(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
現在時刻を計時する計時手段と、
複数個の予報音信号と正報音信号とを含む時報信号を含む放送信号を受信し、前記予報音信号と前記正報音信号とを復調する受信手段と、
前記予報音信号の終端部を検出する予報音信号終端部検出手段と、
前記予報音信号のうちの１つの終端部に対応する時報信号上の時刻と前記計時手段の時刻との時刻ずれ量について、前回の時刻修正分までの相加平均値及び標準偏差を記憶するデータ記憶手段と、
前記予報音信号が所定の判定基準を満たすときに今回の前記時刻ずれ量を算出し、該時刻ずれ量が前記標準偏差に基づく第１の範囲内のときに今回の前記時刻ずれ量を時刻修正量とし、前記第１の範囲外でかつ第２の範囲内のときに前記相加平均値を時刻修正量とする時刻修正量算出手段と、
前記時刻修正量に基づいて、前記計時手段の計時時刻を修正する修正手段と、を備える、
ことを特徴とする時刻修正機能付き計時装置。
【請求項２】
現在時刻を計時する計時手段と、
複数個の予報音信号と正報音信号とを含む時報信号を含む放送信号を受信し、前記予報音信号と前記正報音信号とを復調する受信手段と、
前記予報音信号の終端部を検出する予報音信号終端部検出手段と、
前記予報音信号のうちの１つの終端部に対応する時報信号上の時刻と前記計時手段の時刻との時刻ずれ量について、前回の時刻修正分までの相加平均値及び標準偏差を記憶するデータ記憶手段と、
所定の時刻範囲内に前記時報信号が検出されたか否かを判別する時報信号判別手段と、
前記予報音信号が所定の判定基準を満たすときに今回の前記時刻ずれ量を算出するとともに該時刻ずれ量と前記標準偏差との関係に基づいて時刻修正量を算出し、前記所定の時刻範囲内に前記時報信号が検出されなかった場合に前記相加平均値を時刻修正量とする時刻修正量算出手段と、
前記時刻修正量に基づいて、前記計時手段の計時時刻を修正する修正手段と、を備える、
ことを特徴とする時刻修正機能付き計時装置。
【請求項３】
前記正報音信号の先端部を検出する正報音信号先端部検出手段を更に備える、
ことを特徴とする請求項１または２に記載の時刻修正機能付き計時装置。
【請求項４】
前記受信手段は、前記予報音信号を構成する所定周波数の音声信号を抽出するフィルタ回路と、前記フィルタ回路を通過した信号に位相ロックするＰＬＬ（Phase Locked Loop)回路と、を備え、
前記予報音信号終端部検出手段は、前記ＰＬＬ回路の出力信号から前記予報音信号の終端部を検出する、
ことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の時刻修正機能付き計時装置。
【請求項５】
前記受信手段が受信した前記予報音信号が真正なものであるか否かを、前記予報音信号終端部検出手段により検出された前記予報音信号の終端部に基づいて判別するとともに、前記予報音信号の終端部と前記正報音信号の先端部との組み合わせに基づいて前記時報信号が本物であると判別する時報信号判別手段を更に備え、
前記修正手段は、前記時報信号が本物であると判別されたときに、前記計時手段の計時時刻を修正する、
ことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の時刻修正機能付き計時装置。
【請求項６】
前記時報信号判別手段は、前記予報音信号について、前記予報音信号の個数に対応する複数個の前記予報音信号の終端部相互間の時間間隔を計測し、この時間間隔に基づいて前記予報音信号が所定の判定基準を満たすか否かを判別する、
ことを特徴とする請求項５に記載の時刻修正機能付き計時装置。
【請求項７】
前記所定の時刻範囲内に前記時報信号が検出された場合に、前記時刻修正量算出手段は、今回の時刻修正分までの前記時刻ずれ量の相加平均値と標準偏差とを算出するとともに、前記データ記憶手段に記憶されている前記前回の時刻修正分までの時刻ずれ量の相加平均値及び標準偏差のデータを更新する、
ことを特徴とする請求項２に記載の時刻修正機能付き計時装置。
【請求項８】
複数個の予報音信号と正報音信号とを含む時報信号を含む放送信号を受信し、
前記放送信号から前記予報音信号と前記正報音信号とを復調し、
復調された前記予報音信号の終端部を検出し、
前記予報音信号が所定の判定基準を満たすときに、前記予報音信号のうちの１つの終端部に対応する時報信号上の時刻と計時手段の時刻との時刻ずれ量を求め、
該時刻ずれ量が前回の時刻修正分までの前記時刻ずれ量の標準偏差に基づく第１の範囲内のときに今回の前記時刻ずれ量を時刻修正量とし、
該時刻ずれ量が前記第１の範囲外でかつ第２の範囲内のときに前回の時刻修正分までの前記時刻ずれ量の相加平均値を時刻修正量とし、
前記時刻修正量に基づいて計時時刻を修正する、
ことを特徴とする時刻修正方法。
【請求項９】
複数個の予報音信号と正報音信号とを含む時報信号を含む放送信号を受信し、
前記放送信号から前記予報音信号と前記正報音信号とを復調し、
復調された前記予報音信号の終端部を検出し、
前記予報音信号が所定の判定基準を満たすときに、前記予報音信号のうちの１つの終端部に対応する時報信号上の時刻と計時手段の時刻との時刻ずれ量を求め、
前記予報音信号が所定の判定基準を満たすときに今回の前記時刻ずれ量を算出するとともに該時刻ずれ量と前回の時刻修正分までの前記時刻ずれ量の標準偏差との関係に基づいて時刻修正量を算出し、
