(57)【要約】   【課題】  送信局を適切に判別するとともに、標準時刻電波の秒の先頭位置を精度良く特定できる。  【解決手段】  相関値算出部２５は、予測波形データ生成部２３において生成された複数の予測波形データのそれぞれと、波形データ切り出し部２４からの入力波形データとの間の相関値を算出する。送信局判別部２７は、相関値算出部２５において算出され累算された相関値の累算値に基づいて、標準時刻電波を送信する送信局の種別を判別する。また、相関値比較部２６は、累算値を比較し、かつ、送信局判別部２７により判別された送信局の種別に基づいて、累算値の最適値を特定し、ＣＰＵ１１が、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パルス位置を特定する。【選択図】  図３
2011095082.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
タイムコードを含む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、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を生成する入力波形データ生成手段と、
各サンプル点のデータ値が、少なくとも前記第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と同一の時間長を有し、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のサンプル点と、前記予測波形データの対応するサンプル点とを演算することにより、前記入力波形データと前記複数の予測波形データそれぞれとの間の相関値を算出する相関値算出手段であって、前記入力波形データにおける第１の値と前記予測波形データにおける第１の値との演算、或いは、前記入力波形データにおける第２の値と前記予測波形データにおける第２の値との演算により、正の相関を示す第１の演算値をとる一方、前記入力波形データにおける第１の値と前記予測波形データにおける第２の値との演算、或いは、前記入力波形データにおける第２の値と前記予測波形データにおける第１の値との演算により、負の相関を示す第２の演算値をとる相関値算出手段と、
相関値算出手段により算出され累算された相関値の累算値に基づいて、前記標準時刻電波を送信する送信局の種別を判別する送信局判別手段と、
前記相関値算出手段により算出された累算値を比較し、かつ、前記送信局判別手段により判別された送信局の種別に基づいて、前記累算値の最適値を特定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パルス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】
前記送信局判別手段が、前記累算値の最大値と最小値との加算結果に基づいて、前記送信局の種別を判別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】
前記予測波形データ生成手段が、その波形形状が、所定サンプルだけ順次ずれているＮ個の予測波形データＰ（ｐ）（ｐ＝１〜Ｎ）を生成し、
前記送信局判別手段が、最大値となる累算値Ｃａ（ｑ）を示す位置に隣接する複数サンプルに対応する累算値Ｃａ（ｑ−ｎ）〜Ｃａ（ｑ＋ｎ）を加算して、加算された最大値を取得するとともに、最小値となる累算値Ｃａ（ｒ）を示す位置に隣接する複数サンプルに対応する累算値Ｃａ（ｒ−ｎ）〜Ｃａ（ｒ＋ｎ）を加算して、加算された最小値を取得し、加算された最大値と加算された最小値との加算結果に基づいて、前記送信局の種別を判別することを特徴とする請求項２に記載の時刻情報取得装置。
【請求項４】
前記送信局判別手段が、前記累算値の最小値と極大値との間隔、或いは、前記累算値の最大値と極小値との間隔に基づいて前記送信局の種別を判別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】
前記予測波形データ生成手段が、各サンプル点が、信号レベルの変化点の前後の何れかの所定区間におけるローレベルを示す第１の値、前記変化点の前後の他の何れかの所定区間におけるハイレベルを示す第２の値、および、前記所定区間以外の他の区間における第３の値の何れかをとり、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し、
前記送信局判別手段が、前記最大値と最小値との加算結果が正の値であるときに、前記送信局の種別について、秒の先頭で立ち上がる波形形状を有する符号から構成される種別であると判断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取得装置。
【請求項６】
前記制御手段が、前記時刻情報取得装置により特定された送信局の種別および秒パルス位置と、前記タイムコードの先頭位置の前後の信号レベルとに基づき、前記タイムコードにおける分先頭位置を特定するとともに、前記タイムコードが含む符号を取得して、当該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し、
取得されたコードの値に基づいて現在時刻を算出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６に記載された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内部計時手段と、
前記時刻情報取得装置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、前記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局から送信されている。たとえば、日本では、福島県および佐賀県の送信局から、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】
時刻情報の取得の際には、まず、秒パルス位置の検出、つまり、秒同期を行なう。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先頭位置を検出することである。
【０００６】
たとえば、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。
【０００７】
秒パルス位置を検出して、符号の先頭位置を順次見出すことで、分の先頭位置を特定することができる。また、分の先頭位置が検出されれば、時刻、曜日、年月日などを示す符号の特定が可能となる。
【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２００４−４１３６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
上述したように、標準時刻電波は、種々の国の送信局から送信されており、送信局によって、送信周波数、および、符号の波形形状などが異なる。たとえば、日本では、上述したように、福島県および佐賀県の送信局から、それぞれ、４０ｋＨｚおよび６０ｋＨｚの、ＪＪＹの規格にしたがった標準時刻電波が送信されている。米国では、たとえば、コロラド州の送信局から、６０ｋＨｚのＷＷＶＢの規格にしたがった標準時刻電波が送信されている。英国では、たとえば、ラグビーの送信局から６０ｋＨｚのＭＳＦの規格にしたがった標準時刻電波が送信されている。また、ドイツでは、フランクフルト近郊の送信局から、７７．５ｋＨｚのＤＳＦ７７の規格にしたがった標準時刻電波が送信されている。
【００１０】
特許文献２には、同調回路における受信周波数を変更して、送信局を特定する技術が提案されている。しかしながら、たとえば、ＪＪＹ、ＷＷＶＢ、ＭＳＦでは、送信周波数が６０ｋＨｚと同一であり、上記受信周波数の変更の後、さらに、符号を識別することにより、送信局を特定する必要がある。
【００１１】
従来、同一の送信周波数の標準時刻電波を判別、たとえば、ＪＪＹ、ＷＷＶＢおよびＭＳＦの何れの送信局から送信された標準時刻電波であるかを判別するためには、何れか一つの規格を選択して、その規格にしたがって、秒同期、分同期などを行なった上で、適切な符号が得られたかを判断している。適切な符号が得られなければ、他の規格が選択され、秒同期、分同期などが繰り返される。
【００１２】
したがって、同一の送信周波数の標準時刻電波を判別する際に、実際の送信局とは異なる送信局の規格を選択すると、処理のやり直しが必要であり、判別時間が長時間となり、また、それに伴って消費電力も大きくなるという問題点があった。
【００１３】
本発明は、送信局を適切に判別するとともに、標準時刻電波の秒の先頭位置を精度良く特定できる時刻情報取得装置、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】
【００１４】
本発明の目的は、タイムコードを含む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、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を生成する入力波形データ生成手段と、
各サンプル点のデータ値が、少なくとも前記第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と同一の時間長を有し、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のサンプル点と、前記予測波形データの対応するサンプル点とを演算することにより、前記入力波形データと前記複数の予測波形データそれぞれとの間の相関値を算出する相関値算出手段であって、前記入力波形データにおける第１の値と前記予測波形データにおける第１の値との演算、或いは、前記入力波形データにおける第２の値と前記予測波形データにおける第２の値との演算により、正の相関を示す第１の演算値をとる一方、前記入力波形データにおける第１の値と前記予測波形データにおける第２の値との演算、或いは、前記入力波形データにおける第２の値と前記予測波形データにおける第１の値との演算により、負の相関を示す第２の演算値をとる相関値算出手段と、
相関値算出手段により算出され累算された相関値の累算値に基づいて、前記標準時刻電波を送信する送信局の種別を判別する送信局判別手段と、
