(57)【要約】【課題】受信した標準電波を適切に復調できる受信回路、電波修正時計および受信回路の制御方法を提供すること。【解決手段】複数の標準電波のいずれかを受信して復調する受信手段３と、制御信号を出力する制御手段とを備えた受信回路は、受信手段３に、受信信号を増幅する信号増幅部３２と、所定周波数の信号を抽出する信号抽出部３３と、抽出された信号を整流する整流部３５１と、整流された信号を復調する復調部３７とが設けられている。信号抽出部３３は、複数の標準電波の各周波数に応じて設けられた複数の水晶フィルタＸＴと、複数の水晶フィルタＸＴに並列接続され、複数の水晶フィルタＸＴに応じて設けられた複数の並列容量ＣＣと、制御信号に応じて水晶フィルタＸＴおよび並列容量ＣＣを切り替えるフィルタ切替部３３１および並列容量切替部３３２とを備える。制御手段は、受信対象の標準電波に応じた切替状態となる制御信号を出力する。【選択図】図２
2008020298.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の標準電波を受信可能に構成され、当該複数の標準電波のうちのいずれかを選択受信して復調する受信手段と、前記受信手段を制御する制御信号を出力する制御手段とを備えた受信回路であって、
前記受信手段には、
受信した標準電波に係る受信信号を増幅する信号増幅部と、
増幅された前記受信信号から所定周波数の信号を抽出する信号抽出部と、
抽出された前記所定周波数の信号を整流する整流部と、
整流された前記所定周波数の信号を復調する復調部とが設けられ、
前記信号抽出部は、
前記複数の標準電波の各周波数に応じて設けられた複数の水晶フィルタと、
前記複数の水晶フィルタに並列接続され、当該複数の水晶フィルタに応じて設けられた複数の並列容量と、
前記制御信号に応じて、前記複数の水晶フィルタを切り替えるフィルタ切替部と、
前記制御信号に応じて、前記複数の並列容量を切り替える並列容量切替部とを備え、
前記制御手段は、
前記フィルタ切替部および前記並列容量切替部に対して、前記受信手段による受信対象の標準電波に応じた切替状態となる制御信号を出力することを特徴とする受信回路。
【請求項２】
請求項１に記載の受信回路において、
前記複数の標準電波を受信するアンテナを備え、
前記受信手段には、
前記制御信号に応じて、前記アンテナが同調する周波数を切り替えて、前記複数の標準電波のうちいずれかを受信させる同調部が設けられ、
前記制御手段は、
前記同調部に対して、前記受信手段による受信対象の標準電波に応じた切替状態となる制御信号を出力することを特徴とする受信回路。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の受信回路において、
前記復調部は、
前記整流部により整流された前記所定周波数の信号と基準電圧とから二値化した二値化信号を出力する比較部を備え、
前記受信手段には、
複数種類の前記基準電圧を前記比較部に出力可能に構成され、当該受信回路で受信される標準電波に応じて、出力する前記基準電圧を切り替える基準電圧切替部が設けられ、
前記制御手段は、
前記基準電圧切替部に対して、前記受信手段による受信対象の標準電波に応じた切替状態となる制御信号を出力することを特徴とする受信回路。
【請求項４】
複数の標準電波を受信可能に構成され、当該複数の標準電波のうちのいずれかを選択受信して復調する受信手段と、前記受信手段を制御する制御信号を出力する制御手段とを備えた受信回路であって、
前記受信手段には、
受信した標準電波に係る受信信号を増幅する信号増幅部と、
増幅された前記受信信号を整流する整流部と、
整流された前記受信信号をろ波するフィルタ部と、
ろ波された前記受信信号と基準電圧とから二値化した二値化信号を出力する比較部と、
前記比較部にそれぞれ異なる前記基準電圧を出力可能に構成され、前記制御信号に応じて、出力する前記基準電圧を切り替える基準電圧切替部とが設けられ、
前記制御手段は、
前記基準電圧切替部に対して、前記受信手段による受信対象の標準電波に応じた切替状態となる制御信号を出力することを特徴とする受信回路。
【請求項５】
請求項１から請求項４のいずれかに記載の受信回路において、
前記制御手段と前記受信手段とを接続するシリアル通信線とを備え、
前記制御手段は、前記制御信号をシリアル通信により出力し、
前記受信手段には、
前記シリアル通信線を介するシリアル通信により入力する前記制御信号をデコードして、当該デコードした前記制御信号に基づいて前記切替動作を制御するデコード部が設けられていることを特徴とする受信回路。
【請求項６】
請求項１から請求項５のいずれかに記載の受信回路において、
前記複数の標準電波ごとに、前記切替状態を示す切替状態情報を記憶する記憶手段を備え、
前記制御手段は、
前記切替状態情報に基づいて、前記制御信号を出力することを特徴とする受信回路。
【請求項７】
請求項１から請求項６のいずれかに記載の受信回路と、当該受信回路によって復調された信号に基づいて内部時刻情報を修正する時刻修正回路とを備えることを特徴とする電波修正時計。
【請求項８】
複数の標準電波を受信可能に構成され、当該複数の標準電波のうちのいずれかを選択受信して復調する受信手段を備えた受信回路の制御方法であって、
前記受信手段は、
受信した前記標準電波に係る受信信号からそれぞれ異なる周波数の信号を抽出する複数の水晶フィルタと、
前記複数の水晶フィルタに並列接続され、前記複数の標準電波に応じて設けられた複数の並列容量と、
前記制御信号に応じて、前記複数の水晶フィルタを切り替えるフィルタ切替部と、
前記制御信号に応じて、前記複数の並列容量を切り替える並列容量切替部とを備え、
前記フィルタ切替部により、前記複数の水晶フィルタのうち、前記受信手段による受信対象に応じた水晶フィルタに切り替えるフィルタ切替ステップと、
前記並列容量切替部により、前記複数の並列容量のうち、前記受信手段による受信対象に応じた並列容量に切り替える並列容量切替ステップとを実行することを特徴とする受信回路の制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、受信回路、当該受信回路を備えた電波修正時計および受信回路の制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、長波標準電波に含まれる時刻情報に基づいて内部時刻を自動的に修正して表示する電波修正時計が知られている。このような電波修正時計には、長波標準電波を受信して、時刻情報を出力する受信回路が設けられている。このような受信回路として、アンテナで受信した長波標準電波に係る受信信号を増幅および検波復調する受信回路が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
このような受信回路（受信機）では、アンテナで受信された長波標準電波は、ＡＧＣアンプを介して水晶フィルタでろ波、同調され、検波／整流回路、波形成形回路を介することにより、長波標準電波に含まれるタイムコードが制御手段に入力される。この際、選局スイッチの切り替えにより、第１コイルボビンを能動状態にすると、受信周波数４０ｋＨｚに対応するインダクタンスとなり、送信周波数４０ｋＨｚの長波標準電波を受信可能となる。また、第２コイルボビンを能動状態にすると、受信周波数６０ｋＨｚに対応するインダクタンスとなり、送信周波数６０ｋＨｚの長波標準電波を受信可能となる。これにより、それぞれの送信周波数の長波標準電波を受信することができる。
【０００４】
この特許文献１に記載の受信回路では、水晶フィルタには、２つの水晶振動子が設けられており、一方が４０ｋＨｚに対応する発振周波数であり、他方が６０ｋＨｚに対応する発振周波数となっている。そして、送信周波数が４０ｋＨｚの長波標準電波を受信する際には、発振周波数が４０ｋＨｚの水晶振動子を用い、同じく６０ｋＨｚの長波標準電波を受信する際には、発振周波数が６０ｋＨｚの水晶振動子を用いることにより、受信した長波標準電波に係る受信信号から対応する周波数成分の信号を抽出することができる。
【０００５】
一方、水晶フィルタでろ波された信号を検波する検波回路として、入力する長波標準電波に係る受信信号と、所定の電圧を有する基準電圧とを比較して二値化した二値化信号を出力する比較器を備えた受信回路が知られている（例えば、特許文献２参照）。
この特許文献２に記載の受信回路（ＲＦ受信部）を構成する比較器は、受信信号の電圧が、基準電圧よりも高い場合にはＨレベル（ハイレベル）の信号を出力し、基準電圧よりも低い場合にはＬレベル（ローレベル）の信号を出力する。これにより、長波標準電波に係る信号を復調することができる。
【０００６】
【特許文献１】特開２００３−６０５２０号公報（図２）
