JP2015040756A - 電波時計の時刻補正方法 - Google Patents

Abstract

【課題】標準電波の弱い場所や、ノイズの多い場所でも、短い時間で相対的な時刻のずれを補正することができ、時刻補正のために消費される電力が少なくて済む電波時計の時刻補正方法を提供する。【解決手段】電波時計１の時刻補正方法は、標準電波を受信して得られるタイムコード信号を所定の時間間隔ごとに同期加算する雑音成分軽減ステップＳ１と、タイムコード信号の所定パルスの立ち上がりを検出するパルス検出ステップＳ２と、検出した所定パルスの立ち上がり時刻と電波時計１の対応する時刻とのずれをなくす相対時刻補正ステップＳ５とを備えている。【選択図】図３

Description

本発明は電波時計の時刻補正方法に関するものである。

特許文献１は従来の電波時計の時刻補正方法を開示している。この時刻補正方法は、例えば３０分間等の期間にわたって、標準電波によって送信されているタイムコード信号のサンプリングを行い、サンプリングデータを蓄積する。そして、この時刻補正方法は、マーカー符号の出現周期性、及び１分桁〜曜日桁に対応する符号が同一値を以って出現する周期性を考慮した統計処理を施す一括デコード方式により時刻データを復号する。これによって、劣悪な受信環境下においても、タイムコード信号を正確に復号し、正確な時刻補正を行うことができる。

特開２００６−７１３１８号公報

しかし、特許文献１の電波時計の時刻補正方法は、タイムコード信号を正確に復号して時刻を補正するためにタイムコード信号のサンプリングに時間を要する。このため、時刻補正のために多くの電力が消費されてしまうおそれがある。また、標準電波の弱い場所や、ノイズの多い場所では、タイムコード信号のサンプリングに時間をかけてもタイムコード信号を完全に復号することができず、時刻補正を行うことができないおそれがある。

本発明は、上記従来の実情に鑑みてなされたものであって、標準電波の弱い場所や、ノイズの多い場所でも、短い時間で相対的な時刻のずれを補正することができ、時刻補正のために消費される電力が少なくて済む電波時計の時刻補正方法を提供することを解決すべき課題としている。

本発明の電波時計の時刻補正方法は、標準電波を受信して得られるタイムコード信号を所定の時間間隔ごとに同期加算する雑音成分軽減ステップと、
前記タイムコード信号の所定パルス又はその立ち上がりを検出するパルス検出ステップと、
検出した前記所定パルス又はその立ち上がり時刻と電波時計の対応する時刻とのずれをなくす相対時刻補正ステップとを備えていることを特徴とする。

この電波時計の時刻補正方法は、雑音成分軽減ステップにおいて、タイムコード信号を所定の時間間隔ごとに同期加算することによって、タイムコード信号の雑音成分を軽減することができる。このため、タイムコード信号の所定パルス又はその立ち上がりを明確にすることができ、パルス検出ステップにおいて所定パルス又はその立ち上がりを良好に検出することができる。そして、相対時刻補正ステップにおいて、検出した所定パルス又はその立ち上がり時刻と電波時計の対応する時刻とのずれをなくすことによって相対的な時刻のずれを補正することができる。

このように、この電波時計の時刻補正方法は、相対的な時刻のずれを補正するものであり、タイムコード信号を復号するものではない。つまり、この時刻補正方法は、標準電波によって送信されているタイムコード信号の特殊性を利用するものであって、所定パルス又はその立ち上がりを検出して、所定パルス又はその立ち上がり時刻と電波時計の対応する時刻とのずれをなくすものである。所定パルス又はその立ち上がりを検出するために雑音成分軽減ステップ及びパルス検出ステップの処理は長い時間を要しない。このため、この時刻補正方法は時刻補正を短い時間で行うことができる。

したがって、本発明の電波時計の時刻補正方法は、標準電波の弱い場所や、ノイズの多い場所でも、短い時間で相対的な時刻のずれを補正することができ、時刻補正に消費利用される電力が少なくて済む。

