(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定情報を含む無線信号を送信する複数の送信機と、
上記複数の送信機からの無線信号を受信して所定の処理を行う受信機と、
を有し、
上記複数の送信機の各々は、
内部時計と、
所定周波数の標準時刻情報を含む標準電波信号を受信し、上記標準電波信号が含む標準時刻情報に応じた時刻に上記内部時計を修正する受信手段と、
制御信号を受けて上記所定情報を含む無線信号を送信する送信手段と、
送信指令を受けると、上記内部時計の計時時刻に基づいて送信指令が発せられた直後または直前の「ｘｘ．０秒」にあらかじめ設定された時間を加算して上記無線信号を出力するように上記制御信号を上記送信手段に出力する制御手段と、
を有し、
上記各送信機にあらかじめ設定された時間は、各送信機毎に所定時間ずつずらして設定されている
無線システム。
【請求項２】
上記各送信機は、所定周期で同時刻に上記標準電波信号を受信する
請求項１記載の無線システム。
【請求項３】
上記送信手段は、上記所定情報に送信機自身の識別コードを付加して送信する
請求項１または２記載の無線システム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、たとえば受信機１台に対して送信機が複数ある無線システムに係り、特に、各送信機と受信機の同期をとる技術に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、携帯電話等の無線システムでは、送信機である携帯電話が複数ある場合に、受信機としての基地局に対して複数の送信機が同時に送信すると、混信が発生する。
そのため、この種のシステムでは、たとえば時分割多重接続（ＴＤＭＡ）や符号分割多元接続（ＣＤＭＡ）等の方式を採用し、効率のよい通信を実現している。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、上述した方式は、複雑なシステム制御が必要で、簡易にかつ安価に構成することが困難である。
【０００４】
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、複雑なシステム制御が不要で、簡易にかつ安価に混信することのないシステムを構築することができる無線システムを提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明の無線システムは、所定情報を含む無線信号を送信する複数の送信機と、上記複数の送信機からの無線信号を受信して所定の処理を行う受信機と、を有し、上記複数の送信機の各々は、内部時計と、所定周波数の標準時刻情報を含む標準電波信号を受信し、上記標準電波信号が含む標準時刻情報に応じた時刻に上記内部時計を修正する受信手段と、制御信号を受けて上記所定情報を含む無線信号を送信する送信手段と、送信指令を受けると、上記内部時計の計時時刻に基づいて送信指令が発せられた直後または直前の「ｘｘ．０秒」にあらかじめ設定された時間を加算して上記無線信号を出力するように上記制御信号を上記送信手段に出力する制御手段と、を有し、上記各送信機にあらかじめ設定された時間は、各送信機毎に所定時間ずつずらして設定されている。
【０００６】
本発明では、上記各送信機は、所定周期で同時刻に上記標準電波信号を受信する。
【０００８】
また、本発明では、上記送信手段は、上記所定情報に送信機自身の識別コードを付加して送信する。
【０００９】
本発明によれば、各送信機では、所定周波数の標準時刻情報を含む標準電波信号が一定周期毎に受信され、内部時計が修正される。これにより、各送信機は、全く同じタイムベースを保有し、同期がとられている状態となる。
この状態で、各送信機においては、制御手段が送信指令を受けると、内部時計の計時時刻に基づいて送信指令を受けた時刻にあらかじめ設定された時間を加算して無線信号を出力するように制御信号が送信手段に出力される。
そして、送信手段では、たとえば送信すべき所定情報に識別コードが付加されて送信される。
この場合、各送信機にあらかじめ設定された時間は、各送信機毎に所定時間ずつずらして設定されていることから、各送信機からは異なる時刻に無線信号が送信される。
【００１０】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明に係る無線同期システムの一実施形態を示す構成図である。
【００１１】
