(57)【要約】【課題】  時計装置間の特性のばらつきにかかわらず、時刻情報を適切に伝送・受信可能とする。【解決手段】  所定の時間帯に上位装置からの時刻修正情報を受信し、計時時刻を修正する時計装置１１において、上位装置からの時刻修正情報を受信できない場合に、その期間に基づいて、受信動作を開始するタイミングと終了するタイミングの少なくとも一方を修正して、受信時間を長くして、受信を容易にする。【選択図】  図１
2005257487.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
時間を計時し時刻データを取得する計時手段と、
前記計時手段の計時に基づいて、上位装置が時刻修正情報を送信する所定の通信チャネルが割り当てられた時間帯に上位装置からの時刻修正情報を受信する受信手段と、
前記受信手段で受信した時刻修正データに基づいて前記計時手段による時刻データを修正する時刻修正手段と、
前記受信手段が前記上位装置からの時刻修正時間を受信できない場合に、その期間に基づいて、前記受信手段が受信動作を開始するタイミングと終了するタイミングの少なくとも一方を修正する受信タイミング修正手段、
を備えることを特徴とする計時装置。
【請求項２】
前記受信タイミング修正手段は、前記受信手段が前記上位装置からの時刻修正時間を受信できない期間が所定時間以上経過した場合に、その経過時間に基づいて、前記受信手段が受信動作を開始するタイミングを早める処理と、受信を終了するタイミングを遅くする処理との少なくとも一方を実行する、
ことを特徴とする請求項１に記載の計時装置。
【請求項３】
前記計時手段による計時時間の信頼度を求める信頼度取得手段をさらに備え、
前記受信タイミング修正手段は、前記信頼度取得手段が取得した信頼度に基づいて、前記受信手段が受信動作を開始するタイミングを早める処理と、受信を終了するタイミングを遅くする処理との少なくとも一方を実行する、
ことを特徴とする請求項１に記載の計時装置。
【請求項４】
自己の計時データに基づく時刻修正データを、上位装置から時刻修正データを送信する通信チャネルとは異なる通信チャネルで送信する送信手段をさらに備える、ことを特徴とする請求項１、２又は３に記載の計時装置。
【請求項５】
請求項１乃至４のいずれかに記載の計時装置を複数組み合わせて構成され、上位階層側から下位階層側に順次時刻修正情報を送信し、計時データを順次修正することを特徴とする計時システム。
【請求項６】
時間を計時して計時データを取得し、
計時データに基づいて、キャリアを時分割共有する複数の通信チャネルのうちの、上位装置が時刻修正情報を送信する所定の通信チャネルが割り当てられた時間帯に、上位装置からの時刻修正情報を受信し、
受信した時刻修正情報に基づいて計時データを修正する、
計時方法において、
上位装置からの時刻修正時間を受信できない場合に、その期間に基づいて、前記所定チャネルの信号を受信する動作を開始するタイミングと終了するタイミングの少なくとも一方を修正する、
ことを特徴とする計時方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、計時装置と該計時装置を用いた計時システムに関し、特に、時刻データを配信する機能を備えた計時装置とその計時装置を用いた計時システム、及び計時方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
親時計が基準となる時刻情報を電波等の無線で発信し、周囲に配置された子時計がこれを受信して親時計の基準時刻情報に基づいて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。親時計の基準時刻は外部の標準時刻情報源から電波等で受信して作られる。
【０００３】
この無線式親子時計システムにおいて、親時計が基準時刻情報を送信するために比較的大きな出力電波を使用する場合は法的規制を受け、免許等の手続が必要である。また、親時計の送信装置も大規模なものを必要とする。
【０００４】
このため、法的規制が緩やかな又は無い微弱な出力の電波を用いて、親時計から基準時刻情報を子時計に送信することが考えられる。しかし、この場合は親時計の電波の有効到達範囲が限られる。従って、１つの親時計でカバーできる子時計の配置範囲は限られて、子時計を親時計からあまり遠く離れて配置することができない。
【０００５】
この問題を解決できるように、特許文献１には、複数の時計を階層化して、上階層の時計から一段下位階層の時計へ順次リレー式に時刻情報を送信して、時刻修正を行なうことが可能な時計システムが開示されている。
【特許文献１】特開２００２−１４８３７１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
このようなシステムにおいて、個々の時計装置においては、時刻情報の受信から次ぎの受信までの間は、それぞれが備える水晶振動子の精度で動作している。このため、送信側と送信側、或いは、上位側と下位側とで、ずれが生じ、時刻情報が伝達できなくなる場合がある。同様の問題は、電波障害などが発生した場合にも生ずる。
【０００７】
本発明は上記実情に鑑みてなされたもので、基準時刻を配信するタイプの計時装置やそれを用いた計時システムにおいて、計時装置間の特性のばらつきにかかわらず、時刻情報を適切に伝送可能とすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するため、この発明の第１の観点に係る計時装置は、
時間を計時し時刻データを取得する計時手段と、
前記計時手段の計時に基づいて、上位装置が時刻修正情報を送信する所定の通信チャネルが割り当てられた時間帯に上位装置からの時刻修正情報を受信する受信手段と、
前記受信手段で受信した時刻修正データに基づいて前記計時手段による時刻データを修正する時刻修正手段と、
前記受信手段が前記上位装置からの時刻修正時間を受信できない場合に、その期間に基づいて、前記受信手段が受信動作を開始するタイミングと終了するタイミングの少なくとも一方を修正する受信タイミング修正手段、
を備えることを特徴とする。
