(57)【要約】【課題】時刻情報を取得する際に受信環境の影響を軽減でき、かつ、省電力化も実現できる電波修正時計を提供すること。【解決手段】電波修正時計は、標準電波を受信する受信手段と、標準電波の受信信号を所定の閾値で二値化して二値化信号を出力する二値化回路３７と、タイムコードの種類に応じて予め設定されるタイムコードのデューティの基準範囲値が記憶される記憶部４２と、前記二値化信号のパルスデューティを算出し、算出された受信パルスデューティが前記基準範囲値内に含まれるか否かを判断するデューティ判断部４３と、受信パルスデューティが基準範囲値内でないと判断された場合に、受信信号に対する前記閾値の相対的なレベルを変更する制御信号を出力する制御部４６と、受信パルスデューティが基準範囲値内であると判断された場合に、前記二値化信号をデコードしてタイムコードを復調するＴＣＯデコード部４１とを備える。【選択図】図１
2009019921.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
タイムコードを有する標準電波を受信し、受信した標準電波に基づいて時刻修正を実施する電波修正時計であって、
前記標準電波を受信する受信手段と、
前記標準電波の受信信号を所定の閾値に基づいて二値化して二値化信号を出力する二値化手段と、
前記タイムコードの種類に応じて予め設定されるタイムコードのデューティの基準範囲値が記憶される記憶部と、
前記二値化手段から出力される前記二値化信号のパルスデューティを算出し、算出された受信パルスデューティが前記基準範囲値内に含まれるか否かを判断するデューティ判断手段と、
前記デューティ判断手段にて、前記受信パルスデューティが前記基準範囲値内でないと判断された場合に、前記受信信号に対する前記閾値の相対的なレベルを変更するレベル切替手段と、
前記デューティ判断手段にて、前記受信パルスデューティが前記基準範囲値内であると判断された場合に、前記二値化信号をデコードして前記タイムコードを復調するタイムコードデコード手段と、
を具備したことを特徴とする電波修正時計。
【請求項２】
請求項１に記載の電波修正時計において、
前記デューティ判断手段は、前記受信パルスデューティが前記基準範囲値内でないと判断された場合に、前記基準範囲値よりも大きいかまたは小さいかを判断し、
前記レベル切替手段は、前記受信パルスデューティが前記基準範囲値よりも大きい場合には、前記受信信号に対する前記閾値の相対的なレベルを大きくし、前記受信パルスデューティが前記基準範囲値よりも小さい場合には、前記受信信号に対する前記閾値の相対的なレベルを小さくする
ことを特徴とする電波修正時計。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の電波修正時計において、
前記二値化手段における前記閾値を変化させる閾値調整手段を備え、
前記レベル切替手段は、前記デューティ判断手段にて、前記受信パルスデューティが前記基準範囲値内でないと判断された場合に、前記二値化手段における前記閾値を変化させる制御信号を前記閾値調整手段に出力し、
前記閾値調整手段は、前記制御信号に基づいて、前記閾値のレベルを変化させて受信信号に対する前記閾値の相対的なレベルを変更する
ことを特徴とする電波修正時計。
【請求項４】
請求項１または請求項２に記載の電波修正時計において、
受信した標準電波の受信信号を増幅させる増幅手段と、
前記増幅手段における前記受信信号の増幅率を変化させる増幅調整手段とを備え、
前記レベル切替手段は、前記デューティ判断手段にて、前記受信パルスデューティが前記基準範囲値内でないと判断された場合に、前記増幅手段における信号増幅率を変化させる制御信号を前記増幅調整手段に出力し、
前記増幅調整手段は、前記制御信号に基づいて、前記増幅手段の信号増幅率を変化させて受信信号に対する前記閾値の相対的なレベルを変更する
ことを特徴とする電波修正時計。
【請求項５】
請求項３に記載の電波修正時計において、
前記受信手段、前記二値化手段、および前記閾値調整手段を備える受信回路部と、
前記記憶部、前記デューティ判断手段、前記タイムコードデコード手段、および前記レベル切替手段を備え、前記レベル切替手段から出力される制御信号を前記受信回路部に出力して前記受信回路部における前記標準電波の受信状態を制御する制御回路部と、を具備し、
前記受信回路部は、
前記制御回路部の前記レベル切替手段から出力される前記制御信号をデコードし、デコードされた制御信号を前記閾値調整手段に出力する制御信号デコード手段を備えた
ことを特徴とする電波修正時計。
【請求項６】
請求項４に記載の電波修正時計において、
前記受信手段、前記増幅手段、前記増幅調整手段、および前記二値化手段を備える受信回路部と、
前記記憶部、前記デューティ判断手段、前記タイムコードデコード手段、および前記レベル切替手段を備え、前記レベル切替手段から出力される制御信号を前記受信回路部に出力して前記受信回路部における前記標準電波の受信状態を制御する制御回路部と、を具備し、
前記受信回路部は、
前記制御回路部の前記レベル切替手段から出力される前記制御信号をデコードし、デコードされた前記制御信号を前記増幅調整手段に出力する制御信号デコード手段を備えた
ことを特徴とする電波修正時計。
【請求項７】
請求項５または請求項６に記載の電波修正時計において、
前記受信回路部および前記制御回路部を接続するシリアル通信線を具備し、
前記制御回路部は、前記シリアル通信線を介して、前記受信回路部に前記制御信号をシリアル通信で出力し、
前記受信回路部は、前記シリアル通信線を介して、前記制御信号をシリアル通信で受信し、前記制御信号デコード手段でデコードする
ことを特徴とする電波修正時計。
【請求項８】
請求項１から請求項７のいずれかに記載の電波修正時計において、
前記レベル切替手段は、受信動作を開始した後、前記デューティ判断手段にて、前記受信パルスデューティが前記基準範囲値内であると判断された後は、受信動作を終了するまで前記受信信号に対する前記閾値の相対的なレベルを固定して変化させない
ことを特徴とする電波修正時計。
【請求項９】
請求項１から請求項８のいずれかに記載の電波修正時計において、
前記レベル切替手段は、受信動作時に設定された前記受信信号に対する前記閾値の相対的なレベルを、標準電波の種類毎に記憶しておき、
次の受信動作時には、前記記憶された受信信号に対する前記閾値の相対的なレベルを初期設定値として設定する
ことを特徴とする電波修正時計。
【請求項１０】
請求項１から請求項９のいずれかに記載の電波修正時計において、
前記受信手段は、複数種類の標準電波を選択して受信可能に構成され、
前記受信手段で受信する標準電波の種類を選択する受信電波設定手段を備え、
前記記憶部は、標準電波の種類毎に設定される複数の前記基準範囲値を記憶し、
前記デューティ判断手段は、前記受信電波設定手段で選択された標準電波の種類に対応する前記基準範囲値と、前記二値化信号の受信パルスデューティとを比較して判断する
ことを特徴とする電波修正時計。
【請求項１１】
タイムコードを有する標準電波を受信し、受信した標準電波に基づいて時刻修正を実施する電波修正時計の制御方法であって、
前記標準電波を受信し、
前記標準電波の受信信号を所定の閾値に基づいて二値化して二値化信号を出力し、
前記二値化信号のパルスデューティを算出し、記憶部に予め記憶されたタイムコードのデューティの基準範囲値内に含まれるか否かを判断し、
前記受信パルスデューティが前記基準範囲値内でないと判断された場合に、前記受信信号に対する前記閾値の相対的なレベルを変更し、このレベル変更処理を前記受信パルスデューティが前記基準範囲値内になるまで繰り返し、
前記受信パルスデューティが前記基準範囲値内であると判断された場合に、前記二値化信号をデコードして前記タイムコードを復調する
ことを特徴とする制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、時刻情報を有する標準電波を受信し、受信した標準電波に基づいて時刻を修正する電波修正時計、およびその制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、標準電波を受信可能な電波時計が知られている（例えば、特許文献１，２参照）。
標準電波は振幅変調であり、前記電波時計は、受信回路において、フィルタなどで受信信号の包絡線を抜き出した後、比較器（コンパレータ）などで包絡線信号と基準電圧とを比較して二値化する二値化回路を備えている。そして、電波時計は、この二値化回路で得られたタイムコード信号に基づいて時刻情報を入手し、時刻表示を行っている。
また、これらの電波時計では、受信信号に基づいて、受信信号の増幅率を自動制御するＡＧＣ回路（Automatic Gain Control）も備えている。
【０００３】
【特許文献１】特開平１０−２７４６８１号公報
【特許文献２】特開２００６−６０８４９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、前記電波時計では、ＡＧＣ回路を備えているものの、二値化回路の二値化レベル（閾値）は固定されており、受信環境によっては正しいタイムコードが得られないおそれがあった。
このため、電波時計では、標準電波の受信を３〜７分間程度継続して、複数のタイムコードを取得し、各タイムコードを評価して正しい時刻情報が得られたかを判断する処理も行われている。
しかしながら、このような方法では、正しい時刻情報が得られたかが判断できるまで、少なくとも数分必要となる。このため、例えば、受信環境が悪化して正しい時刻情報が得られないことを判断するまでに時間が掛かり、その分、電力消費も増加してしまうという問題もあった。
【０００５】
本発明は、時刻情報を取得する際に受信環境の影響を軽減でき、かつ、省電力化も実現できる電波修正時計およびその制御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】
【０００６】
本発明の電波修正時計は、タイムコードを有する標準電波を受信し、受信した標準電波に基づいて時刻修正を実施する電波修正時計であって、前記標準電波を受信する受信手段と、前記標準電波の受信信号を所定の閾値に基づいて二値化して二値化信号を出力する二値化手段と、前記タイムコードの種類に応じて予め設定されるタイムコードのデューティの基準範囲値が記憶される記憶部と、前記二値化手段から出力される前記二値化信号のパルスデューティを算出し、算出された受信パルスデューティが前記基準範囲値内に含まれるか否かを判断するデューティ判断手段と、前記デューティ判断手段にて、前記受信パルスデューティが前記基準範囲値内でないと判断された場合に、前記受信信号に対する前記閾値の相対的なレベルを変更するレベル切替手段と、前記デューティ判断手段にて、前記受信パルスデューティが前記基準範囲値内であると判断された場合に、前記二値化信号をデコードして前記タイムコードを復調するタイムコードデコード手段と、を具備したことを特徴とする。
