(57)【要約】   【課題】  電界強度の状態や信号のノイズに影響されず、標準時刻電波の符号の先頭位置を特定する。  【解決手段】  波形切り出し部２４は、タイムコードを構成する１つの符号に相当する単位時間長のデータに基づき、４単位時間長を有する入力波形データを生成する。予測波形データ生成部２３は、入力波形データと同一の時間長を有し、「０」符号を連ね、かつ、その波形形状が１サンプルだけ順次ずれている複数の予測波形データを生成する。相関値算出部２５は、入力波形データと、複数の予測波形データのそれぞれとの間の相関値を算出し、相関値比較部２６は相関値の最適値を算出する。ＣＰＵ１１は、最適値を示した予測波形データに基づいて、タイムコードにおける秒先頭位置を特定する。【選択図】  図３
2010025651.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
標準時刻電波を受信する受信手段と、
前記受信手段から出力されたタイムコードを含む信号を、所定のサンプリング周期でサンプリングして、各サンプル点が複数ビットにより表される値であり、かつ、タイムコードを構成する１つの符号に相当する時間である単位時間長のデータに基づき、１以上の単位時間長を有する入力波形データを生成する入力波形データ生成手段と、
各サンプル点が複数ビットにより表される値であり、前記入力波形データと同一の時間長を有し、前記タイムコードを構成する符号を１以上含み、かつ、その波形形状が、所定サンプルだけ順次ずれている複数の予測波形データを生成する予測波形データ生成手段と、
前記入力波形データと、前記複数の予測波形データのそれぞれとの間の相関値を算出する相関値算出手段と、
前記相関値算出手段により算出された相関値を比較して、その最適値を算出する相関値比較手段と、
前記最適値を示した予測波形データに基づいて、前記タイムコードにおける秒先頭位置を特定する制御手段と、を備えたことを特徴とする時刻情報取得装置。
【請求項２】
前記制御手段が、前記最適値を示した予測波形データにおいて、その値がローレベルに相当する値からハイレベルに相当する値に遷移する位置、或いは、ハイレベルに相当する値からローレベルに相当する値に遷移する位置を前記タイムコードにおける秒の先頭位置と決定することを特徴とする請求項１に記載の時刻情報取得装置。
【請求項３】
前記入力波形データ生成手段が、前記秒の先頭位置のそれぞれから開始される、複数の単位時間長を有する、複数の入力波形データを生成し、
前記予測波形データ生成手段が、その波形形状がタイムコードにおける分の先頭位置を含む、前記入力波形データと同一の時間長を有する予測波形データを生成し、
前記相関値算出手段が、前記複数の入力波形データのそれぞれと、前記予測波形データとの間の相関値を算出し、かつ、
前記制御手段が、前記最適値を示した入力波形データに基づいて、前記タイムコードにおける分先頭位置を特定することを特徴とする請求項１または２に記載の時刻情報取得装置。
【請求項４】
前記入力波形データ生成手段が、前記タイムコードにおける、年、月、日、曜日、時および分の何れかを構成する値を示す１以上の符号を含む、１以上の単位時間長を有する入力波形データを生成し、
前記予測波形データ生成手段が、前記入力波形データと同一の時間長を有し、かつ、前記入力波形データが取り得る値を示す複数の予測波形データを生成し、
前記制御手段が、最適値を示した予測波形データが示す値を、前記１以上の符号が示す値と決定することを特徴とする請求項１ないし３の何れか一項に記載の時刻情報取得装置。
【請求項５】
前記入力波形生成手段による入力波形データの生成、および、前記相関値算出手段による相関値の算出が複数回繰り返され、
前記相関値比較手段が、関連する予測波形データについて算出された相関値を累算し、累算された相関値に基づいて、その最適値を算出することを特徴とする請求項４に記載の時刻情報取得装置。
【請求項６】
前記入力波形データ生成手段が、前記タイムコードにおける分の一の位を示す複数の符号を含む、複数の単位時間長を有する入力波形データを生成し、
前記予測波形データ生成手段が、前記予測波形データの生成を繰り返す際に、関連する予測波形データとして、それぞれ値を増加させ、或いは、桁上がりが生じる場合には値を初期化した予測波形データを生成することを特徴とする請求項５に記載の時刻情報取得装置。
【請求項７】
標準時刻電波を受信する受信手段と、
前記受信手段から出力されたタイムコードを含む信号において、秒の先頭位置から所定のサンプリング周期でサンプリングして、各サンプル点が複数ビットにより表される値であり、かつ、タイムコードを構成する１つの符号に相当する時間である単位時間長のデータに基づき、１以上の単位時間長を有する複数の入力波形データを生成する入力波形データ生成手段と、
各サンプル点が複数ビットにより表される値であり、前記入力波形データと同一の時間長を有し、かつ、その波形形状がタイムコードにおける分の先頭位置を含む、複数の単位時間長を有する予測波形データを生成する予測波形データ生成手段と、
前記複数の入力波形データのそれぞれと、前記予測波形データとの間の相関値を算出する相関値算出手段と、
前記相関値算出手段により算出された相関値を比較して、その最適値を算出する相関値比較手段と、
前記最適値を示した入力波形データに基づいて、前記タイムコードにおける分先頭位置を特定する制御手段と、を備えたことを特徴とする時刻情報取得装置。
【請求項８】
標準時刻電波を受信する受信手段と、
前記受信手段から出力されたタイムコードを含む信号において、年、月、日、曜日、時および分の何れかを構成する値を示す１以上の符号を含む、１以上の単位時間長を有する入力波形データを生成する入力波形データ生成手段と、
各サンプル点が複数ビットにより表される値であり、前記入力波形データと同一の時間長を有し、かつ、前記入力波形データが取り得る値を示す複数の予測波形データを生成する予測波形データ生成手段と、
前記入力波形データと、前記複数の予測波形データのそれぞれとの間の相関値を算出する相関値算出手段と、
前記相関値算出手段により算出された相関値を比較して、その最適値を算出する相関値比較手段と、
最適値を示した予測波形データが示す値を、前記１以上の符号が示す値と決定する制御手段と、を備えたことを特徴とする時刻情報取得装置。
【請求項９】
請求項４または８に記載の時刻情報取得装置と、
前記時刻情報取得装置により算出された、前記符号が示す値にしたがって、前記タイムコードを構成する日、時、分を含むコードの値を取得するデコード手段と、
前記デコード手段により取得されたコードの値に基づいて現在時刻を算出する現在時刻算出手段と、
内部クロックにより現在時刻を計時する内部計時手段と、
前記現在時刻算出手段により取得された現在時刻によって、前記内部計時手段により計時された現在時刻を修正する時刻修正手段と、
前記内部計時手段により計時された、或いは、時刻修正手段により修正された現在時刻を表示する時刻表示手段と、を備えたことを特徴とする電波時計。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、標準時刻電波を受信してその時刻情報を取得する時刻情報取得装置、および、当該時刻情報取得装置を搭載した電波時計に関する。
【背景技術】
【０００２】