【特許文献２】特開２００６−６０８４９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、特許文献１に記載の受信回路では、水晶フィルタを介してろ波された受信信号に、高周波成分等に由来するノイズが含まれてしまうという問題がある。
すなわち、特許文献１に記載の受信回路では、水晶フィルタを介することで、当該水晶フィルタの発振周波数の信号を受信信号から抽出するが、抽出された信号には、当該水晶フィルタの発振周波数以外の信号も抽出されてしまうという場合がある。このような場合に対して、コンデンサ等の並列容量を水晶フィルタと並列に配置して、高周波ノイズをキャンセルする構成が考えられる。しかしながら、受信する長波標準電波の周波数に応じた水晶フィルタと、当該水晶フィルタに応じた並列容量が互いに並列配置されていない場合には、高周波数ノイズのキャンセル効果が十分でなく、当該ノイズが抽出信号に含まれてしまうという問題がある。
【０００８】
また、特許文献２に記載の受信回路では、受信回路製造時に、比較器に入力する基準電圧にばら付きが生じると、受信した長波標準電波を適切に復調できない場合があるという問題がある。
すなわち、比較器に入力する受信信号に他の高周波成分に由来するノイズが含まれると、当該受信信号のピーク時（高電圧時）およびボトム時（低電圧時）の電圧値が揺動する。ここで、基準電圧が、当該ピーク時およびボトム時の中間値に設定されている場合には、当該受信信号がノイズの影響により基準電圧を下回ったり上回ったりする頻度が低くなるので、二値化された信号の誤り率は小さくなる。しかしながら、基準電圧が、受信信号のトップ時およびボトム時の中間値よりも一方側に偏って設定されている場合には、ノイズの影響を受けて、本来の標準電波に係る信号とは異なる二値化信号が出力されてしまう。このような場合、適切に標準電波を復調できないという問題がある。
【０００９】
このような問題は、受信回路により異なる長波標準電波を受信する際に顕著となる。
例えば、ピーク時の電圧を１００％とした場合、日本の長波標準電波に係るＴＣＯ信号では、ボトム時の電圧は１０％に設定されているが、ドイツの標準電波に係るＴＣＯ信号では、ボトム時の電圧は２５％に設定されている。このため、日本の長波標準電波に合わせて基準電圧が設定された受信回路を用いた場合、ドイツの長波標準電波を受信すると、ボトム時の電圧を適切に検出することができず、当該長波標準電波を適切に復調することができないという問題が生じてしまう。
【００１０】
本発明の目的は、受信した標準電波を適切に復調することのできる受信回路、電波修正時計および受信回路の制御方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
前記した目的を達成するために、本発明の受信回路は、複数の標準電波を受信可能に構成され、当該複数の標準電波のうちのいずれかを選択受信して復調する受信手段と、前記受信手段を制御する制御信号を出力する制御手段とを備えた受信回路であって、前記受信手段には、受信した標準電波に係る受信信号を増幅する信号増幅部と、増幅された前記受信信号から所定周波数の信号を抽出する信号抽出部と、抽出された前記所定周波数の信号を整流する整流部と、整流された前記所定周波数の信号を復調する復調部とが設けられ、前記信号抽出部は、前記複数の標準電波の各周波数に応じて設けられた複数の水晶フィルタと、前記複数の水晶フィルタに並列接続され、当該複数の水晶フィルタに応じて設けられた複数の並列容量と、前記制御信号に応じて、前記複数の水晶フィルタを切り替えるフィルタ切替部と、前記制御信号に応じて、前記複数の並列容量を切り替える並列容量切替部とを備え、前記制御手段は、前記フィルタ切替部および前記並列容量切替部に対して、前記受信手段による受信対象の標準電波に応じた切替状態となる制御信号を出力することを特徴とする。
【００１２】
本発明によれば、受信された標準電波に係る受信信号は、フィルタ切替部および並列容量切替部により、複数の水晶フィルタおよび複数の並列容量から、制御手段から入力した制御信号に応じて、受信手段による受信対象の標準電波に応じて切り替えられた水晶フィルタおよび並列容量を通過する。ここで、並列容量には、水晶フィルタとは逆位相の信号が通過し、当該通過した信号と、水晶フィルタで抽出された信号とを合わせることにより、受信信号から高周波ノイズを除去することができる。この際、受信信号が通過する水晶フィルタおよび並列容量は、当該受信信号に係る標準電波に応じて切り替えられているので、受信信号からの高周波ノイズのキャンセル効果を向上することができる。従って、信号抽出部を介して復調部に入力する受信信号から高周波ノイズを効率よく除去することができるので、標準電波の復調を適切に行うことができる。
【００１３】
また、このようなフィルタ切替部による水晶フィルタの切り替え、および、並列容量切替部による並列容量の切り替えは、制御手段から入力する制御信号に基づいて行われる。これによれば、制御手段が、フィルタ切替部および並列容量切替部のそれぞれに制御信号を出力することにより、標準電波の受信に際して、水晶フィルタおよび並列容量の切り替えを確実に行うことができる。従って、標準電波の受信時に、当該標準電波に係る受信信号からの高周波ノイズを確実に除去することができる。
【００１４】
本発明では、前記複数の標準電波を受信するアンテナを備え、前記受信手段には、前記制御信号に応じて、前記アンテナが同調する周波数を切り替えて、前記複数の標準電波のうちいずれかを受信させる同調部が設けられ、前記制御手段は、前記同調部に対して、前記受信手段による受信対象の標準電波に応じた切替状態となる制御信号を出力することが好ましい。
【００１５】
本発明によれば、制御手段からの制御信号に基づいて、同調部がアンテナで受信する周波数を切り替える。この際、当該同調部による受信周波数の切替動作とともに、前述のフィルタ切替部および並列容量切替部による水晶フィルタおよび並列容量の切替動作とが、それぞれ連動して行われる。従って、受信手段による受信対象の標準電波を受信する際に、当該標準電波に係る受信信号からの高周波ノイズの除去を確実に行うことができ、受信性能を向上することができる。
【００１６】
本発明では、前記復調部は、前記整流部により整流された前記所定周波数の信号と基準電圧とから二値化した二値化信号を出力する比較部を備え、前記受信手段には、複数種類の前記基準電圧を前記比較部に出力可能に構成され、当該受信回路で受信される標準電波に応じて、出力する前記基準電圧を切り替える基準電圧切替部が設けられ、前記制御手段は、前記基準電圧切替部に対して、前記受信手段による受信対象の標準電波に応じた切替状態となる制御信号を出力することが好ましい。
【００１７】
本発明によれば、制御手段は、受信手段による受信対象の標準電波に応じた基準電圧を出力する切替状態となるように、基準電圧切替部に制御信号を出力するので、当該制御信号に基づいて、基準電圧切替部が、出力可能な複数の基準電圧のうち、当該受信対象の標準電波に応じた基準電圧を出力することができる。従って、受信対象の標準電波に応じた基準電圧を出力することができるので、当該標準電波に係る受信信号と基準電圧との二値化を適切に行うことができ、標準電波の復調を適切に行うことができる。
【００１８】
また、このような基準電圧の切り替えは、制御手段からの制御信号に応じて行われる。これによれば、前述の水晶フィルタおよび並列容量の切り替えに連動して行われ、前述の同調部による周波数切り替えとも連動して行われる。従って、受信対象の標準電波の受信に際して、これらの切替動作をそれぞれ行うことができるので、受信した標準電波の復調を適切に行うことができるだけでなく、受信回路における標準電波の受信性能を向上することができる。
【００１９】
さらに、予め基準電圧切替部が出力可能な各基準電圧の電圧値を測定し、当該電圧値に基づいて、受信対象の標準電波ごとに基準電圧を設定しておくことにより、当該設定された基準電圧を基準電圧切替部が出力するように、制御手段が制御信号を出力することで、当該基準電圧切替部が、受信対象の標準電波に適した基準電圧を出力することができる。従って、標準電波を一層適切に復調することができる。
【００２０】
また、本発明の受信回路は、複数の標準電波を受信可能に構成され、当該複数の標準電波のうちのいずれかを選択受信して復調する受信手段と、前記受信手段を制御する制御信号を出力する制御手段とを備えた受信回路であって、前記受信手段には、受信した標準電波に係る受信信号を増幅する信号増幅部と、増幅された前記受信信号を整流する整流部と、整流された前記受信信号をろ波するフィルタ部と、ろ波された前記受信信号と基準電圧とから二値化した二値化信号を出力する比較部と、前記比較部にそれぞれ異なる前記基準電圧を出力可能に構成され、前記制御信号に応じて、出力する前記基準電圧を切り替える基準電圧切替部とが設けられ、前記制御手段は、前記基準電圧切替部に対して、前記受信手段による受信対象の標準電波に応じた切替状態となる制御信号を出力することを特徴とする。
