(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
時刻コードを含む電波を受信可能な受信回路と、
前記受信回路で受信した時刻コードに基づく時刻情報を基準として現時刻情報を順次更新して記憶する現時刻情報記憶部と、
前記現時刻情報に基づく時刻コードを含む電波を送信可能な送信回路と、
前記受信回路および送信回路の動作を制御する制御部と、を備えた計時装置用中継装置と、
複数の周波数の電波を自動選択して受信してその電波に含まれる時刻コードに基づく時刻情報によって現時刻を更新して表示する計時装置と、を備える計時装置システムであって、
前記計時装置は、前記計時装置用中継装置の前記送信回路から送信される電波を受信し、
前記制御部は、前記計時装置が時刻情報を取得するために受信可能な周波数のうち、最も高い周波数の電波を送信するように制御する
ことを特徴とする計時装置システム。
【請求項２】
請求項１に記載の計時装置システムにおいて、
前記受信回路は、複数の周波数の電波を選択して受信可能に構成され、かつ前記制御部によって、前記現時刻情報記憶部の現時刻情報に基づいて定期的に受信するように制御されている
ことを特徴とする計時装置システム。
【請求項３】
請求項２に記載の計時装置システムにおいて、
前記制御部は、受信回路で前回受信した電波の周波数でまず受信し、その周波数で受信できなかった場合には、時刻コードを含む電波を受信するまで、複数の周波数を順次切り換えて受信させる
ことを特徴とする計時装置システム。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれかに記載の計時装置システムにおいて、
前記制御部は、少なくとも前記現時刻情報記憶部の現時刻情報における毎正時には送信回路を作動させて前記時刻コードを含む電波の送信状態にさせる
ことを特徴とする計時装置システム。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれかに記載の計時装置システムにおいて、
前記受信回路および送信回路で共用されるアンテナを備え、前記制御部は、前記受信回路および前記送信回路を切り換えて作動させるように構成されている
ことを特徴とする計時装置システム。
【請求項６】
請求項１〜４のいずれかに記載の計時装置システムにおいて、
受信専用のアンテナと送信専用のアンテナとの少なくとも２本のアンテナが設けられ、
前記受信回路には受信専用のアンテナが接続され、前記送信回路には送信専用のアンテナが接続されている
ことを特徴とする計時装置システム。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれかに記載の計時装置システムにおいて、
前記送信回路から送信される電波の周波数を、前記計時装置が時刻情報を取得するために受信可能な周波数のうち最も高い周波数に利用者が予め前記制御部に設定可能に構成されている
ことを特徴とする計時装置システム。
【請求項８】
請求項１〜７のいずれかに記載の計時装置システムにおいて、
前記受信回路で受信される電波および前記送信回路から送信される電波は、いずれも長波標準電波である
ことを特徴とする計時装置システム。
【請求項９】
請求項１〜８のいずれかに記載の計時装置システムにおいて、
前記制御部は、前記送信回路および前記受信回路で用いられる前記アンテナに接続された同調コンデンサを切り換えて、送受信の周波数を切り換える
ことを特徴とする計時装置システム。
【請求項１０】
請求項１〜９のいずれかに記載の計時装置システムにおいて、
前記現時刻情報記憶部の現時刻情報を表示可能な時刻表示手段を備えている
ことを特徴とする計時装置システム。
【請求項１１】
請求項１〜１０のいずれかに記載の計時装置システムにおいて、
光エネルギーから電力を発生する光発電部と、この光発電部で発電した電力を蓄積する蓄電部と、を備え、
前記受信回路、送信回路、現時刻情報記憶部、制御部は前記蓄電部からの電力で駆動されている
ことを特徴とする計時装置システム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、計時装置システムに関する。
【０００２】
【背景技術】
外部からの無線情報を受信して動作修正等を行う電子機器、例えば、外部からの時刻情報を受信して時刻修正を行う電波時計などが知られている。
この電波時計は、外部からの時刻情報を受けるアンテナと、アンテナで受けた情報を処理する受信手段と、受信手段からの情報を記憶する記憶手段と、記憶された時刻情報に従って駆動制御されるステッピングモータと、このステッピングモータによって運針され時刻を示す指針とを備えて構成されている。
