JPH0125352Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 この考案は子時計及び単独時計の何れでも動作
させることができる子時計機能を持つ時計に関す
る。

＜考案の背景＞ 電気時計には親子時計と単独時計とがある。親
子時計は親時計から送られる有極信号により複数
の子時計が駆動され、複数の子時計が全て一致し
て時刻表示を行なう。よつて、例えば鉄道のよう
にどの駅でも同じ時刻表示にしなければならない
ような場合は親子時計が用いられる。

親子時計は各子時計の表示を一致させることが
できる利点が得られる反面、各子時計に信号を送
るための配線が必要となる。また親子時計の場合
１秒毎の有極信号によつて駆動する方式もあるが
信号伝送線路の信頼性の面から一般には30秒毎の
有極信号で駆動する方式が普通である。30秒毎の
有極信号を用いる場合は表示の分解能は30秒毎と
なり表示の分解能があらくなる欠点がある。

これに対し、例えば水晶発振器のようなクロツ
ク発生手段を内蔵し、このクロツク発生手段から
出力されるクロツク信号により刻時信号を得るよ
うにした時計がある。このような時計を単独時計
と称している。この単独時計はクロツク発生手段
が水晶発振器のような安定性の高い発振器を用い
ることからかなり高精度な時刻表示を行なうこと
ができる。また各時計相互を配線によつて接続し
なくても済む利点もある。更に表示の分解能は１
秒毎の高い分解能とすることができる。然し乍ら
実際には水晶発振器と云つても多少の周波数変動
が生じるため複数の単独時計の時刻表示を全て一
致した状態に維持することはむずかしい。

親子時計用の子時計と単独時計は上記したよう
に構造が異なるものであるため従来は注文に応じ
て親子時計用の子時計と単独時計を別々に作つて
いる。

＜考案の目的＞ この考案の第１の目的は親子時計用の子時計と
しても、また単独時計としても使うことができる
子時計機能を持つ時計を提供しようとするもので
ある。

この考案の第２の目的は子時計として動作させ
る場合、30秒毎の有極信号でも時刻表示の分解能
を１秒とすることができる時計を提供しようとす
るものである。

＜考案の実施例＞ 図はこの考案の一実施例を示す。図中１は計時
手段を示す。この計時手段１は例えば中央処理装
置、ROM，RAM等を内蔵したマイクロプロセ
ツサによつて構成される。２はクロツク発振器を
示す。このクロツク発振器２は計時手段１を構成
するICに接続され、ICの内部に設けられた能動
素子との組合せにより水晶発振器が構成され、こ
の水晶発振器の出力が端子３から出力される。

端子３から出力されたクロツクパルスは分周器
４に供給される。分周器４はこの例では第１分周
器４ａと第２分周器４ｂによつて構成した場合を
示す。第１分周器４ａはクロツク発生手段２から
出力されるクロツクパルスを分周し、例えば出力
端子Q₅から4096Hz、Q₇から1024Hz、Q₈から512Hz
を出力し、4096Hzと512Hzの信号を計時手段１に
与え、内部のクロツク信号として利用する。出力
端子Q₇から出力される1024Hzの信号は第２分周
器４ｂに入力され、この第２分周器４ｂの出力端
子Q₄から例えば64Hzの信号を得るようにし、Q₈
から例えば４Hzの信号を得、Q₁₀から１Hzの信号
を得る。

第２分周器４ｂの出力端子Q₁₀から出力される
１Hzの信号は第１信号選択手段５に供給される。
この第１信号選択手段５は例えばプリント配線基
板上にわずかな間隔を開けて配線導体を対向さ
せ、この間を必要に応じて半田付けできる構造と
することができる。単独時計として動作させる場
合は、第１信号選択手段５をシヨートすることに
より第２分周器４ｂから出力される１秒信号は計
時手段１の入力端子H₀に与えられ、この１秒信
号によつて計時手段１は計時動作を行ない例えば
表示器６に時刻表示を行なう。以上の構造により
単独時計が構成される。

