JP6387860B2 - 電波時計および電波時計の制御方法 - Google Patents

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Description

本発明は、標準電波を受信する電波時計および電波時計の制御方法に関する。
従来、定時時刻に標準電波を受信し、受信した標準電波に含まれる時刻データに基づいて内部時刻を修正する電波修正時計が知られている(例えば、特許文献1参照)。
特許文献1の電波修正時計は、予め設定された複数の時刻(12,1,2,3,4,8時等)に受信および時刻修正を行っている。
特開2002−181963号公報
ところで、特許文献1の電波修正時計では、1日に行われる受信の回数が多いため(1日に6回)、消費電力が増大してしまう。これに対して、消費電力を低減するため、受信回数を例えば1日に1回にすることも考えられる。
しかしながら、この場合、受信時刻が、受信環境にノイズが多い時間帯と重なっていると、時刻データを受信できなかったり、または、時刻データを受信できても、受信した時刻データが正確ではなく、正確ではない時刻データに基づいて時刻修正が行われたりして、時刻修正が正確に行われないという問題がある。
本発明の目的は、時刻修正を正確に行うことができる電波時計および電波時計の制御方法を提供することにある。
本発明の電波時計は、標準電波を受信する受信部と、基準信号を生成する基準信号源と、前記基準信号に基づいて内部時刻を計時する計時部と、前記受信部を作動して受信処理を実行する受信制御部と、前記内部時刻を修正する時刻修正部と、を備え、前記受信制御部は、第1時刻に受信処理を実行して第1受信時刻データを取得し、取得した前記第1受信時刻データを前記内部時刻と比較し、前記第1受信時刻データと前記内部時刻との時間差が、予め設定された第1閾値以上の場合、前記第1時刻とは異なる第2時刻に受信処理を実行して第2受信時刻データを取得し、前記時刻修正部は、取得された前記第2受信時刻データを前記内部時刻と比較し、前記第2受信時刻データと前記内部時刻との時間差が、予め設定された第2閾値未満の場合、前記第2受信時刻データに基づいて前記内部時刻を修正することを特徴とする。
ここで、第1時刻は、例えば午前2時であり、第2時刻は、例えば午前4時である。また、第1閾値および第2閾値は、例えば一般的なクオーツ時計の月差である15秒である。
本発明によれば、第1時刻に取得した第1受信時刻データと内部時刻との時間差が第1閾値以上であり、第1受信時刻データが正確か否かを判断できない場合は、第2時刻に受信処理を実行して第2受信時刻データを取得する。そして、第2受信時刻データと内部時刻との時間差が第2閾値未満であり、第2受信時刻データが正確であると判断できる場合は、第2受信時刻データに基づいて内部時刻を修正する。
これによれば、第1時刻において受信環境にノイズが多く、正確な受信時刻データを取得できない場合でも、時間経過によって環境が変化し、第2時刻において受信環境にノイズが少なくなれば、第2時刻に正確な受信時刻データを取得できる。このため、第1時刻にのみ受信時刻データを取得する場合と比べて、内部時刻を正確に修正できる確率を向上できる。
また、受信時刻データが正確か否かの判定は、受信時刻データを内部時刻と比較することで行っているため、標準電波の種類が、パリティビットを含んでいない例えばアメリカ合衆国の標準電波WWVB等であっても、受信時刻データが正確か否かの判定を行うことができる。
なお、第1受信時刻データと内部時刻との時間差が第1閾値未満であり、第1受信時刻データが正確であると判断できる場合は、第1受信時刻データに基づいて内部時刻を修正できる。この場合は、第2時刻に受信処理を実行する必要がないため、第1時刻および第2時刻に常に受信処理を実行する場合と比べて、消費電力を低減できる。なお、第1受信時刻データと内部時刻とが一致している場合は、第1受信時刻データに基づいて内部時刻を修正しなくてもよい。
本発明の電波時計において、記憶部を備え、前記受信制御部は、前記第1受信時刻データと前記内部時刻との時間差が、前記第1閾値以上の場合、取得した前記第1受信時刻データを前記記憶部に記憶させ、前記時刻修正部は、前記第2受信時刻データと前記内部時刻との時間差が前記第2閾値以上の場合、前記第2受信時刻データを前記記憶部に記憶された前記第1受信時刻データと比較し、前記第2受信時刻データと前記第1受信時刻データとの間で整合性が確認できた場合、前記第2受信時刻データに基づいて前記内部時刻を修正することが好ましい。
ここで、時刻修正部は、例えば、第2受信時刻データと第1受信時刻データとの時間差が、第2受信時刻データを受信した際の内部時刻と第1受信時刻データを受信した際の内部時刻との時間差に一致している場合、第2受信時刻データと第1受信時刻データとの間で整合性が確認できたと判定する。
本発明によれば、第2時刻に取得した第2受信時刻データと内部時刻との時間差が第2閾値以上であり、第2受信時刻データが正確か否かを判断できない場合は、第2受信時刻データを第1時刻に取得した第1受信時刻データと比較する。そして、第2受信時刻データと第1受信時刻データとの間で整合性が確認でき、第2受信時刻データおよび第1受信時刻データが正確な時刻データであると判断できる場合は、第2受信時刻データに基づいて内部時刻を修正する。
これによれば、内部時刻が正確な時刻から第1閾値や第2閾値以上ずれている場合でも、第1受信時刻データおよび第2受信時刻データが正確な場合は、内部時刻を正確に修正できる。
本発明の電波時計において、前記時刻修正部は、前記第2受信時刻データと前記第1受信時刻データとの間で整合性が確認できない場合、前記第2受信時刻データに基づいて前記内部時刻を修正しないことが好ましい。
本発明によれば、第2受信時刻データと第1受信時刻データとの間で整合性が確認できず、第2受信時刻データおよび第1受信時刻データの少なくともいずれかが正確ではないと判断できる場合は、第2受信時刻データに基づいて内部時刻を修正しないため、内部時刻が正確ではない時刻に修正されることを防止できる。
本発明の電波時計において、前記受信部は、複数種類の標準電波を受信可能に構成され、前記受信部が受信する標準電波の種類が、予め設定された所定の種類である場合、前記受信制御部は、取得した前記第1受信時刻データを前記内部時刻と比較し、前記第1受信時刻データと前記内部時刻との時間差が、前記第1閾値以上の場合、前記第2時刻に受信処理を実行して前記第2受信時刻データを取得し、前記受信部が受信する標準電波の種類が、前記所定の種類ではない場合、前記時刻修正部は、取得された前記第1受信時刻データの整合性が確認できている場合は、前記第1受信時刻データに基づいて前記内部時刻を修正することが好ましい。
所定の種類は、例えばパリティビットが含まれていないWWVB等の標準電波である。
パリティビットが含まれていない標準電波の場合、第1受信時刻データが正確か否かを受信データ自体の情報に基づいて判定できない。このため、第1受信時刻データを内部時刻と比較することで、第1受信時刻データが正確か否かを判定する。
一方、例えばパリティビットが含まれている標準電波(例えば日本の標準電波JJY等)の場合は、パリティビットを用いて第1受信時刻データの整合性が確認できている場合は、第1受信時刻データが正確であると判定できる。このため、第1受信時刻データに基づいて内部時刻を修正することで、内部時刻を直ちに修正できる。なお、この場合は、第2時刻に受信処理を実行する必要がないため、第1時刻および第2時刻に常に受信処理を実行する場合と比べて、消費電力を低減できる。また、第1受信時刻データの整合性が確認できていない場合は、第2時刻に受信処理を行ってもよいし、次の日の第1時刻に受信処理を行ってもよい。
本発明の電波時計において、記憶部と、前記第1閾値および前記第2閾値の値を設定する閾値設定部と、を備え、前記時刻修正部は、前記受信部を作動して実行される受信処理によって取得された受信時刻データによって、前記内部時刻を修正した場合、前記受信時刻データを受信成功時刻として前記記憶部に記憶させ、前記閾値設定部は、前記受信成功時刻からの経過時間に応じて、前記第1閾値および前記第2閾値の値を設定することが好ましい。
内部時刻と正確な時刻との時間差は、基準信号源の精度の関係で、内部時刻が修正された時点からの経過時間が長くなるにしたがって大きくなる。例えば、1ヶ月の場合は、最大で15秒となり、2ヶ月の場合は、最大で30秒となる。
