(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
時刻データを含む異なる周波数からなる複数種の長波標準電波を受信するストレート方式の長波標準電波受信機であって、
コアに巻装された複数のコイルを切り換えることにより、前記長波標準電波の周波数に対応してインダクタンスを変化可能なアンテナと、
このアンテナにより受信される前記長波標準電波を濾波する水晶フィルタに並列接続され、前記長波標準電波の周波数に対応した発振周波数で発振する複数の発振手段と
を備えることを特徴とする長波標準電波受信機。
【請求項２】
前記複数の発振手段を選択的に切り換える発振切換手段をさらに有することを特徴とする請求項１記載の長波標準電波受信機。
【請求項３】
前記複数のコイルを切り換えるコイル切換手段と、
このコイル切換手段により切り換えられた状態において前記長波標準電波の受信を成功したか否かを判断する判断手段と、
この判断手段の判断結果に応じて前記コイル切換手段を制御する制御手段と
を更に備えることを特徴とする請求項１記載の長波標準電波受信機。
【請求項４】
前記制御手段は、前記判断手段により前記長波標準電波の受信を成功したと判断された場合、当該長波標準電波に含まれている時刻データに基づき、計時している自機の時刻を修正することを特徴とする請求項３記載の長波標準電波受信機。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電波局から送出される時刻データ（タイムコード）を含む長波標準電波を受信するための長波標準電波受信機に関する。
【０００２】
【従来の技術】
現在各国（例えば、ドイツ、イギリス、アメリカ、日本等）においては、所定の場所に設けられた電波局から時刻データすなわちタイムコード入り長波標準電波が送出されており、我が国では長波標準電波送信所から、タイムコードを含む４０ＫＨｚの長波標準電波が送出されている。さらに我が国における２局目の長波標準電波送信所も建設中であり、この２局目の電波送信所において６０ＫＨｚの長波標準電波が用いられることが予定されている。したがって、長波標準電波を受信してタイムコードに基づき時刻を自動修正する電波時計においては、２種の周波数の長波標準電波を受信できることが不可欠となることから、受信装置としてスーパヘテロダイン(superheterodyne;SH)方式を採用することが一般的に予定されている。
【０００３】
このスーパヘテロダイン方式を採用するマルチ長波標準電波受信機は、図７に示すように、アンテナ５１、電波受信回路５２、制御回路（ＣＰＵ等）５３、ＶＣＯ(voltage controlled oscillator)／ＰＬＬ(phase-locked loop)回路５４、基準発振器５５、操作釦５６、表示デバイス５７、及び電源５８で構成されている。電波受信回路５２は、図８に示すように、ＡＧＣ（automatic gain control）アンプ５２１、ミキサ５２２、水晶振動子５２７が接続された水晶フィルタ５３２、検波／整流回路５２４、波形成形回路５２４、及びＡＧＣ電圧生成回路５２６で構成されている。ＶＣＯ／ＰＬＬ回路５４は、ＶＣＯ５４１とＶＣＯ制御回路５４２とを備えている。また、前記アンテナ５１は、図９に示すようにコア５１１、コイルボビン５１２、各々容量の異なるコンデンサＡ，Ｂ、及びこれらコンデンサＡ，Ｂを切り換える選局スイッチ５２３で構成されている。
【０００４】
かかる構成において、選局スイッチ５２３によりコンデンサＡ，Ｂを選択的に切り換えるとともに、制御回路５３からＶＣＯ／ＰＬＬ回路５４に受信周波数に応じたデジタル値をセットし、これにより局部発信（ＶＣＯ５４１）の周波数を変化させる。つまり、局部発信（ＶＣＯ５４１）の周波数を変化させることにより、異なる周波数（４０ＫＨｚ、６０ＫＨｚ）で２カ所の長波標準電波送信所から送信されるタイムコード入り長波標準電波の受信を可能とするのである。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、かかるマルチ長波標準電波受信機にあっては、前述のようにスーパヘテロダイン方式を採用してＶＣＯ／ＰＬＬ回路５４を用いることから、ＶＣＯ５４１の周波数は離散的である。したがって、複数種の周波数の搬送波をフィルタの最適な周波数に変換することが困難であり、不可避的に受信感度の低下が生じてしまう。
