專利名稱：時(shí)刻信息接收裝置以及電波鐘表的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及例如進(jìn)行通過電波發(fā)送來的時(shí)刻代碼的接收的時(shí)刻信息接收 裝置，以及具有通過該時(shí)刻代碼修正時(shí)刻的功能的電波鐘表。
技術(shù)背景長(zhǎng)期以來公知接收時(shí)刻代碼的信號(hào)進(jìn)行時(shí)刻修正的電波鐘表。該電波鐘表中的時(shí)刻代碼，是給每一單位期間(1秒)配置一個(gè)數(shù)據(jù)脈沖，是把60秒 作為1幀的規(guī)定格式的代碼。在日本國(guó)的時(shí)刻代碼中，包含從單位期間的開始 到0.2秒為高電平的P信號(hào)、從單位期間的開始到0.5秒為高電平的0信號(hào)、 從單位期間的開始到0.8秒為高電平的l信號(hào)。在它們之中，P信號(hào)被定義為 表示時(shí)間代碼1幀的開始的幀標(biāo)記、或者表示分、小時(shí)、日、年等的數(shù)據(jù)區(qū)分 的位置標(biāo)記。另外，0信號(hào)和1信號(hào)表示二進(jìn)制的"0"和'T，，通過把該"0" 和"1"信息應(yīng)用到時(shí)刻代碼格式，就能夠計(jì)算年月日時(shí)分。另外，通過各數(shù) 據(jù)脈沖的上升表示秒。時(shí)刻代碼例如被AM調(diào)制后，通過40kHz或者60kHz的電波傳送，但是 有時(shí)由于建筑物的漫反射或者干擾噪聲的混入等而不能接收到清晰的信號(hào)。特 別是，在時(shí)刻代碼的接收處理中，例如為消除時(shí)刻代碼的錯(cuò)識(shí)別通常要進(jìn)行4 幀亦即4分鐘程度的接收，有時(shí)很難在該整個(gè)期間中接收清晰的信號(hào)。因此，在現(xiàn)有技術(shù)中提出了即使對(duì)于混入了噪聲的信號(hào)，也能正確地進(jìn) 行判別的幾種方案。例如，日本特開平11—211858號(hào)公報(bào)中，公開了對(duì)于接 收信號(hào)以0.1秒的間隔進(jìn)行高電平或者低電平檢測(cè)，使用該0.1秒間隔的二值 數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)據(jù)脈沖的判別的技術(shù)。混入的噪聲不多，則能夠進(jìn)行接收數(shù)據(jù)脈沖的判別，但是在時(shí)刻代碼的信號(hào)中 混入很大噪聲的場(chǎng)合，則不能進(jìn)行正確的數(shù)據(jù)判別。本發(fā)明的目的是提供一種時(shí)刻信息接收裝置以及電波鐘表，其即使在時(shí)刻代碼的信號(hào)中混入了很大噪聲的場(chǎng)合，也能正確地進(jìn)行數(shù)據(jù)脈沖的判別。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明涉及一種時(shí)刻信息接收裝置，其進(jìn)行給單位期 間每次配置一個(gè)通過脈沖寬度或者脈沖圖形可識(shí)別數(shù)據(jù)種類的多種數(shù)據(jù)的脈沖而組成的時(shí)刻代碼信息的接收，其特征在于，具有采樣單元，用于數(shù)據(jù)釆樣所述時(shí)刻代碼的檢波信號(hào)的信號(hào)值； 計(jì)算單元，用于根據(jù)通過該采樣單元得到的采樣數(shù)據(jù)計(jì)算表示和識(shí)別對(duì)象的多個(gè)所述數(shù)據(jù)脈沖的相關(guān)的相關(guān)值；和判別單元，根據(jù)通過該計(jì)算單元計(jì)算出的所述相關(guān)值，判別接收到的數(shù)據(jù)脈沖的種類。遵照本發(fā)明，數(shù)據(jù)釆樣檢波信號(hào)的值，從采樣數(shù)據(jù)計(jì)算表示和各數(shù)據(jù)脈 沖的相關(guān)的值，通過該計(jì)算結(jié)果進(jìn)行數(shù)據(jù)判定，所以即使在時(shí)刻代碼的信號(hào)中 混入了很大的噪聲的場(chǎng)合也能夠進(jìn)行正確的數(shù)據(jù)判定。


參照附圖對(duì)以下的實(shí)施例進(jìn)行說明，本發(fā)明上述以及其他的目的以及特征 將會(huì)變得更明確。在這些附圖中，圖1是表示本發(fā)明的第一實(shí)施形態(tài)的電波鐘表的整體結(jié)構(gòu)的框圖。圖2是表示圖1的接收電路部的結(jié)構(gòu)的電路結(jié)構(gòu)圖。圖3是表示在時(shí)刻代碼中包含的數(shù)據(jù)脈沖的理想的信號(hào)波形和采樣點(diǎn)的 一例的圖。圖4是說明各數(shù)據(jù)脈沖的相關(guān)值的計(jì)算方法的第三例和第四例的特征的圖。圖5是由CPU執(zhí)行的時(shí)刻信息接收處理的流程圖。 圖6是在圖5的步驟J3執(zhí)行的數(shù)據(jù)脈沖判別處理的流程圖。 圖7A、 7B分別是表示混入了很大的噪聲的檢波信號(hào)和未混入噪聲的場(chǎng) 合的理想的數(shù)據(jù)脈沖的波形圖。圖8是表示判別混入了噪聲的1信號(hào)的模擬結(jié)果的第一例的數(shù)據(jù)圖表。 圖9是表示判別混入了噪聲的O信號(hào)的模擬結(jié)果的第一例的數(shù)據(jù)圖表。 圖IO是表示判別混入了噪聲的P信號(hào)的模擬結(jié)果的第一例的數(shù)據(jù)圖表。 圖ll是表示判別混入了噪聲的l信號(hào)的模擬結(jié)果的第二例的數(shù)據(jù)圖表。圖12是表示判別混入了噪聲的O信號(hào)的模擬結(jié)果的第二例的數(shù)據(jù)圖表。