このため、前記経過時間が例えば1ヶ月以上の場合、第1受信時刻データまたは第2受信時刻データが正確な場合でも、内部時刻との時間差は15秒以上になる可能性がある。このため、第1閾値および第2閾値が、例えば15秒に固定されていると、各受信時刻データが正確な場合でも、前記時間差が第1閾値および第2閾値以上となり、各受信時刻データが正確であると判定されない。
これに対して、閾値設定部が、例えば、最初は第1閾値および第2閾値を15秒に設定し、前記経過時間が1ヶ月になると、第1閾値および第2閾値を30秒に設定するように、前記経過時間が長くなるにしたがって第1閾値および第2閾値を長くすることで、前記経過時間が1ヶ月以上の場合でも、各受信時刻データが正確か否かを正しく判定できる。
本発明の電波時計において、記憶部を備え、前記時刻修正部は、前記受信部を作動して実行される受信処理によって取得された受信時刻データによって、前記内部時刻を修正した場合、前記受信時刻データを受信成功時刻として前記記憶部に記憶させ、前記受信成功時刻からの経過時間が、予め設定された経過時間閾値未満の場合、前記受信制御部は、取得した前記第1受信時刻データを前記内部時刻と比較し、前記第1受信時刻データと前記内部時刻との時間差が、前記第1閾値以上の場合、前記第2時刻に受信処理を実行して前記第2受信時刻データを取得し、前記受信成功時刻からの経過時間が、前記経過時間閾値以上の場合、前記時刻修正部は、取得された前記第1受信時刻データに基づいて前記内部時刻を修正することが好ましい。
ここで、経過時間閾値は、例えば6ヵ月である。
前記経過時間が経過時間閾値以上である場合、内部時刻が正確な時刻から大幅にずれている可能性が高い。また、第1受信時刻データを内部時刻と比較しても、第1受信時刻データが正確か否かを判断できない。このような場合には、第1受信時刻データに基づいて内部時刻を修正することで、内部時刻を直ちに修正できる。なお、この場合は、第2時刻に受信処理を実行しないことで、第1時刻および第2時刻に常に受信処理を実行する場合と比べて、消費電力を低減できる。
本発明の電波時計において、操作部と、前記操作部の手動受信操作が行われると、前記受信部を作動して受信処理を実行する手動受信制御部と、を備え、前記時刻修正部は、前記手動受信制御部が実行する受信処理で取得された受信時刻データを前記内部時刻と比較せずに、前記受信時刻データに基づいて前記内部時刻を修正することが好ましい。
手動受信操作が行われる場合は、ユーザーが時刻を修正したいと考える場合であるため、内部時刻が正確な時刻からずれていることが予測される。この場合、受信時刻データを内部時刻と比較しても、受信時刻データが正確か否かを判断できない。このような場合には、受信時刻データを内部時刻と比較せずに、受信時刻データに基づいて内部時刻を修正することで、内部時刻を直ちに修正できる。
本発明の電波時計において、前記受信制御部は、前記第1時刻の受信処理で複数フレームの時刻データを受信し、各フレーム間で時刻データの整合性が確認できた場合、最新の時刻データを前記第1受信時刻データとして取得し、前記第2時刻の受信処理で複数フレームの時刻データを受信し、各フレーム間で時刻データの整合性が確認できた場合、最新の時刻データを前記第2受信時刻データとして取得することが好ましい。
本発明によれば、第1受信時刻データまたは第2受信時刻データが正確か否かをより精度よく判定できるため、内部時刻をより正確に修正できる。
本発明は、基準信号を生成する基準信号源と、前記基準信号に基づいて内部時刻を計時する計時部とを備える電波時計の制御方法であって、第1時刻に標準電波を受信する受信処理を実行して第1受信時刻データを取得し、取得した前記第1受信時刻データを前記内部時刻と比較し、前記第1受信時刻データと前記内部時刻との時間差が、予め設定された第1閾値以上の場合、前記第1時刻と異なる第2時刻に標準電波を受信する受信処理を実行して第2受信時刻データを取得し、取得された前記第2受信時刻データを前記内部時刻と比較し、前記第2受信時刻データと前記内部時刻との時間差が、予め設定された第2閾値未満の場合、前記第2受信時刻データに基づいて前記内部時刻を修正することを特徴とする。
本発明によれば、上記電波時計と同様の作用効果を得ることができる。
本発明の第1実施形態に係る電波修正時計の概略構成を示す図である。 第1実施形態における電波修正時計の内部構造を示す平面図である。 第1実施形態における受信回路部の構成を示す図である。 第1実施形態における制御回路部の構成を示す図である。 日本における標準電波JJYのタイムコードフォーマットを示す図である。 日本における標準電波JJYの各信号を示す図である。 アメリカ合衆国における標準電波WWVBのタイムコードフォーマットを示す図である。 アメリカ合衆国における標準電波WWVBの各信号を示す図である。 第1実施形態における記憶部のデータ構造を示す図である。 第1実施形態における定時の時刻修正動作を示すフローチャートである。 第1実施形態における受信制御処理を示すフローチャートである。 第1実施形態における時刻修正処理を示すフローチャートである。 第1実施形態における内部時刻の修正例を示す図である。 第1実施形態における手動の時刻修正動作を示すフローチャートである。 ノイズの影響を受けた場合のTCO信号の波形を説明する図である。 本発明の第2実施形態に係る定時の時刻修正動作を示すフローチャートである。 本発明の第3実施形態に係る定時の時刻修正動作を示すフローチャートである。 本発明の他の実施形態に係る中央制御回路の構成を示す図である。
[第1実施形態]
[電波修正時計の構成]
図1は、電波修正時計1の概略構成を示す図であり、図2は、電波修正時計1の内部構造を示す平面図である。
電波時計としての電波修正時計1は、図1に示すように、アンテナ2と、受信回路部3と、制御回路部4と、表示部5と、表示駆動回路部6と、針位置検出回路7と、太陽電池8と、リチウムイオン電池等の二次電池9と、電源制御回路部10と、外部操作部材11とを備えている。このうち、図2では、アンテナ2と、受信回路部3と、制御回路部4が備える中央制御回路47と、二次電池9を図示している。
アンテナ2は、長波標準電波(以下、「標準電波」と称す)を受信し、受信した標準電波を受信回路部3に出力する。
受信回路部3は、アンテナ2にて受信した標準電波の受信信号を復調して、TCO(Time Code Out:タイムコード出力)信号として制御回路部4に出力する。なお、受信回路部3の詳細な説明は、後述する。
制御回路部4は、入力されたTCO信号をデコードしてTC(タイムコード)を生成し、生成したTCに基づいて後述する時刻カウンター471(図4参照)の時刻を修正する。また、制御回路部4は、時刻カウンター471の時刻を表示部5に表示させる制御をする。さらに、制御回路部4は、受信回路部3に制御信号を出力する。なお、制御回路部4の詳細な説明は、後述する。
表示部5は、後述する表示駆動回路部6により駆動制御され、時刻を表示する。表示部5は、文字板および指針を備え、指針を運針させて時刻を表示する。なお、表示部5は、例えば、液晶パネルを備え、液晶パネルに時刻を表示する構成であってもよい。
表示駆動回路部6は、制御回路部4から出力される時刻表示制御信号に基づいて、表示部5の表示状態を制御し、表示部5に時刻を表示させる。具体的には、表示駆動回路部6は、指針を駆動するステッピングモーターに、パルス信号を出力し、ステッピングモーターの駆動力により指針を運針させる。本実施形態では、電波修正時計1は、図2に示すように、時分針を駆動するステッピングモーター61と、秒針を駆動するステッピングモーター62とを備えている。なお、表示部5が、例えば、液晶パネルを有し、液晶パネルに時刻を表示させる構成である場合、表示駆動回路部6は、時刻表示制御信号に基づいて、液晶パネルを制御し、液晶パネルに時刻を表示させる。
針位置検出回路7は、表示部5の指針の針位置を検出し、検出結果を制御回路部4に出力する。
太陽電池8は、入射される光により発電し、発電電流を電源制御回路部10に出力する。 電源制御回路部10は、太陽電池8から入力される発電電流を二次電池9に供給して二次電池9を充電する。また、電源制御回路部10は、電圧検出回路を内蔵していて、二次電池9の電圧が所定の電圧以上の場合は、発電電流の二次電池9への供給を禁止する過充電防止機能を備えている。また、電源制御回路部10は、二次電池9から供給される電流を、電波修正時計1を構成する電子部品(例えば、受信回路部3、制御回路部4、表示駆動回路部6等)に供給する。
