電波修正時計、およびその制御方法
【課題】受信回路の再起動時間を短くでき、受信回路を間欠的に動作させても不具合がなく時刻修正に要する受信消費電力を低減できる電波修正時計を提供すること。
【解決手段】電波修正時計１は、標準電波を受信する受信部３Ａと、受信部３Ａを制御する制御部４７とを備える。受信部３Ａは、標準電波の受信信号を増幅する増幅回路３２と、増幅回路３２のゲインを制御するＡＧＣ回路３６と、増幅した受信信号を閾値で二値化して時刻情報を得る二値化回路３７とを備える。制御部４７は、取得する必要がないデータが送信されている間は受信部３Ａの動作を一時停止させる間欠受信動作で受信部３Ａを制御する。受信部３Ａは、一時停止されている間、ＡＧＣ回路３６を制御するＡＧＣ電圧を動作停止時点の電圧に保持し、一時停止が解除されて動作を再開した際には、保持したＡＧＣ電圧に基づいてＡＧＣ回路３６の動作を再開する。
【解決手段】電波修正時計１は、標準電波を受信する受信部３Ａと、受信部３Ａを制御する制御部４７とを備える。受信部３Ａは、標準電波の受信信号を増幅する増幅回路３２と、増幅回路３２のゲインを制御するＡＧＣ回路３６と、増幅した受信信号を閾値で二値化して時刻情報を得る二値化回路３７とを備える。制御部４７は、取得する必要がないデータが送信されている間は受信部３Ａの動作を一時停止させる間欠受信動作で受信部３Ａを制御する。受信部３Ａは、一時停止されている間、ＡＧＣ回路３６を制御するＡＧＣ電圧を動作停止時点の電圧に保持し、一時停止が解除されて動作を再開した際には、保持したＡＧＣ電圧に基づいてＡＧＣ回路３６の動作を再開する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、時刻情報を有する標準電波を受信し、受信した標準電波に基づいて時刻を修正する電波修正時計、およびその制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、標準電波を受信可能な電波修正時計が知られている（例えば、特許文献１参照）。
特許文献１には、１日に１回の受信時（午前３時）は、十分な時間、例えば３分間の受信処理を行ってタイムコードの全情報を得るが、午前３時以外の正時には、タイムコードの一部のみを受信して受信時間を短時間とすることで電力消費の無駄を除く時計が開示されている。
【０００３】
ところで、標準電波は振幅変調であり、電波時計の受信回路は、まず、オートゲインコントロール回路（ＡＧＣ回路、Automatic Gain Control）で増幅回路のゲインを調整して受信した信号レベルを所望のレベルに調整する必要がある。従って、電波時計では、レベル調整された受信信号の包絡線信号をフィルタなどで抜き出した後、比較器（コンパレータ）で包絡線信号と基準電圧とを比較して二値化し、タイムコード信号ＴＣＯ（Time Code Out)を得て、時刻情報を入手し、時刻表示を行っている。
【０００４】
このような受信回路において、ＡＧＣ回路が安定動作するまでの時間を短縮する回路構成も提案されている（例えば、特許文献２，３参照）。
【０００５】
【特許文献１】特開平7-198878号公報
【特許文献２】特開2005-210266号公報
【特許文献３】特開2004-151055号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１は、午前３時での受信処理では、十分な時間の受信処理を行っていたため、電力消費の低減効果は必ずしも高くないという問題があった。すなわち、近年の電波修正時計では、時刻精度の点では１日に１回受信すれば十分である。このような１日に１回の受信しか行わない時計においても、電力消費低減が求められているが、前記特許文献１では、この１日１回の受信時には十分な時間の受信処理を行っていたため、電力消費の低減効果は必ずしも高くなかった。
【０００７】
また、１日１回の受信時に、必要な情報のみを受信して受信時間を短縮することも考えらえるが、次の理由により、実際の電波修正時計ではこのような制御を行うことができなかった。すなわち、標準電波は伝送速度が極めて遅い信号であり、ＡＧＣ回路が安定動作するまでの時間はどうしても数秒を要し、その分、受信回路の停止後にＡＧＣ電圧が再度、収束して安定動作するまでの起動時間は十数秒程度と長くなってしまう。このことは、特許文献２，３の回路構成を採用した場合でも同様であった。
【０００８】
このため、例えば、特許文献１の午前３時の受信処理のように、３つの時刻データを受信する場合、その受信途中で一時的に受信回路を停止させると、再起動までに時間がかかり、次の時刻データを受信できないおそれがあった。このため、実際の電波修正時計においては、受信中に受信回路を停止することはできず、連続して数分間の受信処理を行っており、その分、受信消費電力も低減することができなかった。
【０００９】
本発明の目的は、上記問題点を解決するものであり、受信回路の動作を停止してからの再起動時間を短くでき、受信回路を間欠的に動作させても不具合が無く、時刻修正に要する受信消費電力を低減できる電波修正時計および電波修正時計の制御方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の電波修正時計は、標準電波を受信して時刻情報を取得して時刻修正を行う電波修正時計であって、前記標準電波を受信する受信部と、前記受信部を制御する制御部とを備え、前記受信部は、前記標準電波の受信信号を増幅し、ゲインを調整可能な増幅回路と、増幅した受信信号を所定の閾値に基づいて二値化して時刻情報を得る二値化回路とを備え、前記制御部は、時刻情報の取得中に、取得する必要がないデータが送信されている間は前記受信部の動作を一時停止させる間欠受信動作で前記受信部を制御し、前記受信部は、一時停止が解除されて動作を再開したときには、前記増幅回路のゲインを一時停止の前の状態から再開することを特徴とする。
【００１１】
本発明では、受信部の動作が一時停止された後に動作を再開する場合、増幅回路のゲインを一時停止の前の状態から再開しているので、受信部の動作が再開された際に、正常な動作に迅速に復帰することができる。このため、受信部の動作が一時停止された際に、ゲインを初期値にリセットしてしまう場合に比べて、受信回路の動作を停止してからの再起動時間を短くでき、受信回路を間欠的に動作させても不具合を無くすことができ、時刻修正に要する受信消費電力を低減させることができる。
【００１２】
本発明において、前記受信部は、前記増幅回路のゲインを制御するオートゲインコントロール回路（ＡＧＣ回路）を備え、前記制御部は、間欠受信動作で一時停止している間、前記ＡＧＣ回路を制御するオートゲインコントロール電圧（ＡＧＣ電圧）を、前記動作停止時点の電圧に保持するとともに、前記一時停止が解除されて動作を再開した際には、前記保持しておいたＡＧＣ電圧に基づいてＡＧＣ回路の動作を再開させることが好ましい。
【００１３】
本発明では、受信部の動作が一時停止されている間も、ＡＧＣ回路のＡＧＣ電圧を動作停止時点の電圧に保持しているので、受信部の動作が再開された際に、正常な動作に迅速に復帰することができる。このため、受信部の動作が一時停止された際に、ＡＧＣ電圧を保持しない場合に比べて、受信回路の動作を停止してからの再起動時間を短くでき、受信回路を間欠的に動作させても不具合を無くすことができ、時刻修正に要する受信消費電力を低減させることができる。
【００１４】
本発明において、前記制御部は、受信部を動作させて、一定サイクルで送信される時刻情報を、複数サイクル分取得する受信制御を行うとともに、前記受信部を間欠受信動作で制御するのは、少なくとも１サイクル分の時刻情報を取得した場合であることが好ましい。
【００１５】
本発明によれば、少なくとも１サイクル分の時刻情報は、通常の受信動作によって受信しているので、毎正分のマーカーを確実に取得できて分同期が取れていることを確実に判断でき、その後の間欠受信動作において分同期を誤判定することを防止でき、間欠受信動作の確実性を増すことができる。
【００１６】
本発明において、前記制御部は、前記標準電波において、分および時の情報が送信されている間は、受信部を動作させ、分および時の情報が送信されていない間は、受信部を一時停止させることが好ましい。
ここで、分および時の情報が送信されていない間とは、例えば、日、月、年、曜等のカレンダー情報が送信されている間である。
【００１７】
標準電波において、分および時の情報が送信されている間のみ受信部を作動すれば、受信部の動作時間を１／３以下に低減でき、受信時の消費電力も大幅に低減することができる。
【００１８】
本発明において、前記制御部は、受信部の動作を再開させたときに、前記増幅回路のゲインを一時停止の前の状態から再開するゲイン保持モードと、前記増幅回路のゲインを予め設定された所定のゲインにリセットするゲインリセットモードとを選択することが好ましい。
例えば、ＡＧＣ回路を用いて増幅回路のゲインを制御している場合には、前記制御部は、受信部の動作を再開させたときに、前記保持しておいたＡＧＣ電圧に基づいてＡＧＣ回路の動作を再開させる電圧保持モード（ゲイン保持モード）と、前記保持しておいたＡＧＣ電圧とは異なる所定のＡＧＣ電圧に基づいてＡＧＣ回路の動作を再開させる電圧リセットモード（ゲインリセットモード）とを選択することが好ましい。
【００１９】
ここで、前記受信部は、受信周波数を変更可能に構成され、前記制御部は、受信周波数が変更された場合には前記ゲインリセットモードを選択し、受信周波数が変更されてない場合には前記ゲイン保持モードを選択することが好ましい。
【００２０】
本発明によれば、例えば受信周波数を変更する場合のように受信条件が変更された場合には、受信信号レベルも大きく変動している可能性が高く、受信部の動作を再開する場合に、増幅回路のゲインを一時停止の前の状態から再開しても、例えば、保持していたＡＧＣ電圧でＡＧＣ回路の動作を再開しても、適切なレベルで受信できるようになるまで、却って時間がかかる場合がある。
これに対し、本発明では、増幅回路のゲインを一時停止の前の状態から再開するゲイン保持モードの他に、前記ゲインを所定値にリセットするゲインリセットモードを選択できるので、受信条件に応じて適切な制御モードを選択でき、その分、適切なレベルで受信できるようになるまでの時間を短くできる。例えば、ＡＧＣ電圧を制御する場合、保持していたＡＧＣ電圧でＡＧＣ回路を動作させる電圧保持モードの他に、ＡＧＣ電圧を所定電圧にリセットしてＡＧＣ回路を動作させる電圧リセットモードを選択できるので、受信条件に応じて適切な制御モードを選択でき、その分、適切なレベルで受信できるようになるまでの時間を短くできる。
特に、受信周波数が変更された場合には、受信信号レベルも変動している可能性が高いため、電圧リセットモードで制御することで、適切な受信処理を迅速に行うことができる。
【００２１】
本発明において、前記ＡＧＣ回路は容量素子を備え、前記受信部の動作が一時停止されている間は、前記容量素子の電位でＡＧＣ電圧を保持することが好ましい。
【００２２】
本発明によれば、ＡＧＣ電圧を保持する場合には、前記容量素子をＡＧＣ回路から切り離す制御を行うだけでよいので、回路構成が簡易になり、ＡＧＣ電圧の保持制御も容易に行うことができる。
【００２３】
本発明は、標準電波を受信して時刻情報を取得して時刻修正を行う電波修正時計の制御方法であって、前記標準電波を受信する受信部と、前記受信部を制御する制御部とを備え、前記受信部は、前記標準電波の受信信号を増幅し、ゲインを調整可能な増幅回路と、増幅した受信信号を所定の閾値に基づいて二値化して時刻情報を得る二値化回路とを備え、前記時刻情報の取得中に、取得する必要がないデータが送信されている間は、前記受信部の動作を一時停止させる間欠受信動作で前記受信部を制御し、前記間欠受信動作で一時停止されている間は、前記増幅回路のゲインを、前記動作停止時点のゲインに保持し、前記一時停止が解除されて受信部の動作が再開された際には、前記保持しておいたゲインに基づいて増幅回路の動作を再開することを特徴とする。
本発明においても、前記電波修正時計と同じ作用効果を奏することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
〔第１の実施の形態〕
以下、本発明の第１の実施の形態に係る電波修正時計１を図面に基づいて説明する。
【００２５】
［電波修正時計１の構成］
電波修正時計１は、図１に示すように、受信手段としてのアンテナ２と、受信回路部３と、制御回路部４と、表示部５と、外部操作部材６と、水晶振動子４８とを備えている。
アンテナ２は、長波標準電波（以下、「標準電波」と称す）を受信し、受信した標準電波を受信回路部３に出力する。
受信回路部３は、アンテナ２にて受信した標準電波の受信信号を復調して、ＴＣＯ（Time Code Out：タイムコード出力）として制御回路部４に出力する。なお、受信回路部３の詳細な説明は、後述する。
【００２６】
制御回路部４は、入力されたＴＣＯをデコードしてＴＣ（タイムコード）を生成し、生成したＴＣに基づいて時刻カウンタ４３の時刻を設定する。また、制御回路部４は、時刻カウンタ４３の時刻を表示部５に表示させる制御をする。さらに、制御回路部４は、受信回路部３に制御信号を出力する。なお、制御回路部４の詳細な説明は、後述する。
【００２７】
表示部５は、制御回路部４の駆動回路部４６により駆動制御され、時刻カウンタ４３でカウントされる時刻を表示させる。この表示部５としては、例えば液晶パネルを備え、液晶パネルに時刻を表示させる構成であってもよく、文字板および指針を備え、制御回路部４により指針を運針させて時刻を表示させる構成であってもよい。
【００２８】
外部操作部材６は、例えばリューズや設定ボタンなどにより構成され、利用者により操作されることで制御回路部４に所定の操作信号を出力する。この操作信号としては、例えば、アンテナ２で受信される標準電波の種類（例えば、日本におけるＪＪＹ、アメリカ合衆国におけるＷＷＶＢ、ドイツにおけるＤＣＦ７７など）を設定する信号や、標準電波を受信して時刻を修正させる手動受信処理を要求する信号などが挙げられる。
【００２９】
基準クロック用の水晶振動子４８は、所定の基準信号（基準クロック、例えば１Ｈｚの信号）を出力するものであり、この水晶振動子４８から出力された基準信号が制御回路部４に入力されている。
【００３０】
［受信回路部の構成］
