电波校正钟表及其控制方法

文档序号:6263715阅读:1000来源:国知局
专利名称:电波校正钟表及其控制方法
技术领域
本发明涉及接收具有时刻信息的标准电波并根据所接收到的标准电 波来校正时刻的电波校正钟表及其控制方法。
背景技术
以往,公知有可以接收标准电波的电波钟表(例如参照专利文献l、2)。
标准电波为振幅调制,所述电波钟表在接收电路中具有二值化电路, 该二值化电路利用滤波器等提取接收信号的包络线,之后利用比较器 (comparator)等比较包络线信号和基准电压并进行二值化。然后,电波 钟表根据由该二值化电路获得的时间码信号,获取时刻信息,进行时刻显示。
并且,在这些电波钟表中,还具有根据接收信号自动控制接收信号 的放大率的AGC电路(Automatic Gain Control:自动增益控制)。专利文献1日本特开平10-274681号公报专利文献2日本特开2006-60849号公报
然而,在所述电波钟表中,虽然具有AGC电路,但是,二值化电路 的二值化电平(阈值)是固定的,可能由于接收环境而无法获得正确的 时间码。
因此,在电波钟表中还进行如下处理标准电波的接收持续3 7分 钟左右,取得多个时间码,评价各时间码,判断是否获得了正确的时刻 ^自
但是,在这种方法中,直到能够判断出是否获得了正确的时刻信息, 至少需要几分钟。因此,例如,直到判断出接收环境恶化、无法获得正 确的时刻信息为止需要花费时间,相应地具有电力消耗增加的问题。

发明内容
本发明的目的在于,提供一种在取得时刻信息时能够减轻接收环境 的影响并且能够实现节电化的电波校正钟表及其控制方法。
本发明的电波校正钟表接收具有时间码的标准电波,根据所接收的 标准电波来实施时刻校正,其特征在于,该电波校正钟表具有接收单 元,其接收所述标准电波;二值化单元,其根据规定的阈值对所述标准 电波的接收信号迸行二值化,并输出二值化信号;时刻计数器,其对时 刻进行计数;时间码生成单元,其根据所述时刻计数器所计数的时刻, 生成基准时间码;占空比判断单元,其计算从所述二值化单元输出的所 述二值化信号的脉冲占空比,判断所计算出的接收脉冲占空比是否与由 所述时间码生成单元所生成的所述基准时间码的占空比一致;电平切换 单元,其在由所述占空比判断单元判断为所述接收脉冲占空比与所述基 准时间码的占空比不一致的情况下,变更所述阈值相对于所述接收信号 的相对电平;以及时间码译码单元,其在由所述占空比判断单元判断为 所述接收脉冲占空比与所述基准时间码的占空比一致的情况下,对所述 二值化信号进行译码并对所述时间码进行解调。
根据本发明,时间码生成单元根据时刻计数器所计数的时刻,生成 基准时间码。而且,占空比判断单元对该所生成的基准时间码的占空比、 和对由接收单元所接收的标准电波的接收信号进行二值化而成的二值化 信号的接收脉冲占空比进行比较。而且,电平切换单元在接收脉冲占空 比与所述基准时间码的占空比不一致的情况下,例如进行改变接收信号 的放大率的控制,或进行改变对接收信号进行二值化处理时的阈值的控 制,变更所述阈值相对于接收信号的相对电平。由此,接收脉冲占空比 与所述基准时间码的占空比一致,二值化单元中的二值化条件被优化。
本发明的特征在于,石英钟表的精度通常日差小于1秒,在电波校 正钟表中,实际上几乎不需要校正每天定时进行的电波接收处理时的时 刻,所以,根据基于内部时刻计数器的时刻的时间码和所接收的标准电 波的接收时间码通常一致这样的新发现,以该时间码的占空比为基准来进行接收电波的评价。
艮口,在日本的标准电波JJY中,时间码并列交替"0信号"、"1信号" 和"P信号",从而表示时刻和年月日,所以,时间码的占空比是根据所 发布的时刻而决定的值。因此,通过根据由时刻计数器所计数的时刻预 先生成作为基准的时间码,只要在电波校正钟表中设定为接收JJY,接收 信号的脉冲占空比就应该与基准时间码的占空比一致。因此,如果接收 脉冲占空比与上述时间码的占空比不一致,则能够掌握接收信号的电平 由于电波校正钟表周围的接收环境的影响而降低等的状况,能够变更阈 值相对于接收信号的相对电平进行优化,能够取得正确的时间码。
而且,关于这种阈值的相对电平的变更,例如仅取得1分钟的时间 码就能够进行控制,与现有的如果不进行几分钟的接收则无法判断的控 制方法相比,能够以短时间进行处理。因此,能够縮短整体的接收时间, 实现节电化。
并且,通过变更所述阈值的相对电平,即使接收环境稍微恶化,也 能够调整为适合于该接收信号的阈值电平,能够取得正确的时间码。因 此,根据本发明的电波校正钟表,能够减轻接收环境的影响,能够校正 为正确的时刻。
另外,所谓时间码的占空比,是指相对于时间码的规定信号范围, 该范围内的高(High)电平部分的比例。例如,在时间码中,在利用1 分钟的数据求出占空比的情况下,在1分钟的数据中,成为高电平的时 间除以1分(=60秒)而得到的比例为占空比。
并且,所谓阈值相对于接收信号的相对电平,例如是指阈值电压相 对于接收信号的振幅值(电压值)的相对电平。S卩,接收信号在高电平 和低(Low)电平之间振动,所述阈值配置在这些电平之间。此时,例如, 可以将阈值相对于所述接收信号的最大电平值的值设定为相对电平。
进而,本发明所说的一致包含微小的误差范围,例如,在基准时间 码的占空比和接收脉冲占空比相差1 3%左右的情况下,也判断为基准 时间码的占空比和接收脉冲占空比一致。即,标准电波在每1秒的脉冲 信号中,根据高电平长度的差异(占空比的差异),构成"1"、 "0"、"标
记"等的信息,通过这些信息的组合来传送时间码。例如,在JJY中, 在1Hz的脉冲信号的占空比中,"P标记"为20%, "1"为50%, "0"为 80%。因此,l个时间码(l分钟的时间码)的占空比由于各时间码的时 刻信息等而变动,但是,只要在时刻计数器中当前时刻和日期时间没有 很大偏差,则其误差范围为大约1 3%。因此,在接收JJY的情况下, 只要接收脉冲占空比与基准时间码的占空比大致一致,则可以判断为阈 值电平己被优化,能够获取正确的时间码。
并且,接收脉冲占空比和基准时间码的占空比可以分别根据1分钟 的时间码来计算,也可以根据1分钟的时间码的一部分来计算。该情况 下,例如,如果计算各时间码的小时(hour)的数据部分的占空比进行比 较,则几乎没有电波校正钟表的内部时刻(时刻计数器值)相对于标准 电波的时刻偏差1小时以上的情况,所以,也能够利用各占空比是否完 全一致进行判断。
并且,本发明的电波校正钟表优选的是,在判断为所述接收脉冲占 空比与所述基准时间码的占空比不一致的情况下,所述占空比判断单元 判断所述接收脉冲占空比比所述基准时间码的占空比大还是比所述基准 时间码的占空比小,在所述接收脉冲占空比比所述基准时间码的占空比 大的情况下,所述电平切换单元增大所述阈值相对于所述接收信号的相 对电平,在所述接收脉冲占空比比所述基准时间码的占空比小的情况下, 所述电平切换单元减小所述阈值相对于所述接收信号的相对电平。
在接收脉冲占空比比所述基准时间码的占空比大的情况下,阈值电 平比接收信号的电平小,所以,预测到将应该判定为低电平的信号判断 为高电平。相反,在接收脉冲占空比比所述基准时间码的占空比小的情 况下,阈值电平比接收信号的电平大,所以,预测到将应该判定为高电 平的信号判断为低电平。
因此,如果在所述接收脉冲占空比比所述基准时间码的占空比大的 情况下,增大所述阈值相对于所述接收信号的相对电平,在所述接收脉 冲占空比比所述基准时间码的占空比小的情况下,减小所述阈值相对于 所述接收信号的相对电平,则能够以更短的时间适当地调整阈值的相对电平。
并且,本发明的电波校正钟表优选的是,所述电波校正钟表具有阈 值调整单元,该阈值调整单元改变所述二值化单元中的所述阈值,在由 所述占空比判断单元判断为所述接收脉冲占空比与所述基准时间码的占 空比不一致的情况下,所述电平切换单元向所述阈值调整单元输出改变 所述二值化单元中的所述阈值的控制信号,所述阈值调整单元根据所述 控制信号改变所述阈值的电平,变更所述阈值相对于接收信号的相对电 平。
根据本发明,电平切换单元改变二值化单元中的阈值电平,所以, 即使信号放大率固定,也能够变更阈值相对于接收信号的电平,能够取 得正确的时间码。
例如,在信号脉冲占空比比所述基准时间码的占空比大的情况下, 阈值电平比接收信号低,所以,判定为接收信号的低电平部分的噪声成 分在阈值以上,将应该判定为低电平的信号部分判定为高电平。该情况 下,通过提高阈值,所述低电平部分的噪声成分小于阈值电平,能够取 得正确的时间码。
另一方面,在信号脉冲占空比比所述基准时间码的占空比小的情况 下,阈值电平比接收信号高,所以,判定为高电平部分小于阈值电平, 将应该判定为高电平的信号部分判定为低电平。该情况下,通过降低阈 值,所述高电平部分在阈值电平以上,能够取得正确的时间码。
另外,在二值化单元由比较器构成的情况下,为了变更阈值电平, 例如只要切换输入到比较器中的基准电压值的电平即可。因此,能够利 用简单的控制来改变阈值电平,也能够比较简单地设定电路结构。
并且,所述阈值电平也可以构成为可以连续变化,但是,通常构成
为可以多阶段(例如3 4阶段)地切换即可。
进而,本发明的电波校正钟表优选的是,所述电波校正钟表具有 放大单元,其放大所接收的标准电波的接收信号;以及放大调整单元, 其改变所述放大单元中的所述接收信号的放大率,在由所述占空比判断 单元判断为所述接收脉冲占空比与所述基准时间码的占空比不一致的情况下,所述电平切换单元向所述放大调整单元输出改变所述放大单元中 的信号放大率的控制信号,所述放大调整单元根据所述控制信号改变所 述放大单元的信号放大率,变更所述阈值相对于接收信号的相对电平。