このような構成によれば、正確な時刻情報を載せた電波をアンテナで受ける。すると、この時刻情報が受信手段によって処理（例えば、増幅、復調など）され、一連の時刻情報が記憶手段に記憶されていく。記憶された時刻情報に基づいてステッピングモータが駆動制御され、指針が回転駆動されることにより正確な時刻が示される。このような作業が自動でなされ、かつ、正確な時刻を表示できることから、電波時計は優れた利便性を有している。
【０００３】
従来の電波時計が受信する長波帯標準電波は、木造住宅であれば室内での受信も可能であるが、マンションや鉄骨軸組み構造の建物等では、鉄筋や鉄骨等がシールドとして機能し、室内での受信は非常に困難である。
このため、通常の電波時計は、窓際等の受信可能な特定の場所に設置しなければならず、利用者がその設置位置を自由に決めることができないため、利便性があまり高くなかった。
そこで、長波帯標準電波を受信し、再度送信するリピータ（中継装置）を受信可能な窓際等に配置し、他の電波時計はそのリピータからの電波を受信して正確な時刻を表示するようにすることが行われている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
この際、リピータは、受信と送信で同じ周波数の電波を用いていた。すなわち、現在、日本では、図９に示すように、送信周波数４０ｋＨｚのおおたかどや山の標準電波送信所と、送信周波数６０ｋＨｚのはがね山の標準電波送信所との２種類の周波数で運用されている。図９中、距離（ｋｍ）に対する電界強度は理論計算によって求められた値である。
ところで、リピータは、東日本を中心とする４０ｋＨｚの標準電波を受信した場合には４０ｋＨｚの電波を送信し、西日本を中心とする６０ｋＨｚの標準電波を受信した場合には６０ｋＨｚの電波を送信し、受信電波と送信電波の周波数を同一のものとしていた。
【０００５】
このため、４０ｋＨｚの電波を送受信するリピータを用いた場合には、６０ｋＨｚの電波を送受信するリピータを用いた場合に比べて、リピータから電波時計までの電波の到達距離が小さくなり、電波時計の設置位置も限定されやすく、利便性が低いという問題がある。
すなわち、４０ｋＨｚと６０ｋＨｚの各電波では、同じ大きさのアンテナを用いた場合、６０ｋＨｚの電波の方が波長が短いのでアンテナゲインを約７ｄｂ良くできる。これは、送信時および受信時で同じ効果があるので、リピータを用いた際に、リピータの送信および電波時計の受信をそれぞれ４０ｋＨｚの電波で行った場合に比べ、６０ｋＨｚの電波で行った場合には、アンテナゲインが約１４ｄｂも小さくなり、その分、電波の到達距離も短くなるという問題があった。
【０００６】
このような問題は、長波帯標準電波を送受信するリピータに限らず、時刻情報を含みかつ異なる周波数帯の電波、例えばＦＭ電波を送受信するリピータ等においても共通するものであった。
【０００７】
本発明の目的は、受信した電波を送信する際に、電波の到達距離を長くできてその電波を受信する受信機の設置場所の制約を少なくできる計時装置システムを提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明の計時装置システムは、時刻コードを含む電波を受信可能な受信回路と、
前記受信回路で受信した時刻コードに基づく時刻情報を基準として現時刻情報を順次更新して記憶する現時刻情報記憶部と、
前記現時刻情報に基づく時刻コードを含む電波を送信可能な送信回路と、
前記受信回路および送信回路の動作を制御する制御部と、を備えた計時装置用中継装置と、
複数の周波数の電波を自動選択して受信してその電波に含まれる時刻コードに基づく時刻情報によって現時刻を更新して表示する計時装置と、を備える計時装置システムであって、
前記計時装置は、前記計時装置用中継装置の前記送信回路から送信される電波を受信し、
前記制御部は、前記計時装置が時刻情報を取得するために受信可能な周波数のうち、最も高い周波数の電波を送信するように制御する
ことを特徴とする。
なお、計時装置としては、いわゆる電波時計が利用できるが、電波時計に限らず、ビデオデッキ、オーディオ装置、テレビ、冷蔵庫等の各種電子機器に組み込まれる計時装置にも利用できる。
【０００９】
このような本発明においては、外部からの電波を受信回路で受信すると、現時刻情報記憶部で受信した電波に含まれる時刻コードに基づく時刻情報が記憶され、順次更新される。送信回路は、現時刻情報記憶部の時刻情報に基づく時刻コードを含む電波を送信する。この際、この送信電波を受信する計時装置が受信可能な周波数のうちの最も高い周波数の電波を送信する。例えば、計時装置が４０ｋＨｚと６０ｋＨｚとの２つの周波数の電波を受信可能な電波時計であれば、計時装置用中継装置は外部から４０ｋＨｚの電波を受信した場合でも、計時装置に対しては６０ｋＨｚの電波を送信する。