現在、日本およびドイツ、イギリス、スイスなどにおいて、長波の標準時刻電波が送信所から送出されている。たとえば、日本では、福島県および佐賀県の送信所から、それぞれ、４０ｋＨｚおよび６０ｋＨｚの振幅変調された標準時刻電波が送出されている。標準時刻電波は、年月日時分を示すタイムコードを構成する符号の列を含み、１周期６０秒で送出されるようになっている。つまり、タイムコードの周期は６０秒である。
【０００３】
このようなタイムコードを含む標準時刻電波を受信し、受信した標準時刻電波からタイムコードを取り出して、時刻を修正することができる時計（電波時計）が実用化されている。電波時計の受信回路は、アンテナにより受信された標準時刻電波を受け入れ、標準時刻電波信号のみを取り出すためのバンドパスフィルタ（ＢＰＦ）、包絡線検波などによって振幅変調された標準時刻電波信号を復調する復調回路、および、復調回路によって復調された信号に含まれるタイムコードを読み出す処理回路を備える。
【０００４】
従来の処理回路は、復調された信号の立ち上がりで同期をとった後、所定のサンプリング周期で２値化して、バイナリーのビット列である単位時間長（１秒）のＴＣＯデータを取得する。さらに、処理回路は、ＴＣＯデータのパルス幅（つまり、ビット「１」の時間や、ビット「０」の時間）を計測し、その幅の大きさに対応して、符号「Ｐ」、「０」、「１」の何れかを決定し、決定された符号の列に基づいて時刻情報を取得する。
【０００５】
従来の処理回路では、標準時刻電波の受信開始から時刻情報の取得まで、秒同期処理、分同期処理、符号取り込み、整合判定というプロセスを経る。それぞれのプロセスにおいて適切に処理が終了できなかった場合に、処理回路は、最初から処理をやり直す必要がある。このため、信号中に含まれるノイズの影響により処理が何度もやり直さねばならない場合があり、時刻情報が取得できるまでの時間が著しく長くなる場合がある。
【０００６】
秒同期とは、ＴＣＯデータにより示される符号のうち、１秒ごとに到来する符号の立ち上がりを検出することである。秒同期を繰り返すことで、フレームの末尾に配置されたポジションマーカー「Ｐ０」およびフレームの先頭に配置されたマーカー「Ｍ」が連続している部分を検出することができる。この連続する部分は１分（６０秒）ごとに到来する。マーカー「Ｍ」の位置がＴＣＯデータのうち、先頭のフレームのデータとなる。これを検出することを分同期と称する。上記分同期によりフレームの先頭が認識されるため、以後、符号取り込みが開始され、１フレーム分のデータを獲得した後に、パリティビットを調べられ、ありえない値（年月日時分が現実に起こりえない値）であるか否かが判断される（整合判定）。たとえば、分同期は、フレームの先頭を見出すものであるため、６０秒の時間を要する場合がある。無論、数フレームにわたってフレームの先頭を検出するためにはその数倍の時間を要する。
【０００７】
特許文献１においては、復調された信号を、所定のサンプリング間隔（５０ｍｓ）で２値化して得られたＴＣＯデータが取得され、１秒ごと（２０サンプル）のバイナリーのビット列からなるデータ群がリスト化される。特許文献１に開示された装置は、このビット列と、符号「Ｐ：ポジションマーカー」を表すバイナリーのビット列のテンプレート、符号「１」を表すバイナリーのビット列のテンプレートおよび符号「０」を表すバイナリーのビット列のテンプレートとをそれぞれ比較して、その相関を求め、相関によりビット列が、符号「Ｐ」、「１」、「０」の何れに該当するかを判断する。
【特許文献１】特開２００５−２４９６３２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
特許文献１に開示された技術においては、２値のビット列であるＴＣＯデータを取得して、テンプレートとのマッチングを行っている。電界強度が弱い状態や復調された信号に多くのノイズが混入された状態では、取得されたＴＣＯデータに多くの誤差が含まれてしまう。したがって、復調された信号からノイズを取り除くためのフィルタや、ＡＤ変換器のスレッショルドを微調整して、ＴＣＯデータの品質を向上させる必要があった。
【０００９】
また、単位時間長（１秒）のデータが、符号「Ｐ」、「１」、「０」の何れかを判定するだけでは、秒の先頭、分の先頭などは、その判定結果に基づいて、再度判定の処理を行なう必要がある。ここで、秒の先頭や分の先頭を適切に見出せない場合には、再度処理のやり直しが必要となる。
【００１０】
本発明は、電界強度の状態や信号のノイズに影響されず、標準時刻電波の符号の先頭位置を特定でき、かつ、適切に標準時刻電波に含まれる符号を取得して、現在時刻を得ることが可能な時刻情報取得装置、および、時刻情報取得装置を備えた電波時計を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明の目的は、標準時刻電波を受信する受信手段と、
前記受信手段から出力されたタイムコードを含む信号を、所定のサンプリング周期でサンプリングして、各サンプル点が複数ビットにより表される値であり、かつ、タイムコードを構成する１つの符号に相当する時間である単位時間長のデータに基づき、１以上の単位時間長を有する入力波形データを生成する入力波形データ生成手段と、
各サンプル点が複数ビットにより表される値であり、前記入力波形データと同一の時間長を有し、前記タイムコードを構成する符号を１以上含み、かつ、その波形形状が、所定サンプルだけ順次ずれている複数の予測波形データを生成する予測波形データ生成手段と、
前記入力波形データと、前記複数の予測波形データのそれぞれとの間の相関値を算出する相関値算出手段と、
前記相関値算出手段により算出された相関値を比較して、その最適値を算出する相関値比較手段と、
前記最適値を示した予測波形データに基づいて、前記タイムコードにおける秒先頭位置を特定する制御手段と、を備えたことを特徴とする時刻情報取得装置により達成される。
【００１２】
好ましい実施態様においては、前記制御手段が、前記最適値を示した予測波形データにおいて、その値がローレベルに相当する値からハイレベルに相当する値に遷移する位置、或いは、ハイレベルに相当する値からローレベルに相当する値に遷移する位置を前記タイムコードにおける秒の先頭位置と決定する。
【００１３】
別の好ましい実施態様においては、前記入力波形データ生成手段が、前記秒の先頭位置のそれぞれから開始される、複数の単位時間長を有する、複数の入力波形データを生成し、
前記予測波形データ生成手段が、その波形形状がタイムコードにおける分の先頭位置を含む、前記入力波形データと同一の時間長を有する予測波形データを生成し、
前記相関値算出手段が、前記複数の入力波形データのそれぞれと、前記予測波形データとの間の相関値を算出し、かつ、
前記制御手段が、前記最適値を示した入力波形データに基づいて、前記タイムコードにおける分先頭位置を特定する。
【００１４】
さらに別の好ましい実施態様においては、前記入力波形データ生成手段が、前記タイムコードにおける、年、月、日、曜日、時および分の何れかを構成する値を示す１以上の符号を含む、１以上の単位時間長を有する入力波形データを生成し、
前記予測波形データ生成手段が、前記入力波形データと同一の時間長を有し、かつ、前記入力波形データが取り得る値を示す複数の予測波形データを生成し、
前記制御手段が、最適値を示した予測波形データが示す値を、前記１以上の符号が示す値と決定する。
【００１５】
より好ましい実施態様においては、前記入力波形生成手段による入力波形データの生成、および、前記相関値算出手段による相関値の算出が複数回繰り返され、