圖13是表示判別混入了噪聲的P信號(hào)的模擬結(jié)果的第二例的數(shù)據(jù)圖表。 圖14是本發(fā)明的第二實(shí)施形態(tài)中的數(shù)據(jù)脈沖判別處理的流程圖。 圖15是說明本發(fā)明的第三實(shí)施形態(tài)中的數(shù)據(jù)脈沖的相關(guān)值的計(jì)算方法的 特征的圖。圖16是本發(fā)明的第三實(shí)施形態(tài)中的數(shù)據(jù)脈沖判別處理的流程圖。 圖17是說明日本標(biāo)準(zhǔn)電波的時(shí)間代碼的格式的圖。 圖18是說明構(gòu)成各國(guó)的標(biāo)準(zhǔn)電波的數(shù)據(jù)脈沖的格式的圖。 圖19是表示第一組的相關(guān)值計(jì)算式的表1的圖。 圖20是表示第二組的相關(guān)值計(jì)算式的表2的圖。 圖21是表示第三組的相關(guān)值計(jì)算式的表3的圖。 圖22是表示第四組的相關(guān)值計(jì)算式的表4的圖。
具體實(shí)施方式
[第一實(shí)施形態(tài)]圖1是表示本發(fā)明的第一實(shí)施形態(tài)的電波鐘表的整體結(jié)構(gòu)的框圖。該實(shí) 施形態(tài)的電波鐘表1，是搭載接收時(shí)刻代碼包含的標(biāo)準(zhǔn)電波的時(shí)刻信息接收裝 置、具有自動(dòng)接收時(shí)刻代碼進(jìn)行時(shí)刻修正的功能的鐘表。電波鐘表l具有接 收標(biāo)準(zhǔn)電波的內(nèi)部天線AN1;進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)電波的接收處理的接收電路部10;對(duì) 接收到的檢波信號(hào)的信號(hào)值(例如信號(hào)振幅)進(jìn)行數(shù)據(jù)釆樣的AD變換器16; 例如在輸入噪聲混入少的清晰的時(shí)刻代碼的信號(hào)時(shí)把時(shí)刻代碼的各數(shù)據(jù)脈沖 的上升點(diǎn)作為秒同步點(diǎn)檢測(cè)的同步檢測(cè)電路17;計(jì)時(shí)時(shí)間的計(jì)時(shí)電路部18; 給計(jì)時(shí)電路部18供給計(jì)數(shù)時(shí)鐘的振蕩電路部19;作為進(jìn)行電波鐘表1的全體 的控制的鐘表控制單元的CPU (中央運(yùn)算處理電路)20;輸入來自操作按鈕 等的操作信號(hào)的輸入部25;作為根據(jù)所述計(jì)時(shí)電路部18的計(jì)時(shí)數(shù)據(jù)進(jìn)行時(shí)間 顯示的計(jì)時(shí)單元的顯示部26;存儲(chǔ)控制程序或者控制數(shù)據(jù)的ROM (Read Only Memory) 27;和給CPU20提供作業(yè)用的存4*器空間的RAM ( Random Access Memory) 28等。在它們之中，通過接收電路部10、 AD變換器16、 CPU20、 ROM27以及RAM28構(gòu)成時(shí)刻信息接收裝置。在ROM27中，存儲(chǔ)有操作輸入處理程序32和時(shí)刻接收程序31，前者用于根據(jù)來自輸入部25的操作信號(hào)的輸入執(zhí)行各種功能處理，后者接收標(biāo)準(zhǔn)電波并根據(jù)其時(shí)刻代碼進(jìn)行時(shí)刻修正。圖2表示圖1的接收電路部10的電路結(jié)構(gòu)圖。接收電路部10由下述部 分構(gòu)成對(duì)于天線AN1接收到的信號(hào)一邊進(jìn)行增益控制同時(shí)放大的RF放大 器11;使標(biāo)準(zhǔn)電波的頻帶的信號(hào)通過的帶通濾波器12;放大通過濾波器12的 信號(hào)的放大器13;和從放大器13的輸出解調(diào)時(shí)刻代碼的信號(hào)的檢波器14。這 里，來自檢波器14的輸出成為時(shí)刻代碼的檢波信號(hào)。從檢波器14向RF放大 器ll發(fā)送增益控制信號(hào)(AGC信號(hào))以使檢波信號(hào)的振幅保持恒定，由此進(jìn) 行RF放大器11中的增益控制。圖3表示在時(shí)刻代碼中包含的數(shù)據(jù)脈沖的理想的信號(hào)波形以及通過AD 變換器16的采樣點(diǎn)的一例。在數(shù)據(jù)脈沖中，通過其脈沖寬度分別定義了 P信 號(hào)(包含位置標(biāo)記(P信號(hào))和幀標(biāo)記(M信號(hào)))、l信號(hào)和0信號(hào)。AD變換器16，對(duì)于從接收電路部IO輸出的檢波信號(hào)，以規(guī)定的采樣率 進(jìn)行AD變換，對(duì)檢波信號(hào)的振幅值進(jìn)行數(shù)據(jù)采樣。AD變換器16的輸出等 級(jí)數(shù)，例如可以采用4位以上。采樣率，例如可以采用l秒期間IO次等的采 用率。在時(shí)刻代碼中，通過上述的采樣率，能夠得到把一個(gè)數(shù)據(jù)脈沖分割為多 個(gè)的各時(shí)刻的信號(hào)值。此外，也可以不需要在單位期間的全部期間中進(jìn)行數(shù)據(jù) 采樣，僅對(duì)在后述的相關(guān)值計(jì)算中必要的位置進(jìn)行數(shù)據(jù)采樣。另外，把用秒同步檢測(cè)電路17檢測(cè)到的時(shí)刻代碼的單位期間的開始點(diǎn)、 亦即P信號(hào)、0信號(hào)、l信號(hào)的各數(shù)據(jù)脈沖的上升點(diǎn)(秒同步點(diǎn))作為基準(zhǔn)， 控制AD變換器16的采樣定時(shí)，以使成為從基準(zhǔn)設(shè)定的每一時(shí)間間隔的各定 時(shí)。