次に親子時計用の子時計に必要な構造について
説明する。

７―７は親時計（特に図示しない）から送られ
て来る有極信号の入力端子を示す。この入力端子
７―７に例えば30秒毎に第２図Ａに示すような正
と負極性のパルス８及び９が供給される。つまり
正極性のパルス８が０秒パルスであり、負極性の
パルス９が30秒信号である。この有極信号８及び
９は受信手段１１に入力される。受信手段１１は
例えばフオトカプラ１２ａ，１２ｂと、有極信号
の直後に発生する逆起電圧V_s及びチヤタリング
による雑音信号V_oを除去するための雑音除去回
路１３とによつて構成される。雑音除去回路１３
は４個のアンドゲート１３ａ，１３ｂ，１３ｃ，
１３ｄと一対のカウンタ１３ｅ，１３ｆと、Ｄ形
フリツプフロツプ１３ｇと、ナンドゲート１３
ｈ，１３ｉと、ノアゲート１３ｊとにより構成す
ることができる。

つまりカウンタ１３ｅ，１３ｆは常時はフルカ
ウント状態になつており、出力端子Q₄の出力が
Ｈ論理となつている。この出力端子Q₄の出力が
互に相手のカウンタのイネーブル端子ENに与え
ると共にアンドゲート１３ａ，１３ｂの一方の入
力端子に与えられている。この状態で有極信号の
一方例えば正極性の有極信号８が入力されるとア
ンドゲート１３ａの一方の入力端子にフオトカプ
ラ１２ａからＨ論理が与えられ、このアンドゲー
ト１３ａからＨ論理が出力される。アンドゲート
１３ａからＨ論理が出力されると、カウンタ１３
ｅはリセツトされ出力端子Q₄はＬ論理を出力す
る。これによりアンドゲート１３ｂが閉じられ正
極性の有極信号８の直後に発生する逆起電圧V_s
が入力されてもアンドゲート１３ｂを閉じておく
ことにより逆起電圧V_sによる誤動作を除去する
ようにしている。

つまりカウンタ１３ｅはリセツト後第１分周器
４ａから出力されるパルスを計数する。この計数
動作時間は有極信号８及び９のパルス幅より長い
時間となるようにカウンタ１３ｅ及び１３ｆの進
数と、分周器４ａから与えるパルスの周波数を選
定する。このようにカウンタ１３ｅ及び１３ｆの
進数と、これらカウンタ１３ｅ及び１３ｆに与え
るパルスの周波数を選定することによりカウンタ
１３ｅ（及び１３ｆ）は有極信号８及び９の直後
に発生する逆起電圧V_sが発生してこれが消滅す
るまでの間計数動作し、その間アンドゲート１３
ｂ又は１３ａを閉じた状態に保持する。よつて有
極信号８が立上がつた直後から逆起電圧V_sが消
滅するまでの間アンドゲート１３ｂが閉じられ逆
起電圧V_sが発生してもこれがゲート１３ｂを通
過することができないため逆起電圧V_sによりカ
ウンタ１３ｆをリセツト動作することがなく、誤
動作を阻止することができる。

一方有極信号８が立上がつた時点でアンドゲー
ト１３ａからＨ論理が出力され、これと同時にア
ンドゲート１３ｃの一方の入力端子にアンドゲー
ト１３ａからＨ論理が与えられる。アンドゲート
１３ｃの他方の入力端子にはカウンタ１３ｅの出
力端子Q₄からＨ論理が与えられており、カウン
タ１３ｅがリセツトされた後もこのＨ論理が時定
数回路がよりわずかな時間保持される。よつてア
ンドゲート１３ｃから第２図Ｂに示すように有極
信号８の立上りと同期するパルスV_bが得られる。

このパルスV_bがＤ形フリツプフロツプ１３ｇ
のリセツト端子Ｒに与えられるためＤ形フリツプ
フロツプ１３ｇはリセツトされ出力端子は第２
図Ｄに示すように有極信号８の立上りと同期して
Ｈ論理に立上る。Ｄ形フリツプフロツプ１３ｇが
一旦反転した後は、有極信号８にチヤタリングに
よる雑音V_oが混入していてもこの雑音V_oにより
Ｄ形フリツプフロツプ１３ｇが反転動作を繰返す
ことがない。このようにしてチヤタリングによる
雑音V_oによる影響を除去している。

負極性の有極信号９が入力されたときはフオト
カプラ１２ｂからＨ論理が出力され、これがアン
ドゲート１３ｂを通過して今度はカウンタ１３ｆ
がリセツトされて計数動作を行なう。この計数動
作を行なつている間アンドゲート１３ａを閉に制
御し、有極信号９に続く正極性の逆起電圧V_sが
アンドゲート１３ａを通過しないようにしてい
る。またアンドゲート１３ｂからＨ論理が出力さ
れることにより、アンドゲート１３ｄから第２図
Ｃに示すパルスV_cが出力され、このパルスV_cを
Ｄ形フリツプフロツプ１３ｇのセツト端子Ｓに与
えることにより、Ｄ形フリツプフロツプ１３ｇは
セツト状態に反転される。

