JP2018155687A - 電波修正時計 - Google Patents

Abstract

【課題】標準電波の秒ごとの信号中に複数個のパルスが含まれる場合であっても秒同期処理が行える技術を提供する。【解決手段】電波修正時計は、タイムコード出力（ＴＣＯ）信号をサンプリングするサンプリング部と、サンプリング部からＴＣＯ信号が入力される検出部と、時間を計時するカウンターと、ＴＣＯ信号が第１から第２のレベルに変化する第１の変化を検出させるよう検出部を制御し、第１の変化からの経過時間を計時させるようカウンターを制御し、経過時間が第１の時間を超えているかどうか判定し、経過時間が第１の時間を超えた後にＴＣＯ信号が第１から第２のレベルに変化する第２の変化を検出させるよう検出部を制御する制御部と、第１の変化から第２の変化までの時間が１秒を含むように予め定められた許容範囲内の時間であるかどうか判定する判定部と、時刻データ取得部と、を備える。【選択図】図３

Description

本発明は、電波修正時計に関する。

標準電波を受信して取得された時刻データに基づいて、内部時刻を修正する電波修正時計が知られている。標準電波から時刻データを取得するために、標準電波が含むタイムコード出力（ＴＣＯ）信号に対する同期処理である秒同期処理が行われる。秒同期処理では、ＴＣＯ信号に基づいて１秒の周期が取得される。ＴＣＯ信号は、１秒ごとに１つの信号（以下、秒ごとの信号と呼ぶ）を含み、６０秒（１分）で１フレームを構成する。

特許文献１には、ＴＣＯ信号中のあるパルスの立ち上りから当該パルスに隣接するパルスの立ち上りまでの時間を計時し、このようにして得られた複数個の計時結果を平均することで、１秒の周期を取得する技術が開示されている。

特許４８８２６１０号公報

ところで、詳細は後述するように、本願発明者の検討によれば、英国の標準電波であるＭＳＦのＢｉｔ Ａ＝０およびＢｉｔ Ｂ＝１を示す信号のように、秒ごとの信号中に複数個のパルスが含まれる場合、特許文献１が開示する方法では、１秒の周期を取得することができないことがわかった。

本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであり、標準電波の秒ごとの信号中に複数個のパルスが含まれる場合であっても、秒同期処理を行うことができる技術を提供することを、解決課題の一つとする。

以上の課題を解決するため、本発明に係る電波修正時計の一態様は、標準電波から取得されたタイムコード出力信号をサンプリングするサンプリング部と、前記サンプリング部でサンプリングされた前記タイムコード出力信号が入力される検出部と、時間を計時するカウンターと、前記タイムコード出力信号が第１のレベルから第２のレベルに変化する第１の変化を検出させるように、前記検出部を制御し、当該第１の変化から経過した経過時間を計時させるように、前記カウンターを制御し、当該経過時間が予め定められた第１の時間を超えているかどうか判定し、当該経過時間が当該第１の時間を超えた後に当該タイムコード出力信号が当該第１のレベルから当該第２のレベルに変化する第２の変化を検出させるように、前記検出部を制御する制御部と、前記第１の変化から前記第２の変化までの時間が、１秒を含むように予め定められた許容範囲内の時間であるかどうか判定する判定部と、前記判定部の判定結果が前記許容範囲内の時間である場合、前記第１の変化または前記第２の変化を基準として前記タイムコード出力信号に基づいて時刻データを取得する時刻データ取得部と、を備える

前記態様によれば、第１の変化から第１の時間を超えた後に第２の変化を検出し、第１の変化から第２の変化までの時間を計時して、１秒を含む許容範囲内の時間であるかどうか判定することで、例えばＭＳＦのＢｉｔ Ａ＝０およびＢｉｔ Ｂ＝１を示す信号のように秒ごとの信号中に複数個のパルスが含まれる場合であっても、１秒の周期を取得することができ、秒同期処理を行うことができる。

上述した電波修正時計の一態様において、前記制御部は、前記第１の変化から前記第１の時間が経過するまでに含まれる、前記タイムコード出力信号が前記第１のレベルから前記第２のレベルに変化する第３の変化を検出させるように、前記検出部を制御し、前記判定部は、前記第１の変化から前記第３の変化までの時間に対して、前記許容範囲内の時間であるかどうか判定せず、前記第１の変化から前記第２の変化までの時間に対して、前記許容範囲内の時間であるかどうか判定する。この態様によれば、第１の時間中に含まれる第３の変化を検出するものの、第１の変化から第３の変化までの時間については、１秒を含む許容範囲内の時間であるかどうか判定しない。このようにして、第１の変化から第１の時間を超えた後に検出された第２の変化までの時間が１秒を含む許容範囲内の時間であるかどうかの判定を、適切に行うことができる。

上述した電波修正時計の一態様において、前記制御部は、前記第１の変化から前記第１の時間が経過するまでに含まれる、前記タイムコード出力信号が前記第１のレベルから前記第２のレベルに変化する第３の変化を検出させないように、前記検出部を制御する。この態様によれば、第１の時間中に含まれる第３の変化は、変化を検出しない。このようにして、第１の変化から第１の時間を超えた後に検出された第２の変化までの時間が、１秒を含む許容範囲内の時間であるかどうかの判定を、適切に行うことができる。

上述した電波修正時計の一態様において、前記制御部は、前記第１の変化から前記第１の時間が経過するまで、前記タイムコード出力信号のサンプリングを停止させ、当該第１の変化から当該第１の時間が経過すると、当該タイムコード出力信号のサンプリングを再開させるように、前記サンプリング部を制御する。この態様によれば、第１の時間中はサンプリングを停止することで、第１の時間中に含まれる第３の変化を検出しない。このようにして、第１の変化から第１の時間を超えた後に検出された第２の変化までの時間が、１秒を含む許容範囲内の時間であるかどうかの判定を、適切に行うことができる。また、常時サンプリングを行う態様と比べて、サンプリングに要する消費電力を下げることができる。

上述した電波修正時計の一態様において、前記制御部は、前記サンプリング部でサンプリングされた前記タイムコード出力信号において、前記第１のレベルが続く時間、または、前記第２のレベルが続く時間が、予め定められた第２の時間以上であるかどうか判定し、当該判定の結果に基づいて、前記第１のレベルから前記第２のレベルへの変化を検出させるよう、前記検出部を制御する。この態様によれば、標準電波の電界強度が低い環境でも、ノイズに起因する変化が検出部に検出されないようにでき、変化の検出の精度向上が図られる。

本発明の一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。 受信処理を示すフローチャートである。 秒同期処理を示すフローチャートである。 立ち上り確認処理を示すフローチャートである。 第２実施形態による秒同期処理を示すフローチャートである。 第２実施形態による立ち上り確認処理を示すフローチャートである。 第３実施形態による秒同期処理を示すフローチャートである。 ＭＳＦのタイムコード出力信号における秒ごとの信号の種類をまとめた表である。 ＭＳＦのＢｉｔ Ａ＝０でＢｉｔ Ｂ＝１の信号が連続している状況を示すタイミングチャートである。 ＷＷＶＢの８００ｍｓのパルス幅を有する信号と２００ｍｓのパルス幅を有する信号とが連続している状況を示すタイミングチャートである。

以下、この発明の好適な実施の形態を、添付図面等を参照しながら詳細に説明する。ただし、各図において、各部の寸法および縮尺は、実際のものと適宜に異ならせてある。また、以下に述べる実施の形態は、本発明の好適な具体例であるから、技術的に好ましい種々の限定が付されているが、本発明の範囲は、以下の説明において特に本発明を限定する旨の記載がない限り、これらの形態に限られるものではない。

＜第１実施形態＞
［電波修正時計の概略構成］
図１は、本発明の一実施形態に係る電波修正時計１の構成を示すブロック図である。電波修正時計１は、長波標準電波（以下「標準電波」と略す）を受信し、標準電波に含まれる時刻データを取得して、取得された時刻データに基づいて、計時している内部時刻を修正する。

電波修正時計１は、受信部２、処理部３、記憶部４、発振回路５、分周回路６、表示部７および操作部８を備える。受信部２は、アンテナ２ａおよび受信回路２ｂを備える。アンテナ２ａは、標準電波を受信して、受信した標準電波に応じた受信信号を受信回路２ｂに出力する。受信回路２ｂは、アンテナ２ａに特定の周波数の電波を受信させるとともに、アンテナ２ａから入力される受信信号に基づいて、二値化されたＴＣＯ（Time Code Out：タイムコード出力）信号を復調し、ＴＣＯ信号を処理部３に出力する。