受信回路部３は、図１に示すように、同調回路３１と、第１増幅回路３２と、バンドパスフィルタ（Band-pass filter，以下、「ＢＰＦ」と略す場合がある）３３と、第２増幅回路３４と、包絡線検波回路３５と、ＡＧＣ（Auto Gain Control）回路３６と、二値化回路３７と、デコード回路３９とを備えて構成されている。この受信回路部３のうち、デコード回路３９を除く、同調回路３１から二値化回路３７により、本発明の受信部３Ａが構成されている。
【００３１】
同調回路３１は、コンデンサを備えて構成され、当該同調回路３１とアンテナ２とにより並列共振回路が構成される。この同調回路３１は、特定の周波数の電波をアンテナ２で受信させる。この同調回路３１により、アンテナ２で受信された標準電波が電圧信号に変換され、第１増幅回路３２に出力される。なお、本実施形態の受信回路部３では、日本の標準電波「ＪＪＹ」の他、アメリカ合衆国の標準電波「ＷＷＶＢ」、ドイツの標準電波「ＤＣＦ７７」、イギリスの標準電波「ＭＳＦ」、中華人民共和国の標準電波「ＢＰＣ」などの各地域における標準電波を受信可能に構成されている。
【００３２】
ここで、時刻情報（タイムコード）は、各国毎に所定の時刻情報フォーマット（タイムコードフォーマット）に合わせて構成されている。
すなわち、図２に示す日本の標準電波（ＪＪＹ）のタイムコードフォーマットでは、１秒ごとに一つの信号が送信され、６０秒で１レコードとして構成されている。つまり、１フレームが６０ビットのデータである。また、データ項目として現時刻の分、時、現在年の１月１日からの通算日、年（西暦下２桁）、曜日および「うるう秒」が含まれている。各項目の値は、各秒毎に割り当てられた数値の組み合わせによって構成され、この組み合わせのＯＮ、ＯＦＦが信号の種類から判断される。なお、図２中「Ｍ」で示されるのは正分（毎分０秒）に対応するマーカーであり、「Ｐ１〜Ｐ５」で示されるのはポジションマーカーであり、予めその位置が定められている信号である。なお、マーカーを示す信号は、約０．２ｍｓのパルス幅の信号であり、各項目においてＯＮ（２進の１）を表す信号は約０．５ｍｓのパルス幅の信号、ＯＦＦ（２進の０）を表す信号は約０．８ｍｓのパルス幅の信号である。
なお、長波標準電波（ＪＪＹ）は、日本では、４０ｋＨｚ（東日本）と６０ｋＨｚ（西日本）で送信が行われているが、各電波のタイムコードフォーマットは同じである。
【００３３】
一方、図３に示すドイツの標準電波（ＤＣＦ７７）のタイムコードフォーマットでは、分、時、日、曜、月、年の各データ項目が設定されている。また、１５秒目まではデータが存在せず、このため、各ポジションマーカＰ１，Ｐ２，Ｐ３やマーカーＭの位置も図２のＪＪＹとは異なっている。さらに、各時刻項目の前に、「Ｒ：予備アンテナ使用」、「Ａ１：通常時間と夏時間の変更予告」、「Ｚ１，Ｚ２：通常時間と夏時間の表示」、「Ａ２：うるう秒の表示」、「Ｓ：時間コードの開始ビット」等の項目が設定されている。
【００３４】
また、図４に示すアメリカの標準電波（ＷＷＶＢ）のタイムコードフォーマットでは、分、時、日、年の各データ項目が設定されている。ＷＷＶＢは、周波数は６０ｋＨｚで西日本のＪＪＹと同じであるが、年情報の位置等がＪＪＹと異なっており、データを解析することでＪＪＹおよびＷＷＶＢを区別することができる。
なお、図示しないがイギリスの標準電波（ＭＳＦ）のタイムコードフォーマットや中華人民共和国の標準電波「ＢＰＣ」も、他の国のものと異なっており、受信した時刻情報（タイムコード）のフォーマット（データ）によりその標準電波がどの出力局のものかを判別することができる。
【００３５】
第１増幅回路３２は、後述するＡＧＣ回路３６から入力する信号に応じてゲインを調整可能に構成されている。そして、ゲインを調整された第１増幅回路３２は、同調回路３１から入力する受信信号を一定の振幅としてＢＰＦ３３に入力するように増幅する。すなわち、第１増幅回路３２は、ＡＧＣ回路３６から入力する信号に応じて、振幅が大きい場合にはゲインを低くし、振幅が小さい場合にはゲインを高くして、受信信号を一定の振幅となるように増幅する。
【００３６】
ＢＰＦ３３は、所望の周波数帯の信号を抽出するフィルタである。すなわち、ＢＰＦ３３を介することにより、第１増幅回路３２から入力した受信信号から搬送波成分以外が除去される。
【００３７】
第２増幅回路３４は、ＢＰＦ３３から入力する受信信号を、固定のゲインでさらに増幅する。
【００３８】
包絡線検波回路３５は、図示しない整流器と、図示しないローパスフィルタ（Low-Pass Filter，ＬＰＦ）とを備えて構成され、第２増幅回路３４から入力した受信信号を整流およびろ波し、ろ波して得られた包絡線信号を、ＡＧＣ回路３６および二値化回路３７に出力する。
【００３９】
［ＡＧＣ回路］
ＡＧＣ回路３６は、包絡線検波回路３５から入力した受信信号に基づいて、第１増幅回路３２にて受信信号を増幅する際のゲインを決定する信号を出力する。
図５にはＡＧＣ回路３６の具体例が示されている。
ＡＧＣ回路３６は、定電流源３６１と定電流源３６２の排他的なスイッチングによってＡＧＣコンデンサ３６３を充放電させることでＡＧＣ電圧を制御する。このＡＧＣ電圧が前記第１増幅回路３２のゲインとなる。
ここで、ＡＧＣコンデンサ３６３は、ＡＧＣ制御に大きな時定数をもたせるために、通常は数μＦの容量が必要となる。このため、ＡＧＣコンデンサ３６３は、ＩＣ内には集積できず、通常、セラミックコンデンサやタンタルコンデンサが使われる。
【００４０】
コンパレータ３６４は、包絡線検波回路３５からの信号を所定の基準電圧と比較し、前記信号が基準電圧より高い場合にはＨｉｇｈ信号、低い場合にはＬｏｗ信号を出力する。コンパレータ３６４の出力は、ＮＯＲ回路３６５に入力されるとともに、ＮＯＴ回路３６６を介してＮＯＲ回路３６７に入力される。また、各ＮＯＲ回路３６５，３６７には、デコード回路３９からＡＧＣＨＬＤ信号も入力されている。
このため、ＡＧＣＨＬＤ信号がＬｏｗであれば、コンパレータ３６４で検出された受信信号レベルに応じて、いずれか一方のＮＯＲ回路３６５，３６７の出力がＨｉｇｈ、他方がＬｏｗとなって、定電流源３６１，３６２が排他的にスイッチングされ、ＡＧＣ電圧が最適な電圧に収束するようになる。
一方、ＡＧＣＨＬＤ信号がＨｉｇｈ信号になると、ＮＯＲ回路３６５，３６７の出力は共にＬｏｗとなり、定電流源３６１，３６２の両方がＡＧＣコンデンサ３６３から切り離され、ＡＧＣコンデンサ３６３のＡＧＣ電圧が保持される。
【００４１】
また、ＡＧＣＨＬＤ信号と、受信部３Ａのオン・オフ制御を行うＰＷＲＯＮ信号とは、ＮＯＲ回路３６８に入力され、このＮＯＲ回路３６８の出力は、スイッチ素子である電界効果トランジスタ３６９に入力される。この電界効果トランジスタ３６９には、プルダウン抵抗３７０が接続されている。
このため、受信部３Ａの停止時つまりＰＷＲＯＮ信号がＬｏｗであり、かつ、ＡＧＣＨＬＤ信号がＬｏｗの場合は、電界効果トランジスタ３６９がオンされ、プルダウン抵抗３７０を介して、ＡＧＣ電圧はＧＮＤ電位に固定され、回路の安定化が図られる。
この状態で受信部３Ａが起動された場合、起動時のＡＧＣ電圧はＧＮＤ電位となり、前記定電流源３６１，３６２の排他的にスイッチングによって、ＡＧＣ電圧はＧＮＤ電位から最適な電圧に収束制御される。
なお、上記条件以外、つまりＰＷＲＯＮ信号＝Ｌｏｗ、かつ、ＡＧＣＨＬＤ信号＝Ｌｏｗの場合以外は、電界効果トランジスタ３６９がオフされてプルダウン抵抗３７０もＡＧＣコンデンサ３６３から切り離される。
【００４２】
さらに、ＡＧＣ回路３６には、リセット回路３７１も設けられている。このリセット回路３７１は、制御信号およびＰＷＲＯＮ信号が入力されるＡＮＤ回路３７２の出力によって作動される。制御信号は、通常はＬｏｗとされているが、受信周波数が切り替えられた際にＨｉｇｈにされる。この制御信号＝Ｈｉｇｈの状態で、ＰＷＲＯＮ信号がＬｏｗからＨｉｇｈに立ち上がると、ＡＮＤ回路３７２の出力がＬｏｗからＨｉｇｈに変化し、リセット回路３７１が作動される。リセット回路３７１は、ＡＧＣ電圧を電位ＶＳＳにリセットするものである。なお、本実施形態では、電位ＶＳＳはＧＮＤ電位と同じに設定されているが、ＧＮＤ電位と異なる電位、例えば、負の電位に設定してもよい。
そして、前記制御信号は、リセット回路３７１が作動されるとＬｏｗに戻るため、リセット回路３７１は受信周波数が切り替えられた直後に１回のみ作動される。
受信周波数の切り替えの際はその前後で入力レベルが大きく変動する場合があり、このような場合に、前記リセット回路３７１でＡＧＣ電圧をリセットすれば、起動時間のばらつきを抑えるのに効果的である。
【００４３】
二値化回路３７は、二値化コンパレータで構成され、包絡線検波回路３５から入力する包絡線信号を、所定の閾値（基準電圧）と比較して二値化し、この二値化信号すなわちＴＣＯ信号を出力する。
【００４４】
具体的に、二値化回路３７は、包絡線信号の電圧が基準電圧を上回っている場合にはＨｉｇｈレベル（ハイレベル）の電圧を有する信号を、また、包絡線信号の電圧が基準電圧を下回っている場合には、Ｈｉｇｈレベルの信号より電圧値の低いＬｏｗレベル（ローレベル）の信号を、ＴＣＯ信号として、制御回路部４のＴＣＯデコード部４１に出力する。なお、包絡線信号の電圧が基準電圧を上回っている場合にはＬｏｗレベルを、包絡線信号の電圧が基準電圧を下回っている場合にはＨｉｇｈレベルの信号を、ＴＣＯ信号として、制御回路部４のＴＣＯデコード部４１に出力するように構成することも可能である。
【００４５】
デコード回路３９は、後述する制御回路部４と、シリアル通信線ＳＬを介して接続されている。そして、このデコード回路３９は、制御回路部４から入力する制御信号およびクロック信号をデコードし、受信部３Ａのパワーオン・オフ制御と、ＡＧＣ回路３６のＡＧＣ電圧を保持するＡＧＣホールド制御とを行う。
【００４６】
［制御回路部の構成］
制御回路部４は、前述のように、受信回路部３の動作を制御するものであり、具体的に、受信回路部３のデコード回路３９に対して、受信回路部３のパワーオン・オフ制御と、ＡＧＣ回路３６のＡＧＣ電圧のホールド制御とを行う制御信号を出力する。また制御回路部４は、二値化回路３７から入力するＴＣＯ信号をデコードして、デコードされて生成したタイムコードに基づいて、時刻カウンタ４３の時刻を設定する。さらには、制御回路部４は、時刻カウンタ４３の時刻を表示部５に表示させる制御をする。
この制御回路部４は、図１に示すように、タイムコードデコード手段としてのＴＣＯデコード部４１と、記憶部４２と、時刻カウンタ４３と、駆動回路部４６と、制御部４７とを備えて構成されている。なお、制御部４７には、前記水晶振動子４８から出力された基準信号が入力されている。
【００４７】
ＴＣＯデコード部４１は、受信回路部３の二値化回路３７から入力するＴＣＯ信号をデコードして、当該ＴＣＯ信号に含まれる日付情報および時刻情報等を有するタイムコード（ＴＣ）を抽出する。そして、ＴＣＯデコード部４１は、抽出したＴＣを制御部４７に出力する。
具体的には、ＴＣＯデコード部４１は、ＴＣＯ信号の波形を認識し、所定のパルス幅（例えば１Ｈｚ）に対する受信パルスデューティを計測する。そして、この受信パルスデューティの違いによりＴＣＯ信号からＴＣを認識する。例えば、日本国内において用いられる標準電波（ＪＪＹ）では、１秒のパルス幅に対して、ハイレベル信号のパルス幅が０．５秒である場合（つまり、デューティが５０％である場合）、「１」の信号（１信号）を認識する。また、１秒のパルス幅に対して、ハイレベル信号のパルス幅が０．８秒である場合（つまり、デューティが８０％である場合）、「０」の信号（０信号）を認識する。１秒のパルス幅に対して、ハイレベル信号のパルス幅が０．２秒である場合（つまり、デューティが２０％である場合）、「Ｐ」信号（Ｐ信号）を認識する。そして、ＴＣＯデコード部４１は、これら認識した１信号、０信号、およびＰ信号の並びにより所定のＴＣを認識する。
【００４８】
なお、上記において、ＪＪＹにおけるＴＣの認識を例示したが、受信された標準電波が他の種類である場合、それぞれの電波に対応するデューティにより、ＴＣを認識する。例えば、アメリカ合衆国における標準電波（ＷＷＶＢ）では、デューティが５０％である場合１信号、デューティが２０％である場合０信号、デューティが８０％である場合Ｐ信号を認識する。また、ドイツにおける標準電波（ＤＣＦ７７）では、デューティが８０％である場合１信号、デューティが９０％である場合０信号を認識し、イギリスにおける標準電波（ＭＳＦ）では、デューティが８０％である場合１信号、デューティが９０％である場合０信号、デューティが５０％である場合Ｐ信号を認識する。
【００４９】
記憶部４２は、制御回路部４による受信回路部３の制御等に必要な各種データやプログラム等を記憶するメモリである。このような記憶部４２は、電波修正時計１の製造時に設定され、受信回路部３で受信する標準電波に関する電波データが記録される電波データテーブルを記憶している。
この電波データテーブルは、電波種類データと、電波種類毎のタイムコードフォーマットとが関連付けられて構成される電波データを１つのレコードとし、これらの電波データを複数記録するテーブル構造に構築されている。
ここで、電波種類データは、受信回路部３にて受信される標準電波の種類に関する情報であり、例えば、ＪＪＹ、ＷＷＶＢ、ＤＣＦ７７、ＭＳＦなどが記録されている。
タイムコードフォーマットは、電波種類データにて特定される標準電波に含まれるＴＣ（タイムコード）のフォーマット、つまり、年月日時分の各データがどのような順番やサイズで記憶されているかが記録されている。
【００５０】
また、記憶部４２には、図６に示すように、受信した時刻データ４２１が記憶されている。本実施形態では、最大７回の受信時刻データを記憶可能に構成されている。例えば、標準電波は１分毎で時刻データを送信しているため、最大７分の受信を行えば、７回分の時刻データを取得できる。この際、各時刻データは、１分ずつ異なる時刻データとなる。
【００５１】
時刻カウンタ４３は、水晶振動子４８から出力される基準信号に基づいて、時間をカウントするものであり、図７に示すように、内部時刻データ用の時刻カウンタ４３１と、時計表示時刻データ用の時刻カウンタ４３２とを備えている。
具体的には、各カウンタ４３１，４３２は、それぞれ、秒をカウントする秒カウンタ、分をカウントする分カウンタ、時をカウントする時カウンタを備えている。
