信するならば符号幅計測起点から900(ms)のタイミングを符号幅計測終点とし、DCF77標準電波を受信するならば符号幅計測起点から300(ms)のタイミングを符号幅計測終点とする等、適宜設定する。尚、以下では、ここで設定した符号幅計測終点に従い、秒期間内の一部期間を対象データ期間として変化点を検出することとして説明するが、次の秒同期信号の入力タイミングを符号幅計測終点とし、秒期間内の全期間を対象データ期間として変化点を検出することとしても勿論構わない。
このように、受信する標準電波により、そのデータフォーマットの性質や転送特性を考慮して、データが含まれる変化時点を選択し、復調を行うことができる。
さらに、秒同期点を起点とした700(ms)〜900(ms)の範囲内でタイムコード信号の立ち下がりが検出されず、且つ100(ms)〜300(ms)及び400(ms)〜600(ms)の範囲内でタイムコード信号の立ち下がりが検出された場合には、レコードL22に示す変化パターンに該当するとして、この場合も符号データは「1」と判定される。
次に、第2実施形態について説明する。尚、以下では、第1実施形態と同様の部分については、同一の符号を付して説明は省略する。
図18は、第2実施形態における電波時計1bの機能構成の一例を示すブロック図である。第2実施形態では、電波時計1bは、CPU100、受信回路部300b、発振回路部400、計時回路部500、入力部600、表示部700、RAM800、ROM900bの各機能部を備えて構成されている。
WWVB標準電波を受信する場合には、スレッシュレベル制御回路317bは、スレッシュレベルを前述の標準値と比べて高めの値とし、例えば1.1倍した値とする制御信号を波形整形回路311bに出力する(レコードL33)。
DCF77標準電波を受信する場合には、スレッシュレベル制御回路317bは、スレッシュレベルを標準値と比べて低めの値とし、例えば0.9倍した値とする制御信号を波形整形回路311bに出力する(レコードL35)。
次に、第2時刻修正処理の流れについて説明する。図24は、第2時刻修正処理の流れを説明するためのフローチャートである。尚、ここで説明する処理は、例えば所定の時間間隔毎に、或いは標準電波の受信開始操作に応じて実行される処理であり、CPU100が第2時刻修正プログラム912を読み出して実行することにより実現される。
例えば、秒期間内でタイムコード信号が最後に変化する変化点を検出することによりタイムコードを復号する場合、すなわち、40kHz又は60kHzのJJY標準電波を受信する場合、スレッシュレベル制御回路317bは、スレッシュレベルを予め定められた標準値と比べて高めの値とし、例えば1.1倍した値とする制御信号を波形整形回路311bに出力する(レコードL41)。
JJY標準電波は、図4(a),図4(b)に示すように、「0」「1」を示す符号データを表す時間間隔が長い。この場合、図20(b)のように、符号データのデータを表す時間間隔以外の部分にノイズが重畳された場合に、スレッシュレベルが高めに設定されていれば重畳されたノイズを2値化しないですむ。
また、秒期間内でタイムコード信号が最初に変化する変化点を検出することによりタイムコードを復号する場合、すなわち、WWVB標準電波又はDCF77標準電波を受信する場合には、スレッシュレベル制御回路317bは、スレッシュレベルを前述の標準値と比べて低めの値とし、例えば0.9倍した値とする制御信号を波形整形回路311bに出力する(レコードL43)。
WWVB標準電波、及びDCF77標準電波は、「0」「1」を示す符号データを表す時間間隔が短い。この場合、データを表すパルスがのこぎり波状となる可能性があるが、もしそのような波形となった場合には、スレッシュレベルを標準値と比べて低めの値としたほうが正確に2値化することができる。
例えばJJY標準電波を受信する場合、スレッシュレベル制御回路317cは、ピーク/ボトム検出回路319により検出された検波信号のピーク値及びボトム値の中間値とする制御信号を波形整形回路311cに出力する(レコードL51)。
WWVB標準電波を受信する場合には、スレッシュレベル制御回路317cは、スレッシュレベルを前述の中間値と比べて高めの値とし、例えば1.1倍した値とする制御信号を波形整形回路311cに出力する(レコードL53)。
DCF77標準電波を受信する場合には、スレッシュレベル制御回路317cは、スレッシュレベルを中間値と比べて低めの値とし、例えば0.9倍した値とする制御信号を波形整形回路311cに出力する(レコードL55)。
100 CPU
200 アンテナ
300a 受信回路部
315 秒同期検出回路
317 スレッシュレベル制御回路
400 発信回路部
500 計時回路部
600 入力部
