(57)【要約】【課題】  伝送ラインから放射されるノイズを少なくするとともに、子機を誤動作させることのない親機を提供する。【解決手段】  伝送路３を介して子時計２０に電源電圧の供給と時刻信号の伝達を行う親時計１０において、子時計の制御系の電源電圧よりも高い電圧レベルの範囲で時刻信号を電源電圧に重畳させる波形整形部１３を備える。これにより、電源電圧よりも高い電圧レベルの範囲で時刻信号を子時計２０に伝送することで、時刻信号の振幅を小さくできるため、伝送路３から放射されるノイズを小さくすることができる。よって、他機器への放射ノイズによる悪影響を及ぼしにくくなる。また、子時計２０が情報信号を受信する際、瞬間的に電源がＯＦＦになることがないため、子時計２０の安定動作が期待できると共に、子時計２０に突入電流が流れないようにすることができる。【選択図】        図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定の伝送路を介して子機に電源電圧の供給と情報信号の伝達を行う親機において、
前記子機の一部を動作可能とする電圧よりも高い電圧レベルの範囲で前記情報信号を前記電源電圧に重畳させる波形整形部を備えることを特徴とする親機。
【請求項２】
前記波形整形部は、前記子機の制御系の電源電圧より高い電圧レベルの範囲で前記情報信号を前記電源電圧に重畳させることを特徴とする請求項１に記載の親機。
【請求項３】
子機と、該子機に電源電圧の供給と情報信号の伝達を行う親機とを備えた親子システムにおいて、
前記親機は、請求項１または２の何れかに記載の親機であることを特徴とする親子システム。
【請求項４】
所定の伝送路を介して親機から子機に電源電圧の供給と情報信号の伝達を行う情報伝送方法において、
前記子機の一部を動作可能とする電圧よりも高い電圧レベルの範囲で前記情報信号を送信するステップを有することを特徴とする情報伝送方法。
【請求項５】
前記情報信号を送信するステップは、前記子機の制御系の電源電圧より高い電圧レベルの範囲で前記情報信号を前記電源電圧に重畳させることを特徴とする請求項４に記載の情報伝送方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、親機、親子システムおよび情報伝送方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から伝送路を介して子機に電源電圧の供給と情報信号の伝達を行う親機が提案されている。このような親機と子機とからなるシステムとして以下のようなものが提案されている。特許文献１記載の装置は、親機と、子機を備え、これらの装置間を電力の供給と信号の伝達を兼ねた２本の接続線で結んだというものである。また、特許文献２記載の装置は、親時計と子時計を備え、親時計から子時計に計時パルス信号を送信し、子時計を同期させる。これにより、子時計は、別途電源を必要としないというものである。
【０００３】
特許文献３記載の装置は、情報信号の伝送と同時に、受信局へ動作電源の給電を、伝送路を介して行い、アナログ情報信号およびディジタル情報信号を送受信するというものである。また、特許文献４記載の装置は、ディジタル式子時計および情報表示器が有極線信号を受信し、これを基準としてディジタル時計信号および情報表示用信号をそれぞれ取り出すことによって、一本の信号線によって同一の信号線に接続したアナログ式子時計、ディジタル式子時計および情報表示器を動作させることができるというものである。
【０００４】
図１は、上記従来の親機と子機と間における伝送信号の電圧範囲について説明するための図であり、同図（ａ）は親機の情報信号Ｓ１の電圧範囲、同図（ｂ）は親機から伝送路を介して子機に送られる信号の電圧範囲を示す図である。同図（ａ）に示すように、情報信号Ｓ１の電圧範囲は、例えば５Ｖであるが、伝送路を介して子機に送る際には、同図（ｂ）に示すように、電源電圧に情報信号を重畳させて、電源、グランド（０Ｖ）間の２４Ｖの範囲で振幅をスイングさせて信号を送信するようにしていた。
【０００５】
【特許文献１】特開昭５６−  ９０２８１号公報
【特許文献２】特開昭５９−１３８９７８号公報
【特許文献３】特開平２−２３７２８号公報