前記相関値算出手段により算出された累算値を比較し、かつ、前記送信局判別手段により判別された送信局の種別に基づいて、前記累算値の最適値を特定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パルス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。
【００１５】
好ましい実施態様においては、前記送信局判別手段が、前記累算値の最大値と最小値との加算結果に基づいて、前記送信局の種別を判別する。
【００１６】
より好ましい実施態様においては、前記予測波形データ生成手段が、その波形形状が、所定サンプルだけ順次ずれているＮ個の予測波形データＰ（ｐ）（ｐ＝１〜Ｎ）を生成し、
前記送信局判別手段が、最大値となる累算値Ｃａ（ｑ）を示す位置に隣接する複数サンプルに対応する累算値Ｃａ（ｑ−ｎ）〜Ｃａ（ｑ＋ｎ）を加算して、加算された最大値を取得するとともに、最小値となる累算値Ｃａ（ｒ）を示す位置に隣接する複数サンプルに対応する累算値Ｃａ（ｒ−ｎ）〜Ｃａ（ｒ＋ｎ）を加算して、加算された最小値を取得し、加算された最大値と加算された最小値との加算結果に基づいて、前記送信局の種別を判別する。
【００１７】
別の好ましい実施態様においては、前記送信局判別手段が、前記累算値の最小値と極大値との間隔、或いは、前記累算値の最大値と極小値との間隔に基づいて前記送信局の種別を判別する。
【００１８】
また、別の好ましい実施態様においては、前記予測波形データ生成手段が、各サンプル点が、信号レベルの変化点の前後の何れかの所定区間におけるローレベルを示す第１の値、前記変化点の前後の他の何れかの所定区間におけるハイレベルを示す第２の値、および、前記所定区間以外の他の区間における第３の値の何れかをとり、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し、
前記送信局判別手段が、前記最大値と最小値との加算結果が正の値であるときに、前記送信局の種別について、秒の先頭で立ち上がる波形形状を有する符号から構成される種別であると判断する。
【００１９】
好ましい実施態様においては、前記制御手段が、前記時刻情報取得装置により特定された送信局の種別および秒パルス位置と、前記タイムコードの先頭位置の前後の信号レベルとに基づき、前記タイムコードにおける分先頭位置を特定するとともに、前記タイムコードが含む符号を取得して、当該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し、
取得されたコードの値に基づいて現在時刻を算出する。
【００２０】
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内部計時手段と、
前記時刻情報取得装置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、前記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】
【００２１】
本発明によれば、送信局を適切に判別するとともに、標準時刻電波の秒の先頭位置を精度良く特定できる、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。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【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、ＪＪＹの規格にしたがった標準時刻電波の構成を示す図である。
【図６】図６（ａ）〜（ｃ）は、それぞれ、ＪＪＹ、ＷＷＶＢ、および、ＭＳＦのそれぞれの規格にしたがった符号の例を示す図である。
【図７】図７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８】図８は、本実施の形態にかかる送信局の判別および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９】図９は、秒パルス位置の検出処理における共分散値の算出処理の例を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秒パルス位置の検出処理を模式的に示す図である。
【図１１】図１１は、本実施の形態にかかる共分散値の算出例を説明する図である。
【図１２】図１２は、本実施の形態にかかる送信局判別処理の例を示すフローチャートである。
【図１３】図１３（ａ）〜（ｃ）は、入力波形データＳｎ（ｊ）および予測波形データＰ（ｐ，ｊ）（ｐ＝１〜２０）の共分散値の累算値Ｃａ（ｐ）（ｐ＝１〜２０）の例を示すヒストグラムである。
【図１４】図１４は、本実施の形態にかかる分先頭位置の検出（分同期）の例をより詳細に示すフローチャートである。
【図１５】図１５は、本実施の形態にかかる分先頭位置の検出における入力波形データおよび予測波形データを説明する図である。
【図１６】図１６（ａ）、（ｂ）は、ＪＪＹの各符号における特徴区間を説明する図である。
【図１７】図１７は、本発明の実施の形態にかかる分の一の位の検出処理の例を示すフローチャートである。
【図１８】図１８は、入力波形データと予測波形データとの間の共分散値を説明する図である。
【図１９】図１９は、ＷＷＶＢの各符号における特徴区間を説明する図である。
【図２０】図２０は、ＭＳＦの各符号における特徴区間を説明する図である。
【図２１】図２１は、本発明の第２の実施の形態にかかる送信局判別処理の例を示すフローチャートである。
【図２２】図２２（ａ）〜（ｃ）は、入力波形データＳｎ（ｊ）および予測波形データＰ（ｐ，ｊ）（ｐ＝１〜２０）の共分散値の累算値Ｃａ（ｐ）（ｐ＝０〜１９）の他の例を示すヒストグラムである。
【図２３】図２３は、本発明の第３の実施の形態にかかる送信局判別処理の部分を示すフローチャートである。
【図２４】図２４（ａ）、（ｂ）は、それぞれ、本発明の第４の実施の形態、および、第５の実施の形態にかかる送信局判別処理の部分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】
【００２３】
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。
【００２４】
現在、日本、ドイツ、イギリス、スイスなどにおいて、所定の送信局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局から、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。
【００２５】
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。
【００２６】
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、標準時刻電波信号を送信する送信局（標準時刻電波信号の種別）を判別し、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、所定の形態の予測波形データを生成して、予測波形データと、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、送信局を判別するとともに秒の先頭を特定している。
【００２７】
また、本実施の形態においても、たとえば、予想波形データと入力波形データとを比較することにより、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、液晶表示装置を含み、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。液晶表示装置は、現在時刻を表示することができる。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、後述する送信局判別および秒パルス位置の検出処理のために信号比較回路１８を制御するプログラム、分先頭位置や符号のデコード処理のため信号比較回路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現在時刻を計時し、現在時刻のデータを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。
【００３１】
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、入力波形データ生成部２１、受信波形データバッファ２２、予測波形データ生成部２３、波形切り出し部２４、相関値算出部２５、相関値比較部２６および送信局判別部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、その値が複数の値のうちの何れかをとるような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。なお、本実施の形態にかかるディジタルデータの値については後に詳述する。受信波形データメモリ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。
【００３３】
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秒パルス位置の検出処理、分先頭位置の検出処理および符号のデコード処理のそれぞれにおいて説明する。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。
【００３４】
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（共分散値）を比較して、その最適値を特定する。
【００３５】
送信局判別部２７は、相関値算出部２５により算出された共分散値に基づいて、標準時刻電波信号を送信している送信局を判別し、その情報をＣＰＵ１１に出力する。
【００３６】
