(57)【要約】【課題】長波標準電波を正常に受信できない環境でも時刻を修正する。【解決手段】スマートフォン１は、照明光を発光するディスプレイＤ、基準時刻をタイムコードに変換するエンコーダ１２、予め設定された変調度に従ってタイムコードを一定周期の変調信号に変調する変調器１３、変調信号に基づいてディスプレイＤによって発光される照明光の光量を制御する表示制御回路１４を備える。一方、腕時計２は、スマートフォン１によって発光された照明光を受光する太陽電池パネルＰ、太陽電池パネルＰで受光して得られた一定周期毎の信号レベルを検出する波形検出回路２１、一定周期毎の信号レベルそれぞれに対応する数値から構成されるタイムコードを取得する復調器２３、取得したタイムコードによって表される時刻に従って計時回路２６の時刻を修正する時刻修正制御回路２７を備える。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
照明光を発光する時刻送信装置と、前記時刻送信装置で発光された前記照明光を受光する時刻修正装置とを備える時刻修正システムであって、
前記時刻送信装置は、
前記照明光を発光する発光手段と、
基準時刻を計る時刻計時手段と、
前記基準時刻をｎ進数（ｎは２以上の自然数）で表すタイムコードに変換する時刻変換手段と、
前記ｎ進数の数値に対応する予め設定された変調度に従って、前記タイムコードを一定周期の変調信号に変調する変調手段と、
前記変調信号に基づいて、前記発光手段によって発光される前記照明光の光量を制御する制御手段と、を備え、
前記時刻修正装置は、
前記時刻送信装置によって発光された前記照明光を受光する受光手段と、
前記受光手段で受光して得られた一定周期毎の信号レベルを検出する検出手段と、
前記一定周期毎の信号レベルそれぞれに対応する前記ｎ進数で表される数値を取得し、取得した前記数値から構成されるタイムコードを取得するタイムコード取得手段と、
前記取得したタイムコードによって表される時刻に従って装置本体の時計の時刻を修正する時刻修正手段と、を備える、
ことを特徴とする時刻修正システム。
【請求項２】
照明光を発光する発光手段と、
基準時刻を計る時刻計時手段と、
前記基準時刻をｎ進数（ｎは２以上の自然数）で表すタイムコードに変換する時刻変換手段と、
前記ｎ進数の数値に対応する予め設定された変調度に従って、前記タイムコードを一定周期の第１の変調信号に変調する変調手段と、
前記第１の変調信号に基づいて、前記発光手段によって発光される前記照明光の光量を制御する制御手段と、を備える、
ことを特徴とする時刻送信装置。
【請求項３】
前記発光手段はディスプレイを備え、
前記制御手段は、前記第１の変調信号に対応する予め設定された階調に従って、前記ディスプレイの画面全体の階調を制御する、
ことを特徴とする請求項２に記載の時刻送信装置。
【請求項４】
前記変調手段は、前記第１の変調信号の前後に、前記階調とは異なる階調で前記ディスプレイの画面全体の階調を制御するための第２の変調信号を付加し、
前記制御手段は、前記第１及び第２の変調信号それぞれに対応する予め設定された階調に従って、前記ディスプレイの画面全体の階調を制御する、
ことを特徴とする請求項３に記載の時刻送信装置。
【請求項５】
前記制御手段は、予め設定された２次元正弦波画像を前記ディスプレイの画面に表示する、
ことを特徴とする請求項３または４に記載の時刻送信装置。
【請求項６】
外部装置によって発光された照明光を受光する受光手段と、
前記受光手段で受光して得られた一定周期毎の信号レベルを検出する検出手段と、
前記一定周期毎の信号レベルそれぞれに対応するｎ進数（ｎは２以上の自然数）で表される数値を取得し、取得した前記数値から構成されるタイムコードを取得するタイムコード取得手段と、
前記取得したタイムコードによって表される時刻に従って装置本体の時計の時刻を修正する時刻修正手段と、を備える、
ことを特徴とする時刻修正装置。
【請求項７】
前記検出手段によって検出された前記信号レベルを表す信号のうち、所定の周波数成分を有する信号を通すフィルタ手段を備え、
前記フィルタ手段を通った信号により表される前記信号レベルに対応する前記ｎ進数で表される数値を取得し、取得した前記数値から構成されるタイムコードを取得する、
ことを特徴とする請求項６に記載の時刻修正装置。
【請求項８】
前記時刻修正手段は、前記外部装置の処理遅延時間と前記装置本体の処理遅延時間との合計で前記タイムコードによって表される時刻を補正し、補正後の時刻に従って前記時計の時刻を修正する、
ことを特徴とする請求項６または７に記載の時刻修正装置。
【請求項９】
照明光を発光する時刻送信装置と、前記時刻送信装置で発光された前記照明光を受光する時刻修正装置とを用いた時刻修正方法であって、
前記時刻送信装置が、
前記照明光を発光する発光ステップと、
基準時刻を計る時刻計時ステップと、
前記基準時刻をｎ進数（ｎは２以上の自然数）で表すタイムコードに変換する時刻変換ステップと、
前記ｎ進数の数値に対応する予め設定された変調度に従って、前記タイムコードを一定周期の変調信号に変調する変調ステップと、
前記変調信号に基づいて、前記発光ステップで発光される前記照明光の光量を制御する制御ステップと、を実行し、
前記時刻修正装置が、
前記時刻送信装置によって発光された前記照明光を受光する受光ステップと、
前記受光ステップで受光して得られた一定周期毎の信号レベルを検出する検出ステップと、
前記一定周期毎の信号レベルそれぞれに対応する前記ｎ進数で表される数値を取得し、取得した前記数値から構成されるタイムコードを取得するタイムコード取得ステップと、
前記取得したタイムコードによって表される時刻に従って装置本体の時計の時刻を修正する時刻修正ステップと、を実行する、
ことを特徴とする時刻修正方法。
【請求項１０】
コンピュータを、
照明光を発光する発光手段、
基準時刻を計る時刻計時手段、
前記基準時刻をｎ進数（ｎは２以上の自然数）で表すタイムコードに変換する時刻変換手段、
