JP3796380B2

JP3796380B2 - 時刻修正用情報出力装置および自動時刻修正時計

Info

Publication number: JP3796380B2
Application number: JP22822599A
Authority: JP
Inventors: 幸夫松井
Original assignee: Seiko Precision Inc
Current assignee: Seiko Precision Inc
Priority date: 1999-08-12
Filing date: 1999-08-12
Publication date: 2006-07-12
Anticipated expiration: 2019-08-12
Also published as: JP2001051077A

Description

【０００１】
【発明の技術分野】
本発明は、時刻修正用情報出力装置および自動時刻修正時計に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、時刻情報を有する電波等から時刻情報を取得して計時時刻を修正する時計としては、郵政省の管轄下で送信されている時刻情報を含む長波標準電波やＧＰＳ（ＧｌｏｂａｌＰｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇＳｙｓｔｅｍ）電波あるいはＦＭラジオ文字多重放送用電波等に含まれる時刻情報を取得し、その取得した時刻情報に応じて時刻を修正するものや、ラジオ局等から発せられる正時信号を受信して正時情報を取得し、その取得した正時情報に応じて時刻を修正するものなどがある。
【０００３】
図３は、長波標準電波を利用して時刻を修正する時計の構成を示したもので、長波標準電波時刻情報取得装置１１１は、アンテナ１０１で受信した長波標準電波を長波受信機１０２で復調し、制御回路１０３で時刻情報信号に復号する。この時刻情報は時計駆動装置１１２に送られる。
【０００４】
時計駆動装置１１２は、水晶発振器１０５の出力に基づき制御回路１０４内の内部時計１０４ａの計時を行い、長波標準電波時刻情報取得装置１１１から送られる時刻情報を用いて、その内部時計１０４ａの積算誤差を補正する。
【０００５】
制御回路１０４はその内の内部時計１０４ａの計時時刻に応じて、例えば３０秒に１回の運針タイミングで時計ドライバ１０６を動作させ、時計ドライバ１０６は運針信号を時刻表示装置１０７に送り、時刻表示装置１０７で現在時刻を表示させる。
【０００６】
なお、長波標準電波時刻情報取得装置１１１の動作タイミングは、時計駆動装置１１２に要求させる時刻精度に応じて適宜定められ、時計駆動装置１１２から出力される動作信号で決定される。具体的には、時計駆動装置１１２に高い時刻精度が求められる場合、時計駆動装置１１２から動作信号が出力される頻度が高くなる。
【０００７】
図４は、ＧＰＳを利用して時刻を修正する時計の構成例である。なお、同図において、図３と同一構成のものには同一符号を附してある。ＧＰＳ時刻情報取得装置２１１は、アンテナ２０１で受信したＧＰＳ電波をＧＰＳ受信機２０２で復調し、制御回路２０３で時刻情報信号に復号する。この時刻情報は時計駆動装置１１２に送られ、時計駆動装置１１２は上記と同様に動作し、時刻表示装置１０７で現在時刻を表示させる。
【０００８】
図５は、ＦＭラジオ文字多重放送を利用して時刻を修正する時計の構成例である。なお、同図において、図３と同一構成のものには同一符号を附してある。ＦＭラジオ文字多重放送時刻情報取得装置３１１は、アンテナ３０１で受信したＦＭラジオ文字多重放送電波をＦＭラジオ受信機３０２で復調し、制御回路３０３で時刻情報信号に復号する。この時刻情報は時計駆動装置１１２に送られ、時計駆動装置１１２は上記と同様に動作し、時刻表示装置１０７で現在時刻を表示させる。
【０００９】
