CN102346434B - 时刻信息取得装置以及电波时钟 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种时刻信息取得装置以及电波时钟，其具备：第一解码部，其能够以帧为单位，对从标准电波中提取并输入的时间码信号进行解码，生成时刻信息；第一判定部，其对所述第一解码部生成的时刻信息的匹配性进行判定；第二解码部，其综合多个帧的时间码信号的检测数据，进行该时间码信号的代码判定，由此能够生成时刻信息；第二判定部，其对所述第二解码部生成的时刻信息的匹配性进行判定；以及控制部，其通过预定的步骤执行通过所述第一解码部的时刻信息的生成、通过所述第一判定部的匹配性的判定、通过所述第二解码部的时刻信息的生成、以及通过所述第二判定部的匹配性的判定，提取已取得匹配的时刻信息。

Description

时刻信息取得装置以及电波时钟

技术领域

本发明涉及从标准电波中包含的时间码信息获得取得了匹配的时刻信息的时刻信息取得装置，以及具备该时刻信息取得装置的电波时钟。

背景技术

以往，在对标准电波中包含的时间码信息进行解码生成时刻信息的装置中，根据多个帧的时间码信号生成多个时刻信息，进行匹配性的检查。例如日本特开2002-286882号公报。

近年来，本发明的发明人开发了如下的解码技术：不是以1帧为单位对时间码信号进行解码，而是综合多个帧的检测数据进行代码判定，即使在接收环境不良好的状态下，也能够获得更准确的时刻信息。

但是，例如在接收三帧(第一～第三帧)的时间码信号进行解码处理的情况下，在这三帧的时间码信号的噪声电平一样的情况、以及仅仅一帧噪声电平高的情况下，通过一个解码方法获得的时刻信息的精度不同。

接着，分别将第一～第三时刻信息与第四时刻信息以及第五时刻信息进行比较，所述第一～第三时刻信息是分别以一帧单独对第一～第三帧的时间码信号进行解码而获得的时刻信息，所述第四时刻信息是综合地对两个帧(第一以及第二帧)的时间码信号进行解码而得的时刻信息，所述第五时刻信息是综合地对两个帧(第二以及第三帧)的时间码信号进行解码而得的时刻信息。

当三帧的时间码信号的噪声电平一样时，时刻信息的精度的高低差如下所示。

第一～第三时刻信息的精度→大体相同

第一～第三时刻信息的精度＜第四和第五的时刻信息的精度

第四和第五时刻信息的精度→大体相同

另一方面，当仅在第二帧的时间码中暂时混入了较多的噪声的情况下，时刻信息的精度的高低差如下所示。

第二、第四、第五时刻信息的精度＜第一、第三时刻信息的精度

即，即使是综合两帧的检测数据进行解码的时刻信息(第四、第五时刻信息)，通过把噪声多的第二帧的时间码信号作为材料，比以一帧单独地对噪声少的第一或者第三针的时间码进行解码而得的时刻信息(第一、第三时刻信息)精度差。

即，根据各种接收状况，存在通过不同解码方法获得的多个时刻信息的精度互相逆转的情形。因此，考虑了通过兼用多种解码方法和判定其时刻信息的匹配性的处理，即使在根据同一帧数的时间码信号生成时刻信息的情况下，也能够获得更加正确的时刻信息。

本发明提供一种时刻信息取得装置以及电波时钟，其通过兼用多种解码处理和判定该时刻信息的匹配性的处理，能够获得已取得更好的匹配性的正确的时刻信息。

发明内容

本发明的一个方式是一种时刻信息取得装置，其特征在于具备：第一解码部，其能够以帧为单位，对从标准电波中提取并输入的时间码信号进行解码，生成时刻信息；第一判定部，其对所述第一解码部生成的时刻信息的匹配性进行判定；第二解码部，其综合多个帧的时间码信号的检测数据，进行该时间码信号的代码判定，由此能够生成时刻信息；第二判定部，其对所述第二解码部生成的时刻信息的匹配性进行判定；以及控制部，其通过预定的步骤执行通过所述第一解码部的时刻信息的生成、通过所述第一判定部的匹配性的判定、通过所述第二解码部的时刻信息的生成、以及通过所述第二判定部的匹配性的判定，提取已取得匹配的时刻信息。

附图说明

图1是表示本发明实施方式的电波时钟的整体结构的框图。

图2是表示通过CPU执行的时刻修正处理的控制步骤的流程图。

图3是表示在图2的步骤S5中执行的解码和匹配性检查处理的控制步骤的流程图。

图4是用于说明针对每次输入一帧的时间码信号，新生成的时刻数据的图表。

图5用于说明向时刻数据存储区域存储时刻数据的存储步骤的图表。

图6是表示匹配性检查模式(pattern)表的内容的图表。

图7是用于说明变形例中的向时刻数据存储区域存储时刻数据的存储步骤的图表。

图8是表示变形例的匹配性检查模式表的内容的图表。

图9是表示在图3的步骤S12中执行的一帧检测数据取得处理的详细的例子的流程图。

图10是用于说明特征部分的采样处理的图。

图11是表示在图3的步骤S13中执行的一帧单独解码处理的详细的一个例子的流程图。

图12是表示在图11的步骤S41中执行的分个位4比特代码串判定处理的详细的一个例子的流程图。

图13是关于没有噪声的理想的时间码信号中的分个位4比特，分别表示对于0代码以及1代码的脉冲信号的接近度的图表。

图14是表现分个位4比特的代码串的判定模式和基于图13的接近度的合计值的图表。

图15是关于混入了噪声的时间码信号中的分个位4比特，分别表示对于0代码以及1代码的脉冲信号的接近度的图表。

图16是表现分个位4比特的代码串的判定模式和基于图15的接近度的合计值的图表。

图17是表示在图3的步骤S16中执行的2帧合计解码处理的详细一个例子的流程图。

图18是表示在图17的步骤S61中执行的分个位4比特×2帧代码串判定处理的详细的一个例子的流程图。

图19A、图19B是关于没有噪声的理想的时间码信号中的分个位4比特，分别表示对于0代码以及1代码的脉冲信号的接近度的图表，图19A是在×时08分发送接收的第(j-1)帧的接近度、图19B是在×时09分发送接收的第j帧的接近度。

