(57)【要約】   【課題】  より短時間で、かつ、確実に、標準時刻電波に基づく現在時刻を取得する。  【解決手段】  予測波形データパターン生成部２３は、入力波形データパターンと同一の時間長を有し、それぞれが、ベースタイムＢＴに基づく符号の列を表し、かつ、その先頭位置が、ベースタイムＢＴおよびその前後所定の秒数だけずらされた時刻となるような複数の予測波形データパターンを生成する。エラー検出部２５は、入力波形データパターンのサンプル値と、予測波形データパターンのサンプル値との一致・不一致を判断し、不一致を示すエラー数を計数し、一致判定部２６は、最小値のエラー数を示す予測波形データパターンの先頭位置に基づいて、ベースタイムＢＴの誤差を算出する。ＣＰＵ１１は、前回の処理時刻と今回の処理時刻との時間差および計時精度に基づいて、予測波形データパターンの数を決定する。【選択図】  図３
2011226848.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
受信された時刻情報を表すタイムコードを含む標準時刻電波において検出された秒先頭位置から、前記標準電波の信号を、所定のサンプリング周期でサンプリングして、各サンプル点のサンプル値が、ローレベルを示す第１の値およびハイレベルを示す第２の値の何れかをとり、かつ、１以上の単位時間長を有する入力波形データパターンを生成する入力波形データパターン生成手段と、
各サンプル点のサンプル値が、前記第１の値および前記第２の値の何れかをとり、前記入力波形データパターンと同一の時間長を有し、それぞれが、内部計時手段により計時されたベースタイムに基づく符号の列を表し、かつ、その先頭位置が、前記ベースタイムおよび当該ベースタイム前後所定の秒数だけずらされた時刻となるような複数の予測波形データパターンを生成する予測波形データパターン生成手段と、
前記入力波形データパターンのサンプル値と、前記予測波形データパターンのサンプル値との一致・不一致を判断し、不一致を示すエラー数を計数し、前記複数の予測波形データパターンのそれぞれについてのエラー数を取得するエラー検出手段と、
最小値のエラー数を示す予測波形データパターンの先頭位置に基づいて、前記ベースタイムを修正する現在時刻修正手段と、
前記現在時刻修正手段により前記ベースタイムが修正された時刻と前記現在のベースタイムとの時間差、および、予め定められた計時精度に基づいて、前記所定の秒数を決定し、生成すべき予測波形データパターンの数を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２】
前記入力波形データパターン生成手段により生成される入力波形データパターンは、符号ごとに１つのサンプル値を有し、前記入力波形データパターン生成手段は、当該サンプル値の取得において、符号ごとに、複数の時間的に異なる位置のデータ値を取得し、当該複数のデータ値に基づいて、当該符号についてのサンプル値を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】
前記現在時刻修正手段が、前記エラー数の最小値が、サンプル数に対応して予め定められた許容最大エラー数より小さいときに、当該最小値のエラー数を示す予測波形データパターンの先頭位置に基づいて、前記ベースタイムを修正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】
前記現在時刻修正手段が、前記エラー数の最小値と、２番目に小さい値とを考慮して、前記最小値が、前記２番目に小さい値より、所定以上離間しているときに、当該最小値のエラー数を示す予測波形データパターンの先頭位置に基づいて、前記ベースタイムを修正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５】
前記制御手段は、受信された標準時刻電波の受信強度が小さくなるのにしたがって、サンプル値の個数が増大するように決定し、
前記入力波形データパターン生成手段は、決定されたサンプル値の個数にしたがって、入力波形データパターンを生成することを特徴とする請求項１ないし４の何れか一項に記載の時刻情報取得装置。
【請求項６】
前記制御手段は、前記時間差および計時精度に基づき、想定される最大誤差を算出し、
前記予測波形データパターン生成手段は、前記先頭位置が、前記最大誤差の範囲内となるような複数の予測波形データパターンを生成することを特徴とする請求項１ないし５の何れか一項に記載の時刻情報取得装置。
【請求項７】
請求項１ないし６の何れか一項に記載の時刻情報取得装置と、
内部クロックにより現在時刻を計時する前記内部計時手段と、
前記内部計時手段により計時された、或いは、前記現在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二値化して、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秒毎に到来する符号の立ち上がりを検出することである。また、分同期とは、分の先頭位置を特定することである。ＪＪＹの規定にしたがったデータでは、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実現できる。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）で二値化して得られたＴＣＯデータが取得され、１秒毎（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。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００５−２４９６３２号公報
【特許文献２】特開２００９−２１６５４４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
特許文献１に開示された技術においては、二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。
【００１０】
また、特許文献２には、１フレーム（６０秒）分の入力波形データを生成するとともに、同様のデータ長を有し、内部時計に基づく時刻（ベースタイム）にしたがった現在時刻に対応する予測波形データを生成して、入力波形データのサンプル値と予測波形データの対応するサンプル値を比較して、そのエラー数を検出する技術が開示されている。特許文献２の技術においては、予測波形データを１ビットシフトし（データ末尾のサンプル値は先頭のサンプル値となる）、入力波形データのサンプル値と、シフトされた予測波形データの新たに対応するサンプル値との比較を繰り返す。６０回だけ処理を繰り返して、予測波形データのそれぞれについてのエラー数から、最もエラー数の少ない予測波形データを見出して、見出された予測波形データのシフト数に基づき、ベースタイムの誤差を取得する。
【００１１】
