JPS5992383A - 電源周波数同期式時計 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、電源周波数同期式時計に関するものである
。

従来、電源周波数同期式時計として、通電時に篩用交流
電源を使用し、また停電時忙電池等を使用して時計回路
を駆動するよう構成した電子式時計が知られている。と
の種の時計は、通電時には１１を源周波数によシ、丑た
停電時には発振装置により時計機能を維持している。従
って、この種の時計においては、通電および停電が繰シ
返えさｉｌ、た場合でも、時刻誤差が生じないことが望
′まｉする。

従来の電源同波数同期式時計の基本的な回路七り成ケ示
せｄ“、第１図に示す辿りである。すなわち、第１図に
おいて、参照符号１０は商用交流電源を入力とする■源
周波数整形回路、１２は箱諒周波θ分周回路、１４は電
池等によって作ｍｂする発振装置、１６は発掘周波数分
周回路、１８は１分パルス発生回路、２０ｔｉ１時間パ
ルス発生回路、２２は時刻表示装置、そして２４は通■
・停電切換回路を示すものである。

このような回路構成からなる時計をよ、電源周波数分周
回路１２において電源周波数に同期した１秒パルスを出
力する。一方、発振周波数分周回路１６では、発振周波
数に同期した１秒パルスを出力する。そこで、通１■・
停電切換回路２４により、通管時には１（λ源周波数分
周回路１２の出力を出力させ、また停止ば時には発振周
波鶴分周回路１６の出力を出力させる。′また、１分パ
ルス発生回路１８＆よ、前記通ｆｆｆ・停電切換回路２
４から出力される１秒パルスに基づいて１分パルスを発
生し、さらに１時間パルス発生回路２０は前翫１，１分
パルス発生回路１８から出力さｔ′１．る１分パルスに
基づいて１時間パルスを発生する。このようにして、得
られる１秒パルス、１分パルス丸・よび１時間パルスに
より、時刻表示装置２２において各パルスに応じた時刻
を表示する。

しかしながら、このような回路構成からなる時計におい
て、両分周回路１２．１６は、それぞれ１秒パルスを出
力する毎に零から分局を開始する。１だ、停電時は、回
路全体が電池等でバックアップさ１するため１分周回路
１２け停電。

になるとそれまでの分局結果を記１．ホしている。

すなわち、１秒パルスを出力してからたとえば０、９秒
後に停電になった場合、後得後Ｏ５１秒後に１秒パルス
を出力することになる。このため分周回路１２が１秒パ
ルスを出力しＣから０．９秒後で、しかも他方の分周回
路１６が１秒パルδを出力してから０．１秒後に停電し
た場合、切換回路２４では停電５後０．９秒後に１秒パ
ルスを出力することになる。従って、切換回路２４の出
力でみると、停電の前後で１秒パルスの間隔は１８秒と
なり、０．８秒の時刻誤差が生じる。

甘だ、ｉｌ１記のように、他方の分周回路１６が１秒パ
ルス奢出力しＣから、たとえば０．１秒後に復電しグζ
場合、切換回路２４では製電後０．１秒後に１秒パルス
を出力する。従って、切換回路２４の出力でみると、東
雷の前後で１秒パルスの１１旧（１）は０．２秒となシ
、０．８秒の時刻誤差が生じる。

このように、従来の回路第１”・７成からなる時言１に
おいては１通？Ｗから停電する時および停電から通７１
゛する時にそｉｌ、それ時刻誤差が生じる欠点がある。

そこで、本発明者は、前述した従来の電源周波数同期式
時計の問題点を全て克服すべく種々検討を重ねた結果、
停電時に作動する発振装置を常時作動状態となるよう構
成すると共に発振装置の発振周波数の分周出力を時計の
１秒パルスの基準とし、通管時Ｆｉ電源周波数の分周出
力を前記１秒パルスと同期させることにより、通′ｐＨ
−から停電へ変化した時に時刻誤差を生じることがなく
、また停電から通電へ変化した時には発振周波数の分局
開始時期と７！ｉ、画周波数の分局開始時期を一致させ
ることにより時刻誤差を生じることがなく、前記問題点
を解消し得ることを突き止めた。

従って、本発明の目的は、停電補償機能を備える箱、源
周波数同期式時計において、通電と停電とが父互に経シ
返えされた場合においても、時刻誤差を生じない電源周
波数同期式時計を提供するにある。