受信回路２ｂは、例えば、同調回路、第１増幅回路、局部発振信号生成部、周波数変換部、ＢＰＦ（Band-pass filter）、第２増幅回路、検波回路、二値化回路およびデコード回路を備える。デコード回路は、処理部３から入力される制御信号をデコードして、当該制御信号により示される制御内容を、受信回路２ｂが備えるこれらの機能部に出力する。

処理部３は、電波修正時計１の動作を制御する各種の処理を行う。記憶部４は、処理部３による電波修正時計１の制御に必要な各種データおよびプログラムを記憶する。処理部３は、受信回路２ｂに制御信号を出力して受信回路２ｂの動作を制御する。処理部３は、また、詳細は後述するように、受信回路２ｂから入力されるＴＣＯ信号に対して秒同期処理を行い、ＴＣＯ信号をデコードしてＴＣ（Time Code）を生成し、ＴＣに含まれる時刻データを取得する。処理部３は、また、標準電波から取得された時刻データに基づいて内部時刻を修正し、内部時刻を表示部７に表示させる。以下、標準電波から取得された時刻データを、内部時刻と区別するために、受信時刻データと呼ぶことがある。

ＴＣＯ信号は、１秒ごとに１つの信号を含み、６０秒（１分）で１フレームを構成する信号である。以下、１秒ごとに含まれる信号を、１フレームのＴＣＯ信号と区別するために、秒ごとの信号と呼ぶことがある。１フレーム中に、年月日時分等の項目のデータが含まれており、ある項目のデータは、１フレーム中で当該項目に割り当てられた期間の秒ごとの信号の値により示される。１フレームの最初の秒には、１フレームの開始を示すマーカーが割り当てられている。各項目のデータの１フレーム中における割り当て方は、各国の標準電波により異なる。秒同期処理では、ＴＣＯ信号における秒ごとの信号の開始タイミングが取得されるとともに、ＴＣＯ信号における１秒の周期が取得される。

発振回路５は、水晶振動子を有し、水晶振動子により発振される所定の基準クロック周波数（例えば３２．７６８ｋＨｚ）の基準信号を出力する。発振回路５から出力された基準信号は、分周回路６に入力され、分周回路６により１Ｈｚの信号に分周される。

表示部７は、処理部３で計時されている内部時刻を表示する。表示部７の構成としては、例えば、液晶パネルを採用することができ、また例えば、文字板および指針と、指針を回転させるステップモーターおよび歯車とを備える構成を採用することができる。

操作部８は、使用者による操作に応じた操作信号を処理部３に出力し、電波修正時計１の外部に露出したリューズ、ボタン等により構成される。操作部８は、使用者がアンテナ２ａで受信される標準電波の種類（日本の標準電波ＪＪＹ、米国の標準電波ＷＷＶＢ、英国の標準電波ＭＳＦ等）を選択する操作等に用いられる。

［処理部の構成］
処理部３は、マイクロコントローラー（マイコン）を用いて構成され、サンプリング部３１、遷移検出部３２、秒判定部３３、カウンター３４、時刻データ取得部３５、計時部３６および制御部３７を備える。後述の受信処理は、これらの各部を用いて行われる。なお、処理部３は、必要に応じて他の機能ブロックを含んでもよい。

サンプリング部３１は、受信回路２ｂから入力されたＴＣＯ信号をサンプリングし、ＴＣＯ信号の信号レベルとして、ハイ（Ｈ）レベルまたはロウ（Ｌ）レベルを、遷移検出部３２に出力する。

遷移検出部３２（検出部）は、サンプリング部３１からＴＣＯ信号が入力され、ＴＣＯ信号の第１のレベルから第２のレベルへの遷移（変化）を検出する。遷移検出部３２は、例えば、ＬレベルからＨレベルへの遷移（変化、立ち上り）を検出し、また例えば、ＨレベルからＬレベルへの遷移（変化、立ち下り）を検出する。本実施形態では、遷移検出部３２がＴＣＯ信号の立ち上りを検出する場合を例示する。

秒判定部３３は、秒同期処理において、ＴＣＯ信号の１秒の周期が取得されたかどうか判定する。カウンター３４は、秒同期処理に用いられる時間を計時する。

時刻データ取得部３５は、受信回路２ｂから入力されたＴＣＯ信号をデコードして、ＴＣＯ信号からＴＣを抽出し、受信時刻データを取得する。時刻データ取得部３５は、ＪＪＹ、ＷＷＶＢ、ＭＳＦ等の、複数種類の標準電波のＴＣをデコード可能である。

計時部３６は、分周回路６により生成された１Ｈｚの信号に基づいて、内部時刻を更新し、現在日時を計時する。計時部３６は、また、時刻データ取得部３５で取得された受信時刻データに基づいて、内部時刻を修正する。計時部３６は、また、表示部７の駆動を制御して、表示部７に内部時刻を表示させる。

制御部３７は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）を用いて構成され、当該ＣＰＵは、記憶部４に記憶されている制御プログラムを実行することにより、後述の受信処理等において電波修正時計１を制御する制御部３７として機能する。制御部３７は、発振回路５から入力される基準信号に基づいて駆動される。

［受信処理］
以下、図２〜図４、図８および図９を参照して、電波修正時計１による標準電波の受信処理について説明する。図２は、受信処理を示すフローチャートである。ステップＳ１において、制御部３７は、受信開始処理を行う。受信開始処理では、受信回路２ｂの電源をオンする処理等が行われる。

次に、ステップＳ２において、秒同期処理が行われる。図３は、秒同期処理を示すフローチャートである。秒同期処理のステップＳ１０において、制御部３７は、受信開始タイミングから予め定められた所定時間（本例では１０分）が経過しているかどうか判定する。１０分経過している場合、ステップＳ２３ｂにおいて、制御部３７は、「秒同期失敗」フラグを設定する。ステップＳ２３ｂが行われると、秒同期処理は終了する。

１０分経過していない場合、ステップＳ１１において、制御部３７は、信号幅が、予め定められた所定時間（本例では１０ｍｓ、第２の時間）以上であるかどうか判定する。信号幅とは、サンプリング部３１でサンプリングされたＴＣＯ信号において、Ｈレベルが続く時間、または、Ｌレベルが続く時間である。信号幅の判定に用いられる当該所定時間としては、ＴＣＯ信号に含まれるパルスの最短のパルス幅（本例では図８を参照して後述するように１００ｍｓ）よりも短い時間が設定される。

信号幅が１０ｍｓ未満である場合、再度、ステップＳ１０が行われる。信号幅が１０ｍｓ以上である場合、制御部３７は、サンプリング部３１を制御して、サンプリングされたＴＣＯ信号を、遷移検出部３２に入力させる。そして、ステップＳ１２において、制御部３７は、遷移検出部３２を制御して、立ち上り確認処理を行わせる。

信号幅が極端に短い場合（本例では１０ｍｓ未満である場合）、本来はＬレベルが連続している信号に、ノイズに起因するＨレベルの信号が混入したと考えられる。または、本来はＨレベルが連続している信号に、ノイズに起因するＬレベルの信号が混入したと考えられる。このようにＨレベルまたはＬレベルが混入することで、本来の信号には存在しない、ＬレベルとＨレベルとが隣接する部分が生じて立ち上りが生じるが、当該立ち上りは、ＴＣＯ信号が本来有する立ち上りではない。ステップＳ１１の処理を行うことで、標準電波の電界強度が低い環境でも、ノイズに起因する立ち上り（変化、遷移）が遷移検出部３２（検出部）に検出されないようにでき、立ち上りの（変化の、遷移の）検出の精度向上が図られる。

図４は、立ち上り確認処理を示すフローチャートである。立ち上り確認処理のステップＳ３０において、遷移検出部３２は、信号レベルがＬレベルであるかどうか判定する。信号レベルがＬレベルである場合、遷移検出部３２は、ステップＳ３１において、「Ｌ信号中ＯＮ」フラグを設定し、ステップＳ３２において、「立ち上りＯＦＦ」フラグを設定する。ステップＳ３２が行われると、立ち上り確認処理は終了する。

信号レベルがＬレベルでない（Ｈレベルである）場合、遷移検出部３２は、ステップＳ３３において、「Ｌ信号中ＯＮ」フラグが設定されているかどうか判定する。「Ｌ信号中ＯＮ」フラグが設定されている場合、遷移検出部３２は、ステップＳ３４において、「Ｌ信号中ＯＦＦ」フラグを設定し、ステップＳ３５において、「立ち上りＯＮ」フラグを設定する。ステップＳ３５が行われると、立ち上り確認処理は終了する。「Ｌ信号中ＯＮ」フラグが設定されていない場合、ステップＳ３４およびステップＳ３５はスキップされて、立ち上り確認処理は終了する。

このように、信号レベルがＬレベルであると、「Ｌ信号中ＯＮ」フラグが設定され、その後、「Ｌ信号中ＯＮ」フラグが設定された状態で信号レベルがＨレベルになると、「立ち上りＯＮ」フラグが設定されて、立ち上りが検出される。