本実施形態では、無線同期システムとして、送信機としての複数のストップウォッチからそれぞれ計測したタイムを、たとえば赤外線で送信し、受信機は、ストップウォッチからの無線信号を受信して復調し、無線信号に含まれる時刻情報を表示盤に表示するシステムを例に説明する。
【００１２】
本無線同期システム１は、図１に示すように、送信機としての複数（本実施形態では５）のストップウォッチ２〜６、受信機としての電光表示盤７を有している。
【００１３】
各ストップウォッチ２〜６は、通常の計測機構を有し、スイッチＳＷを押下することにより１００分の１秒単位で押下時点からの時間を計測する。
【００１４】
たとえば、ストップウォッチ２は第１コースのランナーのタイムを計測するために割り振られ、ストップウォッチ３は第２コースのランナーのタイムを計測するために割り振られ、ストップウォッチ４は第３コースのランナーのタイムを計測するために割り振られ、ストップウォッチ５は第４コースのランナーのタイムを計測するために割り振られ、ストップウォッチ６は第５コースのランナーのタイムを計測するために割り振られている。
【００１５】
また、各ストップウォッチ２〜６は、基地局からＡＭ変調されて発信された所定周波数（４０ｋＨｚまたは６０ｋＨｚ）の標準時刻情報を含む標準時刻電波信号Ｓ１を受信し、受信した標準時刻電波信号が含む標準時刻情報に応じた時刻に内部時計を修正し、スイッチＳＷが押下され計測動作が停止されると送信指令が発せられたものとして、内部時計の計時時刻に基づいて送信指令を受けた時刻から所定時間を加算し、計測動作が停止された直後または直前の「ｘｘ．０秒」に、さらにあらかじめ設定された時間τを加算して、計測したタイム情報を含む赤外線による無線信号を電光表示盤７に送信する送受信回路１０を有している。
各ストップウォッチ２〜６は、標準時刻電波信号を定期的に、たとえば１時間毎に、同時に受信する。これにより、各ストップウォッチ２〜６は、全く同じタイムベースを保有する。
【００１６】
基地局から発信される日本標準時を高精度で伝える標準時刻電波のフォーマットは、「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」の信号パターンはそれぞれ５００ｍｓｅｃ，８００ｍｓｅｃ，２００ｍｓｅｃ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。図２（ａ）は、データが（１，０，１）の場合の波形例を示している。
【００１７】
図３は、標準時刻電波の標準時刻情報の一例を示している。
この例では、１月１日からの通算日１１４日目、１７時２５分を示している。が、同期用として５０秒目から「０」信号が常に９個連続している。
【００１８】
そして、ストップウォッチ２〜６の設定時間τは、各ストップウォッチ２〜６毎に所定時間ずつずらして設定されている。
たとえば、ストップウォッチ２は「０．００秒」に送信を開始するように、ストップウォッチ３は「０．２０秒」に送信を開始するように、ストップウォッチ４は「０．４０秒」に送信を開始するように、ストップウォッチ５は「０．６０秒」に送信を開始するように、ストップウォッチ６は「０．８０秒」に送信を開始するように、０．２秒間隔で送信するように設定される。
すなわち、赤外線信号の送信タイミングを絶対時間で設定する。
【００１９】
図４は、各ストップウォッチ２〜６が有する送受信回路の具体的な構成例を示す図である。
【００２０】
送受信回路１０は、図４に示すように、受信アンテナ１１、受信用ＲＦアンプ１２、検波回路１３、整流回路１４、積分回路１５、マイクロコンピュータ１６、および送信回路１７により構成されている。
そして、受信アンテナ１１、受信用ＲＦアンプ１２、検波回路１３、整流回路１４、積分回路１５、およびマイクロコンピュータ１６により受信手段が構成され、マイクロコンピュータ１６により制御手段が構成され、送信回路１７により送信手段が構成される。
【００２１】
送受信回路１０においては、受信アンテナ１１で受信された標準時刻電波信号Ｓ１は、受信用ＲＦアンプ１２、検波回路１３、整流回路１４、積分回路１５を通して、図２（ｂ）に示すような標準時刻電波信号Ｓ１のベースバンド信号に変換してマイクロコンピュータ１６に入力させる。
【００２２】
マイクロコンピュータ１６は、まず、積分回路１５によるベースバンド信号を受けて、標準時刻電波の時刻コードをデコードし、時・分・００秒などの時刻データを得、内部時計１６１を修正する。
