(57)【要約】【課題】無線式親子時計システムにおいて、簡易な構成にて近接して同一周波数の搬送波及び通信手順による複数のシステムの共存を可能とする。【構成】無線式親子時計システム１、２は、親時計１０１、２０１から各子時計１０２乃至１１０、２０２乃至２１０へ送信される時刻情報は子時計同士を介したリレー式で送信され、各子時計の時刻情報を親時計から子時計を介するに従って上位から下位になるランクを与え、各子時計の送信時間帯をランクで管理しており、このランクに、無線式親子時計システム毎に、例えば、無線式親子時計システム２において一括して下位側にオフセット３０を与えることにより、簡易な構成で複数の無線式親子時計システムの混信をなくし、システムを共存可能とする。【選択図】  図１
2004212195.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
親時計から無線で時刻情報を受信して時刻修正を行なう複数の子時計を含む親子時計システムであって、
前記子時計は、時刻情報を受信する受信手段と、前記受信された時刻情報に基づいて自己の時刻を修正する修正手段と、修正された自己の時刻に基づいて他の子時計の時刻を修正するための時刻情報を無線で送信する送信手段と、前記受信された時刻情報と区別するランク情報を前記送信される時刻情報に付して送信するため前記ランク情報を前記送信手段に与えるランク制御手段と、ランクオフセット情報に基づいて前記ランク情報にシステム内で共通のオフセットを与えるランクオフセット制御手段とを有し、
前記送信手段は、前記ランク情報、前記ランクオフセット情報に従い予め定められた時間に前記時刻情報を送信する
ことを特徴とする無線式親子時計システム。
【請求項２】
前記子時計は、自己を識別する個体識別情報を前記送信される時刻情報に付して送信するための前記個体識別情報を前記送信手段に与える個体識別情報制御手段を備え、前記送信手段は、前記ランク情報、前記ランクオフセット情報及び前記個体識別情報制御手段からの前記個体識別情報に従い、他の子時計と重複しないように予め定められた時間に前記時刻情報を送信することを特徴とする請求項１に記載の無線式親子時計システム。
【請求項３】
前記送信手段は、前記受信器の時刻情報の受信の可否、受信した前記時刻情報に付随するランク情報、及び受信した前記時刻情報の送信元の前記個体識別情報を含む受信状態情報を送信するものであり、前記親時計は、前記受信状態情報からシステム内の時刻情報の伝送状態を評価し、当該伝送状態が良好でないときに前記ランクオフセット情報を変更する手段を備えることを特徴とする請求項１または２に記載の無線式親子時計システム。
【請求項４】
前記親時計は、前記送信手段を備え、前記ランク情報、前記ランクオフセット情報に従い予め定められた時間に前記時刻情報を送信するものであり、さらに、他の無線式親子時計システムの送信動作を監視する送信動作監視手段を備え、初期状態では前記送信動作を行わず、所定の期間前記送信動作監視手段によって他の無線式親子時計システムの送信動作の有無を監視し、他の無線式親子時計システムがあれば、前記ランクオフセット情報を変更することを特徴とする請求項１乃至３の何れかに記載の無線式親子時計システム。
【請求項５】
前記送信手段は、前記受信器の時刻情報の受信の可否、受信した前記時刻情報に付随するランク情報、及び受信した前記時刻情報の送信元の前記個体識別情報を含む受信状態情報を送信するものであり、前記子時計の複数が前記ランク情報にて階層化されてあり、前記親時計からの前記時刻情報を上位階層の前記子時計から下位階層の前記子時計へと順次伝送するダウンリンク動作と、前記受信状態情報を下位階層の前記子時計から上位階層の前記子時計へと伝送して最終的に前記親時計に伝送するアップリンク動作とを行うものであり、前記ダウンリンク動作と前記アップリンク動作のサイクルを制御するサイクル制御手段を備えたことを特徴とする請求項１乃至４の何れかに記載の無線式親子時計システム。
【請求項６】
前記送信手段は、前記受信器の時刻情報の受信の可否、受信した前記時刻情報に付随するランク情報、及び受信した前記時刻情報の送信元の前記個体識別情報を含む受信状態情報を送信するものであり、前記子時計の複数が前記ランク情報にて階層化されてあり、前記親時計からの前記時刻情報を上位階層の前記子時計から下位階層の前記子時計へと順次伝送するダウンリンク動作と、前記受信状態情報を下位階層の前記子時計から上位階層の前記子時計へと伝送して最終的に前記親時計に伝送するアップリンク動作とを行うものであり、前記ダウンリンク動作と前記アップリンク動作のサイクルを制御するサイクル制御手段を備え、前記ダウンリンク動作と前記アップリンク動作とを組み合わせて１つのサイクルの動作とし、当該サイクル動作期間の倍数の間隔を空けて当該サイクル動作を行うことを特徴とする請求項１乃至５の何れかに記載の無線式親子時計システム。
【請求項７】
前記送信手段は、前記受信器の時刻情報の受信の可否、受信した前記時刻情報に付随するランク情報、及び受信した前記時刻情報の送信元の前記個体識別情報を含む受信状態情報を送信するものであり、前記子時計の複数が前記ランク情報にて階層化されてあり、前記親時計からの前記時刻情報を上位階層の前記子時計から下位階層の前記子時計へと順次伝送するダウンリンク動作と、前記受信状態情報を下位階層の前記子時計から上位階層の前記子時計へと伝送して最終的に前記親時計に伝送するアップリンク動作とを行うものであり、前記ダウンリンク動作と前記アップリンク動作のサイクルを制御するサイクル制御手段を備え、前記ダウンリンク動作の間隔より前記アップリンク動作の間隔が大きいことを特徴とする請求項１乃至５の何れかに記載の無線式親子時計システム。