前記相関値比較手段が、関連する予測波形データについて算出された相関値を累算し、累算された相関値に基づいて、その最適値を算出する。
【００１６】
さらに好ましい実施態様においては、前記入力波形データ生成手段が、前記タイムコードにおける分の一の位を示す複数の符号を含む、複数の単位時間長を有する入力波形データを生成し、
前記予測波形データ生成手段が、前記予測波形データの生成を繰り返す際に、関連する予測波形データとして、それぞれ値を増加させ、或いは、桁上がりが生じる場合には値を初期化した予測波形データを生成する。
【００１７】
また、本発明の目的は、標準時刻電波を受信する受信手段と、
前記受信手段から出力されたタイムコードを含む信号において、秒の先頭位置から所定のサンプリング周期でサンプリングして、各サンプル点が複数ビットにより表される値であり、かつ、タイムコードを構成する１つの符号に相当する時間である単位時間長のデータに基づき、１以上の単位時間長を有する複数の入力波形データを生成する入力波形データ生成手段と、
各サンプル点が複数ビットにより表される値であり、前記入力波形データと同一の時間長を有し、かつ、その波形形状がタイムコードにおける分の先頭位置を含む、複数の単位時間長を有する予測波形データを生成する予測波形データ生成手段と、
前記複数の入力波形データのそれぞれと、前記予測波形データとの間の相関値を算出する相関値算出手段と、
前記相関値算出手段により算出された相関値を比較して、その最適値を算出する相関値比較手段と、
前記最適値を示した入力波形データに基づいて、前記タイムコードにおける分先頭位置を特定する制御手段と、を備えたことを特徴とする時刻情報取得装置により達成される。
【００１８】
また、本発明の目的は、標準時刻電波を受信する受信手段と、
前記受信手段から出力されたタイムコードを含む信号において、年、月、日、曜日、時および分の何れかを構成する値を示す１以上の符号を含む、１以上の単位時間長を有する入力波形データを生成する入力波形データ生成手段と、
各サンプル点が複数ビットにより表される値であり、前記入力波形データと同一の時間長を有し、かつ、前記入力波形データが取り得る値を示す複数の予測波形データを生成する予測波形データ生成手段と、
前記入力波形データと、前記複数の予測波形データのそれぞれとの間の相関値を算出する相関値算出手段と、
前記相関値算出手段により算出された相関値を比較して、その最適値を算出する相関値比較手段と、
最適値を示した予測波形データが示す値を、前記１以上の符号が示す値と決定する制御手段と、を備えたことを特徴とする時刻情報取得装置により達成される。
【００１９】
また、本発明の目的は、上記時刻情報取得装置と、
前記時刻情報取得装置により算出された、前記符号が示す値にしたがって、前記タイムコードを構成する日、時、分を含むコードの値を取得するデコード手段と、
前記デコード手段により取得されたコードの値に基づいて現在時刻を算出する現在時刻算出手段と、
内部クロックにより現在時刻を計時する内部計時手段と、
前記現在時刻算出手段により取得された現在時刻によって、前記内部計時手段により計時された現在時刻を修正する時刻修正手段と、
前記内部計時手段により計時された、或いは、時刻修正手段により修正された現在時刻を表示する時刻表示手段と、を備えたことを特徴とする電波時計により達成される。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、電界強度の状態や信号のノイズに影響されず、標準時刻電波の符号の先頭位置を特定でき、かつ、適切に標準時刻電波に含まれる符号を取得して、現在時刻を得ることが可能な時刻情報取得装置、および、時刻情報取得装置を備えた電波時計を提供することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下、添付図面を参照して、本発明の実施の形態について説明する。本発明の実施の形態においては、長波帯の標準時刻電波を受信して、その信号を検波して、信号中に含まれるタイムコードを示す符号の列を取り出して、当該符号の列に基づいて時刻を修正する電波時計に、本発明にかかる時刻修正装置を設けている。
【００２２】
現在、日本、ドイツ、イギリス、スイスなどにおいて、所定の送信所から標準時刻電波が送信されるようになっている。たとえば、日本では、福島県および佐賀県の送信所から、それぞれ、４０ｋＨｚおよび６０ｋＨｚの振幅変調された標準時刻電波が送出されている。標準時刻電波は、年月日時分を示すタイムコードを構成する符号の列を含み、１周期６０秒で送出されている。１つの符号は単位時間長（１秒）であるため、１周期では６０個の符号を含み得る。
【００２３】
図１は、本実施の形態にかかる電波時計の構成を示すブロックダイヤグラムである。図１に示すように、電波時計１０は、ＣＰＵ１１、入力部１２、表示部１３、ＲＯＭ１４、ＲＡＭ１５、受信回路１６、内部計時回路１７および信号比較回路１８を備える。
【００２４】
ＣＰＵ１１は、所定のタイミングで、或いは、入力部１２から入力された操作信号に応じてＲＯＭ１４に格納されたプログラムを読み出して、ＲＡＭ１５に展開し、当該プログラムに基づいて、電波時計１０を構成する各部への指示やデータの転送などを実行する。具体的には、たとえば所定時間毎に受信回路１６を制御して標準時刻電波を受信させて、受信回路１６から得られた信号に基づくディジタルデータから、標準時刻電波信号に含まれる符号の列を特定し、この符号の列に基づいて内部計時回路１７で計時される現在時刻を修正する処理や、内部計時回路１７によって計時された現在時刻を表示部１３に転送する処理などを実行する。本実施の形態においては、１以上の単位時間長の、所定の符号を含む予想符号データを生成して、予想符号データと、受信回路により受信された標準時刻電波から得た入力波形データとを比較することで、秒の先頭、分の先頭、および、時、分、年月日を含む各種コード（符号）の値を特定している。年月日および時分が特定されることで、内部計時回路１７における誤差が算出され、内部計時回路１７における現在時刻が修正される。
【００２５】
入力部１２は、電波時計１０の各種機能の実行を指示するためのスイッチを含み、スイッチが操作されると、対応する操作信号をＣＰＵ１１に出力する。表示部１３は、文字盤やＣＰＵ１１によって制御されたアナログ指針機構、液晶パネルを含み、内部計時回路１７によって計時された現在時刻を表示する。ＲＯＭ１４は、電波時計１０を動作させ、また、所定の機能を実現するためのシステムプログラムやアプリケーションプログラムなどを記憶する。所定の機能を実現するためのプログラムには、後述する秒パルスの検出処理、分先頭位置の検出処理、各種（コード）符号が示す値の取得（デコード）処理のために信号比較回路１８を制御するプログラムも含まれる。ＲＡＭ１５は、ＣＰＵ１１の作業領域として用いられ、ＲＯＭ１４から読み出されたプログラムやデータ、ＣＰＵ１１にて処理されたデータなどを一時的に記憶する。
【００２６】
受信回路１６は、アンテナ回路や検波回路などを含み、アンテナ回路にて受信された標準時刻電波から復調された信号を得て、信号比較回路１８に出力する。内部計時回路１７は、発振回路を含み、発振回路から出力されるクロック信号を計数して現在時刻を計時し、現在時刻のデータをＣＰＵ１１に出力する。
【００２７】