前記ｎ進数の数値に対応する予め設定された変調度に従って、前記タイムコードを一定周期の変調信号に変調する変調手段、
前記変調信号に基づいて、前記発光手段によって発光される前記照明光の光量を制御する制御手段、として機能させる、
ことを特徴とするプログラム。
【請求項１１】
コンピュータを、
外部装置によって発光された照明光を受光する受光手段、
前記受光手段で受光して得られた一定周期毎の信号レベルを検出する検出手段、
前記一定周期毎の信号レベルそれぞれに対応するｎ進数（ｎは２以上の自然数）で表される数値を取得し、取得した前記数値から構成されるタイムコードを取得するタイムコード取得手段、
前記取得したタイムコードによって表される時刻に従って装置本体の時計の時刻を修正する時刻修正手段、として機能させる、
ことを特徴とするプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、時刻修正システム、時刻送信装置、時刻修正装置、時刻修正方法およびプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
所定の送信局から送信される長波標準電波を受信し、長波標準電波に含まれる時刻情報を基に時刻を自動的に修正する電波時計が知られている。一方、特許文献１には、送信対象であるデータを、照明光（可視光）である搬送波に重畳して送信する可視光通信技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００８−２２７９４４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上述した電波時計は、鉄筋構造のビルや地下街など、長波標準電波を遮蔽する建物内では時刻の修正ができないことがあるという問題があった。また、電波時計は、テレビ、蛍光灯、ＰＣ（Personal Computer）などの機器（ノイズ発生源）が近くにある場合でも、これらの機器が発生するノイズの影響を長波標準電波が受けることによって、正常に時刻の修正ができないことがあるという問題があった。
【０００５】
本発明は、上記実情に鑑みてなされたものであり、長波標準電波を正常に受信できない環境でも時刻を修正できる時刻修正システム、時刻送信装置、時刻修正装置、時刻修正方法およびプログラムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の第１の観点に係る時刻修正システムは、
照明光を発光する時刻送信装置と、前記時刻送信装置で発光された前記照明光を受光する時刻修正装置とを備える時刻修正システムであって、
前記時刻送信装置は、
前記照明光を発光する発光手段と、
基準時刻を計る時刻計時手段と、
前記基準時刻をｎ進数（ｎは２以上の自然数）で表すタイムコードに変換する時刻変換手段と、
前記ｎ進数の数値に対応する予め設定された変調度に従って、前記タイムコードを一定周期の変調信号に変調する変調手段と、
前記変調信号に基づいて、前記発光手段によって発光される前記照明光の光量を制御する制御手段と、を備え、
前記時刻修正装置は、
前記時刻送信装置によって発光された前記照明光を受光する受光手段と、
前記受光手段で受光して得られた一定周期毎の信号レベルを検出する検出手段と、
前記一定周期毎の信号レベルそれぞれに対応する前記ｎ進数で表される数値を取得し、取得した前記数値から構成されるタイムコードを取得するタイムコード取得手段と、
前記取得したタイムコードによって表される時刻に従って装置本体の時計の時刻を修正する時刻修正手段と、を備える、ことを特徴とする。
【０００７】
本発明の第２の観点に係る時刻送信装置は、
照明光を発光する発光手段と、
基準時刻を計る時刻計時手段と、
前記基準時刻をｎ進数（ｎは２以上の自然数）で表すタイムコードに変換する時刻変換手段と、
前記ｎ進数の数値に対応する予め設定された変調度に従って、前記タイムコードを一定周期の第１の変調信号に変調する変調手段と、
前記第１の変調信号に基づいて、前記発光手段によって発光される前記照明光の光量を制御する制御手段と、を備える、ことを特徴とする。
【０００８】
前記発光手段はディスプレイを備え、
前記制御手段は、前記第１の変調信号に対応する予め設定された階調に従って、前記ディスプレイの画面全体の階調を制御しても良い。
【０００９】
前記変調手段は、前記第１の変調信号の前後に、前記階調とは異なる階調で前記ディスプレイの画面全体の階調を制御するための第２の変調信号を付加し、
前記制御手段は、前記第１及び第２の変調信号それぞれに対応する予め設定された階調に従って、前記ディスプレイの画面全体の階調を制御しても良い。
【００１０】
前記制御手段は、予め設定された２次元正弦波画像を前記ディスプレイの画面に表示しても良い。
【００１１】
本発明の第３の観点に係る時刻修正装置は、
外部装置によって発光された照明光を受光する受光手段と、
前記受光手段で受光して得られた一定周期毎の信号レベルを検出する検出手段と、
前記一定周期毎の信号レベルそれぞれに対応するｎ進数（ｎは２以上の自然数）で表される数値を取得し、取得した前記数値から構成されるタイムコードを取得するタイムコード取得手段と、
前記取得したタイムコードによって表される時刻に従って装置本体の時計の時刻を修正する時刻修正手段と、を備える、ことを特徴とする。
【００１２】
前記検出手段によって検出された前記信号レベルを表す信号のうち、所定の周波数成分を有する信号を通すフィルタ手段を備え、
前記フィルタ手段を通った信号により表される前記信号レベルに対応する前記ｎ進数で表される数値を取得し、取得した前記数値から構成されるタイムコードを取得しても良い。
【００１３】
前記時刻修正手段は、前記外部装置の処理遅延時間と前記装置本体の処理遅延時間との合計で前記タイムコードによって表される時刻を補正し、補正後の時刻に従って前記時計の時刻を修正しても良い。
【００１４】
本発明の第４の観点に係る時刻修正方法は、