【０００９】
上記構成において、前記受信タイミング修正手段は、例えば、前記受信手段が前記上位装置からの時刻修正時間を受信できない期間が所定時間以上経過した場合に、その経過時間に基づいて、前記受信手段が受信動作を開始するタイミングを早める処理と、受信を終了するタイミングを遅くする処理との少なくとも一方を実行する。
【００１０】
前記計時手段による計時時間の信頼度を求める信頼度取得手段をさらに配置し、前記受信タイミング修正手段は、前記信頼度取得手段が取得した信頼度に基づいて、前記受信手段が受信動作を開始するタイミングを早める処理と、受信を終了するタイミングを遅くする処理との少なくとも一方を実行する、ように構成してもよい。
【００１１】
自己の計時データに基づく時刻修正データを、上位装置から時刻修正データを送信する通信チャネルとは異なる通信チャネルで送信する送信手段をさらに配置してもよい。
【００１２】
上述の計時装置を複数組み合わせて、上位階層側から下位階層側に順次時刻修正情報を送信し、計時データを順次修正する計時システムを構成することも可能である。
【００１３】
上記目的を達成するため、この発明の第２の観点に係る計時方法は、
時間を計時して計時データを取得し、
計時データに基づいて、キャリアを時分割共有する複数の通信チャネルのうちの、上位装置が時刻修正情報を送信する所定の通信チャネルが割り当てられた時間帯に、上位装置からの時刻修正情報を受信し、
受信した時刻修正情報に基づいて計時データを修正する、
計時方法において、
上位装置からの時刻修正時間を受信できない場合に、その期間に基づいて、前記所定チャネルの信号を受信する動作を開始するタイミングと終了するタイミングの少なくとも一方を修正する、
ことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
上記構成によれば、例えば、各計時装置が自走している間に、計時時刻のずれが生じても、受信期間を調整するので、適切に時刻修正情報を受信することができ、計時装置間の連携を取ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、この発明の実施の形態に係る時計システムについて説明する。なお、以下では、「時計」システムについて説明するが、この発明は、時刻表示機能を備える所謂「時計」に限定されるものではなく、計時機能を備える装置・素子（ＩＣ(Integration
Chip)やタグを含む）及びシステムに広く適用可能である。
【００１６】
この実施の形態の時計システムは、図１に模式的に示すように、レイヤ０の時計装置１１０と、レイヤ１の時計装置１１１と、レイヤ２の時計装置１１２と、．．．レイヤｍの時計装置１１ｍとを備え、レイヤ０の時計装置１１１で標準時刻情報を受信して自己の時刻を修正すると共に以下、順次下位レイヤ１の時計装置１１１に基準時刻情報（時刻修正情報）を順次送信して、時刻を修正し、システム全体として正確な時刻を維持管理可能とするシステムである。
【００１７】
レイヤ０の時計装置１１０は標準時刻情報を含む長波電波（協定世界時ＵＴＣ、ＪＪＹ（JST（40kHz),JST(60kHz)）を受信し、自己の計時時刻（年月日時分秒曜日等）を標準時刻に合うように修正する。さらに、時計装置１１０は、図２に例示するようなフォーマットの基準時刻情報を任意に選択した短波の送信チャネルＡにより送信する。
【００１８】
図２に示すように、基準時刻情報は、レイヤ情報、送信チャネル情報、年・月・日・時・分・秒・曜日を示す時刻情報、鮮度情報、局情報、その他の情報を含む。
【００１９】
基準時刻情報は、その基準時刻情報を送出した時計装置１１が位置するレイヤを特定するための情報であり、例えば、００〜９９の範囲をとる。この例では時計装置１１０が第０レイヤに位置しているので、第０レイヤを示す００である。
【００２０】
送信チャネル情報は、その基準時刻情報が伝送される通信チャネルを特定する情報であり、この例ではＡを特定する情報である。なお、通信チャネルが、例えば、６０チャネル用意されている場合には、例えば、００〜５９の値のうち通信チャネルに対応するものが設定される。
【００２１】
時刻情報は、年・月・日・時・分・秒・曜日等の時刻を示す情報である。
【００２２】
鮮度情報は、時刻情報が標準時刻情報を用いて修正されてからの経過時間に対応する情報であり、その時刻情報の信頼度を間接的に示す。この鮮度情報は、例えば、標準時刻情報による修正直後は０１でその後、１時間経過する毎に＋１され、９９を最大値（最も鮮度が低い）とするデータである。なお、時刻が手動で調整（手動調時）された場合には、自動的に最低ランクの９９に設定される。
【００２３】
局情報は、時刻情報がどの情報源からの標準電波に基づいて修正されたのかを示す情報であり、例えば、ＵＴＣ、ＪＳＴ（４０ｋＨｚ；東・福島送信所）、ＪＳＴ（６０ｋＨｚ，西・九州送信所）、手動調整時）の別を示す情報である。
【００２４】
また、その他の情報として、例えば、送信チャネルを変更することと、変更後の通信チャネルを特定する情報、等が送信チャネルの領域又は付加データの領域に必要に応じて配置される。
【００２５】
基準時刻情報が送受信される各通信チャネルは、特定周波数のキャリアを時分割共有することにより得られる、例えば、１秒を１通信チャネルとする。
【００２６】
図１のレイヤ１の時計装置１１１はレイヤ０の時計装置１１０からの基準時刻情報を受信し、自己の時刻を基準時刻に合うように修正し、さらに、基準時刻情報を、自己の計時情報に基づいて生成し、上位レイヤの時計装置１１０が使用している送信チャネルＡとは異なる送信チャネルＢにより送信する。
【００２７】
以下、同様にして、各レイヤｋ（ｋは２以上の整数）の時計装置１１ｋはレイヤ（ｋ−１）の時計装置１１（ｋ−１）からの基準時刻情報を受信し、自己の時刻を基準時刻に合うように修正し、自己の計時時刻を示す基準時刻情報を、レイヤ（ｋ−１）の時計装置１１（ｋ−１）の送信チャネルとは異なる送信チャネルにより送信する。
【００２８】