図２は、本実施の形態にかかる受信回路の構成例を示すブロックダイヤグラムである。図２に示すように、受信回路１６は、標準時刻電波を受信するアンテナ回路５０、アンテナ回路５０により受信された標準時刻電波の信号（標準時刻電波信号）のノイズを除去するフィルタ回路５１、フィルタ回路５１の出力である高周波信号を増幅するＲＦ増幅回路５２、ＲＦ増幅回路５２から出力された信号を検波して、標準時刻電波信号を復調する検波回路５３を備え、検波回路５３によって復調された信号が信号比較回路１８に出力される。
【００２８】
図３は、本実施の形態にかかる信号比較回路の構成を示すブロックダイヤグラムである。図３に示すように、本実施の形態にかかる信号比較回路１８は、ＡＤ変換器（ＡＤＣ）２１、受信波形データバッファ２２、予測波形データ生成部２３、波形切り出し部２４、相関値算出部２５および相関値比較部２６を有する。
【００２９】
ＡＤＣ２１は、受信回路から出力された信号を、所定のサンプリング間隔で、値が複数ビットにより表されるディジタルデータに変換して出力する。たとえば、上記サンプリング間隔は５０ｍｓであり、１秒あたり２０サンプルのデータを取得することができる。受信波形データメモリ２２は、前記データを順次記憶する。受信波形データメモリ２２は、複数の単位時間長（１秒）のデータ（たとえば、１０単位時間（１０秒））を記憶することができ、新たにデータを記憶する場合には、古い順にデータを消去していく。
【００３０】
予測波形データ生成部２３は、後述するそれぞれの処理において使用する、比較対象とする所定の時間長の予測波形データを生成する。予測波形データ生成部２３において生成する予測波形データについては各処理において詳細に説明する。波形切り出し部２４は、予測波形データの時間長と同じ時間長の入力波形データを、受信波形データバッファ２２から取り出す。
【００３１】
相関値算出部２５は、複数の予測波形データのそれぞれと、入力波形データとの相関値を算出する。本実施の形態においては、後述するように相関をとるために共分散を採用している。相関値比較部２６は、相関値算出部２５において算出された相関値を比較して、その最適値を特定する。
【００３２】
図４は、本実施の形態にかかる電波時計において実行される処理の概略を示すフローチャートである。図４に示す処理は、主として、ＣＰＵ１１およびＣＰＵ１１の指示に基づく信号比較回路１８により実行される。図４に示すように、ＣＰＵ１１および信号比較回路１８（以下、説明の便宜上「ＣＰＵ１１等」と称する。）は、秒パルス位置を検出する（ステップ４０１）。図５は、標準時刻電波信号のフォーマットを説明する図である。図５に示すように、標準時刻電波信号は、決められたフォーマットで送信される。標準時刻電波信号においては、１秒の単位時間長の「Ｐ」、「１」および「０」を示す符号が連なっている。標準時刻電波は、６０秒を１フレームとしており、１フレームには６０個の符号が含まれる。また、標準時刻電波においては、１０秒ごとにポジションマーカー「Ｐ１」、「Ｐ２」、・・・或いはマーカー「Ｍ」が到来し、また、フレームの末尾に配置されたポジションマーカー「Ｐ０」およびフレームの先頭に配置されたマーカー「Ｍ」が連続している部分を検出することで、６０秒ごとに到来するフレームの先頭、つまり分の先頭位置を見出すことができる。
【００３３】
図５に示すように、単位時間長の符号において、符号「Ｐ」は、２０％のデューティ（最初の２０％がハイレベル、残りの８０パーセントがローレベル）、符号「１」は、５０％のデューティ、符号「０」は、８０パーセントのデューティである。後に詳述するが、本実施の形態においては、符号「１」に相当するデューティ８０の符号データを所定数だけ連続させ、それを５０ｍｓずつずらしたような複数の予測波形データを生成している。このような複数の予測波形データと、入力波形データとの相関値を算出し、最適な相関値を示す予測波形データのローレベルからハイレベルへの立ち上がりタイミングを、秒パルス位置（秒の先頭位置）と判断する。
【００３４】
次いで、ＣＰＵ等１１は、分の先頭位置、つまり、上記１フレームの標準時刻電波信号の先頭位置を検出する（ステップ４０２）。ステップ４０２においても、本実施の形態では、符号「Ｐ」を２つ連続させた、２単位時間長を有する予測波形データを生成し、予測波形データと、複数の入力波形データとの相関値を算出している。ステップ４０２の処理についても後に詳述する。
【００３５】
その後、ＣＰＵ等１１は、標準時刻電波信号の種々の符号（分の一の位の符号（Ｍ１）、分の十の位の符号（Ｍ１０）、日時や曜日など他の符号）を、予測波形データと入力波形データとの比較に基づいてデコードする（ステップ４０３〜４０５）。このデコード処理（値の検出処理）についても後に詳述する。
【００３６】
次に、本実施の形態にかかる秒パルス位置の検出処理（ステップ４０１）についてより詳細に説明する。ステップ４０１の処理を秒同期とも称する。図６は、本実施の形態にかかる秒同期において利用される予測波形データの部分を例示する図である。図６において、予測波形データそれぞれの最初の単位時間長に相当する１秒分が表示されている。符号６００で示す破線が、予測波形データの先頭を示している。実際には、本実施の形態においては、図６に示す単位時間長の符号「０」のデータを４つ連続させた、４単位時間長、つまり、４秒分の予測波形データが、予測波形データ生成部２３により生成される。また、本実施の形態では、それぞれ、５０ｍｓずつ、符号「０」の先頭（ローレベルからハイレベルへの立ち上がり）の位置がずれた２０個の予測波形データＰ（１，ｊ）〜Ｐ（２０，ｊ）が、予測波形データ生成部２３により生成される。
【００３７】
図６に示すように、第１の予想符号データＰ（１，ｊ）（符号６０１参照）は、データの先頭（符号６００参照）でローレベルからハイレベルに立ち上がる。第２の予想符号データＰ（２，ｊ）（符号６０２参照）は、データの先頭から５０ｍｓだけ経過した位置でローレベルからハイレベルに立ち上がる。以下、第３の予想符号データＰ（３，ｊ）、第４の予想符号データＰ（４，ｊ）、・・・・は、ローレベルからハイレベルへの立ち上がりの位置が、５０ｍｓに対応する位置だけ順次後ろになっていく。
【００３８】
図７は、本実施の形態にかかる秒パルス位置の検出（秒同期）をより詳細に示すフローチャートである。また、図８は、本実施の形態にかかる秒パルス位置の検出処理を模式的に示す図である。図７に示すように、予測波形データ生成部２３は、ＣＰＵ１１の指示にしたがって、上述したような、４単位時間長（４秒）の、それぞれ、５０ｍｓずつ、符号「０」の先頭（ローレベルからハイレベルへの立ち上がり）の位置がずれた２０個の予測波形データＰ（１，ｊ）〜Ｐ（２０，ｊ）を生成する（ステップ７０１、図８の符号８０１）。
【００３９】
次いで、ＣＰＵ１１の指示にしたがって、波形切り出し部２４は、受信波形データバッファ２２から、４単位時間長（４秒）のデータを切り出して、入力波形データＳｎ（ｊ）を生成する（ステップ７０２、図８の符号８００）。図８に示すように、本実施の形態では、１秒あたり２０サンプルのデータが取得されるため、Ｓｎ（ｊ）は、８０サンプルを含むデータとなる。なお、処理を高速化させ、或いは、受信波形データバッファ２２のサイズを小さくするために、波形切り出し部２４は、４単位時間長のデータの全てが受信波形データバッファ２２に格納されない状態で、Ｓｎ（１）、Ｓｎ（２）、・・・という順で順次、サンプルデータを取り出していっても良い。
【００４０】
