JP5621835B2 - 時刻情報取得装置、及び、電波時計 - Google Patents

Description

この発明は、時刻情報取得装置及びこの時刻情報取得装置を備えた電波時計に関する。

従来、時刻情報を送信している長波長帯の電波である標準電波を受信し、時刻データを解読して取得することで現在時刻を修正する機能を備えた電子時計（電波時計）がある。この電波時計では、所定の周期（例えば、一日に一回）で自動的に電波が受信されて時刻修正が行われることで、ユーザが手動で時刻修正動作を行わずとも正確な時刻表示を維持することが出来る。

標準電波としては、日本で送信されているＪＪＹ（４０ｋＨｚ、６０ｋＨｚ）の他、米国のＷＷＶＢ（６０ｋＨｚ）、英国のＭＳＦ（６０ｋＨｚ）、ドイツのＤＣＦ７７（７７．５ｋＨｚ）などが用いられている。これらの標準電波では、何れも、時刻情報を示す信号が振幅変調され、一周期（フレーム）６０秒で毎分出力されている。時刻情報を示す信号は、標準電波送信局ごとに定められた所定のフォーマットに従って配列された複数の符号によって構成されており、各符号を示す信号は、各秒の先頭のタイミングにそれぞれ同期して一秒間に一つずつ出力されている。電波時計では、受信された標準電波から信号を復調した後、当該標準電波のフォーマットに従って復号することによって日付や時刻の情報が取得される。

長波長帯の電波は、遠距離に亘り伝播するので、広範囲で標準電波を受信することが出来る一方で、各所でノイズが発生すると、このノイズが標準電波信号に重畳されて受信されてしまう。また、鉄骨や鉄筋コンクリートなどの室内では電波が減衰してしまう。そこで、従来、受信強度の不足やノイズの影響を排して時刻データを正確且つ確実に取得するための種々の技術が導入されている。

このような技術の一つとして、通常、電波時計では、複数フレームの符号列から当該複数個の時刻情報を取得して、取得された時刻情報間の整合性を確認する処理を行っている。そして、特許文献１には、各フレームを更に送信局の符号配列フォーマットに従って年、日、曜日、時、分をそれぞれ示すブロックに分割して、ブロックごとに取得された時刻情報の複数フレーム間での整合確認を行い、整合の取れないブロックについては、整合が取れるまで標準電波の受信と時刻情報の整合確認とを繰り返す技術が開示されている。

一方、ＪＪＹ、ＭＳＦ、ＤＣＦ７７などの標準電波では、時刻情報にパリティデータが含まれており、解読された時刻データとパリティデータとの整合確認を行うことが出来る。

特開平１１−３０４９７３号公報

しかしながら、比較的ノイズの多い場合や電波受信強度が十分ではない場合には、各フレームの符号列に誤同定された符号が混入し、なかなか複数フレームに亘り正確な時刻情報を取得することが出来ないという問題があった。そこで、本発明者により、複数フレーム分判定、取得された符号列における同一位置の符号をそれぞれ多数決して、尤もらしい符号を決定する方法が開発されている。しかしながら、この方法を用いる場合、一分桁データに係る符号及びこの符号を含むパリティデータに係る符号については、各フレームで値が変化するので多数決を行うことが出来ない。従って、パリティ値の整合性による時刻情報の正確性の確認を行うことが出来ないという課題がある。

この発明の目的は、容易且つより有効に時刻情報の正確性を確認することが出来る時刻情報取得装置、及び、電波時計を提供することにある。

本発明は、上記目的を達成するため、
時刻情報を含む電波を受信して当該時刻情報を取得する時刻情報取得装置において、
前記受信した電波における前記時刻情報を示す符号列の各符号を同定する符号同定手段と、
当該符号列に含まれ、前記符号列における所定の符号列部分についてのパリティビットを示すパリティ符号から、当該符号列部分の各符号のうち３以上の所定数の前記符号列の間で変化し得る可変符号のパリティビットを差し引いた部分パリティを算出する第１部分パリティ算出手段と、
前記第１部分パリティ算出手段により前記所定数の前記符号列からそれぞれ算出された前記所定数の部分パリティに基づいて、一の部分パリティを決定する第１部分パリティ決定手段と、
前記所定数の前記符号列に係る前記符号列部分の各符号のうち前記可変符号以外の不変符号により、一の部分パリティを求める第２部分パリティ決定手段と、
前記第１部分パリティ決定手段で決定された部分パリティと前記第２部分パリティ決定手段で求められた部分パリティとの一致を確認するパリティ確認手段と
を備えることを特徴としている。