なお、レイヤ１以下の各レイヤ２、３...ｍ（図１では、ｍ＝３）には、上位レイヤの時計装置１１からの基準時刻情報を受信して計時データを修正する機能を有するが、自己より下位のレイヤに基準時刻情報を送信する機能を有しない時計装置１２も必要に応じて適宜配置される。
【００２９】
このように、時計装置１１と１２とは、全体として正確な時間を計測して利用（表示に限らない）する計時システムを構成する。
【００３０】
各時計装置１１、１２は、自己が位置するレイヤや、送受信に使用する通信チャネルを、電波の到達状況等に応じて自動的に選択設定する。即ち、電波標準信号を受信できる時計装置１１が最上位のレイヤ０に位置してマスタ装置として機能し、他の時計装置１１は、時刻が最も正確な（鮮度情報とレイヤが最も小さい；鮮度情報優先）時計装置１１を自動的に判別し、その時計装置１１から基準時刻信号を受信して自己の計時データを修正すると共に自己より下位の時計装置１１に時刻基準信号を送信する中継装置及び／又はスレーブ装置として機能する。
【００３１】
また、時計装置１２は、上位装置からの基準時刻信号を受信して自己の計時データを修正するスレーブ装置として機能する。
【００３２】
上記時計システムを構成する各時計装置１１は、図３に示すように、長波受信回路２０１と、電源回路２０２と、コネクタ２０３と、主装置２０４と、表示装置２０５とから構成される。
【００３３】
長波受信回路２０１は、標準時刻情報の長波電波（ＵＴＣ、標準電波信号ＪＪＹ）を受信・復調し、ディジタル受信情報をコネクタ２０３を介して主装置２０４に出力する。
【００３４】
電源回路２０２は、ＡＣ（交流）アダプタ接続プラグ２１１とバッテリ２１２とを備え、ＡＣアダプタ又はバッテリ２１２からの直流電力を、コネクタ２０３を介して主装置２０４に供給する。
【００３５】
表示装置２０５は、図４に示すようなセグメント構成の表示パネル（例えば、液晶表示パネル）を備え、主装置２０４の制御下に、時刻情報、電波送受信状況、等の情報を表示する。
【００３６】
図示するように、この表示パネルは、午前表示セグメント２２１、午後表示セグメント２２２、ＴＬマークセグメント２２３、時間表示セグメント２２４、区切りセグメント２２５、分表示セグメント２２６、秒表示セグメント２２７、WAVEマークセグメント２２８、Ｗ（西局）マークセグメント２２９、Ｅ（東局）マークセグメント２３０、アンテナマークセグメント２３１、受信レベルセグメント２３２、バッテリマークセグメント２３３、月表示セグメント２３４，日表示セグメント２３５、曜日表示セグメント２３６を備える。
【００３７】
午前・午後表示セグメント２２１、２２２は、時刻が１２時間表示の場合に、午前と午後の別を表示する。
【００３８】
ＴＬマークセグメント２２３は、上位装置から基準時刻信号を受信できていること等を表示すための表示セグメントである。また、このＴＬマークセグメント２２３の表示態様の切り替えにより、受信中であること、送信中であることなどを表示する。
【００３９】
時間表示セグメント２２４と、区切りセグメント２２５と、分表示セグメント２２６と、秒表示セグメント２２７とは、現在時刻を時：分秒の形式で表示する。
【００４０】
WAVEマークセグメント２２８と、Ｗマークセグメント２２９と、東局セグメント２３０とは、レイヤ０の時計装置１１０が標準電波信号を所定時間以内に受信しているか否か、受信しているとすれば、西局と東局のいずれであるかを示す。例えば、２４時間以内に、ＪＳＴ４０ｋＨｚを受信して時刻修正に使用している場合には、WAVEマークセグメント２２８と東局セグメント２３０とを点灯し、ＪＳＴ６０ｋＨｚを受信して時刻修正に使用している場合には、WAVEマークセグメント２２８とＷマークセグメント２２９とを点灯し、ＵＴＣ信号を受信して時刻修正に使用している場合には、WAVEマークセグメント２２８を点灯する。
【００４１】
アンテナマークセグメント２３１と受信レベルセグメント２３２とは、受信電波の強度を表示するためのセグメントである。
バッテリマークセグメント２３３は、バッテリ２１２の電圧状態を表示するためのセグメントである。
【００４２】
月表示セグメント２３４と、日表示セグメント２３５と、曜日表示セグメント２３６とは、月日と曜日とを表示するためのセグメントである。
【００４３】
図３に示す主装置２０４は、電圧デテクタ２１３と、レギュレータ２１４と、スイッチ群２１５と、ＲＦ（高周波）回路２１６と、水晶振動子２１７と、制御部２１８と、を備える。
【００４４】
電圧デテクタ２１３は、電源回路２０２の出力電圧を検出し、検出値を制御部２１８に供給する。
【００４５】
レギュレータ２１４は、電源回路２０２から供給される電圧を安定化して、主装置２０４内に供給する。
スイッチ群２１５は、リセットスイッチRESET、送信モードなどの切り替え等に使用されるTRANSスイッチ、受信モードの切り替えなどに使用されるRECVスイッチ、等の複数のスイッチを備え、ユーザの操作によるスイッチのオン／オフ、オン時間の長さなどに応じて、様々な情報や指示を制御部２１８に供給する。
【００４６】
ＲＦ（Radio Frequency;高周波）回路２１６は、制御部２１８の制御下に、１）上位レイヤの時計装置１１（ｋ−１）からの基準時刻情報（図２）を受信・復調して制御部２１８に出力し、２）受信チャネルとは異なる送信チャネルを使用して基準時刻情報（図２）を下位レイヤの時計装置１１（ｋ＋１）に送信する。
【００４７】
水晶振動子２１７は、所定の発振周波数で発振し、発振信号を制御部２１８に供給する。
【００４８】
制御部２１８は、時計装置１１の動作全体を制御するものであり、概略的には、１）水晶振動子２１７の発振信号に基づく計時動作、２）長波受信回路２０１又はＲＦ回路２１６の受信信号（標準電波信号又は基準時刻信号）に基づく時刻データの修正動作、３）修正した時刻データに基づく基準時刻情報のＲＦ回路２１６を介した送信、４）表示装置２０５への種々の情報の表示制御、５）スイッチ群２１５の操作入力に応答する処理などを行う。
【００４９】
これらの制御を行うため、制御部２１８は、図５に示すように、レジスタ群３０１と、プロセッサ３０２と、表示制御部３０３と、計時部３０４と、エンコーダ３０５と、デコーダ３０６と、キー入力部３０７と、電圧データ入力部３０８と、を備える。