照明光を発光する時刻送信装置と、前記時刻送信装置で発光された前記照明光を受光する時刻修正装置とを用いた時刻修正方法であって、
前記時刻送信装置が、
前記照明光を発光する発光ステップと、
基準時刻を計る時刻計時ステップと、
前記基準時刻をｎ進数（ｎは２以上の自然数）で表すタイムコードに変換する時刻変換ステップと、
前記ｎ進数の数値に対応する予め設定された変調度に従って、前記タイムコードを一定周期の変調信号に変調する変調ステップと、
前記変調信号に基づいて、前記発光ステップで発光される前記照明光の光量を制御する制御ステップと、を実行し、
前記時刻修正装置が、
前記時刻送信装置によって発光された前記照明光を受光する受光ステップと、
前記受光ステップで受光して得られた一定周期毎の信号レベルを検出する検出ステップと、
前記一定周期毎の信号レベルそれぞれに対応する前記ｎ進数で表される数値を取得し、取得した前記数値から構成されるタイムコードを取得するタイムコード取得ステップと、
前記取得したタイムコードによって表される時刻に従って装置本体の時計の時刻を修正する時刻修正ステップと、を実行する、ことを特徴とする。
【００１５】
本発明の第５の観点に係るプログラムは、
コンピュータを、
照明光を発光する発光手段、
基準時刻を計る時刻計時手段、
前記基準時刻をｎ進数（ｎは２以上の自然数）で表すタイムコードに変換する時刻変換手段、
前記ｎ進数の数値に対応する予め設定された変調度に従って、前記タイムコードを一定周期の変調信号に変調する変調手段、
前記変調信号に基づいて、前記発光手段によって発光される前記照明光の光量を制御する制御手段、として機能させる、ことを特徴とする。
【００１６】
本発明の第６の観点に係るプログラムは、
コンピュータを、
外部装置によって発光された照明光を受光する受光手段、
前記受光手段で受光して得られた一定周期毎の信号レベルを検出する検出手段、
前記一定周期毎の信号レベルそれぞれに対応するｎ進数（ｎは２以上の自然数）で表される数値を取得し、取得した前記数値から構成されるタイムコードを取得するタイムコード取得手段、
前記取得したタイムコードによって表される時刻に従って装置本体の時計の時刻を修正する時刻修正手段、として機能させる、ことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、長波標準電波を正常に受信できない環境でも時刻を修正できる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の実施の形態１に係る時刻修正システムの構成例を示す図である。
【図２】本発明の実施の形態１に係る時刻修正システムの携帯端末および電子機器のハードウェア構成の一例を示す図である。
【図３】本発明の実施の形態１に係る携帯端末のディスプレイの画素構成を説明する図である。
【図４】本発明の実施の形態１に係る携帯端末のディスプレイの走査線を説明する図である。
【図５】本発明の実施の形態１に係る携帯端末のディスプレイの２階調を説明する図である。
【図６】本発明の実施の形態１に係る携帯端末のディスプレイの画素から出射する光の光量の時間波形を説明する図である。
【図７】本発明の実施の形態１に係る電子機器の一例を示す模式図である。
【図８】本発明の実施の形態１に係る携帯端末と電子機器とを近接させた場合に、携帯端末のディスプレイと電子機器の太陽電池パネルとが対向する範囲を説明する図である。
【図９】本発明の実施の形態１に係る携帯端末のディスプレイの画素から電子機器の太陽電池パネルに入射する光の光量を説明する図である。
【図１０】本発明の実施の形態１に係る携帯端末のディスプレイの画素から電子機器の太陽電池パネルに入射する光の光量のフレームごとの平均値を示す図である。
【図１１】本発明の実施の形態１に係る時刻修正の動作の一例を示すフローチャートである。
【図１２】本発明の実施の形態１に係る電子機器の太陽電池パネルに１秒間に入射する光の光量の外部光による変化を説明する図である。
【図１３】本発明の実施の形態２に係る時刻修正システムの携帯端末および電子機器のハードウェア構成の一例を示す図である。
【図１４】本発明の実施の形態２に係る携帯端末のディスプレイに表示する２次元画像を説明する図である。
【図１５】本発明の実施の形態２に係る時刻修正の一例を説明する図である。
【図１６】本発明の実施の形態２に係る時刻修正の動作の一例を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
（実施の形態１）
図１に示すように、時刻修正システム１００は、スマートフォン１および腕時計２で構成される。スマートフォン１は時刻送信装置、腕時計２は時刻修正装置としてそれぞれ用いられる。時刻修正システム１００は、スマートフォン１と腕時計２との間で可視光通信を行って、腕時計２がスマートフォン１から受信した時刻情報を基に腕時計２の時刻を修正するシステムである。時刻修正システム１００では、スマートフォン１のディスプレイＤを、腕時計２（ベルト部分は図示せず）の太陽電池パネルＰに所定の距離ｄ以下の距離まで近接させた状態でスマートフォン１と腕時計２との間で可視光通信を行う。なお、このとき、ユーザは、スマートフォン１および腕時計２を時刻修正モードに設定する。
【００２０】
スマートフォン１は、例えば、ユーザの操作に従って、時刻修正を行うためのアプリケーションを起動したときに時刻修正モードとなる。スマートフォン１は、時刻修正モード起動後、設定された時間が経過してから可視光通信を開始してもよいし、スマートフォン１本体が裏返された（ディスプレイが下向きにされた）ことをトリガとして可視光通信を開始してもよい。なお、スマートフォン１本体が裏返されたか否かは、スマートフォン１に搭載された加速度センサによって検知される加速度に基づいて判別される。一方、腕時計２は、例えば、ユーザが時刻修正モードを開始するボタンを押したときに時刻修正モードとなる。腕時計２は、時刻修正モード起動後、可視光通信の待機状態となる。