【０００６】
また、ＶＣＯ／ＰＬＬ回路５４が必要となることによって、回路規模が大きくなってしまう不利が生ずるとともに、アンテナ５１の同調をコンデンサＡ，Ｂで切り換えるので、コンデンサが複数必要となり、実装面積が大きくなってしまう不利も生ずる。
【０００７】
本発明は、このような従来の課題に鑑みてなされたものであり、実装面積が小さくかつ小さな回路規模であり、しかも優れた受信感度を確保することのできる長波標準電波受信機を提供することを目的とするものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決するために請求項１記載の発明にあっては、時刻データを含む異なる周波数からなる複数種の長波標準電波を受信するストレート方式の長波標準電波受信機であって、コアに巻装された複数のコイルを切り換えることにより、前記長波標準電波の周波数に対応してインダクタンスを変化可能なアンテナと、このアンテナにより受信される前記長波標準電波を濾波する水晶フィルタに並列接続され、前記長波標準電波の周波数に対応した発振周波数で発振する複数の発振手段とを備える。
【０００９】
すなわち、本発明にかかる長波標準電波受信機は、ストレート(straight)方式つまり高周波同調(tuned radio frequency;TRF)受信機であって、アンテナはコアに巻装された複数のコイルを切り換えることにより、長波標準電波の周波数に対応してインダクタンスを変化させる。したがって、従来のスーパヘテロダイン方式のマルチ長波標準電波受信機のように、アンテナの同調をコンデンサので切り換えで行わないことから、コンデンサが複数必要となることがなく、実装面積を小さくすることができる。また、水晶フィルタとこれに並列接続された複数の発振手段とで構成されることから、ＶＣＯ／ＰＬＬ回路を用いる必要もない。よって、回路規模を小さくすることができるとともに、ＶＣＯの周波数が離散的であることに起因して、受信感度が低下してしまうことがなく、優れた受信感度を確保することができる。
【００１０】
また、請求項２記載の発明にあっては、前記複数の発振手段を選択的に切り換える発振切換手段をさらに有する。したがって、水晶フィルタには選択的に切り換えられた発振手段からの周波数でクロックが入力される。
【００１１】
また、請求項３記載の発明にあっては、前記複数のコイルを切り換えるコイル切換手段と、このコイル切換手段により切り換えられた状態において前記長波標準電波の受信を成功したか否かを判断する判断手段と、この判断手段の判断結果に応じて前記コイル切換手段を制御する制御手段とを更に備える。したがって、複数の長波標準電波送信所から送信されるいずれかの長波標準電波を、受信状況に左右されることなく確実に受信することができる。
【００１２】
また、請求項４記載の発明にあっては、前記制御手段は、前記判断手段により前記長波標準電波の受信を成功したと判断された場合、当該長波標準電波に含まれている時刻データに基づき、計時している自機の時刻を修正する。したがって、いずれかの長波標準電波送信所から送信される長波標準電波の受信に成功すると、自動的な時刻修正がなされる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施の形態を図に従って説明する。
図１は、本発明の第１の実施の形態にかかる長波標準電波受信機の全体構成を示すブロック図である。この長波標準電波受信機は、ストレート方式つまり高周波同調受信機であって、アンテナ１、電波受信回路２、制御回路３、電源４、表示デバイス５、及び操作釦６を具備している。制御回路３は、ＣＰＵ、プログラム等が格納されたＲＯＭ、ワーク用等に使用されるＲＡＭ等で構成されており、電源４は電波受信回路２及び制御回路３に必要な電力を供給する電池からなる。表示デバイス５は、ＬＣＤ及びこれを駆動するドライバで構成され制御回路３により表示動作を制御される。操作釦６は複数のキー及びスイッチで構成され、これらキー及びスイッチの操作情報は制御回路３に入力される。
