JP4587820B2 - 電波時計 - Google Patents

Description

本発明は電波時計に係り、特に、自動車に搭載されており、異なる複数の周波数帯域の標準電波を受信して、受信した標準電波から時刻情報を抽出して、抽出した時刻情報に基づいて計時時刻を修正する電波時計に関する。

日本においては時間と周波数の標準、並びに協定世界時（ＵＴＣ）に基づく日本標準時（ＪＳＴ）を国内外に知らせるために、標準電波ＪＪＹが送信されている。標準電波ＪＪＹは、周波数４０ｋＨｚ又は６０ｋＨｚの搬送波にタイムコードを重畳したものである。このタイムコードを検出することにより標準時刻を取得していた。

標準電波に重畳されるタイムコードについて説明する。

タイムコードは、１周期６０秒で、１秒に１パルスの信号が含まれた構成とされている。パルス幅に応じてポジションマーカ「Ｐ」、符号「０」、「１」が表現されている。ポジションマーカ「Ｐ」は、パルス幅が０．２ｓ±５ｍｓのパルスで表現される。また、符号「０」は、パルス幅が０．８ｓ±５ｍｓのパルスで表現される。さらに、符号「１」は、パルス幅が０．５ｓ±５ｍｓのパルスで表現される。

タイムコードは、パルス幅に基づいて「０」、「１」、「Ｐ」の３つのコードを判定していた。このとき、従来は、例えば、に示されるようにパルスのエッジ間の時間幅を検出し、符号を判定していた（特許文献１）。

このような電波時計は、時刻と周波数の標準となる標準電波を受信し、標準時刻を検出し、時計の表示時刻を調整するものである。この電波時計は、現在、掛置き時計や腕時計等に用いられている。

電波時計を自動車に搭載する場合には、搭載する電子機器やエンジンなどにより発生するノイズが大きいため、通常の状態では、標準電波を受信することが困難であった。また、自動車は、環境温度が大きく変動するため、標準電波を受信するための受信回路の感度が大きく変化し、受信を困難にしていた。このため、自動車などに搭載される電波時計は、アクセサリスイッチがオフ時など、自動車のエンジンが停止しているときに標準電波を受信して、現在時刻を修正していた。

特開２００１−１０８７７０号参照

また、従来の車載用電波時計は周波数４０ｋＨｚの地域と、周波数６０ｋＨｚの地域とを移動することがあるので、受信周波数を受信し易い周波数に適宜切り換える必要があった。

本発明は上記の点に鑑みてなされたもので、場所によらず確実に標準電波を受信できる電波時計を提供することを目的とする。

本発明は、自動車に搭載されており、異なる２つの周波数帯域のうちいずれかの一方の周波数帯域の標準電波を受信して、標準電波から時刻情報を抽出して、抽出した時刻情報に基づいて計時時刻を修正する電波時計において、アクセサリスイッチがオフしたことを検出する検出手段と、検出手段によりアクセサリスイッチがオフしたことが検出された後、計時時刻に応じて２つの周波数帯域のうちいずれか一方の周波数帯域の標準電波を交互に受信するよう受信周波数を切り換える受信周波数制御手段とを有することを特徴とする。

受信周波数制御手段は、計時時刻のうち時情報が偶数のときには、２つの周波数帯域のうち一方の周波数帯域の標準電波を受信し、計時時刻のうち時情報が奇数のときには、２つの周波数帯域のうち他方の周波数帯域の標準電波を受信するように受信周波数を切り換えることを特徴とする。

受信周波数制御手段は、受信周波数を切り換える時間を１日毎に一定時間ずらすことを特徴とする。

受信周波数制御手段は、受信周波数を切り換える時間を、１日毎に奇数時間ずらすことを特徴とする。

受信周波数制御手段は、アンテナを切り換えることにより受信周波数帯域を切り換えることを特徴とする。

本発明によれば、アクセサリスイッチがオフしたことが検出された後、計時時刻に応じて２つの周波数帯域のうちいずれか一方の周波数帯域の標準電波を受信するよう受信周波数を切り換えることにより、２つの周波数帯域の両方で標準電波の受信を行うことができるため、場所によらず確実に標準電波を受信できる。また、計時時刻に応じて受信周波数帯域が切り換わるので、簡単なロジックで切換を行なえる。

