(57)【要約】【課題】ノイズなどで復調波形が乱れた場合でも、コードデータの誤判定を少なくできる時刻受信装置を提供すること。【解決手段】電波修正時計１は、受信手段５と、受信信号の信号レベルの変化を判定する信号レベル変化判定手段１３と、信号レベル変化判定手段１３の判定結果に基づいて、送信されたコードデータを判定するコード判定手段と、コード判定手段で判定されたコードデータに基づいて時刻情報を取得する時刻情報取得手段とを備える。信号レベル変化判定手段１３は、秒同期タイミング後に、受信信号が第１レベルから第２レベルに変化した時点から所定時間経過した場合に信号レベルが変化したと判定する。コード判定手段は、秒同期タイミングから信号レベル変化判定手段１３で信号レベルが変化したと判定された時点までの経過時間を計測し、この経過時間の長さによって、その１秒間の信号のコードデータを判定する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
時刻情報を含む標準電波を受信して受信信号を出力する受信手段と、
前記受信信号の信号レベルの変化を判定する信号レベル変化判定手段と、
前記信号レベル変化判定手段の判定結果に基づいて、送信されたコードデータを判定するコード判定手段と、
前記コード判定手段で判定されたコードデータに基づいて時刻情報を取得する時刻情報取得手段と、を備え、
前記受信信号は、第１レベルおよび第１レベルと異なる第２レベルに変化するとともに、１秒間隔で繰り返される秒同期タイミングで第２レベルから第１レベルに変化し、次の秒同期タイミングになる前に前記第１レベルから第２レベルに変化するものであり、
前記信号レベル変化判定手段は、前記秒同期タイミング後に、受信信号が第１レベルから第２レベルに変化した時点から所定時間経過した場合に、信号レベルが変化したと判定し、かつ、この判定後、次の秒同期タイミングまでの間は信号レベル変化の判定を行わず、
前記コード判定手段は、前記秒同期タイミングから前記信号レベル変化判定手段で信号レベルが変化したと判定された時点までの経過時間を計測し、この経過時間の長さによって、その１秒間の信号のコードデータを判定する
ことを特徴とする時刻受信装置。
【請求項２】
請求項１に記載の時刻受信装置において、
前記受信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リング時の信号レベルを取得するサンプリング手段を備え、
前記信号レベル変化判定手段は、前記サンプリング手段で取得された信号レベルが、第１レベルから第２レベルに変化した時点から、第２レベルの信号が所定サンプリング回数以上、連続して検出された場合に、信号レベルが変化したと判定し、
前記コード判定手段は、前記秒同期タイミングから、前記信号レベル変化判定手段で信号レベルが変化したと判定された時点までのサンプリング数をカウントし、前記信号レベルが変化したと判定した時点から次の秒同期タイミングまでの間はサンプリング数のカウントを停止し、前記サンプリングのカウント数によって、その１秒間の信号のコードデータを判定する
ことを特徴とする時刻受信装置。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の時刻受信装置と、
前記時刻受信装置で取得された前記時刻情報によって内部時刻データを修正する時刻修正手段と、
前記内部時刻データに基づいて時刻を指示する時刻表示手段とを備えることを特徴とする電波修正時計。
【請求項４】
時刻情報を含む標準電波を受信して受信信号を出力する受信手段を備える時刻受信装置の制御方法であって、
前記受信信号は、第１レベルおよび第１レベルと異なる第２レベルに変化するとともに、１秒間隔で繰り返される秒同期タイミングで第２レベルから第１レベルに変化し、次の秒同期タイミングになる前に前記第１レベルから第２レベルに変化するものであり、
前記秒同期タイミング後に、受信信号が第１レベルから第２レベルに変化した時点から所定時間経過した場合に、信号レベルが変化したと判定し、かつ、この判定後、次の秒同期タイミングまでの間は信号レベル変化の判定を行わない信号レベル変化判定工程と、
前記秒同期タイミングから前記信号レベル変化判定工程で信号レベルが変化したと判定された時点までの経過時間を計測し、この経過時間の長さによって、その１秒間の信号のコードデータを判定するコード判定工程と、
前記コード判定工程で判定されたコードデータに基づいて時刻情報を取得する時刻情報取得工程と、を有する
ことを特徴とする時刻受信装置の制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、時刻受信装置、電波修正時計および時刻受信装置の制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、時刻情報を含む電波（長波標準電波）を受信し、その時刻情報で時刻を自動的に修正して表示する電波修正時計が利用されている。特に、従来の電波修正時計は、クロック（置き時計や掛け時計）が中心であったが、近年、携帯型のウオッチ（腕時計など）にも組み込まれるようになっている。
【０００３】
このような電波修正時計として、受信信号を所定のサンプリング周期でサンプリングしてタイムコード信号を生成する時刻受信装置が開示されている（特許文献１）。
この特許文献１の時刻受信装置は、タイムコード信号の１秒毎に区分された期間において最後に変化する変化点を検知し、前記期間の開始時から前記変化点までの時間によって前記１秒毎のデータが「Ｐ，１，０」のいずれの符号（コード）であるかを判定し、ノイズの影響を軽減していた。例えば、特許文献１の図５の秒期間Ｔ２（ｔ２〜ｔ３）に示すように、タイムコード信号が時点ｔ２１、ｔ２３の２箇所で立ち下がった場合、時点ｔ２１の立ち下がりは無視し、最後に立ち下がる時点ｔ２３に基づいて、秒期間Ｔ２におけるタイムコード信号が示す符号コードを判定していた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００７−１３９７０５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記特許文献１に記載された符号化の判定方法によっても、受信環境が悪い場合にはノイズの影響を完全に除去することができない場合があった。例えば、秒期間における最後の信号レベル変化がノイズの影響で発生している場合には、特許文献１の判定方法では、本来は「１」と判定するものを「０」と判定してしまう可能性もある。