そして、スイッチＳＷが押下され計測動作が停止されると送信指令が発せられたものとして、内部時計１６１の計時時刻に基づいて送信指令を受けた時刻から所定時間を加算し、計測動作が停止された直後または直前の「ｘｘ．０秒」に、さらに設定時間τを加算して送信すべきタイム情報を生成し、制御信号Ｓ１６として送信回路１７に出力する。
尚、「ｘｘ．０秒」のｘｘは、０〜５９の整数である。
【００２３】
送信回路１７は、制御信号Ｓ１６を受けてタイム情報並びにストップウォッチ個々の識別コードを含む送信信号を生成し、変調等の処理を行って赤外線の無線信号Ｓ２（Ｓ３〜Ｓ６）を受信機としての電光表示盤７に送信する。
【００２４】
受信機としての電光表示盤７は、各ストップウォッチ２〜６から異なる時刻に送信された無線信号Ｓ２〜Ｓ６をそれぞれ受信する受信部７１を有し、受信したタイム情報を含む信号を復調して、図１に示すように、識別コードを基に、対応するコース毎に、計測タイムを表示し、かつ、各タイム情報から着順を割り出し計測タイムに併記するように表示する。
【００２５】
次に、上記構成による動作を説明する。
【００２６】
各ストップウォッチ２〜６は、標準時刻電波信号を定期的に、たとえば１時間毎に、同時に受信して内部時計１６１が修正されている。これにより、各ストップウォッチ２〜６は、全く同じタイムベースを保有し、同期がとられている状態となっている。
【００２７】
そして、たとえば、１０時００分００秒にレースがスタートし、各ストップウォッチ２〜６のスイッチが押下されタイムの計測が開始されたとすると、ストップウォッチ４は、１０時００分２５．９秒にスイッチＳＷが押下され計測が終了する。
ここで、ストップウォッチ４では、設定時間τが「０．４０秒」ずらしてタイム情報を送信するように設定されていることから、ストップウォッチ４のマイクロコンピュータ１６は、その直後の１０時００分２６．００秒に設定時間τを加算した１０時００分２６．４秒から送信するように制御信号Ｓ１６を送信回路１７に出力する。
そして、送信回路１７は、制御信号Ｓ１６を受けてタイム情報「２５．９秒」並びにストップウォッチ個々の識別コードを含む送信信号を生成し、変調等の処理を行って赤外線の無線信号Ｓ４を受信機としての電光表示盤７に送信する。
【００２８】
ストップウォッチ２は、１０時００分２６．７秒にスイッチＳＷが押下され計測が終了する。
ここで、ストップウォッチ２では、設定時間τが「０．００秒」ずらしてタイム情報を送信するように設定されていることから、ストップウォッチ２のマイクロコンピュータ１６は、その直後の１０時００分２７．００秒に設定時間τを加算した１０時００分２７．００秒から送信するように制御信号Ｓ１６を送信回路１７に出力する。
そして、送信回路１７は、制御信号Ｓ１６を受けてタイム情報「２６．７秒」並びにストップウォッチ個々の識別コードを含む送信信号を生成し、変調等の処理を行って赤外線の無線信号Ｓ２を受信機としての電光表示盤７に送信する。
【００２９】
ストップウォッチ３は、１０時００分２６．３秒にスイッチＳＷが押下され計測が終了する。
ここで、ストップウォッチ３では、設定時間τが「０．２０秒」ずらしてタイム情報を送信するように設定されていることから、ストップウォッチ３のマイクロコンピュータ１６は、その直後の１０時００分２７．００秒に設定時間τを加算した１０時００分２７．２０秒から送信するように制御信号Ｓ１６を送信回路１７に出力する。
そして、送信回路１７は、制御信号Ｓ１６を受けてタイム情報「２６．３秒」並びにストップウォッチ個々の識別コードを含む送信信号を生成し、変調等の処理を行って赤外線の無線信号Ｓ３を受信機としての電光表示盤７に送信する。
【００３０】
ストップウォッチ５は、１０時００分２７．３秒にスイッチＳＷが押下され計測が終了する。
ここで、ストップウォッチ５では、設定時間τが「０．６０秒」ずらしてタイム情報を送信するように設定されていることから、ストップウォッチ５のマイクロコンピュータ１６は、その直前の１０時００分２７．００秒に設定時間τを加算した１０時００分２７．６０秒から送信するように制御信号Ｓ１６を送信回路１７に出力する。
そして、送信回路１７は、制御信号Ｓ１６を受けてタイム情報「２７．３秒」並びにストップウォッチ個々の識別コードを含む送信信号を生成し、変調等の処理を行って赤外線の無線信号Ｓ５を受信機としての電光表示盤７に送信する。
【００３１】
ストップウォッチ６は、１０時００分２８．５秒にスイッチＳＷが押下され計測が終了する。
ここで、ストップウォッチ６では、設定時間τが「０．８０秒」ずらしてタイム情報を送信するように設定されていることから、ストップウォッチ６のマイクロコンピュータ１６は、その直前の１０時００分２８．００秒に設定時間τを加算した１０時００分２８．８０秒から送信するように制御信号Ｓ１６を送信回路１７に出力する。