根据本发明,电平切换单元改变信号放大率,所以,即使阈值电平 固定,也能够变更阈值相对于接收信号的相对电平,能够取得正确的时 间码。
例如,在信号脉冲占空比比所述基准时间码的占空比大的情况下, 低电平部分的噪声成分被放大为阈值电平以上,将应该判定为低电平的 信号部分判定为高电平。该情况下,通过降低信号放大率,所述低电平 部分的噪声成分小于阈值电平,能够取得正确的时间码。
另一方面,在信号脉冲占空比比所述基准时间码的占空比小的情况 下,高电平部分减小到小于阈值电平,将应该判定为高电平的信号部分 判定为低电平。该情况下,通过增加信号放大率,所述高电平部分在阈 值电平以上,能够取得正确的时间码。
而且,电平切换单元改变放大单元中的信号放大率,所以,例如在
设置AGC电路作为放大调整单元的情况下,只要切换AGC电路的AGC 特性来控制放大单元中的放大率即可。这种AGC电路原本组装在电波校 正钟表中,所以,在改变信号放大率来变更阈值的相对电平的情况下, 不需要组装新的部件,能够以低成本来实现。
进而,本发明的电波校正钟表优选的是,所述电波校正钟表具有 接收电路部,其具有所述接收单元、所述二值化单元和所述阈值调整单 元;以及控制电路部,其具有所述时刻计数器、所述时间码生成单元、 所述占空比判断单元、所述时间码译码单元和所述电平切换单元,该控 制电路部向所述接收电路部输出从所述电平切换单元输出的控制信号, 对所述接收电路部中的所述标准电波的接收状态进行控制,所述接收电 路部具有控制信号译码单元,该控制信号译码单元对从所述控制电路部 的所述电平切换单元输出的所述控制信号进行译码,向所述阈值调整单 元输出译码后的控制信号。
根据本发明,译码部对所输入的控制信号进行译码,阈值调整单元
根据该译码后的控制信号来调整二值化单元的阈值。由此,由于译码部 对控制信号进行译码,所以,能够将从控制电路部输出的控制信号设定 为简单的信号,能够提高所通信的信号的可靠性。
并且,本发明的电波校正钟表优选的是,所述电波校正钟表具有 接收电路部,其具有所述接收单元、所述放大单元、所述放大调整单元 和所述二值化单元;以及控制电路部,其具有所述时刻计数器、所述时
间码生成单元、所述占空比判断单元、所述时间码译码单元和所述电平 切换单元,该控制电路部向所述接收电路部输出从所述电平切换单元输 出的控制信号,对所述接收电路部中的所述标准电波的接收状态进行控 制,所述接收电路部具有控制信号译码单元,该控制信号译码单元对从 所述控制电路部的所述电平切换单元输出的所述控制信号进行译码,向 所述放大调整单元输出译码后的所述控制信号。
根据本发明,译码部对所输入的控制信号进行译码,放大调整单元 根据该译码后的控制信号来调整放大单元的信号放大率。由此,由于译 码部对控制信号进行译码,所以,能够将从控制电路部输出的控制信号 设定为简单的信号,能够提高所通信的信号的可靠性。
进而,本发明的电波校正钟表优选的是,所述电波校正钟表具有串 行通信线,该串行通信线连接所述接收电路部和所述控制电路部,所述 控制电路部以串行通信的方式经由所述串行通信线向所述接收电路部输 出所述控制信号,所述接收电路部以串行通信的方式经由所述串行通信 线接收所述控制信号,并利用所述控制信号译码单元进行译码。
根据本发明,接收电路部和控制电路部通过串行通信线连接。由此, 与利用并行通信线连接接收电路部和控制电路部的情况相比,能够减少 进行连接的通信线的数量,能够进一步简化电波校正钟表的电路结构。 并且,并行通信需要使各信号线中的数据发送同步,所以,难以实现通 信速度的高速化,但是在本发明中,通过串行输出控制信号,能够实现 通信速度的高速化并抑制信号的传送错误,例如能够提高电压调整单元 的电压调整和放大调整单元的信号放大率调整中的响应性,并提高可靠 性。并且,在本发明的电波校正钟表中优选的是,在开始接收动作后, 在由所述占空比判断单元判断为所述接收脉冲占空比与所述基准时间码 的占空比一致后,所述电平切换单元使所述阈值相对于所述接收信号的 相对电平固定不变化,直到结束接收动作为止。
根据本发明,将所述阈值相对于接收信号的相对电平设定为适当的 电平后,固定该电平,所以,在由时间码译码单元对时间码进行译码的 期间内,所述电平维持为恒定值。
由此,能够进行稳定的二值化处理,防止比特变化等,能够更准确 地对时间码进行译码。
进而,在本发明的电波校正钟表中优选的是,所述电平切换单元按 照标准电波的种类存储在接收动作时设定的所述阈值相对于所述接收信 号的相对电平,在下一次接收动作时,将所述所存储的所述阈值相对于 接收信号的相对电平设定为初始设定值。
在电波校正钟表中, 一般具有在预先设定的时刻自动进行接收的功 能。在这种定时接收时,周围的接收环境也大致恒定的可能性高。因此, 如果将在上次接收时设定的所述阈值相对于所述接收信号的相对电平作 为初始值,则接收脉冲占空比与所述基准时间码的占空比一致的可能性 高,不用切换所述电平。因此,能够以更短的时间高效地进行接收处理。
并且,在本发明的电波校正钟表中优选的是,所述接收单元构成为, 可以选择接收多个种类的标准电波,所述电波校正钟表具有接收电波设 定单元,该接收电波设定单元选择由所述接收单元接收的标准电波的种 类,所述时间码生成单元生成与由所述接收电波设定单元所选择的标准 电波的种类对应的基准时间码,所述占空比判断单元比较与由所述接收 电波设定单元所选择的标准电波的种类对应的所述基准时间码的占空比 和所述二值化信号的接收脉冲占空比进行判断。
根据本发明,例如在可以接收各种标准电波例如JJY(日本)、WWVB (美国)、DCF77 (德国)等多个种类的标准电波的电波校正钟表中,能 够根据所选择的标准电波的种类来设定基准时间码的占空比,所以,能 够对各标准电波设定最佳电平,能够取得正确的时间码。
进而,本发明的电波校正钟表优选的是,所述电波校正钟表具有内 部时刻可靠性判断单元,该内部时刻可靠性判断单元判断由所述时刻计 数器所计数的时刻的可靠性,在由所述内部时刻可靠性判断单元判断为 由所述时刻计数器所计数的时刻可靠的情况下,所述时间码生成单元生 成所述基准时间码。
内部时刻可靠性判断单元判断由时刻计数器所计数的时刻即内部时 刻和实际时刻是否在某种程度上一致,来判断其可靠性。这里,作为内 部时刻的可靠性的判断基准,内部时刻可靠性判断单元例如在以下这种 情况下判断为内部时刻的可靠性低。即,(1)在实施了对时刻计数器的
值进行复位的处理后,标准电波的接收一次也没成功的情况;(2)从上 次标准电波的接收成功时起经过了规定时间(例如1个星期)以上的情 况;(3)利用者以手动操作实施了时刻校正的情况等,内部时刻可靠性 判断单元判断为内部时刻的可靠性低。
在内部时刻大幅偏差的情况下,根据该内部时刻生成的基准时间码 的占空比是与实际时刻的时间码的占空比不同的值。因此,在由电平切 换单元将阈值相对于接收信号的相对电平变更为与该基准时间码的占空 比对应的电平的情况下,可能无法根据所接收的标准电波取得准确的时 间码。与此相对,在本发明中,在由内部时刻可靠性判断单元判断为内 部时刻的可靠性低的情况下,时间码生成单元不生成基准时间码。由此, 不会生成基于内部时刻偏差的错误的基准时间码,能够仅在内部时刻的 可靠性高的情况下,实施基于基准时间码的接收信号的阈值电平的设定。 因此,能够取得可靠性更高的时间码,能够实施更准确的时刻校正。
本发明的电波校正钟表的控制方法用于接收具有时间码的标准电波 并根据所接收的标准电波来实施时刻校正的电波校正钟表,其特征在于, 接收所述标准电波,根据规定的阈值对所述标准电波的接收信号进行二 值化,并输出二值化信号,根据时刻计数器所计数的时刻生成基准时间 码,计算所述二值化信号的脉冲占空比,判断接收脉冲占空比是否与所 述所生成的基准时间码的占空比一致,在判断为所述接收脉冲占空比与 所述基准时间码的占空比不一致的情况下,变更所述阈值相对于所述接
收信号的相对电平,反复进行该电平变更处理,直到所述接收脉冲占空 比与所述基准时间码的占空比一致为止,在判断为所述接收脉冲占空比 与所述基准时间码的占空比一致的情况下,对所述二值化信号进行译码 并对所述时间码进行解调。
根据本发明,与上述电波校正钟表同样,能够縮短整体的接收时间, 实现节电化,并且,即使接收环境稍微恶化,也能够调整为适合于该接 收信号的阈值电平,能够取得正确的时间码,能够减轻接收环境的影响, 能够校正为正确的时刻。


图1是示出第1实施方式的电波校正钟表的结构的框图。
图2是示出所述第1实施方式的二值化电路和VREF切换电路的结 构的电路图。
图3是示出相对于日本的标准电波"JJY"的各信号的接收脉冲占空 比和振幅变化的图。
图4是示出相对于美国的标准电波"WWVB"的各信号的接收脉冲 占空比和振幅变化的图。
图5是示出相对于德国的标准电波"DCF77"的各信号的接收脉冲 占空比和振幅变化的图。
图6是示出相对于英国的标准电波"MSF"的各信号的接收脉冲占 空比和振幅变化的图。
图7是示出日本的标准电波"JJY"的时间码格式的图。
图8是示出占空比判断部的TCO信号的脉冲占空比的计测方法的图。
图9是示出占空比判断部的TCO信号的脉冲占空比的计测方法的另
一例的图。
图IO是示出电波校正钟表的时刻校正动作的流程图。 图11是示出标准电波中包含的TC的原本的波形、在弱电场环境下 接收该标准电波时的包络线信号的波形、以及在噪声环境下接收所述标
准电波时的包络线信号的波形的图。
图12是示出标准电波中包含的TC的原本的波形、以及包络线检波 后根据各个基准电压对该标准电波的接收信号进行二值化后的TCO信号
的波形的图。
图13是示出第2实施方式的电波校正钟表的结构的框图。 图14是示出第1放大电路中的AGC电压和增益的关系的图。 图15是示出由AGC电路切换的各AGC特性中的AGC电压相对于 接收信号的输入电平的关系的图。