各実施例の電波時計の構成を示すブロック図である。 タイムコード信号の例を示す図である。 実施例１の時刻補正方法を示すフローチャートである。 １秒間ごとの同期加算を示すフローチャートである。 １秒間ごとの同期加算の概念図である。 Ｃ／Ｎ値が２２ｄＢであるタイムコード信号において、（Ａ）は１秒間ごとのパルスを６０回重ね書きした波形図であり、（Ｂ）はそれらを同期加算した結果を示す波形図である。 Ｃ／Ｎ値が１０ｄＢであるタイムコード信号において、（Ａ）は１秒間ごとのパルスを６０回重ね書きした波形図であり、（Ｂ）はそれらを同期加算した結果を示す波形図である。 実施例２の時刻補正方法を示すフローチャートである。 実施例３の時刻補正方法を示すフローチャートである。 １０秒間ごとの同期加算を示すフローチャートである。 １０秒間ごとの同期加算の概念図である。 Ｃ／Ｎ値が２２ｄＢであるタイムコード信号において、（Ａ）は送信信号の波形図であり、（Ｂ）は受信信号の波形図であり、（Ｃ）は１０回同期加算した結果を示す波形図である。 Ｃ／Ｎ値が１０ｄＢであるタイムコード信号において、（Ａ）は送信信号の波形図であり、（Ｂ）は受信信号の波形図であり、（Ｃ）は１０回同期加算した結果を示す波形図である。 １分間ごとの同期加算を示すフローチャートである。 １分間ごとの同期加算によって理論的に得られる信号の一部を示す波形図である。 実施例４の時刻補正方法を示すフローチャートである。

本発明における好ましい実施の形態を説明する。

本発明の電波時計の時刻補正方法は、前記電波時計の最大誤差時間を算出する誤差算出ステップを備えており、
この誤差算出ステップで算出された最大誤差時間に応じて、前記雑音成分軽減ステップにおける前記同期加算の所定の時間間隔を変更し得る。

この場合、誤差算出ステップにおいて、最大誤差時間が０．５秒未満であると算出されると、雑音成分軽減ステップにおいて１秒間ごとの同期加算を行う。これによって、１秒間ごとのパルスの立ち上がり時刻を検出し、この立ち上がり時刻と電波時計の対応する時刻とのずれをなくすことによって相対的な時刻のずれを補正する。つまり、１秒間ごとのパルスの立ち上がり時刻に対する前後０．５秒未満のずれをなくすことができる。

また、誤差算出ステップにおいて、最大誤差時間が０．５秒以上、かつ５秒未満であると算出されると、雑音成分軽減ステップにおいて１０秒間ごとの同期加算を行う。これによって、ポジションマーカーを検出し、ポジションマーカーと電波時計の対応する時刻とのずれをなくすことによって相対的な時刻のずれを補正する。つまり、ポジションマーカーに対する前後５秒未満のずれをなくすことができる。

また、誤差算出ステップにおいて、最大誤差時間が５秒以上、かつ３０秒未満であると算出されると、雑音成分権限ステップにおいて１分間ごとの同期加算を行う。これによって、マーカーを検出し、マーカーと電波時計の対応する時刻とのずれをなくすことによって相対的な時刻のずれを補正する。つまり、マーカーに対する前後３０秒未満のずれをなくすことができる。

このように、この電波時計の時刻補正方法は、電波時計の最大誤差時間に応じて時刻補正に要する時間を変更し、できる限り短い時間で時刻補正をすることができる。

前記誤差算出ステップは前記電波時計に内蔵されている水晶振動子の精度と前回の時刻補正からの経過時間とから前記電波時計の最大誤差時間を算出し得る。この場合、電波時計に内蔵されている水晶振動子の精度に応じて時刻補正に要する時間を変更し、できる限り短い時間で時刻補正をすることができる。

本発明の電波時計の時刻補正方法は、受信した前記タイムコード信号の品質を表すＣ／Ｎ値を算出して取得する品質取得ステップを備えており、
この品質取得ステップで算出したＣ／Ｎ値によって、前記雑音成分軽減ステップにおける前記同期加算の加算回数を変更し得る。

この場合、受信したタイムコード信号の品質を品質取得ステップにおいてＣ／Ｎ値として算出し、このＣ／Ｎ値に応じて雑音成分軽減ステップにおける同期加算の加算回数を決定する。つまり、タイムコード信号の品質が良ければ、加算回数を少なくして雑音成分軽減ステップにおける処理を短い時間で終了することができる。このため、この時刻補正方法は時刻補正を短い時間で行うことができる。また、Ｃ／Ｎ値に応じて、雑音成分軽減ステップにおける同期加算の加算回数を決定するため、タイムコード信号の雑音成分を軽減し、所定パルス又はその立ち上がりを明確にすることができる。このため、パルス検出ステップにおいてタイムコード信号の所定パルス又はその立ち上がりを確実に検出することができる。

次に、本発明の電波時計の時刻補正方法を具体化した実施例１〜実施例４について、図面を参照しつつ説明する。

＜実施例１＞
実施例１の電波時計１は、図１に示すように、アンテナ１０、高周波回路２０、及び主処理回路３０を備えている。主処理回路３０は、Ａ／Ｄ変換回路３１、マイクロプロセッサ３２、ＲＡＭ３３、ＲＯＭ３４、及び表示部３５を有している。アンテナ１０は標準電波を受信する。高周波回路２０は標準電波によって送信されたタイムコード信号を抽出する。主処理回路３０はタイムコード信号をデジタル情報処理する。

