JP6838355B2 - 電子時計 - Google Patents
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Description
このMSFのタイムコードを判定できるように、1秒間にA〜Eまで5つのレベル判定期間を予め設定しておき、各判定期間で信号レベルがHレベルであるか、Lレベルであるかを検出し、この5つの判定期間におけるHレベル、Lレベルの組み合わせによって、前記5種類の信号波形パターンを判定する方法が提案されている(特許文献1参照)。
このため、秒同期タイミングでLレベルからHレベルに立ち上がる場合に、1秒間でのHレベル信号幅の合計値でタイムコードを判定するというシンプルな判定方法の採用が検討された。
しかしながら、MSFでは、200msのHレベル信号が送信されるbitA=1、bitB=0の信号と、2つの100msのHレベル信号が、100msのLレベル信号を挟んで送信されるbitA=0、bitB=1の信号とは、共にHレベル信号幅の合計値が200msとなって区別できないという課題がある。
基準時間は、Lレベル信号をノイズと区別できる時間に設定されていればよい。すなわち、基準時間は、想定されるノイズの信号幅よりも長い例えば50msに設定される。
これによれば、検出部は、第2コードの信号が受信された際、2つの第1レベル信号のうち1つ目の第1レベル信号が受信された後、前記第2レベル信号が受信されている途中でサンプリングを停止できる。なお、検出部は、次の1秒間における信号を検出するまでサンプリングを停止する。この場合、算出部は、1つ目の第1レベル信号の信号幅の合計値を算出する。すなわち、2つ目の第1レベル信号の信号幅は前記合計値には含まれない。
これによれば、第2コードの信号を受信した場合に、算出部によって算出される前記合計値が、第1コードの信号を受信した場合の前記合計値よりも短くなる。このため、コード判定部は、前記合計値に基づいて、第1コードおよび第2コードを区別できる。
従って、本発明によれば、第1レベル信号の信号幅の合計値に基づいてコードを判定でき、例えば、5つのレベル判定期間で信号レベルを判定し、その判定結果の組み合わせによってコードを判定する方法と比べて、処理を簡略化できる。
例えば、MSFでは、60秒間の信号で構成されるフレームにおいて、17秒〜51秒のbitAに時刻情報が含まれている。このため、当該bitAの値を取得できれば、時刻を修正できる。従って、bitBの値は無視し、bitAの値にのみを判定することも考えられる。
本発明によれば、bitA=0、bitB=1の信号が送信された場合、検出部は、1つ目の100msの第1レベル信号を受信した後、100msの第2レベル信号を受信している途中で、信号レベルの検出を止めるため、2つ目の100msの第1レベル信号は検出しない。このため、前記合計値は、bitA=0、bitB=0の信号を受信したときと同じ100msとなるため、コード判定部は、bitAの値を「0」と判定できる。
一方、bitA=1、bitB=0の信号が送信された場合、検出部は、少なくとも第1レベル信号の送信が終わるまで信号レベルの検出を継続する。このため、前記合計値は200msとなり、コード判定部は、当該信号をbitA=0、bitB=1の信号と区別でき、当該信号のbitAの値を「1」と判定できる。
また、第2コードの信号が受信された場合、検出部は、2つ目の第1レベル信号を受信する前にサンプリングを停止するため、2つ目の第1レベル信号をすべて受信するまでサンプリングを継続する場合と比べて、消費電力を低減できる。
本発明によれば、第1ビットデータに取得対象の情報が含まれている信号位置の場合、第2コードの信号が受信された際、検出部は、1つ目の第1レベル信号が受信された後、第2レベル信号が受信されている途中でサンプリングを停止する。これにより、第2コードの信号を受信した場合に算出される前記合計値は、1つ目の第1レベル信号の信号幅となり、第1コードの信号を受信した場合の前記合計値よりも短くなる。このため、コード判定部は、前記合計値に基づいて、第1コードおよび第2コードを区別できる。
ここで、第2コードの前記合計値は、第3コードの前記合計値と同じ値となるため、コード判定部は、第2コードおよび第3コードを区別できない。しかしながら、第2コードおよび第3コードは、第1ビットデータの値が同じため、第2コードおよび第3コードを区別できなくても、第1ビットデータの値を判定できる。
このようにして、第1ビットデータに取得対象の情報が含まれている信号位置の場合、第1ビットデータの値を取得できる。
このため、本発明では、第1ビットデータが固定値であり、かつ、第2ビットデータに取得対象の情報が含まれている信号位置の場合、検出部は、サンプリング終了タイミングまでサンプリングを継続する。この場合、第1コードおよび第2コードは、前記合計値が同じ値となるため、信号幅に基づいて第1コードおよび第2コードを区別することはできない。このため、本発明では、信号位置に基づいて、第1コードおよび第2コードを区別する。すなわち、第1コードと第2コードとでは、第1ビットデータの値が異なるため、第1ビットデータが固定値である信号位置では、当該信号位置に基づいて第1コードか第2コードかを判定できる。また、第3コードと第1コードおよび第2コードとは、前記合計値が異なるため、当該合計値に基づいて区別できる。
