JPS6154190B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、電子計時装置の歩度を測定する装置
に関する。この場合電子計時装置は調整可能な分
周比を有する分周器を備え、該分周器は高い周波
数の信号が供給されて低い周波数の信号を形成
し、この場合該低い周波数信号の周波数は前記の
高い周波数および前記の分周比に依存しており、
かつ前記電子計時装置の歩度を定めるようにし、
さらに電子計時装置は記憶された数に応動して前
記分周比を、該記憶数の各単位が前記の歩度の所
定の単位に相応するように調整する制御回路を備
え、さらに電子計時装置は質問に応答して放射パ
ルス列から成る波を放射する装置を備え、この場
合この波の周期は理想時間の１秒に電子計時装置
のクオーツの公称周波数を実際周波数で割算して
得た商を乗算した値に等しくかつ各々の波が前記
記憶数と同数の放射パルスを有するようにしした
電子計時装置を、その歩度に関して測定する装置
を対象とする。

この種の計時装置もしくは時計は1978年11月24
日付のスイス国特許願第12062／78号明細書に記
述されている。

ステツプ・モータを備えたアナログ表示電子時
計の歩度を測定するための電子装置としてステツ
プ・モータのコイルの漂遊磁界を検出し、２つの
駆動パルスの間で経過する時間を正確に測定する
ようにした装置が知られている。この装置は問題
の時計に固定の分周計数を有する分周器が設けら
れている場合には所望の測定結果を与えるがしか
しながら調節可能な分周係数を有する分周器を有
する時計、特に上記スイス国特許願明細書に開示
されているような時計の歩度の測定には適してい
ない。

この発明の目的は上に述べた欠点を除去するこ
とにある。

上記の課題は本発明により次のように解決され
ている。すなわち歩度測定装置は受信装置を備
え、該受信装置は前記の波に応動して受信パルス
列を発生するようにし、この場合該受信パルス列
の周期は前記の放射パルス列の周期と等しくかつ
各放射パルス列の有するパルス数と同数の受信パ
ルスを有するようにし、さらに前記受信パルス列
に応動して、該受信パルス列の周期を基準パルス
１個の周期で割算した商に等しい基準パルス数を
発生する装置を備え、この場合各パルス列のパル
ス１個が該各パルス列の周期を求めるために計数
される基準発振器からの出力パルスの１個分に相
応するようにし、さらに該基準パルス数と前記受
信パルス数とを加算する装置を備え、さらにこの
被加算パルス数を、該被加算パルス数との差が零
である時の基準パルス数から減算する装置を備
え、さらに減算結果を電子計時装置の歩度に等し
い値として表示する装置を備えたことにより解決
されている。

次に添付図面に単なる例として示した本発明の
具体例に関し詳細に説明する。なお以下の説明を
簡略にする意図から次のような略号を用いる。

論理状態「０」または「１」：それぞれ「０」
または「１」 フリツプ・フロツプＤ：FF 単安定マルチバイブレータ：MONO 可逆もしくはアツプ・ダウン計数器：CPT ラツチ復号駆動回路：LDD リセツト：RAZ 要素Ｘの入力（または出力Xa）：入力（また
は出力）Xa さらに術語「クオーツ秒」とは問題となる時計
のクオーツの実際の発振周波数と公称周波数の商
を乗じた理想時間秒に等しい時間を表わすのに用
いられる術語である。

本発明による電子的時間測定装置は略示されて
いる。

例えば高い透磁率を有する材料から形成された
電機子状に巻回されているコイルにより形成され
たピツク・アツプ手段１は整形増幅器２の入力端
２ａおよび２ｂに接続されている。増幅器２の出
力端２ｃはMONO３および４の制御入力端３ａ
および４ａに接続されている。

出力端３は再トリが可能なMONO５の制御
入力端５ａに接続されると共に、FF６のクロツ
ク入力端CK６に接続されている。出力端３は
アンドゲート７の入力端７ａに接続され、他方該
アンド・ゲートの他の入力端７ｂは出力端６に
接続されている。出力端６はまた入力端６Ｄに
も接続されている。

出力端５はFF６のリセツト入力端RAZ６に
接続されている。

精密発振８の出力端８ａはアンド・ゲート９の
入力端９ａはアンド・ゲート９の入力端９ａに接
続され、該アンド・ゲート９の他の入力端９ｂは
出力端６Ｑに接続されている。