秒カウンタは、例えば水晶振動子４８から１Ｈｚの基準信号が出力されている場合、その信号を６０カウントつまり６０秒でループするカウンタである。分カウンタは、１Ｈｚの基準信号を６０回計数したところで１カウントし、６０カウント、すなわち６０分でループするカウントである。時カウンタは、１Ｈｚの基準信号を３６００回計数したところで１カウントし、２４カウント、すなわち２４時間でループするカウントである。
なお、分カウンタは、秒カウンタが６０カウントするごとに秒カウンタから分カウンタに信号を出力して分カウンタをカウントアップさせる構成としてもよい。同様に、時カウンタは、分カウンタが６０カウントするごとに分カウンタから時カウンタに信号を出力され、時カウンタをカウントアップさせる構成としてもよい。
【００５２】
そして、内部時刻データ用の時刻カウンタ４３１は、時刻情報の受信に成功した場合には、受信した時刻データで更新され、それ以外は基準信号でカウントアップされる。
また、時計表示時刻データ用の時刻カウンタ４３２は、通常は内部時刻データ用の時刻カウンタ４３１と同じカウンタ値とされているが、利用者によって時差表示設定がされた場合には、利用者が設定した時差が加算される。例えば、日本から海外に移動する際に、日本において電波受信で電波修正時計１を修正した後、時差を設定して現地時刻を表示する場合には、前記カウンタ４３１，４３２は、時差分だけカウンタ値が相違することになる。
【００５３】
ここで、ＪＪＹのタイムコードフォーマットでは、図２に示すように、１秒ごとに一つの信号が送信され、６０秒で１レコードとして構成されている。つまり、１フレームが６０ビットのデータである。また、データ項目として分、時の現時刻情報と、現在年の１月１日からの通算日、年（西暦下２桁）、曜日等のカレンダー情報とが含まれている。各項目の値は、各秒毎に割り当てられた数値の組み合わせによって構成され、この組み合わせのＯＮ、ＯＦＦが信号の種類から判断される。
なお、時分のデータをチェックするためのパリティビットは、日と年との間に設けられている。従って、上記パリティビットを受信してチェックする場合には、図８の例１に示すように、正分の立ち上がり（毎０秒）を示すマーカーから３７秒まで受信すればよい。
一方、前回の受信からそれほど時間が経過していない場合や、複数の受信データから時分データをチェックできる場合など、分時のパリティビットを受信する必要がなければ、図８の例２に示すように、分時のデータの約２０ビット（約２０秒）だけ受信すればよい。
従って、従来のように、６０ビット（６０秒）分のデータを受信した場合に比べて、例１であれば受信時間を約２／３にでき、受信に要する消費電力も約２／３にできる。
また、例２であれば、受信時間を約１／３にでき、受信に要する消費電力も約１／３にできる。
【００５４】
駆動回路部４６は、制御部４７から出力される時刻表示制御信号に基づいて、表示部５の表示状態を制御し、表示部５に時刻を表示させる制御をする。例えば、表示部５が液晶パネルを有し、液晶パネルに時刻を表示させる構成である場合、駆動回路部４６は、時刻表示制御信号に基づいて、液晶パネルを制御し、液晶パネルに時刻を表示させる制御をする。また、表示部５が文字板および指針を有する構成である場合、駆動回路部４６は、指針を駆動させるステッピングモータに、パルス信号を出力し、ステッピングモータの駆動力により指針を運針させる制御をする。
【００５５】
制御部４７は、水晶振動子４８から入力されるクロック信号に基づいて駆動し各種制御処理を実施する。すなわち、制御部４７は、ＴＣＯデコード部４１から入力されるＴＣを、時刻カウンタ４３に出力し、時刻カウンタ４３のカウントを修正する制御をする。また、制御部４７は、時刻カウンタ４３にてカウントされる時刻を表示部５に表示させる旨の時刻表示制御信号を駆動回路部４６に出力する。
【００５６】
さらに、制御部４７は、受信回路部３のデコード回路３９に、受信部３Ａのパワーオン・オフを制御する制御信号ＰＷＲＯＮと、ＡＧＣ回路３６のＡＧＣ電圧を保持する制御信号ＡＧＣＨＬＤを出力する。
具体的には、制御部４７は、予め設定された定時受信時刻になった場合や、外部操作部材６で手動受信が指示された場合には、受信部３Ａをパワーオンする制御信号を送信して受信部３Ａを作動し、受信処理を開始する。そして、この受信処理時に、後述するように、所定のタイミングでパワーオフする制御信号を送信し、受信部３Ａを一時停止させる。
また、このパワーオン、パワーオフに前後して、ＡＧＣ回路３６のＡＧＣ電圧を保持する制御信号ＡＧＣＨＬＤを出力し、受信部３Ａが一時停止中はＡＧＣ電圧を保持し続けるようにしている。
【００５７】
なお、制御部４７と、デコード回路３９とは、前述のように、シリアル通信線ＳＬにより接続され、制御信号は、シリアル通信線ＳＬを介してデコード回路３９に入力される。
ここで、制御部４７と受信回路部３とのシリアル通信においては、制御部４７と受信回路部３との間で双方向通信が可能な２線の同期式インターフェースを用いて、それぞれによる双方向のシリアル通信を行うようにしてもよい。このような場合、制御部４７から受信回路部３に制御信号を出力した後、当該受信回路部３が、受信および認識した制御信号を制御部４７に再度転送し、制御部４７にて出力した制御信号と入力した制御信号とのデータの差異を確認することで、より信頼性の高いシリアル通信を行うことができる。
【００５８】
［電波修正時計の時刻修正動作］
次に、上記のような電波修正時計１における、標準電波による時刻修正動作について説明する。
図９は、電波修正時計１の時刻修正動作を示すフローチャートである。
図９において、電波修正時計１の制御部４７は、外部操作部材６から手動受信処理を実施する旨の操作信号が入力されたり、予め設定された自動受信時刻となったことを認識すると、受信処理を開始する（Ｓ１）。
【００５９】
このＳ１では、アンテナ２にて受信された標準電波を、同調回路３１にて電圧信号（受信信号）に変換する。そして、第１増幅回路３２、バンドパスフィルタ３３、第２増幅回路３４、包絡線検波回路３５により、受信信号を所定レベルに増幅し、所望の周波数帯域の信号を抽出し、整流およびろ波して包絡線信号とする。さらに、この包絡線信号を二値化回路３７により二値化してＴＣＯ信号とし、このＴＣＯ信号を制御回路部４に出力させる。
【００６０】
次に、制御部４７は、入力されたＴＣＯ信号の立ち上がり（あるいは立ち下がり）エッジの検出を行い、各パルスの幅を判別できるか、つまり秒同期がＯＫであるか否かを判断する（Ｓ２）。
Ｓ２で秒同期ができるようになっていれば、制御部４７は、毎正分のマーカーを取得（認識）して、分同期を確立できたかを判断する（Ｓ３）。
【００６１】
Ｓ３で分同期を確立できていれば、制御部４７は、予め設定された回数分の受信ができたか否かを判定する（Ｓ４）。すなわち、標準電波では、１分毎に１つの時刻データが受信され、この受信時刻データ数（回数）を制限しておかないと、受信処理が長時間継続して消費電力も増大する。このため、本実施形態では、１度の受信処理において、Ｎ回分（例えば７回）の時刻データを受信したら、受信処理を終了するようにしている。このようにすることで、受信時間は最大でもＮ分（例えば７分）となり、受信時間がそれ以上長くなることを防止できる。
【００６２】
Ｓ４でＮ回の受信が終了していない場合、制御部４７は、分時情報のみを受信するように間欠受信動作を行う（Ｓ５）。
間欠受信動作では、制御部４７は、ＰＷＲＯＮ信号を制御して、図８の例２のように、分時の情報が送信されている０〜２０秒の間のみ受信部３Ａを動作し、その他の情報が送信されている間は受信部３Ａを停止する制御を行う。
同時に、制御部４７は、ＡＧＣＨＬＤ信号を制御して、受信部３Ａを停止する直前のＡＧＣ電圧を保持し、受信部３Ａの動作を再開した直後にＡＧＣ電圧の保持を終了する制御を行う。
さらに、制御部４７は、ＡＮＤ回路３７２に入力される制御信号を制御し、ゲインリセットモード（前記制御信号がＨｉｇｈ）またはゲイン保持モード（前記制御信号がＬｏｗ）を選択する。
【００６３】
このように、受信部３Ａの停止中、ＡＧＣ電圧を保持しておくと、受信部３Ａを再動作させた際の起動性は１〜２秒以内に改善される。この理由を図１０に基づいて説明する。
図１０において、元の波形は、アンテナ２で受信した標準電波の波形である。包絡線検波回路３５は、この波形の包絡線を抜き出すものである。ＰＷＲＯＮ信号がＨｉｇｈになると、受信部３Ａが動作する。ＡＧＣ回路３６は、波形の振幅を一定範囲に保つため、ＡＧＣ電圧を調整して第１増幅回路３２のゲイン（増幅率）を調整する。標準電波は振幅変調されるため、二値化回路３７で正確に二値化するにはＡＧＣ回路３６は重要である。ＡＧＣ回路３６では、ＡＧＣ電圧が高いとゲインを大きくするように制御される。ＰＷＲＯＮ信号がＨｉｇｈになり、ＡＧＣＨＬＤ信号がＬｏｗであれば、ＡＧＣコンデンサ３６３が充電され、ＡＧＣ電圧は上昇して増幅回路３２のゲインを上げていく。すると、包絡線検波回路３５の出力も大きくなり、二値化回路３７の閾値を超えるとＴＣＯが出力され始める。
このＰＷＲＯＮ信号が立ち上がってＨｉｇｈになってから、ＴＯＣが出力され始めるまでの時間が起動時間であり、通常、数秒から数十秒かかる。これは、標準電波のデータ転送速度が１ｂｐｓと低速のため、ＡＧＣ回路３６の応答速度を速くすることができず、ＡＧＣ電圧の収束に時間がかかるためである。
【００６４】
図１０においても、ＡＮＤ回路３７２に入力される制御信号がＨｉｇｈとされたゲインリセットモードにおいて、ＡＧＣＨＬＤ信号がＬｏｗの状態で、ＰＷＲＯＮ信号がＬｏｗからＨｉｇｈに立ち上がると、リセット回路３７１によってＡＧＣ電圧がＶＳＳにリセットされる。この状態からＡＧＣ回路３６が動作すると、ＡＧＣ電圧が徐々に上昇し、増幅回路３２のゲインも連動して増加して包絡線検波回路３５の出力も徐々に上昇する。そして、元の波形の振幅が大きな部分の包絡線信号が、二値化回路３７の閾値を超えるレベルになるまで、つまりＡＧＣ電圧が適切なレベルにほぼ収束して、ＴＯＣが出力され始めるまでの起動時間は、数秒から数十秒かかる。
一方、ＡＮＤ回路３７２に入力される制御信号がＬｏｗとされたゲイン保持モードにおいて、ＡＧＣＨＬＤ信号がＨｉｇｈになれば、ＡＧＣ電圧をその際の電圧に維持することができる。この状態でＰＷＲＯＮ信号がＬｏｗからＨｉｇｈに変化すると、ＡＧＣ電圧がほぼ収束レベルに維持されており、包絡線検波回路３５の出力も、直ちに閾値と適切に比較可能なレベルになり、起動時間も１，２秒以内と大幅に改善される。
【００６５】
制御部４７は、Ｓ５の間欠受信動作で取得した１回目の受信時刻データ（分時）を記憶部４２に記憶し、取得した時刻データの整合性がとれているかを判断する（Ｓ６）。この整合性の判断方法としては、例えば、内部時刻データ用時刻カウンタ４３１のカウンタ値と比較したり、複数回受信した時刻データ同士を比較して判断すればよい。本実施形態では、３つの時刻データを取得し、各時刻データが所定の時刻差、つまり１分間隔で時刻データを取得した場合には、各時刻データが１分毎ずれていれば正しい時刻データであると判断する。
従って、１回目の受信時刻データのみが取得できている場合、Ｓ６は「Ｎｏ」と判断され、Ｓ４に戻る。Ｓ４では、まだＮ回の受信が終了していないため、Ｓ５の間欠受信動作を継続する。
【００６６】
制御部４７は、このような制御を繰り返し、３回分の受信データが取得でき、Ｓ６で整合性がとれていることを確認できると、受信回路部３のデコード回路３９に制御信号を送り、ＰＷＲＯＮ信号をＬｏｗにして、受信部３Ａを停止して受信を終了する（Ｓ７）。
その後、制御部４７は、受信した時刻データに基づいて時刻カウンタ４３を修正し、駆動回路部４６を介して表示部５の時刻表示を修正する（Ｓ８）。
その後、制御部４７は、水晶振動子４８からの基準信号に基づいて時刻カウンタ４３を更新し、駆動回路部４６を駆動して通常運針を行う（Ｓ９）。
【００６７】
一方、制御部４７は、Ｓ２，Ｓ３で「Ｎｏ」と判断された場合と、Ｓ４で「Ｙｅｓ」と判断された場合には、例えば、電波の受信状態が悪く、正しい時刻データを取得できない状態である可能性が高いため、受信部３Ａを停止して受信を終了する（Ｓ１０）。そして、正しい時刻データが取得できていないため、時刻修正を行わずに通常運針に戻る（Ｓ９）。
【００６８】
［第１実施形態の作用効果］
本実施形態の電波修正時計１では、受信部３Ａの停止中にＡＧＣ電圧を保持するＡＧＣホールド機能を備えているため、受信部３Ａを停止状態から作動状態に復帰させた際に、ＡＧＣ電圧を一旦リセットする場合に比べて迅速に起動することができる。
このため、時刻データの受信処理時に、受信部３Ａを間欠的に動作させても起動が遅れてタイムコードの取得抜けが発生するなどの不具合を防止できる。
ここで、例えば、標準電波を１日に１回受信する場合のような通常の受信処理は、水晶振動子４８の精度などから分時のみのデータを取得できれば正しい時刻に修正できる。本実施形態では、受信部３Ａの再起動を迅速にできるため、１分間のタイムコードフォーマットにおいて、分時のデータのみを受信し、その他のデータ送信時は受信部３Ａを停止している。このため、時刻修正に要する受信消費電力を低減することができる。例えば、日本の標準電波ＪＪＹを受信する場合、分時のデータのみ受信する場合、受信部３Ａを２０秒間作動させればよい。従って、１分間の受信を行っていた従来例に比べ、受信時間を約１／３にでき、消費電力も約１／３に低減できる。
【００６９】
受信回路部３は、デコード回路３９を備え、デコード回路３９にて制御回路部４から入力された制御信号をデコードし、デコードされた制御信号を受信部３Ａに出力している。
このため、デコード回路３９が制御信号をデコードするので、制御回路部４から出力される制御信号を簡易な信号に設定することができ、通信される信号の信頼性を向上させることができる。
【００７０】
受信回路部３と制御回路部４とは、シリアル通信線により接続されている。このため、受信回路部３および制御回路部４をパラレル通信回路で接続する場合に比べて、通信線の数を減らすことができ、電波修正時計１における回路構成をより簡略化することができる。また、制御回路部４から受信回路部３にシリアル通信線を介して制御信号をシリアル出力することで、通信速度をより高速化することができる。さらには、制御回路部４と受信回路部３とを一対のシリアル通信線で接続し、双方向通信が可能な構成とすることで、制御部４７から受信回路部３に制御信号を出力した後、当該受信回路部３が、受信および認識した制御信号を制御部４７に再度転送し、制御部４７にて出力した制御信号と入力した制御信号とのデータの差異を確認することができる。このような構成にすることで、より信頼性の高いシリアル通信を行うことができる。
【００７１】