本発明に従うと、時刻情報取得装置、及び、電波時計において、容易且つより有効に時刻情報の正確性を確認することが出来るという効果がある。

本発明の実施形態の電子時計の内部構成を示すブロック図である。 ＪＪＹの１フレームデータの符号配列を説明する図である。 ３フレーム分の１分桁を表す符号のモデル配列パターンを示す図表である。 １分桁パリティ値について示す図表である。 時刻情報取得処理の制御手順を示すフローチャートである。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図１は、本発明の実施形態の電子時計の内部構成を示すブロック図である。

この電子時計１は、標準電波を受信して時刻の修正を行うことが可能な電波時計であり、携帯型の腕時計や懐中時計であっても良いし、置時計や壁掛け時計であっても良い。
電子時計１は、表示部３１（時刻表示手段）と、表示部３１を駆動する表示ドライバ３２と、アンテナ３３と、このアンテナ３３を介して電波を受信する電波受信部３４と、ＣＰＵ（Central Processing Unit）４１（符号同定手段、第１部分パリティ算出手段、第１部分パリティ決定手段、第２部分パリティ決定手段、パリティ確認手段、多数決決定手段、時刻修正手段）と、ＲＯＭ（Read Only Memory）４２と、ＲＡＭ（Random Access Memory）４３と、発振回路４４と、分周回路４５と、計時回路４６（計時手段）と、電源部４７と、操作部４８と、などを備える。

表示部３１は、例えば、ドットマトリックス方式の液晶表示画面を備えたデジタル式の表示部であり、表示ドライバ３２は、液晶表示ドライバである。この表示部３１は、セグメント方式の液晶表示画面や、その他のデジタル表示方式、例えば、有機ＥＬ（Electro-Luminescent）ディスプレイを備えたものであっても良く、その場合には、表示ドライバ３２には、表示部３１の種別に対応した方式で駆動する各種ドライバが用いられる。或いは、この電子時計１は、表示部３１として文字盤上を回転自在に配置された複数の指針や回転円板を備え、これらをステッピングモータの駆動により歯車列を介して回転動作させるアナログ表示式電子時計であっても良い。

アンテナ３３及び電波受信部３４は、長波長帯の電波を受信し、振幅変調波を増幅、検波することで、時刻情報を含む標準電波から信号を復調する。この電波受信部３４は、複数の周波数の標準電波の中から選択された受信周波数に同調可能に構成されている。電波受信部３４には、コンパレータやＡＤＣ（アナログデジタル変換器）を含み、取得された信号をハイレベル信号かローレベル信号の何れかに二値化して所定のサンプリング周波数（例えば、６４Ｈｚ）でＣＰＵ４１に出力する構成とすることが出来る。

ＣＰＵ４１は、種々の演算処理を行い、電子時計１の全体動作を統括制御する。電子時計１が起動されると、ＣＰＵ４１は、ＲＯＭ４２から制御プログラムを読み出して実行し、継続的に時刻の計数及び表示に係る処理を行うと共に、定期的に、例えば、一日に一回電波受信部３４を動作させて標準電波の受信を行わせ、現在時刻情報を解読して取得し、電子時計１の時刻を修正する。このＣＰＵ４１と、アンテナ３３と、電波受信部３４とにより時刻情報取得装置が構成される。

ＲＯＭ４２には、種々のプログラムや設定データが格納されている。このプログラムには、復調された標準電波信号を復号して正確な時刻情報を取得するための解読プログラムが含まれている。また、ＲＯＭ４２には、連続した３フレームから取得された一分桁を示す符号列との一致度を算出するためのモデル配列が記憶されたモデル配列記憶部４２ａ、及び、一分桁の値に基づき分パリティの値を補正するためのパリティ補正テーブル４２ｂが含まれている。
ＲＡＭ４３は、ＣＰＵ４１に作業用のメモリ空間を提供し、一時データを記憶する。このＲＡＭ４３には、判定された複数フレーム分の符号データを記憶可能な符号データ記憶部４３ａが含まれている。

発振回路４４は、一の周波数信号を生成して出力する回路であり、例えば、水晶発振器が用いられている。分周回路４５は、発振回路４４から入力された信号を、ＣＰＵ４１や計時回路４６などの各部で利用する周波数の信号に分周して出力する。計時回路４６は、分周回路４５から入力された所定の周波数信号の入力回数を計数し、予め設定された初期時刻に加算していくことで現在時刻を計数する。

電源部４７は、ＣＰＵ４１や表示ドライバ３２の動作に必要な所定の電力を供給する。この電源部４７は、例えば、ソーラ電池と二次電池とを備え、長期間継続的に電力を供給することが可能となっている。