その後、相関値算出部２５は、ＣＰＵ１１の指示にしたがって、入力波形データＳｎ（ｊ）と、予測波形データＰ（ｐ，ｊ）のそれぞれとの間の相関値（共分散値）Ｃ（ｐ）（ｐ＝１〜２０）を算出する（ステップ７０３）。本実施の形態において、相関値算出部２５は、入力波形データＳｎ（ｊ）と、その平均値Ｓｍ、予測波形データＰ（ｐ，ｊ）と、その平均値Ｐｍとを用いて、以下の数式にしたがって、共分散値Ｃ（ｐ）を算出する。図８において、符号８０−１〜８０−２０は、それぞれ共分散算出部を示している。
【００４１】
Ｃ（ｐ）＝（１／Ｎ）＊Σ（（Ｓｎ（ｊ）−Ｓｍ）＊（Ｐ（ｐ、ｊ）−Ｐｍ））
Ｓｍ＝（１／Ｎ）＊Σ（Ｓｎ（ｊ））、Ｐｍ＝（１／Ｎ）＊Σ（Ｐ（ｐ、ｊ））
なお、シグマは、ｊ＝１〜Ｎについてのものである。なお、上述したように、波形切り出し部２４が、Ｓｎ（１）、Ｓｎ（２）、・・・という順で順次、サンプルデータを取り出していく場合には。全てのＳｎ（ｊ）（ｊ＝１〜Ｎ）がステップ７０３の当初には取得されていない。したがって、ステップ７０３の当初の段階では、平均値Ｓｍ＝（１／Ｎ）＊Σ（Ｓｎ（ｊ））が得られない。
【００４２】
しかしながら、上記Ｃ（ｐ）は、
Ｃ（ｐ）＝（１／Ｎ）Σ（Ｓｎ（ｊ）＊Ｐ（ｐ，ｊ））−Ｓｍ＊Ｐｍ
と変形される。したがって、波形切り出し部２４が、サンプルデータＳｎ（ｊ）を取得するごとに、相関値算出部２５は、Ｓｎ（ｊ）＊Ｐ（ｐ，ｊ）を演算して、乗算結果を、加算結果に累算することを繰り返し、最後のサンプルデータＳｎ（Ｎ）が得られたときに、相関値算出部２５が、平均値Ｓｍを算出して、累算結果から、Ｓｍ＊Ｐｍを減算すればよい。
【００４３】
全ての相関値（共分散値）Ｃ（１）〜Ｃ（２０）が取得されると、相関値比較部２６は、相関値Ｃ（１）〜Ｃ（２０）を比較して、最適値（この場合には最大値）Ｃ（ｘ）を見出す（ステップ７０４、図８の符号８１参照）。ＣＰＵ１１は、最適値Ｃ（ｘ）を受け入れて、当該最適値が有効であるか否かを判断する（ステップ７０５）。
【００４４】
得られた共分散値Ｃ（ｐ）の中で最大値を示すＣ（ｘ）が最も相関の高い予測波形であるが、母数の不十分な標本から得られた共分散値においては、ノイズによる偶発的な要因で最大値が出現する場合もある。このような場合を排除する目的で、たとえば、ステップ７０５においては、たとえば、以下のような判断基準を設け、誤検出を避ける。
（１）共分散計算に使用した入力波形データの数が既定数以上であること
（２）Ｃ（ｘ）を示すｘの値が複数回数出現し、かつ、複数回数ｘの値が等しく、その頻度が他に比べて大きいこと。（ｘが最頻値）
（３）既定回数以上連続してｘの値が等しいこと。（最頻値の連続性）
なお、上記（１）〜（３）の判断をする場合には、図７のステップ７０２〜７０４の処理の組を複数回数実行することになる。
（４）Ｃ（ｐ）の分散が規定値以下であること、
（５）Ｃ（ｐ）の統計量である尖度や歪度もしくは、それに準ずる評価関数を計算し、その結果が規定値に達しているかを判断すること
無論、有効性の判断は上述した手法に限定されず、相関値の平均値や標準偏差を利用して、たとえば、相関値の極大値であっても、平均値より小さいものは有意ではないと判断しても良いし、統計において一般的な有意水準（たとえば、５パーセント）を利用しても良い。
【００４５】
最適値Ｃ（ｘ）が有効であれば（ステップ７０５でＹｅｓ）、ＣＰＵ１１は、最適値Ｃ（ｘ）が示す符号「０」の先頭位置、つまり、ローレベルからハイレベルへの立ち上がりの位置を、秒パルス位置と判断する（ステップ７０６）。ＣＰＵ１１は、秒パルス位置の情報を、ＲＡＭ１５に格納しておく。この秒パルス位置は、以下に述べる分先頭位置の検出等の処理で使用される。
【００４６】
次に、分先頭位置の検出について詳細に説明する。分先頭位置の検出を分同期とも称する。図９は、本実施の形態にかかる分先頭位置の検出（分同期）をより詳細に示すフローチャートである。秒同期によって、すでに秒パルス位置（秒の先頭位置）は確定している。また、図５に示すように、分先頭位置では、その前後（６０秒および１秒）で、デューティ２０％の符号「Ｐ」が連続している。そこで、分同期においては、デューティ２０％の符号「Ｐ」が連続している形態の２単位時間長の予測波形データを生成する。また、それぞれ秒パルス位置（秒先頭位置）から開始される２単位時間長（２秒）の入力波形データを６０個生成する。予測波形データと、６０個の入力波形データの各々との相関値を算出することにより６０個の相関値（共分散値）Ｃ（１）〜Ｃ（６０）を得ることができる。
【００４７】
図９に示すように、予測波形データ生成部２３は、ＣＰＵ１１からの指示にしたがって、デューティ２０％の符号データを２つ連ねた形態の２単位時間長の予測波形データＰ（ｊ）を生成する（ステップ９０１）。図１０に示すように、この予測波形データ（符号１０００参照）は、単位時間長（１秒）において最初の２００ｍｓ（２０％）がハイレベルで残りがローレベルであるような波形を２つ連ねたものである。
【００４８】
次いで、秒先頭位置を特定するためのパラメータｉが初期化され、ＣＰＵ１１の指示にしたがって、波形切り出し部２４は、受信波形データバッファ２２から秒先頭位置から２単位時間長（２秒）の入力波形データＳｎ（ｉ，ｊ）を取得する（ステップ９０３）。相関値算出部２５は、入力波形データＳｎ（ｉ，ｊ）と、予測波形データＰ（ｊ）との相関値（共分散値）Ｃ（ｉ）を算出する（ステップ９０４）。共分散値の算出は、秒同期処理と同様であるため説明を省略する。
【００４９】
ＣＰＵ１１は、パラメータｉが６０であるか否かを判断し（ステップ９０５）、ステップ９０５でＮｏと判断された場合には、パラメータｉをインクリメントする（ステップ９０６）。引き続くステップ９０３においては、ＣＰＵ１１の指示にしたがって、波形切り出し部２４は、次の秒先頭位置（つまり、先の入力波形データの秒先頭位置から２０サンプルだけ後ろの位置）から２単位時間長（２秒）の入力波形データＳｎ（ｉ，ｊ）を取得する。以下、新たに取得した入力波形データＳｎ（ｉ，ｊ）と予測波形データＰ（ｊ）との間で共分散値が算出される。
【００５０】
図１０は、本実施の形態にかかる分先頭位置の検出処理における入力波形データと予測波形データとを概略的に示す図である。図１０に示すように、入力波形データＳｎ（１，ｊ）は、ある秒先頭位置からの２単位時間長のデータ１００１、１００２から構成される。次の入力波形データＳｎ（２，ｊ）は、次の秒先頭位置からの２単位時間長のデータ１００２、１００３から構成される。このように、Ｓｎ（ｎ−１，ｊ）とＳｎ（ｎ，ｊ）とは、単位時間長（１秒）だけ秒先頭位置がずれたデータとなっている。最後尾の入力波形データＳｎ（６０，ｊ）は、先頭の入力波形データＳｎ（１，ｊ）から５９秒ずれた２単位時間長のデータ１０５９、１０６０から構成される。
【００５１】
入力波形データＳ（１，ｊ）、Ｓ（２，ｊ）、Ｓ（３，ｊ）、・・・、Ｓ（６０，ｊ）について、それぞれ、予測波形データとの共分散値が算出される。図１０においては、図示の便宜上、Ｓｎ（１，ｊ）、Ｓｎ（２，ｊ）、Ｓｎ（３，ｊ）、・・・、Ｓｎ（６０，ｊ）との間で共分散を算出する予測波形データを、Ｐ（１，ｊ）、Ｐ（２，ｊ）、Ｐ（３，ｊ）、・・・、Ｐ（６０，ｊ）としているが、実際にはこれらは同じ値Ｐ（ｊ）である。
【００５２】