図６は、ＦＭラジオ正時報を用いて時刻を修正する時計の構成例である。なお、同図において、図３、５と同一構成のものには同一符号を附してある。ＦＭラジオ正時報検出装置４１１は、アンテナ３０１で受信したＦＭラジオ正時報電波をＦＭラジオ受信機３０２で復調し、正時報検出器４０１で正時報を検出する。この正時時刻情報は時計駆動装置１１２に修正（同期）信号として送られ、時計駆動装置１１２は上記と同様に動作し、時刻表示装置１０７で現在時刻を表示させる。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記のものは以下の通りそれぞれ一長一短がある。
【００１１】
上記長波標準電波は、１月１日からの累積日数、時、分などの時刻データを有しており時刻情報量は豊富だが、１ビットを１Ｈｚの矩形パルスとし搬送波として４０ｋＨｚという電波を用いている関係上、電波の受信場所、特に電波発信地から遠距離の所で受信する場合、時刻精度が数１０ｍｓ程度となってしまう。この精度は、この電波を受信して時刻を修正する時計の精度に反映するので、長波標準電波を用いて時刻を修正する時計の精度も数１０ｍｓ程度となる。
【００１２】
ＧＰＳ電波を用いる場合、時刻精度は１０μｓと長波標準電波に比べ格段に高いが、この電波から取得できる時刻情報は基本的に世界協定時（ＵＴＣ）なので、長波標準電波と比べると時刻情報量が少ない。
【００１３】
ＦＭラジオ文字多重放送用電波を用いる場合、時および分の時刻データを有し時刻情報量は豊富だが、時刻情報の送信タイミングが不定期なので、長波標準電波と比べると時刻情報を取得可能な時期が安定していない。よって、時刻情報を取得できるまで受信部を継続的に動作させなければならず、その結果として動作消費電力が大きくなってしまう。
【００１４】
ラジオ局等から発せられる正時信号は定期的に発生されるが、取得できる時刻情報が正時タイミングの情報のみなので、長波標準電波と比べると時刻情報量が少ない。
【００１５】
上述した点を表１に示す。
【００１６】
【表１】

【００１７】
【課題を解決するための手段】
本発明の第１の観点に係る時刻修正用情報出力装置は、
第１の時刻情報と第２の時刻情報とを取得する時刻情報取得手段と、
上記取得した第１および第２の時刻情報に応じた時刻データを時刻修正用情報として外部の時刻修正機能付時計に出力する時刻データ生成回路と、を含み、
上記第１の時刻情報は上記第２の時刻情報よりも時刻情報量が多いものであり、上記第２の時刻情報は上記第１の時刻情報よりも時刻精度が高いものであり、
上記時刻データ生成回路は、内部時計を備え、上記時刻情報取得手段により上記第１の時刻情報と上記第２の時刻情報とを取得して、取得した上記第１の時刻情報により上記内部時計の計時時刻を修正し、さらに、取得した上記第２の時刻情報により、上記第１の時刻情報で修正された上記内部時計の計時時刻を修正して、上記時刻データとして出力する、
ものであることを特徴とする。この構成によって、時刻情報量が多く、しかも時刻精度の高い時刻情報を得ることができる。また、その時刻情報量が多く、時刻精度の高い時刻情報を時刻データとして出力するので、外部の時刻修正機能付時計の時刻を高い精度で修正できる。
なお、上記時刻データ生成回路は、例えば、上記第１の時刻情報により上記内部時計の計時時刻を修正し、さらに、上記第２の時刻情報により、上記第１の時刻情報で修正された上記内部時計の計時時刻を修正することにより、上記第１の時刻情報よりも精度が高く上記第２の時刻情報よりも情報量の多い時刻情報を生成して、上記時刻データとして出力する、ものである。
また、上記時刻データ生成回路は、上記時刻修正機能付時計から出力される時刻情報の提供を要求する信号に応答して、上記時刻情報取得手段により上記第１の時刻情報と上記第２の時刻情報とを順次取得して、取得した上記第１の時刻情報により上記内部時計の計時時刻を修正し、さらに、取得した上記第２の時刻情報により、上記第１の時刻情報で修正された上記内部時計の計時時刻を修正して、上記時刻データとして出力するものである。
【００１８】
