(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
データ信号を発生するデータ送信手段と、
コイルを用いて前記データ送信手段からのデータ信号を受信する受信データ受信手段を有する電子時計より構成される電子時計のデータ受信システムにおいて、
前記電子時計はタイミング信号を発生するタイミング信号発生手段を有し、
さらに前記データ送信手段は前記コイルより出力されるタイミング信号を受信するタイミング信号受信手段を設け、
前記データ送信手段は受信したタイミング信号に同期してデータ信号を送信し、
前記データ受信手段は、データ受信時に、前記コイルの少なくとも一端をハイインピーダンス状態にすることでデータ受信を実施するとともに、
データ受信時にハイインピーダンス状態にする時間が、前記データ信号の受信レートよりも短く設定されていることを特徴とする電子時計のデータ送受信システム。
【請求項２】
前記データ送信手段から発生するデータ信号は振幅変調された交流磁気信号として送信される
ことを特徴とする請求項１記載の電子時計のデータ送受信システム。
【請求項３】
前記データ送信手段から発生するデータ信号は位相変調された交流磁気信号として送信される
ことを特徴とする請求項１記載の電子時計のデータ送受信システム。
【請求項４】
前記データ受信手段は、第一の受信タイミングにおいては、
前記交流磁気信号の予め定められた第１の位相位置と
前記交流磁気信号の予め定められた第２の位相位置との双方で受信動作を行う
ことを特徴とする請求項２ないし３に記載の電子時計のデータ送受信システム。
【請求項５】
前記第１の位相位置が０〜１８０°であり、
前記第２の位相位置が１８０〜３６０°である
ことを特徴とする請求項４に記載の電子時計のデータ送受信システム。
【請求項６】
前記データ受信手段は、前記第一の受信タイミングにおいては、
前記交流磁気信号の位相が９０度のタイミングと２７０度のタイミングで受信動作を行なう
ことを特徴とする請求項５に記載の電子時計のデータ送受信システム。
【請求項７】
前記第一の受信タイミングにおいて、
前記第１ないし第2のうちのいずれか一つの位相位置においてデータの受信が確認された場合には、同じ位相位置においてのみ以降のデータ受信を行なわせ、
他の位相位置における受信動作は行なわないように構成されている
ことを特徴とする請求項４ないし６のいずれか１つに記載の電子時計のデータ送受信システム。
【請求項８】
前記データ受信手段は、前記第一の受信タイミングで、
前記交流磁気信号の位相が９０度のタイミングに前記データ送信手段からの送信データを検出すると、第二以降の検出タイミングでは位相が９０度のタイミングのみ検出動作を行ない、
反対に位相が２７０度のタイミングに前記データ送信手段からの送信データを検出すると、
第二以降の検出タイミングでは位相が２７０度のタイミングのみ検出動作を行なう
ことを特徴とする請求項７記載の電子時計のデータ送受信システム。
【請求項９】
前記データ受信手段は、
前記第一のデータ受信タイミングに前記データ送信手段からのデータ出力がないことが確認されると、以降のデータ受信を中止する
ことを特徴とする請求項４ないし８のいずれか１つに記載の電子時計のデータ送受信システム。
【請求項１０】
前記データ送信手段のデータ送信の周波数は３２７６８Ｈｚの整数分の１の値である
ことを特徴とする請求項１ないし９のいずれか１つに記載の電子時計のデータ送受信システム。
【請求項１１】
前記データ送信手段が発生するデータ信号のデータ送信周波数は前記磁気信号と同一周波数であることを特徴とする請求項１ないし１０のいずれか１つに記載の電子時計のデータ送受信システム。
【請求項１２】
データ信号を発生するデータ送信手段と、
電子時計のコイルを用いて前記データ送信手段からのデータ信号を受信する受信データ受信手段を有する電子時計より構成される電子時計のデータ送受信システムにおいて、
前記電子時計はタイミング信号を発生するタイミング信号発生手段を有し、
さらに前記データ送信手段は前記コイルより出力されるタイミング信号を受信するタイミング信号受信手段を設け、
前記データ送信手段は受信したタイミング信号に同期してデータ信号を送信し、
かつタイミング信号受信用の受信コイルとデータ送信用の送信コイルを有する
ことを特徴とする電子時計のデータ送受信システム。
【請求項１３】
前記送信コイルと前記受信コイルは環状の形態を取ると共に、その中心が同軸上に配される
ことを特徴とする請求項１２記載の電子時計のデータ送受信システム。
【請求項１４】