【００２１】
本発明によれば、前述の受信回路と同様に、制御手段からの制御信号に応じて、基準電圧切替部が、受信対象の標準電波に応じた基準電圧を比較部に出力することができるので、当該基準電圧と、受信対象の標準電波に係る受信信号とを比較器により二値化することにより、当該標準電波を適切に復調することができる。
また、前述のように、基準電圧切替部が出力可能な各基準電圧の電圧値を予め測定し、当該電圧値に基づいて、受信対象の標準電波に応じた基準電圧を基準電圧切替部が出力するように、制御手段が制御信号を出力することにより、当該基準電圧切替部が、受信対象の標準電波に適した基準電圧を確実に出力することができる。従って、標準電波の復調の精度を向上することができる。
【００２２】
本発明では、前記制御手段と前記受信手段とを接続するシリアル通信線とを備え、前記制御手段は、前記制御信号をシリアル通信により出力し、前記受信手段には、前記シリアル通信線を介するシリアル通信により入力する前記制御信号をデコードして、当該デコードした前記制御信号に基づいて前記切替動作を制御するデコード部が設けられていることが好ましい。
【００２３】
本発明によれば、デコード部が、入力する制御信号をデコードし、当該デコードされた制御信号に基づいて、各切替動作を制御することにより、制御手段から出力される制御信号を簡易な信号とすることができる。従って、デコード部に入力する制御信号の誤り発生を抑制することができ、制御手段と受信手段との通信の信頼性を向上することができる。
また、制御手段と受信手段とが、シリアル通信線により接続されているので、これら制御手段と受信手段との通信接続に要する通信線のうちのデータ線数を削減することができ、受信回路の構成を簡略化することができる。また、制御手段が、制御信号をシリアル通信により出力することにより、通信速度の高速化および信号誤りの抑制を一層図ることができる。従って、基準電圧出力の応答性および信頼性を一層向上することができる。
【００２４】
本発明では、前記複数の標準電波ごとに、前記切替状態を示す切替状態情報を記憶する記憶手段を備え、前記制御手段は、前記切替状態情報に基づいて、前記制御信号を出力することが好ましい。
【００２５】
本発明によれば、予め記憶手段に記憶された、複数の標準電波ごとの水晶フィルタおよび並列容量の切替状態を示す切替状態情報に基づいて、制御手段が制御信号を出力する。これによれば、制御手段が、受信手段による受信対象の標準電波に応じた水晶フィルタおよび並列容量の判定の必要をなくすことができる。このため、当該水晶フィルタおよび並列容量をフィルタ切替部および並列容量切替部に切り替えさせる制御信号を、迅速に出力することができるとともに、制御手段による水晶フィルタおよび並列容量の切り替え指示の誤りを無くすことができる。従って、受信対象の標準電波の受信開始時の応答性を向上することができる。
【００２６】
また、前述の同調部による周波数の切替状態が、切替状態情報として記憶されている場合には、制御手段が、当該切替状態情報に基づいて制御信号を出力することにより、同調部による周波数切替を適切に行わせることができる。同様に、基準電圧切替部による基準電圧の切替状態が、切替状態情報として記憶されている場合にも、基準電圧切替部に、受信対象の標準電波に応じた基準電圧を出力させることができる。従って、受信回路の受信性能を一層向上することができる。
【００２７】
また、本発明の電波修正時計は、前述の受信回路と、当該受信回路によって復調された信号に基づいて内部時刻情報を修正する時刻修正回路とを備えることを特徴とする。
本発明によれば、前述の受信回路と同様の効果を奏することができる。
すなわち、受信手段の信号抽出部を構成する水晶フィルタおよび並列容量が、制御手段から入力する制御信号に基づいて、当該受信手段による受信対象の標準電波に応じて、フィルタ切替部および並列容量切替部により切り替えられる。これによれば、当該標準電波に係る受信信号から高周波ノイズを適切に除去することができる。従って、標準電波の復調を適切に行うことができる。また、これにより、時刻修正回路が、復調された信号から内部時刻情報を修正するので、時刻修正を適切に行うことができる。
また、受信回路を構成する基準電圧切替部が、制御手段から入力する制御信号に基づいて、受信手段による受信対象の標準電波に応じた基準電圧を比較器に出力するので、当該受信対象の標準電波に係る受信信号と、基準電圧との二値化を適切に行うことができる。従って、前述の場合と同様に、標準電波の復調を適切に行うことができ、内部時刻情報を適切に修正することができる。
【００２８】
また、本発明の受信回路の制御方法は、複数の標準電波を受信可能に構成され、当該複数の標準電波のうちのいずれかを選択受信して復調する受信手段を備えた受信回路の制御方法であって、前記受信手段は、受信した前記標準電波に係る受信信号からそれぞれ異なる周波数の信号を抽出する複数の水晶フィルタと、前記複数の水晶フィルタに並列接続され、前記複数の標準電波に応じて設けられた複数の並列容量と、前記制御信号に応じて、前記複数の水晶フィルタを切り替えるフィルタ切替部と、前記制御信号に応じて、前記複数の並列容量を切り替える並列容量切替部とを備え、前記フィルタ切替部により、前記複数の水晶フィルタのうち、前記受信手段による受信対象に応じた水晶フィルタに切り替えるフィルタ切替ステップと、前記並列容量切替部により、前記複数の並列容量のうち、前記受信手段による受信対象に応じた並列容量に切り替える並列容量切替ステップとを実行することを特徴とする。
【００２９】
本発明によれば、前述の受信回路と同様の効果を奏することができる。
すなわち、制御手段からの制御信号に基づいて、フィルタ切替部および並列容量切替部が、フィルタ切替ステップおよび並列容量切替ステップにて、受信手段による受信対象の標準電波に応じた水晶フィルタおよび並列容量に、当該標準電波に係る受信信号が通過する水晶フィルタおよび並列容量を切り替える。これによれば、受信信号から、標準電波の周波数帯の信号を抽出する際に、高周波ノイズを除去することができる。この際、並列容量が、受信対象の標準電波に応じて切り替えられるので、高周波ノイズのキャンセル効果を向上することができる。従って、不要な高周波ノイズを適切に除去することができるので、標準電波の復調を適切に行うことができる。
【発明の効果】
【００３０】
本発明によれば、複数の水晶フィルタおよび複数の並列容量のうち、受信対象の標準電波に応じた水晶フィルタおよび並列容量に切り替えることができるので、標準電波に係る受信信号から高周波ノイズを効果的に除去することができる。また、基準電圧切替部が、出力可能な複数種類の基準電圧から、受信対象の標準電波に応じた基準電圧が比較器に出力するので、当該標準電波に係る受信信号と基準電圧とを二値化することにより、標準電波との差異の少ない適切な二値化信号を出力することができる。従って、標準電波の復調を適切に行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３１】
以下、本発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。
（１）時計１の構成
図１は、本実施形態に係る時計１の構成を示すブロック図である。
本実施形態の時計１は、長波標準電波（以下、単に「標準電波」と略す場合がある）を受信して、当該標準電波に含まれるＴＣＯ（Time Code Out）信号を復調し、当該ＴＣＯ信号に基づいて内部時刻情報を修正する電波修正時計である。この時計１は、図１に示すように、アンテナ２と、受信手段３と、制御手段４と、外部入力手段５と、時刻表示手段６と、電源供給手段７とを備えて構成されている。
【００３２】
このうち、外部入力手段５は、使用者が時計１を操作するためのものであり、りゅうずやボタン等を例示することができる。
また、時刻表示手段６は、時刻を表示するためのものであり、時刻をデジタル液晶パネルや有機ＥＬ（ElectroLuminescence）パネル等を例示することができるほか、アナログ表示する場合には、指針等を例示することができる。
さらに、電源供給手段７は、受信手段３、制御手段４および時刻表示手段６に電力を供給するものであり、電池等を例示することができる。
【００３３】
（２）受信手段３の構成
受信手段３は、アンテナ２および制御手段４に接続され、当該制御手段４から入力する制御信号に基づいて、アンテナ２で選択受信した標準電波を、増幅、整流およびろ波してＴＣＯ信号を復調し、当該ＴＣＯ信号を制御手段４に出力する。この受信手段３は、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、復調回路３７と、デコード回路３８とを備えて構成されている。
【００３４】
図２は、受信手段３の構成を示す回路図である。