全ての相関値（共分散値）Ｃ（１）〜Ｃ（６０）が取得されると、相関値比較部２６は、相関値Ｃ（１）〜Ｃ（６０）を比較して、最適値（この場合には最大値）Ｃ（ｘ）を見出す（ステップ９０７）。ＣＰＵ１１は、最適値Ｃ（ｘ）を受け入れて、当該最適値が有効であるか否かを判断する（ステップ９０８）。有効であるか否かの判断も秒同期処理の場合（図７のステップ７０５）と同様である。ステップ９０８でＮｏと判断された場合には、ステップ９０２に戻り、波形切り出し部２４は、ＣＰＵ１１の指示にしたがって、受信波形バッファ２２に格納された、先の処理に用いられたデータとは別の入力波形データを取得する。
【００５３】
ステップ９０８でＹｅｓと判断された場合には、ＣＰＵ１１は、最適値Ｃ（ｘ）が示す入力波形データにおいて、２番目の符号「Ｐ」の先頭位置、つまり、２番目のローレベルからハイレベルへの立ち上がりの位置を、分の先頭位置と判断する（ステップ９０９）。ＣＰＵ１１は、分の先頭位置の情報を、ＲＡＭ１５に格納しておく。
【００５４】
次に、タイムコードを構成する符号のデコード処理について説明する。分の先頭位置が確定することにより、タイムコードにおける年、日、曜日、時、分など種々の符号の位置が確定する。したがって、入力信号波形における特定の位置に含まれる符号を予測し、予測に基づく予測波形データと、当該入力信号波形の特定の位置を含む入力波形データとの間で相関値（共分散値）を算出し、相関値の最適であった予測波形データに対応する符号の値から、上記タイムコードに含まれる年、日、曜日、時、分など符号が示す値を確定させることができる。
【００５５】
まず、分の一の位（Ｍ１）のデコードについて説明する。分の一の位は「０」〜「９」の何れかの値をとる。タイムコードにおいては、これを４ビットのＢＣＤコードで表している。そこで、「０」〜「９」のそれぞれを示す予測波形データを生成し、予測波形データと、分の一の位に対応する位置の入力波形データとを比較すればよい。
【００５６】
図１１は、本実施の形態にかかる分の一の位のデコード処理をより詳細に示すフローチャートである。図１２は、上記デコード処理を模式的に示す図である。図１１に示すように、波形切り出し部２４は、ＣＰＵ１１の指示にしたがって、受信波形データバッファ２２から、分の一の位に相当する位置の４単位時間長（４秒）のデータを切り出して、入力波形データＳｎ（ｊ）を生成する（ステップ１１０１、図１２の符号１２００）。
【００５７】
次いで、予測波形データ生成部２３は、ＣＰＵ１１の指示にしたがって、上述したような、４単位時間長（４秒）の、それぞれ、２進で「０（＝００００）」から「９（＝１００１）」の１０個の予測波形データＰ（１，ｊ）〜Ｐ（１０，ｊ）を生成する（ステップ１１０２、図１２の符号１２０１）。
【００５８】
その後、相関値算出部２５は、ＣＰＵ１１の指示にしたがって、入力波形データＳｎ（ｊ）と、予測波形データＰ（ｐ，ｊ）のそれぞれとの間の相関値（共分散値）Ｃ（ｐ）（ｐ＝１〜１０）を算出する（ステップ１１０３、図１２の符号１２０２）。全ての相関値（共分散値）Ｃ（１）〜Ｃ（１０）が取得されると、相関値比較部２６は、相関値Ｃ（１）〜Ｃ（１０）を比較して、最適値（この場合には最大値）Ｃ（ｘ）を見出す（ステップ１１０４）。ＣＰＵ１１は、最適値Ｃ（ｘ）を受け入れて、当該最適値が有効であるか否かを判断する（ステップ１１０５）。
【００５９】
最適値Ｃ（ｘ）が有効であれば（ステップ１１０５でＹｅｓ）、ＣＰＵ１１は、最適値Ｃ（ｘ）を示した予想符号データの値を、分の一の位の値と決定する（ステップ１１０６）。ＣＰＵ１１は、この分の一の位の値を、ＲＡＭ１５に格納しておく。ステップ１１０５でＮｏと判断された場合には、ステップ１１０１に戻る。
【００６０】
図１１および図１２に示す例においては、単一の入力波形データを取得して、予測波形データＰ（１，ｊ）〜Ｐ（１０，ｊ）と比較することで、共分散値の最適値Ｃ（ｘ）を得ている。しかしながら、複数の入力波形データを用いて、複数の共分散値を得ることで、累算効果により、より適切なマッチングを実現することができる。図１３は、本発明の他の実施の形態にかかる分の一の位のデコード処理をより詳細に示すフローチャートである。図１３に示す例では、分の一の位に相当する４単位時間長のデータをＫ回切り出して、分の一の位に相当するＫ個の入力波形データＳｉ（ｊ）（ｉ＝１，２，・・・，Ｋ）を得て、それぞれについての共分散値を算出している。
【００６１】
図１３に示すように、ＣＰＵ１１は、入力波形データの番号を特定するパラメータｉを「１」に初期化する（ステップ１３０１）。次いで、波形切り出し部２４は、ＣＰＵ１１の指示にしたがって、受信波形データバッファ２２から、分の一の位に相当する位置の４単位時間長（４秒）のデータを切り出して、入力波形データＳｉ（ｊ）を生成する（ステップ１３０２）。なお、受信回路１６から順次標準時刻電波が出力され、受信波形データバッファ２２に格納されていく。したがって、ある処理タイミングで実行されたステップ１３０２で取得される入力波形データＳｉ（ｊ）と、次の処理タイミングで実行されたステップ１３０２で取得される入力波形データＳ（ｉ＋１）（ｊ）とでは、分の一の位を示す値は１秒だけ異なる（後者が「１」大きくなっている）。
【００６２】
次いで、予測波形データ生成部２３は、ＣＰＵ１１の指示にしたがって、パラメータｉに基づく、４単位時間長（４秒）の１０個の予測波形データＰｉ（１，ｊ）〜Ｐ（１０，ｊ）を生成する（ステップ１３０３）。図１４は、入力波形データＳｉ（ｊ）と、予測波形データＰｉ（１，ｊ）〜Ｐｉ（１０，ｊ）との関係を説明する図である。
【００６３】
上述したように、パラメータｉ＝１のときの入力波形データＳ１（ｊ）と、パラメータｉ＝２のときの入力波形データＳ２（ｊ）とを比較すると、入力波形データＳ２（ｊ）は、入力波形データＳ１（ｊ）より１秒後の値を示す。同様に、パラメータｉ＝２のときの入力波形データＳ２（ｊ）と、パラメータｉ＝３のときの入力波形データＳ３（ｊ）とを比較すると、入力波形データＳ３（ｊ）は、入力波形データＳ２（ｊ）より１秒後の値を示す。したがって、比較対象となる予測波形データＰｉ（１，ｊ）〜Ｐｉ（１０〜ｊ）も、それぞれ１秒に相当する値だけ変更されていく必要がある。
【００６４】
たとえば、Ｐｉ（１，ｊ）は、パラメータｉ＝１のときには、「０＝００００」であるが、パラメータｉ＝１のときには「１」が加えられて、「１＝０００１」となる。さらに、パラメータｉ＝２のときにも「１」が加えられて、「２＝００１０」となる。Ｐｉ（２，ｊ）、Ｐｉ（３，ｊ）についても、同様に、パラメータが「１」増分するのにしたがって、「１」が加えられる値となる。
【００６５】
Ｐｉ（１０，ｊ）は、パラメータｉ＝１のときには、「９＝１００１」であるが、パラメータｉ＝１のときには「０＝００００」となる。これは、「９」に「１」を加えることで、一の位は「０」となるからである。さらに、パラメータｉ＝２のときにも「１」が加えられて、「１＝０００１」となる。
【００６６】
相関値算出部２５は、ＣＰＵ１１の指示にしたがって、入力波形データＳｉ（ｊ）と、予測波形データＰｉ（ｐ，ｊ）のそれぞれとの間の相関値（共分散値）Ｃｉ（ｐ）（ｐ＝１〜１０）を算出する（ステップ１３０４）。次いで、ＣＰＵ１１は、パラメータｉ＝Ｋであるか否かを判断する（ステップ１３０４）。ステップ１３０５でＮｏと判断された場合、つまり、まだ処理回数がＫ回に満たない場合には、ステップ１３０２に戻る。
【００６７】
その一方、ステップ１３０５でＹｅｓと判断された場合には、相関値比較部２６は、共分散値Ｃｉ（Ｐ）の平均値Ｃ（ｐ）（＝（１／Ｋ）＊ΣＣｉ（ｐ））を算出する（ステップ１３０７）。全ての共分散値の平均値Ｃ（１）〜Ｃ（１０）が取得されると、相関値比較部２６は、相関値Ｃ（１）〜Ｃ（１０）を比較して、最適値（この場合には最大値）Ｃ（ｘ）を見出す（ステップ１３０８）。ＣＰＵ１１は、最適値Ｃ（ｘ）を受け入れて、当該最適値が有効であるか否かを判断する（ステップ１３０９）。