このため、時刻情報を正しく受信できない場合があるという問題があった。特に、ドイツの標準電波「ＤＣＦ７７」は、搬送波の振幅が２５％減少した期間が０．１秒であれば２進数の「０」を表し、０．２秒であれば２進数の「１」を表す。このように、各コードデータ（ビットデータ）のパルスデューティーの相違が小さい場合は、特許文献１の判定方法では誤判定が生じやすいという問題があった。
また、コードデータを誤判定した場合には、再度受信処理を行わなければならず、受信処理が完了するまでの時間が長くなり、多くの電力を消費してしまう問題点があった。
【０００６】
本発明の目的は、ノイズなどで復調波形が乱れた場合でも、コードデータの誤判定を少なくできる時刻受信装置、電波修正時計および時刻受信装置の制御方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の時刻受信装置は、時刻情報を含む標準電波を受信して受信信号を出力する受信手段と、前記受信信号の信号レベルの変化を判定する信号レベル変化判定手段と、前記信号レベル変化判定手段の判定結果に基づいて、送信されたコードデータを判定するコード判定手段と、前記コード判定手段で判定されたコードデータに基づいて時刻情報を取得する時刻情報取得手段と、を備え、前記受信信号は、第１レベルおよび第１レベルと異なる第２レベルに変化するとともに、１秒間隔で繰り返される秒同期タイミングで第２レベルから第１レベルに変化し、次の秒同期タイミングになる前に前記第１レベルから第２レベルに変化するものであり、前記信号レベル変化判定手段は、前記秒同期タイミング後に、受信信号が第１レベルから第２レベルに変化した時点から所定時間経過した場合に、信号レベルが変化したと判定し、かつ、この判定後、次の秒同期タイミングまでの間は信号レベル変化の判定を行わず、前記コード判定手段は、前記秒同期タイミングから前記信号レベル変化判定手段で信号レベルが変化したと判定された時点までの経過時間を計測し、この経過時間の長さによって、その１秒間の信号のコードデータを判定することを特徴とする。
【０００８】
ここで、標準電波は、１Ｈｚのタイムコードを所定周波数の搬送波で振幅変調を掛けて送信するものである。このため、受信手段が出力する受信信号は、受信した標準電波の振幅に応じて、第１レベルまたは第２レベルに信号レベルが変化する。この際、受信手段の回路によって、第１レベルがＨｉレベルとなる場合とＬｏｗレベルとなる場合がある。
また、受信信号は、１秒間隔で繰り返される秒同期タイミングで第２レベルから第１レベル（ＨｉレベルからＬｏｗレベル、または、ＬｏｗレベルからＨｉレベル）に変化し、次の秒同期タイミングになる前に前記第１レベルから第２レベル（ＬｏｗレベルからＨｉレベル、または、ＨｉレベルからＬｏｗレベル）に変化する。
例えば、ＪＪＹでは、１周期（１サイクル）が６０秒（６０ビット）のタイムコードが繰り返し送信されている。受信信号における各ビットの第１レベルのパルス幅は、通常、「１」、「０」、「Ｍ（Ｐ０〜Ｐ５）」の３種類のデータに合わせて設定されている。例えば、ＪＪＹであれば、第１レベルのパルス幅が０．５秒であれば、２進数の「１」を表し、第１レベルのパルス幅が０．８秒であれば、２進数の「０」を表す。また、第１レベルのパルス幅が０．２秒であれば、マーカー（Ｍ）およびポジションマーカー（Ｐ０〜Ｐ５）を表す。
【０００９】
そして、信号レベル変化判定手段は、秒同期タイミング後に、受信信号が第１レベルから第２レベルに変化した時点から所定時間経過した場合に、信号レベルが変化したと判定するとともに、この判定後、次の秒同期タイミングまでの間は信号レベル変化の判定を行わない。
このため、受信信号が第１レベルから第２レベルに変化しても、前記所定時間が経過する前に第１レベルに戻った場合には、ノイズの影響で一時的に信号レベルが変化したと判断し、信号レベルが変化したと判定しない。また、信号レベルが変化したと判定した後は、次の秒同期タイミングまで信号レベル変化の判定を行わないため、前記信号レベル変化の判定後にノイズの影響で信号レベルの変化が生じても、信号レベル変化の判定に影響しない。
一方、受信信号が第１レベルから第２レベルに変化して前記所定時間が経過した場合には、送信信号自体の信号レベル変化によるものと判断し、信号レベルが変化したと判定する。
従って、受信信号における第１レベルから第２レベルへの変化を、ノイズの影響を受けずに正確に検出することができる。
【００１０】
そして、前記コード判定手段は、前記秒同期タイミングから前記信号レベル変化判定手段で信号レベルが変化したと判定された時点までの経過時間を計測しているので、受信信号が第１レベルから第２レベルに確実に変化したことを確認できた時点で、第１レベルの長さを検出でき、コードデータを正しく判定できる。従って、コードデータに基づいて正しい時刻情報を算出できる。
【００１１】
なお、前記所定時間は、受信する標準電波の種類に応じて設定すればよい。すなわち、ノイズによる一時的な信号変化を検出しないようにするには、前記所定時間はできるだけ長い方がよい。
一方で、コード判定手段では、前記所定時間経過した時点までの時間によってコードデータを判定している。ここで、所定時間が長くなると、実際に第１レベルが継続していた時間と、信号レベル変化判定手段で第１レベルが継続していたと判定した時間のずれが大きくなる。
例えば、ドイツの標準電波であるＤＣＦ７７では、第１レベルのパルス幅が０．１秒であれば２進数の「０」を表し、０．２秒であれば２進数の「１」を表す。また、秒同期タイミングで第１レベルに変化せず、第２レベルの信号が１秒間出力されている場合は、マーカー「Ｍ」を表す。このように、「０」、「１」の各コードデータのパルス幅（受信信号における第１レベルの幅）の差が０．１秒と小さい場合に、コードデータを誤認識する可能性が高まる。