所定の時刻範囲内に前記時報信号が検出されなかった場合に前回の時刻修正分までの前記時刻ずれ量の相加平均値を時刻修正量とし、
前記時刻修正量に基づいて計時時刻を修正する、
ことを特徴とする時刻修正方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、放送局から送出された放送波に含まれる時報信号を検出して現在時刻を修正する時刻修正機能付き計時装置及び時刻修正方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
時刻を表示するための計時装置において、時刻を修正する方法としてＦＭ（Frequency Modulation）放送の時報信号を利用する方法が知られている。時報信号は、例えば３回の予報音成分とその後の正報音成分を含んでいる。放送局から送出された時報信号は、ＦＭ受信機によって受信された後に音声信号に復調される。
【０００３】
音声信号から時報を検出する方法としては、トーンデコーダを用いる方法が知られている。トーンデコーダは、例えば、予報音信号と同一の周波数の信号を検出するように設定されており、検出した場合には検出信号を出力する。このようなトーンデコーダは、基本的にＰＬＬ（Phase Locked Loop：位相ロックループ）回路から構成されている。
【０００４】
ＰＬＬ回路は、外部から入力された予報音信号と、ループ内発振器の出力との位相のずれを検出して、その位相差が一定になるようにループ内発振器にフィードバックをかけて発振させる発振回路である。このようなＰＬＬ回路において、位相差が一定になるまでには、複数回ループをかける必要があるため、ある程度の時間を要する。即ち、トーンデコーダの入力信号と出力信号との間には、ＰＬＬ回路の原理に基づいて、ある程度のタイムラグが生じる。
【０００５】
ＰＬＬ回路を利用して時報検出を行い、時刻を修正する計時装置は、例えば特許文献１，２に開示されている。特許文献１，２に開示された計時装置は、例えば予報音成分の時間、又は、信号間の無音部分の時間を計測することにより、受信した信号が時報信号であるか否かを判断する。
【０００６】
【特許文献１】特開２０００−１９３７６８号公報
【特許文献２】特許第３３２９０６５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
位相差は予報音信号がトーンデコーダのＰＬＬ回路に入力されるタイミングに応じて異なる値を持つ。従って、位相差が一定になるまでの時間も予報音信号がＰＬＬ回路に入力されるタイミングに応じて異なる。すなわち、ＰＬＬ回路に予報音信号が入力されてから予報音信号を検出した信号がＰＬＬ回路から出力されるまでにはある程度のタイムラグが発生し、そのタイムラグは予報音信号がＰＬＬ回路に入力されるタイミングに応じてばらついてしまう。なお、トーンデコーダは予報音を検出するものと正報音を検出するものを別個に設ける必要がある。従って、この問題は正報音についても同様に発生する。
【０００８】
従来の時刻修正方法においては、時報を検出するタイミングは、予報音、正報音共にトーンデコーダの検出信号の立ち上がりを検出するようにしていた。ところが、信号の立ち上がりを検出した信号は上述したようにある程度のタイムラグをもって出力される。
【０００９】
従って、トーンデコーダの検出信号の立ち上がりに基づいて時刻を修正してしまうと、タイムラグを含んだ状態で時刻が修正されてしまう。タイムラグが一定である場合には、タイムラグ分を見込んでキャンセルするように時刻修正を行えば、こうした問題は解決できるが、タイムラグは一定ではなく、ある程度のばらつきを持っているので、完全にタイムラグをキャンセルすることはできない。
【００１０】
すなわち、トーンデコーダの検出信号の立ち上がりを検出して時刻を修正すると、時刻修正の精度が下がるという問題があった。
【００１１】
また、時報信号と同一周波数の音声信号成分はかなりの確率で放送信号中に存在するため、この音声信号成分が時報信号と同じパターンで検出される可能性もある。そこで、従来は、例えば、予報音成分の信号の立ち上がりから次の予報音成分の信号の立ち上がりまでの時間に有効範囲を設けておくこととしていた。そして、この有効範囲内に信号が検出されるか否かによって、入力された信号が時報信号であるのか、それとも単なる音声信号であるのかを判別するようにしていた。
【００１２】
ところが、従来の方法では、タイムラグのばらつき量が大きいため、有効範囲を大きく設定しなければならなかった。このため、有効範囲を設けても、その条件を満たす音声信号が時報信号として誤検出されてしまうという問題点があった。
【００１３】
本発明は、上記実情に鑑みてなされたもので、時刻修正の精度を向上させ、時報の誤検出を低減させることができる時刻修正機能付き計時装置及び時刻修正方法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】
上記目的を達成するため、本発明の第１の観点に係る時刻修正機能付き計時装置は、
現在時刻を計時する計時手段と、
複数個の予報音信号と正報音信号とを含む時報信号を含む放送信号を受信し、前記予報音信号と前記正報音信号とを復調する受信手段と、
前記予報音信号の終端部を検出する予報音信号終端部検出手段と、
前記予報音信号のうちの１つの終端部に対応する時報信号上の時刻と前記計時手段の時刻との時刻ずれ量について、前回の時刻修正分までの相加平均値及び標準偏差を記憶するデータ記憶手段と、
