JP4101644B2 - 親子時計システム及びそれに用いられる親時計 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、一般に子時計の時刻修正等を行なう親子時計システムに関する。より詳細には、本発明は、無線でリレー式で時刻修正を行なう親子時計システムにおいて、親時計が標準時刻情報を他の親子時計システムの親時計に有線送信できる親子時計システム及びその親時計に関する。
【0002】
【従来の技術】
親時計が基準となる時刻情報を電波等の無線で発信し、周囲に配置された子時計がこれを受信して親時計の基準時刻情報に基づいて時刻を修正して親時計の時刻に一致させる無線式の親子時計システムが知られている。親時計の基準時刻は外部の標準時刻情報源から電波等で受信して作られる。この無線式親子時計システムは、時刻情報のリレー式伝達に有線を必要としないから、親時計の時刻と一致した時刻を表示する複数の子時計を比較的に自由に敷地内又は構内に配置するのに好適である。
【0003】
例えば、比較的広い敷地内又は複雑な建物内等に設置された無線式親子時計システムにおいても、親時計が基準時刻情報を子時計にリレー式に送信でき、さらに、子時計の位置を比較的に自由に選択又は変更できるものとして、特許文献1に開示されるものがある。
【0004】
【特許文献1】
特開2002−148371号公報
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
この特許文献1に記載された親子時計システムでは、時刻情報がシステム内でリレー式に転送されるため、比較的広い敷地内又は複雑な建物内等に無線式親子時計システムを設置でき、また、子時計の位置を比較的に自由に選択又は変更できる。しかし、従来の親子時計システムでは、親時計は電波による標準時刻情報を受信するか若しくは有線による標準時刻情報を取得するかのいずれかであり、標準時刻情報の受信に失敗すると受信成功するまで再度試みるしかないという問題点があった。さらに、従来の親子時計システムでは、時刻情報をリレー式でシステム内の子時計間に伝達する構成のため、リレー式伝達に起因する累積誤差のため子時計数には限界があるという問題点があった。このため、親子時計システムの設置範囲は距離的に限定された区域にとどまっていた。
【0006】
【課題を解決するための手段】
従って、本発明は上記した従来技術の問題点を解決することを目的とする。
この目的を達成するため、請求項1に記載の本発明は、無線で時刻情報を受信して時刻修正を行う複数の子時計を含み、親時計から1番目のランクの前記子時計へ、当該1番目のランクの前記子時計から2番目のランクの前記子時計へと、前記時刻情報を順次下位のランクの前記子時計へとリレー式に時刻情報を伝達する親子時計システムであって、
前記親時計は、標準時刻情報を受信可能な受信手段と、前記受信された標準時刻情報に基づいて自己の時刻を修正する修正手段と、修正された自己の時刻に基づいて前記システム内の前記子時計の時刻を修正するための時刻情報を作成して前記システム内の前記子時計へ向けて無線で送信する送信手段と、自己の時刻を標準時刻情報として他の前記親子時計システムの親時計に送信する手段と、を備えることを特徴とする親子時計システムを提供する。
【0007】
また、前記受信手段が無線及び有線により標準時刻情報が取得可能で、前記受信手段は通常は前記親子時計システム以外の外部からの電波による標準時刻情報を受信するが、当該電波による標準時刻情報が受信できない場合は、他の前記親子時計システムの親時計から有線通信を介して送信される標準時刻情報に切り換えて受信して、前記修正手段は前記受信された他の親子時計システムの親時計の標準時刻情報に基づいて自己の時刻を修正する。
【0008】
本発明では上記構成により、親子時計システムの親時計が他の親時計システムの親時計に自己の時刻情報を標準時刻情報として送信できる。一方、他の親時計システムの親時計は受信手段で標準時刻情報又は他の親時計からの時刻情報を選択的に取得でき、親時計の時刻情報の取得方法の選択性を持たせることができる。また、1つの親子時計システムと通信で接続された他の親子時計システムを設けることができて、付随する子時計の数を増やすことができる。通信としては、時計システム用専用パラレル通信、GP−IB等の汎用パラレル通信、専用シリアル通信、RS232C、RS−422/485等の汎用シリアル通信等の有線通信又は無線通信であってよい。このようにして、複数の親子時計システムの親時計の時間の同期を取ることができる。
【0009】
また、親時計は、通常、受信手段がGPS又はJJY等の電波による標準時刻情報を受信するけれど、電波による標準時刻情報の受信がなんらかの理由で困難である場合は、他の親時計システムの親時計から有線通信を介して送信される標準時刻情報を受信することにより、親子時計システムの親時計が標準時刻情報を確実に取得できるようにしている。
