JP4661312B2 - 電波修正時計、その制御方法、その制御プログラム、記録媒体 - Google Patents
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Description
この電波修正時計を腕時計のような小型の時計で実現する場合、電波受信の電力消費量の影響が大きいため、通常は1日に1回程度の頻度で電波受信処理を行っている。
ところで、基準信号発振源から出力される基準信号の誤差は、温度が大きく影響する。電波修正時計の利用者は、表示時刻が正確であることを期待して電波修正時計を利用しているため、基準信号発振源からの基準信号で時刻を計時している間も、通常のクオーツ時計に比べて正確な時刻表示が求められ、精度要求が厳しかった。
また、例えば、平均気温1℃程度以下となる場所で使用していると、1日の誤差が2秒以上になってしまう場合もあり、このような場合には、1日に2回以上電波受信処理を行わなければならず、電力消費量が増大し、電池駆動の場合には電池寿命も大幅に短縮されてしまうという問題もあった。
このため、温度特性の測定作業が非常に煩雑となり、電波修正時計の生産効率向上が難しいという問題もあった。
従って、電波受信間隔を長くしても、時刻指示精度の低下を最小限に抑えることができるので、電波受信処理の頻度を低減でき、その分、消費電力も低減できる。
また、受信時刻データに基づく時刻修正量と測定温度とで温度特性を求める温度特性検出手段を設けたので、各時計に組み込まれる基準信号発振源の温度特性を工場で個別に測定する必要がない。このため、電波修正時計の生産効率を向上できる。なお、時刻修正量、受信時期、測定温度、温度測定時期などの測定データは、温度特性を求めるために必要な数だけ測定して取得すればよい。例えば、複数、好ましくは3回以上のデータを測定して取得すればよい。
また、通常の受信間隔が例えば24時間毎に設定されている際に、この通常の受信処理時の時刻修正量を用いて温度特性を算出する場合、最低、3個の時刻修正量が必要であれば3日以上経過しないと温度特性を算出することができない。
これに対し、本発明では、温度特性設定制御手段を設け、通常の受信間隔よりも短い温度特性設定用受信時間間隔で受信処理を複数回実行させるようにしているので、より短期間で温度特性を算出することができる。例えば、温度特性設定用受信時間間隔が2時間に設定されていれば、6時間で3個の時刻修正量を入手でき、温度特性設定用温度測定時間間隔を2時間以下に設定して同時に温度測定も行うことで、短時間で温度特性を算出することができる。
従って、特に、工場で生産された直後や、電池交換によって初期化された後のように、温度特性が設定されていない初期状態において、温度特性設定制御手段を作動することで、迅速に温度特性を求めることができる。従って、その後は、温度特性に基づいて内部時刻計時部を修正できるため、より正確な時刻表示を迅速に実現できる。
なお、初期動作時とは、工場で生産された直後や、電池交換が行われて時計が初期化されて動作した時や、何らかの理由によって電子回路がリセットされた時を意味する。また、初期動作時から所定時間経過時とは、例えば、1年経過毎のなどの比較的長い時間間隔を意味する。
初期動作時に前記温度特性設定制御部を動作させれば、迅速に温度特性に基づく時刻修正を行うことができ、時刻指示精度を向上できる。
また、初期動作時から所定時間経過毎に前記温度特性設定制御部を動作させれば、例えば、電池の電圧が低下した場合や、水晶振動子や内部回路の経時変化などで温度特性が変化した場合でも、適切な温度特性に変更でき、温度特性に基づく時刻修正精度の低下も抑えることができる。
さらに、受信時刻修正部による内部時刻計時部の時刻修正量が設定値以上になった場合には、温度特性時刻修正量による修正が不十分なため、受信時の時刻修正量が大きくなっている可能性もある。従って、このような場合に、前記温度特性設定制御部を動作させれば、適切な温度特性に変更でき、温度特性に基づく時刻修正精度の低下も抑えることができる。
ここで、温度測定時間間隔と温度特性修正時間間隔とを同一にして、温度測定と、温度特性時刻修正量で内部時刻計時部を修正する温度特性時刻修正処理とを同時に行えば、温度測定毎に内部時刻データを細かく修正できるので、常に正確な時刻表示を実現できる。
一方、温度特性修正時間間隔を温度測定時間間隔よりも長くすれば、温度特性時刻の修正処理回数を低減できる。例えば、温度測定時間間隔は1時間、温度特性修正時間間隔を12時間とし、温度特性時刻修正手段は、1時間間隔で測定された12個の温度の平均値を求め、この平均温度に基づいて温度特性時刻修正量を算出して内部時刻計時部を修正すれば、温度測定処理が12時間で12回あるのに対し、温度特性時刻の修正処理回数を12時間に1回に低減できる。このため、消費電力をより一層軽減できる。