立ち上り確認処理が終了すると、図３に示す秒同期処理において、ステップＳ１３が行われる。ステップＳ１３において、制御部３７は、「立ち上りＯＮ」フラグが設定されているかどうか判定する。「立ち上りＯＮ」フラグが設定されていない場合、ステップＳ１０に戻り、ステップＳ１０とステップＳ１１とを経て、再びステップＳ１２で立ち上り確認処理が行われる。

「立ち上りＯＮ」フラグが設定されている場合、ステップＳ１４において、制御部３７は、「立ち上り取得済みＯＮ」フラグが設定されているかどうか判定する。「立ち上り取得済みＯＮ」フラグが設定されていない場合、ステップＳ１５において、制御部３７は、「立ち上り取得済みＯＮ」フラグを設定する。また、ステップＳ１５において、制御部３７は、カウンター３４を制御して、周期カウンターを０に設定させ、計時を開始させる。ステップＳ１５の後、ステップＳ１０に戻り、ステップＳ１０とステップＳ１１とを経て、再びステップＳ１２で立ち上り確認処理が行われる。

「立ち上り取得済みＯＮ」フラグが設定されている場合、ステップＳ１６が行われる。「立ち上り取得済みＯＮ」フラグは、秒同期処理が開始されてから、初回の立ち上りが検出されたことを示すフラグである。

ステップＳ１６において、制御部３７は、周期カウンターが予め定められた待機時間（本例では５００ｍｓ、第１の時間）を超えているかどうか判定する。周期カウンターが５００ｍｓを超えていない場合、ステップＳ１０に戻り、ステップＳ１０とステップＳ１１とを経て、再びステップＳ１２で立ち上り確認処理が行われる。

周期カウンターが５００ｍｓを超えている場合、ステップＳ１７において、秒判定部３３は、周期カウンターに計時された時間が、１０００ｍｓ（１秒）±公差の範囲内の時間であるかどうか（１秒を含むように予め定められた許容範囲内の時間であるかどうか）判定する。公差は、例えば６０ｍｓである。

周期カウンターに計時された時間が１０００ｍｓ±公差の範囲内の時間でない場合、制御部３７は、ステップＳ１９ｂにおいて、１秒周期連続取得数を０に設定する。周期カウンターに計時された時間が１０００ｍｓ±公差の範囲内の時間である場合、制御部３７は、ステップＳ１８において、周期カウンターによる計時結果を記憶部４に記憶させて保存し、ステップＳ１９ａにおいて、１秒周期連続取得数を１つ加算する。

ステップＳ１９ａまたはステップＳ１９ｂが行われると、ステップＳ２０において、制御部３７は、カウンター３４を制御して、周期カウンターを０に設定させ、再び計時を開始させる。

次に、ステップＳ２１において、制御部３７は、１秒周期連続取得数が、予め設定された閾値（本例では１０）に等しくなったかどうか（閾値に到達したかどうか）判定する。１秒周期連続取得数が１０に到達していない場合、ステップＳ１０に戻り、ステップＳ１０とステップＳ１１とを経て、再びステップＳ１２で立ち上り確認処理が行われる。

１秒周期連続取得数が１０に到達した場合、制御部３７は、ステップＳ２２において、ステップＳ１８で保存された計時結果の平均値を算出し、ステップＳ２３ａにおいて、「秒同期成功」フラグを設定する。ステップＳ２３ａが行われると、秒同期処理は終了する。

秒同期処理が終了すると、図２に示すステップＳ３において、制御部３７は、秒同期処理で設定された「秒同期成功」フラグまたは「秒同期失敗」フラグに基づいて、秒同期処理が成功したかどうか判定する。秒同期処理が失敗した場合、ステップＳ８ｂにおいて、制御部３７は、「受信失敗」フラグを設定する。秒同期処理が成功した場合、ステップＳ４において、時刻データ取得部３５は、ＴＣＯ信号のマーカーを取得する。

次に、ステップＳ５において、制御部３７は、受信開始タイミングから予め定められた所定時間が経過しているかどうか判定する。当該所定時間は、例えば１５分である。所定時間が経過している場合、ステップＳ８ｂにおいて、制御部３７は、「受信失敗」フラグを設定する。ステップＳ８ｂが行われると、受信処理は終了する。

所定時間が経過していない場合、ステップＳ６において、時刻データ取得部３５は、受信時刻データを取得する。次に、ステップＳ７において、時刻データ取得部３５は、受信時刻データに整合性があるかどうか判定する。受信時刻データに整合性がない場合、ステップＳ５に戻って、所定時間が経過しているかどうか判定される。受信時刻データに整合性がある場合、ステップＳ８ａにおいて、制御部３７は、「受信成功」フラグを設定する。ステップＳ８ａが行われると、受信処理は終了する。

受信時刻データの整合性は、例えば、取得された受信時刻データに対応するＴＣのパリティーが一致することや、「分」と「時」と「年月日」が取り得る値であることにより判定される。受信時刻データの整合性は、また例えば、取得された複数フレームの受信時刻データ同士の間隔が適切であることにより判定される。

次に、英国の標準電波であるＭＳＦを受信する場合を例として、より具体的に秒同期処理について説明する。まず、図８を参照して、ＭＳＦのＴＣＯ信号について説明する。図８は、ＭＳＦのＴＣＯ信号における秒ごとの信号の種類をまとめた表である。ＭＳＦのＴＣＯ信号における秒ごとの信号は、マーカーを除き、Ｂｉｔ ＡとＢｉｔ Ｂとを含む２ビットの信号である。Ｂｉｔ Ａ＝０でＢｉｔ Ｂ＝０の信号は、当該信号の開始タイミングでＬレベルからＨレベルに遷移し（変化し、立ち上り）、Ｈレベルが１００ｍｓ続いて、ＨレベルからＬレベルに遷移し（変化し、立ち下り）、その後はＬレベルが続く信号である。

Ｂｉｔ Ａ＝０でＢｉｔ Ｂ＝１の信号は、当該信号の開始タイミングで立ち上り、Ｈレベルが１００ｍｓ続いて、立ち下り、Ｌレベルが１００ｍｓ続いて、再び立ち上り、Ｈレベルが１００ｍｓ続いて、再び立ち下り、その後はＬレベルが続く信号である。

Ｂｉｔ Ａ＝１でＢｉｔ Ｂ＝０の信号は、当該信号の開始タイミングで立ち上り、Ｈレベルが２００ｍｓ続いて、立ち下り、その後はＬレベルが続く信号である。Ｂｉｔ Ａ＝１でＢｉｔ Ｂ＝１の信号は、当該信号の開始タイミングで立ち上り、Ｈレベルが３００ｍｓ続いて、立ち下り、その後はＬレベルが続く信号である。マーカーの信号は、当該信号の開始タイミングで立ち上り、Ｈレベルが５００ｍｓ続いて、立ち下り、その後はＬレベルが続く信号である。

このように、ＭＳＦのＴＣＯ信号における秒ごとの信号は、いずれも、開始タイミングで立ち上りを有する信号である。このうち、Ｂｉｔ Ａ＝０でＢｉｔ Ｂ＝０の信号、Ｂｉｔ Ａ＝１でＢｉｔ Ｂ＝０の信号、Ｂｉｔ Ａ＝１でＢｉｔ Ｂ＝１の信号、および、マーカーの信号は、それぞれ、秒ごとの信号中に、１箇所の立ち上りのみを有し、１個のパルスのみを有する。一方、Ｂｉｔ Ａ＝０でＢｉｔ Ｂ＝１の信号は、秒ごとの信号中に、２箇所の（複数箇所の）立ち上りを有し、２個の（複数個の）パルスを有する。

Ｂｉｔ Ａ＝０でＢｉｔ Ｂ＝１の信号が連続している場合を例として、秒同期処理について説明する。図９は、Ｂｉｔ Ａ＝０でＢｉｔ Ｂ＝１の信号が連続している状況を示すタイミングチャートである。図９には、連続する秒ごとの信号ｓｉｇ１〜ｓｉｇ３が示されている。

本例では、秒同期処理のステップＳ１２での立ち上り確認処理が、図９に示すタイミングｔ０から開始される。タイミングｔ０は、信号ｓｉｇ１の１つ目のパルスｐ１１と２つ目のパルスｐ１２との間の、信号レベルがＬレベルの期間に含まれるタイミングである。