特許文献２の技術では、６０秒分の入力波形データが必要である。また、シフトによって６０種類の予測波形データの生成および入力波形データのサンプル値と予測波形データのサンプル値との比較が必要である。したがって、入力波形データの取得およびサンプル値の比較に処理時間を要するという問題点があった。また、電波の受信状況は一定とは限られないため、入力波形データを取得するために標準時刻電波の受信時間を短くすることが望ましい。
【００１２】
本発明は、より短時間で、かつ、確実に、標準時刻電波に基づく現在時刻を取得可能な時刻情報取得装置および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】
【００１３】
本発明の目的は、受信された時刻情報を表すタイムコードを含む標準時刻電波において検出された秒先頭位置から、前記標準電波の信号を、所定のサンプリング周期でサンプリングして、各サンプル点のサンプル値が、ローレベルを示す第１の値およびハイレベルを示す第２の値の何れかをとり、かつ、１以上の単位時間長を有する入力波形データパターンを生成する入力波形データパターン生成手段と、
各サンプル点のサンプル値が、前記第１の値および前記第２の値の何れかをとり、前記入力波形データパターンと同一の時間長を有し、それぞれが、内部計時手段により計時されたベースタイムに基づく符号の列を表し、かつ、その先頭位置が、前記ベースタイムおよび当該ベースタイム前後所定の秒数だけずらされた時刻となるような複数の予測波形データパターンを生成する予測波形データパターン生成手段と、
前記入力波形データパターンのサンプル値と、前記予測波形データパターンのサンプル値との一致・不一致を判断し、不一致を示すエラー数を計数し、前記複数の予測波形データパターンのそれぞれについてのエラー数を取得するエラー検出手段と、
最小値のエラー数を示す予測波形データパターンの先頭位置に基づいて、前記ベースタイムを修正する現在時刻修正手段と、
前記現在時刻修正手段により前記ベースタイムが修正された時刻と前記ベースタイムとの時間差、および、予め定められた計時精度に基づいて、前記所定の秒数を決定し、生成すべき予測波形データパターンの数を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。
【００１４】
好ましい実施態様においては、前記入力波形データパターン生成手段により生成される入力波形データパターンは、符号ごとに１つのサンプル値を有し、前記入力波形データパターン生成手段は、当該サンプル値の取得において、符号ごとに、複数の時間的に異なる位置のデータ値を取得し、当該複数のデータ値に基づいて、当該符号についてのサンプル値を決定する。
【００１５】
別の好ましい実施態様においては、前記現在時刻修正手段が、前記エラー数の最小値が、サンプル数に対応して予め定められた許容最大エラー数より小さいときに、当該最小値のエラー数を示す予測波形データパターンの先頭位置に基づいて、前記ベースタイムを修正する。
【００１６】
また、別の好ましい実施態様においては、  前記現在時刻修正手段が、前記エラー数の最小値と、２番目に小さい値とを考慮して、前記最小値が、前記２番目に小さい値より、所定以上離間しているときに、当該最小値のエラー数を示す予測波形データパターンの先頭位置に基づいて、前記ベースタイムを修正する。
【００１７】
さらに別の好ましい実施態様においては、前記制御手段は、受信された標準時刻電波の受信強度が小さくなるのにしたがって、サンプル値の個数が増大するように決定し、
前記入力波形データパターン生成手段は、決定されたサンプル値の個数にしたがって、入力波形データパターンを生成する。
【００１８】
また、好ましい実施態様においては、前記制御手段は、前記時間差および計時精度に基づき、想定される最大誤差を算出し、
前記予測波形データパターン生成手段は、前記先頭位置が、前記最大誤差の範囲内となるような複数の予測波形データパターンを生成する。
【００１９】
また、本発明の目的は、上記時刻情報取得装置と、
内部クロックにより現在時刻を計時する前記内部計時手段と、
前記内部計時手段により計時された、或いは、前記現在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、より短時間で、かつ、確実に、標準時刻電波に基づく現在時刻を取得可能な時刻情報取得装置および電波時計を提供することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】図１は、本発明の第１の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１６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１８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１０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、本実施の形態にかかるステップ４０５をより詳細に示すフローチャートである。
【図６】図６は、本実施の形態にかかる入力波形データ、入力波形データパターンおよび複数の予測波形データパターンを説明するための図である。
【図７】図７は、ＪＪＹの規格にしたがった標準時刻電波信号の例を示す図である。
【図８】図８は、ＪＪＹの規格にしたがった標準時刻電波信号を構成する符号のそれぞれをより詳細に示す図である。
【図９】図９は、本実施の形態にかかる許容最大ＢＥＲテーブルの例を示す図である。
【図１０】図１０は、第２の実施の形態にかかる信号比較回路１８の構成を示すブロックダイヤグラムである。
【図１１】図１１は、ＪＪＹの符号、および、本実施の形態における１秒分の入力波形データのデータ構成例を示す図である。
【図１２】図１２は、第２の実施の形態にかかるステップ４０５をより詳細に示すフローチャートである。
【図１３】図１３は、第２の実施の形態にかかる入力波形データ、入力波形データパターンおよび複数の予測波形データパターンを説明するための図である。
【図１４】図１４は、第２の実施の形態にかかるエラー数の有効値を説明するための図である。
【図１５】図１５は、予測波形データパターンごとのエラー数のグラフの例である。
【図１６】図１６（ａ）、（ｂ）は、それぞれ、予測波形データパターンとエラー数との対応を示す他のグラフである。
【図１７】図１７は、本発明の他の実施の形態にかかる信頼性判定テーブルの例を示す図である。
【図１８】図１８は、他の実施の形態にかかる一致判定の例を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
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情報取得装置を設けている。
【００２３】
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。
【００２４】
図１は、本発明の第１の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。
【００２５】
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により得られる時刻であるベースタイムＢＴを修正する処理や、内部計時回路１７によって得られたベースタイムを表示部１３に転送する処理などを実行する。