前記の目的を連成するため、本発明においては、電源周
波数を分周して１秒パルス出力信号を得ると共に独立し
た電源で作動する発振装置を設けてこの発振周波数を分
周して１秒パルス出カイへ号を得るよう構成した停電補
償機能を有する電源周波数同期式時計において、電源周
波数の分周出力を発振周波数の分局出力に同期させるよ
う回路構成することを特徴とする。

前記の′由源周波数同期式時泪において、発振周波数の
分周出力を１秒周期の矩形波として出力する分周１０目
′ｉｓｋ：設け、この分周回路に市、υ（ル周波数の１
秒パルスからなる分周出力を人力し”Ｃ１［Ｉ］Ｊｕｌ
させると共に前記分周回路の矩形波出力から１秒パルス
を発生ずる１秒パルス発生回路をｉれｆｉｔば好適であ
る。

寸だ、停電信号により直ちに作ルｂすると共に復電時に
ノ］（初の１秒パルス信号と同期して所定の指令信号を
出力するラッチ回路を設け、このラッチ回路の出力信号
により電源周波数の分周動作を開始するよう溝成すｉＬ
は好適である。

次に、本発明に係る電源周波数同期式時計の実施例につ
き、添付図面を参照しながら以下詳細に説明する。

第２図は、本発明に係る時計の原理構成例を示す要部回
路図である。すなわち、第２図は、第１図に示す従来の
電源周波数分周回路１２と発振周波数分周回路１６とを
通１Ｅ時および停電。

時において切換えるだめの回路構成を示し、第１図に示
す従来回路と同一の構成部分についてｎ同一の参照符号
を付して説明すると共に共通の回路は省略しである。

酊２図において、電源周波数分周回路１２の出カイｎ゛
号を発振周波数分周回路１６に入力し、この発振周波数
分周回路１６の出力信号を１秒パルス発生回路２６を介
して１秒パルスを出力するよう回路ｔｉ’７成さｉする
６また、停′由、信号を入力するラッチ回路２８を設け
、このラッチ回路２８の出力信号を前記１秒パルス発生
回路２６の出力ラインと電源周波数分周回路１２０入カ
ラインに設けたＡＮＩ）ゲート６０の一方の入力端に供
給するよう構成する。

次に、このように構成した本発明原理回路の！ｂ＃作に
つき、第３図に示す動作波形を参照しながら説明する。

なお、以下に述べるｅ　ｉ、　ｎ、人力信号は、その信
号が高レベルであれば、それが与えられた回路はその回
路の人力信号の状態に無関係にその回路の全ての出力が
低レベルになシ、回路状態が初期状態になる信号である
ものとする。第２図に、ｌ？いて、［、ｒｌｔ周波数波
形整形回路１０においてｄり形整形信号Ａが得られ〔第
３図Ａ参照〕、この波形整形信号ＡはＡＮｉ）ゲート３
０が回路状態の場合に同一信号波形の出力信−号Ｊ」が
得られる〔第６図１１９照Ｊ０この時、電源周波数分周
回路１２は、前記信号への周期を分周して１秒パルス出
力値号Ｃ′ｆ：出力する〔第６図１１照Ｊ０一方、発振
周波数分周回路１６は、発振装置１４（一定周波数を発
生させるものであればよい）より出力された信号を入力
とし、その入力信号の周期を分周し゛Ｃ１秒周期の矩形
波信号を発生する。そこで、前記１秒パルス出力値号Ｃ
は、分周回路１６０ＣＬ几入力信号となっているため、
後述するように信号Ｃに同期した矩形波信号Ｌ）を前記
分周回路１６から出力させる〔第６図り参照〕。この矩
形波４６号りは１秒パルス発生回路２６に入力さｉｔて
、１秒パルス発生回路２６からは前記信号りに同期した
１秒パルス信号Ｅを出力する〔第６図Ｅ参照〕。ところ
で、ラッチ回路２８は、初期状態において信号Ｅが低レ
ベルから高レベルに変化した場合、出力信号Ｆを低レベ
ルから高レベルに変化させ、その後１８号Ｅの状ｆ、１
．！が変化しても出力信号Ｆを高レベルに維持する機能
を有する〔第３図１．＋参照〕。