タイミングｔ０の信号レベルはＬレベルであるため、立ち上り確認処理のステップＳ３０での判定結果は「ＹＥＳ」となり、ステップＳ３１で「Ｌ信号中ＯＮ」フラグが設定され、ステップＳ３２で「立ち上りＯＦＦ」フラグが設定される。「立ち上りＯＮ」フラグは設定されていないため、秒同期処理のステップＳ１３での判定結果は「ＮＯ」となり、再びステップＳ１２の立ち上り確認処理が行われる。パルスｐ１２が立ち上るまでの期間は、信号レベルがＬレベルであって、このような処理が繰り返される。

なお、説明の煩雑さを避けるため、秒同期処理のステップＳ１０での判定結果は「ＮＯ」とし（１０分は経過しておらず）、ステップＳ１１での判定結果は「ＹＥＳ」（信号幅は１０ｍｓ以上である）とする。

パルスｐ１２が立ち上るタイミングｔ１において、信号レベルがＨレベルに遷移する。信号レベルがＨレベルとなったため、立ち上り確認処理のステップＳ３０での判定結果は「ＮＯ」となる。そして、「Ｌ信号中ＯＮ」フラグが設定されているため、ステップＳ３３で判定結果は「ＹＥＳ」となり、ステップＳ３４で「Ｌ信号中ＯＦＦ」フラグが設定され、ステップＳ３５で「立ち上りＯＮ」フラグが設定される。このように、「立ち上りＯＮ」フラグが設定されて、立ち上りが検出される。

「立ち上りＯＮ」フラグが設定されたため、秒同期処理のステップＳ１３での判定結果は「ＹＥＳ」となる。「立ち上り取得済みＯＮ」フラグは設定されていないため、ステップＳ１４の判定結果は「ＮＯ」となり、ステップＳ１５において、「立ち上り取得済みＯＮ」フラグが設定され、周期カウンターが０に設定されて計時が開始される。その後、再びステップＳ１２の立ち上り確認処理が行われる。

パルスｐ１２の期間は、信号レベルがＨレベルであって、立ち上り確認処理のステップＳ３０での判定結果は「ＮＯ」となる。「Ｌ信号中ＯＮ」フラグは設定されていないためステップＳ３３で判定結果は「ＮＯ」となり、ステップＳ３４およびステップＳ３５の処理はスキップされる。

そして、「立ち上りＯＮ」フラグが設定されているため、秒同期処理のステップＳ１３での判定結果は「ＹＥＳ」となり、さらに、「立ち上り取得済みＯＮ」フラグが設定されたため、ステップＳ１４の判定結果も「ＹＥＳ」となる。

パルスｐ１２の期間は、周期カウンターの値が５００ｍｓを超えていないため、ステップＳ１６の判定結果は「ＮＯ」となり、再びステップＳ１２の立ち上り確認処理が行われる。パルスｐ１２の期間は、信号レベルがＨレベルであって、このような処理が繰り返される。

パルスｐ１２が立ち下るタイミングｔ２において、信号レベルがＬレベルに遷移する。信号ｓｉｇ２の１つ目のパルスｐ２１が立ち上るまでの期間は、信号レベルがＬレベルであるので、ステップＳ１３での判定結果が「ＮＯ」となり、ステップＳ１２の立ち上り確認処理が繰り返される。

パルスｐ２１が立ち上るタイミングｔ３において、信号レベルがＨレベルに遷移する。パルスｐ１２の立ち上りの場合と同様にして、立ち上り確認処理において「立ち上りＯＮ」フラグが設定されて、立ち上りが検出される。そして、ステップＳ１３での判定結果は「ＹＥＳ」となり、ステップＳ１４の判定結果も「ＹＥＳ」となる。

パルスｐ２１が立ち上るタイミングｔ３では、周期カウンターの値が５００ｍｓを超えているため、ステップＳ１６の判定結果は「ＹＥＳ」となる。そして、ステップＳ１７において、周期カウンターに計時された、信号ｓｉｇ１の２つ目のパルスｐ１２の立ち上りから（タイミングｔ１から）、信号ｓｉｇ２の１つ目のパルスｐ２１の立ち上りまで（タイミングｔ３まで）の時間が、１０００ｍｓ±公差の範囲内の時間であるかどうか判定される。

タイミングｔ１からタイミングｔ３までの時間は８００ｍｓであるため、ステップＳ１７での判定結果は「ＮＯ」となる。したがって、ステップＳ１９ｂにおいて、１秒周期連続取得数は０に設定される。また、ステップＳ２０において、周期カウンターが０に設定されて再び計時が開始される。１秒周期連続取得数は０であるため、ステップＳ２１での判定結果は「ＮＯ」となり、再びステップＳ１２に戻って、立ち上り確認処理が行われる。

パルスｐ２１の期間は、信号レベルがＨレベルであるので、パルスｐ１２の期間と同様にして、ステップＳ１３での判定結果が「ＹＥＳ」となり、ステップＳ１４の判定結果が「ＹＥＳ」となる。そして、周期カウンターの値が５００ｍｓを超えていないためステップＳ１６の判定結果が「ＮＯ」となり、ステップＳ１２の立ち上り確認処理が繰り返される。

パルスｐ２１が立ち下るタイミングｔ４において、信号レベルがＬレベルに遷移する。その後、信号ｓｉｇ２の２つ目のパルスｐ２２が立ち上るまでの期間は、信号レベルがＬレベルであるので、ステップＳ１３での判定結果が「ＮＯ」となり、ステップＳ１２の立ち上り確認処理が繰り返される。

パルスｐ２２が立ち上るタイミングｔ５において、信号レベルがＨレベルに遷移する。パルスｐ１２の立ち上りの場合と同様にして、立ち上り確認処理において「立ち上りＯＮ」フラグが設定されて、立ち上りが検出される。その後、パルスｐ２２が立ち下るまでの期間は、信号レベルがＨレベルであるので、パルス２１の期間と同様にして、ステップＳ１３での判定結果が「ＹＥＳ」となり、ステップＳ１４の判定結果が「ＹＥＳ」となる。そして、周期カウンターの値が５００ｍｓを超えないためステップＳ１６の判定結果が「ＮＯ」となり、ステップＳ１２の立ち上り確認処理が繰り返される。

このように、パルスｐ２２の立ち上りは検出されるものの、周期カウンターの値が５００ｍｓを超えていないためステップＳ１６の判定結果が「ＮＯ」となり、ステップＳ１７は行われない。したがって、パルスｐ１２の立ち上りから（タイミングｔ３から）パルスｐ２２の立ち上りまで（タイミングｔ５まで）の時間は、１０００ｍｓ±公差の範囲内の時間であるかどうか判定されない。

パルスｐ２２が立ち下るタイミングｔ６において、信号レベルがＬレベルに遷移する。その後、信号ｓｉｇ３の１つ目のパルスｐ３１が立ち上るまでの期間は、信号レベルがＬレベルであるので、ステップＳ１３での判定結果が「ＮＯ」となり、ステップＳ１２の立ち上り確認処理が繰り返される。

パルスｐ３１が立ち上るタイミングｔ７において、信号レベルがＨレベルに遷移する。パルスｐ１２の立ち上りの場合と同様にして、立ち上り確認処理において「立ち上りＯＮ」フラグが設定されて、立ち上りが検出される。

パルスｐ３１が立ち上るタイミングｔ７では、周期カウンターの値が５００ｍｓを超えているため、ステップＳ１６の判定結果は「ＹＥＳ」となる。そして、ステップＳ１７において、周期カウンターに計時された、信号ｓｉｇ２の１つ目のパルスｐ２１の立ち上りから（タイミングｔ３から）、信号ｓｉｇ３の１つ目のパルスｐ３１の立ち上りまで（タイミングｔ７まで）の時間が、１０００ｍｓ±公差の範囲内の時間であるかどうか判定される。

タイミングｔ３からタイミングｔ７までの時間は１０００ｍｓであるため、ステップＳ１７での判定結果は「ＹＥＳ」となる。したがって、ステップＳ１８において、周期カウンターによる計時時間が保存され、ステップＳ１９ａにおいて、１秒周期連続取得数が、０に１が加算されて１に設定される。また、ステップＳ２０において、周期カウンターが０に設定されて再び計時が開始される。１秒周期連続取得数は１であるため、ステップＳ２１での判定結果は「ＮＯ」となり、再びステップＳ１２に戻って、立ち上り確認処理が行われる。

その後は、秒ごとの信号の１つ目のパルスの立ち上りから、当該秒ごとの信号の直後の秒ごとの信号の１つ目のパルスの立ち上りまでの時間である１０００ｍｓが連続して取得されるため、１秒周期連続取得数が順次加算される。

１秒周期連続取得数が１０に到達すると、ステップＳ２１の判定結果が「ＹＥＳ」となり、ステップＳ２２で、保存された１０個の計時結果の平均値が算出される。ステップＳ２２で計時結果の平均値が算出されると、ステップＳ２３ａにおいて「秒同期成功」フラグが設定されて、秒同期処理は終了する。