同調回路３１は、本発明の同調部に相当し、アンテナ２ととともに並列共振回路を構成し、特定の周波数の電波をアンテナ２で受信させるものである。この同調回路３１は、図２に示すように、それぞれ異なる容量を有する３つのコンデンサＣ１〜Ｃ３と、２つのスイッチを有する周波数切替部３１１とを備えて構成されている。
このうち、周波数切替部３１１は、後述するデコード回路３８から入力する信号に基づいて、２つのスイッチのオン／オフ状態を切り替えることで、３つのコンデンサＣ１〜Ｃ３の全体のコンデンサ容量を切り替える。これにより、アンテナ２で受信する標準電波の周波数が切り替わる。そして、受信された標準電波は、電圧信号に変換され、第１増幅回路３２に出力される。
【００３５】
このような同調回路３１は、本実施形態では、日本、イギリス、ドイツ、アメリカの標準電波「ＪＪＹ」、「ＭＳＦ」、「ＤＣＦ」、「ＷＷＶＢ」を受信可能に構成され、切替可能な周波数は、４４ｋＨｚ、６０ｋＨｚおよび７７．５ｋＨｚである。
なお、同調回路３１は、本実施形態においては、３つのコンデンサＣ１〜Ｃ３と、２つのスイッチを備えた周波数切替部３１１とを備えて構成されているが、コンデンサおよびスイッチの数は、これ以上でもよい。すなわち、複数のスイッチで複数のコンデンサを切り替えることにより、アンテナ２の同調周波数を受信する標準電波の周波数に切り替えるように構成してもよい。
【００３６】
第１増幅回路３２は、本発明の信号増幅部に相当し、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し、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。
【００３７】
ＢＰＦ３３は、本発明の信号抽出部およびフィルタ部に相当し、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の高周波成分等が除去され、受信した標準電波の周波数帯の信号が抽出される。このようなＢＰＦ３３は、並列接続された３つの水晶フィルタＸＴ（ＸＴ１〜ＸＴ３）と、これらにそれぞれ接続される３つのスイッチを有するフィルタ切替部３３１と、これら水晶フィルタＸＴおよびフィルタ切替部３３１に並列接続された４つの並列容量ＣＣ１〜ＣＣ４と、これら並列容量ＣＣ１〜ＣＣ４にそれぞれ接続される４つのスイッチを有する並列容量切替部３３２とを備えて構成されている。
【００３８】
図３は、水晶フィルタＸＴの構成を示す回路図である。
３つの水晶フィルタＸＴ１〜３は、それぞれ４０ｋＨｚ、６０ｋＨｚ、７７．５ｋＨｚの周波数の信号をろ波する。すなわち、各水晶フィルタＸＴ１〜ＸＴ３は、それぞれ発振周波数が、４０ｋＨｚ、６０ｋＨｚおよび７７．５ｋＨｚに設定されている。これら水晶フィルタＸＴは、図３に示すように、コイルＬ、容量ＣＡ及び抵抗Ｒが接続された直列回路と、等価並列容量ＣＢとから構成された等価回路で構成されている。
図２に戻り、フィルタ切替部３３１は、後述するデコード回路３８から入力する信号に基づいて、各スイッチを切り替えることにより、第１増幅回路３２の正相出力端子から出力された信号が導通する水晶フィルタＸＴを切り替えて、受信信号から抽出する信号の周波数を設定する。
【００３９】
並列容量ＣＣ１〜ＣＣ４は、コンデンサで構成され、図２に示すように、第１増幅回路３２の逆相出力端子と第２増幅回路３４の入力端子との間に、それぞれ配置されている。これら並列容量ＣＣ１〜ＣＣ４は、それぞれ異なる容量を有し、並列容量切替部３３２により接続状態が切り替わるように構成されている。
並列容量切替部３３２は、後述するデコード回路３８から入力する信号に基づいて、各スイッチを切り替えることにより、第１増幅回路３２の逆相出力端子から出力された信号が導通する並列容量ＣＣ１〜ＣＣ４を切り替える。
【００４０】
ここで、ＢＰＦ３３について詳述する。
各水晶フィルタＸＴを構成する等価並列容量ＣＢは、各水晶フィルタＸＴで固有のものであり、第１増幅回路３２を通過した高周波成分のノイズを透過させる原因になっている。このような高周波成分は、標準電波の復調誤りを誘発するので、除去する必要がある。このため、当該高周波ノイズをキャンセルする並列容量ＣＣ１〜ＣＣ４が、水晶フィルタＸＴに並列接続されている。しかしながら、第１増幅回路３２を通過した受信信号が導通する並列容量が、受信対象の標準電波と同じ周波数の水晶フィルタに対応する並列容量でない場合には、当該並列容量による高周波ノイズのキャンセル効果が十分でなく、ＢＰＦ３３を透過した受信信号に高周波ノイズが依然として残ってしまう。
【００４１】
このため、本実施形態の受信手段３を構成するＢＰＦ３３では、並列容量切替部３３２が、デコード回路３８から入力する信号に応じて、第１増幅回路３２の逆相出力端子と、第２増幅回路３４の入力端子との間に介装される並列容量を切り替えることで、高周波ノイズのキャンセル効果を高め、当該高周波ノイズを効率よく除去できるようにしている。なお、このような並列容量切替部３３２による並列容量ＣＣ１〜ＣＣ４の切替動作については、後に詳述する。
【００４２】
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。この第２増幅回路３４は、詳しい図示を省略したが、アンプおよび入力抵抗とを備え、当該入力抵抗の抵抗値は可変となっている。すなわち、電源とアンプとの間に挿入された入力抵抗は、互いに異なる抵抗値を有する複数の抵抗とこれら抵抗のそれぞれに設けられたスイッチ回路とから構成され、スイッチ回路は外部から制御できるように構成されている。
【００４３】
包絡線検波回路３５は、整流部としての整流器３５１と、フィルタ部としてのローパスフィルタ（Low-Pass Filter，ＬＰＦ）３５２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および復調回路３７に出力する。
ＡＧＣ回路３６は、包絡線検波回路３５から入力した包絡線信号に基づいて、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。
【００４４】
復調回路３７は、本発明の復調部に相当し、図２に示すように、二値化コンパレータ３７１と、当該コンパレータ３７１に所定電圧を有する基準電圧（ＶＲＥＦ）を切り替えて出力する基準電圧切替部３７２とを備えて構成されている。
コンパレータ３７１は、本発明の比較部に相当し、当該コンパレータ３７１の２つの入力端子のうち、一方の入力端子は、包絡線検波回路３５に接続され、他方の入力端子は、基準電圧切替部３７２に接続されている。そして、コンパレータ３７１は、包絡線検波回路３５から入力する包絡線信号、および、基準電圧切替部３７２から入力する基準電圧とから二値化した二値化信号、すなわち、ＴＣＯ信号を出力する。
【００４５】
具体的に、コンパレータ３７１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Ｈ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、Ｈレベルの信号より電圧値の低いＬレベル（ローレベル）の信号を、ＴＣＯ信号として、後述する制御手段４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Ｌ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Ｈレベルの信号を、ＴＣＯ信号として、制御手段４に出力するように構成することも可能である。
【００４６】
基準電圧切替部３７２は、定電圧源３７２１から入力する電源電圧ＶＤＤから基準電圧ＶＲＥＦ（ＶＲＥＦ１〜ＶＲＥＦ４）を生成し、当該基準電圧ＶＲＥＦをコンパレータ３７１に出力する。この基準電圧切替部３７２は、定電圧源３７２１と、当該定電圧源３７２１およびグランドＧＮＤの間に配置される４つの抵抗Ｒ１〜Ｒ４と、これら４つの抵抗Ｒ１〜Ｒ４の間およびＲ４とグランドＧＮＤとの間と、コンパレータ３７１との間に配置される４つのスイッチＳＷ１〜ＳＷ４を有する導通状態切替部３７２３と、抵抗Ｒ４およびグランドＧＮＤの間に配置される定電流源３７２２とを備えて構成されている。
【００４７】
このうち、導通状態切替部３７２３を構成する各スイッチＳＷ１〜ＳＷ４は、アナログスイッチで構成され、スイッチＳＷ１は、抵抗Ｒ１，Ｒ２の間とコンパレータ３７１との間、スイッチＳＷ２は、抵抗Ｒ２，Ｒ３の間とコンパレータ３７１との間、スイッチＳＷ３は、抵抗Ｒ３，Ｒ４の間とコンパレータ３７１との間、また、スイッチＳＷ４は、抵抗Ｒ４およびグランドＧＮＤの間とコンパレータ３７１との間に、それぞれ配置されている。これら各スイッチＳＷ１〜ＳＷ４は、デコード回路３８から入力する信号に基づいて導通状態切替部３７２３により、それぞれのオン／オフ状態が切り替わるように構成されている。そして、これらスイッチＳＷ１〜ＳＷ４のうち、いずれか１つがオン状態（導通状態）となり、他のスイッチがオフ状態（非導通状態）となることにより、定電圧源３８１から出力された電源電圧ＶＤＤは、定電流源３８２から出力された電流ＩＳおよび抵抗Ｒにより電圧変化され、所定電圧を有する基準電圧ＶＲＥＦとしてコンパレータ３７１に入力する。
