JP2010175328A

JP2010175328A - 電波修正時計およびその制御方法

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Publication number: JP2010175328A
Application number: JP2009016747A
Authority: JP
Inventors: Teruhiko Fujisawa; 照彦藤沢
Original assignee: Seiko Epson Corp
Current assignee: Seiko Epson Corp
Priority date: 2009-01-28
Filing date: 2009-01-28
Publication date: 2010-08-12

Abstract

【課題】受信性能を向上できると共に、消費電力の増加を最小限に抑えることができ、腕時計にも適用可能な電波修正時計を提供すること。
【解決手段】電波修正時計１は、標準電波を受信する受信部３Ａと、受信部３Ａを制御する制御部４７を備える。受信部３Ａは、標準電波の受信信号を増幅する増幅回路３２と、増幅した受信信号を二値化して時刻情報を得る二値化回路３７とを備える。制御部４７は、受信部３Ａおよび制御部４７の受信中の動作モードを、標準電波のタイムコードに基づいて設定される所定期間は、通常受信モードよりも受信性能を向上させる高感度受信モードに設定し、その他の期間は、通常受信モードに設定する。このため、消費電流が増大する高感度受信モードの使用を最小限に抑えることができ、受信性能を向上させながら、消費電流の増加も最小限に抑えることができる。
【選択図】図１

Description

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。

従来、標準電波を受信可能な電波修正時計が知られている（例えば、特許文献１参照）。
特許文献１には、１Hｚの矩形波パルスからなる日本の標準電波であるＪＪＹ（登録商標）を受信する際に、Ｈレベルの信号が０．５秒のパルス幅である「１」、０．８秒のパルス幅である「０」、０．２秒のパルス幅である「Ｐ（ポジションマーカ）」である特徴を考慮し、いずれの信号でも共通してＨレベルとなる最初の０．２秒や、共通してＬレベルとなる最後の０．２秒の時間を除いてサンプリングを行うことが開示されている。
この特許文献１では、各信号で信号レベルが相違する部分のみをサンプリングして判断するため、共通する部分にノイズなどが混入していてもその影響を排除することができる。

特開平１０−８２８７４号公報

しかしながら、特許文献１は、パルスを検出する期間を調整しているだけであるため、例えば、受信信号レベルが低い場合のようにＳ／Ｎ比が小さい場合には、十分な受信性能が得られないという問題があった。

一方、このようなＳ／Ｎ比が小さい場合にも標準電波を受信できるように、受信回路の動作電力を増やしてＳ／Ｎ比を向上させることも考えられる。
しかしながら、動作電流を増加すれば消費電流も増加し、特に電池容量が小さい腕時計においては持続時間が短くなってしまうという問題があった。

本発明の目的は、上記問題点を解決するものであり、受信性能を向上できると共に、消費電力の増加を最小限に抑えることができ、腕時計にも適用可能な電波修正時計および電波修正時計の制御方法を提供することにある。

本発明の電波修正時計は、タイムコードが重畳された標準電波を受信して内部時刻データを修正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部と、前記受信部を制御する制御部とを備え、前記受信部は、前記標準電波の受信信号を増幅する増幅回路と、増幅した受信信号を二値化してタイムコードを得る二値化回路とを備え、前記制御部は、前記受信部および制御部の受信中の動作モードを、通常受信モード、および、前記通常受信モードよりも受信性能を向上させる高感度受信モードのいずれかに設定可能に構成され、前記標準電波のタイムコードと少なくとも秒同期を確立した後において、前記標準電波のタイムコードに基づいて設定される所定期間は、前記受信部および制御部の受信中の動作モードを高感度受信モードに設定し、その他の期間は、前記受信部および制御部の受信中の動作モードを通常受信モードに設定することを特徴とする。

本発明では、制御部は、前記受信部および制御部の受信中の動作モードを、通常受信モードおよび高感度受信モードに選択できる。そして、標準電波のタイムコードと少なくとも秒同期を確立した後、制御部は、標準電波のタイムコードに基づいて設定される所定期間は受信部および制御部の動作モードを高感度受信モードとし、その他の期間は通常受信モードとしたので、受信性能を向上させる必要がある期間のみ高感度受信モードとすることができる。このため、消費電流が増大する高感度受信モードの使用を最小限に抑えることができ、受信性能を向上させながら、消費電流の増加も最小限に抑えることができる。特に、本発明では、標準電波における１分間のタイムコードに秒同期した所定タイミングで所定期間のみ高感度受信モードにできるため、高感度受信モードが必要となる最小限の期間のみを高感度受信モードにできる。従って、消費電力の増加を最小限に抑えて効率的に受信性能を向上させることができる。
このため、特に、電池容量の小さな腕時計において、持続時間を長くでき、利便性を向上できる。
また、前記受信部および制御部の両方の動作モードを、通常受信モードおよび高感度受信モードに選択できるため、受信部および制御部の両方を高感度受信モードにすることができる。このため、制御部を高感度受信モードにすることで、制御部における信号処理能力を向上できる。従って、例えば、タイムコードをデコードして時刻情報を取得する際の処理能力を向上でき、受信部のみを高感度受信モードにした場合に比べて、より精度の高い情報を取得できて受信性能も向上できる。
なお、標準電波のタイムコードと秒同期を確立するとは、受信処理を行う際に、標準電波の１秒毎のパルスに同期することを意味する。

本発明において、前記所定期間は、前記タイムコードの各時刻情報単位において、前回の受信時に誤りがあった時刻情報単位を受信する期間であることが好ましい。

ここで、時刻情報単位とは、タイムコードに含まれる「時」、「分」、「日（通算日等）」、年、曜等の時刻に関する各情報単位を意味する。
本発明の制御部は、前回の受信時に誤りがあった時刻情報単位を受信する前記所定期間は、高感度受信モードに設定して受信処理を行うため、正しい時刻情報を受信することができるようになる。
すなわち、受信環境が悪いなどで実際に受信エラーがあった時刻情報単位を再度受信する場合に高感度受信モードを使用しているので、前回受信できなかった時刻情報単位のデータの受信に成功する確率を向上できる。また、受信エラーが生じていない時刻情報単位を受信する場合は通常受信モードで受信処理を行うため、消費電流が増大する高感度受信モードの使用を最小限に抑えることができる。従って、本発明では、受信性能を向上させながら、消費電流の増加も最小限に抑えることができる。

なお、タイムコードにパリティが設けられていない時刻情報単位を受信する場合は、前回受信に成功していても、それ以前の受信時に失敗していた場合には、高感度受信モードを使用してもよい。
すなわち、パリティが設けられている時刻情報単位は、パリティを利用した誤り検出によって受信データに誤りがあるか否かを容易に判断できる。一方、パリティが設けられていない時刻情報単位は、受信データに誤りがあるか否かは、例えば、そのデータが実際には存在しないデータ（年初からの通算日が３７０等あり得ないデータ）であるのか否かで判断する必要がある。このため、取得した通算日が１日ずれていた場合等では誤りを検出できない可能性もある。このため、パリティが設けられていない時刻情報単位は、パリティが有る時刻情報単位に比べて、より正確なデータを受信する必要がある。そこで、１回の受信処理時に複数のタイムコードを受信する際、パリティが無い時刻情報単位は、１度でも受信に失敗したときには高感度受信モードにすることで、それ以降は正しいデータを受信できる確率を向上でき、誤ったデータを受信する可能性が低減するため、受信性能も向上できる。

本発明において、前記所定期間は、前記標準電波の各ビットのパルス幅に応じて予め設定された検出期間であることが好ましい。

ここで、標準電波は、１周期（１サイクル）が６０秒（６０ビット）のタイムコードが繰り返し送信されている。各ビットのパルス幅は、通常、「１」、「０」、「Ｐ」の３種類のデータに合わせて設定されている。例えば、日本の標準電波であれば、二進法の「１」を表すパルス幅は０．５秒とされ、二進法の「０」を表すパルス幅は０．８秒とされ、マーカーおよびポジションマーカを示すパルス幅は０．２秒とされている。
従って、日本の標準電波を受信する場合で説明すれば、前記標準電波の各ビットのデータは１秒間隔で送信されており、各ビットのパルス幅に応じて予め設定された検出期間は、各ビットのデータパルスの立ち上がりを検出する期間と、データパルスの立ち下がりを検出する期間、具体的にはパルス立ち上がりから０．２秒経過時、０．５秒経過時、０．８秒経過時を基準に設定される期間とを意味する。そして、これらの検出期間が、前記標準電波のタイムコードに基づいて設定される所定期間となる。
本発明では、制御部は、前記パルスの立ち上がりや、立ち下がりが生じるタイミングに合わせて設定された期間のみ高感度受信モードとしているので、消費電流が増大する高感度受信モードの使用を最小限に抑えることができるともに、各パルスの変化を確実に検出して正しいデータを取得することができる。

本発明において、前記所定期間は、前記標準電波の各ビットのパルス幅が、予め設定されたパルス幅以下のパルスを受信する期間であることが好ましい。

ここで、前記予め設定されたパルス幅とは、パルス幅が狭く高感度受信モードにしないと受信が困難となるパルス幅を基準に設定すればよい。例えば、パルス幅が０．２秒以下のパルスを受信する期間を高感度受信モードに設定すればよい。
また、予め設定されたパルス幅以下のパルスを受信する期間とは、例えばマーカーのように、予め決められたタイミングで受信するパルスが、前記パルス幅以下に設定されている場合には、そのマーカーが送信される期間である。さらに、ドイツの標準電波のように、「１」、「０」のデータを示すパルス幅が、０．２秒幅、０．１秒幅と狭い場合には、これらのデータを受信する期間が、予め設定されたパルス幅以下のパルスを受信する期間となる。従って、これらの各受信期間は、前記標準電波のタイムコードに基づいて設定される所定期間となる。

本発明では、制御部は、予めパルス幅の狭いパルスを受信することが分かっている期間は高感度受信モードに設定しているので、通常受信モードでは受信が難しいパルス幅の狭いパルスを確実に取得することができ、その分、受信性能を向上できる。
また、高感度受信モードに設定するのは、予めパルス幅の狭いパルスを受信することが分かっている期間のみであるため、消費電流の増加を抑えることができる。

本発明において、前記制御部は、前記動作モードが高感度受信モードに設定された場合に、前記受信部の動作電圧を、通常受信モードに設定された場合よりも高くして受信性能を向上させることが好ましい。

具体的には、受信部に印加する電圧を複数段階に切替可能な電圧回路を設け、高感度受信モードを選択する場合には、通常受信モード時に比べて電圧回路の出力電圧を高くすればよい。例えば、通常受信モード時には１．５Ｖで受信部を駆動し、高感度受信モード時には２．４Ｖで受信部を駆動すればよい。
本発明では、高感度受信モード時には、受信部の動作電圧を高くしているので、ダイナミックレンジを広くでき、受信部のＳ／Ｎ比を向上できる。また、既存の受信部に出力電圧を変更可能な電圧回路を組み込めばよいため、受信回路の大幅な変更を行う必要が無く、実現しやすい利点がある。