【０００７】
この発明によれば、デューティ判断手段は、記憶部に記憶された基準範囲値と、受信手段により受信された標準電波に係る受信信号を二値化した二値化信号の受信パルスデューティとを比較する。そして、レベル切替手段は、受信パルスデューティが前記基準範囲値内でない場合に、例えば受信信号の増幅率を変える制御をしたり、受信信号を二値化処理する際の閾値を変える制御をしたりして、受信信号に対する前記閾値の相対的なレベルを変更する。これにより、受信パルスデューティが前記基準範囲値内に含まれるようになり、二値化手段における二値化条件が最適化される。
【０００８】
本発明は、標準電波の種類によって、タイムコードのデューティもある程度の範囲内になるという新たな知見に基づき、受信電波の評価をこのタイムコードのデューティを基準として行うことを特徴とするものである。
すなわち、日本の標準電波ＪＪＹでは、後述するように、タイムコードのデューティは約６０〜７０％の範囲（基準範囲値）となる。従って、電波修正時計においてＪＪＹを受信するように設定されていれば、受信信号のパルスデューティも上記基準範囲値内になる筈である。従って、上記基準範囲値内で無ければ、電波修正時計の周囲の受信環境の影響によって、受信信号のレベルが低下している等の状況が把握でき、受信信号に対する閾値の相対的なレベルを変更して最適化することができ、正しいタイムコードを取得することができる。
そして、このような閾値の相対的なレベル変更は、例えば、１分間のタイムコードを取得するだけで制御可能であり、従来の数分間の受信を行わなければ判断できない制御方法に比べて短時間で処理可能である。従って、全体的な受信時間も短縮でき、省電力化が図れる。
また、前記閾値の相対的なレベルを変更することで、多少受信環境が悪化していても、その受信信号に適した閾値レベルに調整でき、正しいタイムコードを取得できる。従って、本発明の電波修正時計によれば、受信環境の影響を軽減でき、正しい時刻に修正することができる。
【０００９】
なお、タイムコードのデューティとは、タイムコードの所定信号範囲に対し、その範囲内のＨｉｇｈレベル部分の割合を意味する。例えば、タイムコードにおいて１分間のデータでデューティを求める場合には、１分間のデータの中で、Ｈｉｇｈレベルとなっている時間を１分（＝６０秒）で除算した割合がデューティとなる。
また、受信信号に対する閾値の相対的なレベルとは、例えば、受信信号の振幅値（電圧値）に対する閾値電圧の相対的なレベルを意味する。すなわち、受信信号はｈｉｇｈレベルおよびｌｏｗレベル間で振動しており、前記閾値はこれらのレベル間に配置される。この際、例えば、前記受信信号の最大レベル値に対する閾値の値を相対的なレベルと設定すればよい。
さらに、タイムコードの基準範囲値とは、標準電波の種類によって設定される。すなわち、標準電波は、１秒毎のパルス信号において、Ｈｉｇｈレベルの長さの違い（デューティの違い）により、「１」、「０」、「マーカー」などの情報を構成し、これらの情報の組み合わせによりタイムコードを伝送している。例えば、ＪＪＹでは、１Ｈｚのパルス信号のデューティは、「Ｐマーカー」が２０％、「１」が５０％、「０」が８０％である。このため、１つのタイムコード（１分間のタイムコード）のデューティは、各タイムコードの時刻情報などによって変動するが、約６０〜７０％となる。したがって、ＪＪＹを受信する場合、受信パルスデューティが前記基準範囲値（６０〜７０％）内であれば、閾値レベルが最適化されており、正しいタイムコードを入手できていると判断できる。
【００１０】
また、本発明の電波修正時計は、前記デューティ判断手段は、前記受信パルスデューティが前記基準範囲値内でないと判断された場合に、前記基準範囲値よりも大きいかまたは小さいかを判断し、前記レベル切替手段は、前記受信パルスデューティが前記基準範囲値よりも大きい場合には、前記受信信号に対する前記閾値の相対的なレベルを大きくし、前記受信パルスデューティが前記基準範囲値よりも小さい場合には、前記受信信号に対する前記閾値の相対的なレベルを小さくすることが好ましい。
【００１１】
受信パルスデューティが前記基準範囲値よりも大きい場合は、受信信号のレベルに対し閾値レベルが小さいために、Ｌｏｗレベルと判定すべき信号をｈｉｇｈレベルと判断していると予測される。逆に、受信パルスデューティが前記基準範囲値よりも小さい場合は、受信信号のレベルに対し閾値レベルが大きいために、ｈｉｇｈレベルと判定すべき信号をＬｏｗレベルと判断していると予測される。
従って、前記受信パルスデューティが前記基準範囲値よりも大きい場合には、前記受信信号に対する前記閾値の相対的なレベルを大きくし、前記受信パルスデューティが前記基準範囲値よりも小さい場合には、前記受信信号に対する前記閾値の相対的なレベルを小さくすれば、より短時間で閾値の相対的なレベルを適切に調整できる。
【００１２】
また、本発明の電波修正時計は、前記二値化手段における前記閾値を変化させる閾値調整手段を備え、前記レベル切替手段は、前記デューティ判断手段にて、前記受信パルスデューティが前記基準範囲値内でないと判断された場合に、前記二値化手段における前記閾値を変化させる制御信号を前記閾値調整手段に出力し、前記閾値調整手段は、前記制御信号に基づいて、前記閾値のレベルを変化させて受信信号に対する前記閾値の相対的なレベルを変更することが好ましい。
この発明によれば、レベル切替手段は、二値化手段における閾値レベルを変化させているので、信号増幅率が固定されていても、受信信号に対する閾値のレベルを変更することができ、正しいタイムコードを取得できる。
例えば、信号パルスデューティが前記基準範囲値よりも大きい場合には、受信信号に対して閾値レベルが低いために、受信信号のＬｏｗレベル部分のノイズ成分が閾値以上と判定され、Ｌｏｗレベルと判定すべき信号部分をＨｉｇｈレベルと判定していることになる。この場合、閾値を高くすることで、前記Ｌｏｗレベル部分のノイズ成分が閾値レベル未満となり、正しいタイムコードを取得できる。
一方、信号パルスデューティが前記基準範囲値よりも小さい場合には、受信信号に対して閾値レベルが高いために、Ｈｉｇｈレベル部分が閾値レベル未満と判定され、Ｈｉｇｈレベルと判定すべき信号部分をＬｏｗレベルと判定していることになる。この場合、閾値を低くすることで、前記Ｈｉｇｈレベル部分が閾値レベル以上となり、正しいタイムコードを取得できる。
なお、二値化手段がコンパレータで構成されている場合には、閾値レベルを変更するには、例えばコンパレータに入力される基準電圧値のレベルを切り替えればよい。従って、簡単な制御で閾値レベルを変化させることができ、回路構成も比較的簡単に設定できる。
また、前記閾値レベルは連続的に変化可能に構成してもよいが、通常は、複数段階（例えば３〜４段階）に切替可能に構成すればよい。
【００１３】
さらに、本発明の電波修正時計は、受信した標準電波の受信信号を増幅させる増幅手段と、前記増幅手段における前記受信信号の増幅率を変化させる増幅調整手段とを備え、前記レベル切替手段は、前記デューティ判断手段にて、前記受信パルスデューティが前記基準範囲値内でないと判断された場合に、前記増幅手段における信号増幅率を変化させる制御信号を前記増幅調整手段に出力し、前記増幅調整手段は、前記制御信号に基づいて、前記増幅手段の信号増幅率を変化させて受信信号に対する前記閾値の相対的なレベルを変更することが好ましい。
この発明によれば、レベル切替手段は、信号増幅率を変化させているので、閾値レベルが固定されていても、受信信号に対する閾値の相対的なレベルを変更することができ、正しいタイムコードを取得できる。
例えば、信号パルスデューティが前記基準範囲値よりも大きい場合には、Ｌｏｗレベル部分のノイズ成分が閾値レベル以上に増幅され、Ｌｏｗレベルと判定すべき信号部分をＨｉｇｈレベルと判定していることになる。この場合、信号増幅率を低下させることで、前記Ｌｏｗレベル部分のノイズ成分が閾値レベル未満となり、正しいタイムコードを取得できる。
一方、信号パルスデューティが前記基準範囲値よりも小さい場合には、Ｈｉｇｈレベル部分が閾値レベル未満と小さく、Ｈｉｇｈレベルと判定すべき信号部分をＬｏｗレベルと判定していることになる。この場合、信号増幅率を増加させることで、前記Ｈｉｇｈレベル部分が閾値レベル以上となり、正しいタイムコードを取得できる。
そして、レベル切替手段は、増幅手段における信号増幅率を変化させているので、例えば、増幅調整手段としてＡＧＣ回路が設けられている場合、ＡＧＣ回路のＡＧＣ特性を切り替えて、増幅手段における増幅率を制御すればよい。このようなＡＧＣ回路は、もともと電波修正時計に組み込まれているため、信号増幅率を変化させて閾値の相対的なレベルを変更する場合には、新たに部品を組み込む必要が無く、低コストで実現することができる。
【００１４】
さらに、本発明の電波修正時計は、前記受信手段、前記二値化手段、および前記閾値調整手段を備える受信回路部と、前記記憶部、前記デューティ判断手段、前記タイムコードデコード手段、および前記レベル切替手段を備え、前記レベル切替手段から出力される制御信号を前記受信回路部に出力して前記受信回路部における前記標準電波の受信状態を制御する制御回路部と、を具備し、前記受信回路部は、前記制御回路部の前記レベル切替手段から出力される前記制御信号をデコードし、デコードされた制御信号を前記閾値調整手段に出力する制御信号デコード手段を備えたことが好ましい。
この発明によれば、デコード部が入力された制御信号をデコードし、閾値調整手段は、このデコードされた制御信号に基づいて二値化手段の閾値を調整する。これにより、デコード部が制御信号をデコードするので、制御回路部から出力される制御信号を簡易な信号に設定することができ、通信される信号の信頼性を向上させることができる。
【００１５】