アンド・ゲート１０の入力端１０ａは出力端６
Ｑに接続され、他方他の入力端１０ｂは出力端４
Ｑに接続されている。

出力端９ｃおよび１０ｃはそれぞれオア・ゲー
ト１１の入力端１１ａおよび１１ｂに接続されて
いる。

切換スイツチ手段１２の共通点１２ｃは
MONO４のRAZ入力端４に接続されている。切
換スイツチ手段１２の接点１２ａは電源（図示せ
ず）の負端子OVに接続され、他方接点１２ｂは
同電源の正の端子＋Ｖに接続されている。

出力端７ｃはFF１５の予選択PR入力端１５
PRに接続されると共に３つのアツプ・ダウン計
数器１６，１７および１８のRAZ入力端１６
RAZおよびRAZ入力端１８RAZならびに４つの
ラツチ復号駆動回路１９，２０，２１および２２
のラツチ入力LE１９LE，２０LE，２１LEおよ
び２２LEに接続されている。出力端１１ｃはク
ロツク入力端１６CKに接続されている。

出力端１５は入力端１５Ｄに接続されそして
出力端１５は計数方向を制御するための制御入
力端１６UD，１７UDおよび１８UDならびに入
力端２２Ｄに接続されている。桁上げ出力端１６
COおよび１７COはそれぞれクロツク入力端１７
CKおよび１８CKに接続されている。

２進出力端１６ａないし１６ｄはそれぞれ
BCD入力端１９ａないし１９ｄに接続されると
共に、ノア・ゲート２３の入力端２３ａないし２
３ｄにそれぞれ接続されている。

２進出力端１７ａないし１７ｄはそれぞれ
BCD入力端２０ａないし２０ｄに接続されると
共にノア・ゲート２４の入力端２４ａないし２４
ｄに接続されている。

２進出力端１８ａないし１８ｄはそれぞれ
BCD入力端２１ａないし２１ｄに接続されると
共にノア・ゲート２５の入力端２５ａないし２５
ｄに接続されている。

出力端２３ｅ，２４ｅ，２５ｅはそれぞれアン
ド・ゲート２６の入力端２６ａ，２６ｂ，２６
ｃ，に接続されている。該アンド・ゲート２６の
出力端２６ｄはクロツク入力端１５CKに接続さ
れている。

７つの制御出力端１９ｅは一単位（ないし１
位）桁数の10分割値を表示するための表示要素２
７の７つの対応の線分もしくはセグメンに接続さ
れている。７つの制御出力端２０ｅは上記単位桁
数を表示するための表示要表２８の７つの対応の
セグメントに接続されている。７つの制御出力端
２１ｅは上記単位桁数の10倍値を表わすための表
示要素２９の７つの対応のセグメントに接続され
ている。制御出力端２２ｅは記号「−」または
「＋」を表示するための表示装置３０の対応の線
分もしくはセグメントに接続されている。単位の
表示要素２８と単位桁数の10倍値の表示２７との
間の分離を印す点は例えば継続的に付勢される発
光ダイオードによつて形成される。

次に第１図に示した測定装置の動作態様に関
し、発生される信号の信号波形図である第２図を
参照して説明する。先ず初めに、例えば先に述べ
たスイス国特許願明細書の第１図に示されている
ような回路構成を有するような禁止型時計の歩度
の測定と関連して説明する。

上記のような時計もしくは時計装置においては
分周器の出力信号の周波数の調節は分周器の１つ
または２つ以上の段の入力における或る数Ｎのパ
ルスを周期的に抑止または禁止することによつて
行なわれる。この調節回路は数Ｎの１単位が少く
とも時計の歩度における0.1秒／日の修正量に近
似的に対応するように構成されている。

この種の調節装置は発振器がその公称周波数よ
りも高い実際の周波数を有しているような時計に
おいて用いられている。このような時計の歩度を
測定するためには切換手段もしくはスイツチ手段
１２を位置１２ｂ−１２ｃに設定しなければなら
ない。従つて論理「１」に対応する電源の正端子
の電位が入力端４RAZに印加され、それにより
MONO４が作動せしめられる。