一方、日本の標準電波であるＪＪＹでは、「０」、「１」、「Ｍ」の各コードデータのパルス幅が前述の通り、０．８秒、０．５秒、０．２秒であり、それらパルス幅の差が０．３秒と比較的大きいため、前記所定時間を多少長くしても、コードデータを正しく判定できる。
従って、前記所定時間は、受信する標準電波の種類に応じて設定すればよい。一例では、前記所定時間は、２０〜３０msec程度に設定すればよい。２０msec未満にすると、ノイズによる変化を検出してしまう可能性が高まり、３０msecよりも大きくすると、ＤＣＦ７７などでコードデータを誤判定する可能性が高まるためである。
【００１２】
本発明の時刻受信装置において、前記受信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リング時の信号レベルを取得するサンプリング手段を備え、前記信号レベル変化判定手段は、前記サンプリング手段で取得された信号レベルが、第１レベルから第２レベルに変化した時点から、第２レベルの信号が所定サンプリング回数以上、連続して検出された場合に、信号レベルが変化したと判定し、前記コード判定手段は、前記秒同期タイミングから、前記信号レベル変化判定手段で信号レベルが変化したと判定された時点までのサンプリング数をカウントし、前記信号レベルが変化したと判定した時点から次の秒同期タイミングまでの間はサンプリング数のカウントを停止し、前記サンプリングのカウント数によって、その１秒間の信号のコードデータを判定することが好ましい。
【００１３】
本発明では、受信信号をサンプリングするサンプリング手段を備えている。なお、サンプリング周期は、受信信号の信号レベルの変化をあまり遅れることなく検出できるように、例えば、１２８Ｈｚ程度のサンプリング周期に設定すればよい。
そして、信号レベル変化判定手段は、前記第１レベルから第２レベルに変化した時点からの所定時間の計測を、その変化時点から、所定サンプリング回数、例えば３回のサンプリングで連続して第２レベルが検出された場合には、第２レベルが前記所定時間継続したと判定できる。例えば、１秒を１２８Ｈｚでサンプリングした場合、３回のサンプリングの時間は、１０００×３／１２８＝約２３．４msecとなる。従って、前記２０〜３０msecの範囲に含まれる。
また、コード判定手段は、秒同期タイミングから前記信号レベル変化が判定された時点までのサンプリング回数でコードデータを判定している。
これらのように、各測定時間をサンプリング回数のカウントで測定しているので、時間を計測する処理を容易に行うことができる。
【００１４】
本発明の電波修正時計は、前記時刻受信装置と、前記時刻受信装置で取得された前記時刻情報によって内部時刻データを修正する時刻修正手段と、前記内部時刻データに基づいて時刻を指示する時刻表示手段とを備えることを特徴とする。
【００１５】
このような電波修正時計によれば、前記時刻受信装置を備えているため、ノイズが含まれる受信環境においても、受信に成功する確率を高めることができる。従って、正しい時刻データを受信することができ、時刻表示手段の指示を、受信した時刻データに基づいて正しい時刻に修正でき、高精度の時刻指示を行うことができる。
【００１６】
本発明は、時刻情報を含む標準電波を受信して受信信号を出力する受信手段を備える時刻受信装置の制御方法であって、前記受信信号は、第１レベルおよび第１レベルと異なる第２レベルに変化するとともに、１秒間隔で繰り返される秒同期タイミングで第２レベルから第１レベルに変化し、次の秒同期タイミングになる前に前記第１レベルから第２レベルに変化するものであり、前記秒同期タイミング後に、受信信号が第１レベルから第２レベルに変化した時点から所定時間経過した場合に、信号レベルが変化したと判定し、かつ、この判定後、次の秒同期タイミングまでの間は信号レベル変化の判定を行わない信号レベル変化判定工程と、前記秒同期タイミングから前記信号レベル変化判定工程で信号レベルが変化したと判定された時点までの経過時間を計測し、この経過時間の長さによって、その１秒間の信号のコードデータを判定するコード判定工程と、前記コード判定工程で判定されたコードデータに基づいて時刻情報を取得する時刻情報取得工程と、を有することを特徴とする。
本発明においても、前記時刻受信装置と同じ作用効果を奏することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の一実施形態に係る電波修正時計の構成を示すブロック図である。
【図２】前記実施形態のカウント手段の構成を示すブロック図である。
【図３】前記実施形態のデコード手段の構成を示すブロック図である。
【図４】前記実施形態の受信処理を示すフローチャートである。
【図５】前記実施形態のコード判定処理を示すフローチャートである。
【図６】前記実施形態のコード判定処理を示すフローチャートである。
【図７】前記実施形態の受信信号の波形例を示す図であり、ノイズの影響が無い場合の波形図である。
【図８】前記実施形態の受信信号の波形例を示す図であり、ノイズの影響がある場合の波形図である。
【図９】前記実施形態の受信信号の波形例を示す図であり、ノイズの影響がある場合の波形図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
〔電波修正時計の構成〕
図１は、電波修正時計１の内部構成を示すブロック図である。
電波修正時計１は、時刻を表示する時刻表示手段２と、時刻情報を含む電波を受信する受信手段５と、基準信号を出力する基準信号源となる発振回路６および分周回路７と、装置全体の動作を制御する制御手段１０とを備えている。
【００１９】
時刻表示手段２は、アナログ式時計で用いられる一般的な指針や、日や曜日を印刷した表示車（日車、曜車）等と、これらを駆動するモーターや輪列等で構成されている。具体的には、図示を略すが、文字板と、指針である時針、分針、秒針と、日付や曜日を表示する日車、曜車等のカレンダー車を備えて構成されている。
なお、日車、曜車は、両方設けてもよいし、いずれか一方のみを設けてもよいし、両方とも設けなくてもよい。これらは各時計のデザインなどを考慮して設定される。