【００４８】
このような基準電圧切替部３７２は、スイッチＳＷ１のみがオン状態である場合に、最も高い電圧を有する基準電圧ＶＲＥＦ１をコンパレータ３７１に出力する。そして、基準電圧切替部３７２は、スイッチＳＷ２のみがオン状態である場合に、２番目に高い電圧を有する基準電圧ＶＲＥＦ２を出力し、また、スイッチＳＷ３のみがオン状態である場合に、３番目に高い電圧を有する基準電圧ＶＲＥＦ３を出力する。さらに、基準電圧切替部３７２は、スイッチＳＷ４のみがオン状態である場合に、最も低い電圧を有する基準電圧ＶＲＥＦ４を出力する。
【００４９】
デコード回路３８は、本発明のデコード部に相当し、後述する制御手段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３８は、制御手段４から入力する制御信号をデコードし、当該デコードされた制御信号に基づいて、同調回路３１の周波数切替部３１１、ＢＰＦ３３のフィルタ切替部３３１および並列容量切替部３３２、並びに、復調回路３７の導通状態切替部３７２３のそれぞれによる各切替動作を制御する信号を同時に出力する。このため、周波数切替部３１１によるコンデンサＣ１〜Ｃ３の切替動作、フィルタ切替部３３１による水晶フィルタＸＴ１〜ＸＴ３の切替動作、並列容量切替部３３２による並列容量ＣＣ１〜ＣＣ４の切替動作、および、導通状態切替部３７２３による出力する基準電圧ＶＲＥＦ１〜ＶＲＥＦ４の切替動作は、それぞれ同時に行われる。
なお、これら動作は、必ずしも同時に行う必要はなく、受信手段３による受信対象の標準電波の受信に際して、それぞれが確実に実行されればよい。
【００５０】
（３）制御手段４の構成
制御手段４は、受信手段３を制御するとともに、当該受信手段３から出力されるＴＣＯ信号に基づいて、内部時刻情報を修正して、修正した時刻を時刻表示手段６に表示させるものである。すなわち、本発明の受信回路は、アンテナ２と、受信手段３と、制御手段４とが組み合わされたものである。
このような制御手段４は、図１に示すように、発振部４１、分周部４２、タイムコードデコード部４３と、制御部４４と、時刻表示駆動部４５と、記憶部４６とを備えて構成されている。
このうち、発振部４１は、所定周波数の信号を生成し、分周部４２は、生成された信号に基づいて動作信号を生成する。すなわち、発振部４１および分周部４２は、所定周波数の信号を生成出力する動作クロックとして構成されている。
【００５１】
タイムコードデコード部４３は、受信手段３の復調回路３７から入力する二値化信号であるＴＣＯ信号をデコードして、当該ＴＣＯ信号から日付情報および時刻情報を取得する。そして、タイムコードデコード部４３は、抽出した日付情報および時刻情報を制御部４４に出力する。
【００５２】
ここで、タイムコードデコード部４３がデコードするタイムコードについて説明する。
図４は、日本の標準電波「ＪＪＹ」（４０ｋＨｚ）のタイムコードフォーマットを示す図である。
日本の標準電波「ＪＪＹ」では、図４に示すように、１秒ごとに１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。すなわち、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）および曜日等の日付情報とが含まれている。これら各項目の値は、各秒ごとに割り当てられた数値の組合せによって構成され、この組合せのオン、オフが信号の種類から判断される。
【００５３】
図５は、日本の標準電波「ＪＪＹ」に含まれる信号の種類を示す図である。
日本の標準電波「ＪＪＹ」には、図５に示すように、「１」、「０」および「Ｐ」を示す信号が含まれている。これら信号の種類は、各信号の振幅変調時間の長短を判断することにより認識される。
具体的に、「１」を示す信号である場合には、信号の立ち上がりから０．５秒間ハイレベルの電圧が継続し、この後、０．５秒間ローレベルの電圧が継続する。また、「０」を示す信号である場合には、信号の立ち上がりから０．８秒間ハイレベルの電圧が継続し、この後、０．２秒間ローレベルの電圧（ハイレベルの電圧を１００％とした時の１０％の電圧）が継続する。さらに、「Ｐ」を示す信号である場合には、０．２秒間ハイレベルの電圧が継続し、この後、０．８秒間ローレベルの電圧が継続する。このような振幅変調時間を判断することにより、入力した信号が「１」、「０」および「Ｐ」の信号のうちいずれかであるかを判断できる。
【００５４】
このような「１」を示す信号が入力すると、タイムコードデコード部は、当該信号に対応付けられた数値を、時分等を算出する際の加算対象とする。一方、「０」および「Ｐ」を示す信号が入力すると、タイムコードデコード部は、当該信号に対応付けられた数値を、時分等を算出する際の加算対象外とする。
例えば、標準電波として、「分」に該当する８秒間に、「１」、「０」、「１」、「０」、「０」、「１」、「１」、「１」と信号が送信されている場合には、現在時刻の分が「４０＋１０＋４＋２＋１＝５７」分であることを示している。
【００５５】
標準電波のタイムコードフォーマット上に「Ｐ」が示されている項目は、固定項目であり、標準電波とタイムコードフォーマットとの同期を取るためのものである。タイムコードフォーマット上の「Ｐ０」および「ＦＲＭ」は、２つの「Ｐ」が連続する箇所であり、当該２つ目の「Ｐ」（「ＦＲＭ」の箇所）が、正分（毎秒０秒）の立ち上がりに対応している。このため、当該「Ｐ」の箇所は、「秒」が「００秒」であることを示し、「分」が次の分に切り替わることを示している。
なお、長波標準電波は、セシウム原子時計を基準としているため、この長波標準電波を受信して時刻を修正する電波修正時計は、誤差が１０万年に１秒という非常に高い精度を得ることができる。
【００５６】
以上、日本の標準電波「ＪＪＹ」について説明したが、本実施形態の時計１は、他の国、具体的に、イギリス、ドイツおよびアメリカの標準電波「ＭＳＦ」、「ＤＣＦ７７」および「ＷＷＶＢ」も受信可能に構成されており、タイムコードデコード部４３は、受信した標準電波に係るＴＣＯ信号をデコードして、日付情報および時刻情報を取得する。これら各国の標準電波のタイムフォーマットおよび上記各種類の信号の振幅変調時間は、それぞれで異なる。このため、タイムコードデコード部４３は、復調回路３７から入力するＴＣＯ信号に対して、受信対象の標準電波に応じてデコードし、当該デコードされたＴＣＯ信号から日付情報および時刻情報を取得する。
【００５７】
図１に戻り、制御部４４は、制御手段４全体を制御するほか、タイムコードデコード部４３から入力する日付情報および時刻情報に基づいて、記憶部４６に記憶された内部日付情報および内部時刻情報を修正する。すなわち、制御部４４は、本発明の時刻修正回路に相当する。
また、この制御部４４は、シリアル通信線ＳＬを介して接続された受信手段３を制御する制御信号を、シリアル通信により出力する。この制御部４４により受信手段３のデコード部３８に出力される制御信号は、後に詳述するが、記憶部４６に記憶された切替状態情報に基づく内容の制御信号である。
【００５８】
ここで、制御部４４と受信手段３とのシリアル通信においては、制御部４４と受信手段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４４から受信手段３に制御信号を出力した後、当該受信手段３が、受信および認識した制御信号を制御部４４に再度転送し、制御部４４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。
【００５９】
時刻表示駆動部４５は、制御部４４の制御下で、前述の時刻表示手段６を駆動して、現在時刻や現在日付等を表示させる。この時刻表示駆動部４５は、前述の時刻表示手段６が液晶パネルや有機ＥＬ等の表示パネルである場合には、パネルドライバを挙げることができ、また、指針である場合には、当該指針を動かすモータのモータドライバを挙げることができる。
【００６０】
図６は、記憶部４６の記憶内容を示す図である。具体的に、図６は、記憶部４６に記憶されたコードの内容を示すテーブルである。
記憶部４６は、本発明の記憶手段に相当し、制御手段４による受信手段３の制御等に必要な各種データやプログラム等を記憶している。この記憶部４６は、ＲＡＭ（Random Access Memory）と、不揮発性メモリ、例えば、ＥＥＰＲＯＭ（Electronically Erasable and Programmable Read Only Memory）とで構成されている。このうち、ＲＡＭには、現在時刻および現在日付等を記憶している。