图16是示出电波校正钟表的时刻校正动作的流程图。 图17是示出标准电波中包含的TC的原本的波形、根据各个AGC 电压特性的设定而输出的接收信号的包络线检波后的波形、以及对这些 包络线检波后的波形进行二值化后的TCO信号的波形的图。 图18是示出第3实施方式的电波校正钟表的结构的框图。 图19是示出第3实施方式的电波校正钟表的时刻校正动作的流程图。
标号说明
1、 1A、 1B:电波校正钟表;2:作为接收单元的天线;3、 3A:接 收电路部;4、 4A:控制电路部;6:作为接收电波设定单元的外部操作 部件;32、 32A:作为放大单元的第l放大电路;36、 36A:作为放大调 整单元的AGC电路;37:作为二值化单元的二值化电路;38:作为阈值 调整单元的VREF切换电路;39:作为控制信号译码单元的译码电路; 41:作为时间码译码单元的TCO译码部;43:时刻计数器;44:作为时 间码生成单元的TC产生部;44A:作为时间码生成单元和内部时刻可靠 性判断单元发挥功能的TC产生部;45:占空比判断部;47、 47A:作为
电平切换单元的控制部。
具体实施方式
[第1实施方式]
下面,根据

本发明的第1实施方式的电波校正钟表1。 图1是示出第1实施方式的电波校正钟表的结构的框图。
图2是示出二值化电路和VREF切换电路的结构的电路图。
图3是示出相对于日本的标准电波"JJY"的各信号的接收脉冲占空 比和振幅变化的图。
图4是示出相对于美国的标准电波"WWVB"的各信号的接收脉冲 占空比和振幅变化的图。
图5是示出相对于德国的标准电波"DCF77"的各信号的接收脉冲 占空比和振幅变化的图。
图6是示出相对于英国的标准电波"MSF"的各信号的接收脉冲占 空比和振幅变化的图。
图7是示出日本的标准电波"JJY"的时间码格式的图。
图8是示出占空比判断部的TCO信号的脉冲占空比的计测方法的图。
图9是示出占空比判断部的TCO信号的脉冲占空比的计测方法的另 一例的图。
(1)电波校正钟表l的结构
如图1所示,电波校正钟表1具有作为接收单元的天线2、接收 电路部3、控制电路部4、显示部5、作为接收电波设定单元的外部操作 部件6、以及石英振子48。
天线2接收长波标准电波(以下称为"标准电波"),将所接收到的 标准电波输出到接收电路部3。
接收电路部3对由天线2接收到的标准电波的接收信号进行解调, 作为TCO (Time Code Out:时间码输出)输出到控制电路部4。另外, 接收电路部3的详细说明后述。
控制电路部4对所输入的TCO进行译码,生成TC(时间码),根据 所生成的TC来设定时刻计数器43的时刻。并且,控制电路部4进行使 显示部5显示时刻计数器43的时刻的控制。进而,控制电路部4判定从 接收电路部3输入的TCO的占空比,向接收电路部3输出控制信号。另 外,控制电路部4的详细说明后述。
显示部5由控制电路部4的驱动电路部46驱动控制,显示由时刻计 数器43所计数的时刻。作为该显示部5,例如可以是具有液晶面板,在 液晶面板上显示时刻的结构,也可以是具有表盘和指针,通过控制电路 部4使指针走针来显示时刻的结构。
外部操作部件6例如由表把和设定按钮等构成,通过利用者的操作, 向控制电路部4输出规定的操作信号。作为该操作信号,例如可以列举: 设定由天线2接收的标准电波的种类(例如日本的"JJY"、美国的 "WWVB"、德国的"DCF77"等)的电波种类设定数据、接收标准电波 来校正时刻的校正要求信息等。
基准时钟用的石英振子48输出规定的基准信号(基准时钟、例如 1Hz的信号),从该石英振子48输出的基准信号被输入到控制电路部4。 (2)接收电路部3的结构
如图1所示,接收电路部3构成为具有同步电路31、作为放大单 元的第1放大电路32、带通滤波器(Band-pass filter,以下有时简称为 "BPF") 33、第2放大电路34、包络线检波电路35、作为放大调整单元 的AGC (Auto Gain Control)电路36、作为二值化单元的二值化电路37、 作为阈值调整单元的VREF切换电路38、以及作为控制信号译码单元的 译码电路39。
同步电路31构成为具有电容器,通过该同步电路31和天线2构成 并联共振电路。该同步电路31利用天线2接收特定频率的电波。通过该 同步电路31,将由天线2接收到的标准电波转换为电压信号,并输出到 第1放大电路32。另外,在本实施方式的接收电路部3中,除了日本的 标准电波"JJY"以外,还可以接收美国的标准电波"WWVB"、德国的 标准电波"DCF77"、英国的标准电波"MSF"等各地域的标准电波。
第1放大电路32根据从后述的AGC电路36输入的信号来调整增益, 对从同步电路31输入的接收信号进行放大,使其作为一定的振幅输入到 BPF33。即,第1放大电路32根据从AGC电路36输入的信号,在振幅 大的情况下降低增益,在振幅小的情况下提高增益,对接收信号进行放 大,使其成为一定的振幅。
BPF33是提取期望频带的信号的滤波器。即,通过经由BPF33,从 第1放大电路32输入的接收信号中去除载波成分以外的成分。
第2放大电路34利用固定的增益进一步放大从BPF 33输入的接收信号。
包络线检波电路35构成为具有未图示的整流器和未图示的低通滤 波器(Low-pass Filter, LPF),对从第2放大电路34输入的接收信号进 行整流和滤波,将滤波而获得的包络线信号输出到AGC电路36和二值 化电路37。
AGC电路36根据从包络线检波电路35输入的接收信号,输出用于 决定由第1放大电路32放大接收信号时的增益的信号。
如图2所示,二值化电路37由二值化比较器构成,2个输入端子中 的一个输入端子连接在包络线检波电路35上,另一个输入端子连接在 VREF切换电路38上。而且,二值化电路37根据从包络线检波电路35 输入的包络线信号和从VREF切换电路38输入的具有规定电压的基准电 压(阈值),输出二值化信号即TCO信号。
具体而言,在包络线信号的电压高于基准电压的情况下,二值化电 路37向控制电路部4的TCO译码部41输出具有H电平(高电平)的电 压的信号,作为TCO信号,并且,在包络线信号的电压低于基准电压的 情况下,二值化电路37向控制电路部4的TCO译码部41输出电压值比 H电平的信号低的L电平(低电平)的信号,作为TCO信号。另外,也 可以构成为,在包络线信号的电压高于基准电压的情况下,向控制电路 部4的TCO译码部41输出L电平的信号,作为TCO信号,在包络线信 号的电压低于基准电压的情况下,向控制电路部4的TCO译码部41输 出H电平的信号,作为TCO信号。
VREF切换电路38根据从恒压源381输出的电源电压VDD,生成基 准电压VREF1 VREF4,将该基准电压输出到二值化电路37。该VREF 切换电路38构成为具有恒压源381;配置在该恒压源381和地线GND 之间的4个电阻R1 R4;配置在这4个电阻R1 R4的中间以及R3和 地线GND的中间与二值化电路37之间的4个开关SW1 SW4;以及配置在电阻R4和地线GND之间的恒流源382。
其中,各开关SW1 SW4由模拟开关构成,开关SW1配置在电阻 Rl、 R2中间和二值化电路37之间,开关SW2配置在电阻R2、 R3中间 和二值化电路37之间,开关SW3配置在电阻R3、 R4中间和二值化电路 37之间,开关SW4配置在电阻R4、恒流源382的中间和二值化电路37 之间。这些各开关SW1 SW4经由选择线SEL1 SEL4,分别独立地与 译码电路39连接,根据从该译码电路39输入的信号,切换接通/断开状 态。而且,使这些开关SW1 SW4中的某一个为接通状态(导通状态) 而使其他开关为断开状态(非导通状态),由此,从恒压源381输出的电 源电压VDD通过从恒流源382输出的电流IS和电阻R而变化,成为基 准电压VREF并输入到二值化电路37。
在仅开关SW1为接通状态的情况下,这种VREF切换电路38将电 压最高的基准电压VREF1输出到二值化电路37。而且,在仅开关SW2 为接通状态的情况下,VREF切换电路38输出电压第二高的基准电压 VREF2,在仅开关SW3为接通状态的情况下,VREF切换电路38输出电 压第三高的基准电压VREF3,并且,在仅开关SW4为接通状态的情况下, VREF切换电路38输出电压最低的基准电压VREF4。
译码电路39经由串行通信线SL与后述的控制电路部4连接。而且, 该译码电路39对从控制电路部4输入的控制信号进行译码,根据该控制 信号中包含的码,向各选择线SEL1 SEL4输出用于设定开关SW1 SW4的接通/断开状态的信号。 (3)控制电路部4的结构
如上所述,控制电路部4控制接收电路部3的动作,具体而言,对 接收电路部3的译码电路39输出用于切换基准电压VREF的控制信号。 并且,控制电路部4对从二值化电路37输入的TCO信号进行译码,根 据译码而生成的时间码来设定时刻计数器43的时刻。进而,控制电路部 4进行使显示部5显示时刻计数器43的时刻的控制。
如图1所示,该控制电路部4构成为具有作为时间码译码单元的 TCO译码部41、存储部42、时刻计数器43、作为时间码生成单元的TC产生部44、作为占空比判断单元的占空比判断部45、驱动电路部46、以 及作为电平切换单元的控制部47。另外,从上述石英振子48输出的基准 信号被输入到控制部47。
TCO译码部41对从接收电路部3的二值化电路37输入的TCO信 号进行译码,提取该TCO信号中包含的具有日期信息和时刻信息等的时 间码(TC)。然后,TCO译码部41将所提取出的TC输出到控制部47。 具体而言,TCO译码部41识别TCO信号的波形,计测相对于规定 脉冲宽度(例如lHz)的接收脉冲占空比。然后,根据该接收脉冲占空 比的差异,从TCO信号中识别TC。例如,在日本国内使用的标准电波
