时刻信息获取装置以及电波钟表 技术领域 本发明涉及从标准电波中包含的时间码信号中获取时刻信息的时刻信息获取装 置以及具备该时刻信息获取装置的电波钟表。
背景技术 以往， 一般当从标准电波中包含的时间码信号中获取时刻信息时， 对于构成时间 码信号的多个脉冲信号， 分别对其单独地进行代码判定， 判定为表示哪个代码的信号， 根 据判定的一系列的代码来生成时刻信息。例如日本特开 2008-241351 号公报 ( 对应于 US 2008/0240076 A1)。
在现有的一般的时间码信号的代码判定方法中， 单独地对时间码信号的每个脉冲 信号进行代码判定。 因此， 当在时间码信号中暂时混入了较多噪声时， 对判定后的一系列代 码中的、 混入了较多噪声的部分的代码进行误判的可能性变高。 当一部分代码被误判时， 在 匹配性检查中成为错误， 需要重复进行标准电波的接收处理， 或者， 生成错误的时刻信息。
发明内容 本发明提供一种对于暂时的噪声混入有较高耐受性， 能从时间码信号中获取正确 的时刻信息的时刻信息获取装置以及电波钟表。
本发明的一个实施方式是一种时刻信息获取装置， 其特征为， 具备 ： 时刻信息获取 部， 其从标准电波中包含的时间码信号中获取时刻信息 ； 脉冲测定部， 其对于构成所述时间 码信号的各个脉冲信号， 分别检测以何种程度接近表示某个代码的脉冲信号的接近度 ； 代 码串判定部， 其将所述时间码信号中包含的多个脉冲信号作为一个组， 根据由所述脉冲测 定部检测出的各个脉冲信号的接近度， 判定在所述组中包含的所述多个脉冲信号所表示的 代码串成为在所述时间码信号的帧内的该组的位置上能够出现的代码串中的某个代码串 的概率是否高 ； 以及时刻信息生成部， 其根据由所述代码串判定部判定为概率高的代码串， 生成所述时刻信息。
附图说明 图 1 是表示本发明的实施方式的电波钟表的整体结构的模块图。
图 2 是表示 CPU 执行的时刻修正处理的控制顺序的流程图。
图 3 是表示在图 2 的步骤 S6 中执行的解码处理的详细顺序的流程图。
图 4 是用于说明脉冲信号的特征部分的采样处理的内容的图。
图 5 是表示在图 3 的步骤 S14 中执行的分个位的 4 比特代码串判定处理的详细步 骤的流程图。
图 6A、 图 6B 是分别表示无噪声的时间码信号中的分个位的 4 比特相对于 0 代码以 及 1 代码的脉冲信号的接近度的图表， 图 6A 表示在 x 时 08 分收发到的第 1 帧， 图 6B 表示 在 x 时 09 收发的第 2 帧。
图 7 是表示分个位组的代码串的判定模式和基于图 6A、 图 6B 的接近度的合计值的图表。 图 8A、 图 8B 是分别表示混入了噪声的时间码信号中的分个位 4 比特相对于 0 代码 以及 1 代码的脉冲信号的接近度的图表， 图 8A 表示在 x 时 08 分收发的第 1 帧， 图 8B 表示 在 x 时 09 分收发的第 2 帧。
图 9 是表示分个位组的代码串的判定模式和基于图 8A、 图 8B 的接近度的合计值的 图表。
图 10 是表示在图 3 的步骤 S15 中执行的分十位的 3 比特代码串判定处理的详细 顺序的流程图。
图 11 是说明分十位组的判定模式和分个位组的判定模式的关系的图。
图 12 说明小时十位组的判定模式和小时个位组的判定模式的关系的第 1 方式。
图 13 说明小时十位组的判定模式和小时个位组的判定模式的关系的第 2 方式。
图 14 说明日百位组的判定模式和日十位组的判定模式以及日个位组的判定模式 的关系。
图 15 说明年十位组的判定模式和年个位组的判定模式的关系。
图 16 是表示星期位组的判定模式的图表。
图 17 说明与德国和英国的时间码对应的日十位组的判定模式和日个位组的判定 模式的关系。
图 18 说明与德国和英国的时间码对应的月十位组的判定模式和月个位组的判定 模式的关系。
图 19 是表示与德国的时间码对应的星期位组的判定模式的图表。
图 20 说明根据时间码信号的上升定时的检测， 来求出接近度的方法。
图 21A、 图 21B 表示日本的时间码的格式。
具体实施方式
以下， 根据附图说明本发明的实施方式。图 1 是表示本发明实施方式的电波钟表 1 的整体结构的模块图。
该实施方式的电波钟表 1 具有接收包含时间码的标准电波并自动修正时刻的功 能。 通过在文字板上旋转的指针 ( 秒针 2、 分针 3、 时针 4)、 和在文字版上露出并进行各种显 示的液晶显示器 7， 分别显示时刻。