【請求項８】
親時計から無線で時刻情報を受信して時刻修正を行なう複数の子時計を含む親子時計システムで使用される子時計あって、
時刻情報を受信する受信手段と、前記受信された時刻情報に基づいて自己の時刻を修正する修正手段と、修正された自己の時刻に基づいて他の子時計の時刻を修正するための時刻情報を無線で送信する送信手段と、前記受信された時刻情報と区別するランク情報を前記送信される時刻情報に付して送信するため前記ランク情報を前記送信手段に与えるランク制御手段と、ランクオフセット情報に基づいて前記ランク情報にオフセットを与えるランクオフセット制御手段とを有し、前記送信手段は、前記ランク情報、前記ランクオフセット情報に従い予め定められた時間に前記時刻情報を送信する
ことを特徴とする子時計。
【請求項９】
前記子時計は、自己を識別する個体識別情報を前記送信される時刻情報に付して送信するための前記個体識別情報を前記送信手段に与える個体識別情報制御手段を備え、前記送信手段は、前記ランク情報、前記ランクオフセット情報及び前記個体識別情報制御手段からの前記個体識別情報に従い、他の子時計と重複しないように予め定められた時間に前記時刻情報を送信することを特徴とする請求項８に記載の子時計。
【請求項１０】
前記親子時計システムは、前記子時計の複数が前記ランク情報にて階層化されてあり、前記親時計からの前記時刻情報を上位階層の前記子時計から下位階層の前記子時計へと順次伝送するダウンリンク動作と、受信状態情報を下位階層の前記子時計から上位階層の前記子時計へと伝送して最終的に前記親時計に伝送するアップリンク動作とを行うものであり、前記送信手段は、前記アップリンク動作の際に前記受信器の時刻情報の受信の可否、受信した前記時刻情報に付随するランク情報、及び受信した前記時刻情報の送信元の前記個体識別情報を含む前記受信状態情報を送信するものであり、さらに、前記ダウンリンク動作と前記アップリンク動作のサイクルを制御するサイクル制御手段を備えたことを特徴とする請求項９または８に記載の子時計。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、無線式親子時計システム及びそれに用いられる子時計に関し、特に同一周波数の電波を使用する複数の無線式親子時計システムの共存を可能とすべく、各無線式親子時計システムの送信電波のタイミングを適正化するものに関する。
【０００２】
【従来の技術】
親時計から、長波標準電波等の外部の標準時刻情報源から受信して得られた高精度の時刻情報を小電力電波等で子時計に発信し、これを受信した子時計が、基準時刻情報に基づいて自己の時刻を修正して親時計の時刻に一致させる無線式の親子時計システムが知られている。この無線式親子時計システムは、時刻情報の伝達に有線を必要としないから、複数の子時計を比較的に自由に敷地内又は構内に配置することができる。
【０００３】
例えば、無線式親子時計システムにおいて、親時計と複数の子時計からシステムを構築し、さらに、複数の子時計をランク付けして階層的に管理し、親時計からの基準時刻情報を上位ランクの子時計から下位ランクの子時計に順次送信する構成とし、複数の子時計を広範囲に配置可能としたものがあり、このようなものとしては、特許文献１に開示されるものがある。
【０００４】
これに用いられる子時計は図１１に示すように構成され、アンテナＸ１、受信器Ｘ２によって時刻情報を重畳された電波を受信し、デコーダＸ３によって時刻情報及びこれに添えられたランクを取得し、時刻修正手段Ｘ４により取得した時刻情報に計時手段Ｘ５の計時する時刻を一致させ、表示手段Ｘ６にてその時刻を表示するものである。さらに、この子時計は、ランク制御手段Ｘ７によって受信した時刻情報に添えられたランクに基づき自己のランクを１つ下のランク（ランク０を最上位とし、数が増加するに従い下位側となるものとする）とするように管理してあり、エンコーダＸ８により、ランク制御手段Ｘ７からのランクと、個体識別番号制御手段Ｘ９からの個体識別番号とを、計時手段Ｘ５からの時刻に添え、これらをエンコードし、送信器Ｘ１０、アンテナＸ１により送信する。電源制御手段Ｘ１１は、時刻情報の受信、送信時にのみそれぞれ受信器Ｘ２、送信器Ｘ１０に電源を供給するものである。子時計は、ランクを「分位」、個体識別番号を「秒位」に対応させてあり、例えば、ランク０のものは２時０分台に、ランク１のものは２時１分台に時刻情報の送信動作が許可されてあり、さらに、それぞれのランクに対応した分位において、例えば、個体識別番号０のものは、２時０分０秒台に、個体識別番号１のものは、２時０分１秒台に送信動作を許可されている。これにより、同一の周波数の電波を使用して６０台の時計が最適な通信路で結ばれる。例えば、図１２の親時計Ｙ１をランク０、個体識別番号０とし、子時計Ｙ２、Ｙ３を、共にランク１、それぞれ個体識別番号１、２とし、子時計Ｙ４、Ｙ５、Ｙ６を、共にランク２、それぞれ個体識別番号３、４、５とし、子時計Ｙ７、Ｙ８、Ｙ９、Ｙ１０を、共にランク３、それぞれ個体識別番号６、７、８、９とすれば、親時計Ｙ１、子時計Ｙ２乃至Ｙ１０の順に送信動作を行い、それぞれ自己より高いランクの時刻情報を取得し、時刻情報の修正を行う。
【０００５】
【特許文献１】
特開２００２−１４８３７１号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の無線式親子時計システムでは、同一の周波数の電波を使用する限り、時計の台数は６０台に制限される。また、他の同様のシステムが近傍に存在すると、無線通信に混信を招くという問題があった。
【０００７】
