(57)【要約】【課題】回路の簡単化、小型化を図れ、消費電力の削減を図れ、ひいてはコスト低減を図ることができる自動修正時計を提供する。【解決手段】御回路１４が、放送電波受信機に基準発振回路１４０３による基準信号ＳＲＥＦを入力させて、基準信号ＳＲＥＦの高調波成分の同調点を検出し、その検出結果に基づいて高調波周波数に同調するための制御データ（ＣＴＬ１４１）を求め、基準信号に代えて放送電波信号を放送電波受信機に入力させるとともに、制御データを局部発振回路に印加して報時信号の検出を行わせる。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定周波数の時報信号を含む放送電波を受信し、上記時報信号に基づいて時刻修正を行う自動修正時計であって、
内部時計と、
所定周波数の基準信号を生成する基準発振回路と、
制御データに応じた周波数で発振する局部発振回路を含み、入力した放送電波信号を検波して時報信号を検出可能な放送電波受信機と、
上記放送電波受信機にて検出した時報信号に基づいて上記内部時計の計時時刻を修正可能な制御回路と、を有し、
上記制御回路は、上記放送電波受信機に上記基準発振回路による基準信号を入力させて、上記基準信号の高調波成分の同調点を検出し、当該検出結果に基づいて高調波周波数に同調するための上記制御データを求め、上記基準信号に代えて放送電波信号を上記放送電波受信機に入力させるとともに、上記制御データを上記局部発振回路に印加して報時信号の検出を行わせる
自動修正時計。
【請求項２】
上記制御回路は、同調周波数の搬送波の大きさに基づいた所定信号の変化から上記基準信号の高調波成分の同調点を検出する
請求項１記載の自動修正時計。
【請求項３】
上記所定信号は、上記放送電波受信機におけるＡＧＣ電圧である
請求項２記載の自動修正時計。
【請求項４】
上記所定信号は、上記放送電波受信機における検波出力である
請求項２記載の自動修正時計。
【請求項５】
上記制御回路は、上記基準信号を放送電波受信機に入力させた状態で、上記制御データを変化させながら各ピーク値を記憶し、当該記憶情報に基づいて高調波周波数に同調するための上記制御データを求める
請求項１から４のいずれか一に記載の自動修正時計。
【請求項６】
時刻情報を含む標準電波を受信する標準電波受信手段をさらに有し、
上記制御回路は、上記標準電波受信手段で受信した標準電波信号の時刻情報に基づいて上記内部時計の計時時刻を修正可能である
請求項１から５のいずれか一に記載の自動修正時計。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、たとえば時報信号を含むラジオ放送などの放送電波を受信して時刻修正を行う自動修正時計に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
たとえば、ラジオ局から送信される放送電波に含まれる時報信号を受信して時刻修正を行う電波修正時計が知られている（たとえば、特許文献１参照）。
特許文献１に開示された電波修正時計において、同調周波数を安定化するために、受信機は、いわゆるＰＬＬシンセサイザ方式を採用している。
【０００３】
具体的には、基準発振回路と局部発振回路の出力をマイクロコンピュータの制御により、同調周波数に応じた分周比に分周する可変分周回路を備え、基準発振回路の分周出力と局部発振回路の分周出力との位相を比較し、その位相がロック（位相同期）するように局部発振回路を制御する。
【特許文献１】特開２０００−１９３７６８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上述したように、特許文献１に開示された電波修正時計は、ＰＬＬシンセサイザを採用していることから、受信機は回路が複雑で、規模が大きくなり、消費電力が増大し、ひいてはコストも上がるという不利益がある。
【０００５】
本発明は、かかる事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、回路の簡単化、小型化を図れ、消費電力の削減を図れ、ひいてはコスト低減を図ることができる自動修正時計を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するために、本発明の自動修正時計は、所定周波数の時報信号を含む放送電波を受信し、上記時報信号に基づいて時刻修正を行う自動修正時計であって、内部時計と、所定周波数の基準信号を生成する基準発振回路と、制御データに応じた周波数で発振する局部発振回路を含み、入力した放送電波信号を検波して時報信号を検出可能な放送電波受信機と、上記放送電波受信機にて検出した時報信号に基づいて上記内部時計の計時時刻を修正可能な制御回路と、を有し、上記制御回路は、上記放送電波受信機に上記基準発振回路による基準信号を入力させて、上記基準信号の高調波成分の同調点を検出し、当該検出結果に基づいて高調波周波数に同調するための上記制御データを求め、上記基準信号に代えて放送電波信号を上記放送電波受信機に入力させるとともに、上記制御データを上記局部発振回路に印加して報時信号の検出を行わせる。