また、温度測定時間間隔が例えば12時間と長いと、その間の温度変化を十分に把握できないが、本発明では温度測定時間間隔を容易に短くできるので、急激な温度変化があっても時計内部の温度変化をより正確に把握できる。このため、温度特性修正時間間隔における平均温度もより正確に求めることができ、その平均温度に基づいて算出される温度特性時刻修正量もより正確になり、この温度特性時刻修正量で修正された内部時刻データの精度も向上できる。
このような本発明によれば、設定期間とその間の平均気温との2つのデータを前記計算式に代入するだけでよいため、時刻修正量を容易に算出することができる。
これに対し、本発明では、温度変化が大きい場合には、再度受信処理を行って正確な時刻に更新できるので、時刻指示精度を向上できる。なお、内部時刻データが修正された時点とは、温度特性時刻修正量による修正が行われた時点や、受信により時刻が修正された時点を意味する。
これに対し、本発明では、温度変化が大きい場合には、再度受信処理を行って正確な時刻に更新できるので、時刻指示精度を向上できる。
同様に、算出された温度特性時刻修正量が例えば0.5秒以上であった場合にも、次回の温度測定間隔や温度特性修正時間間隔を短縮してもよい。
温度変化量が大きい場合には、その分、基準信号発振源等に対する温度の影響も大きくなるため、測定時間間隔や修正間隔を短縮すれば、より正確な温度変化を検出でき、温度特性時刻修正量の精度も高くできる。
なお、温度変化量や温度特性時刻修正量が小さい場合には、測定時間間隔や修正間隔を長くしてもよい。
これらの制御方法、プログラム、記録媒体の各発明においても、前記電波修正時計と同様の作用効果を奏することができる。
[第1実施形態]
図1には、第1実施形態の電波修正時計1の概略断面構造が示されている。なお、本実施形態の電波修正時計1は、腕時計タイプであるが、電波修正時計1としては置き時計や懐中時計などでもよい。特に、電波受信処理頻度を低減できて電力消費を抑えることができるため、携帯して使用する腕時計や懐中時計などの携帯して使用する各種の電波修正時計に広く適用できる。
また、外装ケース2は、図1に示すように1部材で構成されるものでもよいし、カバーガラス3を保持するガラス縁と、このガラス縁が取り付けられる胴との2部材で構成されるものでもよい。
温度測定部9としては、各種の温度センサが利用可能であるが、特に小型化のために、IC内に組み込まれるトランジスタ等を利用した温度センサを用いることが好ましい。また、温度測定部9は、水晶カプセル8の近傍に、好ましくは水晶カプセル8に密着して配置されて水晶振動子部分の温度を精度良く検出できるものが好ましい。
電波修正時計1は、時刻情報が重畳された長波標準電波(無線情報)を受信する電波受信部10と、運針制御部30と、温度時刻修正部50とを備え、図示しない電源によって駆動される。なお、電源としては、ボタン型電池等の一次電池でもよいし、太陽電池や回転錘を用いた発電機と発電機で発電された電力を蓄電する蓄電池(二次電池)で構成されるものでもよい。
なお、受信した時刻情報が正確であるかの判断方法は、従来の電波修正時計で利用されている各種方法が採用できる。例えば、68分等のように非存在の時間や日になっていないかという点と、各時刻データ同士がそれぞれ予想される時刻を表しているか、つまり連続して受信した時刻データであればそれぞれが1分毎の時刻データとなっていると予測されるため、各データがそのような時刻になっているかという点とから、正確な時刻データとなっているかを確認する方法などが採用できる。
なお、受信スケジュール記憶部12Aには、通常運針時に受信処理を行う際に参照される受信間隔A1のデータと、温度特性設定用の受信処理を行う際に参照される温度特性設定用受信時間間隔A2のデータとが記憶されている。本実施形態では、受信間隔A1は24時間間隔、具体的には毎日午前2時に受信するように設定され、温度特性設定用受信時間間隔A2は、2時間間隔で3回受信を行うように設定されている。
なお、受信制御部12は、リューズなどの外部操作部13の操作によって強制受信が指示された場合も受信部11の動作を制御する。
なお、アナログ式の時刻表示部6が設けられている場合には、指針の位置を検出する針位置検出手段を設けてその出力値を前記内部時刻データの代わりに利用してもよい。要するに、現在の時刻表示を示すデータを受信した時刻情報と比較できればよい。
従って、前記比較部34および修正制御部35により、受信部11で受信した受信時刻データにより内部時刻カウンタ33の内部時刻データを修正する受信時刻修正部が構成されている。
温度測定制御手段52は、温度測定部9に測定を指示し、その測定値を受け取ることができるように構成されている。なお、温度測定制御手段52は、温度測定スケジュールを記憶する温度測定スケジュール記憶部52Aを備えており、前記温度測定スケジュールに応じて温度測定部9を作動し、温度測定を実行する。温度測定スケジュール記憶部52Aには、通常運針時に温度測定を行う際に参照される温度測定時間間隔B1のデータと、温度特性設定用の温度測定時に参照される温度特性設定用温度測定時間間隔B2のデータとが記憶されている。本実施形態では、温度測定時間間隔B1は4時間間隔、具体的には毎日午前2,6,10,14,18,22時に温度測定を行うように設定され、温度特性設定用温度測定時間間隔B2は温度特性設定用受信時間間隔A2と同じデータ、つまり温度特性設定処理が指示された時点と、それから2時間間隔で3回、つまり計4回の温度測定を行うように設定されている。