このため、計時装置用中継装置と計時装置間を、外部の電波と同じ４０ｋＨｚの電波で送受信する場合に比べて、６０ｋＨｚの電波を用いればアンテナゲインが送信時および受信時にそれぞれ約７ｄｂ向上する。つまり、送受信システム全体で考えるとアンテナゲインは約１４ｄｂも改善し、電波の到達距離も大きく伸びる。従って、室内での使用においても、例えば壁を隔てた隣の部屋等における受信状態を改善することができ、各計時装置の設置場所の制約も少なくなり、利便性を大幅に向上することができる。
【００１０】
ここで、前記受信回路は、複数の周波数の電波を選択して受信可能に構成され、かつ前記制御部によって、前記現時刻情報記憶部の現時刻情報に基づいて定期的に受信するように制御されていることが好ましい。
計時装置の受信回路は、特定の周波数の電波を選択するものでもよいが、複数の周波数の電波を選択して受信可能に構成されていれば、長波帯標準電波のように地域によって受信可能な周波数が異なる場合でも計時装置用中継装置を共通化することができる。このため、中継装置を製造する際に、１種類でよいため、製造作業を簡略化できて生産性を向上できる。
また、受信回路による電波の受信動作を定期的に行うように制御しているので、常時受信回路を作動させる必要が無く、省エネルギー化を図ることができる。
【００１１】
また、前記制御部は、受信回路で前回受信した電波の周波数でまず受信し、その周波数で受信できなかった場合には、時刻コードを含む電波を受信するまで、複数の周波数を順次切り換えて受信させることが好ましい。
計時装置用中継装置は、通常は、同じ周波数の電波を受信する場合が殆どである。従って、前回受信した電波の周波数を記憶しておき、受信回路をその周波数に同調させて受信動作を行えば、電波を迅速に受信することができる。
なお、東日本から西日本に引越しした場合などで、計時装置用中継装置を設置する場所を変更した場合には、前回受信した周波数の電波を受信できない場合があるが、その場合には、他の周波数の電波を自動的に受信するため、利用者が何ら操作する必要が無く、利便性が低下することも防止できる。
【００１２】
前記制御部は、少なくとも現時刻情報記憶部の現時刻情報における毎正時には送信回路を作動させて前記時刻コードを含む電波の送信状態にさせることが好ましい。
電波時計を始めとする計時装置は、通常、毎正時に電波を受信して時刻合わせを行うように設定されていることが多い。このため、計時装置用中継装置においても、毎正時に時刻コードを含む電波を送信しているように設定すれば、毎正時に電波を受信する各計時装置において確実に受信することができる。
【００１３】
ここで、前記受信回路および送信回路で共用されるアンテナを備え、前記制御部は、受信回路および送信回路を切り換えて作動させるように構成されていることが好ましい。
本発明では、受信動作を常時連続して行う必要はなく、定期的に行えばよいため、受信動作を行っていない間に送信動作を行うことができる。このため、１つのアンテナを受信用および送信用で共用することができ、設置するアンテナの数を少なくできてコストを低減でき、かつ中継装置を小型化することができる。
【００１４】
また、受信専用のアンテナと送信専用のアンテナとの少なくとも２本のアンテナが設けられ、受信回路には受信専用のアンテナが接続され、送信回路には送信専用のアンテナが接続されていてもよい。
受信回路と送信回路がそれぞれ専用のアンテナを有していれば、受信回路が受信動作を行っている間でも送信回路による送信動作を同時に行うことができる。
【００１５】
ここで、前記送信回路から送信される電波の周波数を、前記計時装置が受信可能な周波数のうち最も高い周波数に利用者が予め前記制御部に設定可能に構成されている
ことが好ましい。
複数の周波数の電波を受信可能な計時装置に対して、中継装置が送信する電波の周波数は、例えば、中継装置から周波数の異なる複数の電波を送信し、それらの中で計時装置が受信した電波の周波数を返信することで判断してもよい。この場合には、自動的に送信電波の周波数を設定できるという利点がある。一方で、計時装置側から中継装置に対して電波信号を返信しなければならず、計時装置にも送信回路を組み込む必要がある。
これに対し、本発明のように、利用者が送信回路から送信される電波の周波数を予め設定するようにしておけば、計時装置に送信回路を組み込む必要が無く、計時装置のコストを低減できるという利点がある。
【００１６】
また、前記受信回路で受信される電波および送信回路から送信される電波は、いずれも長波標準電波であることが好ましい。
時刻コードを含む電波としては、長波標準電波（ＪＪＹ）以外にも、例えばＦＭ放送に用いられるＦＭ多重波や、ＧＰＳ用の電波などがあるが、長波標準電波であれば、中継装置や計時装置における受信回路、送信回路を比較的低コストで製造できる利点がある。
【００１７】
