(57)【要約】【課題】外部の標準時刻情報の取得精度が高く、設置利便性の良い無線式親子時計システム及びそれに用いられる時刻取得装置を提供する。【構成】親時計とは別に標準時刻情報を取得する時刻取得装置を設け、標準時刻情報を間接的に親時計に与え、システムの設置利便性を高めてあり、時刻取得装置は、太陽電池１の電力を一旦充電装置３に充電し、充電電圧を監視し、電源制御手段５制御し、充電電圧が、長波ＪＪＹ受信器７、時刻情報デコーダ８等が安定して動作するとみなせる所定の電圧のときに、これらに電力を供給し、電力の無駄なく標準時刻情報を取得し、太陽電池１により安定した電源を実現し、外部電源を不要として設置利便性を高めてある。．【選択図】  図１
2004212197.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無線式親子時計システムであって、
時刻を計時する計時手段と、長波標準電波、全地球測位システム（ＧＰＳ）の時刻情報等の外部からの標準時刻情報を受信する受信手段と、当該受信した標準時刻情報に基づいて前記計時手段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く時刻情報を無線で送信する送信手段とからなる時刻取得装置と、前記時刻取得装置から送信される前記時刻情報を受信し、前記受信した時刻情報に基づいて自己の時刻を修正し、修正された自己の時刻に基づいて前記子時計の時刻を修正するための時刻情報を送信する前記親時計と
を備え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、前記時刻情報を無線で受信する受信手段と、前記受信し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、前記受信し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送信手段に前記ランク情報を与えるランク制御手段とを有し、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を行うものであり、前記子時計の階層の上に前記親時計、前記時刻取得装置の階層を設け、前記時刻取得装置の階層を最上位として、前記階層毎に順に送信時間帯を割り当て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】
前記子時計の前記送信手段は、前記子時計の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を行うものであることを特徴とする請求項２に記載の無線式親子時計システム。
【請求項４】
前記時刻取得装置から送信される前記時刻情報と、前記親時計から送信される前記子時計の時刻を修正するための時刻情報とは、同じ周波数及び／又は変調方式のものであ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】
親子時計システム用の時刻取得装置であって、
時刻を計時する計時手段と、
長波標準電波、全地球測位システム（ＧＰＳ）の時刻情報等の外部からの標準時刻情報を受信する受信手段と、
当該受信した標準時刻情報に基づいて前記計時手段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、前記親子時計システムの時刻修正のための時刻情報を無線で送信する送信手段と
を備えることを特徴とする時刻取得装置。
【請求項６】
太陽電池、風力発電装置等の自然エネルギーによる発電手段と、前記発電手段の発電する電力を充電する充電手段と、当該充電手段の充電動作を制御する充電制御手段と、前記充電手段に充電された電力を他のブロックに供給する電源制御手段と、前記計時手段の計時動作が正常に行われているか否かを監視するウォッチドッグタイマとを備えることを特徴とする請求項５に記載の時刻取得装置。
【請求項７】
前記充電手段の電圧を監視する電圧監視手段を備え、前記充電手段の電圧が、前記受信手段及び／又は前記送信手段の安定した動作を可能とする所定の電圧以上となると前記電源制御手段に前記充電手段からの前記受信手段及び／又は前記送信手段への電力供給を許可することを特徴とする請求項６に記載の時刻取得装置。
【請求項８】
前記ウォッチドッグタイマにより前記計時手段の計時動作の異常を検知したときに、前記計時手段のリセットをするとともに、前記電源制御手段から前記計時手段に電力を再投入させることを特徴とする請求項６に記載の時刻取得装置。
【請求項９】
前記充電手段の電圧を監視する電圧監視手段を備え、前記充電手段の電圧が、前記受信手段の動作を可能とする所定の電圧以上となったとき、または、前記ウォッチドッグタイマにより前記計時手段の計時動作の異常を検知して前記計時手段のリセットをしたときに、前記受信手段により標準時刻情報を受信して、当該受信した標準時刻情報に基づいて前記計時手段の時刻を修正することを特徴とする請求項６に記載の時刻取得装置。
【請求項１０】
前記送信手段は、前記ウォッチドッグタイマの異常の検知の履歴情報及び／又は前記標準時刻情報の受信の可否の履歴を送信することを特徴とする請求項６乃至９の何れかに記載の時刻取得装置。