图20是表现分个位8比特(4位×2帧)的代码串的判定模式和基于图19A、图19B的接近度的合计值的图表。

图21A、图21B是关于混入了噪声的时间码信号中的分个位4比特，分别表示针对0代码以及1代码的脉冲信号的接近度的图表，图21A是在×时08分发送接收的第(j-1)帧的接近度、图21B是在×时09分发送接收的第j帧的接近度。

图22是表现分个位8比特(4位×2帧)的代码串的判定模式和基于图20A、图20B的接近度的合计值的图表。

图23是说明用于求出各脉冲信号针对0信号和1信号的接近度的求法的变形例的图。

图24A、图24B是表示日本的时间码的格式的图。

具体实施方式

以下根据附图说明本发明的实施方式。

图1是本发明实施方式的电波时钟1的整体结构的框图。

该实施方式的电波时钟1是具有接收包含时间码的标准电波，自动地进行时刻修正的功能的电子时钟，通过在文字板上旋转的指针(秒针2、分针3、时针4)和在文字板上露出进行各种显示的液晶显示器7，分别显示时刻。

该电波时钟1，如图1所示还具备：接收标准电波的天线11；对标准电波进行解调，生成时间码信号的电波接收电路(电波接收部)12；作为产生各种定时信号的计时电路的振荡电路13以及分频电路14；对当前时刻进行计数的计时电路(计时部)15；旋转驱动秒针2的第一电动机16；旋转驱动分针3以及时针4的第二电动机17；向各指针传递第一电动机16以及第二电动机17的旋转驱动的齿轮组机构18；具有多个操作按钮，从外部输入操作指令的操作部19；作为对整个设备进行控制的控制部的CPU(中央运算处理装置)20；向CPU20提供作业用的存储空间的RAM(Random Access Memory)21；以及存储有各种控制数据以及控制程序的ROM(Read Only Memory)22等。由所述的CPU20、RAM21以及ROM22构成时刻信息取得装置。

第一电动机16以及第二电动机17是步进式电动机，第一电动机16独立地步进驱动秒针2，第二电动机独立地步进驱动分针3以及时针4。在通常的时刻显示状态下，第一电动机16每一秒进行1步进驱动，一分钟使秒针2旋转一周。第二电动机17每10秒进行1步进驱动，60分使分针3旋转一周，12小时使时针4旋转一周。

电波接收电路12具备对天线接收到的信号进行放大的放大部；仅从接收信号中提取与标准电波对应的频率成分的滤波部；对经过振幅调制的接收信号进行解调，提取时间码信号的解调部；以及把解调后的时间码信号波形整形为高电平和低电平的信号，然后向外部输出的比较器等。该电波接收电路12没有特别的限制，但是，为标准电波振幅大时，输出为低电平，标准电波振幅小时，输出为高电平的低态有效的输出结构。

分频电路14能够接受来自CPU20的指令，把其分频比变更为各种值，并且能够并行地向CPU20输出多种定时信号的结构。例如，为了以一秒为周期对计时电路15的计时数据进行更新，生成一秒周期的定时信号，并提供给CPU20，并且在取入从电波接收电路12输出的时间码信号时，生成采样频率的定时信号，提供给CPU20。

在RAM21中设置有对在上述的时刻修正处理中每次输入一帧的时间码信号时生成的时刻数据进行存储的存储部，即时刻数据存储区域21a。在该实施方式中，最大取入6帧的时间码信号，生成11个时刻数据，但是，通过最佳的存储处理，时刻数据存储区域21a被降低到可以存储最大6个时刻数据的容量。

在ROM22中，作为控制程序存储有时刻显示处理程序和时刻修正处理程序22a等，该时刻显示处理程序对当前时刻进行计数，同时驱动多个指针(秒针2、分针3、时针4)和液晶显示器7来显示当前时刻，该时刻修正处理程序22a接收标准电波，自动地修正时刻。另外，作为控制数据之一，存储有匹配性检查模式表22b等，其表现对于通过某种解码方法根据某个帧生成的时刻数据，通过何种方法进行匹配性检查的处理。

接着，说明在上述结构的电波时钟1中执行的时刻修正处理。

图2表示CPU20执行的时刻修正处理的流程图。

在成为预定的时刻的情况下，或者经由操作部19进行了预定的操作指令的输入的情况下，开始时刻修正处理。

在执行时刻修正处理的过程中，进行控制使秒针2每一秒的走针停止，另一方面，进行控制使分针3和时针4每10秒的走针继续。因此，当时刻修正处理开始时，首先，CPU20使秒针2快进到文字板上的表示正在进行电波接收的位置，把RAM21中的秒针2的走针标准设定为关闭(步骤S1)。由此，停止秒针2的每一秒的走针处理。另外，通过与该时刻修正处理并行地执行时刻显示处理，继续分针3和时针4的每10秒的走针。

接着，CPU20使电波接收电路12动作，开始接收处理(步骤S2)。由此，接收标准电波，从电波接收电路12向CPU20供给用高电平和低电平表示的时间码信号。

如果供给了时间码信号，首先，CPU20执行根据该时间码信号检测秒同步点(0.0秒、1.0秒、～59.0秒的同步点)的秒同步检测处理(步骤S3)和检测分同步点(×分00秒(×为任意值)的同步点)的分同步检测处理(步骤S4)。

例如跨越多秒对时间码信号进行采样，检测在一秒周期中出现秒同步点的波形变化(例如如果是日本的标准电波JJY，则是从高电平向低电平的变化)的时刻，把该时刻决定为秒同步点，由此执行步骤S3的秒同步检测处理。

例如检测在时间码信号的帧的开始点存在的标记脉冲(各脉宽为200ms的两个连续的脉冲的后方)，把该标记脉冲的开始点决定为分同步点，由此来进行步骤S4的分同步检测处理。

当检测出秒同步点和分同步点后，接着，CPU20执行解码和匹配性检查处理(步骤S5：控制部)，该处理把检测出的秒同步点和分同步点作为基准，进行时间码信号中包含的多个脉冲信号的代码判定，生成时刻数据，并且进行该时刻信息的匹配性检查。后面将详述该处理。

如果通过解码处理取得时刻信息，则CPU20根据该时刻信息修正计时电路15的计时数据(步骤S6：时刻修正部)。另外，如果需要，则使分针3和时针4快进，来修正指针的位置(步骤S7)。另外，将秒针2的走针标志设为开启，与计时数据同步地驱动停止的秒针2(步骤S8)，结束该时刻修正处理。

