時刻信息取得裝置以及電波時鐘的制作方法
時刻信息取得裝置以及電波時鐘的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種時刻信息取得裝置以及電波時鐘，其接收包含時刻信息的電波來取得該時刻信息，該時刻信息取得裝置具備：噪聲判斷部，其分別判斷在預定的單位時間內接收到的電波的解調信號中混入的噪聲是否在預定的閾值電平以上；以及接收中止部，其在包含多個上述單位時間的設定時間內，包含預定的比例以上的由上述噪聲判斷部判斷為混入了上述閾值電平以上的噪聲的次數(shù)的情況下，中止電波接收。
【專利說明】時刻信息取得裝置以及電波時鐘
【技術領域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及一種時刻信息取得裝置以及電波時鐘。
【背景技術】
[0002]以往，存在一種電子時鐘，其接收包含時刻信息的電波自動地修正時刻并能夠維持正確的時刻顯示。作為包含該時刻信息的電波，存在通過長波長帶的電波發(fā)送編碼后的時刻信息的被稱為標準電波的廣播電波。開發(fā)出了接收該標準電波來取得時刻信息的各種電子時鐘(電波時鐘)。
[0003]長波長帶的電波在地球表面長距離傳播，因此即使在遠離發(fā)送站的地點也能夠接收并利用標準電波。另一方面，由于在相同波長帶中產(chǎn)生的噪聲也同樣地長距離傳播、電波在鋼構、鋼筋混凝土的建筑物內部衰減等，因此，以往在電波時鐘中采取各種接收靈敏度提高技術、噪聲對策技術。
[0004]另外，特別是開發(fā)出了以下技術:在手表那樣兼顧重量和尺寸電力容量被限制為較小的電子時鐘中，在接收電波時消耗的電力非常大，因此在接收狀態(tài)差，不期望取得時刻信息的情況下，迅速中止或者中斷接收。例如，在日本特開2012-189558號公報中公開了以下技術，即根據(jù)AGC(自動增益控制)電壓來判斷電波接收強度或者根據(jù)信號(振幅)強度的變化位置決定的正確度的程度來判斷噪聲強度。
[0005]然而，在接收標準電波時，當在判斷代碼重要的時機混入了噪聲時，難以判斷該代碼。另外，在標準電波中混入的噪聲并非是連續(xù)的噪聲而是突發(fā)的噪聲(突發(fā)噪聲)的情況下，在以往的方法中，無法準確地判斷噪聲的影響從而無法判斷繼續(xù)接收電波或中止接收電波。
【發(fā)明內容】
[0006]本發(fā)明涉及一種能夠更準確地判斷是否能夠取得時刻信息，在接收過程中能夠中止電波接收的時刻信息取得裝置以及電波時鐘。
[0007]本發(fā)明的方式之一是一種時刻信息取得裝置，其接收包含時刻信息的電波來取得該時刻信息，其具備:噪聲判斷部，其分別判斷在預定的單位時間內接收到的電波的解調信號中混入的噪聲是否在預定的閾值電平以上；以及接收中止部，其在包含多個上述單位時間的設定時間內，包含預定的比例以上的由上述噪聲判斷部判斷為混入了上述閾值電平以上的噪聲的次數(shù)的情況下，中止電波接收。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0008]圖1是表示本發(fā)明實施方式的電子時鐘的內部結構的框圖。
[0009]圖2是說明JJY的代碼排列的圖。
[0010]圖3是表示第一實施方式的時刻信息取得處理的控制過程的流程圖。
[0011]圖4是表示噪聲測量處理的處理過程的流程圖。[0012]圖5是表示第二實施方式的電子時鐘的內部結構的框圖。
[0013]圖6是表示第二實施方式的電子時鐘的時刻信息取得處理的控制過程的流程圖。
【具體實施方式】
[0014]以下，根據(jù)【專利附圖】
【附圖說明】本發(fā)明的實施方式。
[0015]圖1是表示本發(fā)明的實施方式的電子時鐘I的內部結構的框圖。
[0016]該電子時鐘I是能夠接收標準電波進行時刻的修正的電波時鐘，可以是便攜式的手表、懷表，也可以是坐鐘、掛鐘。
[0017]電子時鐘I具備:顯示部31 (時刻顯示部)、驅動顯示部31的顯示驅動器32、天線33、經(jīng)由該天線33接收電波的電波接收部34、CPU(Central Processing Unit:中央處理器)41 (噪聲判斷部410、接收中止部411、信號變化計數(shù)部410a、噪聲混入判斷部410b、代碼鑒別部412、多數(shù)決定部413、時刻修正部414)、R0M(Read Only Memory:只讀存儲器)42、RAM (Random Access Memory:隨機存取存儲器)43、振蕩電路44、分頻電路45、計時電路46(計時部)、電源部47以及操作部48等。
[0018]顯示部31例如是具備點矩陣方式的液晶顯示部的數(shù)字式的顯示部，顯示驅動器32是液晶顯示驅動器。該顯示部31也可以是分段方式的液晶顯示部、使用了其它數(shù)字顯示方式、例如有機EL(Electro-Luminescent:場致發(fā)光)顯示器的顯示部,對于顯示驅動器32使用通過與顯示部31的類型對應的方式進行驅動的驅動器。或者，該電子時鐘I也可以是具備多個指針等旋轉顯示部來作為顯示部31，通過步進電動機的驅動經(jīng)由齒輪列使旋轉顯示部進行旋轉動作的模擬顯示方式的電子時鐘。
[0019]天線33和電波接收部34接收長波長帶的電波，對振幅調制波進行放大、檢波，由此根據(jù)包含時刻信息的標準電波來解調信號。該電波接收部34能夠與從預先設定的多個標準電波的頻率中選擇出的接收頻率同步。電波接收部34能夠具備包含比較器340a、ADC (模擬數(shù)字轉換器)340b的二值化部340。該二值化部340根據(jù)預定的閾值電平(二值化閾值電平)，將取得到的信號二值化為高電平信號或者低電平信號中的某一方，并以預定的采樣頻率(例如，64Hz)輸出給CPU41。此外，也可以通過在振幅大的期間成為低電平、在振幅小的期間成為高電平的低電平有效來進行數(shù)據(jù)的二值化。另外，將使用AGC放大、解調后20的信號強度盡可能均等，由此對于決定高電平信號與低電平信號的邊界的閾值電平能夠使輸入信號電平標準化。