【0010】
請求項2に記載の本発明は、請求項1に記載の親子時計システムにおいて、有線通信で送信する手段が、インターネット又はイントラネットであることを特徴とする親子時計システムを提供する。
【0011】
本発明は上記構成により、複数の親子時計システムの親時計同士がインターネット又はイントラネットで有線通信することができる。従って、インターネット又はイントラネットを介して親時計及び親子時計システムを管理、監視することができる。親時計は例えば、イーサネット(登録商標)による有線通信手段を有してもよい。
【0012】
請求項3に記載の本発明は、請求項1又は2に記載の親子時計システムにおいて、親時計が親時計自身のIPアドレス及びその親子時計システム内の子時計のローカルIPアドレスを有し、子時計が親時計を介してアクセス可能なことを特徴とする親子時計システムが提供される。
【0013】
本発明は上記構成により、親子時計システムの親時計と子時計に、インターネット又はイントラネットを介してアクセスを行なうことができる。
【0014】
請求項4に記載の本発明は、請求項1乃至3のいずれかに記載の親子時計システムにおいて、子時計は、時刻情報を無線で受信する受信手段と、受信された時刻情報に基づいて自己の時刻を修正する修正手段と、修正された自己の時刻に基づいて他の子時計の時刻を修正するための時刻情報を作成して受信手段で受信された時刻情報と区別するランク情報を時刻情報に付してシステム内のより低いランクの子時計へ向けてリレー式に送信する送信手段とを有することを特徴とする親子時計システムが提供される。
【0015】
本発明は上記構成により、親子時計システム内の子時計に無線でリレー式に時刻情報を伝達することができる。
【0016】
請求項5に記載の本発明は、請求項4に記載の親子時計システムにおいて、子時計は、自己を識別する個体識別情報を送信される時刻情報に付して送信するため個体識別情報を送信する手段に与える個体識別情報制御手段をさらに有することを特徴とする親子時計システムを提供する。
【0017】
本発明は上記構成により、各子時計が自己を識別する個体識別情報を時刻情報に付して送信するため、送信された時刻情報を受信して時刻修正に使用する子時計は、その時刻情報の出所を確認することができる。
【0018】
請求項6に記載の本発明は、親時計からリレー式に時刻情報を子時計に送信して時刻修正を行なう親子時計システム用の親時計であって、
前記親時計は、標準時刻情報を受信可能な受信手段と、前記受信された標準時刻情報に基づいて自己の時刻を修正する修正手段と、修正された自己の時刻に基づいて前記システム内の前記子時計の時刻を修正するための時刻情報を作成して前記システム内の前記子時計へ向けて無線で送信する送信手段と、自己の時刻を標準時刻情報として他の前記親子時計システムの親時計に送信する手段と、を備え、前記受信手段が無線及び有線により標準時刻情報が取得可能で、前記受信手段は通常は前記親子時計システム以外の外部からの電波による標準時刻情報を受信するが、当該電波による標準時刻情報が受信できない場合は、他の前記親子時計システムの親時計から有線通信を介して送信される標準時刻情報に切り換えて受信して、前記修正手段は前記受信された他の親子時計システムの親時計の標準時刻情報に基づいて自己の時刻を修正することを特徴とする親時計を提供する。
【0019】
本発明は上記構成により、親子時計システムの親時計が他の親時計システムの親時計に自己の時刻情報を標準時刻情報として送信できる。一方、他の親時計システムの親時計は受信手段で電波による標準時刻情報又は他の親時計からの時刻情報を選択的に取得でき、親時計の標準時刻情報の取得方法の選択性を持たせることができる。また、1つの親子時計システムと通信で接続された他の親子時計システムを設けることができて、付随する子時計の数を増やすことができる。
また、親時計は、通常、受信手段がGPS又はJJY等の電波による標準時刻情報を受信するけれど、電波による標準時刻情報の受信がなんらかの理由で困難である場合は、他の親時計システムの親時計から有線通信を介して送信される標準時刻情報を受信することにより、親子時計システムの親時計が標準時刻情報を確実に取得できるようにしている。
【0020】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明を実施の形態について詳細に説明する。