このようにして、第1ビットデータが固定値であり、かつ、第2ビットデータに取得対象の情報が含まれている信号位置の場合、第2ビットデータの値を取得できる。
以上のように、本発明によれば、第1レベル信号の信号幅の合計値および信号位置に基づいて第1ビットデータおよび第2ビットデータの値を判定でき、例えば、5つのレベル判定期間で信号レベルを判定し、その判定結果の組み合わせによってコードを判定する方法と比べて、処理を簡略化できる。
このように、本発明によれば、第1区間または第2区間で検出された信号レベルに基づいて第1ビットデータおよび第2ビットデータの値を判定でき、例えば、5つのレベル判定期間で信号レベルを判定し、その判定結果の組み合わせによってタイムコードを判定する方法と比べて、処理を簡略化できる。
以下、本発明の第1実施形態を図面に基づいて説明する。
[電子時計の構成]
図1は、電子時計1の内部構成を示すブロック図である。
電子時計1は、イギリスの標準電波「MSF」を受信可能な電波修正時計であり、時刻を表示する時刻表示部2と、アンテナ4を用いて時刻情報を含む電波を受信する受信部5と、基準信号を出力する基準信号源となる発振回路6および分周回路7と、装置全体の動作を制御する制御手段10とを備えている。
なお、日車、曜車は、両方設けてもよいし、いずれか一方のみを設けてもよいし、両方とも設けなくてもよい。これらは各時計のデザインなどを考慮して設定される。
さらに、モーターとしては、ステップモーターが一般的であるが、圧電アクチュエーターなどの指針を運針可能な各種の駆動機構を用いてもよい。
なお、時刻表示部2としては、指針やカレンダー車を備えるものに限らず、液晶パネル、有機EL(Electro Luminescence)パネルなどの表示装置で構成されるものでもよい。
受信部5は、アンテナ4に接続された一般的な標準電波の受信回路と同じ構成であり、同調コンデンサなどにて構成された図示しない同調回路とを備えている。
このような構成により、受信部5は、受信した長波標準電波を二値化してTCO信号として、制御手段10に出力する。
この際、長波標準電波は、振幅変調で変調した信号を送信するため、振幅が大きい期間と小さい期間とがある。受信部5は、この振幅の変化に応じて、受信信号の信号レベルを、ハイレベル(Hレベル)、ローレベル(Lレベル)に二値化してTCOとして出力する。この際、受信部5の回路構成によって、振幅が大きい場合に、受信信号をHレベルとして出力する場合と、Lレベルとして出力する場合とがある。このため、受信信号は、1秒間に第1レベルから第2レベルに変化するが、第1レベルがHレベルの場合とLレベルの場合とがあり、第2レベルは第1レベルとは異なるレベルとなる。本実施形態の受信部5は、1秒の開始位置(秒同期タイミング)で、LレベルからHレベルに立ち上がるTCO信号を出力するため、第1レベルがHレベルであり、第2レベルがLレベルに設定されている。
なお、標準電波の周波数は、受信する標準電波の種類に応じて設定される。本実施形態の電子時計1は、少なくともイギリスの標準電波「MSF」を受信するため、60kHzの標準電波を受信可能に設定されている。なお、電子時計1は、MSF以外の標準電波を受信可能に構成されており、受信する標準電波の種類に応じて周波数が設定される。
例えば、受信部5は、受信する標準電波が日本の標準電波「JJY」であれば40kHzまたは60kHzに設定し、アメリカ合衆国の標準電波「WWVB」であれば60kHzに設定し、ドイツの標準電波「DCF77」であれば77.5kHzに設定し、中国の標準電波「BPC」であれば68.5kHzに設定する。
この標準電波の選択は、ユーザーが手動操作で行っても良いし、電子時計1が周波数等を自動的に切り替えて、自動選択できるようにしてもよい。
ここで、イギリスの標準電波「MSF」について説明する。
MSFは、図2に示すように、bitA(第1ビットデータ)とbitB(第2ビットデータ)との4種類の組み合わせと、マーカーとを区別するために、5つの信号波形パターンの信号を1秒毎に送信する。本実施形態では、各信号は1秒の先頭(秒同期タイミング)でLレベル(第2レベル)からHレベル(第1レベル)に立ち上がり、Hレベル信号(第1レベル信号)の信号幅等がそれぞれ異なる5つの信号波形パターンの信号である。
「bitA=0、bitB=0」の場合、1秒の先頭(0ms)から100msまでがHレベル信号とされ、残りの900msはLレベル信号である。すなわち、Hレベル信号幅は100msである。
「bitA=0、bitB=1」の場合、1秒の先頭から100msがHレベル信号であり、次の100msがLレベル信号であり、さらに次の100msがHレベル信号であり、残りの700msはLレベル信号である。すなわち、1秒間に2つのHレベル信号が送信され、Hレベル信号幅の合計値は200msである。
「bitA=1、bitB=0」の場合、1秒の先頭から200msがHレベル信号であり、残りの800msはLレベル信号である。すなわち、Hレベル信号幅は200msである。