そして、送信回路１７は、制御信号Ｓ１６を受けてタイム情報「２８．５秒」並びにストップウォッチ個々の識別コードを含む送信信号を生成し、変調等の処理を行って赤外線の無線信号６を受信機としての電光表示盤７に送信する。
【００３２】
そして、受信機としての電光表示盤７は、各ストップウォッチ２〜６から異なる時刻に送信された無線信号Ｓ２〜Ｓ６をそれぞれ受信し、受信したタイム情報を含む信号を復調して、図１に示すように、識別コードを基に、対応するコース毎に、計測タイムを表示し、かつ、各タイム情報から着順を割り出し計測タイムに併記するように表示する。
【００３３】
以上のように、各ストップウォッチ２〜６からの送信信号Ｓ２〜Ｓ６が時分割されるため、混信することがない。
【００３４】
以上説明したように、本実施形態によれば、送信機としての各ストップウォッチ２〜６は、基地局からＡＭ変調されて発信された所定周波数（４０ｋＨｚまたは６０ｋＨｚ）の標準時刻情報を含む標準時刻電波信号Ｓ１を受信し、受信した標準時刻電波信号が含む標準時刻情報に応じた時刻に内部時計を修正し、スイッチＳＷが押下され計測動作が停止されると送信指令が発せられたものとして、内部時計の計時時刻に基づいて送信指令を受けた時刻から所定時間を加算し、計測動作が停止された直後または直前の「ｘｘ．０秒」に、さらにあらかじめ設定された時間τを加算して、計測したタイム情報を含む赤外線による無線信号を電光表示盤７に送信する送受信回路１０を有し、標準時刻電波信号を定期的に、たとえば１時間毎に、同時に受信し、全く同じタイムベースを保有し、ストップウォッチ２〜６の設定時間τは、各ストップウォッチ２〜６毎に所定時間ずつずらして設定されていることから、複雑なシステム制御が不要で、簡易にかつ安価に混信することのないシステムを構築することができる利点がある。
【００３５】
なお、各ストップウォッチの内部時計、すなわちタイムベースを１時間に１度補正すれば、ストップウォッチ内部の水晶精度±１０ｐｐｍで、１時間で±０．０３６秒の誤差が発生するが、０．２秒間隔であることから問題は発生しない。ストップウォッチの台数が多い場合は、標準時刻電波信号の受信間隔をさらに短くすれば問題ない。
【００３６】
また、本実施形態では、赤外線通信を行う場合を例に説明したが、たとえば図５に示すように、各ストップウォッチに送信アンテナ１８を設け、受信機としての電光表示盤７に受信アンテナ７２を設けて、微弱無線などの電波を使用することも可能である。
また、図６に示すように、本発明は、ＹＥＳ／ＮＯクイズなどの無線集計表示システム等に適用することが可能である。
【００３７】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、複雑なシステム制御が不要で、簡易にかつ安価に混信することのないシステムを構築することができる無線システムを実現できる利点がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る無線同期システムの一実施形態を示す構成図である。
【図２】本発明に係る要部波形を示す図である。
【図３】標準時刻電波信号の時刻コードの一例を示している。
【図４】本発明に係る送信機としてのストップウォッチにおける送受信回路の構成例を示す図である。
【図５】本発明に係る無線同期システムの他の実施形態を示す構成図である。
【図６】本発明に係る無線同期システムの他の実施形態を示す構成図である。
【符号の説明】
１…無線同期システム
２〜６…ストップウォッチ（送信機）
７…電光表示盤（受信機）
１０…送受信回路
１１…受信アンテナ
１２…受信用ＲＦアンプ
１３…検波回路
１４…整流回路
１５…積分回路
１６…マイクロコンピュータ
１７…送信回路
１８…送信アンテナ
７１…受信部
７２…受信アンテナ
【図１】
0003734439.tif 000002
【図２】
0003734439.tif 000003
【図３】
0003734439.tif 000004
【図４】
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【図５】
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【図６】
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