本発明において、前記制御部は、前記動作モードが高感度受信モードに設定された場合に、前記受信部の動作電流を、通常受信モードに設定された場合よりも高くして受信性能を向上させるものでもよい。

本発明では、高感度受信モード時には、通常受信モード時に比べて、受信部の動作電流を増やしているので、トランジスタの熱雑音を減らすことができ、受信部のＳ／Ｎ比を改善できる。

この際、前記制御部は、前記動作モードが高感度受信モードに設定された場合に、前記受信部の増幅回路の動作電流のみを、通常受信モードに設定された場合よりも高くして受信性能を向上させることが好ましい。

本発明では、増幅回路のみの電流を増やしているので、高感度受信モードの際の電流増加を最小限に抑えることができるとともに、受信部のＳ／Ｎ比を効果的に改善できる。

本発明において、前記制御部は、前記動作モードが高感度受信モードに設定された場合に、制御部の動作クロックを、通常受信モードに設定された場合よりも高くして制御部の処理能力を向上させて受信性能を向上させることが好ましい。

本発明では、制御部の処理能力を向上できるため、例えば、二値化回路から出力されるタイムコード出力のサンプリングクロックを速くして、正確なパルス幅を求めることができ、受信性能を向上できる。
また、制御部の処理能力を向上する場合、制御部におけるソフトウェア処理のみを変更すれば良いため、容易に実現できる利点がある。

本発明において、前記受信部は、受信信号を多値化するＡ／Ｄコンバータを備え、前記制御部は、前記Ａ／Ｄコンバータから入力されるデジタル信号を二値化してタイムコードを得る二値化部を備えるとともに、前記動作モードが通常受信モードに設定された場合は、前記受信部の二値化回路を動作させ、前記二値化回路で得られたタイムコードをデコードして時刻情報を取得し、前記動作モードが高感度受信モードに設定された場合は、前記受信部のＡ／Ｄコンバータを動作させ、Ａ／Ｄコンバータからのデジタル信号を前記二値化部で二値化し、前記二値化部で得られたタイムコードをデコードして時刻情報を取得することが好ましい。

本発明では、受信部に、二値化回路およびＡ／Ｄコンバータを設け、通常受信モード時には二値化回路を作動させているので、Ａ／Ｄコンバータを作動させた場合に比べて消費電力を低減できる。
一方、高感度受信モード時にはＡ／Ｄコンバータを作動させ、増幅回路で増幅された受信信号をＡ／Ｄコンバータで処理しているので、受信信号を多値化してデジタル信号で出力できる。このため、通常受信モード時に比べて消費電力は増大するが、受信信号の情報量が多くなり、制御部の二値化部で信号処理することでノイズを除去して正しいタイムコードを再生できる。

本発明は、タイムコードが重畳された標準電波を受信して内部時刻データを修正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する受信部と、前記受信部を制御する制御部とを備え、前記受信部は、前記標準電波の受信信号を増幅する増幅回路と、増幅した受信信号を二値化してタイムコードを得る二値化回路とを備え、前記標準電波のタイムコードと少なくとも秒同期を確立した後において、前記標準電波のタイムコードに基づいて設定される所定期間は、前記受信部および前記制御部の受信中の動作モードを通常受信モードよりも受信性能を向上させる高感度受信モードに設定し、その他の期間は、前記受信部および制御部の受信中の動作モードを通常受信モードに設定することを特徴とする。
本発明においても、前記電波修正時計と同じ作用効果を奏することができる。

第１実施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。日本における標準電波「ＪＪＹ」のタイムコードフォーマットを説明する図である。第１増幅回路の構成を示す回路図である。日本における標準電波「ＪＪＹ」の各信号のパルス幅を示す図である。ドイツにおける標準電波「ＤＣＦ７７」の各信号のパルス幅を示す図である。記憶部の構成を示すブロック図である。第１実施形態に係るサンプリング状態を説明する説明図である。第１実施形態の電波受信動作を示すフローチャートである。第１実施形態の電波受信動作を示すフローチャートである。第１実施形態の電波受信動作を説明する説明図である。第２実施形態の電波受信動作を示すフローチャートである。第２実施形態の電波受信動作を示すフローチャートである。第２実施形態のパルス検出期間を説明するタイミングチャートである。第３実施形態の受信モードの設定を示すタイミングチャートである。送信信号、包絡線検波後の信号、ＴＣＯの信号波形を示す図である。第４実施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。第５実施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。送信信号、包絡線検波後の信号、ＴＣＯの信号、Ａ／Ｄ出力波形を示す図である。変形例のパルス検出期間を説明するタイミングチャートである。変形例の電波受信動作を示すフローチャートである。変形例の高感度受信モードの動作を示すフローチャートである。

〔第１の実施の形態〕
以下、本発明の第１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。

［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、受信手段としてのアンテナ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４８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。

制御回路部４は、入力されたＴＣＯをデコードして時刻データを生成し、生成した時刻データに基づいて時刻カウンタ４３の時刻を設定する。また、制御回路部４は、時刻カウンタ４３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。

表示部５は、制御回路部４の駆動回路部４６により駆動制御され、時刻カウンタ４３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。

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）を設定する信号や、標準電波を受信して時刻を修正させる手動受信処理を要求する信号などが挙げられる。

基準クロック用の水晶振動子４８は、所定のクロック信号、例えば時刻をカウントするための１Ｈｚの基準信号や、制御部４７を動作するための３２ｋＨｚのクロック信号等を出力するものであり、この水晶振動子４８から出力されたクロック信号が制御回路部４に入力されている。

［受信回路部の構成］
受信回路部３は、図１に示すように、同調回路３１と、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、ＡＧＣ（Auto Gain Control）回路３６と、二値化回路３７と、デコード回路３９とを備えて構成されている。この受信回路部３のうち、デコード回路３９を除く、同調回路３１から二値化回路３７により、本発明の受信部３Ａが構成されている。

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」、中華人民共和国の標準電波「ＢＰＣ」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。

ここで、時刻情報（タイムコード）は、各国毎に所定の時刻情報フォーマット（タイムコードフォーマット）に合わせて構成されている。
すなわち、図２に示す日本の標準電波（ＪＪＹ）のタイムコードフォーマットでは、１秒ごとに一つの信号が送信され、６０秒で１レコードとして構成されている。つまり、１フレームが６０ビットのデータである。また、データ項目として現時刻の分、時、現在年の１月１日からの通算日、年（西暦下２桁）、曜日および「うるう秒」が含まれている。各項目の値は、各秒毎に割り当てられた数値の組み合わせによって構成され、この組み合わせのＯＮ、ＯＦＦが信号の種類から判断される。なお、図２中「Ｍ」で示されるのは正分（毎分０秒）に対応するマーカーであり、「Ｐ１〜Ｐ５、Ｐ０」で示されるのはポジションマーカーであり、予めその位置が定められている信号である。また、パルス幅の狭いパルスであるＭ（マーカー）およびＰ（ポジションマーカー）は、０秒、９秒、１９秒、２９秒、３９秒、４９秒、５９秒のタイミングで送信される。なお、マーカーを示す信号は、約０．２秒のパルス幅の信号であり、各項目においてＯＮ（２進の１）を表す信号は約０．５秒のパルス幅の信号、ＯＦＦ（２進の０）を表す信号は約０．８秒のパルス幅の信号である。
なお、長波標準電波（ＪＪＹ）は、日本では、４０ｋＨｚ（東日本）と６０ｋＨｚ（西日本）で送信が行われているが、各電波のタイムコードフォーマットは同じである。

なお、図示を省略するが、ドイツの標準電波（ＤＣＦ７７）のタイムコードフォーマットでは、分、時、日、曜、月、年の各データ項目が設定されている。また、１５秒目まではデータが存在せず、このため、各ポジションマーカＰ１，Ｐ２，Ｐ３やマーカーＭの位置も図２のＪＪＹとは異なっている。さらに、各時刻項目の前に、「Ｒ：予備アンテナ使用」、「Ａ１：通常時間と夏時間の変更予告」、「Ｚ１，Ｚ２：通常時間と夏時間の表示」、「Ａ２：うるう秒の表示」、「Ｓ：時間コードの開始ビット」等の項目が設定されている。

また、図示を省略するが、アメリカの標準電波（ＷＷＶＢ）のタイムコードフォーマットでは、分、時、日、年の各データ項目が設定されている。ＷＷＶＢは、周波数は６０ｋＨｚで西日本のＪＪＹと同じであるが、年情報の位置等がＪＪＹと異なっており、データを解析することでＪＪＹおよびＷＷＶＢを区別することができる。
さらに、図示を省略するが、イギリスの標準電波（ＭＳＦ）のタイムコードフォーマットや中華人民共和国の標準電波「ＢＰＣ」も、他の国のものと異なっており、受信した時刻情報（タイムコード）のフォーマット（データ）によりその標準電波がどの出力局のものかを判別することができる。

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可能に構成されているとともに、デコード回路３９から入力する信号に応じて通常受信モードおよび高感度受信モードを選択できるように構成されている。
この第１増幅回路３２としては、従来から知られている各種の増幅回路を利用できるが、本実施形態では、図３に示すような差動増幅回路を用いている。
第１増幅回路３２は、３段の差動増幅回路３２０を備えている。各差動増幅回路３２０は、２つのトランジスタ３２１と、各トランジスタ３２１のエミッタに接続された定電流源３２２と、各トランジスタ３２１のコレクタに接続されたコレクタ抵抗３２３とを備える一般的な差動増幅回路である。

ここで、定電流源３２２は、電流値を複数レベルに切り替え可能に構成されている。そして、第１増幅回路３２は、デコード回路３９からの信号によって高感度受信モードが選択された場合には、通常受信モードが選択された場合に比べて、前記定電流源３２２の電流値を高くして第１増幅回路３２に流れる電流値を増やしている。
すなわち、第１増幅回路３２において、動作電流を増加させると、トランジスタ３２１の熱雑音を減らすことができ、受信部３ＡのＳ／Ｎ比を改善することができるため、高感度受信モードに設定することができる。

なお、第１増幅回路３２において、動作電流を大きくすると、増幅率（ゲイン）が変わって受信信号の振幅も変わってしまう。このため、ＡＧＣ回路３６の応答が追いつくまでは二値化回路３７で誤った二値化処理を行ってしまう可能性がある。このため、定電流源３２２により動作電流を変更した場合には、増幅率が変わらないように、連動して、負荷抵抗（コレクタ抵抗３２３）の抵抗値を減らすなどの制御を行う必要がある。