そこで、本発明は、同一周波数の電波を使用する複数の無線式親子時計システムを共存可能とし、結果的に管理可能な時計の台数を増加させることを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明の無線式親子時計システムは、親時計から無線で時刻情報を受信して時刻修正を行なう複数の子時計を含む親子時計システムであって、前記子時計は、時刻情報を受信する受信手段と、前記受信された時刻情報に基づいて自己の時刻を修正する修正手段と、修正された自己の時刻に基づいて他の子時計の時刻を修正するための時刻情報を無線で送信する送信手段と、前記受信された時刻情報と区別するランク情報を前記送信される時刻情報に付して送信するため前記ランク情報を前記送信手段に与えるランク制御手段と、ランクオフセット情報に基づいて前記ランク情報にシステム内で共通のオフセットを与えるランクオフセット制御手段とを有し、前記送信手段は、前記ランク情報、前記ランクオフセット情報に従い予め定められた時間に前記時刻情報を送信することを特徴とする。
【０００９】
前記子時計は、自己を識別する個体識別情報を前記送信される時刻情報に付して送信するための前記個体識別情報を前記送信手段に与える個体識別情報制御手段を備え、前記送信手段は、前記ランク情報、前記ランクオフセット情報及び前記個体識別情報制御手段からの前記個体識別情報に従い、他の子時計と重複しないように予め定められた時間に前記時刻情報を送信することが好ましい。
【００１０】
また、前記送信手段は、前記受信器の時刻情報の受信の可否、受信した前記時刻情報に付随するランク情報、及び受信した前記時刻情報の送信元の前記個体識別情報を含む受信状態情報を送信することが好ましく、前記親時計は、前記受信状態情報からシステム内の時刻情報の伝送状態を評価し、当該伝送状態が良好でないときに前記ランクオフセット情報を変更する手段を備えることが好ましい。
【００１１】
また、前記親時計は、前記送信手段を備え、前記ランク情報、前記ランクオフセット情報に従い予め定められた時間に前記時刻情報を送信するものであり、さらに、他の無線式親子時計システムの送信動作を監視する送信動作監視手段を備え、初期状態では前記送信動作を行わず、所定の期間前記送信動作監視手段によって他の無線式親子時計システムの送信動作の有無を監視し、他の無線式親子時計システムがあれば、前記ランクオフセット情報を変更することが好ましい。
【００１２】
また、前記送信手段は、前記受信器の時刻情報の受信の可否、受信した前記時刻情報に付随するランク情報、及び受信した前記時刻情報の送信元の前記個体識別情報を含む受信状態情報を送信することが好ましく、前記無線式親子時計システムでは、前記子時計の複数が前記ランク情報にて階層化されてあり、前記親時計からの前記時刻情報を上位階層の前記子時計から下位階層の前記子時計へと順次伝送するダウンリンク動作と、前記受信状態情報を下位階層の前記子時計から上位階層の前記子時計へと伝送して最終的に前記親時計に伝送するアップリンク動作とを行うものであり、前記ダウンリンク動作と前記アップリンク動作のサイクルを制御するサイクル制御手段を備えることが好ましい。
【００１３】
ここで、前記ダウンリンク動作と前記アップリンク動作とを組み合わせて１つのサイクルの動作とし、当該サイクル動作期間の倍数の間隔を空けて当該サイクル動作を行うことが好ましく、また、前記ダウンリンク動作の間隔より前記アップリンク動作の間隔が大きいことも好ましい。
【００１４】
また、本発明の子時計は、親時計から無線で時刻情報を受信して時刻修正を行なう複数の子時計を含む親子時計システムで使用される子時計あって、時刻情報を受信する受信手段と、前記受信された時刻情報に基づいて自己の時刻を修正する修正手段と、修正された自己の時刻に基づいて他の子時計の時刻を修正するための時刻情報を無線で送信する送信手段と、前記受信された時刻情報と区別するランク情報を前記送信される時刻情報に付して送信するため前記ランク情報を前記送信手段に与えるランク制御手段と、ランクオフセット情報に基づいて前記ランク情報にオフセットを与えるランクオフセット制御手段とを有し、前記送信手段は、前記ランク情報、前記ランクオフセット情報に従い予め定められた時間に前記時刻情報を送信することが好ましい。
【００１５】
ここで、前記子時計は、自己を識別する個体識別情報を前記送信される時刻情報に付して送信するための前記個体識別情報を前記送信手段に与える個体識別情報制御手段を備え、前記送信手段は、前記ランク情報、前記ランクオフセット情報及び前記個体識別情報制御手段からの前記個体識別情報に従い、他の子時計と重複しないように予め定められた時間に前記時刻情報を送信することが好ましい。
【００１６】
また、前記親子時計システムは、前記子時計の複数が前記ランク情報にて階層化されてあり、前記親時計からの前記時刻情報を上位階層の前記子時計から下位階層の前記子時計へと順次伝送するダウンリンク動作と、前記受信状態情報を下位階層の前記子時計から上位階層の前記子時計へと伝送して最終的に前記親時計に伝送するアップリンク動作とを行うものであり、前記子時計の前記送信手段は、前記アップリンク動作の際に前記受信器の時刻情報の受信の可否、受信した前記時刻情報に付随するランク情報、及び受信した前記時刻情報の送信元の前記個体識別情報を含む前記受信状態情報を送信するものであり、前記子時計は、さらに、前記ダウンリンク動作と前記アップリンク動作のサイクルを制御するサイクル制御手段を備えることが好ましい。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明を実施の形態について詳細に説明する。