【００２６】
本実施の形態においては、後述するように、内部計時回路１７によって得られる時刻であるベースタイムＢＴを用いて、処理開始時刻Ｎｏｗを特定し、処理開始時刻Ｎｏｗの前後所定の時刻を開始時刻とする、１以上の単位時間長の予測波形データパターンを複数生成し、複数の予測波形データパターンと、受信波形から生成した入力波形データパターンとをそれぞれ比較する。
【００２７】
上記比較の結果、受信信号に含まれる符号が特定され、ベースタイムＢＴと受信信号に基づく時刻との誤差が算出され、内部計時回路１７におけるベースタイムＢＴを修正することができる。
【００２８】
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ベースタイムに基づく時刻を表示する。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、秒パルス位置の検出処理、本実施の形態における予測波形データパターンおよび入力波形データパターンとの比較処理、分先頭位置の検出処理、並びに、符号のデコード処理等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。
【００２９】
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ベースタイムに基づく時刻を計時し、時刻のデータをＣＰＵ１１に出力する。
【００３０】
図２は、本実施の形態にかかる受信回路１６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。
【００３１】
図３は、本実施の形態にかかる信号比較回路１８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、入力波形データ生成部２１、受信波形データバッファ２２、予測波形データパターン生成部２３、波形切り出し部２４、エラー検出部２５、一致判定部２６および秒同期実行部２７を有する。
【００３２】
入力波形データ生成部２１は、受信回路１６から出力された信号を、所定のサンプリング間隔で、その値が複数の値（「１」または「０」）のうちの何れかをとるようなディジタルデータに変換する。第１の実施の形態においては、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。受信波形データバッファ２２は、入力波形データ生成部２１において生成されたデータを順次記憶する。受信波形データバッファ２２は、複数の単位時間長（１単位時間：１秒）のデータ（たとえば、２０秒のデータ）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。
【００３３】
さらに、入力波形データ生成部２１は、秒同期実行部２７による秒同期により秒の先頭位置が確定した後に、秒先頭位置から秒毎、つまり、符号毎に入力波形データのサンプル値Ｄ（ｎ）を生成する。この場合、たとえば、上記所定のサンプリング間隔で取得された値のうち、所定の時間帯（５００ｍｓ〜８００ｍｓ）に対応するデータを得て、データ値「１」、「０」の何れが多く存在するかを判断することにより、秒毎の入力波形データのサンプル値Ｄ（ｎ）を得ることができる。
【００３４】
なお、第１の実施の形態において、入力波形データ生成部２１により生成された、１つの符号に対応するデータを入力波形データ、その値をサンプル値と称する。また、複数秒にわたって取得された複数の符号のデータを、入力波形データパターンと称する。以下に述べる予測波形データパターン生成部２３においても、１つの符号に対応するデータを予測波形データ、複数の符号のデータを、予測波形データパターンと称する。
【００３５】
予測波形データパターン生成部２３は、入力波形データパターンと比較すべき複数の予測波形データパターンを生成する。複数の予測波形データパターンについては後に詳述する。波形切り出し部２４は、予測波形データパターンの時間長と同じ時間長の入力波形データパターンを、受信波形データバッファ２２から取り出す。
【００３６】
秒同期実行部２７は、たとえば、周知の従来の手法によって、入力波形データ生成部２１にて生成された入力波形データにおいて、その秒先頭位置を検出する。たとえば、ＪＪＹにしたがった標準時刻電波においては、図８に示すように全ての符号において、秒の先頭位置で立ち上がる。したがって、この信号の立ち上がりを検出することで秒の先頭位置を検出することが可能である。
【００３７】
エラー検出部２５は、複数の予測波形データパターンのそれぞれと、入力波形データパターンとの値の不一致を示すエラー数を算出する。上述したように入力波形データパターンは、秒毎の入力波形データのサンプル値Ｄ（ｎ）を有する。また、予測波形データパターンも、同様に、秒毎の予測波形データのサンプル値Ｐ（ｎ）を有する。したがって、入力波形データのサンプル値と、対応する予測波形データのサンプル値とを比較して、不一致の場合にエラー数が「１」だけカウントアップされるように構成すれば、エラー数の算出が可能となる。
【００３８】
また、一致判定部２６は、複数の予測波形データパターンごとのエラー数に基づくビットエラーレート（ＢＥＲ）を算出して、算出されたＢＥＲに基づき、入力波形データパターンと一致する予測波形データパターンを特定する。
【００３９】
図４は、本実施の形態にかかる電波時計１０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」とも称する。）は、秒パルス位置を検出する（ステップ４０１）。秒パルス位置の検出の処理は、秒同期とも称される。
【００４０】
秒同期は、信号比較回路１８の秒同期実行部２７により、たとえば、周知の従来の手法によって実現される。秒同期により、入力波形データにおける秒先頭位置が特定され、入力波形データの先頭と、特定された秒先頭位置との時間差Δｔが得られる。
【００４１】
図７は、ＪＪＹの規格にしたがった標準時刻電波信号の例を示す図である。図７に示すように、ＪＪＹの規格にしたがった標準時刻電波信号は、ＪＪＹの符号が、決められた順序で送信される。ＪＪＹの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秒毎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秒毎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。また、秒同期は、上記６０個の符号の何れかの先頭位置を見出すことである。
【００４２】
図８は、ＪＪＹにしたがった標準時刻電波信号を構成する符号のそれぞれをより詳細に示す図である。図８に示すように、ＪＪＹにおいては、１秒の単位時間長の「Ｐ」、「１」および「０」を示す符号が含まれる。符号「０」では、先頭の８００ｍｓの区間でハイレベル（値「１」）となり、残りの２００ｍｓの区間でローレベル（値「０」）となる。符号「１」では、最初の５００ｍｓの区間でハイレベル（値「１」）となり、残りの５００ｍｓの区間でローレベル（値「０」）となる。また、符号「Ｐ」では、最初の２００ｍｓの区間でハイレベル（値「１」）となり、残りの８００ｍｓの区間でローレベル（値「０」）となる。