【０００７】
好適には、上記制御回路は、同調周波数の搬送波の大きさに基づいた所定信号の変化から上記基準信号の高調波成分の同調点を検出する。
【０００８】
好適には、上記制御回路は、上記基準信号を放送電波受信機に入力させた状態で、上記制御データを変化させながら各ピーク値を記憶し、当該記憶情報に基づいて高調波周波数に同調するための上記制御データを求める。
【０００９】
好適には、時刻情報を含む標準電波を受信する標準電波受信手段をさらに有し、上記制御回路は、上記標準電波受信手段で受信した標準電波信号の時刻情報に基づいて上記内部時計の計時時刻を修正可能である。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、回路の簡単化、小型化を図れ、消費電力の削減を図れ、ひいてはコスト低減を図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、本発明の実施形態を図面に関連付けて説明する。
【００１２】
本発明の一実施形態に係る自動修正時計を採用した電波修正時計は、たとえば毎正時付近に予め規定された周波数の時報信号を規定時間含む放送電波を受信する放送電波受信部を有し、受信した時報信号に基づいて時刻修正を行う。
【００１３】
また、本実施形態に係る自動修正時計は、標準時刻電波信号を受信する標準電波受信部を有し、受信した標準時刻電波信号に基づいて時刻修正を行う。
【００１４】
本実施形態に係る放送電波は、たとえばＡＭラジオ放送電波、ＦＭラジオ放送電波、テレビジョン放送電波、衛星放送電波などの時報信号を含む放送電波であり、予め規定された周波数の時報信号を規定時間含む。
【００１５】
ＡＭラジオ放送に含まれる時報信号を採用する利点は、何点かある。
１．全国に複数の送信局が設置されている。
２．ＡＭラジオ放送電波の送信出力は、標準電波送信局の送信出力よりも大きい。
【００１６】
たとえばＡＭラジオ放送局は、都市部近郊から比較的大きな送信出力でＡＭラジオ放送を出力する。
たとえば札幌、東京、大阪、福岡等の都市部近郊には、表１に示すようにＡＭラジオ放送局が設置されている。札幌市、東京都、大阪府、福岡市等の都市部から５０ｋｍ以内にラジオ放送局が設けられている。
たとえば埼玉県南埼玉郡菖蒲町から東京ＮＨＫ第１放送、周波数５９４ｋＨｚ、送信出力３００ｋＷでＡＭラジオ放送電波が出力されている。大阪府南河内郡美原町丹上から大阪ＮＨＫ第１放送、周波数６６６ｋＨｚ、送信出力１００ｋＷでＡＭラジオ放送電波が出力されている。
【００１７】
【表１】
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【００１８】
３．ラジオ放送が行われている周波数帯のノイズに関する規格が規定されている。
多くの家庭電化製品等の電子装置は、この規格を満たすように設計されているために、それらの電子装置から出力されるノイズ強度が小さい。このためにＡＭラジオ放送の受信環境がよい。
【００１９】
また、ＡＭラジオ放送電波は中波放送帯で５２５ｋＨｚから１６０５ｋＨｚと規定されおり、標準電波の周波数は数１０ｋＨｚ（本実施形態では４０ｋＨｚと６０ｋＨｚ）であり、同一のフェライトバーアンテナを用いてそれぞれの電波を受信することができ、アンテナを共通化することができる。また変調方式もＡＭ変調で同じであるので、ＡＭラジオ放送と、標準時刻電波信号の復調部を、一部共通化することができる。
以下、図面を参照しながら詳細に、本実施形態に係る電波修正時計（自動修正時計）を説明する。
【００２０】
図１は、本発明の一実施形態に係る電波修正時計の信号処理系の構成例を示すブロック図である。
図２は、図１に示した電波受信系の具体的な構成例を示すブロック図である。
【００２１】
本実施形態に係る電波修正時計１は、図１および図２に示すように、電波受信系１１、スイッチ群１２、発振回路１３、制御回路１４、ドライブ回路１５、発光素子１６、バッファ回路１７、ドライブ回路１８、表示部２０、初期時刻情報入力部２１、電源制御回路２２、内部電池２３、外部電池２４、ディスプレイ３０、秒針用モータ１２１、時分針用モータ１３１、光検出センサ部１４０、内部時計１４０１、メモリ１４０２、トランジスタＱ１，Ｑ２、キャパシタＣ１２０１，Ｃ１２０２，Ｃ２，Ｃ３、および抵抗素子Ｒ１〜Ｒ４を有する。