通過這樣的結(jié)構(gòu)，如圖3所示，用接收電路部IO檢波后的檢波信號(hào)，把 秒同步點(diǎn)作為基準(zhǔn)以0.1秒間隔(釆樣點(diǎn)S0-S9)，進(jìn)行數(shù)據(jù)采樣，向CPU20 輸出其值。下面說明通過CPU20執(zhí)行的用于判別數(shù)據(jù)脈沖(P信號(hào)、1信號(hào)、0信號(hào)) 的相關(guān)值的計(jì)算方法。在接收電路部10中，因?yàn)榻邮盏男盘?hào)頻帶窄所以高頻 噪聲不混入檢波信號(hào)內(nèi)，而多混入10Hz以下等的低頻噪聲。因此，通過取出 以0.1Hz采樣的信號(hào)的和，可對(duì)該低頻噪聲進(jìn)行平均化來得到去除噪聲的效果。 另外，通過取數(shù)據(jù)脈沖的下降點(diǎn)前后的差能夠得到可判別數(shù)據(jù)脈沖的種類的相關(guān)值。以下說明其幾個(gè)具體例。(第一組的相關(guān)值計(jì)算方法) 參照?qǐng)D19的表1，表示P、 1、 0的相關(guān)值的第一組的計(jì)算方法。該第一 組的相關(guān)值計(jì)算方法，是通過取識(shí)別對(duì)象的數(shù)據(jù)脈沖的下降點(diǎn)前最近的兩個(gè)采 樣數(shù)據(jù)的合成值(例如平均值)和下降點(diǎn)后最近的兩個(gè)釆樣數(shù)據(jù)的合成值(例 如平均值)的差，作為與該數(shù)據(jù)脈沖對(duì)應(yīng)的相關(guān)值的方法。亦即，使用接收到的檢波信號(hào)的采樣數(shù)據(jù)，分別執(zhí)行圖19的運(yùn)算式的計(jì)算，得到與識(shí)別對(duì)象的 P信號(hào)、1信號(hào)、o信號(hào)的各個(gè)對(duì)應(yīng)的相關(guān)值。然后，把與三個(gè)相關(guān)值中成為最大的值的相關(guān)值對(duì)應(yīng)的信號(hào)判別為接收到的數(shù)據(jù)脈沖。例如，在與1信號(hào)對(duì)應(yīng)的相關(guān)值計(jì)算中，在接收到理想的波形的1信號(hào)的場(chǎng)合，其相關(guān)值為(S3 + S4)-(S5 + S6) = 2a-2b (參照?qǐng)D3)。另外，在接收 到理想的波形的P信號(hào)的場(chǎng)合，與1信號(hào)對(duì)應(yīng)的相關(guān)值，為(S3 + S4)-(S5 + S6) =2a-2b = 0,在接收到理想的波形的0信號(hào)的場(chǎng)合，為(S3 + S4)-(S5 + S6): 2a-2b = 0。因此，在與l信號(hào)對(duì)應(yīng)的相關(guān)值計(jì)算中，在接收到l信號(hào)時(shí)得到 大的相關(guān)值，在接收到其他的信號(hào)時(shí)相關(guān)值數(shù)值變小。在與P信號(hào)或者0信號(hào) 對(duì)應(yīng)的相關(guān)值計(jì)算中，也能得到同樣的計(jì)算結(jié)果。因此，通過比較這些相關(guān)值， 能夠正確地判別接收到了何種信號(hào)?；烊氲綌?shù)據(jù)脈沖中的低頻噪聲，通過相加 平均4個(gè)位置的采樣點(diǎn)的噪聲，減小給予相關(guān)值的影響。通過這樣的計(jì)算方法， 與P信號(hào)對(duì)應(yīng)的計(jì)算、與1信號(hào)對(duì)應(yīng)的計(jì)算、與O信號(hào)對(duì)應(yīng)的計(jì)算各自需要的 時(shí)間為在表1的檢測(cè)時(shí)間的項(xiàng)目中表示的時(shí)間。 (第二組的相關(guān)值計(jì)算方法)參照?qǐng)D20的表2,表示第二組的計(jì)算方法。該第二組的相關(guān)值計(jì)算方法， 是通過在單位期間內(nèi)不僅使用下降前后的部分，而且使用信號(hào)全體的采樣數(shù)據(jù)接收到的數(shù)據(jù)脈沖的方法。亦即使用接收到的檢波信號(hào)的采樣數(shù)據(jù)分別執(zhí)行圖 20的運(yùn)算式的計(jì)算，得到與識(shí)別對(duì)象的P信號(hào)、l信號(hào)、O信號(hào)的各個(gè)對(duì)應(yīng)的 相關(guān)值。然后，把與三個(gè)相關(guān)值中成為最大的值的相關(guān)值對(duì)應(yīng)的信號(hào)判別為接 收到的數(shù)據(jù)脈沖。根據(jù)這樣的計(jì)算方法，與1信號(hào)對(duì)應(yīng)的相關(guān)值在接收到1信號(hào)時(shí)成為最大，在接收到P信號(hào)或者O信號(hào)時(shí)變小。另外，與信號(hào)或者O信號(hào)對(duì)應(yīng)的相關(guān) 值也成為同樣的傾向。因此，通過比較這些相關(guān)值，能夠判別接收到了何種信號(hào)?；烊氲綌?shù)據(jù)脈沖中的低頻噪聲，通過相加平均IO個(gè)位置的采樣點(diǎn)的噪聲，減小給予相關(guān)值的影響。另外，在這樣的計(jì)算方法中，在與各信號(hào)對(duì)應(yīng)的相關(guān)值的計(jì)算需要的時(shí)間為在表2的檢測(cè)時(shí)間的項(xiàng)目中表示的時(shí)間。 (第三組的相關(guān)值計(jì)算方法)參照?qǐng)D21的表3，表示計(jì)算識(shí)別對(duì)象的多個(gè)數(shù)據(jù)脈沖(P信號(hào)、l信號(hào)、 0信號(hào))的相關(guān)值的第三組的計(jì)算方法。