さらに、前記制御部は、送信回路および受信回路で用いられるアンテナに接続された同調コンデンサを切り換えて、送受信の周波数を切り換えることが好ましい。
同調コンデンサを切り換える方法としては、固定容量値のコンデンサをアナログスイッチで切り換えてアンテナに接続するようにしてもよいし、バラクタダイオードの印加電圧を切り換えて容量値を変えても良い。
このような同調コンデンサを切り換えて送受信の周波数を切り換えるようにすれば、コストを低くでき、小型化も容易である。
【００１８】
また、計時装置用中継装置は、前記現時刻情報記憶部の現時刻情報を表示可能な時刻表示手段を備えていることが好ましい。
計時装置用中継装置としては、外部の電波を受信し、計時装置に対して送信する機能を備えていればよいが、合わせて現時刻情報を表示する指針やデジタル表示装置等の時刻表示手段を備えていれば、電波時計としても利用できる。特に、時刻表示手段を追加するだけで時計機能とリピータ機能とを兼用できるため、比較的安価に時計機能を実現することができる。
【００１９】
さらに、計時装置用中継装置は、光エネルギーから電力を発生する光発電部と、この光発電部で発電した電力を蓄積する蓄電部とを備え、前記受信回路、送信回路、現時刻情報記憶部、制御回路は前記蓄電部からの電力で駆動されていることが好ましい。
計時装置用中継装置は、外部の電波を受信しやすいように、窓際に設けられることが多い。従って、光発電部および蓄電部を有する太陽電池を備えていれば、太陽光によって発電した電力で各回路等を駆動でき、省エネルギー化を図ることができる。その上、電池駆動の場合と比べると電池交換を不要にできてメンテナンス作業を容易に行うことができる。さらに、コンセントからの商用電源を利用する場合に比べると設置場所の自由度が高くなり、かつコードが不要になるため、取り扱いが容易となり、意匠デザインを向上することができる。
【００２５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図１に、本発明の計時装置用中継装置としてのリピータ機能付き電波時計１（以下、リピータ電波時計）を示す。さらに、図１に、本発明の計時装置システムとして、リピータ電波時計１からの電波を受けて時刻を表示する計時装置としての壁掛け電波時計１００および置き時計型電波時計１１０を示す。
リピータ電波時計１は、窓際などの外部からの電波を受けやすい位置に設置される。壁掛け電波時計１００および置き時計型電波時計１１０は、室内などに設置され、外部からの電波を受けられなくてもよいが、リピータ電波時計１からの電波を受けられる位置に設置される。
【００２６】
なお、計時装置用中継装置としては、電波時計が組み込まれたリピータ電波時計１に限定されず、リピータ機能のみを有するリピータ２を用いてもよい。すなわち、リピータ電波時計１の替わりにリピータ２を設置してもよい。
【００２７】
図２にリピータ電波時計１の構成を示す。
リピータ電波時計１は、図２に示されるように、時刻コードを含む電波を受けるとともに時刻コードを含む電波を送信するアンテナ３と、アンテナ３で受信または送信する電波の周波数を選択する周波数選択部４と、アンテナ３で受信した電波情報を利用可能に処理する受信部５と、アンテナ３で送信する時刻コードを処理する送信部６と、全体の動作を制御する制御部としての中央制御回路７と、時刻を表示する時刻表示手段としての時刻表示部８と、外部操作入力部９と、電力を供給する電池７４とを備えて構成されている。
【００２８】
アンテナ３は、フェライトアンテナであり、時刻情報が重畳された電波を受信するとともに時刻情報を送信する。
図３に、アンテナ３で受ける時刻情報が重畳された電波として、長波標準電波（ＪＪＹ）のタイムコードフォーマットを示す。このタイムコードフォーマットは、１秒ごとに一つの信号が送信され、６０秒で１レコードとして構成されている。つまり、１フレームが６０ビットのデータである。
図３に示されるように、長波標準電波信号のタイムコードフォーマットには、項目として現在時刻の分、時、現在年の１月１日からの通算日、年（西暦下２桁）、曜日およびうるう秒が含まれている。各項目の値は、各秒毎に割り当てられた数値の組み合わせによって構成され、この組み合わせのＯＮ、ＯＦＦが信号の種類から判断される。ちなみに、図中“Ｐ”で示されるのはポジションマーカーであり、予めその位置が定められている信号であり、“Ｎ”で示されるのは、その項目がＯＮとなり加算の対象となることを示し、“０”で示されるのは、その項目がＯＦＦとなり加算の対象にはならないことを示している。
長波標準電波は、背景技術で説明した通り４０ｋＨｚと６０ｋＨｚで送信が行われており、両波のタイムコードは同じである。
【００２９】
図２で説明した周波数選択部４と、受信部５と、送信部６の構成を図４を参照して詳細に説明する。