该电波钟表 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 并生成时间码信号的电波接收电路 ( 电波接收部 )12、 产生各种定时信号的振荡电路 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 1 电动 机 16、 旋转驱动分针 3 以及时针 4 的第 2 电动机 17、 将第 1 电动机 16 以及第 2 电动机 17 的 旋转驱动传递到各指针的齿轮组机构 18、 具有多个操作按钮用于从外部输入操作指令的操 作部 19、 进行设备的整体控制的 CPU( 中央运算处理装置 )20( 时刻信息获取部 )、 为 CPU20 提供工作用存储空间的 RAM(Random Access Memory ： 随机存储器 )21、 存储了各种控制数据 以及控制程序的 ROM(Read Only Memory ： 只读存储器 )22 等。
电波接收电路 12 具备对天线 11 接收到的信号进行放大的放大部、 从接收信号中仅提取与标准电波对应的频率成分的滤波部、 对进行了振幅调制的接收信号进行解调， 提 取时间码信号的解调部、 将解调后的时间码信号整波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， 但是成为当标准电波的振幅大时 输出为低电平， 当标准电波的振幅小时输出为高电平的低电平有效的输出结构。
分频电路 14 能够接收来自 CPU20 的指令将其分频比改变为各种值。并且， 成为能 够向 CPU20 并行地输出多种定时信号的结构。例如， 为了在 1 秒周期内对计时电路 15 的计 时数据进行更新， 生成 1 秒周期的定时信号并提供给 CPU20， 当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并提供给 CPU20。
第 1 电动机 16 以及第 2 电动机 17 是步进电动机， 第 1 电动机 16 独立地步进驱动 秒针 2， 第 2 电动机 17 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1 电动机 16 每秒驱动 1 步， 1 分钟使秒针 2 旋转 1 周。第 2 电动机 17 每 10 秒驱动 1 步， 60 分钟使分针 3 旋转 1 周， 12 小时使时针 4 旋转 1 周。
在 RAM12 中设有城市数据的存储区域 21a。 城市数据是用户通过操作部 19 设定输 入的， 根据该城市数据能够判别接收的标准电波的种类 ( 例如日本的标准电波 JJY、 美国的 标准电波 WWVB、 英国的标准电波 MSF 等 )。另外， 该标准电波的种类的判别方法不限于基于 上述城市数据， 还可以应用各种方法。例如， 可以尝试接收多种标准电波， 寻找出实际上能 够接收的标准电波来进行判别。 在 ROM22 中， 作为控制程序之一存储有接收标准电波并自动修正时刻的时刻修正 处理的程序 22a。
然后， 说明在上述结构的电波钟表 1 中执行的时刻修正处理。图 2 表示通过 CPU 执行的时刻修正处理的流程图。
在到达预先设定的时刻或者通过操作部 19 输入了预定的操作指令时开始进行时 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 1 秒的走针停止， 另一方面进 行控制， 继续分针 3 和时针 4 的每 10 秒的走针。因此， 当开始时刻修正处理时， 首先， CPU20 使秒针 2 向文字板上的表示电波接收中的位置快进， 将 RAM21 中的秒针 2 的走针标志设定 为关闭 ( 步骤 S1)。由此， 停止秒针 2 的每 1 秒的走针处理。此外， 通过与该时刻修正处理 并行地执行时刻显示处理， 可以继续分针 3 和时针 4 的每 10 秒的走针。
然后， CPU20 为了确定当前能够接收的标准电波的种类， 从 RAM21 中读入城市数据 ( 步骤 S2)。并且， 为了应对当前能够接收的标准电波使电波接收电路 12 动作开始接收处 理 ( 步骤 S3)。由此， 接收标准电波， 从电波接收电路 12 向 CPU20 供给通过高电平和低电平 表示的时间码信号。
当供给了时间码信号时， 首先， CPU20 执行秒同步检测处理 ( 步骤 S4) 和分同步 检测处理 ( 步骤 S5)， 该秒同步检测处理从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 )， 该分同步检测处理进行分同步点 (x 分 00 秒 (x 是任意值 ) 的同步点 ) 的检测。
例如， 在多秒内对时间码信号进行采样， 检测按照 1 秒的周期出现秒同步点的波 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 ) 的定时， 将该定 时决定为秒同步点， 由此来进行步骤 S4 的秒同步检测处理。
检测处于时间码信号的帧的开始点的标记脉冲 ( 各个脉冲幅度是 200ms 的 2 个连 续的脉冲的后方 )， 将该标记脉冲的开始点决定为分同步点， 由此来进行步骤 S5 的分同步 检测处理。
