JP2004354304A - Time signal converter - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば標準時刻電波信号を受けて時刻修正を行う電波修正時計用に、標準時刻電波信号を送信する時刻信号変換装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来、時刻信号を含む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。
また、その信号の受信強度が弱いエリアに設置された電波修正時計に、標準時刻送信局から送信される時刻信号を含む信号を受信して、時刻信号を所定の搬送波で変調して増幅して出力する時刻信号中継装置が知られている(例えば、特許文献1参照)。
【0003】
【特許文献1】
特開平5−33170号公報(第1−2図)
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、標準時刻送信局が標準電波を標準時刻信号を変調して送信する場合、標準時刻送信局それぞれで標準電波の周波数や標準電波の送信形式(時刻コードフォーマットとも言う)が異なる場合がある。
所定の時刻コードフォーマットで送信される信号のみにより時刻修正を行う電波修正時計は、異なる時刻コードフォーマットで送信された信号を受信しても適切に時刻修正を行うことができない。
上述した従来の時刻中継装置のように標準時刻信号を所定の搬送波で変調して送信したとしても、上述の電波修正時計では時刻コードフォーマットが異なるために、適切に時刻修正を行うことができない。
このため、時刻コードフォーマットを変換できる時刻信号変換装置が望まれている。
【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、標準時刻電波信号の時刻コードフォーマットを変換できる時刻信号変換装置を提供することにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するために、本発明の観点は、第1の時刻コードフォーマットに基づいて生成された第1の標準時刻電波信号を受けて時刻修正を行う電波修正時計用に、前記第1の標準時刻電波信号を送信する時刻信号変換装置であって、内部時計と、前記第1の時刻コードフォーマットとは異なる第2の時刻コードフォーマットに基づいて生成された第2の標準時刻電波信号を受信する受信手段と、前記受信手段が受信した第2の標準時刻電波信号および前記第2の時刻コードフォーマットに基づいて前記内部時計が計時する計時時刻を修正し、前記内部時計が計時する計時時刻および前記第1の時刻コードフォーマットに基づいて、前記第1の標準時刻電波信号を生成するための時刻信号を生成する制御手段と、前記制御手段が生成した時刻信号に基づいて前記第1の標準時刻電波信号を送信する送信手段とを有する。
【0007】
本発明の観点によれば、受信手段では、第1の時刻コードフォーマットとは異なる第2の時刻コードフォーマットに基づいて生成された第2の標準時刻電波信号を受信する。
制御手段では、受信手段が受信した第2の標準時刻電波信号および第2の時刻コードフォーマットに基づいて内部時計が計時する計時時刻を修正し、内部時計が計時する計時時刻および第1の時刻コードフォーマットに基づいて、第1の標準時刻電波信号を生成するための時刻信号を生成する。
送信手段では、制御手段が生成した時刻信号に基づいて第1の標準時刻電波信号を送信する。
【0008】
【発明の実施の形態】
本発明の実施形態に係る時刻信号変換装置は、例えば、第1の時刻コードフォーマットに基づいて生成された第1の標準時刻電波信号を受けて時刻修正を行う電波修正時計用に、第1の時刻コードフォーマットとは異なる第2の時刻コードフォーマットに基づいて生成された第2の標準時刻電波信号を受信して、内部時計で計時される計時時刻を修正して、内部時計が計時する計時時刻および第1の時刻コードフォーマットに基づいて第1の標準時刻電波信号を生成するための時刻信号を生成して、その時刻信号に基づいて第1の標準時刻電波信号を生成して送信する。
以下、図を参照しながら詳細に説明する。
【0009】
図1は、本発明に係る時刻信号変換装置を適用した時刻信号変換システムの一実施形態を示すブロック図である。
本実施形態に係る時刻信号変換システム100は、図1に示すように、時刻信号変換装置1、標準時刻電波送信局2、および電波修正時計3により構成されている。
標準時刻電波送信局2は、例えば標準時刻を計時する原子時計を有し、その標準時刻を所定の時刻コードフォーマットに基づいて標準時刻電波信号を生成し、その標準時刻電波信号を送信する。
【0010】
図2は、本実施形態に係る時刻コードフォーマットの第1具体例を説明するための図である。図2(a)は日本国のJJY局から、毎時15分および毎時45分以外に送信される時刻コードフォーマットを示す図である。図2(b)は日本のJJY局から、毎時15分および毎時45分に送信される時刻コードフォーマットを示す図である。図2(c)は日本のJJY局から送信される標準時刻電波信号の送信形式を示す図である。
【0011】
標準時刻電波送信局2は、例えば独立行政法人通信総合研究所(CRL)のもとで運用されており、図2に示すような時刻コードフォーマットに基づいて周波数40kHzまたは周波数60kHzの標準電波を送信する。
標準時刻電波送信局2は、例えば図2(c)に示すように、長波、例えば40kHzまたは60kHzを搬送波として、時刻コードを送信する。
【0012】