〔第２実施形態〕
次に、本発明の第２実施形態について、図１１のフローチャートを参照して説明する。なお、以下の各実施形態において、前述した他の実施形態と同一または同様の構成については、同一符号を付し、説明を省略または簡略する。
第１実施形態では、時刻データの受信をすべて間欠受信動作Ｓ５で行っていた。これに対し、第２実施形態は、最初から間欠受信動作Ｓ５を行うのではなく、確実性を期すために、１回目の受信データを取得する１サイクル目（１回目）の受信は、カレンダー情報（通算日、年、曜）も含めて１分のすべてのデータを受信する点が相違する。その他の処理は、前記第１実施形態と同じであるため、説明を省略する。
【００７２】
第２実施形態において、制御部４７は、図１１に示すように、受信処理をスタート（Ｓ１）すると、秒同期がＯＫであるかを判断する（Ｓ２）。制御部４７は、秒同期がＯＫであれば、マーカー取得ができて分同期がＯＫであるか判断する（Ｓ３）。
制御部４７は、分同期がＯＫであれば、通常の受信動作を１データ分、つまり１分間だけ行う（Ｓ２１）。そして、この通常受信動作Ｓ２１で取得した時刻データを、内部時刻データ用時刻カウンタ４３１のデータと比較し、その整合性がＯＫであるかを判断する（Ｓ２２）。
【００７３】
Ｓ２２で整合性がＯＫであれば、前記第１実施形態と同じＳ４〜Ｓ９の処理を行う。すなわち、第２実施形態では、２回目以降の受信は間欠受信動作Ｓ５で行い、分時データのみを受信する。そして、制御部４７は、Ｓ４で予め設定したＮ回（例えば７回）の受信が終了しているかをチェックし、７回受信するまでに、取得した３回の受信データで整合性がＯＫとなれば（Ｓ６）、受信に成功したとみなして受信を終了し（Ｓ７）、時刻修正を行い（Ｓ８）、通常運針に移行する（Ｓ９）。従って、制御部４７は、最初の３回の受信データで整合性が確認できれば、３個の時刻データを受信した時点で受信処理も終了する。
【００７４】
一方、制御部４７は、Ｓ２，Ｓ３，Ｓ２２で「Ｎｏ」の場合や、Ｓ４で「Ｙｅｓ」の場合には、時刻修正を行わずに受信を終了する（Ｓ１０）。
【００７５】
このような第２実施形態によれば、前記第１実施形態と同じ作用効果を奏することができる。
さらに、最初の１回目のデータは、通常の受信動作（Ｓ２１）によって、１サイクル分（１分間）のデータを受信しているので、毎正分のマーカーを確実に取得できて確実に分同期が取れていることを判断でき、間欠受信の確実性を増すことができる。
すなわち、ＪＪＹにおいて、分同期は、マーカーが２つ連続して入力されたか否かで判断できる。但し、信号状態によっては、他の信号をマーカーと誤判断する可能性があり、フレームマーカーの取得のみでは分同期も誤判定する可能性がある。
これに対し、本実施形態では、１回目は１サイクル分のデータを取得しているので、分同期も確実に判定でき、間欠受信の確実性も向上できる。
【００７６】
〔第３実施形態〕
次に、本発明の第３実施形態について説明する。
第３実施形態の電波修正時計１は、受信する電波を自動的に変更できるように構成されたものである。具体的には、第３実施形態の電波修正時計１は、日本の標準電波ＪＪＹにおいて、４０ｋＨｚの電波と、６０ｋＨｚの電波とを自動的に切り替えて受信するように制御される。
【００７７】
このような電波修正時計１では、図１２に示すように、受信処理がスタートすると（Ｓ１）、Ｓ２〜Ｓ９まで前記第１実施形態と同じ処理が行われる。この際、受信周波数は前回の受信時の周波数に設定される。
ここで、Ｓ２，Ｓ３で「Ｎｏ」、Ｓ４で「Ｙｅｓ」と判定された場合は、受信場所を移動したなどにより、受信可能な電波の種類が変更されている可能性がある。このため、制御部４７は、図１３に示すように、周波数の切り替え、同調周波数変更、リセット回路３７１によるＡＧＣ電圧のリセットの各処理を実行する（Ｓ３１）。
すなわち、例えば、図１２の受信処理では、４０ｋＨｚの周波数に同調するように設定されていた場合、Ｓ３１では６０ｋＨｚの周波数に同調するように設定が変更される。
【００７８】
また、受信する電波の種類が変更されることで、受信信号レベルも大きく異なっている可能性が高く、ＡＧＣ電圧を保持する必要が無いため、制御部４７は、Ｓ３１においてＡＧＣ電圧をＶＳＳに初期化し、最初のステップ（秒同期の確認処理Ｓ２）から受信処理を開始する。すなわち、制御部４７は、受信電波が変更されると、ＡＮＤ回路３７２に入力される制御信号をＨｉｇｈとしてゲインリセットモードに移行し、この状態でＰＷＲＯＮ信号がＬｏｗからＨｉｇｈに変化して、一時停止されていた受信部３Ａの動作が再開されると、リセット回路３７１が作動してＡＧＣ電圧をＶＳＳに初期化する。その後は、前記第１実施形態と同じ各処理Ｓ２〜Ｓ１０を実行する。
【００７９】
このような第３実施形態によれば、前記第１実施形態と同じ作用効果を奏することができる。
さらに、異なる標準電波を受信する場合には、Ｓ３１において自動的に同調周波数などを切り替え、かつ、リセット回路３７１によってＡＧＣ電圧をリセットしているので、複数の標準電波を受信可能な電波修正時計１において、自動的に適切な電波を受信でき、かつ、受信周波数の変更によって受信レベルが大きく変動しても、ＡＧＣ電圧を比較的迅速に適切なレベルに収束させることができる。
【００８０】
［変形例］
なお、本発明は、前記各実施形態に限らない。
例えば、ＡＧＣ回路３６は、図５に示す構成のものに限らない。例えば、ＡＧＣ回路３６の機能は、ロジック回路を用いて実現するものに限らず、ソフトウエア制御で構成してもよい。
またＡＧＣ電圧の保持は、より確実性を増すため、Ａ／Ｄコンバータと記憶回路を使った構成でも良く、これ以外の回路構成でもよい。Ａ／Ｄコンバータを用いた場合には、デジタル的に処理するのでＡＧＣ電圧の保持時間の制約がなく、長期間の保持が可能となり、またＡＧＣ電圧の精度も向上できる。
【００８１】
また、ＡＧＣ電圧の起動時の所定の電圧はＶＳＳ電位でなくともよく、定電圧であるＶＲＥＧでも構わない。この場合、ＡＧＣコンデンサ３６３をＧＮＤに接続するときと反対に、入力信号が大きい強電界環境での起動時間が短くなる。その場合、プルダウン抵抗３７０は、ＧＮＤではなくＶＲＥＧに接続されプルアップ抵抗とする構成でもよいし、ＰＷＲＯＮ信号がＬｏｗからＨｉｇｈに切り替えられた瞬間に、ＡＧＣコンデンサ３６３をＶＲＥＧに接続してＡＧＣコンデンサ３６３を急速充電するようなスイッチを設ける構成でも良い。
【００８２】
さらに、本発明は、増幅回路３２のゲインをＡＧＣ回路３６のＡＧＣ電圧で制御するものに限らない。要するに、制御部４７において、増幅回路３２のゲインを制御し、受信部３Ａを一時停止状態から再度作動させる場合に、一時停止前のゲインで動作を再開できればよい。
【００８３】
さらに、電波修正時計１の受信対象となる標準電波は、日本のＪＪＹに限らず、図３，４に示すように、各国の標準電波を受信するように構成してもよい。この場合、分時のデータを受信するための受信動作を行う期間は、各国の標準電波のタイムコードフォーマットに応じて設定すればよい。
【００８４】
また、前記各実施形態の間欠受信動作Ｓ５は、図８の例２に示すように、分時のデータのみを受信するようにしていたが、分時データのパリティも受信するようにしてもよい。この場合、図８の例１に示すように、マーカーからパリティビットまで約４０秒間連続して受信動作を行ってもよいし、分時のデータを受信後、一旦、受信部３Ａを停止し、パリティビットを受信する際に受信部３Ａを再動作させ、その後、受信部３Ａを停止するようにしてもよい。
【００８５】
さらに、モータによって指針を駆動するアナログウォッチの場合、時針および分針のステップ運針は、間欠受信動作において受信部３Ａが停止している間に行うようにしてもよい。ウォッチの場合、モータコイルとアンテナ２との距離を十分に離すことができないため、運針のためにモータパルスが出力されるとモータコイルから磁界が発生し、その磁界がアンテナ２に飛び込んでノイズとなる可能性がある。従って、モータの駆動時に受信部３Ａを停止していれば、モータコイルによるノイズの影響を受けることがなく、正しい時刻データを受信できる。
【００８６】
また、モータによって指針を駆動するアナログウォッチの場合、時針および分針のステップ運針は、受信動作中であっても、ＡＧＣ電圧を保持している間に行うようにしてもよい。すなわち、ＡＧＣ電圧を保持していないと、モータコイルからのノイズによって受信信号のレベルが変動するため、ＡＧＣ電圧も大きく変動する可能性がある。例えば、ノイズによって受信信号のレベルが見かけ上大きくなると、制御部４７は、増幅回路３２のゲインを下げようとしてＡＧＣ電圧を下げすぎてしまい、正常のレベルに復帰するまでに時間がかかり、その間のパルスを正しく二値化できず、データ抜けが生じる場合がある。
これに対し、受信動作中でも、ＡＧＣ電圧を保持している間に運針すれば、ノイズの影響でＡＧＣ電圧が変動することを防止でき、正しいＴＣＯを出力することができる。
【００８７】
本発明の受信処理は、予め設定された時刻に受信する自動受信の場合に限らず、外部操作部材６の操作による手動受信時に行ってもよい。また、自動受信を行う条件としては、予め決められた時刻に受信を行う定時受信に限らず、例えば、太陽電池や紫外線センサ等を利用した屋外検出によって１日に１回の受信処理を行うように設定してもよい。
【００８８】
その他、本発明の実施の際の具体的な構造および手順は、本発明の目的を達成できる範
囲で他の構造などに適宜変更できる。
【図面の簡単な説明】
【００８９】
【図１】第１実施形態に係る電波修正時計の構成を示すブロック図である。
【図２】日本における標準電波「ＪＪＹ」のタイムコードフォーマットを説明する図である。
【図３】ドイツにおける標準電波「ＤＣＦ７７」のタイムコードフォーマットを説明する図である。
【図４】アメリカにおける標準電波「ＷＷＶＢ」のタイムコードフォーマットを説明する図である。
【図５】ＡＧＣ回路の構成を示す回路図である。
【図６】記憶部の構成を示すブロック図である。
【図７】時刻カウンタの構成を示すブロック図である。
【図８】受信期間の例を例示する説明図である。
【図９】電波修正時計の時刻修正動作を示すフローチャートである。
【図１０】標準電波に含まれるＴＣに係る元の波形、ＰＷＲＯＮおよびＡＧＣＨＬＤ信号の波形、ＡＧＣ電圧およびタイムコードの波形を示す図である。
【図１１】第２実施形態の電波修正時計の時刻修正動作を示すフローチャートである。
【図１２】第３実施形態の電波修正時計の時刻修正動作を示すフローチャートである。
【図１３】図１２の続きの動作を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００９０】
１…電波修正時計、３…受信回路部、３Ａ…受信部、４…制御回路部、６…外部操作部材、３２…第１増幅回路、３５…包絡線検波回路、３７…二値化回路、３９…デコード回路、４１…ＴＣＯデコード部、４２…記憶部、４３…時刻カウンタ、４６…駆動回路部、４７…制御部。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、時刻情報を有する標準電波を受信し、受信した標準電波に基づいて時刻を修正する電波修正時計、およびその制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、標準電波を受信可能な電波修正時計が知られている（例えば、特許文献１参照）。
特許文献１には、１日に１回の受信時（午前３時）は、十分な時間、例えば３分間の受信処理を行ってタイムコードの全情報を得るが、午前３時以外の正時には、タイムコードの一部のみを受信して受信時間を短時間とすることで電力消費の無駄を除く時計が開示されている。
【０００３】
ところで、標準電波は振幅変調であり、電波時計の受信回路は、まず、オートゲインコントロール回路（ＡＧＣ回路、Automatic Gain Control）で増幅回路のゲインを調整して受信した信号レベルを所望のレベルに調整する必要がある。従って、電波時計では、レベル調整された受信信号の包絡線信号をフィルタなどで抜き出した後、比較器（コンパレータ）で包絡線信号と基準電圧とを比較して二値化し、タイムコード信号ＴＣＯ（Time Code Out)を得て、時刻情報を入手し、時刻表示を行っている。
【０００４】
このような受信回路において、ＡＧＣ回路が安定動作するまでの時間を短縮する回路構成も提案されている（例えば、特許文献２，３参照）。
【０００５】
【特許文献１】特開平7-198878号公報
【特許文献２】特開2005-210266号公報
【特許文献３】特開2004-151055号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１は、午前３時での受信処理では、十分な時間の受信処理を行っていたため、電力消費の低減効果は必ずしも高くないという問題があった。すなわち、近年の電波修正時計では、時刻精度の点では１日に１回受信すれば十分である。このような１日に１回の受信しか行わない時計においても、電力消費低減が求められているが、前記特許文献１では、この１日１回の受信時には十分な時間の受信処理を行っていたため、電力消費の低減効果は必ずしも高くなかった。
【０００７】
また、１日１回の受信時に、必要な情報のみを受信して受信時間を短縮することも考えらえるが、次の理由により、実際の電波修正時計ではこのような制御を行うことができなかった。すなわち、標準電波は伝送速度が極めて遅い信号であり、ＡＧＣ回路が安定動作するまでの時間はどうしても数秒を要し、その分、受信回路の停止後にＡＧＣ電圧が再度、収束して安定動作するまでの起動時間は十数秒程度と長くなってしまう。このことは、特許文献２，３の回路構成を採用した場合でも同様であった。
【０００８】
このため、例えば、特許文献１の午前３時の受信処理のように、３つの時刻データを受信する場合、その受信途中で一時的に受信回路を停止させると、再起動までに時間がかかり、次の時刻データを受信できないおそれがあった。このため、実際の電波修正時計においては、受信中に受信回路を停止することはできず、連続して数分間の受信処理を行っており、その分、受信消費電力も低減することができなかった。
【０００９】