前記予報音信号が所定の判定基準を満たすときに今回の前記時刻ずれ量を算出し、該時刻ずれ量が前記標準偏差に基づく第１の範囲内のときに今回の前記時刻ずれ量を時刻修正量とし、前記第１の範囲外でかつ第２の範囲内のときに前記相加平均値を時刻修正量とする時刻修正量算出手段と、
前記時刻修正量に基づいて、前記計時手段の計時時刻を修正する修正手段と、を備える、
ことを特徴とする。
また、本発明の第２の観点に係る時刻修正機能付き計時装置は、
現在時刻を計時する計時手段と、
複数個の予報音信号と正報音信号とを含む時報信号を含む放送信号を受信し、前記予報音信号と前記正報音信号とを復調する受信手段と、
前記予報音信号の終端部を検出する予報音信号終端部検出手段と、
前記予報音信号のうちの１つの終端部に対応する時報信号上の時刻と前記計時手段の時刻との時刻ずれ量について、前回の時刻修正分までの相加平均値及び標準偏差を記憶するデータ記憶手段と、
所定の時刻範囲内に前記時報信号が検出されたか否かを判別する時報信号判別手段と、
前記予報音信号が所定の判定基準を満たすときに今回の前記時刻ずれ量を算出するとともに該時刻ずれ量と前記標準偏差との関係に基づいて時刻修正量を算出し、前記所定の時刻範囲内に前記時報信号が検出されなかった場合に前記相加平均値を時刻修正量とする時刻修正量算出手段と、
前記時刻修正量に基づいて、前記計時手段の計時時刻を修正する修正手段と、を備える、
ことを特徴とする。
【００１５】
前記正報音信号の先端部を検出する正報音信号先端部検出手段を更に備える、
こととしてもよい。
【００１６】
前記受信手段は、前記予報音信号を構成する所定周波数の音声信号を抽出するフィルタ回路と、前記フィルタ回路を通過した信号に位相ロックするＰＬＬ（Phase Locked Loop)回路と、を備え、
前記予報音信号終端部検出手段は、前記ＰＬＬ回路の出力信号から前記予報音信号の終端部を検出する、
こととしてもよい。
【００１８】
前記受信手段が受信した前記予報音信号が真正なものであるか否かを、前記予報音信号終端部検出手段により検出された前記予報音信号の終端部に基づいて判別するとともに、前記予報音信号の終端部と前記正報音信号の先端部との組み合わせに基づいて前記時報信号が本物であると判別する時報信号判別手段を更に備え、
前記修正手段は、前記時報信号が本物であると判別されたときに、前記計時手段の計時時刻を修正する、
こととしてもよい。
【００１９】
前記時報信号判別手段は、前記予報音信号について、前記予報音信号の個数に対応する複数個の前記予報音信号の終端部相互間の時間間隔を計測し、この時間間隔に基づいて前記予報音信号が所定の判定基準を満たすか否かを判別する、
こととしてもよい。
【００２２】
前記所定の時刻範囲内に前記時報信号が検出された場合に、前記時刻修正量算出手段は、今回の時刻修正分までの前記時刻ずれ量の相加平均値と標準偏差とを算出するとともに、前記データ記憶手段に記憶されている前記前回の時刻修正分までの時刻ずれ量の相加平均値及び標準偏差のデータを更新する、
こととしてもよい。
【００２３】
上記目的を達成するため、本発明の第３の観点に係る時刻修正方法は、
複数個の予報音信号と正報音信号とを含む時報信号を含む放送信号を受信し、
前記放送信号から前記予報音信号と前記正報音信号とを復調し、
復調された前記予報音信号の終端部を検出し、
前記予報音信号が所定の判定基準を満たすときに、前記予報音信号のうちの１つの終端部に対応する時報信号上の時刻と計時手段の時刻との時刻ずれ量を求め、
該時刻ずれ量が前回の時刻修正分までの前記時刻ずれ量の標準偏差に基づく第１の範囲内のときに今回の前記時刻ずれ量を時刻修正量とし、
該時刻ずれ量が前記第１の範囲外でかつ第２の範囲内のときに前回の時刻修正分までの前記時刻ずれ量の相加平均値を時刻修正量とし、
前記時刻修正量に基づいて計時時刻を修正する、
ことを特徴とする。
また、本発明の第４の観点に係る時刻修正方法は、
複数個の予報音信号と正報音信号とを含む時報信号を含む放送信号を受信し、
前記放送信号から前記予報音信号と前記正報音信号とを復調し、
復調された前記予報音信号の終端部を検出し、
前記予報音信号が所定の判定基準を満たすときに、前記予報音信号のうちの１つの終端部に対応する時報信号上の時刻と計時手段の時刻との時刻ずれ量を求め、
前記予報音信号が所定の判定基準を満たすときに今回の前記時刻ずれ量を算出するとともに該時刻ずれ量と前回の時刻修正分までの前記時刻ずれ量の標準偏差との関係に基づいて時刻修正量を算出し、
所定の時刻範囲内に前記時報信号が検出されなかった場合に前回の時刻修正分までの前記時刻ずれ量の相加平均値を時刻修正量とし、
前記時刻修正量に基づいて計時時刻を修正する、
ことを特徴とする。
【発明の効果】
【００２４】
本発明によれば、時報信号の終端部をトリガとして時刻を修正するため、時刻修正の精度を向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
以下、本発明の実施形態について添付の図面を参照して具体的に説明する。先ず、本発明の第１の実施形態について説明する。図１は、本第１実施形態に係る時刻修正機能付き計時装置（以下、単に計時装置という）の構成を示すブロック図である。
【００２６】
図１に示すように、本実施形態の計時装置１は、アンテナ２、放送波受信部３、トーンデコーダ４，５、制御部６、及びリアルタイムクロック（ＲＴＣ）７を備えている。