這些方法，如圖4所示，在某單位期 間的一部分?jǐn)?shù)據(jù)脈沖(P信號(hào)、l信號(hào)、0信號(hào))的全部一直都成為高電平， 同時(shí)在所述單位期間的一部分一直成為低電平的場(chǎng)合使用。通過用圖4所示那 樣的理想數(shù)據(jù)脈沖的各恒定的高低值"a"、 "b"置換所述單位期間的一部分中 的各所述數(shù)據(jù)脈沖的被采樣的高低的數(shù)據(jù)值，來變形所述第一組的相關(guān)值計(jì)算 方法，可以得到該第三組的計(jì)算方法。 (第四組的相關(guān)值計(jì)算方法)參照表4，表示計(jì)算識(shí)別對(duì)象的多個(gè)數(shù)據(jù)脈沖(P信號(hào)、l信號(hào)、0信號(hào)) 的相關(guān)值的第四組的計(jì)算方法。這些方法，在和使用第三組的計(jì)算方法的場(chǎng)合 相同的條件下使用。通過用圖4所示那樣的理想數(shù)據(jù)脈沖的各恒定的高低值 "a"、 "b"置換所述單位期間的一部分中的各所述數(shù)據(jù)脈沖的被釆樣的高低的 數(shù)據(jù)值，來變形所述第二組的相關(guān)值計(jì)算方法，和第三組的計(jì)算方法的場(chǎng)合相 同，可以得到該第四組的計(jì)算方法。根據(jù)上述第三和第四計(jì)算方法，對(duì)于在識(shí)別對(duì)象的全部數(shù)據(jù)脈沖中信號(hào) 電平成為相同的范圍，應(yīng)用理想的數(shù)據(jù)值進(jìn)行相關(guān)值的計(jì)算，所以能夠謀求去 除該部分的噪聲的影響，提高數(shù)據(jù)判別的精度。另外，在必定成為高電平的期 間或者必定成為低電平的期間，使停止通過AD變換器16進(jìn)行的數(shù)據(jù)采用， 也能夠?qū)崿F(xiàn)降低電力消耗。下面關(guān)于圖5說明由CPU20進(jìn)行的使用上述相關(guān)值計(jì)算的時(shí)刻代碼的數(shù) 據(jù)脈沖判別方法的一例。時(shí)刻信息接收處理是在成為規(guī)定的時(shí)刻的場(chǎng)合等由 CPU20開始的處理。當(dāng)開始時(shí)刻信息接收處理時(shí)，首先，根據(jù)秒同步檢測(cè)電 路17的輸出進(jìn)行時(shí)刻代碼的各數(shù)據(jù)脈沖的上升點(diǎn)的檢測(cè)(步驟Jl),據(jù)此進(jìn)行秒同步的校正(步驟J2)。通過該秒同步的校正，使計(jì)時(shí)電路部18的秒數(shù)據(jù)和時(shí)刻代碼同步，進(jìn)而，在AD變換器16中把被數(shù)據(jù)采樣的定時(shí)的基準(zhǔn)點(diǎn) 設(shè)定為時(shí)刻代碼的秒同步點(diǎn)。由此，AD變換器16中的數(shù)據(jù)釆樣能夠正確地 從時(shí)刻代碼的秒同步點(diǎn)開始以0.1秒間隔進(jìn)行。此外，這些步驟J1、 J2的處理，不一定非在時(shí)刻接收處理的開始時(shí)執(zhí)行。 秒同步檢測(cè)電路17,只要能在少的期間接收清晰的時(shí)刻代碼信號(hào)就能夠進(jìn)行 秒同步的^r測(cè)，所以該步驟J1、 J2的處理，在接收清晰的信號(hào)期間執(zhí)行完畢， 直接利用其時(shí)進(jìn)行的秒同步的校正，如果成為規(guī)定時(shí)刻，則也可以開始從圖5 的步驟J3的處理，進(jìn)行時(shí)刻代碼的接收。如果進(jìn)行過秒同步的校正，接著，則進(jìn)行用于對(duì)在每一單位期間(l秒) 發(fā)送來的數(shù)據(jù)脈沖一個(gè)一個(gè)地進(jìn)行判別的子例程處理(步驟J3)。然后，對(duì)于 該數(shù)據(jù)脈沖的判別處理例如重復(fù)時(shí)刻代碼的4幀(亦即4分鐘)(步驟J4 )。在重復(fù)執(zhí)行4幀后，接著，從由此得到的時(shí)刻代碼遵照規(guī)定的格式進(jìn)行 求現(xiàn)在的時(shí)刻的時(shí)刻計(jì)算(步驟J5),進(jìn)行計(jì)時(shí)電路部18的時(shí)刻數(shù)據(jù)的修正 (步驟J6)，結(jié)束該時(shí)刻接收處理。此外，時(shí)刻代碼也可以不是接收4幀而僅 接收1幀。另外，在僅修正分秒時(shí)，也可以僅接收表示分秒的范圍的時(shí)刻代碼。圖6表示在圖5的步驟J3執(zhí)行的數(shù)據(jù)脈沖判別處理的流程圖。當(dāng)轉(zhuǎn)移到 步驟J3的數(shù)據(jù)脈沖判別處理的子例程時(shí)，首先，輸入1秒的AD變換器16的輸 出(步驟Jll)。接著，分別執(zhí)行作為識(shí)別對(duì)象的各數(shù)據(jù)脈沖(l信號(hào)、0信號(hào)、 P信號(hào))的相關(guān)值F1、 FO、 Fp的計(jì)算(步驟J12 J14)。該流程圖中表示的相 關(guān)值是采用上述第四組的計(jì)算方法的相關(guān)值，但是也可以采用第一 ~第三組的 計(jì)算方法。然后如果計(jì)算完與各數(shù)據(jù)脈沖對(duì)應(yīng)的相關(guān)值F1、 FO、 Fp，則進(jìn)行它們的 比較(步驟J15、 J16),把成為最大的相關(guān)值的信號(hào)判別為接收到的數(shù)據(jù)脈沖 (步驟J17 J19)。亦即，如果Fp最大則判別為P信號(hào)，如果FO最大則判別 為O信號(hào)，如果F1最大則判別為l信號(hào)。然后，將其確定為在該l秒期間內(nèi) 輸入的數(shù)據(jù)脈沖(步驟J20),結(jié)束該子例程，返回原來的主例程。