上述したように従来の無線式親子時計システムでは、ランク０を最上位とし、数が増加するに従い下位側となるものとし、ランクは「分位」に対応させてあり、個体識別番号は「秒位」に対応させてあった。本発明は、このようなシステムで扱うランクの数は最大６０であるが、実際にはこれに近づくことはまずないことに着目し、特定の無線式親子時計システムのランクを一律に所定数増加させる（以下、ランクオフセットと言う）こと、すなわち、送信時間帯を所定時間ずらすことにより、同一周波数の電波を使用する無線式親子時計システム間での混信を避けるようにしてある。図１は、本発明の実施例による無線式親子時計システム概略を示す。本例では、第１の無線式親子時計システム１と、第２無線式親子時計システム２とを共存させるため、第２の無線式親子時計システム２に対してランクオフセットを与えてあり、ここでは、ランクを３０だけ増加させてある。第１の無線式親子時計システム１において、親時計１０１はランク０であり、子時計１０２及び１０３はランク１であり、子時計１０４乃至１０６はランク２であり、子時計１０７乃至１１０はランク３である。第２の無線式親子時計システム２において、親時計２０１はランク３０であり、子時計２０２及び２０３はランク３１であり、子時計２０４乃至２０６はランク３２であり、子時計２０７乃至２１０はランク３３である。これにより、例えば、２時０分台にランク０の親時計１０１が時刻情報の送信動作を行い、２時１分台にランク１の子時計１０２、１０３が順次時刻情報の送信動作を行い、２時２分台にランク２の子時計１０４乃至１０６が順次時刻情報の送信動作を行い、２時３分台にランク３の子時計１０７乃至１１０が順次時刻情報の送信動作を行い、２時３０分台にランク３０の親時計２０１が時刻情報の送信動作を行い、２時３１分台にランク３１の子時計２０２、２０３が順次時刻情報の送信動作を行い、２時３２分台にランク３２の子時計２０４乃至２０６が順次時刻情報の送信動作を行い、２時３３分台にランク３３の子時計２０７乃至２１０が順次時刻情報の送信動作を行う。これにより、第１の無線式親子時計システム１においてランク０乃至２９を使用し、第２の無線式親子時計システム２においてランク３０乃至５９を使用すれば、第１、第２の無線式親子時計システム１、２を電波の混信なく共存させることが可能となる。
【００１８】
次に第１、第２の無線式親子時計システム１、２に用いられる親時計１０１、２０１の構成の詳細について図２のブロック図を参照しながら述べる。アンテナ２１、受信器２２は、子時計との通信に加え、外部の標準時刻情報の電波（放送の時報、長波標準電波または全地球測位システム（ＧＰＳ）の時刻情報等）を受信するものである。標準時刻情報については、これに限らず、テレホンＪＪＹまたは専用回線等の有線にて標準時刻情報を受信する構成を設けて使用しても良い。
【００１９】
デコーダ２３は、受信情報をデコードして標準時刻情報を取得するためのものである。また、デコーダ２３は、後述するアップリンク動作の際には、受信情報をデコードして各子時計からリレー式で送られたそれぞれの個体識別番号、時刻情報の受信の可否、受信した時刻情報のランクを含む受信状態情報を取得するためのものでもある。
【００２０】
時刻修正手段２４は、デコーダ２３より取得した標準時刻情報に計時手段２５の計時する時刻を一致させるものである。計時手段２５の計時する時刻は表示手段２６にて表示される。
【００２１】
ランク制御手段２７は、時刻情報のランクを示すとともに、後述するダウンリンク動作及びアップリンク動作のタイミングを制御するランク情報を記憶しており、所定の時刻の０分台に送信、受信動作を行うことを規定するランクを記憶している。ランク制御手段２７は、親時計であることを示すランク０を記憶してある。
【００２２】
エンコーダ２８は、計時手段２５からの時刻をエンコードして時刻情報とするとともに、これにランク制御手段２７からのランクと、個体識別番号制御手段２９からの個体識別番号と、後述するランクオフセット制御手段からのランクオフセットとをエンコードして添え、送信器２Ａ、アンテナ２１より送信するためのものである。送信器２Ａの送信する電波は、法的規制を受けず免許を必要としない小電力の電波とする。個体識別番号制御手段２９は個体識別番号するものであり、ここでは、個体識別番号０を記憶する。個体識別番号は後述するように送信動作のタイミングの制御に用いられる。
【００２３】
電源制御手段２Ｂは、計時手段２５からの現在時刻、ランク制御手段２７からのランク、個体識別番号制御手段２９からの個体識別番号、ランクオフセット制御手段２Ｃからのランクオフセットを受けており、これらに応じて受信、送信動作のなされる所定の時刻に、受信、送信動作に関わる受信器２２、デコーダ２２、エンコーダ２８、送信器２Ａ等に電源を供給するためのものである。
【００２４】
ランクオフセット制御手段２Ｃは図示しない入力手段を介して入力されるランクオフセットを記憶してある。ランクオフセットは、ランク制御手段２７に記憶されたランクと加算すると実質的なランクを示すこととなる。例えば、上述の第１の無線式親子時計システム１の親時計１０１では、ランクオフセット０とし、第２の第１の無線式親子時計システム１の親時計２０１では、ランクオフセット３０としてあり、親時計１０１は実質的にランク０、親時計２０１は実質的にランク３０となる。
【００２５】