【００５０】
レジスタ群３０１は、計時データレジスタ３１１と、受信チャネルレジスタ３１２と、送信チャネルレジスタ３１３と、レイヤレジスタ３１４と、鮮度データレジスタ３１５と、連続受信失敗回数レジスタ３１６と、誤差レジスタ３１７と、を備える。
【００５１】
計時データレジスタ３１１は、この時計装置１１で計時している現在の月・日・時・分・秒・曜日を記憶する。
【００５２】
受信チャネルレジスタ３１２は、上位レイヤから基準時刻情報を受信する通信チャネルを指定する受信チャネル指定データ（例えば、前述の００〜５９のいずれかの値）及び受信したデータ等を記憶する。なお、上位レイヤが存在しないレイヤ０の時計装置１１の場合には、標準電波の種類（ＵＴＣ、ＪＳＴ東送信局、ＪＳＴ西送信局等）を記憶する。
【００５３】
送信チャネルレジスタ３１３は、下位レイヤに基準時刻情報を送信する送信チャネルを指定する送信チャネル指定データ（例えば、前述の００〜５９のいずれかの値）を記憶する。送信チャネルレジスタ３１３に格納されているチャネル指定データは、図２に示すフォーマットの基準時刻情報内の送信チャネルを示す情報として送信される。なお、この送信チャネル指定データは、後述する送信チャネルの変更動作により変更されるときには、実際に送信チャネルが変更される前に変更予告として少なくとも１回又は２回送信することもできる。また、変更後に、変更されたことを示す情報を元の送信チャネルで送信することも可能である。このようにすれば、受信側は、通信チャネルの更新を検知できる機会が増し、より確実に送信側のチャネル変更に追従することが可能となる。
【００５４】
レイヤレジスタ３１４は、その時計装置１１が、図１に示す複数のレイヤ（多階層）のどのレイヤに位置するかを示すレイヤデータ（例えば、前述の００〜９９のいずれかの値）を記憶する。
【００５５】
鮮度データレジスタ３１５は、計時データレジスタ３１１に記憶されている月・日・時・分・秒が、レイヤ０のマスタ装置において、標準時刻情報を用いて修正された後の経過時間を１時間単位で示す鮮度データ（例えば、前述の００〜９９のいずれかの値）を記憶する。プロセッサ３０２は、例えば、直前の更新タイミングから１時間経過したことを判別したときに、記憶データを＋１する。
【００５６】
連続受信失敗回数レジスタ３１６は、上位階層からの基準時刻情報を連続して受信できなかった回数を記憶する。なお、上位レイヤが存在しないレイヤ０の時計装置１１の場合には、標準電波信号を連続して受信できなかった回数を記憶する。
【００５７】
誤差レジスタ３１７は、水晶振動子２１７を用いた計時部３０４による計時動作の単位時間当たりの誤差Δ（例えば、１日当たり１．０秒；１時間当たり１／２４）を示す誤差データを記憶する。この誤差データは、例えば、時計装置１１の製造・検査段階で設定される。
【００５８】
表示制御部３０３は、プロセッサ３０２の制御下に、表示装置２０５を制御して様々な情報を表示させる。
【００５９】
計時部３０４は、水晶振動子２１７からの発振信号をカウントして、一定時間毎（例えば、１００ｍｓ毎）に計時データを取得し、プロセッサ３０２に計時割込信号を出力する。
【００６０】
エンコーダ３０５は、プロセッサ３０２から供給された送信対象のデータ、例えば、基準時刻情報をエンコードしてベースバンド信号を生成し、ＲＦ回路２１６に供給する。
デコーダ３０６は、長波受信回路２０１及びＲＦ回路２１６の受信信号をデコードして、例えば、標準時刻情報や基準時刻情報のベースバンド信号を復調し、プロセッサ３０２に供給する。
【００６１】
キー入力部３０７は、図３に示したスイッチ群２１５の操作に従って入力されるオン・オフ信号をデコードして、プロセッサ３０２に供給する。
電圧データ入力部３０８は、電圧デテクタ２１３が検出した電圧値をプロセッサ３０２に出力する。
【００６２】
プロセッサ３０２は、ＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭなどを備え、ａ）計時動作、ｂ）計時に伴う各種データの更新、ｃ）長波受信回路２０１又はＲＦ回路２１６の受信信号に基づく計時データの修正動作、ｄ）修正した計時データに基づく基準時刻情報の生成及びＲＦ回路２１６を介した送信、ｅ）表示装置２０５への種々の情報の表示制御、ｆ）時計装置１１間のリンク関係の調整、ｇ）などを行う。制御動作の詳細は後述する。
【００６３】
次に、上記構成の時計装置１１を組み合わせて、図１に示すような計時システムを構成して計時処理を行う動作を図６〜１２を参照して説明する。
【００６４】
なお、前提として、時計装置１１及び／又は計時装置１２の間での通信に、キャリアを時分割共有する通信チャネルを使用する。具体的には、それぞれ１秒の通信チャネルを６０チャネル用意することとし、毎時３０分００秒から３１分までの６０秒を、１チャネル１秒として６０チャネルに割り当てる。従って、例えば、第０チャネルでは、各時３０分００秒〜０１秒の間に通信を行い、第１チャネルでは、各時３０分０１秒〜０２秒の間に通信を行う。
【００６５】
（配置）
ユーザは、計時システムを構成する複数の時計装置１１を、ＲＦ回路２１６による通信が可能な距離範囲で配置し、電源を投入する。
【００６６】
（初期動作）
各時計装置１１は、電源が投入されると他の初期化動作と共に図６のフローチャートに示す処理を開始し、図１に示す階層構造内で自己が占める位置を特定する。
【００６７】
まず、プロセッサ３０２は、長波受信回路２０１を制御して、ＪＳＴの九州送信所から６０ｋＨｚで放送されている標準電波を、所定時間、例えば、３０秒間だけ受信させ、受信情報を取り込む（ステップＳ１０１）。
【００６８】
続いて、プロセッサ３０２は、長波受信回路２０１を制御して、福島送信所から４０ｋＨｚで放送されている標準電波を、所定時間、例えば、３０秒間だけ受信させ、デコーダ部３０６を介して受信情報や電波強度を示す情報を取り込む（ステップＳ１０２）。
【００６９】
続いて、いずれかの周波数の標準電波を受信できたかを判別する（ステップＳ１０３〜Ｓ１０５）。
【００７０】