また、本発明の電波修正時計は、前記受信手段、前記増幅手段、前記増幅調整手段、および前記二値化手段を備える受信回路部と、前記記憶部、前記デューティ判断手段、前記タイムコードデコード手段、および前記レベル切替手段を備え、前記レベル切替手段から出力される制御信号を前記受信回路部に出力して前記受信回路部における前記標準電波の受信状態を制御する制御回路部と、を具備し、前記受信回路部は、前記制御回路部の前記レベル切替手段から出力される前記制御信号をデコードし、デコードされた前記制御信号を前記増幅調整手段に出力する制御信号デコード手段を備えたことが好ましい。
この発明によれば、デコード部が入力された制御信号をデコードし、増幅調整手段は、このデコードされた制御信号に基づいて増幅手段の信号増幅率を調整する。これにより、デコード部が制御信号をデコードするので、制御回路部から出力される制御信号を簡易な信号に設定することができ、通信される信号の信頼性を向上させることができる。
【００１６】
さらに、本発明の電波修正時計は、前記受信回路部および前記制御回路部を接続するシリアル通信線を具備し、前記制御回路部は、前記シリアル通信線を介して、前記受信回路部に前記制御信号をシリアル通信で出力し、前記受信回路部は、前記シリアル通信線を介して、前記制御信号をシリアル通信で受信し、前記制御信号デコード手段でデコードすることが好ましい。
この発明によれば、受信回路部と制御回路部とは、シリアル通信線により接続されている。これにより、受信回路部および制御回路部間をパラレル通信線で接続する場合に比べて接続する通信線の数を減らすことができ、電波修正時計の回路構成をより簡略化することができる。また、パラレル通信は、各信号線におけるデータ送信の同期が必要なために通信速度の高速化が難しいが、本発明では、制御信号をシリアル出力することにより、通信速度の高速化および信号の伝送ミスの抑制を図ることができ、例えば電圧調整手段による電圧調整や増幅調整手段による信号増幅率の調整における応答性の向上、信頼性の向上を図ることができる。
【００１７】
また、本発明の電波修正時計において、前記レベル切替手段は、受信動作を開始した後、前記デューティ判断手段にて、前記受信パルスデューティが前記基準範囲値内であると判断された後は、受信動作を終了するまで前記受信信号に対する前記閾値の相対的なレベルを固定して変化させないことが好ましい。
この発明によれば、受信信号に対する前記閾値の相対的なレベルを適切なレベルに設定した後は、そのレベルを固定しているので、タイムコードデコード手段によりタイムコードがデコードされている間は、前記レベルは一定値に維持される。
これにより、安定した二値化処理を行え、ビット化けなども防止でき、タイムコードをより正確にデコードすることができる。
【００１８】
さらに、本発明の電波修正時計において、前記レベル切替手段は、受信動作時に設定された前記受信信号に対する前記閾値の相対的なレベルを、標準電波の種類毎に記憶しておき、次の受信動作時には、前記記憶された受信信号に対する前記閾値の相対的なレベルを初期設定値として設定することが好ましい。
電波修正時計では、一般には予め設定された時刻に自動的に受信する機能を備えている。このような定時受信時においては、周囲の受信環境もほぼ一定している可能性が高い。従って、前回の受信時に設定した前記受信信号に対する前記閾値の相対的なレベルを初期値としておけば、前記レベルを切り替えることなく、受信パルスデューティが前記基準範囲値内になる可能性が高い。従って、より短時間でかつ効率的に受信処理を行うことができる。
【００１９】
また、本発明の電波修正時計において、前記受信手段は、複数種類の標準電波を選択して受信可能に構成され、前記受信手段で受信する標準電波の種類を選択する受信電波設定手段を備え、前記記憶部は、標準電波の種類毎に設定される複数の前記基準範囲値を記憶し、前記デューティ判断手段は、前記受信電波設定手段で選択された標準電波の種類に対応する前記基準範囲値と、前記二値化信号の受信パルスデューティとを比較して判断することが好ましい。
この発明によれば、例えば各種の標準電波、例えば、ＪＪＹ（日本）、ＷＷＶＢ（アメリカ）、ＤＣＦ７７（ドイツ）等の複数種類の標準電波を受信可能な電波修正時計において、選択された標準電波の種類に応じて基準範囲値を設定できるため、各標準電波に最適なレベルを設定でき、正しいタイムコードを取得できる。
【００２０】
本発明の電波修正時計の制御方法は、タイムコードを有する標準電波を受信し、受信した標準電波に基づいて時刻修正を実施する電波修正時計の制御方法であって、前記標準電波を受信し、前記標準電波の受信信号を所定の閾値に基づいて二値化して二値化信号を出力し、前記二値化信号のパルスデューティを算出し、記憶部に予め記憶されたタイムコードのデューティの基準範囲値内に含まれるか否かを判断し、前記受信パルスデューティが前記基準範囲内でないと判断された場合に、前記受信信号に対する前記閾値の相対的なレベルを変更し、このレベル変更処理を前記受信パルスデューティが前記基準範囲内になるまで繰り返し、前記受信パルスデューティが前記基準範囲値内であると判断された場合に、前記二値化信号をデコードして前記タイムコードを復調することを特徴とする。
この発明によれば、上記電波修正時計と同様に、全体的な受信時間も短縮でき、省電力化が図れるとともに、多少受信環境が悪化していても、その受信信号に適した閾値レベルに調整でき、正しいタイムコードを取得でき、受信環境の影響を軽減でき、正しい時刻に修正することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
〔第一の実施の形態〕
以下、本発明の第一の実施の形態に係る電波修正時計１を図面に基づいて説明する。
図１は、第一の実施の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は、二値化回路およびＶＲＥＦ切替回路の構成を示す回路図である。
図３は、日本における標準電波「ＪＪＹ」の各信号に対する受信パルスデューティおよび振幅変化を示す図である。
図４は、アメリカ合衆国における標準電波「ＷＷＶＢ」の各信号に対する受信パルスデューティおよび振幅変化を示す図である。
図５は、ドイツにおける標準電波「ＤＣＦ７７」の各信号に対する受信パルスデューティおよび振幅変化を示す図である。
図６は、イギリスにおける標準電波「ＭＳＦ」の各信号に対する受信パルスデューティおよび振幅変化を示す図である。
図７は、記憶部に記憶される電波データテーブルの概略を示す図である。
図８は、デューティ判断部におけるＴＣＯ信号のパルスデューティの計測方法を示す図である。
図９は、デューティ判断部におけるＴＣＯ信号のパルスデューティの計測方法の他の例を示す図である。
【００２２】
（１）電波修正時計１の構成
電波修正時計１は、図１に示すように、アンテナ２と、受信回路部３と、制御回路部４と、表示部５と、外部操作部材６と、水晶振動子４７とを備えている。
アンテナ２は、長波標準電波（以下、「標準電波」と称す）を受信し、受信した標準電波を受信回路部３に出力する。
受信回路部３は、アンテナ２にて受信した標準電波の受信信号を復調して、ＴＣＯ（Time Code Out：タイムコード出力）として制御回路部４に出力する。なお、受信回路部３の詳細な説明は、後述する。
【００２３】
制御回路部４は、入力されたＴＣＯをデコードしてＴＣ（タイムコード）を生成し、生成したＴＣに基づいて時刻カウンタ４４の時刻を設定する。また、制御回路部４は、時刻カウンタ４４の時刻を表示部５に表示させる制御をする。さらに、制御回路部４は、受信回路部３から入力されるＴＣＯのデューティを判定し、受信回路部３に制御信号を出力する。なお、制御回路部４の詳細な説明は、後述する。
【００２４】
表示部５は、制御回路部４の駆動回路部４５により駆動制御され、時刻カウンタ４４でカウントされる時刻を表示させる。この表示部５としては、例えば液晶パネルを備え、液晶パネルに時刻を表示させる構成であってもよく、文字板および指針を備え、制御回路部４により指針を運針させて時刻を表示させる構成であってもよい。
【００２５】
外部操作部材６は、例えばリューズや設定ボタンなどにより構成され、利用者により操作されることで制御回路部４に所定の操作信号を出力する。この操作信号としては、例えば、アンテナ２で受信される標準電波の種類（例えば、日本におけるＪＪＹ、アメリカ合衆国におけるＷＷＶＢ、ドイツにおけるＤＣＦ７７など）を設定する旨の電波種類設定データ、標準電波を受信して時刻を修正させる旨の修正要求情報などが挙げられる。
【００２６】
基準クロック用の水晶振動子４７は、所定の基準信号（基準クロック、例えば１Ｈｚの信号）を出力するものであり、この水晶振動子４７から出力された基準信号が制御回路部４に入力されている。
【００２７】
（２）受信回路部３の構成
受信回路部３は、図１に示すように、同調回路３１と、増幅手段としての第１増幅回路３２と、バンドパスフィルタ（Band-pass filter，以下、「ＢＰＦ」と略す場合がある）３３と、第２増幅回路３４と、包絡線検波回路３５と、増幅調整手段としてのＡＧＣ（Auto Gain Control）回路３６と、二値化手段としての二値化回路３７と、閾値調整手段としてのＶＲＥＦ切替回路３８と、制御信号デコード手段としてのデコード回路３９とを備えて構成されている。
【００２８】
同調回路３１は、コンデンサを備えて構成され、当該同調回路３１とアンテナ２とにより並列共振回路が構成される。この同調回路３１は、特定の周波数の電波をアンテナ２で受信させる。この同調回路３１により、アンテナ２で受信された標準電波が電圧信号に変換され、第１増幅回路３２に出力される。なお、本実施形態の受信回路部３では、日本の標準電波「ＪＪＹ」の他、アメリカ合衆国の標準電波「ＷＷＶＢ」、ドイツの標準電波「ＤＣＦ７７」、イギリスの標準電波「ＭＳＦ」などの各地域における標準電波を受信可能に構成されている。
【００２９】
第１増幅回路３２は、後述するＡＧＣ回路３６から入力する信号に応じてゲインを調整し、同調回路３１から入力する受信信号を一定の振幅としてＢＰＦ３３に入力するように増幅する。すなわち、第１増幅回路３２は、ＡＧＣ回路３６から入力する信号に応じて、振幅が大きい場合にはゲインを低くし、振幅が小さい場合にはゲインを高くして、受信信号を一定の振幅となるように増幅する。
【００３０】
ＢＰＦ３３は、所望の周波数帯の信号を抽出するフィルタである。すなわち、ＢＰＦ３３を介することにより、第１増幅回路３２から入力した受信信号から搬送波成分以外が除去される。
【００３１】
第２増幅回路３４は、ＢＰＦ３３から入力する受信信号を、固定のゲインでさらに増幅する。
【００３２】