外部操作部材11は、例えばリューズや設定ボタンなどにより構成され、ユーザーにより操作されることで制御回路部4に所定の操作信号を出力する。この操作信号としては、例えば、アンテナ2で受信される標準電波の種類(例えば、日本におけるJJY、アメリカ合衆国におけるWWVB、ドイツにおけるDCF77、イギリスにおけるMSF、中国におけるBPCなど)を設定する旨の電波種類設定データ、標準電波を受信して時刻を修正させる旨の手動受信信号などが挙げられる。
ここで、外部操作部材11は、本発明の操作部を構成する。
[受信回路部]
受信回路部3は、図3に示すように、同調回路31と、第1増幅回路32と、バンドパスフィルター(Band-pass filter,以下、「BPF」と略す場合がある)33と、第2増幅回路34と、包絡線検波回路35と、AGC(Auto Gain Control)回路36と、二値化回路37と、デコード回路38とを備えて構成されている。ここで、受信回路部3は、本発明の受信部を構成する。
同調回路31は、コンデンサー311(図2)を備えて構成され、当該同調回路31とアンテナ2とにより並列共振回路が構成される。この同調回路31は、特定の周波数の電波をアンテナ2で受信させる。この同調回路31により、アンテナ2で受信された標準電波が電圧信号に変換され、第1増幅回路32に出力される。なお、本実施形態の受信回路部3は、日本の標準電波JJYの他、アメリカ合衆国の標準電波WWVB、ドイツの標準電波DCF77、イギリスの標準電波MSF、中国の標準電波BPCなどの各地域における標準電波を受信可能に構成されている。周波数の異なる標準電波は、アンテナ2と接続するコンデンサー311の種類をトランジスターで切り替え、同調周波数を切り替えることで受信できる。このトランジスターの制御は、制御回路部4からの制御信号に応じて行われる。
[タイムコードフォーマット]
ここで、時刻情報(タイムコード)は、各国毎に所定の時刻情報フォーマット(タイムコードフォーマット)に合わせて構成されている。
すなわち、図5に示す日本の標準電波JJYのタイムコードフォーマットでは、1秒ごとに1つの信号が送信され、60秒で1レコード(1フレーム)として構成されている。つまり、1フレームが60ビットのデータである。また、データ項目として現時刻の分、時、現在年の1月1日からの通算日、年(西暦下2桁)、曜日および「うるう秒」等が含まれている。各項目の値は、各秒毎(各ビット毎)に割り当てられた数値の組み合わせによって構成され、この組み合わせが信号の種類から判断される。また、通算日のビット列と年のビット列の間には、時に対応するパリティビットPA1と、分に対応するパリティビットPA2が設定されている。なお、図5中「M」で示されるのは正分(毎分0秒)に対応するマーカーであり、「P1〜P5」で示されるのはポジションマーカーであり、予めその位置が定められている信号である。
図6に示すように、各項目において「1」を表す信号は約0.5秒のパルス幅の信号であり、「0」を表す信号は約0.8秒のパルス幅の信号であり、各マーカーを示す信号Pは、約0.2秒のパルス幅の信号である。
図7に示すアメリカ合衆国における標準電波WWVBのタイムコードフォーマットでは、1フレームが60ビットのデータであり、データ項目として現時刻の分、時、通算日、年(西暦下2桁)、「うるう年秒」、「サマータイム」等が含まれている。なお、WWVBには、パリティビットは含まれていない。
また、図8に示すように、WWVBでは、各項目において「1」を表す信号は、Lレベルの信号部分の幅が約0.5秒の信号であり、「0」を表す信号は、Lレベルの信号部分の幅が約0.2秒の信号であり、「P」を表す信号は、Lレベルの信号部分の幅が約0.8秒の信号である。
なお、上記において、JJYおよびWWVBにおけるタイムコード(TC)の認識を例示したが、受信された標準電波が他の種類である場合、それぞれの電波に対応するパルス幅(デューティー)により、TCを認識する。
第1増幅回路32は、後述するAGC回路36から入力される信号(AGC電圧)に応じてゲインを調整し、同調回路31から入力される受信信号を一定の振幅としてBPF33に出力するように増幅する。
バンドパスフィルター(BPF)33は、所望の周波数帯の信号を抽出するフィルターである。すなわち、BPF33を介することにより、第1増幅回路32から入力された受信信号から搬送波成分以外が除去される。
第2増幅回路34は、BPF33から入力される受信信号を、固定のゲインでさらに増幅する。
包絡線検波回路35は、図示しない整流器と、図示しないローパスフィルター(Low-Pass Filter,LPF)とを備えて構成され、第2増幅回路34から入力された受信信号を整流およびろ波し、ろ波して得られた包絡線信号を、AGC回路36および二値化回路37に出力する。
AGC回路36は、包絡線検波回路35から入力された受信信号に基づいて、第1増幅回路32にて受信信号を増幅する際のゲインを決定する信号(AGC電圧)を出力するものである。
二値化回路37は、例えば、二値化コンパレーターで構成される。この二値化コンパレーターは、ヒステリシスを持つコンパレーターであり、包絡線検波回路35から入力される包絡線信号と、所定電圧を有する基準電圧とを比較して、二値化信号すなわちTCO信号を出力する。包絡線信号はノイズが多く、二値化コンパレーターに数mVのヒステリシスを持たせることで、TCO信号のチャタリングを抑えることができる。
具体的に、二値化回路37は、包絡線信号の電圧が基準電圧を上回っている場合にはHレベル(ハイレベル)の電圧を有する信号を、また、包絡線信号の電圧が基準電圧を下回っている場合には、Hレベルの信号より電圧値の低いLレベル(ローレベル)の信号を、TCO信号として、制御回路部4に出力する。なお、包絡線信号の電圧が基準電圧を上回っている場合にはLレベルを、包絡線信号の電圧が基準電圧を下回っている場合にはHレベルの信号を、TCO信号として、制御回路部4に出力するように構成することも可能である。
デコード回路38は、後述する制御回路部4と、シリアル通信線を介して接続されている。そして、このデコード回路38は、制御回路部4から入力される制御信号をデコードして、受信回路部3を構成する各回路に出力する。
[制御回路部]
制御回路部4は、受信回路部3の動作を制御するものであり、具体的に、受信回路部3のデコード回路38に対して、受信回路部3を作動させるための制御信号等を出力する。また制御回路部4は、二値化回路37から入力されるTCO信号をデコードし、デコードして生成したタイムコードに基づいて、時刻カウンター471の時刻を修正する。さらには、制御回路部4は、時刻カウンター471の時刻を表示部5に表示させる制御をする。
この制御回路部4は、図4に示すように、TCOデコード部41と、記憶部42と、発振回路43と、分周回路44と、論理緩急制御部45と、電源電圧検出部46と、中央制御回路47とを備えている。
TCOデコード部41は、受信回路部3の二値化回路37から入力されるTCO信号をデコードして、当該TCO信号に含まれる日付情報および時刻情報(時刻データ)等を有するタイムコード(TC)を抽出する。そして、TCOデコード部41は、抽出したTCを中央制御回路47に出力する。なお、本実施形態のTCOデコード部41は、日本の標準電波JJY、アメリカの標準電波WWVB、ドイツの標準電波DCF77、イギリスの標準電波MSF、中国の標準電波BPC等、複数種類の標準電波のタイムコードをデコードして出力できるように構成されている。
記憶部42は、制御回路部4による受信回路部3の制御等に必要な各種データやプログラム等を記憶するメモリーである。記憶部42は、RAM(Random Access Memory)42Aと、例えば、EEPROM(Electronically Erasable and Programmable Read Only Memory)やフラッシュメモリー等の不揮発性メモリー42Bとを備えて構成されている。
RAM42Aは、図9に示すように、後述する時刻カウンター471がカウントする時刻(内部時刻)を記憶する内部時刻データ記憶部421と、受信した時刻データを記憶する受信時刻データ記憶部422と、後述する第1時刻で取得した第1受信時刻データを記憶する第1受信時刻データ記憶部423と、受信に成功して内部時刻を修正した最新の時刻を受信成功時刻として記憶する受信成功時刻データ記憶部424とを備えている。