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」とも称する。）は、送信局を判別するとともに秒パルス位置を検出する（ステップ４０１）。なお、秒パルス位置の検出の処理は、秒同期とも称される。図５は、ＪＪＹの規格にしたがった標準時刻電波の構成を示す図である。図５に示すように、たとえば、ＪＪＹの規格にしたがった標準時刻電波は、規格に決められた順序で所定の符号が順次送信される。ＪＪＹの規格にしたがった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。また、この標準時刻電波は、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。
【００３７】
図６（ａ）〜（ｃ）は、それぞれ、ＪＪＹ、ＷＷＶＢ、および、ＭＳＦのそれぞれの規格にしたがった符号の例を示す図である。図５および図６（ａ）に示すように、ＪＪＹには、「０」、「１」および「Ｐ」をそれぞれ示す３つの符号が含まれる。ＪＪＹの符号は、単位時間長（１秒）の符号であり、秒の先頭でローレベルからハイレベルに立ち上がる。ＪＪＹの符号「０」は、最初の８００ｍｓだけハイレベルとなり、引き続く２００ｍｓではローレベルとなる。すなわち、符号「０」は、８０％デューティの信号である。符号「１」は、最初の５００ｍｓだけハイレベルとなり、引き続く５００ｍｓではローレベルとなる。すなわち、符号「１」は、５０％デューティの信号である。符号「Ｐ」は、ポジションマーカー或いはマーカーとして使用される符号であり、最初の２００ｍｓだけハイレベルとなり引き続く８００ｍｓではローレベルとなる。すなわち、符号「Ｐ」は、２０パーセントデューティの信号である。
【００３８】
日本の佐賀県の送信局から送信されるＪＪＹの規格にしたがった標準時刻電波、ＷＷＶＢの規格にしたがった標準時刻電波、および、ＭＳＦにしたがった標準時刻電波のそれぞれの送信周波数は６０ｋＨｚである。したがって、受信回路において同調周波数を変更することで、これら標準時刻電波の種別を判別することは不可能である。そこで、本実施の形態においては、標準時刻電波に基づく入力波形データと、後述する予測波形データとの間の相関値（共分散値）に基づいて、標準時刻電波の種別、つまり、標準時刻電波を送信する送信局を判別している。
【００３９】
後に詳述するが、本実施の形態においては、標準時刻電波信号、たとえば、上記ＪＪＹの信号が、秒の先頭でローレベルからハイレベルに立ち上がることを正確に検出するために、所定のデータ値を有する単位時間長の波形データを所定数（本実施の形態においては４つ）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を示す変化点を、秒パルス位置（秒の先頭位置）と判断する。また、同じ形状の複数の予測波形データを用いても、ＷＷＶＢやＭＳＦの信号が、秒の先頭でハイレベルからローレベルに立ち下がることを検出することもできる。以下、ＷＷＶＢおよびＭＳＦに従った標準時刻電波の信号について説明する。
【００４０】
図６（ｂ）は、米国のＷＷＶＢに含まれる符号を示す図である。図６（ｂ）に示すように、ＷＷＶＢには、「０」、「１」および「Ｐ」をそれぞれ示す３つの符号が含まれる。ＷＷＶＢの符号は、秒の先頭でハイレベルからローレベルに立ち下がる。ＷＷＶＢの符号「０」は、最初の２００ｍｓだけローレベルとなり、引き続く８００ｍｓではハイレベルとなる。符号「１」は、最初の５００ｍｓだけローレベルとなり、引き続く５００ｍｓではハイレベルとなる。また、符号「Ｐ」は、最初の８００ｍｓだけローレベルとなり引き続く２００ｍｓではハイレベルとなる。
【００４１】
図６（ｃ）は、英国のＭＳＦに含まれる符号を示す図である。ＭＳＦでは、ＪＪＹやＷＷＶＢと異なり、５つの符号を有し、そのうち４つは、２つのビット（Ａ、Ｂ）のそれぞれの値を表すことができる。ＭＳＦの符号は、秒の先頭でハイレベルからローレベルに立ち下がる。「Ａ＝０、Ｂ＝０」に相当する符号は、最初の１００ｍｓだけローレベルとなり、引き続く９００ｍｓではハイレベルとなる。「Ａ＝１、Ｂ＝０」に相当する符号は、最初の２００ｍｓだけローレベルとなり、引き続く８００ｍｓでローレベルとなる。また、マーカーに相当する符号「Ｍ」は、最初の５００ｍｓだけローレベルとなり、引き続く５００ｍｓでハイレベルとなる。「Ａ＝０、Ｂ＝１」に相当する符号は、最初の３００ｍｓにおいて、１００ｍｓずつ順次ローレベル、ハイレベル、ローレベルとなり、その後の７００ｍｓでハイレベルとなる。また、「Ａ＝１、Ｂ＝１」に相当する符号は、最初の３００ｍｓだけローレベルとなり、引き続く７００ｍｓではハイレベルとなる。
【００４２】
ステップ４０１が終了すると、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）。
【００４３】
その後、ＣＰＵ等１１は、標準時刻電波信号の種々の符号（たとえば、ＪＪＹであれば分の一の位の符号（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）。
【００４４】
以下、本実施の形態にかかる送信局の判別および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。まず、処理において利用される予測波形データについて説明する。図７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７００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７に示す単位時間長の所定のデータを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、データの先頭（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。
【００４５】
図７に示すように、第１の予測波形データＰ（１，ｊ）は、データの先頭（符号７００参照）でローレベルからハイレベルに立ち上がる。本実施の形態にかかる予測波形データにおいて、ローレベルからハイレベルに立ち上がるポイント（第１の予測波形データでは、符号７００で示すポイント）の前方（時間的に古い側）に所定区間だけ、ローレベルを示す第１の値を有し、上記ポイントの後方（時間的に新しい側）に所定区間だけ、ハイレベルを示す第２の値を有する。また、上記ポイントの前後所定区間以外については、「０」を示す他の第３の値を有する。図７の例では、第１の値として「−１」、第２の値として「１」、第３の値として「０」を用いている。本実施の形態においては、ローレベルを示す第１の値の所定区間、および、ハイレベルを示す第２の値の所定区間は、ともに５０ｍｓである。
【００４６】
また、実際の演算においては、第１の値を有する部分と第２の値を有する部分、つまり、第１の予測波形データＰ（１，ｊ）（符号７０１参照）では、符号７１１、７１２に示す部分、第２の予測波形データＰ（２、ｊ）〜第２０の予測波形データＰ（２０，ｊ）では、それぞれ、符号７２１、７３１、７４１、７５１で示す部分のみの演算が実質的に有効となる。
【００４７】
図７から理解できるように、第２の予測波形データＰ（２，ｊ）（符号７０２参照）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の予測波形データＰ（３，ｊ）、第４の予測波形データ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。
【００４８】
図８は、本実施の形態にかかる送信局の判別および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、図９は、秒パルス位置の検出処理における共分散値の算出処理の例を示すフローチャートである。また、図１０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。
【００４９】
図８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、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８０１、図１０の符号１００１）。予測波形データの値は、図７を参照して説明したように、第１の値、第２の値および第３の値の何れかとなる。
【００５０】
次いで、信号比較回路１８において共分散値の算出処理が実行される（ステップ８０２）。図９に示すように、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９０１、図１０の符号１０１１）。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。
【００５１】
本実施の形態において、入力波形データ生成部２１は、受信回路１６から出力されたアナログ信号（図１０の符号１０１０参照）を、所定レベルを閾値として二値化する。ニ値化の際に、ローレベルのときには、データ値として第１の値「−１」が与えられ、ハイレベルのときには、データ値として第２の値「１」が与えられる。したがって、受信データバッファ２２には、第１の値および第２の値からなるディジタルデータが格納される。したがって、波形切り出し部２４により抽出される入力波形データＳｎ（ｊ）のデータ値も、第１の値或いは第２の値の何れかの値をとる。
【００５２】
次いで、相関値算出部２５は、ＣＰＵ１１の指示に従って、予測波形データを特定するパラメータｐを「１」に初期化し（ステップ９０２）、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）を算出する（ステップ９０３）。また、相関値算出部２５は、共分散値Ｃ（ｐ）の累算値Ｃａ（ｐ）を算出する（ステップ９０４）。
【００５３】
本実施の形態において、相関値算出部２５は、入力波形データのデータ値Ｓｎ（ｊ）と、その平均値Ｓｍ、予測波形データのデータ値Ｐ（ｐ，ｊ）値と、その平均値Ｐｍとを用いて、共分散値Ｃ（ｐ）を算出する。図１０において、Ｓｎ（ｊ）と、Ｐ（１，ｊ）、Ｐ（２，ｊ）、・・・、Ｐ（２０，ｊ）のそれぞれとの共分散値の算出により、Ｃ（１）、Ｃ（２）、・・・、Ｃ（２０）が得られている。
【００５４】
共分散値Ｃ（ｐ）は、本来は以下の数式で表される。
【００５５】
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９０３の当初の段階では、平均値Ｓｍ＝（１／Ｎ）＊Σ（Ｓｎ（ｊ））が得られない。