当检测出秒同步点和分同步点时， 接着， CPU20 执行解码处理 ( 步骤 S6)， 该解码处 理是以检测出的秒同步点和分同步点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， 来生成时刻信息。由该解码处理的程序和 CPU20 构成时刻信息获取装置。关于该 解码处理将在后面进行叙述。
当通过解码处理获取了时刻信息时， CPU20 根据该时刻信息修正计时电路 15 的计 时数据 ( 步骤 S7 ： 时刻修正部 )。并且， 如果有需要， 则使分针 3 和时针 4 快进来修正指针 的位置 ( 步骤 S8)。此外， 将秒针 2 的走针标志设为开启 ( 步骤 S9)， 结束该时刻修正处理， 与计时数据同步地驱动停止的秒针 2。
然后， 详细说明在上述步骤 S6 中执行的解码处理。
图 3 是表示上述解码处理的详细控制顺序的流程图。图 4 说明在该解码处理的步 骤 S11 中执行的特征部分的采样处理。此外， 图 21A、 图 21B 表示了日本的时间码的格式。
如图 21A、 图 21B 所示， 标准电波中包含的时间码， 每秒排列了 60 个代码来构成 1 帧的代码。在 60 个代码中， 从帧开始点在 0 秒、 9 秒、 19 秒… 59 秒， 配置表示帧内的位置的 标记 (M) 以及位置标记 (P1 ～ P5、 P0)。在其他位置配置 0 代码或者 1 代码， 表示时刻信息 的分、 小时、 总天数、 年、 星期、 闰秒、 奇偶性。 因此， 当转移到图 3 的解码处理时， CPU20 首先对配置 0 代码或 1 代码的位置的各 脉冲信号进行其特征部分的采样 ( 步骤 S11 ： 脉冲测定部 ： 采样部 )。
在此， 特征部分是在成为判定对象的多种脉冲信号中信号电平不同的区间， 在日 本的时间码中， 如图 4 所示， 是理想的 0 代码的脉冲信号 ( 记为 “0 信号” ) 和理想的 1 代码 的脉冲信号 ( 记为 “1 信号” )， 是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 4 所示， CPU20 按照预定的采样间隔进行多次 ( 例如 10 次 ) 该特征部 分的信号电平的检测。
并且， 当对 1 个脉冲信号进行了采样处理后， 把在该采样处理中检测出的高电平 的数目以及低电平的数目与时间码的比特位置对应地存储在 RAM21 中 (RAM21)( 步骤 S12)。 如果没有混入噪声， 并且如果是 1 代码的高电平信号， 则高电平是 10 个低电平为 0 个， 如果 是 0 代码的脉冲信号则高电平是 0 个低电平是 10 个。
在存储了采样结果后判别 2 个帧的处理是否已结束 ( 步骤 S13)， 如果还未结束则 返回到步骤 S11， 如果结束了则前进到下一个步骤。通过这些步骤 S11 ～ S13 的循环处理， 对于配置了 2 个帧的时间码信号的 0 代码或 1 代码的范围的各个脉冲信号， 进行其特征部 分的采样处理并存储结果。
在 2 个帧的采样处理和其结果存储完成后， 使用该存储的采样结果的数据来进行 时间码信号的代码串的判定。代码串的判定不是针对每个脉冲信号进行的， 而是针对汇集 了多个脉冲信号的每个组进行的。具体地说， 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 1 组， 进行该组的代码判定 ( 步骤 S14)。除了该组 S14 之外， 通过接着表示的步骤 S15、 S17、 S18、 S21 ～ S26 的各处理分别构成代码串判定部。
在此， 首先具体说明以该分个位的 4 比特代码串的组为单位的判定处理。
图 5 是表示步骤 S14 的分个位的 4 比特代码串判定处理的顺序的流程图。
当转移到分个位 4 比特代码串判定处理时， 首先， CPU20 从在步骤 S11 ～ S13 的循 环处理中存储的特征部分的采样结果的数据中， 分别读出在第 1 帧的接收中所取得的分个 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。并且， 针对 每个脉冲信号， 分别将高电平数设为 1 信号的接近度， 将低电平数设为 0 信号的接近度 ( 步 骤 S31)。
然后， CPU20 同样地读出在第 2 帧的接收中取得的分个位 4 比特的脉冲信号的采 样结果， 针对每个脉冲信号， 分别将高电平数设为 1 信号的接近度， 将低电平数设为 0 信号 的接近度 ( 步骤 S32)。
图 6A、 图 6B 针对无噪声的理想的时间码信号中分个位 4 比特， 分别表示对于 0 信 号以及 1 信号的接近度。图 6A 是在 x 时 08 分时收发的第 1 帧， 图 6B 是在 x 时 09 分收发 的第 2 帧。