[0020]CPU41進行各種運算處理，統(tǒng)一控制電子時鐘I的整體動作。當啟動電子時鐘I時，CPU41從R0M42讀取并執(zhí)行控制程序，繼續(xù)進行與時刻的計數(shù)和顯示有關的處理，并且定期地例如每日一次使電波接收部34動作來進行標準電波的接收，從而修正時刻。由上述天線33、電波接收部34以及CPU41構成時刻信息取得裝置。
[0021]在R0M42中存儲有各種程序、設定數(shù)據(jù)。該程序包含對解調后的標準電波信號進行解碼取得正確的時刻信息的解碼程序。另外，在R0M42中包含模型排列存儲部42a，該模型排列存儲部42a存儲有計算與按順序排列了四個代碼的12個代碼列的一致度的10個(即，開頭的一分位為O?9中的任一個)模型排列，上述四個代碼分別表示從連續(xù)的三分鐘的各代碼排列(三個幀)取得的三個一分位。
[0022]RAM43對CPU41提供作業(yè)用的存儲空間，臨時存儲數(shù)據(jù)。該RAM43中包含代碼數(shù)據(jù)存儲部43a，其能夠存儲鑒別出的多個幀的代碼數(shù)據(jù)。
[0023]振蕩電路44是生成并輸出一頻率信號的電路，例如使用水晶振蕩器。分頻電路45將從振蕩電路44輸入的信號分頻為在CPU41、計時電路46等各部中使用的頻率的信號后輸出。計時電路46對從分頻電路45輸入的預定的頻率信號的輸入次數(shù)進行計數(shù)，并與預先設定的初始時刻相加，由此對當前時刻進行計數(shù)。
[0024]電源部47提供CPU41、顯示驅動器32進行動作所需的預定的電力。該電源部47例如具備太陽能電池和二次電池，能夠長期持續(xù)提供電力。
[0025]操作部48具備按壓按鈕、上鏈表冠等，接收來自外部的操作，將接收到的操作轉換為電信號輸出到CPU41。另外，操作部48具備觸摸面板用的檢測傳感器，也可以將顯示部31的顯示畫面用作觸摸面板。
[0026]接著，說明標準電波所包含的各代碼與其鑒別。
[0027]在此，舉例說明從作為日本的標準電波發(fā)送站的JJY的標準電波信號取得時刻信息的情況，但是關于其它標準電波信號，作為編碼格式選擇并使用適當?shù)母袷?，能夠同樣取得時刻息。
[0028]在JJY中，按照預定的格式排列表示“0”、“1”、“P”的三種代碼(時間代碼)來表
示時刻信息，在對與該時刻信息有關的代碼列信號進行振幅調制后進行發(fā)送。通過與各秒的開頭的定時(秒同步點)同步開始的振幅大的期間的長度來劃分該三種代碼。即，通過在預定的振幅的期間(高電平期間)持續(xù)0.8秒之后該振幅的10%的振幅的期間(低電平期間)持續(xù)0.2秒來表示代碼“O”。另外，通過在預定振幅的期間持續(xù)0.5秒之后該振幅的10%的振幅的期間持續(xù)0.5來表示代碼“I”。然后，通過在預定振幅的期間持續(xù)0.2之后該振幅的10%的振幅的期間持續(xù)0.8秒來表示代碼“P”。
[0029]為了分別鑒別這些代碼，對解調后的信號(解調信號)每秒檢測從振幅大的狀態(tài)變化為小的狀態(tài)的定時(信號強度的下降定時)即可。如上所述，該下降定時為0.2秒、0.5秒、0.8秒中的任一個，因此通過直接或者間接地鑒別是這些中的哪一個能夠讀取哪一個代碼。作為包含用于提高鑒別精度的技術的具體的方法，能夠使用以往公知的各種方法。然后，按照預定的格式對將這些鑒別過的代碼排列60秒相當于排列60個得到的一個幀的代碼列進行解碼，由此取得時刻信息。
[0030]圖2是說明JJY的一個幀數(shù)據(jù)的代碼排列的圖。
[0031]在JJY的標準電波中，將代碼“P”固定為表示一位秒的值為“9”的定時的位置標記以及表示各分的開頭(00秒)的定時的標記來發(fā)送。另外，在其它定時發(fā)送的代碼
表示時刻信息的內容。在時刻、日期的數(shù)值的顯示中，使用二-十進制顯示(Binary CodedDecimal), 10分位、I分位、10小時位、I小時位、100天位、10天位、I天位、10年位以及I年位的值分別以2?4比特的二進制數(shù)字來表示。例如，通過每分I?3秒發(fā)送的三個代碼數(shù)據(jù)的排列(3比特數(shù)據(jù))表示該一分鐘的時刻的十分位的值，通過每分5?8秒發(fā)送的四個代碼數(shù)據(jù)的排列(4比特數(shù)據(jù))來表示該一分鐘的時刻的一分位的值。
[0032]作為其它時刻信息，存在表示星期、數(shù)據(jù)校驗用奇偶數(shù)據(jù)、閏秒的插入定時的信息以及夏季時間信息等考慮將來利用的擴展塊。其中，除了表示星期的代碼排列(3比特數(shù)據(jù))以外，不一定在時刻、日期的顯示中需要。因而，在鑒別各分的開頭位置之后，對于這些代碼和代碼“P”的合計26個代碼(在進行奇偶校驗的情況下為24個)，即使由于噪聲等代碼的鑒別失敗也沒問題。
[0033]在此，如上所述，通常，在表示一個代碼的一秒鐘出現(xiàn)一次信號強度的下降。然而，在由于接收電平低等C/N比較差的情況下，無法正確地進行信號強度的上升定時和下降定時的判斷，一秒鐘檢測出多次的上升和下降。另外，即使在接收電平高的情況下，如果臨時混入噪聲，則有時在該噪聲期間，信號強度臨時上升，多次檢測出信號的上升和下降。當該信號強度的上升、下降次數(shù)增加時，無法正確地進行代碼的鑒別。相反，在檢測不出上升、下降的情況下，意味著信號強度低到不足以鑒別代碼的程度，或者噪聲繼續(xù)強。因此，通過對一秒鐘的信號下降次數(shù)(或者上升次數(shù))進行計數(shù)，能夠判斷噪聲的影響。