【００６１】
記憶部４６を構成するＥＥＰＲＯＭには、図６に示す切替状態情報が記憶されている。この切替状態情報は、受信対象の標準電波に応じて、当該標準電波受信時に切り替えるべきコンデンサＣ１〜Ｃ３、水晶フィルタＸＴ１〜ＸＴ３、並列容量ＣＣ１〜ＣＣ４および基準電圧ＶＲＥＦ１〜ＶＲＥＦ４のうちの各番号が設定されている。
例えば、日本の標準電波「ＪＪＹ４０」（日本の４０ｋHｚの標準電波）に対しては、データ１という切替状態情報が設定されている。このデータ１には、コンデンサＣ１、水晶フィルタＸＴ１、並列容量ＣＣ１および基準電圧ＶＲＥＦ２を選択させる情報が設定されている。また、イギリスの標準電波「ＭＳＦ」に対しては、データ３という切替状態情報が設定されている。このデータ３には、コンデンサＣ２、水晶フィルタＸＴ２、並列容量ＣＣ２および基準電圧ＶＲＥＦ４を選択させる情報が設定されている。
【００６２】
これら各データ１〜データ５は、前述のように受信対象の標準電波の特性に合わせて設定されている。例えば、前述の日本の標準電波「ＪＪＹ４０」に対応するデータ１には、４０ｋＨｚの送信周波数の標準電波を受信するためにコンデンサＣ１が設定されている。また、データ１には、４０ｋＨｚの発振周波数を有する水晶フィルタＸＴ１が設定され、当該水晶フィルタＸＴ１に応じた並列容量ＣＣ１が設定されている。さらに、データ１には、標準電波「ＪＪＹ４０」の後述する振幅特性に合わせて基準電圧ＶＲＥＦ２が設定されている。
【００６３】
このように、受信対象の各標準電波に対応するデータ１〜５には、当該標準電波の受信に際して、受信特性が最適となるように、同調回路３１のコンデンサＣ（Ｃ１〜Ｃ３）、ＢＰＦ３２の水晶フィルタＸＴ（ＸＴ１〜ＸＴ３）および並列容量ＣＣ（ＣＣ１〜ＣＣ４）、並びに、基準電圧ＶＲＥＦ（ＶＲＥＦ１〜ＶＲＥＦ４）がそれぞれ設定されている。
なお、図６においては、各データの設定状態を分かりやすくするために、具体的な各部名称および符号を用いて記載したが、実際は、各データはコード化されており、当該データが入力するデコード回路３８によりデコードされる。
【００６４】
ここで、データ１〜データ５に設定された基準電圧ＶＲＥＦについて説明する。
図７は、ある標準電波の元の波形から基準電圧に応じて二値化された二値化信号を示す図である。具体的に、図７（Ａ）は、二値化信号に係る元の波形を示し、図７（Ｂ）は、図７（Ａ）の包絡線検波後の波形であり、図７（Ｃ）〜（Ｅ）は、図７（Ｂ）の信号と、基準電圧ＶＲＥＦ−Ａ，ＶＲＥＦ−Ｂ，ＶＲＥＦ−Ｃのそれぞれとによって二値化された二値化信号の波形である。
図７（Ａ）に示すようなＴＣＯ信号が含まれた標準電波を受信し、前述の受信手段３で包絡線検波を行った場合、図７（Ｂ）に示す波形のように、標準電波に含まれる搬送波成分等の高周波ノイズの影響により、正確にＴＣＯ信号を復調することはできない。このため、復調回路３７により、包絡線検波後の信号と、基準電圧とを比較して二値化するが、当該包絡線検波後の信号と、図７（Ｂ）に破線で示した電圧を有する基準電圧ＶＲＥＦ−Ａ、すなわち、包絡線検波後の信号におけるピーク時とボトム時との中間より高い電圧を有する基準電圧ＶＲＥＦ−Ａとを比較して二値化された二値化信号には、図７（Ｃ）中矢印で示すように、図７（Ａ）で示した元の波形と一致しない箇所が現れる。
【００６５】
一方、包絡線検波後の信号と、図７（Ｂ）に破線で示した電圧を有する基準電圧ＶＲＥＦ−Ｂ、すなわち、包絡線検波後の信号におけるピーク時とボトム時との中間より低い電圧を有する基準電圧ＶＲＥＦ−Ｂとを比較して二値化された二値化信号には、図７（Ｄ）中矢印で示すように、図７（Ａ）で示した元の波形と一致しない箇所が現れる。
これに対し、包絡線検波後の信号と、図７（Ｂ）に一点鎖線で示した電圧を有する基準電圧ＶＲＥＦ−Ｃ、すなわち、包絡線検波後の信号におけるピーク時とボトム時との中間の電圧を有する基準電圧ＶＲＥＦ−Ｃとを比較して二値化された二値化信号の波形は、図７（Ｅ）に示すように、図５（Ａ）で示した元の波形と略一致するか、あるいは、一致しない場合でも、前述の基準電圧ＶＲＥＦ−Ａ，ＶＲＥＦ−Ｂの場合よりも誤り発生率を低くすることができる。
【００６６】
図８および図９は、イギリスの標準電波「ＭＳＦ」およびドイツの標準電波「ＤＣＦ」に係るＴＣＯ信号の振幅を示す図である。
しかしながら、ある標準電波に適するように基準電圧を設定した場合でも、当該設定された基準電圧は、他の標準電波の復調に際しては適当ではない。
これは、各標準電波のそれぞれで、ＴＣＯ信号におけるピーク時の電圧と、ボトム時の電圧との差が異なるためである。
【００６７】
具体的に、ピーク時の電圧値を１００％とした場合、ボトム時の電圧値は、日本の標準電波「ＪＪＹ」では１０％であり（図５参照）、イギリスの標準電波「ＭＳＦ」では０％であり（図８）、ドイツの標準電波「ＤＣＦ」では２５％である（図９参照）。
このため、各標準信号を受信して復調する際に、復調回路３７の基準電圧切替部３７２が、それぞれ同じ電圧の基準電圧をコンパレータ３７１に出力してしまうと、前述の場合と同様に、搬送波成分等のノイズによって、適切にＴＣＯ信号を取得することができなくなる可能性がある。
【００６８】
図１０は、図７で示した標準電波とは異なる標準電波の元の波形から基準電圧に応じて二値化された二値化信号を示す図である。具体的に、図１０（Ａ）は、二値化信号に係る元の波形を示し、図１０（Ｂ）は、図１０（Ａ）の包絡線検波後の波形であり、図１０（Ｃ）〜（Ｅ）は、図１０（Ｂ）の信号と、基準電圧ＶＲＥＦ−Ｃ，ＶＲＥＦ−Ｄ，ＶＲＥＦ−Ｂのそれぞれとによって二値化された二値化信号の波形である。
具体的に、図７で示した標準電波よりピーク時電圧とボトム時電圧との差が小さい図１０に示すような標準電波の包絡線検波後の信号と、図７で示した標準電波に対して設定された基準電圧ＶＲＥＦ−Ｃとを比較して二値化すると、二値化信号には、図１０（Ｃ）中矢印で示すように、図１０（Ａ）で示した元の波形と一致しない箇所が現れる。
【００６９】
また、同様に、基準電圧ＶＲＥＦ−Ｃより低い電圧の基準電圧ＶＲＥＦ−Ｂを用いて、包絡線検波後の信号を二値化すると、二値化信号には、図１０（Ｄ）中矢印で示すように、元の波形と一致しない箇所が現れる。
一方、当該標準電波のピーク時電圧およびボトム時電圧の中間値となるように設定された基準電圧ＶＲＥＦ−Ｄと、包絡線検波後の信号とを比較して二値化すると、図１０（Ｅ）に示すように、他の基準電圧ＶＲＥＦ−Ｂ，ＶＲＥＦ−Ｃを用いた場合に比べ、二値化信号の誤りを少なくすることができる。
このように、各標準電波を適切に復調するためには、当該各標準電波に応じて基準電圧を設定する必要がある。
【００７０】
ここで、各基準電圧ＶＲＥＦの設定に際しては、図２において示した復調回路３７の基準電圧切替部３７２から、スイッチＳＷ１のみをオン状態とした場合の基準電圧ＶＲＥＦ１の電圧値と、スイッチＳＷ２のみをオン状態とした場合の基準電圧ＶＲＥＦ２の電圧値と、スイッチＳＷ３のみをオン状態とした場合の基準電圧ＶＲＥＦ３の電圧値と、スイッチＳＷ４のみをオン状態とした場合の基準電圧ＶＲＥＦ４の電圧値とを予め測定しておく。そして、これら各基準電圧ＶＲＥＦ１〜ＶＲＥＦ４の実測電圧値から、各標準電波を受信した際に復調回路３７のコンパレータ３７１に入力する包絡線検波後の信号におけるピーク時電圧とボトム時電圧との略中間値となる実測電圧値を選択する。
【００７１】
この後、選択された実測電圧値を出力する際の各スイッチＳＷ１〜ＳＷ４のオン／オフ状態の情報、すなわち、どのスイッチＳＷをオン状態とするのかを示す情報を切替状態情報として、ＥＥＰＲＯＭの各データに設定する。
これらデータ１〜データ５を参照して、制御部４４がシリアル通信線ＳＬを介して受信手段３のデコード回路３８に制御信号を出力することにより、基準電圧切替部３７２が、受信対象の標準電波に応じた基準電圧を出力して、当該基準電圧の復調を適切に行うことができる。
【００７２】
（４）標準電波受信時処理
次に、標準電波受信時において時計１にて実行される標準電波受信時処理について説明する。
図１１は、標準電波受信時処理の処理フローを示す図である。
標準電波を受信する際には、制御手段４の制御部４４が、記憶部４６から受信対象の標準電波のデータを読み込み、当該データを受信手段３に制御信号として出力することによって、当該制御信号に基づく受信手段３の同調回路３１、ＢＰＦ３２および復調回路３７による各切替動作が実行され、受信対象の標準電波が受信される。
具体的に、標準電波受信時処理においては、図１１に示すように、まず、制御手段４の制御部４４により、受信対象の標準電波が選択される（受信電波選択ステップＳ０１）。このステップＳ０１においては、制御部４４は、記憶部４６のＥＥＰＲＯＭに記憶された切替状態情報の設定順に、受信対象の標準電波を選択する。ここでは、制御部４４は、最初に日本の４０ｋＨｚの標準電波「ＪＪＹ４０」を選択する。