【００４３】
図６は、本実施の形態にかかる入力波形データ、入力波形データパターンおよび複数の予測波形データパターンを説明するための図である。図６において、内部計時回路１７により計時された時刻であるベースタイムＢＴに基づく処理開始時刻Ｎｏｗがデータ先頭となる入力波形データ６００を考える。秒同期実行部２７が秒同期を行なうことにより、秒先頭位置がベースタイムＢＴに基づく処理開始時刻ＮｏｗよりΔｔだけ時間軸上で後方であったことを示している。以下、入力波形データにおいて、Ｎｏｗ＋Δｔ、および、Ｎｏｗ＋Δｔから秒単位で離間した位置を基準としてデータの切り出しが行なわれる。以下、時刻Ｎｏｗ＋Δｔを符号先頭時刻と称する。ベースタイムＢＴは、本実施の形態にかかる電子時計１０の内部計時回路１７により計時される時刻をいう。また、処理開始時刻Ｎｏｗは、ベースタイムＢＴにしたがった標準時刻電波の受信が開始された時刻である。
【００４４】
秒同期（ステップ４０１）が終了すると、ＣＰＵ１１等は、先の処理において取得し、ＲＡＭ１５の所定の領域に格納されている最終修正時刻Ｔｌａｓｔが存在するかを判断する（ステップ４０２）。なお、Ｔｌａｓｔは、電子時計１０の全体がリセットされたとき、或いは、ユーザが入力部１２を操作して、内部計時回路１７の時刻を変更したときにリセットされる。したがって、このような場合に、ステップ４０２でＮｏと判断される。
【００４５】
ステップ４０２でＹｅｓと判断された場合には、ＣＰＵ１１等は、電子時計１０における内部時計精度Ｐｒから、想定される誤差である想定最大誤差ΔＳを算出する（ステップ４０３）。ΔＳは以下の式に基づいて算出される。
【００４６】
ΔＳ＝Ｐｒ×（ＢＴ−Ｔｌａｓｔ）
（ＢＴ−Ｔｌａｓｔ）は、前回の処理で時刻が修正されたときから、内部計時回路１７により計時された時刻ＢＴまでの期間、すなわち、時刻修正が行なわれていない期間を示す。Ｐｒが、月差±１５秒に対応する値（たとえば１５秒）である場合に、（ＢＴ−Ｔｌａｓｔ）が３０日であれば、ΔＳは、１５秒となる。
【００４７】
次いで、想定最大誤差ΔＳが、閾値Ｓｔｈより大きいかを判断する（ステップ４０４）。本実施の形態では、電子時計１０が月差±１５秒であり、時刻修正が行なわれていない期間が３０日以内（つまりＳｔｈが３０日に相当する）であれば、本実施の形態にかかる複数の予測波形データパターンを用いた時刻取得処理が実行される（ステップ４０５）。ΔＳを秒数とすると、２ΔＳ＋１個の複数の予測波形データパターンが生成される。
【００４８】
図５は、本実施の形態にかかるステップ４０５をより詳細に示すフローチャートである。図５に示すように、信号比較回路１８の波形切り出し部２４は、受信波形データバッファ２２から入力波形データを読み出して、秒同期に基づく秒先頭位置Ｎｏｗ＋Δｔから、所定秒数の時間長を有する入力波形データパターンＤＰを生成する。図６に示す例では、入力波形データのサンプル値Ｄ（０）〜Ｄ（４）の５秒分の入力波形データパターンＤＰが示されている（符号６０２参照）。実際には、サンプル値Ｄ（ｎ）（ｎ＝０〜Ｎ−１）の個数は、受信回路１６において受信される標準時刻電波の受信強度などにより決定される。たとえば、ＣＰＵ１１は、Ｎ−１＝２０程度を最小値として、標準時刻電波の受信強度が小さくなるのにしたがって、サンプル値の個数が増大するように、サンプル値の個数を決定すれば良い。
【００４９】
図６において、サンプル値Ｄ（０）〜Ｄ（４）は、それぞれ、時刻Ｎｏｗ＋Δｔ、Ｎｏｗ＋Δｔ＋１、Ｎｏｗ＋Δｔ＋２、Ｎｏｗ＋Δｔ＋３、Ｎｏｗ＋Δｔ＋４から開始され、また、それぞれが１つの符号を示す値（「０」または「１」）を含む。
【００５０】
次いで、予測波形データパターン生成部２３は、ベースタイムに基づく上記処理開始時刻Ｎｏｗを中心にして、前後にΔＳの範囲で開始時刻がずれた複数の予測波形データパターンを生成する（ステップ５０２）。すなわち、予測波形データパターン生成部２３は、Ｎｏｗ±ΔＳをそれぞれパターンの先頭とする、入力波形データパターンと同一の時間長を有する複数の予測波形データパターンを生成する。図６に示す例では、ΔＳ＝２（秒）であり、ΔＳ＝−２〜２の、５つの予測波形データパターンが生成されている。
【００５１】
第１の予測波形データパターンＰＰ（０）〜第５の予測波形データパターンＰＰ（４）（符号６１０〜６１４参照）は、それぞれ、Ｎｏｗ−２、Ｎｏｗ−１、Ｎｏｗ、Ｎｏｗ＋１、Ｎｏｗ＋２をパターンの開始時刻としている。たとえば、第１の予測波形データパターンＰＰ（０）は、時刻Ｎｏｗ−２における符号に対応するサンプル値Ｐ（−２）、時刻Ｎｏｗ−１における符号に対応するサンプル値Ｐ（−１）、時刻Ｎｏｗにおける符号に対応するサンプル値Ｐ（０）、時刻Ｎｏｗ＋１における符号に対応するサンプル値Ｐ（１）および時刻Ｎｏｗ＋２における符号に対応するサンプル値Ｐ（２）から構成される。
【００５２】
次いで、エラー検出部２５は、入力波形データパターンＤＰと、複数の予測波形データパターンのそれぞれと、対応する符号のサンプル値を比較して、サンプル値の不一致に相当するエラー数を算出する（ステップ５０３）。図６の例においては、入力波形データパターンＤＰと、予測波形データパターンＰＰ（０）〜ＰＰ（４）のそれぞれとが比較される。
【００５３】
たとえば、入力波形データパターンＤＰと、第１の予測波形データパターンＰＰ（０）との比較を考える。この場合には、対応するサンプル値、つまり、Ｄ（０）とＰ（−２）、Ｄ（１）とＰ（−１）、Ｄ（２）とＰ（０）、Ｄ（３）とＰ（１）、Ｄ（４）とＰ（２）がそれぞれ比較される。また、入力波形データパターンＤＰと、第２の予測波形データパターンＰＰ（１）との比較を考えると、Ｄ（０）とＰ（−１）、Ｄ（１）とＰ（０）、Ｄ（２）とＰ（１）、Ｄ（３）とＰ（２）、Ｄ（４）とＰ（３）がそれぞれ比較される。
【００５４】
対応する符号データの比較の結果、双方が一致すればエラー数は「０」となる。双方が不一致の場合には、エラー数は「１」となる。エラー検出部２５は、全ての対応する符号データにおけるエラー数の総計を算出する。
【００５５】
次いで、一致判定部２６は、上記複数の予測波形データパターンのそれぞれについて算出されたエラー数（エラー数の総計）に基づき、複数の予測波形データパターンのそれぞれに対応するビットエラーレート（ＢＥＲ）を算出する（ステップ５０４）。たとえば、ビットエラーレート（ＢＥＲ）は、（エラー数の総計）／（入力波形データパターンのサンプル数Ｉ）を演算することにより求めることができる。一致判定部２６は、ビットエラーレートＢＥＲのうちの最小ビットエラーレート（最小ＢＥＲ）を見出す（ステップ５０５）。その後、一致判定部２６は、入力波形データパターンのサンプル数Ｉにより決定される許容最大ビットエラーレートＢＥＲｍａｘ（Ｉ）を取得し（ステップ５０６）、最小ＢＥＲが、許容最大ビットエラーレートＢＥＲｍａｘ（Ｉ）より小さいかを判断する（ステップ５０７）。
【００５６】