[0034]接著，說明本發(fā)明的實施方式的電子時鐘I的時刻信息的取得動作。
[0035]在本實施方式的電子時鐘I中，將預先設定的預定時間(設定時間)、例如20秒的信號與各秒同步地每一秒(單位時間)分割20份，對各期間內檢測出的信號的下降次數(shù)進行計數(shù)。然后，在判斷計數(shù)得到的次數(shù)為O次或預定的閾值以上(閾值電平以上)時，將該一秒作為噪聲期間進行計數(shù)。然后，當20秒鐘內的噪聲期間的數(shù)在預定數(shù)以上的情況下，判斷為難以取得正確的時刻信息，在接收過程中中止接收標準電波。
[0036]圖3是表示CPU41執(zhí)行的時刻信息取得處理的控制過程的流程圖。
[0037]該時刻信息取得處理例如是每天在預定的時刻被調用，自動開始或者根據(jù)用戶對操作部48的操作輸入以手動方式開始的處理。
[0038]當啟動時刻信息取得處理時，CPU41首先使電波接收部34進行動作，開始進行標準電波的接收和解調動作(步驟S101)。接著，CPU41取得從電波接收部34解調后的信號，從波形圖檢測并確定秒同步點(步驟S102)。作為確定秒同步點的方法，能夠使用公知的各種方法。例如，在該時刻信息取得處理中，CPU41以一秒周期對每個相同位相的數(shù)據(jù)相加以針對各代碼的長度(一秒)足夠高的時間分辨率(例如32Hz)進行數(shù)據(jù)采樣得到的數(shù)字數(shù)據(jù)。結果，CPU41能夠將信號的振幅強度從低電平向高電平最顯著變化的點鑒別為秒同步點。采樣的數(shù)字數(shù)據(jù)可以是二值數(shù)據(jù)，也可以是多值數(shù)據(jù)。
[0039]當鑒別了秒同步點時，CPU41開始后述的與噪聲測量有關的處理(步驟S103)。與噪聲測量有關的處理是通過CPU41與該時刻信息取得處理并列執(zhí)行的處理。然后，CPU41根據(jù)各秒的信號依次鑒別代碼。CPU41通過檢測代碼“P”連續(xù)兩次的點，來確定每分O秒的開頭的定時(分同步點)(步驟S104)。具體地說，例如在該時刻信息取得處理中，CPU41分別對上述高時間分辨率的采樣數(shù)據(jù)中的、從秒同步點開始0.2秒?0.5秒的數(shù)據(jù)以及0.5秒?0.8秒的數(shù)據(jù)進行相加平均來求出各區(qū)間的平均振幅強度，根據(jù)該平均振幅強度與低電平或者高電平中的哪一個接近來鑒別代碼。
[0040]當檢測出分同步點時，CPU41判斷是否取得預定幀數(shù)(在此，為五幀)的代碼列數(shù)據(jù)(步驟S105)。在判斷為尚未取得預定幀數(shù)的代碼列數(shù)據(jù)的情況下(步驟S105 否”)，CPU41取得下一秒的信號，鑒別代碼，將此時的秒的值與鑒別的代碼相關聯(lián)地存儲到代碼數(shù)據(jù)存儲部43a中(步驟S106)。然后，CPU41的處理返回到步驟S105。
[0041]在判斷為取得了預定幀數(shù)的代碼列數(shù)據(jù)的情況下(步驟S105 是”)，CPU41對取得的五幀的代碼列數(shù)據(jù)中的、最初三個幀的代碼列數(shù)據(jù)，在除了表示I分位的數(shù)據(jù)部分(5秒?8秒)以及表示分奇偶的數(shù)據(jù)部分(37秒)以外的在各秒鑒別的分別三個代碼之間進行多數(shù)決定。然后，CPU41分別選擇多數(shù)側的代碼，根據(jù)作為其結果生成的代碼列數(shù)據(jù)來取得時刻信息(步驟S107)。另外，CPU41對于把表示在該三個幀中分別鑒別出的一分位的四個代碼按照接收的順序進行排列而得到的12個代碼列，計算與模型排列存儲部42a中存儲的10個代碼排列的一致度，根據(jù)一致或者最類似的代碼列所示的三個一分位的值，確定上述取得到的上述時刻信息的一分位的值。
[0042]此外，也可以在每次鑒別第三幀的各代碼，此外，取得第三幀的時刻信息的各位的代碼列時，對該代碼、代碼列進行該步驟S107的處理。或者，也可以與其余兩個幀的信號的接收、代碼的鑒別的處理并列地進行步驟S107的處理。
[0043]CPU41從其余兩個幀的代碼排列中取得各個時刻信息，進行取得的該兩個時刻信息與在步驟S107的處理中取得的多數(shù)決定時刻信息的一致性的確認(步驟S108)。CPU41判斷該確認的結果是否獲得一致(步驟S109)。在判斷為沒有獲得一致的情況下(步驟S109 否”)，CPU41的處理轉移到步驟S110。CPU41刪除沒有獲得一致的取得數(shù)據(jù)，使處理返回到步驟S105的處理，再次開始進行數(shù)據(jù)的取得。
[0044]此時，CPU41也可以刪除五個幀所有的代碼列數(shù)據(jù)，在僅一個幀的代碼列數(shù)據(jù)沒有獲得一致的情況下，也可以僅刪除該幀的代碼列數(shù)據(jù)?；蛘?，CPU41也可以刪除最舊的幀的代碼列數(shù)據(jù)。
[0045]在判斷為獲得一致的情況下(步驟S109 是”)，CPU41根據(jù)獲得該一致的時刻信息來設定當前時刻，對計時電路46的當前時刻進行覆蓋修正(步驟S111)。CPU41最后結束噪聲測量處理(步驟S112)，然后，結束時刻信息取得處理。
[0046]圖4是表示在步驟S103的處理中被調用并列執(zhí)行的噪聲測量處理的處理過程的流程圖。
[0047]當開始噪聲測量處理時，CPU41首先進行初始設定(步驟S301)。S卩，CPU41在RAM43上確保對各秒的下降次數(shù)的測量數(shù)和噪聲期間的測量數(shù)進行計數(shù)的變量，設定初始值 “O”。