操作部４８は、押しボタンやりゅうずなどを備えて外部からの操作を受け付け、受け付けられた操作を電気信号に変換してＣＰＵ４１に出力する。また、表示部３１の表示画面をタッチパネルとして操作部４８と共用されるものとしても良い。

次に、本実施形態の電子時計１において標準電波信号から時刻情報を取得する手順について説明する。
ここでは、ＪＪＹの標準電波信号から時刻情報を取得する場合を例に挙げて説明する。

ＪＪＹでは、時刻情報は、「０」、「１」、「Ｐ」を示す３種類の符号（タイムコード）が所定のフォーマットに従って配列されることで表され、この時刻情報を示す符号列信号が振幅変調されて送信されている。この３種類の符号は、各秒の先頭のタイミング（秒同期点）に同期して開始される振幅の大きい期間（ハイレベル期間）の長さで区別される。即ち、符号「０」は、振幅の大きい期間が０．８秒継続された後、この振幅の１０％の振幅の期間（ローレベル期間）が０．２秒継続されることで表される。また、符号「１」は、振幅の大きい期間が０．５秒継続された後、この振幅の１０％の振幅の期間が０．５秒継続されることで表される。そして、符号「Ｐ」は、振幅の大きい期間が０．２秒継続された後、この振幅の１０％の振幅の期間が０．８秒継続されることで表される。従って、復調された信号から毎秒この振幅の大きい期間の長さや振幅が小さくなる変化のタイミングを同定することで、何れの符号であるかを読み取ることが出来る。これら同定された符号を１フレーム６０秒分６０個配列した符号列を復号することにより、時刻情報が取得される。

図２には、ＪＪＹの１フレームデータの符号配列を説明する図と、複数フレームデータに基づく符号の同定方法について説明する図を示す。

ＪＪＹでは、マーカ及びポジションマーカを示す符号「Ｐ」は、一桁秒の値が「９」であるタイミング及び各分の先頭（００秒）に固定されて送信される。その他のタイミングで送信される符号「０」、「１」の配列は、時刻情報の具体的内容を示す。時刻や日付の数値の表示には、二進化十進表示（Binary Coded Decimal）が用いられ、１０分桁、１分桁、１０時間桁、１時間桁、１００日桁、１０日桁、１日桁、１０年桁、及び、１年桁の値がそれぞれ個別に２〜４ビットの二進数で表される。例えば、毎分１〜３秒に送信される３個の符号データの配列（３ビットデータ）により当該一分間の時刻における十分桁の値（０〜５）が示され、毎分５〜８秒に送信される４個の符号データの配列（４ビットデータ）により当該一分間の時刻における一分桁の値（０〜９）が示される。

その他の時刻情報としては、曜日、データチェック用パリティデータ、閏秒の挿入タイミングを示す情報、及び、夏時間情報などの将来の利用に備えた拡張ブロックがある。これらのうち、パリティデータとしては、ＪＪＹでは、１０時間桁及び１時間桁を示す合計６個の符号についての時パリティデータと、１０分桁及び１分桁を示す合計７個の符号（所定の符号列部分）についての分パリティデータ（パリティ符号）とがそれぞれ毎分３６、３７秒に送信される。

時刻情報を取得する際、１フレーム内に誤って同定された符号が含まれると、復号され、取得された時刻情報も不正確となり得る。そこで、電子時計１では、複数フレームの時刻情報を取得した後、各フレームの時刻情報を比較してこれらの整合性の確認を行うことで、各フレームのデータに誤って同定された符号が含まれていないかを判別する。
なお、拡張ブロックの符号に不整合があっても、求められる日付や時刻には影響が及ばないので、この整合性確認では、必ずしも全ての符号を正確に同定することが要求されている訳ではない。

本実施形態の電子時計１では、上記複数個取得される時刻情報のうち１つが、更に、複数フレームのデータに基づいて取得される。具体的には、所定数のフレーム、例えば、３フレームの符号列データにおいて、各フレームの同一位置で同定された３個の符号の間でそれぞれ多数決を取ることによって各位置の符号を決定して多数決符号列を生成する。即ち、同一位置で判定された３個の符号のうち１個に誤同定が含まれていても、他の２個が正しく同定されていれば正しい符号が得られる。

このとき、１フレーム目の符号列に係る時刻情報と３フレーム目の符号列に係る時刻情報との間では、２分の差が生じる。従って、符号列中で少なくとも一分桁の値を示す符号列（５〜８秒）（可変符号）、及び、分パリティの値を示す符号（３７秒）は、各フレームで異なる符号となり得る。そこで、これらの符号については、単純な多数決ではなく、異なる処理が行われる。
なお、１フレーム目の符号列に係る時刻情報の一分桁が「８」又は「９」の場合には、３フレームの符号列中で十分桁以上の符号列部分にも変化が生じ得るが、この電子時計１では、処理の簡略化のため、このような場合を除外して時刻情報の取得を行う。