(解码和匹配性检查处理)

接着，详细说明在上述步骤S5中执行的解码和匹配性检查处理。

图3表示该解码和匹配性检查处理的流程图。

首先，说明概要。在该解码和匹配性检查处理中，针对每次取入一帧的时间码信号，通过以一帧单独进行的解码和如果可能将上次的帧和此次的帧的检测数据进行合计来进行的解码这两种解码处理，生成时刻数据。然后，通过多种判定方法进行时刻数据的匹配性的判定处理。结果，如果获得匹配的判定结果，则把该时刻数据决定为解码结果。另一方面，如果为不匹配的判定结果，则取入最大6帧的时间码信号，执行上述解码和匹配性检查的处理。

接着，详细说明。在图3中，变量j表示按顺序取入的最大六帧的时间码信号的帧号，变量k表示4种匹配处理的号码。

当开始该解码和匹配性检查处理时，CPU20首先进行在该处理中使用的各种变量设定初始值等初始化处理(步骤S11)。在此，在变量j中设定“1”，在变量k中设定“1”。

接下来，CPU20对一帧的时间码信号的各脉冲信号在预定的期间进行采样，取得检测数据(步骤S12)。接着，执行单独地使用该一帧的检测数据，进行时间码信号的代码判定，生成时刻数据的解码处理(记为“单独解码”)(步骤S13：第一解码部)。然后，按照预定条件把该生成的时刻数据存储在时刻数据存储区域21a中(步骤S14)。后面详述上述步骤S13的解码处理。

接着，CPU20确认此次取得的帧是否是第二帧以后(j≥2)(步骤S15)，如果是，则执行合计上次取得的一帧的检测数据和此次取得的一帧的检测数据来进行代码判定的解码处理(表记为“合计解码”)(步骤S16：第二解码部)。然后，按照预定条件把生成的时刻数据存储在时刻数据存储区域21a中(步骤S17)。后面详述上述步骤S16的解码处理。

图4表示用于说明在通过上述步骤S12～S17的处理每次输入一帧的时间码信号时，新生成的时刻数据的图表。

上述的步骤S12～S17的处理通过后述的步骤S26的判别处理再次使处理返回，由此，重复进行直到输入最大第一～第六帧的六个帧。结果，如图4所示，针对各帧的输入，生成时刻数据。

具体来讲，如果取得了第一帧的检测数据，则如图4的“第一帧”的行，“单独解码”的列所示那样，根据该检测数据生成单独解码的时刻数据。在图4的图表中，把该时刻数据记为成为时刻数据的材料的时间码信号的帧号“1”。

另外，如果取得第二帧的时间码信号的检测数据，则如图4的“第二帧”的行所示那样，根据该检测数据生成单独解码的时刻数据“2”和合计解码的时刻数据“1+2”。通过成为时刻数据的材料的时间码信号的帧号来表示时刻数据。

同样，在取得了第三帧～第六帧的时间码信号的检测数据的情况下，如图4的“第三帧”～“第六帧”的行分别表示那样，通过单独解码和合计解码分别生成时刻数据，最大生成11个时刻数据。

图5表示用于说明向时刻数据存储区域存储时刻数据的存储步骤的图表。在该图中，在“第一帧”～“第六帧”的列中，表示基于第一～第六帧的输入的时刻数据的生成/存储后的各区域A～F的存储内容，通过网格表示在该时刻新追加的时刻数据。时刻数据用成为其材料的时间码信号的帧号和解码的种类来表示。例如，“1单独”表示从第一帧的时间码信号以单独解码生成的时刻数据，“1+2合计”表示从第一以及第二帧的时间码信号通过合计解码生成的时刻数据。

在上述的步骤S14、S17的时刻数据的存储处理中，如图5所示那样，按照预定条件把上述生成的各时刻数据存储在时刻数据存储区域21a的6个区域A～F中的某个区域中。把时刻数据存储在哪个区域A～F中的条件是存储在空区域，或是替换在以后的匹配性检查的处理中不使用的时刻数据来存储的条件。

这样的存储处理可以在存储时刻数据的时刻，检索满足上述条件的区域进行存储，也可以预先把存储目的地、时刻数据的替换步骤组入到程序中。

图6是表示第一实施方式的匹配性检查模式表22b的内容的图表。在该图中，在“第一帧(j＝1)”～“第六帧(j＝6)”的行中，记载成为在第一～第六帧的时间码信号的处理时刻进行的匹配性检查的对象的时刻数据，通过4列表示该匹配性检查的种类(k＝1～4)。另外，在该图表中，时刻数据由成为其材料的时间码信号的帧号来表示。

在该实施方式中，作为时刻数据的匹配性检查方法，采样下面的第一～第四的方法。第一方法(k＝1)是比较通过单独解码生成的一个时刻数据和计时电路15的计时数据，如果其差在预定范围内(例如±30秒内)，则匹配，如果在范围外则不匹配的方法。第二方法(k＝2)是比较通过合计解码生成的一个时刻数据和计时电路15的计时数据，如果其差在预定范围内则看作匹配，如果在范围外则看作不匹配的方法。

第三方法(k＝3)是比较通过单独解码生成的连续的三个时刻数据，如果分别成为每1分钟的差，则匹配，否则不匹配的方法。第四方法(k＝4)是比较通过合计解码以两帧间隔生成的三个时刻数据，如果分别成为每2分钟的差则匹配，否则不匹配的方法。通过上述第一、第三方法进行的匹配性检查处理构成第一判定部，通过第二、第四方法进行的匹配性检测的处理构成第二判定部。另外，通过第一方法进行的匹配性检查的处理构成第一比较判定部、通过第二方法进行的匹配性检查的处理构成第二比较判定部，通过第三方法进行的匹配性检查的处理构成第三比较判定部，通过第四方法进行的匹配性检查的处理构成第四比较判定部。

在图3的解码和匹配性检查处理中，使用上述的匹配性检查模式表22b进行步骤S18以后的匹配性的判定处理。当在步骤S12～S17生成时刻数据后移动到下一步时，CPU20首先确认ROM22的匹配性检查模式表22b，判断在j行k列中是否登记了判定对象的时刻数据(步骤S18)。在此，变量j的值表示前不久输入的时间码信号的帧号，变量k的值表示匹配性检查的种类号。