前記送信コイルは前記受信コイルに比較してリアクタンスが低い
ことを特徴とする請求項１２記載の電子時計のデータ送受信システム。
【請求項１５】
前記データ送信手段が前記タイミング信号を受信可能な距離が、前記データ受信手段が前記送信データを受信可能な距離に比べ短い
ことを特徴とする請求項１２記載の電子時計のデータ送受信システム。
【請求項１６】
前記受信手段は間欠的に発生する前記タイミング信号を少なくとも２回以上受信するとデータ送信動作を開始することを特徴とする請求項１２記載の電子時計のデータ送受信システム。
【請求項１７】
前記データ出力手段が送信するデータ信号の信号レベルは前記タイミング信号受信手段が受信した信号強度に応じて調整される
ことを特徴とする請求項１２記載の電子時計のデータ送受信システム。
【請求項１８】
前記電子時計は、表示手段駆動用ステップモータを有し、
前記コイルは、該ステップモータのコイルである
ことを特徴とする請求項１ないし１７のいずれか１つに記載の電子時計のデータ送受信システム。
【請求項１９】
データに基づき振幅変調もしくは位相変調された交流磁気信号であるデータ信号を受信する電子時計であって、
タイミング信号を発生するタイミング信号発生手段と、
表示手段駆動用ステップモータと、該ステップモータを駆動するモータドライバーと、
前記ステップモータのコイルを用いて前記データ信号を受信するデータ受信手段を有し、前記データ受信手段は、データ受信時に、前記モータドライバーの少なくとも一端をハイインピーダンス状態にすることでデータ受信を実施するとともに、
データ受信時にハイインピーダンス状態にする時間が、前記データ信号の受信レートよりも短く設定されていることを特徴とする電子時計。
【請求項２０】
前記データ受信手段は、第一の受信タイミングにおいては、
前記交流磁気信号の予め定められた第１の位相位置と
前記交流磁気信号の予め定められた第２の位相位置との双方で受信動作を行う
ことを特徴とする請求項１９に記載の電子時計。
【請求項２１】
前記第１の位相位置が０〜１８０°であり、
前記第２の位相位置が１８０〜３６０°であることを特徴とする請求項２０に記載の電子時計。
【請求項２２】
前記データ受信手段は、前記第一の受信タイミングにおいては、
前記交流磁気信号の位相が９０度のタイミングと２７０度のタイミングで受信動作を行なう
ことを特徴とする請求項２１に記載の電子時計。
【請求項２３】
前記第一の受信タイミングにおいて、
前記第１ないし第２のうちのいずれか一つの位相位置においてデータの受信が確認された場合には、同じ位相位置においてのみ以降のデータ受信を行なわせ、
他の位相位置における受信動作は行なわないように構成されている
ことを特徴とする請求項２０ないし２２のいずれか１つに記載の電子時計。
【請求項２４】
前記データ受信手段は、前記第一の受信タイミングで、
前記交流磁気信号の位相が９０度のタイミングに前記データ送信手段からの送信データを検出すると、第二以降の検出タイミングでは位相が９０度のタイミングのみ検出動作を行ない、
反対に位相が２７０度のタイミングに前記データ送信手段からの送信データを検出すると、
第二以降の検出タイミングでは位相が２７０度のタイミングのみ検出動作を行なう
ことを特徴とする請求項２３記載の電子時計。
【請求項２５】
前記データ受信手段は、
前記第一のデータ受信タイミングに前記データ信号の受信が確認できない場合、以降のデータ受信を中止することを特徴とする請求項２０ないし２４のいずれか１つに記載の電子時計。
【請求項２６】
請求項１９ないし２５のいずれかに記載の電子時計と、
データに基づき振幅変調もしくは位相変調された交流磁気信号であるデータ信号を発生するデータ送信手段より構成される電子時計のデータ送受信システムであって、
前記データ送信手段は前記コイルより出力される前記タイミング信号を受信するタイミング信号受信手段を有し、受信した前記タイミング信号に同期して前記データ信号を送信する
ことを特徴とする電子時計のデータ送受信システム。
【請求項２７】
前記データ送信手段のデータ送信の周波数は３２７６８Ｈｚの整数分の１の値であることを特徴とする請求項２６に記載の電子時計のデータ送受信システム。
【請求項２８】