「bitA=1、bitB=1」の場合、1秒の先頭から300msがHレベル信号であり、残りの700msはLレベル信号である。すなわち、Hレベル信号幅は300msである。
「マーカー」の場合、1秒の先頭から500msがHレベル信号であり、残りの500msはLレベル信号である。すなわち、Hレベル信号幅は500msである。
17秒から51秒のbitAは、YY(年)、MM(月)、DM(日)、DW(曜)、H(時)、M(分)といった時刻を示すデータである。17秒から51秒のbitBは、将来変更される可能性はあるが現時点では「0」に設定され、時刻情報の取得には利用されない。
52秒から59秒のbitAは、マーカーを検出するために利用される。52秒、59秒のbitAは「0」に設定され、53秒から58秒のbitAは「1」に設定される。これらの52秒〜59秒のbitAの並び(01111110)は、他の秒では出現する可能性がないため、当該並びに基づいて、59秒の次の秒に送信されるマーカーを検出できる。また、53秒から58秒のbitBには、サマータイムへの切替予告データ(CH)、パリティデータ(P)、サマータイムデータ(ST)が設定される。
このように、MSFでは、17秒から51秒のbitAに時刻を示すデータが設定され、52秒から59秒のbitAにマーカーを検出するデータが設定され、0秒のbitAにマーカーが設定されている。このため、当該bitAの値を取得できれば、時刻を修正できる。従って、本実施形態の電子時計1は、bitBの値は無視し、bitAの値のみ判定する。
分周回路7は、発振回路6から出力される発振信号を受信して分周する。この分周回路7は、所定の基準信号、例えば1Hzのパルス信号を、制御手段10に出力する。
制御手段10は、例えばIC(Integrated Circuit)や各種電気部品などが搭載された回路によって構成され、電子時計1の計時および時刻修正を実施するものである。
制御手段10は、図1に示すように、記憶部11と、検出部12と、コード判定部13と、算出部14と、時刻情報取得部16と、計時部17とを備えている。
検出部12は、受信部5に記憶された受信信号を所定のサンプリング周期でサンプリングして信号レベルを検出する。本実施形態では、サンプリング周波数を128Hzとしているので、サンプリング周期は、1000ms/128=約7.8ms(ミリ秒)である。
そして、検出部12は、各サンプリングタイミング(約7.8ms間隔)で信号レベルを検出し、受信信号が第2レベルから第1レベルに変化したタイミングを確認し、その変化タイミングが1秒間隔となるタイミングを検出して秒同期を確立し、1秒の信号の開始位置を検出する。
Hレベル信号カウンター(第1レベル信号カウンター)は、1秒間の信号において、Hレベル(第1レベル)であったサンプリング数をカウントするものである。このカウント数Nが、1秒間に検出されたHレベル信号(第1レベル信号)の信号幅の合計値となる。
Lレベル信号カウンターは、1秒間の信号において、予め設定された判定期間内に、Lレベル信号(第2レベル信号)が連続して検出されたサンプリング数をカウントするものである。このカウント数Mが、前記判定期間内におけるLレベル信号(第2レベル信号)が継続している継続時間となる。
なお、本実施形態では、コード判定部13は、前記継続時間が予め設定された基準時間以上になったか否かを判定し、前記継続時間が前記基準時間以上となった場合、サンプリングの停止を命令する停止信号を検出部12に出力する。停止信号が入力されると、検出部12は、次の1秒間の信号を検出するまでサンプリングを停止する。
また、時刻情報取得部16は、取得した時刻情報が正しい時刻であるかを、次の2つの条件の一方に該当するかで判定している。
第1の条件は、受信した時刻情報が、計時部17で計時されている計時時刻と一致するかを判定する。
第2の条件は、受信した時刻情報同士を対比し、各時刻情報がそれらの受信間隔分だけ異なり、その受信間隔分を調整すれば、時刻データが一致するものが所定個あるかで判定する。例えば、時刻情報は60秒間隔で送信されるため、連続して7分間時刻情報を受信したとすれば、各時刻情報は、受信した順に1分ずつ異なる時刻になるはずである。従って、各受信時刻情報に、このような受信タイミングの相違分を調整して一致するか否かを判定する。
時刻情報取得部16は、上記2つの条件のいずれか一方に該当すれば、正しい時刻情報を取得できたと判断して、計時部17にその時刻情報を出力する。
次に、上記のような電子時計1における、標準電波の受信処理動作について、図4,5のフローチャートに基づいて説明する。なお、図4,5においては、Hレベル信号をH信号と略し、Lレベル信号をL信号と略している。
電子時計1の制御手段10は、定期的な受信時刻になった場合や、ボタン等の外部操作部材の操作によって強制受信操作が行われた場合に、受信部5を作動し、アンテナ4を介して標準電波の受信を開始する(S1)。
制御手段10は、受信局がMSFに設定されているか否かを確認する(S2)。このため、制御手段10は、例えば外部操作部材の手動操作で受信局がMSFに設定されて受信制御が開始された場合や、受信局を自動的に変更して受信可能な局を選択する自動受信処理において、MSFが自動選択された場合に、S2で「YES」と判定する。