[0048]然后，CPU41在根據(jù)與各秒同步點同步開始的一秒鐘內從電波接收部34以預定的采樣頻率取得的數(shù)據(jù)，每次檢測到從表示信號強度強的值(例如，低電平有效的二值數(shù)據(jù)“O”)向表示信號強度弱的值(例如，低電平有效的二值數(shù)據(jù)“I”)的變化時，對下降次數(shù)的測量數(shù)加I (步驟S302)。
[0049]當經(jīng)過一秒時，CPU41判斷該一秒鐘的下降次數(shù)的測量數(shù)是否為“O”或者在閾值以上(步驟S303)。在判斷為“O”或者在閾值以上的情況下(步驟S303 是”)，CPU41在對噪聲期間的測量數(shù)加I之后(步驟S304)，將處理轉移到步驟S305。在判斷為不是“O”且不在閾值以上的情況下(步驟S303 否”)，CPU41的處理直接轉移到步驟S305。
[0050]當轉移到步驟S305的處理時，CPU41判斷是否經(jīng)過20秒取得了 20秒鐘的噪聲期間數(shù)。在判斷為沒有經(jīng)過20秒的情況下(步驟S305 否”)，CPU41的處理返回到步驟S302，重復進行步驟S302?S305的處理。
[0051]在判斷為經(jīng)過20秒的情況下(步驟S305 是”)，接著，CPU41判斷取得的20秒鐘的噪聲期間數(shù)是否在預定次數(shù)以上(步驟S306)。在判斷為不在預定次數(shù)以上的情況下(步驟S306 否”)，CPU41將噪聲期間的測量數(shù)返回到O (步驟S307)，將處理返回到步驟S302。然后，CPU41再次反復進行步驟S302?S306的處理，從O秒開始進行噪聲期間的檢測、測量。即，CPU41以20秒(預定時間)周期進行噪聲期間的檢測、測量。[0052]在判斷為預定次數(shù)以上的情況下(步驟S306 是”)，CPU41使顯示部31進行接收錯誤顯示并且使RAM43存儲該主旨(步驟S308)。CPU41中止標準電波的接收(步驟S309)，中止時刻信息取得處理。然后，CPU41結束噪聲測量處理。
[0053]在此，如本實施方式的時刻信息取得處理那樣，在各代碼使用多數(shù)決定的情況下，即使對于各代碼在三次判斷中混入一次由于噪聲導致的錯誤判斷，也能夠取得正確的信息。因而，在該時刻信息取得處理中，將20秒鐘中的1/3左右、即6次、7次以上的值設定為上述預定次數(shù)。實際上，存在噪聲混入到時刻信息的取得所不需要的代碼中的情況、噪聲的混入定時不對代碼的鑒別帶來影響的情況，因此還能夠將預定次數(shù)設為更大的次數(shù)、例如10次左右。
[0054]如上所述，第一實施方式的電子時鐘I具備接收標準電波的電波接收部34和天線33。然后，CPU41取得電波接收部34解調后的信號，對該信號的每一秒測量噪聲導致的信號變動的次數(shù)。在該測量到的變動次數(shù)在閾值以上或者為O次時，判斷為噪聲混入期間，在20秒以內判斷為噪聲混入期間的次數(shù)在預定秒以上的情況下，判斷為該時刻難以取得時刻信息，中止接收標準電波。通過這樣的判斷，在接收電波強度低或者始終疊加噪聲導致C/N比繼續(xù)較差的情況下，以及根據(jù)由于不規(guī)則混入的突發(fā)噪聲等離散混入的噪聲頻率，平均來說不大，但是分別妨礙代碼的鑒別的情況下，也能夠準確地判斷時刻信息的取得是否困難。然后，作為該判斷的結果，在時刻信息的取得困難的情況下，在接收過程中中止電波接收，由此能夠更有效地抑制不需要的電力消耗。
[0055]另外，根據(jù)預定的閾值電平來檢測信號電平的變化，僅對其次數(shù)進行計數(shù)就能夠判斷噪聲的混入，因此不進行復雜的處理能夠容易地判斷噪聲混入對于時刻信息取得的影響。
[0056]另外，在使用比較器340a、ADC340b對解調后的信號進行二值化之后，對該二值之間的變化進行計數(shù)，由此判斷噪聲的混入，因此能夠通過更容易的處理來判斷噪聲的混入量。
[0057]另外，在與標準電波的各代碼的長度相等的每一秒判斷是否混入噪聲，因此能夠容易且客觀地判斷有可能對整體代碼中的何種程度的代碼難以進行解碼，能夠判斷是否繼續(xù)電波接收。
[0058]另外，繼續(xù)重復進行這種噪聲混入的判斷，從而即使對于突發(fā)的和/或不規(guī)則產(chǎn)生的噪聲也能夠準確地進行混入量的判斷，能夠抑制無用的電力消耗。
[0059]另外，特別是通過這樣對每個代碼判斷噪聲混入的比例，在通過多個幀(例如三個幀)之間的多數(shù)決定來分別決定正確的代碼的情況下，能夠準確地判斷在多數(shù)決定的結果中不產(chǎn)生問題的電平的噪聲混入量，確定是否繼續(xù)從標準電波取得時刻信息或者是否提前放棄取得時刻信息，來抑制無用的電力消耗。
[0060]另外，通過將能夠進行這種噪聲混入判斷的結構搭載于電子時鐘1，能夠抑制電子時鐘I的電池消耗，特別是，在手表這種電池容量有限的電子時鐘I中能夠兼顧電力消耗與時刻精度的維持的有效化。
[0061][第二實施方式]
[0062]接著，說明第二實施方式的電子時鐘la。
[0063]圖5是表示第二實施方式的電子時鐘Ia的內部結構的框圖。[0064]除了在R0M42中沒有存儲模型排列存儲部42a這一點以外，該第二實施方式的電子時鐘Ia的結構與第一實施方式的電子時鐘I相同，附加相同的附圖標記并省略說明。
[0065]圖6是表示第二實施方式的電子時鐘Ia中的時刻信息取得處理的控制過程的流程圖。
[0066]在該電子時鐘Ia中CPU41所執(zhí)行的時刻信息取得處理，除了在第一實施方式的電子時鐘I中CPU41所執(zhí)行的時刻信息取得處理中的步驟S105、S107、S108的處理分別被替換為步驟S105a、S107a、S108a以外其它相同，對相同的處理附加相同的附圖標記并省略說明。