结果，如果登录了判定对象的时刻数据，则确认变量k的值(步骤S19)，执行与变量k的值对应的匹配性检查的处理(步骤S20或S21)。与变量k的值对应的匹配性检查的方法与上述相同。

然后，确认匹配性检查的结果是匹配还是不匹配(步骤S22)，如果是匹配的结果，则把该时刻数据作为决定的时刻数据，结束该解码和匹配性检查处理。

一方面，如果匹配性检查的结果是不匹配，则更新匹配性检查的种类号k的值(步骤S23)，确认变量k的值是否超过种类号的最大值(k＞4)(步骤S24)。结果，如果没有超过，则返回到步骤S18。即，通过该步骤S18～S24的循环处理，如果未获得具有匹配性的时刻数据，则按照顺序执行匹配性检查模式表22b(图6)的同一行4列的各栏的时刻数据的匹配性检查的处理。

一方面，在步骤S24的判别处理中，如果判别出变量k的值超过最大值，则更新表示输入的时间码信号的帧数的变量j的值(步骤S25)，确认该值是否超过最大值(j＞6)(步骤S26)。结果，如果未超过，则返回到步骤S12。即，通过该步骤S12～S26的循环处理，如果未获得具有匹配性的时刻数据，则按照顺序执行第一～第六帧的时间码信号的检测、解码、匹配性检查的处理。

另一方面，在步骤S26的判别处理中，如果判别出变量j的值超过了最大值，则即使接收最大帧数的时间码信号，也作为没有获得具有匹配性的时刻数据，对该解码和匹配性检查处理进行错误结束。

通过上述的解码和匹配性检查处理，针对每次输入一帧的时间码信号，通过单独解码生成时刻数据，并且，如果具有上次的帧的数据，则通过合计解码生成时刻数据。然后，按照匹配性检查模式表22b，通过多种方法进行上述生成的时刻数据的匹配性的检查。然后，把最初成为匹配的判定结果的时刻数据决定为正确的时刻数据。

接着，表示具体状况下的处理内容的一个例子。例如，电波状况一样地恶化，通过单独解码无法获得正确的时刻信息，另一方面，通过合计解码能够获得正确的时刻信息。此时，参照图6的图表，通过接收第一帧(j＝1)获得时刻数据“1”，它通过第一方法(k＝1)的匹配性检查为不匹配。接着，通过接收第二帧(j＝2)获得时刻数据“2”和“1+2”，时刻数据“2”通过第一方法(k＝1)的匹配性检查为不匹配，时刻数据“1+2”通过第二方法(k＝2)的匹配性检查为匹配，把它决定为正确的时刻。

另外，在计时电路15的计时数据变得非常混乱的状况下，当接收到电波状态良好的标准电波时，成为如下那样。首先，通过接收第一～第三帧(j＝1～3)，获得时刻数据“1(例如10点12分)”、“2(例如10点13分)”、“3(例如10点14分)”、“1+2(例如10点13分”)、“2+3(例如10点14分)”。然后，这些时刻数据通过第一和第二方法(k＝1、2)的匹配性检查，通过与计时数据的比较，时间差大为不匹配。另一方面，通过第三方法(k＝3)的匹配性检查，比较三个时刻数据“1(例如10点12分)”、“2(例如10点13分)”、“3(例如10点14分)”的时间差，通过以1分钟的间隔排列3个时刻数据，由此获得匹配的判定结果，把它决定为正确的时刻数据。

另外，上述的解码和匹配性检查处理中的、匹配性的判定方法、各帧的处理时刻的成为匹配性检查的对象的时刻数据、向时刻数据存储区域21a存储时刻数据的步骤可以进行各种变更。

图7表示用于说明变形例的向时刻数据存储区域存储时刻数据的步骤的图表，图8表示变形例的匹配性检查模式表的内容。

在图8的匹配性检查模式表22b1的例子中，匹配性检查的第一方法(k＝1)是基于通过单独解码生成的连续的两个时刻数据的比较以及与计时电路15的计时数据的比较的方法。另外，如果两个时刻数据是+1分钟的差，并且与接收时的计时数据的时间差在预定范围内(例如±30秒以内)则匹配，否则不匹配。

第二方法(k＝2)是基于通过合计解码以两帧间隔生成的两个时刻数据的比较以及与计时电路15的计时数据的比较的方法。另外，如果两个时刻数据为+2分钟得差，并且与接收时的计时数据的时间差在预定范围内(例如±30秒)，则匹配，否则不匹配。

第三方法(k＝3)是比较通过单独解码生成的连续的三个时刻数据，如果分别成为每1分钟的差，则匹配，否则不匹配的方法。第四方法(k＝4)是比较通过合计解码以两帧间隔生成的三个时刻数据，如果分别成为每2分钟的差看，则匹配，否则不匹配的方法。

另外，在该变形例中，如图8的匹配性检查模式表22b1所示，在通过输入第一～第六帧(j＝1～6)获得时刻数据的阶段，对各行所示的时刻数据，使用与各列对应的判定方法，进行匹配性检查的处理。然后，把最初获得匹配判定结果的数据决定为正确的时刻数据。

另外，在该变形例中，如果通过输入第一～第六帧获得了时刻数据，则按照图7所示的步骤，把这些时刻数据存储到时刻数据区域21a的6个区域A～F中，由此仅在6个区域能够进行图8的匹配性检查处理。

(解码处理)

接着，说明在图3的步骤S12～S17中执行的单独解码和合计解码的处理。

图9表示在图3的步骤S12中执行的一帧检测数据取得处理的详细的流程图。图10用于说明在图9的步骤S32中执行的特征部分的采样处理。另外，图24A、图24B表示日本的时间码信号的格式。

如图24A、图24B所示，标准电波中包含的时间码每一秒排列60个代码，构成一帧的码。60个代码中，从帧起始点开始在0秒、9秒、19秒、…59秒配置表现帧内的位置的标记(M)以及位置标记(P1～P5、P0)。在其它位置配置0代码或1个代码，表示时刻信息的分、时、合计日(total days)、年、星期、闰秒、奇偶性。

因此，当移动到图9的一帧检测数据取得处理时，CPU20首先判别是否为0信号或者1信号(配置0代码或者1代码的部位的脉冲信号)的输入期间(步骤S31)，如果是该期间，则进行脉冲信号的特征部分的采样(步骤S32)。