〔第１実施例〕
図１は本発明の第１実施例のブロック構成図を示す。

本実施例の電波時計１００は、自動車に搭載されており、異なる２つの周波数帯域ｆ１（＝４０ｋＨｚ）、ｆ２（＝６０ｋＨｚ）の標準電波を受信して、標準電波から時刻情報を抽出して、抽出した時刻情報に基づいて計時時刻を修正する計時装置であり、主に、第１アンテナ１１１−１、第２アンテナ１１１−２、切換回路１１２、増幅回路１１３、フィルタ１１４、検波回路１１５、制御回路１１６、ＡＧＣ回路１１７、表示装置１１８、アクセサリスイッチ１１９から構成されている。

第１アンテナ１１１−１及び第２アンテナ１１１−２は、例えば、フェライトコアに銅線を巻いた、いわゆる、バーアンテナであり、第１アンテナ１１１−１は、４０ｋＨｚの周波数帯の電波に同調して、巻線に信号を発生させる。第２のアンテナ１１１−２は、６０ｋＨｚの周波数帯の電波に同調して巻線に信号を発生させる。第１アンテナ１１１−１で発生した信号と第２アンテナ１１１−２で発生した信号は、切換回路１１２に供給される。切換回路１１２は、制御回路１１６からの周波数切替信号に応じて第１アンテナ１１１−１で発生した信号又は第２アンテナ１１１−２で発生した信号のいずれか一方を選択的に出力する。切換回路１１２から出力された信号は、増幅回路１１３に供給される。

増幅回路１１３は、可変利得増幅回路から構成されており、ＡＧＣ回路１１７から供給されるＡＧＣ信号に応じて利得が制御され、切換回路１１２から供給された信号をその振幅が一定となるように増幅する。増幅回路１１３で増幅された信号は、フィルタ１１４に供給される。

フィルタ１１４は、ローパスあるいはバンドパスフィルタから構成されており、増幅回路１１３から供給された信号から不要成分を除去する。フィルタ１１４で不要成分が除去された信号は、検波回路１１５に供給される。

検波回路１１５は、フィルタ１１４から供給された信号を検波する。検波回路１１５で検波された信号は、制御回路１１６に供給される。

制御回路１１６は、検波回路１１５から供給される信号のレベルを閾値レベルと比較し、ハイレベルかローレベルかを検出し、検出されたハイレベル又はローレベルの時間に基づいて「０」、「１」、「Ｐ」の３種類のコードを認識し、認識したコードに基づいて時刻情報を抽出する。制御回路１１６は、内部で現在時刻を計時しており、計時されている現在時刻情報を表示装置１１８に供給している。表示装置１１８は、制御回路１１６から供給される現在時刻情報に基づいて駆動されて、現在時刻情報に基づいた表示を行なう。なお、表示装置１１８は、例えば、アクセサリスイッチ１１９がオンしたときに、駆動されて表示を行なう。アクセサリスイッチ１１９は、自動車のキーを操作したときにイグニッションスイッチがオンする前にオンするスイッチであり、イグニッションスイッチをオンさせる前に自動車に搭載されたメータや時計などのアクセサリ類の各種電装装置に電源を供給するためのスイッチである。

また、制御回路１１６は、抽出された時刻情報により内部で計時している現在時刻を修正する。これによって、制御回路１１６で計時している現在時刻は標準電波から抽出された標準時刻情報となるように修正され、表示装置１１８に標準時刻にきわめて近似した時刻を表示することができる。

このとき、制御回路１１６は、アクセサリスイッチ１１９がオフしたときに、現在の計時時刻に応じて４０ｋＨｚ又は６０ｋＨｚの２つの周波数帯域のうちいずれか一方の周波数帯域の標準電波を受信するよう受信周波数を切り換える。例えば、現在時刻のうち時情報が偶数、２時、４時、６時・・・２４時のときには、２つの周波数帯域のうち一方の周波数帯域、例えば、４０ｋＨｚの標準電波を受信し、現在時刻のうち時情報が奇数、１時、３時、５時・・・・２３時のときには、２つの周波数帯域のうち他方の周波数帯域、例えば、６０ｋＨｚの標準電波を受信するように受信周波数を切り換える。