本発明の目的は、上記問題点を解決するものであり、受信回路の動作を停止してからの再起動時間を短くでき、受信回路を間欠的に動作させても不具合が無く、時刻修正に要する受信消費電力を低減できる電波修正時計および電波修正時計の制御方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の電波修正時計は、標準電波を受信して時刻情報を取得して時刻修正を行う電波修正時計であって、前記標準電波を受信する受信部と、前記受信部を制御する制御部とを備え、前記受信部は、前記標準電波の受信信号を増幅し、ゲインを調整可能な増幅回路と、増幅した受信信号を所定の閾値に基づいて二値化して時刻情報を得る二値化回路とを備え、前記制御部は、時刻情報の取得中に、取得する必要がないデータが送信されている間は前記受信部の動作を一時停止させる間欠受信動作で前記受信部を制御し、前記受信部は、一時停止が解除されて動作を再開したときには、前記増幅回路のゲインを一時停止の前の状態から再開することを特徴とする。
【００１１】
本発明では、受信部の動作が一時停止された後に動作を再開する場合、増幅回路のゲインを一時停止の前の状態から再開しているので、受信部の動作が再開された際に、正常な動作に迅速に復帰することができる。このため、受信部の動作が一時停止された際に、ゲインを初期値にリセットしてしまう場合に比べて、受信回路の動作を停止してからの再起動時間を短くでき、受信回路を間欠的に動作させても不具合を無くすことができ、時刻修正に要する受信消費電力を低減させることができる。
【００１２】
本発明において、前記受信部は、前記増幅回路のゲインを制御するオートゲインコントロール回路（ＡＧＣ回路）を備え、前記制御部は、間欠受信動作で一時停止している間、前記ＡＧＣ回路を制御するオートゲインコントロール電圧（ＡＧＣ電圧）を、前記動作停止時点の電圧に保持するとともに、前記一時停止が解除されて動作を再開した際には、前記保持しておいたＡＧＣ電圧に基づいてＡＧＣ回路の動作を再開させることが好ましい。
【００１３】
本発明では、受信部の動作が一時停止されている間も、ＡＧＣ回路のＡＧＣ電圧を動作停止時点の電圧に保持しているので、受信部の動作が再開された際に、正常な動作に迅速に復帰することができる。このため、受信部の動作が一時停止された際に、ＡＧＣ電圧を保持しない場合に比べて、受信回路の動作を停止してからの再起動時間を短くでき、受信回路を間欠的に動作させても不具合を無くすことができ、時刻修正に要する受信消費電力を低減させることができる。
【００１４】
本発明において、前記制御部は、受信部を動作させて、一定サイクルで送信される時刻情報を、複数サイクル分取得する受信制御を行うとともに、前記受信部を間欠受信動作で制御するのは、少なくとも１サイクル分の時刻情報を取得した場合であることが好ましい。
【００１５】
本発明によれば、少なくとも１サイクル分の時刻情報は、通常の受信動作によって受信しているので、毎正分のマーカーを確実に取得できて分同期が取れていることを確実に判断でき、その後の間欠受信動作において分同期を誤判定することを防止でき、間欠受信動作の確実性を増すことができる。
【００１６】
本発明において、前記制御部は、前記標準電波において、分および時の情報が送信されている間は、受信部を動作させ、分および時の情報が送信されていない間は、受信部を一時停止させることが好ましい。
ここで、分および時の情報が送信されていない間とは、例えば、日、月、年、曜等のカレンダー情報が送信されている間である。
【００１７】
標準電波において、分および時の情報が送信されている間のみ受信部を作動すれば、受信部の動作時間を１／３以下に低減でき、受信時の消費電力も大幅に低減することができる。
【００１８】
本発明において、前記制御部は、受信部の動作を再開させたときに、前記増幅回路のゲインを一時停止の前の状態から再開するゲイン保持モードと、前記増幅回路のゲインを予め設定された所定のゲインにリセットするゲインリセットモードとを選択することが好ましい。
例えば、ＡＧＣ回路を用いて増幅回路のゲインを制御している場合には、前記制御部は、受信部の動作を再開させたときに、前記保持しておいたＡＧＣ電圧に基づいてＡＧＣ回路の動作を再開させる電圧保持モード（ゲイン保持モード）と、前記保持しておいたＡＧＣ電圧とは異なる所定のＡＧＣ電圧に基づいてＡＧＣ回路の動作を再開させる電圧リセットモード（ゲインリセットモード）とを選択することが好ましい。
【００１９】
ここで、前記受信部は、受信周波数を変更可能に構成され、前記制御部は、受信周波数が変更された場合には前記ゲインリセットモードを選択し、受信周波数が変更されてない場合には前記ゲイン保持モードを選択することが好ましい。
【００２０】
本発明によれば、例えば受信周波数を変更する場合のように受信条件が変更された場合には、受信信号レベルも大きく変動している可能性が高く、受信部の動作を再開する場合に、増幅回路のゲインを一時停止の前の状態から再開しても、例えば、保持していたＡＧＣ電圧でＡＧＣ回路の動作を再開しても、適切なレベルで受信できるようになるまで、却って時間がかかる場合がある。
これに対し、本発明では、増幅回路のゲインを一時停止の前の状態から再開するゲイン保持モードの他に、前記ゲインを所定値にリセットするゲインリセットモードを選択できるので、受信条件に応じて適切な制御モードを選択でき、その分、適切なレベルで受信できるようになるまでの時間を短くできる。例えば、ＡＧＣ電圧を制御する場合、保持していたＡＧＣ電圧でＡＧＣ回路を動作させる電圧保持モードの他に、ＡＧＣ電圧を所定電圧にリセットしてＡＧＣ回路を動作させる電圧リセットモードを選択できるので、受信条件に応じて適切な制御モードを選択でき、その分、適切なレベルで受信できるようになるまでの時間を短くできる。
特に、受信周波数が変更された場合には、受信信号レベルも変動している可能性が高いため、電圧リセットモードで制御することで、適切な受信処理を迅速に行うことができる。
【００２１】
本発明において、前記ＡＧＣ回路は容量素子を備え、前記受信部の動作が一時停止されている間は、前記容量素子の電位でＡＧＣ電圧を保持することが好ましい。
【００２２】
本発明によれば、ＡＧＣ電圧を保持する場合には、前記容量素子をＡＧＣ回路から切り離す制御を行うだけでよいので、回路構成が簡易になり、ＡＧＣ電圧の保持制御も容易に行うことができる。
【００２３】
本発明は、標準電波を受信して時刻情報を取得して時刻修正を行う電波修正時計の制御方法であって、前記標準電波を受信する受信部と、前記受信部を制御する制御部とを備え、前記受信部は、前記標準電波の受信信号を増幅し、ゲインを調整可能な増幅回路と、増幅した受信信号を所定の閾値に基づいて二値化して時刻情報を得る二値化回路とを備え、前記時刻情報の取得中に、取得する必要がないデータが送信されている間は、前記受信部の動作を一時停止させる間欠受信動作で前記受信部を制御し、前記間欠受信動作で一時停止されている間は、前記増幅回路のゲインを、前記動作停止時点のゲインに保持し、前記一時停止が解除されて受信部の動作が再開された際には、前記保持しておいたゲインに基づいて増幅回路の動作を再開することを特徴とする。
本発明においても、前記電波修正時計と同じ作用効果を奏することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
〔第１の実施の形態〕
以下、本発明の第１の実施の形態に係る電波修正時計１を図面に基づいて説明する。
【００２５】
［電波修正時計１の構成］
電波修正時計１は、図１に示すように、受信手段としてのアンテナ２と、受信回路部３と、制御回路部４と、表示部５と、外部操作部材６と、水晶振動子４８とを備えている。
アンテナ２は、長波標準電波（以下、「標準電波」と称す）を受信し、受信した標準電波を受信回路部３に出力する。
受信回路部３は、アンテナ２にて受信した標準電波の受信信号を復調して、ＴＣＯ（Time Code Out：タイムコード出力）として制御回路部４に出力する。なお、受信回路部３の詳細な説明は、後述する。
【００２６】
制御回路部４は、入力されたＴＣＯをデコードしてＴＣ（タイムコード）を生成し、生成したＴＣに基づいて時刻カウンタ４３の時刻を設定する。また、制御回路部４は、時刻カウンタ４３の時刻を表示部５に表示させる制御をする。さらに、制御回路部４は、受信回路部３に制御信号を出力する。なお、制御回路部４の詳細な説明は、後述する。
【００２７】
表示部５は、制御回路部４の駆動回路部４６により駆動制御され、時刻カウンタ４３でカウントされる時刻を表示させる。この表示部５としては、例えば液晶パネルを備え、液晶パネルに時刻を表示させる構成であってもよく、文字板および指針を備え、制御回路部４により指針を運針させて時刻を表示させる構成であってもよい。
【００２８】
外部操作部材６は、例えばリューズや設定ボタンなどにより構成され、利用者により操作されることで制御回路部４に所定の操作信号を出力する。この操作信号としては、例えば、アンテナ２で受信される標準電波の種類（例えば、日本におけるＪＪＹ、アメリカ合衆国におけるＷＷＶＢ、ドイツにおけるＤＣＦ７７など）を設定する信号や、標準電波を受信して時刻を修正させる手動受信処理を要求する信号などが挙げられる。
【００２９】
基準クロック用の水晶振動子４８は、所定の基準信号（基準クロック、例えば１Ｈｚの信号）を出力するものであり、この水晶振動子４８から出力された基準信号が制御回路部４に入力されている。
【００３０】
［受信回路部の構成］
受信回路部３は、図１に示すように、同調回路３１と、第１増幅回路３２と、バンドパスフィルタ（Band-pass filter，以下、「ＢＰＦ」と略す場合がある）３３と、第２増幅回路３４と、包絡線検波回路３５と、ＡＧＣ（Auto Gain Control）回路３６と、二値化回路３７と、デコード回路３９とを備えて構成されている。この受信回路部３のうち、デコード回路３９を除く、同調回路３１から二値化回路３７により、本発明の受信部３Ａが構成されている。
【００３１】
同調回路３１は、コンデンサを備えて構成され、当該同調回路３１とアンテナ２とにより並列共振回路が構成される。この同調回路３１は、特定の周波数の電波をアンテナ２で受信させる。この同調回路３１により、アンテナ２で受信された標準電波が電圧信号に変換され、第１増幅回路３２に出力される。なお、本実施形態の受信回路部３では、日本の標準電波「ＪＪＹ」の他、アメリカ合衆国の標準電波「ＷＷＶＢ」、ドイツの標準電波「ＤＣＦ７７」、イギリスの標準電波「ＭＳＦ」、中華人民共和国の標準電波「ＢＰＣ」などの各地域における標準電波を受信可能に構成されている。
【００３２】
ここで、時刻情報（タイムコード）は、各国毎に所定の時刻情報フォーマット（タイムコードフォーマット）に合わせて構成されている。
すなわち、図２に示す日本の標準電波（ＪＪＹ）のタイムコードフォーマットでは、１秒ごとに一つの信号が送信され、６０秒で１レコードとして構成されている。つまり、１フレームが６０ビットのデータである。また、データ項目として現時刻の分、時、現在年の１月１日からの通算日、年（西暦下２桁）、曜日および「うるう秒」が含まれている。各項目の値は、各秒毎に割り当てられた数値の組み合わせによって構成され、この組み合わせのＯＮ、ＯＦＦが信号の種類から判断される。なお、図２中「Ｍ」で示されるのは正分（毎分０秒）に対応するマーカーであり、「Ｐ１〜Ｐ５」で示されるのはポジションマーカーであり、予めその位置が定められている信号である。なお、マーカーを示す信号は、約０．２ｍｓのパルス幅の信号であり、各項目においてＯＮ（２進の１）を表す信号は約０．５ｍｓのパルス幅の信号、ＯＦＦ（２進の０）を表す信号は約０．８ｍｓのパルス幅の信号である。
なお、長波標準電波（ＪＪＹ）は、日本では、４０ｋＨｚ（東日本）と６０ｋＨｚ（西日本）で送信が行われているが、各電波のタイムコードフォーマットは同じである。
【００３３】
一方、図３に示すドイツの標準電波（ＤＣＦ７７）のタイムコードフォーマットでは、分、時、日、曜、月、年の各データ項目が設定されている。また、１５秒目まではデータが存在せず、このため、各ポジションマーカＰ１，Ｐ２，Ｐ３やマーカーＭの位置も図２のＪＪＹとは異なっている。さらに、各時刻項目の前に、「Ｒ：予備アンテナ使用」、「Ａ１：通常時間と夏時間の変更予告」、「Ｚ１，Ｚ２：通常時間と夏時間の表示」、「Ａ２：うるう秒の表示」、「Ｓ：時間コードの開始ビット」等の項目が設定されている。
【００３４】
また、図４に示すアメリカの標準電波（ＷＷＶＢ）のタイムコードフォーマットでは、分、時、日、年の各データ項目が設定されている。ＷＷＶＢは、周波数は６０ｋＨｚで西日本のＪＪＹと同じであるが、年情報の位置等がＪＪＹと異なっており、データを解析することでＪＪＹおよびＷＷＶＢを区別することができる。
なお、図示しないがイギリスの標準電波（ＭＳＦ）のタイムコードフォーマットや中華人民共和国の標準電波「ＢＰＣ」も、他の国のものと異なっており、受信した時刻情報（タイムコード）のフォーマット（データ）によりその標準電波がどの出力局のものかを判別することができる。
【００３５】
第１増幅回路３２は、後述するＡＧＣ回路３６から入力する信号に応じてゲインを調整可能に構成されている。そして、ゲインを調整された第１増幅回路３２は、同調回路３１から入力する受信信号を一定の振幅としてＢＰＦ３３に入力するように増幅する。すなわち、第１増幅回路３２は、ＡＧＣ回路３６から入力する信号に応じて、振幅が大きい場合にはゲインを低くし、振幅が小さい場合にはゲインを高くして、受信信号を一定の振幅となるように増幅する。
【００３６】
ＢＰＦ３３は、所望の周波数帯の信号を抽出するフィルタである。すなわち、ＢＰＦ３３を介することにより、第１増幅回路３２から入力した受信信号から搬送波成分以外が除去される。
【００３７】
第２増幅回路３４は、ＢＰＦ３３から入力する受信信号を、固定のゲインでさらに増幅する。
【００３８】
包絡線検波回路３５は、図示しない整流器と、図示しないローパスフィルタ（Low-Pass Filter，ＬＰＦ）とを備えて構成され、第２増幅回路３４から入力した受信信号を整流およびろ波し、ろ波して得られた包絡線信号を、ＡＧＣ回路３６および二値化回路３７に出力する。
【００３９】
［ＡＧＣ回路］
ＡＧＣ回路３６は、包絡線検波回路３５から入力した受信信号に基づいて、第１増幅回路３２にて受信信号を増幅する際のゲインを決定する信号を出力する。
図５にはＡＧＣ回路３６の具体例が示されている。
ＡＧＣ回路３６は、定電流源３６１と定電流源３６２の排他的なスイッチングによってＡＧＣコンデンサ３６３を充放電させることでＡＧＣ電圧を制御する。このＡＧＣ電圧が前記第１増幅回路３２のゲインとなる。