Ａ／Ｄ変換回路３１はアナログ信号であるタイムコード信号をデジタル信号に変換する。マイクロプロセッサ３２は、後述する時刻補正方法のよる相対時刻補正を実行したり、タイムコード信号の全体を復号して時刻補正をする絶対時刻補正を実行したりする。ＲＡＭ３３はタイムコード信号を蓄積したり、マイクロプロセッサ３２の演算結果を蓄積したりする。ＲＯＭ３４はマイクロプロセッサ３２の演算プログラム等を格納している。表示部３５はＬＥＤや液晶ディスプレイ等の表示素子を用いて時刻等を表示する。

標準電波は、独立行政法人情報通信研究機構が運営管理を行っている「おおたかどや山標準電波送信所（福島県）」と「はがね山標準電波送信所（佐賀県）」の国内２か所（以下、ＪＪＹ局という。）から、４０ｋＨｚ及び６０ｋＨｚの長波電波によって常時送信されている。

この標準電波によって送信されるタイムコード信号は、図２に示すように、各１秒間ごとのパルスの立ち上がりが標準時の各秒に同期している。タイムコード信号は、各１秒間ごとのパルスによって、マーカーＭ、ポジションマーカーＰ０〜Ｐ５、及び、分、時、１月１日からの通算日、時と分に対応するパリティ、予備ビット、年（西暦下２桁）、曜日、うるう秒の情報を示している。マーカーＭは毎分０秒の立ち上がりに対応している。ポジションマーカーＰ０は、通常、５９秒の立ち上がりに対応している。また、ポジションマーカーＰ１〜Ｐ５は、それぞれ、９秒、１９秒、２９秒、３９秒、４９秒の立ち上がりに対応している。マーカーＭ、及びポジションマーカーＰ０〜Ｐ５はパルス幅が０．２±５ｍｓである。分、時、１月１日からの通算日、年（西暦下２桁）、曜日に関しては２進数で表されている。２進数の０はパルス幅が０．８ｓ±５ｍｓであり、２進数の１はパルス幅が０．５ｓ±５ｍｓである。タイムコード信号は６０秒の繰り返しで送り出されている。

次に、この電波時計１の時刻補正方法の基本的な処理について説明する。

時刻補正方法の基本的な処理は、図３に示すように、電波時計１に内蔵されている水晶振動子の精度等に応じて開始する時刻を予め定めておく。つまり、電波時計１に内蔵されている水晶振動子の精度から計算して、電波時計１の誤差が０．５秒未満である内に時刻補正の処理を開始するように開始時刻を定めておく。

時刻補正の処理を開始すると、先ず、雑音成分軽減ステップＳ１において、標準電波を受信して得られたタイムコード信号を１秒間ごとに同期加算する。この際、Ａ／Ｄ変換回路３１におけるサンプルレートはＲサンプル／秒とする（Ｒは１０〜５０程度）。また、同期加算の回数をＫとする（Ｋは１〜１０００程度）。

１秒間ごとの同期加算は、図４に示すように、先ず、ＲＡＭ３３に蓄積した各Ｄ（ｎ）値を初期化する(ステップＳ１１）。つまり、各Ｄ（ｎ）値を０にする。ｎは整数で１〜Ｒの値をとる。Ｄ（ｎ）値は１秒間をＲ分割した各時間における振幅を示す電圧値である。

次に、Ａ／Ｄ変換回路３１においてＡ／Ｄ変換を開始する（ステップＳ１２）。この際、Ａ／Ｄ変換開始時刻ｔ₀を記録する。

次に、各Ｄ（ｎ）値（ｎ＝１〜Ｒ）を加算する（ステップＳ１３)。つまり、Ｒ回繰り返し処理することによって（ステップＳ１４）、１秒間をＲ分割した各時間におけるＤ（１）〜Ｄ（Ｒ）値を取得し、これをＫ回繰り返し処理する（ステップＳ１５）。このようにして、各Ｄ（ｎ）値をＫ回加算する。この際、ｔはＡ／Ｄ変換の時刻を示す。また、ｓは整数で１〜Ｋの値をとる。さらに、ＪＪＹ（ｔ）は時刻ｔにおけるタイムコード信号をＡ／Ｄ変換した値（電圧）を示す。