そして、ゲインを調整された第１増幅回路３２は、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。

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。

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。

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-PassFilter，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。

二値化回路３７は、二値化コンパレータで構成され、包絡線検波回路３５から入力する包絡線信号を、所定の閾値（基準電圧）と比較して二値化し、この二値化信号すなわちＴＣＯ信号を出力する。

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Ｈｉｇｈ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、Ｈｉｇｈレベルの信号より電圧値の低いＬｏｗレベル（ローレベル）の信号を、ＴＣＯ信号として、制御回路部４の制御部４７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Ｌｏｗ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Ｈｉｇｈレベルの信号を、ＴＣＯ信号として、制御回路部４の制御部４７に出力するように構成することも可能である。

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およびクロック信号をデコードし、受信部３Ａのパワーオン・オフ制御と、第１増幅回路３２の動作を、通常受信モードおよび高感度受信モードのいずれかに選択する制御とを行う。

［制御回路部の構成］
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、受信回路部３のパワーオン・オフ制御と、第１増幅回路３２の受信モードの選択制御とを行う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時刻データに基づいて、時刻カウンタ４３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４３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、記憶部４２と、時刻カウンタ４３と、駆動回路部４６と、制御部４７と、高速クロック用発振器６１とを備えて構成されている。なお、制御部４７は、タイムコードデコード手段としてのＴＣＯデコード部４１を備え、かつ、前記水晶振動子４８から出力されたクロック信号が入力されている。

制御部４７の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時刻データを取り出している。
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４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時刻データを取り出す。

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デューティにより、ＴＣを認識する。例えば、アメリカ合衆国における標準電波（ＷＷＶＢ）では、図示を略すが、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、図５に示すように、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、図示を略すが、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。

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が記録される電波データテーブルを記憶している。
この電波データテーブルは、電波種類データと、電波種類毎のタイムコードフォーマットとが関連付けられて構成される電波データを１つのレコードとし、これらの電波データを複数記録するテーブル構造に構築されている。
ここで、電波種類データは、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。
タイムコードフォーマットは、電波種類データにて特定される標準電波に含まれるＴＣ（タイムコード）のフォーマット、つまり、年月日時分の各データがどのような順番やサイズで記憶されているかが記録されている。

また、記憶部４２には、図６に示すように、受信した時刻情報データ４２１が記憶されている。本実施形態では、最大７回の受信時刻情報データを記憶可能に構成されている。ここで、記憶部４２に記憶された各受信時刻情報データ４２１は、分、時、日、年、曜の各時刻情報単位のデータを含んでいる。
なお、標準電波は１分毎で時刻データを送信しているため、最大７分の受信を行えば、７回分の時刻情報データ４２１を取得できる。この際、各時刻情報データ４２１は、１分ずつ異なる時刻データとなる。従って、各受信時刻情報データ４２１に１分を加算した時刻データが、次に受信した受信時刻情報データ４２１と一致すれば、正しい時刻データを受信できていると推定できる。

時刻カウンタ４３は、水晶振動子４８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ものであり、内部時刻データ用の時刻カウンタと、時計表示時刻データ用の時刻カウンタとを備えている。
具体的には、各カウンタは、それぞれ、秒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４８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回計数したところで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回計数したところで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。

そして、内部時刻データ用の時刻カウンタは、時刻情報の受信に成功した場合には、受信した時刻データで更新され、それ以外は基準信号でカウントアップされる。
また、時計表示時刻データ用の時刻カウンタは、通常は内部時刻データ用の時刻カウンタと同じカウンタ値とされているが、利用者によって時差表示設定がされた場合には、利用者が設定した時差が加算される。例えば、日本から海外に移動する際に、日本において電波受信で電波修正時計１を修正した後、時差を設定して現地時刻を表示する場合には、前記カウンタは、時差分だけカウンタ値が相違することになる。

ここで、ＪＪＹのタイムコードフォーマットでは、図２に示すように、１秒ごとに一つの信号が送信され、６０秒で１レコードとして構成されている。つまり、１フレームが６０ビットのデータである。また、データ項目として分、時の現時刻情報と、現在年の１月１日からの通算日、年（西暦下２桁）、曜日等のカレンダー情報とが含まれている。各項目の値は、各秒毎に割り当てられた数値の組み合わせによって構成され、この組み合わせのＯＮ、ＯＦＦが信号の種類から判断される。

駆動回路部４６は、制御部４７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４６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４６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。

高速クロック用発振器６１は、内蔵のＣＲ発振器等を動作させることで、例えば１ＭＨｚのクロック信号を出力できるように構成されている。このため、制御部４７の動作クロック周波数を、例えば、通常受信モード時には水晶振動子４８から出力されるクロック信号を用いることで３２Ｈｚとし、高感度受信モード時には高速クロック用発振器６１から出力されるクロック信号を用いることで１ＭＨｚに設定することができる。

制御部４７は、水晶振動子４８または高速クロック用発振器６１から入力されるクロック信号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４７は、ＴＣＯデコード部４１でデコードして得られた時刻データを、時刻カウンタ４３に出力し、時刻カウンタ４３のカウントを修正する制御をする。また、制御部４７は、時刻カウンタ４３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４６に出力する。

この際、制御部４７は、動作モードとして高感度受信モードが選択された場合は、制御部４７の動作クロックを高速にすることで、信号処理能力を向上させている。これにより、例えば、ＴＣＯのサンプリングクロックを高速にすることができ、正確なパルス幅を求めることができ、ノイズも排除できるため、結果的に受信性能を向上することができる。例えば、図７に示すように、ドイツのＤＣＦ７７では、「０」を示すパルス幅と、「１」を示すパルス幅の差は０．１秒しかなく、これらの各パルスを誤検出しやすい。そこで、例えば、通常受信モード時のサンプリングクロックが３２Ｈｚであったものを、高感度受信モード時には６４Ｈｚにすれば、パルス幅の検出感度を２倍にでき、異なる幅のパルスを確実に区別して検出することができる。但し、クロック周波数を高くすると、制御部４７の消費電流も増加することになる。

さらに、制御部４７は、受信回路部３のデコード回路３９に、受信部３Ａのパワーオン・オフを制御する制御信号と、第１増幅回路３２の受信モードを制御する制御信号を出力する。
具体的には、制御部４７は、予め設定された定時受信時刻になった場合や、外部操作部材６で手動受信が指示された場合には、受信部３Ａをパワーオンする制御信号を送信して受信部３Ａを作動し、受信処理を開始する。そして、制御部４７は、後述するように、受信したタイムコードに基づいて設定される所定期間では、第１増幅回路３２の受信モードを高感度受信モードに設定する。

なお、制御部４７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。
ここで、制御部４７と受信回路部３とのシリアル通信においては、制御部４７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４７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４７に再度転送し、制御部４７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。

［電波修正時計の受信動作］
次に、上記のような電波修正時計１における、標準電波による受信動作について説明する。
図８，９は、電波修正時計１の受信動作を示すフローチャートであり、図１０は受信制御状態を説明する説明図である。なお、図８，９に示す受信動作の処理は、外部操作部材６で手動受信処理の操作が行われた場合や、予め設定された自動受信時刻となった際に、制御部４７によって実行される。

受信処理が開始されると、電波修正時計１の制御部４７は、まず、初期設定として、動作モードを通常受信モードに設定し、受信サイクル（回数）を示す変数Ｎを初期値１に設定する（Ｓ１）。
ここで、制御部４７は、通常受信モードに設定する制御信号をデコード回路３９に送信し、デコード回路３９は第１増幅回路３２に対して通常受信モードに設定する制御信号を出力する。第１増幅回路３２は、通常受信モードに設定する制御信号が入力されると、差動増幅回路３２０の定電流源３２２を予め設定された通常受信モード用の電流値に設定する。定電流源３２２における通常受信モード用の電流値は、前述の通り、高感度受信モード用の電流値に比べて小さく設定されている。なお、通常受信モード時の具体的な電流値は、電波修正時計１の電池容量等を考慮し、通常受信モードにおいて許容できる消費電流に基づいて設定すればよい。

そして、制御部４７は、デコード回路３９を介して受信部３Ａを作動し、受信局（標準電波出力局）を選択する（Ｓ２）。この受信局の選択は、利用者の操作によって行う手動選択でもよいし、予め設定された受信局を自動的に切り替えて、受信信号のレベルなどで受信局を自動的に選択するようにしてもよい。

制御部４７は、受信局の選択処理後、秒同期を確立したか否かを判断する（Ｓ３）。例えば、日本の標準電波では、１秒間隔でパルスが立ち上がるため、１秒間隔のパルス立ち上がりを検出することで秒同期を確立することができる。
秒同期を確立してＳ３で「Ｙｅｓ」と判断されると、制御部４７は、マーカーを取得して分同期を確立したか否かを判断する（Ｓ４）。例えば、日本の標準電波では、図２に示すように、Ｐ０およびＭのマーカーが連続する部分がタイムコードの開始時点となり、この連続するマーカーを検出することで分同期を確立することができる。

なお、本実施形態では、秒同期およびマーカー取得を通常受信モードで行っているが、高感度受信モードで秒同期およびマーカー取得を行い、Ｓ７のタイムコード取得から通常受信モードで行うようにしてもよい。
本実施形態では、秒同期およびマーカー取得に成功しないと受信処理を終了してしまう。すなわち、タイムコードを取得する処理を行うには、秒同期およびマーカー取得に成功していることが必須であるため、高感度受信モードで取得処理を行うことは、これらの取得に成功する確率を向上でき、タイムコード取得処理および時刻修正処理を実施できる確率も向上できる効果がある。

ここで、Ｓ３やＳ４で「Ｎｏ」と判断されると、制御部４７は受信状態が悪いと判断して受信を終了し（Ｓ５）、通常運針に戻り（Ｓ６）、受信処理を終了する。すなわち、標準電波の受信中は、電波にノイズが混入しないように、運針用のステップモータを停止することが好ましい。従って、本実施形態では、Ｓ１の受信開始時に運針を停止し、受信処理が終了すれば（Ｓ５）、ステップモータを作動して通常運針に戻るように制御している。

一方、Ｓ３およびＳ４で「Ｙｅｓ」と判断されると、制御部４７は、通常受信モードで１サイクル目のタイムコード取得処理を行う（Ｓ７）。すなわち、標準電波のタイムコードは、６０ビット（６０秒）で１周期となる。このタイムコードの各周期（６０秒）を１つのサイクルとし、Ｓ７では、複数のタイムコードを受信する場合の最初の周期（サイクル）を取得する処理を行う。
このＳ７では、同調回路３１にてアンテナ２を所望の標準電波の周波数に同調させ、アンテナ２にて受信された標準電波を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。