(JJY)中,如图3所示,在相对于l秒的脉冲宽度,高电平信号的脉冲 宽度为0.5秒的情况下(B卩,占空比为50%的情况下),识别"1"的信号
(l信号)。并且,在相对于l秒的脉冲宽度,高电平信号的脉冲宽度为 0.8秒的情况下(即,占空比为80。/。的情况下),识别"0"的信号(0信 号)。在相对于l秒的脉冲宽度,高电平信号的脉冲宽度为0.2秒的情况 下(即,占空比为20%的情况下),识别"P"的信号(P信号)。然后, TCO译码部41根据这些识别出的1信号、0信号和P信号的排列来识别 规定的TC。
另外,在上述说明中,例示了 JJY中的TC的识别,但是,在所接 收的标准电波为其他种类的情况下,根据与各个电波对应的占空比来识 别TC。例如,如图4、图5和图6所示,在美国的标准电波(WWVB) 中,在占空比为50%的情况下识别1信号,在占空比为20%的情况下识 别0信号,在占空比为80。/。的情况下识别P信号。并且,在德国的标准 电波(DCF77)中,在占空比为80%的情况下识别1信号,在占空比为 90%的情况下识别0信号,在英国的标准电波(MSF)中,在占空比为 80°/。的情况下识别1信号,在占空比为90%的情况下识别0信号,在占 空比为50%的情况下识别P信号。
存储部42是存储控制电路部4控制接收电路部3等所需要的各种数 据和程序等的存储器。这种存储部42在制造电波校正钟表1时设定,存 储电波数据表,该电波数据表记录了与由接收电路部3接收的标准电波
有关的电波数据。
该电波数据表构筑为如下的表结构将电波种类数据和基准电波数 据关联起来构成的电波数据作为1个记录,记录多个这些电波数据。
这里,电波种类数据是与由接收电路部3接收的标准电波的种类有 关的信息,例如记录有JJY、 WWVB、 DCF77、 MSF等。
基准电波数据记录有由电波种类数据确定的标准电波中包含的TC (时间码)的占空比。具体而言,基准电波数据记录有构成TC的0信号、 1信号和P信号的占空比、与标准电波的振幅变化有关的信息。
并且,存储部42记录有与由接收电路部3接收的标准电波的种类 有关的电波种类设定数据、记录其他与接收有关的设定信息等的接收设 定数据。
时刻计数器43根据从石英振子48输出的基准信号对时间(内部时 刻)进行计数。具体而言,时刻计数器43具有对秒进行计数的秒计数 器、对分进行计数的分计数器和对时进行计数的时计数器。
秒计数器例如是在从石英振子48输出1Hz的基准信号的情况下,以 60计数即60秒循环该信号的计数器。分计数器是对1Hz的基准信号计 数60次后计数1,以60计数即60分循环的计数器。时计数器是对lHz 的基准信号计数3600次后计数1,以24计数即24小时循环的计数器。
另外,分计数器也可以构成为,每当秒计数器计数60时,从秒计数 器向分计数器输出信号,使分计数器计数增加。同样,时计数器也可以 构成为,每当分计数器计数60时,从分计数器向时计数器输出信号,使 时计数器计数增加。
TC产生部44根据由时刻计数器所计数的时刻,生成基准时间码(基 准TC)。
具体而言,TC产生部44读入存储在存储部42中的接收设定数据的 电波种类设定数据,生成与记录在电波种类设定数据中的标准电波的种 类对应的基准时间码。例如,在电波种类设定数据中记录了设定日本的 标准电波"JJY"的情况下,TC产生部44按照JJY的时间码格式生成基 准TC。
这里,如图7所示,在JJY的时间码格式中,每l秒发送l个信号, 以60秒构成1个记录。即,l帧是60比特的数据。并且,作为数据项目, 包含有分、时的当前时刻信息;以及从当前年的1月1日起的总计曰、 年(西历后2位)、星期等的日历信息。各项目的值由按照各秒分配的数 值的组合构成,根据信号的种类来判断该组合的ON、 OFF。
而且,TC产生部44结合上述这种JJY的时间码格式,生成从头部 到分、时的当前时刻信息的基准TC、即与从0到20秒对应的基准TC。
并且,TC产生部44将所生成的基准TC输出到占空比判断部45。
占空比判断部45对从接收电路部3输入的TCO信号的接收脉冲占 空比和由TC产生部44生成的基准TC的基准占空比进行比较,判断TCO 信号的接收脉冲占空比是否与基准TC的基准占空比一致。具体而言,占 空比判断部45针对所输入的TCO信号和基准TC,通过图8所示的方法, 计测接收脉冲占空比。
艮P ,在图8所示的计测方法中,利用根据基准时钟而生成的例如64Hz 或100Hz的采样时钟,在规定期间对所输入的TCO信号和基准TC进行 采样,判断所采样的TCO信号的信号电平是高电平还是低电平。此时, 在所采样的TCO和基准TC是高电平的情况下,TCO译码部41判断为 "1",在是低电平的情况下判断为"0"。这里,例如在以100Hz采样30 秒钟的情况下,总数据数为30X100=3000个,其中"1"为751个时, 接收脉冲占空比为751/3000=25.0%。
并且,不限于上述图8所示的计测方法,通过图9所示的计测方法 也可以计测脉冲占空比。
艮P,在图9所示的计测方法中,实施检测TCO信号和基准TC的上 升沿U的上升检测,从检测到上升沿U的位置开始驱动定时器,对直到 检测到下降沿D为止的时间进行计测。重复实施从该上升沿U到下降沿 D的时间T的计测,运算从上升沿U到下降沿D的时间T的合计相对于 TCO信号和基准TC的采样总计时间的比例,由此,计测接收脉冲占空 比和基准占空比。
而且,占空比判断部45对通过上述计测方法计测、运算出的TCO信号的接收脉冲占空比和基准TC的基准占空比进行比较,判断TCO信 号的接收脉冲占空比是否与基准占空比一致。此时,占空比判断部45识 别存储在存储部中的接收设定数据的电波种类设定数据,对记录了与 TCO信号的时分有关的时刻信息的数据部部分的接收脉冲占空比和基准 占空比进行比较。例如,在电波种类设定数据中记录了日本的标准电波 (JJY)的情况下,识别从表示TCO信号的接收开始部的头到时分的时 刻信息被数据化的20秒为止的部分的接收脉冲占空比,对该接收脉冲占 空比和基准占空比进行比较。
并且,这里所说的"一致"包含由于时刻计数器的时刻偏差和接收 环境的影响等产生的1 3%左右的误差。即,在接收脉冲占空比和基准 占空比的差为1 3%左右的情况下,占空比判断部45判断为"一致"。
而且,在占空比判断部45判断为TCO信号的接收脉冲占空比与基 准占空比不一致的情况下,进一步判断TCO信号的接收脉冲占空比比基 准占空比大还是比基准占空比小。
驱动电路部46根据从控制部47输出的时刻显示控制信号,控制显 示部5的显示状态,进行使显示部5显示时刻的控制。例如,在显示部5 具有液晶面板,在液晶面板上显示时刻的结构的情况下,驱动电路部46 根据时刻显示控制信号控制液晶面板,进行使液晶面板显示时刻的控制。 并且,在显示部5具有表盘和指针的结构的情况下,驱动电路部46向驱 动指针的步进电动机输出脉冲信号,进行通过步进电动机的驱动力使指 针走针的控制。
控制部47根据从石英振子48输入的驱动频率进行驱动,实施各种 控制处理。即,控制部47进行将从TCO译码部41输入的TC输出到时 刻计数器43来校正时刻计数器43的计数的控制。并且,控制部47将使 显示部5显示由时刻计数器43所计数的时刻的时刻显示控制信号输出到 驱动电路部46。
进而,控制部47根据占空比判断部45的判断,向接收电路部3输 出规定的控制信号。
具体而言,在从外部操作部件6输入的操作信号中包含设定标准电
波的种类的电波种类设定数据的情况下,控制部47根据该电波种类设定 数据,更新存储部42的电波接收状态设定信息。例如,当通过外部操作 部件6的操作,输入了记录有将接收的标准电波的种类设定为JJY的电 波种类设定数据的操作信号时,控制部47在存储部42的接收设定数据 中记录接收JJY的电波种类设定数据。
而且,例如当通过外部操作部件6而输入实施基于标准电波的时刻 校正的操作信号、或成为预先设定的校正预定时刻时,控制部47进行使 TC产生部44生成基准TC的控制,进而,进行使占空比判断部45比较 判断由该TC产生部44生成的基准TC的基准占空比和TCO信号的接收 脉冲占空比的控制。
而且,在占空比判断部45中判断为TCO信号的接收脉冲占空比比 基准TC的基准占空比大的情况下,控制部47向接收电路部3输出将 VREF切换电路38中的基准电压提高1级的控制信号。并且,在占空比 判断部45中判断为TCO信号的接收脉冲占空比比基准TC的基准占空比 小的情况下,控制部47向接收电路部3输出将VREF切换电路38中的 基准电压降低l级的控制信号。
另外,如上所述,控制部47和译码电路39通过串行通信线SL连接, 控制信号经由串行通信线SL输入到译码电路39。由此,能够经由译码 电路39,向VREF切换电路38输出控制VREF切换电路38的电压切换 的控制信号。
这里,在控制部47和接收电路部3之间的串行通信中,也可以使用 可以在控制部47和接收电路部3之间进行双向通信的双线同步式接口, 基于该接口进行双向串行通信。这种情况下,从控制部47向接收电路部 3输出控制信号后,该接收电路部3将接收和识别后的控制信号再次转送 到控制部47,由控制部47确认输出的控制信号和输入的控制信号之间的 数据差异,能够进行可靠性更高的串行通信。 (4)电波校正钟表1的动作 接着,说明上述电波校正钟表1中的基于标准电波的时刻校正动作。 图IO是示出电波校正钟表1的时刻校正动作的流程图。图11是示出标准电波中包含的TC的原本的波形、在弱电场环境下 接收该标准电波时的包络线信号的波形、以及在噪声环境下接收所述标 准电波时的包络线信号的波形的图。