通過這樣的數(shù)據(jù)脈沖的判別處理，即使在時(shí)刻代碼中混入很大的噪聲的 場(chǎng)合，也能夠正確地判別P信號(hào)、l信號(hào)、O信號(hào)，實(shí)現(xiàn)接收錯(cuò)誤少的時(shí)刻代碼的接收處理。由此，即使在電波狀態(tài)差的環(huán)境也能夠正確地進(jìn)行時(shí)刻修正。 下面，說明對(duì)于混入了很大噪聲的檢波信號(hào)進(jìn)行的上述的判別處理的模擬例。圖7A、 7B分別表示混入了很大噪聲的檢波信號(hào)的一例、和未混入噪聲 的場(chǎng)合的理想的數(shù)據(jù)脈沖的波形圖。另外，在圖8~圖10中表示示出了根據(jù) 上述的相關(guān)值計(jì)算判別混入了該噪聲的l信號(hào)、0信號(hào)、P信號(hào)的模擬結(jié)果的 數(shù)據(jù)圖表。圖7A的波形，例如是使在表示1信號(hào)的數(shù)據(jù)脈沖中混入由2.7Hz、 6.1Hz、 7.1Hz的正弦波形成的模擬噪聲的信號(hào)。假定數(shù)據(jù)脈沖的振幅為l.OVpp (峰值間電壓IV),上述的各頻率的噪聲的振幅為l.OVpp(峰值間電壓l.OV)。例如，顯然，在以中心電壓(1.0V)作為閾值對(duì)圖7A的信號(hào)進(jìn)行了二值 化的場(chǎng)合，即使假定對(duì)二值化數(shù)據(jù)進(jìn)行了各種修正處理，要得到圖7B的信號(hào) 也困難。但是，在對(duì)于圖7A的信號(hào)例如應(yīng)用使用表4的相關(guān)值計(jì)算式的判別 方法的場(chǎng)合，也得到了圖8所示那樣的模擬結(jié)果。亦即，對(duì)于從秒同步點(diǎn)(O 秒)到0.9秒的信號(hào)值的釆樣數(shù)據(jù)，進(jìn)行圖4所示的三種相關(guān)值計(jì)算。于是， 與1信號(hào)對(duì)應(yīng)的相關(guān)值F1，比與P信號(hào)或者O信號(hào)對(duì)應(yīng)的相關(guān)值Fp、 F0大， 能夠判別為l信號(hào)。另外，即使對(duì)于1.0秒 1.9秒的信號(hào)值、U秒-2.9秒 的信號(hào)值、2.1秒 3.9秒的信號(hào)值的各個(gè)，與1信號(hào)對(duì)應(yīng)的相關(guān)值F1為最大， 能夠判別是l信號(hào)。同樣，當(dāng)對(duì)于在理想的0信號(hào)的波形中混入了同樣的噪聲的檢波信號(hào)進(jìn) 行了模擬時(shí)，得到圖9所示那樣的結(jié)果。另外，當(dāng)對(duì)于在理想的P信號(hào)的波形 中混入了同樣的噪聲的檢波信號(hào)進(jìn)行模擬時(shí)，得到圖IO所示那樣的結(jié)果。對(duì) 于兩者都能夠分別判別噪聲混入前的0信號(hào)或者P信號(hào)。在圖11~圖13中表示示出了分別通過限幅器判別混入了噪聲的l信號(hào)、 0信號(hào)、P信號(hào)的場(chǎng)合的模擬結(jié)果的數(shù)據(jù)圖表。在上述的相關(guān)值計(jì)算的說明中作了省略，但是例如在由于突發(fā)的異常電 波使得被數(shù)據(jù)采樣后的檢波信號(hào)的信號(hào)值變成異常大的值的場(chǎng)合，或者變成異 常小的值的場(chǎng)合，設(shè)置限幅器把它們限制成上限值或者下限值，也能夠附加減 小對(duì)于該相關(guān)值計(jì)算的影響那樣的處理。限幅器可以通過CPU20的運(yùn)算處理 實(shí)現(xiàn)，也可以通過AD變換器16的上限值和下限值的設(shè)定實(shí)現(xiàn)。這樣的限幅器，因?yàn)榕c去除通常電平的噪聲成分相聯(lián)系(例如多個(gè)通常電平的噪聲重疊而超過上限值或者下限值的場(chǎng)合等)，所以可能使噪聲平均化 的作用倒退，但是盡管如此，通過把上限值或者下限值設(shè)定為適當(dāng)?shù)闹?，如?是圖7A所示程度的噪聲，則能夠進(jìn)行無錯(cuò)的數(shù)據(jù)脈沖的判別。例如，如在圖11 ~圖13的模擬結(jié)果中所示，通過把限幅器的上限值設(shè)定為2.0V、下限值設(shè) 定為O.OV，通過上述的相關(guān)值計(jì)算的值的比較，能夠正確地判別檢波信號(hào)中 包含的l信號(hào)、0信號(hào)、P信號(hào)。如上所述，根據(jù)該實(shí)施形態(tài)的電波鐘表1以及時(shí)刻信息接收裝置，因?yàn)?通過AD變換器16對(duì)檢波信號(hào)的值進(jìn)行采樣，使用該采樣數(shù)據(jù)計(jì)算表示和識(shí) 別對(duì)象的數(shù)據(jù)脈沖的相關(guān)關(guān)系的相關(guān)值，所以即使是混入了很大噪聲的信號(hào)， 也能夠使用該相關(guān)值進(jìn)行數(shù)據(jù)脈沖的正確的判別。例如，當(dāng)在把圖7A的檢波 信號(hào)二值化后進(jìn)行各種修正處理時(shí)，通過二值化，原來的數(shù)據(jù)脈沖的痕跡就完 全不能保留了，顯然,進(jìn)行正確的數(shù)據(jù)判別是困難的，但是根據(jù)該實(shí)施形態(tài)的 判別方法，即使是這樣的信號(hào)也能夠進(jìn)行正確的數(shù)據(jù)脈沖的判別。另外，在該實(shí)施形態(tài)的時(shí)刻信息接收裝置中，因?yàn)檫M(jìn)行與識(shí)別對(duì)象的多 個(gè)數(shù)據(jù)脈沖分別對(duì)應(yīng)的多種相關(guān)值計(jì)算，通過比較各相關(guān)值進(jìn)行數(shù)據(jù)判別，所 以能夠更正確地進(jìn)行數(shù)據(jù)判別。