【００５６】
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、乗算結果である演算値を、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。
【００５７】
また、本実施の形態において、Ｓｎ（ｊ）が第１の値「−１」で、Ｐ（ｐ，ｊ）が第１の値「−１」であるとき、Ｓｎ（ｊ）＊Ｐ（ｐ，ｊ）は「１」となる。同様に、Ｓｎ（ｊ）が第２の値「１」で、Ｐ（ｐ，ｊ）が第２の値「１」であるときにも、Ｓｎ（ｊ）＊Ｐ（ｐ，ｊ）は「１」となる。つまり、Ｐ（ｐ，ｊ）が第１の値或いは第２の値をとり、かつ、Ｓｎ（ｊ）とＰ（ｐ，ｊ）との値が一致するときに、正の相関を示す所定値（本実施の形態では「１」）となる。
【００５８】
その一方、Ｓｎ（ｊ）が第１の値「−１」で、Ｐ（ｐ，ｊ）が第２の値「１」であるとき、Ｓｎ（ｊ）＊Ｐ（ｐ，ｊ）は「−１」となる。同様に、Ｓｎ（ｊ）が第２の値「１」で、Ｐ（ｐ，ｊ）が第１の値「−１」であるときにも、Ｓｎ（ｊ）＊Ｐ（ｐ，ｊ）は「−１」となる。つまり、Ｐ（ｐ，ｊ）が第１の値或いは第２の値をとり、Ｓｎ（ｊ）とＰ（ｐ，ｊ）との値が一致しないときに、負の相関を示す負の所定値（本実施の形態では「−１」）となる。
【００５９】
さらに、Ｐ（ｐ，ｊ）が第３の値「０」であるときには、Ｓｎ（ｊ）の値にかかわらず、Ｓｎ（ｊ）＊Ｐ（ｐ，ｊ）は、共分散値の算出に影響しない値「０」となる。また、本実施の形態においては、パラメータｐ（ｐ＝１〜２０）ごとの共分散値Ｃ（ｐ）、および、各パラメータｐについての共分散値の累算値Ｃａ（ｐ）を比較して、その最大値や最小値を見出している。したがって、サンプル数Ｎで、（Ｓｎ（ｊ）＊Ｐ（ｐ，ｊ））の総和Σ（Ｓｎ（ｊ）＊Ｐ（ｐ，ｊ））を除する必要もない。
【００６０】
したがって、ステップ８０２においては、単に、
Σ（Ｓｎ（ｊ）＊Ｐ（ｐ，ｊ））を、相関値Ｃ（ｐ）として算出している。
【００６１】
図１１は、本実施の形態にかかる共分散値の算出例を説明する図である。図１１の例では、入力波形データ、予測波形データのうち、最初の１秒（ｊ＝１〜２０）を示している。また、右側に表示されるＣ（１）〜Ｃ（６）は、Ｓｎ（ｊ）＊Ｐ（ｐ，ｊ）の総和Σ（Ｓｎ（ｊ）＊Ｐ（ｐ，ｊ））を示している。入力波形データＳｎ（ｊ）においては、ｊ＝４、５のときにハイレベルとなり、第２の値「１」を示す。それ以外ではローレベルであり、第１の値「−１」を示している。
【００６２】
予測波形データＰ（１，ｊ）〜Ｐ（３，ｊ）では、Ｃ（１）〜Ｃ（３）はそれぞれ「０」となる。その一方、波形の立ち上がり位置が、入力波形データＳｎ（ｊ）の波形の立ち上がり位置と一致する予想波形データＰ（４，ｊ）では、Ｃ（４）は「２」となる。これに対して、波形の立ち上がり位置が、入力波形データＳｎ（ｊ）の波形の立ち下がり位置と一致する予測波形データＰ（６，ｊ）では、Ｃ（６）は「−２」となる。このように、本実施の形態においては、入力波形データの立ち上がり位置と、予測波形の立ち上がり位置とが一致する場合には、より強い相関があることを示すようにより大きい共分散値が現れる。また、入力波形データの立ち下がり位置と、予測波形の立ち上がり位置とが一致する場合、つまり、波形の形状が逆位相になる場合には、負の相関を示す負の共分散値が現れる。その一方、予測波形データの立ち上がり位置以外については、演算結果に影響を与えない値「０」が現れる。
【００６３】
パラメータｐが「２０」より小さい場合には（ステップ９０５でＮｏ）、パラメータｐがインクリメントされて（ステップ９０６）、ステップ９０３に戻る。全てのパラメータｐについて、共分散値Ｃ（１）〜Ｃ（２０）が取得されると（ステップ９０５でＹｅｓ）、処理を終了する。
【００６４】
ステップ８０２の後、ＣＰＵ１１は、共分散値の算出（ステップ８０２）の処理回数が、所定回数に達したかを判断する（ステップ８０３）。ステップ８０３でＮｏと判断された場合には、ステップ８０２に戻る。その一方、ステップ８０３でＹｅｓと判断された場合には、ＣＰＵ１１の指示にしたがって、送信局判別部２７が、送信局判別処理を実行する（ステップ８０４）。図１２は、本実施の形態にかかる送信局判別処理の例を示すフローチャートである。
【００６５】
図１２に示すように、送信局判別部２７は、共分散値の累算値Ｃａ（ｐ）の最大値Ｃａｍａｘおよび最小値Ｃａｍｉｎを特定する（ステップ１２０１）。図１３（ａ）〜（ｃ）は、入力波形データＳｎ（ｊ）および予測波形データＰ（ｐ，ｊ）（ｐ＝１〜２０）の共分散値の累算値Ｃａ（ｐ）（ｐ＝１〜２０）の例を示すヒストグラムである。図１３（ａ）〜（ｃ）は、それぞれ、ＪＪＹの標準時刻電波信号に基づく入力波形データ、ＷＷＶＢの標準時刻電波信号に基づく入力波形データ、および、ＭＳＦの標準時刻電波信号に基づく入力波形データにしたがって得られている（符号１３００、１３１０、１３２０参照）。
【００６６】
それぞれの例において、ｐ＝３が、秒の先頭位置に対応している。ヒストグラムに示される相関値（共分散値の累算値）Ｃａ（ｐ）は、入力波形データと予測波形データとの相関性（波形の類似度）を示している。その最大値Ｃａｍａｘが示す位置（図１３（ａ）の例ではＣａ（３）の位置であるｐ＝３：符号１３０１参照）に対応する予測波形データＰ（ｉ，ｊ）（図１３（ａ）の例では、Ｐ（３，ｊ））は、入力波形データと、最も正の相関が大きな予測波形データとなる。また、図１３（ｂ）、（ｃ）に示す例では、その最小値Ｃａｍｉｎが示す位置（ｐ＝３：符号１３１１、１３２１参照）に対応する予測波形データが、最も負の相関が大きな予測波形データとなる。
【００６７】
図６を参照して説明したように、ＪＪＹの標準時刻電波信号において、秒先頭位置では立ち上がりエッジであるのに対して、ＷＷＶＢおよびＭＳＦの標準時刻信号において、秒先頭位置では立ち下がりエッジとなっている。したがって、図１３（ａ）に示すように、ＪＪＹの標準時刻電波信号から得た入力波形データでは、最も大きな正の相関を示す最大値Ｃａｍａｘ(符号１３０１参照)は、最も大きな負の相関を示す最小値Ｃａｍｉｎ（符号１３０２参照）より大きくなる。その一方、ＷＷＶＢおよびＭＳＦの標準時刻電波信号から得た入力波形データでは、最も大きな負の相関を示す最小値Ｃａｍｉｎ(符号１３１１、１３２１参照)が、最も大きな正の相関を示す最小値Ｃａｍａｘ（たとえば、符号１３１２、１３２２参照）より大きくなる。そこで、送信判別部２７は、以下のような判断によりＪＪＹと、ＷＷＶＢ、ＭＳＦとを区別している。
【００６８】
送信局判別部２７は、共分散値の累算値を参照して、その最大値Ｃａｍａｘと最小値Ｃａｍｉｎとの和が「０」より大きいかを判断する（ステップ１２０２）。ステップ１２０２でＹｅｓと判断された場合には、送信局判別部２７は、送信局がＪＪＹの送信局であると判断する（ステップ１２０３）。
【００６９】
ステップ１２０２でＮｏと判断された場合には、送信局がＷＷＶＢ或いはＭＳＦの何れであるかを判断する必要がある。図１３（ｂ）に示すように、ＷＷＶＢの標準時刻電波信号から得た入力波形データでは、秒の先頭位置（最小値Ｃａｍｉｎが現れる位置）から、２００ｍｓ、５００ｍｓおよび８００ｍｓだけ時間が経過した位置において、累算値の極大値が現れる（符号１３１２、１３１３、１３１４参照）。ＷＷＶＢの標準時刻電波では、符号“０”が秒先頭位置から２００ｍｓ経過後にパルスの立ち上がりを有し、符号“１”が秒先頭位置から５００ｍｓ経過後にパルスの立ち上がりを有し、また、符号“Ｐ”が秒先頭位置から８００ｍｓ経過後にパルスの立ち上がりを有している。したがって、符号におけるパルスの立ち上がりと、入力波形データにおける立ち上がりとが一致する場合があるため、上述した位置において正の相関を示す極大値が現れる。
【００７０】
その一方、図１３（ｃ）に示すように、ＭＳＦの標準時刻電波信号から得た入力波形データでは、秒の先頭位置（最小値Ｃａｍｉｎが現れる位置）から、１００ｍｓ、２００ｍｓ、３００ｍｓおよび５００ｍｓだけ時間が経過した位置において、累算値の極大値が現れる（符号１３２２〜１３２５参照）。ＭＳＦの標準時刻電波では、符号“Ａ＝０，Ｂ＝０”が秒先頭位置から１００ｍｓ経過後にパルスの立ち上がりを有し、符号“Ａ＝１，Ｂ＝０”が秒先頭位置から２００ｍｓ経過後にパルスの立ち上がりを有し、符号“Ａ＝０，Ｂ＝１”が秒先頭位置から１００経過後および３００ｍｓ経過後にパルスの立ち上がりを有し、符号“Ａ＝１，Ｂ＝１”が秒先頭位置から３００ｍｓ経過後にパルスの立ち上がりを有し、符号“Ｍ”が秒先頭位置から５００ｍｓ経過後にパルスの立ち上がりを有する。したがって、符号におけるパルスの立ち上がりと、入力波形データにおける立ち上がりとが一致する場合があるため、上述した位置において正の相関を示す極大値が現れる。
【００７１】
ＷＷＶＢの標準時刻電波から得た入力波形データでは、符号の出現頻度を考慮すると、秒の先頭位置から２００ｍｓ或いは５００ｍｓ経過した位置の何れかで、累算値の最大値が出現することが予想される。符号“Ｐ”は、マーカーであるため、他の符号“０”および“１”と比較すると、その出現頻度は小さい。したがって、秒の先頭位置から８００ｍｓ経過した位置で、累算値の最大値は出現しないと考えられる。
【００７２】
ＭＳＦの標準時刻電波から得た入力波形データでは、符号の出現頻度を考慮すると、秒の先頭位置から１００ｍｓ、２００ｍｓ或いは３００ｍｓ経過した位置の何れかで、累算値の最大値が出現することが予想される。符号“Ｍ”は、マーカーであるため、他の符号と比較すると、その出現頻度は小さい。したがって、秒の先頭位置から５００ｍｓ経過した位置で、累算値の最大値は出現しないと考えられる。
【００７３】
そこで、ステップ１２０２でＮｏと判断された場合には、送信局判別部２７は、累算値の最小値Ｃａｍｉｎが現れた位置から５００ｍｓ後ろ側に位置する累算値Ｃａ（ｐ１）を特定する（ステップ１２０４）。次いで、送信局判別部２７は、当該Ｃａ（ｐ１）が累算値の最大値であるかを判断する（ステップ１２０５）。ステップ１２０５でＹｅｓと判断された場合には、送信局判別部２７は、送信局がＷＷＶＢの送信局であると判断する（ステップ１２０６）。
【００７４】