【００２２】
本実施形態においては、アナログ式の指針による時刻表示を行う場合に表示部２０として、ドライブ回路１５、発光素子１６、バッファ回路１７、ドライブ回路１８、ディスプレイ３０、秒針用モータ１２１、時分針用モータ１３１、光検出センサ部１４０、キャパシタＣ２，Ｃ３、トランジスタＱ１，Ｑ２、および抵抗素子Ｒ１〜Ｒ４を設けている。
または表示部２０として液晶等のデジタル式の時刻表示装置（ディスプレイ）３０を用いてもよい。
【００２３】
電波受信系１１は、たとえば制御回路１４の制御により、設定された受信周波数で放送電波を受信する。
また、電波受信系１１は、放送局から送信される放送電波信号の復調処理を行い信号Ｓ１１０７として制御回路１４に出力する。
【００２４】
詳細には、電波受信系１１は、たとえば図２に示すように、切換回路１１０１、高周波増幅回路１１０２、周波数変換回路（混合回路）１１０３、局部発振回路１１０４、中間周波増幅回路１１０５、検波回路１１０６、時報検出回路１１０７、標準電波（長波）受信回路１１０８、デジタルアナログ（Ｄ／Ａ）変換回路１１０９、およびアンテナＡＮＴ１，ＡＮＴ２などを有する。
そして、高周波増幅回路１１０２、周波数変換回路（混合回路）１１０３、局部発振回路１１０４、中間周波増幅回路１１０５、検波回路１１０６、時報検出回路１１０７により放送電波受信機４０が構成される。
【００２５】
制御回路１４は、マイクロコンピュータ（以下、マイコン）により構成され、時計用のマイコンに一般的に（必ず）用いられる発振周波数が３２．７６８ｋＨｚの発振回路１４０３を含む。
本実施形態において、制御回路１４は、この発振回路１４０３の発振信号を矩形波整形したものを基準信号ＳＲＥＦとして切換回路１１０１に出力するように構成されている。
【００２６】
切換回路１１０１は、固定接点ａが高周波増幅回路１１０２の入力に接続され、作動接点ｂがアンテナＡＮＴ１に接続され、作動接点ｃが基準信号ＳＲＥＦの供給ラインに接続されており、制御回路１４による入力切換信号Ｓ１４１の指示に従って固定接点ａを作動接点ｂまたはｃに選択的に接続し、同調回路１１０２に、アンテナＡＮＴ１で受信した放送電波信号または制御回路１４による基準信号ＳＲＥＦのいずれかを高周波増幅回路１１０２に入力させる。
【００２７】
高周波増幅回路１１０２は、アンテナＡＮＴ１で受信された放送電波信号または制御回路１４による基準信号ＳＲＥＦを切換回路１１０１を介して選択的に入力し、入力信号を増幅し信号Ｓ１１０２として周波数変換回路１１０３に出力する。
【００２８】
周波数変換回路１１０３は、高周波増幅回路１１０２から出力された信号Ｓ１１０２に、局部発振回路１１０４からの信号Ｓ１１０４を基に周波数変換処理を施して、中間周波信号Ｓ１１０３として中間周波数増幅回路１１０５に出力する。
【００２９】
局部発振回路１１０４は、制御回路１４からの制御信号ＣＴＬ１４１ＤがＤ／Ａ変換回路１１０９でアナログ信号に変換された制御信号ＣＴＬ１４１Ａに基づいて所定周波数の信号Ｓ１１０４を生成し、周波数変換回路１１０４に供給する。
【００３０】
ここで、放送信号であるＡＭ放送電波に含まれる時報信号について、図３に関連付けて説明する。
【００３１】
図３は、一般的なＡＭラジオ放送電波に毎正時付近に含まれる時報信号の一具体例を示す図である。
たとえば、ラジオ放送局から送信されるＡＭラジオ放送電波には、毎正時（００分００秒）付近に図３に示すような時報信号ｄが含まれている。詳細にはたとえば５７秒，５８，５９秒に周波数４４０Ｈｚの予告信号（パルス信号）ｐがＡＭ変調され、毎正時（００分００秒）には予め設定された周波数、たとえば８８０Ｈｚの正時信号（減衰信号）ｄがＡＭ変調されている。たとえばパルス信号ｐおよび減衰信号ｄの立ち上がり時間Ｔ５７，Ｔ５８，Ｔ５９，Ｔ００それぞれが、秒同期している。
また、時報信号（正時信号）ｄは、図３に示すように、予め規定された周波数（たとえば８８０Ｈｚ）の時報信号ｄを規定時間Ｔｄ（たとえば１〜３秒程度）含む。
【００３２】
ところで、毎正時（００分００秒）を示す時報信号ｄの送信形式は、放送局毎に規定されている。一般的に時報信号の周波数は８８０Ｈｚであるが、その他放送局によっては、周波数５２２．３Ｈｚや１０４７Ｈｚなどの時報信号も送信する。