【００２７】
放送波受信部３は、アンテナ２を介して放送波を受信する。本実施形態における放送波受信部３は、放送局から送出されたＦＭ放送波を受信する一種のラジオ受信機である。そして、放送波受信部３は、受信したＦＭ信号を検波して音声信号を取り出し、トーンデコーダ４，５に出力する。
【００２８】
トーンデコーダ４，５は、放送波受信部３から入力された音声信号から、夫々所定の設定周波数の信号を検出し、検出信号として制御部６へ出力する。本実施形態においては、トーンデコーダ４は４４０Ｈｚの音声信号を検出するように設定されており、また、トーンデコーダ５は８８０Ｈｚの音声信号を検出するように設定されている。
【００２９】
制御部６は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）等から構成され、計時装置１全体を制御する。また、制御部６は、トーンデコーダ４，５から４４０Ｈｚ及び８８０Ｈｚの検出信号を受信し、受信した信号が時報信号を示すものか否かを判別する。そして、時報信号を示すものであると判断された場合には、制御部６は、この時報信号に基づいてリアルタイムクロック（Real Time Clock：ＲＴＣ）７の現在時刻を修正する。
【００３０】
リアルタイムクロック７は、計時装置１に内蔵され、現在時刻を刻む時計である。リアルタイムクロック７は、制御部６によって時刻修正される場合等を除いて独立して動作し、制御部６及び外部機器等に時刻データを提供する。
【００３１】
図２に、トーンデコーダ４，５の要部の構成を示す。トーンデコーダ４，５は、夫々ＰＬＬ回路部１０及び出力フィルタ１５を備えている。
【００３２】
以下、図２について、トーンデコーダ４の場合を例にとり説明する。ＰＬＬ回路部１０は、コンデンサ１１、位相検出器（ＰＤ）１２、ローパスフィルタ（ＬＰＦ）１３、発振器（ＯＳＣ）１４を備えている。なお、発振器１４は、電圧制御発振器（Voltage Controlled Oscillator：ＶＣＯ）でもよく、電流制御発振器（Current Controlled Oscillator：ＣＣＯ）でもよい。また、分周器等を含むものであってもよい。
【００３３】
位相検出器１２は、外部からコンデンサ１１を介して位相検出器１２に入力する信号と、位相検出器１２、ローパスフィルタ１３及び発振器１４から構成されたループ内における発振器１４からの出力信号との位相差を検出する。ＰＬＬ回路部１０は、この位相差が一定になるように、発振器１４にフィードバック制御をかけて発振させる。図１のトーンデコーダ４の例では、ＰＬＬ回路部１０は、放送波受信部３からの音声信号のうち４４０Ｈｚ成分と発振器１４の出力信号との位相差が一定になるように複数回ループさせて制御する。
【００３４】
４４０Ｈｚ成分と発振器１４の出力信号との位相差が一定になると、ＰＬＬ回路部１０から出力フィルタ１５を経由して、４４０Ｈｚ検出信号が制御部６へ出力される。トーンデコーダ５の場合についても、同様に８８０Ｈｚ検出信号が制御部６へ出力される。なお、時報の音声信号と４４０Ｈｚ検出信号及び８８０Ｈｚ検出信号との関係については後述する。
【００３５】
図３は、図１に示す計時装置１のうち、制御部６の機能的な構成を示すブロック図である。図３に示すように、制御部６は、エッジ検出部２１、時報信号判別部２２、時刻修正量算出部２４、データ記憶部２５、及び、時刻修正部２６を備えている。
【００３６】
エッジ検出部２１は、トーンデコーダ４，５からの検出信号（４４０Ｈｚ／８８０Ｈｚ）から、図４に示すような、４４０Ｈｚ検出信号の立ち下がりエッジ（以下、単に立ち下がりともいう）及び８８０Ｈｚ検出信号の立ち上がりエッジ（以下、単に立ち上がりともいう）を検出する。なお、本実施形態において、トーンデコーダ４から出力される４４０Ｈｚ検出信号は、４４０Ｈｚが検出された場合に例えば１、それ以外の場合に０の値となる正パルス信号である。トーンデコーダ５から出力される８８０Ｈｚ検出信号についても、同様に、８８０Ｈｚが検出された場合に例えば１、それ以外の場合に０となる正パルス信号である。
【００３７】
時報信号判別部２２は、内蔵されたタイマーを起動して、エッジ検出部２１が検出した４４０Ｈｚ検出信号の立ち下がりから次の４４０Ｈｚ検出信号の立ち下がりまでの時間、及び、最後の４４０Ｈｚ検出信号の立ち下がりから８８０Ｈｚ検出信号の立ち上がりまでの時間を計測する。また、時報信号判別部２２は、計測された時間から、検出信号の組み合わせが時報信号を示すものであるか否かを判別する。
【００３８】
時刻修正量算出部２４は、３回の予報音信号を示すものと判別された４４０Ｈｚ検出信号に基づく時刻とリアルタイムクロック７の現在時刻との時刻ずれ量を算出する。また、時刻修正量算出部２４は、算出された時刻ずれ量と、前回の時刻修正分までの時刻ずれ量に関するデータとに基づいて、リアルタイムクロック７に対する時刻修正量を算出する。過去の時刻ずれ量に関するデータは、データ記憶部２５に格納されている。
【００３９】
時刻修正部２６は、時報信号判別部２２が４４０Ｈｚ検出信号及び８８０Ｈｚ検出信号の組み合わせが時報信号であると判断したときに、時刻修正量算出部２４により算出された時刻修正量に基づいてリアルタイムクロック７の現在時刻を修正する。
【００４０】
図４は、トーンデコーダ４，５に入力される音声信号と、トーンデコーダ４，５から出力される検出信号との関係を示すタイミングチャートである。