ステップ１２０５でＮｏと判断された場合には、累算値の最小値Ｃａｍｉｎが現れた位置から５００ｍｓ後ろ側に位置する累算値Ｃａ（ｐ１）に加えて、送信局判別部２７は、８００ｍｓ後ろ側に位置する累算値Ｃａ（ｐ２）を特定し（ステップ１２０７）、Ｃａ（ｐ１）或いはＣａ（ｐ２）が、累算値Ｃａの２番目に大きな値であるかを判断する（ステップ１２０８）。ステップ１２０８でＹｅｓと判断された場合には、送信局判別部２７は、送信局がＷＷＶＢの送信局であると判断する（ステップ１２０６）。
【００７５】
その一方、ステップ１２０８でＮｏと判断された場合には、送信局判別部２７は、送信局がＭＳＦの送信局であると判断する（ステップ１２０９）。
【００７６】
送信局判別処理（ステップ８０４）が終了すると、相関値比較部２６は、相関値の累算値Ｃａ（１）〜Ｃａ（２０）を比較して、送信局にしたがった、累算値の最適値Ｃ（ｘ）を見出す（ステップ８０５）。送信局がＪＪＹの送信局であれば、最適値は最大値となる。その一方、送信局がＷＷＶＢ或いはＭＳＦの送信局であれば、最適値は最小値となる。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８０６）。
【００７７】
以下、送信局がＪＪＹの送信局であった場合の、最適値の有効の判断について説明する。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８０６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）
（４）Ｃ（ｘ）の分散が規定値以下であること、
（５）Ｃ（ｘ）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。
【００７８】
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。
【００７９】
最適値Ｃ（ｘ）が有効であれば（ステップ８０６でＹｅｓ）、ＣＰＵ１１は、最適値Ｃ（ｘ）が示す予想波形データにおける信号レベルの変化点、つまり、ローレベルを示す第１の値からハイレベルを示す第２の値に変化する位置を、秒パルス位置と判断する（ステップ８０９）。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。
【００８０】
送信局の判別および秒パルス位置の検出（ステップ４０１）が終了すると、分先頭位置が検出される（ステップ４０２）。分先頭位置の検出を、分同期とも称する。ステップ４０１により、すでに秒パルス位置（秒の先頭位置）は確定している。また、たとえば、ＪＪＹでは、図５に示すように、１分のフレームにおいて、末尾にポジションマーカー「Ｐ０」を示す符号が配置され、また、先頭にマーカー「Ｍ」を示す符号が配置される。ポジションマーカー「Ｐ０」およびマーカー「Ｍ」は、ともに、デューティ２０％の符号「Ｐ」である。分同期においては、分の先頭位置の前後を含む所定の単位時間長の予測波形データが生成される。
【００８１】
以下、送信局がＪＪＹの送信局であると判断された場合について説明する。この場合には、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が生成されるまた、それぞれ秒パルス位置（つまり秒先頭位置）から開始される２単位時間長（２秒）の入力波形データが６０個生成される。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。
【００８２】
図１４は、本実施の形態にかかる分先頭位置の検出（分同期）の例をより詳細に示すフローチャートである。また、図１５は、本実施の形態にかかる分先頭位置の検出における入力波形データおよび予測波形データを説明する図である。秒同期によって、すでに秒パルス位置（秒先頭位置）は確定している。
【００８３】
予測波形データ生成部２３は、ＣＰＵ１１からの指示にしたがって、ＪＪＹの規格にしたがった符号「Ｐ」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１４０１）。図１５に示すように、この予測波形データ（符号１５００参照）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。
【００８４】
予測波形データ生成部２３は、生成された予測波形データＰ（ｊ）の特徴区間に属するデータ値（特徴値）を抽出する（ステップ１４０２）。図１６（ａ）、（ｂ）は、ＪＪＹの各符号における特徴区間を説明する図である。図１６（ａ）に示すように、符号「Ｐ」（符号１６０１参照）、符号「１」（符号１６０２参照）および符号「０」（符号１６０３参照）においては、その値が他の符号の値と異なるような、固有の値を有する区間が存在する。たとえば、符号「Ｐ」では、２００ｍｓ〜５００ｍｓに至る区間（符号１６１１参照）がローレベル（データ値「−１」）であり、この区間において、他と異なる固有の値「−１」を有している。
【００８５】
したがって、本実施の形態においては、符号「Ｐ」において２００ｍｓ〜５００ｍｓの区間が特徴区間となる。図１５に示す予測波形データＰ（ｊ）において、単位時間長のサンプル数が２０であれば、ｊ＝１〜４０となる。この場合には、予測波形データ生成部２３は、特徴値として、２００ｍｓ〜５００ｍｓの区間および１２００ｍｓ〜１５００ｍｓの区間のデータ値、つまり、Ｐ（５）〜Ｐ（１０）およびＰ（２５）〜Ｐ（３０）のみを抽出する。
【００８６】
後述するが、符号のデコード処理においても、予測波形データの特徴区間の特徴値が利用される。符号のデコード処理では、符号「０」或いは符号「１」の何れであるかが判断できれば良い。つまり、分同期は終了しているため、符号「Ｐ」の判別は不要である。
【００８７】
図１６（ｂ）に示すように、符号「１」では、５００ｍｓ〜８００ｍｓに至る区間（符号１６１２参照）がローレベル（データ値「−１」）であり、この区間において、他の符号「０」と異なる固有の値「−１」を有している。その一方、符号「０」では、５００ｍｓ〜８００ｍｓに至る区間（符号１６１３参照）がハイレベル（データ値「１」）であり、この区間において、他の符号「１」と異なる固有の値「１」を有している。したがって、符号「１」および「０」においては、それぞれ、５００ｍｓ〜８００ｍｓの区間が特徴区間となる。また、符号「１」の特徴区間における特徴値は「−１」であり、符号「０」の特徴区間における特徴値は「１」である。
【００８８】
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）を生成する（ステップ１４０４）。また、波形切り出し部２４は、予測波形データの特徴区間に対応するよう、Ｓｎ（ｉ，ｊ）の特徴区間に属するデータ値を抽出する（ステップ１４０５）。波形切り出し部２４は、ｉ＝１のときには、Ｓｎ（１，５）〜Ｓｎ（１，１０）およびＳｎ（１，２５）〜Ｓｎ（１，３０）を、特徴区間に属するデータ値として抽出する。一般には、
Ｓｎ（ｉ，５）〜Ｓ（ｉ，１０）、および、
Ｓｎ（ｉ，２５）〜Ｓ（ｉ，３０）が、特徴区間に属するデータとして抽出される。
【００８９】
次いで、相関値算出部２５は、特徴区間に属する入力波形データＳｎ（ｉ，ｊ）と、特徴区間に属する予測波形データＰ（ｊ）との相関値（共分散値）Ｃ（ｉ）を算出する（ステップ１４０６）。共分散値の算出は、秒同期処理と同様であるため、特徴区間との兼ね合いのみを説明する。本実施の形態においては、入力波形データについて、Ｓｎ（ｉ，５）〜Ｓ（ｉ，１０）、および、Ｓｎ（ｉ，２５）〜Ｓ（ｉ，３０）が、特徴区間に属するデータ値として抽出される。また、予測波形データについても、Ｐ（５）〜Ｐ（１０）およびＰ（２５）〜（Ｐ３０）が抽出される。
【００９０】
したがって、共分散値Ｃ（ｉ）の算出の際の、入力波形データのデータ値と、予測波形データのデータ値の乗算値の総和
ΣＳｎ（ｉ，ｊ）＊Ｐ（ｊ）において、ｊ＝５〜１０，２５〜３０となる。ここで、図１６（ａ）を参照して説明したように、符号「Ｐ」の特徴区間のデータ値（特徴値）は「−１」である。したがって、予測区間における予測波形データＰ（ｊ）（ｊ＝５〜１０、２５〜３０）は、「−１」となる。したがって、上記乗算値の総和を算出する際に、Ｓｎ（ｉ，ｊ）（ｊ＝５〜１０，２５〜３０）を求め、それに、特徴値「−１」を乗じれば良い。
【００９１】
次いで、ＣＰＵ１１は、パラメータｉが６０であるか否かを判断し（ステップ１４０７）、ステップ１４０７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１４０８）。引き続くステップ１４０４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。
【００９２】
図１５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１５０１、１５０２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１５０２、１５０３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１５５９、１５６０から構成される。
【００９３】
入力波形データＳ（１，ｊ）、Ｓ（２，ｊ）、Ｓ（３，ｊ）、・・・、Ｓ（６０，ｊ）の特徴区間に属するデータ値と、予測波形データの特徴区空間に属する値とが用いられて、それぞれの共分散値が算出される。図１５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。
【００９４】
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、共分散値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１４０９）。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１４１０）。有効であるか否かの判断も秒同期処理の場合（図８のステップ８０６）と同様である。なお、ステップ８０６に関する最適値の有効性の判断において、（１）〜（３）を適用する場合には、ステップ１４０３〜１４０９の処理の組が複数回実行される。
【００９５】
ステップ１４１０でＮｏと判断された場合には、ステップ１４０３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。
【００９６】