[0067]在本實施方式的時刻信息取得處理中，在確定分同步點之后(步驟S104)，CPU41直到判斷為取得了三個幀的數(shù)據(jù)為止，進行數(shù)據(jù)的取得和各代碼的鑒別(步驟S105a)。然后，當判斷為取得了三個幀的數(shù)據(jù)時(步驟S105a 是”)，CPU41對各幀的代碼排列進行解碼、譯解，分別獨立地取得時刻信息(步驟S107a)。CPU41確認這些取得的三個幀的時刻信息的一致性(步驟SlOSa)，判斷是否滿足這些時刻信息的一致性(步驟S109)。
[0068]通過與在第一實施方式的電子時鐘I中執(zhí)行的時刻信息取得處理中被調用的噪聲測量處理相同的處理過程來進行在該時刻信息取得處理中被調用并執(zhí)行的噪聲測量處理。然而，在步驟S306的處理中作為判斷條件的預定次數(shù)的值的設定不同。S卩，在該時刻信息取得處理中，需要全部正確地取得各幀的時刻信息，因此與第一實施方式的電子時鐘I的時刻信息取得處理相比容易受到噪聲的影響。但是，即使在該情況下，也存在噪聲混入到時刻信息的取得所不需要的代碼的情況、混入噪聲的定時對代碼的鑒別不產(chǎn)生影響的情況，因此，例如能夠將預定次數(shù)設為3次、4次左右。
[0069]如上所述，在第二實施方式的電子時鐘Ia中，與第一實施方式的電子時鐘I相同，CPU41取得通過電波接收部34解調后的信號，對該信號的每一秒測量與噪聲有關的信號的變動次數(shù)。在測量到的變動次數(shù)在閾值以上或者為O次的情況下，判斷為噪聲混入期間，在20秒以內判斷為噪聲混入期間的次數(shù)在預定次以上的情況下，判斷為在該時刻難以取得時刻信息而中止接收標準電波。因此，在要求從預定幀數(shù)(在此，三個幀)的接收數(shù)據(jù)持續(xù)正確地取得時刻信息的情況下，能夠考慮標記代碼部分或擴展代碼部分等可以允許混入噪聲的部分混入噪聲的可能性、或突發(fā)噪聲混入的定時對代碼的鑒別不產(chǎn)生致命影響的可能性，來判斷難以正確取得時刻信息的情況，此時，通過迅速地中止電波接收，能夠抑制無用的電力消耗。
[0070]此外，本發(fā)明并不限定于上述實施方式，能夠進行各種變更。
[0071]例如，在上述實施方式中，舉例說明JJY，但是在使用美國的WWVB、英國的MSF、德國的DCF77、中國的BPC等各國的長波長帶的振幅調制接收標準電波時能夠應用本發(fā)明。
[0072]另外，在上述實施方式中，在使解調信號二值化之后對該二值化信號的上升或者下降進行計數(shù)，但是能夠對多值數(shù)據(jù)、模擬數(shù)據(jù)中的預定電平以上的信號變化進行計數(shù)。
[0073]另外，在上述實施方式中，在確定秒同步點之后，在噪聲測量處理中每20秒反復進行是否中止接收電波有關的判斷，但是也可以在與各判斷有關的噪聲判斷期間設置預定的間隔，相反，也可以重復一部分(例如，10秒)來進行判斷。
[0074]另外，在上述實施方式中，對每個秒同步點進行分割對每秒信號的上升或者下降的次數(shù)進行計數(shù)，但是不需要與秒同步點同步。但是，此時，下降次數(shù)不限于每個分割期間一次，因此希望根據(jù)上升次數(shù)進行判斷。
[0075]另外，在上述實施方式中，在一秒鐘內進行了分割，但是不需要用一秒分割，即使是0.5秒、2秒也能夠同樣地應用本發(fā)明。
[0076]另外，在上述實施方式中，對20秒鐘的噪聲混入期間的次數(shù)進行了計數(shù)，能夠適當?shù)卣{整該時間長度。設定長時間在統(tǒng)計上能夠更可靠地進行噪聲電平的判斷，但是設定短時間能夠更迅速地中止接收動作來降低電力消耗。
[0077]另外，在上述實施方式中表示的具體結構、控制內容以及過程等細節(jié)部分在不超出本發(fā)明的宗旨的范圍內能夠適當?shù)剡M行變更。
【權利要求】
1.一種時刻信息取得裝置，其接收包含時刻信息的電波來取得該時刻信息，其特征在于，具備: 噪聲判斷部，其分別判斷在預定的單位時間內接收到的電波的解調信號中混入的噪聲是否在預定的閾值電平以上；以及 接收中止部，其在包含多個上述單位時間的設定時間內，包含預定的比例以上的由上述噪聲判斷部判斷為混入了上述閾值電平以上的噪聲的次數(shù)的情況下，中止電波接收。
2.根據(jù)權利要求1所述的時刻信息取得裝置，其特征在于， 上述噪聲判斷部具備: 信號變化計數(shù)部，其在上述單位時間內，對接收到的電波的解調信號變化預定的信號電平以上的切換次數(shù)進行計數(shù)；以及 噪聲混入判斷部，其在上述計數(shù)得到的信號電平的切換次數(shù)為預先設定的次數(shù)范圍外的情況下，判斷為所混入的噪聲為上述閾值電平以上。
3.根據(jù)權利要求2所述的時刻信息取得裝置，其特征在于， 具備二值化部，其根據(jù)預定的二值化閾值電平對接收到的電波的解調信號進行二值化， 上述信號變化計數(shù)部對該二值化后的解調信號的切換次數(shù)進行計數(shù)。
4.根據(jù)權利要求1所述的時刻信息取得裝置，其特征在于，· 上述單位時間與表示上述時刻信息的代碼列的各代碼的長度相等。
5.根據(jù)權利要求2所述的時刻信息取得裝置，其特征在于， 上述單位時間與表示上述時刻信息的代碼列的各代碼的長度相等。
6.根據(jù)權利要求3所述的時刻信息取得裝置，其特征在于， 上述單位時間與表示上述時刻信息的代碼列的各代碼的長度相等。
7.根據(jù)權利要求1所述的時刻信息取得裝置，其特征在于， 上述接收中止部在接收上述電波的過程中每次經(jīng)過預定時間時，重復地根據(jù)最近的上述設定時間內的噪聲混入的判斷結果來判斷是否中止該電波接收。
8.根據(jù)權利要求2所述的時刻信息取得裝置，其特征在于， 上述接收中止部在接收上述電波的過程中每次經(jīng)過預定時間時，重復地根據(jù)最近的上述設定時間內的噪聲混入的判斷結果來判斷是否中止該電波接收。