图12是示出标准电波中包含的TC的原本的波形、以及包络线检波 后根据各个基准电压对该标准电波的接收信号进行二值化后的TCO信号 的波形的图。
在制造电波校正钟表1时,在存储部42中写入并存储有电波数据表。 并且,在制造电波校正钟表1时,作为接收设定数据的电波种类设定数 据,例如记录有作为默认数据的JJY。因此,在制造接收电路时,电波校 正钟表1被设定为可以对JJY中包含的TC进行译码的状态。
在图10中,电波校正钟表1的控制部47识别为从外部操作部件6 输入实施时刻校正的操作信号、或成为预先设定的时刻时,进行由天线2 接收标准电波并开始时刻校正动作的控制(步骤S101)。
在该步骤S101中,利用同步电路31将由天线2接收到的标准电波 转换为电压信号(接收信号)。然后,通过第1放大电路32、带通滤波器 33、第2放大电路34和包络线检波电路35,将接收信号放大到规定电平, 提取期望频带的信号,进行整流和滤波而成为包络线信号。进而,通过 二值化电路37对该包络线信号进行二值化,使其成为TCO信号,将该 TCO信号输出到控制电路部4。
在该步骤S101之后,控制电路部4的控制部47从存储在存储部42 的接收设定数据中识别电波种类设定数据。这里,在初始状态下,如上 所述,由于记录有JJY作为电波种类设定数据,因此,控制部47识别为 所接收的标准电波是JJY。另外,在通过外部操作部件6的操作而变更了 接收设定数据的情况下,识别记录在变更后的接收设定数据中的标准电 波的种类(步骤S102)。然后,控制部47将识别出的接收设定数据输出 到TC产生部44。
然后,控制电路部4的TC产生部44根据时刻计数器43生成基准 TC (步骤S103)。此时,识别从控制部47输入的接收设定数据,生成对 与对应于标准电波种类的时分有关的时刻信息进行数字化后的部分的基
准TC。例如,在接收设定数据中设定有日本的标准电波"JJY"的情况 下,结合JJY的时间码格式,生成从头部到分、时的当前时刻信息的基 准TC、即与从0到20秒对应的基准TC。然后,TC产生部44将所生成 的基准TC输出到占空比判断部45。
然后,在步骤S103之后,当从TC产生部44输入基准TC时,控制 电路部4的占空比判断部45根据上述图8或图9所示的计测方法,运算 基准TC的基准占空比(步骤S104)。
并且,当从接收电路部3输入TC0信号时(步骤S105),占空比判 断部45根据上述图8或图9所示的计测方法,运算TCO信号的接收脉 冲占空比。然后,占空比判断部45判断接收脉冲占空比是否与在步骤 S104中所运算出的基准占空比一致(步骤S106)。
这里,在接收电路部3中,如图11所示,包络线检波后的包络线信 号具有因标准电波的接收环境而不同的波形。例如,如图11 (a)所示, 在接收环境的周围噪声少但与发送站的距离远的弱电场的情况下,标准 电波弱,所以,包络线信号的振幅小,信号电平也变小。并且,在接收 环境为噪声环境的情况下,标准电波的接收信号受到噪声的影响,振幅 和信号电平都变大。因此,利用二值化电路37对该包络线信号进行二值 化时,输出波形因基准电压的差异而不同的二值化信号(TCO信号)。
在步骤S106中,占空比判断部45针对这种TCO信号运算其接收脉 冲占空比,判断该接收脉冲占空比是否与基准占空比一致。
例如,如图12所示,接收包含有Al所示的TCO信号的标准电波 (JJY),利用所述的接收电路部3实施包络线检波,获得图12的A2所 示的波形的信号。
这里,在VREF切换电路38中切换为基准电压高的设定(例如 VREF1)的情况下,从接收电路部3向控制电路部4输出A3所示的波形 的TCO信号。该情况下,占空比判断部45对在步骤S104中所运算出的 基准TC的基准占空比(68%)和所运算出的TCO信号的接收脉冲占空 比(54%)进行比较,判断为TCO信号的接收脉冲占空比比基准占空比 小。
并且,在VREF切换电路38中切换为基准电压低的设定(例如 VREF3)的情况下,从接收电路部3向控制电路部4输出A5所示的波形 的TCO信号。该情况下,占空比判断部45对在步骤S104中所运算出的 基准TC的基准占空比(68%)和所运算出的TCO信号的接收脉冲占空 比(75%)进行比较,判断为TCO信号的接收脉冲占空比比基准占空比 大。
进而,在VREF切换电路38中切换为基准电压为中间的设定(例如 VREF2)的情况下,从接收电路部3向控制电路部4输出A4所示的波形 的TCO信号。该情况下,占空比判断部45对在步骤S104中所运算出的 基准TC的基准占空比(68%)和所运算出的TCO信号的接收脉冲占空 比(67%)进行比较,判断为TCO信号的接收脉冲占空比与基准占空比 一致。
然后,在占空比判断部45中判断为接收脉冲占空比与基准占空比不 一致的情况下,控制部47判断在VREF切换电路38中是否可以切换基 准电压(步骤S107),在可以切换的情况下,向接收电路部3输出切换基 准电压的控制信号。
例如,在获得图12的A3所示的TCO信号的情况下,判断为TCO 信号的接收脉冲占空比比基准占空比小,所以,控制部47输出将VREF 切换电路38中的基准电压降低1级(设定为VREF2)的控制信号,以增 大接收脉冲占空比。
并且,在获得图12的A5所示的TCO信号的情况下,判断为TCO 信号的接收脉冲占空比比基准占空比大,所以,控制部47输出将VREF 切换电路38中的基准电压提高1级(设定为VREF2)的控制信号,以减 小接收脉冲占空比。
这样,通过切换基准电压,例如在图11 (a)所示的接收环境为弱电 场的情况下,如上所述,标准电波弱,所以,包络线信号的振幅小,信 号电平也变小,但是,通过降低基准电压来降低二值化电平,从而能够 准确地获得TCO。并且,在图11 (b)所示的接收环境为噪声环境的情 况下,标准电波的接收信号受到噪声的影响,振幅和信号电平变大,但
是,通过提高基准电压来提高二值化电平,从而能够准确地获得TCO。
而且,当接收电路部3被输入上述的控制信号时,利用译码电路39 对该控制信号进行译码,并输出到VREF切换电路38。 VREF切换电路 38根据控制信号来切换基准电压。由此,二值化电路37中的基准电压变 化,波形被校正后的TCO信号再次被输出到控制电路部4。
另一方面,在步骤S107中判断为不可以切换基准电压的情况下,例 如,在当前的基准电压的设定为最低电压的设定即VREF4、且判断为TCO 信号的接收脉冲占空比比基准占空比小的情况下,结束标准电波的接收, 并结束时刻校正动作(步骤S109)。
并且,在步骤S106中,例如如图12的A4所示,在占空比判断部 45判断为接收脉冲占空比与基准占空比一致的情况下,控制部47针对当 前所接收的TCO信号进行秒同步处理(步骤S110)。 g卩,标准电波是每 1分钟传送1个TC的电波,每1秒传送上述的0信号、1信号和P信号。 因此,通过检测标准电波的每1秒的信号的上升等来进行秒同步处理, 由此,能够识别各信号。
此后,控制部47进行使TCO译码部41对TCO信号进行译码并取 得TC的控制(步骤Slll)。另夕卜,在天线2中依次输入标准电波,由接 收电路部3接收标准电波,但是,在步骤Slll的TC译码处理期间,控 制部47维持VREF切换电路38的设定电压,在译码过程中不变更二值 化电路37中的基准电压(阈值)。
而且,控制部47判断是否通过步骤Slll取得了准确的TC (步骤 SU2),在取得了准确的TC的情况下,结束接收电路部3中的标准电波 的接收动作(步骤S113)。并且,控制部47将所取得的TC输出到时刻 计数器43,校正时刻计数器43的各计数器值,校正显示部5的显示时刻 (步骤S114)。
另一方面,在步骤S112中由于接收脉冲占空比不同而无法取得准确 的TC的情况下,进行步骤S109的处理,即结束接收动作,并结束时刻 校正动作。
(5)第1实施方式的电波校正钟表1的作用效果
如上所述,在上述的电波校正钟表1中,占空比判断部45对基准 TC的基准占空比和TCO信号的接收脉冲占空比进行比较,该基准TC是 TC产生部44根据由时刻计数器43所计数的时刻而生成的。而且,在由 占空比判断部45判断为TCO信号的接收脉冲占空比与基准占空比不一 致的情况下,控制部47向接收电路部3输出切换二值化电路37的基准 电压的控制信号。
因此,能够进行优化,使得从二值化电路37输出的TCO信号的接 收脉冲占空比与基准占空比一致。并且,通过TC产生部44结合当前时 刻生成基准TC,利用TCO译码部41对具有与该基准TC的基准占空比 一致的接收脉冲占空比的TCO信号进行译码,由此,TCO信号的可靠性 提高,能够取得准确的TC,能够根据该译码后的TC准确地实施电波校 正钟表1的时刻校正处理。
并且,仅比较TCO信号的记录有时分的时刻信息的部分,就能够判 断所述接收脉冲占空比是否与基准TC 一致。例如,在JJY的标准电波中, 只要接收20秒的时间码就能够进行判断。
因此,与以往那样进行几分钟的电波接收、如果不取得多个时间码 就无法判断是否已经接收到正确的时间码的方法相比,能够以短时间进 行判断。因此,能够縮短电波校正钟表的平均接收时间,实现节电化。
进而,由于能够变更二值化电路37中的基准电压,所以,即使接收 环境稍微恶化,也能够调整为适合于该接收信号的阈值电平,能够取得 正确的时间码。因此,能够减轻噪声环境或接收电波的强弱等接收环境 的影响,能够校正为正确的时刻。
进而,由于通过TC产生部44结合当前时刻生成基准TC,所以, 能够在利用者期望进行时刻校正的定时实施电波校正钟表1的时刻校正 动作。