本実施形態の電子時計１では、先ず、連続する３分間に出現し得る１分桁の値の配列を表す符号合計１２個を順番に配列したモデル配列、即ち、最初のフレームにおける一分桁の値が０〜９の何れかである１０通りの符号配列を予めモデル配列記憶部４２ａに記憶させておく。そして、実際に判定された１２個の符号の配列（可変符号列）と、各モデル配列との一致度、即ち、一致する符号の数を計数して、最も一致する符号の多いモデル配列に応じた１分桁の値を、これら３フレームの符号列から同定された時刻の１分桁として決定する。３フレーム分の時刻情報のうち、何れの時刻情報に対応する１分桁値に決定されるかについては、特に制限はないが、予め設定される。

図３は、３フレーム分の１分桁を表す符号のモデル配列パターンを示す図表である。
１分桁の値が０分、１分、２分の場合には、３フレームに亘る１分桁を表す４ビット符号配列は、「（０、０、０、０）、（０、０、０、１）、（０、０、１、０）」となる。この配列と、図３（ａ）〜（ｊ）に示した１０通りのモデル配列との一致度を求めると、図３（ａ）に示した０〜２分の場合の１２個の符号の配列と完全に一致するので、当該３分間の１分桁の値は、０〜２分であると決定することが出来る。

このとき、１２個の符号中に２個の誤同定された符号があった場合には、正しい１分桁の値を取得することが出来なくなる場合がある。即ち、１２個中１個の誤り符号まで、即ち、他の５６個中４個の誤り符号と同程度のエラー発生頻度に対してまでは、正確に時刻情報を取得することが出来ることになる。

同定された符号配列と、最も一致度の高いモデル配列との間に２個以上不一致の符号が存在する場合には、他の条件に基づいて、得られた値が正しいとしてその後の処理を行うか、再度所定フレームデータを取得して時刻データを求めるかを判断する構成とすることが出来る。例えば、その他の５６個の符号のうち、２対１の多数決で決定された符号が所定数以上である場合や、同一位置で同定された３つの符号が全て異なるものが存在する場合には、エラーが多すぎることとして当該時刻情報を無効とし、時刻情報の取得に係る処理を最初からやり直すように設定することが出来る。また、図３（ｉ）、（ｊ）に示したモデル配列との間で最も一致度が高い場合には、上述のように、３フレームの間で十分桁以上の符号列部分に変化が生じるので、この場合にも時刻情報の取得に係る処理を最初からやり直す、又は、一分桁が「０」のフレームのデータ処理から行うように変更することが出来る。

各フレームが示す時刻情報の一分桁の値が決定されると、次に、分パリティの値の補正を行う。ここでは、分パリティの値は、十分桁及び一分桁を示す７個の符号の値を加算して２で割った値の余り、即ち、７個の符号の加算値を示す２進数データの最下位ビットの値である。従って、この分パリティの値は、７個の符号の中に符号「１」が奇数個あった場合に「１」となり、符号「１」が偶数個あった場合に「０」となる奇パリティである。

二進化十進表示では、十分桁の値と一分桁の値はそれぞれ独立に表現されるので、分パリティの値は、十分桁の３個の符号（不変符号）に係るパリティ値と一分桁の４個の符号に係るパリティ値の和についてのパリティ値となる。従って、分パリティの値と一分桁のパリティの値とから十分桁のパリティ（部分パリティ）の値を得ることが出来る。

図４には、一分桁を示す符号列と一分桁パリティ値とを示す図表である。

一分桁が「０」、「３」、「５」、「６」、「９」の場合には、符号列に含まれる４個の符号中に偶数個の符号「１」が含まれる（０個を含む）ので、一分桁のパリティ値は、「０」となる。一方、一分桁が「１」、「２」、「４」、「７」、「８」の場合には、符号列に含まれる４個の符号中に奇数個の符号「１」が含まれるので、一分桁のパリティ値は、「１」となる。

上述のように、一分桁のパリティ値が求められると、復号された分パリティ値からこの一分桁のパリティ値を差し引くことで十分桁のパリティ値が得られる。即ち、図３（ｉ）、（ｊ）の場合を除き、取得された３フレームの分パリティ値から各フレームについて得られた一分桁の値に対応する一分桁パリティ値をそれぞれ差し引くことで、同一の十分桁パリティ値を得ることが出来る。本実施形態の電子時計１では、このようにして求められた十分桁パリティ値と、十分桁の値を示すものとして決定された各符号を用いて計算される十分桁パリティ値とを比較して整合（一致）の確認を行う。