また、Ｓ７では、制御部４７は、１サイクル目のタイムコードを取得するため、入力されたＴＣＯ信号において、秒同期および分同期を確立し、１サイクル目のタイムコードを取得する。
すなわち、例えば、図４，５に示すように、標準電波は１秒毎に「１」、「０」、「Ｐ」の信号を送信している。このため、制御部４７は、入力されたＴＣＯ信号の立ち上がり（あるいは立ち下がり）エッジの検出を行い、各パルスの幅を判別できる否かで秒同期がＯＫであるか否かを判断している。そして、秒同期ができるようになっていれば、制御部４７は、毎正分のマーカーを取得（認識）して、分同期を確立できたかを判断している。
そして、分同期を確立できていれば、制御部４７は、１サイクル目つまり１分間の時刻データを受信してタイムコードを取得する（Ｓ７）。

次に、制御部４７は、ＴＣＯデコード部４１から出力された１サイクル目の時刻データ（タイムコード）を記憶部４２に記憶し、取得したタイムコードの各時刻情報単位、具体的には、ＪＪＹにおいては「分」、「時」、「通算日」、「年」、「曜」の時刻情報単位毎に誤り（エラー）があるか無いかをチェックする（Ｓ８）。

ここで、時刻情報単位のエラーチェック方法としては、例えば、受信したデータ値が実際にあり得ないデータであった場合にエラーと判断する方法などが利用できる。例えば、取得した分データが「７０分」など、分データの範囲を超えた異常値であれば分情報単位には誤りがあると判断する。他の時刻情報単位も存在しない異常値があれば誤りがあると判断すればよい。
なお、時刻情報単位のエラーチェック方法としては、他の方法を利用したり、複数の方法を組み合わせてもよい。例えば、パリティビットが存在するデータ（ＪＪＹでは分、時のデータ）は、パリティビット（ＪＪＹでは図２，１０に示すように、通算日の後にパリティビットが設けられている）を用いて検証してもよい。
また、複数の時刻データを取得している場合には、他の時刻データと比較して整合しているか否かで判断してもよい。例えば、時刻データを数分間連続して取得している場合、分データは１分毎異なるが、他の時、通算日、年、曜の各データは通常一致する。従って、各時刻データにおける各時刻情報単位のデータ同士を比較することで、正しいデータであるか否かを判断してもよい。

次に、制御部４７は、Ｎに「１」を加算し（Ｓ９）、Ｎサイクル目のタイムコードの受信処理（取得処理）を開始する（Ｓ１０）。ＮはＳ１で「１」に設定されていたため、Ｓ９ではＮ＝Ｎ＋１＝１＋１＝２となり、Ｓ１０では、２サイクル目のタイムコード受信処理が開始される。
制御部４７は、この２サイクル目以降の受信処理においては、まず、各時刻情報単位の受信タイミングになったか否かを判断する（Ｓ１１）。例えば、図２に示すＪＪＹにおいては、まず、分の時刻データの受信タイミングとなり、その後、時、通算日、年、曜日の受信タイミングが設定されている。

次に、制御部４７は、Ｓ１１でいずれかの時刻情報単位の受信タイミングになったと判断すると、前記タイムコードチェック結果に基づいて、その時刻情報単位の前回受信データに誤りがあったか否かを判断する（Ｓ１２）。

Ｓ１２において、前回誤りがあったと判断されると、制御部４７は、受信部３Ａおよび制御部４７（図１参照）を高感度受信モードに設定してその時刻情報単位のタイムコードを受信する（Ｓ１３）。
具体的には、制御部４７は、デコード回路３９を介して第１増幅回路３２に高感度受信モードへの移行を指示し、第１増幅回路３２は、定電流源３２２の電流値を、通常受信モード用の電流値に比べて高く設定された高感度受信モード用の電流値に設定する。また、第１増幅回路３２は、増幅率が大きく変動しないように、必要に応じて、コレクタ抵抗３２３の抵抗値も調整する。そして、この高感度受信モードで、前記時刻情報単位を受信する。
また、制御部４７は、動作モードが高感度受信モードに設定されると、高速クロック用発振器６１から出力されるクロック信号を用いて、制御部４７の動作クロック周波数を、通常受信モード用の動作クロック周波数に比べて高く設定された高感度受信モード用の動作クロック周波数に設定する。そして、動作クロック周波数を高くすることで、制御回路部４の処理能力を高める。

一方、Ｓ１２において、前回誤りが無かったと判断されると、制御部４７は、現在受信しようとしている時刻情報単位が、パリティが無い時刻情報単位（ＪＪＹでは、通算日、年、曜）であり、かつ、Ｓ１で受信を開始した後、現時点までにその時刻情報単位のタイムコードの受信に誤りがあった場合、つまり過去の受信で誤りがあったパリティ無しの時刻情報単位の受信であるかを判断する（Ｓ１４）。

そして、制御部４７は、Ｓ１４において「Ｙｅｓ」と判断すると、受信部３Ａおよび制御部４７を高感度受信モードに設定してその時刻情報単位のタイムコードを受信する（Ｓ１３）。
一方、制御部４７は、Ｓ１４において「Ｎｏ」と判断すると、つまり、現在受信しようとしている時刻情報単位が、パリティが無い時刻情報単位であり、かつ、過去の受信に誤りが無い場合と、パリティが有る時刻情報単位（ＪＪＹでは、分、時）であり、かつ、前回の受信に誤りが無い場合には、受信部３Ａおよび制御部４７を通常受信モードに設定してその時刻情報単位のタイムコードを受信する（Ｓ１５）。
従って、制御部４７は、パリティが有る時刻情報単位を受信する場合には、その時刻情報単位の前回受信に誤りがあった場合のみ、高感度受信モードで受信し、それ以外は、通常受信モードで受信する。一方、制御部４７は、パリティが無い時刻情報単位を受信する場合には、前回受信時を含む過去の受信に誤りがあった場合は、高感度受信モードで受信し、過去に一度も受信に誤りが無かった場合のみ、通常受信モードで受信する。

通常受信モードが選択された場合、具体的には、制御部４７は、デコード回路３９を介して第１増幅回路３２に通常受信モードへの移行を指示し、第１増幅回路３２は、定電流源３２２の電流値を、高感度受信モード用の電流値に比べて低く設定された通常受信モード用の電流値に設定する。また、第１増幅回路３２は、増幅率が大きく変動しないように、必要に応じて、コレクタ抵抗３２３の抵抗値も調整する。そして、この通常受信モードで、前記時刻情報単位を受信する。
また、制御部４７は、動作モードが通常受信モードに設定されている場合は、制御部４７の動作クロック周波数を、高感度受信モード用の動作クロック周波数に比べて低く設定された通常受信モード用の動作クロック周波数に設定する。

次に、制御部４７は、２サイクル目の受信処理が終了したか否かを判断する（Ｓ１６）。すなわち、図２に示すＪＪＹにおいては、うるう秒のデータまで受信すれば２サイクル目の受信処理は終了したと判断できる。なお、電波修正時計１における時刻修正において、例えば、年や曜日、うるう秒などのデータを必要としていない場合には、分・時・通算日までのデータを受信したら２サイクル目の受信を終了したと判断してもよい。すなわち、Ｓ１６における終了判断は、予め取得が必要とされているタイムコードの受信が終了すれば終了したと判断できる。

Ｓ１６で終了していないと判断された場合には、Ｓ１１に戻り、次の時刻情報単位の受信タイミングになったか否かを判断する。例えば、「分」の時刻情報単位の受信が終了した場合には、次に「時」の時刻情報単位の受信タイミングになったか否かを判断する（Ｓ１１）。
このように各時刻情報単位の受信が終了し、Ｓ１６でＮサイクル目の受信が終了したと判断されると、制御部４７は、Ｓ８での処理と同様に、受信したタイムコードをチェックする（Ｓ１７）。

次に、制御部４７は、Ｓ１７でチェックしたタイムコードにエラーが無く取得に成功したか否かを判断する（Ｓ１８）。
Ｓ１８で取得に成功したと判断すると、制御部４７は、受信処理を完了し（Ｓ５Ａ）、取得したタイムコードに基づいて時刻を修正し（Ｓ１９）、さらに、通常運針に戻り（Ｓ６）、タイムコードの取得処理を終了する。

一方、Ｓ１８で取得に失敗したと判断すると、制御部４７は、前記Ｎが予め設定された設定値Ｍより大きいかを判断する（Ｓ２０）。
そして、制御部４７は、Ｓ２０で「Ｙｅｓ」と判断すると、受信を終了し（Ｓ５）、通常運針に戻り（Ｓ６）、タイムコードの取得処理を終了する。

一方、制御部４７は、Ｓ２０で「Ｎｏ」と判断すると、Ｓ９〜Ｓ２０までの処理を繰り返す。すなわち、２サイクル目のタイムコード受信処理が終了した時点であれば、Ｓ９ではＮ＝２＋１＝３となるため、Ｓ１０では３サイクル目のタイムコードの受信が開始される。
ここで、Ｓ２０の判断処理を追加しているのは、タイムコードの取得に成功しない状態で長時間受信を継続すると、消費電力が増大するため、受信回数を制限するためである。
すなわち、Ｓ２０の判断によって、受信回数（サイクル数）が最大Ｍ回（例えば７回）に設定され、タイムコードの取得に成功しない場合でもＭ回受信処理を行うと受信を終了することになる。このため、受信時間は最大でもＭ分（例えば７分）となり、受信時間がそれ以上長くなることを防止できる。

なお、本実施形態では、Ｓ１８の判断により、１つでもタイムコード取得に成功した時点で受信を終了し、時刻修正を行っていたが、複数のタイムコードを取得した場合に、各受信データを比較して、所定数（例えば３個）のデータが一致すれば受信に成功したとみなし、この場合のみ時刻を修正するように制御しても良い。なお、タイムコードは１分毎に受信されるため、連続して複数回受信した場合でも、各タイムコードは、１分毎に異なるデータとなる。このため、各データを比較する場合、先に受信したタイムコードに１分を加算した上で、次に受信したタイムコードと比較して一致するか判断すればよい。

このような制御を行うことで、図１０に示すように、前回受信に失敗した（受信結果ＮＧ）時刻情報単位は、次の受信時には高感度受信モードで受信されるため、受信に成功する可能性が高くなる。
また、パリティがある「分」、「時」の時刻情報単位は、前回受信に成功（受信結果ＯＫ）すると、次の受信時には通常受信モードで受信されるため、消費電力を低減できる。
さらに、パリティがない「通算日」、「年」、「曜」の時刻情報単位は、過去受信に失敗した場合は、以降の受信時には高感度受信モードで受信される。例えば、図１０において、「年」の時刻情報単位は、１サイクル目で受信に失敗しているので、２サイクル目以降では高感度受信モードで受信している。このため、２サイクル目では「年」の時刻情報単位の受信に成功しているが、３サイクル目においても高感度受信モードのままで受信している。