前記データ送信手段が発生するデータ信号のデータ送信周波数は前記磁気信号と同一周波数であることを特徴とする請求項２６に記載の電子時計のデータ送受信システム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、外部の機器との間で相互にデータ通信を行なう指針式時計に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年の時計は多機能化が進み、時計内部のＩＣにさまざまなデータを有するシステムが多く見られるようになってきている。たとえばセンサーを有する時計においては、製造時におけるセンサーの感度やオフセットを調整するための設定データや、実際に時計を使用している段階では、センサー動作で得られたさまざまな測定データを時計内部に保持しておきユーザーが必要に応じてその測定データを表示させるなどがある。
【０００３】
また、センサーなどの付加機能を持たない時計においても、時計完成時に時計に内蔵された基準信号源の周波数調整がほとんどの場合必要となる。
【０００４】
たとえ周波数調整時の設定データをＩＣに内蔵されたメモリ素子に保持するシステムを持つ時計においては、周波数調整はＩＣと水晶振動子が搭載された回路基板状態、またはムーブメントの状態で行われ、これらの場合回路基板に対して電気的に接点を持つ書き込みシステム等を用いてデータをＩＣに設定する場合が多く見られる。
【０００５】
一方、より高精度な周波数調整を行ないたい場合は上記に示す方法では問題が発生する。すなわち時計のケースに回路基板やムーブメントを組み込んだ場合、浮遊容量等の影響により基準信号源の発振周波数がシフトしてしまったり、ケースに組み込むことで、水晶振動子やＩＣに応力が加わり、やはり周波数が変化してしまう場合がある。
【０００６】
この様な場合、理想的には時計ケースにムーブメントを組み込んで、裏蓋を完全に閉めた後で周波数調整を行なうことが理想である。しかし、時計ケースにムーブメントが組み込まれた状態で電気的な接点を持つことは防水機能を損なうことや、耐ノイズ性の低下、デザインなど多くの制約を受ける。
【０００７】
従ってＩＣに対する周波数調整データの書き込みをケースに組み込まれた状態で行なうためには、回路基板上のＩＣに対して非接触でデータを転送することが必要となってくる。
【０００８】
またセンサーを搭載した時計において、測定データを外部機器に転送したい場合も、通常は有接点で行われるが、このことは先述の通り時計としてさまざまな弊害が発生する。
【０００９】
これらの問題に対して本出願人が、ＷＯ９４／１６３６６号公報において既に開示した手法は、指針式の時計のモーターコイルを利用し、時計に対して外部機器との間で電磁的にデータの転送を行なうことであり、時計側からのタイミング信号に基づいてデータの転送を行なうことで時計の運針には何ら影響を及ぼさない。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
従来例によれば、通常の時計の運針に何ら影響を与えず時計外部からデータ等を入力することができる。しかしながら時計がステップ運針する間隙に外部から磁界を与えてデータを入力する場合、必要以上に強い磁界を与えた場合、少なからず運針に影響を与えるばかりか、場合によっては外部から与えられた磁界によって指針駆動用のモータが回転させられてしまうことも考えられる。
【００１１】
また指針式時計側の感度を高め、外部からの磁界が弱い状態でもデータ等が受信可能なように回路を構成した場合、時計を通常携帯している際に、外界からの磁気ノイズで誤動作を起こしてしまう場合ことも考えられる。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
以上説明した従来の技術にかかる問題を解決するために本発明では、データ信号を発生するデータ送信手段と、
コイルを用いて前記データ送信手段からのデータ信号を受信する受信データ受信手段を有する電子時計より構成される電子時計のデータ受信システムにおいて、
前記電子時計はタイミング信号を発生するタイミング信号発生手段を有し、
さらに前記データ送信手段は前記コイルより出力されるタイミング信号を受信するタイミング信号受信手段を設け、
前記データ送信手段は受信したタイミング信号に同期してデータ信号を送信し、
前記データ受信手段は、データ受信時に、前記コイルの少なくとも一端をハイインピーダンス状態にすることでデータ受信を実施するとともに、
データ受信時にハイインピーダンス状態にする時間が、前記データ信号の受信レートよりも短く設定されていることを特徴とする。
また、本願発明は、
データ信号を発生するデータ送信手段と、
電子時計のコイルを用いて前記データ送信手段からのデータ信号を受信する受信データ受信手段を有する電子時計より構成される電子時計のデータ送受信システムにおいて、
前記電子時計はタイミング信号を発生するタイミング信号発生手段を有し、