以下、ビットエラーレートについて説明する。許容最大ビットエラーレートＢＥＲｍａｘ（Ｉ）は、受信するデータの数（入力波形データパターンのサンプル数）が大きくなる（つまり、データ長が大きくなる）のにしたがって大きくなる。つまり、データ長が大きくなるのにしたがって、エラーレートが大きくなっても、データの一致の信頼性は高くなる。
【００５７】
入力波形データパターンと予測波形データパターンの一致判定において、誤った一致判定を行なわないようにするには、偶然データが一致してしまう確率（エラーレート）を限りなく「０」に近づける必要がある。
【００５８】
電波時計１０が、１日に２４回標準時刻電波を受信し、それを１００年繰り返しても１回しか間違わないとすると、誤一致の確率を、１／１０＾６程度＝１／（２４×３６５×１００）に設定すれば良い。以下、誤一致の確率について、余裕をみて１／１０＾８を目標値と考える。
【００５９】
Ｎビット（Ｎサンプル）の入力波形データパターン（サンプル値：「０」または「１」）が、偶然に予測波形データパターンと一致する確率は、「０」と「１」との出現確率が等しい場合には、以下のとおりとなる。
Ｐ０＝Ｐ１＝０．５  （Ｐ０：「０」が出現する確率、Ｐ１：「１」が出現する確率）
誤一致する確率を、Ｐ０＾Ｎ＜１／１０＾８とすると、Ｎ≧２７となる。これは、２７ビットのデータを受信して、Ｎビットの全てが予測波形データパターンと一致したとき信頼性を得られることになる。仮にビット数Ｎがこれより小さい場合には信頼性は得られないことを意味する。
【００６０】
実際には、「０」と「１」との出現確率は等しくない場合がある。すなわち、Ｐ０＞Ｐ１というように、出現確率は偏ってしまう。このような場合、上記と同様の計算をすると
Ｐ０＞Ｐ１となる。常識的に、最も出現確率が大きい数値は全Ｎビット「０」であり、誤一致する確率として最大である。また、その出現確率は、Ｐ０＾Ｎとなる。
【００６１】
符号出現確率の偏りを、Ｐ０＝０．５５、Ｐ１＝０．４５と考えて、Ｐ０＾Ｎ＜１／１０＾８を解くと、Ｎ≧３１となる。すなわち、Ｐ０＝Ｐ１の例（Ｎ＝２７）と比較して、４ビット余分に受信しなければ信頼性が得られないことを意味する。
【００６２】
Ｎビットの全てが一致する場合について説明した。しかしながら、弱電界時には、ノイズの影響で全てのビットが一致することは珍しい。このような一致しないビットが若干ある不完全一致でも、その出現頻度が１／１０〜８以下となる解が１つであれば、それを一致と判定することが出来る。
【００６３】
入力波形データパターンがＮビット（Ｎサンプル）で、予測波形データパターンと一致しないサンプル数（エラービット数）をｅとすると、データの０／１の符号の列中で、入力波形データバターンと予測波形データパターンとが完全一致するものは１通り、不一致がｅ個存在する場合がＣＯＭＢＩＮ（Ｎ，ｅ）通り存在する。なお、ＣＯＭＢＩＮ（Ｎ，ｅ）は、Ｎ個からｅ個選ぶ組み合わせの数である。
【００６４】
Ｎがｅに対して十分大きい（つまり、ｅ＜＜Ｎ）とすれば、その不完全一致の個々の出現確率は、完全一致の出現確率にほぼ等しいとみなすことが出来る。Ｐ０＞Ｐ１の下で、全ての不完全一致のうち最も大きい出現確率は、Ｐ０＾Ｎ・ＣＯＭＢＩＮ（Ｎ，ｅ）となる。この値が、１／１０＾８以下であれば、不完全一致でも一致とみなすことができる。これは以下の式で表せる。
Ｐ０＾Ｎ・ＣＯＭＢＩＮ（Ｎ，ｅ）＜１／１０＾８
この式をｅ＝１の場合をＮについて解くと
Ｎ≧４０となる。
【００６５】
同様に、ｅ＝１０、２１、３１、４２について演算すると以下のような結果が得られる。
ｅ＝１０    Ｎ≧８０    ＢＥＲ＝０．１２５
ｅ＝２１    Ｎ≧１２０  ＢＥＲ＝０．１７５
ｅ＝３１    Ｎ≧１６０  ＢＥＲ＝０．１９４
ｅ＝４２    Ｎ≧２００  ＢＥＲ＝０．２１
このように受信ビット数Ｎに応じて、信頼性を確保するために必要な許容エラービット数ｅは変化することがわかる。
【００６６】
一般に、Ｎが大きくなるに従って、ｅは大きくなるので、この特性を利用すれば、ＢＥＲが悪くて時刻修正が出来ない場合でも、受信時間を長くし、ビット数（サンプル値の数）Ｎを大きくすれば、時刻修正が出来る可能性が高い。
【００６７】
本実施の形態では、入力波形データのサンプル数の範囲ごとに、たとえば、図９に示すような許容最大ＢＥＲテーブルを備える。一致判定部２６は、入力波形データパターンのサンプル数Ｉに応じて、対応するＢＥＲｍａｘ（Ｉ）を取得することができる（ステップ５０６）。
【００６８】
一致判定部２６は、ステップ５０５で取得した最小ＢＥＲと、ステップ５０６で取得したＢＥＲｍａｘ（Ｉ）とを比較して、最小ＢＥＲ＜ＢＥＲｍａｘ（Ｉ）であるかを判断する（ステップ５０７）。ステップ５０７でＹｅｓと判断された場合には、一致判定部２６は、修正情報として修正成功を示す情報、および、最小ＢＥＲを示した予測波形データパターンの情報（ＢＴとのずれを示す情報）をＣＰＵ１１に出力する（ステップ５０８）。
【００６９】
ベースタイムＢＴとのずれ時間ΔＴは以下のように表される。
【００７０】
ΔＴ＝ＢＴ＋ｓ−（ＢＴ＋Δｔ）＝ｓ−Δｔ
ここに、ｓは、予測波形データパターンの先頭の符号データにおけるベースタイムＢＴとのずれの時間である。
【００７１】
ステップ５０７でＮｏと判断された場合には、一致判定部２６は、修正情報として修正失敗を示す情報をＣＰＵ１１に出力する（ステップ５０９）。ＣＰＵ１１は、修正情報として修正成功を受けた場合には（ステップ４０６でＹｅｓ）、ベースタイムＢＴを、最終修正時刻ＴｌａｓｔとしてＲＡＭ１５に格納する（ステップ４０７）。また、ベースタイムＢＴとのずれ時間ΔＴに基づいて、ベースタイムＢＴを修正する（ステップ４０８）。ステップ４０８においては、ＣＰＵ１１は、内部計時回路１７の時刻を修正することに加え、修正された現在時刻を表示部１３に表示する。
【００７２】
ステップ４０２でＮｏ、或いは、ステップ４０４でＮｏと判断された場合には、ＣＰＵ１１は、従来の周知の手法で分先頭位置を検出し（ステップ４０９）、かつ、分先頭位置から１秒毎の符号を特定して、分、時、曜日などをデコードして現在時刻を得る（ステップ４１０）。
【００７３】
本実施の形態によれば、波形切り出し部２４は、秒先頭位置から、前記標準電波の信号を、所定のサンプリング周期でサンプリングして、各サンプル点のサンプル値が、ローレベルを示す第１の値およびハイレベルを示す第２の値の何れかをとり、かつ、１以上の単位時間長を有する入力波形データパターンを生成する。また、予測波形データパターン生成部２３は、各サンプル点のサンプル値が、第１の値および第２の値の何れかをとり、入力波形データパターンと同一の時間長を有し、それぞれが、内部計時回路１７により計時されたベースタイムＢＴに基づく符号の列を表し、かつ、その先頭位置が、ベースタイムＢＴおよび当該ベースタイム前後所定の秒数（±ΔＳ）だけずらされた時刻となるような複数の予測波形データパターンを生成する。エラー検出部２５は、入力波形データパターンのサンプル値と、予測波形データパターンのサンプル値との一致・不一致を判断し、不一致を示すエラー数を計数し、複数の予測波形データパターンのそれぞれについてのエラー数を取得し、一致判定部２６は、最小値のエラー数を示す予測波形データパターンの先頭位置に基づいて、ベースタイムＢＴの誤差を算出する。ＣＰＵ１１は、現在時刻修正手段により前記ベースタイムが修正された時刻と現在のベースタイムとの時間差、および、予め定められた計時精度に基づいて、所定の秒数を決定し、生成すべき予測波形データパターンの数を決定する。したがって、本実施の形態によれば、前回からの修正からの時間間隔に基づいて予測波形データパターンの数が決定され、多数の予測波形データパターンの生成による処理時間の増大を避けることができる。