受信時刻データ記憶部422は、7つのフレーム分の時刻データを記憶可能に構成されている。具体的には、受信時刻データ記憶部422は、受信した1つ目のフレームの時刻データを記憶する1フレーム目受信時刻データ記憶部422A、受信した2つ目のフレームの時刻データを記憶する2フレーム目受信時刻データ記憶部422B、受信した3つ目のフレームの時刻データを記憶する3フレーム目受信時刻データ記憶部422C、受信した4つ目のフレームの時刻データを記憶する4フレーム目受信時刻データ記憶部422D、受信した5つ目のフレームの時刻データを記憶する5フレーム目受信時刻データ記憶部422E、受信した6つ目のフレームの時刻データを記憶する6フレーム目受信時刻データ記憶部422F、受信した7つ目のフレームの時刻データを記憶する7フレーム目受信時刻データ記憶部422Gを備えている。
なお、不揮発性メモリー42Bには、受信回路部3の回路パラメーターの設定データ等が記憶される。
発振回路43は、制御回路部4の外部に設けられた基準クロック用の水晶振動子431(図2、図4)を用いて、所定の周波数(例えば32.768kHz)の基準信号(基準クロック)を生成して分周回路44に出力する。ここで、水晶振動子431は、本発明の基準信号源を構成する。
分周回路44は、発振回路43から入力される基準信号を分周して1Hzの信号を生成し、当該信号を中央制御回路47に出力する。
論理緩急制御部45は、分周回路44の分周比を周期的に変化させて、水晶振動子431の水晶ばらつき等による基準信号の周波数の誤差を調整する。
電源電圧検出部46は、二次電池9の電池電圧を予め設定された時間間隔で検出する。
[中央制御回路]
中央制御回路47は、CPU(Central Processing Unit)で構成され、CPUが記憶部42に記憶されたプログラムを実行することにより、時刻カウンター471、定時受信制御部472、手動受信制御部473、時刻修正部474、表示制御部475として機能する。
時刻カウンター471は、分周回路44から入力される信号に基づいて時間をカウントする。具体的には、時刻カウンター471は、秒をカウントする秒カウンター、分をカウントする分カウンター、時をカウントする時カウンターを備えている。ここで、時刻カウンター471がカウントする時刻は、内部時刻である。すなわち、時刻カウンター471は、本発明の計時部を構成する。
定時受信制御部472は、内部時刻が予め設定された時刻になると、パワーオン信号を受信回路部3に出力して受信回路部3を作動させ、標準電波を受信する受信処理を実行する。定時受信制御部472は、本発明の受信制御部を構成する。
手動受信制御部473は、外部操作部材11の手動受信操作が行われると、パワーオン信号を受信回路部3に出力して受信回路部3を作動させ、標準電波を受信する受信処理を実行する。
時刻修正部474は、TCOデコード部41から入力されるTCを、時刻カウンター471に出力し、時刻カウンター471のカウントを修正する。これにより、内部時刻が修正される。
表示制御部475は、時刻表示制御信号を表示駆動回路部6に出力し、内部時刻を表示部5に表示させる。
なお、中央制御回路47の各部の機能の詳細については、以降の時刻修正動作にて説明する。
[定時の時刻修正動作]
図10は、電波修正時計1の予め設定された時刻に行われる時刻修正動作を示すフローチャートである。
電波修正時計1の出荷時には、受信する標準電波の種類として、例えばJJYが設定される。したがって、電波修正時計1は、JJYに含まれるTCがデコード可能な状態に設定されている。なお、受信する電波の種類は、外部操作部材11を操作することでユーザーが設定することができる。
なお、JJYには、搬送波が40kHzの「JJY40」と、搬送波が60kHzの「JJY60」との2種類の標準電波が存在する。
定時受信制御部472は、時刻カウンター471がカウントする時刻(内部時刻)が第1時刻になったか否かを判定する(S11)。第1時刻は、例えば、午前2時に設定されている。S11でNOと判定された場合、定時受信制御部472は、再度、S11の判定を行う。
S11でYESと判定された場合、定時受信制御部472は、受信制御処理S30を実行する。
図11は、受信制御処理S30を示すフローチャートである。
定時受信制御部472は、受信制御処理S30を開始すると、受信回路部3を作動させ、標準電波の受信処理を開始する(S31)。
そして、定時受信制御部472は、受信局(標準電波の種類)を選択する(S32)。受信局は、前述の通り、初期設定はJJYであるが、ユーザーが受信局を設定している場合にはその設定した受信局が選択される。なお、JJYが選択される場合、「JJY40」および「JJY60」のうち、前回受信に成功した受信局が選択される。
次に、定時受信制御部472は、二値化回路37から出力されるTCO信号に基づいて秒同期に成功したか否かを判定する(S33)。すなわち、受信回路部3は、アンテナ2にて受信された標準電波を、同調回路31で電圧信号(受信信号)に変換し、第1増幅回路32、バンドパスフィルター33、第2増幅回路34、包絡線検波回路35により、受信信号を所定レベルに増幅し、所望の周波数帯域の信号を抽出し、整流およびろ波して包絡線信号とする。さらに、この包絡線信号を二値化回路37により二値化してTCO信号とし、このTCO信号を制御回路部4に出力する。
そこで、定時受信制御部472は、TCOデコード部41に入力されたTCO信号の立ち上がりタイミングが1秒間隔になったかを確認して、秒同期に成功したか否かを判定する。
S33でNOと判定された場合、定時受信制御部472は、すべての受信局の受信が終了したか否かを判定する(S34)。すなわち、JJYでは、前述の通り「JJY40」と「JJY60」の2つの受信局があるため、定時受信制御部472は、これら2つの受信局の受信を行っていない場合は、S34でNOと判定し、処理をS32に戻す。一方、2つの受信局の受信を行った場合は、S34でYESと判定する。また、WWVB等では、受信局が1つのため、常にS34でYESと判定する。
S34でYESと判定された場合、標準電波を受信できる状態ではないと判断できるため、定時受信制御部472は、受信に失敗したと判定し(S35)、受信回路部3の動作を終了させ、受信処理を終了する(S36)。そして、定時受信制御部472は、受信制御処理S30を終了する。
一方、S33でYESと判定された場合、定時受信制御部472は、タイムコードの0秒位置を示すマーカーを取得してフレーム同期を行う(S37)。例えば、JJYでは、P0およびMのマーカーが連続する部分がタイムコードの開始時点となり、この連続するマーカーを検出することでフレーム同期を確立することができる。
マーカーを取得してフレーム同期が確立すると、定時受信制御部472は、TCOデコード部41により、二値化回路37から出力されるTCO信号をデコードしてタイムコード(TC)を取得する(S38)。
そして、定時受信制御部472は、受信開始から所定時間(7分)経過したか否かを判定する(S39)。
S39でYESと判定された場合、標準電波を受信できる状態ではないと判断できるため、定時受信制御部472は、S35で、受信に失敗したと判定し、S36で、受信回路部3の動作を終了させ、受信処理を終了する。そして、定時受信制御部472は、受信制御処理S30を終了する。
S39でNOと判定された場合、定時受信制御部472は、S38で取得した時刻データの整合性を、TC自体の情報に基づいて判定する(S40)。具体的には、時刻データが例えば24時の場合など、実際に存在している時刻の場合には、整合性が確認できると判定し、時刻データが例えば25時の場合など、実際に存在しない時刻の場合には、整合性が確認できないと判定する。
また、JJYのように、パリティビットが含まれている標準電波を受信している場合には、定時受信制御部472は、当該パリティビットを用いて、時刻データの整合性を判定する。
S40でYESと判定された場合、定時受信制御部472は、取得した時刻データを、受信時刻データ記憶部422に記憶させる(S41)。
ここで、定時受信制御部472は、S38で取得した時刻データが、受信処理を開始してから何フレーム目に受信した時刻データかを検出し、1フレーム目受信時刻データ記憶部422A〜7フレーム目受信時刻データ記憶部422Gのうち、検出した順番に対応した受信時刻データ記憶部に、取得した時刻データを記憶させる。
例えば、最初に受信した時刻データ(1フレーム目の時刻データ)は、1フレーム目受信時刻データ記憶部422Aに記憶させ、2番目に受信した時刻データ(2フレーム目の時刻データ)は、2フレーム目受信時刻データ記憶部422Bに記憶させる。