在此，所谓特征部分是在成为判定对象的多种的脉冲信号中，信号电平不同的区间，在日本的时间码中，如图10所示，理想的0信号(0代码的脉冲信号)、理想的1信号(1代码的脉冲信号)的信号电平不同的区间，即以秒同步点t0为基准500ms～800ms的范围。如图10的采样时间所示，CPU20按照预定的采样间隔进行多次该特征部分的信号电平的检测(例如10次)。

然后，如果对一个脉冲信号进行了采样处理，把通过该采样处理检测出的高电平的数量以及低电平的数量与时间码的比特位置对应地，存储到RAM21中(步骤S33)。如果未混入噪声，则如果是1代码的脉冲信号，则高电平为10个、低电平为0个，如果是0代码的脉冲信号，则高电平为0个、低电平为10个。

如果存储了采样结果，则判别是否完成一帧量的处理(步骤S34)，如果未完成，则返回到步骤S31，如果完成，则结束该一帧检测数据取得处理。通过这些处理，针对配置了一帧的时间码信号的0代码或者1代码的范围的各脉冲信号，进行其特征部分的采样处理和其结果的存储。

(一帧单独解码处理)

图11表示在图3的步骤S13中执行的一帧单独解码处理的详细流程图。

如果一帧的采样处理和其结果的存储结束，则移动到图11的一帧单独解码处理，使用先前存储的采样结果的数据进行时间码信号的代码串的判定。代码串的判定不是针对各个脉冲信号中的每个脉冲信号进行，而是针对汇总多个脉冲信号的每个组进行。具体来讲，首先把表示分个位的值的4比特(从分同步点开始05秒～08秒的4比特)作为一组，进行该组的代码判定(步骤S41)。

在此，具体说明该分个位的4比特代码串的以组为单位的判定处理。

图12是表示步骤S41的分个位的4比特代码串判定处理的步骤的流程图。

当移动到分个位4比特代码串判定处理时，首先，CPU20从在步骤S12(图3)中取得并存储的一帧的时间码信号的特征部分的采样结果的数据中分别读出分个位4比特(从分同步点开始05秒～08秒的4比特)的脉冲信号的采样结果。然后，针对各脉冲信号中的每个脉冲信号，把高电平数设定为针对1信号的接近度，把低电平数设定为针对0信号的接近度(步骤S51)。

图13关于没有噪声的理想的时间码信号中的分个位4比特，分别表示针对0信号以及1信号的接近度。该例子是与×时08分收发的时间码信号对应的例子。

08分收发的分个位4比特的代码串成为表示十进制数“8”的BCD(BinaryCoded Decimal二进制编码的十进制)表记“1000”的代码串。因此，如图13所示，在没有噪声的理想的时间码信号的情况下，关于该4比特的各个脉冲信号的接近度，针对匹配的代码的接近度为“10”，针对不匹配的代码的接近度为“0”。

图15关于混入了噪声的时间码信号中的分个位的4比特，分别表示针对0代码以及1代码的脉冲信号的接近度。

另一方面，如图15所示，在混入了噪声的时间码信号的情况下，当分个位4比特的各个脉冲信号的接近度变得小于针对匹配的代码的接近度“10”，或者大于针对不匹配的代码的接近度“0”时，各自散乱。如图15的“4分比特”和“1分比特”的列所示，由于噪声变多，与针对应该匹配的0信号的接近度相比，针对应该不匹配的1信号的接近度成为大的值。

在该实施方式的单独解码处理中，不是针对各脉冲信号中的每个脉冲信号进行代码判定，而是把多个脉冲信号作为一组，汇总该组的代码串进行判定。即，把在各组中可能出现的代码串的组合作为各判定模式，根据针对上述的各代码的接近度，分别求出表示各判定模式的发生概率的大小的值，把发生概率最大的判定模式的代码串作为判定结果。

图14表示分个位组的代码串的判定模式和图13的接近度的合计值。图16表示分个位组的代码串的判定模式和图15的接近度的合计值。

具体地说，在分个位的4比特的部分中可能出现的代码串的组合是图14以及图16的“分个位BCD值判定模式”的列中分别表示的10模式。即，成为十进制数的“0、1、2、～、9”，BCD表记为“(0000)、(0001)、(0010)、～、(1001)”的代码串。

因此，CPU20，关于上述10模式的4比特代码串的各组合，通过合计针对相应的代码的各脉冲信号的接近度，分别求出表示各判定模式的发生概率的大小的值(步骤S52)。例如，关于图14的“0:(0000)”的判定模式，合计针对第一帧的4比特的0信号的接近度(参照图13)。其结果成为“30”。

针对可能出现的代码串的10模式的组合，分别执行这样的计算。在图14的“接近度的合计值”的栏中，分别表示这些10模式的合计值。

接着，如果进行上述这样的计算，则比较接近度的合计值，把其中最大的代码串的判定模式作为概率最高的模式，决定为接收到的时间码信号的分个位的代码串的模式(步骤S53；图12)。

在图14的例子中，如图表中通过网格所示那样，合计值“40”最大，因此把该行的代码串模式即“8:(1000)”的判定模式决定为分个位4比特的代码串。

在图15以及图16的混入了噪声的情况下，关于把分个位的4比特的代码串作为一组的组合的10个模式，分别计算与发生概率有关的值，由此，如图16的图表中通过网格所示那样，接近度的合计值“28”为最大，把该行的代码串模式即“9:(1001)”的判定模式决定为分个位的4比特的代码串。该判定结果有错误，但是，因为以组为单位判定代码串，所以把4分比特的值判定为正确的值“0”。

如果决定了分个位的4比特代码串，则返回到图11的1帧单独解码处理，依次同样地分别执行：分十位的3比特代码串(从分同步点开始01秒～03秒的代码串)的判定(步骤S42)、小时个位4比特代码串(从分同步点开始15秒～18秒的代码串)的判定(步骤S43)、小时十位的2比特代码串(从分同步点开始12秒、13秒的代码串)的判定(步骤S44)、日个位的4比特代码串(从分同步点开始30秒～33秒的代码串)的判定(步骤S45)、日十位的4比特代码串(从分同步点开始25秒～28秒的代码串)的判定(步骤S46)、日百位的2比特代码串(从分同步点开始22秒、23秒的代码串)的判定(步骤S47)、年个位的4比特代码串(从分同步点开始45秒～48秒的代码串)的判定(步骤S48)、年十位的4比特代码串(从分同步点开始41秒～44秒的代码串)的判定(步骤S49)、星期的3比特代码串(从分同步点开始50秒～52秒的代码串)的判定(步骤S50)。