并且,在利用TCO译码部41将TCO信号译码为TC的期间,控制 部47维持由VREF切换电路38所设定的基准电压,不变更二值化电路 37中的基准电压。
因此,由于在译码过程中基准电压不变化,所以,例如能够避免由
于比特变化等而阻碍进行准确的译码等不良情况,能够译码出准确的TC。
进而,接收电路部3具有译码电路39,利用译码电路39对从控制 电路部4输入的控制信号进行译码,将译码后的控制信号输出到VREF 切换电路38。
因此,由于译码电路39对控制信号进行译码,所以,能够将从控制 电路部4输出的控制信号设定为简单的信号,能够提高所通信的信号的 可靠性。
进而,TC产生部44生成与记录在电波种类设定数据中的标准电波 的种类对应的格式的基准TC。然后,占空比判断部45对根据该标准电 波的种类而生成的基准TC的基准占空比和TCO信号的接收脉冲占空比 进行比较,控制部47根据该比较结果向接收电路部3输出控制信号。
因此,电波校正钟表1能够与多个标准电波的种类对应地,从各个 标准电波的接收信号中提取最佳的TCO信号。因此,例如即使在移动到 发布不同的标准电波的地方的情况下,仅操作外部操作部件6来设定标 准电波的种类,就能够容易且准确地实施时刻校正。
而且,接收电路部3和控制电路部4通过串行通信线连接。因此, 与利用并行通信电路连接接收电路部3和控制电路部4的情况相比,能 够减少通信线的数量,能够进一步简化电波校正钟表1的电路结构。并 且,通过从控制电路部4经由串行通信线向接收电路部3串行输出控制 信号,能够进一步使通信速度高速化。进而,通过利用一对串行通信线 连接控制电路部4和接收电路部3而能够进行双向通信的结构,从控制 部47向接收电路部3输出控制信号后,该接收电路部3将接收和识别后 的控制信号再次转送到控制部47,能够由控制部47确认输出的控制信号 和输入的控制信号之间的数据差异。通过这种结构,能够进行可靠性更 高的串行通信。
接着,根据

本发明的第2实施方式的电波校正钟表1A。 图13是示出第2实施方式的电波校正钟表的结构的框图。 图14是示出第1放大电路中的AGC电压和增益的关系的图。
图15是示出由AGC电路切换的各AGC特性中的AGC电压相对于
接收信号的输入电平的关系的图。
另外,说明第2实施方式的电波校正钟表1A时,对与上述第1实施 方式的电波校正钟表1相同的结构附加相同的标号,简化或省略其说明。
(1) 电波校正钟表IA的结构
在图13中,电波校正钟表1A具有天线2、接收由天线2输入的 标准电波的接收电路部3A、控制接收电路部3A的控制电路部4A、显示 由控制电路部4A的时刻计数器43所计数的时刻的显示部5、输入电波 校正钟表1A的操作的外部操作部件6、以及石英振子48。
上述第1实施方式的控制部47在由占空比判断部45判断为TCO信 号的接收脉冲占空比和基准占空比不同的情况下,输出改变二值化电路 37中的基准电压的控制信号,但是,电波校正钟表1A的控制部47A在 由占空比判断部45判断为TCO信号的接收脉冲占空比和基准占空比不 同的情况下,输出改变第1放大电路32A的信号放大率的控制信号。
(2) 接收电路部3A的结构
如图13所示,接收电路部3A具有同步电路31、作为放大单元的 第1放大电路32A、 BPF 33、第2放大电路34、包络线检波电路35、 AGC 电路36A、 二值化电路37、 VREF切换电路38、以及译码电路39。同步 电路31、 BPF 33、第2放大电路34和包络线检波电路35的结构与第1 实施方式相同,省略其说明。
第1放大电路32A与第1实施方式的电波校正钟表1中的第1放大 电路32 —样,根据从AGC电路36A输入的信号切换AGC电压并调整 增益,对从同步电路31输入的接收信号进行放大,将其输入到BPF33。
这里,第1放大电路32A中的AGC电压和增益之间的关系如图14 所示。BP,在将AGC电压设定为0.0 0.2V的状态下,第1放大电路32A 中的增益为80dB,将AGC电压设定为0.2V以上时,增益大致与AGC 电压成正比地降低,将AGC电压设定为l.OV时,增益大约为O.O dB。 另外,作为输入到第1放大电路32A中的AGC电压,设定为0.1 0.9V
左右的可变幅度。
AGC电路36A向第1放大电路32A输出与根据从译码电路39输入 的控制信号而设定的AGC特性对应的AGC电压。
具体而言,如图15所示,AGC电路36A根据控制信号,从AGC1 AGC4中选择1个AGC特性,将与所选择的AGC特性对应的AGC电压 输出到第1放大电路32A。
例如,在选择AGC1的AGC特性的情况下,AGC电路36A在输入 到第1放大电路32A中的接收信号的输入电平大约为50dB的情况下, 向第1放大电路32A输出0.4V的AGC电压。并且,当接收信号的输入 电平变大、例如大约为66dB时,AGC电路36A向第1放大电路32A输 入0.8V的AGC电压。如上所述,AGC电路36A通过输出与输入到第1 放大电路32A中的接收信号的输入电平对应的AGC电压进行控制,以便 将接收信号的振幅保持为与AGC特性对应的恒定值。
另外,在第2实施方式中,如图15所示,例示了可以将AGC电压 切换为AGC1、 AGC2、 AGC3和AGC4中的任意一个的结构,但是,也 可以构成为选择5个以上的AGC电压中的任意一个并输出到第1放大电 路32A。并且,也可以构成为可以连续改变输出到第1放大电路32A中 的AGC电压,但是,由于钟表的电子电路中使用的电源电压低于1.4V, 所以,AGC电压的动态范围窄,如上所述,优选构成为切换AGC特性。
译码电路39与上述第1实施方式一样,经由串行通信线SL与后述 的控制电路部4A连接。而且,该译码电路39对从控制电路部4A输入 的控制信号进行译码,根据该控制信号中包含的码,输出用于设定AGC 电路36A中的AGC电压的信号。 (3)控制电路部4A的结构
控制电路部4A具有与第1实施方式的电波校正钟表1的控制电路部 4大致相同的结构。即,如图13所示,该控制电路部4A构成为具有-TCO译码部41、存储部42、时刻计数器43、 TC产生部44、占空比判断 部45、驱动电路部46、以及控制部47A。
第2实施方式的电波校正钟表1A的控制电路部4A中的控制部47A 根据从石英振子48输入的驱动频率进行驱动,实施各种控制处理。艮P, 控制部47A与第1实施方式的控制部47 —样,进行将从TCO译码部41 输入的TC输出到时刻计数器43来校正时刻计数器43的计数的控制。并 且,控制部47A将使显示部5显示由时刻计数器43所计数的时刻的时刻 显示控制信号输出到驱动电路部46。
并且,控制部47A根据占空比判断部45的判断,向接收电路部3A 输出规定的控制信号。具体而言,在占空比判断部45中判断为TCO信 号的接收脉冲占空比比基准占空比大的情况下,控制部47A向接收电路 部3A输出将由AGC电路36A所设定的AGC特性切换为设定成把增益 减小1级的AGC特性的控制信号。并且,在占空比判断部45中判断为 TCO信号的接收脉冲占空比比基准占空比小的情况下,控制部47A向接 收电路部3A输出将由AGC电路36A所设定的AGC特性切换为设定成 把增益增大1级的AGC特性的控制信号。 (4)电波校正钟表1A的动作
接着,说明上述电波校正钟表1A中的基于标准电波的时刻校正动作。
图16是示出电波校正钟表的时刻校正动作的流程图。
图17是示出标准电波中包含的TC的原本的波形、根据各个AGC 电压特性的设定而输出的接收信号的包络线检波后的波形、以及对这些 包络线检波后的波形进行二值化后的TCO信号的波形的图。
在图16中,电波校正钟表1A实施与上述的电波校正钟表1大致相 同的时刻校正动作。即,在电波校正钟表1A中,实施与电波校正钟表l 的时刻校正动作中的步骤S101 步骤S106相同的处理。这里省略说明步 骤S101 步骤S105的动作,简略说明步骤S106的动作。
在步骤S106中,在电波校正钟表1A的控制电路部4A中,占空比 判断部45对在步骤S105中所确认的TCO信号的接收脉冲占空比和在步 骤S104中所运算出的基准占空比进行比较,判断接收脉冲占空比是否与 基准占空比一致。
例如,如图17所示,接收包含有Al所示的TCO信号的标准电波 (JJY),在从AGC电路36A输出与AGC1的AGC特性对应的AGC电 压的情况下,包络线检波后的包络线信号成为图17的A6所示的波形, 利用二值化电路37对该包络线信号A6进行二值化时的TCO信号成为图 17的A7所示的波形。
该情况下,占空比判断部45对在步骤S104中所运算出的基准TC 的基准占空比(68%)和TCO信号的脉冲占空比(54%)进行比较,判 断为TCO信号的接收脉冲占空比比基准占空比小。
并且,在从AGC电路36A输出与AGC2的AGC特性对应的AGC 电压的情况下,获得图17的A8所示的波形的包络线信号,输出A9所 示的TCO信号。该情况下,占空比判断部45对在步骤S104中所运算出 的基准TC的基准占空比(68%)和所运算出的TCO信号的接收脉冲占 空比(67%)进行比较,判断为TCO信号的接收脉冲占空比与基准占空 比一致。
而且,在该步骤S106中,在占空比判断部45判断为接收脉冲占空 比与基准占空比不一致的情况下,控制部47A判断在AGC电路36A中 是否可以切换AGC特性(步骤S201),在可以切换的情况下,向接收电 路部3A输出切换AGC特性的控制信号。
例如,在获得图17的A7所示的TCO信号的情况下,判断为TCO 信号的接收脉冲占空比比基准占空比小。该情况下,控制部47A需要提 高第1放大电路32A的增益(减小AGC电压)以增大接收脉冲占空比, 所以,输出将AGC电路36A中的AGC特性切换为增大1级增益的设定 (设定为AGC2)的控制信号。