ステップ１４１０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１４１１）。ＣＰＵ１１は、分の先頭位置の情報を、ＲＡＭ１５に格納しておく。
【００９７】
分先頭位置の検出（ステップ４０２）、つまり、分同期が終了すると、分、時、曜日などの符号がデコードされる（ステップ４０３）。分のデコードでは、分の一の位のデコードおよび分の十の位のデコードが実行される。また、時のデコードでは、時の一の位のデコードおよび時の十の位のデコードが実行される。以下、送信局がＪＪＹの送信局であった場合の分の一の位のデコードについて説明する。
【００９８】
図１７は、本発明の実施の形態にかかる分の一の位の検出処理の例を示すフローチャートである。この実施の態様においては、波形切り出し部２４が、符号（分の一の位）の先頭位置から４単位時間長の入力波形データＳｎ（ｊ）を取得する（ステップ１７０１）。１秒あたり２０サンプルであれば、８０サンプル（ｊ＝１〜８０）の入力波形データを得ることができる。
【００９９】
次いで、波形切り出し部２４は、入力波形データＳｎ（ｊ）の特徴区間を抽出する（ステップ１７０２）。図１６（ｂ）に示すように、ＪＪＹに基づく符号「０」、「１」についての特徴区間は、符号の先頭から５００ｍｓの位置から８００ｍｓの位置である。したがって、入力波形データＳｎ（ｊ）の特徴区間は、
Ｓｎ（１０）〜Ｓｎ（１６）、Ｓｎ（３０）〜Ｓｎ（３６）、Ｓｎ（５０）〜Ｓｎ（５６）、および、Ｓｎ（７０）〜Ｓｎ（７６）のデータ値の区間となる。
【０１００】
次いで、ＢＣＤにより表される分の一の位の値を特定するパラメータＢＣＤが「００００」に初期化される（ステップ１７０３）。予測波形データ生成部２３は、パラメータＢＣＤが示す符号に対応する４単位時間長の予測波形データＰ（ｊ）を生成する（ステップ１７０４）。また、予測波形データ生成部２３は、上記予測波形データＰ（ｊ）の特徴区間を抽出する（ステップ１７０５）。この特徴区間は、
Ｐ（１０）〜Ｐ（１６）、Ｐ（３０）〜Ｐ（３６）、Ｐ（５０）〜Ｐ（５６）、および、Ｐ（７０）〜Ｐ（７６）のデータ値の区間となる。
【０１０１】
次いで、相関値算出部２５は、Ｓｎ（ｊ）の特徴区間のデータ値と、Ｐ（ｊ）の特徴区間の対応するデータ値（特徴値）とを乗じて演算値を取得し、得られた演算値に基づき、共分散値Ｃ（ｐ）を算出する（ステップ１７０６）。なお、予測波形データＰ（ｊ）の特徴区間は４つあり、それぞれのデータ値は「１」または「０」となる。したがって、データ値の乗算は以下のように取得することができる。
（特徴区間（Ｐ（１０）〜Ｐ（１６））の特徴値）×Σ（Ｓｎ（１０）〜Ｓｎ（１６））＋（特徴区間（Ｐ（３０）〜Ｐ（３６））の特徴値）×Σ（Ｓｎ（３０）〜Ｓｎ（３６））＋（特徴区間（Ｐ（５０）〜Ｐ（５６））の特徴値）×Σ（Ｓｎ（５０）〜Ｓｎ（５６））＋（特徴区間（Ｐ（７０）〜Ｐ（７６））の特徴値）×Σ（Ｓｎ（７０）〜Ｓｎ（７６））
したがって、全てのデータ値の乗算値の総和を求める必要は無い。
【０１０２】
パラメータが「ＢＣＤ＝１００１」より小さければ（ステップ１７０７）、パラメータＢＣＤをインクリメント（ステップ１７０８）してステップ１７０４に戻る。ステップ１７０７でＹｅｓと判断された場合には、ステップ１７０９に進む。
【０１０３】
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、共分散値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１７０９）。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１７１０）。有効であるか否かの判断も秒同期処理の場合（図８のステップ８０６）と同様である。ステップ１７１０でＮｏと判断された場合には、ステップ１７０１に戻る。その一方、ステップ１７１０でＹｅｓと版出された場合には、ＣＰＵ１１は、最適値Ｃ（ｘ）が示す予測波形データが示す値（ＢＣＤ）を、分の一の位の値と判断する（ステップ１７１１）。ＣＰＵ１１は、分の一の位の値を、ＲＡＭ１５に格納しておく。
【０１０４】
分の十の位、時の一の位および十の位、曜日など、他の符号のデコードも、分の一の位と同様の処理により実現できる。符号のデコードにより、現在日時、曜日、現在時刻などを含む時刻情報が取得されると、ＣＰＵ１１は、得られた時刻情報をＲＡＭ１５に記憶する。また、ＣＰＵ１１は、符号から得られた現在時刻に基づいて、内部計時回路１７において計時された現在時刻を修正するとともに、得られた現在時刻を表示部１３に表示する（ステップ４０４）。
【０１０５】
ＪＪＹの信号についての、秒同期、分同期、および、符号のデコードを説明したが、ＷＷＶＢおよびＭＳＦなど他の規格についても、秒同期、分同期、および、符号のデコードが可能である。
【０１０６】
ＷＷＶＢやＭＳＦの場合の共分散について再度説明する。図６（ｂ）、（ｃ）に示すように、ＷＷＶＢやＭＳＦでは、秒の先頭でハイレベルからローレベルに立ち下がる。図１８は、入力波形データと予測波形データとの間の共分散値を説明する図である。図１８（ａ）において、入力波形データＳｎ（ｊ）は、秒の先頭位置（符号１８００参照）で、ローレベルからハイレベルに立ち上がる。上記立ち上がりのポイントの前方で、ローレベルに対応する第１の値をとり、立ち上がりのポイントの後方で、ハイレベルに対応する第２の値をとるような予測波形データＰ（ｊ）と、上記入力波形データＳｎ（ｊ）との共分散値Ｃを考えると、最大値である「２」をとる。このように、ＪＪＹに基づく入力波形データのように秒の先頭位置で立ち上がる波形では、秒の先頭位置で、共分散値（或いは共分散値の累算値）の最大値が現れる。
【０１０７】
その一方、図１８（ｂ）に示すように、秒の先頭位置（秒パルス位置）で、ハイレベルからローレベルに立ち下がるような入力波形データＳ’ｎ（ｊ）を考える。この入力波形データＳ’ｎ（ｊ）と、予測波形データＰ（ｊ）との共分散値Ｃを考えると、最小値である「−２」をとる。すなわち、ＷＷＢＶやＭＳＦのように、秒の先頭位置でハイレベルからローレベルに立ち下がるようなデータについては、最適値として、共分散値（或いは共分散値の累算値）の最小値を選択すれば良い。
【０１０８】
或いは、ＷＷＶＢやＭＳＦのように秒の先頭位置でハイレベルからローレベルに立ち下がるような形態のデータの秒の先頭位置を検出するために、上述した予測波形データＰ（ｐ，ｊ）を反転させた他の予測波形データを適用しても良い。図１８（ｃ）において、入力波形データＳ’ｎ（ｊ）は、図１８（ｂ）のものと同様である。また、予測波形データＰ’（ｊ）は、図１８（ｂ）に示す予測波形データＰ（ｊ）を反転させたものである。この場合には、ｐ＝２のときの共分散値Ｃ（２）が最大値をとる。したがって、予測波形データの形状を、反転させることにより、最適値として、共分散値（或いは共分散値の最適値）の最大値を選択するように構成することも可能である。
【０１０９】
図１４および図１７を参照して、送信局がＪＪＹの送信局であった場合の分の先頭位置の検出、および、分の一の位の検出の処理について説明した。送信局がＷＷＶＢの送信局である場合、或いは、送信局がＭＳＦの送信局である場合にも、入力波形データと、予測波形データを用いて、共分散値（或いは共分散値の累算値）の最適値を算出し、分の先頭位置や、符号を決定することができる。
【０１１０】
分先頭位置の検出においては、図１４と同様に、ＷＷＶＢ或いはＭＳＦの規格にしたがった分先頭位置の前後の所定数の符号を含む予測波形データが生成される（ステップ１４０１参照）。その後、予測波形データの特徴区間が抽出される（ステップ１４０２参照）。また、符号の値の検出においても、図１７と同様に、入力波形データが取得され（ステップ１７０１参照）、その特徴区間が抽出される（ステップ１７０２参照）。また、ＷＷＶＢ或いはＭＳＦの規格にしたがった予測波形データが生成され（ステップ１７０４）、その特徴区間が抽出される（ステップ１７０５参照）。以下、ＷＷＶＢにしたがった符号の特徴区間、および、ＭＳＦにしたがった符号の特徴区間について説明する。
【０１１１】
図１９は、ＷＷＶＢの各符号における特徴区間を説明する図である。図１９に示すように、ＷＷＶＢの符号においても、マーカー（符号１９０１参照）、符号「０」（符号１９０２参照）および符号「１」（符号１９０３参照）において、その値が他の符号の値と異なるような、固有の値を有する区間が存在する。マーカーでは、５００ｍｓ〜８００ｍｓに至る区間（符号１９１１参照）がローレベル（データ値「−１」）であり、この区間において、他と異なる固有の値「−１」を有している。本実施の形態においては、ＷＷＶＢのマーカーにおいて５００ｍｓ〜８００ｍｓの区間が特徴区間となる。また、特徴区間のデータ値はローレベルを示す「−１」となる。
【０１１２】
また、符号「０」では、２００ｍｓ〜５００ｍｓに至る区間（符号１９１２参照）がハイレベル（データ値「１」）であり、この区間において、他の符号「１」と異なる固有の値「１」を有している。その一方、符号「１」では、２００ｍｓ〜５００ｍｓに至る区間（符号１９１３参照）がローレベル（データ値「−１」）であり、この区間において、他の符号「０」と異なる固有の値「−１」を有している。したがって、符号「０」および「１」においては、それぞれ、５００ｍｓ〜８００ｍｓの区間が特徴区間となる。また、特徴区間におけるデータ値は、それぞれ、「１」、「−１」となる。
【０１１３】
図２０は、ＭＳＦの各符号における特徴区間を説明する図である。図２０に示すように、ＭＳＦの符号においても、マーカー（符号２００１参照）、符号「００」（符号２００２参照）、符号「０１」（符号２００３参照）、符号「１０」（符号２００４参照）および符号「１１」（符号２００５参照）において、その値が他の符号の値と異なるような、固有の値を有する区間が存在する。
【０１１４】
マーカーでは、３００ｍｓ〜５００ｍｓに至る区間（符号２０１１参照）がローレベル（データ値「−１」）であり、この区間において、他と異なる固有の値「−１」を有している。本実施の形態においては、ＭＳＦのマーカーにおいて３００ｍｓ〜５００ｍｓの区間が特徴区間となる。また、特徴区間のデータ値はローレベルを示す「−１」となる。
【０１１５】