【特許文献４】特開平４−３０４０３５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上記従来の装置では、信号を電源、グランド間で振幅させた信号で伝送しており、例えばＤＣ２４Ｖで振幅させた信号を伝送した場合、情報信号の振幅が大きいため、伝送ラインから放射されるノイズが大きくなるという問題がある。これにより、伝送路の近傍にある機器に悪影響を及ぼしてしまう。また、子機に送られてくる信号は、電源、グランド間で振幅させた信号であるため、瞬間的に電源が切れる状態が頻繁に発生していることと、電源ＯＦＦからＯＮになるときは突入電流が流れることから誤動作の要因になる恐れがある。
【０００７】
そこで、本発明は、これらの問題を解決するためになされたもので、伝送ラインから放射されるノイズを少なくするとともに、子機を誤動作させることのない親機、親子システムおよび情報伝送方法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】
【０００８】
上記課題を解決するために、本発明の親時計は、請求項１に記載のように、所定の伝送路を介して子機に電源電圧の供給と情報信号の伝達を行う親機において、前記子機の一部を動作可能とする電圧よりも高い電圧レベルの範囲で前記情報信号を前記電源電圧に重畳させる波形整形部を備えることを特徴とする。
【０００９】
請求項１記載の発明によれば、前記子機の一部を動作可能とする電圧よりも高い電圧レベルの範囲で情報信号を電源電圧に重畳させて送るので、情報信号の振幅を小さくできるため、伝送路から放射されるノイズを小さくすることができる。よって、他機器への放射ノイズによる悪影響を及ぼしにくくできる。また、子機が情報信号を受信する際、瞬間的に電源がＯＦＦになることがないため、子機の安定動作が期待できると共に、子機に突入電流が流れないようにすることができる。特に請求項２記載の発明のように、子機の制御系の電源電圧より高い電圧レベルでの範囲で情報信号を電源電圧に重畳させることにより、子機の安定した動作をさせることができる。
【００１０】
また、本発明の親子システムは、請求項３に記載のように、子機と、該子機に電源電圧の供給と情報信号の伝達を行う親機とを備えた親子システムにおいて、前記親機は、請求項１または２の何れかに記載の親機であることを特徴とする。請求項３記載の発明によれば、伝送路から放射されるノイズを小さくできる親子システムを提供できる。
【００１１】
また、本発明の情報伝送方法は、請求項４に記載のように、所定の伝送路を介して親機から子機に電源電圧の供給と情報信号の伝達を行う情報伝送方法において、前記子機の一部を動作可能とする電圧よりも高い電圧レベルの範囲で前記情報信号を送信するステップを有することを特徴とする。
【００１２】
請求項４記載の発明によれば、前記子機の一部を動作可能とする電圧よりも高い電圧レベルの範囲で情報信号を送信するので、情報信号の振幅を小さくできるため、伝送路から放射されるノイズを小さくすることができる。よって、他機器への放射ノイズによる悪影響を及ぼしにくくできる。また、子機が情報信号を受信する際、瞬間的に電源がＯＦＦになることがないため、子機の安定動作が期待できると共に、子機に突入電流が流れないようにすることができる。特に請求項５記載の発明のように、子機の制御系の電源電圧より高い電圧レベルでの範囲で情報信号を電源電圧に重畳させることにより、子機の安定した動作をさせることができる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、伝送ラインから放射されるノイズを少なくするとともに、子機を誤動作させることのない親機、親子システムおよび情報伝送方法を提供できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明を実施するための最良の形態について説明する。
【実施例】
【００１５】
図２は、本実施例に係る親子システムの一例としての親子時計システム１のブロック図である。図２に示すように、システム１は、親時計１０、子時計２０を備える。親機としての親時計１０、子機としての子時計２０は２線の伝送路３を介して接続されている。この伝送路３は電源と信号の伝送を兼ねた接続線で構成されている。
【００１６】