制御手段10は、S2で「NO」と判定した場合は、MSF以外の他局の受信処理制御に移行する(S100)。
検出部12は、秒開始位置取得処理(S3)が実行されると、記憶部11に記憶された受信信号を、例えば128Hzでサンプリングし、信号レベルを検出する。そして、信号レベルがLレベル(第2レベル)からHレベル(第1レベル)に変化する立ち上がりタイミングを検出し、この立ち上がりタイミングの間隔が、1秒間隔(例えば1秒±62.5ms)であれば、そのタイミングを秒開始位置と判定して取得する。
Hレベル信号の信号幅は、サンプリングでHレベルが連続して検出された回数で検出できる。例えば、128Hzでサンプリングした場合、1000ms/128=7.8125ms間隔で信号レベルが検出される。したがって、算出部14は、記憶部11に記憶されたTCO信号を128Hzでサンプリングし、連続してHレベル信号を検出したサンプリング数を算出して、コード判定部13に出力する。コード判定部13は、前記サンプリング数が、500msとなる64回を中心に設定された範囲(例えば、61回以上、67回以下の範囲)内の場合に、マーカー、つまり時刻データの開始位置を取得する。なお、時刻データの開始位置の取得処理が行われている間、検出部12は、1秒間における信号において、Lレベル信号の継続時間が、後述する基準時間(50ms)以上継続した場合は、次の1秒間の信号を検出するまでサンプリングを停止する。
1秒の開始位置の直後では、どの信号波形パターンの場合もHレベル信号が送信されるため、S5で「YES」と判定される。S5で「YES」と判定された場合、算出部14のLレベル信号カウンターが、カウント数M(Lレベル信号幅)をクリアーして「0」とする(S6)。そして、Hレベル信号カウンターが、カウント数N(Hレベル信号幅)を1つカウントアップする(S7)。そして、処理がS5に戻される。S5〜S7の処理が繰り返し実行されることで、第1レベル信号の信号幅の合計値が算出される。
判定期間は、Hレベル信号の後に送信されるLレベル信号を検出するために設定される期間である。判定期間の開始位置は、前記Lレベル信号を検出できる位置であればよく、本実施形態では、bitA=0、bitB=0の信号およびbitA=0、bitB=1の信号におけるLレベル信号の送信開始タイミング(1秒の開始位置から100msの位置)よりも前のタイミングに設定されている。具体的には、1秒の開始位置から62.5msの位置に設定されている。また、判定期間の終了位置は、例えば、1秒の開始位置から1000msの位置に設定されている。
なお、bitA=0、bitB=1の信号では、2つの100msのHレベル信号が、100msのLレベル信号を挟んで送信されるため、1つ目のHレベル信号が送信された直後に、S8で「YES」と判定され、Lレベル信号カウンターがカウントを開始する。
Lレベル信号の継続時間が基準時間に満たない間は、S10で「NO」と判定され、検出部12は、予め設定されたサンプリング終了タイミングか否かを判定し(S11)、サンプリング終了タイミングではない場合(S11で「NO」と判定)、処理をS5に戻す。そして、Lレベルが引き続き検出されている場合は、S9でカウント数Mのカウントアップが繰り返される。なお、サンプリング終了タイミングは、本実施形態では、1秒の開始位置から600msまたは700msの位置に設定されている。
すなわち、bitA=0、bitB=1の信号では、2つ目のHレベル信号が送信される前に、サンプリングが停止される。
なお、S11で「YES」と判定された場合も、S12で検出部12はサンプリングを停止する。
コード判定処理S60が実行されると、図6に示すように、コード判定部13は、取得したHレベル信号幅が100msであるか否かを判定する(S61)。コード判定部13は、例えば、カウント数Nが10回(10×1000/128=約78ms)以上、15回(15×1000/128=約117ms)以下の場合、Hレベル信号幅が100msであると判定する。
すなわち、Hレベル信号幅が100msと判定されるのは、第1実施形態では、すべての信号のうち、bitA=0、bitB=0の信号と、bitA=0、bitB=1の信号である。
bitA=0、bitB=1の信号では、送信されるHレベル信号幅の合計値は200msであるが、第1実施形態では、1つ目の100msのHレベル信号の信号幅のみ計測されるため、Hレベル信号幅は100msと判定される。従って、Hレベル信号幅が100msと判定された場合、bitAの値は0である。また、第1実施形態では、bitAを取得対象のデータとしている。このため、コード判定部13は、Hレベル信号幅が100msと判定された場合、コードを0と判定する。
S63で「YES」と判定された場合は、コード判定部13は、1秒間の信号のコードを1と判定する(S64)。
すなわち、Hレベル信号幅が200msと判定されるのは、第1実施形態では、すべての信号のうち、bitA=1、bitB=0の信号である。従って、Hレベル信号幅が200msと判定された場合、bitAの値は1である。このため、コード判定部13は、Hレベル信号幅が200msと判定された場合、コードを1と判定する。