また、符号「００」では、１００ｍｓ〜３００ｍｓに至る区間（符号２０１２参照）がハイレベル（データ値「１」）であり、この区間において、他の符号と異なる固有の値「１」を有している。符号「０１」では、１００ｍｓ〜２００ｍｓに至る区間（符号２０１３参照）においてハイレベル（データ値「１」）、２００ｍｓ〜３００ｍｓに至る区間（符号１０１４参照）においてローレベル（データ値「−１」）であり、上記区間において、他の符号と異なる値の組み合わせ（前半が「１」で後半が「−１」）を有している。符号「１０」では、１００ｍｓ〜２００ｍｓに至る区間（符号２０１５参照）においてローレベル（データ値「−１」）、２００ｍｓ〜３００ｍｓに至る区間（符号１０１６参照）においてハイレベル（データ値「１」）であり、上記区間において、他の符号と異なる値の組み合わせ（前半が「−１」で後半が「１」）を有している。さらに、符号「１１」では、１００ｍｓ〜３００ｍｓに至る区間（符号２０１７参照）がローレベル（データ値「−１」）であり、この区間において、他の符号と異なる固有の値「−１」を有している。したがって、１００ｍｓ〜３００ｍｓに至る区間が特徴区間となる。それぞれのデータ値は、図２０に示すようなものとなる。
【０１１６】
本実施の形態においては、送信局判別部２７は、相関値算出部２５において算出され累算された相関値の累算値に基づいて、標準時刻電波を送信する送信局の種別を判別する。また、相関値比較部２６は、累算値を比較し、かつ、送信局判別部２７により判別された送信局の種別に基づいて、累算値の最適値を特定し、ＣＰＵ１１が、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パルス位置を特定する。このように、相関値の累算値が、送信局の種別の判別に利用されると同時に、秒パルス位置の特定にも利用される。相関値の最適値を用いて、ほぼ同時に送信局の判別および秒パルス位置の特定が可能であるため、処理時間の短縮化を図ることができ、また、省電力化も実現できる。
【０１１７】
また、本実施の形態においては、送信局判別部２７は、累算値の最大値と最小値との加算結果に基づいて、送信局の種別を判別する。入力波形データと予測波形データにおいて、その値の変化が同時でかつ同位相であれば、相関値は正の相関を示す値となる。その一方、その値の変化が同時でかつ逆位相であれば、相関値は負の相関を示す値となる。これを理押して、本実施の形態によれば、秒の先頭位置で立ち上がるような波形形状の符号を出力する送信局（たとえば、ＪＪＹの送信局）と、秒の先頭位置で立ち下がるような波形形状の送信局（たとえば、ＷＷＶＢやＭＳＦの送信局）とを判別することが可能となる。
【０１１８】
また、送信局判別部２７は、前記累算値の最小値と極大値との間隔、或いは、前記累算値の最大値と極小値との間隔に基づいて前記送信局の種別を判別する。たとえば、符号の先頭位置における値の変化が同位相（たとえば立ち下がる）であるような複数の規格の標準時刻電波であっても、その符号の形状は異なる。そこで、秒の先頭位置と考えられる累算値の最小値（または最大値）と、符号における値の変化点と考えられる極大値（または極小値）との間隔に基づいて送信局の種別を判別することで、符号の先頭位置における値の変化が同位相であるような複数の規格を識別することが可能となる。
【０１１９】
たとえば、前記実施の形態においては、予測波形データ生成部２３は、各サンプル点が、信号レベルの変化点の前後の何れかの所定区間におけるローレベルを示す第１の値、前記変化点の前後の他の何れかの所定区間におけるハイレベルを示す第２の値、および、前記所定区間以外の他の区間における第３の値の何れかをとり、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。また、送信局判別部２７は、最大値と最小値との加算結果が正の値であるときに、送信局の種別について、秒の先頭で立ち上がる波形形状を有する符号から構成される種別、たとえば、ＪＪＹであると判断することができる。
【０１２０】
また、本実施の形態においては、上述した処理により特定された送信局の種別および秒パルス位置と、タイムコードの先頭位置の前後の信号レベルに基づき、タイムコードにおける分先頭位置を特定するとともに、タイムコードが含む符号を取得して、当該符号が示す値にしたがって、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し、取得されたコードの値に基づいて現在時刻を算出する。したがって、内部計時回路１７において得られた時刻を、算出された現在時刻により修正することが可能となる。
【０１２１】
次に、本発明の第２の実施の形態について説明する。第１の実施の形態においては、ＪＪＹと、ＷＷＶＢ或いはＭＳＦとを、共分散値の累算値の最大値と最小値の和の正負によって判別した。第２の実施の形態においては、ノイズの影響を考慮して、ＪＪＹと、ＷＷＶＢ或いはＭＳＦとを判別する条件を変更している。
【０１２２】
図２１は、本発明の第２の実施の形態にかかる送信局判別処理の例を示すフローチャートである。送信局判別部２７は、共分散値の累算値Ｃａ（ｐ）の最大値Ｃａｍａｘおよび最小値Ｃａｍｉｎを特定する（ステップ２１０１）。ステップ２１０１は、図１２のステップ１２０１と同様である。次いで、送信局判別部２７は、最大値Ｃａｍａｘを示す位置ｑの前後の累算値Ｃａ（ｑ−１）およびＣａ（ｑ＋１）を、元の最大値Ｃａｍａｘ（＝Ｃａ（ｑ））に加算する（ステップ２１０２）。加算後の最大値Ｃａｍａｘは、以下のような値となる。
Ｃａｍａｘ＝Ｃａ（ｑ−１）＋Ｃａ（ｑ）＋Ｃａ（ｑ＋１）
【０１２３】
同様に、送信局判別部２７は、送信局判別部２７は、最小値Ｃａｍｉｎを示す位置ｒの前後の累算値Ｃａ（ｒ−１）およびＣａ（ｒ＋１）を、元の最小値Ｃａｍｉｍ（＝Ｃａ（ｒ））に加算する（ステップ２１０３）。加算後の最小値Ｃａｍｉｎは、以下のような値となる。
Ｃａｍｉｎ＝Ｃａ（ｒ−１）＋Ｃａ（ｒ）＋Ｃａ（ｒ＋１）
【０１２４】
送信局判別部２７は、加算後の最大値Ｃａｍａｘと加算後の最小値Ｃａｍｉｎとの和が「０」より大きいかを判断する（ステップ２１０４）。ステップ１２０２でＹｅｓと判断された場合には、送信局判別部２７は、送信局がＪＪＹの送信局であると判断する（ステップ２１０５）。ステップ２１０４でＮｏと判断された場合には、ステップ２１０６に進む。ステップ２１０６〜ステップ２１１１は、図１２のステップ１２０４〜１２０９と同様である。
【０１２５】
第２の実施の形態を適用したときの利点について説明する。サンプリングのタイミングによって、実際の秒の先頭位置が、隣接するサンプル点の中心付近に位置する場合がある。この場合には、先頭位置の両側にある上記隣接するサンプル点の何れかの位置での累算値Ｃａが最大値或いは最小値となる。しかしながら、現れる最大値或いは最小値の絶対値は十分ではなく、送信局を正しく判断できない可能性がある。
【０１２６】
図２２（ａ）〜（ｃ）は、入力波形データＳｎ（ｊ）および予測波形データＰ（ｐ，ｊ）（ｐ＝１〜２０）の共分散値の累算値Ｃａ（ｐ）（ｐ＝０〜１９）の他の例を示すヒストグラムである。図２２（ａ）〜（ｃ）は、それぞれ、ＪＪＹの標準時刻電波信号に基づく入力波形データ、ＷＷＶＢの標準時刻電波信号に基づく入力波形データ、および、ＭＳＦの標準時刻電波信号に基づく入力波形データにしたがって得られている（符号２２００、２２１０、２２２０参照）。なお、この図においては、位置を示すパラメータｐは、０〜１９としている。
【０１２７】
図２２（ａ）において、秒の先頭位置は、ｐ＝２の位置と、ｐ＝３の位置との間にある（矢印２２０１参照）。したがって、累算値の最大値Ｃａｍａｘ＝Ｃａ（２）＝６６であるが（符号２２０２参照）、隣接する値もＣａ（３）＝５４（符号２２０３参照）であり、Ｃａｍａｘが十分な大きさを持っていないことが見出せる。その一方、累算値の最小値Ｃａｍｉｎ＝Ｃａ（１９）＝−８０である（符号２２０４参照）。したがって、単に最大値Ｃａｍａｘと最小値Ｃａｍｉｎとの和を考えると、Ｃａｍａｘ＋Ｃａｍｉｎ＝−１４＜０となり、第１の実施の形態の手法にしたがうと、少なくともＪＪＹに基づく入力波形データではないと判断されてしまう。
【０１２８】
図２２（ｂ）においては、秒の先頭位置は、ｐ＝１の位置と、ｐ＝２の位置との間にある（矢印２２１１参照）。累算値の最大値Ｃａｍａｘ＝Ｃａ（６）＝８２であり（符号２２１２参照）、累算値の最小値Ｃａｍｉｎ＝Ｃａ（２）＝−７４である（符号２２１３参照）。このため、Ｃａｍａｘ＋Ｃａｍｉｎ＝８＞０となり、第１の実施の形態の手法にしたがうと、ＪＪＹに基づく入力波形データであると判断される。同様に、図２２（ｃ）においては、秒の先頭位置は、ｐ＝２の位置と、ｐ＝３の位置との間にある（矢印２２２１参照）。累算値の最大値Ｃａｍａｘ＝Ｃａ（５）＝６２であり（符号２２２２参照）、累算値の最小値Ｃａｍｉｎ＝Ｃａ（３）＝−６４である（符号２２２３参照）。このため、Ｃａｍａｘ＋Ｃａｍｉｎ＝２＞０となり、第１の実施の形態にかかる手法にしたがうと、ＪＪＹに基づく入力波形データであると判断される。
【０１２９】
上述したように、秒の先頭位置がサンプル点の間に位置する場合に誤った判断がなされることを回避するために、第２の実施の形態においては、最大値の現れる位置の前後の位置に対応する累算値、および、最小値の現れる位置の前後の位置に対応する累算値を考慮している。
【０１３０】
第２の実施の形態に従うと、図２２（ａ）〜（ｃ）に示す例では、以下のような判別結果が得られる。図２２（ａ）においては、前後の位置の累算値を考慮した、加算後の最大値Ｃａｍａｘ＝Ｃａ（１）＋Ｃａ（２）＋Ｃａ（３）＝１２０であり、また、前後の位置の累算値を考慮した、加算後の最小値Ｃａｍｉｎ＝Ｃａ（１８）＋Ｃａ（１９）＋Ｃａ（０）＝−８０である。したがって、この場合には、Ｃａｍａｘ＋Ｃａｍｉｎ＝４０＞０となり、ＪＪＹに基づく入力波形データであると判断される。
【０１３１】
図２２（ｂ）においては、前後の位置の累算値を考慮した、加算後の最大値Ｃａｍａｘ＝Ｃａ（５）＋Ｃａ（６）＋Ｃａ（７）＝８２であり、また、前後の位置の累算値を考慮した、加算後の最小値Ｃａｍｉｎ＝Ｃａ（１）＋Ｃａ（２）＋Ｃａ（３）＝−１２０である。したがって、この場合には、Ｃａｍａｘ＋Ｃａｍｉｎ＝−３８＜０となり、少なくともＪＪＹに基づく入力波形データではないと判断される。
【０１３２】