通过这样的处理，生成表示年月日星期几时几分的时刻数据。然后，结束该一帧单独解码处理，移动到图3的解码和匹配性检查处理的下一步骤。

(两帧合计解码处理)

图17表示在图3的步骤S16中执行的两帧合计解码处理的详细的流程图。

两帧合计解码处理在执行两次图3的步骤S12的检测数据的取得处理，存储了两帧的采样数据的状态下转移。然后，使用该存储的两帧的采用数据进行时间码信号的代码串的判定。代码串的判定不是针对各个脉冲信号中的每个脉冲信号进行，而是针对汇总了两帧的多个脉冲信号的每个组进行。具体来讲，首先，把表示分个位的值的4位×2帧的代码串作为一组，进行该组的代码判定(步骤S61)。

在此，具体说明该分个位的4比特×2帧代码串的判定处理。

图18表示步骤S61的分个位4比特×2帧代码串判定处理的流程图。

当转移到分个位4比特×2帧代码串判定处理时，首先，CPU20从通过图3的步骤S12的处理存储的特征部分的采样结果的数据中分别读出通过接收第(j-1)帧而取得的分个位4比特(从分同步点开始05秒～08秒的4比特)的脉冲信号的采样结果。然后，针对每个脉冲信号，把高电平数决定为针对1信号的接近度，把低电平数决定为针对0信号的接近度(步骤S71)。

接下来，CPU20同样地读出通过接收第j帧而取得的分个位4比特的脉冲信号的采样结果，针对每个脉冲信号，把高电平数决定为针对1信号的接近度，把低电平数决定为针对0信号的接近度(步骤S72)。

图19A、图19B关于没有噪声的理想的时间码信号中的分个位的4比特，分别表示针对0信号以及1信号的接近度。图19A是关于在×时08分收发的第(j-1)帧的内容，图19B是关于在×时09分收发的第j帧。

在08分收发的分个位4比特的代码串成为表示十进制“8”的BCD(BinaryCoded Decimal)表记“1000”的代码串，在09分收发的分个位4比特的代码串成为表示十进制“9”的BCD表记“1001”的代码串。因此，如图19A、图19B所示，在没有噪声的理想的时间码信号的情况下，关于该4比特的各脉冲信号的接近度，针对匹配的代码的接近度为“10”，针对不匹配的代码的接近度为“0”。

图21A、图21B关于混入了噪声的时间码信号中的分个位4比特，分别表示针对0代码以及1代码的脉冲信号的接近度。图21A关于在×时08分收发的第(j-1)帧，图21B关于在×时09分收发的第j帧。

另一方面，如图21A、21B所示，在混入了噪声的时间码信号的情况下，关于分个位4比特的各脉冲信号的接近度，针对匹配的代码的接近度比“10”小，针对不匹配的代码的接近度比“0”大，各自散乱。如图21A的“4分比特”的列所示，噪声变多，相比针对应该匹配的0信号的接近度，针对应该不匹配的1信号的接近度变为大的值。

因此，在根据上述的接近度的大小单独地进行各位的代码判定的情况下，在图19A、图19B的没有噪声的理想的时间码信号中，选择接近度大的一方，能够正确判定第(j-1)帧的代码串为“1000”、第j帧的代码串为“1001”。另一方面，在图21A、图21B的混入了噪声的时间码信号中，当选择接近度大的一方时，存在误判第(j-1)帧的代码串为“1101”，第j帧代码串为“1001”的情形。

因此，在该两帧合计解码处理中，不针对每个脉冲信号进行代码判定，而是把多个脉冲信号作为一组，汇总该组的代码串进行判定。即，把跨越两个帧可能在各组中出现的代码串的组合作为各判定模式，根据针对上述各代码的接近度分别求出表示各判定模式的发生概率的大小的值，把发生概率最大的判定模式的代码串作为判定结果。

图20表示分个位组的代码串的判定模式和图19A、图19B的接近度的合计值。图22表示分个位组的代码串的判定模式和图21A、图21B的接近度的合计值。

详细来讲，在分个位4比特×2帧中可能出现的代码串的组合分别是图20以及图22的“第(j-1)帧”的列和“第j帧”的列中分别表示的10个模式。即，第(j-1)帧是十进制数的“0、1、2、～、9”，BCD表记的“(0000)、(0001)、(0010)、～、(1001)”的代码串，第j帧是对十进制的(j-1)帧的值相加“+1”后的值“1、2、～、9、0”，用BCD表记成为“(0001)、(0010)、～、(1001)、(0000)”的代码串。因为针对每一帧，对分个位的值相加“+1”来进行更新。

因此，CPU20关于跨越两个帧的上述10模式的代码串(4比特×2帧＝8比特)的各组合，通过合计针对相应的代码的各脉冲信号的接近度，分别求出表示各判定模式的发生概率的大小的值(步骤S73；图18)。例如，关于图20的第(j-1)帧的判定模式“0:(0000)”、第j帧“1:(0001)”的判定模式，合计针对第(j-1)帧的4比特的0信号的接近度(参照图19A)，第j帧的上位3比特合计针对0信号的接近度，下位1比特合计针对1信号的接近度(参照图19B)。其结果成为“60”。

关于可能出现的代码串的10模式的组合分别执行这样的计算。在图20的“接近度的合计值”的栏中，在“一分钟前”的列中表示仅第(j-1)帧的接近度的合计值，在“此次”的列中表示仅第j帧的接近度的合计值，在“合计”的列中表示两帧的接近度的合计值。

接下来，如果进行上述的计算，则比较两帧的接近度的合计值，把其中最大的代码串的判定模式作为概率最高的模式，决定为接收到的时间码信号的分个位的代码串的模式(步骤S74)。然后，结束该分个位4比特×2帧代码串判定处理。

在图20的例子中，如图表中通过网格表示的那样，因为合计值“80”为最大，所以把该行的代码串模式即第(j-1)帧“8:(1000)”、第j帧“9:(1001)”的判定模式决定为分个位4比特的代码串。另外，进行一分钟前和此次两帧的采样，因此把前不久接收到的第j帧的值“9分”决定为当前时刻信息的分个位的值。