周波数選択部４は、アンテナ３のコイルに接続された容量可変の同調コンデンサから構成されている。この同調コンデンサの容量を調節することによって、アンテナ３で受信する電波の周波数を選択する。この同調コンデンサの容量調節は、中央制御回路７から出力される周波数選択信号に基づいて行われる。
受信部５は、受信回路５１と、記憶回路５２とから構成されている。
受信回路５１は、アンテナ３によって受信された長波標準電波信号を増幅する増幅回路５１１と、増幅された長波標準電波信号から所望の周波数成分のみを抜き出すバンドパスフィルタ５１２と、長波標準電波信号を平滑化し復調する復調回路５１３と、増幅回路５１１のゲインコントロールを行ない長波標準電波信号の受信レベルが一定になるように制御するＡＧＣ（Automatic Gain Control）回路５１４と、復調された長波標準電波信号をデコードして出力するデコード回路５１５とを備えて構成されている。
バンドパスフィルタ５１２としては、例えば、４０ｋＨｚの周波数を抜き出すフィルタと６０ｋＨｚの周波数を抜き出すフィルタを並列に並べたものが利用できる。
受信回路５１は、４０ｋＨｚまたは６０ｋＨｚの長波標準電波のうち、自動的に条件の良い方を選択して受信するが、通常は、前回に受信したときの周波数を記憶してその周波数で受信動作を行う。
【００３０】
受信回路５１で受信され信号処理された時刻情報は記憶回路５２に出力されて記憶される。時刻情報は一分間隔のデータであるので、少なくとも２フレーム以上の時刻情報を受信して、この受信した時刻情報が一分間隔になっているかで受信の正確さが判断できる。そこで、受信した時刻情報の正確さ判断するために記憶回路５２に時刻情報が一旦記憶される。
【００３１】
送信部６は送信回路で構成され、この送信部（送信回路)６は、一定の周波数の搬送波を発生する発振回路６１と、送信するデータを搬送波に重畳するように変調する変調回路６２と、変調回路６２からの交流電圧を増幅する増幅回路６３とを備えて構成されている。送信回路６から送信する周波数としては、壁掛け電波時計１００が受信できる周波数のうち最も高い周波数を選択するが、一般に日本で利用される電波時計は６０ｋＨｚがもっとも高いので、６０ｋＨｚの周波数で送信する。
発振回路６１は、６０ｋＨｚで送信を行うために６０ｋＨｚの搬送波を発振する。変調回路６２における変調方式および信号コードは長波標準電波と同じである。
【００３２】
受信回路５１と送信回路６の動作は、中央制御回路７からの信号によって制御される。受信回路５１は、中央制御回路７からの受信制御信号（ＲＸ−ＥＮ信号）を受けると動作状態となる。送信回路６は、中央制御回路７からの送信制御信号（ＴＸ−ＥＮ信号）を受けると動作状態となる。
図５に、ＲＸ−ＥＮ信号とＴＸ−ＥＮ信号のタイミングチャートを示す。受信回路５１は、外部操作入力部９による強制受信の操作が行われた場合、もしくは毎正時の前に時刻情報の受信を行い、送信回路６は、受信回路５１の動作時以外は常に送信している。受信回路５１と送信回路６は交互に動作状態となり、同時に動作状態になることはない。つまり、ＲＸ−ＥＮ信号とＴＸ−ＥＮ信号が同時にＨｉになることはない。リピータ電波時計１を毎正時の前に受信動作させるのは、電波の受けてとなる壁掛け電波時計１００の初期設定が一般に毎正時に受信動作を行うので、毎正時の前には正確な時刻を受信して毎正時には送信状態にある必要があるからである。
【００３３】
受信回路５１と送信回路６との間には、切り換え回路４１が設けられている。切り換え回路４１は、ＲＸ−ＥＮ信号の入力に応答して受信回路５１が動作状態のときは、受信回路５１とアンテナ３を接続してアンテナ３と送信回路６を切断する。また、切り換え回路４１は、ＴＸ−ＥＮ信号の入力に応答して送信回路６が動作状態のときは、アンテナ３と送信回路６とを接続してアンテナ３と受信回路５１とを切断する。
【００３４】
中央制御回路７は、基準振動子７１からの基準振動より一定周期のパルス信号を発生する基準信号作成回路７２と、現時刻情報記憶部７３とを備えて構成されている。
現時刻情報記憶部７３は、受信部５からの時刻情報を記憶するとともに一定周期のパルス信号をカウントすることにより、記憶した時刻を順次更新して現時刻を記憶している。現時刻情報記憶部７３に記憶された時刻情報は、送信回路６に出力されて送信される。また現時刻情報記憶部７３に記憶された時刻情報は、時刻表示部８に出力されて表示される。
中央制御回路７は、受信回路５１の動作を制御する受信制御信号（ＲＸ−ＥＮ信号）、送信回路６の動作を制御する送信制御信号（ＴＸ−ＥＮ信号）、アンテナ３で受信するまたは送信する周波数を選択する周波数選択信号を出力する。
【００３５】
時刻表示部８は、指針式でもデジタル表示式でもよく、現時刻情報記憶部７３に記憶された時刻を表示する。
外部操作入力部９は、リュウズ等で構成されるものである。外部操作入力部９は、受信回路５１の動作を強制的に行う場合や、送信する電波の周波数を選択する場合などに用いられるものである。