また、予告信号（前置信号）に関しても、放送局毎に規定されている。予告信号を送信せずに、図３に示した時報信号ｄのみを送信する放送局もある。
【００３３】
中間周波増幅回路１１０５は、周波数変換回路１１０３から出力された信号Ｓ１１０３のレベルを設定された大きさとなるように増幅し、信号Ｓ１１０５として検波回路１１０６に出力する。
【００３４】
検波回路１１０６は、中間周波増幅回路１１０５から出力された信号Ｓ１１０５を検波して、信号Ｓ１１０６として時報検出回路１１０７に出力する。
検波回路１１０６は、たとえば信号Ｓ１１０５をＡＭ検波やＦＭ検波を行い信号Ｓ１１０６として時報検出回路１１０７に出力する。たとえば検波回路１１０６のＡＭ検波は一般的に用いられる検波方式、たとえば２乗検波、包絡線検波等により検波を行う。
【００３５】
また、検波回路１１０６は、たとえば自動利得制御回路（ＡＧＣ：Automatic Gain Control）を含み、たとえば信号Ｓ１１０５の大きさを示す指標となる搬送波レベル検出信号ＳＡＧＣを制御回路１４に出力する。
たとえば検波回路１１０６は、中間周波増幅回路１１０５が、信号Ｓ１１０３を設定された大きさとなるように増幅する際のＡＧＣ制御電圧に基づいて搬送波レベル検出信号ＳＡＧＣを生成する。つまり信号ＳＡＧＣは自動利得制御回路による増幅の度合いを示す。
【００３６】
時報検出回路１１０７は、検波回路１１０６から出力された信号Ｓ１１０６を基に、時報信号を検出し、検出結果を示す信号Ｓ１１０７を制御回路１４に出力する。
また、時報検出回路１１０７は、たとえば時報信号のレベルの立ち上がりエッジを検出して、検出結果を信号Ｓ１１０７として制御回路１４に出力する。
【００３７】
図４は、図２に示した電波修正時計１の時報検出回路１１０７の一実施形態を示すブロック図である。
時報検出回路１１０７は、たとえば図４に示すように、フィルタ１１０７１、および信号処理回路１１０７２を有する。
フィルタ１１０７１は、信号Ｓ１１０６から時報信号に対応する周波数の信号、たとえば８８０Ｈｚの信号を抽出して信号Ｓ１１０７１を信号処理回路１１０７２に出力する。
信号処理回路１１０７２は、信号Ｓ１１０７１を受けて所定の信号処理を行い、処理結果を示す信号Ｓ１１０７を制御回路１４に出力する。
詳細には、たとえば信号Ｓ１１０７１を受けて、信号レベルの立ち上がりエッジを検出して、検出結果を信号Ｓ１１０７として制御回路１４に出力する。
【００３８】
長波受信回路１１０８は、たとえば初期時にアンテナＡＮＴ２を介して標準時刻電波信号を受信し、信号Ｓ１１０８として制御回路１４に出力する。制御回路１４は、初期時には、長波受信回路１１０８から出力された標準時刻電波信号（時刻コードとも言う）を示す信号Ｓ１１０８に基づいて内部時計による時刻情報を修正する。
【００３９】
詳細には長波受信回路１１０８は、たとえば不図示のＲＦアンプ、検波回路、波形整形回路を有し、増幅処理、検波処理等を行い、処理結果の標準時刻信号を信号Ｓ１１０８として出力する。
【００４０】
なお、日本の標準電波は独立行政法人情報通信研究機構のもとで運用されており、周波数４０ｋＨｚの標準電波を送信する標準電波送信所および周波数６０ｋＨｚの標準電波を送信する標準電波送信所が設けられている。
標準時刻電波信号は、たとえば、少なくとも標準時刻の秒毎にパルスのレベルが切り換わるように変調されている。また、標準時刻電波信号は、標準時刻のうち分情報、時情報、日情報、うるう秒情報、またはサマータイム情報のいずれかに応じて規定された信号を基に変調されている。
【００４１】
たとえば電波受信系１１で受信される標準電波は、図５（ａ）に示すような形態で送られてくる。
【００４２】
具体的には、時刻コードは１，０，Ｐの３種類の信号パターンからなり、１ｓｅｃの１信号パターン中の１００％振幅期間幅によって区別され、１，０，Ｐはそれぞれ５００ｍｓ，８００ｍｓ，２００ｍｓとなっている。変調方式は、最大値１００％，最小値１０％の振幅変調である。
【００４３】
そして、受信状態が良好な場合には、電波受信系１１からは図５（ｂ）に示すように、標準電波信号に応じたパルス信号として信号Ｓ１１０８が、制御回路１４に出力される。
【００４４】
この信号Ｓ１１０８は、たとえば第１のレベルに相当するハイレベルと、第２のレベルに相当するローレベルにより構成されている。制御回路１４は、ハイレベル、およびローレベル、ならびに、ハイレベルからローレベルへの立下りエッジｅｄ１、およびローレベルからハイレベルへの立上がりエッジｅｄ２に基づいて受信状態の評価処理を行う。エッジｅｄ１およびエッジｅｄ２を区別しない場合には、単にエッジｅｄという。
【００４５】