【００４１】
本明細書においては、放送局から送出されたＦＭ放送波に含まれる時報信号を利用して時刻修正を行う。図４に、この放送波を復調して得られる音声信号のうち時報信号の波形を示す。図４に示す時報の音声信号は、予報音３回と正報音１回との組み合わせである。各予報音においては、一定音量の４４０Ｈｚの正弦波が１００ｍｓの間発振する。予報音とその次の予報音との間、及び、３回目の予報音と正報音との間は、９００ｍｓの無音状態である。正報音においては、一定音量の８８０Ｈｚの正弦波が１０００ｍｓの間発振し、その後２０００ｍｓで減衰する。なお、図４に示すように、本実施形態における時刻修正は、一例として時刻０時００分００秒を基準として行われる。また、図４の音声信号においては、３回の予報音（４４０Ｈｚ）及び１回の正報音（８８０Ｈｚ）の波形を簡略化して表示している。
【００４２】
また、図４に示す４４０Ｈｚ検出信号は、図１に示すトーンデコーダ４が、音声信号から予報音成分（４４０Ｈｚ）を検出して出力した信号である。さらに、８８０Ｈｚ検出信号は、トーンデコーダ５が、音声信号から正報音成分（８８０Ｈｚ）を検出して出力した信号である。このように、トーンデコーダ４，５は、夫々予報音成分と正報音成分とを矩形波として出力する。
【００４３】
背景技術の説明において述べたように、音声信号から予報音成分及び正報音成分を検出するためには、例えばトーンデコーダが用いられる。そして、トーンデコーダがＰＬＬ回路を利用していることから、トーンデコーダの入力信号と出力信号との間には、ＰＬＬ回路の特性に起因する、ある程度のタイムラグがある。
【００４４】
従来は、予報音成分の時間（信号幅）及び無音部分の時間を計測していた。また、例えば、予報音成分の立ち上がりとその次の予報音成分の立ち上がりとの間の時間を計測していた。そして、計測された時間に基づいて、音声信号の組み合わせが時報信号であるか否かを判断していた。
【００４５】
しかしながら、これらの方法は、いずれも信号の先端エッジから時間を計測するものである。ＰＬＬ回路に入力される信号とＰＬＬ回路内の発振器から生ずる信号との位相差は、音声信号がＰＬＬ回路に入力されるタイミングによって異なるため、位相差が一定になるまでの時間は一律ではない。従って、信号の先端エッジを時報検出のトリガとすると、位相差が一定になるまでの時間（タイムラグ）にばらつきが生じやすくなる。このように、タイムラグのばらつきが大きくなることが、時刻修正精度の低下及び時報の誤検出の原因となっていた。
【００４６】
これに対して、音声信号の終端エッジ、即ち本実施形態における立ち下がりエッジを時報検出のトリガとすると、すでに位相差は一定状態にあるため、立ち上がりエッジを時報検出のトリガにした場合のようなタイムラグは発生しない。同様に、ＰＬＬ回路に入力される信号とＰＬＬ回路内の発振器から生ずる信号との位相差が、音声信号がＰＬＬ回路に入力されるタイミングによって異なることに起因するタイムラグのばらつきという問題も発生しない。
【００４７】
ＰＬＬ回路の特性に起因するタイムラグや、ばらつきは存在するが、その大きさは立ち上がりエッジを時報検出のトリガにした場合に比べて小さいものである。
【００４８】
以上の理由から、音声信号の終端エッジをトリガとして時報を検出することで、タイムラグのばらつきを精度良く見込んでキャンセルするように時刻修正を行うことができる。従って時刻修正の精度を向上させることができる。
【００４９】
次に、本実施形態の計時装置１における時刻修正動作について、図５，図６を参照して説明する。図５，図６は、本実施形態における時刻修正方法を示すフローチャートである。なお、以下の説明においては、適宜図１〜図４も参照する。
【００５０】
先ず、図１に示すように、放送波受信部３は、アンテナ２を介してＦＭ放送波を受信する。そして、受信したＦＭ放送波を音声信号に復調してトーンデコーダ４及びトーンデコーダ５に出力する。
【００５１】
トーンデコーダ４は、放送波受信部３から入力された音声信号から４４０Ｈｚの信号を検出すると、図４に示すような４４０Ｈｚ検出信号として出力する。この４４０Ｈｚ検出信号は、本明細書においては時報の予報音成分の信号に相当し、図５において時刻順に予報音（１）〜予報音（３）として示されている。
【００５２】
トーンデコーダ４から４４０Ｈｚ検出信号が入力されると、制御部６のエッジ検出部２１は、入力された４４０Ｈｚ検出信号の立ち下がりを検出する（ステップＳ１１）。
【００５３】
時報信号判別部２２は、この信号を予報音（１）として認識し、内蔵されたタイマーを起動する（ステップＳ１２）。そして、時報信号判別部２２は、予報音（１）の立ち下がりからの時間を計測する。
【００５４】
その後、再度トーンデコーダ４から４４０Ｈｚ検出信号がエッジ検出部２１に入力されると、エッジ検出部２１は、入力された４４０Ｈｚ検出信号の立ち下がりを検出する（ステップＳ１３）。
【００５５】
時報信号判別部２２は、この信号を予報音（２）として認識する。そして、時報信号判別部２２は、予報音（１）の立ち下がりから予報音（２）の立ち下がりまでの計測時間が１０００±１０ｍｓの範囲内にあるか否かを判別する（ステップＳ１４）。
【００５６】
計測時間が１０００±１０ｍｓの範囲内でないと判別された場合（ステップＳ１４：ＮＯ）は、予報音（１）及び予報音（２）の信号の組み合わせが時報を示すものではないことを意味する。この場合、処理はステップＳ１１に戻る。なお、上記の処理で予報音（２）と認識した４４０Ｈｚ検出信号が、実際には１番目の予報音である可能性もあるので、この４４０Ｈｚ検出信号を予報音（１）としてステップＳ１２以降の処理を続行することとしてもよい。