【００３６】
図６に、壁掛け電波時計１００または置き時計型電波時計１１０の構成を示す。壁掛け電波時計１００は、リピータ電波時計１から送信される電波を受けるアンテナ１０１と、アンテナ１０１で受ける電波の周波数を選択する周波数選択回路１０２と、アンテナ１０１で受けた電波を処理して時刻情報として出力する受信回路１０３と、受信回路１０３から出力された時刻情報を記憶する記憶回路１０４と、時刻を示す指針を有する時刻表示部１０７と、時刻表示部１０７の指針を駆動するモータ駆動回路１０６と、装置全体を制御する制御回路１０５と、指針位置を検出する針位置検出回路１０８と、電源としての電池１０９とを備える。
受信回路１０３は、長波標準電波のうち、４０ｋＨｚと６０ｋＨｚの両方受信できるものとする。
この壁掛け電波時計１００は、室内などの奥まったところに設置されて、送信所から送られる長波標準電波を受信できないとする。
【００３７】
このような構成からなる第１実施形態の動作を説明する。
まず、図２と図４を参照して、リピータ電波時計１の動作を説明する。
毎正時の前に、中央制御回路７からＲＸ−ＥＮ信号が出力される。すると、リピータ電波時計１のアンテナ３で長波標準電波を受ける。このとき、周波数選択部４の同調コンデンサを調節して、４０ｋＨｚと６０ｋＨｚの長波標準電波のうち条件のよい方を受信できるようにする。切り換え回路４１が、アンテナ３と受信回路５１を接続するとともに、アンテナ３と送信回路６を切断する。アンテナ３で受けた長波標準電波は受信回路５１で処理されて、記憶回路５２に記憶される。
【００３８】
記憶回路５２では、受信した時刻情報が正常に受信できているかを確認する。この確認の方法は、例えば、時刻情報は一分間隔の時刻情報として送信されるので、連続して受信した時刻情報が一分間隔の時刻情報となっているか否かで判断される。記憶回路５２で記憶された時刻情報は、現時刻情報記憶部７３に出力されて、現時刻情報記憶部７３に記憶されている時刻が修正される。現時刻情報記憶部７３は、基準信号作成回路７２で生成される基準信号をカウントすることによって、記憶した時刻情報を順次更新する。現時刻情報記憶部７３に記憶され順次更新される時刻情報は、時刻表示部８に表示される。また、現時刻情報記憶部７３に記憶され順次更新される時刻情報は、中央制御回路７からＴＸ−ＥＮ信号が出力されると送信回路６に出力される。すると、発振回路６１で発振される６０ｋＨｚの搬送波に時刻情報が重畳されるように変調回路６２で時刻情報が変調され、送信回路６とアンテナ３が接続されてアンテナ３から時刻情報を含んだ電波が送信される。
【００３９】
以上のリピータ電波時計１の受信および送信動作を図７のフローチャートを用いて説明する。
ＳＴ１（ステップ１)において、強制受信操作により、もしくは受信時刻に到達することにより受信動作が開始され、時刻情報の受信が開始される。ＳＴ２において、受信された時刻情報は記憶回路５２に記憶される。ＳＴ３において、正常に時刻情報が受信されていることが判断され、正常に受信できている場合（受信ＯＫ）は、ＳＴ４において、現時刻情報記憶部７３に受信された時刻情報が上書きされ、時刻情報が更新される。ＳＴ４で記憶された時刻情報はＳＴ５で送信回路６によって送信される。ＳＴ６において現時刻情報記憶部７３に記憶された時刻情報を基準信号作成回路７２からの基準信号を用いて常にカウントアップし、この時刻カウントアップされた現時刻情報を送信し続ける。この現時刻情報の送信は、ＳＴ７で自動受信時刻が到達するまで行われる。ＳＴ７で自動受信時刻に到達したと判断された場合は、ＳＴ８で時刻情報の送信を停止し、ＳＴ１の受信動作を開始する。
【００４０】
一方、ＳＴ３で時刻情報を正確に受信できていないと判断された場合、受信動作をある程度繰り返すことにより正確な時刻情報を受信する確度を高めるが、受信動作を繰り返しても受信できない場合は、送信不能とならないために、受信をあきらめて現時刻情報記憶部７３に記憶されている時刻情報を送信する。つまり、ＳＴ３で時刻情報を正確に受信できていないと判断された場合は、ＳＴ９において、受信を試みて成功しなかった回数Ｎがカウントされる。ＳＴ１０において、受信を試みて成功しなかった回数Ｎが予め設定された値（所望の値）に達するまでは、ＳＴ１に戻って受信動作を繰り返す。ＳＴ１０で受信が成功しなかった回数が所望の値を超えた場合は、受信動作をあきらめてＳＴ５の時刻情報の送信を行う。
【００４１】
次に、壁掛け電波時計１００の動作を図６を参照して説明する。