進(jìn)而，如第二或第三相關(guān)值的計(jì)算方法，通過 在識(shí)別對(duì)象的全部數(shù)據(jù)脈沖中把總成為高電平或者低電平期間的采樣數(shù)據(jù)置 換為固定的高電平值或者低電平值進(jìn)行相關(guān)值的計(jì)算，能夠減少AD變換的次 數(shù)或者計(jì)算處理的步驟數(shù)，使負(fù)荷小的數(shù)據(jù)判別成為可能。另外，也能夠去除 該部分的噪聲影響，更加提高數(shù)據(jù)的抽出精度[第二實(shí)施形態(tài)]圖14是第二實(shí)施形態(tài)中的數(shù)據(jù)脈沖判別處理的流程圖。該處理，作為用 于判別數(shù)據(jù)脈沖的計(jì)算處理進(jìn)行一個(gè)相關(guān)值的計(jì)算，判別接收到多種數(shù)據(jù)脈沖 (P信號(hào)、0信號(hào)、l信號(hào))的哪一個(gè)。其他的結(jié)構(gòu)，和第一實(shí)施形態(tài)的結(jié)構(gòu) 相同，省略說明。作為相關(guān)值的計(jì)算式，例如可以使用與表4中的O信號(hào)對(duì)應(yīng)的計(jì)算式。 根據(jù)該計(jì)算式，在理想的信號(hào)波形的場(chǎng)合，在O信號(hào)中相關(guān)值F-a-b、在l 信號(hào)中相關(guān)值F:5(a-b)/8、在P信號(hào)中相關(guān)值F-2(a-b)/8,與各脈沖數(shù) 據(jù)對(duì)應(yīng)其相關(guān)值F成為不同的值，所以能夠根據(jù)該相關(guān)值F的大小，判別接收了 O信號(hào)、l信號(hào)、P信號(hào)的哪一個(gè)。如圖14所示，在該實(shí)施形態(tài)的數(shù)據(jù)脈沖判別處理中，作為相關(guān)值計(jì)算僅進(jìn)行步驟J22中表示的一種計(jì)算，判別該結(jié) 果得到的相關(guān)值F的大小(步驟J25、 J26)，進(jìn)行P信號(hào)、l信號(hào)、O信號(hào)某 個(gè)的判別(步驟J27 J29)。根據(jù)該實(shí)施形態(tài)的時(shí)刻信息接收裝置，因?yàn)橛靡?種相關(guān)值計(jì)算進(jìn)行三種數(shù)據(jù)脈沖的判別，所以雖然判別精度略有降低，但是能 夠減小時(shí)刻代碼的檢測(cè)處理需要的負(fù)荷。 [第三實(shí)施形態(tài)]圖15是表示第三實(shí)施形態(tài)中的數(shù)據(jù)脈沖的相關(guān)值的計(jì)算方法的特征的說 明圖，圖16表示第三實(shí)施形態(tài)中的數(shù)據(jù)脈沖判別處理的流程圖。在第三實(shí)施 形態(tài)的時(shí)刻信息接收裝置中，因?yàn)镻信號(hào)的發(fā)送定時(shí)為已知，所以P信號(hào)的 判別根據(jù)接收定時(shí)進(jìn)行,僅判別從檢波信號(hào)接收到了 O信號(hào)和1信號(hào)的哪一個(gè)。 亦即，可知P信號(hào)，在時(shí)刻代碼的幀結(jié)束時(shí)和幀開始時(shí)被連續(xù)兩次發(fā)送后， 從幀結(jié)束時(shí)的P信號(hào)每10秒被發(fā)送。因此，在數(shù)據(jù)脈沖判別處理開始時(shí)，進(jìn) 行該P(yáng)信號(hào)的檢測(cè)，其后，進(jìn)行接收到了 0信號(hào)和1信號(hào)的哪一個(gè)的判別。另外，在該實(shí)施形態(tài)中，因?yàn)閺臋z波信號(hào)僅識(shí)別1信號(hào)和0信號(hào)，所以 在兩者的數(shù)據(jù)脈沖中包含許多一定成為高電平的期間。例如如圖15所示，兩 數(shù)據(jù)脈沖都從秒同步點(diǎn)到0.5秒的期間必定成為高電平，從0.8秒到1.0秒的 期間必定成為低電平。因此，構(gòu)成為在計(jì)算相關(guān)值時(shí)，把這些期間的值置換 為理想的數(shù)據(jù)脈沖的高電平或者低電平值進(jìn)行計(jì)算。亦即，在該實(shí)施形態(tài)的時(shí) 刻信息接收裝置中，如果已轉(zhuǎn)移到數(shù)據(jù)脈沖判別處理，則判別是否是輸入P 信號(hào)的每10秒的定時(shí)(步驟J31),如果是該定時(shí)，則判別是P信號(hào)，確定接 收數(shù)據(jù)(步驟J32、 J39)。另一方面，如果不是P信號(hào)的輸入定時(shí)，則為進(jìn)行 1信號(hào)和0信號(hào)的判別，首先輸入1秒期間的采樣數(shù)據(jù)(步驟J33 )。接著，使用該采樣數(shù)據(jù)，進(jìn)行與1信號(hào)對(duì)應(yīng)的相關(guān)值F1和與0信號(hào)對(duì)應(yīng) 的相關(guān)值F0的計(jì)算(步驟J34、 J35 )。這里，采用與表2所示的0信號(hào)和1 信號(hào)對(duì)應(yīng)的相關(guān)值FO、 Fl的計(jì)算，進(jìn)而，在進(jìn)行該計(jì)算時(shí)，進(jìn)行把在0信號(hào) 和1信號(hào)的兩方中必定成為高電平的期間(0秒~0.5秒)以及必定成為低電 平的期間(0.8秒~1.0秒)的采樣數(shù)據(jù)值，分別置換為理想的波形的高電平值 "a"和低電平值"b"的計(jì)算。