【００５７】
計測時間が１０００±１０ｍｓの範囲内にあると判別された場合（ステップＳ１４：ＹＥＳ）、時報信号判別部２２はタイマーを再スタートさせる（ステップＳ１５）。なお、タイマーの再スタートは、処理が高速に行われれば、図５に示すようにステップＳ１４における判別後としても問題ない。上記以外にも、ステップＳ１３における立ち下がり検出と同期させてタイマーを再スタートさせることとしてもよい。また、ステップＳ１２におけるタイマー開始からの一連の時刻に基づいて、予報音（１）の立ち下がりから予報音（２）の立ち下がりまでの時間を算出することとしてもよい。
【００５８】
その後、再度トーンデコーダ４から４４０Ｈｚ検出信号がエッジ検出部２１に入力されると、エッジ検出部２１は、入力された４４０Ｈｚ検出信号の立ち下がりを検出する（ステップＳ１６）。
【００５９】
時報信号判別部２２は、この信号を予報音（３）として認識する。そして、時報信号判別部２２は、予報音（２）の立ち下がりから予報音（３）の立ち下がりまでの計測時間が１０００±１０ｍｓの範囲内にあるか否かを判別する（ステップＳ１７）。
【００６０】
計測時間が１０００±１０ｍｓの範囲内でないと判別された場合（ステップＳ１７：ＮＯ）は、予報音（１）〜予報音（３）の信号の組み合わせが時報を示すものではないことを意味する。この場合、処理はステップＳ１１に戻る。なお、上記の処理で予報音（３）と認識した４４０Ｈｚ検出信号が、実際には１番目の予報音である可能性もあるので、この４４０Ｈｚ検出信号を予報音（１）としてステップＳ１２以降の処理を続行することとしてもよい。
【００６１】
計測時間が１０００±１０ｍｓの範囲内であると判別された場合（ステップＳ１７：ＹＥＳ）、時報信号判別部２２はタイマーを再スタートさせる（ステップＳ１８）。これは、予報音（１）〜予報音（３）の組み合わせが時報信号の予報音を示すものであると判断されたことを意味する。
【００６２】
予報音（１）〜予報音（３）の信号が時報信号であると判断されると、時刻修正量算出部２４は、リアルタイムクロック７の現在時刻と時報信号に基づく時刻とのずれ（以下、時刻ずれ量という）を算出する。そして、時刻修正量算出部２４は、算出された時刻ずれ量に基づいて、リアルタイムクロック７の現在時刻に対する時刻修正量を算出する（ステップＳ１９)。
【００６３】
図５のステップＳ１９に示す時刻修正量の算出処理について、図６に示すフローチャートを参照して説明する。図５のステップＳ１８までの処理で予報音（３）が時報信号であると判断されると、上述したように、時刻修正量算出部２４は時刻ずれ量ｘＮ＋１を算出する（ステップＳ３１）。なお、（Ｎ）は、前回までの時刻修正回数を示す。
【００６４】
例えば、予報音（３）の立ち下がりが指し示す時刻が２３時５９分５９．１秒であったとする。それに対して、リアルタイムクロック７の現在時刻が２３時５９分５９．２秒であったとする。この場合、０．１秒だけリアルタイムクロック７の現在時刻の方が進んでいることになる（ｘＮ＋１＝０．１秒）。時刻修正量算出部２４はこの時刻ずれ量ｘＮ＋１をデータ記憶部２５に記憶させる。
【００６５】
続いて、時刻修正量算出部２４は、時刻ずれ量ｘＮ＋１とＮ回分の時刻ずれ量の標準偏差（σ）とを比較する。その際、時刻修正量算出部２４は、データ記憶部２５に記憶されている標準偏差のデータを参照する。
【００６６】
ｘＮ＋１が時刻ずれ量の平均値（相加平均）に対して−σ≦ｘＮ＋１≦＋σの関係を満たす場合（ステップＳ３２：ＹＥＳ）、今回（Ｎ＋１）分の時刻ずれ量は相加平均に対してばらつきが小さいことを意味する。この場合、時刻修正量算出部２４により、ｘＮ＋１が時刻修正量として設定される。（ステップＳ３３）。上記の例では、ｘＮ＋１＝０．１秒が時刻修正量であり、これをキャンセルするようにリアルタイムクロック７の現在時刻が修正される。
【００６７】
ｘＮ＋１が時刻ずれ量の平均値（相加平均）に対して−σ≦ｘＮ＋１≦＋σの関係を満足しない場合（ステップＳ３２：ＮＯ）、−２σ≦ｘＮ＋１＜−σ又は＋σ＜ｘＮ＋１≦＋２σの関係を満たすか否かが判別される（ステップＳ３４）。
【００６８】
ｘＮ＋１がステップＳ３４に示す範囲内にある場合（ステップＳ３４：ＹＥＳ）、ｘＮ＋１のばらつきがやや大きいことを意味する。これは、例えば、ＰＬＬ回路に起因するものの他に付加的な要因で時刻がずれているため等の理由が考えられる。この場合、時刻修正量算出部２４により、Ｎ回分の時刻ずれ量の相加平均値が時刻修正量として設定される（ステップＳ３５）。このＮ回分の相加平均値のデータは、データ記憶部２５に記憶されている。このような時刻修正方法によれば、付加的な要因で時刻がずれた場合でも、大きな誤差が生じないようにリアルタイムクロック７の現在時刻を修正することができる。
【００６９】
ｘＮ＋１がステップＳ３４に示す範囲内にない場合（ステップＳ３４：ＮＯ）、即ち、ｘＮ＋１が時刻ずれ量の相加平均に対してｘＮ＋１＜−２σ又は＋２σ＜ｘＮ＋１の関係にある場合、時刻修正量算出部２４は、時刻の修正を行わないこととする（ステップＳ３６）。このようにばらつきが大きい時刻ずれ量となる理由としては、例えば、正しく時報を取得していなかったため、又は電波環境が非常に劣悪であったため、等が考えられる。従って、この場合には時刻修正を行わないこととする。