上記の第１の時刻情報は、局から発生され時刻コード信号を有する長波標準電波に含まれる時刻情報であり、上記の第２の時刻情報は、世界協定時を有するＧＰＳ電波に含まれる時刻情報であることとすれば、１月１日からの累積日数、時、分などを含む時刻情報を数１０μｓ程度という高い精度にでき、従来のテレホンＪＪＹと同程度の時刻情報を得ることができる。よって、この場合例えば放送局で要求される時刻情報として十分利用できる。
【００１９】
上記の時刻データ生成回路を、時刻情報取得手段が第１の時刻情報または第２の時刻情報のいずれか一方を取得できない場合、他方を取得し、その取得した他方の時刻情報に基づき時刻データを生成するものとすれば、事故や故障により一方の時刻情報を取得できなくとも、他方の時刻情報で補える範囲で時刻修正が可能となる。よって、事故や故障に対する信頼性が向上する。
【００２０】
この発明の第２の観点に係る時刻修正用情報出力装置は、
ＦＭ文字多重放送の時刻情報とＦＭ正時情報とを取得するＦＭ受信手段と時刻情報取得手段と、
取得した上記ＦＭ文字多重放送の時刻情報と上記ＦＭ正時情報とに応じた時刻データを時刻修正用情報として外部の時刻修正機能付時計に出力する時刻データ生成回路と、を含み、
上記時刻データ生成回路は、内部時計を備え、上記時刻情報取得手段により上記ＦＭ文字多重放送の時刻情報を取得して、取得した上記ＦＭ文字多重放送の時刻情報により上記内部時計の計時時刻を修正して、さらに、取得した上記ＦＭ正時情報により、上記ＦＭ文字多重放送の時刻情報で修正された上記内部時計の計時時刻を修正することにより、上記ＦＭ文字多重放送の時刻情報よりも精度が高く上記ＦＭ正時情報よりも時刻情報量の多い時刻情報を生成して、上記時刻データとして出力する、ものであることを特徴とする。
【００２１】
この構成とすることにより、上記と同様の課題を解決できるとともに、同じ局から発生される２つの時刻情報を取得するので、時刻情報取得手段の構成を簡略化できる。
【００２３】
また、本発明は、上記の時刻修正用情報出力装置と、現在時刻を計時するとともに時刻修正用情報出力装置から出力される時刻データに基づき計時時刻を修正し、その修正した時刻に応じた時刻を表示する時計部とを含むものであるので、時計部の計時時刻を高い精度で修正できる。
【００２４】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の一形態について図１に基づいて説明する。この図１において、図３及び図４と同一構成のものには、同一符号を付してある。
図１の例では、第１の時刻情報ａ１と第２の時刻情報ａ２とを取得する時刻情報取得手段５１１と、取得した第１および第２の時刻情報に応じた時刻データを時刻修正用情報として外部の時刻修正機能付時計１１２，１０７に出力する時刻データ生成回路５０１とを含んでいる。
【００２５】
前記の第１の時刻情報ａ１は、上記の郵政省の管轄下で局から発生され時刻コード信号を有する長波標準電波に含まれる時刻情報であり、前記の第２の時刻情報ａ２は、世界協定時を有するＧＰＳ電波に含まれる時刻情報である。第１の時刻情報ａ１である長波標準電波に含まれる時刻情報は、課題の項でも説明したように、第２の時刻情報ａ２であるＧＰＳ電波に含まれる時刻情報よりも時刻情報量が豊富であるが時刻精度が悪いものである。
【００２６】
長波標準電波・ＧＰＳ時刻情報取得手段５１１は、長波標準電波用アンテナ１０１、長波受信機１０２、制御回路５０１、ＧＰＳ電波用アンテナ２０１、ＧＰＳ受信機２０２及び制御回路５０２を含んでいる。制御回路５０１は、長波受信機１０２で復調された長波標準電波を時刻情報信号に復号して時刻情報を取得する。制御回路５０２は、ＧＰＳ受信機２０２で復調されたＧＰＳ電波を時刻情報信号に復号して時刻情報を取得し、その取得した時刻情報を制御回路５０１に出力する。
【００２７】
この制御回路５０１が時刻データ生成回路５０１であって、現在時刻を計時する内部時計５０１ａを有している。そして、この時刻データ生成回路５０１は、長波受信機１０２で復調された長波標準電波を時刻情報信号に復合し、更に、ＧＰＳ受信機２０２で復調されたＧＰＳ電波を時刻情報信号に復号して取得した時刻情報を制御回路５０２から得て、長波標準電波の時刻情報の精度をＧＰＳ電波の時刻情報で補正し、その補正した長波標準電波の時刻情報から取得した時刻情報を時刻データとして出力するものである。