このようにして得られた各Ｄ（ｎ）値を平均して同期加算を終了する（ステップＳ１６）。図５は、この１秒間ごとの同期加算の概念図であって、理論的に得られる信号波形を示している。また、図６及び図７は、実際に受信した１秒間ごとのパルスを６０回重ね書きした波形図（Ａ）と、これらを同期加算した結果の信号波形（Ｂ）とを示している。図６は受信したタイムコード信号の品質を示すＣ／Ｎ値が２２ｄＢのものであり、図７はＣ／Ｎ値が１０ｄＢのものである。

このように、この電波時計１の時刻補正方法は、雑音成分軽減ステップＳ１において、タイムコード信号を１秒間ごとに同期加算するため、タイムコード信号の雑音成分を軽減することができる。これによって、タイムコード信号の１秒間ごとのパルスの立ち上がりを明確にすることができ、次のステップであるパルス検出ステップＳ２において１秒間ごとのパルスの立ち上がりを良好に検出することができる。

次に、図３に示すように、パルス検出ステップＳ２において、雑音成分軽減ステップＳ１における１秒間ごとの同期加算によって得られた１秒間ごとのパルスの立ち上がりを検出する。

次に、タイムコード信号の品質を示すＣ／Ｎ値を計算し（ステップＳ３）、このＣ／Ｎ値がＡｄＢより大きいか否かを判断する（ステップＳ４）。Ｃ／Ｎ値がＡｄＢより大きいと、相対時刻補正ステップＳ５において、パルス検出ステップＳ２で検出した１秒間ごとのパルスの立ち上がり時刻と電波時計１の対応する時刻とのずれをなくし、相対時刻補正を完了する。これによって、１秒間ごとのパルスの立ち上がり時刻に対する前後０．５秒未満のずれをなくすことができる。

Ｃ／Ｎ値がＡｄＢより小さいと、２局のＪＪＹ局から送信された夫々の標準電波に対してステップＳ１〜スッテップＳ４を実施したか否かを判断し（ステップＳ６）、一方のＪＪＹ局から送信された標準電波に対してのみ前記ステップＳ１〜ステップＳ４を実施している場合は、他方のＪＪＹ局から送信された標準電波を受信するように切り替えて（ステップＳ８）、前記ステップＳ１〜ステップＳ４を実施する。また、両方のＪＪＹ局から送信された夫々の標準電波に対して前記ステップＳ１〜ステップＳ４を実施している場合は、時刻補正を中止する。

このように、この電波時計１の時刻補正方法は、相対的な時刻のずれを補正するものであり、タイムコード信号を復号するものではない。つまり、この時刻補正方法は、標準電波によって送信されているタイムコード信号の特殊性を利用するものであって、１秒間ごとのパルスの立ち上がりを検出して、その立ち上がり時刻と電波時計１の対応する時刻とのずれをなくすものである。１秒間ごとのパルスの立ち上がりを検出するために雑音成分軽減ステップＳ１及びパルス検出ステップＳ２の処理は長い時間を要しない。このため、この時刻補正方法は時刻補正を短い時間で行うことができる。

したがって、実施例１の電波時計１の時刻補正方法は、標準電波の弱い場所や、ノイズの多い場所でも、短い時間で相対的な時刻のずれを補正することができ、時刻補正に消費利用される電力が少なくて済む。

＜実施例２＞
実施例２の電波時計１の時刻補正方法は、図８に示すように、前回の時刻補正から既定の時間が経過すると時刻補正の処理を開始する点で実施例１と相違する。他の点は実施例１と同一であり、同一の構成は同一の符号を付して詳細な説明を省略する。

この電波時計１の時刻補正方法は、例えば、電波時計１に内蔵されている水晶振動子の誤差が１日２秒である場合、６時間で最大０．５秒の誤差が生じる。このため、前回の時刻補正から、５時間が経過すると時刻補正の処理を開始するようにする。つまり、電波時計１の誤差が０．５秒未満である内に時刻補正の処理を開始するように、前回の時刻補正から時刻補正の処理を開始するまでの時間間隔を定めておく。

この電波時計１の時刻補正方法は、前回の時刻補正から５時間が経過し、時刻補正の処理を開始すると、実施例１で説明した通り、ステップＳ１〜ステップＳ８を実行する。また、相対時刻補正を完了すると、相対時刻補正を行った日時をＲＡＭ３３に記録し、蓄積する（ステップＳ９）。これによって、記録した時刻から５時間後に次回の時刻補正の処理を開始する。

実施例２の電波時計１の時刻補正方法も、標準電波の弱い場所や、ノイズの多い場所でも、短い時間で相対的な時刻のずれを補正することができ、時刻補正に消費利用される電力が少なくて済む。