同様に、図２２（ｃ）においては、前後の位置の累算値を考慮した、加算後の最大値Ｃａｍａｘ＝Ｃａ（４）＋Ｃａ（５）＋Ｃａ（６）＝８６であり、また、前後の位置の累算値を考慮した、加算後の最小値Ｃａｍｉｎ＝Ｃａ（２）＋Ｃａ（３）＋Ｃａ（４）＝−１０８である。したがって、この場合には、Ｃａｍａｘ＋Ｃａｍｉｎ＝−２２＜０となり、少なくともＪＪＹに基づく入力波形データではないと判断される。
【０１３３】
第２の実施の形態によれば、送信局判別部２７は、最大値となる累算値Ｃａ（ｑ）を示す位置に隣接する複数サンプルに対応する累算値Ｃａ（ｑ−ｎ）〜Ｃａ（ｑ＋ｎ）（たとえば、Ｃａ（ｑ−１）、Ｃａ（ｑ）およびＣａ（ｑ＋１））を加算して、加算された最大値を取得するとともに、最小値となる累算値Ｃａ（ｒ）を示す位置に隣接する複数サンプルに対応する累算値Ｃａ（ｒ−ｎ）〜Ｃａ（ｒ＋ｎ）（たとえば、Ｃａ（ｒ−１）、Ｃａ（ｒ）およびＣａ（ｒ＋１））を加算して、加算された最小値を取得する。また、送信局判別部２７は、加算された最大値と加算された最小値との加算結果に基づいて、前記送信局の種別を判別する。これにより、秒先頭位置がサンプル点の間に位置してしまった場合や、入力波形データにノイズが比較的多く含まれる場合でも、適切に送信局を判別することが可能となる。
【０１３４】
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。
【０１３５】
たとえば、前記第１の実施の形態において、ＷＷＶＢの送信局とＭＳＦの送信局を判別するために、図１２のステップ１２０４〜１２０９に示す処理を実行していた。しかしながら、これに限定されるものではない。
【０１３６】
図２３は、本発明の第３の実施の形態にかかる送信局判別処理の部分を示すフローチャートである。図２３においては、図１２のステップ１２０２でＮｏと判断され、或いは、図２１のステップ２１０４でＮｏと判断された後に実行される処理ステップを示している。送信局判別部２７は、累算値の最小値Ｃａｍｉｎが現れた位置から５００ｍｓ後ろ側に位置する累算値Ｃａ（ｐ１）および８００ｍｓ後ろ側に位置するＣａ（ｐ２）を特定する（ステップ２３０１）。また、送信局判別部２７は、累算値の上位３位までを特定する（ステップ２３０２）。
【０１３７】
次いで、送信局判別部２７は、Ｃａ（ｐ１）又はＣａ（ｐ２）の何れかが、上記累算値の上位３位までの値の何れかに該当するかを判断する（ステップ２３０３）。ステップ２３０３でＹｅｓと判断された場合には、送信局判別部２７は、送信局がＷＷＶＢの送信局であると判断する（ステップ２３０４）。その一方、ステップ２３０３でＮｏと判断された場合には、送信局判別部２７は、送信局がＭＳＦであると判断する（ステップ２３０５）。
【０１３８】
図２４（ａ）は、本発明の第４の実施の形態にかかる送信局判別処理の部分を示すフローチャートである。図２４（ａ）においても、図１２のステップ１２０２でＮｏと判断され、或いは、図２１のステップ２１０４でＮｏと判断された後に実行される処理ステップを示している。この実施の形態においては、送信局判別部２７は、累算値の最小値が現れた位置から１００ｍｓだけ後ろ側に位置する累算値Ｃａ（ｐ３）を特定する（ステップ２４０１）。次いで、送信局判別部２７は、Ｃａ（ｐ３）が最大値であるかを判断する（ステップ２４０２）。ステップ２４０２でＹｅｓと判断された場合には、送信局判別部２７は、送信局がＭＳＦの送信局であると判断する（ステップ２４０３）。その一方、ステップ２４０２でＮｏと判断された場合には、送信局判別部２７は、送信局がＷＷＶＢの送信局であると判断する（ステップ２４０４）。
【０１３９】
図２４（ｂ）は、本発明の第５の実施の形態にかかる送信局判別処理の部分を示すフローチャートである。図２４（ｂ）においても、図１２のステップ１２０２でＮｏと判断され、或いは、図２１のステップ２１０４でＮｏと判断された後に実行される処理ステップを示している。この実施の形態においては、送信局判別部２７は、累算値の最小値Ｃａｍｉｎが現れた位置から３００ｍｓ後ろ側に位置する累算値Ｃａ（ｐ４）を特定する（ステップ２４１１）。また、送信局判別部２７は、累算値の上位３位までを特定する（ステップ２４１２）。
【０１４０】
次いで、送信局判別部２７は、Ｃａ（ｐ４）が、上記累算値の上位３位までの値の何れかに該当するかを判断する（ステップ２４１３）。ステップ２４１３でＹｅｓと判断された場合には、送信局判別部２７は、送信局がＭＳＦの送信局であると判断する（ステップ２４１４）。その一方、ステップ２４１３でＮｏと判断された場合には、送信局判別部２７は、送信局がＷＷＶＢの送信局であると判断する（ステップ２４１５）。
【０１４１】
また、前記実施の形態としては、ローレベルを示す第１の値を「−１」、ハイレベルを示す第２の値を「１」として、それ以外の他の第３の値を「０」としたがこれに限定されるものではない。第１の値および第２の値は、以下のようなものであれば良い。
（１）入力波形データにおいて第１の値が現れ、かつ、予測波形データにおいて第１の値が現れた場合、或いは、入力波形データにおいて第２の値が現れ、かつ、予測波形データにおいて第２の値が現れた場合に、演算により正の相関があることを示す所定の正の演算値が算出される。つまり、入力波形データおよび予測波形データにおいて、同じ値が現れた場合には、所定の正の演算値が算出される。
（２）入力波形データにおいて第１の値が現れ、かつ、予測波形データにおいて第２の値が現れた場合、或いは、入力波形データにおいて第２の値が現れ、かつ、予測波形データにおいて第１の値が現れた場合に、演算により負の相関があることを示す所定の負の演算値が算出される。つまり、入力波形データおよび予測波形データにおいて、異なる値が現れた場合には、所定の負の演算値が算出される。また、所定の負の演算値は、上記所定の正の値の符号を「−（マイナス）」としたものが望ましい。
【０１４２】
また、第３の値も「０」でなくとも良いが、第１の値と演算されたとき、および、第２の値と演算されたときに、上記共分散値など相関値に影響を与えない値となる必要がある。
【０１４３】
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。
【０１４４】
さらに、前記第１の実施の形態においては、ＷＷＶＢ或いはＭＳＦを判断するために、最小値Ｃａｍｉｎの現れる位置から５００ｍｓ、８００ｍｓだけ後ろ側に位置する累算値（たとえば、Ｃａ（ｐ１）或いはＣａ（ｐ２））を参照している（たとえば、ステップ１２０４，１２０７参照）。しかしながら、これに限定されるものではなく、その前後所定範囲に位置するサンプルに対応する累算値（たとえば、Ｃａ（ｐ１−ｎ）〜Ｃａ（ｐ１＋ｎ）或いはＣａ（ｐ２−ｎ）〜Ｃａ（ｐ２＋ｎ））を参照してもよい（ｎは１以上の整数）。
【０１４５】
また、前記第２の実施の形態においては、最大値Ｃａｍａｘを示す位置の前後１サンプルに対応する累算値を最大値に加算し、また、最小値Ｃａｍｉｎを示す位置の前後１サンプルに対応する累算値を最小値に加算している（図２１のステップ２１０２、２１０３参照）。しかしながら、これに限定するものではなく、前後ｎサンプル（ｎは１以上の整数）に対応する累算値を加算しても良い。
【符号の説明】
【０１４６】
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    入力波形データ生成部
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
２７    送信局判別部
【図１】
2011095082.tif 000003
【図２】
2011095082.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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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１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【手続補正書】
【提出日】平成22年7月16日(2010.7.16)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００７７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００７７】
以下、送信局がＪＪＹの送信局であった場合の、最適値の有効の判断について説明する。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８０６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）
（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。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１１７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１１７】
また、本実施の形態においては、送信局判別部２７は、累算値の最大値と最小値との加算結果に基づいて、送信局の種別を判別する。入力波形データと予測波形データにおいて、その値の変化が同時でかつ同位相であれば、相関値は正の相関を示す値となる。その一方、その値の変化が同時でかつ逆位相であれば、相関値は負の相関を示す値となる。これを利用して、本実施の形態によれば、秒の先頭位置で立ち上がるような波形形状の符号を出力する送信局（たとえば、ＪＪＹの送信局）と、秒の先頭位置で立ち下がるような波形形状の送信局（たとえば、ＷＷＶＢやＭＳＦの送信局）とを判別することが可能となる。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１２４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１２４】
送信局判別部２７は、加算後の最大値Ｃａｍａｘと加算後の最小値Ｃａｍｉｎとの和が「０」より大きいかを判断する（ステップ２１０４）。ステップ２１０４でＹｅｓと判断された場合には、送信局判別部２７は、送信局がＪＪＹの送信局であると判断する（ステップ２１０５）。ステップ２１０４でＮｏと判断された場合には、ステップ２１０６に進む。ステップ２１０６〜ステップ２１１１は、図１２のステップ１２０４〜１２０９と同様である。