【００２１】
スマートフォン１は、基準時刻を計る内部時計を備える。内部時計は、例えばＲＴＣ（Real Time Clock)から構成され、ＣＰＵ（Central Processing Unit)の制御のもと、基準電波送信局から送信された基準電波や、ＧＰＳ衛星から送信されたＧＰＳ信号に含まれる時刻情報、あるいはＮＴＰ（Network Time Protocol）を利用することにより取得する時刻情報に基づいて正確な時刻に修正される。スマートフォン１は、内部時計が計る現在時刻（基準時刻）を表す時刻情報（以下、基準時刻データという）を変調し、ディスプレイＤの表示画面の色の濃淡を表す階調を、変調された基準時刻データに基づいて切り替える制御を行うことによって、基準時刻を腕時計２に送信する。一方、腕時計２の太陽電池パネルＰは、ディスプレイＤで発光された光を受光する。腕時計２は、太陽電池パネルＰで受光して得られた信号レベルに基づいて、スマートフォン１で変調された基準時刻データを復調し、復調された基準時刻データに基づいて時刻修正を行う。
【００２２】
次に、図２を参照して、図１に示したスマートフォン１および腕時計２のハードウェア構成を説明する。スマートフォン１は、ディスプレイＤと、記憶装置１１と、エンコーダ１２と、変調器１３と、表示制御回路１４と、表示駆動回路１５と、を備える。
【００２３】
記憶装置１１は、基準時刻データ１１１を一時記憶する。
【００２４】
エンコーダ１２は、記憶装置１１が記憶している基準時刻データ１１１を“０”または“１”により表される複数の二値データ（以下、タイムコードという）に変換する。例えば、タイムコードは、「時」を６ビット（２０時、１０時、８時、４時、２時、１時）、「分」を７ビット（４０分、２０分、１０分、８分、４分、２分、１分）、「通算日」を１０ビット（２００日、１００日、８０日、４０日、２０日、１０日、８日、４日、２日、１日）、「年」を８ビット（８０年、４０年、２０年、１０年、８年、４年、２年、１年）で表す。
【００２５】
変調器１３は、エンコーダ１２からタイムコードを受け取り、タイムコードにより表される各値に対応する予め設定された変調度に従って、フレーム（ディスプレイＤが１画面を表示する期間）毎の変調信号に変調する。
【００２６】
表示制御回路１４は、変調器１３から変調信号を受け取り、変調信号に基づいて表示駆動回路１５を駆動させる。
【００２７】
表示駆動回路１５は、表示制御回路１４から供給される制御信号に従って、ディスプレイＤの表示画面の階調をフレーム毎に切り替える。これに従って、ディスプレイＤは可視光信号（タイムコードを光強度変調した信号）を腕時計２に送信する。
【００２８】
一方、腕時計２は、太陽電池パネルＰと、波形抽出回路２１と、増幅器２２と、復調器２３と、デコーダ２４と、発振回路２５と、計時回路２６と、時刻修正制御回路２７と、時刻表示駆動回路２８と、時刻表示器２９と、を備える。
【００２９】
太陽電池パネルＰは、ディスプレイＤからの光（可視光信号）を受光する。太陽電池パネルＰは、光を受光することにより発電し、発電した電力は腕時計２の電源として利用される。
【００３０】
波形抽出回路２１は、太陽電池パネルＰで受光した光（可視光信号）によって得られる信号レベルを検出する。
【００３１】
増幅器２２は、波形抽出回路２１によって検出された信号を増幅する。
【００３２】
復調器２３は、増幅器２２から供給される増幅信号をフレームごとに抽出し、タイムコードに復調する。復調器２３は、１フレームの時間を示すデータを保持しており、発振回路２５が発生させるクロック信号に従って計時回路２６が計時した時刻に基づいて、フレームごとの判断をする。復調器２３は、フレーム毎の信号レベルそれぞれに対応する数値（０または１）を取得し、取得した数値から構成されるタイムコードを取得する。
【００３３】
デコーダ２４は、復調器２３が復調したタイムコードを元の基準時刻データに変換する。
【００３４】
時刻修正制御回路２７は、発振回路２５が発生させるクロック信号に従って計時回路２６が計時した時刻を表示させるよう時刻表示駆動回路２８に指示を送る。時刻表示駆動回路２８は、時刻修正制御回路２７からの指示に従って、時刻表示器２９に計時回路２６が計時した時刻を表示する。
【００３５】
また、時刻修正制御回路２７は、デコーダ２４がタイムコードから変換した基準時刻データが示す時刻に計時回路２６の時刻を修正する。このとき、時刻修正制御回路２７は、スマートフォン１内の処理遅延時間と腕時計２内の処理遅延時間とを示すデータを保持しており、基準時刻データが示す時刻を処理遅延時間の合計で補正して、計時回路２６の時刻を修正する。
【００３６】
なお、腕時計２は、音声出力装置、点灯装置および／または表示装置を備え、時刻修正制御回路２７が正常に時刻修正を完了した場合、正常に時刻修正を完了したことをユーザに通知するための音声を出力させたり、点灯させたり、メッセージを表示したりしてもよい。あるいは、時刻修正制御回路２７が正常に時刻修正を完了しなかった場合、同様にエラーをユーザに通知してもよい。
【００３７】
つづいて、スマートフォン１が備える、図２に示したディスプレイＤの詳細を説明する。ディスプレイＤは、アクティブマトリックス方式の液晶や有機ＥＬディスプレイである。図３に示すように、ディスプレイＤは、水平方向の画素数（Ｎｘ）×垂直方向の画素数（Ｎｙ）個の画素で構成される。フルハイビジョンの場合の画素数は、Ｎｘ＝１９２０、Ｎｙ＝１０８０である。アクティブマトリックス方式では、ディスプレイ上の各画素にアクティブ素子（スイッチング素子）を配置することで、選択した画素ごとに点灯のオンオフ制御が可能になる。
【００３８】