壁掛け電波時計１００は毎正時に時刻情報の受信を行う。リピータ電波時計１から送信された時刻情報は、壁掛け電波時計１００のアンテナ３で受けられ、受信回路５１で処理される。このとき、周波数選択回路１０２は、最も受信条件のよい電波を受信するように自動調整される。本実施形態においては、リピータ電波時計１から送信される電波が最も良好に受信できる電波であるので、周波数選択回路１０２は、リピータ電波時計１から送信される６０ｋＨｚの電波を受信するように調整される。
受信回路１０３で処理された時刻情報は、記憶回路１０４でバッファーされた後、制御回路１０５からの指令によりモータ駆動回路１０６を介して時刻表示部１０７に時刻が表示される。
【００４２】
以上、第１実施形態によれば、次の効果を奏することができる。
リピータ電波時計１を窓際などの長波標準電波を受けられる位置に設置することで、このリピータ電波時計１から受信した時刻情報を送信することができる。よって、室内など長波標準電波を直接受けることができない位置に設置された壁掛け電波時計１００でも時刻情報を受けて正確な時刻を示すことができる。
リピータ電波時計１は、受信した時刻情報を壁掛け電波時計１００が受信できる最も高い周波数である６０ｋＨｚで送信し、壁掛け電波時計１００は６０ｋＨｚの電波を受けるので、アンテナゲインを高めることができる。よって、電波の到達距離を大きく伸ばすことができる。これは、アンテナでの送信および受信においては周波数の高い電波の方がデータを良好に送受信できることによる。具体的には、４０ｋＨｚで送信または受信する場合に比べて６０ｋＨｚで送信または受信する方が約７ｄｂほどアンテナゲインが高い。よって、送信と受信を４０ｋＨｚで行うよりも、６０ｋＨｚで送信と受信を行う方が１４ｄｂアンテナゲインを高くできる。よって、リピータ電波時計１と壁掛け電波時計１００が壁を何枚か隔てて設置されているような場合でも正確に時刻情報の送受信を行うことができる。その結果、壁掛け電波時計１００の設置場所の制約を少なくできる。
【００４３】
リピータ電波時計１には、周波数選択部４が設けられ、受信する電波の周波数を選択できるので、長波標準電波のように地域によって受信できる周波数が異なる場合でも共通化されたリピータ電波時計１を利用することができる。よって、リピータ電波時計１の製造作業の簡略化と生産性の向上を図ることができる。
リピータ電波時計１は、アンテナ３に切り換え回路４１を設けて、受信と送信でアンテナ３を共用するので、コストを低減でき、かつ、リピータ電波時計１を小型化することができる。
リピータ電波時計１は、時刻表示部８を備えているので、時刻情報の受信と送信を行うリピータの機能とともに、時刻表示を行うことができる。この際、リピータ機能と電波時計では、受信回路５１、現時刻情報記憶部７３等は共通なので、リピータに時刻表示部８を設けるという簡便で低コストの工程により、時刻表示ができるリピータとすることができる。また、逆に、電波時計に送信回路６を設けることによりリピータとすることもまた可能である。
【００４４】
リピータ電波時計１は、毎正時には送信状態にあるので、一般に市販される壁掛け電波時計１００の初期設定された受信時刻には時刻情報の送信状態にある。よって、市販される壁掛け電波時計１００の受信時刻を設定し直す手間をかける必要はないので、利便性を向上できる。
また、リピータ電波時計１は、受信動作時以外は常に時刻情報を送信しているので、いつでも壁掛け電波時計１００に時刻情報を強制的に受信させて時刻修正を行うことができる。
【００４５】
リピータ電波時計１が時刻情報を正常に受信できず、所定回数の受信を試みてもなお正常に時刻情報を受信できないときは、あきらめて現時刻記憶部７３の時刻情報を送信するので、リピータ電波時計１が送信も受信もできない機能不能に陥ることを防ぐことができる。
【００４６】
（第２実施形態）
図８に、本発明の計時装置用中継装置にかかるリピータ電波時計１の第２実施形態を示す。
第２実施形態の基本的構成は第１実施形態と同様であり、第２実施形態が第１実施形態と異なる点は、光エネルギーで発電する太陽電池などの光発電部１０と、光発電部１０で発電された電力を蓄電する二次電源１１が設けられている点である。
このような構成によれば、リピータ電波時計１は、長波標準電波を受信しやすいように窓際などに設置されるので、光発電によって電力を得ることが容易である。光発電部１０を備えることによって、電池が不要になり、電池交換などのメンテナンスが不要になる。
【００４７】
なお、本発明は、上記実施形態に限られず、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更を加えうることはもちろんである。
例えば、計時装置用中継装置は、時刻表示ができるリピータ電波時計１に限られず、リピータ機能のみを有するリピータ２でもよいことはもちろんである。リピータ２であれば、小型化することにより邪魔にならないところに設置することができる。