［第１実施形態の作用効果］
本実施形態の電波修正時計１では、受信する標準電波の秒同期および分同期を行った後、標準電波のタイムコードに基づいて設定される所定期間、具体的には、各時刻情報単位の受信期間において、前回受信に失敗した時刻情報単位の受信期間は、受信モードを高感度受信モードに設定している。
すなわち、制御部４７は、タイムコードの１サイクル目の受信は通常受信モードで制御し、高感度受信モードは、タイムコードの２サイクル目以降の受信において、同じ時刻情報単位の前回の受信結果がエラー（ＮＧ）だった場合と、パリティを備えない時刻情報単位の受信において前回以前に受信結果がエラーだった場合に設定しているので、すべての受信を高感度受信モードで行う場合に比べて、消費電力を低減できる。また、前回、受信を失敗した時刻情報単位のデータ受信時に高感度受信モードにすることで、その時刻情報単位のデータの取得に成功する確率を向上でき、結果として、正しいタイムコードを取得して正しい時刻情報に修正することができる。
すなわち、本実施形態によれば、１分間のタイムコードに同期した所定のタイミングで所定期間のみ高感度受信モードにすることで、最小限の期間だけ高感度受信モードを動作させ、常時、高感度受信モードで受信する場合に比べて、消費電力の増大を最小限に抑えることができ、かつ、時刻情報の受信に成功する確率を向上できて、実使用状況における受信性能を向上できる。

また、パリティが無い時刻情報単位（通算日、年、曜）を受信する場合、過去に受信に失敗している時は、それ以降は常に高感度受信モードで受信している。これらのパリティが無い時刻情報単位は、パリティを有する時刻情報単位を受信する場合に比べて、誤りを検出できる確率が低い。
本実施形態では、パリティが無い時刻情報単位は、過去に受信に失敗した以降は高感度受信モードで受信して、高感度受信モードを多用しているので、誤りを検出できる確率を高めることができ、受信性能をより向上できる。

高感度受信モードに設定された場合、受信回路部３においては、第１増幅回路３２の差動増幅回路３２０における定電流源３２２の電流値を切り替えることで実現しており、受信回路部３では第１増幅回路３２のみ電流を増やすだけでよく、他の回路の電流を増加させる必要がないため、高感度受信モードを選択した際に、受信回路部３全体の電流を増加させた場合に比べて、電波修正時計１全体の電流増加を低減でき、かつ、受信性能を効果的に向上できる。このため、電波修正時計１が、電池容量が小さい腕時計の場合も、消費電力を抑えることができ、持続時間も長くすることができる。

さらに、第１増幅回路３２は、定電流源３２２の電流値を切り替えた際に、コレクタ抵抗３２３の抵抗値も適宜調整して第１増幅回路３２の増幅率（ゲイン）が大きく変動しないように制御しているため、増幅率の変動によって信号振幅の振幅が変動し、二値化回路３７で誤った二値化処理を行ってしまうことがなく、二値化回路３７における誤検出を防止できる。

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受信部３Ａ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。

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４７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４７に再度転送し、制御部４７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。

制御部４７を高感度受信モードで動作させるためには、制御回路部４に高速クロック用発振器６１を追加するとともに、ソフトウェアの変更のみで高感度受信モードを実現することができる。このため、既存の回路においても容易に実現することができる。

〔第２実施形態〕
次に、本発明の第２実施形態について、図１１，１２のフローチャートおよび図１３の動作説明図を参照して説明する。なお、以下の各実施形態において、前述した他の実施形態と同一または同様の構成については、同一符号を付し、説明を省略または簡略する。
第１実施形態では、標準電波の１サイクルつまり１分間（６０秒）の受信期間において、時刻情報単位毎に、通常受信モードまたは高感度受信モードを選択していたが、第２実施形態では、１ビットの情報を受信する１秒の期間内において、通常受信モードまたは高感度受信モードを選択する点が相違する。なお、第２実施形態は、制御部４７による受信モードの切替制御方式が前記第１実施形態と相違するだけであり、受信回路部３や制御回路部４の構成は前記第１実施形態と同じであるため、説明を省略する。

第２実施形態において、制御部４７は、図１１に示すように、受信処理を開始すると、秒同期がＯＫであるかを判断する（Ｓ２１）。制御部４７は、Ｓ２１で「Ｙｅｓ」と判断されるまで、秒同期の判断処理（Ｓ２１）を繰り返す。なお、第２実施形態においても、受信局選択処理は適宜実施される。

制御部４７は、秒同期がＯＫであれば、送信されるタイムコードに基づいて設定される所定期間は高感度受信モードに制御する。ここで、標準電波がＪＪＹの場合、図１３に示すように、前記所定期間として、パルス立ち上がり検出期間Ａ、０．２秒幅パルス立ち下がり検出期間Ｂ、０．５秒幅パルス立ち下がり検出期間Ｃ、０．８秒幅パルス立ち下がり検出期間Ｄの４種類の期間が設定されている。

これらの各検出期間Ａ〜Ｄは、秒同期によって検出されたタイムコードの各ビットの開始タイミングつまり１秒間隔のタイミングを基準として設定されている。
すなわち、パルス立ち上がり検出期間Ａは、各パルスが立ち上がる基準タイミングに対して所定時間前に設定されたパルス立ち上がり検出開始タイミングＴ１から、前記基準タイミングに対して所定時間後に設定されたパルス立ち上がり検出終了タイミングＴ２までの期間とされている。ここで、例えば、検出開始タイミングＴ１は基準タイミングに対して−０．０５秒に設定され、検出終了タイミングＴ２は基準タイミングに対して＋０．０５秒に設定され、前記検出期間Ａは０．１秒間とされている。

また、０．２秒幅パルス立ち下がり検出期間Ｂは、各パルスが立ち上がる基準タイミングに対して所定時間前に設定された０．２秒幅パルス立ち下がり検出開始タイミングＴ３から、前記基準タイミングに対して所定時間後に設定された０．２秒幅パルス立ち下がり検出終了タイミングＴ４までの期間とされている。ここで、例えば、検出開始タイミングＴ３は基準タイミングに対して＋０．１５秒に設定され、検出終了タイミングＴ４は基準タイミングに対して＋０．２５秒に設定され、前記検出期間Ｂは０．１秒間とされている。

さらに、０．５秒幅パルス立ち下がり検出期間Ｃは、各パルスが立ち上がる基準タイミングに対して所定時間前に設定された０．５秒幅パルス立ち下がり検出開始タイミングＴ５から、前記基準タイミングに対して所定時間後に設定された０．５秒幅パルス立ち下がり検出終了タイミングＴ６までの期間とされている。ここで、例えば、検出開始タイミングＴ５は基準タイミングに対して＋０．４５秒に設定され、検出終了タイミングＴ６は基準タイミングに対して＋０．５５秒に設定され、前記検出期間Ｃは０．１秒間とされている。

また、０．８秒幅パルス立ち下がり検出期間Ｄは、各パルスが立ち上がる基準タイミングに対して所定時間前に設定された０．８秒幅パルス立ち下がり検出開始タイミングＴ７から、前記基準タイミングに対して所定時間後に設定された０．８秒幅パルス立ち下がり検出終了タイミングＴ８までの期間とされている。ここで、例えば、検出開始タイミングＴ７は基準タイミングに対して＋０．７５秒に設定され、検出終了タイミングＴ８は基準タイミングに対して＋０．８５秒に設定され、前記検出期間Ｄは０．１秒間とされている。

そこで、制御部４７は、秒同期がＯＫと判断すると、前記パルス立ち上がり検出開始タイミングＴ１になったか否かを判断する（Ｓ２２）。制御部４７は、Ｓ２２で「Ｙｅｓ」と判断されるまで、Ｓ２２の判断処理を繰り返す。
制御部４７は、Ｓ２２でパルス立ち上がり検出開始タイミングＴ１になったと判断すると、デコード回路３９を介して第１増幅回路３２に制御信号を送り、第１増幅回路３２の受信モードを高感度受信モードに移行するとともに、高速クロック用発振器６１から出力される信号を用いて制御部４７の動作クロックを高速にして、制御部４７の動作モードを高感度受信モードに移行する（Ｓ２３）。

次に、制御部４７は、パルス立ち上がり検出終了タイミングＴ２になったか否かを判断する（Ｓ２４）。制御部４７は、Ｓ２４で「Ｙｅｓ」と判断されるまで、Ｓ２４の判断処理を繰り返し、受信部３Ａ（具体的には第１増幅回路３２）および制御部４７を高感度受信モードで動作させ続ける。
一方、制御部４７は、Ｓ２４でパルス立ち上がり検出終了タイミングＴ２になったと判断すると、デコード回路３９を介して第１増幅回路３２に制御信号を送り、第１増幅回路３２の受信モードを通常受信モードに復帰するとともに、制御部４７の動作モードを通常受信モードに復帰する（Ｓ２５）。

次に、制御部４７は、前記０．２秒幅パルス立ち下がり検出開始タイミングＴ３になったか否かを判断する（Ｓ２６）。
なお、Ｓ２１で秒同期がＯＫであるため、通常は、Ｓ２３で高感度受信モードに設定されたパルス立ち上がり検出期間Ａ内にパルスの立ち上がりが検出される。このため、本実施形態では、パルス立ち上がり検出期間Ａが終了すると、Ｓ２５で通常受信モードに復帰し、その後、０．２秒幅パルス立ち下がり検出開始タイミングＴ３であるかを判断している。
但し、前記パルス立ち上がり検出期間Ａでパルスの立ち上がりが検出できない場合を想定し、検出できなかった場合には、例えば、秒同期の確認処理Ｓ２１に戻って制御したり、受信処理を中止してもよい。

制御部４７は、Ｓ２６で「Ｙｅｓ」と判断されるまで、Ｓ２６の判断処理を繰り返す。
制御部４７は、Ｓ２６で０．２秒幅パルス立ち下がり検出開始タイミングＴ３になったと判断すると、デコード回路３９を介して第１増幅回路３２に制御信号を送り、第１増幅回路３２の受信モードを高感度受信モードに移行するとともに、制御部４７の動作モードを高感度受信モードに移行する（Ｓ２７）。

次に、制御部４７は、０．２秒幅パルス立ち下がり検出終了タイミングＴ４になったか否かを判断する（Ｓ２８）。制御部４７は、Ｓ２８で「Ｙｅｓ」と判断されるまで、Ｓ２８の判断処理を繰り返し、受信部３Ａ（具体的には第１増幅回路３２）および制御部４７を高感度受信モードで動作させ続ける。
一方、制御部４７は、Ｓ２８で０．２秒幅パルス立ち下がり検出終了タイミングＴ４になったと判断すると、デコード回路３９を介して第１増幅回路３２に制御信号を送り、第１増幅回路３２の受信モードを通常受信モードに復帰するとともに、制御部４７の動作モードを通常受信モードに復帰する（Ｓ２９）。