具体的には、時刻コードは0,1,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る。
変調方式は最大値100%,最小値10%の振幅変調であり、時刻コード0,1,Pはそれぞれ最大値100%が800ms,500ms,200msのパルス信号となっている。
パルスの立ち上がりの55%値(10%値と100%値の中央)が標準時の1秒信号に同期する。
【0013】
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。
【0014】
また、図2(a),(b)に示すように、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情報、時情報、1月1日からの積算日情報、年情報(西暦下2桁)がBCDコードとして含む。
また、時刻データは、日曜〜土曜それぞれを0〜6それぞれに割り当てた曜日情報、呼び出し符号、停波情報等を含む。
【0015】
電波修正時計3は、例えば、標準時刻電波送信局2の時刻コードフォーマットと異なる時刻コードフォーマットに基づいて生成された標準時刻電波信号を受信し、その標準時刻電波信号に基づいて時刻修正を行う。
【0016】
図3は、本実施形態に係る時刻コードフォーマットの第2具体例を説明するための図である。図3(a)はドイツ国のDCF77局から送信される時刻コードフォーマットを示す図である。図3(b)はドイツ国のDCF77局から送信される標準時刻電波信号の送信形式を示す図である。
電波修正時計3は、例えば図3に示すドイツ局の時刻コードフォーマットに基づいて生成された標準時刻電波信号を受信し、その標準時刻電波信号に基づいて時刻修正を行う。
【0017】
例えば、ドイツ国の国立度量衡研究所のPTB(Physikalich−technische Bundesantalt )に属す標準時報局DCF77は、図3に示す時刻コードフォーマットに基づいた標準時刻電波信号を送信する。
搬送波の周波数は77.5kHzであり、時刻コードフォーマットは、図3(b)に示すように、59秒目を除く各秒の始まりから、100msまたは200msの期間、搬送波の振幅が25%にされるように振幅変調される。
この搬送波の振幅の減少開始点が標準時の秒信号に同期する。59秒目の秒信号がないのは、次の分信号を示している。
時刻コード0,1は、それぞれ振幅25%が100ms,200msのパルス信号となっている。
【0018】
また図3(a)に示すように、時刻データは1bit/秒で1分間を1フレームとしており、このフレーム内に分情報、時情報、暦情報、曜日情報、月情報、年情報がBCDコードを含む。
Mは分マーカ(1ms)、Rは予備アンテナ使用(200ms)、A1は通常時間と夏時間の変更予告、Z1,Z2は通常時間と夏時間の表示であり、通常時間(Z1:100ms、Z2:200ms)、夏時間(Z1:200ms、Z2:100ms)、A1はうるう秒の表示(200msのとき)、Sは時刻コードの開始ビット(200ms)、P1,P2,P3は偶数パリティービットを示す。
【0019】
本実施形態に係る時刻信号変換装置1は、図1に示すように、受信系11、送信系12、メモリ13、設定部14、制御回路15、および内部時計151を有する。
受信系11、送信系12、メモリ13、設定部14、および内部時計151は、制御回路15に接続されている。
【0020】
受信系11は本発明に係る受信手段に相当し、送信系12は本発明に係る送信手段に相当し、制御回路15は本発明に係る制御手段に相当する。
本実施形態では、制御回路15と内部時計151とを分けて図示したが、この形態に限られるものではない。例えば制御回路15の内部に内部時計151が含まれる形態であってもよい。
【0021】
受信系11は、例えば、標準時刻電波送信局2から送信された所定の時刻コードフォーマットに基づいて生成された標準時刻電波信号を受信する。
受信系11は、詳細には、例えば図1に示すようにアンテナ部111、RF(Radio frequency )アンプ112、検波部113を主構成要素として有する。
アンテナ部111は、例えば標準時刻電波信号の複数の時刻コードフォーマットに対応した共振周波数が設定可能であり、受信した標準時刻電波信号を信号S111としてRFアンプ112に出力する。また、アンテナ部111は、少なくとも標準時刻電波送信局2から送信される所定の時刻コードフォーマットに対応する共振周波数が設定可能である。
【0022】
アンテナ部111は、例えばフェライトアンテナ部111aおよび共振周波数設定部111bを有する。
フェライトアンテナ部111aは、例えば後述する少なくとも送信系12のアンテナ部121の送信指向特性と直交する受信指向特性を有する。
詳細には、フェライトアンテナ部111aは、少なくとも送信系12のアンテナ部121の送信指向性としての送信利得が最大の方向と直交する、受信指向特性としての受信利得が最大の方向を有する。
共振周波数設定部111bは複数のキャパシタを有する。
【0023】
フェライトアンテナ部111aおよび共振周波数設定部111bは、例えば設定信号CTL1に基づいて複数のキャパシタを選択することにより所定の共振周波数を設定する。
【0024】
RF(Radio frequency )アンプ112は、アンテナ部111からの高周波信号S111を増幅して信号112として検波部113に出力する。
【0025】
検波部113は、RFアンプ112からの信号S112に基づいて検波処理を行い、標準時刻電波信号に含まれる時刻コードに応じた信号S113を制御回路15に出力する。