以上の様に構成される親時計の動作概要は次の通りである。親時計は、所定の時刻に受信器２２に電源を供給し、外部の標準時刻情報を受信し、例えば、１時０分に外部の標準時刻を受信する。また、親時計は、ランク、個体識別番号及びランクオフセットにて指定される時刻情報を送信する時刻には送信器２Ａ、エンコーダ２８等に電源を供給し、時刻情報を送信する。例えば、ランク０、個体識別番号０の親時計１０１では、２時０分０秒に時刻情報の送信を行い、ランク３０、個体識別番号０の親時計２０１では、２時３０分０秒に時刻情報の送信を行う。さらに、親時計は、ランク及びランクオフセットにて定まる自己のシステムの子時計のアップリンク動作時間帯に受信器２２に電源を供給し、自己のシステムの子時計の情報を取得する。すなわち、親時計は、ランク及びランクオフセットにて定まる自己の実質的なランクより１つ下位のランクの送信時間帯に合わせて受信動作を行う。また、予め送信元の子時計の個体識別番号を個体識別番号制御手段２９に取り込み、これに応じて受信動作のタイミング制御を行うようにしても良い。例えば、送信元の子時計の１秒間の送信時間帯に合わせ、その前後に余裕を持った受信時間帯にて受信動作をさせれば、省電力化が進む。これは、後述の子時計についても同様に適用できる。
【００２６】
次に第１、第２の無線式親子時計システム１、２に用いられる子時計１０２乃至１０１、子時計２０２乃至２１０の構成の詳細について、図３のブロック図を参照しながら述べる。これら子時計の構成は共通のものである。アンテナ３１、受信器３２は、親時計または上位ランクの子時計からの時刻情報の電波を受信するものであり、また、下位ランクの子時計から受信状態情報を受信するものである。
【００２７】
デコーダ３３は、受信情報をデコードして時刻情報、個体識別番号、ランク及びランクオフセットを取得するためのものである。また、デコーダ３３は、後述するアップリンク動作の際には、受信情報をデコードして自己の下位の各子時計からリレー式で送られたそれぞれの個体識別番号、時刻修正のための時刻情報の受信の可否、受信した時刻情報のランク及びランクオフセット等の受信状態情報を取得するためのものでもある。各子時計は、取得した他の子時計の受信状態情報を図示しない履歴記憶手段に格納し、これを自己のアップリンク動作の際に自己の受信状態情報と共に送信する。
【００２８】
時刻修正手段３４は、親時計または自己のランクより上位ランクの子時計からの時刻情報を、デコーダ３３を介して受け、この時刻情報に計時手段３５の計時する時刻を一致させるように時刻修正を行うものである。表示手段３６は、計時手段３５の時刻を表示するためのものである。
【００２９】
ランク制御手段３７は、自己のランクを記憶してあり、当該ランクによって後述するダウンリンク動作及びアップリンク動作のタイミングを制御する。ランクは初期設定の際に図示しない入力手段から入力操作して与えるものとする。これに限らず、初回動作では、無線式親子時計システムの総ての時計の送信時間帯に亘って受信状態として受信した時刻情報に基づいて時刻修正を行いながら、ランク制御手段３７が、受信した時刻情報に添えられたランクに１を加えて自己のランクとして一旦記憶し、新たに受信したランクと先に記憶したランクとを比較し、新たに受信したランクが自己のランクより上位のものであれば、受信したランクに１を加えて自己のランクとするようにして、自己のランクの設定をするように構成しても良い。
【００３０】
エンコーダ３８は、計時手段３５からの時刻をエンコードして時刻情報とするとともに、これにランク制御手段３７からのランクと、個体識別番号制御手段３９からの個体識別番号と、後述するランクオフセット制御手段からのランクオフセットとをエンコードして添え、送信器３Ａ、アンテナ３１より送信するためのものである。送信器３Ａの送信する電波は、法的規制を受けず免許を必要としない小電力の電波とする。個体識別番号制御手段３９は個体識別番号を記憶するものである。
【００３１】
電源制御手段３Ｂは、計時手段３５からの現在時刻、ランク制御手段３７からのランク、個体識別番号制御手段３９からの個体識別番号、ランクオフセット制御手段３Ｃからのランクオフセットを受けており、これらに応じて受信、送信動作のなされる所定の時刻に受信、送信動作に関わる受信器３２、送信器３Ａ等に電源を供給するためのものである。
【００３２】
ランクオフセット制御手段３Ｃは時刻情報に添えられたランクオフセットを記憶するものである。ランクオフセットは、ランク制御手段３７に記憶されたランクと加算すると実質的なランクを示す。初期状態では、ランクオフセット制御手段３Ｃはランクオフセット０を記憶してあり、必要に応じて図示しない入力手段から自己のシステムのランクオフセットを入力され、これを記憶するものとする。
以上の様に構成される子時計の動作は次の通りである。先ず、ダウンリンク動作について図１、図３及び図４を参照しながら説明する。図４は動作説明のためのタイムチャートであり、同図に示すように、２時０分台の１分間がランク０の時刻情報の送信時間帯であり、２時１分台の１分間がランク１の時刻情報の送信時間帯であり、これら１分の時間帯はさらに１秒間隔で６０の時間帯に細分化され、各時計の個体識別番号に対応して割当てられた時間帯の１秒間に時刻情報の送信が行われる。
【００３３】
例えば、２時０分となると、ランク０乃至ランク３０の範囲を使用する第１の無線式親子時計システム１のダウンリンク動作が開始される。各子時計は、自己のランク及びランクオフセットにて指定される受信動作時間帯に受信器３２に電源を供給し、親時計または上位の子時計からの時刻情報を受信する。２時０分１秒となると親時計１０１から時刻情報が送信される。ランク１の子時計１０２及び１０３では、ランク制御手段１の記憶するランクと、ランクオフセット制御手段３Ｃの記憶するランクオフセットとは電源制御手段３Ｂに送られ、ランク及びランクオフセットに基づき、ランク０の親時計１０１の送信時間帯に合わせて受信器３２に電源を供給し、時刻情報の受信動作をする。ここでは、子時計１０２及び１０３において、デコーダ３３で時刻情報が取得され、時刻修正手段３４によって計時手段３５の時刻を修正し、受信動作を終了する。
【００３４】