温度変化に対する時刻修正量の関係を表す温度特性としては、計算式やデータテーブルを構築して求めることができる。本実施形態では、次のような計算式を利用して温度特性を算出している。
この温度特性時刻修正手段55は、温度特性時刻修正処理を行うためのスケジュールを記憶する時刻修正スケジュール記憶部55Aを備えている。時刻修正スケジュール記憶部55Aに記憶された温度特性修正時間間隔Cは、4時間間隔、具体的には温度測定時間間隔B1と同じ毎日午前2,6,10,14,18,22時に時刻修正を行うように設定され、温度測定が行われると、その温度に基づく時刻修正を行うようにされている。
本実施形態では、電池交換などで初期化された場合や、初期化後1年経過毎や、修正制御部35の時刻修正量が所定値(例えば1秒)以上となった場合などに、温度特性設定制御手段56が作動される。
温度特性設定制御手段56は、温度特性時刻修正手段55の動作を停止させ、受信制御部12に対し、温度特性設定用受信時間間隔A2を用いて、3回受信に成功するまで受信間隔を2時間毎に短縮するように指示し、温度測定制御手段52に対し、温度特性設定用温度測定時間間隔B2を用いて前記受信時期と同時に温度測定を行うように指示する。そして、温度特性検出手段54に対して、受信時刻修正情報記憶手段51、温度測定制御手段52に記憶されたデータに基づいて温度特性の計算式を算出するように指示する。
次に、本実施形態における電波修正時計1の制御方法(時刻修正方法)に関し、図3〜8をも参照して説明する。
電波修正時計1は、図3において、まず、温度特性設定制御手段56によって温度特性設定が必要な状態であるか否かを判断する(ステップ1、以下ステップを「S」と略す)。
ここで、温度特性設定が必要な状態とは、前述のとおり、電池交換などによる初期状態の場合と、前回の温度特性設定から所定時間、例えば1年以上経過している場合と、受信時の時刻修正量が所定量、例えば1秒以上と大きくなっている場合などである。
S1で「Yes」と判断された場合には、温度特性設定制御手段56は温度特性設定処理を実行する(S2)。
温度特性設定処理S2に関し、図4のフローチャートに基づいて説明する。
温度特性設定制御手段56は、まず、温度特性を算出するまで温度特性時刻修正手段55の作動を停止する(S21)。
次に、内部時刻カウンタ33の時刻合わせを行うために受信処理を行う(S22)。すなわち、本実施形態では、温度変化に伴う修正量を測定して算出する必要があるため、一旦、内部時刻カウンタ33の時刻合わせを行った後、その後の温度変化に伴う時刻修正量を、受信時刻データに基づく内部時刻カウンタ33の修正量で求めるためである。
また、受信間隔に応じた平均温度が算出され、記憶される。本実施形態では、温度測定は受信処理と同時に行われるため、前回の受信時に測定された温度と、今回の受信時に測定された温度の平均値を平均温度としている。なお、例えば、温度特性設定用温度測定時間間隔B2を1時間と温度特性設定用受信時間間隔A2よりも短くした場合には、前回の受信時から今回の受信時までに測定された各温度の平均値を平均温度とすればよい。
すなわち、温度特性設定処理S2で測定された時刻修正量、時間間隔(温度特性設定用受信時間間隔A2)、測定温度、平均温度をまとめると、図7に示すようになる。温度特性計算式は、ΔT=a(T−To)2×E/24であるから、温度特性検出手段54は、変数a,Toを図7の各データに基づいて算出することになる。本実施形態では、a=−3.5×10-3、To=25℃と求められている。
図3に示すように、温度特性設定処理S2が終了した場合や、S1で「No」と判定された場合には、温度測定制御手段52は、温度測定時期になっているかを判定する(S3)。本実施形態では、温度測定制御手段52内の温度測定スケジュール記憶部52Aに、毎日午前2時から4時間間隔、つまり2時、6時、10時、14時、18時、22時に温度測定を行う温度測定時間間隔B1が設定されている。このため、温度測定制御手段52は、内部時刻カウンタ33を参照して上記温度測定時間になったかを判定する(S3)。
例えば、温度特性設定処理S2が16時に終了していれば、次の温度測定時間である18時になると、S3で「Yes」と判定される。
次に、温度測定制御手段52は、図6にも示すように、測定した温度を温度データ記憶手段53に記憶し、さらに前回の温度測定からの平均温度を算出して記憶する(S5)。
S6の処理が終了した場合、またはS3で「No」と判定された場合には、受信制御部12は通常の受信時期になっているかを判定する(S7)。本実施形態では、受信制御部12内の受信スケジュール記憶部12Aに毎日午前2時に受信処理を行う受信間隔A1が設定されているので、受信制御部12は内部時刻カウンタ33を参照し、午前2時になったかを判定する。