然后，進(jìn)行通過該計(jì)算得到的相關(guān)值Fl、 F0的比較(步驟J36),把與大的一方的相關(guān)值對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)脈沖判別為接收數(shù)據(jù) (步驟J37、 J38)。然后，確定已判別的數(shù)據(jù)(步驟J39),結(jié)束該子例程，返 回原來的主例程。根據(jù)該實(shí)施形態(tài)的時(shí)刻信息接收裝置，因?yàn)閷?duì)于P信號(hào)通過標(biāo)準(zhǔn)電波的 接收定時(shí)進(jìn)行判別，從檢波信號(hào)僅進(jìn)行0信號(hào)和l信號(hào)的判別，所以能夠節(jié)省 無用的計(jì)算處理，能夠更加減低處理的負(fù)荷。另外，因?yàn)樵谂袆e0信號(hào)和1 信號(hào)的相關(guān)值的計(jì)算中，把兩個(gè)信號(hào)的任何一個(gè)都成為高電平的期間或者任何 一個(gè)都成為低電平的期間的采樣數(shù)據(jù)值置換為固定值，所以能夠停止該期間中 通過AD變換器16進(jìn)行的數(shù)據(jù)采樣，謀求減低電力消耗，或者謀求減低計(jì)算 處理的負(fù)荷。另外，能夠去除該期間的噪聲的影響，能夠?qū)崿F(xiàn)高精度的數(shù)據(jù)判 別。此外，本發(fā)明不限于上述第一 第三實(shí)施形態(tài)，而能夠進(jìn)行各種變更。 例如，在上述實(shí)施形態(tài)中，-說明了以1秒期間進(jìn)行10次的采樣率進(jìn)行由AD 變換器16的采樣。但是，可以適當(dāng)?shù)刈兏撝?，例如采用l秒期間5次 30 次等的采樣率等。另外，在釆用1秒期間IO次的采樣率的場(chǎng)合，因?yàn)閹讉€(gè)采 樣定時(shí)和數(shù)據(jù)脈沖的下降點(diǎn)重合，所以該點(diǎn)的數(shù)據(jù)值變成不確定狀態(tài)，有可能 成為數(shù)據(jù)判定的不確定因素，但是通過取成12次或者8次，使數(shù)據(jù)采樣的定 時(shí)和數(shù)據(jù)脈沖的下降點(diǎn)錯(cuò)開，就能夠更確定地處理各數(shù)據(jù)值。另夕卜，在上述實(shí)施形態(tài)中，舉例表示出與日本的標(biāo)準(zhǔn)電波(圖17、圖18A) 對(duì)應(yīng)的相關(guān)值的計(jì)算方法，但是也能夠使與在圖18B ~ 18E中分別表示的美國(guó)、 德國(guó)、瑞士、英國(guó)各國(guó)的標(biāo)準(zhǔn)電波中包含的各數(shù)據(jù)脈沖對(duì)應(yīng)進(jìn)行同樣的相關(guān)值 的計(jì)算。例如，各國(guó)的數(shù)據(jù)脈沖，成為在單位期間的開始點(diǎn)(秒同步點(diǎn))數(shù)據(jù) 脈沖下降的波形，另外，雖然各數(shù)據(jù)脈沖的脈沖寬度或者脈沖圖形不同，但是 通過取在各數(shù)據(jù)脈沖的理想的波形中從低電平上升到高電平前后的采樣數(shù)據(jù) 的差，或者取高電平期間的采樣數(shù)據(jù)的合成值和低電平期間的采樣數(shù)據(jù)的合成 值的差，就能夠進(jìn)行同樣的相關(guān)值的計(jì)算，進(jìn)行數(shù)據(jù)判別。另外，在上述實(shí)施形態(tài)中，把時(shí)刻信息接收裝置作為在電波鐘表上搭載 的裝置進(jìn)行了說明，但是不限于這種形態(tài)，例如，也可以在各種裝置中搭載時(shí) 刻信息接收裝置進(jìn)行時(shí)刻代碼的接收，也可以把時(shí)刻信息接收裝置作為單獨(dú)的裝置。其他的優(yōu)點(diǎn)以及改善對(duì)于熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的人來說，是顯而易見的。因 此，本發(fā)明在其更廣的方面，不限于這里所示并說明的特定的細(xì)節(jié)和代表實(shí)施 例。因此，在不脫離由所附權(quán)利要求及其等價(jià)物定義的一般發(fā)明概念的范圍的 情況下，可以進(jìn)行各種修改。
權(quán)利要求
1.一種時(shí)刻信息接收裝置，其用于接收時(shí)刻代碼信息，該時(shí)刻代碼信息是給每個(gè)單位期間配置一個(gè)通過脈沖寬度或者脈沖圖形可識(shí)別數(shù)據(jù)的種類的多種數(shù)據(jù)脈沖而形成的，其特征在于，具有采樣單元，其用于對(duì)所述時(shí)刻代碼的檢波信號(hào)的信號(hào)值進(jìn)行數(shù)據(jù)采樣；計(jì)算單元，其用于根據(jù)通過該采樣單元所得到的采樣數(shù)據(jù)計(jì)算表示和識(shí)別對(duì)象的多個(gè)所述數(shù)據(jù)脈沖的相關(guān)的相關(guān)值；以及判別單元，其根據(jù)通過該計(jì)算單元所計(jì)算出的所述相關(guān)值，判別接收到了所述時(shí)刻代碼的檢波信號(hào)的數(shù)據(jù)脈沖的哪一個(gè)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的時(shí)刻信息接收裝置，其特征在于， 所述采樣單元，在把所述單位期間的同步點(diǎn)作為基準(zhǔn)的定時(shí)、而且以比所述單位期間短的時(shí)間間隔，進(jìn)行所述檢波信號(hào)的數(shù)據(jù)采樣。