詳細には例えば、検波部113は、制御信号CTL2に基づいて、所定の時刻コードフォーマットに対応した周波数の搬送波の標準時刻電波信号を検波処理を行い、標準時刻電波信号に含まれる時刻コードに応じた信号S113を制御回路15に出力する。
【0026】
送信系12は、後述する制御回路15が生成した時刻信号S15に基づいて、電波修正時計3が解読可能な時刻コードフォーマットの標準時刻電波信号を送信する。
送信系12は、例えば、アンテナ部121、RFアンプ122、発振部123、および変調部124を有する。
アンテナ部121は、例えば標準時刻複数の時刻コードフォーマットに対応した共振周波数が設定可能であり、少なくとも電波修正時計3が解読可能な時刻コードフォーマットに対応した共振周波数が設定可能であり、RFアンプ122から出力された信号122に基づいて標準時刻電波信号を送信する。
【0027】
アンテナ部121は、例えば、ループアンテナ121a、および共振周波数設定部121bを有する。
ループアンテナ部121aは、例えば、少なくともアンテナ部111の受信指向特性と直交する送信指向特性を有する。
詳細には、ループアンテナ部121aは、少なくとも受信系11のアンテナ部111の受信指向性としての受信利得が最大の方向と直交する送信指向特性としての送信利得が最大の方向を有する。
共振周波数設定部121bは複数のキャパシタを有する。
【0028】
ループアンテナ部121aおよび共振周波数設定部121bは、例えば設定信号CTL3に基づいて複数のキャパシタを選択することにより所定の共振周波数を設定する。
【0029】
RFアンプ122は、変調部124から出力される信号S124を増幅して信号S122としてアンテナ部121に出力する。
発振部123は、制御回路15からの制御信号CTL4に基づいて、所定の周波数の信号S123を変調部124に出力する。
【0030】
変調部124は、制御回路15が生成した時刻信号S15に基づいて、発振部123からの所定の周波数の信号S123を搬送波を変調して信号124としてRFアンプ122に出力する。
例えば、発振部123では、制御回路15から電波修正時計3が解読可能な時刻コードフォーマットに対応した周波数の搬送波を生成させる制御信号CTL4を受けて、その周波数の信号S123を変調部124に出力する。
【0031】
メモリ13は、例えば時刻コードフォーマットに関する情報d_tcfや、その時刻コードフォーマットd_tcfに対応する搬送波の周波数情報d_fを記憶する。
メモリ13は、例えば複数の時刻コードフォーマットに関する情報d_tcf、例えば時刻コードフォーマット情報d_tcf_1〜3、および時刻コードフォーマット情報d_tcf1〜3それぞれに対応する搬送波の周波数情報d_f_1〜3を記憶する。
【0032】
例えば時刻コードフォーマット情報d_tcf_1には、上述した図2に示したJJY局から送信される時刻コードフォーマットに関する情報を含み、対応する搬送波の周波数情報d_f_1には、搬送波の周波数40kHzや60kHzを示す情報を含む。
【0033】
例えば時刻コードフォーマット情報d_tcf_2は、上述した図3に示したDCF77局から送信される時刻コードフォーマットに関する情報を含み、対応する搬送波の周波数情報d_f_2には、搬送波の周波数77.5kHzを示す情報を含む。
【0034】
図4は、本実施形態に係る時刻コードフォーマットの第3具体例を説明するための図である。図4(a)はアメリカ合衆国のWWVB局から送信される時刻コードフォーマットを示す図である。図4(b)はアメリカ合衆国のWWVB局から送信される標準時刻電波信号の送信形式を示す図である。
【0035】
例えば時刻コードフォーマット情報d_tcf_3は、図4に示したWWVB局から送信される時刻コードフォーマットに関する情報を含み、対応する搬送波の周波数情報d_f_3には、搬送波の周波数60kHzを示す情報を含む。
【0036】
WWVB局の時刻コードフォーマットは、図4(b)に示すように、各秒の始まりから、200ms,500ms,800msの期間、搬送波の振幅が−10dBになるように振幅変調される。
この搬送波の振幅の減少開始点が標準時の秒信号に同期する。
時刻コード0,1,Pは、それぞれ振幅−10dBが200ms,500ms,800msのパルス信号となっている。
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。
【0037】
また図4(a)に示すように、時刻データは1bit/秒で1分間を1フレームとしており、このフレーム内に分情報、時情報、日情報、UT1指標(SIGN)、UT1修正情報(CORRECTION)、うるう年情報(lyib:LEAP YEAR INDICATOR BIT)、警告情報(lswd:leap second warning bit)、夏時間情報(daylight saving time bits )等を有する。
【0038】
設定部14は、例えば、受信系11で受信する標準時刻電波信号の時刻コードフォーマットやそれに対応する搬送波の周波数、および送信系12から送信する標準時刻電波信号の時刻コードフォーマットやそれに対応する搬送波の周波数を設定し、例えば信号S14として制御回路15に出力する。例えば、制御回路15は、その信号S14に基づいて受信系11や送信系12の時刻コードフォーマットやそれに対応する搬送波の周波数を設定する。
【0039】
制御回路15は、例えば、受信系11が受信した標準時刻電波信号、およびメモリ13が記憶する時刻コードフォーマット情報d_tcfに基づいて内部時計151が計時する計時時刻を修正する。
【0040】