【００７３】
この後、制御部４４は、受信対象に設定された標準電波が「ＪＪＹ４０」であるか否かを判定する（受信電波判定ステップＳ０２）。ここで、受信対象の標準電波が「ＪＪＹ４０」であると判断した場合には、制御部４４は、記憶部４６のＥＥＰＲＯＭに記憶されたデータ１を読み込む（切替状態情報取得ステップＳ０３）。この後、制御部４４は、ステップＳ１２に移行する。
一方、受信対象の標準電波が「ＪＪＹ４０」でないと判断した場合、制御部４４は、受信対象の標準電波が、日本の６０ｋＨｚの標準電波「ＪＪＹ６０」であるか否かを判定する（受信電波判定ステップＳ０４）。ここで、受信対象の標準電波が「ＪＪＹ６０」であると判断した場合には、制御部４４は、同様にデータ２を読み込む（切替状態情報取得ステップＳ０５）。この後、制御部４４は、ステップＳ１２に移行する。
【００７４】
また、受信対象の標準電波が「ＪＪＹ６０」でないと判断した場合、制御部４４は、当該受信対象の標準電波が、イギリスの標準電波「ＭＳＦ」であるか否かを判定する（受信電波判定ステップＳ０６）。ここで、受信対象の標準電波が「ＭＳＦ」であると判断した場合には、制御部４４は、同様にデータ３を読み込み（切替状態情報取得ステップＳ０７）、ステップＳ１２に移行する。
さらに、制御部４４は、受信対象の標準電波が「ＭＳＦ」でないと判断した場合には、ドイツの標準電波「ＤＣＦ７７」であるか否かを判定する（受信電波判定ステップＳ０８）。ここで、「ＤＣＦ７７」であると判断した場合には、制御部４４は、同様にデータ４を読み込み（切替状態情報取得ステップＳ０９）、ステップＳ１２に移行する。
【００７５】
また、制御部４４は、受信対象の標準電波が「ＤＣＦ７７」でないと判断した場合には、さらにアメリカの標準電波「ＷＷＶＢ」であるか否かを判定する（受信電波判定ステップＳ１０）。ここで、「ＷＷＶＢ」であると判断した場合には、制御部４４は、データ５を読み込み（切替状態情報取得ステップＳ１１）、ステップＳ１２に移行する。
一方、制御部４４が、アメリカの標準電波「ＷＷＶＢ」でないと判断した場合には、受信できない標準電波が受信対象に設定されたと判断して、処理を終了する。
【００７６】
ステップＳ１２では、制御部４４が、読み込んだデータを、シリアル通信線ＳＬを介して、受信手段３のデコード回路３８に出力する（切替状態情報出力ステップＳ１２）。
この切替状態情報としてのデータが入力したデコード回路３８は、入力したデータをデコードし、当該デコードされた切替状態情報に基づいて、ＢＰＦ３３のフィルタ切替部３３１および並列容量切替部３３２、同調回路３１の周波数切替部３１１、並びに、復調回路３７の基準電圧切替部に、それぞれの切替状態を示す信号を出力する（切替状態情報デコードステップＳ１３）。
【００７７】
このデコード回路３８から信号が入力したＢＰＦ３３のフィルタ切替部３３１は、当該信号が示す水晶フィルタＸＴに、受信する標準電波に係る受信信号が導通するように、各水晶フィルタＸＴ１〜ＸＴ３に接続された各スイッチのオン／オフ状態を切り替える（フィルタ切替ステップＳ１４）。
また同様に、ＢＰＦ３３の並列容量切替部３３２は、デコード回路３８からの信号が示す並列容量ＣＣに、受信信号が導通するように、各並列容量ＣＣ１〜ＣＣ４に接続された各スイッチのオン／オフ状態を切り替える（並列容量切替ステップＳ１５）。
【００７８】
これら水晶フィルタＸＴおよび並列容量ＣＣの切り替えとともに、デコード回路３８から信号が入力した同調回路３１の周波数切替部３１１は、当該信号に応じて、各スイッチの状態を切り替えて、データに応じたコンデンサＣを選択状態とする（周波数切替ステップＳ１６）。これにより、受信対象の標準電波の周波数にアンテナ２が同調する。
さらに、これらステップＳ１４〜Ｓ１６と同時に、復調回路３７の基準電圧切替部３７２が、デコード回路３８から入力する信号に応じて各スイッチＳＷ１〜ＳＷ４のオン／オフ状態を切り替えて、コンパレータ３７１に出力する基準電圧ＶＲＥＦを切り替える（基準電圧切替ステップＳ１７）。これにより、記憶部４６に記憶され、受信対象の標準電波に応じた基準電圧ＶＲＥＦが、コンパレータ３７１の一方の入力端子に出力される。
このようにして、受信する標準電波の種類に対応して、ＢＰＦ３３の水晶フィルタＸＴおよび並列容量ＣＣ、同調周波数、並びに、基準電圧ＶＲＥＦが、それぞれ連動して切り替えられる。
【００７９】
この後、受信手段３による受信対象の標準電波の受信が開始され（標準電波受信ステップＳ１８）、当該標準電波に係る受信信号が増幅、整流、ろ波された後、二値化され、復調回路３７から制御手段４のタイムコードデコード部４３に二値化信号が入力する。そして、タイムコードデコード部４３から当該二値化信号から時刻情報等が制御部４４に入力する。
【００８０】
ここで、制御部４４は、標準電波の受信が成功したか否かを判定する（受信可否判定ステップＳ１９）。具体的に、制御部４４は、入力した時刻情報等から、受信された標準電波が、ステップＳ０１で設定された標準電波であるか否かを判定する。そして、制御部４４は、標準電波の受信ができなかったと判断した場合、すなわち、ステップＳ０１で選択された標準電波に係るＴＣＯ信号が適切に取得できなかったと判定した場合には、再度、ステップＳ０１に戻り、他の標準電波を受信対象として選択する。この受信対象の標準電波は、前述のように、記憶部４６に切替状態情報が設定された順に選択され、「ＪＪＹ４０」の受信ができなかった場合には、「ＪＪＹ６０」（日本の６０ｋＨｚの標準電波）が次に設定され、「ＪＪＹ６０」の受信ができなかった場合には、「ＭＳＦ」が次に設定される。以下、同様にして、「ＷＷＶＢ」までそれぞれの段階で設定される。
【００８１】
一方、制御部４４が、標準電波の受信が成功したと判断した場合には、標準電波の受信を終了し（ステップＳ２０）、当該制御部４４は、必要に応じて、入力した時刻情報および日付情報で、記憶部４６に記憶された内部時刻情報等を修正する（情報修正ステップＳ２１）。
以上により、標準電波受信時処理が終了する。
【００８２】
（５）実施形態の効果
以上のような本実施形態の時計１によれば、以下の効果を奏することができる。
制御手段４の制御部４４から入力する制御信号に応じて、ＢＰＦ３３のフィルタ切替部３３１および並列容量切替部３３２が、水晶フィルタＸＴおよび並列容量ＣＣを切り替える。この際、制御部４４は、受信対象の標準電波の特性に応じて、水晶フィルタＸＴおよび並列容量ＣＣを切り替える制御信号を出力し、当該制御信号に応じた水晶フィルタＸＴおよび並列容量ＣＣとなるように、フィルタ切替部３３１および並列容量切替部３３２が切替動作を実行する。これによれば、受信対象の標準電波に応じた水晶フィルタＸＴ、および、当該水晶フィルタＸＴに並列接続される並列容量ＣＣとすることができるので、当該水晶フィルタＸＴおよび並列容量ＣＣを通過する受信信号からの高周波ノイズのキャンセル効果を向上することができる。従って、受信信号から高周波ノイズを効果的に除去することができ、受信した標準電波を適切に復調することができる。
【００８３】
また、フィルタ切替部３３１および並列容量切替部３３２による水晶フィルタＸＴおよび並列容量ＣＣの切替動作に連動して、同調回路３１の周波数切替部３１１が、制御部４４から入力し、デコード回路３８によりデコードされた信号に応じて、コンデンサＣに接続されたスイッチを切り替えることにより、アンテナ２の同調周波数を切り替える。これによれば、受信対象の標準電波を受信する際に、水晶フィルタＸＴおよび並列容量ＣＣの切替動作を確実に行うことができる。従って、前述の受信信号からの高周波ノイズの除去を確実に行うことができ、標準電波の受信特性を向上することができる。
【００８４】
さらに、これら水晶フィルタＸＴ、並列容量ＣＣおよびコンデンサＣの切替動作に連動して、復調回路３７のコンパレータ３７１に入力する基準電圧ＶＲＥＦの切替動作が、基準電圧切替部３７２により実行される。この基準電圧切替部３７２による切替動作は、制御部４４から出力され、デコード回路３８でデコードされた信号に応じて行われ、当該信号は、受信対象の標準電波の特性に応じた基準電圧ＶＲＥＦを示している。これによれば、各標準電波の特性に応じた基準電圧ＶＲＥＦをコンパレータ３７１に入力させることができるので、当該コンパレータ３７１によって、標準電波のタイムコードに対する受信信号に係る二値化信号の誤り発生を抑制することができる。従って、受信した標準電波の復調を一層適切に行うことができるとともに、標準電波の受信特性をさらに一層向上することができる。
【００８５】