9.根據(jù)權利要求3所述的時刻信息取得裝置，其特征在于， 上述接收中止部在接收上述電波的過程中每次經(jīng)過預定時間時，重復地根據(jù)最近的上述設定時間內的噪聲混入的判斷結果來判斷是否中止該電波接收。
10.根據(jù)權利要求4所述的時刻信息取得裝置，其特征在于， 上述接收中止部在接收上述電波的過程中每次經(jīng)過預定時間時，重復地根據(jù)最近的上述設定時間內的噪聲混入的判斷結果來判斷是否中止該電波接收。
11.根據(jù)權利要求1所述的時刻信息取得裝置，其特征在于， 具備: 代碼鑒別部，其對表示上述解調信號中的上述時刻信息的代碼列的各代碼進行鑒別；以及 多數(shù)決定部，其對于取得3次以上的預定次數(shù)的該代碼列中的、與上述時刻信息對應地在上述預定次數(shù)以內代碼不變化的各代碼，通過在上述代碼列的同一位置鑒別的上述預定數(shù)的代碼中的多數(shù)決定，分別決定一個代碼。
12.根據(jù)權利要求2所述的時刻信息取得裝置，其特征在于， 具備: 代碼鑒別部，其對表示上述解調信號中的上述時刻信息的代碼列的各代碼進行鑒別；以及 多數(shù)決定部，其對于取得3次以上的預定次數(shù)的該代碼列中的、與上述時刻信息對應地在上述預定次數(shù)以內代碼不變化的各代碼，通過在上述代碼列的同一位置鑒別的上述預定數(shù)的代碼中的多數(shù)決定，分別決定一個代碼。
13.根據(jù)權利要求3所述的時刻信息取得裝置，其特征在于， 具備: 代碼鑒別部，其對表示上述解調信號中的上述時刻信息的代碼列的各代碼進行鑒別；以及 多數(shù)決定部，其對于取得3次以上的預定次數(shù)的該代碼列中的、與上述時刻信息對應地在上述預定次數(shù)以內代碼不變化的各代碼，通過在上述代碼列的同一位置鑒別的上述預定數(shù)的代碼中的多數(shù)決定，分別決定一個代碼。
14.根據(jù)權利要求4所述的時刻信息取得裝置，其特征在于，· 具備: 代碼鑒別部，其對表示上述解調信號中的上述時刻信息的代碼列的各代碼進行鑒別；以及 多數(shù)決定部，其對于取得3次以上的預定次數(shù)的該代碼列中的、與上述時刻信息對應地在上述預定次數(shù)以內代碼不變化的各代碼，通過在上述代碼列的同一位置鑒別的上述預定數(shù)的代碼中的多數(shù)決定，分別決定一個代碼。
15.根據(jù)權利要求7所述的時刻信息取得裝置，其特征在于， 具備: 代碼鑒別部，其對表示上述解調信號中的上述時刻信息的代碼列的各代碼進行鑒別；以及 多數(shù)決定部，其對于取得3次以上的預定次數(shù)的該代碼列中的、與上述時刻信息對應地在上述預定次數(shù)以內代碼不變化的各代碼，通過在上述代碼列的同一位置鑒別的上述預定數(shù)的代碼中的多數(shù)決定，分別決定一個代碼。
16.—種電波時鐘,其特征在于,具備: 權利要求1所述的時刻信息取得裝置； 計時部，其對當前時刻進行計數(shù)； 時刻修正部，其根據(jù)由上述時刻信息取得裝置取得的時刻信息，對上述計時部進行計數(shù)的當前時刻進行修正；以及 時刻顯示部，其以預定的形式顯示上述計時部進行計數(shù)的當前時刻。
17.—種電波時鐘,其特征在于,具備: 權利要求2所述的時刻信息取得裝置； 計時部，其對當前時刻進行計數(shù)；時刻修正部，其根據(jù)由上述時刻信息取得裝置取得的時刻信息，對上述計時部進行計數(shù)的當前時刻進行修正；以及 時刻顯示部，其以預定的形式顯示上述計時部進行計數(shù)的當前時刻。
18.—種電波時鐘,其特征在于,具備: 權利要求3所述的時刻信息取得裝置； 計時部，其對當前時刻進行計數(shù)； 時刻修正部，其根據(jù)由上述時刻信息取得裝置取得的時刻信息，對上述計時部進行計數(shù)的當前時刻進行修正；以及 時刻顯示部，其以預定的形式顯示上述計時部進行計數(shù)的當前時刻。
19.一種電波時鐘,其特征在于,具備: 權利要求4所述的時刻信息取得裝置； 計時部，其對當前時刻進行計數(shù)； 時刻修正部，其根據(jù)由上述時刻信息取得裝置取得的時刻信息，對上述計時部進行計數(shù)的當前時刻進行修正；以及 時刻顯示部，其以預定的形式顯示上述計時部進行計數(shù)的當前時刻。
20.—種 電波時鐘,其特征在于,具備: 權利要求7所述的時刻信息取得裝置； 計時部，其對當前時刻進行計數(shù)； 時刻修正部，其根據(jù)由上述時刻信息取得裝置取得的時刻信息，對上述計時部進行計數(shù)的當前時刻進行修正；以及 時刻顯示部，其以預定的形式顯示上述計時部進行計數(shù)的當前時刻。
【文檔編號】G04R20/10GK103853040SQ201310661162
【公開日】2014年6月11日 申請日期:2013年12月6日 優(yōu)先權日:2012年12月6日
【發(fā)明者】梶谷治男, 佐野貴司 申請人:卡西歐計算機株式會社
【專利摘要】本發(fā)明提供一種時刻信息取得裝置以及電波時鐘，其接收包含時刻信息的電波來取得該時刻信息，該時刻信息取得裝置具備：噪聲判斷部，其分別判斷在預定的單位時間內接收到的電波的解調信號中混入的噪聲是否在預定的閾值電平以上；以及接收中止部，其在包含多個上述單位時間的設定時間內，包含預定的比例以上的由上述噪聲判斷部判斷為混入了上述閾值電平以上的噪聲的次數(shù)的情況下，中止電波接收。
【專利說明】時刻信息取得裝置以及電波時鐘
【技術領域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及一種時刻信息取得裝置以及電波時鐘。
【背景技術】