【００７４】
また、本実施の形態においては、生成される入力波形データパターンは、符号ごとに１つのサンプル値を有する。入力波形データ生成部２１および波形切り出し部２４は、当該サンプル値の取得において、符号ごとに、複数の時間的に異なる位置のデータ値を取得し、当該複数のデータ値に基づいて、当該符号についてのサンプル値を決定する。これにより、入力波形データパターンのデータ長を短くすることができ、処理時間をより短縮することができる。
【００７５】
本実施の形態において、一致検出部２６は、エラー数の最小値が、サンプル数に対応して予め定められた許容最大エラー数より小さいときに、当該最小値のエラー数を示す予測波形データパターンの先頭位置に基づいて、ベースタイムの誤差を取得する。これにより、誤検出の可能性を著しく小さくすることができる。
【００７６】
また、本実施の形態において、ＣＰＵ１１は、受信された標準時刻電波の受信強度が小さくなるのにしたがって、サンプル値の個数が増大するように決定し、決定されたサンプル値の個数にしたがって、入力波形データパターンが生成される。したがって、受信強度に応じた最適なデータ長の入力波形データパターンおよび予測波形データパターンを生成することができる。
【００７７】
さらに、本実施の形態において、ＣＰＵ１１は、時間差および計時精度に基づき、想定される最大誤差ΔＳを算出し、予測波形データパターン生成部２３は、先頭位置が、最大誤差の範囲内（±ΔＳ）となるような複数の予測波形データパターンを生成する。これにより、精度の良さを維持しつつ、予測波形データパターンの数を最小限とすることが可能となる。
【００７８】
次に、本発明の第２の実施の形態について説明する。第１の実施の形態では、符号毎（１秒毎）に１つの値を示す入力波形データのサンプル値Ｄ（ｎ）を得て、Ｎ秒分の入力波形データパターンを生成していた（図６参照）。予測波形データパターンも、入力波形データパターンと同様に秒毎のサンプル値Ｐ（ｎ）をＮ秒分備えていた。第２の実施の形態においては、１つの符号を複数の区間（４つの区間）に分割して、各区間の値を取得して、１秒分の入力波形データを取得している。すなわち、１秒分の入力波形データは、４つのサンプル値から構成される。さらに、入力波形データパターン中の入力波形データと、予測波形データパターン中の予測波形データとの比較およびエラー数の検出においても、特定の区間のサンプル値の比較結果のみが有効値として使用される。
【００７９】
図１０は、第２の実施の形態にかかる信号比較回路１８の構成を示すブロックダイヤグラムである。図１０に示すように、第２の実施の形態にかかる信号比較回路１８は、入力波形データ生成部２１、受信波形データバッファ２２、予測波形データパターン生成部２３、波形切り出し部２４、エラー検出部２５、一致判定部２６、秒同期実行部２７および有効値取得部２８を有する。
【００８０】
有効値取得部２８は、後述する入力波形データパターンと予測波形データパターンとの比較結果（エラー検出）のうち、有効なもののみを取得して、エラー数を累算する。有効値取得部２８の動作については後に詳述する。
【００８１】
図１１は、ＪＪＹの符号、および、本実施の形態における１秒分の入力波形データのデータ構成例を示す図である。前述したように、ＪＪＹにおいては、１秒の単位時間長の「Ｐ」、「１」および「０」を示す符号が含まれる。ここで、符号の先頭の２００ｍｓの区間（第１の区間）では、全ての符号でハイレベル（値「１」）を示す。引き続く３００ｍｓの区間（第２の区間：２００ｍｓ〜５００ｍｓ）では、符号「Ｐ」のみがローレベル（値「０」）を示す。さらに、次に３００ｍｓの区間（第３の区間：５００ｍｓ〜８００ｍｓ）では、符号「０」のみがハイレベル（値「１」）で他の符号「１」および「Ｐ」はローレベル（値「０」）を示す。最後の２００ｍｓの区間（第４の区間：８００ｍｓ〜１０００ｍｓ）では、全ての符号でローレベル（値「０」）を示す。そこで、本実施の形態においては１つの符号に対応する（１秒分の）入力波形データ（符号１１００）は、上記第１の区間〜第４の区間のそれぞれにおけるサンプル値Ｄ（０，ｎ）、Ｄ（１，ｎ）、Ｄ（２，ｎ）およびＤ（３，ｎ）から構成される（符号１１０１から１１０４参照）。
【００８２】
同様に、予測波形データも、１つの符号に対応する予測波形データは、サンプル値Ｐ（０，ｐ）、Ｐ（１，ｐ）、Ｐ（２，ｐ）およびＰ（３，ｐ）から構成される。
【００８３】
第２の実施の形態にかかる入力波形データ生成部２１は、所定のサンプリング間隔（たとえば、１秒あたり６４サンプル）で、受信回路１６から出力された信号を、所定のサンプリング間隔で、その値が複数の値（「１」または「０」）のうちの何れかをとるようなディジタルデータに変換する。さらに、秒同期が終了した後、入力波形データ生成部２１は、１秒につき６４サンプルある入力波形データのうち、第１の区間として第２サンプル〜第１２サンプルの値を取得して、値「１」或いは値「０」の何れかが多いかによって、第１の区間のサンプル値Ｄ（０，ｎ）を決定する。同様に、入力波形データ生成部２１は、第２の区間〜第４の区間として、それぞれ、第１４サンプル〜第３０サンプル、第３３サンプル〜第５１サンプル、第５３サンプル〜第６３サンプルの値に基づき、第２の区間〜第４の区間のサンプル値Ｄ（１，ｎ）、Ｄ（２，ｎ）、Ｄ（３，ｎ）を決定する。
【００８４】
第２の実施の形態においても、図４と同様の処理が実行される。ステップ４０４でＹｅｓと判断された場合には、ＣＰＵ１１等は、本実施の形態にかかる複数の予測波形データパターンを用いた時刻取得処理が実行される（ステップ４０５）。図１２は、第２の実施の形態にかかるステップ４０５をより詳細に示すフローチャートである。
【００８５】
信号比較回路１８の波形切り出し部２４は、受信波形データバッファ２２から入力波形データを読み出して、秒同期に基づく秒先頭位置Ｎｏｗ＋Δｔから、所定秒数の時間長を有する入力波形データパターンＤＰを生成する。図１３に示す例では、４秒分の入力波形データパターンが示されている。この入力波形データパターンは、最初の符号データを構成するサンプル値Ｄ（０、０）〜Ｄ（３，０）、２番目の符号データを構成するサンプル値Ｄ（０，１）〜Ｄ（３，１）、３番目の符号データを構成するサンプル値Ｄ（０，２）〜Ｄ（３，２）および４番目の符号データを構成するサンプル値Ｄ（０，３）〜Ｄ（３，３）を含む。
【００８６】
また、予測波形データパターン生成部２３も、ベースタイムＢＴに基づく処理開始時刻Ｎｏｗを中心にして、前後にΔＳの範囲で開始時刻がずれた複数の予測波形データパターンを生成する（ステップ１２０２）。図１３に示す例では、第１の実施の形態と同様にΔＳ＝−２〜２として、５つの予測波形データパターンＰＰ（０）〜ＰＰ（４）が生成されている。