【００２８】
前記の時刻修正機能付時計は、時計駆動装置１１２と時刻表示装置１０７とからなり、この構成は図３で説明したものと実質的に同じであり、同一の符号を付している。
【００２９】
次に、動作の概要を説明する。
時刻情報取得装置５１１は、時計駆動装置１１２からの動作信号の入力により動作を開始する。動作のタイミングは、時計駆動装置１１２に要求させる時刻精度に応じて適宜定められている。時計駆動装置１１２から動作信号が時刻情報取得装置５１１に出力されると、アンテナ１０１で長波標準電波を受信し、長波受信機１０２を介して得られた長波の時刻情報信号に基づき制御回路５０１の内部時計５０１ａの計時時刻を修正する。続いてアンテナ２０１でＧＰＳ電波を受信し、ＧＰＳ受信機２０２を介して制御回路５０２でＧＰＳの時刻情報信号に複号し、このＧＰＳの時刻情報信号により制御回路５０１の内部時計５０１ａの時刻を修正する。その後で、修正された時刻データ信号を時計駆動装置１１２の制御回路１０４に出力するものである。時計駆動装置１１２にて高い時刻精度が求められる場合にはこの動作信号が頻繁に時刻情報取得装置５１１に出力されることになる。
【００３０】
時計駆動装置１１２では、水晶発振器１０５からの出力に基づき制御回路１０４内の内部時計１０４ａが計時を行っており、前記の修正された時刻データ信号が入力すると、制御回路１０４では、この時刻データ信号を用いてその内部時計１０４ａの積算誤差を補正する。そして、補正された内部時計１０４ａの計時時刻に応じて、所定の運針タイミングで時計ドライバ１０６を動作させて時計ドライバ１０６から運針信号を時刻表示装置１０７に送り、現在時刻を正しく表示させる。このように、情報量の多い長波標準電波の時刻情報を、時刻精度の高いＧＰＳ電波の時刻情報で修正することで、情報量が多く精度の高い時刻情報を時刻テータとして出力できる。
【００３１】
また他の動作について述べると、時刻データ生成回路５０１は、時刻情報取得手段５１１が、長波標準電波の時刻情報またはＧＰＳ電波の時刻情報のいずれか一方を取得できない場合には、他方を取得し、その取得した他方の時刻情報に基づき制御回路５０１から出力する時刻データ信号を生成するようにしている。そして、この時刻データ信号を時計駆動装置１１２の制御回路１０４に出力し、前記と同様にして内部時計１０４ａの積算誤差を補正し、時刻表示装置１０７により現在時刻を正しく表示させる。このように、一方の時刻情報を取得できない場合でも、他方の時刻情報の取得によって時刻修正のための時刻データ信号を出力できる。
【００３２】
本発明の実施の他の形態について図２に基づいて説明する。この図２において、図５及び図６と同一構成のものには、同一符号を付してある。
図２の例では、第３の時刻情報ａ３と第４の時刻情報ａ４を選択的に取得する時刻情報取得手段６１１と、上記取得した第３または第４の時刻情報に応じた時刻データを時刻修正用情報として外部の時刻修正機能付時計１１２、１０７に出力する時刻データ生成回路６０１とを含んでいる。
【００３３】
前記の第３の時刻情報ａ３は、ラジオ局から発生されるＦＭラジオ文字多重放送に含まれる時刻情報であり、少なくとも時および分の時刻情報を有し、かつ不定期に発生するものであり、前記の第４の時刻情報ａ４は、前記のラジオ局から発生される時報信号に含まれる正時情報であり、かつ定期的に発生するものである。
【００３４】
ＦＭラジオ文字多重放送・ラジオ正時報時刻情報取得手段６１１は、アンテナ３０１、ＦＭラジオ受信機３０２、正時報検出器４０１、制御回路６０１を含んでいる。そして、ＦＭラジオ文字多重放送に含まれる時刻情報を１回取得した後、所望時間経過後に上記正時情報を取得するものである。
【００３５】