受信されたＴＣＯ信号におけるパルスの立ち上りタイミングやパルス幅は、ノイズの影響により、本来のものからの誤差を含む。このため、１秒として許容される計時結果を複数個（本例では１０個）取得して、これらの平均値を算出することで、ノイズの影響を抑制して、１秒の周期を取得することができる。なお、下記の比較形態に対し、１秒の周期（１秒の間隔）を取得可能とするという観点からは、計時結果は１個でもよい。

ここで、以下のような比較形態について考える。比較形態は、ＴＣＯ信号におけるパルスの立ち上りから、当該立ち上りの直後の立ち上りまでの時間を計時することで、１秒の周期を取得しようとする態様である。比較形態では、まず、タイミングｔ１において立ち上りが検出される。そして、タイミングｔ３において次の立ち上りが検出されて、タイミングｔ１からタイミングｔ３までの時間が計時される。タイミングｔ１からタイミングｔ３までの時間は８００ｍｓであるため、１秒の周期は取得できない。

その後、タイミングｔ５において次の立ち上りが検出されて、タイミングｔ３からタイミングｔ５までの時間が計時される。タイミングｔ３からタイミングｔ５までの時間は２００ｍｓであり、１秒の周期は取得できない。さらにその後、タイミングｔ７において次の立ち上りが検出されて、タイミングｔ５からタイミングｔ７までの時間が計時される。タイミングｔ５からタイミングｔ７までの時間は再び８００ｍｓとなる。このように、比較形態では、８００ｍｓの計時と２００ｍｓの計時とが繰り返され、１秒の周期を取得することはできない。

一方、本実施形態では、立ち上りからの経過時間が所定の待機時間（本例では５００ｍｓ）を超えているかどうか判定し、当該経過時間が待機時間を超えた後に検出された立ち上りまでの時間を計時している。このようにして、秒ごとの信号の開始タイミングであるタイミングｔ３から、当該秒ごとの信号の直後の秒ごとの信号の開始タイミングであるタイミングｔ７までを計時することができ、１秒の周期を取得することができる。

当該待機時間は、１秒未満の時間に設定される。また、当該待機時間は、秒ごとの信号の開始タイミングにおける立ち上りから、当該待機時間が経過した後には、当該秒ごとの信号中に立ち上りが存在しない長さに設定される。

以上説明したように、最初に検出された立ち上り（第１の変化、遷移）から待機時間（第１の時間）を超えた後に次の立ち上り（第２の変化、遷移）を検出し、最初に検出された立ち上りから次の立ち上りまでの時間を計時して、１秒を含む許容範囲内の時間であるかどうか判定することで、例えばＭＳＦのＢｉｔ Ａ＝０およびＢｉｔ Ｂ＝１を示す信号のように秒ごとの信号中に複数個のパルスが含まれる場合であっても、１秒の周期を取得することができ、秒同期処理を行うことができる。１秒を含む許容範囲内の時間であるかどうかの判定結果が肯定の場合（当該許容範囲内の時間である場合）に、当該最初に検出された立ち上り（第１の変化、遷移）または当該次の立ち上り（第２の変化、遷移）を基準として、時刻データ取得部３５により、ＴＣＯ信号に基づいて時刻データが取得される。

後述の第２実施形態および第３実施形態と対比すると、第１実施形態では、待機時間（第１の時間）中に含まれる他の立ち上り（第３の変化、遷移）を検出するものの、最初に検出された立ち上り（第１の変化、遷移）から他の立ち上り（第３の変化、遷移）までの時間については、１秒を含む許容範囲内の時間であるかどうか判定しない（ステップＳ１６参照）。第１実施形態では、このようにして、最初に検出された立ち上り（第１の変化、遷移）から待機時間（第１の時間）を超えた後に検出された次の立ち上り（第２の変化、遷移）までの時間が、１秒を含む許容範囲内の時間であるかどうかの判定を、適切に行うことができる。

＜第２実施形態＞
次に、第２実施形態による電波修正時計１について説明する。第２実施形態は、秒同期処理と立ち上り確認処理とが、第１実施形態と異なる。図５は、第２実施形態による秒同期処理を示すフローチャートであり、図６は、第２実施形態による立ち上り確認処理を示すフローチャートである。

第２実施形態による秒同期処理のフローチャートでは、第１実施形態による秒同期処理のフローチャートにおけるステップＳ１６に替えてステップＳ２４が行われ、ステップＳ２１の判定結果が「ＮＯ」であってステップＳ１０に戻る途中に、ステップＳ２５が追加されている。また、第２実施形態による立ち上り確認処理のフローチャートでは、ステップＳ３０の判定結果が「ＹＥＳ」の場合の処理が、第１実施形態による立ち上り確認処理のフローチャートと異なっている。

受信処理が開始されてから、ステップＳ１の受信処理を経て、ステップＳ２の秒同期処理におけるステップＳ１１までは、第１実施形態と同様に行われる。ステップＳ１２の立ち上り確認処理におけるステップＳ３０で、遷移検出部３２は、信号レベルがＬレベルであるかどうか判定する。信号レベルがＬレベルである場合、ステップＳ３６において、遷移検出部３２は、「立ち上り取得済みＯＮ」フラグが設定されているかどうか判定する。

「立ち上り取得済みＯＮ」フラグが設定されていない場合、制御部３７は、ステップＳ３１において、「Ｌ信号中ＯＮ」フラグを設定し、ステップＳ３２において、「立ち上りＯＦＦ」フラグを設定する。ステップＳ３２が行われると、立ち上り確認処理は終了する。

「立ち上り取得済みＯＮ」フラグが設定されている場合、ステップＳ３７において、制御部３７は、周期カウンターが５００ｍｓ（上述の待機時間）を超えているかどうか判定する。周期カウンターが５００ｍｓを超えていない場合、ステップＳ３１はスキップされて「Ｌ信号中ＯＮ」フラグは設定されずに、ステップＳ３２において「立ち上りＯＦＦ」フラグが設定される。ステップＳ３２が行われると、立ち上り確認処理は終了する。

周期カウンターが５００ｍｓを超えている場合、ステップＳ３８において、制御部３７は、「Ｌ取得ＯＮ」フラグを設定する。そして、ステップＳ３１において「Ｌ信号中ＯＮ」フラグが設定され、ステップＳ３２において「立ち上りＯＦＦ」フラグが設定される。ステップＳ３２が行われると、立ち上り確認処理は終了する。ステップＳ３０で信号レベルがＬレベルでない（Ｈレベルである）場合の処理は、第１実施形態と同様に行われる。

立ち上り確認処理が終了すると、秒同期処理において、第１実施形態と同様にして、ステップＳ１３〜ステップＳ１５が行われる。ステップＳ１４で「立ち上り取得済みＯＮ」フラグが設定されている場合、ステップＳ２４が行われる。

ステップＳ２４において、制御部３７は、「Ｌ取得ＯＮ」フラグが設定されているかどうか判定する。「Ｌ取得ＯＮ」フラグが設定されていない場合、ステップＳ１０に戻り、ステップＳ１０とステップＳ１１とを経て、再びステップＳ１２で立ち上り確認処理が行われる。「Ｌ取得ＯＮ」フラグが設定されている場合、ステップＳ１７において、周期カウンターに計時された時間が、１０００ｍｓ（１秒）±公差の範囲内の時間であるかどうか判定される。

ステップＳ１８、ステップＳ１９ａ、ステップＳ１９ｂ、ステップＳ２０およびステップＳ２１は、第１実施形態と同様に行われる。ステップＳ２１で１秒周期連続取得数が１０に到達しない場合、ステップＳ２５が行われる。ステップＳ２５において、制御部３７は、「Ｌ取得ＯＦＦ」フラグを設定する。ステップＳ２５が行われると、ステップＳ１０に戻り、ステップＳ１０とステップＳ１１とを経て、再びステップＳ１２で立ち上り確認処理が行われる。

ステップＳ２２、ステップＳ２３ａおよびステップＳ２３ｂは、第１実施形態と同様に行われ、ステップＳ２３ａまたはステップＳ２３ｂが行われると、秒同期処理は終了する。受信処理におけるステップＳ３以降の処理は、第１実施形態と同様に行われる。このようにして、第２実施形態における受信処理が行われる。

次に、再び図９を参照して、第２実施形態による秒同期処理をより具体的に説明する。第１実施形態と同様に、ステップＳ１２の立ち上り確認処理が、タイミングｔ０から開始される場合を例示する。