また、最初に受信した時刻データが、実際に存在しない時刻であり、S40で整合性が確認できないと判定し、受信時刻データ記憶部422に記憶させなかった場合、2番目に受信した時刻データは、S40で整合性が確認できた場合、2フレーム目受信時刻データ記憶部422Bに記憶させる。この場合、1フレーム目受信時刻データ記憶部422Aには、時刻データは記憶されない。
そして、定時受信制御部472は、受信時刻データ記憶部422に記憶されている時刻データのうち、3つの時刻データ間で、整合性が確認できたか否かを判定する(S42)。
最初は、受信時刻データ記憶部422には、1つの時刻データしか記憶されていないため、S42でNOと判定される。
S40でNOと判定された場合、または、S42でNOと判定された場合、定時受信制御部472は、処理をS38に戻す。
そして、定時受信制御部472は、S42でYESと判定するか、所定時間が経過するまで、S38〜S42の処理を繰り返し実行する。これにより、S40でYESと判定される毎に、S41で時刻データが受信時刻データ記憶部422に順次記憶される。
受信時刻データ記憶部422に3つの時刻データが記憶されると、S42で、定時受信制御部472は、各時刻データ間の時間差を検出する。そして、3つの時刻データ間で、検出した時間差と、フレーム間隔(1フレーム差につき1分)が一致しているか否かを判定する。
例えば、受信された1,2,3フレーム目の時刻データが、すべてS40でYESと判定され、受信時刻データ記憶部422に記憶されており、1フレーム目の時刻データが「2時0分」、2フレーム目の時刻データが「2時1分」、3フレーム目の時刻データが、「2時6分」である場合について説明する。
この場合、1フレーム目の時刻データと2フレーム目の時刻データとの時間差は1分であり、1,2フレーム目の時刻データ間で整合性が確認できるが、1フレーム目および2フレーム目の時刻データと、3フレーム目の時刻データとの時間差は、正しくは、2分、1分であるところ、ここでは、6分、5分となっているため、1,2,3フレーム目の時刻データ間では整合性は確認できない。このため、S42でNOと判定される。
そして、その後、4フレーム目の時刻データが受信されてS40でYESと判定され、受信時刻データ記憶部422に記憶されると、1,2,3,4フレーム目の4つの時刻データのうち、3つの時刻データ間で整合性が確認できるか否かが判定される。
ここで、4フレーム目の時刻データが「2時3分」であったとする。この場合、1,2フレーム目の時刻データと、4フレーム目の時刻データとの時間差は、3分、2分となり、1,2,4フレーム目の3つの時刻データ間で整合性が確認できるため、S42でYESと判定される。
このように、定時受信制御部472は、3つの時刻データ間で、整合性が確認できるまで、時刻データが受信時刻データ記憶部422に記憶される度に、当該整合性が確認できたか否かを判定する。
なお、7フレーム目の時刻データを受信しても、当該整合性が確認できない場合には、S39でYESと判定され、受信制御処理S30は終了する。
なお、近傍にある他の電子機器等から規則的にノイズが発生している場合、各フレームの年、日、時データの同じビットに誤りが生じ、3つの時刻データ間で整合性が確認できても、時刻データが正確ではない場合がある。このため、本実施形態では、後述するように、時刻データを内部時刻と比較して、時刻データが正確か否かを判定する。
S42でYESと判定された場合、定時受信制御部472は、受信に成功したと判定し(S43)、S36で受信処理を終了し、受信制御処理S30を終了する。そして、処理をS12(図10)に進める。
S12では、定時受信制御部472は、受信に成功したか否かを判定する。
S12でNOと判定された場合、中央制御回路47は、内部時刻を修正(更新)せずに、処理を終了する。なお、表示制御部475は、時刻データの受信中、ノイズの影響を抑えるため指針の運針を停止している場合には、図10の処理が終了される際、指針を通常運針させる。
一方、S12でYESと判定された場合、定時受信制御部472は、受信時刻データ記憶部422に記憶されている時刻データのうち、最新(最も遅い時刻)の時刻データを、第1受信時刻データとして取得する(S13)。
次に、定時受信制御部472は、S13で取得した第1受信時刻データを、内部時刻データ記憶部421に記憶された内部時刻と比較する(S14)。
そして、第1受信時刻データと内部時刻との時間差が、予め設定された閾値(第1閾値)未満か否かを判定する(S15)。第1閾値は、本実施形態では、固定値であり、例えば、一般的なクオーツ時計の月差である15秒に設定されている。
S15でYESと判定された場合、第1受信時刻データは、正確な時刻データであると判断できるため、時刻修正部474は、第1受信時刻データで時刻カウンター471の時刻を修正(更新)する(S16)。そして、時刻修正部474は、第1受信時刻データを受信成功時刻データ記憶部424に記憶させる(S17)。
そして、表示制御部475は、修正された内部時刻に基づいて、表示部5の表示時刻を修正する(S18)。そして、中央制御回路47は、処理を終了する。
一方、S15でNOと判定された場合、すなわち、第1時刻データと内部時刻との時間差が第1閾値以上である場合、定時受信制御部472は、取得した第1受信時刻データを、第1受信時刻データ記憶部423に記憶させる(S19)。
次に、定時受信制御部472は、内部時刻が第2時刻になったか否かを判定する(S20)。第2時刻は、第1時刻よりも所定時間離れた時刻に設定され、例えば、午前4時に設定されている。すなわち、第2時刻は、第1時刻において受信環境にノイズが発生している場合に、ノイズが少なくなる可能性がある時間だけ離れた時刻に設定されている。S20でNOと判定された場合、定時受信制御部472は、再度、S20の判定を行う。
S20でYESと判定された場合、定時受信制御部472は、図11に示した受信制御処理S30を再度実行する。
そして、定時受信制御部472は、受信制御処理S30を実行した後、受信に成功したか否かを判定する(S21)。
S21でNOと判定された場合、中央制御回路47は、内部時刻を修正(更新)せずに、処理を終了する。
一方、S21でYESと判定された場合、定時受信制御部472は、受信時刻データ記憶部422に記憶されている時刻データのうち、最新の時刻データを、第2受信時刻データとして取得する(S22)。
次に、定時受信制御部472は、時刻修正処理S50を実行する。
図12は、時刻修正処理S50を示すフローチャートである。
時刻修正部474は、S22で取得した第2受信時刻データを内部時刻と比較する(S51)。
そして、第2受信時刻データと内部時刻との時間差が、予め設定された閾値(第2閾値)未満か否かを判定する(S52)。第2閾値は、本実施形態では、固定値であり、S15の判定における第1閾値と同じ15秒に設定されている。
S52でYESと判定された場合、第2受信時刻データは、正確な時刻データであると判断できるため、時刻修正部474は、第2受信時刻データで時刻カウンター471の時刻を修正(更新)する(S53)。そして、時刻修正部474は、第2受信時刻データを受信成功時刻データ記憶部424に記憶させる。
そして、表示制御部475は、修正された内部時刻に基づいて、表示部5の表示時刻を修正する(S55)。そして、中央制御回路47は、処理を終了する。
一方、S52でNOと判定された場合、時刻修正部474は、第2受信時刻データを、第1受信時刻データ記憶部423に記憶されている第1受信時刻データと比較する(S56)。
そして、第2受信時刻デートと第1受信時刻データとの間で整合性が確認できたか否かを判定する(S57)。
具体的には、時刻修正部474は、第2受信時刻データと第1受信時刻データとの時間差が、第2受信時刻データを受信した際の内部時刻と第1受信時刻データを受信した際の内部時刻との時間差に一致している場合、第2受信時刻データと第1受信時刻データとの間で整合性が確認できたと判定する。
S57でYESと判定された場合、第2受信時刻データは、正確な時刻データであると判断できるため、S53で、時刻修正部474は、第2受信時刻データで時刻カウンター471の時刻を修正し、S54で、時刻修正部474は、第2受信時刻データを受信成功時刻データ記憶部424に記憶させる。そして、S55で、表示制御部475は、修正された内部時刻に基づいて、表示部5の表示時刻を修正する。そして、時刻修正部474は、時刻修正処理S50を終了し、中央制御回路47は、処理を終了する。