表示駆動回路１５は、ディスプレイＤの画素を左から右へ、上から順に光らせて画面を映し出す。このように順に光らせていくことを走査といい、走査線とは、走査によって描かれた画素の横１行分の軌跡のことを指す。ディスプレイＤは、図４に示すように、Ｎｙ本の走査線を有する。フルハイビジョンでは、１０８０本の走査線を有する。水平走査の終点から次の水平走査の始点までの線を水平帰線という。Ｎｙ本の走査線の走査の開始から終了までを１フレームといい、フレーム周期は１／ｆｖで表す。すなわち、１秒間にｆｖ個のフレームがディスプレイＤに表示される。図４の例では、ｎ番目のフレーム（ｎ）とｎ＋１番目のフレーム（ｎ＋１）を示している。
【００３９】
一般的にディスプレイの画面は、２５６階調で表現される。２５６階調の最も小さい（暗い）値は階調０であり、最も大きい（明るい）値は階調２５５である。中間の値は、１２７または１２８である。タイムコードを構成する各値（“０”または“１”）は、グレースケールの階調１２８または階調２５５の２種類の全面均一階調の画面で表される。
【００４０】
表示制御回路１４は、変調器１３が生成した変調信号に基づいて、表示駆動回路１５を駆動させ、階調１２８または階調２５５の全面均一階調の画面をディスプレイＤに表示させる。図５の例では、フレーム（ｎ）には、階調１２８の全面均一階調の画面が表示されており、フレーム（ｎ＋１）には、階調２５５の全面均一階調の画面が表示されている。
【００４１】
図６は、ディスプレイＤの画素から出射する光の光量の時間波形を示す図である。画素から出射する光とは、新たに点灯した画素から出射する光を指し、既に点灯している画素の光は含まない。水平走査の始点から次の水平走査の始点までの期間である水平走査期間Ｔｈは、１秒間に描画する走査線の数を表す水平走査周波数ｆＨを用いて、Ｔｈ＝１／ｆＨで表される。水平走査の終点から次の水平走査の始点までの期間である水平帰線期間ＴｂＨには、表示駆動回路１５は、画素の点灯を停止しているので、画素から出射する光の光量は０である。同様に、フレーム（ｎ）の最後の水平走査の終点から、フレーム（ｎ＋１）の最初の水平走査の始点までの期間である垂直帰線期間ＴｂＶには、表示駆動回路１５は、画素の点灯を停止しているので、画素から出射する光の光量は０である。
【００４２】
階調１２８のフレームｎにおいて、Ｔｈ−ＴｂＨ（走査線の始点から終点まで水平走査する期間）の間は、一走査線分（Ｎｘ個）の画素が順に階調１２８に相当する光量Ｌ１の光を出射する。階調２５５のフレームｎ＋１において、Ｔｈ−ＴｂＨの間は、一走査線分（Ｎｘ個）の画素が順に階調２５５に相当する光量Ｌ２の光を出射する。光量Ｌ２は、光量Ｌ１の約２倍である。
【００４３】
続いて、腕時計２の構造について説明する。腕時計２は、図７に示すように、文字盤部分に太陽電池パネルＰが設けられる。腕時計２および文字盤は、円形に限らず、四角形など他の形でもよい。太陽電池パネルＰは、図８に示すように、ディスプレイＤの画面の垂直方向と重なる範囲Ｒの光を受光する。
【００４４】
図９は、フレーム（ｎ）およびフレーム（ｎ＋１）において、太陽電池パネルＰにディスプレイＤの画素から入射する光の光量の時間波形を示す。ディスプレイＤの画素から出射する光（図中、破線の波形）のうち、太陽電池パネルＰが受光するのは、図８に示す範囲Ｒを走査する期間の光（図中、実線の波形）だけである。範囲Ｒが円形であるので、太陽電池パネルＰがディスプレイＤの画素から出射する光を受光する期間は徐々に増加し、範囲Ｒの水平方向の直径を走査する期間を最大として徐々に減少する。
【００４５】
表示制御回路１４は、表示駆動回路１５を駆動させ、ディスプレイＤに１秒間に３０フレーム表示させる。図１０は、ディスプレイＤの画素から太陽電池パネルＰに入射する光の光量のフレームごとの平均値を示す図である。階調２５５の全面均一階調の画面が表示されたフレームの太陽電池パネルＰに入射する光の光量の平均値Ａ２は、階調１２８の全面均一階調の画面が表示されたフレームの太陽電池パネルＰに入射する光の光量の平均値Ａ１の約２倍である。したがって、ディスプレイＤにおいて階調２５５の全面均一階調の画面が表示されたときに太陽電池パネルＰで得られる電力Ｅ２は、階調１２８の全面均一階調の画面が表示されたときに太陽電池パネルＰで得られる電力Ｅ１の約２倍となる。
【００４６】
波形抽出回路２１は、このような太陽電池パネルＰで受光した光量の大きさに応じて変化する信号レベル（電力）を検出する。増幅器２２は、波形抽出回路２１が検出した信号を増幅する。復調器２３は、増幅器２２が増幅した信号をフレームごとに抽出し、電力Ｅ２を発電したフレームを“１”、電力Ｅ１を発電したフレームを“０”に復調する。デコーダ２４は、復調器２３が復調したタイムコードを元の基準時刻データに変換する。時刻修正制御回路２７は、デコーダ２４がタイムコードから変換した基準時刻データが示す時刻に計時回路２６の時刻を修正する。
【００４７】
次に、時刻修正の動作について、図１１に示すフローチャートを参照して説明する。図１１に示す処理は、スマートフォン１および腕時計２が時刻修正モードになったときに開始する。
【００４８】
まず、スマートフォン１のエンコーダ１２は、記憶装置１１から基準時刻データ１１１を読み出し（ステップＳ１１）、タイムコードに変換する（ステップＳ１２）。変調器１３は、エンコーダ１２から受け取ったタイムコードを光強度変調し、フレーム毎の変調信号を生成する（ステップＳ１３）。
【００４９】
表示制御回路１４は、変調器１３から受け取った変調信号に基づいて、表示駆動回路１５を駆動させる。表示駆動回路１５は、表示制御回路１４から供給される変調信号に基づく指令（制御信号）に従って、ディスプレイＤの表示画面を２色の全面均一階調の何れかで表示させて（ステップＳ１４）、処理を終了する。これにより、可視光信号（タイムコードを光強度変調した信号）が腕時計２の太陽電池パネルＰに送信される。
【００５０】
腕時計２の太陽電池パネルＰは、ディスプレイＤからの光を受光して得られる電力を出力する（ステップＳ２１）。波形抽出回路２１は、太陽電池パネルＰから出力された電力の出力変化を検出し、可視光信号を受信する（ステップＳ２２）。増幅器２２は、波形抽出回路２１が受信した可視光信号を増幅する（ステップＳ２３）。復調器２３は、増幅器２２が増幅した可視光信号からフレームごとの信号レベルに対応する数値（０または１）を取得することにより、スマートフォン１で変調された変調信号をタイムコードに復調する（ステップＳ２４）。