次に、制御部４７は、０．２秒幅パルス立ち下がり検出期間Ｂにおいて、０．２秒幅パルの立ち下がりを検出したか否かを判断する（Ｓ３０）。
そして、制御部４７は、Ｓ３０で「Ｎｏ」と判断した場合は、０．２秒幅のパルスつまり「Ｐ」を示すビットではないと判断し、０．５秒幅のパルスであるかを判断する。
具体的には、制御部４７は、Ｓ３０で「Ｎｏ」と判断すると、図１２に示すように、前記０．５秒幅パルス立ち下がり検出開始タイミングＴ５になったか否かを判断する（Ｓ３１）。

制御部４７は、Ｓ３１で「Ｙｅｓ」と判断されるまで、Ｓ３１の判断処理を繰り返す。
制御部４７は、Ｓ３１で０．５秒幅パルス立ち下がり検出開始タイミングＴ５になったと判断すると、デコード回路３９を介して第１増幅回路３２に制御信号を送り、第１増幅回路３２の受信モードを高感度受信モードに移行するとともに、制御部４７の動作モードを高感度受信モードに移行する（Ｓ３２）。

次に、制御部４７は、０．５秒幅パルス立ち下がり検出終了タイミングＴ６になったか否かを判断する（Ｓ３３）。制御部４７は、Ｓ３３で「Ｙｅｓ」と判断されるまで、Ｓ３３の判断処理を繰り返し、受信部３Ａ（具体的には第１増幅回路３２）および制御部４７を高感度受信モードで動作させ続ける。
一方、制御部４７は、Ｓ３３で０．５秒幅パルス立ち下がり検出終了タイミングＴ６になったと判断すると、デコード回路３９を介して第１増幅回路３２に制御信号を送り、第１増幅回路３２の受信モードを通常受信モードに復帰するとともに、制御部４７の動作モードを通常受信モードに復帰する（Ｓ３４）。

次に、制御部４７は、０．５秒幅パルス立ち下がり検出期間Ｃにおいて、０．５秒幅パルの立ち下がりを検出したか否かを判断する（Ｓ３５）。
そして、制御部４７は、Ｓ３５で「Ｎｏ」と判断した場合は、０．５秒幅のパルスつまり「１」を示すビットでもないと判断し、０．８秒幅のパルスであるかを判断する。
具体的には、制御部４７は、Ｓ３５で「Ｎｏ」と判断すると、前記０．８秒幅パルス立ち下がり検出開始タイミングＴ７になったか否かを判断する（Ｓ３６）。

制御部４７は、Ｓ３６で「Ｙｅｓ」と判断されるまで、Ｓ３６の判断処理を繰り返す。
制御部４７は、Ｓ３６で０．８秒幅パルス立ち下がり検出開始タイミングＴ７になったと判断すると、デコード回路３９を介して第１増幅回路３２に制御信号を送り、第１増幅回路３２の受信モードを高感度受信モードに移行するとともに、制御部４７の動作モードを高感度受信モードに移行する（Ｓ３７）。

次に、制御部４７は、０．８秒幅パルス立ち下がり検出終了タイミングＴ８になったか否かを判断する（Ｓ３８）。制御部４７は、Ｓ３８で「Ｙｅｓ」と判断されるまで、Ｓ３８の判断処理を繰り返し、受信部３Ａ（具体的には第１増幅回路３２）および制御部４７を高感度受信モードで動作させ続ける。
一方、制御部４７は、Ｓ３８で０．８秒幅パルス立ち下がり検出終了タイミングＴ８になったと判断すると、デコード回路３９を介して第１増幅回路３２に制御信号を送り、第１増幅回路３２の受信モードを通常受信モードに復帰するとともに、制御部４７の動作モードを通常受信モードに復帰する（Ｓ３９）。

制御部４７は、Ｓ３９で通常受信モードに復帰後、受信を終了するか否かを判断する（Ｓ４０）。例えば、標準電波では６０ビット（６０秒）で１つのタイムコードの受信となるため、制御部４７は、各ビットデータの取得によってマーカーを取得して分同期を行った後、６０秒間の受信を行って１サイクルのタイムコードを取得する。そして、制御部４７は、予め設定された数、例えば７個のタイムコードの受信（取得）が終了したか否かで受信終了か否かを判断している（Ｓ４０）。

また、第２実施形態では、Ｓ３０，Ｓ３５で「Ｙｅｓ」と判断された場合は、制御部４７は、それ以降のパルス検出を行わずに、直接、Ｓ４０の終了判断を行う。すなわち、Ｓ３０で０．２秒幅のパルスの立ち下がりを検出した場合には、０．５秒幅や０．８秒幅のパルスの立ち下がりを検出する必要がない。同様に、Ｓ３５で０．５秒幅のパルスの立ち下がりを検出した場合には、０．８秒幅のパルスの立ち下がりを検出する必要がない。このため、Ｓ３０，Ｓ３５で「Ｙｅｓ」と判断されると、制御部４７は、Ｓ４０の受信終了の判断処理を行う。

そして、Ｓ４０で受信終了ではないと判断された場合は、次の１秒（１ビット）のデータ受信を行うため、制御部４７はＳ２２〜Ｓ４０の処理を実行する。すなわち、制御部４７は、Ｓ４０で受信終了と判断されるまで、Ｓ２２〜Ｓ４０の処理を繰り返し実行する。

このような第２実施形態によれば、各ビットのデータ受信時に、タイムコードに基づいて各検出期間Ａ〜Ｄを設定し、その検出期間Ａ〜Ｄは高感度受信モードに切り替えているので、各パルスの立ち下がりを確実に受信できる。このため、各ビットのデータの受信エラーを減少でき、正しいデータを取得することができる。その上、検出期間Ａ〜Ｄ以外ではパルス変化の検出を行わずに無視するようにすることで、検出期間以外でのノイズをパルス変化と誤認識することも防止でき、受信エラーをより減少できる。
また、標準電波においてパルスが立ち下がるタイミングが、０．２秒、０．５秒、０．８秒のいずれかであるというタイムコードの特性を考慮し、前記検出期間Ａ〜Ｄを前記立ち下がりタイミングに合わせて設定しているので、高感度受信モードに切り替える期間を必要最小限にすることができる。このため、高感度受信モードに切り替えた場合でも消費電流の増大を抑えることができる。例えば、各検出期間Ａ〜Ｄがそれぞれ０．１秒であれば、高感度受信モードに切り替える期間は、１秒間のうち０．４秒間であり、僅かな時間にできるため、高感度受信モードを１秒間継続する場合に比べて、消費電流を半分以下に抑えることができる。
その上、検出期間Ｂ，Ｃでは、パルスの立ち下がりを検出した場合には、それ以降の検出期間における高感度受信モードへの切替処理を行わないため、無駄な高感度受信モードでの動作を無くすことができ、この点でも消費電流の増大を抑制できる。

〔第３実施形態〕
次に、本発明の第３実施形態について説明する。
第３実施形態は、図１４に示すように、標準電波において、幅の狭いパルスを受信する場合に高感度受信モードを選択するものである。
すなわち、第１実施形態で説明したように、日本の標準電波では、０．２秒、０．５秒、０．８秒のパルス幅の信号によって、「Ｐ」、「１」、「０」のデータが表されている。ここで、図１５に示すように、パルス幅が０．２秒と狭いパルス１０１は、０．５秒幅のパルス１０２や０．８秒幅のパルス１０３に比べて、信号の立ち上がりが緩やかだと振幅が小さくなりやすい。このため、特に、弱電界で信号の振幅が小さい場合には、パルス幅が狭い信号は二値化が難しくなる。すなわち、包絡線検波後の信号を所定のしきい値で二値化してＴＣＯを取得した場合、特にパルス１０１は振幅が小さいため、出力されたＴＣＯの対応パルス１０１Ａは、パルス幅がより小さくなり、ノイズと判断される可能性がある。

なお、図２に示すようにパルス幅の狭いパルスであるＭ（マーカー）およびＰ（ポジションマーカー）は０秒、９秒、１９秒、２９秒、３９秒、４９秒、５９秒のタイミングで送信される。

また、分同期を確立するには先頭の「Ｍ（マーカー）」を取得する必要があるので、秒同期確立後に、「Ｍ（マーカー）」を取得しやすいように一旦高感度モードに移行して分同期を確立し、その後に本実施形態のように「Ｐ」と「Ｍ」が送信されるタイミングのみ通常受信モードから高感度受信モードに切り替わるように制御すればより確実に受信できる。

そこで、第３実施形態の制御部４７は、秒同期および分同期を行った後、タイムコードに基づいて、より具体的には、図１４に示すように、タイムコードにおいて「Ｐ（マーカー）」つまり０．２秒幅のパルス１０１が送信されるタイミングは、第１増幅回路３２および制御部４７を高感度受信モードに設定し、パルス幅の狭いパルス１０１も正確に検出できるようにしたものである。

このような第３実施形態によれば、データの判定を誤りやすいパルス幅の狭いパルス１０１が送信されるタイミングは高感度受信モードで受信処理を行うため、パルス１０１も正確に検出できる。
また、高感度受信モードに設定されるのは、パルス１０１が送信されるタイミングのみであるため、常時、高感度受信モードで受信する場合に比べて消費電流を低減できる。

〔第４実施形態〕
次に、本発明の第４実施形態について説明する。
第４実施形態は、高感度受信モードを実現する受信回路部３の構成を前記第１〜３実施形態と相違させたものである。従って、第４実施形態の構成は、高感度受信モードに移行するタイミングが異なる前記第１〜３実施形態のいずれの場合にも適用できる。

図１６に示すように、第４実施形態は、受信部３Ａの動作電圧を複数段階に切り替えることができる定電圧回路５１を設けたものである。
すなわち、前記第１〜３実施形態の高感度受信モードでは、受信部３Ａにおいては第１増幅回路３２に流れる動作電流のみを変更し、他の回路の動作電流は変更していない。
これに対し、第４実施形態の電波修正時計１では、出力電圧を少なくとも２段階に切替可能な定電圧回路５１を設け、通常受信モードが選択された場合に比べて、高感度受信モードが選択された場合には、定電圧回路５１の出力電圧を高く設定している。すなわち、制御部４７は、受信部３Ａの動作電圧自体を切り替えて受信部３Ａの受信モードを制御している。ここで、定電圧回路５１は、二次電池５３から電源供給されている。
なお、制御部４７における通常受信モード時および高感度受信モード時の動作は、前記第１〜３実施形態と同じであるため、説明を省略する。