次に、制御回路１１６の処理動作について説明する。ここでは、第１アンテナ１１１−１と第２アンテナ１１１−２のうち電界強度の大きい方の出力を選択する場合の実施例について説明する。

図２は制御回路１１６による受信動作の処理フローチャートを示す。

制御回路１１６は、ステップＳ１−１でアクセサリスイッチ１１９がオフされると、ステップＳ１−２で計時している現在時刻情報を取得する。

制御回路１１６は、次に、ステップＳ１−３で取得した現在時刻情報のうち時間が偶数、すなわち、２時、４時、６時、８時・・・・２４時か否かを判定する。制御回路１１６は、ステップＳ１−３で取得した現在時刻情報のうち時間が偶数のときは、ステップＳ１−４で第１アンテナ１１１−１の出力信号が選択されるように切換回路１１２を切り換える。

また、制御回路１１６は、ステップＳ１−３で取得した現在時刻情報のうち時間が奇数、すなわち、１時、３時、５時、７時・・・・２３時のときは、ステップＳ１−５で第２アンテナ１１１−２の出力信号が選択されるように切換回路１１２を切り換える。

図３は本発明の第１実施例の動作説明図を示す。

本実施例によれば、１日のうち偶数時間２時、４時、６時、８時・・・・２４時にアクセサリスイッチ１１９がオフの状態では第１アンテナ１１１−１の出力信号、すなわち、４０ｋＨｚの周波数帯域の標準電波が受信され、奇数時間１時、３時、５時、７時・・・・２３時にアクセサリスイッチ１１９がオフの状態では第２アンテナ１１１−２の出力信号、すなわち、６０ｋＨｚの周波数帯域の標準電波が受信される。

これによって、車両が４０ｋＨｚの標準電波の地域に存在する場合、及び、６０ｋＨｚの標準電波の地域に存在する場合のいずれにおいても標準電波を受信可能となる。

〔第２実施例〕
本実施例の電波時計２００の構成は、図１に示す第１実施例の電波時計１００と同様な構成であり、制御回路１１６の処理が異なるだけであるので、構成についてはその説明を省略し、
図４は本発明の第２実施例の制御回路１１６による受信動作の処理フローチャートを示す。

制御回路１１６は、ステップＳ２−１でアクセサリスイッチがオフされると、ステップＳ２−２で現在時刻情報を取得する。次に制御回路１１６は、ステップＳ２−３で受信周波数を切り換える切換時刻になったか否かを判定する。切換時刻は、例えば、１〜２４時、各時間の「０′００″」に設定されている。

制御回路１１６は、ステップＳ２−３での判定で切換時刻であると判定された場合には、ステップＳ２−４で取得した現在時刻情報が前回取得した現在時刻情報に対してその日付情報が変更されているか否かを判定する。制御回路１１６は、ステップＳ２−４で前回の現在時刻情報に対して日付が変更されていないと判定した場合には、ステップＳ２−５で切換回路１１２を制御して、現在選択されているアンテナを切り換える。例えば、第１アンテナ１１１−１の出力信号が選択される場合には、第２アンテナ１１１−２の出力信号が選択されるように切り換え、第２アンテナ１１１−２の出力信号が選択される場合には、第１アンテナ１１１−１の出力信号が選択されるように切り換えを行なう。

また、制御回路１１６は、ステップＳ２−４で取得した現在時刻情報が前回取得した現在時刻情報に対してその日付情報が変更されている場合には、アンテナの切り換えを行なわない。

次に、制御回路１１６は、ステップＳ２−６で標準電波を受信し、ステップＳ２−７で標準時刻情報を取得できると、ステップＳ２−８で現在時刻を修正して、ステップＳ２−２に戻って処理を続ける。また、制御回路１１６は、ステップＳ２−７で標準時刻情報が取得できなければ、現在時刻の修正は行なわずに、ステップＳ２−２に戻って処理を続ける。

図５は本発明の第２実施例の動作説明図を示す。

本実施例によれば、１日毎に奇数時間と偶数時間とで使用する受信アンテナが切り換わる。例えば、受信時刻が２時、４時、６時・・・２４時に第２アンテナ１１１−２が選択され、受信時刻が１時、３時、５時・・・２３時に第１アンテナ１１１−１が選択されている場合には、日付が変わったときに、受信時刻１時、３時、５時・・・２３時で第２アンテナ１１１−２が選択され、受信時刻２時、４時、６時・・・２４時で第１アンテナ１１１−１が選択される。