包絡線検波回路３５は、図示しない整流器と、図示しないローパスフィルタ（Low-Pass Filter，ＬＰＦ）とを備えて構成され、第２増幅回路３４から入力した受信信号を整流およびろ波し、ろ波して得られた包絡線信号を、ＡＧＣ回路３６および二値化回路３７に出力する。
ＡＧＣ回路３６は、包絡線検波回路３５から入力した受信信号に基づいて、第１増幅回路３２にて受信信号を増幅する際のゲインを決定する信号を出力する。
【００３３】
二値化回路３７は、図２に示すように、二値化コンパレータで構成され、２つの入力端子のうち、一方の入力端子は、包絡線検波回路３５に接続され、他方の入力端子は、ＶＲＥＦ切替回路３８に接続されている。そして、二値化回路３７は、包絡線検波回路３５から入力する包絡線信号、および、ＶＲＥＦ切替回路３８から入力する所定電圧を有する基準電圧（閾値）に基づいて、二値化信号すなわちＴＣＯ信号を出力する。
【００３４】
具体的に、二値化回路３７は、包絡線信号の電圧が基準電圧を上回っている場合にはＨレベル（ハイレベル）の電圧を有する信号を、また、包絡線信号の電圧が基準電圧を下回っている場合には、Ｈレベルの信号より電圧値の低いＬレベル（ローレベル）の信号を、ＴＣＯ信号として、制御回路部４のＴＣＯデコード部４１に出力する。なお、包絡線信号の電圧が基準電圧を上回っている場合にはＬレベルを、包絡線信号の電圧が基準電圧を下回っている場合にはＨレベルの信号を、ＴＣＯ信号として、制御回路部４のＴＣＯデコード部４１に出力するように構成することも可能である。
【００３５】
ＶＲＥＦ切替回路３８は、定電圧源３８１から出力された電源電圧ＶＤＤから基準電圧ＶＲＥＦ１〜ＶＲＥＦ４を生成して、当該基準電圧を二値化回路３７に出力する。このＶＲＥＦ切替回路３８は、定電圧源３８１と、当該定電圧源３８１およびグランドＧＮＤの間に配置される４つの抵抗Ｒ１〜Ｒ４と、これら４つの抵抗Ｒ１〜Ｒ４間および二値化回路３７の間、Ｒ４およびグランドＧＮＤ間および二値化回路３７の間にそれぞれ配置される４つのスイッチＳＷ１〜ＳＷ４と、抵抗Ｒ４とグランドＧＮＤとの間に配置される定電流源３８２とを備えて構成されている。
【００３６】
このうち、各スイッチＳＷ１〜ＳＷ４は、アナログスイッチで構成され、スイッチＳＷ１は、抵抗Ｒ１，Ｒ２の間と二値化回路３７との間、スイッチＳＷ２は、抵抗Ｒ２，Ｒ３の間と二値化回路３７との間、スイッチＳＷ３は、抵抗Ｒ３，Ｒ４の間と二値化回路３７との間、スイッチＳＷ４は、抵抗Ｒ４，定電流源３８２の間と二値化回路３７との間に、それぞれ配置されている。これら各スイッチＳＷ１〜ＳＷ４は、デコード回路３９と、選択線ＳＥＬ１〜ＳＥＬ４を介して、それぞれ独立して接続されており、当該デコード回路３９から入力する信号に応じて、オン／オフ状態が切り替わるように構成されている。そして、これらスイッチＳＷ１〜ＳＷ４のうち、いずれか１つがオン状態（導通状態）となり、他のスイッチがオフ状態（非導通状態）となることにより、定電圧源３８１から出力された電源電圧ＶＤＤは、定電流源３８２から出力された電流ＩＳおよび抵抗Ｒにより電圧変化され、基準電圧ＶＲＥＦとなって二値化回路３７に入力する。
【００３７】
このようなＶＲＥＦ切替回路３８は、スイッチＳＷ１のみがオン状態である場合に、最も高い電圧の基準電圧ＶＲＥＦ１を二値化回路３７に出力する。そして、ＶＲＥＦ切替回路３８は、スイッチＳＷ２のみがオン状態である場合に、２番目に高い電圧の基準電圧ＶＲＥＦ２を出力し、スイッチＳＷ３のみがオン状態である場合に、３番目に高い電圧の基準電圧ＶＲＥＦ３を出力し、また、スイッチＳＷ４のみがオン状態である場合に、最も低い電圧の基準電圧ＶＲＥＦ４を出力する。
【００３８】
デコード回路３９は、後述する制御回路部４と、シリアル通信線ＳＬを介して接続されている。そして、このデコード回路３９は、制御回路部４から入力する制御信号をデコードし、当該制御信号に含まれるコードに基づいて、スイッチＳＷ１〜ＳＷ４のオン／オフ状態を設定する信号を、各選択線ＳＥＬ１〜ＳＥＬ４に出力する。
【００３９】
（３）制御回路部４の構成
制御回路部４は、前述のように、受信回路部３の動作を制御するものであり、具体的に、受信回路部３のデコード回路３９に対して、基準電圧ＶＲＥＦを切り替える制御信号を出力する。また制御回路部４は、二値化回路３７から入力するＴＣＯ信号をデコードして、デコードされて生成したタイムコードに基づいて、時刻カウンタ４４の時刻を設定する。さらには、制御回路部４は、時刻カウンタ４４の時刻を表示部５に表示させる制御をする。
この制御回路部４は、図１に示すように、タイムコードデコード手段としてのＴＣＯデコード部４１と、記憶部４２と、デューティ判断手段としてのデューティ判断部４３と、時刻カウンタ４４と、駆動回路部４５と、レベル切替手段としての制御部４６とを備えて構成されている。なお、制御部４６には、前記水晶振動子４７から出力された基準信号が入力されている。
【００４０】
ＴＣＯデコード部４１は、受信回路部３の二値化回路３７から入力するＴＣＯ信号をデコードして、当該ＴＣＯ信号に含まれる日付情報および時刻情報等を有するタイムコード（ＴＣ）を抽出する。そして、ＴＣＯデコード部４１は、抽出したＴＣを制御部４６に出力する。
具体的には、ＴＣＯデコード部４１は、ＴＣＯ信号の波形を認識し、所定のパルス幅（例えば１Ｈｚ）に対する受信パルスデューティを計測する。そして、この受信パルスデューティの違いによりＴＣＯ信号からＴＣを認識する。例えば、日本国内において用いられる標準電波（ＪＪＹ）では、図３に示すように、１秒のパルス幅に対して、ハイレベル信号のパルス幅が０．５秒である場合（つまり、デューティが５０％である場合）、「１」の信号（１信号）を認識する。また、１秒のパルス幅に対して、ハイレベル信号のパルス幅が０．８秒である場合（つまり、デューティが８０％である場合）、「０」の信号（０信号）を認識する。１秒のパルス幅に対して、ハイレベル信号のパルス幅が０．２秒である場合（つまり、デューティが２０％である場合）、「Ｐ」信号（Ｐ信号）を認識する。そして、ＴＣＯデコード部４１は、これら認識した１信号、０信号、およびＰ信号の並びにより所定のＴＣを認識する。
【００４１】
なお、上記において、ＪＪＹにおけるＴＣの認識を例示したが、受信された標準電波が他の種類である場合、それぞれの電波に対応するタイムデューディにより、ＴＣを認識する。例えば、図４、図５、および図６に示すように、アメリカ合衆国における標準電波（ＷＷＶＢ）では、デューティが５０％である場合１信号、デューティが２０％である場合０信号、デューティが８０％である場合Ｐ信号を認識する。また、ドイツにおける標準電波（ＤＣＦ７７）では、デューティが８０％である場合１信号、デューティが９０％である場合０信号を認識し、イギリスにおける標準電波（ＭＳＦ）では、デューティが８０％である場合１信号、デューティが９０％である場合０信号、デューティが５０％である場合Ｐ信号を認識する。
【００４２】
記憶部４２は、制御回路部４による受信回路部３の制御等に必要な各種データやプログラム等を記憶するメモリである。このような記憶部４２は、電波修正時計１の製造時に設定され、受信回路部３で受信する標準電波に関する電波データ８１が記録される電波データテーブル８を記憶している。
ここで、電波データテーブル８は、図７に示すように、電波種類データ８２と、基準電波データ８３とが関連付けられて構成される電波データ８１を１つのレコードとし、これらの電波データ８１を複数記録するテーブル構造に構築されている。
【００４３】
電波種類データ８２は、受信回路部３にて受信される標準電波の種類に関する情報であり、例えば、ＪＪＹ、ＷＷＶＢ、ＤＣＦ７７、ＭＳＦなどが記録されている。
基準電波データ８３は、電波種類データ８２にて特定される標準電波に含まれるＴＣ（タイムコード）のデューティ比が記録されている。具体的には、基準電波データ８３は、電波種類データ８２にて特定される標準電波の１つのＴＣに対するデューティ比である基準範囲値、ＴＣを構成する０信号、１信号、およびＰ信号のデューティ、標準電波の振幅変化に関する情報が記録されている。なお、本実施形態においては、ＪＪＹのタイムコードのデューティの平均値は６６％であるため、その基準範囲値は６０〜７０％に設定されている。同様に、ＷＷＶＢ，ＤＣＦ７７，ＭＳＦの各タイムコードの平均値は、それぞれ、８９％、６７％、８７％であるため、それらの電波の基準範囲値は、それぞれ、８５〜９５％、６１〜７１％、８３〜９２％等に設定されている。
また、記憶部４２は、受信回路部３にて受信される標準電波の種類に関する電波種類設定データや、その他受信に関する設定情報などが記録される受信設定データが記録されている。
【００４４】
デューティ判断部４３は、受信回路部３から入力されるＴＣＯ信号の受信パルスデューティと、標準電波のデューティの基準範囲値とを比較し、ＴＣＯ信号の受信パルスデューティが基準範囲値内に含まれるか否かを判断する。具体的には、デューティ判断部４３は、入力されたＴＣＯ信号に対して、図８に示すような手法により、受信パルスデューティを計測する。
すなわち、図８に示す計測方法では、基準クロックに基づいて生成される例えば６４Ｈｚや１００Ｈｚのサンプリングクロックで、入力されたＴＣＯ信号を所定期間サンプリングし、サンプリングされたＴＣＯの信号レベルがハイレベルであるか、ロウレベルであるかを判断する。この時、ＴＣＯデコード部４１は、サンプリングされたＴＣＯの信号がハイレベルである場合「１」と判断し、ロウレベルである場合「０」と判断する。ここで、例えば３０秒間を１００Ｈｚでサンプリングした場合、総データ数は３０×１００＝３０００個であり、そのうち「１」が７５１個あった場合、受信パルスデューティは７５１／３０００＝２５．０％となる。
【００４５】
また、上記のような図８に示す計測方法に限られず、図９に示す計測方法によりパルスデューティを計測してもよい。
すなわち、図９に示す計測方法では、ＴＣＯ信号の立上りエッジＵを検出する立上り検出を実施し、立上りエッジＵが検出された位置からタイマーを駆動させて立下りエッジＤが検出されるまでの時間を計測する。この立上りエッジＵから立下りエッジＤまでの時間Ｔの計測を繰り返し実施し、ＴＣＯ信号のサンプリングトータル時間に対する立上りエッジＵから立下りエッジＤまでの時間Ｔの総合計の割合を演算することで受信パルスデューティを計測する。
【００４６】