また、制御回路15は、内部時計151が計時する計時時刻、およびメモリ13が記憶する時刻コードフォーマット情報d_tcfに基づいて、電波修正時計3が解読可能な標準時刻電波信号を生成するための時刻信号S15を生成し、送信系12に出力する。
【0041】
また、制御回路15は、例えば、アンテナ部111、標準時刻電波送信局2の時刻コードフォーマットに対応した共振周波数をもって受信した標準時刻電波信号、およびメモリ13が記憶する、それに対応する時刻コードフォーマットd_tcfに基づいて内部時計151が計時する計時時刻を修正する。
内部時計151は、例えば所定の振動数の信号を生成する水晶発振器を有し、その信号に基づいて計時時刻を計時する。例えば内部時計151は、秒情報、分情報、時情報、曜日情報、月情報、年情報等を計時する。
【0042】
図5は、図1に示した本発明に係る時刻信号変換装置を適用した時刻信号変換システムの動作を説明するためのフローチャートである。図1,5を参照しながら、時刻信号変換装置の動作を中心に説明する。
例えば、電波修正時計3は、搬送波の周波数が77.5kHz、および図3に示す時刻コードフォーマットに基づいて生成された標準時刻電波信号を受けて時刻修正を行う。標準時刻電波送信局2は、搬送波の周波数が40kHz、および図2に示す時刻コードフォーマットに基づいて標準時刻電波信号を生成して送信する。
このため、電波修正時計3は、標準時刻電波送信局2から送信される標準時刻電波信号を解読できていない状態である。
【0043】
ステップST1において、時刻信号変換装置1の電源をオンする。
設定部14により、受信系11で受信する標準時刻電波信号の時刻コードフォーマットやそれに対応する搬送波の周波数40kHz、および送信系12から送信する標準時刻電波信号の時刻コードフォーマットやそれに対応する搬送波の周波数77.5kHzが設定され、信号S14として制御回路15に出力される。
【0044】
制御回路15では、その信号S14に基づいて制御信号CTL1をアンテナ部111に出力し、フェライトアンテナ部111aおよび共振周波数設定部111bでは、例えば設定信号CTL1に基づいて複数のキャパシタを選択することにより40kHzの共振周波数を設定する。
【0045】
また、制御回路15では、その信号S14に基づいて制御信号CTL3をアンテナ部121に出力し、ループアンテナ部121aおよび共振周波数設定部121bでは、例えば設定信号CTL3に基づいて複数のキャパシタを選択することにより77.5kHzの共振周波数を設定する。
【0046】
ステップST2では、制御回路15では、受信系11に標準時刻電波信号を受信させる。アンテナ部111では設定された時刻コードフォーマットに対応した共振周波数をもって受信した、標準時刻電波送信局2から送信された標準時刻電波信号が信号S111としてRFアンプ112に出力される。
RFアンプ112では信号S111を増幅して信号S112として検波部113に出力する。
検波部113では、信号S112および制御信号CTL2に基づいて、標準時刻電波送信局2の第2の時刻コードフォーマットに対応した周波数の搬送波の標準時刻電波信号を検波処理し信号S113として制御回路15に出力する。
【0047】
制御回路15では、設定部14により設定され、メモリ13が記憶する時刻コードフォーマット情報d_tcf_1に基づいて、信号S113をデコードして時刻情報を抽出し、その時刻情報に基づいて、内部時計151が計時する計時時刻を修正する。
【0048】
ステップST3において、内部時計151は計時時刻をインクリメントする。
【0049】
ステップST4において、制御回路15では、内部時計151が計時する計時時刻が、予め設定された標準時刻電波信号の受信時刻、例えば受信状態のよい午前2時36分であるか否か判別され、設定時刻である場合には、ステップST2と同様に、標準時刻電波送信局2からの標準時刻電波信号を受信して、内部時計151を修正し(ST5)、ステップST6の処理に進む。
【0050】
一方、ステップST4の判別において、制御回路15では、内部時計151が計時する計時時刻が、予め設定された標準時刻電波信号の受信時刻でない場合にも、ステップST6の処理に進む。
【0051】
ステップST6において、制御回路15では、内部時計151が計時する計時時刻、および設定部14により設定された、メモリ13が記憶する時刻コードフォーマットd_tcf_2に基づいて標準時刻電波信号を生成するための時刻信号S15を生成する。
【0052】
制御回路15は、発振部123に設定部14により設定された、メモリ13が記憶する時刻コードフォーマットd_tcf_2に対応する周波数77.5kHzの搬送波を生成させる制御信号CTL4出力する。発振部123は、信号CTL4に基づいて、その周波数の信号S123を変調部124に出力する。
【0053】
変調部124では、時刻信号S15に基づいて、発振部123からの所定の周波数の信号S123を搬送波を変調して信号124としてRFアンプ122に出力する。RFアンプ122では信号S124を増幅し、信号S122をアンテナ部121に出力する。
アンテナ部121では、信号S122に基づいて、設定された共振周波数で、図3に示す時刻コードフォーマットで標準時刻電波信号を電波修正時計3に送信し、ステップST3の処理に戻る。
電波修正時計3では、時刻信号変換装置1から送信された標準時刻電波信号に基づいて表示時刻の修正を行う。
【0054】