次に、長波標準電波の送信データについて説明する。
図６は、標準時刻電波信号の時刻コードの一例を示している。図６（ａ）は毎時１５，４５分以外のフォーマット、図６（ｂ）は、毎時１５分，４５分のフォーマットを示す。
送信情報は、分・時・１月１日からの積算日となっている。
時刻データの送信は、１ｂｉｔ／秒で１分間を１フレームとしており、このフレーム内に前述した分・時・１月１日からの積算日の情報がＢＣＤコードで提供されている。また送信されるデータは、０・１の他にＰコードというマーカーが含まれており、このＰコードは、１フレームに数カ所あり、正分（０秒）、９秒、１９秒、２９秒、３９秒、４９秒、５９秒に現れる。このＰコードが続けて現れるのは１フレーム中１回で５９秒、０秒の時だけで、この続けて現れる位置が正分位置となる。つまり分・時データ等の時刻データはこの正分位置を基準としてフレーム中の位置が決まっているためこの正分位置の検出を行わないと時刻データを取り出すことはできない。
【００４６】
スイッチ群１２は、たとえば操作者により操作される操作入力手段の一具体例である。
スイッチ群１２は、たとえば図１に示すように、標準電波強制受信スイッチ１２０１、および放送電波強制受信スイッチ１２０２を有する。
標準電波強制受信スイッチ１２０１は、たとえば、標準時刻電波信号を受信して時刻修正を行わせる際に操作され、その操作に応じて信号Ｓ１２０１を制御回路１４に出力する。制御回路１４は、標準電波強制受信スイッチ１２０１から信号Ｓ１２０１が入力されると、標準電波強制受信モードに設定して、標準電波受信回路１１０８に標準電波を受信させて、受信した標準電波信号に基づいて内部時計１４０１が計時する時刻情報を修正する。
【００４７】
放送電波強制受信スイッチ１２０２は、たとえば、時報信号を含む放送電波を受信して時刻修正を行わせる際に操作され、その操作に応じて信号Ｓ１２０２を制御回路１４に出力する。
制御回路１４は、放送電波強制受信スイッチ１２０２から信号Ｓ１２０２が入力されると、放送電波強制受信モードに設定して、切換回路１１０１、高周波増幅回路１１０２、周波数変換回路１１０３、局部発振回路１１０４、中間周波増幅回路１１０５、検波回路１１０６、時報検出回路１１０７、Ｄ／Ａ変換回路１１０９などにより、時報信号を受信する処理を行い、受信した時報信号に基づいて、内部時計１４０１が計時する時刻情報を修正する。
【００４８】
発振回路１３は、水晶発振器ＣＲＹおよびキャパシタＣ２，Ｃ３により構成され、所定周波数の基本クロックを制御回路１４に供給する。
【００４９】
制御回路１４は、たとえば装置全体を統括的に制御する。
また、制御回路１４は、図１，２に示すように、内部時計１４０１、およびメモリ１４０２を有する。
内部時計１４０１は、たとえば年情報カウンタ、月情報カウンタ、日情報カウンタ、曜情報カウンタ、時情報を計時する時カウンタ、分情報を計時する分カウンタ、および秒情報を計時する秒カウンタなどを含む。
【００５０】
メモリ１４０２は、たとえば、制御回路１４のワークスペースとして用いられる。たとえば、メモリ１４０２はＲＡＭ（Random access memory）等で構成される。
【００５１】
制御回路１４は、たとえば、内部時計１４０１の計時により毎正時の所定時間前になると、基準信号ＳＲＥＦが高周波増幅回路１１０２に入力するように入力切換信号Ｓ１４１を切換回路１１０１に出力し、基準信号ＳＲＥＦに基づく、たとえば信号ＳＡＧＣのレベルの変動を測定することにより、制御信号ＣＴＬ１４１Ｄの値を演算する。そして、切換信号Ｓ１４１をアンテナＡＴＮ１で受信した放送電波信号が高周波増幅回路１１０２に入力するように制御し、演算した制御信号ＣＴＬ１４１Ｄに基づいて放送電波信号を受信して時報検出を行い、内部時計１４０１の時刻修正を行うように制御する。
【００５２】
制御回路１４は、ＡＭラジオ放送電波を受信する際に、受信タイミング制御を行う。
詳細には、制御回路１４は、受信タイミング制御として、たとえば内部時計１４０１が計時する時刻情報を基に毎正時を含む所定時間、たとえば毎正時の数１０秒前からＡＭラジオ放送電波を受信させる。
一般的に、水晶発振子による発振信号による内部時計１４０１の精度は、月差数１０秒の精度なので、上述したようにラジオ放送電波の受信を開始すれば確実に時報信号を受信することができる。
【００５３】
また、制御回路１４は、初期時に標準電波受信回路１１０８により受信した標準時刻電波信号に基づいて内部時計１４０１による時刻情報を修正し、通常時に切換回路１１０１や周波数変換回路１１０３，…，時報検出回路１１０７により受信した時報信号に基づいて内部時計１４０１の時刻情報を修正する。