そして、デューティ判断部４３は、上記のような計測方法により計測、演算されたＴＣＯ信号の受信パルスデューティと、記憶部４２に記憶されている電波データテーブル８に記録されたデューティの基準範囲値とを比較し、ＴＣＯ信号の受信パルスデューティが基準範囲値内であるか否かを判断する。ここで、ＴＣＯ信号の年月日に関するデータを伝送する部分は、標準電波を受信する日により異なり、また、時分に関するデータを伝送する部分は、標準電波を受信する時刻により異なる。このうち、標準電波を受信する時刻を、例えば標準電波が他の電波、照明や他の電子機器などにより影響を受けにくい午前２時から午前５時までの間の所定時刻に設定することで、時分に関するデータを伝送する部分のデューティの違いは微小となる。一方、年月日に関するデータを伝送する部分は、上記したように、受信した日により異なるため、この部分のデューティの変化を考慮して、上記基準範囲値を設定することが好ましい。
そして、デューティ判断部４３は、ＴＣＯ信号の受信パルスデューティが基準範囲値内にない場合には、さらにＴＣＯ信号の受信パルスデューティが基準範囲値よりも大きいか小さいかを判断する。
【００４７】
時刻カウンタ４４は、水晶振動子４７から出力される基準信号に基づいて時間をカウントする。具体的には、時刻カウンタ４４をカウントする秒カウンタ、分をカウントする分カウンタ、時をカウントする時カウンタを備えている。
秒カウンタは、例えば水晶振動子４７から１Ｈｚの基準信号が出力されている場合、その信号を６０カウントつまり６０秒でループするカウンタである。分カウンタは、１Ｈｚの基準信号を６０回係数したところで１カウントし、６０カウント、すなわち６０分でループするカウントである。時カウンタは、１Ｈｚの基準信号を３６００回係数したところで１カウントし、２４カウント、すなわち２４時間でループするカウントである。
なお、分カウンタは、秒カウンタが６０カウントするごとに秒カウンタから分カウンタに信号を出力して分カウンタをカウントアップさせる構成としてもよい。同様に、時カウンタは、分カウンタが６０カウントするごとに分カウンタから時カウンタに信号を出力され、時カウンタをカウントアップさせる構成としてもよい。
【００４８】
駆動回路部４５は、制御部４６から出力される時刻表示制御信号に基づいて、表示部５の表示状態を制御し、表示部５に時刻を表示させる制御をする。例えば、表示部５が液晶パネルを有し、液晶パネルに時刻を表示させる構成である場合、駆動回路部４５は、時刻表示制御信号に基づいて、液晶パネルを制御し、液晶パネルに時刻を表示させる制御をする。また、表示部５が文字板および指針を有する構成である場合、駆動回路部４５は、指針を駆動させるステッピングモータに、パルス信号を出力し、ステッピングモータの駆動力により指針を運針させる制御をする。
【００４９】
制御部４６は、水晶振動子４７から入力される駆動周波数に基づいて駆動し各種制御処理を実施する。すなわち、制御部４６は、ＴＣＯデコード部４１から入力されるＴＣを、時刻カウンタ４４に出力し、時刻カウンタ４４のカウントを修正する制御をする。また、制御部４６は、時刻カウンタ４４にてカウントされる時刻を表示部５に表示させる旨の時刻表示制御信号を駆動回路部４５に出力する。
【００５０】
さらに、制御部４６は、デューティ判断部４３における判断に基づいて、受信回路部３に所定の制御信号を出力する。
具体的には、制御部４６は、外部操作部材６から入力される操作信号に、標準電波の種類を設定する旨の電波種類設定データが含まれている場合、この電波種類設定データに基づいて、記憶部４２の電波受信状態設定情報を更新する。例えば、外部操作部材６の操作により、受信する標準電波の種類をＪＪＹに設定する電波種類設定データが記録された操作信号が入力されると、制御部４６は、記憶部４２の受信設定データにＪＪＹを受信する旨の電波種類設定データを記録する。
そして、制御部４６は、時刻カウンタ４４により、例えば午前２時から午前５時の間で予め設定されている定期修正時刻がカウントされたことを認識すると、記憶部４２から読み込んだ電波データ８１をデューティ判断部４３に出力し、ＴＣＯ信号の受信パルスデューティを基準範囲値と比較判断させる制御をする。この時、制御部４６は、記憶部４２の受信設定データに記憶された電波種類設定データに対応する電波データ８１を選択し、この電波データ８１の基準電波データ８３に記録された基準範囲値をデューティ判断部４３に出力する。
【００５１】
そして、制御部４６は、デューティ判断部４３において、ＴＣＯ信号の受信パルスデューティが基準範囲値よりも大きいと判断された場合、受信回路部３に、ＶＲＥＦ切替回路３８における基準電圧を１段階高くする旨の制御信号を出力する。また、制御部４６は、デューティ判断部４３において、ＴＣＯ信号の受信パルスデューティが基準範囲値より小さいと判断された場合、受信回路部３に、ＶＲＥＦ切替回路３８における基準電圧を１段階低くする旨の制御信号を出力する。
【００５２】
なお、制御部４６と、デコード回路３９とは、前述のように、シリアル通信線ＳＬにより接続され、制御信号は、シリアル通信線ＳＬを介してデコード回路３９に入力される。これにより、ＶＲＥＦ切替回路３８の電圧切替を制御する旨の制御信号を、デコード回路３９を介して、ＶＲＥＦ切替回路３８に出力させることができる。
ここで、制御部４６と受信回路部３とのシリアル通信においては、制御部４６と受信回路部３との間で双方向通信が可能な２線の同期式インターフェースを用いて、それぞれによる双方向のシリアル通信を行うようにしてもよい。このような場合、制御部４６から受信回路部３に制御信号を出力した後、当該受信回路部３が、受信および認識した制御信号を制御部４６に再度転送し、制御部４６にて出力した制御信号と入力した制御信号とのデータの差異を確認することで、より信頼性の高いシリアル通信を行うことができる。
【００５３】
（４）電波修正時計１の動作
次に、上記のような電波修正時計１における、標準電波による時刻修正動作について説明する。
図１０は、電波修正時計１の時刻修正動作を示すフローチャートである。
図１１は、標準電波に含まれるＴＣに係る元の波形、この標準電波を弱電界環境で受信した際の包絡線信号の波形、および前記標準電波をノイズ環境で受信した際の包絡線信号の波形を示す図である。
図１２は、標準電波に含まれるＴＣに係る元の波形、およびこの標準電波の受信信号を包絡線検波後、それぞれの基準電圧に基づいて二値化したＴＣＯ信号の波形を示す図である。
【００５４】
電波修正時計１の製造時には、電波データテーブル８が記憶部４２に書き込まれて記憶される。また、電波修正時計１の製造時には、受信設定データの電波種類設定データとして、例えばＪＪＹがデフォルトデータとして記録されている。したがって、受信回路の製造時では、電波修正時計１は、ＪＪＹに含まれるＴＣがデコード可能な状態に設定されている。
【００５５】
図１０において、電波修正時計１の制御部４６は、時刻カウンタ４４にてカウントされる時刻を監視し、時刻カウンタ４４にてカウントされる時刻が、午前２時から午前５時の間で予め設定された時刻となったことを認識すると、アンテナ２にて標準電波を受信して、時刻修正動作を開始する制御をする（ステップＳ１０１）。
このステップＳ１０１では、アンテナ２にて受信された標準電波を、同調回路３１にて電圧信号（受信信号）に変換する。そして、第１増幅回路３２、バンドパスフィルタ３３、第２増幅回路３４、包絡線検波回路３５により、受信信号を所定レベルに増幅し、所望の周波数帯域の信号を抽出し、整流およびろ波して包絡線信号とする。さらに、この包絡線信号を二値化回路３７により二値化してＴＣＯ信号とし、このＴＣＯ信号を制御回路部４に出力させる。
【００５６】
このステップＳ１０１の後、制御回路部４の制御部４６は、標準電波の種類、および標準電波の基準範囲値を認識する（ステップＳ１０２）。
具体的には、制御部４６は、記憶部４２に記憶されている受信設定データから電波種類設定データを認識する。ここで、初期状態では、上記したように、電波種類設定データとしてＪＪＹが記録されているため、制御部４６は受信された標準電波がＪＪＹであると認識する。なお、外部操作部材６の操作により、受信設定データが変更された場合は、変更された受信設定データに記録される標準電波の種類を認識する。また、制御部４６は、認識した電波種類設定データに対応する電波種類データ８２を有する電波データ８１を、電波データテーブル８から読み込み、この電波データ８１の基準電波データ８３に記録されている基準範囲値を認識する。また、制御部４６は認識した基準範囲値をデューティ判断部４３に出力する。
【００５７】
そして、制御回路部４のデューティ判断部４３は、受信回路部３からＴＣＯ信号が入力されると（ステップＳ１０３）、上述した図８または図９に示されるような計測方法により、ＴＣＯ信号の受信パルスデューティを演算する。また、デューティ判断部４３は、制御部４６から入力される、ステップＳ１０２にて認識した基準範囲値を認識する。そして、デューティ判断部４３は、受信パルスデューティが基準範囲値内であるかを判断する（ステップＳ１０４）。
【００５８】
ここで、受信回路部３において、包絡線検波後の包絡線信号は、図１１に示すように、標準電波の受信環境により、異なる波形となる。例えば、図１１の（ａ）に示されるように、受信環境における周囲ノイズが少ないが、送信局からの距離が遠く弱電界である場合、標準電波が弱められるため、包絡線信号の振幅が小さく、信号レベルも小さくなる。また、受信環境がノイズ環境である場合、標準電波の受信信号がノイズの影響を受けて、振幅および信号レベルも大きくなる。したがって、この包絡線信号を二値化回路３７にて二値化する際、基準電圧の違いにより異なる波形の二値化信号（ＴＣＯ信号）が出力される。
【００５９】
ステップＳ１０４では、デューティ判断部４３は、このようなＴＣＯ信号に対して、その受信パルスデューティを演算し、この受信パルスデューティが前記基準範囲値内であるか否かを判断する。
【００６０】
例えば、図１２に示すように、Ａ１に示されるようなＴＣＯ信号が含まれた標準電波（ＪＪＹ）を受信し、前述の受信回路部３で包絡線検波を実施して図１２のＡ２に示す波形のような信号が得られるとする。
ここで、ＶＲＥＦ切替回路３８において基準電圧が高い設定（例えばＶＲＥＦ１）に切り替えられている場合、受信回路部３から制御回路部４にＡ３に示されるような波形のＴＣＯ信号が出力される。この場合、デューティ判断部４３は、制御部４６から入力されるＪＪＹのディーティの基準範囲値（６０〜７０％）と、演算されたＴＣＯ信号の受信パルスデューティ（５４％）とを比較し、ＴＣＯ信号の受信パルスデューティが基準範囲値よりも小さいと判断する。