以上説明したように、内部時計151と、標準時刻電波送信局2から送信された標準時刻電波信号を受信する受信系11と、受信系11が受信した標準時刻電波信号、および、設定部14により設定されメモリ13が記憶する、時刻コードフォーマット情報d_tcf_1に基づいて内部時計151が計時する計時時刻を修正し、内部時計151が計時する計時時刻、および設定部14により設定され、メモリ13が記憶する時刻コードフォーマット情報d_tcf_2に基づいて標準時刻電波信号を生成するための時刻信号S15を生成する制御回路15と、制御回路15が生成した時刻信号S15に基づいて時刻コードフォーマット情報d_tcf_2に応じた標準時刻電波信号を送信する送信系12とを設けたので、標準時刻電波信号の時刻コードフォーマットを変換することができる。
【0055】
また、受信系11に時刻コードフォーマットに対応した共振周波数が設定可能なアンテナ部111を設け、送信系12に時刻コードフォーマットに対応した共振周波数が設定可能なアンテナ部121を設け、制御回路15が、アンテナ部111が設定された時刻コードフォーマットに対応した共振周波数をもって受信した標準時刻電波信号およびメモリ13が記憶する時刻コードフォーマット情報d_tcf_1に基づいて内部時計151が計時する計時時刻を修正し、内部時計151が計時する計時時刻および設定された時刻コードフォーマットd_tcf_2に基づいて時刻信号S15を生成し、送信系12が時刻信号S15に基づいて時刻コードフォーマットd_tcf_2に対応した共振周波数が設定されたアンテナ部121から標準時刻電波信号を送信するので、高効率に電波修正時計3に標準時刻信号を送信することができる。
【0056】
例えば受信指向特性と送信指向特性が同じ方向であるコアつきの送信アンテナおよびコアつきの送信アンテナを近接して設けた場合、干渉が起こり受信性能が低下するのに比べ、本実施形態に係る送信系12のアンテナ部121は、少なくとも受信系11のアンテナ部111の受信指向特性と直交する送信指向特性を有するので、受信系11の受信性能が低下することなく、標準時刻電波信号を送信することができる。
【0057】
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。
本実施系形態では、例えば設定部14により制御回路15が制御信号CTL1、CTL3により共振周波数設定部111b,121bの共振周波数を設定したが、この形態に限られるものではない。制御回路15を介さずに直接に、共振周波数設定部111b,121bの共振周波数を設定してもよい。
【0058】
本実施形態では、受信系11および送信系12それぞれにアンテナ部111,121を設けたが、この形態に限られるものではない。例えば1つのアンテナを共用してもよい。また、受信系11のアンテナ部111と、送信系12のアンテナ部121を切り替えるアンテナ切り替え部を設けてもよい。こうすることで、最適な送受信状態の受信指向特性および送信指向特性を選択することができる。
【0059】
【発明の効果】
本発明によれば、標準時刻電波信号の時刻コードフォーマットを変換できる時刻信号変換装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る時刻信号変換装置を適用した時刻信号変換システムの一実施形態を示すブロック図である。
【図2】本実施形態に係る時刻コードフォーマットの第1具体例を説明するための図である。(a)は日本国のJJY局から、毎時15分および毎時45分以外に送信される時刻コードフォーマットを示す図である。(b)は日本のJJY局から、毎時15分および毎時45分に送信される時刻コードフォーマットを示す図である。(c)は日本のJJY局から送信される標準時刻電波信号の送信形式を示す図である。
【図3】本実施形態に係る時刻コードフォーマットの第2具体例を説明するための図である。(a)はドイツ国のDCF77局から送信される時刻コードフォーマットを示す図である。(b)はドイツ国のDCF77局から送信される標準時刻電波信号の送信形式を示す図である。
【図4】本実施形態に係る時刻コードフォーマットの第3具体例を説明するための図である。(a)はアメリカ合衆国のWWVB局から送信される時刻コードフォーマットを示す図である。(b)はアメリカ合衆国のWWVB局から送信される標準時刻電波信号の送信形式を示す図である。
【図5】図1に示した本発明に係る時刻信号変換装置を適用した時刻信号変換システムの動作を説明するためのフローチャートである。
【符号の説明】
1…時刻信号変換装置、2…標準時刻電波送信局、3…電波修正時計、11…受信系、12…送信系、13…メモリ、14…設定部、15…制御回路、151…内部時計、100…時刻信号変換システム、111…アンテナ部、111a…フェライトアンテナ部、111b…共振周波数設定部、112…RF(Radio frequency )アンプ、113…検波部、121…アンテナ部、122…RFアンプ、123…発振部、124…変調部。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a time signal conversion apparatus that transmits a standard time radio signal for a radio time correction clock that corrects the time by receiving a standard time radio signal, for example.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, a radio-controlled timepiece that receives a signal including a time signal and corrects the time is known.