個体識別番号制御手段の記憶する個体識別番号と、ランク制御手段１の記憶するランクと、ランクオフセット制御手段３Ｃの記憶するランクオフセットとは電源制御手段３Ｂに送られ、送信動作のタイミングの制御に用いられており、２時１分台には、ランク１の子時計１０２及び１０３の送信動作が行われる。これに合わせてランク２の子時計１０４乃至１０６では、受信器３２に電源を供給し、時刻情報の受信動作をしている。例えば、個体識別番号を１番とした子時計１０２は、２時１分１秒に時刻情報を送信する。ここでは、エンコーダ３８により、計時手段３５の計時する時刻をエンコードし、ランク１、ランクオフセット０、個体識別番号１を添えたものが時刻情報として送信される。子時計１０４がこれを受信して時刻修正を行う。次に個体識別番号を２番とした子時計１０３は、２時１分２秒に時刻情報を送信する。子時計１０５及び１０６がこれを受信して時刻修正を行い、受信動作を終了する。
【００３５】
次に２時２分台には、ランク２の子時計１０４乃至１０６の送信動作が行われ、これに合わせてランク３の子時計１０７乃至１１０では、受信器３２に電源を供給し、時刻情報の受信動作をする。以下、同様にして第１の無線式親子時計システム１のさらに下位ランクの子時計まで、時刻修正が行われる。
【００３６】
次に２時３０分になると、実質的にランク３０乃至ランク５９の範囲にある第２の無線式親子時計システム２のダウンリンク動作が開始される。ランク１の子時計２０２及び２０３では、実質的にランク３０の親時計２０１の送信時間帯２時３０分台に合わせて受信器３２に電源を供給し、時刻情報の受信動作をする。子時計２０２及び２０３において、デコーダ３３で時刻情報が取得され、時刻修正手段３４によって計時手段３５の時刻が修正される。ランク１、ランクオフセット３０は電源制御手段３Ｂに送られ、送信動作の制御に用いられる。これにより、２時３１分台には、ランク３１の子時計２０２及び２０３の送信動作が行われ、これに合わせてランク３２の子時計２０４乃至２０６では、受信器３２に電源を供給し、時刻情報の受信動作をする。例えば、個体識別番号を１番とした子時計２０２は、２時３１分１秒に時刻情報を送信する。子時計２０４がこれを受信して時刻修正を行い、受信動作を終了する。次に個体識別番号を２番とした子時計２０３は、２時３１分２秒に時刻情報を送信する。子時計２０５及び２０６がこれを受信して時刻修正を行い、受信動作を終了する。
【００３７】
次に２時３２分台には、ランク３２の子時計２０４乃至２０６の送信動作が行われ、これに合わせてランク３３の子時計２０７乃至２１０では、受信器３２等に電源を供給し、時刻情報の受信動作をする。以下、同様にして第２の無線式親子時計システム１のさらに下位ランクの子時計まで、時刻修正が行われる。
【００３８】
次にアップリンク動作について図１、図３及び図５を参照しながら説明する。アップリンク動作では、図５に示すように各時計はダウンリンク動作に対して逆の順序で送信動作を行う、すなわち、下位ランクの時計から送信動作を行うように送信時間の割当てをしており、３時０分台の１分間がランク５９の時刻情報の送信時間帯であり、３時１分台の１分間がランク５８の時刻情報の送信時間帯であり、これら１分の時間帯はさらに１秒間隔で６０の時間帯に細分化され、各時計の個体識別番号に対応して割当てられた時間帯の１秒間に時刻情報の送信が行われる。アップリンク動作では、個体識別番号、時刻情報の受信の可否、受信した時刻情報のランクを含む受信状態情報を下位ランクの子時計から順次送信し、各子時計が下位ランクの子時計からの受信状態情報に自己の受信状態情報を追加して新たな受信情報として送信するリレー式でそれぞれのシステム内の子時計の受信状態情報を収集し、最終的に親時計１０１、２０１にそれぞれのシステム内の子時計の受信状態情報の履歴を格納する。
【００３９】
３時０分台となると、第２の無線式親子時計システム２のアップリンク動作が開始され、図示しないランク５９の子時計が、個体識別番号の大きいものから、受信状態情報を送信する。これに合わせてランク５８の子時計が受信動作を行い、受信状態情報を取得する。例えば、３時０分０秒にランク５９、個体識別番号５９の子時計から受信状態情報が送信され、ランク５８、個体識別番号５８の子時計がこれを受信すれば、個体識別番号５８の子時計は自己の受信状態情報を追加して新たな受信状態情報とする。次に３時１分台となると、ランク５８の子時計が、個体識別番号の大きいものから、受信状態情報を送信する。例えば、ランク５８、個体識別番号５８の子時計が３時１分１秒に受信状態情報を送信する。この受信状態情報は、個体識別番号５９及び５８の子時計の受信状態情報を含むものとなっている。同様にしてランク５８以上のランクの子時計は順次他の子時計からの受信状態情報を収集して新たな受信状態信号とし、これを送信して行く。３時２８分台では、ランク３１の子時計２０２に子時計２０４、２０７及び２０８のものを含む受信状態情報が収集され、ランク３１の子時計２０３に子時計２０５、２０６、２０９及び２１０のものを含む受信状態情報が収集された状態になる。３時２８分５７秒に個体識別番号２の子時計２０３から受信状態情報が送信され、親時計２０１がこれを受信する。３時２８分５８秒に個体識別番号１の子時計２０２から受信状態情報が送信され、親時計２０１がこれを受信し、これにより、第２の無線式親子時計システム２の総ての子時計の受信状態情報が親時計２０１に格納され、当該システムのアップリンク動作が終了する。
【００４０】