ここで、受信部３Ａは、定電圧回路５１の出力で動作している。定電圧回路５１は、通常受信モードでは、例えば１．５Ｖの電圧を出力し、高感度受信モードでは、例えば２．４Ｖの電圧を出力する。動作電圧が高くなると振幅幅の許容値が大きくなるダイナミックレンジが広がり、回路のＳ／Ｎ比を向上させることができる。この場合、結果的には、受信回路部３の消費電流は増えることになる。

また、第４実施形態の電波修正時計１では、電源として太陽電池５２および二次電池５３が設けられている。本実施形態では、太陽電池５２は、太陽電池セルを５段または６段に直列接続して電圧値を高めたものが利用され、二次電池５３は、２．５Ｖ系のものが利用されている。
さらに、第４実施形態では、定電圧回路５１の出力電圧が２段階に切り替えられた際に、二値化回路３７から出力されるＴＣＯ出力にも影響するため、レベルシフタ５４を設けて出力レベルを調整し、制御部４７に入力するようにしている。

このような第４実施形態によれば、受信部３Ａの構成は変更する必要がなく、既存の回路構成に定電圧回路５１を追加するだけで、高感度受信モードを実現できるため、既存の回路構成においても本発明を容易に実現することができる。
すなわち、第１増幅回路３２に出力電流を変更できる定電流源３２２が設けられていない場合でも、容易に実現することができ、既存の回路を利用できる。

〔第５実施形態〕
次に、本発明の第５実施形態について、図１７の構成図および図１８の波形図を参照して説明する。
第５実施形態も、高感度受信モードを実現するための構成を前記第１〜４実施形態と相違させたものである。従って。第５実施形態の構成も、高感度受信モードに移行するタイミングが異なる前記第１〜４実施形態のいずれの場合にも適用できる。

図１７に示すように、第５実施形態は、受信部３Ａに、包絡線信号をデジタル信号に変換するＡ／Ｄコンバータ３８を設け、制御部４７に、Ａ／Ｄコンバータ３８から出力されたデジタル信号を二値化する二値化部４９を設けたものである。
すなわち、前記第１〜４実施形態では、包絡線検波回路３５から入力する包絡線信号を、二値化回路３７で所定の閾値（基準電圧）と比較して二値化し、ＴＣＯ信号を出力していた。
これに対し、第５実施形態では、通常受信モードに設定された場合には、前記第１〜４実施形態と同じく、制御部４７は二値化回路３７を動作して包絡線信号を二値化してＴＣＯ信号を出力し、制御部４７のＴＣＯデコード部４１でデコードして時刻データを取り出している。
一方、高感度受信モードに設定された場合には、制御部４７は、二値化回路３７の替わりにＡ／Ｄコンバータ３８を動作させ、図１８に示すように、包絡線信号を多値化してデジタル信号として出力し、Ａ／Ｄコンバータ３８から出力されたデジタル信号を制御部４７の二値化部４９でＴＣＯ信号に変換している。そして、二値化部４９から出力されたＴＣＯ信号を、制御部４７のＴＣＯデコード部４１でデコードして時刻データを取り出している。

ここで、Ａ／Ｄコンバータ３８としては、サンプリングレートは数十Ｈｚ程度の低速でよいので、例えば、低消費電流である逐次変換型やΔ−Σ型のＡ／Ｄコンバータが利用できる。
また、Ａ／Ｄコンバータ３８は、包絡線信号を最終的に二値化処理するための多値のデジタルデータを取得するものである。このため、Ａ／Ｄコンバータ３８の分解能は、信号振幅の中心付近をカバーできればよく、信号振幅の最小レベル、最大レベル近辺は粗くてよいため、例えば、８〜１６ビット程度で構わない。なお、Ａ／Ｄコンバータ３８において分解能を細かくすると、Ａ／Ｄコンバータ３８の出力の信号線が多くなるデメリットがあるが、本実施形態では分解能は８〜１６ビット程度でよいため、Ａ／Ｄコンバータ３８の出力の信号線の数も抑えることができる利点がある。

制御部４７の二値化部４９は、Ａ／Ｄコンバータ３８からの入力された多値のデジタル信号を処理して二値化するものである。この二値化された信号がＴＣＯ信号となり、二値化部４９はＴＣＯ信号をＴＣＯデコード部４１に出力する。
なお、二値化部４９で行う二値化処理は、入力されたデジタル信号をデータ処理して二値化するものである。従って、二値化部４９は、制御部４７で実行されるソフトウェアで実現することができる。

このような第５実施形態において高感度受信が可能となるのは以下の理由からである。
すなわち、図１８に示すように、送られてきた標準電波が弱く、受信信号レベルが小さくなると、Ｓ／Ｎ比が低くなる場合がある。このような場合、包絡線検波後の信号を所定の閾値と比較して二値化すると、閾値近辺のレベルの信号をうまく検出することができない。このため、閾値で二値化されたＴＣＯ信号では、タイムコードの再生が不十分となる。

一方、Ａ／Ｄコンバータ３８を動作させ、Ａ／Ｄコンバータ３８からの出力であるデジタル信号を処理して二値化する場合には信号の情報量が多くなり、制御部４７内にある二値化部４９でデジタル信号処理することによって、信号かノイズかの判断もソフトウェアによる高度な判断が可能となる。よって、ノイズを効果的に除去できてタイムコードを十分に再生でき、受信性能を向上させることができる。
例えば、Ａ／Ｄコンバータ３８の出力信号を二値化処理する場合に、各信号は多値化されているので、前後の信号レベルやタイムコードの規則性を考慮して二値化することで、ノイズの影響を排除してタイムコードを正しく再生でき、受信性能を向上させることができる。
従って、Ａ／Ｄコンバータ３８および二値化部４９を用いることで、高感度受信が実現できる。但し、Ａ／Ｄコンバータ３８は、二値化回路３７に比べると消費電力が高くなるため、電池で駆動される電波修正時計１ではＡ／Ｄコンバータ３８を常時作動させることは難しい。一方、本実施形態では、前記第１〜４実施形態と同じく必要な場合のみ高感度受信モードを選択するため、消費電力の増大を抑制しつつ、受信性能を向上することができる。

なお、本実施形態において、高感度受信モードに設定された場合に、制御部４７は、Ａ／Ｄコンバータ３８を作動させると共に、第１実施形態と同じく第１増幅回路３２の動作電流を高くしてもよい。

［変形例］
なお、本発明は、前記各実施形態に限らない。
例えば、各国の標準電波を受信可能な電波修正時計１において、ドイツの標準電波ＤＣＦ７７を受信可能な場合、ＤＣＦ７７を受信するモードに設定された場合には、高感度受信モードで受信するように設定してもよい。すなわち、ＤＣＦ７７は、図１９にも示すように、０．１秒と０．２秒の幅のパルスを用いているため、前記第３実施形態と同様に、受信データの振幅が小さく、誤検出しやすい。このため、ＤＣＦ７７を受信する際に、高感度受信モードに移行すれば、各パルスを正しく受信できるようになり、受信性能を向上できる。

具体的には、図２０に示すように、受信をスタートすると、制御部４７は、時差設定を読み出して受信局を自動的に選択する（Ｓ５１）。例えば、電波修正時計１において、ＪＪＹ、ＷＷＶＢ、ＤＣＦ７７の３つの標準電波を受信できる場合、制御部４７は、電波修正時計１の時差設定が日本に設定されていればＪＪＹを選択し、ドイツに設定されていればＤＣＦ７７を選択する。

次に、制御部４７は、ＤＣＦ７７を受信するように設定されたか否かを判定する（Ｓ５２）。そして、制御部４７は、受信回路部３および制御部４７の動作モードを、Ｓ５２で「Ｙｅｓ」と判定された場合には高感度受信モードに移行し（Ｓ５３）、「Ｎｏ」と判定された場合には通常受信モードに移行する（Ｓ５４）。従って、ＤＣＦ７７は高感度受信モードで受信されるが、ＪＪＹ，ＷＷＶＢは通常受信モードで受信されることになる。
そして、各受信モードでの受信が完了すると、制御部４７は、受信処理を終了する（Ｓ５５）。

図２１に示すように、高感度受信モードに移行すると、制御部４７は、前記実施形態と同様に、秒同期を確立したか否かの判断（Ｓ６１）と、マーカーを取得したか否かの判断（Ｓ６２）を行う。
制御部４７は、秒同期を確立し、かつ、マーカーを取得した場合は、所定タイミングＴＡになったか否かを判断する（Ｓ６３）。所定タイミングＴＡは、図１９に示すように、毎正秒のタイミングに対して所定時間前のタイミングであり、例えば、毎正秒のタイミングに対して５０msec前のタイミングである。

制御部４７は、所定タイミングＴＡになったと判定すると、高感度受信モードに移行し（Ｓ６４）、ＴＣＯパルスを検出する（Ｓ６５）。
高感度受信モードの具体的な処理は、前記各実施形態と同様に、第１増幅回路３２の動作電流を増加したり、受信部３Ａの駆動電圧を高くしたり、制御回路部４の動作クロックを高速にしたり、Ａ／Ｄコンバータ３８および二値化部４９を設けて信号を処理すればよい。
そして、制御部４７は、所定タイミングＴＢになったか否かを判断し（Ｓ６６）、所定タイミングＴＢになったと判定すると、通常受信モードに移行する（Ｓ６７）。所定タイミングＴＢは、図１９に示すように、毎正秒のタイミングに対して所定時間後のタイミングであり、例えば、毎正秒のタイミングに対して４００msec後のタイミングである。

このため、図１９に示すように、ＤＣＦ７７を受信する場合は、タイミングＴＡからＴＢの間は高感度受信モードで受信が行われ、それ以外の期間は通常受信モードで受信が行われる。従って、パルス幅が毎正秒から１００msecと、２００msecの２種類であるＤＣＦ７７において、これらのパルスを高感度状態で受信することができる。
なお、毎正秒の５０msec前のタイミングＴＡから高感度受信モードにしているのは、処理に余裕を持たせて毎正秒からの各パルスを確実に受信させるためである。すなわち、毎正秒よりも早めに高感度受信モードに移行すれば、電流や電圧を切り替えて高感度受信モードに移行した際に多少のタイムラグがあっても、毎正秒の時点では確実に高感度受信状態に移行することができるためである。
また、毎正秒の４００msec後のタイミングＴＢまで高感度受信モードを継続しているのは、２００msecのパルスを受信した際に、包絡線検波回路３５の出力信号のパルス幅が２００msecよりも長くなる場合があるからである。

制御部４７は、所定サイクルの受信が終了したかを判定する（Ｓ６８）。すなわち、前記実施形態と同様に、標準電波を受信する場合、１サイクル（６０秒）のみの信号ではタイムコードにノイズが含まれており、誤った時刻データを検出してしまう可能性があるため、所定サイクル（例えば２〜４回）の受信を行う。