以上により、決まった時刻に決まったアンテナが使用される、すなわち、決まった時刻に決まった受信周波数で標準電波を受信することを防止できる。

〔変形例〕
なお、本実施例では、受信時間を１日毎に第１アンテナ１１１−１で標準電波を受信する時間と第２アンテナ１１１−２で標準電波を受信する時間とを奇数時間と偶数時間とで切り換えるようにしたが、１時間毎に受信周波数を切り換える動作では、毎時アンテナ切換動作が発生する。このため、アンテナ切換動作が発生すると、アンテナ切換動作によるノイズにより正常に受信が行なえない可能性がある。例えば、１時間毎にアンテナ切換動作を行なうと、１日２４分間受信動作が行なえないことになる。

本変形例では、受信できない時間を減らすために第２実施例の切換時刻を３時間毎にアンテナが切り換わるように設定し、受信周波数を切り換えるようにしている。

図６は本発明の第２実施例の変形例の動作説明図を示す。

本実施例によれば、３時間毎にアンテナ切り換え動作が行なわれるので、アンテナの切り換えが、１日に８回となり、これによって、図６に×で示す１日８分間だけ受信動作が行なえないことになり、受信できない時間を１時間毎にアンテナを切り換える場合に比べて３分の１に低減できる。

なお、本変形例では、３時間毎にアンテナを切り換えたが、２時間〜１２時間毎にアンテナを切り換えれば、アンテナの切り換え動作の回数を低減でき、標準電波を受信できない回数を低減できる。

〔その他〕
なお、上記第１、第２実施例では、アンテナを切り換えることにより受信周波数を切り換えたが、受信周波数を切り換えることができれば、これに限定されるものではない。

本発明の第１実施例のブロック構成図である。 制御回路１１６による受信動作の処理フローチャートである。 本発明の第１実施例の動作説明図である。 本発明の第２実施例の制御回路１１６による受信動作の処理フローチャートである。 本発明の第２実施例の動作説明図である。 本発明の第２実施例の変形例の動作説明図である。

符号の説明

１００、２００ 電波時計
１１１−１ 第１アンテナ、１１１−２ 第２アンテナ、１１２ 切換回路
１１３ 増幅回路、１１４ フィルタ、１１５ 検波回路、１１６ 制御回路
１１７ ＡＧＣ回路、１１８ 表示装置、１１９ アクセサリスイッチ

Claims (5)

1. 自動車に搭載されており、異なる２つの周波数帯域のうちいずれかの一方の周波数帯域の標準電波を受信して、該標準電波から時刻情報を抽出して、抽出した時刻情報に基づいて計時時刻を修正する電波時計において、
   アクセサリスイッチがオフしたことを検出する検出手段と、
   前記検出手段により前記アクセサリスイッチがオフしたことが検出された後、内部で計時している現在時刻情報を周期的に取得すると共に、前記周波数帯域の切換時刻になったか否かを判定し、前記周波数帯域の切換時刻になったと判定された場合において、当該回に取得された前記現在時刻情報が前回に取得された前記現在時刻情報に対して日付が変更されていないと判定した場合に前記受信周波数を切り換え、日付が変更されていると判定した場合に前記受信周波数を切り換えない受信周波数制御手段とを有することを特徴とする電波時計。
2. 前記受信周波数制御手段は、前記計時時刻のうち時情報が偶数のときには、前記２つの周波数帯域のうち一方の周波数帯域の標準電波を受信し、前記計時時刻のうち時情報が奇数のときには、前記２つの周波数帯域のうち他方の周波数帯域の標準電波を受信するように受信周波数を切り換えることを特徴とする請求項１記載の電波時計。
3. 前記受信周波数制御手段は、前記周波数帯域の切換時刻を１日毎に一定時間ずらすことを特徴とする請求項１記載の電波時計。
4. 前記受信周波数制御手段は、前記周波数帯域の切換時刻を、１日毎に奇数時間ずらすことを特徴とする請求項３記載の電波時計。
5. 前記受信周波数制御手段は、アンテナを切り換えることにより受信周波数帯域を切り換えることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項記載の電波時計。

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