ピツク・アツプ手段１は時計（図示せず）のス
テツプ・モータのコイルの漂遊磁界によつて発生
される磁気信号を受け、質問信号に応答してパル
ス列からなる測定信号を発生し、これらパルス列
を電圧信号に変換して、この電圧信号に増幅器２
によつて増幅され整形される。増幅器２の出力信
号２ｃは第２図に示されており、時計の磁界によ
つて供給される測定信号に類似している。信号２
ｃは周期的なパルス列を含んでいる。このパルス
列の周期は１クオーツ秒に等しく、各パルス列内
のパルスの数は上に述べた数Ｎに等しい。

信号２ｃの各パルス列の正の前縁でMONO３
がトリガされて、それにより該MONO３の出力
端３Ｑには例えば長さが600mSであるパルスが発
生される。信号２ｃの各パルスの正縁もMONO
４をトリガする。このMONO４の入力端４RAZ
は切換手段１２によつて供給される信号「１」に
よりリセツトされている。MONO４はその出力
端４Ｑに測定信号の各パルスに対し例えば2mS幅
のパルスを発生する。

出力５は出力端３Ｑに現われる信号の第１番
目のパルスの正の縁で「１」から「０」に切換さ
れて例えば1.5秒の期間、言い換えるならば１ク
オーツ秒より長い期間「０」の状態に留まる。

信号２ｃの第１番目のパルス以前には出力端７
ｃは状態「１」にある、と言うのは信号３およ
び６が共に状態「１」にあるからである。この
結果計数器CPTないし１８の出力は「０」とな
り、FF１５の出力１５Ｑは「１」となる。信号
３が状態「０」に切り換ると出力７ｃも「０」
に切り換わる。しかる後に信号３および６が
同時に「１」となる時には常に出力７ｃは「１」
になる。

FF６は信号３Ｑの正の縁がそのクロツク入力
端６CKに達した時に信号５がまだ状態「１」
にあるので、信号３Ｑの第１番目のパルスに応答
しない。従つてFF６の出力端６Ｑは状態「０」
に留まる。これに対し信号３Ｑの第２のパルスが
到来すると直ちにFF６は該信号の各正縁で状態
を変える。従つてその出力６Ｑは１クオーツ秒の
各周毎に交互に状態「１」および「０」に切り換
わる。

出力６Ｑが「１」になれば常にゲー９は水晶発
振８の出力から供給される864KHzの周波数の信
号を通す。従つて測定信号の各周期中にこの周波
数で或る数のパルスが出力端９ｃに現れる。

864KHzの周波数が１日のうちに経過する１秒
の10分割値の数に等しい毎秒パルス数を定めるよ
うに規定することが可能である。数864000と１ク
オーツ秒中にゲート９により通されるパルス数と
の間の差は従つて分周器の分周係数に関する修正
が考慮されないとした場合に１日当り１秒の10分
割値で表わして、測定中の時計の歩度に等しくな
る。従つて例えばゲート９が１クオーツ秒中に
863993個のパルスを通すとすると、これは分周器
が公称の分周係数を有しているとした場合１日当
り10分の数秒ずつ進むことになる。

他方出力６が「１」の状態にある時には被測
定時計の分周器の分周係数を調整するための回路
のメモリに記憶されている数に等しい数のパルス
によつて形成される信号４Ｑが出力端６ｃに現わ
れる。

出力１１ｃは出力端９ｃおよび１０ｃにおける
信号の論理和を表わす信号である。クロツクの入
力端１６CKに印加されるこの信号は従つて１ク
オーツ秒の持続期間で周波数864KHzのパルス列
とそれに続く或る数のパルスを含むことになる。
そしてこの或る数のパルスは時計の正常な動作に
おいて分周サイクル中発振器によつて供給される
パルスのうち抑止もしくは禁止されるパルスの数
に等しい数のパルスである。従つてクロツク入力
端１６CKに印加されるこの信号は信号１６CKの
各周期中に864000（１−ε）＋Ｎパルスの形態で
時計の歩度に関する情報を含んでいる。ここでε
は測定されている時計の水晶発振器の公称周波数
に対する周波数誤差であり、Ｎは時計の分周サイ
クル中に抑止されるパルス数である。