この制御回路６０１が時刻データ生成回路６０１であって、現在時刻を計時する内部時計６０１ａを有している。時刻データ生成回路６０１は、ＦＭラジオ文字多重放送に含まれる時刻情報からの時および分の時刻情報に基づいて内部時計６０１ａの計時時刻を設定するとともにその設定された時刻に応じた時刻を時刻データとして出力する。また、前記の時報信号に含まれる正時情報に基づき内部時計６０１ａの計時時刻を修正するとともにその修正された時刻に応じた時刻を時刻データとして出力する。
【００３６】
前記の時刻修正機能付時計は、時計駆動装置１１２と時刻表示装置１０７とからなり、この構成は図３で説明したと実質的に同じであり、同一の符号を付している。
【００３７】
次に、動作の概要を説明する。
最初、電源が投入されると、アンテナ３０１でＦＭラジオ放送電波を受信し、ＦＭラジオ受信機３０２を介して得られた文字多重放送電波の時刻情報信号を用いて制御回路６０１の内部時計６０１ａの計時時刻を修正する。この内部時計６０１ａの時刻データ信号を時計駆動装置１１２の制御回路１０４に出力し、水晶発振器１０５の出力に基づき計時を行っていた内部時計１０４ａを修正する。次いで先に説明したような動作信号が時計駆動装置１１２から時刻情報取得装置６１１に出力すると、今度は、正時報検出器４０１でＦＭラジオ受信機３０２の出力から正時報信号を検出し、この正時報信号により制御回路６０１の内部時計６０１ａの時刻を修正する。そして修正された内部時計６０１ａの時刻を時刻データ信号として時計駆動装置１１２に出力し、内部時計１０４ａを修正する。以後は、動作信号が出力する毎に、正時報検出器４０１で正時報信号を検出して、内部時計６０１ａを修正し、この時刻データが時計駆動装置１１２に出力して内部時計１０４ａを修正し、時刻表示装置１０７に正しい時刻を表示させるように動作する。このように最初、文字多重放送用電波に含まれる豊富な時刻情報を受信して内部時計６０１ａに入力し、時計駆動装置１１２の内部時計１０４ａを修正した後は、正時報信号のみを検出して時刻データを出力すれば良いので、動作消費電力の大巾な節減になる。また、時刻情報源の通信媒体を共通にしているので、構成が簡単になる。
【００３８】
また他の動作について述べると、時刻データ生成回路６０１は、時刻情報取得手段６１１が、ＦＭラジオ文字多重放送に含まれる時刻情報からの時および分の時刻情報または前記の時報信号に含まれる正時情報のいずれか一方を取得できない場合には、他方を取得し、その取得した他方の時刻情報に基づき時刻データを生成し、これを時刻データとして、時計駆動装置１１２の制御回路１０４に出力し、時刻表示装置１０７に正しい時刻を表示させる。このように、一方の時刻情報を取得できない場合でも、他方の時刻情報の取得によって時刻修正のための時刻データ信号を出力できる。
【００３９】
尚、時刻情報取得手段は、図１及び図２に例示した時刻情報に限られず、その他、ＡＭラジオ正時報やテレビ正時報などでも可能である。
【００４０】
【発明の効果】
本発明の第１の観点に係る時刻修正用情報出力装置によれば上記第１の時刻情報と上記第２の時刻情報とを取得して、上記第１の時刻情報により内部時計の計時時刻を修正し、さらに、取得した上記第２の時刻情報により、上記第１の時刻情報で修正された上記内部時計の計時時刻を修正して、上記時刻データとして出力する。従って、内部時計上に時刻情報量が多く、しかも時刻精度の高い時刻情報を生成することができる。また、その時刻情報量が多く、時刻精度の高い時刻情報を時刻データとして出力するので、外部の時刻修正機能付時計の時刻を高い精度で修正できる。
【００４１】
また、この発明の第２の観点に係る時刻修正用情報出力装置によれば、時刻情報量が多く、しかも時刻精度の高い時刻情報を生成することができる。また、 FM 放送による２つの時刻情報を取得するので、時刻情報取得手段の構成を簡略化できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の一形態を示すブロック図である。
【図２】本発明の実施の他の形態を示すブロック図である。
【図３】第１の従来例を示すブロック図である。