さらに前記データ送信手段は前記コイルより出力されるタイミング信号を受信するタイミング信号受信手段を設け、
前記データ送信手段は受信したタイミング信号に同期してデータ信号を送信し、
かつタイミング信号受信用の受信コイルとデータ送信用の送信コイルを有する
ことを特徴とする。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施例を図を持って説明する。図１は本発明の全体構成を示すブロック図であり、１はデータ受信のための回路を備えた電子回路１１とモータ駆動コイル１２を備えた指針式時計、２は送受信コイル２２と送受信回路２１を備えたデータ送信手段である。ここで指針式時計１は本来駆動輪列、指針等が構成要素として含まれるが本実施例についてこれら要素は直接関与しないので図、及び説明を省略する。
【００１４】
また図２は指針式時計１の回路構成を詳細に示したブロック図であり、さらに図３はデータ送信手段２の回路構成詳細に示したブロック図である。さらに図１０、図１１、図１２は本実施例の動作を示すタイムチャート図である。
【００１５】
図２において１０１は発振回路Ａ、１０２は前記発振回路の発振信号ＯＳＣ１を本システムで必要な周波数に分周する分周回路Ａ、１０３は前記指針式時計のモータを駆動するための駆動信号（以下ＳＰと称する）を発生するための波形整形回路、１０４はＳＰを前記モータ駆動コイル１２に出力するためのモータドライバ、１０５はデータの受信時に各種タイミングの制御を行なうタイミング制御回路、１０６はデータ受信回路、１０８はＯＲ回路、１０９、１１０はＡＮＤ回路である。
【００１６】
図３において、２０１は発振回路Ｂ、２０２は分周回路Ｂ、２０３はバンドパスフィルタ、２０４は制御回路、２０５はマスク回路、２０６は位相反転回路、２０７は送信データ作成回路、２０８は受信回路、２０９は送信ドライバ回路、２１０はスイッチ、２１１はＤ−ＦＦである。
【００１７】
指針式時計１は通常状態においては指針駆動のためにモータ駆動コイル１２に対して駆動パルスＳＰを一定周期で出力する。この信号ＳＰは図２において、発振回路Ａ１０１で作成された基準信号ＯＳＣ１を分周回路Ａ１０２で所望の周波数まで分周しさらに波形整形回路ＡにおいてＳＰを作成する。
【００１８】
図６はモータドライバ１０４の構成を示す回路図である。図６において１０４１はＴ−ＦＦ、１０４２、１０４３はＡＮＤ回路、１０４４はモータバッファ。１０４５は信号ＳＴＢが”Ｈ”のとき、出力がハイインピーダンス状態となるモータバッファである。
【００１９】
Ｔ−ＦＦはＳＰの立ち下がりに同期して出力が反転する。結果としてＳＰはＡＮＤ回路１０４２、及びＡＮＤ回路１０４３から交互に出力され、結果としてＳＰはＯ１、及びＯ２に交互に出力される。その結果モータが回転し、指針が駆動する。本実施例では従来例と同様に駆動信号ＳＰがタイミング信号として用いられる。従ってタイミング信号発生手段として波形整形回路１０３が機能していることになる。
【００２０】
指針式時計１に対してデータ送信手段２よりデータ転送する場合、モータ駆動コイル１２と送受信コイル２２を接近させた状態で、スイッチ２１０をオンするとＤ−ＦＦ２１１のＱＢ出力である信号Ｅは”Ｈ”となり制御回路２０４が能動状態となる。
【００２１】
この状態でモータ駆動信号ＳＰが出力されモータ駆動コイル１２に電流が流れるとモータ駆動コイル１２よりタイミング信号ＴＸが磁気信号として出力される。このタイミング信号ＴＸは送受信コイル２２によって受信され、受信回路２０８に送られる。受信回路２０８ではタイミング信号ＴＸを受信するとトリガー信号ＴＧを出力する。
【００２２】
制御回路２０４は能動状態においてトリガ信号ＴＧを受信するとリセット信号Ｒｓｔを”Ｌ”とする。この結果、分周回路Ｂ２０２のリセットが解除され、分周回路Ｂ２０２は発振回路Ｂ２０１の出力する発振信号の分周動作を行なう。
【００２３】
ここで分周回路Ｂ２０２から出力される方形波Ｆｄｉｖの周波数をｆＨｚとする。バンドパスフィルタ２０３の通過周波数を方形波Ｆｄｉｖと同一周波数であるｆＨｚとなるよう構成するとバンドパスフィルタ２０３からはサイン波形であるＦｓｉｎが出力される。
【００２４】
送信データ作成回路２０７は図４に示す構成となっている。図４において２０７１はシフトレジスタ、２０７２は８ｂｉｔの送信データ設定用のスイッチ群、２０７３はＡＮＤ回路である。信号Ｒｓｔが”Ｈ”の状態でシフトレジスタ２０７１はスイッチ群２０７２の設定データがプリセットされる。
【００２５】
制御回路２０４はトリガ信号ＴＧを受けてから一定時間が経過したＴ１のタイミングからＴ２のタイミングまで送信タイミング信号ＤＥに”Ｈ”信号を出力する。ここでＴ１からＴ２までの時間間隔は信号Ｆｄｉｖの８周期分とする。