加えて、各受信対象の標準電波に対して設定された基準電圧ＶＲＥＦは、基準電圧切替部３７２から出力された基準電圧ＶＲＥＦの実測電圧値に基づいて設定されているので、受信した標準電波を復調する受信回路（受信手段３および制御手段４を備えた受信回路）の製造時のばらつきを補正することができる。これによれば、標準電波に適した基準電圧ＶＲＥＦをコンパレータ３７１に入力させることができる。従って、一層適切に標準電波を復調することができるとともに、標準電波の受信特性を向上することができる。
【００８６】
また、制御手段４の制御部４４と受信手段３のデコード回路３８とはシリアル通信線ＳＬによって接続され、制御部４４は、記憶部４６に切替状態情報として記憶された各データを、シリアル通信によって出力している。これによれば、制御部４４とデコード回路３８とを接続する通信線のうちのデータ線数を削減することができる。従って、時計１の構成を簡略化することができる。
さらに、制御部４４が制御信号をシリアル通信により出力するので、データ転送速度を向上することができるほか、信号誤りを抑制することができる。
【００８７】
さらに、記憶部４６には、受信対象の標準電波に応じた水晶フィルタＸＴ、並列容量ＣＣ、コンデンサＣおよび基準電圧ＶＲＥＦの切替状態が示された切替状態情報としてのデータ１〜データ５が記憶され、制御部４４は、当該各データに基づいて制御信号を出力する。これによれば、制御部４４が、受信手段３で受信する標準電波の種類に応じて、当該受信手段３の各種設定、すなわち、水晶フィルタＸＴ、並列容量ＣＣ、コンデンサＣおよび基準電圧ＶＲＥＦの設定を最適な状態とすることができる。従って、複数の標準電波に対応したデータを揃えることにより、方式が異なる世界各国の標準電波を適切に復調することができる受信回路（受信手段３および制御手段４を備えた受信回路）、並びに、この受信回路を備えた時計１を構成することができる。
【００８８】
また、制御部４４は、受信対象の標準電波に応じて、水晶フィルタＸＴ、並列容量ＣＣ、コンデンサＣおよび基準電圧ＶＲＥＦの切替状態を計算したり判定する必要がないので、各切替動作を確実かつ適切に行うことができる。従って、各切替動作の信頼性を向上でき、これにより、標準電波の復調信頼性および受信特性をより一層向上することができる。
【００８９】
（６）実施形態の変形
本発明を実施するための最良の構成などは、以上の記載で開示されているが、本発明はこれに限定されるものではない。すなわち、本発明は、主に特定の実施形態に関して特に図示され、かつ、説明されているが、本発明の技術的思想および目的の範囲から逸脱することなく、以上述べた実施形態に対し、形状、材質、数量、その他の詳細な構成において、当業者が様々な変形を加えることができるものである。
従って、上記に開示した形状、材質などを限定した記載は、本発明の理解を容易にするために例示的に記載したものであり、本発明を限定するものではないから、それらの形状、材質などの限定の一部若しくは全部の限定を外した部材の名称での記載は、本発明に含まれるものである。
【００９０】
前記実施形態では、制御手段４の制御部４４から制御信号はシリアル通信線ＳＬを介して、受信手段３のデコード回路３８にシリアル通信により出力されるとしたが、本発明はこれに限らず、パラレル通信によって制御信号が出力されるような構成としてもよい。
また、受信手段３に入力した制御信号は、デコード回路３８にてデコードされるとしたが、制御手段４の制御部４４が直接、フィルタ切替部３３１、並列容量切替部３３２、周波数切替部３１１および基準電圧切替部３７２に制御信号を出力するようにしてもよい。
【００９１】
前記実施形態では、周波数切替部３１１、フィルタ切替部３３１、並列容量切替部３３２および基準電圧切替部３７２は、それぞれ複数のスイッチを有し、各スイッチのオン／オフ状態を切り替えることで切替動作を実行するとしたが、本発明はこれに限らない。すなわち、アナログスイッチではなく、電気的にオン／オフ状態が切り替わるような他のスイッチング素子等で構成してもよい。
【００９２】
前記実施形態では、基準電圧ＶＲＥＦ１〜ＶＲＥＦ４の各電圧の実測値を測定しておき、当該実測値に基づいて標準電波に応じた基準電圧ＶＲＥＦを設定するとしたが、本発明はこれに限らない。例えば、同調回路３１のコンデンサＣおよびＢＰＦ３３の並列容量ＣＣにおいても検査し、それぞれの検査結果に応じて、受信対象の標準電波に適したコンデンサＣおよび並列容量Ｃの各容量を設定し、当該設定内容をＥＥＰＲＯＭに書き込んでもよい。これにより、受信手段３の製造時の個々のばらつきを補正することができ、当該受信手段３による標準電波の受信特性を一層向上することができる。
【００９３】
前記実施形態では、切替状態情報は、記憶部４６の不揮発性メモリであるＥＥＰＲＯＭに記憶されているとしたが、本発明はこれに限らず、フラッシュメモリやヒューズ等で構成してもよい。すなわち、切替状態情報の記憶の形態は問わない。
また、切替状態情報が、揮発性メモリに記憶されている場合には、当該揮発性メモリに記憶された切替状態情報に基づいて、デコード回路３８からデータに基づく信号を出力するようにしてもよい。
【００９４】
さらに、ＥＥＰＲＯＭ等から読み込んだデータ（図６のデータ１〜データ５のいずれかのデータ系列）は、受信終了後も揮発性メモリであるラッチ等で受信手段３に保持するように構成してもよい。このような場合、標準電波の受信処理の開始ごとに、制御部４４と受信手段３とのシリアル通信を行う必要がないので、同じ場所で同じ種類の標準電波を受信し続けるような使用状態では、当該受信処理を簡略化することができる。すなわち、前回の受信状態を記憶しておくことで、前回と同じ種類の標準電波を受信する際には、前述のステップＳ１８から開始することができるので、標準電波受信時処理を簡略化することができる。なお、このような場合においても、制御手段４と受信手段３との間で通信されるデータ数が少なければ、シリアル通信でなくてもよく、パラレル通信としてもよい。
【００９５】
前記実施形態では、時計１は、日本、イギリス、ドイツおよびアメリカの各標準電波「ＪＪＹ４０」、「ＪＪＹ６０」、「ＭＳＦ」、「ＤＣＦ」および「ＷＷＶＢ」を受信可能としたが、本発明はこれに限らない。すなわち、少なくとも２つ以上の標準電波の受信が可能でれば、他の標準電波を受信可能に構成されていてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００９６】
【図１】本発明の一実施形態に係る時計の構成を示すブロック図。
【図２】前記実施形態における受信手段の構成を示す回路図。
【図３】前記実施形態における水晶フィルタの構成を示す回路図。
【図４】日本の標準電波「ＪＪＹ」（４０ｋＨｚ）のタイムコードフォーマットを示す図。
【図５】日本の標準電波「ＪＪＹ」に含まれる信号の種類を示す図。
【図６】前記実施形態における記憶部の記憶内容を示す図。
【図７】（Ａ）二値化信号に係る元の波形を示す図。（Ｂ）二値化信号に係る包絡線検波後の波形を示す図。（Ｃ）包絡線検波後の波形に係る信号と、基準電圧とによる二値化信号の波形を示す図。（Ｄ）包絡線検波後の波形に係る信号と、基準電圧とによる二値化信号の波形を示す図。（Ｅ）包絡線検波後の波形に係る信号と、基準電圧とによる二値化信号の波形を示す図。
【図８】イギリスの標準電波「ＭＳＦ」に係るＴＣＯ信号の振幅を示す図。
【図９】ドイツの標準電波「ＤＣＦ」に係るＴＣＯ信号の振幅を示す図。
【図１０】（Ａ）二値化信号に係る元の波形を示す図。（Ｂ）二値化信号に係る包絡線検波後の波形を示す図。（Ｃ）包絡線検波後の波形に係る信号と、基準電圧とによる二値化信号の波形を示す図。（Ｄ）包絡線検波後の波形に係る信号と、基準電圧とによる二値化信号の波形を示す図。（Ｅ）包絡線検波後の波形に係る信号と、基準電圧とによる二値化信号の波形を示す図。
【図１１】前記実施形態における標準電波受信時処理の処理フローを示す図。
【符号の説明】
【００９７】
１…時計、２…アンテナ、３…受信手段（受信回路）、４…制御手段（受信回路）、３１…同調回路（同調部）、３２…第１増幅回路（信号増幅部）、３３…ＢＰＦ（信号抽出部、フィルタ部）、３７…復調回路（復調部）、３８…デコード回路（デコード部）、４４…制御部（時刻修正回路）、４６…記憶部（記憶手段）、３３１…フィルタ切替部、３３２…並列容量切替部、３５１…整流器（整流部）、３７１…二値化コンパレータ（比較部）、３７２…基準電圧切替部、ＣＣ（ＣＣ１〜ＣＣ４）…並列容量、ＳＬ…シリアル通信線、ＸＴ（ＸＴ１〜ＸＴ３）…水晶フィルタ、Ｓ１４…フィルタ切替ステップ、Ｓ１５…並列容量切替ステップ。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
2008020298.tif 000010
【図９】
2008020298.tif 000011
【図１０】
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【図１１】
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