如图21A、图21B以及图22所示，即使在混入了噪声，在各自进行脉冲信号的代码判定时，产生误判定的情况下，关于把分个位的4比特作为一组，组合了两帧的代码串的10个模式，通过分别计算与发生概率有关的值，如图22的图表中网格所示，两个帧的接近度的合计值“53”为最大，能够把该行的代码串模式即第(j-1)帧“8:(1000)”、第j帧“9:(1001)”的判定模式决定为分个位4比特的代码串。通过在两个帧求出接近度的合计，获得正确的判定结果。

如果决定了分个位的4比特×2帧的代码串，则返回到图17的两帧合计解码处理，依次同样地分别执行分十位的三比特×2帧代码串的判定(步骤S62)、小时个位的4比特×2帧代码串的判定(步骤S63)、小时十位的2比特×2帧代码串的判定(步骤S64)、日个位的4比特×2帧代码串的判定(步骤S65)、百十位的4比特×2帧代码串的判定(步骤S66)、日百位的2比特×2帧代码串的判定(步骤S67)、年个位的4比特×2帧代码串的判定(步骤S68)、年十位的4比特×2帧代码串的判定(步骤S69)、星期的3比特×2帧代码串的判定(步骤S70)。

另外，分个位的4比特×2帧代码串的判定模式，因为分个位的值在第(j-1)帧和第j帧始终相差“+1”，所以仅成为图20的图表的“分个位BCD值判定模式”所示的10个模式。但是，其它位的代码串具有与其不同的模式。即，其它位的代码串如果没有来自下位的位的进位，则在第(j-1)帧和第j帧为相同值。另一方面，如果具有来自下位的位的进位，则在第(j-1)帧和第j帧中相差“+1”。因此，在判定模式中包含没有进位的模式和有进位的模式，关于全部这些模式，求出接近度的合计值，求出合计值最大的判定模式，将其决定为该位的代码串。

另外，此时，在下位的位的代码串的判定结果是没有向上位的位的进位的模式，而上位的位的代码串的判定结果是具有来自下位的位的进位的模式时，可以作为没有获得正确的时刻数据而转移到错误处理。

并且，也可以在与其相反的模式下，作为没有获得正确的时刻数据而转移到错误处理。

另外，通过把时刻修正处理的执行期间例如限制为不产生从小时个位向小时十位的进位的期间，能够在小时十位以上的位的符号判定处理中，从判定模式中去除产生进位的模式，进行代码判定。由此降低运算处理的负荷。

图23说明各脉冲信号针对0信号和1信号的接近度的求法的变形例。

在上述的例子中，为了求出各个脉冲信号如何接近1信号和0信号的接近度，说明了对1信号和0信号的特征部分的信号电平进行采样，但是，可以通过图23所示的方法求出接近度。图23的例子与通过CPU20检测时间码信号的从高电平向低电平的下降的变化，或者从低电平向高电平的上升的变化的结构相对应。在该结构中，如图23的上升定时所示，通过CPU20对从秒同步点开始到检测到时间码信号的上升的时刻t1为止的时间进行计数。然后，例如，使用时间码信号的上升时刻t1和1信号或者0信号的上升时刻的时间差a、b，使该时间与1信号的500ms接近还是与0信号的800ms接近数值化。由此，可以求出针对1信号的接近度和针对0信号的接近度。

如此求出针对0信号的接近度和针对1信号的接近度，之后也能够通过与上述相同的处理进行各代码串的判定。

通过上述那样的一帧单独解码处理以及两帧合计解码处理，根据均匀地混入噪声的状况或暂时混入噪声的状况等各种状况，产生的时刻数据的精度发生变动，有可能产生具有错误的时刻数据。然后，通过上述的匹配性检查处理，从中提取已获得匹配的正确的时刻数据。

如上所述，通过该实施方式的电波时钟1以及其解码和匹配性检查处理，兼用通过单独解码和合计解码进行的时刻数据的生成以及这些时刻数据的匹配性检查，提取已获得匹配的时刻数据。因此，与使用相同帧数的时间码信号生成时刻信息的其它结构相比，可以获得更正确的时刻信息。

另外，根据该实施方式的电波时钟1，作为匹配性检查的一个方法，采用将计时电路15的计时数据和生成的时刻数据进行比较，判定匹配性的方法。由此，在电波时钟1处于通常使用状态的情况下，能够快速判定正确的时刻数据。如果是通常使用状态，则所生成的时刻数据与计时数据的时间差应该收缩在电波时钟1的通常的计时误差内，如果时间码信号的代码判定中存在某种错误，则应该偏离该计时误差的范围。

另外，根据该实施方式的电波时钟1，作为匹配性检查的另一方法，采用比较从不同的帧的时间码信号解码的多个时刻数据，来判定匹配性的方法。由此，即使在电波时钟1的时刻数据产生很大偏离的情况下，也能够在获得了正确的时刻数据的情况下对其进行可靠判定。

另外，根据该实施方式的电波时钟1，在每次输入一帧的时间码信号时，执行通过单独解码的时刻数据生成、使用该时刻数据的匹配性的检查处理、通过合计解码的时刻数据生成、使用该时刻数据的匹配性的检查处理中的、可能的处理，因此能够迅速地决定已获得匹配的时刻数据。

另外，根据该实施方式的电波时钟1，输入最大六帧的时间码信号生成11个时刻数据，但是，在存储时刻数据时，留有在之后的匹配性检查处理中使用的时刻数据，存储新生成的时刻数据来替换不使用的时刻数据，因此，能够不大的存储区域中，实现时刻数据的存储和匹配性检查的处理。

另外，本发明并不限于上述实施方式，可以有各种变更。例如，在上述实施方式中，作为通过一帧单独对时间码信号进行解码的方法，表示了以汇总了时间码信号中的多个脉冲信号的组为单位，进行代码判定的方法，但是，也可以采用以各个脉冲信号为单位进行解码判定的方法。此外，还可以采用以一帧单独对时间码信号进行解码的各种公知技术。

另外，在上述实施方式中，作为综合多个帧的时间码信号的检测数据，进行时间码信号的代码判定的解码方法，表示了以汇总了时间码信号中的多个脉冲信号的各组×2帧的代码串为单位来判定值的方法，但是，还可以为针对各个脉冲信号中的每个脉冲信号，使用两帧的检测数据进行代码判定的方法。另外，综合时间码信号的检测数据的帧数可以不是两帧，而是两帧以上。另外，可以采用综合多个帧的时间码信号的检测数据，来进行解码的各种公知技术。