６０ｋＨｚと４０ｋＨの両方の標準電波を受信でき、復号信号を得ることができた場合には（ステップＳ１０３；Ｙｅｓ）、予め定めた基準により一方の送信所を選択する（ステップＳ１０６）。
一方、６０ｋＨｚの標準電波を受信できたが、４０ｋＨｚの標準電波を受信できなかった場合には（ステップＳ１０４；Ｙｅｓ）、西送信所（九州）を選択する（ステップＳ１０７）。
また、４０ｋＨｚの標準電波を受信できたが、６０ｋＨｚの標準電波を受信できなかった場合には（ステップＳ１０５；Ｙｅｓ）、東送信所（福島）を選択する（ステップＳ１０８）。
【００７１】
送信所を選択すると、プロセッサ３０２は、計時データレジスタ３１１に受信した標準電波に基づく計時データをセットし、受信チャネルレジスタ３１２に時刻種類に標準電波であることと東西送信所の別を示す情報をセットし、レイヤレジスタ３１４にレイヤ０をセットし、鮮度データレジスタ３１５をリセットして鮮度データを最小値の「０１」とし、連続受信失敗回数レジスタ３１６をリセットする。また、表示制御部３０３を介して表示装置２０５を制御し、計時データレジスタ３１１に格納されている計時データ、受信状態、バッテリ状態を示す情報を表示させる（ステップＳ１０９）。この場合の表示内容は、例えば、セグメント２２１，２２２による午前・午後の表示、セグメント２２４〜２２７及び２３４〜２３６による年月日時分秒曜日の表示、WAVEマークセグメント２２８、Ｗ又はＥマークセグメント２２９，２３０及び受信強度セグメント２３２による標準電波の受信状況の表示、電圧データ入力部３０８を介して取り込んだ電圧デテクタ２１３の検出値に基づいた電源状態の表示、等を含む。
【００７２】
一方、標準電波を受信できなかったときには、ＧＰＳ衛星等からのＵＴＣを受信する（ステップＳ１１０）。ＵＴＣを受信できた場合（ステップＳ１１１；Ｙｅｓ）には、ステップＳ１０９で、計時データレジスタ３１１に受信したＵＴＣに基づく計時データをセットし、受信チャネルレジスタ３１２に時刻種類がＵＴＣであることを示す情報をセットし、レイヤレジスタ３１４にレイヤ０をセットし、鮮度データレジスタ３１５をリセットして鮮度データを「０１」とし、連続受信失敗回数レジスタ３１６をリセットし、該当する表示を行う（ステップＳ１０９）。この場合の表示内容は、例えば、セグメント２２１，２２２による午前・午後の表示、セグメント２２４〜２２７及び２３４〜２３６による年月日時分秒曜日の表示、WAVEマークセグメント２２８及び受信強度セグメント２３２による標準電波の受信状況の表示、電圧データ入力部３０８を介して取り込んだ電圧デテクタ２１３の検出値に基づいた電源状態の表示、等を含む。
【００７３】
一方、標準電波もＵＴＣも受信できなかったときには（ステップＳ１１１，Ｎｏ）、プロセッサ３０２は、ＲＦ回路２１６を起動し、最大１時間の受信動作を行い、他の時計装置１１が出力する基準時刻情報を受信する動作を実行する（ステップＳ１１２）。
【００７４】
この受信動作を図７のフローチャートを参照して説明する。
まず、プロセッサ３０２は、ＲＦ回路２１６を起動し（ステップＳ２０１）、所定時間、例えば、１時間経過するまで、所定波長の短波信号の受信を待機する（ステップＳ２０２，２０３）。ここで、所定時間を１時間とするのは、この実施の形態では毎時３０分近辺に通信チャネルが配置されており、１時間待機すれば、何らかの通信を受信できるからである。
【００７５】
所定時間何も基準時刻信号を受信できなければ、タイムアウト処理を実行し（ステップＳ２０４）、例えば、ユーザに電波を受信できないことを通知する。
【００７６】
一方、いずれかの時計装置１１からの基準時刻信号を受信すると、受信した基準時刻信号に基づいて、計時・表示を開始する（ステップＳ２０５）。但し、受信状態を、少なくとも、通信チャネルが割り当てられている期間に相当する所定時間（本実施の形態では１分間）だけ継続する（ステップＳ２０６，Ｓ２０７）。
【００７７】
所定時間が経過すると（ステップＳ２０７）、受信した基準時刻信号を送信した時計装置１１のうちで、鮮度データとレイヤが最も小さいものを上位装置として選択する（ステップＳ２０８）。即ち、計時データとして、鮮度データの小さい、即ち、長波信号を用いて更新された直後のデータを保持する時計装置１１を選択してリンクする（その時計装置１１が出力する基準時刻信号を受信するような受信チャネルを特定する受信チャネル指定データを受信チャネルレジスタ３１２に設定する）。
【００７８】
そして、その時計装置１１から受信した時刻データを計時データレジスタ３１１にセットする。また、リンクした時計装置１１の送信チャネルを特定する受信チャネル指定データを受信チャネルレジスタ３１２にセットする。さらに、自機のレイヤをリンク先の時計装置１１（上位装置）のレイヤ（基準時刻情報に含まれているレイヤ情報から判別）に＋１した値としてレイヤレジスタ３１４にセットする。また、送信チャネルを基準時刻信号を受信した１又は複数の通信チャネル以外の通信チャネル（空通信チャネル）のうちからランダムに選択し、送信チャネルレジスタ３１３にセットする。また、受信した基準時刻信号に含まれている鮮度データ（上位装置がマスタ装置（レイヤ０）である場合には、受信した鮮度データ＋１）をこの装置の鮮度データとして鮮度データレジスタ３１５にセットする。また、基準情報信号の種類としてＵＴＣ、東送信局、西送信局の別を鮮度データレジスタ３１５にセットしておく。また、連続受信失敗回数レジスタ３１６を０にリセットする（ステップＳ２０９）。
【００７９】
その後、所定の期間、例えば、３０分間、送信チャネルレジスタ３１３に登録されている送信チャネルに相当する秒で「６０秒間に１回」、基準時刻信号を送信する（ステップＳ２１０）。これは、短時間でリンクを形成するためである。
【００８０】
（通常時の動作）
通常の動作時において、各時計装置１１の計時部３０４は、水晶振動子２１７の発振信号を用いて一定時間（例えば、５０ｍｓ）を計時する毎に、計時時刻を更新するための計時割込信号をプロセッサ３０２に出力する。この計時信号に応答して、プロセッサ３０２は、図８（ａ）に示す処理を開始する。
【００８１】