＜実施例３＞
実施例３の電波時計１の時刻補正方法は、電波時計１に設けられた図示しない時刻補正スイッチを操作することによって時刻補正の処理を開始する。この時刻補正方法は、図９に示すように、先ず、誤差算出ステップＳ２０において、電波時計１に内蔵されている水晶振動子の精度と前回の時刻補正からの経過時間によって電波時計１の最大誤差時間を算出する。

次に、タイムコード信号の品質を示すＣ／Ｎ値を計算し（ステップＳ２１）、このＣ／Ｎ値がＡｄＢより大きいか否かを判断する（ステップＳ２２）。Ｃ／Ｎ値がＡｄＢより小さいと、２局のＪＪＹ局から送信された夫々の標準電波を受信して得られるタイムコード信号のＣ／Ｎ値を計算したか否かを判断し（ステップＳ２３）、一方のＪＪＹ局から送信された標準電波を受信して得られるタイムコード信号のみＣ／Ｎ値を計算している場合は、他方のＪＪＹ局から送信された標準電波を受信するように切り替える（ステップＳ２５）。そして、他方のＪＪＹ局から送信された標準電波を受信して得られるタイムコード信号のＣ／Ｎ値を計算する（ステップＳ２１）。また、両方のＪＪＹ局から送信された夫々の標準電波を受信して得られるタイムコード信号のＣ／Ｎ値を既に計算している場合は、時刻補正を中止する。

Ｃ／Ｎ値がＡｄＢより大きいと、誤差算出ステップＳ２０で算出した電波時計１の最大誤差時間が０．５秒未満か否かを判断する（ステップＳ３０）。最大誤差時間が０．５秒未満であるときは、雑音成分軽減ステップＳ３１において、標準電波を受信して得られたタイムコード信号を１秒間ごとに同期加算する。この１秒間ごとの同期加算は実施例１で説明したものと同じ処理を実行する。

次に、パルス検出ステップＳ３２において、雑音成分軽減ステップＳ３１における１秒間ごとの同期加算によって得られた１秒間ごとのパルスの立ち上がりを検出する。そして、相対時刻補正ステップＳ６０において、パルス検出ステップＳ３２で検出した１秒間ごとのパルスの立ち上がり時刻と電波時計１の対応する時刻とのずれをなくし、相対時刻補正を完了する。これによって、１秒間ごとのパルスの立ち上がり時刻に対する前後０．５秒未満のずれをなくすことができる。相対時刻補正を完了すると、相対時刻補正を行った日時をＲＡＭ３３に記録し、蓄積する（ステップＳ６１）。記録した日時は、次回の時刻補正の処理を開始する際の誤差算出ステップＳ２０において、前回の時刻補正からの経過時間を算出するために利用される。

誤差算出ステップＳ２０で算出した電波時計１の最大誤差時間が０．５秒以上であるときは、ステップＳ３０からステップＳ４０に進み、最大誤差時間が５秒未満であるか否かを判断する。最大誤差時間が０．５秒以上、かつ５秒未満であるときは、雑音成分軽減ステップＳ４１において、標準電波を受信して得られたタイムコード信号を１０秒間ごとに同期加算する。この際、Ａ／Ｄ変換回路３１におけるサンプルレートはＲサンプル／秒とする（Ｒは１０〜５０程度）。また、同期加算の回数をＫとする（Ｋは１〜３００程度）。

１０秒間ごとの同期加算は、図１０に示すように、先ず、ＲＡＭ３３に蓄積した各Ｄ（ｎ）値を初期化する(ステップＳ４３）。つまり、各Ｄ（ｎ）値を０にする。ｎは整数で１〜１０Ｒの値をとる。Ｄ（ｎ）値は１０秒間を１０Ｒ分割した各時間における振幅を示す電圧値である。

次に、Ａ／Ｄ変換回路３１においてＡ／Ｄ変換を開始する（ステップＳ４４）。この際、Ａ／Ｄ変換開始時刻ｔ₀を記録する。

次に、各Ｄ（ｎ）値（ｎ＝１〜１０Ｒ）を加算する（ステップＳ４５)。つまり、１０Ｒ回繰り返し処理することによって（ステップＳ４６）、１０秒間を１０Ｒ分割した各時間におけるＤ（１）〜Ｄ（１０Ｒ）値を取得し、これをＫ回繰り返し処理する（ステップＳ４７）。このようにして、各Ｄ（ｎ）値をＫ回加算する。この際、ｔはＡ／Ｄ変換の時刻を示す。また、ｓは整数で１〜Ｋの値をとる。さらに、ＪＪＹ（ｔ）は時刻ｔにおけるタイムコード信号をＡ／Ｄ変換した値（電圧）を示す。