図1は、本発明の一つの実施の形態による3つの親子時計システム11、12及び13の概略を示す。親子時計システム11は、親時計2と、第1ランクの子時計3A1、2つの第2ランクの子時計3B1及び3B2を有する。親子時計システム12は、同様に、親時計2’と、第1ランクの子時計3A1’、2つの第2ランクの子時計3B1’及び3B2’を有する。親子時計システム13は、同様に、親時計2”と、第1ランクの子時計3A1”、2つの第2ランクの子時計3B1”及び3B2”を有する。しかし、各親子時計システム11、12、13は上記のランク及び子時計の配置に限定されることなく、より多くのランク及びより多くの子時計を有することができる。さらに、図示しない中継器を介してシステムに接続される子時計を有することもできる。各親子時計システム11、12、13を構成する親時計と子時計は同じであるため、以下は、親子時計システム11の親時計2と子時計3A1、3B1、及び3B2についてのみ説明する。
【0021】
各親子時計システム11、12、13において、親時計2と第1ランクの子時計3A1の間、第1ランクの子時計3A1と第2ランクの子時計3B1及び3B2の間、は、所定の出力と所定の周波数を持った電波で双方向に通信可能に接続されている。従って、各システム11、12、13内には時刻情報を含む情報が双方向にリレー式に伝達されるようになっている。電波出力と周波数は法規制による免許や許可を必要としない値の大きさに選ばれている。この電波は同一周波数であってよい。
【0022】
各親子時計システム11、12、13の親時計2、2’、2”同士は、有線通信による親時計間通信手段7により双方向通信可能に相互接続されている。親時計間通信手段7は、時計システム用専用パラレル通信、GP−IB等の汎用パラレル通信、専用シリアル通信、RS232C、RS−422/485等の汎用シリアル通信等、又はイントラネットを構築するイーサネットであってよい。この親時計間通信手段7により、複数の親子時計システム11、12、13の親時計2の時間の同期を取るための時刻情報を送受信することができる
【0023】
親時計2は、図2のブロック図に示す構成を有する。すなわち、親時計2は、アンテナ20及び受信器21により外部の標準時刻情報の電波(放送の時報、長波標準電波または全地球測位システム(GPS)の時刻情報等)を受信して、デコーダ22により標準時刻情報の時刻コードにする。これに限らず、親時計2はテレホンJJYの有線にて外部の標準時刻情報を受信するようにしても良い。なお、親時計2が外部から標準時刻情報を受信する時間は、受信器21に電力を供給する電源制御手段29を制御する識別番号制御手段27により所定の時間帯に制御できる。受信された標準時刻情報の時刻コードはデコーダ22を経由して時刻修正手段23に送られる。そして標準時刻情報の時刻コードに基づいて時刻修正手段23は標準時刻に一致するように修正する修正情報を作り、計時手段24に送る。計時手段24は自己の時刻を標準時刻に合うように修正して時刻表示手段25の時刻表示を修正する。計時手段24は、子時計に送信して子時計の時刻を修正するための基準時刻情報をエンコーダ26に送る。エンコーダ26は、親時計2からの情報であることを識別するためのデータを識別番号制御手段27から受けて、これを基準時刻情報に付して送信器28へ送る。
【0024】
送信器28には、親時計2が基準時刻情報を送信する所定の時間になると、識別番号制御手段27により電源制御手段29から電力が供給される。そして、送信器28はアンテナ20を介して、基準時刻情報に誤差情報Δ1及び親時計からの情報を識別する情報を付して、所定の周波数と出力の搬送電波で親子時計システム1内の子時計へ向けて送信する。
【0025】
なお、親時計2が送信する電波と各子時計が送信する後述の電波は同一の周波数でもよい。但し、後述するように親時計2と子時計の送信時間が一致しないように時間をシフトして送信して、混信を回避する。これに代えて、親時計2が送信する電波と各子時計が送信する電波を異なる周波数として、混信を回避してもよい。
【0026】
また、親時計2は、上記の基準時刻情報をインターネット・プロトコル・エンコーダ44によりイントラネット用にエンコードし、IPアドレス制御手段46からの親時計2のIPアドレスをインターネット・プロトコル制御手段43で付加して、イーサネット制御手段42及びイーサネット入出力手段41を経由して、親時計間通信手段7のイーサネット上に出力する。また、親時計2は、親時計間通信手段7のイーサネットを通じて他の親子時計システムの親時計から送信される基準時刻情報をイーサーネット入出力手段41及びイーサネット制御手段42で受信し、インターネット・プロトコル制御手段43及びインターネット・プロトコル・デコーダ45により時間コードに直す。そして、親時計間通信手段7で受信した他の親時計からの基準時刻情報に基づいて、時刻修正手段23で上述したように自己の計時手段24の時刻と自己のシステム内の子時計のための基準時刻情報を生成することができる。
【0027】