凍た、ラッチ回路２日の出力信号Ｆは、Ａ　Ｎ　Ｄゲー
ｈ３Ｄの開閉を制御する。さらに、停電信号Ｇは、通電
時に低レベルとなり、停電時に高レベルとな勺、電源周
波数分周回路１２およびランチ回路２８のＣＬ　ＩＬ入
力信号として作用する〔第３図Ｇ参照〕。

前述したように１本発明においては、発振周波数分周回
路１６が常に一定の信号音出力しているため、通電時か
ら停電時に移行し°Ｃも１秒パルス発生回路２６の動作
は誤差を生じない。

また、停止１時から復電時に移行する場合は、ラッチ回
路２８の動作によりＡＮＬ）ゲート３０が有効に作用し
て電源周波数分周回路１２の出力パルスとの同期が誤差
なく適正に行わｎ、る。

そこで、前Ｆ１秒パルス信号Ｅおよび矩形波信号りが、
電源周波数分周回路１２から出力さノアる１秒パルス出
力値号Ｃと同期していることにつき、第４図および第５
図により説明する。

まず、１秒パルス発生回路２６は、矩形波信号りが高レ
ベルから低レベルに変化する時に、１秒パルス信号ｊ号
を出力する。従って、矩形波信号りと１秒パルス信号Ｅ
は同期している。また、分周回路１６に分周回路１２か
ら１秒パルス信号Ｃが入力されない時の信号りの周期Ｔ
ｘｎと信号Ｃの周期Ｉｌｌ　、、とけ、略同じ（ＭＡＸ
’　ΔＩＩ＋。

”　′ｒｘｎ　−Ｔｆｎ　＝±’Ｉ”Ｘｎ／２　）　　
と仮定して以下説明する。

Ｔｆｎ　〉”ｘｎであるから、分周回路１６は１周期ｌ
１ｌＸｎ秒後に０から分周を始める。ところがΔ′ｖｎ
秒後に信号Ｃが分周回路１６に入力されて、分周回路１
６は初期状態となる。従って、分周回路１６は６１１秒
後に再び０から分周を始める。ごのため、信号Ｅの周期
Ｉ１１．。

は次式で示される。

′ｒ８１＝Ｔｆ１−ΔＴ４．Ｔ、２＝Δ′ｖ１＋Ｔｆ２
゜＋１．、　＝＝　ＡＴ２＋　Ｔ（ｓ　　、ｉ’、［’
、　　、　　ｔｅａｓｅＴ　＝Δｌ１ｌｎ−１＋ｌ１ｌ
ｆｎ−Δ′几ｎ 、、Ｔ　　＝Ｔ　　　　＋Ｔ　　　　＋Ｔ　　　十　串
・・・　＋Ｔｓｎ８　　　　８１　　　　８２　　　　
　ｓｇ＝−（Ｔ（１ＡＴ１）＋（Ａ’ｌ’１＋ＴＩ２−
ＡＴ２）＋　（Ａ’ｆ’２　＋　Ｔ（５−ＡＴ５　）＋
　・＊・・→−（Δｌｖ、、−１−ト　Ｔｆｎ　−ΔＴ
ｎ　　）＝（Ｔｆ１＋Ｔｆ２＋Ｔｆ５＋・・・＋Ｔｆｎ
）−ΔＴＩ。

＝’１′（−ΔＩｌｌ、。

（Ｔｆ　”　”ｆｌ”’ｆ２＋Ｔ１ｇ＋　、、、。

十Ｔｆｎ） 従って、ｎ秒後の信号Ｃによる時間Ｔｆ（こｉｌは電源
周波数に同期した時間である）と伯−＋ｉＪｈによる時
間′工゛８との差はΔＴｎ秒（最大でｒＸ１７２秒）で
しかない。

（２）　　ｌ１ｌｘｎ　＞Ｉｌｌ、ｎの場合（第５図参
照）””ｘｎ　：＞Ｔｆｎであるから、分周回路１６は
１周期ｌ１ｌｘ、がくるΔＩＩＩ。秒前に信号Ｃが分周
回路１６に入力されて、分周回路１６は初期状態となる
。従って、分周回路１６はＩｌｌ、、−６１１１，秒毎
に０から分周を開始する。このため周期′１゛、。は次
式で示される。