リピータ電波時計１で受信する時刻情報は、長波標準電波に限られず、ＦＭ多重波などでもよい。また、日本の長波標準電波のみならず、海外で使用される周波数帯に対応するようにしてもよい。
送信回路６の動作は、受信動作時を除いて常時行わなくても、例えば、壁掛け電波時計１００の受信時にあわせて送信動作を行うように設定されていてもよい。このようにすれば、電力消耗を低減することができる。
【００４８】
周波数選択部４は、容量可変の同調コンデンサでなくとも、異なる容量を有するコンデンサを並列に並べて切り換えるようにしたものでもよい。日本で受信できる長波標準電波の周波数は４０ｋＨｚと６０ｋＨｚで規定されている。よって、４０ｋＨｚおよび６０ｋＨｚの電波を受信もしくは送信するための容量を有するコンデンサを備えていればよい。
また、バラクタダイオードの印加電圧を切り換えるようにして容量値を変えるようにしてもよい。
【００４９】
リピータ電波時計１にＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭからなるコンピュータを組み込んで、このコンピュータが受信回路５１、記憶回路５２、送信回路６、現時刻情報記憶部７３としての機能を行うようにプログラムをこのコンピュータに組み込んでもよい。このようにすれば、設定値を容易に変更することができるので、受信もしくは送信する電波の種類やコードなどを容易に変更できる。
【００５０】
計時装置としては、壁掛け電波時計１００や置き時計型電波時計１１０に限られず、腕時計や、ビデオ、テレビ、携帯電話など各種の電子機器に組み込まれる計時装置でも利用できる。
【００５１】
リピータ電波時計１は、複数の周波数を受信するように構成されず、一種類の電波のみを受信するように構成されていてもよい。例えば、東日本または西日本のいずれか一方のみでしか使用されない場合は、一種類の周波数にのみ対応していればよい。
リピータ電波時計１は、前回受信した周波数を記憶してその周波数で受信動作を行わなくても、常に、すべての周波数をスキャンして最も受信条件の良い周波数を選択するようにしてもよい。
リピータ電波時計１は、受信用と送信用のアンテナ３を共用せずに、受信用と送信用でそれぞれ別個のアンテナ３を備えていてもよい。
リピータ電波時計１からの時刻情報の送信は、毎正時に送信状態をなっていなくても、壁掛け電波時計１００の受信時刻にあわせて、例えば、１日に一回時刻情報を送信するようにしてもよい。
【００５２】
電源としては、電池７４または光発電部１０のいずれかを備えていてもよく、また、電源を安定させるために、電池７４と光発電部１０の両者を備えていてもよい。また、コンセントから商用電源を用いてもよい。
【００５３】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の計時装置システムによれば、受信した電波を送信する際に、電波の到達距離を長くできてその電波を受信する受信機の設置場所の制約を少なくできる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態における使用状態を示す概略図である。
【図２】前記第１実施形態において、リピータ電波時計の構成を示すブロック図である。
【図３】長波標準電波のタイムコードフォーマットである。
【図４】前記第１実施形態において、リピータ電波時計の受信部および送信部の構成を示すブロック図である。
【図５】前記第１実施形態において、受信部と送信回路を制御する制御信号のタイミングチャートである。
【図６】前記第１実施形態において、壁掛け電波時計の構成を示すブロック図である。
【図７】前記第１実施形態において、リピータ電波時計の動作を示すフローチャートである。
【図８】本発明の第２実施形態において、リピータ電波時計の構成を示すブロック図である。
【図９】長波標準電波の受信地域と周波数帯を示す図である。
【符号の説明】
１・・・リピータ電波時計（計時装置用中継装置）、２・・・リピータ（計時装置用中継装置）、３・・・アンテナ、４・・・周波数選択部（同調コンデンサ）、６・・・送信部（送信回路）、７・・・中央制御回路（制御部）、８・・・時刻表示部（時刻表示手段）、１０・・・光発電部、１１・・・二次電源（蓄電部）、５１・・・受信回路、７３・・・現時刻情報記憶部、１００・・・壁掛け電波時計、１１０・・・置き時計型電波時計
【図１】
0003835308.tif 000002
【図２】
0003835308.tif 000003
【図３】
0003835308.tif 000004
【図４】
0003835308.tif 000005
【図５】
0003835308.tif 000006
【図６】
0003835308.tif 000007
【図７】
0003835308.tif 000008
【図８】
0003835308.tif 000009
【図９】
0003835308.tif 000010