【００６８】
最適値Ｃ（ｘ）が有効であれば（ステップ１３０９でＹｅｓ）、ＣＰＵ１１は、最適値Ｃ（ｘ）を示した予想符号データの値を、分の一の位の値と決定する（ステップ１３１０）。ＣＰＵ１１は、この分の一の位の値を、ＲＡＭ１５に格納しておく。ステップ１３０９でＮｏと判断された場合には、ステップ１３０１に戻る。
【００６９】
この実施の形態によれば、複数の入力波形データについて相関値（共分散値）を算出し、対応する入力波形データの相関値（共分散値）を累算して、その値（実際には平均値）を比較している。したがって、入力波形データのサンプル数を多くすることができ、信号の品質に依存せずに適切な共分散値を得ることが可能となる。
【００７０】
次に、分の十の位のデコード処理について簡単に説明する。分の十の位は、「０」〜「５」の値をとる。タイムコードにおいては、これを３ビットのＢＣＤコードであらわしている。すなわち、３ビットの十の位および４ビットの一の位により、「０」〜「５９」までの分が表される。
【００７１】
分の十の位の値を検出する処理も、図１１とほぼ同様である。図１１と処理が異なる部分について以下に説明する。
【００７２】
図１１のステップ１１０１に相当する処理では、波形切り出し部２４は、ＣＰＵ１１の指示にしたがって、受信波形データバッファ２２から、分の十の位に相当する位置の３単位時間長（３秒）のデータを切り出して、入力波形データＳｎ（ｊ）を生成する。また、図１１のステップ１１０２では、「０」〜「９」をそれぞれ示す予測波形データＰ（１，ｊ）〜Ｐ（１０，ｊ）が生成されているが、分の十の位の値を検出する処理においては、予測波形データ生成部２３は、「０」〜「５」の値をそれぞれ示す予測波形データＰ（１，ｊ）〜Ｐ（６，ｊ）を生成すればよい。また、予測波形データのデータ長も、３単位時間長（３秒）である。
【００７３】
分の十の位の値の検出処理においても、複数の入力波形データを用いて、累算効果により適切なマッチングを実現することができる。分の十の位は１０分ごとにインクリメントされる。したがって、分の十の位が変化しない範囲で、入力波形データを取得すれば、分の十の位の検出処理の間、同一の予測波形データを使用することができる。
【００７４】
図１５は、本発明の他の実施の形態にかかる分の十の位の検出処理をより詳細に示すフローチャートである。図１５に示すように、予測波形データ生成部２３は、ＣＰＵ１１の指示にしたがって、３単位時間長（３秒）の６個の予測波形データＰ（１，ｊ）〜Ｐ（６，ｊ）を生成する（ステップ１５０１）。
【００７５】
ＣＰＵ１１は、入力波形データの番号を特定するパラメータｉを「１」に初期化する（ステップ１５０２）。次いで、波形切り出し部２４は、ＣＰＵ１１の指示にしたがって、受信波形データバッファ２２から、分の十の位に相当する位置の３単位時間長（３秒）のデータを切り出して、入力波形データＳｉ（ｊ）を生成する（ステップ１５０３）。第１回目に実行されるステップ１５０３においては、一の位の値が「０」であるときのデータが取得される。これにより、Ｋ≦１０であれば、ステップ１５０３〜１５０６が繰り返されている間、同一の予測波形データＰ（１，ｊ）〜Ｐ（６，ｊ）を使用することができる。
【００７６】
相関値算出部２５は、ＣＰＵ１１の指示にしたがって、入力波形データＳｉ（ｊ）と、予測波形データＰ（ｐ，ｊ）のそれぞれとの間の相関値（共分散値）Ｃｉ（ｐ）（ｐ＝１〜６）を算出する（ステップ１５０４）。次いで、ＣＰＵ１１は、パラメータｉ＝Ｋであるか否かを判断する（ステップ１５０５）。ステップ１５０５でＮｏと判断された場合、つまり、まだ処理回数がＫ回に満たない場合には、パラメータｉがインクリメントされて（ステップ１５０６）、ステップ１５０３に戻る。
【００７７】
ステップ１５０７〜ステップ１５０９は、図１３のステップ１３０７〜１３０９と同様である。ステップ１５０９でＮｏと判断された場合には、ステップ１５０２に戻る。その一方、ステップ１５０９でＹｅｓと判断された場合には、ＣＰＵ１１は、最適値Ｃ（ｘ）を示した予想符号データの値を、分の十の位の値と決定する（ステップ１５１０）。ＣＰＵ１１は、この分の十の位の値を、ＲＡＭ１５に格納しておく。
【００７８】
このようにして、分の一の位および十の位の値が得られることで、「時分」のうちの「分」を確定させることができる。
【００７９】
時の一の位および十の位についても、分の十の位とほぼ同様に値を特定することができる。予測波形データ生成部２３は、時の一の位の値を検出する際には、４単位時間長の予測波形データＰ（１，ｊ）〜Ｐ（１０，ｊ）を生成し、時の十の位の値を検出する際には、それぞれ「０」〜「２」を表す２単位時間長の予測波形データＰ（１，ｊ）〜Ｐ（３，ｊ）を生成する。また、複数の入力波形データを用いて、累算効果を奏させる場合について、「時」の値が変化するのは、分が「５９」から「００」に変化するときのみである。したがって、分が「５９」から「００」に変化するときのみを避けて時の一の位の検出処理および時の十の位の検出処理を実行することで、図１５と同様なフローを採用することができる。
【００８０】
他の符号（１月１日からの通算日、西暦）についても、同様に、桁ごとに値を特定することで、その値を得ることができる。曜日についても、「０」〜「６」までの何れかの値を特定することで、その値（何曜日であるか）を得ることができる。
【００８１】
分、時、日（１月１日からの通算日）、年（西暦）のデコードが完了すると、ＣＰＵ１１は、正確な現在時刻を得ることができる。なお、実際には、分および時のデコードが完了した時点で、通常は現在時刻は取得されたことになる。ＣＰＵ１３は、内部計時回路１７により内部で計時された現在時刻を、デコードによって取得された正確な現在時刻によって修正する。修正された現在時刻は、表示部１３により表示される。
【００８２】
本実施の形態によれば、秒同期点の検出の際に、波形切り出し部２４は、各サンプル点が複数ビットにより表される値であり、かつ、タイムコードを構成する１つの符号に相当する時間である単位時間長のデータに基づき、４単位時間長を有する入力波形データを生成する。また、予測波形データ生成部２３は、入力波形データと同一の時間長（４単位時間長）を有し、タイムコードを構成する符号「０」に相当するデータが連ねられ、かつ、その波形形状が、１サンプルだけ順次ずれている複数の予測波形データを生成する。相関値算出部２５は、入力波形データと、複数の予測波形データのそれぞれとの間の相関値（共分散値）を算出し、相関値比較部２６は、算出された相関値を比較して、その最適値を算出する。ＣＰＵ１１は、最適値を示した予測波形データに基づいて、秒先頭位置（秒同期点）を検出する。上述したような構成を採用することで、電界強度が弱い場合や、信号にノイズが多く含まれる場合にも、秒同期点を適切に見出すことが可能となる。また、秒先頭位置がずれた予測波形データとの比較を行なうことで、処理時間を短縮することができる。
【００８３】
また、本実施の形態においては、最適値を示した予測波形データにおいて、その値がローレベルに相当する値からハイレベルに相当する値に遷移する位置を、タイムコードにおける秒の先頭位置と決定する。これにより、ノイズなどに影響される入力波形データの形状に依存せずに、秒の先頭位置を適切に決定することができる。
【００８４】