親子時計システム11、12、13の各親時計2、2’、2”は、例えば、それぞれ同じ時間又は異なる時間に標準時刻情報を外部から受信し、もし、標準時刻情報の受信に成功したならば、親時計間通信手段7に上記のようにして自己の基準時刻情報を送信し、外部の標準時刻情報の受信に失敗した親時計は親時計間通信手段7を介して受信される他の親時計からの基準時刻情報を自己及び自己のシステム内の子時計の時刻を修正するために使用する。なお、外部の標準時刻情報の受信に成功した親時計は親時計間通信手段7を介して受信される他の親時計からの基準時刻情報を自己の計時手段と同期させるため若しくは自己の計時手段の確度を知るために利用してもよい。表示手段22Aには、他の親時計の基準時刻情報を自己及び自己のシステム内の子時計の時刻を修正するために使用した場合はその他の親時計のIPアドレス等、その外、他の親時計からの基準時刻情報と比較した場合の自己の計時時計の確度等を表示できる。
【0028】
計時手段24は、上記したように親時計2であることを識別する識別番号制御手段27と共同して電源制御手段29を制御して、所定の基準時刻情報の送信時間又は子時計からの電波の受信時間にのみ、送信器28、受信器21、及びその他の必要な回路に電力を送り、電力消費を節約するようになっている。
親時計2は、システム1内の各子時計からアップリンク時に、各子時計が時刻修正のために受信した時刻情報に関する情報を、アンテナ20、受信器21、デコーダ22を介して受信することができる。この各子時計からの情報は、必要に応じて表示手段22Aにより表示して親子時計システムの管理者がシステムの管理、維持に使用することかできる。さらに、親時計間通信手段7を介して、管理者がシステムの管理、維持に使用できるようにしてもよい。
【0029】
図3には子時計3として、各親子時計システム11、12、13の第1ランクの子時計3A1と第2ランクの子時計3B1及び3B2の構成を示す。各子時計は同一の構成を有し、アンテナ30と受信器31と送信器38により、各システム内の親時計2及び他の子時計と双方向に通信可能である。
【0030】
図3の子時計3の構成を、第1ランクの時計3A1を例として説明する。子時計3は、アンテナ30と受信器31により、親時計2から基準時刻情報を無線により受信して、デコーダ32で基準時刻情報を時刻コードにした後、時刻修正手段33に送る。さらにデコーダ32は基準時刻情報が親時計2から送信されたことを検知してランク制御手段37Aに送る。基準時刻情報の受信に成功したならば、ランク制御手段37Aは電源制御手段39から受信器31及びその他の回路への電力供給を停止して、次ぎの基準時刻情報の受信までの所定時間の間、受信を停止する。
【0031】
もし、デコーダ32が、親時計2(又は他の子時計)から送られる時刻情報を時刻コードに復元できなかった場合は、時刻修正手段33による時刻修正を停止する。そして、時刻情報を他の子時計に送らないように指示する。さらに、デコーダ32は、ランク制御手段37Aに時刻情報の取得に失敗したことを通知して、アップリンク時にエンコーダ36、送信器38、アンテナ30を介して無線により、親時計2に時刻情報の受信の失敗を通知する。
【0032】
時刻修正手段33は、親時計2から受信された基準時刻情報に基づいて自己の時刻を修正する修正情報を作り、計時手段34の時刻を修正し親時計2の時刻に合わせる。そして、計時手段34は時刻表示器35の時刻表示を修正する。そして、計時手段34の時刻に基づいて、第2ランクの子時計3B1の時刻を修正するための第1ランクの参照時刻情報を作成して、エンコーダ36に送る。この第1ランクの参照時刻情報は、後述する第1ランクの子時計3A1の所定の送信時間に送信される。この第1ランクの参照時刻情報はこの第1ランクの子時計3A1の所定の送信時間に対応した計時手段34の時刻情報であり、親時計2からの基準時刻情報とは異なり、それよりも時間的に後の時間情報である。
【0033】
エンコーダ36はさらに、この第1ランクの参照時刻情報に親時計の基準時刻情報から区別するためのデータを追加する。ランク制御手段37Aはデコーダ32からの情報に基づき、送信する時刻情報が第1ランクの参照時刻情報であることを表すデータをエンコーダ36に送る。また、個体識別番号制御手段37はこの子時計3Aを親子時計システム1内の他の子時計から識別するデータをエンコーダ36に与える。エンコード36は、計時手段34からの第1ランクの参照時刻情報に、ランク制御手段37Aからの第1ランクの参照時刻情報であることを示すデータと、個体識別番号制御手段37からの特定の子時計3Aを示すデータとを付け加えて、送信器38に送る。
【0034】