このように正極性と負極性の有極信号８と９が
入力される毎にＤ形フリツプフロツプ１３ｇはセ
ツトとリセツトを繰返し、出力端子Ｑとの出力
は第２図ＤとＥに示すように互に逆相の矩形波
V_d，V_eを出力する。

30秒毎の有極信号８及び９を受信する場合には
信号選択手段１３ｋはシヨートされる。よつてナ
ンドゲート１３ｉの一方の入力端子は共通電位に
接続される。この接続によりナンドゲート１３ｉ
は閉じられた状態に保持され、このナンドゲート
１３ｉは全く機能しない。

従つて信号選択手段１３ｋがシヨートされてい
る状態ではナンドゲート１３ｈだけが機能する。
つまりＤ形フリツプフロツプ１３ｇの出力端子
Ｑ，が互に逆位相で反転することによりナンド
ゲート１３ｈから第２図Ｆに示すように出力端子
Ｑの信号V_dが立上る毎にパルス幅が細いパルス
V_fが出力される。このパルスV_fのパルス幅はＤ
形フリツプフロツプ１３ｇの出力端子Ｑに接続し
た時定数回路１３ｌの時定数により決められる。

ナンドゲート１３ｈの出力信号V_fはノアゲー
ト１３ｊを通過して第２図Ｇに示すように極性反
転され、正極性のパルスV_gに変換されて制御手
段を構成するＤ形フリツプフロツプ２８のリセツ
ト端子Ｒと、第２分周器４ｂのリセツト端子Ｒに
与える。

外部から30秒毎の有極信号８及び９を与える場
合は第１信号選択手段５はオフ、１５はオン、１
６，１７はオフにする。尚信号選択手段１８は外
部から１秒毎の有極信号を与える場合だけオフと
し、その他の単独時計の場合及び30秒毎の有極信
号を与える場合はオンに保持される。

30秒毎の有極信号を受信している状態では第１
ゲート２２が開に保持され、この第１ゲート２２
を通じて計時手段１の刻時信号入力端子H₀に分
周器４ｂから出力される１秒信号が第１ゲート２
２―ノアゲート２３―第２信号選択手段１５を通
じて供給される。よつて計時手段１は１秒単位の
分解能で計時動作を行なう。

ここで、30秒毎の有極信号が供給される毎に分
周器４ｂは信号V_gによりリセツトされる。よつ
て分周器４ｂは１分毎に有極信号により修正さ
れ、有極信号に同期した１秒信号を出力する。こ
の１秒信号が刻時手段１に供給されるため、30秒
毎の有極信号で動作しているにもかかわらず１秒
単位の分解能で時刻表示を行なうことができる。

一方カウンタ２４は計時手段１に供給される１
秒信号を計数し、59秒の状態を検出する。つまり
59個のパルスを計数するとナンドゲート２５がＬ
論理を出力する。このＬ論理信号がナンドゲート
２６，２７の各一方の入力端子に与えられる。ナ
ンドゲート２５がＬ論理を出力することによりゲ
ート２７の出力がＨ論理に反転し、これにより第
１ゲート２２は閉の状態に制御される。この結果
１秒信号は第１ゲート２２を通過できない状態に
保持される。ここで０秒の有極信号８が入力され
ると、Ｄ形フリツプフロツプ２８がリセツトさ
れ、出力端子からＨ論理を出力する。このＨ論
理出力によりカウンタ２４がリセツトされる。こ
れと同時にＤ形フリツプフロツプ２８の出力端子
ＱがＬ論理となるためナンドゲート２７はＨ論理
を出力し、このＨ論理出力により第１ゲート２２
はＬ論理を出力し、これがノアゲート２３でＨ論
理に反転されて入力端子H₀に入力される。これ
により計時手段１に60個のパルスが入力されたこ
ととなり、出力端子F₂A₂からパルスが出力され
る。このパルスによりＤ形フリツプフロツプ２８
はデータ端子Ｄの論理、つまりＨ論理を読込み出
力端子Ｑに再びＨ論理を出力する。よつてこのＨ
論理出力により第１ゲート２２が開けられ、１秒
信号が入力端子H₀に与えられる。