さらに、モーターとしては、ステップモーターが一般的であるが、圧電アクチュエーターなどの指針を運針可能な各種の駆動機構を用いてもよい。
なお、時刻表示手段２としては、指針やカレンダー車を備えるものに限らず、液晶パネルなどの表示装置を組み込み、時刻情報をデジタル表示するものでもよい。
【００２０】
受信手段５は、一般的な標準電波の受信回路と同じ構成であり、アンテナ４と、同調コンデンサなどにて構成された図示しない同調回路とを備えている。この受信手段５は、制御手段１０で制御され、同調回路で設定された周波数の長波標準電波をアンテナで受信させるように構成されている。
なお、標準電波の周波数は、受信する標準電波の種類に応じて設定される。例えば、日本の標準電波「ＪＪＹ」であれば、４０Ｈｚまたは６０Ｈｚに設定され、アメリカ合衆国の標準電波「ＷＷＶＢ」、イギリスの標準電波「ＭＳＦ」は、６０Ｈｚに設定され、ドイツの標準電波「ＤＣＦ７７」は７７．５Ｈｚに設定される。
この標準電波の選択は、ユーザーが手動操作で行っても良いし、電波修正時計１が周波数を自動的に切り替えて、電波を受信できるか否かを判定して設定してもよい。
【００２１】
また、受信手段５は、図示しない、増幅回路、バンドパスフィルタ、復調回路、デコード回路などを備え、受信した長波標準電波からデジタルデータであるタイムコード（時刻情報）を取り出す。この取り出したタイムコードは、制御手段１０に出力される。
この際、長波標準電波は、振幅変調で変調した信号を送信するため、振幅が大きい期間と小さい期間とがある。受信手段５は、この振幅の変化に応じて、受信信号の信号レベルを、Ｈｉレベル、Ｌｏｗレベルとして出力する。この際、受信手段５の回路構成によって、振幅が大きい場合に、受信信号をＨｉレベルとして出力する場合と、Ｌｏｗレベルとして出力する場合とがある。このため、受信信号は、１秒間に第１レベルから第２レベルに変化するが、第１レベルがＨｉレベルの場合とＬｏｗレベルの場合とがあり、第２レベルは第１レベルとは異なるレベルとなる。
【００２２】
発振回路６は、例えば水晶振動子などの図示しない基準信号源を備え、この基準信号源を高周波発振させ、この高周波発振により発生する発振信号を分周回路７に出力する。
分周回路７は、発振回路６から出力される発振信号を受信して分周する。この分周回路７は、所定の基準信号、例えば１Ｈｚのパルス信号を、制御手段１０に出力する。
【００２３】
［制御手段の構成］
制御手段１０は、例えばＩＣ（Integrated Circuit）や各種電気部品などが搭載された回路によって構成され、電波修正時計１の計時および時刻修正を実施するものである。
制御手段１０は、図１に示すように、サンプリング手段１１と、秒同期検出手段１２と、信号レベル変化判定手段１３と、カウント手段１４と、デコード手段１５と、時刻修正手段１６と、計時手段１７とを備えている。
【００２４】
サンプリング手段１１は、受信手段５で受信した受信信号を、所定のサンプリング周期でサンプリングする。本実施形態では、サンプリング周波数を１２８Ｈｚとしているので、サンプリング周期は、１０００msec／１２８＝約７．８msecである。
【００２５】
秒同期検出手段１２は、受信信号の間隔が１秒間隔となっているかを確認し、秒同期が確立したこと検出するものである。
具体的には、秒同期検出手段１２は、前記サンプリング手段１１で、受信信号が第２レベルから第１レベルに変化したタイミングを確認し、この変化タイミングの間隔が、５回連続して１秒±６２．５msecであれば秒同期が確立したと判定する。なお、６２．５msecは１２８Ｈｚのサンプリングにおいて８パルス分である。従って、前回の信号変化タイミングから、サンプリング回数で１２０〜１３６回のサンプリング時に、前記第２レベルから第１レベルへの信号変化を検出した場合には、１秒±６２．５msecの間隔であると判定できる。なお、±６２．５msec（±８パルス）としたのは、１秒間隔を検出する際に、約６％程度の誤差範囲であれば、約１秒間隔であると判定できるためである。なお、この±６２．５msecの数値は、実施にあたって増加あるいは減少して変更してもよい。
【００２６】
信号レベル変化判定手段１３は、秒同期検出手段１２で秒同期が確立した後に実行され、サンプリング手段１１でサンプリングした受信信号の信号レベルの変化を判定する。特に、信号レベル変化判定手段１３は、第１レベルから第２レベルに信号が変化した場合、実際の変化時点から３パルス分、第２レベルが継続している際に、第１レベルから第２レベルに信号が変化したと判定する。
【００２７】
カウント手段１４は、図２に示すように、サンプリングカウンター１４１、第１信号レベルカウンター１４２、信号レベル変化判定カウンター１４３を備えている。
サンプリングカウンター１４１は、サンプリング手段１１のサンプリング数をカウントするものであり、１秒周期を測定するために用いられる。
第１信号レベルカウンター１４２は、受信信号が第１信号レベルになっている期間をカウントするものであり、第１信号レベルのパルス幅を測定し、コードを判定するために用いられる。
信号レベル変化判定カウンター１４３は、信号レベル変化判定手段１３で第１レベルから第２レベルに変化したことを検出した後、第２レベルが所定期間継続しているかを測定するために用いられる。
【００２８】
デコード手段１５は、図３に示すように、コード判定手段１５１と、時刻情報取得手段１５２とを備えている。
コード判定手段１５１は、カウント手段１４の第１信号レベルカウンター１４２でカウントされたカウント数により、各１秒間（ビット）のコードを判定する。
なお、各コードは、標準電波の種類に応じて異なるため、選択された標準電波の種類に応じて判定条件を設定すればよい。
【００２９】
例えば、ＤＣＦ７７では、受信信号において、第１レベルが０．１秒であれば２進数の「０」を表し、０．２秒であれば２進数の「１」を表す。また、それ以外の場合はマーカー「Ｍ」を表す。
このため、コード判定手段１５１は、表１に示す条件でコードを判定している。
【００３０】
【表１】
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【００３１】