【００５１】
デコーダ２４は、復調器２３が復調したタイムコードを元の基準時刻データに変換する（ステップＳ２５）。時刻修正制御回路２７は、デコーダ２４がタイムコードから変換した基準時刻データが示す時刻に計時回路２６の時刻を修正して（ステップＳ２６）、処理を終了する。
【００５２】
なお、本実施の形態では、復調器２３は、可視光信号からフレームごとの変調信号を抽出し、タイムコードに復調する。これに限らず、例えば、タイムコードを変調した各全面均一階調の画面の間に階調０の全面均一階調の画面を挿入してもよい。
【００５３】
以上説明したように、実施の形態１の時刻修正システム１００によれば、長波標準電波が届かない環境やノイズ発生源がある場所であっても、電子機器に内蔵された時計の時刻修正を行うことができる。
【００５４】
（実施の形態２）
上記実施の形態１では、太陽電池パネルＰがディスプレイＤ以外の外部光を受光することによって、時刻を正確に修正できない場合もあり得る。例えば、図１２に示すように、外部光αが腕時計２の太陽電池パネルＰに入射した場合、ディスプレイＤに同一の全面均一階調の画面を表示したとしても、太陽電池パネルＰに入射する光の光量のフレームごとの平均値は、外部光αの影響を受けてしまい、正確なタイムコードに復調できず、時刻修正を正確に行えないことがある。そこで、実施の形態２では、外部光の影響がある場所でも、時刻修正を正確に行うことを可能にする。
【００５５】
以下、実施の形態１と同一の構成要素には同一符号を付し、重複する説明を省略する。
【００５６】
図１３を参照して、時刻修正システム１００を構成するスマートフォン１および腕時計２のハードウェア構成を説明する。
【００５７】
スマートフォン１の記憶装置１１は、基準時刻データ１１１に加え、搬送波用２次元画像１１２を記憶している。搬送波用２次元画像１１２は、ディスプレイＤの水平走査周波数（ｆＨ）のＭ倍または１／Ｍ（整数Ｍ≧２）の２次元正弦波画像である。
【００５８】
図１４（ａ）は、走査線１／Ｍ本ごとの水平方向に周期的な濃淡の縞模様を持つ２次元正弦波画像の例である。図１４（ｂ）は、走査線Ｍ本ごとの垂直方向に周期的な濃淡の縞模様を持つ２次元正弦波画像の例である。図１４（ｃ）は、走査線１／Ｌ本（整数Ｌ≧２）ごとの斜め方向に周期的な濃淡の縞模様を持つ２次元正弦波画像の例である。図１４（ａ）の画像の走査により、周波数ｆｃ＝Ｍ＊ｆＨの搬送波が発生する。図１４（ｂ）の画像の走査により、周波数ｆｃ＝ｆＨ／Ｍの搬送波が発生する。図１４（ａ）の画像の走査により、周波数ｆｃ＝Ｌ＊ｆＨの搬送波が発生する。図１４（ｄ）は、２次元正弦波画像と濃淡の関係を示す図である。
【００５９】
変調器１３は、１００％または１０％の階調の搬送波用２次元画像１１２の階調をフレームごとに切り替えることにより、エンコーダ１２が基準時刻データ１１１を変換したタイムコードにＡＭ（Amplitude Modulation）変調をかける。階調が１００％の搬送波用２次元画像１１２を表示する画面は“０”を示し、変調度は１００である。階調が１０％の搬送波用２次元画像１１２を表示する画面は“１”を示し、変調度は１０である。
【００６０】
変調器１３は、搬送波用２次元画像１１２を表示するフレームの間に、全面均一階調の画面を表示するフレームを挿入して変調信号を生成する。ここでは、中間色（例えば、階調１２８）の全面均一階調の画面が挿入される。全面均一階調の画面の変調度は０である。
【００６１】
なお、変調器１３は、実施の形態１のように、搬送波用２次元画像１１２を表示するフレームの間に、全面均一階調の画面を表示するフレームを挿入しなくてもよい。この場合、腕時計２の復調器２３は、１フレームの時間を示すデータを保持しており、発振回路２５が発生させるクロック信号に従って計時回路２６が計時した時刻に基づいて、フレームごとの判断をして、変調信号をタイムコードに復調する。
【００６２】
一方、腕時計２は、実施の形態１の腕時計２の構成に加えて、ＢＰＦ（Band Pass Filter）３０を備える。
【００６３】
波形抽出回路２１は、太陽電池パネルＰが発電した電力の出力変化を検出し、可視光信号を受信する。増幅器２２は、波形抽出回路２１が受信した可視光信号を増幅する。ＢＰＦ３０は、周波数ｆｃを示すデータを保持しており、周波数ｆｃのみを通し、他の周波数は通さない（減衰させる）。これにより、外部光の影響を排除できる。
【００６４】
復調器２３は、ＢＰＦ３０が通した周波数ｆｃの可視光信号から変調信号を抽出し、タイムコードに復調する。デコーダ２４は、復調器２３が復調したタイムコードを元の基準時刻データに変換する。
【００６５】
ここで、時刻修正方法について図１５を参照して説明する。フレームＮｏ．の欄は、フレームを識別する番号である。ここでは、右向きに時間が経過し、フレームＮｏ．の正順でディスプレイＤに画面が表示されることとする。また、ここでは、フレームＮｏ．８までの例を示しているが、実際には１秒間に３０フレーム表示される。また、変調前２次元画像の欄は、搬送波用２次元画像１１２を示し、ここでは、走査線Ｍ本ごとの垂直方向に周期的な濃淡の縞模様を持つ２次元正弦波画像を採用している（図１４（ｂ）参照）。この画像の走査により、周波数ｆｃ＝ｆＨ／Ｍの搬送波が発生する。
【００６６】
タイムコードの欄は、エンコーダ１２が基準時刻データ１１１を変換したタイムコードを示す。搬送波用２次元画像１１２を表示するフレームの間に、全面均一階調の画面を表示するフレームを挿入するので、タイムコードを構成する二値信号は、フレームＮｏ．１、フレームＮｏ．３、フレームＮｏ．５、フレームＮｏ．７、というように隔フレームごとに設定されている。
【００６７】