700 表示部
800 RAM
900a ROM
910a 制御プログラム
911 第1時刻修正プログラム
913 タイムコード変換プログラム
915 サンプリングプログラム
920 符号対応テーブル
Claims (6)
- 時刻情報を含む標準電波を送信する送信局を選択する選択手段と、
この選択手段により選択された送信局から送信された標準電波を受信して検波する受信検波手段と、
前記受信検波手段の出力段に設けられ、前記選択手段により選択された送信局に対応して時定数が変更されるノイズ除去フィルタと、
前記ノイズ除去フィルタの時定数が大きい場合には閾値を高く設定し、前記ノイズ除去フィルタの時定数が小さい場合には閾値を低く設定するように制御する閾値出力制御手段と、
前記受信検波手段により検波され出力された検波信号と前記閾値出力制御手段により設定された閾値とに基づいて2値の値から成るタイムコード信号を生成する波形整形手段と、
この波形整形手段により生成されたタイムコード信号から時刻情報を抽出する時刻情報抽出手段と、
を備えたことを特徴とする時刻受信装置。 - 前記閾値出力制御手段は、前記標準電波を受信する受信国に基づいて前記送信局を特定することを特徴とする請求項1に記載の時刻受信装置。
- 前記閾値出力制御手段は、前記検波手段から出力された検波信号のピーク値及びボトム値の中間値に基づいて前記閾値を可変に制御することを特徴とする請求項1に記載の時刻受信装置。
- 時刻情報を含む標準電波を送信する送信局を選択する選択手段と、
この選択手段により選択された送信局から送信された標準電波を受信して検波する受信検波手段と、
前記受信検波手段の出力段に設けられ、前記選択手段により選択された送信局に対応して時定数が変更されるノイズ除去フィルタと、
各送信局に対応したそれぞれ異なる値の閾値を記憶する記憶手段と、
前記ノイズ除去フィルタの時定数が大きい場合には閾値を高く設定し、前記ノイズ除去フィルタの時定数が小さい場合には閾値を低く設定するように閾値を前記記憶手段から抽出する閾値抽出手段と、
前記受信検波手段により検波され出力された検波信号と前記閾値抽出手段により抽出された閾値とに基づいて2値の値から成るタイムコード信号を生成する波形整形手段と、
この波形整形手段により生成されたタイムコード信号から時刻情報を抽出する時刻情報抽出手段と、
を備えたことを特徴とする時刻受信装置。 - 時刻を計時する時刻計時手段と、
この時刻計時手段により計時された時刻を表示する出力表示手段と、
時刻情報を含む標準電波を送信する送信局を選択する選択手段と、
この選択手段により選択された送信局から送信された標準電波を受信して検波する受信検波手段と、
前記受信検波手段の出力段に設けられ、前記選択手段により選択された送信局に対応して時定数が変更されるノイズ除去フィルタと、
前記ノイズ除去フィルタの時定数が大きい場合には閾値を高く設定し、前記ノイズ除去フィルタの時定数が小さい場合には閾値を低く設定するように制御する閾値出力制御手段と、
前記受信検波手段により検波され出力された検波信号と前記閾値出力制御手段により設定された閾値とに基づいて2値の値から成るタイムコード信号を生成する波形整形手段と、
この波形整形手段により生成されたタイムコード信号から時刻情報を抽出する時刻情報抽出手段と、
この時刻情報抽出手段により抽出された時刻に基づいて前記時刻計時手段により計時された時刻を修正する時刻修正手段と、
を備えたことを特徴とする電波時計。 - 時刻を計時する時刻計時手段と、
この時刻計時手段により計時された時刻を表示する出力表示手段と、
時刻情報を含む標準電波を送信する送信局を選択する選択手段と、
この選択手段により選択された送信局から送信された標準電波を受信して検波する受信検波手段と、
前記受信検波手段の出力段に設けられ、前記選択手段により選択された送信局に対応して時定数が変更されるノイズ除去フィルタと、
各送信局に対応したそれぞれ異なる値の閾値を記憶する記憶手段と、
前記ノイズ除去フィルタの時定数が大きい場合には閾値を高く設定し、前記ノイズ除去フィルタの時定数が小さい場合には閾値を低く設定するように閾値を前記記憶手段から抽出する閾値抽出手段と、
前記受信検波手段により検波され出力された検波信号と前記閾値抽出手段により抽出された閾値とに基づいて2値の値から成るタイムコード信号を生成する波形整形手段と、
この波形整形手段により生成されたタイムコード信号から時刻情報を抽出する時刻情報抽出手段と、
この時刻情報抽出手段により抽出された時刻に基づいて前記時刻計時手段により計時された時刻を修正する時刻修正手段と、
を備えたことを特徴とする電波時計。
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