并且,虽然省略了图示,但是,在判断为TCO信号的接收脉冲占空 比比基准占空比大的情况下,控制部47A需要降低第1放大电路32A的 增益(增大AGC电压)以减小接收脉冲占空比。该情况下,输出将AGC 电路36A中的AGC特性切换为减小1级增益的设定的控制信号。
而且,当接收电路部3A被输入上述的控制信号时,利用译码电路 39对该控制信号进行译码,并输出到AGC电路36A (步骤S202)。 AGC 电路36A根据控制信号来切换AGC特性。由此,输出到第1放大电路
32A的AGC电压变化,信号放大率也变化。因此,对该接收信号进行包 络线检波并作为包络线信号输出时,与原本的波形相比,包络线信号的 振幅变化,由此,TCO信号的波形也变化。
另一方面,在步骤S201中判断为不可以切换AGC电压的情况下, 例如,在当前的AGC特性设定为图15的AGC1、且判断为TCO信号的 接收脉冲占空比比基准占空比大的情况下,进行步骤S109的处理,即结 束标准电波的接收,并结束时刻校正动作。
并且,在步骤S106中,例如如图17的A9所示,在占空比判断部
45判断为接收脉冲占空比与基准占空比一致的情况下,实施与第1实施 方式的电波校正钟表1的步骤S110 步骤S114相同的处理。
艮P,在步骤S110中,控制部47A根据当前所接收的TCO信号实施 秒同步处理,在步骤Slll中,利用TCO译码部41从TCO信号译码出 TC。此时,与第1实施方式的电波校正钟表1 一样,在步骤Slll的TC 译码处理期间,控制部47A维持AGC电路36A的AGC特性的设定,在 译码过程中不变更AGC特性。
然后,在步骤S112中,控制部47A判断在步骤S111中是否取得了 准确的TC,在取得了准确的TC的情况下,进行步骤S113的处理,即结 束接收电路部3A中的标准电波的接收动作。并且,在步骤S114中,控 制部47A将所取得的TC输出到时刻计数器43,进行校正时刻计数器43 的各计数器值并使显示部5显示校正后的时刻的控制。
另一方面,在步骤S112中由于接收脉冲占空比不同而无法取得准确 的TC的情况下,进行步骤S109的处理,即结束接收动作,并结束时刻 校正动作。
(5)第2实施方式的电波校正钟表1A的作用效果 如上所述,在上述第2实施方式的电波校正钟表1A中,占空比判断 部45对基准TC的基准占空比和TCO信号的接收脉冲占空比进行比较, 该基准TC是TC产生部44根据由时刻计数器43所计数的时刻而生成的。 而且,在由占空比判断部45判断为这些基准占空比和TCO信号的接收 脉冲占空比不一致的情况下,控制部47A向接收电路部3A输出切换第1
放大电路32A中的AGC特性的控制信号。
因此,第1放大电路32A中的信号放大率变化,能够对TCO信号进 行优化,使得从二值化电路37输出的TCO信号的接收脉冲占空比成为 基准占空比。因此,与第1实施方式的电波校正钟表1 一样,能够根据 该TCO信号取得准确的TC,能够根据该TC准确地实施电波校正钟表 1A的时刻校正处理。
接着,根据

本发明的第3实施方式的电波校正钟表1B。
图18是示出第3实施方式的电波校正钟表1B的结构的框图。另外, 说明第3实施方式的电波校正钟表1B时,对与上述第1和第2实施方式 的电波校正钟表l、 1A相同的结构附加相同的标号,简化或省略其说明。 (1)第3实施方式的电波校正钟表1B的结构
第3实施方式的电波校正钟表1B是对第1实施方式的电波校正钟表 1中的TC产生部44进行变形后的钟表。
艮口,电波校正钟表1B中的TC产生部44A具有作为本发明的内部时 刻可靠性判断单元和时间码生成单元的功能。
具体而言,TC产生部44A判断在电波校正钟表1B中由时刻计数器 43所计数的内部时刻的可靠性。作为该内部时刻的可靠性的判断,例如, 在存储部42中存储与实施了时刻校正处理的时刻有关的时刻校正历史信 息,TC产生部44A读入该时刻校正历史信息,来判断内部时刻的可靠性 高还是低。这里,TC产生部44A例如在以下这种情况下判断为内部时刻 的可靠性低。即,(1)在时刻校正历史信息中不存在校正了时刻的历史 的情况,即内部时刻被复位后,基于标准电波的接收的时刻校正处理一 次也没成功的情况;(2)记录在时刻校正历史信息中的最后的时刻校正 处理后的规定时间(例如1个星期)以上,没有实施基于标准电波的接 收的时刻校正处理的情况;(3)记录在时刻校正历史信息中的最后的时 刻校正处理是通过利用者的操作输入来实施的时刻校正处理的情况下, TC产生部44A判断为内部时刻的可靠性低。
而且,如上所述,在判断为内部时刻的可靠性低的情况下,TC产生部44A不生成基准TC。另一方面,在不符合上述这种情况、判断为内部 时刻的可靠性高的情况下,与第1实施方式的TC产生部44 一样,TC产 生部44A根据时刻计数器所计数的时刻(内部时刻),生成基准TC。 (2)第3实施方式的电波校正钟表1B的动作 接着,说明上述电波校正钟表1B的时刻校正动作。 图19是示出电波校正钟表1B的时刻校正动作的流程图。 如图19所示,在第3实施方式的电波校正钟表1B的时刻校正动作 中,首先,实施与第1实施方式的电波校正钟表1中的步骤S101和步骤 S102相同的处理。即,在成为预先设定的实施时刻校正的时刻的情况下、 或输入了实施基于电波接收的时刻校正的情况下,控制部47实施步骤 S101的处理,g卩,进行开始时刻校正动作的控制。
然后,控制部47通过步骤S102的处理来识别电波种类设定数据。 此后,在电波校正钟表1B中,通过TC产生部44A来判断由时刻计 数器43所计数的内部时刻的可靠性(步骤S301)。
在该步骤S301中,如上所述,TC产生部44A参照存储在存储部42 中的时刻校正历史信息。然后,识别有无时刻的校正历史、最后实施时 刻校正时的校正方法(是基于标准电波的时刻校正还是基于手动的时刻 校正)、以及从最后实施基于标准电波的接收的时刻校正时起到当前为止 的经过时间。
这里,在对内部时刻进行复位后,基于标准电波的时刻校正一次也 没成功而不存在时刻校正历史的情况下;最后的时刻校正是基于手动的 校正的情况下;以及最后实施基于标准电波的接收的时刻校正后,经过 规定期间以上的情况下,TC产生部44A判断为内部时刻的可靠性低。
然后,在该步骤S301中,TC产生部44A在判断为内部时刻的可靠 性高的情况下,实施第1实施方式的电波校正钟表1中的步骤S103的处 理,以后,与第l实施方式一样,实施步骤S104 步骤S114的处理。
另一方面,在步骤S301中由TC产生部44A判断为内部时刻的可靠 性低的情况下,实施第1实施方式的电波校正钟表1中的步骤S110 步 骤S114的处理。即,与一般的电波校正钟表一样,不进行所接收的标准
电波的接收脉冲占空比和基准占空比的比较,根据所接收的标准电波的
TCO信号译码出TC,根据该TC,结合由时刻计数器43所计数的各计数 器值校正内部钟表,校正显示部5的显示时刻。
(3)第3实施方式的电波校正钟表1B的作用效果
如上所述,在上述第3实施方式的电波校正钟表1B中,TC产生部 44A还作为内部时刻可靠性判断单元发挥功能,判断由时刻计数器43所 计数的内部时刻的可靠性。而且,TC产生部44A仅在内部时刻的可靠性 高的情况下,生成基准TC。
因此,不会由于内部时刻的偏差而生成与实际的当前时刻不同的错 误的基准TC。因此,VREF切换电路38不会将基准电压切换为基于这种 不准确的基准TC的基准占空比的电平,能够防止基于不准确的基准TC 的时刻校正错误。由此,在步骤S106中,能够比较可靠性高的基准TC 和接收脉冲占空比,VREF切换电路38能够向二值化电路37输出更适当 的基准电压。由此,能够根据可靠性高的基准TC,实施更准确的时刻校 正处理。
并且,在步骤S301中判断为内部时刻的可靠性低的情况下,不切换 二值化电路37中的基准电压,实施基于一般的标准电波的时刻校正处理, 当成功取得比标准电波正常的TC时,校正时刻计数器43的内部时刻。
因此,能够从下次接收标准电波时生成基于该内部时刻的基准TC, 能够实施基于基准TC的接收电平的调整,由此实施更准确的时刻校正。
另外,本发明不限于所述的实施方式,在能够达成本发明的目的的 范围内的变形、改良等也包含在本发明中。
艮P,在上述实施方式中,TC产生部44生成与时分的时刻信息对应 的部分的基准TC,但是不限于此。
例如,时刻计数器43也可以构成为除了秒计数器、分计数器和时计 数器以外还具有可以对年月日进行计数的计数器,利用TC产生部44, 生成具有分、时的当前时刻信息以及从当前年的1月1日起的总计日、 年(西历后2位)、星期等的日历信息等的1帧的基准TC。
并且,TC产生部44生成从当前年的1月1日起的总计日、年、星 期等的日历信息的基准TC,占空比判断部45也可以比较判断该基准TC 的基准占空比和TCO信号的与日历信息有关的数据部的接收脉冲占空 比。
并且,在上述实施方式中,在由利用者手动输入时刻校正命令来实 施时刻校正动作、以及在例如上午2点到上午5点的预先设定的定时接 收时刻来实施时刻校正动作这两种情况下,每次实施时刻校正动作,都 由TC产生部44生成基准TC,但是,例如也可以构成为,在定时接收时 刻来实施时刻校正动作的情况下,使用存储在存储部42中的基准TC。
艮P,例如在工厂出厂后第一次在定时接收时刻进行时刻校正时、由 利用者设定定时接收时刻后第一次在定时接收时刻进行时刻校正时,TC 产生部44根据时刻计数器43的时刻数据生成基准TC,占空比判断部45 比较判断该所生成的基准TC和TCO信号的接收脉冲占空比。并且,此 时,TC产生部44将所生成的基准TC存储在存储部42中。然后,在下 次定时接收时刻的时刻校正动作时,占空比判断部45对存储在存储部42 中的基准TC的基准占空比和所接收的TCO信号的脉冲占空比进行比较 判断。