在 08 分收发的分个位 4 比特的代码串是以十进制表示 “8” 的 BCD(Binary Coded Decimal ： 二进制编码的十进制 ) 标记 “1000” 的代码串， 在 09 分收发的分个位 4 比特的代 码串是以十进制表示 “9” 的 BCD 标记 “1001” 的代码串。因此， 如图 6A、 图 6B 所示， 当是没 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， 针对一致 的符号的接近度成为 “10” ， 针对不一致的代码的接近度成为 “0” 。 图 8A、 图 8B 分别表示关于混入了噪声的时间码信号中的分个位 4 比特的针对 0 代 码以及 1 代码的脉冲信号的接近度。图 8A 是在 x 时 08 分收发的第 1 帧， 图 8B 是在 x 时 09 分收发的第 2 帧。
另一方面， 如图 8A、 图 8B 所示， 当为混入了噪声的时间码信号时， 关于分个位 4 比 特的各个脉冲信号的接近度， 针对一致的代码的接近度比 “10” 小， 针对不一致的代码的接 近度比 “0” 大， 呈现多样。如图 8A 的 “4 分 bit” 的列所示， 由于噪声增大， 针对应该不一致 的 1 信号的接近度的值大于针对应该一致的 0 信号的接近度。
因此， 当根据上述接近度的大小来单独地进行各比特的代码判定时， 在图 6A、 图 6B 的没有噪声的理想的时间码信号中， 选择接近度大的一方， 能正确地判定第 1 帧的代码 串是 “1000” ， 第 2 帧的代码串是 “1001” 。另一方面， 在图 8A、 图 8B 的混入了噪声的时间码 信号中， 当选择接近度大的一方时， 存在误判定为第 1 帧的代码串是 “1101” 、 第 2 帧的代码 串是 “1001” 的情况。
因此， 在该实施方式的解码处理中， 并非针对每个脉冲信号进行代码判定， 而是将 多个脉冲信号作为一个组， 汇集该组的代码串来进行判断。即， 把横跨 2 个帧在各组中可能 出现的代码串的组合作为判定模式， 根据针对上述各代码的接近度来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 7 是表示分个位组的代码串的判定模式和图 6A、 图 6B 的接近度的合计值的图 表。图 9 是表示分个位组的代码串的判定模式和图 8A、 图 8B 的接近度的合计值的图表。
详细地说， 在分个位 4 比特的部分中可能出现的代码串的组合是图 7 以及图 9 的 “第 1 帧” 的列和 “第 2 帧” 的列中分别表示的 10 个模式。即， 第 1 帧是十进制的 “0、 1、 2、 ～ 9” ， BCD 标记的 “(0000)、 (0001)、 (0010)、 ～、 (1001)” 的代码串， 第 2 帧是十进制的对第 1 帧的值相加 “+1” 后的值 “1、 2、 ～ 9” ， BCD 标记的 “(0001)、 (0010) ～ (1001)、 (0000)” 的代
码串。这是因为针对每一帧， 通过 “+1” 对分个位进行更新。
因此， CPU20 通过对横跨 2 帧的上述 10 模式的代码串 (4 比特 *2 帧＝ 8 比特 ) 的各个组合， 对各个脉冲信号对于相应的代码的接近度进行合计， 分别求出表示各判定模 式的发生概率的大小的值 ( 步骤 S33)。例如， 关于图 7 的第 1 帧是 “0:(0000)” 、 第 2 帧是 “1:(0001)” 的判定模式， 对第 1 帧的 4 比特对于 0 信号的接近度 ( 参照图 6A) 进行合计， 对第 2 帧的上位 3 比特对于 0 信号的接近度、 下位 1 比特对于 1 信号的接近度 ( 参照图 6B) 进行合计。其结果是 “60” 。
分别对可能出现的代码串的 10 个模式的组合执行这样的计算。在图 7 的 “接近度 的合计值” 一栏中， 在 “1 分钟前” 的列中表示了仅第 1 帧的接近度的合计值， 在 “本次” 的列 中表示了仅第 2 帧的接近度的合计值， 在 “合计” 的列中表示了 2 个帧的接近度的合计值。
然后， 当进行了上述计算时， 对 2 个帧的接近度的合计值进行比较， 其中最大的代 码串的判定模式概率最高， 将其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 S34 ： 时刻信息生成部 )。
在图 7 的例子中， 在图表中如阴影所示， 由于合计值 “80” 最大， 所以将该行的代码 串模式即第 1 帧 “8:(1000)” 、 第2帧 “9:(1001)” 的判定模式决定为分个位 4 比特的代码 串。另外， 由于进行 1 分钟前和本次的 2 个帧的采样， 所以将不久前接收到的第 2 帧的值 “9 分” 决定为当前时刻信息的分个位的值。