送信器38は、所定の送信時刻に情報をアンテナ30を経由して他の子時計へ送信する。この所定の送信時刻は後述するように決められていて、同一送信周波数を使用する親時計2や他の子時計の送信時間と重複しないようになっていて、混信を回避している。各子時計の送信時間は、子時計のランク、すなわち、親時計2からの基準時刻情報を直接に受信する第1ランクの子時計3A、第1ランクの子時計からの第1ランクの参照時刻情報を受信する第2ランクの子時計3B、第2ランクの子時計からの第2ランクの参照時刻情報を受信する第3ランクの子時計3C、に応じて、順次時間が遅れるようにシフトされている。さらに、同じランクでも複数の子時計(例えば、第1ランクには子時計3A1と3A2、第2ランクには子時計3B1と3B2、第3ランクには子時計3C1、3C2、3C3)が存在し得るため、各子時計は子時計の個体識別番号に応じてさらに細分して割当てられた送信時間に送信するようになっている。
【0035】
電源制御手段39は、上記した自己のランクをランク制御手段37Aから得て、自己の個体識別番号を個体識別番号制御制御手段37から得て、自己のランクと個体識別番号に基づいて割当てられた所定時刻に達したことを計時手段34から知り、送信器38に電力を供給して送信を行なう。
【0036】
この電源制御手段39は、親時計2及び自己のランクより上位ランクの子時計からの時刻情報の送信時間に受信器31へ電力を供給を開始して、時刻情報を受信し、受信後に受信器31への電力の供給を停止する。ここでは、第1の子時計3A1は、最上位ランクとされているので、親時計2の送信時間に受信器31を動作させる。これにより受信のための消費電力を節約することができる。これに加えて、他の子時計が送信する第1又は第2ランクの参照時間情報の受信を防止して、繰返しの時刻修正や再度の参照時刻情報の送信を防止する。
【0037】
また、子時計3は上記の通り、時刻情報の受信に成功したか否か等の情報及び受信した誤差情報を、予め定められたアップリンク時に親時計2に送信する。後述するように、この予め定められたアップリンク時は、時刻情報の送信時間とは異なる時間帯であって、ランクごと、個体識別番号ごと、に異なる時間が割当てられている。電源制御手段38は、計時手段34、個体識別番号制御手段37、及びランク制御手段37Aからこの予め定められた時間になったことを知ると、自己の個体識別番号の情報、時刻情報の受信の可否等を含んだ情報を親時計2にアップリンク送信するために、送信器38へ電力を供給する。
【0038】
さらに、子時計3A1は、下位のランクの子時計、例えば、第2ランクの子時計3Bが、自己の個体識別番号の情報と時刻情報の受信の可否等の情報を親時計2にアップリンク送信する際、電波の中継を行う。このため、子時計3Aは下位のランクの子時計が親時計に受信情報を送信する時間帯に受信器31に電力を供給して、下位のランクの子時計からの電波を受信する。
【0039】
第2ランクの子時計3B1及び3B2は第1の子時計3A1と同じ構成を有し、類似した作用を行う。第2ランクの子時計3Bは、第1ランクの子時計3Aからの第1ランクの参照時刻情報を受信したことをデコーダ32で解析してランク制御手段37Aに伝える。ランク制御手段37Aは、自己が第2ランクの子時計であることを識別し、自己が発信する時刻情報が第2ランクの参照時刻情報であることを示すデータをエンコーダ36に送り、さらに第2ランクの子時計に割当てられた受信時間と送信時間に受信と送信をするために電源制御手段39を介して受信器31及び送信器38への電力供給の時間を指示する。受信器31は、第1ランクの参照時刻情報を受信した後は次回の第1ランクの参照時刻情報の受信時間まで一定時間受信を停止し、他のランクの子時計の発信する時刻情報を受信することを防止する。
【0040】
なお、上述の動作説明では、第2ランクの子時計3Bは、親時計2の送信する基準時刻情報を受信できない状態にあるとして説明したが、もし、親時計2からの基準時刻情報を受信できた場合には、第1ランクの子時計3Aと同様に動作し、自己が発信する時刻情報を第1ランクの参照時刻情報とすることもできる。このように、子時計は一般に上位のランクの時刻情報が送信される時に受信可能な状態にし、より上位のランクの時刻情報を受信できるかどうかを検出して、もし、より上位のランクの時刻情報が受信できた場合は、そのランクの受信に切り換えるようにしてもよい。
【0041】
時刻修正手段33は、第1ランクの参照時刻情報に基づいて自己の計時手段34の時刻を修正し、時刻表示手段35の時刻表示を修正する。そして、次の第3ランクの子時計があればその子時計が時刻修正に使用するための第2ランクの参照時刻情報をエンコーダ36に送る。エンコーダ36は、この時刻情報に、個体識別番号制御手段37からの当該子時計3Bの特定の個体識別番号と第2ランクの参照時刻情報であることを示す情報を付け加えて、送信器38に送る。この第2ランクの子時計3Bが送信する第2ランクの参照時刻情報は、後述のように第2ランクと個体識別番号により割当てられた送信時間における時刻情報である。
【0042】