Ｓ６８で「Ｎｏ」と判定されると、制御部４７は、Ｓ６３〜Ｓ６７の処理を繰り返す。
一方、Ｓ６８で「Ｙｅｓ」と判定されると、制御部４７は、受信処理を終了する（Ｓ６９）。
すなわち、本変形例では、通常受信モードに設定されている期間も受信動作を継続している。これは、通常受信モード時に受信動作を停止してしまうと、受信回路部３の立ち上がりには数秒程度の時間が掛かるため、毎正秒のタイミングに合わせて高感度受信モードに切り替えることができなくなるためである。ただし、タイミングＴＢからＴＡまでの通常受信モードは高感度受信モードに比べると受信性能が劣り、信号にノイズが含まれやすいので、ＴＣＯパルスの検出は行わず、ＴＣＯパルスに変化があっても無視することが好ましい。
なお、図２１の処理フローにおいて、Ｓ６１で秒同期が取れた後、マーカー取得の前にも高感度受信モードに移行してもよい。このようにすれば、マーカーの所得を高感度受信状態で行うことができ、マーカーを精度良く、短時間で取得できるため、消費電流を削減することもできる。

制御部４７は、受信終了後、前記各実施形態と同様に、取得したタイムコードをチェックする（Ｓ７０）。そして、制御部４７は、タイムコードの取得に成功したか否かを判定し（Ｓ７１）、成功した場合には取得したタイムコードに基づいて得られた時刻情報により内部時刻を書き換えて時刻を修正し（Ｓ７２）、受信処理を終了する。
一方、Ｓ６１，６２や、Ｓ７１で「Ｎｏ」と判定された場合は、制御部４７は、内部時刻の書き換えを行わずに受信処理を終了する。

また、前記第１実施形態では、前回の受信時にエラーが発生した時刻情報単位を受信する場合に高感度受信モードに移行していたが、時刻情報単位毎に予め受信モードを設定してもよい。
例えば、分および時のデータは、パリティビットが存在するため、受信データの信頼性が高い。このため、分や時の時刻情報単位を受信する場合には通常受信モードとし、パリティビットが存在しない他の時刻情報単位を受信する場合には高感度受信モードに設定してもよい。
さらに、前記第１実施形態と組み合わせて、分・時の時刻情報単位は、前回の受信時にエラーが生じても、次回以降の受信時も通常受信モードのままで処理し、他の時刻情報単位を受信する場合は、最初は通常受信モードとし、前回の受信でエラーが生じた場合のみ高感度受信モードに設定してもよい。

また、前記第１実施形態において、複数サイクル（複数回）の受信処理を行い、あるサイクルの受信データにおいて誤りがあると判断された時刻情報単位のデータは、高感度受信モードで受信した他のサイクルの時刻情報単位のデータを利用して修正してもよい。
すなわち、標準電波を１分間隔で連続して受信した場合、通常は、分以外の時刻情報単位は変化せずに同じデータになる。例えば、午前２時０分から受信を開始し、７分間受信を行って７サイクル分の受信データを取得した場合、分のデータは０〜７分まで変化するが、他の「時」、「日」、「年」、「曜」などの時刻情報単位のデータは変化せず、同じデータのままである。従って、誤りがあった時刻情報単位のデータを高感度受信モードで受信することで、正しいデータに修正できるため、誤ったデータで時刻修正を行うことも確実に防止できる。

さらに、前記第１実施形態では、パリティのない時刻情報単位に関しては、過去に受信に失敗した場合には、それ以降は常時高感度受信モードとしていたが、パリティのある時刻情報単位と同様に、前回の受信に失敗した場合のみ高感度受信モードとし、前回受信に成功した場合には通常受信モードにするように制御してもよい。

さらに、第２実施形態では、各検出期間Ｂ〜Ｄでの検出を順次行っていたが、例えば、内部時刻や、前回の受信データなどを利用して、各ビットでのパルス幅を推定し、ビット毎に検出期間Ｂ〜Ｄのいずれかのみの検出を行ってもよい。すなわち、秒同期だけでなく分同期まで行えば、マーカーの送信タイミングは把握できるため、マーカーが送信されるビットにおいては、パルス立ち上がりを検出する検出期間Ａと、０．２秒幅のパルス立ち下がりを検出する検出期間Ｂのみで検出を行えばよい。また、定期的に受信している場合、内部時計の日や年、曜などの時刻情報が受信データと相違する可能性は低いため、日、年、曜のデータを受信する期間では、各ビットデータを内部時刻データから予測し、その予測データに応じて検出期間を設定してもよい。例えば、内部時刻データから「１」のパルスが送信されると予測できたビットでは、０．５秒幅のパルス立ち下がりを検出する検出期間Ｃを設定し、「０」のパルスが送信されると予測できたビットでは、０．８秒幅のパルス立ち下がりを検出する検出期間Ｄを設定すればよい。

さらに、高感度受信モードの実現方法としては、前記各実施形態に開示されたものに限らず、受信性能を向上させることができるものであればよい。例えば、前記各実施形態に開示された高感度受信モードの各方法を適宜組み合わせて実現してもよい。

また、電波修正時計１の受信対象となる標準電波は、日本のＪＪＹに限らず、他の国の標準電波を受信するように構成してもよい。この場合、高感度受信モードで受信する期間（タイミング）は、各国の標準電波のタイムコードフォーマットに応じて設定すればよい。

さらに、モータによって指針を駆動するアナログウォッチの場合、時針および分針のステップ運針を、受信モードに合わせて行うようにしてもよい。例えば、前記第２実施形態では、１秒間において、検出期間Ａ〜Ｄが設定されており、この検出期間Ａ〜Ｄ以外は基本的にパルス信号の変化は発生しない。従って、前記検出期間（高感度受信モードに設定された期間）Ａ〜Ｄ以外のタイミングでステップ運針を行えば、仮に、運針のためにモータパルスが出力されてモータコイルから磁界が発生し、その磁界がアンテナ２に飛び込んでノイズとなっても、そのノイズをパルスと区別することができる。従って、モータの駆動時を高感度受信モードに設定されていない期間にすれば、モータコイルによるノイズの影響を受けることがなく、正しい時刻データを受信できる。

本発明の受信処理は、予め設定された時刻に受信する自動受信の場合に限らず、外部操作部材６の操作による手動受信時に行ってもよい。また、自動受信を行う条件としては、予め決められた時刻に受信を行う定時受信に限らず、例えば、太陽電池や紫外線センサ等を利用した屋外検出によって１日に１回の受信処理を行うように設定してもよい。

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。

１…電波修正時計、３…受信回路部、３Ａ…受信部、４…制御回路部、６…外部操作部材、３２…第１増幅回路、３５…包絡線検波回路、３７…二値化回路、３８…Ａ／Ｄコンバータ、３９…デコード回路、４１…ＴＣＯデコード部、４２…記憶部、４３…時刻カウンタ、４６…駆動回路部、４７…制御部、４９…二値化部、５１…定電圧回路、６１…高速クロック用発振器、３２０…差動増幅回路、３２２…定電流源。

Claims

タイムコードが重畳された標準電波を受信して内部時刻データを修正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部と、
前記受信部を制御する制御部とを備え、
前記受信部は、
前記標準電波の受信信号を増幅する増幅回路と、
増幅した受信信号を二値化してタイムコードを得る二値化回路とを備え、
前記制御部は、
前記受信部および制御部の受信中の動作モードを、通常受信モード、および、前記通常受信モードよりも受信性能を向上させる高感度受信モードのいずれかに設定可能に構成され、
前記標準電波のタイムコードと少なくとも秒同期を確立した後において、
前記標準電波のタイムコードに基づいて設定される所定期間は、前記受信部および制御部の受信中の動作モードを高感度受信モードに設定し、
その他の期間は、前記受信部および制御部の受信中の動作モードを通常受信モードに設定する
ことを特徴とする電波修正時計。
請求項１に記載の電波修正時計において、
前記所定期間は、前記タイムコードの各時刻情報単位において、前回の受信時に誤りがあった時刻情報単位を受信する期間である
ことを特徴とする電波修正時計。
請求項１に記載の電波修正時計において、
前記所定期間は、前記標準電波の各ビットのパルス幅に応じて予め設定された検出期間である
ことを特徴とする電波修正時計。
請求項１に記載の電波修正時計において、
前記所定期間は、前記標準電波の各ビットのパルス幅が、予め設定されたパルス幅以下のパルスを受信する期間である
ことを特徴とする電波修正時計。
請求項１から請求項４のいずれかに記載の電波修正時計において、
前記制御部は、前記動作モードが高感度受信モードに設定された場合に、前記受信部の動作電圧を、通常受信モードに設定された場合よりも高くして受信性能を向上させる
ことを特徴とする電波修正時計。
請求項１から請求項４のいずれかに記載の電波修正時計において、
前記制御部は、前記動作モードが高感度受信モードに設定された場合に、前記受信部の動作電流を、通常受信モードに設定された場合よりも高くして受信性能を向上させる
ことを特徴とする電波修正時計。
請求項６に記載の電波修正時計において、
前記制御部は、前記動作モードが高感度受信モードに設定された場合に、前記受信部の増幅回路の動作電流のみを、通常受信モードに設定された場合よりも高くして受信性能を向上させる
ことを特徴とする電波修正時計。
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、
前記制御部は、前記動作モードが高感度受信モードに設定された場合に、制御部の動作クロックを、通常受信モードに設定された場合よりも高くして制御部の処理能力を向上させて受信性能を向上させる
ことを特徴とする電波修正時計。
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、
前記受信部は、
受信信号を多値化するＡ／Ｄコンバータを備え、
前記制御部は、
前記Ａ／Ｄコンバータから入力されるデジタル信号を二値化してタイムコードを得る二値化部を備えるとともに、
前記動作モードが通常受信モードに設定された場合は、前記受信部の二値化回路を動作させ、前記二値化回路で得られたタイムコードをデコードして時刻情報を取得し、
前記動作モードが高感度受信モードに設定された場合は、前記受信部のＡ／Ｄコンバータを動作させ、Ａ／Ｄコンバータからのデジタル信号を前記二値化部で二値化し、前記二値化部で得られたタイムコードをデコードして時刻情報を取得する
ことを特徴とする電波修正時計。
タイムコードが重畳された標準電波を受信して内部時刻データを修正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する受信部と、
前記受信部を制御する制御部とを備え、
前記受信部は、
前記標準電波の受信信号を増幅する増幅回路と、
増幅した受信信号を二値化してタイムコードを得る二値化回路とを備え、
前記標準電波のタイムコードと少なくとも秒同期を確立した後において、
前記標準電波のタイムコードに基づいて設定される所定期間は、前記受信部および制御部の受信中の動作モードを通常受信モードよりも受信性能を向上させる高感度受信モードに設定し、
その他の期間は、前記受信部および制御部の受信中の動作モードを通常受信モードに設定する
ことを特徴とする電波修正時計の制御方法。