如图 8A、 图 8B 以及图 9 所示， 当混入了噪声， 进行各个脉冲信号的代码判定时， 有 时会产生误判。关于将分个位的 4 比特作为 1 组对 2 个帧的代码串进行组合的 10 模式， 计 算与各自发生概率相关的值。 如图 9 的图表中阴影部分所示， 2 个帧的接近度的合计值 “53” 最大， 把该行的代码串模式即第 1 帧 “8:(1000)” 、 第2帧 “9:(1001)” 的判定模式决定为分 个位 4 比特的代码串。
在图 9 的图表中如阴影所示， 仅第 1 帧的接近度的合计值在 “9:(1001)” 的代码串 中为最大值 “28” ， 当仅在第 1 帧进行了代码判定时成为误判， 但通过在 2 个帧求出接近度的 合计， 可以得到正确的判定结果。
如果分个位的 4 比特的代码串的判定结束 ( 图 3 的步骤 S14)， 接着， 将表示分十位 的值的 3 比特 ( 从分同步点开始 01 秒～ 03 秒的 3 比特 ) 的代码串作为 1 个组， 进行该组 的代码判定 ( 步骤 S15)。
图 10 是表示该分十位 3 比特代码串判定处理的顺序的流程图。
当转移到分十位 3 比特代码串判定处理时， 首先， CPU20 从在步骤 S11 ～ S13 的循 环处理中存储的特征部分的采样结果的数据， 分别读出在第 1 帧的接收中所取得的分十位 3 比特的脉冲信号的采样结果。并且， 针对每个脉冲信号， 将高电平数设为相对于 1 信号的 接近度， 将低电平数设定为相对于 0 信号的接近度 ( 步骤 S41)。
然后， 同样地， CPU20 读出在第 2 帧的接收中所取得的分十位 3 比特的脉冲信号的 采样结果， 针对每个脉冲信号， 将高电平数设为相对于 1 信号的接近度， 将低电平数设为相 对于 0 信号的接近度 ( 步骤 S42)。
接着， CPU20 将分十位 3 比特作为 1 个组， 把横跨 2 个帧在各帧内的该组的位置上 可能出现的代码串的组合设为判定模式， 对各判定模式根据上述接近度求出表示发生概率 的大小的值 ( 接近度的合计 )( 步骤 S43)。图 11 是说明分十位 3 比特的判定模式和分个位 4 比特的判定模式的关系的图。
在分十位 3 比特的部分中可能出现的代码串， 如果没有分个位的进位， 则第 1 帧 (1 分钟前 ) 和第 2 帧 ( 本次 ) 则以十进制标记成为 “0 ～ 5” 相同的值。此外， 如果存在分个 位的进位， 则第 1 帧以十进制标记为 “0 ～ 5” ， 第 2 帧是对第 1 帧的值上相加 “+1” 后的值 “1 ～ 5、 0” 。这些组合在图 11 的 “分十位” 的图表的上半部分 ( 或下半部分 ) 的 12 个判定 模式中表示。
因此， 在步骤 S43 的运算处理中， 关于上述 12 模式的代码串 (3 比特 ×2 帧＝ 6 比 特 ) 的各组合， 通过对各脉冲信号对于相应的代码的接近度进行合计， 分别求出表示各判 定模式的发生概率的大小的值。
并且， 当进行了上述计算时， 将 12 模式的发生概率的大小与接近度的合计值进行 比较， 将最大值的判定模式决定为时间码信号的分十位的代码串的模式 ( 步骤 S44 ： 时刻信 息生成部 )。
如果分十位的 3 比特的代码串的判定结束 ( 图 3 的步骤 S15)， 接着， 进行到目前为 止判定的分个位和分十位的代码串的匹配性检查 ( 步骤 S16)。
在匹配性检查中， 如图 11 的箭头表示的 “分个位” 的判定模式和 “分十位” 的判 定模式的对应关系所示， 根据分个位的判定结果和分十位的判定结果的关系判断是好 (OK) 还是不好 (NG)。即， 在分个位的判定结果是没有进位时 ( 确定值 “1 ～ 9” 时 )， 采用 “分十 位” 的图表的上半部分的 “判定模式” 以及 “时刻确定值” 。即， 如果第 1 帧 (1 分钟前 ) 和第 2 帧 ( 本次 ) 是相同值的模式， 则将匹配性检查的结果设为良好， 将其值设为当前时刻的分 十位的值。此外， 在第 1 帧和第 2 帧中， 在相差 “+1” 的模式是判定结果时， 将匹配性检查的 结果设为错误。 另一方面， 当分个位的判定结果为具有进位时 ( 图 11 中， 以阴影表示的确定值 “0” 时 )， 采用 “分十位” 的图标的下半部分的 “判定模式” 以及 “时刻确定值” 。即， 在第 1 帧 (1 分钟前 ) 和第 2 帧 ( 本次 ) 在是相同值的模式成为判定结果时， 将匹配性检查的结果设为 错误。此外， 当在第 1 帧和第 2 帧中相差 “+1” 的模式成为判定结果时， 将匹配性检查的结 果设为良好， 将第 2 帧的值确定为当前时刻的分十位的值。
如果步骤 S16 的匹配性检查的结果是不良 (NG) 的结果， 则进行错误处理 ( 步骤 S27)， 结束该解码处理。如果是良好 (OK) 的结果， 则进行下一步。