【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に関し、特に外部の標準時刻情報を取得してこれに基づいた時刻情報を親時計に送信する時刻取得装置を備えた無線式親子時計システムに関するものである。
【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の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５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からの時刻情報に添え、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６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、親時計に、長波標準電波や全地球測位システム（ＧＰＳ）の時刻情報等の外部からの標準時刻情報を所得する機能が集中しているが、長波標準電波は屋内では受信が不安定であり、ＧＰＳは屋内では受信が不可能であるため、これら長波標準電波、ＧＰＳの受信器のアンテナだけを屋外に設置して、親時計とアンテナとを有線で接続する必要があり、設置の利便性が悪かった。
【０００７】
また、単にアンテナを含めて受信器を親時計から分離して屋外に配置し、受信器を中継して親時計へと標準時刻情報を送信する構成を取った場合では、受信器と親時計との間の送受信に使用する送受信器を、親時計と子時計との間の送受信に使用するものとは別に設ける必要があった。加えて、屋外の受信器の電源を何処から取るのかという問題が残り、設置の利便性はやはり制限される。
【０００８】
そこで、本発明は、外部の標準時刻情報の取得精度が高く、設置利便性の良い無線式親子時計システム及びそのための時刻取得装置を提供することを目的とする。
【０００９】
【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無線式親子時計システムであって、時刻を計時する計時手段と、長波標準電波、全地球測位システム（ＧＰＳ）の時刻情報等の外部からの標準時刻情報を受信する受信手段と、当該受信した標準時刻情報に基づいて前記計時手段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く時刻情報を無線で送信する送信手段とからなる時刻取得装置と、前記時刻取得装置から送信される前記時刻情報を受信し、前記受信した時刻情報に基づいて自己の時刻を修正し、修正された自己の時刻に基づいて前記子時計の時刻を修正するための時刻情報を送信する前記親時計とを備えることを特徴とする。
【００１０】
また、前記無線式親子時計システムでは、前記子時計は、前記時刻情報を無線で受信する受信手段と、前記受信し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、前記受信し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送信手段に前記ランク情報を与えるランク制御手段とを有し、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を行うものであり、前記子時計の階層の上に前記親時計、前記時刻取得装置の階層を設け、前記時刻取得装置の階層を最上位として、前記階層毎に順に送信時間帯を割り当てることが好ましい。
【００１１】
また、前記無線式親子時計システムでは、前記子時計の前記送信手段は、前記子時計の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を行うものであることも好ましい。
【００１２】
また、前記無線式親子時計システムでは、前記時刻取得装置から送信される前記時刻情報と、前記親時計から送信される前記子時計の時刻を修正するための時刻情報とは、同じ周波数及び／又は変調方式のものであることも好ましい。
また、本発明の時刻取得装置は、親子時計システム用の時刻取得装置であって、時刻を計時する計時手段と、長波標準電波、全地球測位システム（ＧＰＳ）の時刻情報等の外部からの標準時刻情報を受信する受信手段と、当該受信した標準時刻情報に基づいて前記計時手段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、前記親子時計システムの時刻修正のための時刻情報を無線で送信する送信手段とを備えることを特徴とする。
【００１３】
また、前記時刻取得装置は、前記太陽電池、風力発電装置等の自然エネルギーによる発電手段と、前記発電手段の発電する電力を充電する充電手段と、当該充電手段の充電動作を制御する充電制御手段と、前記充電手段に充電された電力を他のブロックに供給する電源制御手段と、前記計時手段の計時動作が正常に行われているか否かを監視するウォッチドッグタイマとを備えることが好ましい。
【００１４】