S65で「YES」と判定された場合は、コード判定部13は、1秒間の信号のコードを1と判定する(S66)。
すなわち、Hレベル信号幅が300msと判定されるのは、すべての信号のうち、bitA=1、bitB=1の信号である。従って、Hレベル信号幅が300msと判定された場合、bitAの値は1である。このため、コード判定部13は、Hレベル信号幅が300msと判定された場合、コードを1と判定する。
S67で「YES」と判定された場合は、コード判定部13は、1秒間の信号を、マーカーと判定する(S68)。
一方、S67で「NO」と判定された場合、コード判定部13は、ノイズの影響を受けたものと判定し、エラーデータと判定する(S69)。
次に、時刻情報取得部16は、全データが取得されたかを判定し(S15)、S15で「NO」であれば、受信開始から設定時間(例えば7分)が経過してタイムアウトになったか否かを判定する(S16)。S16で「NO」と判定された場合、制御手段10は、処理をS5に戻す。そして、検出部12は、次の1秒間の信号が送信されると、サンプリングを再開し、これによりS5の処理が実行される。
S15で「YES」と判定された場合、または、S16で「YES」と判定された場合、制御手段10は、受信部5を制御して受信処理を終了し(S17)、受信処理動作を終了する。
電子時計1によれば、1秒間におけるHレベル信号の信号幅の合計値に基づいてbitAの値を判定でき、例えば、5つのレベル判定期間で信号レベルを判定し、その判定結果の組み合わせによってコードを判定する方法と比べて、処理を簡略化できる。
また、bitA=0、bitA=1の信号が受信された場合、検出部12は、2つ目のHレベル信号を受信する前にサンプリングを停止するため、2つ目のHレベル信号をすべて受信するまでサンプリングを継続する場合と比べて、消費電力を低減できる。
第1実施形態では、0秒から59秒のすべての秒の信号を受信しているが、第2実施形態では、取得対象の情報が含まれていない信号位置では、受信処理を停止する。具体的には、取得対象の情報を、17秒から51秒の時刻を示すデータと、52秒から59秒のマーカーを検出するための情報と、0秒のマーカーとし、これらの情報が含まれていない1秒から16秒の信号位置では、受信処理を停止する。以下、第2実施形態の電子時計の構成のうち、主に、第1実施形態と異なる構成について説明する。
なお、取得対象の情報は、予め設定されていてもよいし、ボタンなどの操作によって手動で設定されてもよいし、受信条件などに応じて自動で設定されてもよい。
第2実施形態の受信処理動作では、S1〜S17,S60,S100,S21,S22の処理が実行される。ここで、S1〜S17,S60,S100の処理は、第1実施形態と同じため、説明は省略する。
S21で「YES」と判定された場合、S5以降の処理が実行される。
一方、S21で「NO」と判定された場合、すなわち、信号位置が1秒から16秒のいずれかである場合、制御手段10は、受信部5の動作を停止させ、受信処理を停止させる(S22)。具体的には、受信部5をスリープ状態に設定し、現在の設定状態を保持させつつ、内部のアナログ回路の電源は切る。すなわち、受信部5が備えるAGC回路の設定値をデジタルデータとして保持し、受信部5が備える他の回路、すなわち、同調回路、第1増幅回路、バンドパスフィルター、第2増幅回路、包絡線検波回路、二値化回路の電源を切る。このように制御することで、消費電力を抑えつつ、短い時間で受信処理を再開させることができる。そして、制御手段10は、処理をS16に進める。つまり、制御手段10は、信号位置が1秒から16秒のいずれかに該当している間は、受信部5を停止させたまま受信処理を再開させず、信号位置が17秒となりS21でYESと判定されると、受信部5を動作させて受信処理を再開させる。
本実施形態によれば、第1実施形態と同様の構成により同様の作用効果を得ることができ、さらに、以下の作用効果を得ることができる。
すなわち、すべての信号位置で標準電波を受信する場合と比べて、消費電力を低減できる。
第2実施形態では、1秒から16秒に設定されたDUT1は取得対象とはしておらず、受信処理を停止しているが、第3実施形態では、DUT1を取得対象の情報とし、1秒から16秒の信号のbitBの値も判定する。
ここで、bitA=0、bitB=1の信号に対して、途中でサンプリングを停止し、2つ目のHレベル信号の信号幅を計測せずに、Hレベル信号の信号幅の合計値を100msと判定する場合、bitAの値は判定できるが、bitBの値は判定できない。すなわち、bitA=0、bitB=1の信号と、bitA=0、bitB=0の信号(第3コード)とは、bitBの値が異なり、かつ、Hレベル信号の信号幅がどちらも100msと判定されるため、bitBの値を判定できない。このため、本実施形態では、bitBの値を判定する場合は、サンプリングを途中で停止せず、bitA=0、bitB=1の信号に対して2つ目のHレベル信号の信号幅も計測する。そして、Hレベル信号の信号幅の合計値だけではなく、信号位置に基づいて、bitBを判定する。
以下、第3実施形態の電子時計の構成のうち、主に、第2実施形態と異なる構成について説明する。