ゲート２３ないし２６およびFF１５はCPT１
６ないし１８の計数方向を制御するための回路を
構成する。

信号１６CKは第１番目のパルスの正縁が生じ
た時点で出力端７ｃからCPT１６ない１８の
RAZ入力端に供給される信号は「１」から
「０」になり、該CPT１６ないし１８の１５Ｑに
印加される計数方向制御信号は「１となる。
CPT１６は従つて各パルスで一単位ずつ増分さ
れる。これらパルスの９番目のパルス（正の前
縁）で出力１６COは「１」から「０になり、10
番目のパルスで出力１６COが「０」から「１」
になり、従つて秒計数器CPT１７は一単位だけ
増分される。次続のパルスに対しても同じ過程が
生ずる。CPTの入力端に10個のパルス全てが到
達すると、その出力端に１パルスが現われる。
CPT１７および１８はCPT１８の出力が用いら
れない点を除いてCPT１６と同じ仕方で動作す
る。

従つて出力端１６ａないし１６ｄ，１７ａない
し１７ｄおよび１８ａないし１８ｄにおける出力
状態は永久的に入力端１６CKで受けるパルス数
を表わすことになる（と言うのは入力端１６
UD，１７UDおよび１８UDが「１」に留まるか
らである）。この数は２進符号化10進法BCDで表
わされる。即ち出力端１６ａないし１６ｄ，１７
ａないし１７ｄおよび１８ａないし１８ｄにおけ
る状態はそれぞれ２進法で上記数の単位桁、１０
位桁および１００位桁に関するデイジツトを表わ
す。従つてこの数は「000」から「999」に変動し
得る。

入力端１６CKが1000番目のパルスを受ける
と、３つのCPTの２進出力は全て「1001」から
「0000」になる。即ち10進法で９から０となる。
この時点で出力２３ｅ，２４ｅおよび２５ｅは全
て「１」となり、ゲート２６の出力からパルスが
FF１５のクロツク入力端に供給され、この結果
FF１５は状態を切り換えて入力１６UDないし１
８UDは「１」から「０」になる。

この時点から以後は入力端１６CKに達する各
パルスによつてCPT１６ないし１８の増分はも
はや行なわれず、減分が行なわれる。入力端１６
CKが２つの1000番目のパルスを受けるとCPTの
２進出力は全て「0001」から「0000」となり、入
力端１５CKのパルスでFF１５が再び切換され
て、この結果入力端１６UDないし１８UDには状
態「１」が再び現われ、CPTは再び増分されて
同じ過程が再び始まる。

このようにして偶数台の1000個のパルス（０な
いし999、2000ないし2999、等々）毎にCPT１６
ないし１８は入力端１６CKに到来するパルスに
よつて増分されそして各奇数台の1000パルス
（1000ないし1999，3000ないし3999等々）に対し
ては上記CPTは減分される。

LDD１９，２０および２１はそれぞれ入力端
１９ａないし１９ｄ，２０ａないし２０ｄおよび
２１ａないし２０ｄに計数器１６，１７および１
８の状態に関する情報を受ける。

この情報はLDDの入力LEが「０」から「１」
になる時にLDDによつて記憶される。デコーダ
（復号器）は記憶された情報を出力端１９ａない
し２１ｅに接続されている表示要素２７ないし２
９を制御することがでできるように変換する。
LDD２２は記号「−」および「＋」を表示する
要素３０を制御する。その入力２２Ｄが「０」に
ある時には要素３０は記号「＋」を表示し、そし
てその入力が「１」にある時には記号「−」を表
示する。時計の発振器の実際の周波数がその公称
周波数よりも高いために、公称の秒よりも短いク
オーツ秒の終時に出力６Ｑが状態「０」に戻つた
時には入力端１６CQは例えば863991個のパルス
を受けている。この時点でCPTの内容は「00.9」
である。と言うのは863000から864000まではFF
１５の出力端１５Ｑは「０」の状態にありCPT
は減分されるからである。

次いで入力端１６CKは信号２ｃのパルス列に
含まれているパルス、即ち本例では５つのパルス
を受け、その結果CPTの内容は〓00.4」にセツト
される。そこで出力７ｃが状態「１」に移ると入
力１９LEないし２２LEおよび１６RAZないし１
８RAZも「１」になり、その結果先ずCPT１６
ないし１８の出力状態がLDD１９ないし２１に
記憶され、その結果表示要素２７ないし２９によ
つて該計数器の内容が表示され、しかる後直ちに
CPT１６ないし１８の出力は零にリセツトされ
る。入力端２２Ｄが「０」状態にあるので、表示
要素３０は記号「＋」を表示する。ここで述べて
いる具体例においては読取り結果は測定されてい
る時計が１日当り１秒の4/10ずつ進むことを示し
ている。