詳細には、制御回路１４は、初期時に標準電波（長波）受信回路１１０８が受信した標準時刻電波信号に基づいて、内部時計１４０１が計時する時間情報である年情報、月情報、日情報、曜日情報、時情報、分情報、および秒情報を修正し、内部時計１４０１が計時する時刻情報を基に、後述するように表示時刻の修正を行う。
【００５４】
また、制御回路１４は、標準電波強制受信モード時に、標準電波受信回路１１０８により受信した標準時刻電波信号から標準時刻信号を有効に抽出できた場合に、当該標準時刻信号に基づいて内部時計１４０１の時刻情報を修正し、標準電波受信回路１１０８により受信した標準時刻電波信号から標準時刻信号を有効に抽出できない場合に、切換回路１１０１や周波数変換回路１１０３，…，時報検出回路１１０７により受信した時報信号に基づいて内部時計１４０１が計時する時刻情報を修正する。
【００５５】
また、制御回路１４は、時刻修正時には、内部時計１４０１による時刻情報を基に表示部２０やディスプレイ３０表示時刻を修正する。
【００５６】
以下、たとえば表示部２０として、駆動モータ１２１，１３１と、駆動モータにより駆動される、複数の歯車や指針が取り付けられる指針車などにより構成される輪列とにより構成される、いわゆるアナログ式時計を採用した場合の制御回路１４の機能を簡単に説明する。
【００５７】
たとえば時分車や秒針車などの指針車には透光部と遮光部とが形成されている。また、発光素子１４２と、光検出センサ部１４０との間に、指針車が位置するように配置されている。
制御回路１４は、発光素子１４２から出力された光が、時分針車に設けられた遮光部および透光部により、受光素子１４４に受光される、光のオンオフパターンに基づいて、表示時刻の修正を行う。
【００５８】
また、制御回路１４は、所定の時間、たとえば本実施形態では８秒間の標準時刻電波信号のサンプリング（例えば３２Ｈｚ）を行い、そのサンプリングの結果に基づいて受信状態を判定する。
【００５９】
詳細には、制御回路１４は、たとえば電波受信系１１から入力される信号Ｓ１１０８のサンプリング（例えば３２Ｈｚ）を行い、エッジｅｄを検出し、そのエッジｅｄの有無や数に基づいて受信状態を判定する。
【００６０】
制御回路１４は、その設定された受信周波数で受信された標準電波時刻信号に基づいて、時刻化が可能である場合には、発振回路１３による基本クロックに基づいて内部時計１４０１の各種カウンタのカウント制御を行う。
【００６１】
制御回路１４は、受信状態が基準範囲にない場合には、制御信号ＣＴＬ１を出力せずに、ドライブ信号ＤＲ１をドライブ回路１５に出力して、報知手段としての発光素子１６を発光させてユーザに標準電波信号がほとんど受信できない旨を報知させる。
【００６２】
制御回路１４は、電波受信系１１で受信した標準時刻電波信号に基づいて、内部時計１４０１の各種時刻カウンタで計時されている計時時刻と標準時刻情報とを比較し、誤差が生じている場合には、その誤差に応じて時刻カウンタを修正し、その修正に応じてモータ１３１に制御信号ＣＴＬ２として、修正のためのパルス信号Ｐを入力して早送り駆動等を行い、指針による時刻表示の修正を行う。
【００６３】
ドライブ回路１８のトランジスタＱ２のエミッタは電源電圧Ｖccの供給ラインに接続され、ベースは抵抗素子Ｒ３を介してドライブ信号ＤＲ２の出力ラインに接続されている。
すなわち、発光素子１４２は、制御回路１４からローレベルのドライブ信号ＤＲ２が出力されたとき発光するようにドライブ回路１８に接続されている。
【００６４】
初期時刻情報入力部２１は、たとえばキーボードや操作スイッチなどの操作入力装置などにより構成され、初期時に内部時計１４０１が計時する時刻情報を入力する。
【００６５】
電源制御回路２２は、たとえば内部電池２３や外部電池２４により供給される電源電圧を所定の電圧に変換して、電波修正時計１の各構成要素に供給する。
また、電源制御回路２２は、外部電池２４が電波修正時計１に装着されて電力供給を行っていることを示す信号または外部電池２４が装着されていない状態を示す信号を制御回路１４に出力する。
【００６６】
内部電池２３は、電波修正時計１に常時制御回路１４やメモリ１４０２などの構成要素に電力供給を行う。
外部電池２４は、たとえば出荷時には電波修正時計１の電池ケース２４１に装着されておらず、商品購入時にユーザにより電波修正時計１の電池ケース２４１に装着され、制御回路１４やメモリ１４０２などの構成要素に電力供給を行う。
【００６７】
光検出センサ部１４０は、たとえば発光ダイオードからなる発光素子１４２と、フォトトランジスタからなる受光素子１４４とにより形成されている。