このようにして得られた各Ｄ（ｎ）値を平均して同期加算を終了する（ステップＳ４８）。図１１は、この１０秒間ごとの同期加算の概念図であって、理論的に得られる信号波形を示している。また、図１２及び図１３は、実際に送信される信号波形（Ａ）と、これを受信した受信信号波形（Ｂ）と、１０回同期加算した結果の信号波形（Ｃ）を示している。図１２は受信したタイムコード信号の品質を示すＣ／Ｎ値が２２ｄＢのものであり、図１３はＣ／Ｎ値が１０ｄＢのものである。

このように、この電波時計１の時刻補正方法は、雑音成分軽減ステップＳ４１において、タイムコード信号を１０秒間ごとに同期加算するため、タイムコード信号の雑音成分を軽減することができる。これによって、タイムコード信号の１０秒間ごとのポジションマーカーＰを明確にすることができ、次のステップであるパルス検出ステップＳ４２においてポジションマーカーＰを良好に検出することができる。

次に、図９に示すように、パルス検出ステップＳ４２において、雑音成分軽減ステップＳ４１における１０秒間ごとの同期加算によって得られたポジションマーカーＰを検出する。そして、相対時刻補正ステップＳ６０において、パルス検出ステップＳ４２で検出したポジションマーカーＰと電波時計１の対応する時刻とのずれをなくし、相対時刻補正を完了する。これによって、ポジションマーカーＰに対する前後５秒未満のずれをなくすことができる。相対時刻補正を完了すると、相対時刻補正を行った日時をＲＡＭ３３に記録し、蓄積する（ステップＳ６１）。記録した日時は、次回の時刻補正の処理を開始する際の誤差算出ステップＳ２０において、前回の時刻補正からの経過時間を算出するために利用される。

誤差算出ステップＳ２０で算出した電波時計１の最大誤差時間が５秒以上であるときは、ステップＳ４０からステップＳ５０に進み、最大誤差時間が３０秒未満であるか否かを判断する。最大誤差時間が３０秒以上の場合は、タイムコード信号を復号して時刻を補正する絶対時刻補正を実行する。

最大誤差時間が５秒以上、かつ３０秒未満であるときは、雑音成分軽減ステップＳ５１において、標準電波を受信して得られたタイムコード信号を１分間ごとに同期加算する。この際、Ａ／Ｄ変換回路３１におけるサンプルレートはＲサンプル／秒とする（Ｒは１０〜５０程度）。また、同期加算の回数をＫとする（Ｋは１〜３００程度）。

１分間ごとの同期加算は、図１４に示すように、先ず、ＲＡＭ３３に蓄積した各Ｄ（ｎ）値を初期化する(ステップＳ５３）。つまり、各Ｄ（ｎ）値を０にする。ｎは整数で１〜６０Ｒの値をとる。Ｄ（ｎ）値は１分間を６０Ｒ分割した各時間における振幅を示す電圧値である。

次に、Ａ／Ｄ変換回路３１においてＡ／Ｄ変換を開始する（ステップＳ５４）。この際、Ａ／Ｄ変換開始時刻ｔ₀を記録する。

次に、各Ｄ（ｎ）値（ｎ＝１〜６０Ｒ）を加算する（ステップＳ５５)。つまり、６０Ｒ回繰り返し処理することによって（ステップＳ５６）、１分間を６０Ｒ分割した各時間におけるＤ（１）〜Ｄ（６０Ｒ）値を取得し、これをＫ回繰り返し処理することによって（ステップＳ５７）、各Ｄ（ｎ）値をＫ回加算する。この際、ｔはＡ／Ｄ変換の時刻を示す。また、ｓは整数で１〜Ｋの値をとる。さらに、ＪＪＹ（ｔ）は時刻ｔにおけるタイムコード信号をＡ／Ｄ変換した値（電圧）を示す。

このようにして得られた各Ｄ（ｎ）値を平均して同期加算を終了する（ステップＳ５８）。図１５は、この１分間ごとの同期加算によって理論的に得られる信号波形の一部を示している。

このように、この電波時計１の時刻補正方法は、雑音成分軽減ステップＳ５１において、タイムコード信号を１分間ごとに同期加算するため、タイムコード信号の雑音成分を軽減することができる。これによって、タイムコード信号の１分間ごとのマーカーＭを明確にすることができ、次のステップであるパルス検出ステップＳ５２においてマーカーＭを良好に検出することができる。