図1は、各親子時計システム11、12、13それぞれの第1ランクの子時計3A1から第2ランクの子時計3B1及び3B2までを示しているが、これ以上の子時計を配置して、リレー式に電波で双方向通信可能に接続することができる。
【0043】
各子時計3は、独自の個体識別番号を個体識別番号制御手段37に有するがその他は同じ構成を有し、ランク制御手段37Aにより親時計2からの基本時刻情報を受信する場合は第1ランクの子時計3Aに、第1ランクの子時計3Aからの第1ランクの参照時刻情報を受信する場合は第2ランクの子時計3Bに、自動的にランク付けされる。この結果、子時計同士は交換可能である。
【0044】
次に、図4を参照して、親時計から子時計に時刻修正のための時刻情報をダウンリンク送信するための時間割当てを説明する。なお、各親子時計システム11、12、13ではそれぞれ使用する電波の周波数を変えて行なっても良く、各親子時計システム11、12、13同士がそれぞれ離間していて干渉しない場合は同一周波数を使用してもよい。ダウンリンク送信は、例えば1日に1回、午前2時台に1時間を使用して行なうが、各子時計が時刻情報の受信と送信に要する時間は、その内の割当てられた時間、この例では1秒間、で行なわれる。子時計は時刻情報を一旦受信すると、上記のように受信器の電源を切るために無駄な電力消費を防ぐことができる。以降の時刻情報の受信は受信器による受信を停止して行なわないから、繰返しの時刻修正や送信が防止できる。各子時計は受信可能な基準時刻情報、第1ランクの参照時刻情報、第2ランクの参照時刻情報等の時刻情報の内、より高いランク、すなわち、より親時計に近い方の時刻情報を優先して受信するように構成されている。
【0045】
なお、ダウンリンク送信は1日に1回に限るものではない。2〜3時間に1回間隔でダウンリンク送信を行なうこととすれば、システム内の時計の累積誤差をさらに抑えることができる。また、低精度の時計では品質や設置環境の温度変化の影響等によって1日の誤差が1秒程度になるものがあり、このようなものでは、1日に1回のダウンリンク送信では、本例のシステムの1秒の間に通信を完結する方式から逸脱するおそれがあるため、子時計に採用することは難しい。このため、2〜3時間に1回間隔でダウンリンク送信を行なうシステムとすれば、システム内の時計の累積誤差が抑えられ、低精度の時計であっても子時計に採用することができ、安価にシステム構築が可能となる。
【0046】
図4に示すように、午前2時から午前2時1分までの1分間がランク1である第1ランクの子時計3Aの時刻情報、すなわち、第1ランクの参照時刻情報、のダウンリンク送信時間帯である。この1分の時間帯はさらに1秒間間隔で60の時間帯に細分されて、第1の子時計3Aの個体識別番号(1から60の間の特定の番号とする)に対応して割当てられた時間帯の1秒間にダウンリンク送信を行なう。2時1分から2時2分までの1分間がランク2である第2ランクの子時計3Bの時刻情報、すなわち、第2ランクの参照時刻情報、のダウンリンク送信時間帯である。この1分の時間帯はさらに1秒間間隔で60の時間帯に細分されて、第2ランクの子時計3Bの個体識別番号(1から60の間の特定の番号とする)に対応して割当てられた時間帯の1秒間にダウンリンク送信を行なう。以下のランクの子時計がある場合も同様である。このようにして、同一の周波数の電波を用いても、混信することがない。
【0047】
次に、図5を参照して、第1ランク乃至第5ランクの子時計から親時計2へ各子時計の受信状態等を示す情報を電波で送信するアップリンクの時間割当てを説明する。なお、各親子時計システム11、12、13ではそれぞれ使用する電波の周波数を変えて行なっても良く、各親子時計システム11、12、13同士がそれぞれ離間していて干渉しない場合は同一周波数を使用してもよい。各子時計からの情報は、子時計の個体識別番号、時刻修正のための時刻情報の受信の可否、受信した時刻情報のランク(すなわち、基準時刻情報、第1、第2ランクの参照時刻情報等の区別)、そして受信した時刻情報の送信元の個体識別番号等を含む。アップリンクは、例えば、1日に1回、午前3時台に1時間を使用して行なう。但し、各子時計が情報の送信に要する時間は、その内の割当てられた時間、この例では1秒間である。したがって、無駄な電力消費を防ぐことができる。アップリンク開始とともに各子時計において中継のための受信動作が開始される。アップリンクは、上述した様に、各子時計が受信した時刻情報に関する累積の誤差情報を親時計に集めて、システム全体の稼動状況を監視し、保守作業に利用し、必要ならば、中継器の配置あるいは子時計の取替や位置の変更を行なうこともできる。
【0048】
図5に示すように、ダウンリンクの場合とは逆により下位の子時計からアップリンク送信が開始される。すなわち、3時から3時1分までの1分間がランク60の子時計の情報の送信時間帯である。この1分の時間帯はさらに1秒間間隔で60の時間帯に細分されて、子時計の個体識別番号(1から60の間の特定の番号とする)ごとに割当てられた時間帯の1秒間に無線による送信を行なう。この子時計の送信した電波は上位の子時計により順次中継されて親時計2まで送られる。