そして、受信処理に成功した場合(S9)には、修正制御部35は、受信時刻データと内部時刻カウンタ33のカウンタ値との差に応じた時刻修正量で内部時刻カウンタ33を修正する(S10)。
次に、修正制御部35は、図5に示すように、受信時刻修正情報記憶手段51に受信時期(時刻)および時刻修正量を記憶する(S11)。
S11またS12の処理が終了した場合には、時刻修正処理が終了する。
以上のS1〜S12までの時刻修正処理ルーチンは、一定時間間隔、例えば1秒間隔で実行される。
すなわち、毎日午前2時には受信処理S8が行われ、受信に成功した場合には、図8の受信時刻データ修正量の欄に示すように、受信した時刻データに基づく時刻修正量で内部時刻カウンタ33が修正される。
一方、受信成功時以外で、温度測定が行われた時刻では、温度特性時刻修正量により内部時刻カウンタ33が修正される。
(1) 電波修正時計1は、時計内部の温度を測定して内部時刻カウンタ33つまり時刻表示を修正する温度時刻修正部50を備えているので、標準電波を受信していない間でも、時刻指示精度を向上でき、正確な時刻を指示できる。このため、例えば、長期間電波を受信できない場合でも、時刻指示精度の低下を防止でき、利用者が電波修正時計1に期待する時刻指示精度を維持でき、利用者の満足度も向上できる。
本発明の第2実施形態について、図9,10を参照して説明する。なお、以下に説明する各実施形態において、前述の各実施形態と同一または同様の構成要素や処理には同一符号を付し、説明を省略する。
第2実施形態の電波修正時計1の構成は図2に示す第1実施形態と同一であるため説明を省略する。
第1実施形態では、温度測定制御手段52における温度測定時間間隔B1と、温度特性時刻修正手段55における温度特性修正時間間隔Cとは、共に4時間に設定されていて温度測定と同時に時刻修正が行われていたのに対し、第2実施形態では、温度測定時間間隔B1を1時間とし、温度特性修正時間間隔Cは8時間、具体的には受信処理が行われる2時から8時間後の10時と、その8時間後の18時と、その8時間後の2時に温度特性修正処理が実行されるように設定されている。
一方、S7およびS9で「No」と判定された際には、温度特性時刻修正手段55は、温度特性時刻修正時期(2時、10時、18時)であるか否かを判定する(S13)。S13で「Yes」と判定されると、温度特性時刻修正手段55は、前記実施形態と同様に、温度特性時刻修正量算出処理S6およびこの時刻修正量による内部時刻カウンタ33の修正処理S12を実行する。なお、午前2時は、受信時期と一致するため、S9で受信に失敗と判断された場合のみ、S6,S12が実行されることになる。
S13で「No」と判断された場合や、S11またS12の処理が終了した場合には、時刻修正処理が終了する。
以上のS1〜S13までの時刻修正処理ルーチンは、第1実施形態と同じく一定時間間隔、例えば1秒間隔で実行される。
(2-1) すなわち、温度測定時間間隔B1を温度特性修正時間間隔Cに比べて短くしたので、温度特性時刻修正量による内部時刻カウンタ33の修正処理の回数を増やすことなく、温度測定間隔を短くできる。このため、急激な温度変化があっても、より正確に温度変化を把握でき、その温度変化に基づく時刻修正量をより正確に算出でき、時刻指示の精度も一層向上できる。
また、温度測定を行う度に内部時刻カウンタ33の修正処理を行う場合に比べて、修正処理回数を抑えることができるので、修正処理による電力消費を低減できる。
本発明の第3実施形態について、図11,12を参照して説明する。
第3実施形態では、第1実施形態と同様に、温度測定毎に時刻修正量の算出処理S6を実施するが、その時点では内部時刻カウンタ33の修正処理を行わず、第2実施形態と同様に、S13で修正時期となった場合に、S6で算出した温度特性時刻修正量を累積(加算)し(S14)、その累積値で内部時刻カウンタ33を修正している。
(3-1) すなわち、第1実施形態に比べて温度測定間隔を短くし、その都度、温度特性時刻修正量を算出しているので、急激な温度変化があっても、より正確に温度変化を把握でき、その温度変化に基づく時刻修正量をより正確に算出でき、時刻指示の精度も一層向上できる。
また、温度測定を行う度に内部時刻カウンタ33の修正処理を行う場合に比べて、修正処理回数を抑えることができるので、修正処理による電力消費を低減できる。
本発明の第4実施形態について、図13を参照して説明する。
第4実施形態では、第1実施形態の処理に対し、データ記憶処理S5の後に前回の温度に対する今回の温度の変化量が所定値以上であるか否かを判定する処理を追加している(S15)。ここで、所定値は、温度測定の時間間隔に応じて設定され、例えば、4時間毎に温度測定をする場合には、5℃などに設定すればよい。
そして、S15で温度変化量が所定値未満の場合には、第1実施形態と同様に温度特性時刻修正量を算出し(S6)、受信時期判定処理(S7)以降の処理を行う。一方、S15で温度変化量が所定値以上の場合には、受信処理S8を実施する。
なお、S15の変化量の比較処理や、受信制御部12に対する受信の指示は、温度時刻修正部50の温度特性時刻修正手段55が行ってもよいし、温度時刻修正部50において各手段51〜56の動作を制御する制御手段が行ってもよい。