ここで、ＡＧＣコンデンサ３６３は、ＡＧＣ制御に大きな時定数をもたせるために、通常は数μＦの容量が必要となる。このため、ＡＧＣコンデンサ３６３は、ＩＣ内には集積できず、通常、セラミックコンデンサやタンタルコンデンサが使われる。
【００４０】
コンパレータ３６４は、包絡線検波回路３５からの信号を所定の基準電圧と比較し、前記信号が基準電圧より高い場合にはＨｉｇｈ信号、低い場合にはＬｏｗ信号を出力する。コンパレータ３６４の出力は、ＮＯＲ回路３６５に入力されるとともに、ＮＯＴ回路３６６を介してＮＯＲ回路３６７に入力される。また、各ＮＯＲ回路３６５，３６７には、デコード回路３９からＡＧＣＨＬＤ信号も入力されている。
このため、ＡＧＣＨＬＤ信号がＬｏｗであれば、コンパレータ３６４で検出された受信信号レベルに応じて、いずれか一方のＮＯＲ回路３６５，３６７の出力がＨｉｇｈ、他方がＬｏｗとなって、定電流源３６１，３６２が排他的にスイッチングされ、ＡＧＣ電圧が最適な電圧に収束するようになる。
一方、ＡＧＣＨＬＤ信号がＨｉｇｈ信号になると、ＮＯＲ回路３６５，３６７の出力は共にＬｏｗとなり、定電流源３６１，３６２の両方がＡＧＣコンデンサ３６３から切り離され、ＡＧＣコンデンサ３６３のＡＧＣ電圧が保持される。
【００４１】
また、ＡＧＣＨＬＤ信号と、受信部３Ａのオン・オフ制御を行うＰＷＲＯＮ信号とは、ＮＯＲ回路３６８に入力され、このＮＯＲ回路３６８の出力は、スイッチ素子である電界効果トランジスタ３６９に入力される。この電界効果トランジスタ３６９には、プルダウン抵抗３７０が接続されている。
このため、受信部３Ａの停止時つまりＰＷＲＯＮ信号がＬｏｗであり、かつ、ＡＧＣＨＬＤ信号がＬｏｗの場合は、電界効果トランジスタ３６９がオンされ、プルダウン抵抗３７０を介して、ＡＧＣ電圧はＧＮＤ電位に固定され、回路の安定化が図られる。
この状態で受信部３Ａが起動された場合、起動時のＡＧＣ電圧はＧＮＤ電位となり、前記定電流源３６１，３６２の排他的にスイッチングによって、ＡＧＣ電圧はＧＮＤ電位から最適な電圧に収束制御される。
なお、上記条件以外、つまりＰＷＲＯＮ信号＝Ｌｏｗ、かつ、ＡＧＣＨＬＤ信号＝Ｌｏｗの場合以外は、電界効果トランジスタ３６９がオフされてプルダウン抵抗３７０もＡＧＣコンデンサ３６３から切り離される。
【００４２】
さらに、ＡＧＣ回路３６には、リセット回路３７１も設けられている。このリセット回路３７１は、制御信号およびＰＷＲＯＮ信号が入力されるＡＮＤ回路３７２の出力によって作動される。制御信号は、通常はＬｏｗとされているが、受信周波数が切り替えられた際にＨｉｇｈにされる。この制御信号＝Ｈｉｇｈの状態で、ＰＷＲＯＮ信号がＬｏｗからＨｉｇｈに立ち上がると、ＡＮＤ回路３７２の出力がＬｏｗからＨｉｇｈに変化し、リセット回路３７１が作動される。リセット回路３７１は、ＡＧＣ電圧を電位ＶＳＳにリセットするものである。なお、本実施形態では、電位ＶＳＳはＧＮＤ電位と同じに設定されているが、ＧＮＤ電位と異なる電位、例えば、負の電位に設定してもよい。
そして、前記制御信号は、リセット回路３７１が作動されるとＬｏｗに戻るため、リセット回路３７１は受信周波数が切り替えられた直後に１回のみ作動される。
受信周波数の切り替えの際はその前後で入力レベルが大きく変動する場合があり、このような場合に、前記リセット回路３７１でＡＧＣ電圧をリセットすれば、起動時間のばらつきを抑えるのに効果的である。
【００４３】
二値化回路３７は、二値化コンパレータで構成され、包絡線検波回路３５から入力する包絡線信号を、所定の閾値（基準電圧）と比較して二値化し、この二値化信号すなわちＴＣＯ信号を出力する。
【００４４】
具体的に、二値化回路３７は、包絡線信号の電圧が基準電圧を上回っている場合にはＨｉｇｈレベル（ハイレベル）の電圧を有する信号を、また、包絡線信号の電圧が基準電圧を下回っている場合には、Ｈｉｇｈレベルの信号より電圧値の低いＬｏｗレベル（ローレベル）の信号を、ＴＣＯ信号として、制御回路部４のＴＣＯデコード部４１に出力する。なお、包絡線信号の電圧が基準電圧を上回っている場合にはＬｏｗレベルを、包絡線信号の電圧が基準電圧を下回っている場合にはＨｉｇｈレベルの信号を、ＴＣＯ信号として、制御回路部４のＴＣＯデコード部４１に出力するように構成することも可能である。
【００４５】
デコード回路３９は、後述する制御回路部４と、シリアル通信線ＳＬを介して接続されている。そして、このデコード回路３９は、制御回路部４から入力する制御信号およびクロック信号をデコードし、受信部３Ａのパワーオン・オフ制御と、ＡＧＣ回路３６のＡＧＣ電圧を保持するＡＧＣホールド制御とを行う。
【００４６】
［制御回路部の構成］
制御回路部４は、前述のように、受信回路部３の動作を制御するものであり、具体的に、受信回路部３のデコード回路３９に対して、受信回路部３のパワーオン・オフ制御と、ＡＧＣ回路３６のＡＧＣ電圧のホールド制御とを行う制御信号を出力する。また制御回路部４は、二値化回路３７から入力するＴＣＯ信号をデコードして、デコードされて生成したタイムコードに基づいて、時刻カウンタ４３の時刻を設定する。さらには、制御回路部４は、時刻カウンタ４３の時刻を表示部５に表示させる制御をする。
この制御回路部４は、図１に示すように、タイムコードデコード手段としてのＴＣＯデコード部４１と、記憶部４２と、時刻カウンタ４３と、駆動回路部４６と、制御部４７とを備えて構成されている。なお、制御部４７には、前記水晶振動子４８から出力された基準信号が入力されている。
【００４７】
ＴＣＯデコード部４１は、受信回路部３の二値化回路３７から入力するＴＣＯ信号をデコードして、当該ＴＣＯ信号に含まれる日付情報および時刻情報等を有するタイムコード（ＴＣ）を抽出する。そして、ＴＣＯデコード部４１は、抽出したＴＣを制御部４７に出力する。
具体的には、ＴＣＯデコード部４１は、ＴＣＯ信号の波形を認識し、所定のパルス幅（例えば１Ｈｚ）に対する受信パルスデューティを計測する。そして、この受信パルスデューティの違いによりＴＣＯ信号からＴＣを認識する。例えば、日本国内において用いられる標準電波（ＪＪＹ）では、１秒のパルス幅に対して、ハイレベル信号のパルス幅が０．５秒である場合（つまり、デューティが５０％である場合）、「１」の信号（１信号）を認識する。また、１秒のパルス幅に対して、ハイレベル信号のパルス幅が０．８秒である場合（つまり、デューティが８０％である場合）、「０」の信号（０信号）を認識する。１秒のパルス幅に対して、ハイレベル信号のパルス幅が０．２秒である場合（つまり、デューティが２０％である場合）、「Ｐ」信号（Ｐ信号）を認識する。そして、ＴＣＯデコード部４１は、これら認識した１信号、０信号、およびＰ信号の並びにより所定のＴＣを認識する。
【００４８】
なお、上記において、ＪＪＹにおけるＴＣの認識を例示したが、受信された標準電波が他の種類である場合、それぞれの電波に対応するデューティにより、ＴＣを認識する。例えば、アメリカ合衆国における標準電波（ＷＷＶＢ）では、デューティが５０％である場合１信号、デューティが２０％である場合０信号、デューティが８０％である場合Ｐ信号を認識する。また、ドイツにおける標準電波（ＤＣＦ７７）では、デューティが８０％である場合１信号、デューティが９０％である場合０信号を認識し、イギリスにおける標準電波（ＭＳＦ）では、デューティが８０％である場合１信号、デューティが９０％である場合０信号、デューティが５０％である場合Ｐ信号を認識する。
【００４９】
記憶部４２は、制御回路部４による受信回路部３の制御等に必要な各種データやプログラム等を記憶するメモリである。このような記憶部４２は、電波修正時計１の製造時に設定され、受信回路部３で受信する標準電波に関する電波データが記録される電波データテーブルを記憶している。
この電波データテーブルは、電波種類データと、電波種類毎のタイムコードフォーマットとが関連付けられて構成される電波データを１つのレコードとし、これらの電波データを複数記録するテーブル構造に構築されている。
ここで、電波種類データは、受信回路部３にて受信される標準電波の種類に関する情報であり、例えば、ＪＪＹ、ＷＷＶＢ、ＤＣＦ７７、ＭＳＦなどが記録されている。
タイムコードフォーマットは、電波種類データにて特定される標準電波に含まれるＴＣ（タイムコード）のフォーマット、つまり、年月日時分の各データがどのような順番やサイズで記憶されているかが記録されている。
【００５０】
また、記憶部４２には、図６に示すように、受信した時刻データ４２１が記憶されている。本実施形態では、最大７回の受信時刻データを記憶可能に構成されている。例えば、標準電波は１分毎で時刻データを送信しているため、最大７分の受信を行えば、７回分の時刻データを取得できる。この際、各時刻データは、１分ずつ異なる時刻データとなる。
【００５１】
時刻カウンタ４３は、水晶振動子４８から出力される基準信号に基づいて、時間をカウントするものであり、図７に示すように、内部時刻データ用の時刻カウンタ４３１と、時計表示時刻データ用の時刻カウンタ４３２とを備えている。
具体的には、各カウンタ４３１，４３２は、それぞれ、秒をカウントする秒カウンタ、分をカウントする分カウンタ、時をカウントする時カウンタを備えている。
秒カウンタは、例えば水晶振動子４８から１Ｈｚの基準信号が出力されている場合、その信号を６０カウントつまり６０秒でループするカウンタである。分カウンタは、１Ｈｚの基準信号を６０回計数したところで１カウントし、６０カウント、すなわち６０分でループするカウントである。時カウンタは、１Ｈｚの基準信号を３６００回計数したところで１カウントし、２４カウント、すなわち２４時間でループするカウントである。
なお、分カウンタは、秒カウンタが６０カウントするごとに秒カウンタから分カウンタに信号を出力して分カウンタをカウントアップさせる構成としてもよい。同様に、時カウンタは、分カウンタが６０カウントするごとに分カウンタから時カウンタに信号を出力され、時カウンタをカウントアップさせる構成としてもよい。
【００５２】
そして、内部時刻データ用の時刻カウンタ４３１は、時刻情報の受信に成功した場合には、受信した時刻データで更新され、それ以外は基準信号でカウントアップされる。
また、時計表示時刻データ用の時刻カウンタ４３２は、通常は内部時刻データ用の時刻カウンタ４３１と同じカウンタ値とされているが、利用者によって時差表示設定がされた場合には、利用者が設定した時差が加算される。例えば、日本から海外に移動する際に、日本において電波受信で電波修正時計１を修正した後、時差を設定して現地時刻を表示する場合には、前記カウンタ４３１，４３２は、時差分だけカウンタ値が相違することになる。
【００５３】
ここで、ＪＪＹのタイムコードフォーマットでは、図２に示すように、１秒ごとに一つの信号が送信され、６０秒で１レコードとして構成されている。つまり、１フレームが６０ビットのデータである。また、データ項目として分、時の現時刻情報と、現在年の１月１日からの通算日、年（西暦下２桁）、曜日等のカレンダー情報とが含まれている。各項目の値は、各秒毎に割り当てられた数値の組み合わせによって構成され、この組み合わせのＯＮ、ＯＦＦが信号の種類から判断される。
なお、時分のデータをチェックするためのパリティビットは、日と年との間に設けられている。従って、上記パリティビットを受信してチェックする場合には、図８の例１に示すように、正分の立ち上がり（毎０秒）を示すマーカーから３７秒まで受信すればよい。
一方、前回の受信からそれほど時間が経過していない場合や、複数の受信データから時分データをチェックできる場合など、分時のパリティビットを受信する必要がなければ、図８の例２に示すように、分時のデータの約２０ビット（約２０秒）だけ受信すればよい。
従って、従来のように、６０ビット（６０秒）分のデータを受信した場合に比べて、例１であれば受信時間を約２／３にでき、受信に要する消費電力も約２／３にできる。
また、例２であれば、受信時間を約１／３にでき、受信に要する消費電力も約１／３にできる。
【００５４】
駆動回路部４６は、制御部４７から出力される時刻表示制御信号に基づいて、表示部５の表示状態を制御し、表示部５に時刻を表示させる制御をする。例えば、表示部５が液晶パネルを有し、液晶パネルに時刻を表示させる構成である場合、駆動回路部４６は、時刻表示制御信号に基づいて、液晶パネルを制御し、液晶パネルに時刻を表示させる制御をする。また、表示部５が文字板および指針を有する構成である場合、駆動回路部４６は、指針を駆動させるステッピングモータに、パルス信号を出力し、ステッピングモータの駆動力により指針を運針させる制御をする。
【００５５】
制御部４７は、水晶振動子４８から入力されるクロック信号に基づいて駆動し各種制御処理を実施する。すなわち、制御部４７は、ＴＣＯデコード部４１から入力されるＴＣを、時刻カウンタ４３に出力し、時刻カウンタ４３のカウントを修正する制御をする。また、制御部４７は、時刻カウンタ４３にてカウントされる時刻を表示部５に表示させる旨の時刻表示制御信号を駆動回路部４６に出力する。
【００５６】
さらに、制御部４７は、受信回路部３のデコード回路３９に、受信部３Ａのパワーオン・オフを制御する制御信号ＰＷＲＯＮと、ＡＧＣ回路３６のＡＧＣ電圧を保持する制御信号ＡＧＣＨＬＤを出力する。
具体的には、制御部４７は、予め設定された定時受信時刻になった場合や、外部操作部材６で手動受信が指示された場合には、受信部３Ａをパワーオンする制御信号を送信して受信部３Ａを作動し、受信処理を開始する。そして、この受信処理時に、後述するように、所定のタイミングでパワーオフする制御信号を送信し、受信部３Ａを一時停止させる。
また、このパワーオン、パワーオフに前後して、ＡＧＣ回路３６のＡＧＣ電圧を保持する制御信号ＡＧＣＨＬＤを出力し、受信部３Ａが一時停止中はＡＧＣ電圧を保持し続けるようにしている。
【００５７】
なお、制御部４７と、デコード回路３９とは、前述のように、シリアル通信線ＳＬにより接続され、制御信号は、シリアル通信線ＳＬを介してデコード回路３９に入力される。
ここで、制御部４７と受信回路部３とのシリアル通信においては、制御部４７と受信回路部３との間で双方向通信が可能な２線の同期式インターフェースを用いて、それぞれによる双方向のシリアル通信を行うようにしてもよい。このような場合、制御部４７から受信回路部３に制御信号を出力した後、当該受信回路部３が、受信および認識した制御信号を制御部４７に再度転送し、制御部４７にて出力した制御信号と入力した制御信号とのデータの差異を確認することで、より信頼性の高いシリアル通信を行うことができる。
【００５８】