【００２６】
送信タイミング信号ＤＥが”Ｈ”になると方形波Ｆｄｉｖがシフトレジスタ２０７１にクロックとして入力される。シフトレジスタ２０７１は方形波Ｆｄｉｖの負エッジに同期して先にプリセットされた送信データをデータ信号ＳＭＤとして出力する。
【００２７】
位相反転回路２０６は図５に示す如くの回路構成となっている。図５において２０６１はオペアンプ、２０６２はデータ信号ＳＭＤが”Ｈ”でオン、”Ｌ”でオフするスイッチ、２０６３から２０６５は同抵抗値Ｒの抵抗である。
【００２８】
図５の回路はスイッチ２０６２がオン状態ではボルテージフォロワ、オフ状態ではインバータとして動作する。したがってデータ信号ＳＭＤが”Ｈ”の状態では位相反転回路２０６に入力されたＦｓｉｎは同位相で、データ信号ＳＭＤが”Ｌ”の状態では位相反転回路２０６に入力されたＦｓｉｎは逆位相でそれぞれＦｓｉｎ’として出力される。すなわちＦｓｉｎは位相反転回路２０６でデータ信号ＳＭＤに従って１８０度の位相変調されＦｓｉｎ’となる。
【００２９】
マスク回路２０５では送信タイミング信号ＤＥが”Ｈ”の間Ｆｓｉｎ’信号をＦｓｅｎとして通過させる。このＦｓｅｎがドライバ回路２０９を介して送受信コイル２２に送られ、送信信号ＤＸとして出力される。
【００３０】
制御回路２０４はＴ２のタイミングで信号ＤＥを”Ｌ”にすると共に、信号Ｒｓｔを”Ｈ”にする。信号Ｒｓｔが”Ｈ”となるとＤ−ＦＦ２１１のＱＢが”Ｌ”となり、制御回路２０４は非動作状態となる。また分周回路Ｂ２０２にリセットがかかり、データ送信手段２は動作を終了する。
【００３１】
続いてデータ送信手段２から出力されたデータ信号ＤＸを指針式時計１が受信する手順についてタイムチャート図１２を用いて説明する。モータ駆動信号ＳＰが出力されて一定時間Ｔ１経過後からデータの受信が開始する。タイミング制御回路１０５はＴ１のタイミングよりさらに信号Ｆｄｉｖの４分の１周期後、すなわちＴ３のタイミングで受信タイミング信号であるＳＴＢＦに”Ｈ”信号を、４分の３周期後、すなわちＴ４のタイミングでＳＴＢＢに”Ｈ”信号をそれぞれΔＴの幅で出力する。
【００３２】
ＳＴＢＦ、ＳＴＢＢが”Ｈ”のタイミングとなるとモータバッファ１０４５の出力はハイインピーダンス状態となる。このタイミングでは先に述べた通りデータ送信手段２からはデータ信号ＤＸが出力されている。
【００３３】
ここでモータバッファ１０４５がデータ信号ＤＸの送信期間、ハイインピーダンス状態であったとすると、データ信号ＤＸによってモータ駆動コイル１２のＯ２に誘導される誘導電圧は図１２のＶｒ’のようになる。しかしながら実際にはモータバッファ１０４５がハイインピーダンス状態となるのはＳＴＢＦまたはＳＴＢＢが”Ｈ”レベルの間だけあること、さらにこのタイミングにおいてモータバッファ１０４４の出力が”Ｌ”であることから”Ｌ”以下の信号が検出できないことからＯ２に端子には実際には図１２のＶｒのような信号となって現れる。
【００３４】
データ受信回路１０６はＴ３のタイミング、すなわちＳＴＢＦが”Ｈ”のタイミングでＶｒが”Ｈ”になったことを検出するとＳＢＫを”Ｌ”にする。したがってこのタイミング以降ではＳＴＢＢが出力されるタイミングでモータバッファ１０４５がハイインピーダンスとなることはない。すなわちＳＴＢＢのタイミングではデータの受信動作は禁止される。
【００３５】
データ受信回路１０６は、ＳＴＢＦのタイミングで受信動作を続ける。送信データＤＸがＡの期間と同位相の場合はＶｒに”Ｈ”が検出されるが、データ信号ＳＭＤによって信号ＤＸに変調がかかり、Ｆｓｉｎ’が逆位相となったタイミングすなわち図１２のＣの区間ではＶｒに”Ｈ”は検出されない。
【００３６】
従ってＳＴＢＦのタイミングでＶｒが”Ｈ”であるか”Ｌ”であるかを判定することで送信データＳＭＤの”Ｈ”及び”Ｌ”を受信することができる。
【００３７】
Ｆｓｅｎの位相とＶｒ’の位相が図１２のような関係である場合のモータ駆動コイル１２と送受信コイル２２の位置関係が図７であったとすれば、反対にモータ駆動コイル１２とデータ送受信コイル２２の位置関係が図８の場合にはＦｓｅｎの位相とＶｒ’の位相は図１３のようになる。
【００３８】
このような場合は信号ＶｒはＳＴＢＦのタイミングでは”Ｈ”とならずＳＴＢＢのタイミングで”Ｈ”となり、データ受信回路１０６はこの時はＳＦＫを”Ｌ”にする。従ってこのタイミング以降ではＳＴＢＦが”Ｈ”となるタイミングでモータバッファ１０４５がハイインピーダンスになることはない。
【００３９】