S16で電源電圧が所定値未満の場合には、受信処理を行わず、温度特性時刻修正量で内部時刻カウンタ33を修正する(S12)。一方、S16で電源電圧が所定値以上の場合には、受信処理S8以降の処理を実施する。
なお、S16の電源電圧の比較処理は、受信制御部12が行えばよい。
その他の処理は、前記各実施形態と同様のため、説明を省略する。
(4-1) 温度測定処理時に温度変化量が所定値以上か未満かを判定する処理S15を設け、温度変化量が所定値以上の場合には、受信処理S8を行うようにしたので、急激な温度変化が生じた場合でも、時刻指示精度の低下を防止できる。
すなわち、前回および今回の各測定温度に、所定値以上、例えば5℃以上の差がある場合、その間の温度変化が急激であり、平均温度に基づいて温度特性時刻修正量を算出しても、その算出値に誤差が生じるおそれがある。これに対し、本実施形態では、温度変化量が所定値以上の場合には、受信処理S8を行って、正確な時刻に内部時刻カウンタ33を修正できるので、時刻指示精度の低下を防止できる。
また、温度変化量が所定値未満の場合には、温度特性時刻修正量の精度も高いので、この時刻修正量による修正でも、時刻指示精度を向上できる。
本発明の第5実施形態について、図14を参照して説明する。
第5実施形態は、第4実施形態では温度変化が所定値以上であるか否かを判定していたのに対し、温度特性時刻修正量算出処理S6を行った後に、その修正量が所定値以上であるか否かを判定する処理を追加している(S17)。ここで、所定値は、温度測定の時間間隔に応じて設定され、例えば、4時間毎に温度測定をする場合には、0.5秒などに設定すればよい。
そして、S17で修正量が所定値未満の場合には、第1実施形態と同様に、受信時期判定処理(S7)以降の処理を行う。一方、S17で修正量が所定値以上の場合には、第4実施形態と同様に、電源電圧のチェック処理S16や受信処理S8を実施する。
その他の処理は、前記各実施形態と同様のため、説明を省略する。
(5-1) 温度測定処理時に算出した修正量が所定値以上か未満かを判定する処理S17を設け、修正量が所定値以上の場合には、受信処理S8を行うようにしたので、急激な温度変化が生じて修正量が増大した場合でも、前記第4実施形態と同様に、時刻指示精度の低下を防止できる。
尚、本発明は、上述の各実施形態にのみ限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加えることができる。
前記各実施形態では、最初に温度特性設定処理S2を行っていたが、この処理S2を無くし、通常の受信処理によって温度特性計算式を設定するようにしてもよい。
すなわち、図15に示すように、データ記憶処理S5の後に、温度特性計算式が設定済みであるかを判定し(S41)、設定済みであれば温度特性時刻修正量の算出処理S6を行い、未設定の場合には温度特性時刻修正量を「0」にしておく(S42)。これにより、温度特性計算式が未設定の場合には、内部時刻カウンタ修正処理S12で内部時刻カウンタ33は修正されないことになる。
このような第1変形例においては、図16に示すように、受信処理が行われる午前2時の時点の時刻修正量と、前回の受信以降の測定温度に基づく平均温度、時間間隔の各データの組の3回分(1月19,20,21日の各午前2時)を利用して温度特性計算式を設定し、それ以降(1月21日の午前6時以降)は、温度特性計算式によって温度特性時刻修正量を算出し、内部時刻カウンタ33の修正を行えばよい。
また、当初は温度特性設定処理S2で温度特性計算式を算出し、その後、各受信処理時のデータで温度特性計算式を更新してもよい。例えば、図17に示すように、各受信処理時(1月19〜22日の午前2時)に、前回の受信処理時以降に測定した温度の平均値、累積修正値、時間間隔を算出し、これらのデータを利用して計算式を更新すればよい。なお、計算式の更新は、温度特性設定処理S2において温度特性計算式を算出した場合と同様の処理で行えばよい。また、累積修正値は、前回受信後の各温度特性時刻修正量の累積値に受信時刻データの修正量を加算して求められる。
また、温度特性計算式を更新するために利用する受信処理時のデータとしては、過去のデータのすべてを利用してもよいが、最新のデータ(例えば、最新の10個のデータ)を利用して更新してもよい。なお、測定温度のデータは、利用する受信処理時のデータに対応するものを用いればよい。例えば、受信処理時のデータが最新の10個のデータであれば、10個前の受信時期以降の測定温度データを用いて温度特性計算式を更新すればよい。
本変形例によれば、時間経過に伴い、水晶発振状態や回路状態などが変化して温度特性が変化している場合でも、最新状態のデータに基づいて温度特性計算式を更新できるので、温度特性時刻修正量の精度を向上できる。