【００７０】
上述したように、図５のステップＳ１９において時刻修正量が算出される一方で、トーンデコーダ４から８８０Ｈｚ検出信号がエッジ検出部２１に入力されると、エッジ検出部２１は、入力された８８０Ｈｚ検出信号の立ち上がりを検出する（ステップＳ２０）。
【００７１】
時報信号判別部２２は、この信号を正報音として認識する。そして、時報信号判別部２２は、予報音（３）の立ち下がりから正報音の立ち上がりまでの計測時間が９００±２０ｍｓの範囲内にあるか否かを判別する（ステップＳ２１）。
【００７２】
計測時間が９００±２０ｍｓの範囲内にないと判別された場合（ステップＳ２１：ＮＯ）、予報音（１）〜予報音（３）及び正報音の信号の組み合わせが正しい時報を示すものではないことを意味する。従って、この場合、処理は、ステップＳ１１に戻る。
【００７３】
計測時間が９００±２０ｍｓの範囲内にあると判別された場合（ステップＳ２１：ＹＥＳ）は、予報音（１）〜予報音（３）及び正報音の信号の組み合わせが本物の時報を示すものであることを意味する。この場合、時刻修正部２６は、ステップＳ１９において算出された時刻修正量に基づいて、リアルタイムクロック７の時刻を修正する（ステップＳ２２）。なお、正報音の判別には検出信号の立ち上がりを用いているが、時刻ずれ量及び時刻修正量は予報音（３）の立ち下がりを基準として算出しているので、上述したようにばらつきを小さくすることができる。
【００７４】
リアルタイムクロック７の現在時刻を修正するタイミングとしては、ステップＳ２１の処理によって時報であると判断された後であればどの時点であってもよい。本実施形態においては、正報音が０時００分００秒を指し示していたとしたときに、０時００分０１秒に変わるタイミングで、リアルタイムクロック７の現在時刻が修正されるものとする。上記の時刻ずれ量の例では、時刻修正部２６は、修正前のリアルタイムクロック７の時刻から０．１秒を引いた時刻となるように、リアルタイムクロック７の現在時刻を修正する。
【００７５】
上述したように時刻が修正された場合、時刻修正量算出部２４は、図６のステップＳ３１で算出された時刻ずれ量ｘＮ＋１と、データ記憶部２５に記憶されている前回まで（Ｎ回分）の時刻ずれ量の相加平均及び標準偏差とから、今回の修正分を含めた（Ｎ＋１）回分の時刻ずれ量の相加平均及び標準偏差を算出する（ステップＳ２３）。（Ｎ＋１）回分の相加平均及び標準偏差は、下記の数式（１），（２）から求めることができる。
【００７６】
【数１】
0004969482.tif 000002
【００７７】
今回分を含めた時刻修正回数（Ｎ＋１）、及び、ステップＳ２３において算出された（Ｎ＋１）回分の時刻ずれ量の相加平均及び標準偏差は、データ記憶部２５に保存される（ステップＳ２４）。ここで、上記数式（１），（２）に示すように、時刻修正回数並びに時刻ずれ量の相加平均及び標準偏差は、夫々最新のデータのみデータ記憶部２５に保存しておけばよい。なお、次回の時刻修正の際には、上記数式（２）で求められた標準偏差∂Ｎ＋１の値をσとして図６に示す時刻ずれ量の評価が行われる。
【００７８】
次に、本発明の第２の実施形態について図７を参照して説明する。図７は、本第２実施形態における時刻修正方法を示すフローチャートである。第１の実施形態では、時報取得に成功するまで処理を繰り返すこととしているが、実際には、時報は正時（０時００分００秒、１時００分００秒、・・・、２３時００分００秒）を基準とするある範囲内で取得すればよい。本実施形態は、時報取得が成功しない場合に、現在時刻が正時を基準とした所定の範囲内であるか否かを判断することを特徴とする。なお、本実施形態における計時装置の構成及び放送波の時報信号は、第１の実施形態と同様である。
【００７９】
本第２実施形態においては、正時を基準とした所定の範囲内になると時刻修正処理が開始される。なお、正時を基準とした所定の範囲内とは、正時を中心として、その前後に計時装置の時刻ずれを見込んだ適当な時間的余裕を配置した場合の、前後間の時間的間隔のことをいう。例えば０時００分００秒を中心として、その前後に５分間の余裕を配置した場合は、１０分間が所定の範囲であり、その間に時刻修正処理を実施すれば、時刻ずれがあったとしても時報信号を受信することが可能である。図７に示すように、時刻修正処理が開始されると、先ず、時報取得処理が行われる（ステップＳ４１）。この処理は、図５に示すステップＳ１１〜Ｓ２１の処理に相当し、時刻修正量の算出（ステップＳ１９）も含む。但し、ステップＳ１４，Ｓ１７，Ｓ２１に相当する計測時間の判別処理で時報信号でないと判断された場合には、そのまま図７のステップＳ４２の処理に進む。
【００８０】
続いて、時報取得が成功したか否かの判断を行う（ステップＳ４２）。ここで、時報取得に成功したと判断された場合（ステップＳ４２：ＹＥＳ）には、第１の実施形態と同様の処理が行われる。即ち、時刻修正（ステップＳ４３）、時刻ずれ量の相加平均及び標準偏差の算出（ステップＳ４４）、及びデータ保存（ステップＳ４５）の各処理が第１の実施形態と同様に行われて、処理は終了する。
【００８１】
ステップＳ４２において時報取得が成功しない場合（ステップＳ４２：ＮＯ）とは、上述したように計測時間の判別処理で時報信号でないと判断された場合である。この場合には、時報信号判別部２２は、現在時刻がいまだに正時を基準とした所定の範囲内にあるか否かを判断する（ステップＳ４６）。ここでは、予め設定された正時に時報を取得する前提のもとに、リアルタイムクロック７から得られる現在時刻が正時を含む所定の正時基準範囲内にあるか否かを判別する。