データの受信はＳＴＢＢのタイミングでのＶｒの信号レベルを判定することで先述の場合と同様に行なうことができる。従って本システムによればモータ駆動コイル１２と送受信コイル２２の磁気的な位置関係よらずデータ確実に受信することができる。
【００４０】
またデータ受信回路１０６は図１２のＡの期間のＳＴＢＦ及びＳＴＢＢの両方のタイミングで信号Ｖｒの”Ｈ”レベルが検出されなかった場合、図１４に示す通りＳＦＫ、ＳＢＫを共に”Ｌ”とし、以降の受信動作を禁止する。
【００４１】
データの受信タイミングでモータ駆動コイルの少なくとも一端をハイインピーダンスにすることでデータ送信手段２の送信出力が小さい場合、また指針式時計１とデータ送信手段２の距離が遠い場合など受信信号のレベルが小さい場合でも良好にデータを受信することができる。
【００４２】
ステップ運針する指針式の時計においては、モータが駆動される間では通常モータ駆動コイル１２の両端をショートした状態、すなわちモータバッファによってモータ駆動コイル１２の両端を同電位に保つようにしている。外部から加わる衝撃によってモータが回されてしまうことを防止するためである。
【００４３】
モータが外力によって回転しようとしたときに誘起される起電力が発生するがモータコイルに流れることでモータを回そうとする外力と反対方向の力が働く。いわゆる電磁ブレーキであるが、データ受信時にモータバッファ１０４５の出力をハイインピーダンスにした状態では電流の流れる経路が遮断され電磁ブレーキが利かなくなってしまい、衝撃に対する耐性が弱くなってしまう。
【００４４】
従って、データを受信するタイミング、すなわちモータバッファ１０４５がハイインピーダンスとなる時間ΔＴは、可能な限り短いほうが良い。本発明で説明した手段を用いれば、データの受信レートに対して検出のためのΔＴの時間を短く設定することができる。
【００４５】
またデータを受信するタイミングを間欠的に設け、受信タイミング、すなわちモータバッファ１０４５がハイインピーダンスとなる時間に対して、それ以外の時間の時間すなわちモータ駆動コイルの両端がショートされた状態のを長くすることで連続的に電磁ブレーキがかからない状態を作らずにすむ。
【００４６】
また本実施例では、初めの受信タイミングで受信信号が検出されなかった場合以降の検出を行なわないようにして、不要な検出タイミングを設けないようにしている。これらの内容は、対衝撃性の向上と共に、データの誤受信を防止するために大きな効果をもたらすことは明らかである。
【００４７】
本実施例においてはデータ信号の変調を位相反転回路にて位相変調しているが図９の如く回路構成をとることで送信波形は図１５となり振幅変調のデータ転送となる。図９は図３の回路を一部変更したものであり、２１２のＡＮＤ回路を付すと共に位相反転回路２０６を省略した構成となっている。
【００４８】
この回路構成によれば、データ信号ＳＭＤが”Ｌ”の期間ではＦｓｅｎ’から信号が出力されない、いわゆる振幅変調の状態となるが、図９の回路構成をとった場合でも指針式時計１の受信形態は何ら変わることはない。したがって位相反転回路が不要となることよりデータ送信手段２の回路構成を簡略化することができる。
【００４９】
さらに本実施例においては、データ送信手段で用いる送信信号の送信周波数としてｆＨｚの信号を用いているが、この周波数は３２７６８Ｈｚの整数分の１の周波数とすることが望ましい。この周波数は指針式時計の基準信号元としてはほとんどすべての時計で用いられている周波数であり、従ってこの周波数の整数分の１の周波数を用いることで指針式時計１側の電子回路１１に特別な周波数信号を作成する必要がなく、回路を簡素化することができる。
【００５０】
本実施例ではタイミング信号としてモータ駆動パルスを用いたが、それ以外のタイミングに専用のタイミング信号を設けても何ら差し支えない。ただしタイミング信号としては、指針式時計に何の操作も加えない状態でも定期的に出力し続けることが望ましい。この事はデータ転送の際、指針式時計側には操作の必要がなく、操作性の向上に大きく貢献することとなる。
【００５１】
本実施例で示した例では、データを転送するための基準となる周波数、すなわちキャリア周波数とデータの転送速度を同一とすることができるために、比較的低いキャリア周波数でも高速のデータ転送が行なうことが可能となる。
【００５２】
本実施例ではデータ送信手段２において、タイミング信号を受信する為の受信コイルとデータを送信するための送信コイルを１つのコイルで兼用している。このことはデータ送信手段を低コストで実現することができるが、反面以下に述べる如くの欠点が存在する。
【００５３】