前記各実施形態や変形例において、温度測定時間間隔B1や温度特性修正時間間隔Cは所定時間に固定されていたが、処理状況に応じて変更してもよい。例えば、前回の温度測定からの温度変化量や温度特性時刻修正量が所定値以上の場合には、温度測定時間間隔B1や温度特性修正時間間隔Cを短縮すればよい。また、前回の温度測定からの温度変化量や温度特性時刻修正量が所定値未満の場合には、温度測定時間間隔B1や温度特性修正時間間隔Cを延長してもよい。
例えば、前記実施形態では、温度測定時間間隔B1は4時間であったが、温度変化量が5℃以上の場合には、次回の温度測定時間間隔B1を2時間に短縮し、7℃以上の場合には1時間に短縮してもよい。なお、温度特性修正時間間隔Cも同様に短縮してもよい。
また、温度特性修正時間間隔Cを短縮すれば、早期に時刻表示を修正できる。
前記第1〜3実施形態や各変形例においても、第4,5実施形態のように、受信処理前に電源電圧を測定し、所定電圧以上の場合のみ受信処理を行うようにしてもよい。
そして、電波修正時計1に、回転錘で駆動される発電機や、太陽電池などの各種発電部が設けられている場合には、電源電圧が所定値未満で受信処理を中止している際に、発電部の発電を検出したら、直ちに受信処理を行うようにしてもよい。
前記実施形態や変形例においては、温度特性時刻修正量を算出する際に、前回の温度測定以降の平均温度や経過時間で算出していたが、前回の受信処理後の平均温度や経過時間に基づいて温度特性時刻修正量を算出し、それに基づいて実際の修正量を算出して内部時刻カウンタ33を修正してもよい。
例えば、図18に示すように、1月19日の6時の時点では、前回受信時の2時から6時までの平均温度(0.3℃)と経過時間(4時間)とで温度特性時刻修正量を算出し、その修正量で内部時刻カウンタ33を修正する。
また、10時の時点では、2時から10時までの平均温度=(0.0+0.6+2.6)/3=約1.1℃と経過時間(8時間)とで温度特性時刻修正量を算出する。この修正量は、6時の時点の修正がなかった場合の修正量となるため、そのままの値で内部時刻カウンタ33を修正してしまうと、6時の時点の修正量が誤差となってしまう。このため、実際の修正量は、算出した修正量(−0.67秒)−前回受信時以前の修正量(−0.36)によって求めることができる。以降の各時間においても同様に処理すればよい。
前記各実施形態や変形例においては、温度特性計算式を利用して温度特性時刻修正量を算出していたが、図19に示すように、測定した温度と、温度特性時刻修正量との関係を表すデータテーブル54Aを用いて算出してもよい。この際、温度特性時刻修正量は日差、つまり24時間あたりの時刻修正量で表されているので、測定温度に対応する温度特性時刻修正量を検索し、その修正量に対し、経過時間/24をかけて実際の修正量を算出し、内部時刻カウンタ33を修正すればよい。
なお、このデータテーブル54Aの各データは、温度特性設定処理S2や、第2変形例のように実際の受信処理時のデータを利用して順次蓄積、更新していけばよい。
温度測定部(温度センサ)9は、水晶カプセル8に隣接して設けていたが、水晶カプセル8とは離れた時計ケース内に配置してもよい。また、時計ケース内ではなく、時計ケースに孔を設けてケースから露出する温度センサを配置してもよいし、時計の外装部品(ケース)の外表面に温度センサを配設してもよい。すなわち、温度測定部9としては、時計内部の温度を測定するものに限らず、時計ケースの温度を測定するものや、時計周囲の温度を測定するものでもよい。時計内部の温度は、時計が配置された環境の温度に左右されるため、時計ケースの温度や時計周囲の温度変化を測定しても、時計内部の温度変化を間接的に測定できるためである。
例えば、電波修正時計1内にCPUやメモリを配置してコンピュータとして機能できるように構成し、このメモリに所定の制御プログラムやデータをインターネット等の通信手段や、CD−ROM、メモリカード等の記録媒体を介してインストールし、このインストールされたプログラムでCPU等を動作させて、各手段等を実現させればよい。
なお、電波修正時計1に所定のプログラム等をインストールするには、その電波修正時計1にメモリカードやCD−ROM等を直接差し込んで行ってもよいし、これらの記録媒体を読み取る機器を外付けで電波修正時計1に接続してもよい。さらには、LANケーブル、電話線等を電波修正時計1に接続して通信によってプログラム等を供給しインストールしてもよいし、アンテナ7を備えていることから無線によってプログラムを供給してインストールしてもよい。
電波修正時計としての機能、つまり計時手段、受信手段、時刻修正手段等の各構成は、前記実施形態のものに限らず、従来から知られている電波修正時計の各手段が利用できる。
Claims (13)
- 受信部と、
受信部の動作を制御する受信制御部と、
基準信号を出力する基準信号発振源と、
基準信号発振源から出力される基準信号により内部時刻データが更新される内部時刻計時部と、
内部時刻計時部の内部時刻データに基づいて時刻を表示する時刻表示部と、
前記受信部で受信した受信時刻データにより前記内部時刻計時部の内部時刻データを修正する受信時刻修正部と、
温度を測定する温度測定部と、
温度測定部で測定された温度に基づいて前記内部時刻計時部の内部時刻データを修正する温度時刻修正部と、を備え、