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的時(shí)刻信息接收裝置，其特征在于， 所述計(jì)算單元，使分別與所述識(shí)別對(duì)象的多個(gè)數(shù)據(jù)脈沖對(duì)應(yīng)，來計(jì)算表示和各數(shù)據(jù)脈沖的相關(guān)的多個(gè)相關(guān)值，所述判別單元，比較與所述識(shí)別對(duì)象的多個(gè)數(shù)據(jù)脈沖對(duì)應(yīng)的多個(gè)相關(guān)值， 來判別接收到了哪一個(gè)數(shù)據(jù)脈沖。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的時(shí)刻信息接收裝置，其特征在于， 所述計(jì)算單元，取識(shí)別對(duì)象的數(shù)據(jù)脈沖的理想的脈沖波形中的上升點(diǎn)或者下降點(diǎn)之前最靠近的一個(gè)或者多個(gè)采樣數(shù)據(jù)的合成值、和之后最靠近的一個(gè) 或者多個(gè)釆樣數(shù)據(jù)的合成值的差，作為與該數(shù)據(jù)脈沖對(duì)應(yīng)的相關(guān)值。
5. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的時(shí)刻信息接收裝置，其特征在于， 所述計(jì)算單元，取識(shí)別對(duì)象的數(shù)據(jù)脈沖的理想的脈沖波形中的高電平期間的采樣數(shù)據(jù)的合成值、和低電平期間的釆樣數(shù)據(jù)的合成值的差，作為與該數(shù) 據(jù)脈沖對(duì)應(yīng)的相關(guān)值。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的時(shí)刻信息接收裝置，其特征在于， 所述計(jì)算單元，在識(shí)別對(duì)象的多個(gè)數(shù)據(jù)脈沖的理想的脈沖波形中，把這些多個(gè)數(shù)據(jù)脈沖的任何一個(gè)都成為高電平期間或者任何一個(gè)都成為低電平期 間的采樣數(shù)據(jù)置換為固定值，來進(jìn)行所述相關(guān)值的計(jì)算。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的時(shí)刻信息接收裝置，其特征在于， 所述計(jì)算單元和所述判別單元，從P信號(hào)的發(fā)送定時(shí)到下一 P信號(hào)的發(fā)送定時(shí)把數(shù)據(jù)脈沖的識(shí)別對(duì)象限定為1信號(hào)和o信號(hào)，所述計(jì)算單元，把從所述單位期間的開始點(diǎn)到0.5秒的采樣數(shù)據(jù)置換為固 定的高電平值，把從所述單位期間的0.8秒到1.0秒的采樣數(shù)據(jù)置換為固定的 低電平值，來進(jìn)行所述相關(guān)值的計(jì)算。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的時(shí)刻信息接收裝置，其特征在于， 所述采樣單元或者所述計(jì)算單元，被構(gòu)成為在檢波信號(hào)的值超過上限值或者低于下限值時(shí)，把采樣數(shù)據(jù)的值限制為上限值或者下限值。
9. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的時(shí)刻信息接收裝置，其特征在于， 所述釆樣單元通過AD變換器進(jìn)行所述檢波信號(hào)的數(shù)據(jù)采樣。
10. —種電波鐘表，其特征在于， 具有權(quán)利要求1所述的時(shí)刻信息接收裝置； 計(jì)時(shí)時(shí)刻的鐘表單元；和鐘表控制單元，其根據(jù)通過所述時(shí)刻信息接收裝置判別的數(shù)據(jù)脈沖，復(fù) 原所述時(shí)刻代碼，根據(jù)該復(fù)原的時(shí)刻代碼，修正通過所述鐘表單元計(jì)時(shí)的時(shí)刻。
11. 一種電波鐘表，其特征在于， 具有權(quán)利要求1所述的時(shí)刻信息接收裝置； 計(jì)時(shí)時(shí)刻的鐘表單元；和鐘表控制單元，其根據(jù)遵照通過在所述時(shí)刻信息接收裝置中的判別單元 判別的數(shù)據(jù)脈沖的種類識(shí)別的數(shù)據(jù)的種類，修正通過所述鐘表單元計(jì)時(shí)的時(shí)
全文摘要
本發(fā)明提供一種時(shí)刻信息接收裝置以及電波鐘表。該時(shí)刻信息接收裝置用于接收時(shí)刻代碼信息，該時(shí)刻代碼信息是給每個(gè)單位期間配置一個(gè)通過脈沖寬度可識(shí)別數(shù)據(jù)的種類的多種數(shù)據(jù)脈沖而形成的。把單位期間的秒同步點(diǎn)作為基準(zhǔn)對(duì)時(shí)刻代碼的檢波信號(hào)振幅的數(shù)據(jù)進(jìn)行采樣，根據(jù)通過該數(shù)據(jù)采樣得到的采樣數(shù)據(jù)，計(jì)算和成為識(shí)別對(duì)象的多個(gè)數(shù)據(jù)脈沖的相關(guān)值F1、F0、Fp，比較該計(jì)算結(jié)果的相關(guān)值F1、F0、Fp，判別接收到的數(shù)據(jù)脈沖的種類。通過該數(shù)據(jù)脈沖的判別，即使在時(shí)刻代碼內(nèi)混入了很大的噪聲的場(chǎng)合，也能夠正確地判別P信號(hào)、1信號(hào)、0信號(hào)，實(shí)現(xiàn)接收錯(cuò)誤少的時(shí)刻代碼的接收處理。
文檔編號(hào)G04G5/00GK101276202SQ20081008675
公開日2008年10月1日 申請(qǐng)日期2008年3月20日 優(yōu)先權(quán)日2007年3月26日
發(fā)明者染谷薰 申請(qǐng)人:卡西歐計(jì)算機(jī)株式會(huì)社