次に、電子時計１による時刻情報の取得動作について説明する。
図５は、本実施形態の電子時計１における時刻情報取得処理の制御手順を示すフローチャートである。

この時刻情報取得処理は、予め設定された時刻に自動的に呼び出されて、又は、ユーザによる操作部４８への入力操作で呼び出されて、ＣＰＵ４１により実行される処理である。
時刻情報取得処理が起動されると、ＣＰＵ４１は、先ず、電波受信部３４を動作させて標準電波の受信及び復調動作を開始させる（ステップＳ１０１）。次いで、ＣＰＵ４１は、電波受信部３４から復調された信号を取得し、波形パターンから秒同期点を検出、確定する（ステップＳ１０２）。秒同期点を確定させる方法としては、公知の種々の方法を用いることが出来る。例えば、この時刻情報取得処理では、ＣＰＵ４１は、各符号の長さ（１秒）に対して十分に高い時間分解能（例えば、６４Ｈｚ）でデータサンプリングされたデジタルデータを、１秒周期で同位相のデータごとに加算してゆく。その結果、ＣＰＵ４１は、信号の振幅強度がローレベルからハイレベルへ最も顕著に変化する点を秒同期点として同定することができる。サンプリングされるデジタルデータは、二値データであっても多値データであっても良い。

秒同期点が同定されると、ＣＰＵ４１は、各秒の信号から符号を順次同定していく。そして、ＣＰＵ４１は、符号「Ｐ」が２回連続する点を検出することで、毎分０秒の先頭のタイミング（分同期点）を確定する（ステップＳ１０３）。このときの符号の同定方法としては、公知の種々の方法を用いることが出来る。例えば、この時刻情報取得処理では、ＣＰＵ４１は、上記高時間分解能でのサンプリングデータのうち、秒同期点から０．２秒〜０．５秒のデータ、及び、０．５秒〜０．８秒のデータをそれぞれ加算平均して各区間の平均振幅強度を求め、この平均振幅強度がローレベル又はハイレベルの何れに近いかに基づいて符号の同定を行う。

分同期点が検出されると、ＣＰＵ４１は、所定のフレーム数（ここでは、５フレーム）の符号列データが取得されたか否かを判別する（ステップＳ１０４）。所定のフレーム数の符号列データが未だ取得されていないと判別された場合には（ステップＳ１０４で“ＮＯ”）、ＣＰＵ４１は、次の秒の信号を取得し、符号の同定を行い、このときの秒の値と符号とを関連付けて符号データ記憶部４３ａに記憶させていく（ステップＳ１０５）。それから、ＣＰＵ４１の処理は、ステップＳ１０４に戻る。

所定のフレーム数の符号列データが取得されたと判別された場合には（ステップＳ１０４で“ＹＥＳ”）、ＣＰＵ４１は、取得された５フレームの符号列データのうち、最初の３フレームの符号列データについて、１分桁を示すデータ部分（５秒〜８秒）及び分パリティを示すデータ部分（３７秒）を除く各秒で同定されたそれぞれ３個の符号の間で多数決判定を行う。そして、ＣＰＵ４１は、それぞれ多数側の符号を選択することで生成された符号列データに基づいて多数決時刻情報を取得する（ステップＳ１０６）。また、ＣＰＵ４１は、この３フレームにおいて同定された一分桁を示す各々４個の符号を受信順に配列した１２個の符号列について、モデル配列記憶部４２ａに記憶された１０通りの符号列との一致度を算出し、一致する、又は、最も類似する符号列が示す３個の一分桁の値に基づいて、上記取得された時刻情報の一分桁の値を定める。
なお、このステップＳ１０６の処理は、３フレーム目の各符号が同定され、また、各ブロックの時刻情報が取得されるごとに当該符号、ブロックについて行われても良いし、或いは、残り２フレームの信号の受信、符号の同定に係る処理と並列に行われても良い。

ＣＰＵ４１は、確定した３フレームの各一分桁の値に基づき、各フレームの分パリティデータをそれぞれ補正して十分桁パリティの値を求める（ステップＳ１０７）。具体的には、ＣＰＵ４１は、パリティ補正テーブル４２ｂを参照して同定された各フレームの一分桁の値に対する一分桁のパリティ値を取得し、一分桁のパリティ値が「１」の場合には、当該フレームの分パリティの値を反転し、一分桁のパリティ値が「０」の場合には、分パリティの値をそのまま維持する。そして、求められた３個の十分桁パリティの値について、ＣＰＵ４１は、ステップＳ１０６の処理と同様に多数決処理を行う。