親時計１０は、時計１１、制御部１２、波形整形部１３を備える。時計１１は、時、分、秒のパラレルの時計情報を制御部１２へ出力する。制御部１２は、その時刻情報をシリアル信号に変換し、このシリアル信号を波形整形部１３に送る。波形整形部１３は、子機の一部を動作可能とする電圧よりも高い電圧レベルの範囲で時刻信号を直流電源である２４Ｖの電源電圧に重畳させる。特に後述する子時計２０の制御系の電源電圧より高い電圧レベルの範囲で時刻信号を電源電圧に重畳させる。波形整形部１３の回路構成は後述する。子時計２０の制御系の電源電圧よりも高い電圧レベルの範囲で時刻信号を電源電圧に重畳させた信号は、伝送路３を介して子時計２０に伝送される。
【００１７】
子時計２０は、電源部２１、波形整形部２２、制御部２３、時計２４を備える。この時計２４は、分位モータドライバー２５、分位パルスモータ２６、分位位置信号検出部２７、秒位モータドライバー２８、秒位パルスモータ２９、秒位位置信号検出部３０、時間位置信号検出部３１を備える。波形整形部２２は、親時計１０の波形整形部１３からの時刻情報を制御部２３で受信できる振幅に変換する。電源部２１は、親時計１０から伝送させる信号から子時計２０を動作させる電源電圧を取り出す。ここで、電源部２１は、制御部２３、分位モータドライバー２５の制御部、分位位置信号検出部２７、秒位モータドライバー２８の制御部、秒位位置信号検出部３０等の制御系の電源電圧として５Ｖを取り出し、分位モータドライバー２５の被制御部、分位パルスモータ２６、秒位モータドライバー２８の被制御部、秒位パルスモータ２９等の駆動系の電源電圧として２４Ｖを取り出す。これにより、子時計２０は別に電源ラインを設ける必要がない。なお、電源部２１と波形整形部２２の回路構成は後述する。
【００１８】
制御部２３は、シリアルの時刻情報をパラレル信号に変換し、時計２４を動作させる。これにより、子時計２０の時計２４は、親時計１０の時計１１の時刻に追従して動作する。より詳細には、分位モータドライバー２５は、分位パルスモータ２６を駆動させる。分位パルスモータ２６は分針を駆動する。分位位置信号検出部２７は、分針の位置を求め、分位位置信号を検出する。秒位モータドライバー２８は、秒位パルスモータ２９を駆動させる。秒位パルスモータ２９は、秒針を駆動する。
【００１９】
秒位位置信号検出部３０は、秒針の位置を求め、秒位位置信号を検出する。時間位置信号検出部は、分針の位置から時間位置信号を検出する。分位位置信号検出部２７で検出された分位位置信号、秒位位置信号検出部３０で検出された秒位位置信号、時間位置信号検出部３１で検出された時間位置検出信号は制御部２３へ入力される。
【００２０】
なお、このシステムにおける子時計２０は、複数台接続することが可能であり、親時計１０が伝送する時刻情報で複数台の子時計が親時計１０に追従して動作する。
【００２１】
次に、親時計１０が子時計２０へ伝送する信号の電圧レベルの範囲について説明する。図３（ａ）は制御部１２から波形整形部１３へ送られる時刻信号Ｓ１の電圧範囲、同図（ｂ）は波形整形部１３から伝送路３を介して子時計２０に送られる信号Ｓ２の電圧範囲、同図（ｃ）は波形整形部２２から制御部２３へ送られる時刻信号Ｓ３の電圧範囲をそれぞれ示している。図３において、Ｇはグランド０［Ｖ］、Ｖ１〜Ｖ４は電圧を示している。また、ここでは、Ｖ１＝５［Ｖ］、Ｖ２＝５［Ｖ］、Ｖ３＝１２［Ｖ］、Ｖ４＝２４［Ｖ］としている。なお、図３では、Ｖ１、Ｖ２はそれぞれ親時計側、子時計側の情報信号のレベル、すなわち、制御系の電源電圧レベルを示すため、同じ５Ｖとしているのに係わらず便宜上レベルを変えて示してあり、特に親時計側、子時計側で異なるレベルであって良いこと示している。
【００２２】
同図（ａ）に示すように、制御部１２から波形整形部１３へ送られる時刻信号Ｓ１は、Ｖ１−Ｇ間を振幅する信号である。同図（ｂ）に示すように、この時刻信号Ｓ１は、波形整形部１３で、Ｖ４−Ｖ３を振幅する信号Ｓ２に変換される。つまり、波形整形部１３は、電源電圧Ｖ３−Ｇよりも高い電圧レベルの範囲Ｖ４−Ｖ３で時刻信号Ｓ１を電源電圧に重畳させた信号Ｓ２に変換する。信号Ｓ２は、伝送路３を介して子時計２０に送られる。
【００２３】
波形整形部２２で、信号Ｓ２は、Ｖ２−Ｇ間を振幅する時刻信号Ｓ３に変換され、制御部２３に送られる。また、電源部２１は、信号Ｓ２から子時計２０が動作する電圧Ｖ２−Ｇを取り出す。従来のシステムでは、伝送路３における時刻信号は、Ｖ４−Ｇを振幅するものであったが、この実施例によれば、子時計２０は、特にその制御系について言えば、時刻受信時でも瞬間的に電源がＯＦＦになることはなく安定した動作が期待できる。また、電源ＯＦＦからＯＮになる際に流れる突入電流が時刻信号受信時には少なくなる。また、伝送路３からｒ［ｍ］離れた距離に放射されるノイズの電界強度Ｅ［Ｖ／ｍ］は、式（１）に示す通りになる。