また、ＶＲＥＦ切替回路３８において基準電圧が低い設定（例えばＶＲＥＦ３）に切り替えられている場合、受信回路部３から制御回路部４にＡ５に示されるような波形のＴＣＯ信号が出力される。この場合、デューティ判断部４３は、制御部４６から入力されるＪＪＹのディーティの基準範囲値（６０〜７０％）と、演算されたＴＣＯ信号の受信パルスデューティ（７５％）とを比較し、ＴＣＯ信号の受信パルスデューティが基準範囲値よりも大きいと判断する。
さらに、ＶＲＥＦ切替回路３８において基準電圧が中間の設定（例えばＶＲＥＦ２）に切り替えられている場合、受信回路部３から制御回路部４にＡ４に示されるような波形のＴＣＯ信号が出力される。この場合、デューティ判断部４３は、制御部４６から入力されるＪＪＹのディーティの基準範囲値（６０〜７０％）と、演算されたＴＣＯ信号の受信パルスデューティ（６７％）とを比較し、ＴＣＯ信号の受信パルスデューティが基準範囲値内であると判断する。
【００６１】
そして、デューティ判断部４３において、受信パルスデューティが基準範囲値外であると判断された場合、制御部４６は、ＶＲＥＦ切替回路３８において基準電圧が切り替え可能であるか否かを判断し（ステップＳ１０５）、切り替え可能である場合は、受信回路部３に基準電圧を切り替える旨の制御信号を出力する。
例えば、図１２のＡ３に示すようなＴＣＯ信号が得られた場合、ＴＣＯ信号の受信パルスデューティが基準範囲値よりも小さいと判断されるので、制御部４６は、受信パルスデューティを大きくするために、ＶＲＥＦ切替回路３８における基準電圧を１段階低くする（ＶＲＥＦ２に設定する）旨の制御信号を出力する。
また、図１２のＡ５に示すようなＴＣＯ信号が得られた場合、ＴＣＯ信号の受信パルスデューティが基準範囲値よりも大きいと判断されるので、制御部４６は、受信パルスデューティを小さくするために、ＶＲＥＦ切替回路３８における基準電圧を１段階高くする（ＶＲＥＦ２に設定する）旨の制御信号を出力する。
このように、基準電圧を切り替えることで、例えば図１１（ａ）に示すような受信環境が弱電界である場合では、上記したように標準電波が弱められるため、包絡線信号の振幅も小さく、信号レベルも小さくなるが、二値化レベルが低くなるように、基準電圧を下げることにより、正確にＴＣＯを得ることができる。また、図１１（ｂ）に示すような受信環境がノイズ環境である場合では、標準電波の受信信号がノイズの影響を受けて、振幅および信号レベルが大きくなるが、二値化レベルが高くなるように基準電圧を上げることにより、正確にＴＣＯを得ることができる。
そして、受信回路部３は、上記のような制御信号が入力されると、この制御信号をデコード回路３９でデコードし、ＶＲＥＦ切替回路３８に出力する。ＶＲＥＦ切替回路３８は、制御信号に基づいて、基準電圧を切り替える。これにより二値化回路３７における基準電圧が変化し、補正された波形のＴＣＯ信号が再び制御回路部４に出力される。
一方、ステップＳ１０５において、基準電圧の切り替えが不可能であると判断される場合、例えば、現在の基準電圧の設定が最も低電圧の設定であるＶＲＥＦ４で、かつＴＣＯ信号の受信パルスデューティが基準範囲値より小であると判断された場合、標準電波の受信を終了させて、時刻修正動作を終了させる（ステップＳ１０７）。
【００６２】
また、ステップＳ１０４において、例えば図１２のＡ４に示すように、デューティ判断部４３にて受信パルスデューティが基準範囲値内であると判断された場合、制御部４６は、現在受信しているＴＣＯ信号に関し、秒同期処理を行う（ステップＳ１０８）。すなわち、標準電波は、１分間毎に１つのＴＣを伝送する電波であり、１秒毎に上記したような０信号、１信号、Ｐ信号が伝送される。したがって、標準電波の１秒毎の信号の立ち上がりなどを検出して秒同期処理を行うことで、各信号を認識できるようになる。
【００６３】
この後、制御部４６は、ＴＣＯデコード部４１に、ＴＣＯ信号をデコードさせ、ＴＣを取得させる制御をする（ステップＳ１０９）。なお、アンテナ２には順次標準電波が入力され、受信回路部３にて標準電波が受信されるが、ステップＳ１０９のＴＣデコード処理の間、制御部４６は、ＶＲＥＦ切替回路３８の設定電圧を維持し、デコード中に二値化回路３７における基準電圧（閾値）が変更されることがない。
そして、制御部４６は、ステップＳ１０９により正確なＴＣが取得されたか否かを判断し（ステップＳ１１０）、正確なＴＣが取得された場合、受信回路部３における標準電波の受信動作を終了させる（ステップＳ１１１）。この後、制御部４６は、取得したＴＣを時刻カウンタ４４に出力させて、時刻カウンタ４４の各カウンタ値を修正し、表示部５の表示時刻を修正する（ステップＳ１１２）。
一方、ステップＳ１１０において、受信パルスデューティが異なるなどして、正確なＴＣが取得できなかった場合は、ステップＳ１０７の処理、すなわち受信回路部３における標準電波の受信動作を終了させ、時刻修正動作を終了させる。
【００６４】
（５）第一の実施の形態における電波修正時計１の作用効果
上述したように、上記のような電波修正時計１では、デューティ判断部４３は、記憶部４２に予め記憶されている基準範囲値と、ＴＣＯ信号の受信パルスデューティとを比較する。そして、制御部４６は、デューティ判断部４３にて、ＴＣＯ信号の受信パルスデューティが基準範囲値外であると判断した場合、受信回路部３に、二値化回路３７の基準電圧を切り替える旨の制御信号を出力する。
このため、二値化回路３７から出力されるＴＣＯ信号の受信パルスデューティが基準範囲値内となるように最適化することができる。したがって、このような基準範囲値内となる受信パルスデューティを有するＴＣＯ信号をＴＣＯデコード部４１にてデコードすることで、正確なＴＣを取得することができ、このデコードされたＴＣにより電波修正時計１の時刻修正処理を正確に実施することができる。
【００６５】
また、前記受信パルスデューティが基準範囲値内であるかは、最大でも１分のタイムコードを受信すれば判断できる。このため、従来のように、数分間の電波受信を行って、複数のタイムコードを取得しなければ、正しいタイムコードを受信できているかを判断できない方法に比べて短時間で判断可能である。従って、電波修正時計における平均的な受信時間も短縮でき、省電力化が図れる。
さらに、二値化回路３７における基準電圧を変更できるので、多少受信環境が悪化していても、その受信信号に適した閾値レベルに調整でき、正しいタイムコードを取得できる。従って、ノイズ環境や受信電波の強弱などの受信環境の影響を軽減でき、正しい時刻に修正することができる。
【００６６】
また、制御部４６は、ＴＣＯデコード部４１にてＴＣＯ信号をＴＣにデコードしている間、ＶＲＥＦ切替回路３８にて設定される基準電圧を維持し、二値化回路３７における基準電圧が変更されない。
このため、デコード中に基準電圧が変化することがないので、例えばビット化けなどにより正確なデコードが阻害されるなどの不都合が回避でき、正確なＴＣをデコードすることができる。
【００６７】
さらに、受信回路部３は、デコード回路３９を備え、デコード回路３９にて制御回路部４から入力された制御信号をデコードし、デコードされた制御信号をＶＲＥＦ切替回路３８に出力している。
このため、デコード回路３９が制御信号をデコードするので、制御回路部４から出力される制御信号を簡易な信号に設定することができ、通信される信号の信頼性を向上させることができる。
【００６８】
さらには、電波データテーブル８には、複数種類の標準電波に対応して、複数の電波データ８１が記録されている。また、制御部４６は、外部操作部材６の操作により標準電波の種類を設定する旨の電波種類設定データが入力されると、この電波種類設定データの標準電波の種類に対応した電波種類データ８２を有する電波データ８１を認識する。そして、デューティ判断部４３は、この電波データ８１に記録される基準範囲値とＴＣＯ信号の受信パルスデューティとを比較し、制御部４６は、この比較結果に応じて受信回路部３に制御信号を出力する。
このため、電波修正時計１は、複数の標準電波の種類に対応して、それぞれの標準電波の受信信号から最適なＴＣＯ信号を抽出することができる。したがって、例えば異なる標準電波が発信される場所に移動した場合でも、外部操作部材６を操作して標準電波の種類を設定するだけで、容易に、かつ正確な時刻の修正を実施できる。
【００６９】
そして、受信回路部３と制御回路部４とは、シリアル通信線により接続されている。このため、受信回路部３および制御回路部４をパラレル通信回路で接続する場合に比べて、通信線の数を減らすことができ、電波修正時計１における回路構成をより簡略化することができる。また、制御回路部４から受信回路部３にシリアル通信線を介して制御信号をシリアル出力することで、通信速度をより高速化することができる。さらには、制御回路部４と受信回路部３とを一対のシリアル通信線で接続し、双方向通信が可能な構成とすることで、制御部４６から受信回路部３に制御信号を出力した後、当該受信回路部３が、受信および認識した制御信号を制御部４６に再度転送し、制御部４６にて出力した制御信号と入力した制御信号とのデータの差異を確認することができる。このような構成にすることで、より信頼性の高いシリアル通信を行うことができる。
【００７０】
また、電波修正時計１では、午前２時から午前５時までの間で予め設定された時刻で標準電波を受信し、時刻修正動作を実施している。
すなわち、午前２時から午前５時までの間は、電子機器などから発生する電磁波やその他の通信機器の通信電波などによるノイズなどの影響が少なく、信号波形の乱れなどが少ない良好な標準電波を受信することができる。
【００７１】
〔第二の実施の形態〕
次に本発明の第二の実施の形態の電波修正時計１Ａについて、図面に基づいて説明する。
図１３は、第二の実施の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１４は、第一増幅回路におけるＡＧＣ電圧およびゲインの関係を示す図である。
図１５は、ＡＧＣ回路により切り替えられる各ＡＧＣ特性における、受信信号の入力レベルに対するＡＧＣ電圧の関係を示す図である。
なお、第二の実施の形態の電波修正時計１Ａの説明にあたり、上述した第一の実施の形態の電波修正時計１と同一の構成には、同符号を付し、その説明を簡略、または省略する。
【００７２】
（１）電波修正時計１Ａの構成
図１３において、電波修正時計１Ａは、アンテナ２と、アンテナ２に入力された標準電波を受信する受信回路部３Ａと、受信回路部３Ａを制御する制御回路部４Ａと、制御回路部４Ａの時刻カウンタ４４にてカウントされる時刻が表示される表示部５と、電波修正時計１Ａの操作を入力する外部操作部材６と、水晶振動子４７とを備えている。