【００１４】
前記電波受信回路２は、図２に示すように、ＡＧＣアンプ２１、水晶フィルタ２２、検波／整流回路２３、波形成形回路２４、ＡＧＣ電圧生成回路２５を有している。ＡＧＣアンプ２１には、アンテナ１からの信号が入力されるとともに、ＡＧＣ電圧生成回路２５からの電圧が印加される。水晶フィルタ２２には、異なる発振周波数で発振する第１水晶振動子２６と第２水晶振動子２７とが並列接続されている。検波／整流回路２３は、水晶フィルタ２２を濾波した所定周波数の信号を検波復調するものであり、波形成形回路２４は、検波／整流回路２３からの出力信号の波形を成形して制御回路３に送出するものである。
【００１５】
前記アンテナ１は、図３に示すように、コア１１に巻装された第１コイルボビン１２と第２コイルボビン１３とを有している。第１コイルボビン１２は一端が前記ＡＧＣアンプ２１に接続されているとともに、他端が手動操作可能な選局スイッチ１４の固定接点Ａに接続されている。また、第２コイルボビン１３は、一端が選局スイッチ１４の固定接点Ａに接続されているともに、他端が選局スイッチ１４の固定接点Ｂに接続されている。さらに選局スイッチ１４の可動接点側と第１コイルボビン１２の一端間には、コンデンサ１５が接続されている。
【００１６】
なお、この実施の形態における長波標準電波受信機は、我が国の所定箇所に各々配置され送信周波数周波数４０ＫＨｚでタイムコード入り長波標準電波を送信する第１の長波標準電波送信所と、送信周波数周波数６０ＫＨｚでタイムコード入り長波標準電波を送信する第２の長波標準電波送信所からの長波標準電波を受信するものである。それ故アンテナ１は、図３に示したように、選局スイッチ１４の可動接点を固定接点Ａに接触させて第１コイルボビン１２のみを起動させた場合には、受信周波数４０ＫＨｚに対応するインダクタンスとなり、固定接点Ｂに接触させて第１及び第２コイルボビン１３、１３を起動させた場合には、受信周波数６０ＫＨｚに対応するインダクタンスとなるように、第１及び第２コイルボビン１３、１３の巻き数が設定されている。また、第１及び第２水晶振動子２６、２７はいずれか一方が４０ＫＨｚに対応する発振周波数であり、他方が６０ＫＨｚに対応する発振周波数である。
【００１７】
以上の構成にかかる本実施の形態において、図３に示したように、選局スイッチ１４の可動接点を手動操作により固定接点Ａに接触させた状態では、第１コイルボビン１２のみが能動状体となり、第１の長波標準電波送信所からのタイムコード入り長波標準電波を受信する。この受信された長波標準電波は、ＡＧＣアンプ２１を介して水晶フィルタ２２で濾波され、検波／整流回路２３、波形成形回路２４を介することにより、タイムコードが制御回路３に入力される。また、選局スイッチ１４の可動接点を手動操作により固定接点Ｂに接触させた状態では、第１及び第２コイルボビン１３、１３が能動状体となり、第２の長波標準電波送信所からのタイムコード入り長波標準電波を受信する。この受信された長波標準電波は、前述と同様に、ＡＧＣアンプ２１２を介して水晶フィルタ２２で濾波され、検波／整流回路２３、波形成形回路２４を介することにより、タイムコードが制御回路３に入力されることとなる。
【００１８】
図４は、本発明の第２の実施の形態にかかる長波標準電波受信機のアンテナ１を示すものである。この実施の形態において、選局スイッチ１４の可動接点は、制御回路３からの制御信号Ｃによって、固定接点Ａ，Ｂに切り換えられるように構成されている。
【００１９】
かかる実施の形態において、成形回路２４は内部のＲＯＭに記憶されているプログラムに基づき、図５に示すフローチャートに従って処理を実行する。すなわち、制御信号Ｃにより先ず選局スイッチ１４の可動接点を固定接点Ａに接触させて、第一局（第１の長波標準電波送信所）を選局し（ステップＳ１）、受信を開始する（ステップＳ２）。次に、タイムコードの受信を成功したか否かを判断し（ステップＳ３）、第一局からのタイムコードの受信に成功したならば、受信したタイムコードに基づき、当該長波標準電波受信機が制御回路３で計時しつつＲＡＭに記憶している時刻を修正する（ステップＳ７）。
【００２０】