また、前記時刻取得装置は、前記充電手段の電圧を監視する電圧監視手段を備え、前記充電手段の電圧が、前記受信手段及び／又は前記送信手段の安定した動作を可能とする所定の電圧以上となると前記電源制御手段に前記充電手段からの前記受信手段及び／又は前記送信手段への電力供給を許可することも好ましい。
【００１５】
また、前記時刻取得装置は、前記ウォッチドッグタイマにより前記計時手段の計時動作の異常を検知したときに、前記計時手段のリセットをするとともに、前記電源制御手段から前記計時手段に電力を再投入させることも好ましい。
【００１６】
また、前記時刻取得装置は、前記充電手段の電圧を監視する電圧監視手段を備え、前記充電手段の電圧が、前記受信手段の動作を可能とする所定の電圧以上となったとき、または、前記ウォッチドッグタイマにより前記計時手段の計時動作の異常を検知して前記計時手段のリセットをしたときに、前記受信手段により標準時刻情報を受信して、当該受信した標準時刻情報に基づいて前記計時手段の時刻を修正することも好ましい。
【００１７】
また、前記送信手段は、前記ウォッチドッグタイマの異常の検知の履歴情報及び／又は前記標準時刻情報の受信の可否の履歴を送信することも好ましい。
【００１８】
【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。
本発明の第１の実施例の無線式親子時計システムでは、親時計とは別に外部から標準時刻情報を取得する時刻取得装置を設けてある。時刻取得装置は、所得した標準時刻情報に基づき内部の計時手段の計時する時刻を修正して所定の精度を維持しつつ、修正された計時手段の時刻に基づく時刻情報を、子時計の時刻修正のために親時計が送信する時刻情報と同じ周波数及び変調方式の電波により、親時計の時刻修正のための時刻情報として送信するように構成してある。親時計は、外部の標準時刻情報を直接取得せず、時刻取得装置から間接的に取得する。これにより、外部の標準時刻情報の取得のための親時計の設置場所の制限をなくし、また、そのような親時計のアンテナを屋外に設置してアンテナと親時計との間の配線の必要をなくし、設置利便性を向上させてある。また、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無線式親子時計システムにおいては、複数の子時計への時刻情報の送信に最適な場所に親時計を設置する必要があるが、本例のものでは、親時計から外部の標準時刻情報の取得機能を分離したことにより、親時計を最適な場所に設置可能となっている。
【００１９】
また、時刻取得装置からは親時計から子時計に送信される時刻情報と同じ周波数及び変調方式の電波にて時刻情報を送信するので、親時計は、子時計から後述するアップリンク動作の際に子時計からの受信状態情報の受信に使用する受信器と別の受信器を必要としない。
【００２０】
また、屋外に時刻取得装置を設置する際に問題となる電源については、発電手段としての太陽電池により発電された電力を一旦充電装置に充電し、計時手段、標準時刻情報の取得のための受信器、時刻情報の送信のための送信器等に必要なときにのみ電力供給をすることにより、安定した電源を確保してある。これにより、外部電源が不要となり、屋外に時刻取得装置を設置することが容易となっている。
【００２１】
図１は本例の時刻取得装置の構成を示すブロック図であり、同図を参照しながら、本例の時刻取得装置の構成及び動作について説明する。本例の時刻取得装置では、自然エネルギーによる発電手段として太陽電池１を使用する。この他、風力発電装置等を発電手段として利用しても良い。充電制御手段２は、太陽電池１の発電する電力による充電装置３の充電動作を制御するものである。充電装置３としては、例えば、二次電池、電気二重層コンデンサ等が使用できる。充電制御手段２は、充電装置３を過充電なく充電するものである。電圧監視手段４は、充電装置３の充電電圧を監視し、電源制御手段５から後述する他のブロックへの電源の供給を制御するものである。電圧監視手段４は、充電装置３の充電電圧が、後述する他のブロックが安定して動作するとみなせる所定の電圧に達すると、電源制御手段５から後述する他のブロックへの電力の供給を許可する制御信号を電源制御手段５に送る。電源制御手段５は、電圧監視手段４からの制御信号を受けて他のブロックへの電力の供給をするものである。また、電源制御手段５は、計時手段９の計時する時刻情報を受けており、所定の受信時間帯及び送信時間帯のみ受信手段及び送信手段に電力を供給する。
【００２２】
長波ＪＪＹアンテナ６、長波ＪＪＹ受信器７は、独立行政法人通信総合研究所の提供する長波標準電波（所謂、長波ＪＪＹ）を受信するためのものである。長波標準電波の搬送波の周波数としては、福島県のおおたかどや山標準電波送信所の４０ｋＨｚ、佐賀県のはがね山標準電波送信所の６０ｋＨｚの２種類あり、長波ＪＪＹ受信器７は、図示しない入力手段への入力により、何れかを受信するように設定可能なものである。時刻情報デコーダ８は、受信したタイムコードから時刻情報を取得し、計時手段９の計時する時刻を修正するものである。長波ＪＪＹ受信器７、時刻情報デコーダ８から受信手段は構成される。なお、受信手段としては、全地球測位システム（ＧＰＳ）の時刻情報を受信する受信手段を用いても良い。また、ＦＭやＡＭ放送局から放送される時報を受信し、計時手段９を修正する構成を取っても良い。