変調度の欄は、タイムコードにＡＭ変調をかける変調度を示す。例えば、フレームＮｏ．０は階調１２８の全面均一階調の画面を表示するので、変調度０である。フレームＮｏ．１は、階調が１００％の搬送波用２次元画像１１２の画面を表示するので、変調度は１００である。フレームＮｏ．３は、階調が１０％の搬送波用２次元画像１１２の画面を表示するので、変調度は１０である。
【００６８】
ＡＭ変調波の欄は、タイムコードにＡＭ変調をかけたＡＭ変調波を示す。搬送波用２次元画像１１２を表示するフレームの間に、全面均一階調の画面を表示するフレームを挿入するので、ＡＭ変調波の波形は、隔フレームごとに０となる。変調後２次元画面の欄は、ＡＭ変調波に対応する変調後の搬送波用２次元画像１１２を表示する画面を示す。ディスプレイＤには、変調後２次元画面の欄の画面が順に表示される。
【００６９】
これにより、画面全体から、隔フレームごとに周波数ｆｃ＝ｆＨ／Ｍの送信信号が送信される。“０”を示す搬送波と、“１”を示す搬送波は振幅が異なる。
【００７０】
腕時計２の太陽電池パネルＰは、ディスプレイＤからの光を受光する。太陽電池受光領域の欄には、ディスプレイＤと太陽電池パネルＰとが対向して受光する範囲Ｒを示す（図８参照）。受光２次元画面の欄には、太陽電池パネルＰが範囲Ｒで受光する変調後の搬送波用２次元画像１１２を表示する画面を示す。受光２次元画面の欄に示す画面から光を受光すると、太陽電池パネルＰは発電し、電力を出力する。
【００７１】
波形抽出回路２１は、太陽電池パネルＰが発電した電力の出力変化を検出し、可視光信号を受信する。増幅器２２は、波形抽出回路２１が受信した可視光信号を増幅する。ＢＰＦ３０は、周波数ｆｃ＝ｆＨ／Ｍのみを通す。受信信号（ＡＣ信号）の欄は、太陽電池パネルＰの範囲Ｒが受信した周波数ｆｃ＝ｆＨ／Ｍの可視光信号を示す。
【００７２】
復調器２３は、ＡＭ検波して、太陽電池パネルＰが受信した周波数ｆｃ＝ｆＨ／Ｍの可視光信号から変調信号を抽出する。復調器２３が抽出して得られた変調信号の波形をＡＭ検波の欄に示す。復調器２３は、変調信号をタイムコードに復調する。復調したタイムコードを復調コードの欄に示す。
【００７３】
タイムコードの欄に示す、エンコーダ１２が基準時刻データ１１１を変換したタイムコードと、復調コードの欄に示す、復調器２３が復調したタイムコードとは、一致する。デコーダ２４は、復調器２３が復調したタイムコードを元の基準時刻データに変換する。時刻修正制御回路２７は、デコーダ２４がタイムコードから変換した基準時刻データが示す時刻に計時回路２６の時刻を修正する。
【００７４】
フレームＮｏ．２、４、６、８の各フレーム時間には、フレームＮｏ．１、３、５、７の各２次元画像が順次、走査によって消えていく際に発生する受信信号（ＡＣ信号）が発生する。この復調信号もＡＣ的にはフレームＮｏ．２、４、６、８と同一コードとなる。
【００７５】
次に、時刻修正の動作について、図１６に示すフローチャートを参照して説明する。図１６に示す処理は、スマートフォン１および腕時計２が時刻修正モードになったときに開始する。
【００７６】
まず、スマートフォン１のエンコーダ１２は、記憶装置１１から基準時刻データ１１１を読み出し（ステップＳ３１）、タイムコードに変換する（ステップＳ３２）。変調器１３は、記憶装置１１から搬送波用２次元画像１１２を読み出し（ステップＳ３３）、２種類の階調の搬送波用２次元画像１１２をフレームごとに切り替えることにより、エンコーダ１２が基準時刻データ１１１を変換したタイムコードにＡＭ変調をかける。変調器１３は、変調後の搬送波用２次元画像１１２を表示するフレームの間に、中間色の全面均一階調の画面を表示するフレームを挿入して変調信号を生成する（ステップＳ３４）。
【００７７】
表示制御回路１４は、変調器１３が生成した変調信号に基づいて、表示駆動回路１５を駆動させる。表示駆動回路１５は、表示制御回路１４からの変調信号に基づく指示に従って、ディスプレイＤに、変調後の搬送波用２次元画像１１２と中間色の全面均一階調の画面とを交互に表示させて（ステップＳ３５）、処理を終了する。これにより、可視光信号が腕時計２の太陽電池パネルＰに送信される。
【００７８】
腕時計２の太陽電池パネルＰは、ディスプレイＤからの光を受光することにより発電し、電力を出力する（ステップＳ４１）。波形抽出回路２１は、太陽電池パネルＰが発電した電力の出力変化を検出し、可視光信号を受信する（ステップＳ４２）。増幅器２２は、波形抽出回路２１が受信した可視光信号を増幅する（ステップＳ４３）。ＢＰＦ３０は、増幅した可視光信号のうち、所定の周波数ｆｃの可視光信号のみを通す（ステップＳ４４）。
【００７９】
復調器２３は、ＢＰＦ３０が通した周波数ｆｃの可視光信号からフレームごとの変調信号を抽出し、タイムコードに復調する（ステップＳ４５）。デコーダ２４は、復調器２３が復調したタイムコードを元の基準時刻データに変換する（ステップＳ４６）。時刻修正制御回路２７は、デコーダ２４がタイムコードから変換した基準時刻データが示す時刻に計時回路２６の時刻を修正して（ステップＳ４７）、処理を終了する。
【００８０】
以上説明したように、実施の形態２の時刻修正システムによれば、外部光の影響がある場所でも、時刻修正を行うことを可能となる。スマートフォン１で搬送波用２次元画像を用いて搬送波を発生させ、腕時計２でＢＰＦ３０が搬送波と同一の周波数の可視光信号のみを通すことで、外部光の影響を排除することができる。また、腕時計２の復調器２３が、ＢＰＦ３０が通した搬送波と同一の周波数の可視光信号について、フレームごとに直前のフレームとの差分を算出することで、搬送波と同一の周波数の外部光を定常的に受光した場合であっても、外部光の影響を排除することができる。
【００８１】