【0049】
3時57分から3時58分までの1分間がランク3である子時計(図示しない)の情報の送信時間帯である。この1分の時間帯は上記のようにさらに1秒間間隔で60の時間帯に細分されて、第3ランクの子時計(図示しない)は自己の個体識別番号に対応して割当てられた時間帯の1秒間に送信を行なう。この情報はランク2の子時計3B1又は3B2に受信されて、子時計3B1及び3B2のアップリンク時にそれらの子時計3B1及び3B2の情報に付加されて、中継される。
【0050】
3時58分から3時59分までの1分間がランク2である第2ランクの子時計3B1及び3B2の情報の送信時間帯である。この1分の時間帯は上記のようにさらに1秒間間隔で60の時間帯に細分されて、子時計3B及び3B2は自己の個体識別番号(1から60の間の特定の番号とする)に対応して割当てられた時間帯の1秒間に送信を行なう。第2ランクの子時計3B1及び3B2の情報は第1ランクの子時計3A1に受信されて、子時計3A1の情報に付加されて中継され、親時計2に届けられる。
【0051】
第1のランクである第1の子時計3A1は、3時59分から4時までの1分間の内の個体識別番号に対応して割当てられた1秒の間に、直接に親時計2に情報を送信する。このようにして、同一の周波数の電波を用いても、混信することがない。
【0052】
親時計2では、4時の時点で全ての子時計からの情報が受信され、その受信情報が表示手段22Aに表示される。この表示された状態により、各子時計が実際に時刻情報を受信して時刻を修正することができたか否か及び子時計が受信した時刻情報の情報を確認でき、必要ならば子時計を交換・修理したりして、親子時計システムの信頼性を高めることができる。
【0053】
図6は、本発明の別の実施の形態を示す。図1の実施の形態と異なる点は、親時計間通信手段7のイーサネットが、イントラネット8に接続されていて、さらに図示しないルータを介してインターネットに接続されていて、各親子時計システム11、12及び13の親時計2、2’、2”がそれぞれIPアドレス、例えば[192.168.200.1]、[192.168.200.2]、[192.168.200.3]等を有していて、インターネット又はイントラネットを介してアクセス可能なことである。
【0054】
さらに、各親時計2、2’、2”は、自己のシステム11、12、13内の各子時計3A1、3B1、3B2等の識別番号を元にして各子時計にそれぞれ対応して割振られたローカルIPアドレス、例えば、[xxx]、[yyy]、[zzz]等、を図2のIPアドレス制御手段36中に備えている。この結果、親子時計システムの各親時計及び親時計を介して各子時計にインターネット又はイントラネット8によりアクセスを行なうことができる。従って、管理者は、インターネット又はイントラネット8を経由して親子時計システム11、12、13を管理点検することができる。この結果、親子時計システムの管理点検の効率化を図ることができる。
【0055】
なお、上記の実施の形態では、親時計間通信手段7を有線通信として説明したが、無線通信であってもよく、親時計2、2’、2”間の基準時刻情報の送受信は、例えば、ランク1の送信時間帯に同じ周波数の電波で行なうようにしてもよい。
【0056】
【発明の効果】
本発明の親子時計システムによれば、複数の親子時計システムを同時に設置して運営できるため、無線式親子時計システムの子時計の設置台数に制限がなくななる。さらに、無線式親子時計システムの無線通信の到達距離からくるシステムの距離的な制限がなくなる。さらに、親時計が汎用のインターネット又はイントラネットに接続できるので、イーサネット等の通信インフラストラクチャーがそのまま利用することができ、親子時計システムの敷設コストを大幅に下げられる。さらに、親時計がイーサネットにできるのため、システムの監視点検や命令制御、データの取得等の実現手段が通常のパーソナル・コンピュータで実現でき、利便性、経済性に優れている。イントラネットをルーターを通じてインターネットに接続することにより、親子時計システムをインターネットに接続することができる。さらに、インターネットに接続された親時計が、親時計自身の情報だけでなく、親子時計システム内のローカルなネットワークに接続されている子時計の識別番号を元にしたローカルIPアドレスを設定して、全ての子時計が間接的にIPアドレスを割振られることによりインターネットと接続されて、子時計の管理点検等に使用することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の1つの実施の形態による親子時計システムの概略図。