【００２３】
ウォッチドッグタイマ１０は、計時手段９の動作状態を監視し、計時手段９に異常があった場合に、計時手段９をリセットするとともに、電源制御手段５に電力の再投入を指示する。これとともに、電源制御手段５は、長波ＪＪＹ受信器７、時刻情報デコーダ８からなる受信手段にも電力を供給し、長波標準電波を受信して、計時手段９の計時する時刻を修正させる。ウォッチドッグタイマ１０は、例えば、計時手段９から１秒周期のパルスを受けて、所定の期間分のパルスのカウントをしており、カウント数が所定の数に満たない場合に計時手段９の異常を検知する。なお、計時手段９では、供給される電力が減少すると異常動作を生じる虞があり、ウォッチドッグタイマ１０はこの異常も検知する必要があり、計時手段９の異常動作が生じるような電力より低い電力でも正常に動作するものとしてある。また、電源制御手段５は電力の再投入が指示された際に、受信手段等の他のブロックへの電力の供給が許可されていない場合は、図示しない予備の電池、二次電池あるいは電気二重層コンデンサ等からの電力を供給する。さらに、電電圧監視手段４から、計時手段９が安定して動作するとみなせる所定の電圧に充電電圧が達していないことを示す出力が電源制御手段５に与えられていれば、予備の電池からの電力は計時手段９にも供給される。なお、ウォッチドッグタイマ１０の検知した異常は、履歴記憶手段１０Ａに記憶し、この履歴情報は後述するアップリンク動作によって親時計に送信される。これにより、親時計から時刻取得装置の動作状態を監視することが可能となっている。
【００２４】
無線通信エンコーダ１１は、計時手段９の計時する時刻を受けており、所定の送信時間帯となると、親時計から送信される子時計の時刻を修正するための時刻情報と同じエンコード手順により、計時手段９の計時する時刻をエンコードし、無線通信送信器１２に送るものである。ここでは、図示しない個体識別番号制御手段からの個体識別番号０、ランク制御手段からのランク０をエンコードし、計時手段９の計時する時刻をエンコードして得られる時刻情報に添える。無線通信送信器１２は、無線通信エンコーダ１１からの時刻情報を、親時計から送信される子時計の時刻を修正するための時刻情報と同じ周波数及び変調方式の電波で送信する。この時刻情報の送信は、法的規制を受けず免許を必要としない小電力の電波を使用する。後述する親時計、子時計間の通信についても、同様に法的規制を受けず免許を必要としない小電力の電波を使用することとする。無線通信エンコーダ１１、無線通信送信器１２から送信手段は構成される。
【００２５】
時刻取得装置の各構成要素は、太陽電池１、長波ＪＪＹアンテナ６、無線通信アンテナ１３を除いて内部を適当に防水、断熱するための筐体１４に内蔵され、時刻取得装置の屋外配置を可能としてある。
【００２６】
以上のように本例の時刻取得装置は、太陽電池１により発電された電力を一旦充電装置３に充電し、電圧監視手段４によって充電電圧を監視し、電源制御手段５は電圧監視手段４の制御に従って、充電電圧が、長波ＪＪＹ受信器７、時刻情報デコーダ８、無線通信エンコーダ１１及び無線通信送信器１２等の他のブロックが安定して動作するとみなせる所定の電圧となったときに、他のブロックに電力を供給することと、所定の受信時間帯及び送信時間帯にのみ受信または送信動作に関係する他のブロックに電力供給をすることとにより、充電装置３の電力を無駄のなく利用する。このため、本例の時刻取得装置は、太陽電池１を使用しても安定した動作が可能となっている。また、ウォッチドッグタイマ１０により、計時手段９の計時動作を監視し、異常があった場合には即時に計時手段９をリセットし、電源制御手段５により電力の再投入をし、さらに、長波標準電波を受信して計時手段９の計時する時刻を修正するので、時刻取得装置から送信される時刻情報を高精度に保つことが可能となっている。また、ウォッチドッグタイマ１０の検知した異常の履歴情報をアップリンク動作により、親時計に送信するようにすれば、親時計から時刻取得装置の動作状態を監視することが可能となり、例えば、上述した予備の電池の交換時期を予測し、表示させる構成を親時計に設けることも可能となる。また、履歴記憶手段１０Ａに記憶する履歴情報として、破線にて示すように、時刻情報デコーダ８から送られる長波標準電波の受信の可否を記憶すれば、親時計から時刻取得装置の長波標準電波の受信状況を監視することが可能となり、これも時刻取得装置の保守を容易とする点で有益である。
【００２７】