指針式時計１から出力されるタイミング信号ＴＸは、指針式時計の性格上低出力にならざろうえない。タイミング信号ＴＸの出力を高出力で行なうことは、モータ駆動コイル１２に多くの電流を流すことでありこのことは指針式時計としての消費電流を増大させ、駆動時間の低下を招いてしまう。
【００５４】
従って、指針式時計１から送信されるタイミング信号は低出力となるが、この低出力信号を確実に受信するためにはデータ受信手段２の受信コイルとしては微少な磁気信号も検出することができる様高感度であることが必要である。
【００５５】
受信コイルの感度を向上させるためには、コイルの巻数を多くするかまたはコイルに心材を設け、その心材としてはフェライト材など高透磁率の材料を用いると良い。
【００５６】
このように受信コイルの高感度化を実施した場合、必然的にリアクタンスが増大することとなるが、もしこのコイルを送信用に兼用しようとした場合、コイルの自己誘導が増大するため、本実施例のようなキャリア周波数とデータの転送レートが同じ、もしくは近い場合、位相変調、振幅変調も行なうことが困難となる。
【００５７】
従ってこれらの欠点を補うためには、高感度な受信用コイルと、リアクタンス値の低い送信用コイルをそれぞれ設けることが望ましい。図１６は受信コイルと送信コイルをそれぞれ独立させた場合の本発明の第２の実施例の構成を示すブロック図である。すなわち２３は受信コイル、２４はデータ送信コイルである。尚指針式時計１からのタイミング信号の送信、及びデータ送信手段からのデータの送信方法に関しては先に延べた方式と同様であるので説明を省略する。
【００５８】
第２の実施例の如く受信コイル２３、及びデータ送信コイルを独立させた構成においては図１７のようにそれぞれのコイルを環状に構成し、さらにその中心が同一軸上に配置することが望ましい。
【００５９】
通常、指針式時計のモータ駆動コイル１２は図１８に示す如く棒状をなしている。環状の受信コイル２３でモータ駆動コイル１２から送られるタイミング信号ＴＸを受信する場合、受信コイル２３とモータ駆動コイル１２の位置関係が図１９のように配置されている場合、モータ駆動コイル１２が発生する磁力線が図２０のようになり結果として、受信コイル２３には誘起電流が発生しない。
【００６０】
また同様の配置をデータ送信コイル２４とモータ駆動コイル１２でとった場合磁力線は図２１となり、データ送信手段２からの出力信号ＤＸは指針式時計では受信できない。
【００６１】
一方受信コイル２３とモータ駆動コイル１２の位置関係が図２２のように配置されている場合、モータ駆動コイル１２が発生する磁力線が図２３のようになり受信コイル２３にはもっとも効率よく誘起電圧が発生する。
【００６２】
また同様の配置をデータ送信コイル２４とモータ駆動コイル１２でとった場合磁力線は図２４となり、データ送信手段２からの出力信号ＤＸは指針式時計１で良好に受信することができる。
【００６３】
受信コイル２３、及びデータ送信コイル２４をを独立させ、さらにその中心が同一軸上に配置することでモータ駆動コイル１２と受信コイル２３、データ送信コイル２４の配置関係がデータ送信手段２がタイミング信号ＴＸを受信可能な場合は指針式時計１がデータ受信可能であるという設定を行なうことができる。
【００６４】
従ってデータ受信手段２でタイミング信号ＴＸの受信が確認されたにもかかわらず指針式時計１でデータ信号ＤＸが受信できない状態が発生することを防止できる。
【００６５】
さらにデータ送信手段２の受信回路２０８の受信感度と送信ドライバ回路２０９の送信出力を調整し、指針式時計が出力するタイミング信号ＴＸをデータ送信手段２が受信可能な距離よりもデータ送信手段２から出力される送信信号ＤＸを指針式時計１が受信可能な距離を長く設定しておくことで、データ受信手段２でタイミング信号ＴＸの受信が確認されたにもかかわらず指針式時計１でデータ信号ＤＸが受信できない状態を確実に防止することができる。
【００６６】
さらに図２５に示す如くの回路構成をとるとより確実な動作を行なうことができる。図２５は図３の回路に出力調整回路２１３を付したものである。受信回路２０８で受信された受信信号の強度に応じて送信ドライバ回路２０９から出力される送信信号ＤＸの強度調整する出力調整回路２１３を設け、受信信号のレベルが小さいときは送信ドライバ回路２０９の出力を大きくし、反対に受信信号のレベルが大きいときは送信ドライバ回路２０９を小さくすることで更に確実な動作を行なうことが可能となる。
【００６７】
続いて本発明の動作をさらに確実にするための実施例を図を持って説明する。