当进行下一步， 将表示小时个位的 4 比特 ( 从分同步点开始 15 秒～ 18 秒的 4 比 特 ) 的代码串作为一个组， 进行该组的代码判定 ( 步骤 S17)， 接着， 将表示小时十位的 2 比 特 ( 从分同步点开始 12 秒、 13 秒的 2 比特 ) 的代码串作为 1 个组， 进行该组的代码判定 ( 步 骤 S18)。代码串的判定方法与步骤 S14、 S15 相同。
并且， 进行上述时个位的判定结果和小时十位的判定结果的匹配性检查 ( 步骤 S19)。
图 12 和图 13 说明小时十位组的判定模式和小时个位组的判定模式的关系。 图 12 是没有小时进位时的关系图。图 13 是有小时进位时的关系图。
步骤 S19 的匹配性检查是根据在步骤 S15 中判定的分十位的代码串的结果， 有选 择地执行图 12 的模式和图 13 的模式中的某一个。首先， 当分十位的代码串的判定结果是 “5 → 0” 以外， 没有向小时位的进位时， 通过图 12 表示的模式来执行匹配性检查。即， 在图
12 的 “小时十位” 以及 “时个位” 的图表中如果判定结果为第 1 帧 (1 分钟前 ) 和第 2 帧 ( 本 次 ) 成为相同的值的模式， 则把匹配性检查的结果设为良好， 将 “时刻确定值” 的列中表示 的值确定为当前时刻的小时个位以及小时十位的值。另一方面， 如果在第 1 帧 (1 分钟前 ) 和第 2 帧 ( 本次 ) 中是相差 “+1” 的值的模式、 或者、 是时个位的判定结果是具有 “9 → 0” 或 “3 → 0” 的进位的判定模式， 则将匹配性检查的结果设为有错误。
相反， 当分十位的判定结果是在 “5 → 0” 存在向小时位的进位时， 通过图 13 所示的 模式进行匹配性检查。即， 如果判定结果是时个位的值在第 1 帧 (1 分钟前 ) 与第 2 帧 ( 本 次 ) 中相同的模式， 则将匹配性检查的结果设为有错误。
另一方面， 如果判定结果是小时个位的值在第 1 帧 (1 分钟前 ) 和第 2 帧 ( 本次 ) 中相差 “+1” 的模式， 或者具有 “9 → 0” 或 “3 → 0” 的进位， 则根据小时十位的判定结果是 否与该小时个位判定结果对应来判断匹配性是否良好。即， 如图 13 的箭头表示对应关系那 样， 在时个位的判定结果是没有进位的模式 a 的情况下， 小时十位的判定结果是在第 1 以及 第 2 帧中为相同值的模式 A 时， 将匹配性检查的结果设为良好。此外， 在时个位的判定结果 是 “9 → 0” 的模式 b 的情况下， 小时十位的判定结果是 “0 → 1” 或 “1 → 2” 的模式 B 时， 将 匹配性检查的结果设为良好。此外， 在时个位的判定结果是 “3 → 0” 的模式 c 的情况下， 小 时十位的判定结果是 “2 → 0” 的模式 C 时， 将匹配性检查的结果设为良好。当时个位和小 时十位的判定结果是上述对应关系以外的关系时， 将匹配性检查的结果设为错误。 并且， 在步骤 S19 的匹配性检查中， 根据小时十位和小时个位的确定值， 如果小时 十位和小时个位的 2 个位的数值变成 “24-29” 这样的不能作为时刻而产生的值， 则将匹配 性检查的结果设为错误。
如果步骤 S19 的匹配性检查的结果是不良 (NG) 的结果， 则进行错误处理 ( 步骤 S27)， 结束该解码处理。另一方面， 如果是良好 (OK) 的结果， 则进行下一步。
进行下一步， 从到现阶段为止的时间码信号的判定结果开始， 判别是否发生了日 进位 ( 向日位的进位 )( 步骤 S20 ： 进位判别部， 判定中止部 )。即， 如图 13 的图表中阴影所 示， 当时个位是 “3 → 0” 小时十位是 “2 → 0” 的判定结果时， 产生日进位， 在其他情况下， 不 产生日进位。因此， 根据这些小时个位和小时十位的判定结果来判别有无日进位。
结果， 如果判别为存在日进位， 则不进行其后的代码串的判定处理地进行错误处 理 ( 步骤 S27)， 结束该解码处理。另一方面， 当判别没有日进位时， 进入下一个代码串的判 定处理。
进行下一步， 分别依次执行将表示合计日的日个位的 4 比特 ( 从分同步点开始 30 秒～ 33 秒的 4 比特 ) 作为 1 组的代码判定 ( 步骤 S21)、 将表示合计日的日十位的 4 比特 ( 从分同步点开始 25 秒～ 28 秒的 4 位 ) 作为 1 组的代码判定 ( 步骤 S22)、 将表示合计日 的日百位的 2 比特 ( 从分同步点开始 22 秒、 23 秒的 2 比特 ) 作为一组的代码判定 ( 步骤 S23)。
图 14 说明日个位组、 日十位组以及日百位组的各判定模式的关系。
在步骤 S21 ～ S23 的代码判定的处理中， 作为对在相应的多个比特中横跨 2 个帧 可能出现的值进行组合后的判定模式， 可以采用图 14 的各图表的 “判定模式” 的列中表示 的多个模式。 并且， 对各判定模式计算接近度的合计， 将合计值最大的判定模式的值设为当 前日期的对应位的确定值。