タイミングｔ０の信号レベルはＬレベルであるため、立ち上り確認処理のステップＳ３０での判定結果は「ＹＥＳ」となり、「立ち上り取得済みＯＮ」フラグは設定されていないためステップＳ３６での判定結果は「ＮＯ」となる。そして、ステップＳ３１で「Ｌ信号中ＯＮ」フラグが設定され、ステップＳ３２で「立ち上りＯＦＦ」フラグが設定される。「立ち上りＯＮ」フラグは設定されていないため、秒同期処理のステップＳ１３での判定結果は「ＮＯ」となり、再びステップＳ１２の立ち上り確認処理が行われる。パルスｐ１２が立ち上るまでの期間は、信号レベルがＬレベルであって、このような処理が繰り返される。

パルスｐ１２が立ち上るタイミングｔ１において、信号レベルがＨレベルに遷移する。信号レベルがＨレベルとなったため、立ち上り確認処理のステップＳ３０での判定結果は「ＮＯ」となる。そして、「Ｌ信号中ＯＮ」フラグが設定されているため、ステップＳ３３で判定結果は「ＹＥＳ」となり、ステップＳ３４で「Ｌ信号中ＯＦＦ」フラグが設定され、ステップＳ３５で「立ち上りＯＮ」フラグが設定される。このように、「立ち上りＯＮ」フラグが設定されて、立ち上りが検出される。

「立ち上りＯＮ」フラグが設定されたため、秒同期処理のステップＳ１３での判定結果は「ＹＥＳ」となる。「立ち上り取得済みＯＮ」フラグは設定されていないため、ステップＳ１４の判定結果は「ＮＯ」となり、ステップＳ１５において、「立ち上り取得済みＯＮ」フラグが設定され、周期カウンターが０に設定されて計時が開始される。その後、再びステップＳ１２の立ち上り確認処理が行われる。

パルスｐ１２の期間は、信号レベルがＨレベルであって、立ち上り確認処理のステップＳ３０での判定結果は「ＮＯ」となる。「Ｌ信号中ＯＮ」フラグは設定されていないため、ステップＳ３３で判定結果は「ＮＯ」となり、ステップＳ３４およびステップＳ３５の処理はスキップされる。

そして、「立ち上りＯＮ」フラグが設定されているため、秒同期処理のステップＳ１３での判定結果は「ＹＥＳ」となり、さらに、「立ち上り取得済みＯＮ」フラグが設定されたため、ステップＳ１４の判定結果も「ＹＥＳ」となる。

パルスｐ１２の期間は、「Ｌ取得ＯＮ」フラグが設定されていないため、ステップＳ２４の判定結果は「ＮＯ」となり、再びステップＳ１２の立ち上り確認処理が行われる。パルスｐ１２の期間は、信号レベルがＨレベルであって、このような処理が繰り返される。

パルスｐ１２が立ち下るタイミングｔ２において、信号レベルがＬレベルに遷移する。タイミングｔ２においては、「立ち上り取得済みＯＮ」フラグが設定されているため、ステップＳ３６での判定結果は「ＹＥＳ」となり、周期カウンターの値が５００ｍｓを超えていないため、ステップＳ３７での判定結果は「ＮＯ」となる。そして、ステップＳ３２で「立ち上りＯＦＦ」フラグが設定される。

信号ｓｉｇ２の１つ目のパルスｐ２１が立ち上るまでの期間は、信号レベルがＬレベルであるので、ステップＳ１３での判定結果が「ＮＯ」となり、ステップＳ１２の立ち上り確認処理が繰り返される。

パルスｐ２１が立ち上るまでの期間の途中で、周期カウンターの値が５００ｍｓを超える。周期カウンターの値が５００ｍｓを超えた後は、ステップＳ３７における判定結果が「ＹＥＳ」となり、ステップＳ３８で「Ｌ取得ＯＮ」フラグが設定され、ステップＳ３１で「Ｌ信号中ＯＮ」フラグが設定されて、ステップＳ３２で「立ち上りＯＦＦ」フラグが設定される。

パルスｐ２１が立ち上るタイミングｔ３において、信号レベルがＨレベルに遷移する。パルスｐ１２の立ち上りの場合と同様にして、立ち上り確認処理において「立ち上りＯＮ」フラグが設定されて、立ち上りが検出される。そして、ステップＳ１３での判定結果は「ＹＥＳ」となり、ステップＳ１４の判定結果も「ＹＥＳ」となる。

パルスｐ２１が立ち上るタイミングｔ３では、「Ｌ取得ＯＮ」フラグが設定されているため、ステップＳ２４の判定結果は「ＹＥＳ」となる。そして、ステップＳ１７において、周期カウンターに計時された、信号ｓｉｇ１の２つ目のパルスｐ１２の立ち上りから（タイミングｔ１から）、信号ｓｉｇ２の１つ目のパルスｐ２１の立ち上りまで（タイミングｔ３まで）の時間が、１０００ｍｓ±公差の範囲内の時間であるかどうか判定される。

タイミングｔ１からタイミングｔ３までの時間は８００ｍｓであるため、ステップＳ１７での判定結果は「ＮＯ」となる。したがって、ステップＳ１９ｂにおいて、１秒周期連続取得数は０に設定される。また、ステップＳ２０において、周期カウンターが０に設定されて再び計時が開始される。１秒周期連続取得数は０であるため、ステップＳ２１での判定結果は「ＮＯ」となる。そして、ステップＳ２５で「Ｌ取得ＯＦＦ」フラグが設定され、再びステップＳ１２に戻って、立ち上り確認処理が行われる。

パルスｐ２１の期間は、信号レベルがＨレベルであるので、パルスｐ１２の期間と同様にして、ステップＳ１３での判定結果が「ＹＥＳ」となり、ステップＳ１４の判定結果が「ＹＥＳ」となる。そして、「Ｌ取得ＯＮ」フラグが設定されていないためステップＳ２４の判定結果が「ＮＯ」となり、ステップＳ１２の立ち上り確認処理が繰り返される。

パルスｐ２１が立ち下るタイミングｔ４において、信号レベルがＬレベルに遷移する。タイミングｔ４においては、「立ち上り取得済みＯＮ」フラグが設定されているためステップＳ３６での判定結果は「ＹＥＳ」となり、周期カウンターの値が５００ｍｓを超えていないためステップＳ３７での判定結果は「ＮＯ」となる。したがって、ステップＳ３８での「Ｌ取得ＯＮ」フラグの設定は行われず、ステップＳ３１での「Ｌ信号中ＯＮ」フラグの設定は行われずに、ステップＳ３２で「立ち上りＯＦＦ」フラグが設定される。

その後、信号ｓｉｇ２の２つ目のパルスｐ２２が立ち上るまでの期間は、信号レベルがＬレベルであるので、パルスｐ１２が立ち上るまでのＬレベルの期間と同様にして、ステップＳ１３での判定結果が「ＮＯ」となり、ステップＳ１２の立ち上り確認処理が繰り返される。

パルスｐ２２が立ち上るタイミングｔ５において、信号レベルがＨレベルに遷移する。ステップＳ３０での判定結果は「ＮＯ」となるが、「Ｌ信号中ＯＮ」フラグは設定されていない。したがって、ステップＳ３４での「Ｌ信号中ＯＦＦ」フラグの設定は行われず、ステップＳ３５での「立ち上りＯＮ」フラグの設定は行われずに、立ち上り確認処理は終了する。

このように、タイミングｔ５における立ち上りに対しては、立ち上り確認処理において「立ち上りＯＮ」フラグが設定されず、立ち上りが検出されない。その後、パルスｐ２２が立ち下るまでの期間は、信号レベルはＨレベルであるが、「立ち上りＯＮ」フラグが設定されていないため、ステップＳ１３での判定結果が「ＮＯ」となり、ステップＳ１２の立ち上り確認処理が繰り返される。

パルスｐ２２が立ち下るタイミングｔ６において、信号レベルがＬレベルに遷移する。その後、信号ｓｉｇ３の１つ目のパルスｐ３１が立ち上るまでの期間は、信号レベルがＬレベルであるので、ステップＳ１３での判定結果が「ＮＯ」となり、ステップＳ１２の立ち上り確認処理が繰り返される。

パルスｐ３１が立ち上るまでの期間の途中で、周期カウンターの値が５００ｍｓを超える。周期カウンターの値が５００ｍｓを超えた後は、ステップＳ３７における判定結果が「ＹＥＳ」となり、ステップＳ３８で「Ｌ取得ＯＮ」フラグが設定され、ステップＳ３１で「Ｌ信号中ＯＮ」フラグが設定されて、ステップＳ３２で「立ち上りＯＦＦ」フラグが設定される。

パルスｐ３１が立ち上るタイミングｔ７において、信号レベルがＨレベルに遷移する。パルスｐ１２の立ち上りの場合と同様にして、立ち上り確認処理において「立ち上りＯＮ」フラグが設定されて、立ち上りが検出される。そして、ステップＳ１３での判定結果は「ＹＥＳ」となり、ステップＳ１４の判定結果も「ＹＥＳ」となる。