另外，在上述实施方式中，作为把生成的时刻数据与计时数据进行比较，进行匹配性的判定的检查方法，表示了如果两者的差在预定范围(±30秒)内则判定匹配，否则判定不匹配的方法，但是，也可以不把该时间差的范围设为恒定时间，而是根据从上次的时刻修正处理开始的经过时间，使时间差的范围变化。

另外，在上述实施方式中，表示了按照匹配性检查模式表来决定通过何种方法，对哪个时刻数据进行匹配性的检查处理的方法，但是，也可以根据条件分支的程序，根据情况决定。另外，在不脱离本发明宗旨的范围内，可以对实施方式中表示的详细部分进行适当的变更。

Claims (12)

1.一种时刻信息取得装置，其特征在于，

包括：第一解码部，其能够以帧为单位，对从标准电波中提取并输入的时间码信号进行解码，生成时刻信息；

第一判定部，其对所述第一解码部生成的时刻信息的匹配性进行判定；

第二解码部，其综合多个帧的时间码信号的检测数据，进行该时间码信号的代码判定，由此能够生成时刻信息；

第二判定部，其对所述第二解码部生成的时刻信息的匹配性进行判定；以及

控制部，其通过预定的步骤控制所述第一解码部执行时刻信息的生成、所述第一判定部执行匹配性的判定、所述第二解码部执行时刻信息的生成、以及所述第二判定部执行匹配性的判定，提取已取得匹配的时刻信息。

2.根据权利要求1所述的时刻信息取得装置，其特征在于，

具备对时刻进行计数的计时部；

所述第一判定部包含第一比较判定部，该第一比较判定部对所述第一解码部生成的时刻信息和所述计时部的计数时刻进行比较，判定该时刻信息的匹配性，

所述第二判定部包含第二比较判定部，该第二比较判定部对所述第二解码部生成的时刻信息和所述计时部的计数时刻进行比较，判定该时刻信息的匹配性。

3.根据权利要求1所述的时刻信息取得装置，其特征在于，

所述第一判定部包含第三比较判定部，该第三比较判定部判定所述第一解码部根据不同的帧的时间码信号分别生成的多个时刻信息是否具有与所述不同的帧的时间间隔对应的偏差，由此判定该时刻信息的匹配性，

所述第二判定部包含第四比较判定部，该第四比较判定部判定所述第二解码部根据不同的帧的时间码信号分别生成的多个时刻信息是否具有与所述不同的帧的时间间隔对应的偏差，由此判定该时刻信息的匹配性。

4.根据权利要求2所述的时刻信息取得装置，其特征在于，

所述第一判定部包含第三比较判定部，该第三比较判定部判定所述第一解码部根据不同的帧的时间码信号分别生成的多个时刻信息是否具有与所述不同的帧的时间间隔对应的偏差，由此判定该时刻信息的匹配性，

所述第二判定部包含第四比较判定部，该第四比较判定部判定所述第二解码部根据不同的帧的时间码信号分别生成的多个时刻信息是否具有与所述不同的帧的时间间隔对应的偏差，由此判定该时刻信息的匹配性。

5.根据权利要求1所述的时刻信息取得装置，其特征在于，

所述控制部在每次输入一帧的时间码信号时，控制所述第一解码部执行时刻信息的生成、所述第一判定部执行匹配性的判定、所述第二解码部执行时刻信息的生成、所述第二判定部执行匹配性的判定，并且提取通过所述第一判定部或者所述第二判定部最初获得匹配的判定结果的时刻信息，作为所述已取得匹配的时刻信息。

6.根据权利要求5所述的时刻信息取得装置，其特征在于，

具备存储部，其具有能够存储多个时刻信息的多个存储区域，

所述控制部在每次输入一帧的时间码信号，通过所述第一解码部或所述第二解码部生成时刻信息时，把该时刻信息存储在所述多个存储区域中的空区域中，或者以替换在所述第一判定部或者所述第二判定部的匹配性的判定中没有使用的以前生成的时刻信息的方式，存储到所述多个存储区域中的任意区域中，

所述第一判定部以及所述第二判定部使用在所述多个存储区域中存储的时刻信息进行所述匹配性的判定。

7.一种电波时钟，其特征在于，具备：

计时部，其对时刻进行计数；

电波接收部，其接收标准电波，输出时间码信号；

权利要求1所述的时刻信息取得装置，其输入所述时间码信号，得到所述已取得匹配的时刻信息；以及

时刻修正部，其根据该时刻信息取得装置取得的时刻信息来修正所述计时部的计数时刻。

8.一种电波时钟，其特征在于，具备：

电波接收部，其接收标准电波，输出时间码信号；

权利要求2所述的时刻信息取得装置，其输入所述时间码信号，得到所述已取得匹配的时刻信息；以及

时刻修正部，其根据该时刻信息取得装置取得的时刻信息来修正所述计时部的计数时刻。

9.一种电波时钟，其特征在于，具备：

计时部，其对时刻进行计数；

电波接收部，其接收标准电波，输出时间码信号；

权利要求3所述的时刻信息取得装置，其输入所述时间码信号，得到所述已取得匹配的时刻信息；以及

时刻修正部，其根据该时刻信息取得装置取得的时刻信息来修正所述计时部的计数时刻。

10.一种电波时钟，其特征在于，具备：

电波接收部，其接收标准电波，输出时间码信号；

权利要求4所述的时刻信息取得装置，其输入所述时间码信号，得到所述已取得匹配的时刻信息；以及

时刻修正部，其根据该时刻信息取得装置取得的时刻信息来修正所述计时部的计数时刻。

11.一种电波时钟，其特征在于，具备：

计时部，其对时刻进行计数；

电波接收部，其接收标准电波，输出时间码信号；

权利要求5所述的时刻信息取得装置，其输入所述时间码信号，得到所述已取得匹配的时刻信息；以及

时刻修正部，其根据该时刻信息取得装置取得的时刻信息来修正所述计时部的计数时刻。

12.一种电波时钟，其特征在于，具备：

计时部，其对时刻进行计数；

电波接收部，其接收标准电波，输出时间码信号；

权利要求6所述的时刻信息取得装置，其输入所述时间码信号，得到所述已取得匹配的时刻信息；以及

时刻修正部，其根据该时刻信息取得装置取得的时刻信息来修正所述计时部的计数时刻。

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