ＣＰＵ４１は、ステップＳ１０６の処理で決定された多数決符号列のデータに基づいて、十分桁パリティを算出する（ステップＳ１０８）。このとき、ＣＰＵ４１は、併せて時パリティの値を算出することが出来る。

ＣＰＵ４１は、ステップＳ１０７の処理で求められた十分桁パリティの値と、ステップＳ１０８の処理で算出された十分桁パリティの値とが一致するか否かを判別する（ステップＳ１０９）。また、ＣＰＵ４１は、ステップＳ１０６の処理で同定された時パリティの値と、ステップＳ１０８の処理で求められた時パリティの値とが一致するか否かを併せて判別する。何れかが一致しないと判別された場合には（ステップＳ１０９で“ＮＯ”）、ＣＰＵ４１の処理は、ステップＳ１１２に移行し、ＣＰＵ４１は、記憶されたデータをリセット（消去）した後に、処理をステップＳ１０４に戻す。

何れもパリティ値が一致すると判別された場合には（ステップＳ１０９で“ＹＥＳ”）、ＣＰＵ４１は、残りの２フレームの符号配列から各々時刻情報を取得し、当該取得された２つの時刻情報と、ステップＳ１０６の処理で取得された多数決時刻情報との整合性の確認を行う（ステップＳ１１０）。次いで、ＣＰＵ４１は、この確認の結果、整合性が取れているか否かを判別する（ステップＳ１１１）。整合が取れていないと判別された場合には（ステップＳ１１１で“ＮＯ”）、ＣＰＵ４１の処理は、ステップＳ１１２に移行する。
このとき、５フレーム全ての符号列データをリセットしても良いし、１フレームの符号列データのみ整合が取れなかった場合には、そのフレームの符号列データだけリセットしても良いし、或いは、最も古いフレームの符号列データをリセットしても良い。

整合が取れていると判別された場合には（ステップＳ１１１で“ＹＥＳ”）、ＣＰＵ４１は、当該整合が取れた時刻情報に基づいて現在時刻を設定し、計時回路４６の現在時刻を上書き修正する（ステップＳ１１３）。そして、ＣＰＵ４１は、時刻情報取得処理を終了する。

以上のように、本実施形態の電子時計１は、長波長帯の標準電波を受信するアンテナ３３及び電波受信部３４を備え、受信電波を復調した信号により３フレーム分の符号を同定する。そして、一方で、毎分変化する一分桁の各符号に係るパリティビットを同定された分パリティの値から差し引いた十分桁パリティを算出してその多数決を取る。他方で、決定された多数決符号列の十分桁符号から別途十分桁パリティを算出する。そして、これらの二通りの方法で求められた十分桁パリティの一致を確認することで、複数フレームのデータを用いて時刻情報を取得する際に、複数フレーム内で値が変化するパリティビットを利用したパリティチェックを有効に行って容易に時刻情報の正確性を確認することが出来る。

また、同様に、分パリティから一分桁パリティを差し引いて算出された十分桁パリティについて複数フレームの各々に対して求められたパリティビットでの多数決で一のパリティビットが決定されるので、多少のノイズの混入があっても正確なパリティビットを得ることが出来、従って、パリティチェックを有効に機能させることが出来る。

また、他方、多数決符号列における十分桁を表す符号から直接十分桁パリティを求めるので、この十分桁パリティも多少のノイズ混入の影響を受けにくく正確なパリティビットを得ることが出来、従って、パリティチェックを有効に機能させることが出来る。

また、特に、同定された３分間に、一分桁から十分桁への繰り上がりが含まれる場合には、この十分桁への繰り上がりを含まない期間にずらして処理を行うことで、上記の十分桁パリティを有効とさせると共に、一分桁のみについての例外処理とすることで煩雑な処理を避けて、簡便な処理で時刻情報の取得を行うことが出来る。

また、このように、複数フレームの取得データについて、同一位置で取得されたデータ同士の多数決でそれぞれ一の符号を決定するので、必ずしも全てのフレームで正確なデータが取得出来ない程度にノイズが混入しても正確な時刻データを取得することが出来る。

また、この場合に、毎分変化する３フレーム分の一分桁の値を示す符号列を、当該３分間の符号の順列として取り得るモデル符号列と比較し、一致度の高い符号列についての一分桁を取得するので、変化しない部分の符号に係る多数決の効果と同様に、ノイズにより若干の不正確な符号同定があっても正確且つ確実に一分桁の値を得ることが出来る。

また、このように時刻情報を取得する処理を電子時計１で行わせることで、必要以上に長時間の処理を行うことなく容易且つ消費電力の増大を抑えながら、確実に正確な時刻情報を取得することが出来る。