パルスｐ３１が立ち上るタイミングｔ７では、「Ｌ取得ＯＮ」フラグが設定されているため、ステップＳ２４の判定結果は「ＹＥＳ」となる。そして、ステップＳ１７において、周期カウンターに計時された、信号ｓｉｇ２の１つ目のパルスｐ２１の立ち上りから（タイミングｔ３から）、信号ｓｉｇ３の１つ目のパルスｐ３１の立ち上りまで（タイミングｔ７まで）の時間が、１０００ｍｓ±公差の範囲内の時間であるかどうか判定される。

タイミングｔ３からタイミングｔ７までの時間は１０００ｍｓであるため、ステップＳ１７での判定結果は「ＹＥＳ」となる。したがって、ステップＳ１８において、周期カウンターによる計時時間が保存され、ステップＳ１９ａにおいて、１秒周期連続取得数が、０に１が加算されて１に設定される。また、ステップＳ２０において、周期カウンターが０に設定されて再び計時が開始される。１秒周期連続取得数は１であるため、ステップＳ２１での判定結果は「ＮＯ」となり、ステップＳ２５を介して再びステップＳ１２に戻り、立ち上り確認処理が行われる。

その後は、秒ごとの信号の１つ目のパルスの立ち上りから、当該秒ごとの信号の直後の秒ごとの信号の１つ目のパルスの立ち上りまでの時間である１０００ｍｓが連続して取得されるため、１秒周期連続取得数が順次加算される。第１実施形態と同様に、計時結果の平均値が算出されると、秒同期処理は終了する。

第２実施形態においても、第１実施形態と同様に、最初に検出された立ち上り（第１の変化、遷移）から待機時間（第１の時間）を超えた後に次の立ち上り（第２の変化、遷移）を検出し、最初に検出された立ち上りから次の立ち上りまでの時間を計時して、１秒を含む許容範囲内の時間であるかどうか判定することで、１秒の周期を取得することができ、秒同期処理を行うことができる。

第１実施形態および後述の第３実施形態と対比すると、第２実施形態では、待機時間（第１の時間）中に含まれる他の立ち上り（第３の変化、遷移）は、立ち上り（変化、遷移）を検出しない（ステップＳ２４、ステップＳ３７参照）。第２実施形態では、このようにして、最初に検出された立ち上り（第１の変化、遷移）から待機時間（第１の時間）を超えた後に検出された次の立ち上り（第２の変化、遷移）までの時間が、１秒を含む許容範囲内の時間であるかどうかの判定を、適切に行うことができる。

＜第３実施形態＞
次に、第３実施形態による電波修正時計１について説明する。第３実施形態は、秒同期処理が、第１実施形態と異なる。図７は、第３実施形態による秒同期処理を示すフローチャートである。なお、第３実施形態による立ち上り確認処理は、図４に示した第１実施形態による立ち上り確認処理と同様である。

第３実施形態による秒同期処理のフローチャートでは、第１実施形態による秒同期処理のフローチャートにおけるステップＳ１６が省略されている。また、ステップＳ１５の後にステップＳ１０に戻る途中、および、ステップＳ２１の後にステップＳ１０に戻る途中に、ステップＳ２６が追加されている。

受信処理が開始されてから、秒同期処理におけるステップＳ１２の立ち上り確認処理で「立ち上りＯＮ」フラグが設定され、ステップＳ１３での判定結果が「ＹＥＳ」となり、ステップＳ１４での判定結果が「ＮＯ」となり、ステップＳ１５で「立ち上り取得済みＯＮ」フラグが設定され、周期カウンターが０に設定されて計時が開始される処理までは、第１実施形態と同様に行われる。

ステップＳ１５が行われると、ステップＳ２６において、制御部３７は、サンプリング部３１を制御して、周期カウンターの値が５００ｍｓ（上述の待機時間）を超えるまで、サンプリングを停止させる。また、ステップＳ２６において、制御部３７は、周期カウンターの値が５００ｍｓを超えると、サンプリング部３１を制御して、サンプリングを再開させる。

サンプリングが再開すると、ステップＳ１０に戻り、ステップＳ１０とステップＳ１１とを経て、再びステップＳ１２で立ち上り確認処理が行われる。ステップＳ１２の立ち上り確認処理で「立ち上りＯＮ」フラグが設定されると、ステップＳ１３での判定結果が「ＹＥＳ」となり、「立ち上り取得済みＯＮ」フラグが設定されているためステップＳ１４での判定結果が「ＹＥＳ」となり、ステップＳ１７が行われる。

ステップＳ１７、ステップＳ１８、ステップＳ１９ａ、ステップＳ１９ｂ、ステップＳ２０およびステップＳ２１は、第１実施形態と同様に行われる。ステップＳ２１で１秒周期連続取得数が１０に到達しない場合、再びステップＳ２６が行われる。ステップＳ２６で、周期カウンターの値が５００ｍｓを超えるまでサンプリングが停止され、周期カウンターの値が５００ｍｓを超えるとサンプリングが再開される。なお、ステップＳ２０で、周期カウンターが０に設定されて再び計時が開始されている。

ステップＳ２１で１秒周期連続取得数が１０に到達した場合、ステップＳ２２およびステップＳ２３ａが、第１実施形態と同様に行われる。また、ステップＳ２３ｂは、第１実施形態と同様に行われる。ステップＳ２３ａまたはステップＳ２３ｂが行われると、秒同期処理は終了する。受信処理におけるステップＳ３以降の処理は、第１実施形態と同様に行われる。このようにして、第３実施形態における受信処理が行われる。

次に、再び図９を参照して、第３実施形態による秒同期処理をより具体的に説明する。第１実施形態と同様に、ステップＳ１２の立ち上り確認処理が、タイミングｔ０から開始される場合を例示する。

タイミングｔ０からパルスｐ１２が立ち上るタイミングｔ１までの期間は、信号レベルがＬレベルであって、「立ち上りＯＮ」フラグは設定されておらず、秒同期処理のステップＳ１３での判定結果は「ＮＯ」となり、再びステップＳ１２の立ち上り確認処理が行われる。

パルスｐ１２が立ち上るタイミングｔ１において、信号レベルがＨレベルに遷移して、「立ち上りＯＮ」フラグが設定される。「立ち上りＯＮ」フラグが設定されたため、秒同期処理のステップＳ１３での判定結果は「ＹＥＳ」となる。「立ち上り取得済みＯＮ」フラグは設定されていないため、ステップＳ１４の判定結果は「ＮＯ」となり、ステップＳ１５において、「立ち上り取得済みＯＮ」フラグが設定され、周期カウンターが０に設定されて計時が開始される。

そして、ステップＳ２６において、周期カウンターが５００ｍｓを超えるまでサンプリングが停止され、周期カウンターが５００ｍｓを超えると、サンプリングが再開される。サンプリングが再開されるタイミングで、信号レベルはＬレベルとなっている。

サンプリングが再開されてからパルスｐ２１が立ち上るまでの期間は、信号レベルがＬレベルであるので、ステップＳ１３での判定結果が「ＮＯ」となり、ステップＳ１２の立ち上り確認処理が繰り返される。

パルスｐ２１が立ち上るタイミングｔ３において、信号レベルがＨレベルに遷移する。パルスｐ１２の立ち上りの場合と同様にして、立ち上り確認処理において「立ち上りＯＮ」フラグが設定されて、立ち上りが検出される。そして、ステップＳ１３での判定結果は「ＹＥＳ」となり、ステップＳ１４の判定結果も「ＹＥＳ」となる。

そして、ステップＳ１７において、周期カウンターに計時された、信号ｓｉｇ１の２つ目のパルスｐ１２の立ち上りから（タイミングｔ１から）、信号ｓｉｇ２の１つ目のパルスｐ２１の立ち上りまで（タイミングｔ３まで）の時間が、１０００ｍｓ±公差の範囲内の時間であるかどうか判定される。

タイミングｔ１からタイミングｔ３までの時間は８００ｍｓであるため、ステップＳ１７での判定結果は「ＮＯ」となる。したがって、ステップＳ１９ｂにおいて、１秒周期連続取得数は０に設定される。また、ステップＳ２０において、周期カウンターが０に設定されて再び計時が開始される。１秒周期連続取得数は０であるため、ステップＳ２１での判定結果は「ＮＯ」となる。そして、ステップＳ２６において、周期カウンターが５００ｍｓを超えるまでサンプリングが停止され、周期カウンターが５００ｍｓを超えるとサンプリングが再開される。その後、再びステップＳ１２に戻って、立ち上り確認処理が行われる。

