(57)【要約】【課題】ノイズ等の影響を受けにくい、正確な秒位置を検出する電波時計を提供する。【解決手段】目標精度を１／ｎ秒とし、ｎ個の数値を一時記憶する記憶手段（３）及び、そのｎ個のうちどれかを指定するポインタ（４）を設ける。１／ｎ秒おきに（４）を１〜ｎの範囲で１つずつ加算する。タイムコードのパルス先頭位置を検出すると（４）で現在指定されている（３）の数値を１つずつ加算する。タイムコードのフォーマットを１周（１分）した時点で（３）で記憶されている数値を全て比較し、その中から最大値（ピーク値）を抽出し、その数値を示す位置（（４）で指し示す位置）と、（４）の値との差分が、１秒未満１／ｎ秒 単位の時刻となる。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
目標精度を１／ｎ秒とし、ｎ個の数値を一時記憶する記憶手段と記憶手段ｎ個のうちいずれかを指定する手段を備え、その指定する手段は１／ｎ秒毎にカウントし、標準電波においてタイムコードのパルス信号の立ち上がり時に指定する手段で指定された記憶手段の数値を加算し、タイムコード復号時に、記憶手段に記憶されている数値の最大値と、指定する手段のカウント値の差分から時刻上の秒位置を検出する事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、長波日本標準電波を受信して時刻を修正する電波時計及び長波日本標準電波に含まれるタイムコード復号方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、独立法人通信総合研究所が運営管理を行っている長波帯を用いた日本標準電波（ＪＪＹ）の送信所が開局し、現在、福島局４０ＫＨｚと九州局６０ＫＨｚにてこの電波（以下、この電波の事を「標準電波」と表現する）が送信され、標準電波を利用した電波時計が市販されている。
標準電波は高精度の原子時計を基準とした時刻情報がタイムコードとして入っており、一般に市販されている電波時計は定期的に標準電波を受信する事により、水晶発振式の内蔵時計を修正して正確な時刻を保つ仕組みになっている。（図１）
【０００３】
標準電波のタイムコードは時、分、年（西暦下２桁）、曜日、元旦からの通算日及び付加情報（チェックサム、停波予告、うるう秒）で構成されており、一般的なカレンダである月、日については元旦からの通算日と年（うるう年の補正用）から演算して求める。
又、秒についてはこれらの情報を伝送するフォーマット（全体を１分かけて伝送する）の位置から割り出して求める。（図２）
【０００４】
上記０００３のフォーマットを構成している単位は図３で示す３通りのパルス幅によるパルスで、各パルスの先頭位置が時刻上１秒の変わり目になる様に規定されており、１秒毎に１つのパルスで伝送する。
マーカーは０００３のタイムコード上の情報位置を示し、０符号と１符号をＢＣＤで表現した数値が０００３の各情報を示す。
標準電波は上記パルスをキャリア（４０ＫＨｚ／６０ＫＨｚ）に載せた変調波で伝送している。
【０００５】
実際に受信する標準電波は、周辺環境により、パルスにノイズが混入したり、フェージング等の影響をうけ、受信したパルスの波形が乱れて、各パルスの先頭位置にばらつきが生じる。そのため、受信した標準時刻の秒精度が低下する問題がある。（図４）
【０００６】
従来の電波時計は
（１）０００３のフォーマットを一通り解読したした時点で０００４のパルス先頭位置を基準にして時計を修正する。
（２）０００５による影響を考慮して０００４のパルス先頭位置の平均値をとって秒位置の基準とする。
しかしながら、前述（１）では、フォーマットを解読した時点で読みこんだパルス先頭位置で０００５による影響を受けると、そのまま秒がずれたまま時計が修正される。
（２）の方法では影響が小さくなるが、本来のパルス先頭位置を大きく外れた位置にノイズがある場合、平均値もずれてくる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明では、以上の問題を解決するためのもので、ノイズ等の影響を受けにくい、正確な秒位置を検出する電波時計を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、前述の問題を解決するため、
１．目標精度を１／ｎ秒とし、ｎ個の数値を一時記憶する記憶手段（３）及び、そのｎ個のうちどれかを指定するポインタ（４）を設ける。（図５）
２．０００３のフォーマットの先頭位置を検出すると、（３）の全ての数値を０にする。
３．１／ｎ秒おきに（４）を１つずつ加算する。（４）がｎに達すると（４）を０に戻す。