一方、S57でNOと判定された場合、第2受信時刻データは、正確な時刻データではないと判断できるため、時刻修正部474は、内部時刻を修正せずに、時刻修正処理S50を終了し、中央制御回路47は、処理を終了する。
図13は、内部時刻の修正例を示す図である。
図13のケース「1」のように、第1受信時刻データが「A1」(内部時刻との時間差が15秒未満の時刻)である場合、第2時刻で受信処理は行われず、第1受信時刻データ「A1」で内部時刻は修正される。
次に、第1受信時刻データが「B1」(内部時刻との時間差が15秒以上の時刻)である場合(ケース「2」〜「4」)について説明する。この場合、第2時刻で受信処理が行われる。
そして、ケース「2」のように、第2受信時刻データが「A2」(内部時刻との時間差が15秒未満の時刻)である場合、第2受信時刻データ「A2」で内部時刻は修正される。
また、ケース「3」のように、第2受信時刻データが「B2」(内部時刻との時間差が15秒以上であり、「B1」との間で整合性が確認できた時刻)である場合、第2受信時刻データ「B2」で内部時刻は修正される。
また、ケース「4」のように、第2受信時刻データが「B3」(内部時刻との時間差が15秒以上であり、「B1」との間で整合性が確認できない時刻)である場合、内部時刻は修正されない。
[手動の時刻修正動作]
図14は、電波修正時計1の手動の時刻修正動作を示すフローチャートである。
手動受信制御部473は、外部操作部材11の手動受信操作を検出すると(S61)、受信制御処理S30(図11)を実行する。
受信制御処理S30の後、手動受信制御部473は、受信に成功したか否かを判定する(S62)。
S62でNOと判定された場合、中央制御回路47は、内部時刻を修正(更新)せずに、処理を終了する。なお、表示制御部475は、時刻データの受信中、ノイズの影響を抑えるため指針の運針を停止している場合には、図14の処理が終了される際、指針を通常運針させる。
一方、S62でYESと判定された場合、時刻修正部474は、受信制御処理S30で時刻データ間の整合性が確認できた3つの時刻データのうち、最新の時刻データを受信時刻データとして取得し(S63)、当該受信時刻データで内部時刻を修正する(S64)。そして、時刻修正部474は、当該受信時刻データを、受信成功時刻データ記憶部424に記憶させる(S65)。
そして、表示制御部475は、修正された内部時刻に基づいて、表示部5の表示時刻を修正する(S66)。そして、中央制御回路47は、処理を終了する。
このように、手動の時刻修正動作では、中央制御回路47は、受信により取得された受信時刻データを内部時刻と比較することなく、当該受信時刻データによって内部時刻を修正する。
[第1実施形態の作用効果]
ここで、ノイズの影響を受けた場合のTCO信号の波形について説明する。
標準電波の元の波形は、例えばJJYの場合であれば、図15のA1に示すように、矩形波であり、1秒間隔で立ち上がる。しかしながら、包絡線検波回路35からの波形は、A2に示すように、微小信号の増幅波形であり、受信環境で電子機器(例えばDC/DCコンバーター)が使用されていると、ノイズが多く含まれる。
このようにノイズが多い場合、二値化回路37から出力されるTCO波形A3は乱れ、パルスの立ち上がりタイミングも元の波形からずれてしまう。
したがって、第1時刻において受信環境にノイズが多い場合には、正確な受信時刻データを取得できない。
しかしながら、第1時刻から2時間の間に、電子機器が使用されなくなって、第2時刻において受信環境にノイズが少なくなれば、電波修正時計1は、第2時刻に正確な受信時刻データを取得できる。このため、第1時刻にのみ受信時刻データを取得する場合と比べて、内部時刻を正確に修正できる確率を向上できる。
また、受信時刻データが正確か否かの判定は、受信時刻データを内部時刻と比較することで行っているため、標準電波の種類が、パリティビットを含んでいない例えばWWVB等であっても、受信時刻データが正確か否かの判定を行うことができる。なお、標準電波の種類が、パリティビットを含んでいる例えばJJY等の場合も、受信時刻データを内部時刻と比較することで、受信時刻データが正確か否かの判定をより正確に行うことができる。
また、第1時刻に正確な第1受信時刻データを取得できれば、第1受信時刻データで内部時刻を修正し、第2時刻に受信処理は実行しないため、第1時刻および第2時刻に常に受信処理を実行する場合と比べて、消費電力を低減できる。
第1受信時刻データと内部時刻との時間差が第1閾値以上であり、第2受信時刻データと内部時刻との時間差が第2閾値以上である場合、第1受信時刻データおよび第2受信時刻データと、内部時刻との少なくとも一方が正確ではないことが考えられる。
この場合、第2受信時刻データと第1受信時刻データとの間で整合性が確認できた場合は、内部時刻が正確ではなく、第2受信時刻データおよび第1受信時刻データが正確な時刻データであると判断できるため、第2受信時刻データに基づいて内部時刻を修正することで、内部時刻を正確に修正できる。
また、第2受信時刻データと第1受信時刻データとの間で整合性が確認できない場合は、第2受信時刻データおよび第1受信時刻データの少なくともいずれかが正確ではないと判断でき、内部時刻が正確である可能性が高まるため、第2受信時刻データに基づいて内部時刻を修正しないことで、内部時刻が正確ではない時刻に修正されることを防止できる。
手動受信操作が行われる場合は、ユーザーが時刻を修正したいと考える場合であるため、内部時刻が正確な時刻からずれていることが予測される。この場合、受信時刻データを内部時刻と比較しても、第1受信時刻データが正確か否かを判定できない。このような場合には、受信時刻データを内部時刻と比較せずに、受信時刻データに基づいて内部時刻を修正することで、内部時刻を直ちに修正できる。
定時受信制御部は、受信処理で複数フレームの時刻データを受信し、3つのフレーム間で時刻データの整合性が確認できた場合、最新の時刻データを第1受信時刻データまたは第2受信時刻データとして取得するため、第1受信時刻データまたは第2受信時刻データが正確か否かをより精度よく判定でき、内部時刻をより正確に修正できる。
[第2実施形態]
第2実施形態の電波修正時計では、予め設定された時刻に行われる時刻修正動作における一部の処理が第1実施形態の電波修正時計1とは異なる。
第2実施形態の時刻修正動作では、図16に示すように、S11〜S22,S30、S50,S71の処理を実行する。このうち、S11〜S22,S30,S50は、第1実施形態におけるS11〜S22,S30,S50と同じ処理のため、説明は省略する。
第2実施形態の時刻修正動作では、S13で第1受信時刻データが取得された後、定時受信制御部472は、受信している標準電波の種類が、所定の種類の標準電波か否かを判定する(S71)。所定の種類の標準電波は、パリティビットが含まれていないWWVB等の標準電波である。なお、定時受信制御部472が受信する標準電波の種類は、前述のように、ユーザーが受信局を設定することで選択されている。
S71でYESと判定された場合、定時受信制御部472は、処理をS14に進め、第1受信時刻データを内部時刻と比較する。
一方、S71でNOと判定された場合(例えば受信した標準電波がパリティビットの含まれているJJY等の標準電波である場合)、受信制御処理S30(図11)において、S40で、パリティビットを用いた時刻データの整合性の判定が行われ、かつ、S41で、3つの時刻データ間の整合性の判定が行われているため、第1受信時刻データは、正確な時刻データである確率が高い。
すなわち、WWVBでは、パリティビットがないため、1ビットのデータエラーがあった場合、誤りを検出することができない場合もあるが、JJYでは、パリティビットがあるため、1ビットのデータエラーがあった場合、誤りを検出することができる。
したがって、S71でNOと判定された場合には、定時受信制御部472は、第1受信時刻データを内部時刻と比較せずに、処理をS16に進める。そして、時刻修正部474は、第1受信時刻データで内部時刻を修正する。
[第2実施形態の作用効果]
第2実施形態の電波修正時計においても、第1実施形態の電波修正時計1と同様の構成により同様の作用効果を得ることができる。さらに、次の作用効果を得ることができる。
パリティビットが含まれていない標準電波の場合、第1受信時刻データが正確か否かをTC自体の情報に基づいて判定できない。このため、第1受信時刻データを内部時刻と比較することで、第1受信時刻データが正確か否かを判定する。