そして、発光素子１４２のアノードは一端がｐｎｐトランジスタＱ２のコレクタに接続されたドライブ回路１８における抵抗素子Ｒ４の他端に接続され、カソードは、接地されると共に、受光素子１４４のエミッタに接続されている。
受光素子１４４のコレクタは、制御回路１４に接続されている。この制御回路１４との接続ラインは、検出信号ＤＴ１の制御回路１４への出力ラインとなっている。
【００６８】
以下に、本実施形態における放送電波受信時の動作原理等について、さらに詳細に説明する。
【００６９】
本実施形態の電波修正時計１は、たとえば予め設定された時報放送局（たとえばＮＨＫ第２）の周波数（７４７ｋＨｚ）に固定して時報を待ち、時報が検出されればそのタイミングで、内部時計１４０１の時刻を修正する。
時報放送局は手動による入力でも良いし、プログラミングされた複数の候補の受信状態を順次確認していくように構成することも可能である。
【００７０】
ところで、制御回路（マイクロコンピュータ）１４からの制御信号ＣＴＬ１４１（Ｄ／Ａデータ）が一定であっても温度が変化すると、局部発振回路１１０４の温度特性によって、発振周波数が変化し、同調周波数がずれて、感度が低下してしまうおそれがある。
そこで、本実施形態においては、基準発振回路１４０３（ここでは、既存のマイクロコンピュータの発振回路を使用するので、新たな回路の追加はない）の信号を切換回路１１０１を制御して高周波増幅回路１１０２等の受信機を構成する各部に入力し、その高調波周波数のＤ／Ａデータに対する同調点を検知する。そして、その結果から、時報放送局に対する発振周波数をえるためのＤ／Ａデータを算出することにより、周波数の安定化を図る。
図７のステップＳＴ１〜ＳＴ４に、その手順フローを示している。
【００７１】
次に、本実施形態における周波数安定化の原理について説明する。
【００７２】
前述したように、本実施形態における高周波増幅回路１１０２等の受信機を構成する各部に入力する基準信号ＳＲＥＦとしては、時計用のマイコンに一般的に（必ず）用いられる発振回路１４０３の発振周波数３２．７６８ｋＨｚの信号を矩形波整形したものを用いている。
【００７３】
矩形波には、その基本周波数ｆ０に対して、高調波成分３ｆ０，５ｆ０、７ｆ０、・・・、（２ｎ＋１）ｆ０（ｎ＝１、２、３、・・）がそれぞれ、１／３、１／５、１／７、・・・、１／（２ｎ＋１）の大きさで含まれている。
したがって、中波ラジオ帯近傍（５３１ｋＨｚ〜１６０２ｋＨｚ）では、４９１．５２ｋＨｚ（ｎ＝７）、５５７．０５６ｋＨｚ（ｎ＝８）、・・・、１５４０．０９６ｋＨｚ（ｎ＝２３）、１６０５．６３２ｋＨｚ（ｎ＝２４）が、含まれている。
【００７４】
本実施形態においては、図２に示すように、上記した受信機にＡＧＣ電圧（ＳＡＧＣ）をマイクロコンピュータである制御回路１４のＡ／Ｄ変換器に入力している。
ＡＧＣ電圧は、同調周波数の搬送波の大きさによって、電圧値が変化する。
また、受信機を構成する検波回路１１０６の検波出力のＤＣ成分がカットされていない場合は、やはり、搬送波に大きさに応じてＤＣレベルが変化することから、この場合は、検波出力を制御回路１４に入力してもよい。
したがって、基準信号ＳＲＥＦをいわゆる受信機に入力しながら、Ｄ／Ａデータを変化させると、図８に示すようになＡＧＣ電圧の変化が現れる。
制御回路１４は、Ｄ／Ａデータ（ＣＴＬ１４１）を変化させながら、それぞれの山のピークのＤ／Ａデータを記憶する。
すなわち、３２．７６８ｋＨｚの高調波周波数に同調するための局部発振回路１１０４の発振周波数を発生させるためのＤ／Ａ値がわかる。
中間周波数を４５５ｋＨｚとすると、局部発振周波数は高調波周波数に４５５ｋＨｚを足した値となる。
すなわち、図９のようなデータをとることができる。
この場合、局部発振周波数特性曲線Ａと高調波に相当する周波数が交わる点のデータが取得できる。
たとえば、図９に示すように、周波数１３３９．７３８ｋＨｚの信号を発生させるためのデータＤ７を取得できる。
【００７５】
ＡＧＣ電圧変化特性のどの山がどの周波数に相当するかは、以下のように知ることができる。
まず、調整によって、図１０に示すように、ｆ１（９４６．５２ｋＨｚ）からｆ２（１０１２．０５６）ｋＨｚの周波数変化に相当するＤ／Ａデータの変化分αに対して、常温において４９１．５２ｋＨｚのＤ／Ａデータのある下位の値Ｄ０とＤ０＋αの中央になるようにしておく。
ｆ１とｆ２の差は６５．５３６ｋＨｚであり、局部発振回路１１０４の部品を十分に温度特性のよいものを選んでおけば、動作保証温度範囲において、その周波数変動を十分にこれ以下に抑えることができる。