【００２４】
【数１】
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ここで、ｆは周波数［Ｈｚ］、Ｓは回路のループ面積［ｍ2］、Ｉは電流［Ａ］を示す。このように、放射ノイズの強さは電流に比例して強くなることが知られており、本実施例における時刻情報の振幅は従来のものより小さくなることから、伝送路３から放射されるノイズが低減できる。これにより、近傍の他機器へのノイズによる悪影響を及ぼしにくくなる。
【００２５】
次に、親時計１０の波形整形部１３について説明する。図４は、親時計１０の波形整形部１３の回路例である。図４に示すように、波形整形部１３Ａは、入力端子４１、４２、出力端子４３、４４、トランジスタ４５、４６、４７、４８、４９、５０、抵抗５１、５２、５３、５４、５５、５６、５７、５８、ダイオード５９、ツエナーダイオード６０、発光ダイオード６１とフォトダイオード６２とからなるフォトカプラ、コンデンサ６３を備える。
【００２６】
トランジスタ５０のエミッタは、グランドに接続されている。トランジスタ５０をオンオフすることで、トランジスタ４８がオンオフするように構成されている。また、トランジスタ４８のコレクタは、抵抗５４を介して１２Ｖの電源に接続されている。波形整形部１３は、入力端子４１、４２から入力されたデータに応じて、トランジスタ５０、４８をオンオフして送信する信号を２４Ｖの電源電圧に重畳させて出力端子４３、４４から信号Ｓ２を出力する。これにより、出力端子４３、４４から１２−２４Ｖ間で振幅させた信号を伝送路３に出力できる。よって、時刻信号の振幅を小さくできるため、伝送路３から放射されるノイズを小さくすることができる。
【００２７】
次に、親時計１０の波形整形部１３の他の構成例について説明する。図５は、親時計１０の波形整形部１３の他の構成例である。図５に示すように、波形整形部１３Ｂは、入力端子７１、７２、出力端子７３、７４、トランジスタ７５、７６、７７、７８、７９、抵抗８０、８１、８２、８３、８４、８５、８６、ダイオード８７、ツエナーダイオード８８、発光ダイオード８９とフォトダイオード９０とからなるフォトカプラ、コンデンサ９１を備える。トランジスタ７９のエミッタは１２Ｖの電源に接続されている。
【００２８】
波形整形部１３は、入力端子７１、７２から入力されたデータに応じて、トランジスタ７９をオンオフすることで、送信する信号を１２Ｖの電源電圧に重畳させて出力端子７３、７４から信号Ｓ２を出力する。これにより、出力端子７３、７４から１２−２４Ｖ間で振幅させた信号を伝送路３に出力できる。よって、時刻信号の振幅を小さくできるため、伝送路３から放射されるノイズを小さくすることができる。
【００２９】
次に、子時計２０の電源部２１および波形整形部２２について説明する。図６は、電源部２１と波形整形部２２の回路図である。図６において、符号１０１、１０２は入力端子を示している。波形整形部２２は、ダイオード１０３、トランジスタ１０４、１０５、抵抗１０６、１０７、１０８、１０９、コンデンサ１１０を備える。
【００３０】
波形整形部２２は、トランジスタ１０４をオンオフすることにより必要な信号を取り出し、さらに図示省略する後段のレベルシフタによって必要な電圧範囲に電圧レベルをシフトさせて、親時計１０から送られてくる時刻情報Ｓ３を得る。
【００３１】
電源部２１は、論理回路１１１、コンデンサ１１２を有し、ダイオード１１３を介して波形整形部２２に接続され、子時計２０を信号Ｓ２から動作させる電源電圧５Ｖと２４Ｖとを取り出す。これにより、子時計２０は別に電源ラインを設ける必要がない。従来のシステムでは、伝送路３における時刻信号は、Ｖ４−Ｇを振幅するものであったが、この実施例によれば、子時計２０は時刻信号Ｓ３の受信時でも瞬間的に電源がＯＦＦになることはなく安定した動作が期待できる。また、電源ＯＦＦからＯＮになる際に流れる突入電流が時刻信号受信時には少なくなる。
【００３２】