在此， 如图 14 的各图标的 “x” 标记所示， 在日个位、 日十位、 日百位的代码判定中， 从判定模式中除去通过进位第 1 帧和第 2 帧中值不同的模式。这是因为在步骤 S20 的判别 处理中， 当产生了日进位时， 作为错误不进行之后的代码串的判定。这样， 通过从判定模式 中除去存在日进位的模式， 可以在日个位以后的位的代码判定处理中减去代码串的判定模 式的组合数， 可以降低 CPU20 的运算处理的负载。
另外， 在上述合计日的各位的代码判定后， 当合计日的 3 位的值成为 “367 ～ 399,000” 等作为一年合计日无法得到的值时， 可以作为匹配性不良转移到错误处理。
当合计日的各位的代码判定结束后， 接着执行将表示年个位的 4 比特 ( 从分同步 点开始 45 秒～ 48 秒的 4 比特 ) 作为 1 组的代码判定 ( 步骤 S24)， 将表示年十位的 4 比特 ( 从分同步点开始 41 秒～ 44 秒的 4 比特 ) 作为 1 组的代码判定 ( 步骤 S25)， 将表示星期 的 3 比特 ( 从分同步点开始 50 秒～ 52 秒的 3 比特 ) 作为 1 组的代码判定 ( 步骤 S26)。
图 15 说明年个位组和年十位组的各判定模式的关系。图 16 说明星期位组的各判 定模式。
在步骤 S24 ～ S26 的代码判定的处理中， 采用图 15 和图 16 的各图表的 “判定模 式” 的列中表示的多个模式， 来作为对在相应的多个比特中横跨 2 个帧可能出现的值进行组 合后的判定模式。 并且， 计算出各判定模式的接近度的合计， 将合计值最大的判定模式的值 设为当前的西历下表示 2 位的年数以及星期的确定值。 在此， 如图 15 和图 16 的各图标的 “x” 标记所示， 在年个位、 年十位、 星期位的代码 判定中， 从判定模式中除去由于进位在第 1 帧和第 2 帧值不同的模式。 这是因为在步骤 S20 的判别处理中当发生了日进位时不进行之后的代码判定。由此， 降低了 CPU20 的运算处理 的负载。
并且， 当上述一系列的代码判定结束后， 结束该解码处理， 转移到时刻修正处理 ( 图 2) 的下一步骤。并且， 如上所述， 根据所取得的时刻信息自动修正内部时刻和显示时 刻。
如上所述， 根据本实施方式的电波钟表 1 以及其解码处理， 首先， 对于时间码信号 中包含的各个脉冲信号， 分别测定表示与各代码的脉冲信号的接近程度的接近度。 进而， 将 时间码信号中包含的多个脉冲信号设为 1 个组， 根据上述接近度， 计算成为在时间码信号 的帧内的该组的位置可能出现的代码串中的哪个代码串的概率高。而且， 根据该结果确定 帧内的该组的位置的代码串。 因此， 即使是暂时混入了较多的噪声， 因为针对每个脉冲信号 进行了代码判定， 所以即使在发生了错误时， 也有较高的可能性通过以组为单位的代码判 定来纠正该错误。
因此， 当在代码判定中发生了错误的情况下， 在匹配性检查中成为错误， 即使在需 要再次进行接收处理， 或者， 在下一次接收电波之前中断时刻信息生成的结构中， 也有较高 的可能性进行正确的代码判定， 减少反复进行接收处理或在下一次接收电波之前中断时刻 信息生成的情况的产生频率， 能够在短时间内取得正确的时刻信息。
此外， 根据上述实施方式的电波钟表 1 以及其解码处理， 对 2 帧的时间码信号进行 各脉冲信号的接近度的测定， 因为从横跨 2 个帧可能出现的代码串的判定模式中判定概率 高的代码串， 所以能更加正确地进行代码串的判定。
此外， 根据上述实施方式的电波钟表 1 以及其解码处理， 当在 2 个帧的时间码信号
的代码判定的过程中判定在日个位上产生了进位时， 不进行日个位以上的位的代码判定。 因此， 在进行日个位以上的位的代码判定时， 存在进位的判定模式作为不可能出现的模式 被排除， 能够省略该判定模式的接近度发热合计值的计算。因此， 能降低 CPU20 的代码判定 处理的负荷。
此外， 根据上述实施方式的电波钟表 1 以及其解码处理， 作为对代码判定进行汇 总的组， 采用了分个位、 分十位、 小时个位、 小时十位、 日个位、 日十位、 日百位、 星期位的各 组。 所以， 容易区分在帧内的各组的位置上可能出现的代码串和不可能出现的代码串， 实现 了代码判定处理的简单化。
此外， 在上述实施方式中， 在成为判定对象的 0 信号和 1 信号的特征部分进行采 样， 对接近 0 信号的信号电平的数目和接近 1 信号的信号电平的数目进行计数， 将其视为相 对于 0 信号和 1 信号的接近度。因此， 可以容易且恰当地求出表示与 0 信号和 1 信号的接 近程度的值。