４．０００４のパルス先頭位置を検出すると（４）で現在指定されている（３）の数値を１つずつ加算する。
５．０００３のフォーマットを１周（１分）した時点で（３）で記憶されている数値を全て比較する。（３）の１〜ｎの並びを横軸、そこに記憶された数値を縦軸としてグラフにすると図６の様なヒストグラムになる。その中から最大値（ピーク値）を抽出し、その数値を示す位置（（４）で指し示す位置）と、（４）の値との差分が、１秒未満１／ｎ秒 単位の時刻となる。
【発明の効果】
【０００９】
以上説明したように本発明の電波時計は、次に示すような効果を発揮する。
１秒未満の精度及び信頼性を向上させる事ができる。より精度が求められる分野での応用が可能になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
本実施例の電波時計は図７に示す構成となっている。
標準電波はアンテナ回路１０１で受信する。バーアンテナによるＬＣ共振回路で４０ＫＨｚ又は６０ＫＨｚを選択的に入力し、増幅回路とフィルタ及び検波回路により、標準電波からタイムコード信号ＴＣＯを抽出する。これは０００４によるパルス波形の形態である。
【００１１】
ＣＰＵ１０２は８ビット又は１６ビットのマイクロプロセッサを想定している。請求項１の記憶手段３、ポインタ（４）及び復号したタイムコードを格納するメモリ１０３はＣＰＵに接続されている（或いはＣＰＵに内蔵されている）
【００１２】
ＣＰＵはこのＴＣＯのパルスの立ち上がり、立ち下がりを一定のサンプリング周期（例１００マイクロ秒）で監視し、パルスの立ち上がりから立ち下がりまでの期間ａをサンプリング周期をカウントする事で計測する。
同時に請求項１で示したポインタ（４）を１／ｎ秒おきにカウントし（例ｎ＝３２）、ＴＣＯの立ち上がり時に（４）で示した記憶手段（３）の数値を１つずつ加算する。
【００１３】
計測した期間ａから０００４のパルスをマーカー、０符号、１符号及びノイズ等による判別不能のタイムコードとして判定する。
【００１４】
前記で判定したコードから、０００３のフォーマットによる先頭位置を検出すると、記憶手段（３）の全ての数値を０に戻し、それ以降のタイムコードを０００３のフォーマット１周期分、メモリに格納する。
尚、前記で判別不能のタイムコードを判定した場合は、それまで格納したタイムコードを破棄し、フォーマット先頭を検出する前の状態に戻す。
【００１５】
前記で、０００３のフォーマット１周期分格納した後、フォーマットの内容に従って各タイムコードを解読し、時、分、又必要に応じて年、月、日、曜日などの情報を取得する。請求項１により記憶手段（３）のうち、最も数値の大きな位置とポインタ（４）の現在位置の差分及び０００３のフォーマット１周期格納した秒位置より、現在時刻の秒位置を取得する。実施例では演算の容易さから０００３のフォーマット上、後に時刻情報が入っていない５２〜５９秒の位置で演算、取得する。
以後、以下の様な処理を行い、電波時計として機能するが、本発明の趣旨とは直接関係しないため、詳細は省略する。
【００１６】
この後、取得した時刻の信頼性を確認するため、パリティチェックや、２回時刻を取得して整合性を取る処理を必要に応じて行う。
【００１７】
取得した時刻等の情報をＲＴＣ１０４に転送し、時計の時刻を修正する。このＲＴＣは標準電波を受信できない時は、通常の水晶時計として機能する。又、ＲＴＣの電源を電池等でバックアップする事で、停電時でも動作し、停電後直ちに時刻を表示出来る様にする。
【００１８】
ＲＴＣの時刻情報を表示部１０５に表示する。表示部はＬＥＤ、液晶表示、その他の媒体を用いる。これらの一連の動作が標準電波を受信してから表示するまでの流れである。
【産業上の利用可能性】
【００１９】
一般的な時刻表示、タイムカード記録装置、時報装置、工場等の管制室、放送、鉄道、機器状態の記録管理、その他各種時計。 
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】電波時計の概念を示した説明図である。
【図２】標準電波のタイムコード仕様の詳細説明である。
【図３】標準電波のパルス幅を示す。
【図４】標準電波に混入するノイズ波形を示した説明図である。
【図５】記憶手段、ポインタ
【図６】ヒストグラム
【図７】実施例で示す電波時計の構成を表したものである。
【符号の説明】
【００２１】
（３） 記憶手段
（４） ポインタ
１０１ アンテナ回路
１０２ ＣＰＵ
１０３ メモリ
１０４ ＲＴＣ
１０５ 表示部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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