上述した第一の実施の形態の制御部４６は、デューティ判断部４３にてＴＣＯ信号の受信パルスデューティと基準範囲値とが異なると判断された場合、二値化回路３７における基準電圧を変化させる制御信号を出力していたが、電波修正時計１Ａの制御部４６Ａでは、デューティ判断部４３にてＴＣＯ信号の受信パルスデューティと基準範囲値とが異なると判断された場合、制御部４６Ａは、第１増幅回路３２Ａの信号増幅率を変化させる制御信号を出力している。
【００７３】
（２）受信回路部３Ａの構成
受信回路部３Ａは、図１３に示すように、同調回路３１と、第１増幅回路３２Ａと、ＢＰＦ３３と、第２増幅回路３４と、包絡線検波回路３５と、ＡＧＣ回路３６Ａと、二値化回路３７と、デコード回路３９とを備えている。同調回路３１、ＢＰＦ３３、第２増幅回路３４、包絡線検波回路３５は、第一の実施の形態と同様の構成であり、その説明を省略する。
【００７４】
第１増幅回路３２Ａは、第一の実施の形態の電波修正時計１における第１増幅回路３２と同様に、ＡＧＣ回路３６Ａから入力される信号に応じてＡＧＣ電圧を切り替えてゲインを調整し、同調回路３１から入力する受信信号を増幅させてＢＰＦ３３に入力する。
ここで、第１増幅回路３２ＡにおけるＡＧＣ電圧と、ゲインとの関係は、図１４に示すようになる。すなわち、ＡＧＣ電圧が０．０〜０．２Ｖに設定している状態では、第１増幅回路３２Ａにおけるゲインは８０ｄＢであり、ＡＧＣ電圧を０．２Ｖ以上に設定すると、ゲインはＡＧＣ電圧に略比例して低下し、ＡＧＣ電圧が１．０Ｖに設定されると、ゲインは約０．０ｄＢとなる。なお、第１増幅回路３２Ａに入力されるＡＧＣ電圧としては、０．１〜０．９Ｖ程度の可変幅に設定されている。
【００７５】
ＡＧＣ回路３６Ａは、デコード回路３９から入力される制御信号に基づいて設定されるＡＧＣ特性に対応したＡＧＣ電圧を第１増幅回路３２Ａに出力する。
具体的には、ＡＧＣ回路３６Ａは、図１５に示すように、制御信号に基づいてＡＧＣ１〜ＡＧＣ４のうちから１つのＡＧＣ特性を選択し、選択したＡＧＣ特性に対応するＡＧＣ電圧を第１増幅回路３２Ａに出力する。
例えば、ＡＧＣ１のＡＧＣ特性が選択されている場合、ＡＧＣ回路３６Ａは、第１増幅回路３２Ａに入力された受信信号の入力レベルが約５０ｄＢの場合、０．４ＶのＡＧＣ電圧を第１増幅回路３２Ａに出力する。また、受信信号の入力レベルが大きくなり、例えば約６６ｄＢになると、ＡＧＣ回路３６Ａは、第１増幅回路３２Ａに０．８ＶのＡＧＣ電圧を入力する。ＡＧＣ回路３６Ａは、上記のように、第１増幅回路３２Ａに入力される受信信号の入力レベルに対応するＡＧＣ電圧を出力することで、受信信号の振幅をＡＧＣ特性に対応する一定値に保つように制御する。
なお、第二の実施の形態では、図１５に示すように、ＡＧＣ電圧を、ＡＧＣ１、ＡＧＣ２、ＡＧＣ３、およびＡＧＣ４のうちいずれか１つに切り替え可能な構成を例示するが、５つ以上のＡＧＣ電圧のうちいずれか１つを選択して第１増幅回路３２Ａに出力する構成としてもよい。また、第１増幅回路３２Ａに出力するＡＧＣ電圧を連続的に変化可能な構成としてもよいが、時計の電子回路に用いられる電源電圧は１．４Ｖと低いため、ＡＧＣ電圧のダイナミックレンジが狭く、上記のように、ＡＧＣ特性を切り替える構成が好ましい。
【００７６】
デコード回路３９は、上記第一の実施の形態と同様に、後述する制御回路部４Ａと、シリアル通信線ＳＬを介して接続されている。そして、このデコード回路３９は、制御回路部４Ａから入力する制御信号をデコードし、当該制御信号に含まれるコードに基づいて、ＡＧＣ回路３６ＡにおけるＡＧＣ電圧を設定する旨の信号を出力する。
（３）制御回路部４Ａの構成
制御回路部４Ａは、第一の実施の形態の電波修正時計１の制御回路部４と略同様の構成を有している。すなわち、この制御回路部４Ａは、図１３に示すように、ＴＣＯデコード部４１と、記憶部４２と、デューティ判断部４３と、時刻カウンタ４４と、駆動回路部４５と、制御部４６Ａとを備えて構成されている。
【００７７】
第二の実施の形態の電波修正時計１Ａの制御回路部４Ａにおける制御部４６Ａは、水晶振動子４７から入力される駆動周波数に基づいて駆動し各種制御処理を実施する。すなわち、制御部４６Ａは、第一の実施の形態の制御部４６と同様に、ＴＣＯデコード部４１から入力されるＴＣを、時刻カウンタ４４に出力し、時刻カウンタ４４のカウントを修正する制御をする。また、制御部４６Ａは、時刻カウンタ４４にてカウントされる時刻を表示部５に表示させる旨の時刻表示制御信号を駆動回路部４５に出力する。
【００７８】
また、制御部４６Ａは、デューティ判断部４３における判断に基づいて、受信回路部３Ａに所定の制御信号を出力する。具体的には、制御部４６Ａは、デューティ判断部４３において、ＴＣＯ信号の受信パルスデューティが基準範囲値より大きいと判断された場合、受信回路部３Ａに、ＡＧＣ回路３６Ａにて設定されているＡＧＣ特性を、１段階ゲインが小さく設定されたＡＧＣ特性に切り替える旨の制御信号を出力する。また、制御部４６Ａは、デューティ判断部４３において、ＴＣＯ信号の受信パルスデューティが基準範囲値より小さいと判断された場合、受信回路部３Ａに、ＡＧＣ回路３６Ａにて設定されているＡＧＣ特性を、１段階ゲインが大きく設定されたＡＧＣ特性に切り替える旨の制御信号を出力する。
【００７９】
（４）電波修正時計１Ａの動作
次に、上記のような電波修正時計１Ａにおける、標準電波による時刻修正動作について説明する。
図１６は、電波修正時計の時刻修正動作を示すフローチャートである。
図１７は、標準電波に含まれるＴＣに係る元の波形、それぞれのＡＧＣ電圧特性の設定に基づいて出力された受信信号の包絡線検波後の包絡線信号の波形、およびこれらの包絡線信号を二値化したＴＣＯ信号の波形を示す図である。
【００８０】
図１６において、電波修正時計１Ａは、上記した電波修正時計１と略同様の時刻修正動作を実施する。すなわち、電波修正時計１Ａでは、電波修正時計１の時刻修正動作におけるステップＳ１０１からステップＳ１０４と同様の処理を実施する。なお、ステップＳ１０１からステップＳ１０３の動作については、ここではその説明を省略し、ステップＳ１０４の動作については、その説明を簡略する。
【００８１】
ステップＳ１０４において、電波修正時計１Ａの制御回路部４Ａでは、デューティ判断部４３は、ステップＳ１０３にて確認されたＴＣＯ信号の受信パルスデューティとステップＳ１０２にて認識された基準範囲値とを比較し、受信パルスデューティが基準範囲値内であるか否かを判断する。
例えば、図１７に示すように、Ａ１に示されるようなＴＣＯ信号が含まれた標準電波（ＪＪＹ）を受信し、ＡＧＣ回路３６ＡからＡＧＣ１のＡＧＣ特性に対応するＡＧＣ電圧が出力される場合、包絡線検波後の包絡線信号は、図１７のＡ６に示すような波形となり、この包絡線信号Ａ６を二値化回路３７にて二値化した際のＴＣＯ信号は、図１７のＡ７に示すような波形となる。
この場合、デューティ判断部４３は、制御部４６Ａから入力されるＪＪＹのデューティの基準範囲値（６０〜７０％）と、ＴＣＯ信号のパルスデューティ（５４％）とを比較し、ＴＣＯ信号の受信パルスデューティが基準範囲値よりも小さいと判断する。
また、ＡＧＣ回路３６ＡからＡＧＣ２のＡＧＣ特性に対応するＡＧＣ電圧が出力される場合、図１７のＡ８に示されるような波形の包絡線信号が得られ、Ａ９に示されるようなＴＣＯ信号が出力される。この場合、デューティ判断部４３は、制御部４６Ａから入力されるＪＪＹのディーティの基準範囲値（６０〜７０％）と、演算されたＴＣＯ信号の受信パルスデューティ（６７％）とを比較し、ＴＣＯ信号の受信パルスデューティが基準範囲値内であると判断する。
【００８２】
そして、このステップＳ１０４において、デューティ判断部４３が、受信パルスデューティが基準範囲値外であると判断された場合、制御部４６Ａは、ＡＧＣ回路３６ＡにおいてＡＧＣ特性が切り替え可能であるか否かを判断し（ステップＳ２０１）、切り替え可能である場合は、受信回路部３ＡにＡＧＣ特性を切り替える旨の制御信号を出力する。
【００８３】
例えば、図１７のＡ７に示すようなＴＣＯ信号が得られた場合、ＴＣＯ信号の受信パルスデューティが基準範囲値よりも小さいと判断される。この場合、制御部４６Ａは、受信パルスデューティを大きくするために、第１増幅回路３２Ａのゲインを上げる（ＡＧＣ電圧を小さくする）必要があるので、ＡＧＣ回路３６ＡにおけるＡＧＣ特性を、一段階ゲインが大きくなる設定に切り替える（ＡＧＣ２に設定する）旨の制御信号を出力する。
また、図示は省略するが、ＴＣＯ信号の受信パルスデューティが基準範囲値よりも大きいと判断された場合、制御部４６Ａは、受信パルスデューティを小さくするために、第１増幅回路３２Ａのゲインを下げる（ＡＧＣ電圧を大きくする）必要がある。この場合、ＡＧＣ回路３６ＡにおけるＡＧＣ特性を、一段階ゲインが小さくなる設定に切り替える旨の制御信号を出力する。
【００８４】
そして、受信回路部３Ａは、上記のような制御信号が入力されると、この制御信号をデコード回路３９でデコードし、ＡＧＣ回路３６Ａに出力する（ステップＳ２０２）。ＡＧＣ回路３６Ａは、制御信号に基づいて、ＡＧＣ特性を切り替える。これにより第１増幅回路３２Ａに出力されるＡＧＣ電圧が変化し、信号増幅率も変化する。したがって、この受信信号が包絡線検波されて包絡線信号として出力された際に、元の波形に比べて包絡線信号の振幅が変化し、これによりＴＣＯ信号の波形も変化する。
【００８５】
一方、ステップＳ２０１において、ＡＧＣ電圧の切り替えが不可能であると判断される場合、例えば、現在のＡＧＣ特性が、図１５におけるＡＧＣ１に設定されており、かつＴＣＯ信号の受信パルスデューティが基準範囲値よりも大きいと判断された場合、ステップＳ１０７の処理、すなわち標準電波の受信を終了させて、時刻修正動作を終了させる。
【００８６】
また、ステップＳ１０４において、例えば図１７のＡ９に示すように、デューティ判断部４３にて受信パルスデューティと基準範囲値との差が所定の閾値内であると判断された場合、第一の実施の形態の電波修正時計１におけるステップＳ１０８ないしステップＳ１１２と同様の処理を実施する。
すなわち、制御部４６Ａは、ステップＳ１０８において、現在受信しているＴＣＯ信号に基づいて、秒同期処理を実施し、ステップＳ１０９において、ＴＣＯデコード部４１でＴＣＯ信号からＴＣをデコードする。この際、第一の実施の形態の電波修正時計１と同様に、ステップＳ１０９のＴＣのデコード処理の間、制御部４６Ａは、ＡＧＣ回路３６ＡのＡＧＣ特性の設定を維持し、デコード中にＡＧＣ特性が変更されることがない。