【図４】第２の従来例を示すブロック図である。
【図５】第３の従来例を示すブロック図である。
【図６】第４の従来例を示すブロック図である。
【符号の説明】
１０２第１の時刻情報の受信機
２０２第２の時刻情報の受信機
５１１時刻情報取得手段
５０１時刻データ生成回路
３０２第３の時刻情報の受信機
４０１第４の時刻情報の検出器
６１１時刻情報取得手段
６０１時刻データ生成回路
１１２，１０７時計部

Claims

第１の時刻情報と第２の時刻情報とを取得する時刻情報取得手段と、
上記取得した第１および第２の時刻情報に応じた時刻データを時刻修正用情報として外部の時刻修正機能付時計に出力する時刻データ生成回路と、を含み、
上記第１の時刻情報は上記第２の時刻情報よりも時刻情報量が多いものであり、上記第２の時刻情報は上記第１の時刻情報よりも時刻精度が高いものであり、
上記時刻データ生成回路は、内部時計を備え、上記時刻情報取得手段により上記第１の時刻情報と上記第２の時刻情報とを取得して、取得した上記第１の時刻情報により上記内部時計の計時時刻を修正し、さらに、取得した上記第２の時刻情報により、上記第１の時刻情報で修正された上記内部時計の計時時刻を修正して、上記時刻データとして出力する、
ものであることを特徴とする時刻修正用情報出力装置。
請求項１において、上記時刻データ生成回路は、上記第１の時刻情報により上記内部時計の計時時刻を修正し、さらに、上記第２の時刻情報により、上記第１の時刻情報で修正された上記内部時計の計時時刻を修正することにより、上記第１の時刻情報よりも精度が高く上記第２の時刻情報よりも情報量の多い時刻情報を生成して、上記時刻データとして出力する、
ものであることを特徴とする時刻修正用情報出力装置。
請求項１又は２において、上記時刻データ生成回路は、上記時刻修正機能付時計から出力される時刻情報の提供を要求する信号に応答して、上記時刻情報取得手段により上記第１の時刻情報と上記第２の時刻情報とを順次取得して、取得した上記第１の時刻情報により上記内部時計の計時時刻を修正し、さらに、取得した上記第２の時刻情報により、上記第１の時刻情報で修正された上記内部時計の計時時刻を修正して、上記時刻データとして出力する、
ものであることを特徴とする時刻修正用情報出力装置。
請求項１乃至３のいずれか１項において、上記第１の時刻情報は、局から発生され時刻コード信号を有する長波標準電波に含まれる時刻情報であり、上記第２の時刻情報は、世界協定時を有するＧＰＳ電波に含まれる時刻情報であることを特徴とする時刻修正用情報出力装置。
請求項１乃至４のいずれか１項において、上記時刻データ生成回路は、上記時刻情報取得手段が上記第１の時刻情報または上記第２の時刻情報のいずれか一方を取得できない場合、他方を取得し、その取得した他方の時刻情報に基づき上記時刻データを生成するものであることを特徴とする時刻修正用情報出力装置。
ＦＭ文字多重放送の時刻情報とＦＭ正時情報とを取得するＦＭ受信手段と時刻情報取得手段と、
取得した上記ＦＭ文字多重放送の時刻情報と上記ＦＭ正時情報とに応じた時刻データを時刻修正用情報として外部の時刻修正機能付時計に出力する時刻データ生成回路と、を含み、
上記時刻データ生成回路は、内部時計を備え、上記時刻情報取得手段により上記ＦＭ文字多重放送の時刻情報を取得して、取得した上記ＦＭ文字多重放送の時刻情報により上記内部時計の計時時刻を修正して、さらに、取得した上記ＦＭ正時情報により、上記ＦＭ文字多重放送の時刻情報で修正された上記内部時計の計時時刻を修正することにより、上記ＦＭ文字多重放送の時刻情報よりも時刻精度が高く上記ＦＭ正時情報よりも時刻情報量の多い時刻情報を生成して、上記時刻データとして出力する、
ものであることを特徴とする時刻修正用情報出力装置。
請求項１乃至６のいずれかの時刻修正用情報出力装置と、現在時刻を計時するとともに上記時刻修正用情報出力装置から出力される時刻データに基づき上記計時時刻を修正し、その修正した時刻に応じた時刻を表示する時計部とを含むことを特徴とする自動時刻修正時計。