次に３時３０分台になると、第１の無線式親子時計システム１の最下位のランク２９の子時計の送信時間帯となり、第１の無線式親子時計システム１のアップリンク動作が開始され、以降、第２の無線式親子時計システム２のアップリンク動作と同様に行われ、３時５８分台にはランク１の子時計１０２、１０３にこれらより下位のランクの子時計の受信状態情報が収集されており、これら子時計１０２、１０３から親時計１０１に送信されてアップリンク動作が終了する。
【００４１】
以上のように本例では、親時計、子時計にランクオフセット制御手段２Ｃ、３Ｃを設けてシステム内の送信時間帯を割当てるランクの数を一律にオフセット可能としたので、１つの無線式親子時計システムで使用する可能性の低い下位のランクに割り当てられた時間帯を、近傍の他の無線式親子時計システムに割当てることが可能となり、複数の無線式親子時計システムが混信無く共存することが可能になる。
【００４２】
上述の説明では、便宜上第１の無線式親子時計システム１で用いるランクの数の上限を、ランクオフセットの３０と等しくしてランクが重なる場合を考慮する必要ないシステムとして述べた。しかしながら、本発明の無線式親子時計システムは、これに限るものではない。仮にランクオフセットが少なくて、図１における第１、第２の無線式親子時計システム１、２の２つのシステムが、ランクオフセットをしたにもかかわらず、使用するランクが重なることも想定できる。上記第１の実施例の第１、第２の無線式親子時計システム１、２を使用する場合、高層の建造物の各階毎に１つの無線式親子時計システムを設置することとなり、近隣の階の無線式親子時計システム同士でランクの重なりによる不具合が生じるように想像されるかもしれない。しかしながら、実際には、親時計は各階のほぼ同じ位置に設置する形態が多く、ランクの数が増加して下位のランクになるに従って親時計から距離的に遠ざかることとなり、自己の無線式親子時計システムの下位のランクの子時計と、ランクオフセットが少ない場合にランクの重なり始める他の無線式親子時計システムの親時計周辺とは、距離的に遠くなって電波が届かなくなり、これによって電波の衝突が回避できる。従って、このような設置形態の場合、ランクオフセットが少ない、言い換えれば、ランクオフセットをしない側の無線式親子時計システムにランクの上限がない場合でも不具合はない。
【００４３】
次に第２の実施例の無線式親子時計システムについて述べる。本例の無線式親子時計システムは、親時計の構成に特徴があり、図６に示すように上記第１の実施例の親時計の構成に履歴評価手段２Ｄを設け、履歴評価手段２Ｄにより、履歴記憶手段２Ｅに格納された上述のアップリンク動作によって得られた各子時計の受信状態情報を読み出し、これらを評価し、良好な受信状態が得られない場合については、ランクの重なりによって混信が生じているとしてオフセット制御手段２Ｃのランクオフセットを行うものであり、例えば、所定数だけランクオフセットを増加させる。すなわち、アップリンク動作の結果によりシステム内のネットワーク、すなわち、時刻情報の伝送経路がよくないと親時計が判断した場合、自動的にランクオフセットを行い、ダウンリンク動作を行ってシステム内のネットワークを再構築することが可能となる。
【００４４】
次に第３の無線式親子時計システムについて述べる。本例の無線式親子時計システムは、親時計の構成に特徴があり、図７に示すように上記第１の実施例の親時計の構成に送信動作監視手段２Ｆを設け、初期状態のランク０で規定された送信時間帯で、まずは送信をせずに連続受信動作をして、近傍に同種の無線式親子時計システムが存在するかどうか、送信動作を監視し、存在した場合には、オフセット制御手段２Ｃのランクオフセットを行うものであり、例えば、所定数だけランクオフセットを増加させる。これにより、親時計の設置時に自動的に混信を防止することができる。
【００４５】
次に第４の無線式親子時計システムについて述べる。本例の無線式親子時計システムは、親時計及び子時計の構成に特徴があり、親時計には図８に示すように上記第１の実施例の親時計の構成にサイクル制御手段２Ｇを設け、各子時計には図９に示すように同様のサイクル制御手段３Ｇを設けたものである。上記第１の実施例では、ダウンリンクおよびアップリンクは各々１時間を要して行われ、通常はその１サイクル２時間のシステム内の通信ルーチンとしている。そこで、本例では情報によってダウンリンクおよびアップリンクの１サイクルの間隔を規定し、例えば、１サイクルを２時間おき、４時間おき等、２の倍数で間隔を空け、複数の無線式親子時計システムのサイクルが互いに重複しないように実行可能に構成したものである。例えば、間隔をＴＫ時間、ここで、Ｋ＝１、２、３、・・・の整数、Ｔを１サイクルの所要時間（例えば、２時間）とすれば、（Ｋ＋１）個のシステムを順に実行させれば良い。サイクル制御情報は、サイクル間隔ＴＫ時間と、所定の時刻を起点としてシステム毎の通信ルーチンの開始時間を規定するオフセット時間Ｔ（Ｓ−１）とからなり、ここで、Ｓはシステムの識別番号であり、Ｓ＝１、２、・・・Ｋ＋１）らなる。例えば、本例の動作説明のためのタイムチャートを示す図１０の（Ａ）に示すように、４つの無線式親子時計システム１０Ａ乃至１０Ｄにそれぞれ１サイクルの通信ルーチンを６時間おきにさせる場合は、サイクル間隔６時間、各無線式親子時計システムのオフセット時間はそれぞれ０時間、２時間、４時間、６時間であり、これらがそれぞれのサイクル制御手段２Ｇ、３Ｇに設定される。各無線式親子時計システムでは、サイクル制御手段２Ｇ、３Ｇが、所定の時刻、例えば、２時を起点としてそれぞれのオフセット時間０時間、２時間、４時間、６時間の後にサイクル間隔４時間おきの通信ルーチンを開始させる。これにより、上述のランクオフセットの効果に加えて、さらに多くの無線式親子時計システムの共存が可能となる。
【００４６】