【００８７】
第１の予測波形データパターンＰＰ（０）では、ΔＳ＝−２、つまり、パターンの開始時刻がＮｏｗ−２であり、第１の予測波形データパターンＰＰ（０）最初の符号データを構成する第１〜第４のサンプル値Ｐ（０，−２）、Ｐ（１，−２）、Ｐ（２，−２）、Ｐ（３，−２）、２番目の符号データを構成する第１〜第４のサンプル値Ｐ（０，−１）、Ｐ（１，−１）、Ｐ（２，−１）、Ｐ（３，−１）、３番目の符号データを構成する第１〜第４のサンプル値Ｐ（０，０）、Ｐ（１，０）、Ｐ（２，０）、Ｐ（３，０）、および、第４の符号データを構成する第１〜第４のサンプル値Ｐ（０，１）、Ｐ（１，１）、Ｐ（２，１）、Ｐ（３，１）を含む。
【００８８】
同様に、第２の予測波形データパターンＰＰ（１）では、ΔＳ＝−１であり、パターンの開始時刻がＮｏｗ−１である。第３の予測波形データパターンＰＰ（２）では、ΔＳ＝０であり、パターンの開始時刻がＮｏｗであり、第４の予測波形データパターンデータＰＰ（３）では、ΔＳ＝１であり、パターンの開始時刻がＮｏｗ＋１であり、第５の予測波形データパターンデータＰＰ（４）では、パターンの開始時刻がＮｏｗ＋２である。
【００８９】
次いで、エラー検出部２５は、入力波形データパターンＤＰと、複数の予測波形データパターンのそれぞれと、対応する符号を比較して、符号の不一致に相当するエラー数を算出する（ステップ１２０３）。図１３の例においては、入力波形データパターンＤＰと、予測波形データパターンＰＰ（０）〜ＰＰ（４）のそれぞれとが比較される。
【００９０】
本実施の形態においては、入力波形データパターンの１秒分の入力波形データは、４つのサンプル値を有し、同様に、予測波形データパターンの１秒分の予測波形データは、４つのサンプル値を有する。したがって、１秒あたり、対応する４組のサンプル値について値の一致・不一致が検出される。
【００９１】
たとえば、図１３において、入力波形データパターンの最初の符号データＤ（０，０）〜Ｄ（３，０）と、予測波形データパターンＰＰ（０）の最初の符号データＰ（０，−２）〜Ｐ（３，−２）とを考えると、Ｄ（０，０）とＰ（０，−２）、Ｄ（１，０）とＰ（１，−２）、Ｄ（２，０）とＰ（２，−２）、Ｄ（３，０）とＰ（３，−２）とが、それぞれ比較され、一致、不一致が検出される。
【００９２】
不一致のときのエラー数は「１」となり、エラー検出部２５は、第１のサンプル値〜第４のサンプル値のそれぞれのエラー数を累算していく。図１３の例について、入力波形データパターンと、予測波形データパターンＰＰ（０）との間では、第１の区間のエラー数（Ｄ（０，ｓ）（ｓ＝０〜３）とＰ（０，ｔ）（ｔ＝−２〜１）のそれぞれのエラー数の総計）であるＥ（０，０）（図１４の符号１４０１参照）、第２の区間のエラー数（Ｄ（１，ｓ）（ｓ＝０〜３）とＰ（１，ｔ）（ｔ＝−２〜１）のそれぞれのエラー数の総計）であるＥ（０，１）（図１４の符号１４０２参照）、第３の区間のエラー数（（Ｄ（２，ｓ）（ｓ＝０〜３）とＰ（２，ｔ）（ｔ＝−２〜１）のそれぞれのエラー数の総計）であるＥ（０，２）（図１４の符号１４０３参照）、および、第４の区間のエラー数（Ｄ（３，ｓ）（ｓ＝０〜３）とＰ（３，ｔ）（ｔ＝−２〜１）のそれぞれのエラー数の総計）であるＥ（０，３）（図１４の符号１４０４参照）が得られる。図１４に示すように、他の予測波形データパターンＰＰ（１）〜ＰＰ（４）についても同様に、第１の区間〜第４の区間のそれぞれについてのエラー数が取得される。
【００９３】
図１１に示すように、第１の区間は、符号「０」、「１」および「Ｐ」のいずれにおいても、値「１」をとる。また、第４の区間は、符号「０」、「１」および「Ｐ」の何れにおいても、値「０」をとる。その一方、第２の区間では、符号「Ｐ」は他の符号と異なる値をとり、また、第３の区間では、符号「０」が他の符号と異なる値をとる。したがって、第２の区間および第３の区間の値を参照することにより、符号の特定は可能である。
【００９４】
第２の実施の形態においては、有効値取得部２８が、予測波形データパターンのそれぞれについて、第２の区間および第３の区間のエラー数の総計を有効値として、第２の区間および第３の区間のエラー数の総計を加算して、この加算結果をエラー数の最終的な総計とする（ステップ１２０４、図１４の符号１４１０参照）。
【００９５】
一致判定部２６は、上記複数の予測波形データパターンのそれぞれについて算出されたエラー数（エラー数の最終的な総計）に基づき、複数の予測波形データパターンのそれぞれに対応するビットエラーレート（ＢＥＲ）を算出する（ステップ１２０５）。ビットエラーレート（ＢＥＲ）は、第１の実施の形態と同様に、（エラー数の最終的な総計）／（サンプル値の数Ｉ）を演算することにより求めることができる。一致判定部２６は、ビットエラーレートＢＥＲのうちの最小ビットエラーレート（最小ＢＥＲ）を見出す（ステップ１２０６）。その後、一致判定部２６は、受信した符号データ数Ｉにより決定される許容最大ビットエラーレートＢＥＲｍａｘ（Ｉ）を取得し（ステップ１２０７）、最小ＢＥＲが、許容最大ビットエラーレートＢＥＲｍａｘ（Ｉ）より小さいかを判断する（ステップ１２０８）。
【００９６】
ステップ１２０８でＹｅｓと判断された場合には、一致判定部２６は、修正情報として修正成功を示す情報、および、最小ＢＥＲを示した予測波形データパターンの情報（ＢＴとのずれを示す情報）をＣＰＵ１１に出力する（ステップ１２０９）。ステップ１２０８でＮｏと判断された場合には、一致判定部２６は、修正情報として修正失敗を示す情報をＣＰＵ１１に出力する（ステップ１２１０）。
【００９７】
第２の実施の形態によれば、第１の実施の形態よりも１秒（１符号）あたりのサンプル値の比較の数が増大して（４倍になって）いる。したがって、受信するサンプル数について考えると、第１の実施の形態と比較して４倍のデータを受信していることと等価である。したがって、第１の実施の形態よりも、さらに受信時間を短く（１／４程度）にすることが可能となる。
【００９８】
受信ビット数（サンプル数）をＮ、許容されるエラービット数をｅとする。また、第１の実施の形態と同様に、符号出現確率の偏りを、Ｐ０＝０．５５、Ｐ１＝０．４５と考える。誤一致の確率も、第１の実施の形態と同様に、１／１０＾８とする。この条件で、Ｐ０＾Ｎ・ＣＯＭＢＩＮ（Ｎ，ｅ）＜１／１０＾８をｅについて解き、許容されるエラービット数ｅ、および、そのときのＢＥＲを演算した。
【００９９】
以下、受信ビット数（サンプル数）をＮ、そのときの受信秒数をＳと表している。
【０１００】
Ｓ＝１０  Ｎ＝４０    ｅ＝１    ＢＥＲ＝０．１
Ｓ＝２０  Ｎ＝８０    ｅ＝１０  ＢＥＲ＝０．１２５
Ｓ＝３０  Ｎ＝１２０  ｅ＝２１  ＢＥＲ＝０．１７５
Ｓ＝４０  Ｎ＝１６０  ｅ＝３１  ＢＥＲ＝０．１９４
Ｓ＝５０  Ｎ＝２００  ｅ＝４２  ＢＥＲ＝０．２１０
Ｓ＝６０  Ｎ＝２４０  ｅ＝５３  ＢＥＲ＝０．２２１
Ｓ＝９０  Ｎ＝３６０  ｅ＝８７  ＢＥＲ＝０．２４２