まず、プロセッサ３０２は、計時データレジスタ３１１に格納されている現在時刻情報を更新する（ステップＳ３０１）。また、鮮度データレジスタ３１５に格納されている鮮度データの前回の更新タイミングから１時間が経過したか否かを判別し、１時間を経過していれば、鮮度データを＋１する（ステップＳ３０２）。ただし、「９９」を上限とする。
【００８２】
続いて、表示情報の更新等の処理を実行する（ステップＳ３０３）。
プロセッサ３０２は、このような処理を繰り返して、計時時刻や表示を適切な状態に常時維持する。
なお、割込周期は、５０ｍｓに限定されず任意である。
【００８３】
また、各時計装置１１の計時部３０４は、所定時間（例えば、５００ｍｓ）の経過を計時する毎に、プロセッサ３０２に、基準時刻情報を受信するための計時割込信号を送る。
【００８４】
この計時割込信号に応答して、プロセッサ３０２は、図８（ｂ）に示す処理を開始する。
まず、制御プロセッサ３０２は、上位時計装置１１からの基準時刻情報を受信できなかった回数が連続して所定回数（ここでは、６回：６時間）以上であるか否かを連続受信失敗回数レジスタ３１６の内容から判別する（ステップＳ３１１）。
【００８５】
６回未満であると判別した場合には（ステップＳ３１１；Ｎｏ）、受信チャネルレジスタ３１２に格納されている受信チャネル指定データで特定される受信チャネルに相当するタイミングであるか否かを判別する（ステップＳ３１２）。そのタイミングであれば（ステップＳ３１２；Ｙｅｓ）、上位装置からの基準時刻信号を受信する（ステップＳ３１３）。
【００８６】
正常に受信できれば、受信した基準時刻信号に格納されている時刻鮮度が自己の鮮度データレジスタ３１５に格納されている鮮度データより小さく（新鮮で）、かつ、基準時刻信号を受信した上位時計装置１１のレイヤが自己のレイヤよりも上位にあるか否かを、基準時刻信号の内容と自己のレジスタ群３０１に記憶している情報とを比較して判別する（ステップＳ３１４）。受信した基準時刻情報の方が新鮮でかつ上位層にある場合には（ステップＳ３１４；Ｙｅｓ）、ａ）計時データレジスタ３１１に記憶されている計時データ（時刻データ）を受信した基準時刻情報に含まれている時刻情報に基づいて修正し、ｂ）鮮度データレジスタ３１５に格納されている鮮度データや種類・局データを、受信した鮮度データや種類・局データに更新し、ｃ）連続受信失敗回数レジスタ３１６に格納されている連続受信失敗データを０にリセットする（ステップＳ３１５）。
【００８７】
一方、受信した基準時刻情報の鮮度又はレイヤが自己の保持する計時データの鮮度データや自己のレイヤよりも下位である場合には（ステップＳ３１４；Ｎｏ）、計時データの更新などは行わない。この場合に、受信期間を順次「１通信チャネル期間」分延長して、次の通信チャネルで送信される基準時刻情報を受信するようにしてもよい。なお、複数の通信チャネルを検出した場合には、鮮度データ及びレイヤの最も小さい（計時データが新鮮でレイヤが上位にある）時計装置１１にリンクする。また、受信期間内にデータを検出した場合には、最後のデータまで受信して、判定を行う。さらに、受信チャネルが自己の送信チャネルと同一であった場合には、それを無視する。
【００８８】
一方、ステップＳ３１１で、上位装置からの基準時刻情報を受信できなかった回数が連続して所定回数（ここでは６回）以上であると判別した場合には、通常１秒の受信時間をその前後にｎ秒ずつ拡大して、受信タイミングを修正する（ステップＳ３１６）。これは、基準時刻信号を連続して受信できなかった期間に、計時部３０４による計時にずれが生じている可能性があり、そのずれを補完して基準時刻信号を受信するためである。
【００８９】
プロセッサ３０２は、誤差レジスタ３１７に格納されている単位時間当たりの誤差と上位装置からの基準時間信号を受信できなかった期間Ｔの積Δ・Ｔを求め、このΔ・Ｔ（＝ｎ）だけ、チャネル期間を前後に長くする。例えば、毎時３０分１５秒〜１６秒の間のチャネル（第１６チャネル）に関しては、３０分１５秒−Δ・Ｔ〜３０分１６秒＋Δ・Ｔの間をチャネル期間とする。
【００９０】
以後は、前述のステップＳ３１２以下の処理に移る。これにより、水晶振動子２１７の誤差によらず、確実に基準時刻信号を受信することができる。
【００９１】
一方、現在時刻が送信チャネルレジスタ３１３に格納されている送信チャネル指定データで特定される通信チャネルの開始タイミングになると（ステップＳ３１７）、プロセッサ３０２は、図２に示す基準時刻情報を合成し、エンコーダ３０５を介してＲＦ回路２１６から送信する（ステップＳ３１８）。これにより、その時計装置１１より下位にある時計装置１１に基準時刻信号を送信することができる。
【００９２】
なお、ステップＳ３１６の受信タイミングの修正を、鮮度データに基づいて行うことも可能である。例えば、標準電波に基づいた計時データの修正からのおおよその経過時間を示す鮮度データＳと、単位時間当たりの水晶振動子２１７による計時の誤差Δを鮮度データレジスタ３１５と誤差レジスタ３１７から読み出し、これらを乗算して、計時時間のずれ量ｎ＝Ｓ・Δを求め、各通信チャネルの開始時間をｎだけ早め、終了時間をｎだけ遅らせるようにしてもよい。
【００９３】
なお、図８（ｂ）の処理の割込周期も５００ｍｓに限定されず任意であり、図８（ａ）の処理の割込周期と同一でもかまわない。
【００９４】
（混信防止のための送信チャネルの自動変更動作）
各プロセッサ３０２は、１日１回、例えば、ランダム又は疑似ランダムに定めた時間の通信チャネルが設定されている時間帯に、各通信チャネルの伝送データを受信して、自己が使用している送信チャネルと同一の通信チャネルを用いて送信している時計装置１１が存在するか否かを判別する。なお、ランダムデータの生成手段は任意であるが、例えば、所定時間にＲＦ回路２１６の受信動作を行って、受信データよりランダム値を決定するようにしてもよい。なお、各時計装置１１で、一定の基準に基づいて定められたタイミング（例えば、毎日定時）でこの処理を行うようにすることも可能である。
【００９５】
まず、図９に示すように、プロセッサ３０２は、鮮度データレジスタ３１５と誤差レジスタ３１７を参照して、鮮度データＳと誤差Δとの積Ｓ・Δを求める（ステップＳ４０１）。このＳ・Δは、水晶振動子２１７の誤差により計時時間がずれていると予想される量である。