［電波修正時計の時刻修正動作］
次に、上記のような電波修正時計１における、標準電波による時刻修正動作について説明する。
図９は、電波修正時計１の時刻修正動作を示すフローチャートである。
図９において、電波修正時計１の制御部４７は、外部操作部材６から手動受信処理を実施する旨の操作信号が入力されたり、予め設定された自動受信時刻となったことを認識すると、受信処理を開始する（Ｓ１）。
【００５９】
このＳ１では、アンテナ２にて受信された標準電波を、同調回路３１にて電圧信号（受信信号）に変換する。そして、第１増幅回路３２、バンドパスフィルタ３３、第２増幅回路３４、包絡線検波回路３５により、受信信号を所定レベルに増幅し、所望の周波数帯域の信号を抽出し、整流およびろ波して包絡線信号とする。さらに、この包絡線信号を二値化回路３７により二値化してＴＣＯ信号とし、このＴＣＯ信号を制御回路部４に出力させる。
【００６０】
次に、制御部４７は、入力されたＴＣＯ信号の立ち上がり（あるいは立ち下がり）エッジの検出を行い、各パルスの幅を判別できるか、つまり秒同期がＯＫであるか否かを判断する（Ｓ２）。
Ｓ２で秒同期ができるようになっていれば、制御部４７は、毎正分のマーカーを取得（認識）して、分同期を確立できたかを判断する（Ｓ３）。
【００６１】
Ｓ３で分同期を確立できていれば、制御部４７は、予め設定された回数分の受信ができたか否かを判定する（Ｓ４）。すなわち、標準電波では、１分毎に１つの時刻データが受信され、この受信時刻データ数（回数）を制限しておかないと、受信処理が長時間継続して消費電力も増大する。このため、本実施形態では、１度の受信処理において、Ｎ回分（例えば７回）の時刻データを受信したら、受信処理を終了するようにしている。このようにすることで、受信時間は最大でもＮ分（例えば７分）となり、受信時間がそれ以上長くなることを防止できる。
【００６２】
Ｓ４でＮ回の受信が終了していない場合、制御部４７は、分時情報のみを受信するように間欠受信動作を行う（Ｓ５）。
間欠受信動作では、制御部４７は、ＰＷＲＯＮ信号を制御して、図８の例２のように、分時の情報が送信されている０〜２０秒の間のみ受信部３Ａを動作し、その他の情報が送信されている間は受信部３Ａを停止する制御を行う。
同時に、制御部４７は、ＡＧＣＨＬＤ信号を制御して、受信部３Ａを停止する直前のＡＧＣ電圧を保持し、受信部３Ａの動作を再開した直後にＡＧＣ電圧の保持を終了する制御を行う。
さらに、制御部４７は、ＡＮＤ回路３７２に入力される制御信号を制御し、ゲインリセットモード（前記制御信号がＨｉｇｈ）またはゲイン保持モード（前記制御信号がＬｏｗ）を選択する。
【００６３】
このように、受信部３Ａの停止中、ＡＧＣ電圧を保持しておくと、受信部３Ａを再動作させた際の起動性は１〜２秒以内に改善される。この理由を図１０に基づいて説明する。
図１０において、元の波形は、アンテナ２で受信した標準電波の波形である。包絡線検波回路３５は、この波形の包絡線を抜き出すものである。ＰＷＲＯＮ信号がＨｉｇｈになると、受信部３Ａが動作する。ＡＧＣ回路３６は、波形の振幅を一定範囲に保つため、ＡＧＣ電圧を調整して第１増幅回路３２のゲイン（増幅率）を調整する。標準電波は振幅変調されるため、二値化回路３７で正確に二値化するにはＡＧＣ回路３６は重要である。ＡＧＣ回路３６では、ＡＧＣ電圧が高いとゲインを大きくするように制御される。ＰＷＲＯＮ信号がＨｉｇｈになり、ＡＧＣＨＬＤ信号がＬｏｗであれば、ＡＧＣコンデンサ３６３が充電され、ＡＧＣ電圧は上昇して増幅回路３２のゲインを上げていく。すると、包絡線検波回路３５の出力も大きくなり、二値化回路３７の閾値を超えるとＴＣＯが出力され始める。
このＰＷＲＯＮ信号が立ち上がってＨｉｇｈになってから、ＴＯＣが出力され始めるまでの時間が起動時間であり、通常、数秒から数十秒かかる。これは、標準電波のデータ転送速度が１ｂｐｓと低速のため、ＡＧＣ回路３６の応答速度を速くすることができず、ＡＧＣ電圧の収束に時間がかかるためである。
【００６４】
図１０においても、ＡＮＤ回路３７２に入力される制御信号がＨｉｇｈとされたゲインリセットモードにおいて、ＡＧＣＨＬＤ信号がＬｏｗの状態で、ＰＷＲＯＮ信号がＬｏｗからＨｉｇｈに立ち上がると、リセット回路３７１によってＡＧＣ電圧がＶＳＳにリセットされる。この状態からＡＧＣ回路３６が動作すると、ＡＧＣ電圧が徐々に上昇し、増幅回路３２のゲインも連動して増加して包絡線検波回路３５の出力も徐々に上昇する。そして、元の波形の振幅が大きな部分の包絡線信号が、二値化回路３７の閾値を超えるレベルになるまで、つまりＡＧＣ電圧が適切なレベルにほぼ収束して、ＴＯＣが出力され始めるまでの起動時間は、数秒から数十秒かかる。
一方、ＡＮＤ回路３７２に入力される制御信号がＬｏｗとされたゲイン保持モードにおいて、ＡＧＣＨＬＤ信号がＨｉｇｈになれば、ＡＧＣ電圧をその際の電圧に維持することができる。この状態でＰＷＲＯＮ信号がＬｏｗからＨｉｇｈに変化すると、ＡＧＣ電圧がほぼ収束レベルに維持されており、包絡線検波回路３５の出力も、直ちに閾値と適切に比較可能なレベルになり、起動時間も１，２秒以内と大幅に改善される。
【００６５】
制御部４７は、Ｓ５の間欠受信動作で取得した１回目の受信時刻データ（分時）を記憶部４２に記憶し、取得した時刻データの整合性がとれているかを判断する（Ｓ６）。この整合性の判断方法としては、例えば、内部時刻データ用時刻カウンタ４３１のカウンタ値と比較したり、複数回受信した時刻データ同士を比較して判断すればよい。本実施形態では、３つの時刻データを取得し、各時刻データが所定の時刻差、つまり１分間隔で時刻データを取得した場合には、各時刻データが１分毎ずれていれば正しい時刻データであると判断する。
従って、１回目の受信時刻データのみが取得できている場合、Ｓ６は「Ｎｏ」と判断され、Ｓ４に戻る。Ｓ４では、まだＮ回の受信が終了していないため、Ｓ５の間欠受信動作を継続する。
【００６６】
制御部４７は、このような制御を繰り返し、３回分の受信データが取得でき、Ｓ６で整合性がとれていることを確認できると、受信回路部３のデコード回路３９に制御信号を送り、ＰＷＲＯＮ信号をＬｏｗにして、受信部３Ａを停止して受信を終了する（Ｓ７）。
その後、制御部４７は、受信した時刻データに基づいて時刻カウンタ４３を修正し、駆動回路部４６を介して表示部５の時刻表示を修正する（Ｓ８）。
その後、制御部４７は、水晶振動子４８からの基準信号に基づいて時刻カウンタ４３を更新し、駆動回路部４６を駆動して通常運針を行う（Ｓ９）。
【００６７】
一方、制御部４７は、Ｓ２，Ｓ３で「Ｎｏ」と判断された場合と、Ｓ４で「Ｙｅｓ」と判断された場合には、例えば、電波の受信状態が悪く、正しい時刻データを取得できない状態である可能性が高いため、受信部３Ａを停止して受信を終了する（Ｓ１０）。そして、正しい時刻データが取得できていないため、時刻修正を行わずに通常運針に戻る（Ｓ９）。
【００６８】
［第１実施形態の作用効果］
本実施形態の電波修正時計１では、受信部３Ａの停止中にＡＧＣ電圧を保持するＡＧＣホールド機能を備えているため、受信部３Ａを停止状態から作動状態に復帰させた際に、ＡＧＣ電圧を一旦リセットする場合に比べて迅速に起動することができる。
このため、時刻データの受信処理時に、受信部３Ａを間欠的に動作させても起動が遅れてタイムコードの取得抜けが発生するなどの不具合を防止できる。
ここで、例えば、標準電波を１日に１回受信する場合のような通常の受信処理は、水晶振動子４８の精度などから分時のみのデータを取得できれば正しい時刻に修正できる。本実施形態では、受信部３Ａの再起動を迅速にできるため、１分間のタイムコードフォーマットにおいて、分時のデータのみを受信し、その他のデータ送信時は受信部３Ａを停止している。このため、時刻修正に要する受信消費電力を低減することができる。例えば、日本の標準電波ＪＪＹを受信する場合、分時のデータのみ受信する場合、受信部３Ａを２０秒間作動させればよい。従って、１分間の受信を行っていた従来例に比べ、受信時間を約１／３にでき、消費電力も約１／３に低減できる。
【００６９】
受信回路部３は、デコード回路３９を備え、デコード回路３９にて制御回路部４から入力された制御信号をデコードし、デコードされた制御信号を受信部３Ａに出力している。
このため、デコード回路３９が制御信号をデコードするので、制御回路部４から出力される制御信号を簡易な信号に設定することができ、通信される信号の信頼性を向上させることができる。
【００７０】
受信回路部３と制御回路部４とは、シリアル通信線により接続されている。このため、受信回路部３および制御回路部４をパラレル通信回路で接続する場合に比べて、通信線の数を減らすことができ、電波修正時計１における回路構成をより簡略化することができる。また、制御回路部４から受信回路部３にシリアル通信線を介して制御信号をシリアル出力することで、通信速度をより高速化することができる。さらには、制御回路部４と受信回路部３とを一対のシリアル通信線で接続し、双方向通信が可能な構成とすることで、制御部４７から受信回路部３に制御信号を出力した後、当該受信回路部３が、受信および認識した制御信号を制御部４７に再度転送し、制御部４７にて出力した制御信号と入力した制御信号とのデータの差異を確認することができる。このような構成にすることで、より信頼性の高いシリアル通信を行うことができる。
【００７１】
〔第２実施形態〕
次に、本発明の第２実施形態について、図１１のフローチャートを参照して説明する。なお、以下の各実施形態において、前述した他の実施形態と同一または同様の構成については、同一符号を付し、説明を省略または簡略する。
第１実施形態では、時刻データの受信をすべて間欠受信動作Ｓ５で行っていた。これに対し、第２実施形態は、最初から間欠受信動作Ｓ５を行うのではなく、確実性を期すために、１回目の受信データを取得する１サイクル目（１回目）の受信は、カレンダー情報（通算日、年、曜）も含めて１分のすべてのデータを受信する点が相違する。その他の処理は、前記第１実施形態と同じであるため、説明を省略する。
【００７２】
第２実施形態において、制御部４７は、図１１に示すように、受信処理をスタート（Ｓ１）すると、秒同期がＯＫであるかを判断する（Ｓ２）。制御部４７は、秒同期がＯＫであれば、マーカー取得ができて分同期がＯＫであるか判断する（Ｓ３）。
制御部４７は、分同期がＯＫであれば、通常の受信動作を１データ分、つまり１分間だけ行う（Ｓ２１）。そして、この通常受信動作Ｓ２１で取得した時刻データを、内部時刻データ用時刻カウンタ４３１のデータと比較し、その整合性がＯＫであるかを判断する（Ｓ２２）。
【００７３】
Ｓ２２で整合性がＯＫであれば、前記第１実施形態と同じＳ４〜Ｓ９の処理を行う。すなわち、第２実施形態では、２回目以降の受信は間欠受信動作Ｓ５で行い、分時データのみを受信する。そして、制御部４７は、Ｓ４で予め設定したＮ回（例えば７回）の受信が終了しているかをチェックし、７回受信するまでに、取得した３回の受信データで整合性がＯＫとなれば（Ｓ６）、受信に成功したとみなして受信を終了し（Ｓ７）、時刻修正を行い（Ｓ８）、通常運針に移行する（Ｓ９）。従って、制御部４７は、最初の３回の受信データで整合性が確認できれば、３個の時刻データを受信した時点で受信処理も終了する。
【００７４】
一方、制御部４７は、Ｓ２，Ｓ３，Ｓ２２で「Ｎｏ」の場合や、Ｓ４で「Ｙｅｓ」の場合には、時刻修正を行わずに受信を終了する（Ｓ１０）。
【００７５】
このような第２実施形態によれば、前記第１実施形態と同じ作用効果を奏することができる。
さらに、最初の１回目のデータは、通常の受信動作（Ｓ２１）によって、１サイクル分（１分間）のデータを受信しているので、毎正分のマーカーを確実に取得できて確実に分同期が取れていることを判断でき、間欠受信の確実性を増すことができる。
すなわち、ＪＪＹにおいて、分同期は、マーカーが２つ連続して入力されたか否かで判断できる。但し、信号状態によっては、他の信号をマーカーと誤判断する可能性があり、フレームマーカーの取得のみでは分同期も誤判定する可能性がある。
これに対し、本実施形態では、１回目は１サイクル分のデータを取得しているので、分同期も確実に判定でき、間欠受信の確実性も向上できる。
【００７６】
〔第３実施形態〕
次に、本発明の第３実施形態について説明する。
第３実施形態の電波修正時計１は、受信する電波を自動的に変更できるように構成されたものである。具体的には、第３実施形態の電波修正時計１は、日本の標準電波ＪＪＹにおいて、４０ｋＨｚの電波と、６０ｋＨｚの電波とを自動的に切り替えて受信するように制御される。
【００７７】
このような電波修正時計１では、図１２に示すように、受信処理がスタートすると（Ｓ１）、Ｓ２〜Ｓ９まで前記第１実施形態と同じ処理が行われる。この際、受信周波数は前回の受信時の周波数に設定される。
ここで、Ｓ２，Ｓ３で「Ｎｏ」、Ｓ４で「Ｙｅｓ」と判定された場合は、受信場所を移動したなどにより、受信可能な電波の種類が変更されている可能性がある。このため、制御部４７は、図１３に示すように、周波数の切り替え、同調周波数変更、リセット回路３７１によるＡＧＣ電圧のリセットの各処理を実行する（Ｓ３１）。
すなわち、例えば、図１２の受信処理では、４０ｋＨｚの周波数に同調するように設定されていた場合、Ｓ３１では６０ｋＨｚの周波数に同調するように設定が変更される。
【００７８】
また、受信する電波の種類が変更されることで、受信信号レベルも大きく異なっている可能性が高く、ＡＧＣ電圧を保持する必要が無いため、制御部４７は、Ｓ３１においてＡＧＣ電圧をＶＳＳに初期化し、最初のステップ（秒同期の確認処理Ｓ２）から受信処理を開始する。すなわち、制御部４７は、受信電波が変更されると、ＡＮＤ回路３７２に入力される制御信号をＨｉｇｈとしてゲインリセットモードに移行し、この状態でＰＷＲＯＮ信号がＬｏｗからＨｉｇｈに変化して、一時停止されていた受信部３Ａの動作が再開されると、リセット回路３７１が作動してＡＧＣ電圧をＶＳＳに初期化する。その後は、前記第１実施形態と同じ各処理Ｓ２〜Ｓ１０を実行する。
【００７９】
このような第３実施形態によれば、前記第１実施形態と同じ作用効果を奏することができる。
さらに、異なる標準電波を受信する場合には、Ｓ３１において自動的に同調周波数などを切り替え、かつ、リセット回路３７１によってＡＧＣ電圧をリセットしているので、複数の標準電波を受信可能な電波修正時計１において、自動的に適切な電波を受信でき、かつ、受信周波数の変更によって受信レベルが大きく変動しても、ＡＧＣ電圧を比較的迅速に適切なレベルに収束させることができる。