一方、パリティビットが含まれている標準電波の場合は、パリティビットを用いて第1受信時刻データの整合性が確認できている場合は、第1受信時刻データが正確であると判定できる。このため、第1受信時刻データに基づいて内部時刻を修正することで、内部時刻を直ちに修正できる。また、第2時刻に受信処理は実行しないため、第1時刻および第2時刻に常に受信処理を実行する場合と比べて、消費電力を低減できる。
[第3実施形態]
第3実施形態の電波修正時計では、予め設定された時刻に行われる時刻修正動作における一部の処理が第1実施形態および第2実施形態の電波修正時計とは異なる。
第3実施形態の時刻修正動作では、図17に示すように、S11〜S22,S30,S50,S81の処理を実行する。このうち、S11〜S22,S30,S50は、第1実施形態におけるS11〜S22,S30,S50と同じ処理のため、説明は省略する。
第3実施形態の時刻修正動作では、S13で第1受信時刻データが取得された後、定時受信制御部472は、受信成功時刻データ記憶部424に記憶された受信成功時刻からの経過時間が、予め設定された経過時間閾値未満か否かを判定する(S81)。本実施形態では、経過時間閾値は、6ヵ月に設定されている。
S81でYESと判定された場合、定時受信制御部472は、処理をS14に進め、第1受信時刻データを内部時刻と比較する。
一方、S81でNOと判定された場合は、定時受信制御部472は、第1受信時刻データを内部時刻と比較せずに、処理をS16に進める。そして、時刻修正部474は、第1受信時刻データで内部時刻を修正する。
[第3実施形態の作用効果]
例えば、電波修正時計は、発電がされない暗い場所に放置され、パワーセーブ状態にある場合、定時時刻での受信を停止することがある。このため、パワーセーブ状態が長期間続いた場合、内部時刻が正確な時刻から大幅にずれる可能性がある。
また、このような場合は、第1受信時刻データを内部時刻と比較しても、第1受信時刻データが正確か否かを判定できない。
したがって、受信成功時刻からの経過時間が経過時間閾値以上である場合には、第1受信時刻データに基づいて内部時刻を修正することで、内部時刻を直ちに修正できる。また、第2時刻に受信処理は実行しないため、第1時刻および第2時刻に常に受信処理を実行する場合と比べて、消費電力を低減できる。
[他の実施形態]
なお、本発明は前述の各実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲での変形、改良等は本発明に含まれるものである。
前記各実施形態では、第1閾値および第2閾値は、固定値であるが、本発明はこれに限定されない。
例えば、図18に示すように、中央制御回路47が閾値設定部476を備え、閾値設定部476が、受信成功時刻からの経過時間に応じて、第1閾値および第2閾値の値を設定してもよい。
内部時刻と正確な時刻との時間差は、水晶振動子431の精度の関係で、受信成功時刻からの経過時間が長くなるにしたがって大きくなる。例えば、1ヶ月の場合は、最大で15秒となり、2ヶ月の場合は、最大で30秒となる。
このため、前記経過時間が例えば1ヶ月以上の場合、第1受信時刻データまたは第2受信時刻データが正確な場合でも、内部時刻との時間差は15秒以上になる可能性がある。このため、第1閾値および第2閾値が15秒に固定されていると、各受信時刻データが正確な場合でも、前記時間差が第1閾値および第2閾値以上となり、各受信時刻データが正確であると判定されない。
これに対して、閾値設定部476が、例えば、最初は第1閾値および第2閾値を15秒に設定し、前記経過時間が1ヶ月になると、第1閾値および第2閾値を30秒に設定するように、前記経過時間が長くなるにしたがって第1閾値および第2閾値を長くすることで、前記経過時間が1ヶ月以上の場合でも、各受信時刻データが正確か否かを正しく判定できる。
また、閾値設定部476は、例えば、最初は第1閾値および第2閾値を5秒に設定し、前記経過時間が10日になると、第1閾値および第2閾値を10秒に設定し、前記経過時間が20日になると、第1閾値および第2閾値を15秒に設定するようにしてもよい。
また、第1閾値と第2閾値とで値を変えてもよい。
前記各実施形態では、第1受信時刻データと内部時刻との時間差が、第1閾値未満の場合、第1受信時刻データで内部時刻を修正しているが、本発明はこれに限定されない。すなわち、例えば、第1受信時刻データと内部時刻とが一致している場合は、第1受信時刻データで内部時刻を修正しなくてもよい。
前記各実施形態では、第2受信時刻データと内部時刻との時間差が第2閾値以上の場合、第2受信時刻データを第1受信時刻データと比較しているが、本発明はこれに限定されない。すなわち、第2受信時刻データを第1受信時刻データと比較しなくてもよい。この場合、内部時刻は修正されない。
前記各実施形態では、第1時刻において受信に成功しなかった場合、次の日の第1時刻まで受信処理は行われないが、本発明はこれに限定されない。例えば、第2時刻に受信処理を行ってもよい。
前記各実施形態では、TC自体の情報に基づいて時刻データの整合性が確認できた場合(S40でYESと判定され、かつ、S42でYESと判定された場合)、時刻データを第1受信時刻データまたは第2受信時刻データとして取得しているが、本発明はこれに限定されない。例えば、受信した時刻データの整合性を確認せずに第1受信時刻データまたは第2受信時刻データとして取得してもよい。
前記各実施形態では、定時受信制御部472は、受信処理で複数のフレームの時刻データを受信し、3つのフレーム間で時刻データの整合性がとれた場合、最新の時刻データを第1受信時刻データまたは第2受信時刻データとして取得しているが、本発明はこれに限定されない。
例えば、整合性を判定する時刻データの数は、3つに限定されず、2つ、または、4つ以上であってもよい。
また、受信時間を7秒より長く設定し、受信時刻データ記憶部422に記憶可能な時刻データのフレーム数を、7つより多くしてもよい。この場合、受信に成功できる確率を向上できる。
前記各実施形態では、定時受信制御部472は、午前2時の受信処理で内部時刻を修正できなかった場合、午前4時に受信処理を実行するが、本発明はこれに限定されない。例えば、午前3時に受信処理を行ってもよい。また、午前3時の受信処理で内部時刻を修正できなかった場合は、さらに、午前4時に受信処理を実行するようにしてもよい。
また、受信処理を実行する時刻および当該時刻の数は任意に設定できるが、消費電力を低減するためには、ノイズの少ない夜中に2〜4回程度、1〜2時間おきに行うことが好ましい。
前記各実施形態では、受信時刻データで内部時刻を修正した際、当該受信時刻データが受信成功時刻として受信成功時刻データ記憶部424に記憶されるが、第1実施形態および第2実施形態では、受信時刻データを成功時刻として受信成功時刻データ記憶部424に記憶させなくてもよい。
1…電波修正時計、11…外部操作部材、3…受信回路部、4…制御回路部、42…記憶部、421…内部時刻データ記憶部、422…受信時刻データ記憶部、423…第1受信時刻データ記憶部、424…受信成功時刻データ記憶部、471…時刻カウンター、472…定時受信制御部、473…手動受信制御部、474…時刻修正部。

Claims (8)

  1. 標準電波を受信する受信部と、
    基準信号を生成する基準信号源と、
    前記基準信号に基づいて内部時刻を計時する計時部と、
    前記受信部を作動して受信処理を実行する受信制御部と、
    前記内部時刻を修正する時刻修正部と、
    記憶部と、を備え、
    前記受信制御部は、
    第1時刻に受信処理を実行して第1受信時刻データを取得し、
    取得した前記第1受信時刻データを前記内部時刻と比較し、
    前記第1受信時刻データと前記内部時刻との時間差が、予め設定された第1閾値以上の場合、取得した前記第1受信時刻データを前記記憶部に記憶させ、前記第1時刻とは異なる第2時刻に受信処理を実行して第2受信時刻データを取得し、
    前記時刻修正部は、
    取得された前記第2受信時刻データを前記内部時刻と比較し、
    前記第2受信時刻データと前記内部時刻との時間差が、予め設定された第2閾値未満の場合、前記第2受信時刻データに基づいて前記内部時刻を修正し、
    前記第2受信時刻データと前記内部時刻との時間差が前記第2閾値以上の場合、前記第2受信時刻データを前記記憶部に記憶された前記第1受信時刻データと比較し、