前記温度時刻修正部は、
温度測定部による温度測定を制御する温度測定制御手段と、
前記受信時刻修正部による内部時刻計時部の時刻修正量および受信時期を記憶する受信時刻修正情報記憶手段と、
前記温度測定部によって測定された温度およびその温度測定を行った温度測定時期を記憶する温度データ記憶手段と、
前記受信時刻修正情報記憶手段に記憶された時刻修正量および受信時期のデータと、温度データ記憶手段に記憶された測定温度および温度測定時期のデータとに基づいて、温度変化に対する時刻修正量の関係を表す温度特性を求める温度特性検出手段と、
温度特性検出手段で求めた温度特性および前記温度測定部で計測した温度に基づいて温度特性時刻修正量を求めて内部時刻計時部の内部時刻データを修正する温度特性時刻修正手段と、
電波修正時計の初期動作時と、初期動作時から所定時間経過時と、受信時刻修正部による内部時刻計時部の時刻修正量が設定値以上になった時に動作される温度特性設定制御手段と、を備え、
前記温度特性設定制御手段は、
温度特性時刻修正手段の動作を停止し、
前記受信制御部に対して通常の受信間隔よりも短い温度特性設定用受信時間間隔で受信処理を複数回実行させ、かつ、前記時刻修正量および受信時期を前記受信時刻修正情報記憶手段に記憶させるとともに、
前記温度測定制御手段に対して前記温度特性設定用受信時間間隔以下に設定された温度特性設定用温度測定時間間隔で温度測定を複数回実行させ、かつ、測定された温度および温度測定時期を前記温度データ記憶手段に記憶させ、
前記温度特性検出手段を動作させて前記温度特性を求めることを特徴とする電波修正時計。 - 請求項1に記載の電波修正時計において、
前記受信制御部は、所定の受信間隔で受信処理を実行し、
前記温度測定制御手段は、前記受信間隔よりも短い温度測定時間間隔で温度測定を実行し、
前記温度特性時刻修正手段は、前回内部時刻計時部の内部時刻データが前記受信時刻データまたは温度特性時刻修正量で修正された以降に温度測定部で計測された温度の平均値および前記温度特性に基づいて温度特性時刻修正量を求め、この温度特性時刻修正量で内部時刻計時部の内部時刻データを修正するとともに、この温度特性時刻修正量による内部時刻データの修正処理を、前記温度測定時間間隔以上で、かつ前記受信間隔よりも短い間隔で実行することを特徴とする電波修正時計。 - 請求項1または請求項2に記載の電波修正時計において、
前記温度特性検出手段で求められる温度特性は、設定期間内の平均温度と、前記設定期間の時間とを代入することで前記時刻修正量を演算する計算式によって表されていることを特徴とする電波修正時計。 - 請求項1または請求項2に記載の電波修正時計において、
前記温度特性検出手段で求められる温度特性は、設定期間内の平均温度と、この平均温度に対する時刻修正量との関係を示すデータテーブルによって表されていることを特徴とする電波修正時計。 - 請求項1から請求項4のいずれかに記載の電波修正時計において、
前記温度特性検出手段は、前記受信時刻修正情報記憶手段に記憶された最新の所定数の時刻修正量および受信時期の各データと、前記温度データ記憶手段に記憶されて前記受信時期に対応する測定時期の検出温度のデータとを用いて温度特性を求めることを特徴とする電波修正時計。 - 請求項1から請求項5のいずれかに記載の電波修正時計において、
前記温度時刻修正部は、
前回内部時刻計時部の内部時刻データが修正された時点の温度に対する現在の測定温度の変化量が所定値以上の場合には、前記受信制御部により受信部を作動して時刻データを強制受信させ、受信時刻修正部により内部時刻計時部の内部時刻データを修正させ、
前記温度変化量が所定値未満の場合には、前記温度特性時刻修正手段により求められる温度特性時刻修正量によって内部時刻計時部の内部時刻データを修正させることを特徴とする電波修正時計。 - 請求項1から請求項5のいずれかに記載の電波修正時計において、
前記温度時刻修正部は、
前回内部時刻計時部の内部時刻データが修正された以降に温度測定部で計測された温度に基づいて前記温度特性時刻修正手段で求められた温度特性時刻修正量が所定値以上の場合には、前記受信制御部により受信部を作動して時刻データを強制受信させ、受信時刻修正部により内部時刻計時部の内部時刻データを修正させ、
前記温度特性時刻修正量が所定値未満の場合には、前記温度特性時刻修正手段により求められる温度特性時刻修正量によって内部時刻計時部の内部時刻データを修正させることを特徴とする電波修正時計。 - 請求項6または請求項7に記載の電波修正時計において、
前記温度時刻修正部は、前記温度特性時刻修正量が所定値以上の場合、または、前記温度変化量が所定値以上の場合に、電源電圧を測定し、
電源電圧が所定電圧以上の場合には受信制御部により強制受信処理を実行させ、
電源電圧が所定電圧未満の場合には強制受信処理を行わず、温度特性時刻修正手段により求められる温度特性時刻修正量によって内部時刻計時部の内部時刻データを修正させることを特徴とする電波修正時計。 - 請求項8に記載の電波修正時計において、