次に上述の時刻取得装置を含む本例の無線式親子時計システムの全体的な構成及び動作について説明する。図２は、無線式親子時計システムの構成を示すブロック図である。本例の無線式親子時計システムは、上述の時刻取得装置２００、親時計２０１、子時計２０２乃至２０８、中継器２０９及び２１０から構成される。親時計２０１、子時計２０２乃至２０８の構成は、図５に示した従来の子時計と同様のものであり、ここでは詳しく述べず、動作については、図５を参照しながら述べることとする。時刻取得装置２００は、個体識別番号０、ランク０としてあり、親時計２０１は、個体識別番号１、ランク１としてあり、時刻取得装置２００からの時刻情報を受信して、これに基づいて自己の計時する時刻を修正する。子時計２０２、２０３は、それぞれ個体識別番号２、３としてあり、ともにランク２としてあり、親時計２０１からの時刻情報を受信して、これに基づいて自己の計時する時刻を修正する。子時計２０４、２０５、２０６、２０７は、それぞれ個体識別番号を４、５、６、７としてあり、ともにランク３としてある。子時計２０４、２０５は、子時計２０２からの時刻情報を受信して、これに基づいて自己の計時する時刻を修正する。子時計２０６、２０７は、子時計２０３からの時刻情報を受信して、これに基づいて自己の計時する時刻を修正する。中継器２０９、２１０は、図５に示す子時計から表示手段Ｘ６を除いた構成であり、それぞれ個体識別番号９、１０、ランク４、５としてある。中継器２０９は、子時計２０７からの時刻情報を受信して、これに基づいて自己の計時する時刻を修正する。中継器２１０は、中継器２０９からの時刻情報を受信して、これに基づいて自己の計時する時刻を修正する。子時計２０８は、個体識別番号８、ランク６としてあり、中継器２１０からの時刻情報を受信して、これに基づいて自己の計時する時刻を修正する。
【００２８】
次に、ダウンリンク動作について図２、図５及び図３の動作説明のためのタイムチャートを参照しながら説明する。図３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、時刻取得装置２００、親時計２０１、子時計２０２乃至２０８、中継器２０９、２１０の個体識別番号に対応して割り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。
【００２９】
親時計２０１、子時計２０２乃至２０８、中継器２０９、２１０は、自己のランクにて指定される受信時間帯に受信器Ｘ２、デコーダＸ３等に電源を供給し、時刻取得装置２００、親時計２０１又は上位の子時計からの時刻情報を受信する。２時０分０秒となると時刻取得装置２００から時刻情報が送信される。ランク１の親時計２０１では、ランク０の時刻取得装置２００の送信時間帯に合わせて受信器Ｘ２、デコーダＸ３等に電源を供給し、時刻情報の受信動作をする。ここでは、親時計２０１において、デコーダＸ３で、時刻取得装置２００からの時刻情報、ランク０、個体識別番号０が取得される。また、親時計２０１において、受信したランクと自己のランクとを比較して自己のランク以上のものであれば、受信した時刻情報が時刻修正に適するとして、時刻修正手段Ｘ４によって計時手段Ｘ５の時刻を修正し、受信動作を終了する。
【００３０】
親時計２０１において、ランク制御手段Ｘ７の記憶するランク１は送信動作の制御に用いられており、２時１分台には、ランク１の親時計２０１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２０２及び２０３では、受信器Ｘ２、デコーダＸ３等に電源を供給し、時刻情報の受信動作をしている。個体識別番号１の親時計２０１は、２時１分１秒に時刻情報を送信する。親時計２０１は、エンコーダＸ８により、計時手段Ｘ５の計時する時刻、ランク１、個体識別番号１をエンコードして時刻情報として送信する。子時計２０２、２０３がこれを受信して、上述の親時計２０１と同様に時刻修正を行い、受信動作を終了する。
【００３１】
次に２時２分台には、ランク２の子時計２０２、２０３の送信動作が個体識別番号順に行われ、これに合わせてランク３の子時計２０４乃至２０７では、受信器Ｘ２等に電源を供給し、時刻情報の受信動作をする。次に２時３分台では、ランク３の子時計２０４乃至２０７の送信動作が個体識別番号順に行われ、これに合わせてランク４の中継器２０９では受信器Ｘ２等に電源を供給し、時刻情報の受信動作をする。以下、同様にしてさらに下位ランクの子時計まで、時刻修正が行われる。このダウンリンク動作により、例えば、時刻取得装置２００から、親時計２０１、子時計２０３、２０７、中継器２０９、２１０、子時計２０８へと順に時刻情報がリレー式で下位ランクの子時計へと送られ、各子時計の計時手段の時刻が修正されていく。
【００３２】
次にアップリンク動作について図３、図５及び図４のタイムチャートを参照しながら説明する。アップリンク動作では、図４に示すように各装置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、下位ランクの装置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。また、時刻取得装置２００の履歴情報も親時計２０１に格納される。
【００３３】
３時０分台となると、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（あるいは中継器）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。
【００３４】
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、例えば、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を生成し、これを送信して行く。
【００３５】