第3実施形態の受信処理動作では、S1〜S17,S60,S100,S21,S31,S32,S70の処理が実行される。ここで、S1〜S17,S60,S100,S21の処理は、第2実施形態と同じため、説明は省略する。
一方、S32で「NO」と判定された場合、すなわち、信号位置が1秒から16秒のいずれかであると判定された場合、コード判定部13は、コード判定処理S70を実行する。
S71で「YES」と判定された場合は、コード判定部13は、1秒間の信号のコードを0と判定する(S72)。
すなわち、Hレベル信号幅が100msと判定されるのは、第3実施形態では、すべての信号のうち、bitA=0、bitB=0の信号である。従って、Hレベル信号幅が100msと判定された場合、bitBの値は0である。また、第3実施形態では、信号位置が1秒から16秒の場合は、bitBを取得対象のデータとしている。このため、コード判定部13は、Hレベル信号幅が100msと判定された場合、コードを0と判定する。
S73で「YES」と判定された場合は、コード判定部13は、1秒間の信号のコードを1と判定する(S74)。
Hレベル信号幅が200msと判定されるのは、第3実施形態では、すべての信号のうち、bitA=0、bitB=1の信号と、bitA=1、bitB=0の信号である。ただし、1秒〜16秒の信号位置では、bitAの値は「0」に設定されているため(固定値に設定されているため)、bitA=1、bitB=0の信号が受信される可能性はない。このため、Hレベル信号幅が200msである場合は、bitBの値は1である。このため、コード判定部13は、Hレベル信号幅が200msと判定された場合、コードを1と判定する。
S75で「YES」と判定された場合は、コード判定部13は、1秒間の信号のコードを1と判定する(S76)。
すなわち、Hレベル信号幅が300msと判定されるのは、すべての信号のうち、bitA=1、bitB=1の信号である。従って、Hレベル信号幅が300msと判定された場合、bitBの値は1である。このため、コード判定部13は、Hレベル信号幅が300msと判定された場合、コードを1と判定する。
S75で「NO」と判定された場合、コード判定部13は、ノイズの影響を受けたものと判定し、エラーデータと判定する(S77)。
そして、コード判定処理S60またはコード判定処理S70で判定されたコードは、S14で、時刻情報取得部16によって取得される。
本実施形態の電子時計によれば、Hレベル信号の信号幅の合計値および信号位置に基づいてbitA、bitBの値を判定でき、例えば、5つのレベル判定期間で信号レベルを判定し、その判定結果の組み合わせによってコードを判定する方法と比べて、処理を簡略化できる。
MSFでは、図2に示すように、bitA=0、bitB=0の信号、bitA=0、bitB=1の信号、bitA=1、bitB=0の信号、bitA=1、bitB=1の信号の信号波形パターンでは、bitA=0の場合、100msから200msの区間がLレベルとなり、bitA=1の場合、100msから200msの区間がHレベルとなる。また、bitB=0の場合、200msから300msの区間がLレベルとなり、bitB=1の場合、200msから300msの区間がHレベルとなる。すなわち、bitAの値に応じて信号レベルが変化する第1区間(100msから200msの区間)と、bitBの値に応じて信号レベルが変化する第2区間(200msから300msの区間)とが存在する。このため、第1区間の信号レベルに基づいて、bitAの値を判定でき、第2区間の信号レベルに基づいて、bitBの値を判定できる。なお、図2および後述する図12では、第1区間をbitA区間と表記し、第2区間をbitB区間と表記している。
このため、第4実施形態では、各秒の信号に対して、取得対象の情報がbitAに設定されている信号位置の場合は、第1区間の信号レベルに基づいてbitAの値を判定し、取得対象の情報がbitBに設定されている信号位置の場合は、第2区間の信号レベルに基づいてbitBの値を判定する。なお、本実施形態では、1秒から16秒のbitBに設定されたDUT1、17秒から51秒のbitAに設定された時刻を示すデータ、52秒および59秒のbitAのデータ、53秒から58秒のbitBに設定されたパリティやサマータイムなどのデータを、取得対象の情報としている。
以下、第4実施形態の電子時計の構成のうち、主に、第1実施形態と異なる構成について説明する。
第4実施形態の受信処理動作では、S1〜S4,S12〜S17、S100,S41〜S45,S80の処理が実行される。ここで、S1〜S4,S12〜S17、S100の処理は、第1実施形態と同じため、説明は省略する。
S41で「YES」と判定された場合、コード判定部13は、第1区間(100msから200msの区間)を選択する。第1区間が選択されると、検出部12は、第1区間に入ってからサンプリングを開始し、算出部14のHレベル信号カウンターは、第1区間のHレベル信号幅の合計値を算出する(S42)。
S43で「YES」と判定された場合、コード判定部13は、第2区間(200msから300msの区間)を選択する。第2区間が選択されると、検出部12は、第2区間に入ってからサンプリングを行い、算出部14のHレベル信号カウンターは、第2区間のHレベル信号幅の合計値を算出する(S44)。