【００９６】
次に、通信チャネルが設定されている時間帯（３０分００秒〜２１分００秒）の「開始時間−Ｓ・Δ」から「終了時間＋Ｓ・Δ」の間、ＲＦ回路２１６とデコーダ３０６を介してデータを受信する。この際、キャリアを検出するだけでなく、データの全部又は一部を受信・復号して、実際に基準時刻信号の伝送チャネルとして使用されている伝送チャネルを検出（サーチ）する（ステップＳ４０２）。
【００９７】
次に、自己の送信チャネルレジスタ３１３に設定されている送信チャネルと同一の通信チャネルでデータを検出した場合には、データを検出しなかった通信チャネル（空きチャネル）のうちから任意のものを乱数又は疑似乱数を発生させる等して、任意に選択する（ステップＳ４０３）。
【００９８】
また、スレーブモード（レイヤ１以上）の場合には（ステップＳ４０４：Ｙｅｓ）、鮮度データ及びレイヤのもっとも低い上位時計装置１１にリンクし直す（ステップＳ４０５）。即ち、その時刻情報に基づいて計時データレジスタ３１１を更新し、その送信チャネルを受信チャネルレジスタ３１２に設定し、鮮度データや時刻種類・局情報を鮮度データレジスタ３１５に設定し、連続受信失敗回数レジスタ３１６をリセットする。
【００９９】
このような構成とすることにより、他装置が使用するチャネルと衝突するチャネルは徐々に空きチャネルに移動させられ、混信が防止できる。
【０１００】
なお、ステップS４０３で、送信チャネルを変更した場合には、変更後数回（例えば、２〜３回）、変更前の送信チャネルで「送信チャネルを変更したこと」及び「変更後の送信チャネル特定するデータ」を送信する。これにより、ステップＳ４０３で送信チャネルを変更した時計装置１１にリンクしていた（その時計装置１１が出力する基準時刻信号を受信していた）時計装置１１は、変更後の送信チャネルを認識でき、受信チャネルを変更することができる。
【０１０１】
また、送信チャネルの変更前に、図２に示す基準時刻情報の中で、送信チャネルを変更すること、変更後の送信チャネル、変更のタイミングなどを事前に送信しておき、受信側のプロセッサ３０２がこの情報を受信して、通知されたタイミングで受信チャネルを変更するようにすることも可能である。
【０１０２】
（表示制御動作）
プロセッサ３０２は、例えば、５００ｍｓ毎の周期的な割込処理により、図１０に示す表示制御処理を実行する。
まず、通常と同様に、午前・午後、年・月・日・時・分・秒、曜日などの情報を表示制御部３０３を介して表示装置２０５に表示する（ステップＳ５０１）。
【０１０３】
続いて、所定時間、例えば、２４時間以内に基準時刻情報を上位時計装置１１から受信しているか否かを、例えば、連続受信失敗回数レジスタ３１６を参照することにより判別する（ステップＳ５０２）。２４時間以内に基準時刻情報を受信できていれば（ステップＳ５０２；Ｙｅｓ）、表示制御部３０３を介してＴＬマーク２２３を点灯する（ステップＳ５０３）。２４時間以内に基準時刻情報を受信できていなければ（ステップＳ５０２；Ｎｏ）、ステップＳ５０３をスキップすることにより、ＴＬマーク２２３を消灯する。
【０１０４】
続いて、鮮度データレジスタ３１５の内容を判別することにより、鮮度データが２４以下か否かを判別する（ステップＳ５０４）。前述のように、鮮度データは１時間に１だけカウントアップされるため、鮮度データが２４以下ということは、ほぼ２４時間以内に標準電波が受信できていることを意味する。そこで、ステップ５０４で鮮度データが２４以下であると判別した場合には（ステップＳ５０４；Ｙｅｓ）、WAVEマークセグメント２２８を点灯する。また、ＪＪＹの西局を受信した場合には「西」を示すＷマークセグメント２２９を点灯し，ＪＪＹの東局を受信した場合には「東」を示すＥマークセグメント２３０を点灯し、ＵＴＣの場合には、WAVEマークセグメント２２８のみを点灯する（ステップＳ５０５）。
【０１０５】
一方、ステップ５０４で鮮度データが２４より大きいと判別した場合には（ステップＳ５０４；Ｎｏ）、ステップＳ５０５をスキップすることにより、WAVEマークセグメント２２８、Ｗマークセグメント２２９，Ｅマークセグメント２３０を消灯する。
【０１０６】
このような構成とすることにより、ＴＬマークセグメント２２３、WAVEマークセグメント２２８、Ｗマークセグメント２２９、Ｅマークセグメント２３０等の点灯・消灯の組み合わせにより、例えば、正常（正確）な時刻表示ができない場合に、標準電波自体が得られないことによるものであるのか、時計装置１１間のリンクが取れないことによるものであるかを容易に判別することができる。また、その時点での受信状態などを判別することも可能である。
【０１０７】
また、プロセッサ３０２は、ＲＦ回路２１６からの通知に従って、ＲＦ回路２１６が受信動作を行っているときには、図１１（ａ）に示す処理を実行し、図１１（ｃ）に示すように、ＴＬマーク２２３を右から左に流れるように表示駆動し（ステップ６０１）、受信処理が終了するまで繰り返す（ステップＳ６０２）。また、プロセッサ３０２は、ＲＦ回路２１６からの通知に従って、ＲＦ回路２１６が送信動作を行っているときには、図１１（ｂ）に示す処理を実行し、図１１（ｄ）に示すように、ＴＬマーク２２３を左から右に流れるように表示駆動し（ステップ６１１）、送信処理が終了するまで繰り返す（ステップＳ６１２）。
このような表示駆動により、送信処理と受信処理を行っていることが判別できる。
【０１０８】
なお、送信表示の場合、プロセッサ３０２又は表示制御部３０３は、ＲＦ回路２１６からの送信制御信号により、ＲＦ回路２１６がキャリアを実際に出力しているときに送信状態の表示を行うようにしてもよい。
一方、プロセッサ３０２又は表示制御部３０３は、ＲＦ回路２１６からの受信制御信号により、ＲＦ回路２１６がキャリアを検出しているだけでなく、復号したデータが図２に示すフォーマットに一致することを検出したときにのみ受信表示を行うようにしてもよい。
【０１０９】
（手動調時処理）