すなわち、コード判定手段１５１は、第１信号レベルカウンター１４２でカウントされたカウント値が０〜２１の範囲であれば、コードを「０」と判定する。なお、１２８Ｈｚのサンプリングであるため、カウント値０〜２１は、信号幅０〜１６４msecに対応する。
また、コード判定手段１５１は、第１信号レベルカウンター１４２でカウントされたカウント値が２２〜４１の範囲であれば、コードを「１」と判定する。なお、カウント値２２〜４１は、信号幅１６５〜３２０msecに対応する。
さらに、コード判定手段１５１は、第１信号レベルカウンター１４２でカウントされたカウント値が４２〜１２７の範囲（前記コード０，１の判定条件以外の場合）であれば、コードを「Ｍ」と判定する。なお、カウント値４２〜１２７は、信号幅３２１〜１０００msecに対応する。
【００３２】
時刻情報取得手段１５２は、前記デコード手段１５でデコードされたコードからタイムコード（時刻情報）を取得する。すなわち、標準電波では、１周期、６０秒（６０ビット）のタイムコードによって時刻情報を表しているので、時刻情報取得手段１５２は６０ビット分のコードを取得することで時刻情報を得ている。この時刻情報取得手段１５２で取得された時刻情報は、時刻修正手段１６に出力される。
【００３３】
時刻修正手段１６は、時刻情報取得手段１５２で取得した時刻情報が正しい時刻であるかを、次の２つの条件の一方に該当するかで判定している。
第１の条件は、受信した時刻情報が、計時手段１７で計時されている計時時刻と一致するかを判定する。
第２の条件は、受信した時刻情報同士を対比し、各時刻情報がそれらの受信間隔分だけ異なり、その受信間隔分を調整すれば、時刻データが一致するものが、受信した７個の時刻情報の内で、３個以上あるかを判定する。例えば、時刻情報は６０秒間隔で送信されるため、連続して７分間時刻情報を受信したとすれば、各時刻情報は、受信した順に１分ずつ異なる時刻になるはずである。従って、各受信時刻情報に、このような受信タイミングの相違分を調整して一致するか否かを判定する。
時刻修正手段１６は、上記２つの条件のいずれか一方に該当すれば、正しい時刻情報を取得できたと判断して、計時手段１７にその時刻情報を出力する。
【００３４】
計時手段１７は、発振回路６および分周回路７を介して入力される基準クロック（１Ｈｚ）に基づいて計時するとともに、前記時刻修正手段１６から受信時刻情報が入力されると、計時時刻（内部時刻データ）を受信時刻情報に修正して時刻合わせを行うように構成されている。
【００３５】
時刻表示手段２は、計時手段１７で計時された時刻を表示する。例えば、指針を有するアナログ表示式時計であれば、モーターを制御して各指針の運針を制御して、受信時刻を指示させる。また、液晶パネル等を用いたデジタル表示式時計であれば、その表示装置を用いて時刻を表示させる。
【００３６】
従って、本実施形態では、時刻受信装置は、アンテナ４、受信手段５、サンプリング手段１１、秒同期検出手段１２、信号レベル変化判定手段１３、カウント手段１４、デコード手段１５（コード判定手段１５１、時刻情報取得手段１５２）を備えて構成されている。
また、電波修正時計１は、この時刻受信装置と、時刻修正手段１６と、計時手段１７、時刻表示手段２とを備えて構成されている。
【００３７】
［電波修正時計の受信動作］
次に、上記のような電波修正時計１における、標準電波の受信処理動作について、図４〜６のフローチャートに基づいて説明する。
【００３８】
電波修正時計１の制御手段１０は、定期的な受信時刻になった場合や、ボタン等の外部操作部材の操作によって強制受信操作が行われた場合に、受信手段５を作動し、アンテナ４を介して標準電波の受信を開始する（Ｓ１）。なお、本実施形態ではＤＣＦ７７を受信するように設定されているが、ボタン等の操作によって受信局が選択された場合には、同調回路などを用いて受信局を切り替える。
【００３９】
また、サンプリング手段１１は、受信手段５から出力される受信信号を、１２８Ｈｚの周波数で、つまり１秒を１２８Ｈｚでサンプリングする（Ｓ２）。
本実施形態では、図７に示すように、送信信号が標準時の秒信号に同期して第２レベル（Ｈｉレベル）から第１レベル（Ｌｏｗレベル）に変化している。また、この送信信号の信号レベル変化を振幅変調した標準電波を受信した受信手段５は、秒信号に同期して第２レベル（Ｈｉレベル）から第１レベル（Ｌｏｗレベル）に変化する信号を出力する。
この場合、サンプリング手段１１は、１秒間の受信信号を１２８Ｈｚでサンプリングしている。このため、第１レベル信号のパルス幅が０．１秒の場合、１２パルス分の幅となる。
【００４０】
次に、秒同期検出手段１２は、秒同期処理を実行する（Ｓ３）。ここで、秒同期処理とは、前述したように、受信信号間隔が、１秒±６２．５msecである回数をカウントする。
そして、秒同期検出手段１２は、前記１秒±６２．５msecであること（秒同期条件）が５回連続して検出された場合に、秒同期が完了したと判定する（Ｓ４）。
例えば、図７に示すように、受信手段５の出力信号（受信信号）が１秒毎にパルスが立ち下がる場合、そのパルスの立ち下がりを、サンプリング時の信号レベルの変化で検出し、その変化の間隔が１秒±６２．５msecの場合に秒同期条件に該当すると判断する。具体的には、サンプリング時に第２レベルから第１レベルに信号レベルが変化した時点から、次に第２レベルから第１レベルに信号レベルが変化した時点までのサンプリング数をサンプリングカウンター１４１でカウントし、そのカウント数が、１２０〜１３６個の範囲であれば、秒同期条件に該当すると判断する。
【００４１】
秒同期検出手段１２は、Ｓ４で秒同期が完了していないと判断した場合（Ｓ４：Ｎｏ）、受信開始から所定時間（具体的には３分）経過したかを判断する（Ｓ５）。
そして、Ｓ５でＮｏ、つまり３分経過していない場合には、秒同期検出手段１２は、Ｓ４の処理に戻り、秒同期が完了したかを判定する。
一方、Ｓ５でＹｅｓ、つまり秒同期が完了せずに、３分経過した場合には、標準電波を受信できていない場合や、受信していても電波強度が弱い場合等が考えられるため、制御手段１０は受信手段５をオフして、受信処理を終了する（Ｓ６）。
【００４２】