サンプリングが停止されている間に、パルスｐ２１の期間、パルスｐ２１とパルスｐ２２との間の期間、および、パルスｐ２２の期間は終了している。したがって、パルスｐ２２の立ち上りは検出されない。サンプリングが再開されてからパルスｐ３１が立ち上るまでの期間は、信号レベルがＬレベルであるので、ステップＳ１３での判定結果が「ＮＯ」となり、ステップＳ１２の立ち上り確認処理が繰り返される。

パルスｐ３１が立ち上るタイミングｔ７において、信号レベルがＨレベルに遷移する。パルスｐ１２の立ち上りの場合と同様にして、立ち上り確認処理において「立ち上りＯＮ」フラグが設定されて、立ち上りが検出される。そして、ステップＳ１３での判定結果は「ＹＥＳ」となり、ステップＳ１４の判定結果も「ＹＥＳ」となる。

そして、ステップＳ１７において、周期カウンターに計時された、信号ｓｉｇ２の１つ目のパルスｐ２１の立ち上りから（タイミングｔ３から）、信号ｓｉｇ３の１つ目のパルスｐ３１の立ち上りまで（タイミングｔ７まで）の時間が、１０００ｍｓ±公差の範囲内の時間であるかどうか判定される。

タイミングｔ３からタイミングｔ７までの時間は１０００ｍｓであるため、ステップＳ１７での判定結果は「ＹＥＳ」となる。したがって、ステップＳ１８において、周期カウンターによる計時時間が保存され、ステップＳ１９ａにおいて、１秒周期連続取得数が、０に１が加算されて１に設定される。また、ステップＳ２０において、周期カウンターが０に設定されて再び計時が開始される。１秒周期連続取得数は１であるため、ステップＳ２１での判定結果は「ＮＯ」となり、再びステップＳ１２に戻って、立ち上り確認処理が行われる。

その後は、秒ごとの信号の１つ目のパルスの立ち上りから、当該秒ごとの信号の直後の秒ごとの信号の１つ目のパルスの立ち上りまでの時間である１０００ｍｓが連続して取得されるため、１秒周期連続取得数が順次加算される。第１実施形態と同様に、計時結果の平均値が算出されると、秒同期処理は終了する。

第３実施形態においても、第１実施形態と同様に、最初に検出された立ち上り（第１の変化、遷移）から待機時間（第１の時間）を超えた後に次の立ち上り（第２の変化、遷移）を検出し、最初に検出された立ち上りから次の立ち上りまでの時間を計時して、１秒を含む許容範囲内の時間であるかどうか判定することで、１秒の周期を取得することができ、秒同期処理を行うことができる。

第１実施形態および第２実施形態と対比すると、第３実施形態では、待機時間（第１の時間）中はサンプリングを停止することで、待機時間（第１の時間）中に含まれる他の立ち上り（第３の変化、遷移）を検出しない（ステップＳ２６参照）。第３実施形態では、このようにして、最初に検出された立ち上り（第１の変化、遷移）から待機時間（第１の時間）を超えた後に検出された次の立ち上り（第２の変化、遷移）までの時間が、１秒を含む許容範囲内の時間であるかどうかの判定を、適切に行うことができる。また、第３実施形態では、常時サンプリングを行う態様と比べて、サンプリングに要する消費電力を下げることができる。

＜変形例＞
本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、例えば次に述べるような各種の変形が可能である。また、次に述べる変形の態様および実施形態は、任意に選択された一または複数を、適宜に組み合わせることもできる。

上述の実施形態では、受信される標準電波として英国のＭＳＦを例示したが、上述の実施形態の技術は、米国のＷＷＶＢ等、他の標準電波の受信に適用してもよい。図１０は、受信されたＷＷＶＢのＴＣＯ信号を例示し、８００ｍｓのパルス幅を有する信号ｓｉｇａと２００ｍｓのパルス幅を有する信号ｓｉｇｂとが連続している状況を示すタイミングチャートである。本例では、本来はパルス幅が８００ｍｓの１つのパルスｐａを有する秒ごとの信号ｓｉｇａが、ノイズの影響で２つのパルスｐａ１およびｐａ２に分割されて受信されている。パルスｐａ１は、信号ｓｉｇａの開始タイミングで立ち上っており、パルスｐａ２は、信号ｓｉｇａの開始タイミングから３００ｍｓ後に立ち上っている。信号ｓｉｇｂは、１つのパルスｐｂを有する。

このような状況において、上述の比較形態の方法（相互に隣接する立ち上りから立ち上りまでの時間を計時する方法）を適用すると、パルスｐａ１の立ち上りからパルスｐａ２の立ち上りまでの時間である３００ｍｓか、または、パルスｐａ２の立ち上りからパルスｐｂの立ち上りまでの時間である７００ｍｓが計時されるので、１秒を取得することはできない。

一方、上述の実施形態の方法を適用することで、パルスｐａ１の立ち上りからパルスｐｂの立ち上りまでの時間である１秒を取得することができるようになる。信号ｓｉｇａ中で８００ｍｓ以降は立ち上りが生じないため、待機時間としては、８００ｍｓから１０００ｍｓの間の値、例えば９００ｍｓが設定される。なお、ノイズの影響が小さく２つのパルスｐａ１およびｐａ２に分割されずに、１つのパルスｐａのまま受信された場合でも、待機時間の後にパルスｐｂの立ち上りが検出されることは同様なので、パルスｐａの立ち上りからパルスｐｂの立ち上りまでの時間である１秒を取得することができる。

なお、上述の実施形態では、第１のレベルを相対的に低いレベル、第２のレベルを相対的に高いレベルとして、遷移検出部３２が検出する第１のレベルから第２のレベルへの遷移（変化）が、立ち上りである場合を例示した。必要に応じ、第１のレベルを相対的に高いレベル、第２のレベルを相対的に低いレベルとして、遷移検出部３２が検出する第１のレベルから第２のレベルへの遷移（変化）を、立ち下りとしてもよい。

１…電波修正時計、２ａ…アンテナ、２ｂ…受信回路、２…受信部、３…処理部、４…記憶部、５…発振回路、６…分周回路、７…表示部、８…操作部、３１…サンプリング部、３２…遷移検出部、３３…秒判定部、３４…カウンター、３５…時刻データ取得部、３６…計時部、３７…制御部。

Claims (5)

1. 標準電波から取得されたタイムコード出力信号をサンプリングするサンプリング部と、
   前記サンプリング部でサンプリングされた前記タイムコード出力信号が入力される検出部と、
   時間を計時するカウンターと、
   前記タイムコード出力信号が第１のレベルから第２のレベルに変化する第１の変化を検出させるように、前記検出部を制御し、当該第１の変化から経過した経過時間を計時させるように、前記カウンターを制御し、当該経過時間が予め定められた第１の時間を超えているかどうか判定し、当該経過時間が当該第１の時間を超えた後に当該タイムコード出力信号が当該第１のレベルから当該第２のレベルに変化する第２の変化を検出させるように、前記検出部を制御する制御部と、
   前記第１の変化から前記第２の変化までの時間が、１秒を含むように予め定められた許容範囲内の時間であるかどうか判定する判定部と、
   前記判定部の判定結果が前記許容範囲内の時間である場合、前記第１の変化または前記第２の変化を基準として前記タイムコード出力信号に基づいて時刻データを取得する時刻データ取得部と、
   を備える電波修正時計。
2. 前記制御部は、
   前記第１の変化から前記第１の時間が経過するまでに含まれる、前記タイムコード出力信号が前記第１のレベルから前記第２のレベルに変化する第３の変化を検出させるように、前記検出部を制御し、
   前記判定部は、
   前記第１の変化から前記第３の変化までの時間に対して、前記許容範囲内の時間であるかどうか判定せず、
   前記第１の変化から前記第２の変化までの時間に対して、前記許容範囲内の時間であるかどうか判定する、
   請求項１に記載の電波修正時計。
3. 前記制御部は、
   前記第１の変化から前記第１の時間が経過するまでに含まれる、前記タイムコード出力信号が前記第１のレベルから前記第２のレベルに変化する第３の変化を検出させないように、前記検出部を制御する、
   請求項１に記載の電波修正時計。
4. 前記制御部は、
   前記第１の変化から前記第１の時間が経過するまで、前記タイムコード出力信号のサンプリングを停止させ、当該第１の変化から当該第１の時間が経過すると、当該タイムコード出力信号のサンプリングを再開させるように、前記サンプリング部を制御する、
   請求項１に記載の電波修正時計。
5. 前記制御部は、
   前記サンプリング部でサンプリングされた前記タイムコード出力信号において、前記第１のレベルが続く時間、または、前記第２のレベルが続く時間が、予め定められた第２の時間以上であるかどうか判定し、
   当該判定の結果に基づいて、前記第１のレベルから前記第２のレベルへの変化を検出させるよう、前記検出部を制御する、
   請求項１〜４のうちいずれか１項に記載の電波修正時計。
   

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