In addition, a radio-controlled timepiece installed in an area where the reception intensity of the signal is weak receives a signal including a time signal transmitted from a standard time transmitting station, and modulates and amplifies the time signal with a predetermined carrier wave. An output time signal relay device is known (for example, see Patent Document 1).
[0003]
[Patent Document 1]
JP-A-5-33170 (Fig. 1-2)
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, when a standard time transmitting station transmits a standard radio wave by modulating a standard time signal, the standard radio frequency and the standard radio wave transmission format (also referred to as a time code format) may be different for each standard time transmitting station.
A radio-controlled timepiece that corrects the time only by a signal transmitted in a predetermined time code format cannot correct the time appropriately even if it receives a signal transmitted in a different time code format.
Even when the standard time signal is modulated with a predetermined carrier wave and transmitted as in the conventional time relay device described above, the time correction format cannot be appropriately adjusted because the time code format is different in the above-described radio-controlled timepiece.
For this reason, a time signal converter capable of converting the time code format is desired.
[0005]
The present invention has been made in view of such circumstances, and an object thereof is to provide a time signal conversion device capable of converting a time code format of a standard time radio signal.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, an aspect of the present invention provides a first radio timepiece for correcting a time by receiving a first standard time radio signal generated based on a first time code format. A time signal conversion device for transmitting a standard time radio signal, which receives a second standard time radio signal generated based on an internal clock and a second time code format different from the first time code format. Receiving means for correcting the time measured by the internal clock based on the second standard time radio signal received by the receiving means and the second time code format, and the time measured by the internal clock Control means for generating a time signal for generating the first standard time radio signal based on the first time code format, and generated by the control means And a transmitting means for transmitting the first standard time radio wave signal based on the time signal.
[0007]
According to an aspect of the present invention, the receiving unit receives a second standard time radio wave signal generated based on a second time code format different from the first time code format.
The control means corrects the time measured by the internal clock based on the second standard time radio signal received by the receiving means and the second time code format, and the time measured by the internal clock and the first time code A time signal for generating the first standard time radio signal is generated based on the format.
The transmission means transmits the first standard time radio signal based on the time signal generated by the control means.
[0008]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
The time signal conversion device according to the embodiment of the present invention includes, for example, a first radio wave correction timepiece that receives a first standard time radio wave signal generated based on a first time code format and corrects the time. The second time standard time signal generated based on the second time code format different from the time code format is received, the time measured by the internal clock is corrected, and the time measured by the internal clock A time signal for generating a first standard time radio signal is generated based on the first time code format, and a first standard time radio signal is generated based on the time signal and transmitted.
Hereinafter, it will be described in detail with reference to the drawings.
[0009]
FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of a time signal conversion system to which a time signal conversion device according to the present invention is applied.
As shown in FIG. 1, the time
The standard time radio
[0010]
FIG. 2 is a diagram for explaining a first specific example of a time code format according to the present embodiment. FIG. 2A is a diagram showing a time code format transmitted from a JJY station in Japan other than 15 minutes per hour and 45 minutes per hour. FIG. 2B is a diagram showing a time code format transmitted from a Japanese JJY station at 15 minutes per hour and 45 minutes per hour. FIG.2 (c) is a figure which shows the transmission format of the standard time radio wave signal transmitted from a Japanese JJY station.
[0011]
The standard time radio
For example, as shown in FIG. 2C, the standard time radio
[0012]
Specifically, the time code is composed of three types of signal patterns of 0, 1, and P, and is distinguished by a 100% amplitude period width in one signal pattern of 1 sec.
The modulation method is amplitude modulation with a maximum value of 100% and a minimum value of 10%, and the
The 55% value (the center of the 10% value and the 100% value) of the rising edge of the pulse is synchronized with the standard 1 second signal.
[0013]
There are several P codes in one frame, and appear at the minute (0 seconds), 9 seconds, 19 seconds, 29 seconds, 39 seconds, 49 seconds, and 59 seconds. This P code appears continuously only once at 59 seconds and 0 seconds in one frame, and the position where this P code appears continuously becomes the minute position.
[0014]
Further, as shown in FIGS. 2A and 2B, the transmission information is the accumulated date from the minute / hour / January 1st.
The time data is 1 frame per minute at 1 bit / second, and the minute information, time information, accumulated date information from January 1 and year information (last 2 digits of the year) are included in this frame as a BCD code. Including.
Further, the time data includes day information, call code, wave stop information, etc. assigned to each of 0 to 6 from Sunday to Saturday.
[0015]
For example, the radio-controlled
[0016]
FIG. 3 is a diagram for explaining a second specific example of the time code format according to the present embodiment. FIG. 3A shows a time code format transmitted from the DCF77 station in Germany. FIG. 3B is a diagram showing a transmission format of a standard time radio signal transmitted from the DCF77 station in Germany.