図２６は図３のデータ受信手段１に若干の改造を加えたもので、２１４はカウンタ回路である。
【００６８】
第１の従来例で説明したように本実施例もスイッチ２１０が”Ｈ”レベルとなることで操作を開始する。この時タイミング信号ＴＸが出力中であった場合、データ送信のタイミングＴ１が所望の位置よりずれてしまうことが考えられる。
【００６９】
本発明においては、スイッチ２１０が”Ｈ”となった後にカウンタ回路２１４を動作させ、カウンタ回路２１４が、指針式時計１から送信されるタイミング信号ＴＸを２回検出したタイミングで制御回路２０４の動作許可信号であるＥを”Ｈ”とする。以降の動作は従来例１で説明したものと同様であるのでここでは省略する。
【００７０】
本発明ではデータ送信手段２を動作させるスイッチであるスイッチ２１０のオンタイミングによらず、確実にデータの送信を行なうことができる。
【００７１】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、データ送信手段２から指針式時計１に対してのデータ等の送信が確実に行なえ、また指針式時計１の本来の機能である指針表示に対して影響が皆無となるシステムを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のシステム構成を示す構成図である。
【図２】本発明の指針式時計の回路構成を示すブロック図である。
【図３】本発明のデータ送信手段の回路構成を示すブロック図である。
【図４】本発明のデータ送信手段の送信データ作成回路の回路構成を示すブロック図である。
【図５】本発明のデータ送信手段の位相反転回路の回路構成を示すブロック図である。
【図６】本発明の指針式時計のモータドライバの回路構成を示すブロック図である。
【図７】本発明のモータ駆動コイルと送受信コイルの位置関係を示す図である。
【図８】本発明のモータ駆動コイルと送受信コイルの位置関係を示す図である。
【図９】本発明の他のデータ送信手段の回路構成を示すブロック図である。
【図１０】本発明の動作を示すタイムチャート図である。
【図１１】本発明の動作を示すタイムチャート図である。
【図１２】本発明の動作を示すタイムチャート図である。
【図１３】本発明の動作を示すタイムチャート図である。
【図１４】本発明の動作を示すタイムチャート図である。
【図１５】本発明の動作を示すタイムチャート図である。
【図１６】本発明の他のシステム構成を示す構成図である。
【図１７】本発明の送信コイルと受信コイルの位置関係を示す構成図である。
【図１８】本発明のモータ駆動コイルを示す構成図である。
【図１９】本発明のモータ駆動コイルと送受信コイルの位置関係を示す上面図である。
【図２０】本発明のモータ駆動コイルと受信コイルの磁気的位置関係を示す側面図である。
【図２１】本発明のモータ駆動コイルと受信コイルの磁気的位置関係を示す側面図である。
【図２２】本発明のモータ駆動コイルと送受信コイルの位置関係を示す上面図である。
【図２３】本発明のモータ駆動コイルと受信コイルの磁気的位置関係を示す側面図である。
【図２４】本発明のモータ駆動コイルと受信コイルの磁気的位置関係を示す側面図である。
【図２５】本発明の他のデータ送信手段の回路構成を示すブロック図である。
【図２６】本発明の他のデータ送信手段の回路構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
１  指針式時計
２  データ送信手段
１１  電子回路
１２  モータ駆動コイル
２１  送受信回路
２２  送受信コイル
２３  受信コイル
２４  送信コイル
１０１  発振回路Ａ
１０２  分周回路Ａ
１０３  波形整形回路
１０４  モータドライバ
１０５  タイミング制御回路
１０６  データ受信回路
２０１  発振回路Ｂ
２０２  分周回路Ｂ
２０３  バンドパスフィルタ
２０４  制御回路
２０５  マスク回路
２０６  位相反転回路
２０７  送信データ作成回路
２０８  受信回路
２０９  送信ドライバ回路
２１０  スイッチ
２１１  Ｄ−ＦＦ
２１２  ＡＮＤ回路
２１３  出力調整回路
２１４  カウンタ回路
【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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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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