そして、ステップＳ１１０において、制御部４６Ａは、ステップＳ１０９で正確なＴＣが取得されたか否かを判断し、正確なＴＣが取得された場合、ステップＳ１１１の処理、すなわち、受信回路部３Ａにおける標準電波の受信動作を終了させる。この後、制御部４６Ａは、取得したＴＣを時刻カウンタ４４に出力させて、時刻カウンタ４４の各カウンタ値を修正し、表示部５に時刻を表示させる制御を実施する。
一方、ステップＳ１１０において、受信パルスデューティが異なるなどして、正確なＴＣが取得できなかった場合は、ステップＳ１０７の処理、すなわち受信回路部３Ａにおける標準電波の受信動作を終了させ、時刻修正動作を終了させる。
【００８７】
（５）第二の実施の形態における電波修正時計１Ａの作用効果
上述したように、上記第二の実施の形態の電波修正時計１Ａでは、デューティ判断部４３は、記憶部４２に予め記憶されている基準範囲値と、ＴＣＯ信号の受信パルスデューティとを比較する。そして、制御部４６Ａは、デューティ判断部４３にて、これらの基準範囲値およびＴＣＯ信号の受信パルスデューティとの差が所定の閾値よりも大きいと判断した場合、受信回路部３Ａに、第１増幅回路３２ＡにおけるＡＧＣ特性を切り替える旨の制御信号を出力する。
このため、第１増幅回路３２Ａにおける信号増幅率が変化し、二値化回路３７から出力されるＴＣＯ信号の受信パルスデューティが基準範囲値内となるように、ＴＣＯ信号を最適化することができる。したがって、第一の実施の形態の電波修正時計１と同様に、このＴＣＯ信号に基づいて、正確なＴＣを取得することができ、このＴＣにより電波修正時計１Ａの時刻修正処理を正確に実施することができる。
【００８８】
〔他の実施の形態〕
なお、本発明は前述の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、改良等は本発明に含まれるものである。
【００８９】
すなわち、上記第一および第二の実施の形態では、制御回路部４，４Ａにデューティ判断部４３が組み込まれる例を示したが、これに限定されず、例えば図１８に示すような電波修正時計１Ｂであってもよい。
【００９０】
すなわち、図１８において、電波修正時計１Ｂは、受信回路部３Ｂにデューティ判断部３０１が設けられている。このような電波修正時計１Ｂでは、二値化回路３７から出力されるＴＣＯ信号は、受信回路部３Ｂに設けられるデューティ判断部３０１に入力される。また、制御回路部４Ｂの制御部４６Ｂは、記憶部４２に記憶される電波データ８１を認識し、基準範囲値（図１８における狙い値）を含む制御信号を受信回路部３Ｂに出力する。
受信回路部３Ｂは、制御回路部４Ｂから制御信号が入力されると、デコード回路３９でこの制御信号をデコードし、デコードした制御信号をデューティ判断部３０１に出力する。
【００９１】
そして、デューティ判断部３０１は、上記第一および第二実施の形態のデューティ判断部４３と同様の処理を実施し、すなわち、制御信号に含まれている基準範囲値と、二値化回路３７から入力されるＴＣＯ信号の受信パルスデューティとを比較し、受信パルスデューティが基準範囲値内であるか否かを判断する。ここで、デューティ判断部３０１にて受信パルスデューティが基準範囲値内であると判断されると、二値化回路３７から制御回路部４ＢにＴＣＯ信号が出力され、制御回路部４ＢのＴＣＯデコード部４１でＴＣがデコードされる。一方、デューティ判断部３０１において、受信パルスデューティが基準範囲値外と判断された場合、デューティ判断部３０１は、ＡＧＣ回路３６ＡにＡＧＣ特性の設定を変更する旨の信号を出力し、ＡＧＣ回路３６ＡはＡＧＣ特性の設定を変更する。なお、デューティ判断部３０１は、第一の実施の形態の電波修正時計１のようにＶＲＥＦ切替回路３８に二値化回路３７における基準電圧を切り替える旨の信号を出力するものであってもよい。
【００９２】
上記のような構成でも、上記第一および第二の実施の形態と同様に、基準範囲値とＴＣＯ信号の受信パルスデューティとを比較して、受信パルスデューティが基準範囲値内となるようにＴＣＯ信号を最適化することができ、このようなＴＣＯ信号をデコードすることで、正確なＴＣを取得することができる。また、受信回路部３Ｂのハードウェアにデューティ判断部３０１が設けられるため、制御回路部４Ｂでは特別な制御を実施する必要がなく、通常の電波修正時計のソフトウェアと同じ構成で制御回路部４Ｂを構成することができるため、汎用性を高めることができる。
【００９３】
前記各実施形態において、受信処理時における二値化回路３７の基準電圧ＶＲＥＦや、ＡＧＣ回路３６ＡにおけるＡＧＣ特性の初期値は、予め設定された固定値でもよいが、例えば、前回の受信処理時に設定した値を記憶しておき、次回の受信処理時には前回の設定値を初期値としてもよい。
この場合には、定時受信時のように、周囲の受信環境が一定している受信処理においては、前回の受信時に設定した値を初期値としておけば、前記基準電圧やＡＧＣ特性を切り替えることなく、受信パルスデューティが前記基準範囲値内になるように制御できる可能性が高い。従って、より短時間でかつ効率的に受信処理を行うことができる。
【００９４】
また、前記各実施の形態において、標準電波を受信する受信時間を規定していないが、例えば午前２時から午前５時までの間で予め設定される所定の定時受信時において、カレンダーデータが含まれない部分の標準電波を受信する構成としてもよい。すなわち、同じ時刻であれば、日付に関わらず時分データは固定値となる。例えば、ＪＪＹの場合、毎分５５秒から２１秒までに送信されてくる標準電波には、カレンダーデータが含まれておらず、時分データのみが含まれる。したがって、毎日同一の定時受信時に時刻修正を実施する場合、５５秒から２１秒までの標準電波を受信するように設定することで、カレンダーデータが含まれず、時分データのみで構成される２７ビットのＴＣＯ信号を取得することができる。よって、ＴＣＯ信号のパルスディーティは、カレンダーデータの違いによるパルスデューティの変動を考慮する必要がないため、ＴＣＯ信号の比較対象である基準範囲値の範囲もより狭くすることができ、より精度よくＴＣＯ信号のパルスデューティを比較判断することができる。
【００９５】
さらに、上記実施の形態において、電波修正時計１，１Ａ，１Ｂは、周波数の変換を実施しないストレート方式の例を示したが、これに限定されず、例えばスーパーヘテロダイン方式受信回路部を有する電波修正時計としてもよい。このような場合、受信周波数の切り替えは、バンドパスフィルタの切り替えではなく、ＶＣＯ（Voltage Controlled Oscillator）の発信周波数または分周比の切り替えにて行えばよい。
【００９６】
さらに、第一の実施の形態において、ＶＲＥＦ切替回路３８による基準電圧を切り替えることにより二値化回路３７における基準電圧の切り替えを実施したが、これに限られない。例えば、基準電圧を固定し、コンパレータのオフセット値を変化させる回路を設ける構成としてもよく、さらには、ＰｃｈトランジスタとＮｃｈトランジスタの能力を変えるインバータを複数設けることで閾値を変化させる構成としてもよい。
【００９７】
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。
【図面の簡単な説明】
【００９８】
【図１】第一の実施の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】前記第一の実施の形態の二値化回路およびＶＲＥＦ切替回路の構成を示す回路図である。
【図３】日本における標準電波「ＪＪＹ」の各信号に対する受信パルスデューティおよび振幅変化を示す図である。
【図４】アメリカ合衆国における標準電波「ＷＷＶＢ」の各信号に対する受信パルスデューティおよび振幅変化を示す図である。
【図５】ドイツにおける標準電波「ＤＣＦ７７」の各信号に対する受信パルスデューティおよび振幅変化を示す図である。
【図６】イギリスにおける標準電波「ＭＳＦ」の各信号に対する受信パルスデューティおよび振幅変化を示す図である。
【図７】記憶部に記憶される電波データテーブルの概略を示す図である。
【図８】デューティ判断部におけるＴＣＯ信号のパルスデューティの計測方法を示す図である。
【図９】デューティ判断部におけるＴＣＯ信号のパルスデューティの計測方法の他の例を示す図である。
【図１０】電波修正時計の時刻修正動作を示すフローチャートである。
【図１１】標準電波に含まれるＴＣに係る元の波形、この標準電波を弱電界環境で受信した際の包絡線信号の波形、および前記標準電波をノイズ環境で受信した際の包絡線信号の波形を示す図である。
【図１２】標準電波に含まれるＴＣに係る元の波形、およびこの標準電波の受信信号を包絡線検波後、それぞれの基準電圧に基づいて二値化したＴＣＯ信号の波形を示す図である。
【図１３】第二の実施の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１４】第１増幅回路におけるＡＧＣ電圧およびゲインの関係を示す図である。
【図１５】ＡＧＣ回路により切り替えられる各ＡＧＣ特性における、受信信号の入力レベルに対するＡＧＣ電圧の関係を示す図である。
【図１６】電波修正時計の時刻修正動作を示すフローチャートである。
【図１７】標準電波に含まれるＴＣに係る元の波形、それぞれのＡＧＣ電圧特性の設定に基づいて出力された受信信号の包絡線検波後の包絡線信号の波形、およびこれらの包絡線信号を二値化したＴＣＯ信号の波形を示す図である。
【図１８】本発明の変形例に係る電波修正時計の構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
【００９９】
１，１Ａ，１Ｂ…電波修正時計、２…アンテナ、３，３Ａ，３Ｂ…受信回路部、４，４Ａ，４Ｂ…制御回路部、８…電波データテーブル、３２，３２Ａ…第１増幅回路、３６，３６Ａ…ＡＧＣ回路、３７…二値化回路、３８…ＶＲＥＦ切替回路、３９…デコード回路、４１…ＴＣＯデコード部、４２…記憶部、４３，３０１…デューティ判断部、４６，４６Ａ，４６Ｂ…制御部、８１…電波データ、８２…電波種類データ、８３…基準電波データ。
【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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【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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