このようにしてカウンタ２４が59秒を検出する
と第１ゲート２２が閉じられ、その状態で動作を
停止し、その後に０秒の有極信号８が入力された
とき計時手段１に１個のパルスを与え、この時点
で計時手段１を０秒の状態に同期させる。従つて
例えば内部のクロツクパルスが速くなり、有極信
号より速い時点で59秒の状態になつても、59秒の
状態で停止し、その後０秒の有極信号８が与えら
れることにより動作を再開する。

一方内部のクロツク周波数が低くなり59秒に達
する時間が正規の時間より遅れた場合にはカウン
タ２４が59秒に達する前の状態で０秒の有極信号
８が入力される。この０秒の有極信号が入力され
ることによりＤ形フリツプフロツプ２８がリセツ
トされるためカウンタ２４もリセツトされる。こ
れにより第２ゲート２１が開かれ64Hzの早送りパ
ルスが計時手段１の入力端子H₀に与えられるた
め計時手段１は64Hzの早送り信号により早送りさ
れる。よつて０秒の有極信号が出力された直後に
計時手段１の出力端子F₂，A₂からは60個のパル
スが入力されたことを表わすパルスが出力され、
これによりＤ形フリツプフロツプ２８は再びセツ
ト状態に戻され、第２ゲート２１を閉じるのと同
時に第１ゲート２２を開け、１秒信号を入力端子
H₀に与える。

このように内部クロツクの周波数が変動し、計
時動作に進み遅れが生じても有極信号により修正
されるため有極信号に同期した正確な時刻表示を
行なうことができる。

尚外部から１秒毎の有極信号を与える場合は信
号選択手段５，１３ｋ及び１８をオフにし、信号
選択手段１６，１７をオンにする。この場合には
１秒毎の有極信号により分周器４ｂがリセツトさ
れ、分周器４ｂから出力される１秒信号と外部か
らの１秒毎の有極信号が同期して計時手段１の入
力端子H₀に与えられる。

＜考案の効果＞ 以上説明したように、この考案によれば信号選
択手段５，１５，１６，１７，１８等の接続状態
を変えるだけで単独時計としてもまた親子時計の
子時計としても動作させることができる。また親
子時計の子時計として動作させる場合、30秒毎の
有極信号により動作させても秒単位の分解能で時
刻表示を行なうことができる。よつて親子時計で
ありながら分解能が高い時刻表示を行なうことが
できる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの考案の一実施例を示す接続図、第
２図はこの考案の動作を説明するための波形図で
ある。 １：計時手段、２：クロツク信号源、４：分周
器、５：第１信号選択手段、１１：受信手段、１
３：雑音除去手段、１５：第２信号選択手段。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 Ａ クロツク発生手段と、 Ｂ 親時計から送られて来る有極信号を受信する
   受信手段と、 Ｃ 上記クロツク発生手段から出力されるクロツ
   クパルスを分周し、上記受信手段が有極信号を
   受信する毎にリセツトされる分周器と、 Ｄ 単独時計として動作させる場合に導通状態に
   設定されて上記分周器から出力される刻時信号
   を直接計時手段に与え、子時計として動作させ
   る場合は切離されて計時手段に与える刻時信号
   を遮断する第１信号選択手段と、 Ｅ この第１信号選択手段が切離されて上記計時
   手段を子時計の計時手段として動作させるとき
   導通状態に設定される第２信号選択手段と、 Ｆ この第２信号選択手段が導通状態に設定さ
   れ、上記計時手段を子時計として作動させる場
   合に動作し、上記分周器から出力される刻時信
   号が所定数に達したことを検出するカウンタ
   と、 Ｇ このカウンタの計数値が上記有極信号の入来
   時点より速いタイミングで所定数達したときに
   閉に制御されて上記分周器から出力され、上記
   第２信号選択手段を通じて上記計時手段に与え
   られる刻時信号を遮断し、有極信号を受信する
   ことによつて開に制御されて刻時信号の通過を
   再開させる第１ゲートと、 Ｈ 上記カウンタの計数値が所定値に達する前の
   タイミングで上記受信手段が有極信号を受信す
   ると開に制御され上記計時手段に高速パルスを
   与えて計時手段の状態を早送りさせ、計時手段
   が所定の状態に達すると閉に制御される第２ゲ
   ートと、 Ｉ この第２ゲートが開に制御されている間上記
   第１ゲートを閉に制御し、上記計時手段が所定
   の状態に早送りされたことを検出すると上記第
   １ゲートを開に制御し、第２ゲートを閉に制御
   するゲート制御手段と、 によつて構成した子時計機能を持つ時計。