”’８１　””　”ｆ　１１　”８２　”　’ｒ、２１
　Ｔｓ５　＝　’ｆ５　＊・・・・・′ｌ゛、。−Ｉｌ
ｌ、ｎ 、°、’ｌ’　　−Ｔ　　−１−Ｔ　　−１−Ｔ　　−
１−−・・・＋ＴｓｎＳ　　　　　　８１　　　　　ｓ
２　　　　　ｓｇ＝＝　Ｉｌｌ　、　、　＋＋１＋　、
　２＋＋１ｙ　、６＋・・・・十Ｔｆｎ−’Ｉ’。

＜Ｉｌｌ、−Ｉｌｌ、、＋　Ｉ［，２＋　ｌｌ’ｌ、、
　ｔ　、、　。

＋Ｔ１ｎ） 従って、ｎ秒後の信号Ｃによる時間Ｔｆと信号ＥＶＬよ
る時間Ｔ、との時間差は０秒である。

前述したところから明らかなように、信号ＣＫよる時間
１゛ｆと４８号Ｅによる時間　Ｔｓとの差は、高々八Ｔ
秒であるので、信号Ｃと（ＦＴ号Ｅとは同期しＣいると
いえる。

次に前述した本発明回路において、通電時から停止１時
ふ・よび停電時から通電時へ変化する時の時刻誤差がな
いことを第５図に基づいて説明する。

なお、この場合、通電時および停電時に拘わらず、回路
が機能停止することはないものとする。すなわち、回路
の駆電源を常時電池等とし、通牝、時は商用電源を使用
すると共に停電時には電池を使用してその切換を瞬時に
行うように′ノーる。

停電になると、停電信号Ｇｉｉ直ちに低レベルから高レ
ベルに変化する。この停電信号Ｇは、ラッチ回路２８の
ＣＬ几大入力信号なっているため、出力信号Ｆは直ちに
低レベルとなシ、Ａ　Ｎ　］、）ゲート６０を閉じる。

このため、信号ＩＪは低レベルとなる。また、停電信号
Ｇは分周回路１２のＣＬ几入力侶信号もあるため、１秒
パルス出力信号Ｃは直ち妊低レベルとなるため、分周回
路１６は初期状態となることはない。槌って、分周回ｗ
１１６は、発振装置１４からの入力信号を分周して発生
させた矩形波をそのまま出力する。しかるに、この分周
回路１６の出力信号りは、本質的妊矩形波であるため、
通電時から停電時へ変化しでも時刻誤差は生じない。

製出すると、停電信号Ｇは１ａちに高レベルから低レベ
ルに変化する。この時、分周回路１２訃よびＡＮＤゲー
ト６０は、初期状態で入力信号が入力されるのを待つ状
態となる。

また、復管すると、波形整形回路八は商用交流電源周波
数に同期した波形となる。しかし、ＡＮＤゲート３０が
未だ開いていないので、分周回路１２は分局を開始しな
い。そこで、停止１１．信号Ｇが低レベルになってから
、最初の１秒パルス信ｇＥの低レベルカラ高レベルに変
化するのをとらえて、ラッチ回路２日は出力信号Ｆを低
レベルから高レベルへ変化させ、ＡＮＩ）ゲート３０を
開く。これにより、分周回路１２はこの時点より分周を
開始する。従って、分周回路１２と分周回路１６とが同
時に０から分周を開始することになり、停電時から通電
４時へ変化しても時刻誤差は生じない。

第６図は第２図に示した本発明原理回路の具体的な一実
施例である。この実施例回路においては、和、（Ｊ？、
ｉ周波数分周回路１２はカウンタ６２とパルス発生回路
３４とオア回路３６とから構成されで卦シ、発振装置１
４は発振器４６と波形整形回路４８とから構成されてお
り、発振周波数分周回路１６はカウンタによって構成さ
れて卦り、またラッチ回路２８はクリップフロツブ回路
３８とアンド回路４ｏとノット回路４２ｋから構成さｉ
ｌ−でいる。

カウンタ６２および発振周波数分周回路１６を構成する
カウンタの動作は第７図に示されている。第７（ロ）に
おいて、ＣＰはクロックパルス入力端子に供給されるク
ロックパルス（っまシ、信号Ｊ３−ｉたは信号）（）、
ＣＬ、Ｒはクリア端子に供給されるクリアパルス（っま
シ、オア回路６６の出力信号または信号Ｃ）、Ｉ　ｌ−
１はカウンタの内容およびＱはカウンタ出力を表わす。