次に、図９に示すように、パルス検出ステップＳ５２において、雑音成分軽減ステップＳ５１における１分間ごとの同期加算によって得られたマーカーＭを検出する。そして、相対時刻補正ステップＳ６０において、パルス検出ステップＳ５２で検出したマーカーＭと電波時計１の対応する時刻とのずれをなくし、相対時刻補正を完了する。これによって、マーカーＭに対する前後３０秒未満のずれをなくすことができる。相対時刻補正を完了すると、相対時刻補正を行った日時をＲＡＭ３３に記録し、蓄積する（ステップＳ６１）。記録した日時は、次回の時刻補正の処理を開始する際の誤差算出ステップＳ２０において、前回の時刻補正からの経過時間を算出するために利用される。

この電波時計１の時刻補正方法は、雑音成分軽減ステップＳ３１、Ｓ４１、Ｓ５１において、タイムコード信号を所定の時間間隔ごとに同期加算することによって、タイムコード信号の雑音成分を軽減することができる。このため、タイムコード信号の所定パルス又はその立ち上がりを明確にすることができ、パルス検出ステップＳ３２、Ｓ４２、Ｓ５２において所定パルス又はその立ち上がりを良好に検出することができる。そして、相対時刻補正ステップＳ６０において、検出した所定パルス又はその立ち上がり時刻と電波時計１の対応する時刻とのずれをなくすことによって相対的な時刻のずれを補正することができる。

このように、この電波時計１の時刻補正方法は、相対的な時刻のずれを補正するものであり、タイムコード信号を復号するものではない。つまり、この時刻補正方法は、標準電波によって送信されているタイムコード信号の特殊性を利用するものであって、所定パルス又はその立ち上がりを検出して、所定パルス又はその立ち上がり時刻と電波時計１の対応する時刻とのずれをなくすものである。所定パルス又はその立ち上がりを検出するために雑音成分軽減ステップＳ３１、Ｓ４１、Ｓ５１及びパルス検出ステップＳ３２、Ｓ４２、Ｓ５２の処理は長い時間を要しない。このため、この時刻補正方法は時刻補正を短い時間で行うことができる。

したがって、実施例３の電波時計１の時刻補正方法も、標準電波の弱い場所や、ノイズの多い場所でも、短い時間で相対的な時刻のずれを補正することができ、時刻補正に消費利用される電力が少なくて済む。

また、この電波時計１の時刻補正方法は、電波時計１の最大誤差時間を電波時計１に内蔵されている水晶振動子の精度と前回の時刻補正からの経過時間によって算出し、その結果に応じて時刻補正に要する時間を変更し、できる限り短い時間で時刻補正をすることができる。

＜実施例４＞
実施例４の電波時計１の時刻補正方法は、図１６に示すように、前回の時刻補正から既定の時間が経過すると時刻補正の処理を開始する。つまり、電波時計１に内蔵されている水晶振動子の精度から算出した電波時計１の誤差が０．５秒未満である内に処理を開始するように、前回の時刻補正から処理を開始するまでの時間間隔を定めておく。

この電波時計１の時刻補正方法は、時刻補正の処理を開始すると、品質取得ステップＳ７１、Ｓ７２において、２局のＪＪＹ局（４０ｋＨｚの長波電波によって標準電波を送信する「おおたかどや山標準電波送信所」、６０ｋＨｚの長波電波によって標準電波を送信する「はがね山標準電波送信所」）の夫々から送信された標準電波を受信して得られたタイムコード信号の品質を示すＣ／Ｎ値を計算する。

次に、これらのＣ／Ｎ値の両方ともがＢｄＢよりも小さいか否かを判断する（ステップＳ７３）。これらＣ／Ｎ値の両方ともがＢｄＢよりも小さいと、時刻補正を中止する（ステップＳ８０）。

これらＣ／Ｎ値の少なくとも一方がＢｄＢ以上であると、Ｃ／Ｎ値の良い局のタイムコード信号を選択する（ステップＳ７４）。そして、表１に示すように、Ｃ／Ｎ値に応じて同期加算回数を設定する（ステップＳ７５）。なお、復調の検波方式は、同期検波方式でも包絡線検波方式でもよいが、Ｃ／Ｎ値が５ｄＢ以下の場合は同期検波方式の場合に同期加算による雑音の低減効果が得られる。

次に、雑音成分軽減ステップＳ７６において、ステップＳ７４において選択したタイムコード信号を１秒間ごとに同期加算する。この１秒間ごとの同期加算は実施例１で説明したものと同じ処理を実行する。

次に、パルス検出ステップＳ７７において、雑音成分軽減ステップＳ７６における１秒間ごとの同期加算によって得られた１秒間ごとのパルスの立ち上がりを検出する。そして、相対時刻補正ステップＳ７８において、パルス検出ステップＳ７７で検出した１秒間ごとのパルスの立ち上がり時刻と電波時計１の対応する時刻とのずれをなくし、相対時刻補正を完了する。これによって、１秒間ごとのパルスの立ち上がり時刻に対する前後０．５秒未満のずれをなくすことができる。相対時刻補正を完了すると、相対時刻補正を行った日時をＲＡＭ３３に記録し、蓄積する（ステップＳ７９）。これによって、記録した時刻から規定の時間後に次回の時刻補正の処理を開始する。