また、本実施の形態においては、分の先頭位置の検出の際に、波形切り出し部２４は、秒の先頭位置のそれぞれから開始される、２単位時間長を有する、６０個の入力波形データを生成し、予測波形データ生成手段は、その波形形状がタイムコードにおける分の先頭位置の前後、つまり、連続する符号「Ｐ」を含むような、入力波形データと同一の２単位時間長を有する予測波形データを生成し、複数の入力波形データのそれぞれと、予測波形データとの間の相関値が算出される。６０秒のうち各秒の先頭位置から６０個の入力波形データを生成し、これらのそれぞれと予測波形データとを比較することにより、きわめて精度良く、分の先頭位置を特定することが可能となる。
【００８５】
さらに、本実施の形態においては、タイムコードを構成する符号をデコードする際に、波形データ切り出し部２４は、タイムコードにおける、年、月、日、時および分の何れかを構成する値を示す１以上の符号を含む、１以上の単位時間長を有する入力波形データを生成する。たとえば、分の一の位をデコードするのであれば、４単位時間長の入力波形データが生成され、分の十の位をデコードするのであれば、３単位時間長の入力波形データが生成される。また、予測波形生成部２３が、前記入力波形データと同一の時間長を有し、かつ、前記入力波形データが取り得る値を示す複数の予測波形データを生成する。たとえば、分の一の位をデコードするのであれば、４単位時間長で、「０」〜「９」までの何れかの値を示す１０の予測波形データが生成され、分の十の位をデコードするのであれば、３単位時間長の、「０」〜「５」の何れかを示す６つの予測波形データが生成される。本実施の形態においては、入力波形データと複数の予測波形データとの間の相関値を比較することで、最適な相関値を示す予測波形データが示す値を特定することができる。つまり、タイムコードを構成する符号のデコードにおいてもパターンマッチングを用いて迅速に値を特定することができる。
【００８６】
特に、入力波形データの生成、および、相関値の算出を複数回繰り返し、相関値を累算することで、より正確に符号が示す値を特定することが可能となる。
【００８７】
また、上記入力波形データの生成を繰り返す場合において、タイムコードにおける分の一の位については、繰り返しの際に、予測波形データとして、それぞれ値を増加させる。これは、処理の繰り返す際に、分の一の位は「１」だけ増加されているからである。したがって、予想波形データの値も増加させることで、適切なマッチングを実現することができる。
【００８８】
本発明は、以上の実施の形態に限定されることなく、特許請求の範囲に記載された発明の範囲内で、種々の変更が可能であり、それらも本発明の範囲内に包含されるものであることは言うまでもない。
【００８９】
たとえば、本実施の形態においては、標準時刻電波信号の秒の先頭位置（秒同期点）で、その波形はローレベルからハイレベルに立ち上がる。したがって、その形状を有する位置を特定して秒同期点としている。しかしながら、秒の先頭位置がハイレベルからローレベルに立ち下がる場合にも本発明を適用することができることはいうまでも無い。
【００９０】
また、秒同期において、複数回にわたって入力波形データを生成し、それぞれ、入力波形データと、複数の予測波形データとの相関値（共分散値）を算出し、関連する予測波形データ（同一の予測波形データ）について、相関値を累算し、最終的に、累算された相関値を参照して、その最適値を見出しても良い。同様に、分同期においても、複数回にわたって入力波形データを生成し、それぞれ、入力波形データと、複数の予測波形データとの相関値（共分散値）を算出し、関連する予測波形データ（同一の予測波形データ）について、相関値を累算し、最終的に、累算された相関値を参照して、その最適値を見出しても良い。
【００９１】
また、前記実施の形態にかかる秒同期においては、日本の標準時刻電波信号を構成する符号のうち、符号「０」のデータを４つ連続させた予測波形データが生成されている。これは、タイムコードにおいて、符号「０」が含まれている可能性が最も高いからである。しかしながら、これに限定されるものではなく、符号「１」のデータを連続させた予測波形データを生成しても良い。また、予測波形データの時間長のデータの長さは、４単位時間長に限定されるものではなく、それより長くても良いし短くても良い。
【００９２】
また、日本の標準時刻電波信号において、分の先頭の前後には符号「ｐ」が連続して表れるため、本実施の形態では、符号「ｐ」を２つ連ねた予測波形データを生成している。しかしながら、これに限定されるものではない。たとえば、分の先頭に別の形状の符号が現れる場合には、予測波形データは、当該別の形状の符号を含むようにすれば良い。
【００９３】
また、前記実施の形態においては、相関値として共分散値を利用したがこれに限定されるものではない。たとえば、相関値として、差分の絶対値の総和である残差を利用しても良い。或いは、共分散や残差の代わりに、相互相関係数を利用しても良い。
【図面の簡単な説明】
【００９４】
【図１】図１は、本実施の形態にかかる電波時計の構成を示すブロックダイヤグラムである。
【図２】図２は、本実施の形態にかかる受信回路の構成例を示すブロックダイヤグラムである。
【図３】図３は、本実施の形態にかかる信号比較回路の構成を示すブロックダイヤグラムである。
【図４】図４は、本実施の形態にかかる電波時計において実行される処理の概略を示すフローチャートである。
【図５】図５は、標準時刻電波信号のフォーマットを説明する図である。
【図６】図６は、本実施の形態にかかる秒同期において利用される予測波形データの部分を例示する図である。
【図７】図７は、本実施の形態にかかる秒パルス位置の検出（秒同期）をより詳細に示すフローチャートである。
【図８】図８は、本実施の形態にかかる秒パルス位置の検出処理を模式的に示す図である。
【図９】図９は、本実施の形態にかかる分先頭位置の検出（分同期）をより詳細に示すフローチャートである。
【図１０】図１０は、本実施の形態にかかる分先頭位置の検出処理における入力波形データと予測波形データとを概略的に示す図である。
【図１１】図１１は、本実施の形態にかかる分の一の位の検出処理をより詳細に示すフローチャートである。
【図１２】図１２は、本実施の形態にかかる一の位の検出処理を模式的に示す図である。
【図１３】図１３は、本発明の他の実施の形態にかかる分の一の位の検出処理をより詳細に示すフローチャートである。
【図１４】図１４は、入力波形データＳｉ（ｊ）と、予測波形データＰｉ（１，ｊ）〜Ｐｉ（１０，ｊ）との関係を説明する図である。
【図１５】図１５は、本発明の他の実施の形態にかかる分の十の位の検出処理をより詳細に示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００９５】
１０    電波時計
１１    ＣＰＵ
１２    入力部
１３    表示部
１４    ＲＯＭ
１５    ＲＡＭ
１６    受信回路
１７    内部時計回路
１８    信号比較回路
２１    ＡＤＣ
２２    受信波形データバッファ
２３    予測波形データ生成部
２４    波形切り出し部
２５    相関値算出部
２６    相関値比較部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図５】
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