したがって、ｆ１によるＡＧＣ電圧の変化の山は、必ずＤ０とＤ０＋αとの間に入る。また、ｆ２がこの範囲中に入ることもない。よって、ｆ１の山を特定することができる。
【００７６】
それ以降の周波数は、ｆ１から何番目の山かをカウントすることによって特定することができる。
したがって、すべての高調波に対する局部発振周波数を発生するためのＤ／Ａデータを知ることができる。
設定した時報局周波数がｆｘで、ｆｘがｎ番目の高調波周波数ｆｎとｎ＋１番目のｆn+1の間にあったとすると、そのＤ／ＡデータＤｘは次のようになる。
【００７７】
（数１）
Ｄｘ＝Ｄｎ＋((ｆｘ−ｆｎ)／(ｆn+1−ｆｎ))×(Ｄn+1−Ｄｎ)
【００７８】
Ｄ／Ａデータと局部発振回路の発振周波数の特性が直線でなくても、山と山の間隔は十分に狭いので、直線としてもほとんど誤差はない。
【００７９】
以上により、簡単な回路で局部発振回路の安定化を図ることができる。
【００８０】
以上、説明したように、制御回路１４が、放送電波受信機に発振回路１４０３による基準信号ＳＲＥＦを入力させて、基準信号ＳＲＥＦの高調波成分の同調点を検出し、その検出結果に基づいて高調波周波数に同調するための制御データ（ＣＴＬ１４１）を求め、基準信号に代えて放送電波信号を放送電波受信機に入力させるとともに、制御データを局部発振回路１１０４に印加して報時信号の検出を行わせるように構成したことから、回路の簡単化、小型化を図れ、消費電力の削減を図れ、ひいてはコスト低減を図ることができる利点がある。
【００８１】
なお、本発明は本実施形態に限られるものではなく、任意好適な種々の変更が可能である。
【００８２】
たとえば、本実施形態では、表示部２０として指針によるアナログ式の時刻表示を行ったがこの形態に限られるものではない。たとえば液晶表示装置等のデジタル式の時刻表示を行う表示部３０を設けてもよい。
【００８３】
また、時報検出回路１１０７内のフィルタ１１０７１の機能を、たとえば制御回路１４の信号処理により実現してもよい。この場合、たとえば、制御回路１４は、放送信号の音声信号における時報信号に含まれる所望の単一周波数を検出する際に、音声信号の時系列サンプリングデータのうち、所望する周波数の２倍の近傍周波数で現れるデータに交互に逆符号の係数をかけて積算し、当該積算の変化をもって所望周波数成分の有無を判断して、時報信号ｄを特定する処理を行う。
【００８４】
また、時報信号を含む放送電波を受信して時刻修正を行う設定時刻は、上述した形態に限られるものではない。
また、電波受信系１１が受信する放送局は、上述した形態に限られるものではない。
【図面の簡単な説明】
【００８５】
【図１】本発明の一実施形態に係る電波修正時計のブロック図である。
【図２】図１に示した電波修正時計の電波受信系のブロック図である。
【図３】一般的なＡＭラジオ放送電波に毎正時付近に含まれる時報信号の一具体例を示す図である。
【図４】図２に示した電波修正時計１の時報検出回路１１０７の一実施形態を示す機能ブロック図である。
【図５】本発明に係る制御回路における電波受信状態を説明するための図である。
【図６】標準時刻電波信号の時刻コードの一例を示している。（ａ）は毎時１５，４５分以外のフォーマット、（ｂ）は毎時１５分，４５分のフォーマットを示す。
【図７】本実施形態の放送電波による時刻修正動作を説明するためのフローチャートである。
【図８】基準信号入力時のＡＧＣ電圧の変化を示す図である。
【図９】局部発振回路周波数とＤ／Ａデータとの関係を示す図である。
【図１０】高調波周波数特定のための調整法を示す図である。
【符号の説明】
【００８６】
１…電波修正時計、１１…電波受信系、１２…スイッチ群、１３…発振回路、１４…制御回路、１５…ドライブ回路、１６…発光素子、１７…バッファ回路、１８…ドライブ回路、２０…表示部、４０…放送電波受信機、１２１…秒針用モータ（第一駆動源）、１３１…時分針用モータ（第２駆動源）、１４０…光検出センサ、１４２…発光素子、１４４…受光素子、１１０１…切換回路、１１０２・・・高周波増幅回路、１１０３…周波数変換回路、１１０４…局部発振回路、１１０５…中間周波増幅回路、１１０６…検波回路、１１０７…時報検出回路、１１０８…標準電波（長波）受信回路、１１０９・・・Ｄ／Ａ変換回路、１４０１…内部時計、１４０２…メモリ。
【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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