なお、本例は、１つのダウンリンク及びアップリンクを１つのサイクルと捉えることに限らず、複数のダウンリンク及びアップリンクの組み合わせを１つのサイクルとして捉えても良い。例えば、図１０（Ｂ）のように、２つのダウンリンクと１つのアップリンクを１つのサイクルとしても良く、ここでは５つの無線式親子時計システム１０Ｅ乃至１０Ｉがそれぞれのダウンリンク及びアップリンクの組み合わせパターンにより動作する状態を示している。このように、無線式親子時計システムの時刻同期に関与しないアップリンクの間隔をダウンリンクの間隔よりも大きくすれば、通信時間帯の開放の度合いを大きくすることができ、さらに多くの無線式親子時計システムの共存が可能となる。この場合、サイクル制御情報は、ダウンリンク及びアップリンクの組み合わせパターンを定める情報となり、各無線式親子時計システム毎に設定され、所定の時刻、例えば、２時を起点としたダウンリンク、アップリンクの開始タイミングの組み合わせとなる。
【００４７】
また、１つの無線式親子時計システムでパターンの異なる複数のサイクルを組み合わせて用いるようにしても良い。例えば、図１０（Ｂ）の２時から１０時までを第１のサイクルとし、１０時から１５時までを第２のサイクルとして、１５時以降、第２のサイクルを繰り返し行い、必要に応じて第１のサイクルを行うようにしても良い。また、通常はダウンリンクのみを繰り返すこととすれば、通信時間帯の開放の度合いを大きくすることができ、さらに多くの無線式親子時計システムの共存が可能となる。
【００４８】
上記各実施例においてランクオフセット制御手段にランクオフセットの情報を保持することについて単に記憶と述べたが、これは、ディップスイッチ等のスイッチ類でも、不揮発性メモリ等の電子デバイスでも良い。
【００４９】
また、ランク及びランクオフセットの設定手段は、親時計により臨時に設定される場合は、ダウンリンクによりその情報が伝えられ、次回以降の通信に適用されるものとすれば良い。すなわち、ランク及びランクオフセットの変更を行っても、一度は直前のランク及びランクオフセットの送信時間帯に送信動作を行えば、直前のランク及びランクオフセットにより規定される送信時間帯にて待ち受けする子時計に情報を伝送できる。上述の第２、３の実施例の無線式親子時計システムにて述べたランクオフセットの自動設定、ネットワークの再構築等についてもこれにより実現される。また、第４の実施例の無線式親子時計システムの子時計において、サイクル制御情報をランク及びランクオフセットと同様に時刻情報に添えて送信するようにし、子時計については、破線に示すように、デコーダ３３を介してサイクル制御手段３Ｇに送るようにすれば、ランク及びランクオフセットと同様にサイクル制御情報についても同様に親時計側から自動設定可能となる。
【００５０】
【発明の効果】
本発明によれば、無線式親子時計システムにおいて、近接して同一の周波数の搬送波及び通信手順による複数のシステムが共存できるようになる。これまでの無線を使用した同一システムの混信を避ける方法は、搬送波の周波数を変えることにより行われてきたが、本発明は搬送波周波数を変えずにすみ、無線装置も共通のものが使用でき、かつ、チャンネル設定や周波数設定が不要である。従って、経済性、操作性に優れた無線式親子時計システムを提供することが可能となる。
【００５１】
また、混信が起きた場合、親時計がそれを検知し、自動的にランクオフセットの機能を働かせるので、問題の発生からその対策までを装置が自動的にかつ早期に行え、異常状態がシステムに与える影響が少なくてすみ、信頼性が高い無線式親子時計システムを提供することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施例の無線式親子時計システムの概要を示すブロック図。
【図２】本発明の第１の実施例の無線式親子時計システムの親時計の構成を示すブロック図。
【図３】本発明の第１の実施例の無線式親子時計システムの子時計の構成を示すブロック図。
【図４】本発明の第１の実施例の無線式親子時計システムのダウンリンク動作を説明するタイムチャート。
【図５】本発明の第１の実施例の無線式親子時計システムのアップリンク動作を説明するタイムチャート。
【図６】本発明の第２の実施例の無線式親子時計システムの親時計の構成を示すブロック図。
【図７】本発明の第３の実施例の無線式親子時計システムの親時計の構成を示すブロック図。
【図８】本発明の第４の実施例の無線式親子時計システムの親時計の構成を示すブロック図。
【図９】本発明の第４の実施例の無線式親子時計システムの子時計の構成を示すブロック図。
【図１０】本発明の第４の実施例の無線式親子時計システムの動作説明を説明するタイムチャート。
【図１１】従来の無線式親子時計システムの子時計の構成を示すブロック図。
【図１２】従来の無線式親子時計システムの概要を示すブロック図。
【符号の説明】
１、２            無線式親子時計システム
１０１、２０１    親時計
１０２乃至１１０  子時計
２０２乃至２１０  子時計
２２、３２        受信手段
２Ａ、３Ａ        送信手段
２７、３７        ランク制御手段
２Ｃ、３Ｃ        ランクオフセット手段
２Ｄ              履歴評価手段
２Ｅ              履歴記憶手段
２Ｆ              送信動作監視手段
２Ｇ、３Ｇ        サイクル制御手段
【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】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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