[0002]以往，存在一種電子時鐘，其接收包含時刻信息的電波自動地修正時刻并能夠維持正確的時刻顯示。作為包含該時刻信息的電波，存在通過長波長帶的電波發(fā)送編碼后的時刻信息的被稱為標準電波的廣播電波。開發(fā)出了接收該標準電波來取得時刻信息的各種電子時鐘(電波時鐘)。
[0003]長波長帶的電波在地球表面長距離傳播，因此即使在遠離發(fā)送站的地點也能夠接收并利用標準電波。另一方面，由于在相同波長帶中產(chǎn)生的噪聲也同樣地長距離傳播、電波在鋼構、鋼筋混凝土的建筑物內部衰減等，因此，以往在電波時鐘中采取各種接收靈敏度提高技術、噪聲對策技術。
[0004]另外，特別是開發(fā)出了以下技術:在手表那樣兼顧重量和尺寸電力容量被限制為較小的電子時鐘中，在接收電波時消耗的電力非常大，因此在接收狀態(tài)差，不期望取得時刻信息的情況下，迅速中止或者中斷接收。例如，在日本特開2012-189558號公報中公開了以下技術，即根據(jù)AGC(自動增益控制)電壓來判斷電波接收強度或者根據(jù)信號(振幅)強度的變化位置決定的正確度的程度來判斷噪聲強度。
[0005]然而，在接收標準電波時，當在判斷代碼重要的時機混入了噪聲時，難以判斷該代碼。另外，在標準電波中混入的噪聲并非是連續(xù)的噪聲而是突發(fā)的噪聲(突發(fā)噪聲)的情況下，在以往的方法中，無法準確地判斷噪聲的影響從而無法判斷繼續(xù)接收電波或中止接收電波。
【發(fā)明內容】
[0006]本發(fā)明涉及一種能夠更準確地判斷是否能夠取得時刻信息，在接收過程中能夠中止電波接收的時刻信息取得裝置以及電波時鐘。
[0007]本發(fā)明的方式之一是一種時刻信息取得裝置，其接收包含時刻信息的電波來取得該時刻信息，其具備:噪聲判斷部，其分別判斷在預定的單位時間內接收到的電波的解調信號中混入的噪聲是否在預定的閾值電平以上；以及接收中止部，其在包含多個上述單位時間的設定時間內，包含預定的比例以上的由上述噪聲判斷部判斷為混入了上述閾值電平以上的噪聲的次數(shù)的情況下，中止電波接收。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0008]圖1是表示本發(fā)明實施方式的電子時鐘的內部結構的框圖。
[0009]圖2是說明JJY的代碼排列的圖。
[0010]圖3是表示第一實施方式的時刻信息取得處理的控制過程的流程圖。
[0011]圖4是表示噪聲測量處理的處理過程的流程圖。[0012]圖5是表示第二實施方式的電子時鐘的內部結構的框圖。
[0013]圖6是表示第二實施方式的電子時鐘的時刻信息取得處理的控制過程的流程圖。
【具體實施方式】
[0014]以下，根據(jù)【專利附圖】
【附圖說明】本發(fā)明的實施方式。
[0015]圖1是表示本發(fā)明的實施方式的電子時鐘I的內部結構的框圖。
[0016]該電子時鐘I是能夠接收標準電波進行時刻的修正的電波時鐘，可以是便攜式的手表、懷表，也可以是坐鐘、掛鐘。
[0017]電子時鐘I具備:顯示部31 (時刻顯示部)、驅動顯示部31的顯示驅動器32、天線33、經(jīng)由該天線33接收電波的電波接收部34、CPU(Central Processing Unit:中央處理器)41 (噪聲判斷部410、接收中止部411、信號變化計數(shù)部410a、噪聲混入判斷部410b、代碼鑒別部412、多數(shù)決定部413、時刻修正部414)、R0M(Read Only Memory:只讀存儲器)42、RAM (Random Access Memory:隨機存取存儲器)43、振蕩電路44、分頻電路45、計時電路46(計時部)、電源部47以及操作部48等。
[0018]顯示部31例如是具備點矩陣方式的液晶顯示部的數(shù)字式的顯示部，顯示驅動器32是液晶顯示驅動器。該顯示部31也可以是分段方式的液晶顯示部、使用了其它數(shù)字顯示方式、例如有機EL(Electro-Luminescent:場致發(fā)光)顯示器的顯示部,對于顯示驅動器32使用通過與顯示部31的類型對應的方式進行驅動的驅動器。或者，該電子時鐘I也可以是具備多個指針等旋轉顯示部來作為顯示部31，通過步進電動機的驅動經(jīng)由齒輪列使旋轉顯示部進行旋轉動作的模擬顯示方式的電子時鐘。
[0019]天線33和電波接收部34接收長波長帶的電波，對振幅調制波進行放大、檢波，由此根據(jù)包含時刻信息的標準電波來解調信號。該電波接收部34能夠與從預先設定的多個標準電波的頻率中選擇出的接收頻率同步。電波接收部34能夠具備包含比較器340a、ADC (模擬數(shù)字轉換器)340b的二值化部340。該二值化部340根據(jù)預定的閾值電平(二值化閾值電平)，將取得到的信號二值化為高電平信號或者低電平信號中的某一方，并以預定的采樣頻率(例如，64Hz)輸出給CPU41。此外，也可以通過在振幅大的期間成為低電平、在振幅小的期間成為高電平的低電平有效來進行數(shù)據(jù)的二值化。另外，將使用AGC放大、解調后20的信號強度盡可能均等，由此對于決定高電平信號與低電平信號的邊界的閾值電平能夠使輸入信號電平標準化。
[0020]CPU41進行各種運算處理，統(tǒng)一控制電子時鐘I的整體動作。當啟動電子時鐘I時，CPU41從R0M42讀取并執(zhí)行控制程序，繼續(xù)進行與時刻的計數(shù)和顯示有關的處理，并且定期地例如每日一次使電波接收部34動作來進行標準電波的接收，從而修正時刻。由上述天線33、電波接收部34以及CPU41構成時刻信息取得裝置。
[0021]在R0M42中存儲有各種程序、設定數(shù)據(jù)。該程序包含對解調后的標準電波信號進行解碼取得正確的時刻信息的解碼程序。另外，在R0M42中包含模型排列存儲部42a，該模型排列存儲部42a存儲有計算與按順序排列了四個代碼的12個代碼列的一致度的10個(即，開頭的一分位為O?9中的任一個)模型排列，上述四個代碼分別表示從連續(xù)的三分鐘的各代碼排列(三個幀)取得的三個一分位。