秒同期が完了してＳ４で「Ｙｅｓ」と判定された場合、信号レベル変化判定手段１３、カウント手段１４、デコード手段１５のコード判定手段１５１によって、コード判定処理（Ｓ７）が実行される。
コード判定処理Ｓ７の詳細を、図５，６のフローチャートに基づいて説明する。
【００４３】
コード判定処理Ｓ７が開始されると、制御手段１０は、Ａフラグが１であるかを確認する（Ｓ２１）。ここで、Ａフラグとは、１秒毎にカウント手段１４等を初期化するか否かを判断するためのフラグである。なお、コード判定処理Ｓ７の開始時には、Ａフラグは「０」に設定され、後述するＢフラグも「０」に設定されている。また、カウント手段１４に設けられた各カウンター１４１，１４２，１４３も初期化されてクリアされている。
【００４４】
従って、受信動作が開始されて最初にコード判定処理Ｓ７を実行する場合には、Ｓ２１ではＮｏと判定される。一方、後述するように、１秒間のコード判定が行われ、次の１秒のコードを判定するために再度コード判定処理Ｓ７が実行される場合には、前回のコード判定時にＡフラグは「１」に設定されるため、Ｓ２１ではＹｅｓと判定される。
そして、Ｓ２１でＹｅｓと判定された場合、制御手段１０は、カウント手段１４に設けられたサンプリングカウンター１４１、第１信号レベルカウンター１４２、信号レベル変化判定カウンター１４３をそれぞれクリアして初期化する（Ｓ２２）。
【００４５】
Ｓ２２の初期化後に、制御手段１０は、ＡフラグおよびＢフラグを「０」に初期化する（Ｓ２３）。
Ｂフラグは、信号レベルが第１レベルから第２レベルに変化したと判定された場合に「１」に設定されるフラグである。
【００４６】
次に、制御手段１０は、Ｂフラグが「１」であるかを判断する（Ｓ２４）。前述の通り、受信動作開始後の１回目のコード判定処理Ｓ７や、再度のコード判定処理Ｓ７が実行される場合は、Ｂフラグ＝０であるため、Ｓ２４では「Ｎｏ」と判断される。
【００４７】
制御手段１０は、Ｓ２４で「Ｎｏ」と判定された場合、第１信号レベルカウンター１４２のカウント値を＋１加算する（Ｓ２５）。
続いて、制御手段１０は、サンプリングした受信信号が、第２レベル（本実施形態ではＨｉレベル）になったかを確認する（Ｓ２６）。なお、Ｓ２６では、秒同期タイミング時に第１レベル（本実施形態ではＬｏｗレベル）に変化していることを前提に判定している。このため、第１レベルに変化することなく、第２レベルが出力されるコード「Ｍ」の場合は、第２レベルではあるが、Ｓ２６で「Ｎｏ」と判定される。
【００４８】
Ｓ２６で「Ｎｏ」と判定された場合、制御手段１０は、信号レベル変化判定カウンター１４３をクリアする（Ｓ２７）。すなわち、サンプリングした信号が第１レベルであった場合と、ビットのデータがコード「Ｍ」であって第２レベルのまま維持されている場合は、Ｓ２６で「Ｎｏ」と判定されるので、制御手段１０は、信号レベル変化判定カウンター１４３をクリアする。
一方、Ｓ２６で「Ｙｅｓ」と判定された場合、つまりサンプリングした受信信号が第２レベル（本実施形態ではＨｉレベル）の場合、制御手段１０は、信号レベル変化判定カウンター１４３のカウンター値（カウント値）を＋１加算する（Ｓ２８）。
【００４９】
そして、信号レベル変化判定手段１３は、信号レベル変化判定カウンター１４３のカウンター値が３以上であるかを判定する（Ｓ２９）。
Ｓ２９で「Ｙｅｓ」と判定された場合、信号レベル変化判定手段１３は、受信信号のレベルが第１レベルから第２レベルに変化したと判定し、Ｂフラグを「１」に設定する（Ｓ３０）。
一方、Ｓ２９で「Ｎｏ」と判定された場合、信号レベル変化判定手段１３は、Ｂフラグの設定を行わずに、処理を継続する。
【００５０】
ここで、Ｓ７のＳ２１以降の各処理は、後述するように、受信信号をサンプリングする毎に実行される。従って、前回のサンプリング時に、Ｓ２６で第２レベル（Ｙｅｓ）と判定されて、信号レベル変化判定カウンター１４３のカウンター値が＋１加算された場合でも、次のサンプリング時に、Ｓ２６で第１レベル（Ｎｏ）と判定されると、Ｓ２７で信号レベル変化判定カウンター１４３がクリアされることになる。
このため、Ｓ２９で「Ｙｅｓ」と判定されるには、秒同期タイミング時に一旦第１レベルに変化しており、かつ、Ｓ２６で第２レベルであることが３回連続して判定された場合に限定される。
そして、Ｓ３０でＢフラグが「１」に設定された後は、各サンプリング時にＳ２４で「Ｙｅｓ」と判定されるため、第１信号レベルカウンター１４２の加算処理（Ｓ２５）は実行されず、第１信号レベルカウンター１４２は停止した状態となる。
従って、Ｓ２６〜Ｓ３０の処理によって、信号レベルが第１レベルから第２レベルに変化したことを判定する信号レベル変化判定工程が実施されていることになる。なお、コード「Ｍ」が出力されている場合は、Ｓ２６で「Ｎｏ」と判定され、Ｂフラグは「０」に維持されるため、サンプリング毎に第１信号レベルカウンター１４２の加算処理が繰り返される。このため、コード「Ｍ」が出力されている場合は、第１信号レベルカウンター１４２のカウンター値も大きな値になり、通常、４２〜１２７（最大値）の範囲となる。  
【００５１】
Ｓ２６〜Ｓ３０の処理が行われると、図６に示すように、制御手段１０は、サンプリングカウンター１４１のカウント値により、秒同期時から１秒経過したかを判定する（Ｓ３１）。
Ｓ３１で「Ｎｏ」と判定されると、制御手段１０は、次のサンプリングタイミングになったかを判定する（Ｓ３２）。ここで、次のサンプリングタイミングになっていない場合には、そのタイミングになるまで、Ｓ３２の判定処理を繰り返す。
そして、Ｓ３２で「Ｙｅｓ」と判定されて、次のサンプリングタイミングになると、制御手段１０はＳ２１に戻って処理を継続する。従って、Ｓ２１〜Ｓ３２までの処理は、各サンプリング毎（１０００／１２８＝約７．８msec間隔）に繰り返し行われる。
【００５２】
Ｓ３１で「Ｙｅｓ」と判定されると、制御手段１０は、Ａフラグを「１」に設定する（Ｓ３３）。前述したように、秒同期時、つまり１秒毎に各カウンターやフラグを初期化するために、Ａフラグも「１」に設定する。
【００５３】
次に、デコード手段１５のコード判定手段１５１は、コード（ビット）判定処理を行う。具体的には、第１信号レベルカウンター１４２のカウンター値（カウント値）が「０〜２１」であるか（Ｓ３４でＹｅｓ）、２２〜４１であるか（Ｓ３５でＹｅｓ）、それ以外であるか（Ｓ３４，Ｓ３５でＮｏ）を確認する。