このように、この電波時計１の時刻補正方法は、相対的な時刻のずれを補正するものであり、タイムコード信号を復号するものではない。つまり、この時刻補正方法は、標準電波によって送信されているタイムコード信号の特殊性を利用するものであって、１秒間ごとのパルスの立ち上がりを検出して、その立ち上がり時刻と電波時計１の対応する時刻とのずれをなくすものである。１秒間ごとのパルスの立ち上がりを検出するために雑音成分軽減ステップＳ７６及びパルス検出ステップＳ７７の処理は長い時間を要しない。このため、この時刻補正方法は時刻補正を短い時間で行うことができる。

したがって、実施例４の電波時計１の時刻補正方法は、標準電波の弱い場所や、ノイズの多い場所でも、短い時間で相対的な時刻のずれを補正することができ、時刻補正に消費利用される電力が少なくて済む。

また、この電波時計１の時刻補正方法は、タイムコード信号の品質が良ければ、加算回数を少なくして雑音成分軽減ステップＳ７６における処理を短い時間で終了することができる。このため、この時刻補正方法は時刻補正を短い時間で行うことができる。また、Ｃ／Ｎ値に応じて、雑音成分軽減ステップＳ７６における同期加算の加算回数を決定するため、タイムコード信号の雑音成分を軽減し、所定パルスの立ち上がりを明確にすることができる。このため、パルス検出ステップＳ７７においてタイムコード信号の所定パルスの立ち上がりを確実に検出することができる。

本発明は上記記述及び図面によって説明した実施例に限定されるものではなく、例えば次のような実施例も本発明の技術的範囲に含まれる。
（１）実施例１、２、及び４では、１秒間ごとの同期加算を行ったが、許容する誤差時間によっては、１０秒間ごとの同期加算、又は１分間ごとの同期加算を行うようにしてもよい。
（２）実施例１〜３では、Ｃ／Ｎ値によってＪＪＹ局を切り替えて標準電波を受信するようにしたが、一方のＪＪＹ局のみの標準電波を受信して時刻補正をしてもよい。
（３）電波時計は電池交換で時計が停止しないようにバックアップ電池を装着するとよい。

本発明は時計が組み込まれた家電製品に利用可能である。この場合、時計の時刻合わせが不要となり、誰でも簡単に使える家電、いわゆる「ユニバーサル化」を推進できる。さらに、季節あるいは曜日ごとに最適な動作設定を自動で行うことができ、家電製品の省エネが実現できる。

１…電波時計
Ｓ１、Ｓ３１、Ｓ４１、Ｓ５１、Ｓ７６…雑音成分軽減ステップ
Ｓ２、Ｓ３２、Ｓ４２、Ｓ５２、Ｓ７７…パルス検出ステップ
Ｓ５、Ｓ６０、Ｓ７８…相対時刻補正ステップ
Ｓ２０…誤差算出ステップ
Ｓ７１、Ｓ７２…品質取得ステップ

Claims (4)

1. 標準電波を受信して得られるタイムコード信号を所定の時間間隔ごとに同期加算する雑音成分軽減ステップと、
   前記タイムコード信号の所定パルス又はその立ち上がりを検出するパルス検出ステップと、
   検出した前記所定パルス又はその立ち上がり時刻と電波時計の対応する時刻とのずれをなくす相対時刻補正ステップとを備えていることを特徴とする電波時計の時刻補正方法。
2. 前記電波時計の最大誤差時間を算出する誤差算出ステップを備えており、
   この誤差算出ステップで算出された最大誤差時間に応じて、前記雑音成分軽減ステップにおける前記同期加算の所定の時間間隔を変更することを特徴とする請求項１記載の電波時計の時刻補正方法。
3. 前記誤差算出ステップは前記電波時計に内蔵されている水晶振動子の精度と前回の時刻補正からの経過時間とから前記電波時計の最大誤差時間を算出することを特徴とする請求項２記載の電波時計の時刻補正方法。
4. 受信した前記タイムコード信号の品質を表すＣ／Ｎ値を算出して取得する品質取得ステップを備えており、
   この品質取得ステップで算出したＣ／Ｎ値によって、前記雑音成分軽減ステップにおける前記同期加算の加算回数を変更することを特徴とする請求項１記載の電波時計の時刻補正方法。