３時５７分台では、ランク２の子時計２０２に子時計２０４、２０５のものを含む受信状態情報が収集され、ランク２の子時計２０３に子時計２０６乃至２０８、中継器２０９、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５７分５６秒に個体識別番号３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５７分５７秒に個体識別番号２の子時計２０２から受信状態情報が送信され、親時計２０１がこれを受信する。
【００３６】
３時５９分台では、ランク０の装置の送信時間帯が割り当てられており、３時５９分５９秒に個体識別番号０の時刻取得装置２００から履歴情報が送信され、親時計２０１がこれを受信する。これにより、無線式親子時計システムの総ての子時計及び中継器の受信状態情報、時刻取得装置２００の履歴情報が親時計２０１に格納され、無線式親子時計システムのアップリンク動作が終了する。親時計２０１は図示しない履歴記憶手段に受信状態情報及び時刻取得装置２００の履歴情報を記憶し、図示しない表示手段によりこれを表示可能としてあり、これによって総ての子時計の時刻情報の受信の可否及び時刻取得装置２００の履歴情報を一元監視可能してある。
【００３７】
また、時刻取得装置からは親時計から子時計に送信される時刻情報と同じ周波数及び変調方式の電波にて時刻情報を送信するので、親時計は、子時計からアップリンク動作の際に子時計からの受信状態情報の受信に使用する受信器と別の受信器を必要としない。これに限らず、親時計の受信器を周波数及び／又は変調方式をある程度の範囲で調整可能なものとすれば、時刻取得装置から送信される時刻情報の周波数及び／又は変調方式を上述の調整可能な範囲内で変更しても良い。なお、本発明はこれに限らず、このような効果を必要としなければ、時刻取得装置から送信される時刻情報の周波数及び／又は変調方式を、子時計からの受信状態情報の受信に使用する受信器のものと異なるものとして良い。これらの場合、送信時間帯を上述のようにシフトしなくとも、混信の問題は解消される。
【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、親時計とは別に外部から標準時刻情報を取得する時刻取得装置を設け、時刻取得装置は、所得した標準時刻情報に基づき自己の計時する時刻を修正して修正された時刻に基づく時刻情報を、親時計の時刻修正のための時刻情報として送信するように構成してある。親時計は、外部の標準時刻情報を直接取得せず、時刻取得装置から間接的に取得する。これにより、外部の標準時刻情報の取得のための親時計の設置場所の制限、あるいは、アンテナを屋外に設置してアンテナと親時計との間の配線の必要等をなくし、設置利便性を向上させてある。また、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無線式親子時計システムにおいては、複数の子時計への時刻情報の送信に最適な場所に親時計を設置する必要があるが、本発明の無線式親子時計システムでは、親時計から外部の標準時刻情報の取得機能を分離したことにより、親時計を最適な場所に設置可能となっている。
【００３８】
また、本発明の時刻取得装置では、発電手段としての太陽電池により発電された電力を一旦充電装置に充電し、計時手段、標準時刻情報の取得のための受信手段、時刻情報の送信のための送信手段に必要に応じて適宜に電力供給をすることにより、実用に耐える電源を確保してある。これにより、屋外に時刻取得装置を設置する際の電源問題がなく、時刻取得装置の設置の利便性を向上させることができる。
【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時刻取得装置の構成を示すブロック図。
【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ダウンリンク動作を説明するタイムチャート。
【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アップリンク動作を説明するタイムチャート。
【図５】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６】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】
２００            時刻取得装置
２０１            親時計
２０２乃至２０８  子時計
１                発電手段
２                充電制御手段
３                充電手段
４                電圧監視手段
５                電源制御手段
６、７、８        受信手段
１３、１２、１１  送信手段
９                計時手段
【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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