For example, the radio-controlled
[0017]
For example, a standard time signal station DCF77 belonging to the PTB (Physicalich-technique Bundestantalt) of the National Metrology Institute in Germany transmits a standard time radio signal based on the time code format shown in FIG.
The frequency of the carrier wave is 77.5 kHz, and the time code format is 25% of the carrier wave amplitude for a period of 100 ms or 200 ms from the start of each second except the 59th second, as shown in FIG. Amplitude modulation is performed.
The decrease start point of the amplitude of the carrier wave is synchronized with the standard second signal. The absence of the second signal at the 59th second indicates the next minute signal.
The
[0018]
As shown in FIG. 3 (a), the time data is 1 bit / second and one minute is one frame, and minute information, hour information, calendar information, day information, month information, and year information are included in this frame in the BCD code. including.
M is a minute marker (1 ms), R is a spare antenna used (200 ms), A1 is a notice of change of normal time and daylight saving time, Z1 and Z2 are indications of normal time and daylight saving time, and normal time (Z1: 100 ms, Z2: 200 ms) ), Daylight saving time (Z1: 200 ms, Z2: 100 ms), A1 is a leap second display (at 200 ms), S is a time code start bit (200 ms), and P1, P2 and P3 are even parity bits.
[0019]
As shown in FIG. 1, the time
The
[0020]
The
In the present embodiment, the
[0021]
The
Specifically, the
The
[0022]
The
The
Specifically, the
The resonance frequency setting unit 111b has a plurality of capacitors.
[0023]
The
[0024]
An RF (Radio frequency)
[0025]
The
Specifically, for example, the
[0026]
The
The
The
[0027]
The
The
Specifically, the
The resonance
[0028]
The
[0029]
The
The
[0030]
Based on the time signal S15 generated by the
For example, the
[0031]
The
The
[0032]
For example, the time code format information d_tcf_1 includes information related to the time code format transmitted from the JJY station shown in FIG. 2, and the corresponding carrier frequency information d_f_1 includes information indicating the
[0033]
For example, the time code format information d_tcf_2 includes information on the time code format transmitted from the DCF77 station shown in FIG. 3 described above, and the corresponding carrier frequency information d_f_2 includes information indicating the carrier frequency 77.5 kHz. .
[0034]
FIG. 4 is a diagram for explaining a third specific example of the time code format according to the present embodiment. FIG. 4A shows a time code format transmitted from a WWVB station in the United States. FIG. 4B is a diagram showing a transmission format of a standard time radio signal transmitted from a WWVB station in the United States.
[0035]
For example, the time code format information d_tcf_3 includes information on the time code format transmitted from the WWVB station shown in FIG. 4, and the corresponding carrier frequency information d_f_3 includes information indicating the carrier frequency 60 kHz.
[0036]
As shown in FIG. 4B, the time code format of the WWVB station is amplitude-modulated so that the amplitude of the carrier wave becomes −10 dB from the start of each second for a period of 200 ms, 500 ms, and 800 ms.
The decrease start point of the amplitude of the carrier wave is synchronized with the standard second signal.
The
There are several P codes in one frame, and appear at the minute (0 seconds), 9 seconds, 19 seconds, 29 seconds, 39 seconds, 49 seconds, and 59 seconds. This P code appears continuously only once at 59 seconds and 0 seconds in one frame, and the position where this P code appears continuously becomes the minute position.
[0037]
As shown in FIG. 4 (a), the time data is 1 bit / second, and one minute is one frame. Within this frame, minute information, hour information, date information, UT1 index (SIGN), UT1 correction information (CORRECTION) ), Leap year information (lyib: LEAP YEAR INDICATOR BIT), warning information (lswd: leap second warning bit), daylight saving time information (daylight saving time bits), and the like.
[0038]
The setting
[0039]
For example, the
[0040]
Further, the
[0041]
The
The
[0042]
FIG. 5 is a flowchart for explaining the operation of the time signal conversion system to which the time signal conversion apparatus according to the present invention shown in FIG. 1 is applied. The operation of the time signal converter will be mainly described with reference to FIGS.
For example, the radio-controlled
For this reason, the radio-controlled
[0043]
In step ST1, the
The time code format of the standard time radio signal received by the receiving
[0044]
The
[0045]
The
[0046]
In step ST2, the
The
Based on the signal S112 and the control signal CTL2, the
[0047]
In the
[0048]
In step ST3, the
[0049]
In step ST4, the
[0050]
On the other hand, in the determination of step ST4, the
[0051]
In step ST6, the
[0052]
The
[0053]
The
The
The radio-controlled
[0054]
As described above, the
[0055]
Further, the receiving
[0056]
For example, when a transmission antenna with a core and a transmission antenna with a core whose reception directivity characteristics and transmission directivity characteristics are in the same direction are provided close to each other, interference occurs and the reception performance deteriorates, compared to the
[0057]
Note that the present invention is not limited to the present embodiment, and various suitable modifications can be made.