bitA・bitB判定処理S80では、コード判定部13は、第1区間のHレベル信号幅が取得されている場合、Hレベル信号幅が予め設定された判定閾値(例えば50ms)未満である場合は、bitA=0と判定し、判定閾値以上である場合は、bitA=1と判定する。
また、コード判定部13は、第2区間のHレベル信号幅が取得されている場合、前記判定閾値未満である場合は、bitB=0と判定し、判定閾値以上である場合は、bitB=1と判定する。
そして、bitA・bitB判定処理S80で判定されたコードは、S14で時刻情報取得部16によって取得される。
本実施形態の電子時計によれば、第1区間または第2区間で検出された信号レベルに基づいてbitAおよびbitBの値を判定でき、例えば、5つのレベル判定期間で信号レベルを判定し、その判定結果の組み合わせによってタイムコードを判定する方法と比べて、処理を簡略化できる。
また、検出部12が、常に第1区間および第2区間においてサンプリングを行う場合と比べて、消費電力を低減できる。
なお、本発明は前述の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。
すなわち、信号位置が53秒から58秒のいずれかである場合、算出部14のHレベル信号カウンターは、1秒の開始位置からサンプリング終了タイミングまで、Hレベル信号をカウントし、1秒間におけるHレベル信号の信号幅の合計値を算出する。そして、算出した合計値に基づいて、図13に示すコード判定処理S90を実行する。
S91で「NO」と判定された場合、コード判定部13は、取得したHレベル信号幅が200msであるか否かを判定する(S93)。S93で「YES」と判定された場合は、コード判定部13は、1秒間の信号のコードを0と判定する(S94)。
Hレベル信号幅が200msと判定されるのは、本変形例では、すべての信号のうち、bitA=0、bitB=1の信号と、bitA=1、bitB=0の信号である。ただし、53秒〜58秒の信号位置では、bitAの値は「1」に設定されているため(固定値に設定されているため)、bitA=0、bitB=1の信号が受信される可能性はない。このため、Hレベル信号幅が200msである場合は、bitBの値は0である。このため、コード判定部13は、Hレベル信号幅が200msと判定された場合、コードを0と判定する。
S93で「NO」と判定された場合、コード判定部13は、取得したHレベル信号幅が300msであるか否かを判定する(S95)。S95で「YES」と判定された場合は、コード判定部13は、1秒間の信号のコードを1と判定する(S96)。S95で「NO」と判定された場合、コード判定部13は、ノイズの影響を受けたものと判定し、エラーデータと判定する(S97)。
なお、本変形例の場合、1秒から16秒の信号位置では、受信処理を停止してもよいし、bitBのデータを取得してもよいし、bitAのデータを取得してもよい。
また、前記第4実施形態では、検出部12は、第1区間および第2区間のうち、コード判定部13によって選択された区間のみ、サンプリングを行っているが、本発明はこれに限定されない。例えば、検出部12は、1秒の開始位置からサンプリング終了タイミングまで継続してサンプリングを行ってもよい。
すなわち、前記第1、第2実施形態におけるコードの判定方法は、次の(1)〜(3)の条件を満たす第1、第2コードを含む信号を送信する標準電波にも適用できる。
(1)第1、第2コードは、1秒間の第1レベル信号の信号幅の合計値が互いに等しい。
(2)第1コードは、1秒間に、第1レベル信号を1つ送信する。
(3)第2コードは、1秒間に、第1レベル信号を、第2レベル信号を挟んで2つ送信する。
(1)第1、第2コードは、1秒間の第1レベル信号の信号幅の合計値が互いに等しい。
(2)第1コードは、1秒間に、第1レベル信号を1つ送信する。
(3)第2コードは、1秒間に、第1レベル信号を、第2レベル信号を挟んで2つ送信する。
(4)第2コードは、第1ビットデータおよび第2ビットデータの値がそれぞれ第1コードと異なる。
(5)第3コードは、1秒間に、第2コードにおける2つの第1レベル信号のうち1つ目の第1レベル信号と信号幅が等しい第1レベル信号を1つ送信する。
(6)第3コードは、第1ビットデータの値が第2コードと同じであり、第2ビットデータの値が第2コードと異なる。
(1)標準電波には、第1ビットデータの値に応じて信号レベルが変化する第1区間と、第2ビットデータの値に応じて信号レベルが変化する第2区間とが存在する。
(2)第1コードは、第1区間に第1レベル信号を送信し、第2区間に第2レベル信号を送信する。
(3)第2コードは、第1区間に第2レベル信号を送信し、第2区間に第1レベル信号を送信する。
Claims (6)
- 1秒間に第1レベル信号および第2レベル信号を含み、前記第1レベル信号および前記第2レベル信号の組み合わせで前記1秒間に第1ビットデータおよび第2ビットデータを含む信号を送信する標準電波を受信する受信部と、
前記受信部で受信された前記信号をサンプリングして信号レベルを検出する検出部と、