なお、本発明は、上記実施の形態に限られるものではなく、様々な変更が可能である。
例えば、上記実施の形態では、ＪＪＹの場合を例に挙げて説明したが、パリティデータを含むＤＣＦ７７及びＭＳＦについては、同様の処理を行うことが出来る。この場合、ＭＳＦでは、時データ及び分データの１４個の符号についてのパリティ値が出力されているので、一分桁パリティの値を差し引いたパリティ値が、十分桁、一時間桁、及び、十時間桁の符号に基づくパリティ値となる。従って、整合性の確認対象となるパリティ値も十分桁、一時間桁、及び、十時間桁の符号に基づいて算出されることになる。

また、ＭＳＦの標準電波を受信する場合には、十分桁への桁上がりがある期間の複数フレームデータであっても、多数決等の処理が複雑にはなるが、一時間桁及び十時間桁の符号のみに基づく部分パリティを算出して、上述した処理と同様の処理を行ってデータの正確性の確認を行うことが出来る。

また、上記実施の形態では、３フレーム分の各符号の多数決で各符号を決定したが、他のフレーム数でも良い。この場合、より好ましくは、奇数フレームに設定されるが、偶数フレームであっても良く、また、例えば、５フレームの設定であっても４フレームのデータで全ての多数決の結果が定まる場合には、処理を４フレームで打ち切ることが可能な構成としても良い。

また、上記実施の形態のように３フレーム分の単純な多数決に限らず、各フレーム間でノイズレベルや受信した信号レベルが異なる場合に重みを付けて平均した後に二値化することも可能である。

また、上記実施の形態では、十分桁の各符号を多数決で決定した後に当該決定された各符号により十分パリティを算出したが、各フレームの十分桁の各符号で十分パリティを算出した後、当該十分パリティの多数決をとることも出来る。

また、上記実施の形態では、パリティ補正テーブル４２ｂを用いて分パリティから十分パリティを算出することとしたが、普通に各ビットデータについて計算を行っても良いし、テーブルとして別途保持せずプログラムの中で処理を行うこととしても良い。
その他、上記実施の形態で示した構成や制御手順などの具体的な細部は、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において適宜変更可能である。

本発明のいくつかの実施形態を説明したが、本発明の範囲は、上述の実施の形態に限定するものではなく、特許請求の範囲に記載された発明の範囲とその均等の範囲を含む。
以下に、この出願の願書に最初に添付した特許請求の範囲に記載した発明を付記する。付記に記載した請求項の項番は、この出願の願書に最初に添付した特許請求の範囲の通りである。

［付記］
＜請求項１＞
時刻情報を含む電波を受信して当該時刻情報を取得する時刻情報取得装置において、
前記受信した電波における前記時刻情報を示す符号列の各符号を同定する符号同定手段と、
当該符号列に含まれ、前記符号列における所定の符号列部分についてのパリティビットを示すパリティ符号から、当該符号列部分の各符号のうち３以上の所定数の前記符号列の間で変化し得る可変符号のパリティビットを差し引いた部分パリティを算出する第１部分パリティ算出手段と、
前記第１部分パリティ算出手段により前記所定数の前記符号列からそれぞれ算出された前記所定数の部分パリティに基づいて、一の部分パリティを決定する第１部分パリティ決定手段と、
前記所定数の前記符号列に係る前記符号列部分の各符号のうち前記可変符号以外の不変符号により、一の部分パリティを求める第２部分パリティ決定手段と、
前記第１部分パリティ決定手段で決定された部分パリティと前記第２部分パリティ決定手段で求められた部分パリティとの一致を確認するパリティ確認手段と
を備えることを特徴とする時刻情報取得装置。
＜請求項２＞
前記第１部分パリティ決定手段は、算出された前記所定数の部分パリティにおける多数決で一の部分パリティを決定することを特徴とする請求項１記載の時刻情報取得装置。
＜請求項３＞
前記第２部分パリティ決定手段は、前記不変符号の各々を前記所定数の前記符号列部分の同一位置で同定された前記所定数の不変符号における多数決でそれぞれ決定し、当該決定された不変符号に基づいて前記部分パリティを算出することを特徴とする請求項１又は２記載の時刻情報取得装置。
＜請求項４＞
前記可変符号は、時刻の一分桁に係る時刻情報を示す符号列部分であることを特徴とする請求項１〜３の何れか一項に記載の時刻情報取得装置。
＜請求項５＞
前記符号同定手段は、同定された前記所定数の符号列により示される時刻情報に係る時刻の間に十分桁の変化が含まれる場合には、当該十分桁の変化を含まない前記所定数の前記符号列を再設定することを特徴とする請求項４記載の時刻情報取得装置。
＜請求項６＞
前記符号同定手段により同定された前記所定数の前記符号列に係る各符号のうち、前記可変符号及び前記パリティ符号を除く符号を当該符号列の同一位置で同定された前記所定数の符号における多数決でそれぞれ決定する多数決決定手段を備えることを特徴とする請求項１〜５の何れか一項に記載の時刻情報取得装置。
＜請求項７＞
前記符号同定手段により同定された前記可変符号の配列を順に前記所定数配列した可変符号列と、当該可変符号列として取り得るモデル配列との一致度に基づいて、一の可変符号列を決定する可変符号決定手段を備えることを特徴とする請求項１〜６の何れか一項に記載の時刻情報取得装置。
＜請求項８＞
請求項１〜７の何れか一項に記載の時刻情報取得装置と、
現在時刻を計数する計時手段と、
前記時刻情報取得装置により取得された時刻情報に基づいて前記計時手段の計数する現在時刻を修正する時刻修正手段と、
前記計時手段により計数された現在時刻を所定の形式で表示する時刻表示手段と
を備えることを特徴とする電波時計。