In the present embodiment, for example, the
[0058]
In the present embodiment, the
[0059]
【The invention's effect】
ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the time signal converter which can convert the time code format of a standard time radio wave signal can be provided.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of a time signal conversion system to which a time signal conversion device according to the present invention is applied.
FIG. 2 is a diagram for explaining a first specific example of a time code format according to the present embodiment. (A) is a figure which shows the time code format transmitted from the JJY station of Japan other than 15 minutes / hour and 45 minutes / hour. (B) is a diagram showing a time code format transmitted from a Japanese JJY station at 15 minutes per hour and 45 minutes per hour. (C) is a figure which shows the transmission format of the standard time radio wave signal transmitted from a Japanese JJY station.
FIG. 3 is a diagram for explaining a second specific example of a time code format according to the present embodiment. (A) is a figure which shows the time code format transmitted from the DCF77 station of Germany. (B) is a figure which shows the transmission format of the standard time radio signal transmitted from the DCF77 station of Germany.
FIG. 4 is a diagram for explaining a third specific example of a time code format according to the present embodiment. (A) is a figure which shows the time code format transmitted from the WWVB station of the United States of America. (B) is a figure which shows the transmission format of the standard time radio wave signal transmitted from the WWVB station of the United States of America.
5 is a flowchart for explaining the operation of the time signal conversion system to which the time signal conversion apparatus according to the present invention shown in FIG. 1 is applied.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF
Claims (5)
内部時計と、
前記第1の時刻コードフォーマットとは異なる第2の時刻コードフォーマットに基づいて生成された第2の標準時刻電波信号を受信する受信手段と、
前記受信手段が受信した第2の標準時刻電波信号および前記第2の時刻コードフォーマットに基づいて前記内部時計が計時する計時時刻を修正し、前記内部時計が計時する計時時刻および前記第1の時刻コードフォーマットに基づいて、前記第1の標準時刻電波信号を生成するための時刻信号を生成する制御手段と、
前記制御手段が生成した時刻信号に基づいて前記第1の標準時刻電波信号を送信する送信手段と
を有する時刻信号変換装置。A time signal conversion device for transmitting a first standard time radio signal for a radio correction timepiece that receives a first standard time radio signal generated based on a first time code format and corrects the time. ,
An internal clock,
Receiving means for receiving a second standard time radio wave signal generated based on a second time code format different from the first time code format;
The time measured by the internal clock is corrected based on the second standard time radio signal received by the receiving means and the second time code format, and the time measured by the internal clock and the first time Control means for generating a time signal for generating the first standard time radio signal based on a code format;
A time signal conversion apparatus comprising: a transmission unit that transmits the first standard time radio wave signal based on the time signal generated by the control unit.
前記送信手段は、少なくとも前記第1の時刻コードフォーマットに対応した共振周波数が設定可能な第2のアンテナ部を含み、
前記制御手段は、前記第1のアンテナ部が前記第2の時刻コードフォーマットに対応した共振周波数をもって受信した前記第2の標準時刻電波信号および前記第2の時刻コードフォーマットに基づいて前記内部時計が計時する計時時刻を修正し、前記内部時計が計時する計時時刻および前記第1の時刻コードフォーマットに基づいて前記時刻信号を生成し、
前記送信手段は、前記時刻信号に基づいて前記第1の時刻コードフォーマットに対応した共振周波数が設定された第2のアンテナ部から前記第1の標準時刻電波信号を送信する
請求項1に記載の時刻信号変換装置。The receiving means includes a first antenna unit capable of setting a resonance frequency corresponding to at least the second time code format,
The transmission means includes a second antenna unit capable of setting a resonance frequency corresponding to at least the first time code format,
The control means is configured so that the internal clock is based on the second standard time radio signal received by the first antenna unit with a resonance frequency corresponding to the second time code format and the second time code format. Correcting the time measured to time, generating the time signal based on the time measured by the internal clock and the first time code format,
2. The transmission unit according to claim 1, wherein the transmission unit transmits the first standard time radio wave signal from a second antenna unit in which a resonance frequency corresponding to the first time code format is set based on the time signal. Time signal converter.
請求項2に記載の時刻信号変換装置。The time signal conversion device according to claim 2, wherein the second antenna unit has a transmission directivity characteristic orthogonal to at least the reception directivity characteristic of the first antenna unit.
請求項1〜3のいずれかに記載の時刻信号変換装置。The said transmission means modulates the carrier wave of the frequency corresponding to a said 1st time code format based on the time signal which the said control means produced | generated, The said 1st standard time radio wave signal is transmitted. The time signal converter according to any one of the above.
前記制御手段は、前記受信手段による検波の結果および前記第2の時刻コードフォーマットに基づいて前記内部時計が計時する計時時刻を修正する
請求項1〜4のいずれかに記載の時刻信号変換装置。The receiving means detects the second standard time radio signal of a carrier wave having a frequency corresponding to the second time code format;
5. The time signal converter according to claim 1, wherein the control unit corrects a time measured by the internal clock based on a result of detection by the receiving unit and the second time code format.
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