そして、Ｓ３４で「Ｙｅｓ」と判定された場合、コード判定手段１５１は、表１の通り、コードを「０」と判定する（Ｓ３６）。
また、Ｓ３４で「Ｎｏ」と判定され、Ｓ３５で「Ｙｅｓ」と判定された場合、コード判定手段１５１は、コードを「１」と判定する（Ｓ３７）。
さらに、Ｓ３５で「Ｎｏ」と判定された場合、コード判定手段１５１は、コードを「Ｍ」と判定する（Ｓ３８）。
従って、Ｓ２４，Ｓ２５，Ｓ３１，Ｓ３４〜Ｓ３８の処理によって、１秒間（各ビット）のコードデータを判定するコード判定工程が実施されていることになる。
【００５４】
以上により、コード判定処理Ｓ７が終了すると、図４に示すように、コード判定手段１５１は、コード判定処理Ｓ７で判定したコード値（０，１，Ｍのいずれか）を図示略の記憶手段に格納する（Ｓ８）。
次に、デコード手段１５の時刻情報取得手段１５２は、６０ビット分つまり１つのタイムコード分のコードを格納したかを確認する（Ｓ９）。Ｓ９で「Ｎｏ」と判定された場合、制御手段１０は、コード判定処理Ｓ７に戻って、次の１ビットのコード判定処理Ｓ７を行う。
【００５５】
一方、Ｓ９で「Ｙｅｓ」と判定された場合、時刻情報取得手段１５２は取得した６０ビットのタイムコードをデコードして時刻情報を取得し、その時刻情報を時刻修正手段１６に出力する。また、時刻修正手段１６は時刻データが一致するかを判定する（Ｓ１０）。
ここで、時刻データが一致したかの判定は、前述の２つの条件の一方に該当するかで判定している。
【００５６】
Ｓ１０で「Ｙｅｓ」と判定された場合には、受信処理を終了する（Ｓ６）。また、この場合は、正しい時刻情報を取得できたことになるため、時刻修正手段１６は取得した時刻情報を計時手段１７に出力し、計時手段１７はその時刻情報で内部時刻を修正する。このため、時刻表示手段２で表示される時刻も受信時刻に更新される。
【００５７】
一方、Ｓ１０で「Ｎｏ」と判定された場合、制御手段１０は、受信開始から７分経過しているかを確認する（Ｓ１１）。
そして、７分経過していない場合、制御手段１０は、Ｓ７の処理から繰り返す。一方、７分経過している場合、制御手段１０は、受信処理を終了する（Ｓ６）。
これは、受信開始から７分経過しても、正しい時刻情報を受信できない場合には、電波強度が弱かったり、電波を受信できない場合であると予測され、それ以上、受信処理を継続しても無駄に電力を消費するだけであるため、処理を終了するものである。
従って、Ｓ１１で「Ｙｅｓ」と判定されて受信を終了した場合は、時刻修正手段１６は受信時刻を計時手段１７に出力することはなく、計時手段１７も計時時刻の修正は行わない。
【００５８】
図７、８は、ＤＣＦ７７からパルス幅０．１秒（コード「０」）の信号を受信した際の受信信号の波形例を示すタイミングチャートであり、図９は、ＤＣＦ７７からパルス幅０．２秒（コード「１」）の信号を受信した際の受信信号の波形例を示すタイミングチャートである。また、図７は受信信号にノイズが無い場合であり、図８は第２レベルに変化した後（秒同期タイミングから０．１秒経過後）に、ノイズにより信号レベルが変化した例であり、図９は第１レベルである間（秒同期タイミングから０．２秒以内）に、ノイズにより信号レベルが変化した例である。
【００５９】
これらの図に示すように、秒同期検出手段１２は、送信信号、受信信号が第２レベル（Ｈｉレベル）から第１レベル（Ｌｏｗレベル）に変化した秒同期タイミングの直後のサンプリング時に、受信信号が第２レベルから第１レベルに変化したことを検出し、このタイミングが１秒±６２．５msec毎に繰り返されるか否かで秒同期が行われているかを確認する。
また、信号レベル変化判定手段１３は、受信信号が第１レベルから第２レベルに変化した後、３回連続してサンプリング時の検出レベルが第２レベルの場合に、信号レベルが変化したと判定する。従って、信号レベル変化判定手段１３で第１レベルであると判定している期間をＨｉレベル、第２レベルであると判定している期間をＬｏｗレベルとする信号レベル変化判定信号は、図７〜９に示すように、秒同期タイミング（１秒の開始時点であり、具体的には受信信号が第２レベルから第１レベルに変化した直後のサンプリング時）から、受信信号が第１レベルから第２レベルに変化した後の３回目のサンプリング時、つまり信号レベル変化判定カウンター１４３のカウンター値が３以上となるまで、Ｈｉレベル（第１レベル）と判定する。
【００６０】
また、第１信号レベルカウンター１４２は、前記信号レベル変化判定信号がＨｉレベル期間のサンプリング数をカウントする。
ここで、０．１秒のパルス幅の場合、その長さはサンプリング数で約１２個分であるため、秒同期タイミングから１３個目のサンプリング時には、受信信号が第１レベルから第２レベルに変化する。そして、その変化した時点から３回連続して第２レベルが検出されると、第１レベルカウントが終了するため、第１信号レベルカウンター１４２のカウンター値は「１５」となる。従って、Ｓ３６でコードは「０」と正しく判定される。
【００６１】
また、受信信号が第２レベルから第１レベルに変化した後、信号レベル変化判定カウンター１４３のカウンター値が３以上となれば、Ｂフラグが１となり（Ｓ３０）、Ｓ２４の判定処理によってその後は、第１信号レベルカウンター１４２のカウンター値が加算されることはない。
このため、図８に示すように、受信信号が第２レベルに変化した後、再度、ノイズの影響で第１レベルに変化しても、第１信号レベルカウンター１４２のカウンター値は変化しない。このため、第１信号レベルカウンター１４２のカウンター値が増加して、コードを「１」等と誤って判定することが無く、ノイズの影響でコードを誤判定することを防止できる。
【００６２】
さらに、受信信号が第１レベルである間に、第２レベルに変化しても、それが３回連続して継続しなければ、信号レベル変化判定カウンター１４３はクリアされ（Ｓ２７）、その間も第１信号レベルカウンター１４２のカウントは継続される（Ｓ２５）。