１ 電子時計
３１ 表示部
３２ 表示ドライバ
３３ アンテナ
３４ 電波受信部
４１ ＣＰＵ
４２ ＲＯＭ
４２ａ モデル配列記憶部
４２ｂ パリティ補正テーブル
４３ ＲＡＭ
４３ａ 符号データ記憶部
４４ 発振回路
４５ 分周回路
４６ 計時回路
４７ 電源部
４８ 操作部

Claims (8)

1. 時刻情報を含む電波を受信して当該時刻情報を取得する時刻情報取得装置において、
   前記受信した電波における前記時刻情報を示す符号列の各符号を同定する符号同定手段と、
   当該符号列に含まれ、前記符号列における所定の符号列部分についてのパリティビットを示すパリティ符号から、当該符号列部分の各符号のうち３以上の所定数の前記符号列の間で変化し得る可変符号のパリティビットを差し引いた部分パリティを算出する第１部分パリティ算出手段と、
   前記第１部分パリティ算出手段により前記所定数の前記符号列からそれぞれ算出された前記所定数の部分パリティに基づいて、一の部分パリティを決定する第１部分パリティ決定手段と、
   前記所定数の前記符号列に係る前記符号列部分の各符号のうち前記可変符号以外の不変符号により、一の部分パリティを求める第２部分パリティ決定手段と、
   前記第１部分パリティ決定手段で決定された部分パリティと前記第２部分パリティ決定手段で求められた部分パリティとの一致を確認するパリティ確認手段と
   を備えることを特徴とする時刻情報取得装置。
2. 前記第１部分パリティ決定手段は、算出された前記所定数の部分パリティにおける多数決で一の部分パリティを決定することを特徴とする請求項１記載の時刻情報取得装置。
3. 前記第２部分パリティ決定手段は、前記不変符号の各々を前記所定数の前記符号列部分の同一位置で同定された前記所定数の不変符号における多数決でそれぞれ決定し、当該決定された不変符号に基づいて前記部分パリティを算出することを特徴とする請求項１又は２記載の時刻情報取得装置。
4. 前記可変符号は、時刻の一分桁に係る時刻情報を示す符号列部分であることを特徴とする請求項１〜３の何れか一項に記載の時刻情報取得装置。
5. 前記符号同定手段は、同定された前記所定数の符号列により示される時刻情報に係る時刻の間に十分桁の変化が含まれる場合には、当該十分桁の変化を含まない前記所定数の前記符号列を再設定することを特徴とする請求項４記載の時刻情報取得装置。
6. 前記符号同定手段により同定された前記所定数の前記符号列に係る各符号のうち、前記可変符号及び前記パリティ符号を除く符号を当該符号列の同一位置で同定された前記所定数の符号における多数決でそれぞれ決定する多数決決定手段を備えることを特徴とする請求項１〜５の何れか一項に記載の時刻情報取得装置。
7. 前記符号同定手段により同定された前記可変符号の配列を順に前記所定数配列した可変符号列と、当該可変符号列として取り得るモデル配列との一致度に基づいて、一の可変符号列を決定する可変符号決定手段を備えることを特徴とする請求項１〜６の何れか一項に記載の時刻情報取得装置。
8. 請求項１〜７の何れか一項に記載の時刻情報取得装置と、
   現在時刻を計数する計時手段と、
   前記時刻情報取得装置により取得された時刻情報に基づいて前記計時手段の計数する現在時刻を修正する時刻修正手段と、
   前記計時手段により計数された現在時刻を所定の形式で表示する時刻表示手段と
   を備えることを特徴とする電波時計。

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