在这种结构中,在定时接收时刻的时刻校正动作时,TC产生部44 不需要每次都生成基准TC,所以,能够减轻TC产生部44的处理负荷, 能够实现时刻校正动作的高速化和节电化。
在所述各实施方式中,接收处理时的二值化电路37的基准电压 VREF和AGC电路36A中的AGC特性的初始值可以是预先设定的固定 值,但是,例如也可以预先存储在上次接收处理时设定的值,在下次接 收处理时将上次的设定值作为初始值。
该情况下,在定时接收时那样的周围的接收环境恒定的接收处理中, 如果将上次接收时设定的值作为初始值,则不切换所述基准电压和AGC 特性,就能够控制成接收脉冲占空比与所述基准占空比一致的可能性很 大。因此,能够以更短的时间高效地进行接收处理。
并且,在上述实施方式中,电波校正钟表l、 1A示出了不实施频率
转换的直接方式的例子,但是不限于此,例如也可以是具有超外差方式 的接收电路部的电波校正钟表。这种情况下,接收频率的切换不是带通
滤波器的切换,只要利用VCO (Voltage Controlled Oscillator)的发布频 率或分频比的切换来进行即可。
进而,在第1实施方式中,通过由VREF切换电路38切换基准电压, 从而实施二值化电路37中的基准电压的切换,但是不限于此。例如,也 可以设置固定基准电压而改变比较器的偏置值的电路,进而,也可以通 过设置多个改变Pch晶体管和Nch晶体管的能力的变换器来改变阈值。
进而,在上述第3实施方式中,电波校正钟表1B在第1实施方式的 电波校正钟表1的TC产生部44中追加作为内部时刻可靠性判断单元的 功能,但是,也可以在第2实施方式的电波校正钟表1A的TC产生部44 中追加作为内部时刻可靠性判断单元的功能。该情况下,能够获得与上 述第3实施方式的电波校正钟表1B相同的作用效果,能够实施可靠性更 高的准确的时刻校正处理。
另外,实施本发明时的具体结构和步骤,在能够达成本发明的目的 的范围内,能够适当变更为其他结构等。
权利要求
1.一种电波校正钟表,该电波校正钟表接收具有时间码的标准电波,根据所接收的标准电波来实施时刻校正,其特征在于,该电波校正钟表具有接收单元,其接收所述标准电波;二值化单元,其根据规定的阈值对所述标准电波的接收信号进行二值化,并输出二值化信号;时刻计数器,其对时刻进行计数;时间码生成单元,其根据所述时刻计数器所计数的时刻,生成基准时间码;占空比判断单元,其计算从所述二值化单元输出的所述二值化信号的脉冲占空比,判断所计算出的接收脉冲占空比是否与由所述时间码生成单元所生成的所述基准时间码的占空比一致;电平切换单元,其在由所述占空比判断单元判断为所述接收脉冲占空比与所述基准时间码的占空比不一致的情况下,变更所述阈值相对于所述接收信号的相对电平;以及时间码译码单元,其在由所述占空比判断单元判断为所述接收脉冲占空比与所述基准时间码的占空比一致的情况下,对所述二值化信号进行译码并对所述时间码进行解调。
2. 根据权利要求l所述的电波校正钟表,其特征在于, 在判断为所述接收脉冲占空比与所述基准时间码的占空比不一致的情况下,所述占空比判断单元判断所述接收脉冲占空比比所述基准时间 码的占空比大还是比所述基准时间码的占空比小,在所述接收脉冲占空比比所述基准时间码的占空比大的情况下,所 述电平切换单元增大所述阈值相对于所述接收信号的相对电平,在所述 接收脉冲占空比比所述基准时间码的占空比小的情况下,所述电平切换 单元减小所述阈值相对于所述接收信号的相对电平。
3. 根据权利要求1或2所述的电波校正钟表,其特征在于,所述电波校正钟表具有阈值调整单元,该阈值调整单元改变所述二 值化单元中的所述阈值,在由所述占空比判断单元判断为所述接收脉冲占空比与所述基准时 间码的占空比不一致的情况下,所述电平切换单元向所述阈值调整单元 输出改变所述二值化单元中的所述阈值的控制信号,所述阈值调整单元根据所述控制信号改变所述阈值的电平,变更所 述阈值相对于接收信号的相对电平。
4. 根据权利要求1或2所述的电波校正钟表,其特征在于,所述电波校正钟表具有放大单元,其放大所接收的标准电波的接收信号;以及 放大调整单元,其改变所述放大单元中的所述接收信号的放大率, 在由所述占空比判断单元判断为所述接收脉冲占空比与所述基准时间码的占空比不一致的情况下,所述电平切换单元向所述放大调整单元输出改变所述放大单元中的信号放大率的控制信号,所述放大调整单元根据所述控制信号改变所述放大单元的信号放大率,变更所述阈值相对于接收信号的相对电平。
5. 根据权利要求3所述的电波校正钟表,其特征在于, 所述电波校正钟表具有接收电路部,其具有所述接收单元、所述二值化单元和所述阈值调 整单元;以及控制电路部,其具有所述时刻计数器、所述时间码生成单元、所述 占空比判断单元、所述时间码译码单元和所述电平切换单元,该控制电 路部向所述接收电路部输出从所述电平切换单元输出的控制信号,对所 述接收电路部中的所述标准电波的接收状态进行控制,所述接收电路部具有控制信号译码单元,该控制信号译码单元对从 所述控制电路部的所述电平切换单元输出的所述控制信号进行译码,向 所述阈值调整单元输出译码后的控制信号。
6. 根据权利要求4所述的电波校正钟表,其特征在于, 所述电波校正钟表具有接收电路部,其具有所述接收单元、所述放大单元、所述放大调整单元和所述二值化单元;以及控制电路部,其具有所述时刻计数器、所述时间码生成单元、所述 占空比判断单元、所述时间码译码单元和所述电平切换单元,该控制电 路部向所述接收电路部输出从所述电平切换单元输出的控制信号,对所 述接收电路部中的所述标准电波的接收状态进行控制,所述接收电路部具有控制信号译码单元,该控制信号译码单元对从 所述控制电路部的所述电平切换单元输出的所述控制信号进行译码,向 所述放大调整单元输出译码后的所述控制信号。
7. 根据权利要求5或6所述的电波校正钟表,其特征在于,所述电波校正钟表具有串行通信线,该串行通信线连接所述接收电 路部和所述控制电路部,所述控制电路部以串行通信的方式经由所述串行通信线向所述接收 电路部输出所述控制信号,所述接收电路部以串行通信的方式经由所述串行通信线接收所述控 制信号,并利用所述控制信号译码单元进行译码。
8. 根据权利要求1 7中的任一项所述的电波校正钟表,其特征在于,在开始接收动作后,在由所述占空比判断单元判断为所述接收脉冲 占空比与所述基准时间码的占空比一致后,所述电平切换单元使所述阈 值相对于所述接收信号的相对电平固定不变化,直到结束接收动作为止。
9. 根据权利要求1 8中的任一项所述的电波校正钟表,其特征在于,所述电平切换单元按照标准电波的每个种类存储在接收动作时设定 的所述阈值相对于所述接收信号的相对电平,在下一次接收动作时,将所述所存储的所述阈值相对于接收信号的 相对电平设定为初始设定值。
10. 根据权利要求1 9中的任一项所述的电波校正钟表,其特征在于,所述接收单元构成为,可以选择接收多个种类的标准电波,所述电波校正钟表具有接收电波设定单元,该接收电波设定单元选 择由所述接收单元接收的标准电波的种类,所述时间码生成单元生成与由所述接收电波设定单元所选择的标准 电波的种类对应的基准时间码,所述占空比判断单元比较与由所述接收电波设定单元所选择的标准 电波的种类对应的所述基准时间码的占空比和所述二值化信号的接收脉 冲占空比进行判断。
11. 根据权利要求1 10中的任一项所述的电波校正钟表,其特征在于,所述电波校正钟表具有内部时刻可靠性判断单元,该内部时刻可靠 性判断单元判断由所述时刻计数器所计数的时刻的可靠性,在由所述内部时刻可靠性判断单元判断为由所述时刻计数器所计数 的时刻可靠的情况下,所述时间码生成单元生成所述基准时间码。
12. —种控制方法,该控制方法用于接收具有时间码的标准电波并 根据所接收的标准电波来实施时刻校正的电波校正钟表,其特征在于,接收所述标准电波,根据规定的阈值对所述标准电波的接收信号进行二值化,并输出二 值化信号,根据时刻计数器所计数的时刻生成基准时间码, 计算所述二值化信号的脉冲占空比,判断接收脉冲占空比是否与所述所生成的基准时间码的占空比一致,在判断为所述接收脉冲占空比与所述基准时间码的占空比不一致的 情况下,变更所述阈值相对于所述接收信号的相对电平,反复进行该电 平变更处理,直到所述接收脉冲占空比与所述基准时间码的占空比一致 为止,在判断为所述接收脉冲占空比与所述基准时间码的占空比一致的情 况下,对所述二值化信号进行译码并对所述时间码进行解调。
全文摘要
本发明提供一种在取得时刻信息时能够减轻接收环境的影响并且能够实现节电化的电波校正钟表及其控制方法。电波校正钟表具有接收单元,接收标准电波;二值化电路(37),根据规定的阈值对标准电波的接收信号进行二值化,输出二值化信号;时刻计数器(43);TC产生部(44),根据时刻计数器(43)计数的时刻生成基准时间码;占空比判断部(45),判断根据二值化信号计算出的接收脉冲占空比是否与基准时间码的占空比一致;控制部(47),在判断为接收脉冲占空比与基准时间码的占空比不一致时,输出变更阈值相对于接收信号的相对电平的控制信号;以及TCO译码部(41),在判断为一致时,对二值化信号进行译码并对时间码进行解调。
文档编号G04G5/00GK101344758SQ20081012806
公开日2009年1月14日 申请日期2008年7月10日 优先权日2007年7月10日
发明者藤沢照彦 申请人:精工爱普生株式会社
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