電源を充電可能な発電部と、この発電部の発電の有無を検出する発電検出部とを備え、
前記電源電圧が所定電圧未満で強制受信処理が実行されていない場合に、前記発電検出部で発電を検出した場合には、受信制御部により強制受信処理を実行させることを特徴とする電波修正時計。 - 請求項1から請求項9のいずれかに記載の電波修正時計において、
前記温度時刻修正部は、
前回の測定温度に対する現在の測定温度の変化量、または、算出された温度特性時刻修正量に応じて、前記温度測定時間間隔または温度特性修正時間間隔を変更することを特徴とする電波修正時計。 - 受信部と、
基準信号を出力する基準信号発振源と、
基準信号発振源から出力される基準信号により内部時刻データが更新される内部時刻計時部と、
内部時刻計時部の内部時刻データに基づいて時刻を表示する時刻表示部と、
前記受信部で受信した受信時刻データにより前記内部時刻計時部の内部時刻データを修正する受信時刻修正部と、
温度を測定する温度測定部と、
を備える電波修正時計の制御方法であって、
前記温度測定部によって温度を測定する温度測定工程と、
前記受信時刻修正部による内部時刻計時部の時刻修正量および受信時期を記憶する受信時刻修正情報記憶工程と、
前記温度測定部によって測定された温度およびその温度測定を行った温度測定時期を記憶する温度データ記憶工程と、
前記受信時刻修正情報記憶工程で記憶された時刻修正量および受信時期のデータと、温度データ記憶工程で記憶された測定温度および温度測定時期のデータとに基づいて、温度変化に対する時刻修正量の関係を表す温度特性を求める温度特性検出工程と、
温度特性検出工程で求めた温度特性および前記温度測定部で計測した温度に基づいて温度特性時刻修正量を求めて内部時刻計時部の内部時刻データを修正する温度特性時刻修正工程と、
電波修正時計の初期動作時と、初期動作時から所定時間経過時と、受信時刻修正部による内部時刻計時部の時刻修正量が設定値以上になった時に、前記温度特性を求める温度特性設定処理工程とを備え、
前記温度特性設定処理工程は、
前記温度特性時刻修正工程の動作を停止し、
通常の受信間隔よりも短い温度特性設定用受信時間間隔で受信処理を複数回実行させ、かつ、前記時刻修正量および受信時期を記憶するとともに、
前記温度特性設定用受信時間間隔以下に設定された温度特性設定用温度測定時間間隔で温度測定を複数回実行させ、かつ、測定された温度および温度測定時期を記憶し、
前記温度特性検出工程によって前記温度特性を求めることを特徴とする電波修正時計の制御方法。 - 受信部と、
受信部の動作を制御する受信制御部と、
基準信号を出力する基準信号発振源と、
基準信号発振源から出力される基準信号により内部時刻データが更新される内部時刻計時部と、
内部時刻計時部の内部時刻データに基づいて時刻を表示する時刻表示部と、
前記受信部で受信した受信時刻データにより前記内部時刻計時部の内部時刻データを修正する受信時刻修正部と、
温度を測定する温度測定部と、を備える電波修正時計の制御プログラムであって、
電波修正時計内に組み込まれたコンピュータを、
温度測定部による温度測定を制御する温度測定制御手段と、
前記受信時刻修正部による内部時刻計時部の時刻修正量および受信時期を記憶する受信時刻修正情報記憶手段と、
前記温度測定部によって測定された温度およびその温度測定を行った温度測定時期を記憶する温度データ記憶手段と、
前記受信時刻修正情報記憶手段に記憶された時刻修正量および受信時期のデータと、温度データ記憶手段に記憶された測定温度および温度測定時期のデータとに基づいて、温度変化に対する時刻修正量の関係を表す温度特性を求める温度特性検出手段と、
温度特性検出手段で求めた温度特性および前記温度測定部で計測した温度に基づいて温度特性時刻修正量を求めて内部時刻計時部の内部時刻データを修正する温度特性時刻修正手段と、
電波修正時計の初期動作時と、初期動作時から所定時間経過時と、受信時刻修正部による内部時刻計時部の時刻修正量が設定値以上になった時に、前記温度特性時刻修正手段の動作を停止し、前記受信制御部に対して通常の受信間隔よりも短い温度特性設定用受信時間間隔で受信処理を複数回実行させ、かつ、前記時刻修正量および受信時期を前記受信時刻修正情報記憶手段に記憶させるとともに、前記温度測定制御手段に対して前記温度特性設定用受信時間間隔以下に設定された温度特性設定用温度測定時間間隔で温度測定を複数回実行させ、かつ、測定された温度および温度測定時期を前記温度データ記憶手段に記憶させ、前記温度特性検出手段を動作させて前記温度特性を求める温度特性設定制御手段と、
を備えて構成されて、温度測定部で測定された温度に基づいて前記内部時刻計時部の内部時刻データを修正する温度時刻修正部として機能させることを特徴とする電波修正時計の制御プログラム。 - 請求項12に記載の電波修正時計の制御プログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体。
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