【００８０】
［変形例］
なお、本発明は、前記各実施形態に限らない。
例えば、ＡＧＣ回路３６は、図５に示す構成のものに限らない。例えば、ＡＧＣ回路３６の機能は、ロジック回路を用いて実現するものに限らず、ソフトウエア制御で構成してもよい。
またＡＧＣ電圧の保持は、より確実性を増すため、Ａ／Ｄコンバータと記憶回路を使った構成でも良く、これ以外の回路構成でもよい。Ａ／Ｄコンバータを用いた場合には、デジタル的に処理するのでＡＧＣ電圧の保持時間の制約がなく、長期間の保持が可能となり、またＡＧＣ電圧の精度も向上できる。
【００８１】
また、ＡＧＣ電圧の起動時の所定の電圧はＶＳＳ電位でなくともよく、定電圧であるＶＲＥＧでも構わない。この場合、ＡＧＣコンデンサ３６３をＧＮＤに接続するときと反対に、入力信号が大きい強電界環境での起動時間が短くなる。その場合、プルダウン抵抗３７０は、ＧＮＤではなくＶＲＥＧに接続されプルアップ抵抗とする構成でもよいし、ＰＷＲＯＮ信号がＬｏｗからＨｉｇｈに切り替えられた瞬間に、ＡＧＣコンデンサ３６３をＶＲＥＧに接続してＡＧＣコンデンサ３６３を急速充電するようなスイッチを設ける構成でも良い。
【００８２】
さらに、本発明は、増幅回路３２のゲインをＡＧＣ回路３６のＡＧＣ電圧で制御するものに限らない。要するに、制御部４７において、増幅回路３２のゲインを制御し、受信部３Ａを一時停止状態から再度作動させる場合に、一時停止前のゲインで動作を再開できればよい。
【００８３】
さらに、電波修正時計１の受信対象となる標準電波は、日本のＪＪＹに限らず、図３，４に示すように、各国の標準電波を受信するように構成してもよい。この場合、分時のデータを受信するための受信動作を行う期間は、各国の標準電波のタイムコードフォーマットに応じて設定すればよい。
【００８４】
また、前記各実施形態の間欠受信動作Ｓ５は、図８の例２に示すように、分時のデータのみを受信するようにしていたが、分時データのパリティも受信するようにしてもよい。この場合、図８の例１に示すように、マーカーからパリティビットまで約４０秒間連続して受信動作を行ってもよいし、分時のデータを受信後、一旦、受信部３Ａを停止し、パリティビットを受信する際に受信部３Ａを再動作させ、その後、受信部３Ａを停止するようにしてもよい。
【００８５】
さらに、モータによって指針を駆動するアナログウォッチの場合、時針および分針のステップ運針は、間欠受信動作において受信部３Ａが停止している間に行うようにしてもよい。ウォッチの場合、モータコイルとアンテナ２との距離を十分に離すことができないため、運針のためにモータパルスが出力されるとモータコイルから磁界が発生し、その磁界がアンテナ２に飛び込んでノイズとなる可能性がある。従って、モータの駆動時に受信部３Ａを停止していれば、モータコイルによるノイズの影響を受けることがなく、正しい時刻データを受信できる。
【００８６】
また、モータによって指針を駆動するアナログウォッチの場合、時針および分針のステップ運針は、受信動作中であっても、ＡＧＣ電圧を保持している間に行うようにしてもよい。すなわち、ＡＧＣ電圧を保持していないと、モータコイルからのノイズによって受信信号のレベルが変動するため、ＡＧＣ電圧も大きく変動する可能性がある。例えば、ノイズによって受信信号のレベルが見かけ上大きくなると、制御部４７は、増幅回路３２のゲインを下げようとしてＡＧＣ電圧を下げすぎてしまい、正常のレベルに復帰するまでに時間がかかり、その間のパルスを正しく二値化できず、データ抜けが生じる場合がある。
これに対し、受信動作中でも、ＡＧＣ電圧を保持している間に運針すれば、ノイズの影響でＡＧＣ電圧が変動することを防止でき、正しいＴＣＯを出力することができる。
【００８７】
本発明の受信処理は、予め設定された時刻に受信する自動受信の場合に限らず、外部操作部材６の操作による手動受信時に行ってもよい。また、自動受信を行う条件としては、予め決められた時刻に受信を行う定時受信に限らず、例えば、太陽電池や紫外線センサ等を利用した屋外検出によって１日に１回の受信処理を行うように設定してもよい。
【００８８】
その他、本発明の実施の際の具体的な構造および手順は、本発明の目的を達成できる範
囲で他の構造などに適宜変更できる。
【図面の簡単な説明】
【００８９】
【図１】第１実施形態に係る電波修正時計の構成を示すブロック図である。
【図２】日本における標準電波「ＪＪＹ」のタイムコードフォーマットを説明する図である。
【図３】ドイツにおける標準電波「ＤＣＦ７７」のタイムコードフォーマットを説明する図である。
【図４】アメリカにおける標準電波「ＷＷＶＢ」のタイムコードフォーマットを説明する図である。
【図５】ＡＧＣ回路の構成を示す回路図である。
【図６】記憶部の構成を示すブロック図である。
【図７】時刻カウンタの構成を示すブロック図である。
【図８】受信期間の例を例示する説明図である。
【図９】電波修正時計の時刻修正動作を示すフローチャートである。
【図１０】標準電波に含まれるＴＣに係る元の波形、ＰＷＲＯＮおよびＡＧＣＨＬＤ信号の波形、ＡＧＣ電圧およびタイムコードの波形を示す図である。
【図１１】第２実施形態の電波修正時計の時刻修正動作を示すフローチャートである。
【図１２】第３実施形態の電波修正時計の時刻修正動作を示すフローチャートである。
【図１３】図１２の続きの動作を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００９０】
１…電波修正時計、３…受信回路部、３Ａ…受信部、４…制御回路部、６…外部操作部材、３２…第１増幅回路、３５…包絡線検波回路、３７…二値化回路、３９…デコード回路、４１…ＴＣＯデコード部、４２…記憶部、４３…時刻カウンタ、４６…駆動回路部、４７…制御部。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
標準電波を受信して時刻情報を取得して時刻修正を行う電波修正時計であって、
前記標準電波を受信する受信部と、
前記受信部を制御する制御部とを備え、
前記受信部は、
前記標準電波の受信信号を増幅し、ゲインを調整可能な増幅回路と、
増幅した受信信号を所定の閾値に基づいて二値化して時刻情報を得る二値化回路とを備え、
前記制御部は、時刻情報の取得中に、取得する必要がないデータが送信されている間は前記受信部の動作を一時停止させる間欠受信動作で前記受信部を制御し、
前記受信部は、一時停止が解除されて動作を再開したときには、前記増幅回路のゲインを一時停止の前の状態から再開することを特徴とする電波修正時計。
【請求項２】
請求項１に記載の電波修正時計において、
前記受信部は、前記増幅回路のゲインを制御するオートゲインコントロール回路を備え、
前記制御部は、間欠受信動作で一時停止している間、前記オートゲインコントロール回路を制御するオートゲインコントロール電圧を、前記動作停止時点の電圧に保持するとともに、前記一時停止が解除されて動作を再開した際には、前記保持しておいたオートゲインコントロール電圧に基づいてオートゲインコントロール回路の動作を再開させることを特徴とする電波修正時計。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の電波修正時計において、
前記制御部は、受信部を動作させて、一定サイクルで送信される時刻情報を、複数サイクル分取得する受信制御を行うとともに、前記受信部を間欠受信動作で制御するのは、少なくとも１サイクル分の時刻情報を取得した場合であることを特徴とする電波修正時計。
【請求項４】
請求項１から請求項３のいずれかに記載の電波修正時計において、
前記制御部は、前記標準電波において、分および時の情報が送信されている間は、受信部を動作させ、分および時の情報が送信されていない間は、受信部を一時停止させることを特徴とする電波修正時計。
【請求項５】
請求項１から請求項４のいずれかに記載の電波修正時計において、
前記制御部は、受信部の動作を再開させたときに、前記増幅回路のゲインを一時停止の前の状態から再開するゲイン保持モードと、前記増幅回路のゲインを予め設定された所定のゲインにリセットするゲインリセットモードとを選択することを特徴とする電波修正時計。
【請求項６】
請求項５に記載の電波修正時計において、
前記受信部は、受信周波数を変更可能に構成され、
前記制御部は、受信周波数が変更された場合には前記ゲインリセットモードを選択し、受信周波数が変更されてない場合には前記ゲイン保持モードを選択することを特徴とする電波修正時計。
【請求項７】
請求項２に記載の電波修正時計において、
前記オートゲインコントロール回路は容量素子を備え、前記受信部の動作が一時停止されている間は、前記容量素子の電位でオートゲインコントロール電圧を保持することを特徴とする電波修正時計。
【請求項８】
標準電波を受信して時刻情報を取得して時刻修正を行う電波修正時計の制御方法であって、
前記標準電波を受信する受信部と、
前記受信部を制御する制御部とを備え、
前記受信部は、
前記標準電波の受信信号を増幅し、ゲインを調整可能な増幅回路と、
増幅した受信信号を所定の閾値に基づいて二値化して時刻情報を得る二値化回路とを備え、
前記時刻情報の取得中に、取得する必要がないデータが送信されている間は、前記受信部の動作を一時停止させる間欠受信動作で前記受信部を制御し、
前記間欠受信動作で一時停止されている間は、前記増幅回路のゲインを、前記動作停止時点のゲインに保持し、
前記一時停止が解除されて受信部の動作が再開された際には、前記保持しておいたゲインに基づいて増幅回路の動作を再開することを特徴とする電波修正時計の制御方法。
【請求項１】
標準電波を受信して時刻情報を取得して時刻修正を行う電波修正時計であって、
前記標準電波を受信する受信部と、
前記受信部を制御する制御部とを備え、
前記受信部は、
前記標準電波の受信信号を増幅し、ゲインを調整可能な増幅回路と、
増幅した受信信号を所定の閾値に基づいて二値化して時刻情報を得る二値化回路とを備え、
前記制御部は、時刻情報の取得中に、取得する必要がないデータが送信されている間は前記受信部の動作を一時停止させる間欠受信動作で前記受信部を制御し、
前記受信部は、一時停止が解除されて動作を再開したときには、前記増幅回路のゲインを一時停止の前の状態から再開することを特徴とする電波修正時計。
【請求項２】
請求項１に記載の電波修正時計において、
前記受信部は、前記増幅回路のゲインを制御するオートゲインコントロール回路を備え、
前記制御部は、間欠受信動作で一時停止している間、前記オートゲインコントロール回路を制御するオートゲインコントロール電圧を、前記動作停止時点の電圧に保持するとともに、前記一時停止が解除されて動作を再開した際には、前記保持しておいたオートゲインコントロール電圧に基づいてオートゲインコントロール回路の動作を再開させることを特徴とする電波修正時計。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の電波修正時計において、
前記制御部は、受信部を動作させて、一定サイクルで送信される時刻情報を、複数サイクル分取得する受信制御を行うとともに、前記受信部を間欠受信動作で制御するのは、少なくとも１サイクル分の時刻情報を取得した場合であることを特徴とする電波修正時計。
【請求項４】
請求項１から請求項３のいずれかに記載の電波修正時計において、
前記制御部は、前記標準電波において、分および時の情報が送信されている間は、受信部を動作させ、分および時の情報が送信されていない間は、受信部を一時停止させることを特徴とする電波修正時計。
【請求項５】
請求項１から請求項４のいずれかに記載の電波修正時計において、
前記制御部は、受信部の動作を再開させたときに、前記増幅回路のゲインを一時停止の前の状態から再開するゲイン保持モードと、前記増幅回路のゲインを予め設定された所定のゲインにリセットするゲインリセットモードとを選択することを特徴とする電波修正時計。
【請求項６】
請求項５に記載の電波修正時計において、
前記受信部は、受信周波数を変更可能に構成され、
前記制御部は、受信周波数が変更された場合には前記ゲインリセットモードを選択し、受信周波数が変更されてない場合には前記ゲイン保持モードを選択することを特徴とする電波修正時計。
【請求項７】
請求項２に記載の電波修正時計において、
前記オートゲインコントロール回路は容量素子を備え、前記受信部の動作が一時停止されている間は、前記容量素子の電位でオートゲインコントロール電圧を保持することを特徴とする電波修正時計。
【請求項８】
標準電波を受信して時刻情報を取得して時刻修正を行う電波修正時計の制御方法であって、
前記標準電波を受信する受信部と、
前記受信部を制御する制御部とを備え、
前記受信部は、
前記標準電波の受信信号を増幅し、ゲインを調整可能な増幅回路と、
増幅した受信信号を所定の閾値に基づいて二値化して時刻情報を得る二値化回路とを備え、
前記時刻情報の取得中に、取得する必要がないデータが送信されている間は、前記受信部の動作を一時停止させる間欠受信動作で前記受信部を制御し、
前記間欠受信動作で一時停止されている間は、前記増幅回路のゲインを、前記動作停止時点のゲインに保持し、
前記一時停止が解除されて受信部の動作が再開された際には、前記保持しておいたゲインに基づいて増幅回路の動作を再開することを特徴とする電波修正時計の制御方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【公開番号】特開２００９−１６８６２１（Ｐ２００９−１６８６２１Ａ）
【公開日】平成２１年７月３０日（２００９．７．３０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−７１３３（Ｐ２００８−７１３３）
【出願日】平成２０年１月１６日（２００８．１．１６）
【出願人】（０００００２３６９）セイコーエプソン株式会社 (51,324)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年７月３０日（２００９．７．３０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年１月１６日（２００８．１．１６）
【出願人】（０００００２３６９）セイコーエプソン株式会社 (51,324)
【Ｆターム（参考）】
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