    前記第2受信時刻データと前記第1受信時刻データとの間で整合性が確認できた場合、前記第2受信時刻データに基づいて前記内部時刻を修正する
    ことを特徴とする電波時計。
  2. 請求項に記載の電波時計において、
    前記時刻修正部は、
    前記第2受信時刻データと前記第1受信時刻データとの間で整合性が確認できない場合、前記第2受信時刻データに基づいて前記内部時刻を修正しない
    ことを特徴とする電波時計。
  3. 標準電波を受信する受信部と、
    基準信号を生成する基準信号源と、
    前記基準信号に基づいて内部時刻を計時する計時部と、
    前記受信部を作動して受信処理を実行する受信制御部と、
    前記内部時刻を修正する時刻修正部と、を備え、
    前記受信制御部は、
    第1時刻に受信処理を実行して第1受信時刻データを取得し、
    取得した前記第1受信時刻データを前記内部時刻と比較し、
    前記第1受信時刻データと前記内部時刻との時間差が、予め設定された第1閾値以上の場合、前記第1時刻とは異なる第2時刻に受信処理を実行して第2受信時刻データを取得し、
    前記時刻修正部は、
    取得された前記第2受信時刻データを前記内部時刻と比較し、
    前記第2受信時刻データと前記内部時刻との時間差が、予め設定された第2閾値未満の場合、前記第2受信時刻データに基づいて前記内部時刻を修正し、
    前記受信部は、複数種類の標準電波を受信可能に構成され、
    前記受信部が受信する標準電波の種類が、予め設定された所定の種類である場合、
    前記受信制御部は、取得した前記第1受信時刻データを前記内部時刻と比較し、前記第1受信時刻データと前記内部時刻との時間差が、前記第1閾値以上の場合、前記第2時刻に受信処理を実行して前記第2受信時刻データを取得し、
    前記受信部が受信する標準電波の種類が、前記所定の種類ではない場合、
    前記時刻修正部は、取得された前記第1受信時刻データの整合性が確認できている場合は、前記第1受信時刻データに基づいて前記内部時刻を修正する
    ことを特徴とする電波時計。
  4. 標準電波を受信する受信部と、
    基準信号を生成する基準信号源と、
    前記基準信号に基づいて内部時刻を計時する計時部と、
    前記受信部を作動して受信処理を実行する受信制御部と、
    前記内部時刻を修正する時刻修正部と、
    記憶部と、
    第1閾値および第2閾値の値を設定する閾値設定部と、を備え、
    前記受信制御部は、
    第1時刻に受信処理を実行して第1受信時刻データを取得し、
    取得した前記第1受信時刻データを前記内部時刻と比較し、
    前記第1受信時刻データと前記内部時刻との時間差が、予め設定された前記第1閾値以上の場合、前記第1時刻とは異なる第2時刻に受信処理を実行して第2受信時刻データを取得し、
    前記時刻修正部は、
    取得された前記第2受信時刻データを前記内部時刻と比較し、
    前記第2受信時刻データと前記内部時刻との時間差が、予め設定された前記第2閾値未満の場合、前記第2受信時刻データに基づいて前記内部時刻を修正し、
    記受信部を作動して実行される受信処理によって取得された受信時刻データによって、前記内部時刻を修正した場合、前記受信時刻データを受信成功時刻として前記記憶部に記憶させ、
    前記閾値設定部は、前記受信成功時刻からの経過時間に応じて、前記第1閾値および前記第2閾値の値を設定する
    ことを特徴とする電波時計。
  5. 標準電波を受信する受信部と、
    基準信号を生成する基準信号源と、
    前記基準信号に基づいて内部時刻を計時する計時部と、
    前記受信部を作動して受信処理を実行する受信制御部と、
    前記内部時刻を修正する時刻修正部と、
    記憶部と、を備え、
    前記受信制御部は、
    第1時刻に受信処理を実行して第1受信時刻データを取得し、
    取得した前記第1受信時刻データを前記内部時刻と比較し、
    前記第1受信時刻データと前記内部時刻との時間差が、予め設定された第1閾値以上の場合、前記第1時刻とは異なる第2時刻に受信処理を実行して第2受信時刻データを取得し、
    前記時刻修正部は、
    取得された前記第2受信時刻データを前記内部時刻と比較し、
    前記第2受信時刻データと前記内部時刻との時間差が、予め設定された第2閾値未満の場合、前記第2受信時刻データに基づいて前記内部時刻を修正し、
    記受信部を作動して実行される受信処理によって取得された受信時刻データによって、前記内部時刻を修正した場合、前記受信時刻データを受信成功時刻として前記記憶部に記憶させ、
    前記受信成功時刻からの経過時間が、予め設定された経過時間閾値未満の場合、
    前記受信制御部は、取得した前記第1受信時刻データを前記内部時刻と比較し、前記第1受信時刻データと前記内部時刻との時間差が、前記第1閾値以上の場合、前記第2時刻に受信処理を実行して前記第2受信時刻データを取得し、
    前記受信成功時刻からの経過時間が、前記経過時間閾値以上の場合、
    前記時刻修正部は、取得された前記第1受信時刻データに基づいて前記内部時刻を修正する
    ことを特徴とする電波時計。
  6. 標準電波を受信する受信部と、
    基準信号を生成する基準信号源と、
    前記基準信号に基づいて内部時刻を計時する計時部と、
    前記受信部を作動して受信処理を実行する受信制御部と、
    前記内部時刻を修正する時刻修正部と、を備え、
    前記受信制御部は、
    第1時刻に受信処理を実行して第1受信時刻データを取得し、
    取得した前記第1受信時刻データを前記内部時刻と比較し、
    前記第1受信時刻データと前記内部時刻との時間差が、予め設定された第1閾値以上の場合、前記第1時刻とは異なる第2時刻に受信処理を実行して第2受信時刻データを取得し、
    前記時刻修正部は、
    取得された前記第2受信時刻データを前記内部時刻と比較し、
    前記第2受信時刻データと前記内部時刻との時間差が、予め設定された第2閾値未満の場合、前記第2受信時刻データに基づいて前記内部時刻を修正し、
    前記受信制御部は、
    前記第1時刻の受信処理で複数フレームの時刻データを受信し、各フレーム間で時刻データの整合性が確認できた場合、最新の時刻データを前記第1受信時刻データとして取得し、
    前記第2時刻の受信処理で複数フレームの時刻データを受信し、各フレーム間で時刻データの整合性が確認できた場合、最新の時刻データを前記第2受信時刻データとして取得する
    ことを特徴とする電波時計。
  7. 請求項1から請求項6のいずれか一項に記載の電波時計において、
    操作部と、
    前記操作部の手動受信操作が行われると、前記受信部を作動して受信処理を実行する手動受信制御部と、を備え、
    前記時刻修正部は、前記手動受信制御部が実行する受信処理で取得された受信時刻データを前記内部時刻と比較せずに、前記受信時刻データに基づいて前記内部時刻を修正する
    ことを特徴とする電波時計。
  8. 基準信号を生成する基準信号源と、前記基準信号に基づいて内部時刻を計時する計時部と、記憶部とを備える電波時計の制御方法であって、
    第1時刻に標準電波を受信する受信処理を実行して第1受信時刻データを取得し、
    取得した前記第1受信時刻データを前記内部時刻と比較し、
    前記第1受信時刻データと前記内部時刻との時間差が、予め設定された第1閾値以上の場合、取得した前記第1受信時刻データを前記記憶部に記憶させ、前記第1時刻と異なる第2時刻に標準電波を受信する受信処理を実行して第2受信時刻データを取得し、
    取得された前記第2受信時刻データを前記内部時刻と比較し、
    前記第2受信時刻データと前記内部時刻との時間差が、予め設定された第2閾値未満の場合、前記第2受信時刻データに基づいて前記内部時刻を修正し、
    前記第2受信時刻データと前記内部時刻との時間差が前記第2閾値以上の場合、前記第2受信時刻データを前記記憶部に記憶された前記第1受信時刻データと比較し、
    前記第2受信時刻データと前記第1受信時刻データとの間で整合性が確認できた場合、前記第2受信時刻データに基づいて前記内部時刻を修正する
    ことを特徴とする電波時計の制御方法。
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