上述の実施の形態では、スマートフォン１の時刻修正制御回路２７は、スマートフォン１内の処理遅延時間と腕時計２内の処理遅延時間とを示すデータを保持しており、基準時刻データが示す時刻を処理遅延時間の合計で補正して、計時回路２６の時刻を修正する。しかしながら、これに限らず、スマートフォン１の時刻修正モードを、アプリケーションサーバと接続するアプリケーションで実現する場合には、アプリケーションサーバが、スマートフォン１内の処理遅延時間と腕時計２内の処理遅延時間とを示すデータを保持していてもよい。この場合、スマートフォン１の時刻修正制御回路２７は、スマートフォン１内の処理遅延時間と腕時計２内の処理遅延時間とを示すデータを、ネットワークを介してアプリケーションサーバから取得し、基準時刻データが示す時刻を処理遅延時間の合計で補正して、計時回路２６の時刻を修正する。
【００８２】
その他、上述のハードウェア構成やフローチャートは一例であり、任意に変更および修正が可能である。
【００８３】
上記実施の形態では、スマートフォン１および腕時計２それぞれについて、制御プログラムが記憶部等に予め記憶されているものとして説明した。しかし、例えば、スマートフォン１および腕時計２の動作を実行するための各コンピュータプログラムを、コンピュータが読み取り可能な記録媒体（フレキシブルディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ−ＲＯＭ等）に格納して配布し、当該コンピュータプログラムをコンピュータにインストールすることにより、前記の処理を実行するスマートフォン１および腕時計２をそれぞれ構成してもよい。また、インターネット等の通信ネットワーク上のサーバ装置が有する記憶装置に当該コンピュータプログラムを格納しておき、通常のコンピュータシステムがダウンロード等することでスマートフォン１および腕時計２をそれぞれ構成してもよい。
【００８４】
また、スマートフォン１および腕時計２それぞれの機能を、ＯＳ（オペレーティングシステム）とアプリケーションプログラムの分担、またはＯＳとアプリケーションプログラムとの協働により実現する場合等には、アプリケーションプログラム部分のみを記録媒体や記憶装置に格納してもよい。
【００８５】
また、搬送波にコンピュータプログラムを重畳し、通信ネットワークを介して配信することも可能である。例えば、通信ネットワーク上の掲示板(BBS, Bulletin Board System)に前記コンピュータプログラムを掲示し、通信ネットワークを介して前記コンピュータプログラムを配信してもよい。そして、このコンピュータプログラムを起動し、ＯＳの制御下で、他のアプリケーションプログラムと同様に実行することにより、前記の処理を実行できるように構成してもよい。
【００８６】
その他、ここまでの説明で、タイムコードの一例として基準時刻を２進数で表したが、基準時刻をｎ進数（ｎは３以上の自然数）のタイムコードで表しても良い。この場合、スマートフォン１は、ｎ進数の各数値に対応する予め設定された変調度に従って、タイムコードを一定周期の変調信号に変調し、この変調信号に基づいて、照明光を発光する。一方、腕時計２は、スマートフォン１から受光して得られる一定周期毎の信号レベルを検出し、それぞれに対応するｎ進数で表される数値から構成されるタイムコードに復調し、復調したタイムコードによって表される時刻に従って装置本体の時計の時刻を修正する。
【００８７】
また、ここまでの説明でスマートフォン１を時刻送信装置、腕時計２を時刻修正装置として説明したが、時刻送信装置及び時刻修正装置は、それぞれ上記の各種機能を実現できるものであれば、適宜に各種装置に適用できる。時刻送信装置は、例えば、携帯電話、ＰＣ（Personal Computer）、ＰＤＡ（Personal Digital Assistant）ＰＣ、デジタルテレビ受像機等の照明光を発光する各種装置に適用しても良い。一方、時刻修正装置は、例えば、携帯電話、掛け時計、置き時計など、照明光を受光する機能、及び時刻修正機能を有する各種装置に適用しても良い。
【符号の説明】
【００８８】
１  スマートフォン（時刻送信装置）
２  腕時計（時刻修正装置）
１１  記憶装置
１２  エンコーダ
１３  変調器
１４  表示制御回路
１５  表示駆動回路
２１  波形抽出回路
２２  増幅器
２３  復調器
２４  デコーダ
２５  発振回路
２６  計時回路
２７  時刻修正制御回路
２８  時刻表示駆動回路
２９  時刻表示器
３０  ＢＰＦ
１００  時刻修正システム
１１１  基準時刻データ
１１２  搬送波用２次元画像
ｄ  距離
Ｄ  ディスプレイ
Ｐ  太陽電池パネル
Ｒ  範囲
α  外部光
【図１】
2014048136.tif 000003
【図２】
2014048136.tif 000004
【図３】
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【図４】
2014048136.tif 000006
【図６】
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【図７】
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【図９】
2014048136.tif 000009
【図１１】
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【図１３】
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【図１６】
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【図５】
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【図８】
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【図１０】
2014048136.tif 000015
【図１２】
2014048136.tif 000016
【図１４】
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【図１５】
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