【図2】本発明の実施の形態による親子時計システムの親時計のブロック図。
【図3】本発明の実施の形態による親子時計システムの子時計のブロック図。
【図4】本発明の実施の形態による親子時計システムの時刻修正用の時刻情報のダウンリンク送信の時間割当てを示すタイムチャート。
【図5】本発明の実施の形態による親子時計システムの子時計の情報のアップリンク時の時間割当てを示すタイムチャート。
【図6】本発明の他の実施の形態による親子時計システムの概略図。
【符号の説明】
11、12、13 親子時計システム
2、2’、2” 親時計
3A1、3B1、3B2 子時計
7 親時計間通信手段
8 インターネット又はイントラネット
20、30 アンテナ
21、31 受信器
23、33 時刻修正手段
24、34 計時手段
26、36 エンコーダ
37 個体識別番号制御手段
37A ランク制御手段
28、38 送信器
41 イーサネット入出力手段
42 イーサネット制御手段
43 インターネット・プロトコル制御手段
44 インターネット・プロトコル・エンコーダ
45 インターネット・プロトコル・デコーダ
46 IPアドレス制御手段
Claims (6)
- 無線で時刻情報を受信して時刻修正を行う複数の子時計を含み、親時計から1番目のランクの前記子時計へ、当該1番目のランクの前記子時計から2番目のランクの前記子時計へと、前記時刻情報を順次下位のランクの前記子時計へとリレー式に時刻情報を伝達する親子時計システムであって、
前記親時計は、標準時刻情報を受信可能な受信手段と、前記受信された標準時刻情報に基づいて自己の時刻を修正する修正手段と、修正された自己の時刻に基づいて前記システム内の前記子時計の時刻を修正するための時刻情報を作成して前記システム内の前記子時計へ向けて無線で送信する送信手段と、自己の時刻を標準時刻情報として他の前記親子時計システムの親時計に送信する手段と、を備え、前記受信手段が無線及び有線により標準時刻情報が取得可能で、前記受信手段は通常は前記親子時計システム以外の外部からの電波による標準時刻情報を受信するが、当該電波による標準時刻情報が受信できない場合は、他の前記親子時計システムの親時計から有線通信を介して送信される標準時刻情報に切り換えて受信して、前記修正手段は前記受信された他の親子時計システムの親時計の標準時刻情報に基づいて自己の時刻を修正する
ことを特徴とする親子時計システム。 - 請求項1に記載の親子時計システムにおいて、前記有線通信で送信する手段が、インターネット又はイントラネットであることを特徴とする親子時計システム。
- 請求項1又は2に記載の親子時計システムにおいて、前記親時計が親時計自身のIPアドレス及びその親子時計システム内の前記子時計のローカルIPアドレスを有し、前記子時計が前記親時計を介してアクセス可能なことを特徴とする親子時計システム。
- 請求項1乃至3のいずれかに記載の親子時計システムにおいて、前記子時計は、時刻情報を無線で受信する受信手段と、前記受信された時刻情報に基づいて自己の時刻を修正する修正手段と、修正された自己の時刻に基づいて他の子時計の時刻を修正するための時刻情報を作成して前記受信手段で受信された時刻情報と区別するとともに自己が前記親時計から何番目のランクであるかを示すランク情報を前記時刻情報に付して前記システム内のより低いランクの子時計へ向けてリレー式に送信する送信手段とを有することを特徴とする親子時計システム。
- 請求項4に記載の親子時計システムにおいて、前記子時計は、自己を識別する個体識別情報を送信される時刻情報に付して送信するため前記個体識別情報を前記送信する手段に与える個体識別情報制御手段をさらに有することを特徴とする親子時計システム。
- 親時計からリレー式に時刻情報を子時計に送信して時刻修正を行なう親子時計システム用の親時計であって、
前記親時計は、標準時刻情報を受信可能な受信手段と、前記受信された標準時刻情報に基づいて自己の時刻を修正する修正手段と、修正された自己の時刻に基づいて前記システム内の前記子時計の時刻を修正するための時刻情報を作成して前記システム内の前記子時計へ向けて無線で送信する送信手段と、自己の時刻を標準時刻情報として他の前記親子時計システムの親時計に送信する手段と、を備え、前記受信手段が無線及び有線により標準時刻情報が取得可能で、前記受信手段は通常は前記親子時計システム以外の外部からの電波による標準時刻情報を受信するが、当該電波による標準時刻情報が受信できない場合は、他の前記親子時計システムの親時計から有線通信を介して送信される標準時刻情報に切り換えて受信して、前記修正手段は前記受信された他の親子時計システムの親時計の標準時刻情報に基づいて自己の時刻を修正することを特徴とする親時計。
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