次に、親時計１０から子時計２０に送信される信号Ｓ２の構成を説明する。図７は、親時計１０から子時計２０に送信される信号Ｓ２の構成を説明するための図である。図７に示すように、絶対時刻のｔ秒前に時刻コードＡ、Ｂ、Ｃが３回送出される。これら時刻コードＡ、Ｂ、Ｃを１２−２４Ｖ間で振幅する信号として伝送する。制御部２３は、受信した時刻コードＡ、Ｂ、Ｃの信頼性をチェックする。ここでのチェック方法は、１秒前のデータ＋１が時刻コードＡであれば受信した時刻コードの信頼性ありと判断する。また、制御部２３は、時刻コードＡ＝時刻コードＢ、時刻コードＢ＝時刻コードＣまたは時刻コードＡ＝時刻コードＣであれば受信した時刻コードの信頼性ありと判断する。一方、制御部２３は、時刻コードＡ≠時刻コードＢ≠時刻コードＣの時、データエラーと判断する。
【００３３】
次に、制御部２３は、１ステップ分だけ、秒針、分針を送るために、分位モータドライバー２５、秒位モータドライバー２８に制御信号を出力する。分位パルスモータ２６は、分位モータドライバー２５の指示に応じて分針を駆動する。また、秒位パルスモータ２９は、秒位モータドライバー２８の指示に応じて秒針を駆動する。分位位置信号検出部２７は、指針停止後、秒の位置を読み取る。
【００３４】
ここで、分位位置信号検出部２７は、毎秒絶対位置を読み取る。分位位置信号検出部３０は、指針停止後、分の位置を読み取る。分位位置信号検出部３０は、０分の時の絶対位置を読み取る。時間位置信号検出部３１は、指針停止後、時の位置を読み取る。制御部２３は、入力信号と時・分・秒の指針位置を毎秒比較し、ズレが生じている場合、自動的に修正する。したがって、点検停電のように、一時的に親時計１０とのズレが生じても、復帰後、自動的に親時計１０の時刻に一致し、しかも子時計２０のバラツキを確認する必要がない。また、接続時の針合わせも不用である。
【００３５】
なお、上記実施例では、親子時計はアナログ式の時計について記述したがディジタル式時計でもよい。また、２線で時刻信号と電源を伝送する親子時計システムについて示したが、時刻情報を他の信号に置き換えることも可能である。
【００３６】
本実施例によれば、親時計１０は、子時計用電源電圧よりも高い電圧レベルの範囲で時刻信号の送信を行うため、時刻信号の振幅を小さくすることができるので、伝送路３からの放射ノイズを少なくし、他機器へのノイズの影響を低減することができる。また、子時計２０が時刻信号Ｓ３を取得する際、瞬間的に電源がＯＦＦになることがないため、子時計２０の安定動作が期待できると共に、子時計２０に突入電流が流れなくなる。なお、親時計１０、子時計２０、時刻信号が、特許請求の範囲における親機、子機、情報信号にそれぞれ相当する。
【００３７】
以上、本発明の好ましい実施例について詳述したが、本発明は係る特定の実施例に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形、変更が可能である。例えば、親子時計に限るものではなく、親機、子機の関係を有する電子機器に適用できることは言うまでもない。また、図４〜図６に示した波形整形部１３、２２、電源部２１の構成は一例であり、本発明はこれらの構成に限定されない。また、情報信号は、時刻信号に限定されない。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】従来の親機と子機との間における伝送信号の電圧範囲について説明するための図である。
【図２】本実施例に係る親子時計システムのブロック図である。
【図３】（ａ）は制御部から波形整形部へ送られる時刻信号Ｓ１の電圧範囲、（ｂ）は波形整形部から伝送路を介して子時計に送られる信号Ｓ２の電圧範囲、（ｃ）は波形整形部から制御部へ送られる時刻信号Ｓ３の電圧範囲をそれぞれ示す図である。
【図４】親時計の波形整形部の回路例である。
【図５】親時計の波形整形部の他の構成例である。
【図６】電源部と波形整形部の回路図である。
【図７】親時計から子時計に送信される信号Ｓ２の構成を説明するための図である。
【符号の説明】
【００３９】
１  親子時計システム
１０  親時計
１１  時計
１２  制御部
１３  波形整形部
２０  子時計
２１  電源部
２２  波形整形部
２３  制御部
２４  時計
【図１】
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【図２】
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【図３】
2005223531.tif 000006
【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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