前記検出部で検出された信号レベルに基づいて、1秒間における前記第1レベル信号の信号幅の合計値、および、前記第2レベル信号の継続時間を算出する算出部と、
前記算出部で算出された前記合計値に基づいて、前記信号のコードを判定するコード判定部と、を備え、
前記信号は、1秒間の前記第1レベル信号の信号幅の合計値が互いに等しい第1コードおよび第2コードを含み、
前記第1コードは、1秒間に、前記第1レベル信号を1つ送信するコードであり、
前記第2コードは、1秒間に、前記第1レベル信号を、前記第2レベル信号を挟んで2つ送信するコードであり、
前記検出部は、前記継続時間が、想定されるノイズの信号幅よりも長い時間であって予め設定された基準時間以上の場合、1秒間における前記信号のサンプリングを停止する
ことを特徴とする電子時計。 - 請求項1に記載の電子時計において、
前記コード判定部は、前記信号が、60秒間の信号で構成されるフレームにおいて、何秒目の信号であるかを示す信号位置を検出し、
前記受信部は、取得対象の情報が含まれていない信号位置の場合、受信処理を停止する
ことを特徴とする電子時計。 - 1秒間に第1レベル信号および第2レベル信号を含み、前記第1レベル信号および前記第2レベル信号の組み合わせで前記1秒間に第1ビットデータおよび第2ビットデータを含む信号を送信する標準電波を受信する受信部と、
前記受信部で受信された前記信号をサンプリングして信号レベルを検出する検出部と、
前記検出部で検出された信号レベルに基づいて、1秒間における前記第1レベル信号の信号幅の合計値、および、前記第2レベル信号の継続時間を算出する算出部と、
前記信号のコードを判定し、かつ、前記信号が、60秒間の信号で構成されるフレームにおいて、何秒目の信号であるかを示す信号位置を検出するコード判定部と、を備え、
前記信号は、第1コード、第2コードおよび第3コードを含み、
前記第1コードおよび前記第2コードは、1秒間の前記第1レベル信号の信号幅の合計値が互いに等しく、
前記第1コードは、1秒間に、前記第1レベル信号を1つ送信するコードであり、
前記第2コードは、1秒間に、前記第1レベル信号を、前記第2レベル信号を挟んで2つ送信し、前記第1ビットデータおよび前記第2ビットデータの値がそれぞれ前記第1コードと異なるコードであり、
前記第3コードは、1秒間に、前記第2コードにおける前記2つの第1レベル信号のうち1つ目の第1レベル信号と信号幅が等しい第1レベル信号を1つ送信し、かつ、前記第1ビットデータの値が前記第2コードと同じであり、前記第2ビットデータの値が前記第2コードと異なるコードであり、
前記第1ビットデータに取得対象の情報が含まれている信号位置の場合、前記検出部は、前記継続時間が、想定されるノイズの信号幅よりも長い時間であって予め設定された基準時間以上の場合、1秒間における前記信号のサンプリングを停止し、前記コード判定部は、前記算出部で算出された前記合計値に基づいて前記第1ビットデータの値を判定し、
前記第1ビットデータが固定値であり、かつ、前記第2ビットデータに取得対象の情報が含まれている信号位置の場合、前記検出部は、予め設定されたサンプリング終了タイミ
ングまでサンプリングを継続し、前記コード判定部は、前記算出部で算出された前記合計値、および、前記信号位置に基づいて前記第2ビットデータの値を判定する
ことを特徴とする電子時計。 - 請求項1から請求項3のいずれか1項に記載の電子時計において、
前記検出部は、前記第2コードにおける前記2つの第1レベル信号の間の前記第2レベル信号の送信開始タイミングに応じて設定された判定期間における前記継続時間が、前記基準時間以上の場合、サンプリングを停止する
ことを特徴とする電子時計。 - 1秒間に第1レベル信号および第2レベル信号を含み、前記第1レベル信号および前記第2レベル信号の組み合わせで前記1秒間に第1ビットデータおよび第2ビットデータを含む信号を送信する標準電波を受信する受信部と、
前記受信部で受信された前記信号をサンプリングして信号レベルを検出する検出部と、
前記信号のコードを判定し、かつ、前記信号が、60秒間の信号で構成されるフレームにおいて、何秒目の信号であるかを示す信号位置を検出するコード判定部と、を備え、
前記標準電波には、前記第1ビットデータの値に応じて信号レベルが変化する第1区間と、前記第2ビットデータの値に応じて信号レベルが変化する第2区間とが存在し、
前記信号は、第1コードおよび第2コードを含み、
前記第1コードは、前記第1区間に前記第1レベル信号を送信し、前記第2区間に前記第2レベル信号を送信するコードであり、
前記第2コードは、前記第1区間に前記第2レベル信号を送信し、前記第2区間に前記第1レベル信号を送信するコードであり、
前記コード判定部は、前記信号位置に応じて、前記第1区間および前記第2区間のいずれかを選択し、選択した区間において検出された信号レベルに基づいて、前記信号のコードを判定する
ことを特徴とする電子時計。 - 請求項5に記載の電子時計において、
前記検出部は、前記コード判定部によって前記第1区間および前記第2区間の一方が選択された場合、他方の区間ではサンプリングを停止する
ことを特徴とする電子時計。
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