此外， 在上述实施方式中， 对于在帧内的组的位置上可能出现的代码串的各判定 模式， 把对各个脉冲信号相对于该代码串的各接近度进行了合计后的值作为表示成为该代 码串的概率的大小的合计值来进行计算， 根据该合计值来确定代码串， 因此， 可以容易且恰 当地判定各组的代码串。
另外， 本发明不限于上述实施方式， 也可以有各种变更。 例如， 在上述实施方式中， 举例表示了对日本的标准电波 JJY 的时间码进行代码判定， 但是也可以对格式不同的时间 码如下所述进行适当的应对。
图 17 ～图 19 表示与日本的标准电波 JJY 不同格式的时间码的代码串的分组和代 码串的判定模式的一例。图 17 和图 18 表示相对于德国以及英国的标准电波 DCF、 MSF 的时 间码的月日的代码串的分组和判定模式。图 19 表示相对于德国的标准电波 DCF 的时间码 的星期的代码串的分组和判定模式。
标准电波 JJY( 日本 )、 WWVB( 美国 ) 的时间码采用通过一年间的合计日表示月日 的格式， 但是标准电波 DCF( 德国 )、 MSF( 英国 ) 的时间码采用以个别的值表示月和日的格 式。因此， 当是标准电波 DCF( 德国 )、 MSF( 英国 ) 的时间码时， 如图 17 和图 18 所示， 将表 示日个位的多个比特、 表示日十位的比特、 表示月个位的多个比特、 表示月十位的多个比特 设为用于分别判定代码串的组。并且， 如果将日进位的情况除外， 作为横跨 2 个帧在上述 各组的位置可能出现的代码串的组合模式， 可以应用各图表的 “判断模式” 的列中表示的内 容。并且， 和上述实施方式同样地， 可以计算出各判定模式的接近度的合计， 从合计值最大 的判定模式确定月日的值。
此外， 标准电波 JJY( 日本 )、 WWVB( 美国 )、 MSF( 英国 ) 的时间码采用 “0-6” 的值 表示星期的格式， 标准电波 DCF( 德国 ) 的时间码也采用用 “1 ～ 7” 的值表示星期的格式。 因此， 当是标准电波 DCF( 德国 ) 的时间码时， 如图 19 所示， 作为在星期位的组的位置横跨 2 个帧可能出现的代码串的组合模式， 如果除去日进位的情况， 则可以应用图表的 “判定模 式” 的列中表示的内容。并且， 与上述实施方式同样地， 可以对这些的判定模式计算接近度 的合计， 从合计值最大的判定模式确定星期的值。
图 20 说明各个脉冲信号的接近度的检测方法的其他例子。
此外， 在上述实施方式中， 为了求出各个脉冲信号与 1 信号和 0 信号以何种程度接近的接近度， 表示了对 1 信号和 0 信号的特征部分进行采样的例子， 但是也可以通过图 20 所示的方法来求出接近度。图 20 的例子与通过 CPU20 检测从时间码信号的高电平向低电 平的下降的变化、 或从低电平向高电平的上升的变化的结构对应。在这种结构中， 如图 20 所示， 通过 CPU20 对从秒同步点 t0 到检测出时间码信号的上升的时间点 t1 的时间进行计 数， 例如使用时间码信号的上升时刻 t1 和 1 信号或 0 信号的上升时刻的时间差 a、 b 来对该 时间接近 1 信号的 500ms、 还是接近 0 信号的 800ms 进行数值化， 由此可以求出相对于 1 信 号的接近度和相对于 0 信号的接近度。
此外， 在上述实施方式中， 表示了作为汇总进行代码串的判定的组， 应用了表示时 刻信息的各位的各个组的例子， 但是分组方法可以进行各种变更。 例如， 当通过多个帧的时 间码信号进行代码判定时， 可以将随机选择出的多个比特作为一个组， 从多个帧的时间码 信号中进行该多个比特的代码串的判定。
此外， 可以将表示时刻信息的各位的多个比特与奇偶比特结合作为一组， 汇总进 行该组的代码串的判定， 此外， 也可以在判定代码串之后， 根据奇偶校验比特的值来进行匹 配性检查。
此外， 在上述实施方式中， 根据 2 帧的时间码信号进行各脉冲信号的接近度的测 定， 从横跨 2 帧可能出现的代码串的判定模式中分出概率高的代码串， 但是还可以使用 3 帧 或 4 帧等多个帧的时间码信号。此外， 即使在仅以 1 个帧的时间码信号进行代码判定时， 得 到正确判定结果的可能性高。例如， 在单独进行各脉冲信号的代码判定时， 分个位的 4 比特 被误判为 “1111(10 进制表示是 “15” ) 时， 通过在可能出现的代码串中比较发生概率来正确 地判定为 “0111(10 进制表示 “7” )” 。当错误判定时， 在匹配性检查中成为错误采取重新接 受或在下次接收之前中断时刻信息取得等措施， 所以即使有可能误判， 但得到正确的判定 结果的可能性变高， 是有效的。
此外， 在上述实施方式中， 当从多个帧的时间码信号中判定为发生了日进位的代 码时， 通过中断其以上的位的代码判定， 可以降低代码判定的运算负载， 作为中断代码判定 的条件， 例如可以使用分十位、 小时个位、 小时十位、 或日十位上发生了进位时的条件。