第１の実施の形態と比較すると第１の実施の形態の１／４の受信時間で、同様の許容されるＢＥＲを得られることが理解される。
【０１０１】
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。
【０１０２】
たとえば、第１の実施の形態および第２の実施の形態において、得られた最小ＢＥＲが、許容最大ビットエラーＢＥＲｍａｘ（Ｉ）以上であった場合に、修正は失敗したと判断される（ステップ１２０８、１２１０参照）。この場合に、再度、ステップ４０５を実行しても良い。再度のステップ４０５の実行においては、入力波形データパターンの秒数（つまり符号数）を、先のステップ４０５において生成した入力波形データパターンの秒数より、大きくする。受信時間を長くし、ビット数（サンプル値の数）Ｎを大きくすることにより、時刻修正が出来る可能性が高くなる。
【０１０３】
また、第１の実施の形態および第２の実施の形態においては、最小ＢＥＲと、許容最大ビットエラーＢＥＲｍａｘ（Ｉ）とを比較しているが、これに限定されず、他の手法を採用することも可能である。
【０１０４】
たとえば、受信された標準時刻電波の信号にノイズが含まれていなければ、入力波形データパターンと、修正すべき時刻に対応する予測波形データパターンとのエラー数は「０」（つまり、ビットエラーレートＢＥＲも「０」）となる。たとえば、予測波形データパターンについてのエラー数を例示した図１５においては、実線のグラフが、標準時刻電波の受信状況が良好なときの予測波形データパターンＰＰのそれぞれについてのエラー数を示す。このように、受信状況が良好であり、信号中にノイズが含まれていなければ、予測波形データパターンＰＰ（３）について、エラー数が「０」となり、予測波形データパターンＰＰ（３）が、入力波形データパターンと一致するパターンであると判断することができる。
【０１０５】
しかしながら、実際には、標準時刻電波の信号にはノイズが含まれるため、エラー数（およびビットエラーレートＢＥＲ）は、「０」より大きい値をとり、ノイズが増大するのにしたがって、エラー数（およびビットエラーレートＢＥＲ）も増大する（図１５の破線参照）。
【０１０６】
図１６（ａ）、（ｂ）は、それぞれ、予測波形データパターンとエラー数との対応を示す他のグラフの例である。図１６（ａ）、（ｂ）に示す例において、エラー数の小さいものから、順に、Ｅ１、Ｅ２、・・・と番号が付されている。図１６（ａ）に示すように、エラー数の最小値Ｅ１と、２番目に小さい値Ｅ２とが比較的接近している場合には、Ｅ１とＥ２が著しく離間している場合（図１６（ｂ）参照）と比較すると、最小値Ｅ１を示した予測波形データパターンＰＰ（ｊ）を、入力波形データパターンと一致していると判断するのが望ましくない可能性もある。
【０１０７】
そこで、この実施の形態においては、エラー数の最小値Ｅ１および２番目に小さい値Ｅ２とが、所定よりも離間している場合には、最小値Ｅ１に信頼性があると判断している。所定よりも離間しているかを判断するために、２番目に小さい値Ｅ２の下限を、エラー率Ｐｄ、サンプル数Ｎおよびエラー数の最小値Ｅ１に基づき決定している。
【０１０８】
エラー数の最小値Ｅ１が、一致点（つまり、入力波形データパターンと一致するポイント）ではないことを示すエラー率をＰとすると、Ｐは、上記Ｎ、Ｅ１およびＥ２の関数として表すことができる。
【０１０９】
Ｐ＝ｆ（Ｎ，Ｅ１，Ｅ２）
より具体的には、たとえば、以下の式により表すことができる。
【０１１０】
【数１】
2011226848.tif 000003
ただし、Ｎ＞０、Ｅ１＜Ｅ２
上記エラー率Ｐを用いて、当該エラー率Ｐ（＝ｆ（Ｎ，Ｅ１，Ｅ２））が、判定基準値Ｐｄ（たとえば、Ｐｄ＝１ｅ−８）より小さい場合、つまり、
ｆ（Ｎ，Ｅ１，Ｅ２）＜Ｐｄである場合には、エラー数Ｅ１を一致点とすることの信頼性が十分あると判断する。
【０１１１】
実際に、上記数１に示す式にしたがって、エラー率Ｐを求め、エラー率Ｐと予め定められた判定基準値Ｐｄとを比較しても良いが、演算時間を要することもある。したがって、サンプル数Ｎおよびエラー数の最小値Ｅ１の組み合わせのそれぞれについて、ｆ（Ｎ，Ｅ１，Ｅ２）＜Ｐｄを満たすＥ２の下限値を示す信頼性判定テーブルを、ＲＡＭ１５に格納し、処理の際に信頼性判定テーブルの値が読み出されるように構成しても良い。たとえば、図１７に示すように、信頼性判定テーブル１７００は、サンプル数Ｎ（図１７の例では、Ｎ＝１、２、３、４、・・・）およびエラー数の最小値（Ｅ１＝１、２、・・・）として、（Ｎ，Ｅ１）のそれぞれについて、Ｅ２の下限値Ｅｍｉｎ（Ｎ，Ｅ１）が格納されている。
【０１１２】
図１８は、この実施の形態にかかる信頼性判定処理の例を示すフローチャートである。図１８に示す処理は、第１の実施の形態の図５のステップ５０４〜ステップ５０７の代わりに実行される。図１８に示すように、一致判定部２６は、予測波形データパターンごとのエラー数に基づき、エラー数の最小値Ｅ１および２番目に小さい値Ｅ２を特定する（ステップ１８０１）。次いで、一致判定部２６は、サンプル数Ｎおよび最小値Ｅ１に基づき、ＲＡＭ１５中の信頼性判定テーブルを参照して、対応する下限値Ｅｍｉｎ（Ｎ，Ｅ１）を取得する（ステップ１８０２）。
【０１１３】
一致判定部２６は、値Ｅ２が下限値Ｅｍｉｎ以上であるかを判断する（ステップ１８０３）。ステップ１８０３でＹｅｓと判断された場合には、信頼性ありとして、ステップ５０８に進む。その一方、ステップ１８０３でＮｏと判断された場合には、信頼性なしとして、ステップ５０９に進む。第２の実施の形態についても、同様に上記手法を適用することができる。
【０１１４】
上記実施の形態によれば、エラー数の最小値Ｅ１だけではなく、２番目に小さい値Ｅ２を考慮して、最小値Ｅ１が、２番目に小さい値Ｅ２よりも所定以上離間していれば、最小値Ｅ１について予測波形データパターンの、入力波形データパターンとの一致が信頼性ありと判断している。これにより、信頼性の高い一致の判断を実現することができる。
【符号の説明】
【０１１５】
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
【図１】
2011226848.tif 000004
【図２】
2011226848.tif 000005
【図３】
2011226848.tif 000006
【図４】
2011226848.tif 000007
【図５】
2011226848.tif 000008
【図６】
2011226848.tif 000009
【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】
2011226848.tif 000014
【図１２】
2011226848.tif 000015
【図１３】
2011226848.tif 000016
【図１４】
2011226848.tif 000017
【図１５】
2011226848.tif 000018
【図１６】
2011226848.tif 000019
【図１７】
2011226848.tif 000020
【図１８】
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