入力端１６CKが１計数サイクル中例えば合計
864005個のパルスを受けたとすると、表示要素は
「−00.5」を表示することになり、これは時計が
毎日１秒の5/10ずつ遅れることを示す。

固定の分周係数を有する分周器を備えたアナロ
グ表示電子時計の歩度を測定するためにはスイツ
チング手段１２を位置１２ａ−１２ｃにする。こ
の場合にはMONO４の入力端４RAZは常に
「０」状態にあるので、出力４Ｑおよび１０ｃも
常に「０」となる。この結果計数器１６の入力端
１６CKは単に第２図に示した信号９ｃだけを受
ける。増幅器２の入力端に達する信号は一般にこ
の種の時計においては１秒ずつ互いに離れておつ
て、交互に正および負となるパルスにより形成さ
れているので、増幅器２はパルス対のうちの正の
パルスだけを供給し、負のパルスは正のパルスに
変換されるように構成されている。

CPT１６ないし１８は信号２ｃの２つのパル
スを分離する期間、即ち１クオーツ秒中周波数
864KHzでパルスを計数する。

発振器８が１クオーツ秒中に正確に864000個の
パルスを供給する場合には表示要素は零値を表示
する。言い換えるならば時計の進み・遅れは零で
ある。

クオーツ秒が発振器８で定まる秒と異なる場合
には表示要素は測定装置の時間ベースに対する時
計の歩度の差値および「＋」、「−」の記号を表示
する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一具体例を示すブロツクダイ
ヤグラムそして第２図は第１図に示した装置の動
作態様を説明する信号波形図である。 １……ピツク・アツプ手段、２……整形増幅
器、３，４，５……単安定マルチバイブレータ、
６，１５……フリツプ・フロツプ、７，９，１
０，２６……アンド・ゲート、８……発振器、１
１……オア・ゲート、１２……切換スイツチ手
段、１６，１７，１８……アツプ・ダウン計数
器、１９，２０，２１，２２……ラツチ復号駆動
回路、２３，２４，２５……ノア・ゲート。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 電子計時装置の歩度を測定する装置であつ
   て、この場合電子計時装置は調整可能な分周比を
   有する分周器を備え、該分周器は高い周波数の信
   号が供給されて低い周波数の信号を形成し、この
   場合該低い周波数信号の周波数は前記の高い周波
   数および前記の分周比に依存しておりかつ前記電
   子計時装置の歩度を定めるようにし、さらに電子
   計時装置は記憶された数に応動して前記分周比
   を、該記憶数の各単位が前記の歩度の所定の単位
   に相応するように調整する制御回路を備え、さら
   に電子計時装置は質問に応答して放射パルス列か
   ら成る波を放射する装置を備え、この場合この波
   の周期は理想時間の１秒に電子計時装置のクオー
   ツの公称周波数を実際周波数で割算して得た商を
   乗算した値に等しくかつ各々の波が前記の記憶数
   と同数の放射パルスを有するようにした電子計時
   装置を、その歩度に関して測定する装置におい
   て、該歩度測定装置は受信装置を備え、該受信装
   置は前記の波に応動して受信パルス列を発生する
   ようにし、この場合該受信パルス列の周期は前記
   の放射パルス列の周期と等しくかつ各放射パルス
   列の有するパルス数と同数の受信パルスを有する
   ようにし、さらに前記受信パルス列に応動して、
   該受信パルス列の周期を基準パルス１個の周期で
   割算した商に等しい基準パルス数を発生する装置
   を備え、この場合各パルス列のパルス１個が、該
   各パルス列の周期を求めるために計数される基準
   発振器からの出力パルスの１個分に相応するよう
   にし、さらに該基準パルス数と前記受信パルス数
   とを加算する装置を備え、さらにこの被加算パル
   ス数を、該被加算パルス数との差が零である時の
   基準パルス数から減算する装置を備え、さらに減
   算結果を電子計時装置の歩度に等しい値として表
   示する装置を備えたことを特徴とする電子計時装
   置の歩度を測定する装置。