このため、図９に示すように、受信信号が第１レベル中に、ノイズの影響で第２レベルに一時的に変化しても、信号レベル変化判定手段１３は信号レベルが変化したとは判定せず、第１信号レベルカウンター１４２のカウンター値の加算も継続する。このため、第１信号レベルカウンター１４２のカウンター値は、実際に信号レベル変化判定手段１３で信号レベルが変化したと判定された時点まで、つまり図９でカウンター値が「２８」となるまで増加し、このため、コードを「１」と正しく判定することができ、ノイズの影響でコードを誤判定することを防止できる。
すなわち、本発明を適用せずに、図９において、第１レベルから第２レベルに変化した時点で信号レベルが変化したと判定した場合には、ノイズが入力された時点、つまり第１信号レベルカウンター１４２のカウンター値が「２１」の時点で信号レベルが変化したと判定されてしまい、コードを「０」と誤判定してしまう。
一方、本発明では、前述の通り、ノイズで一時的に信号レベルが変化しても、第１信号レベルカウンター１４２のカウンター値は「２８」となり、コードも「１」と正しく判定することができる。
【００６３】
このような本実施形態によれば、次の作用効果を奏することができる。
（１）信号レベル変化判定手段１３は、秒同期タイミング後に、受信信号が第１レベルから第２レベルに変化した時点から所定時間経過した場合、具体的にはサンプリング数で３個分、連続して第２レベルを検出した場合に、信号レベルが変化したと判定する。
このため、ノイズの影響で一時的に受信信号が第１レベルから第２レベルに変化しても、前記所定時間が経過する前に第１レベルに戻った場合には、信号レベルが変化したと判定しない。また、信号レベル変化判定手段１３で第１レベルから第２レベルに変化したと判定されると、Ｂフラグが「１」となって第１信号レベルカウンター１４２のカウントが停止するため、その後にノイズにより信号レベルが変化しても信号レベル変化の判定に影響しない。
従って、受信信号における第１レベルから第２レベルへの変化を、ノイズの影響を受けずに正確に検出することができる。このため、コード判定手段１５１は、第１レベルの信号幅をサンプリング数でカウントすることで、コードを正しく判定でき、正しい時刻情報を取得できる。
特に、各コード毎のパルス幅の差が小さく、ノイズの影響を受けやすいＤＣＦ７７を受信した場合でも、ノイズの影響を軽減でき、正しい時刻情報を取得できる。
【００６４】
（２）サンプリング手段１１や、カウント手段１４のサンプリングカウンター１４１、第１信号レベルカウンター１４２、信号レベル変化判定カウンター１４３を設け、各時間の長さをサンプリング数のカウントで計測しているので、時間測定を容易に行うことができる。
【００６５】
（３）Ｓ５，Ｓ７で受信停止判断を行っているので、受信し難い環境にある場合に、早期に受信処理を終了でき、無駄な受信処理を継続することを防止できる。
【００６６】
なお、本発明は前記各実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲での変形、改良などは、本発明に含まれるものである。
例えば、前記実施形態では、ドイツの標準電波ＤＣＦ７７を受信する場合で説明したが、他の国の標準電波を受信する場合も同様に処理することができる。例えば、日本の標準電波ＪＪＹでは、「１」を表すパルス幅は０．５秒とされ、「０」を表すパルス幅は０．８秒とされ、マーカー「Ｍ」およびポジションマーカー「Ｐ０〜Ｐ５」のパルス幅は０．２秒とされているので、これらのパルス幅の条件に基づいて、表１に示す各コードの判定条件を設定することで対応できる。
同様に、他の国の標準電波においても、それぞれのコードの判定条件を考慮して設定すればよい。
【００６７】
また、前記実施形態では、サンプリング手段１１を用いて、各時間を計測していたが、タイマーなどを用いて時間を計測しても良い。
【００６８】
さらに、図１に示す制御手段１０の各回路や手段は、各種論理素子などのハードウェアで構成されたものに限らず、ＣＰＵ（中央処理装置）、メモリー（記憶装置）などを備えたコンピューターを電波修正時計１内に設け、このコンピューターに所定のプログラムやデータ（各記憶部に記憶されたデータ）を組み込んで各回路や手段を実現させるように構成したものでもよい。
例えば、電波修正時計１内にＣＰＵやメモリー（ＲＯＭ，ＲＡＭ等）を配置してコンピューターとして機能できるように構成し、このメモリーに所定の制御プログラムやデータをインターネットなどの通信手段や、ＣＤ−ＲＯＭ、メモリカードなどの記録媒体を介してインストールし、このインストールされたプログラムでＣＰＵなどを動作させてもよい。
【００６９】
なお、電波修正時計１に所定のプログラムなどをインストールするには、その電波修正時計１にメモリカードやＣＤ−ＲＯＭなどを直接差し込んで実施したり、これらの記憶媒体を読み取る機器を外付けで電波修正時計１に接続したりしてもよい。さらには、ＬＡＮケーブル、電話線などを電波修正時計１に接続して通信によってプログラムなどを供給しインストールしてもよく、アンテナを備えていることから無線によってプログラムを供給してインストールするなどしてもよい。
【００７０】
その他、本発明の実施の際の具体的な構造および手順は、本発明の目的を達成できる範囲で他の構造などに適宜変更できる。
【符号の説明】
【００７１】
１…電波修正時計、２…時刻表示部材、４…アンテナ、５…受信手段、６…発振回路、７…分周回路、１０…制御手段、１１…サンプリング手段、１２…秒同期検出手段、１３…信号レベル変化判定手段、１４…カウント手段、１５…デコード手段、１６…時刻修正手段、１７…計時手段、１４１…サンプリングカウンター、１４２…第１信号レベルカウンター、１４３…信号レベル変化判定カウンター、１５１…コード判定手段、１５２…時刻情報取得手段。
【図１】
2011214871.tif 000004
【図２】
2011214871.tif 000005
【図３】
2011214871.tif 000006
【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2011214871.tif 000010
【図８】
2011214871.tif 000011
【図９】
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