【００８２】
ステップＳ４６において、現在時刻が正時基準範囲内であると判断された場合には（ステップＳ４６：ＹＥＳ）、処理がステップＳ４１に戻り、再度時報取得を行う。
【００８３】
ステップＳ４６において、現在時刻が正時基準範囲内にないと判断された場合には（ステップＳ４６：ＮＯ）、時報取得を中止して、時刻修正量算出部２４により、データ記憶部２５に記憶されている前回まで（Ｎ回分）の時刻ずれ量の相加平均値が時刻修正量として設定される（ステップＳ４７）。この処理は、図６に示すステップＳ３５と同様の処理である。そして、時刻修正部２６は、算出された時刻修正量に基づいて、リアルタイムクロック７の時刻を修正する（ステップＳ４８）。これにより、正時に取得されるべき時報が取得できなかった場合には時刻ずれ量の相加平均値に基づいて時刻が修正されるので、誤差の蓄積を効果的に抑制することができる。その後、ステップＳ４４及びステップＳ４５に相当する処理は行われることなく、今回の時刻修正処理が終了する。即ち、データ記憶部２５に格納されている時刻ずれ量のデータはＮ回分のままである。
【００８４】
以上説明したように、本発明の計時装置においては、予報音成分の信号の終端エッジ（上述の実施形態における立ち下がりエッジ）をトリガとして時報信号を検出し、時刻を修正する。これにより、予報音成分の信号の先端エッジ（上述の実施形態における立ち上がりエッジ）をトリガとする場合に比べて検出タイミングの遅れ及びばらつきを小さくすることができるため、時刻修正の精度を高めることができる。
【００８５】
また、時報信号の終端エッジをトリガとして時報信号間の時間を計測すると、計測した結果のばらつきが少ないので、時報信号を検出する時間の有効範囲を狭くすることができる。これにより、時報以外の音声信号を時報信号であると誤検出してしまう確率を減らすことができる。
【００８６】
また、本発明の計時装置は、Ｎ回分の時刻修正処理において取得した時刻ずれ量から算出された標準偏差と相加平均値を保持している。これにより、標準偏差に基づいて時報信号の信頼性を検証し、信頼性が高ければ時報情報に基づいて時刻を修正し、信頼性が低ければ相加平均値に基づいて時刻を修正することができる。さらに、時報を受信することができなかった場合も相加平均値に基づいて時刻を修正することができるため、時刻のずれの蓄積を効果的に抑制することができる。
【００８７】
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明を実施するにあたっては、種々の形態による変形及び応用が可能であり、上記の実施形態に限られるものではない。
【００８８】
例えば、上述の実施形態においては、予報音の立ち下がりをトリガとして、音声信号が時報信号であるか否かを判断している。これにより時報信号の誤検出を低減することができるが、さらに予報音の信号幅の検出を組み合わせることとしてもよい。
【００８９】
また、上述の実施形態においては、制御部が計時装置に内蔵されたリアルタイムクロックの時刻を修正することとしている。この他に、制御部が外部の計時装置等の時刻を直接修正することとしてもよい。
【００９０】
また、上記実施の形態においては、予報音信号を正パルスとし、予報音信号の終端を立ち下がりエッジで検出したが、予報音信号を、例えば、負パルスとすれば、予報音信号の終端を立ち上がりエッジで検出することも可能である。このように具体的な回路構成は適宜変更可能である。
【００９１】
また、時報信号の周波数、信号幅の時間等は、本明細書で示したもの以外であってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００９２】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る計時装置の構成を示すブロック図である。
【図２】トーンデコーダの要部の構成を示す図である。
【図３】制御部の機能的な構成を示すブロック図である。
【図４】トーンデコーダに入力される音声信号と、トーンデコーダから出力される時報検出信号との関係を示すタイミングチャートである。
【図５】本発明の第１の実施形態における時刻修正方法を示すフローチャートである。
【図６】本発明の第１の実施形態における時刻修正方法のうち、時刻修正量算出処理を示すフローチャートである。
【図７】本発明の第２の実施形態における時刻修正方法を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００９３】
１；計時装置
２；アンテナ
３；放送波受信部
４，５；トーンデコーダ
６；制御部
７；リアルタイムクロック
１０；ＰＬＬ回路部
１５；出力フィルタ
２１；エッジ検出部
２２；時報信号判別部
２４；時刻修正量算出部
２５；データ記憶部
２６；時刻修正部
【図１】
0004969482.tif 000003
【図２】
0004969482.tif 000004
【図３】
0004969482.tif 000005
【図４】
0004969482.tif 000006
【図５】
0004969482.tif 000007
【図６】
0004969482.tif 000008
【図７】
0004969482.tif 000009