カウンタはｅ　ｌ）入力に入力されたクロックパルス数
に応じて出力Ｑの状態を変化させる。ＣＬ几大入力１（
“レベルの信号が与えら１すると、ＣＰ大入力状態に関
係なくカウンタ内容を０クリアする。従って、出力Ｑは
“Ｌ″レベルなる。なお、第７図はＣｌ）入力に入力さ
ｉまたクロックパルス数が２個で、出力（２の状態が変
化する場合の波形図を示したものである。

しかして、第８図は第６図に示した実施例回路の各部の
ｒＭ作波形図を示したものである。この動作波形図は基
本的には第６図に示した動作波形図と同じ庁ので、その
詳細な説明は省略する。

前述した原理回路および実施例回路から明らかなように
、常時作動状態となる発振装置およびその分周回路を設
け、商用交流電源周波数の分周出力をこの分周回路のＣ
Ｌ　Ｉｔ入力信号とすることにより、１秒パルス発生回
路の出力信号Ｅの周期と′市、源周波数による１秒パル
スとの周期との差は１１秒後においても高々０．５秒で
しかない。従って、通雷時から停電時へおよび停電時か
ら通市時へ変化した時の時刻ｆ呉差を生じないという潰
れた効果を奏する。

以上、本発明の好、傭な実施例について説明したが、本
−′；ｌ）明は前述し７Ｅ実Ｍｊ　’Ｉ！Ｏに限矩され
ることなく、木発り［１のＫｆｆ神を逸脱しない範囲内
におい−Ｃ種々の設計変更をなし掛ることｔよ勿論であ
る０

【図面の簡単な説明】

第１図ｔｊ：ｕ（：来のｆｌｉ源周波周波数同期式時計
ロック回路図、５１（２図しＬ本発明に係る市、源周波
数回Ｊｉ）Ｊ式時語の原理構成を示す要ｑｌ（ブロック
回路図、第３図ｉｔ第２図に示す回路の動作波形図、第
４図および側↓５図は第２図に示す回路において小隙周
波数分周回路の出力周期と発振周波数分周回路の出力周
期との関係をそれぞれ示す特性波形図、第６図は第２図
の原理構成の具体的な実施例を示すブロック回路図、第
７図はカウンタの動作波形図、１１，８図は第６図に示
す回路の動作波形図である。 １０・・・笥源周波数波形整形回路 １２・・・電源周波数分周回路 １４・発振層ｆα １６・・・発振周波数分周回路 １８・・・１分パルス発生回路 ２０・・・１時間パルス発生回路 ２２・・・時刻表示装Ｕイ ２４・・・適止・停電切換回路 ２６・・・１秒パルス発生回路 ２８・・・ラッチ回路 ３０・・・Ａ　Ｎ　Ｊ）ゲート ＩＧＩ Ｆ　Ｉ　Ｇ、　２ ＦＩＧ、３ ＦＩＧ、４ ＦＩＧ、５

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１１ｗｔ電源周波数分周して１秒パルス出力信号な得
   ると共に独立した電源で作ル１１する発振装置゛を設け
   てこの発振周波数を分周して１秒パルス出力信号ケ得る
   よう、構成した停■補償機能を有するＴｇｉ￥、源周波
   数同期式時割において、電源周波数の分周出力を発振周
   波数の分周出力に同期させるよう回路構成することを性
   徴とする電−周波数同期式時計。 （２、特許請求の範囲第１項記載の１１．Ｉ、源周波数
   同期式時Ｈ１において、発振周波数の分周出力音１秒周
   期の矩形波として出力する分周回路を設け、この分周回
   路に電源周波数の１秒パルスからなる分周出力を人力し
   て同期させると共にｆＪｆｌ　ＭＬ分周回路の矩形波出
   力から１秒パルスを発生する１秒パルス発生回路を設け
   てなる電ｉ、！＠周波数同期式時創。 （Ｂｌ　　ｌｒη許請求の範囲第１項まｆｒ、は第２項
   記載の箱を原周波数同期式時計において、停昂伯号によ
   り直ちに作動すると共に製ηｊ時に最初の１秒パルス信
   号と回期して１．９「定の指令信号を出力するラップ−
   回路金膜け、このラッチ回路の出力信号により電源周波
   数の分周動作を開始するようｔ／（成してなる電源周波
   数同期式時計。