また、ステップＳ３での判断の結果、タイムコードの受信に失敗した場合には、制御信号Ｃにより選局スイッチ１４の可動接点を固定接点Ｂに接触させて、第二局（第２の長波標準電波送信所）を選局し（ステップＳ４）、受信を開始する（ステップＳ５）。次に、タイムコードの受信を成功したか否かを判断し（ステップＳ６）、第二局からのタイムコードの受信に成功したならば、受信したタイムコードに基づき、当該長波標準電波受信機が制御回路３で計時しつつＲＡＭに記憶している時刻を修正する（ステップＳ７）。したがって、この実施の形態によれば、第一局又は第二局のいずれか一方の受信状態さえよければ、受信したタイムコードに基づく自機の時刻修正が可能となる。
【００２１】
図６は、本発明の第３の実施の形態にかかる長波標準電波受信機の電波受信回路２を示すものである。この実施の形態においては、第１水晶振動子２６と第２水晶振動子２７とが発振選択スイッチ２８により切り換えられて、選択的に水晶フィルタ２２に接続されるように構成されている。したがって、この実施の形態によれば、第１及び第２の水晶発振子２６、２７にいずれかの信号のみが水晶フィルタ２２に与えられることとなる。よって、この発振選択スイッチ２８と前記アンテナ１に設けられた選局スイッチ１４とを対応さえて切り換え動作させることにより、受信感度をより高めることができる。
【００２２】
【発明の効果】
【００２３】
以上説明したように本発明にかかる長波標準電波受信機は、ストレート方式であって、アンテナはコアに巻装された複数のコイルを切り換えることにより、長波標準電波の周波数に対応してインダクタンスを変化させることから、従来のスーパヘテロダイン方式のマルチ長波標準電波受信機のように、コンデンサが複数必要となることがなく、実装面積を小さくすることができる。また、水晶フィルタとこれに並列接続された複数の発振手段とで構成されることから、ＶＣＯ／ＰＬＬ回路を用いる必要もなく、回路規模を小さくすることができるとともに、優れた受信感度を確保することができる。
【００２４】
また、複数のコイルを切り換えて長波標準電波の受信を成功したか否かを判断し、この判断結果に応じてコイル切換手段を制御するようにしたことから、複数の長波標準電波送信所から送信されるいずれかの長波標準電波を、受信状況に左右されることなく確実に受信することができる。
【００２５】
また、長波標準電波の受信を成功したと判断された場合、当該長波標準電波に含まれている時刻データに基づき、計時している自機の時刻を修正するようにしてことから、時刻の自動修正を確実に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態の全体構成を示すブロック図である。
【図２】同実施の形態の電波受信回路の構成を示すブロック図である。
【図３】同実施の形態のアンテナの構成を示す回路図である。
【図４】本発明の第２の実施の形態におけるアンテナの構成を示す回路図である。
【図５】同実施の形態における標準電波受信手順を示すフローチャートである。
【図６】本発明の第３の実施の形態における電波受信回路の構成を示すブロック図である。
【図７】従来のスーパヘテロダイン方式を採用するマルチ長波標準電波受信機を示すブロック図である。
【図８】同マルチ長波標準電波受信機の電波受信回路を示すブロック図である。
【図９】同マルチ長波標準電波受信機のアンテナの構成を示す回路図である。
【符号の説明】
１    アンテナ
２    電波受信回路
３    制御回路
４    電源
５    表示デバイス
６    操作釦
１１    コア
１２    第１コイルボビン
１３    第２コイルボビン
１４    選局スイッチ
２１    ＡＧＣアンプ
２２    水晶フィルタ
２６    第１水晶振動子
２７    第２水晶振動子
２８    発振選択スイッチ
【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】
0003937771.tif 000008
【図８】
0003937771.tif 000009
【図９】
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