この実施の形態の時計装置１１，１２も、図１２に示すように、通常の時計装置と同様にスイッチ群２１５を操作して時刻の調整が可能である（ステップＳ７０１、Ｓ７０２）。この場合、プロセッサ３０２は、入力操作に応じた計時データを計時データレジスタ３１１にセットする。但し、この場合、プロセッサ３０２は、最低ランクの鮮度データ（９９）を鮮度データレジスタ３１５に設定する（ステップＳ７０３）。これにより、他の時計装置１１、１２が、手動調時した時計装置１１にリンクするような事態を防止できる。ただし、基準時刻情報の送信などの処理は上述の処理と同様に実行される。
【０１１０】
なお、上記構成の時計システムにおいて、各時計装置１１，１２が、例えば、所定時刻（１日３〜４回程度）に達すると、図６の処理と同様の標準電波の受信処理（ステップＳ１０１〜Ｓ１１１）を実行し、受信できない場合に、基準時刻情報の受信する処理（ステップＳ１１２）を行うことが望ましい。電波の受信状態は、昼・夜、天候、周囲環境等に応じて、変化するため、この程度の頻度で標準電波受信動作を試みることにより、標準電波の受信確率が向上し、正確な計時が可能となる。なお、この場合において、ステップＳ１０７での送信局の選択は、例えば、その直前に選択していた局とすることが望ましい。
【０１１１】
以上説明したように、この実施の形態によれば、時計装置１１を適当に配置することにより、時計装置１１自らが標準電波（ＵＴＣ、ＪＪＹ等）の受信或いは他の時計装置１１とのリンクを取り、階層構造のネットワークを形成することができる。また、構成が変化したり、一部の装置が故障したような場合でも、適切なリンク網を形成することができる。また、混信を防止することができる。さらに、表示を工夫することにより、正確な時間を測定できない原因が標準電波の受信にあるのか、リンクに問題があるのかを容易に判別することができる。
【０１１２】
なお、この発明は上記実施の形態に限定されず、種々の変形及び応用が可能である。
【０１１３】
例えば、鮮度データの更新手法は適宜変更可能である。例えば、標準電波を用いて計時データを修正した日時分秒を鮮度データに付加し、この日時分秒から一定期間を経過する毎に鮮度データを更新することも可能である。
【０１１４】
また、上記実施の形態では、時刻データの信頼度を示すデータとして修正後の経過時間に対応する鮮度データを用いたが、他のデータを使用することも可能である。例えば、修正後の経過時間と誤差データΔとの積の積分値を使用することも可能である。
例えば、誤差Δ０のレイヤ０の時計装置１１でＭ０時間経過した後に、誤差Δ１のレイヤ１の装置に基準時刻信号が送信され、そこで、Ｍ１時間経過したような場合には、Δ０・Ｍ０＋Δ１・Ｍ１というようなデータを誤差の程度を示すデータとして使用することも可能である。
【０１１５】
上記実際の形態で示したキャリアの種類も任意に変更可能である。例えば、標準信号の通信キャリアとして長波、時計装置１１相互間の通信キャリアとして短波を例示したが、他の任意の周波数の電波が使用可能である。さらに、無線通信用のキャリアとして光を使用することも可能であり、通常知られた光変調を用いた通信により基準時刻情報等を交換してもよい。
【０１１６】
また、時計装置１１を有線ケーブルで接続して上述の処理を行うことも可能である。即ち、任意の計時装置１１から送出された信号が一定範囲内の他の時計装置１１に伝達可能な構成で、上流から下流に順次信号を伝達できる構成ならば、この発明を適用可能である。
【０１１７】
また、データフォーマットや、通信チャネル数、周波数、割込周期等は例示にすぎず、適宜変更可能である。
【０１１８】
なお、スレーブ専用装置については、例えば、図３に示すコネクタ２０３から長波受信回路２０１を取り外すことにより、容易に製造可能である。また、受信専用機については、制御部２１８の機能から送信部分の機能を取り外せばよい。
【０１１９】
また、上述したが、この発明は時計装置に限定される物ではなく、データフォーマットや、通信チャネル数、周波数、割込周期等は例示にすぎず、適宜変更可能である。
【０１２０】
さらに、上述したように、時計装置１１，１２を例に示したが、本願発明は時計に限定されず、また、表示するしないにかかわらず、日時、時刻等を計測・修正する機能を有する装置、システム、デバイス、素子、に広く適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【０１２１】
【図１】本発明の実施の形態における時計システムの構成図である。
【図２】図１に示す時計装置間で伝達される基準時刻情報（時刻修正情報）のフォーマット例と通信チャネルを説明するための図である。
【図３】図１に示す時計装置の構成を示すブロック図である。
【図４】表示装置の構成例を示す図である。
【図５】図３に示す制御部の構成例を示すブロック図である。
【図６】電源投入時の動作を説明するためのフローチャートである。
【図７】図６のＲＦ回路での受信動作を説明するためのフローチャートである。
【図８】（ａ）通常時の計時処理を、（ｂ）は時刻修正のための処理を説明するためのフローチャートである。
【図９】混信を防止するための送信チャネル設定処理を説明するための図である。
【図１０】表示制御処理を説明するための図である。
【図１１】表示制御処理を説明するための図である。
【図１２】手動調時処理を説明するためのフローチャートである。
【符号の説明】
【０１２２】
１１  …  時計装置（送信機能付き）
１２  …  時計装置（送信機能無し）
【図１】
2005257487.tif 000003
【図２】
2005257487.tif 000004
【図３】
2005257487.tif 000005
【図４】
2005257487.tif 000006
【図５】
2005257487.tif 000007
【図６】
2005257487.tif 000008
【図７】
2005257487.tif 000009
【図８】
2005257487.tif 000010
【図９】
2005257487.tif 000011
【図１０】
2005257487.tif 000012
【図１１】
2005257487.tif 000013
【図１２】
2005257487.tif 000014