[0022]RAM43對CPU41提供作業(yè)用的存儲空間，臨時存儲數(shù)據(jù)。該RAM43中包含代碼數(shù)據(jù)存儲部43a，其能夠存儲鑒別出的多個幀的代碼數(shù)據(jù)。
[0023]振蕩電路44是生成并輸出一頻率信號的電路，例如使用水晶振蕩器。分頻電路45將從振蕩電路44輸入的信號分頻為在CPU41、計時電路46等各部中使用的頻率的信號后輸出。計時電路46對從分頻電路45輸入的預定的頻率信號的輸入次數(shù)進行計數(shù)，并與預先設定的初始時刻相加，由此對當前時刻進行計數(shù)。
[0024]電源部47提供CPU41、顯示驅動器32進行動作所需的預定的電力。該電源部47例如具備太陽能電池和二次電池，能夠長期持續(xù)提供電力。
[0025]操作部48具備按壓按鈕、上鏈表冠等，接收來自外部的操作，將接收到的操作轉換為電信號輸出到CPU41。另外，操作部48具備觸摸面板用的檢測傳感器，也可以將顯示部31的顯示畫面用作觸摸面板。
[0026]接著，說明標準電波所包含的各代碼與其鑒別。
[0027]在此，舉例說明從作為日本的標準電波發(fā)送站的JJY的標準電波信號取得時刻信息的情況，但是關于其它標準電波信號，作為編碼格式選擇并使用適當?shù)母袷?，能夠同樣取得時刻息。
[0028]在JJY中，按照預定的格式排列表示“0”、“1”、“P”的三種代碼(時間代碼)來表
示時刻信息，在對與該時刻信息有關的代碼列信號進行振幅調制后進行發(fā)送。通過與各秒的開頭的定時(秒同步點)同步開始的振幅大的期間的長度來劃分該三種代碼。即，通過在預定的振幅的期間(高電平期間)持續(xù)0.8秒之后該振幅的10%的振幅的期間(低電平期間)持續(xù)0.2秒來表示代碼“O”。另外，通過在預定振幅的期間持續(xù)0.5秒之后該振幅的10%的振幅的期間持續(xù)0.5來表示代碼“I”。然后，通過在預定振幅的期間持續(xù)0.2之后該振幅的10%的振幅的期間持續(xù)0.8秒來表示代碼“P”。
[0029]為了分別鑒別這些代碼，對解調后的信號(解調信號)每秒檢測從振幅大的狀態(tài)變化為小的狀態(tài)的定時(信號強度的下降定時)即可。如上所述，該下降定時為0.2秒、0.5秒、0.8秒中的任一個，因此通過直接或者間接地鑒別是這些中的哪一個能夠讀取哪一個代碼。作為包含用于提高鑒別精度的技術的具體的方法，能夠使用以往公知的各種方法。然后，按照預定的格式對將這些鑒別過的代碼排列60秒相當于排列60個得到的一個幀的代碼列進行解碼，由此取得時刻信息。
[0030]圖2是說明JJY的一個幀數(shù)據(jù)的代碼排列的圖。
[0031]在JJY的標準電波中，將代碼“P”固定為表示一位秒的值為“9”的定時的位置標記以及表示各分的開頭(00秒)的定時的標記來發(fā)送。另外，在其它定時發(fā)送的代碼
表示時刻信息的內容。在時刻、日期的數(shù)值的顯示中，使用二-十進制顯示(Binary CodedDecimal), 10分位、I分位、10小時位、I小時位、100天位、10天位、I天位、10年位以及I年位的值分別以2?4比特的二進制數(shù)字來表示。例如，通過每分I?3秒發(fā)送的三個代碼數(shù)據(jù)的排列(3比特數(shù)據(jù))表示該一分鐘的時刻的十分位的值，通過每分5?8秒發(fā)送的四個代碼數(shù)據(jù)的排列(4比特數(shù)據(jù))來表示該一分鐘的時刻的一分位的值。
[0032]作為其它時刻信息，存在表示星期、數(shù)據(jù)校驗用奇偶數(shù)據(jù)、閏秒的插入定時的信息以及夏季時間信息等考慮將來利用的擴展塊。其中，除了表示星期的代碼排列(3比特數(shù)據(jù))以外，不一定在時刻、日期的顯示中需要。因而，在鑒別各分的開頭位置之后，對于這些代碼和代碼“P”的合計26個代碼(在進行奇偶校驗的情況下為24個)，即使由于噪聲等代碼的鑒別失敗也沒問題。
[0033]在此，如上所述，通常，在表示一個代碼的一秒鐘出現(xiàn)一次信號強度的下降。然而，在由于接收電平低等C/N比較差的情況下，無法正確地進行信號強度的上升定時和下降定時的判斷，一秒鐘檢測出多次的上升和下降。另外，即使在接收電平高的情況下，如果臨時混入噪聲，則有時在該噪聲期間，信號強度臨時上升，多次檢測出信號的上升和下降。當該信號強度的上升、下降次數(shù)增加時，無法正確地進行代碼的鑒別。相反，在檢測不出上升、下降的情況下，意味著信號強度低到不足以鑒別代碼的程度，或者噪聲繼續(xù)強。因此，通過對一秒鐘的信號下降次數(shù)(或者上升次數(shù))進行計數(shù)，能夠判斷噪聲的影響。
[0034]接著，說明本發(fā)明的實施方式的電子時鐘I的時刻信息的取得動作。
[0035]在本實施方式的電子時鐘I中，將預先設定的預定時間(設定時間)、例如20秒的信號與各秒同步地每一秒(單位時間)分割20份，對各期間內檢測出的信號的下降次數(shù)進行計數(shù)。然后，在判斷計數(shù)得到的次數(shù)為O次或預定的閾值以上(閾值電平以上)時，將該一秒作為噪聲期間進行計數(shù)。然后，當20秒鐘內的噪聲期間的數(shù)在預定數(shù)以上的情況下，判斷為難以取得正確的時刻信息，在接收過程中中止接收標準電波。
[0036]圖3是表示CPU41執(zhí)行的時刻信息取得處理的控制過程的流程圖。
[0037]該時刻信息取得處理例如是每天在預定的時刻被調用，自動開始或者根據(jù)用戶對操作部48的操作輸入以手動方式開始的處理。
[0038]當啟動時刻信息取得處理時，CPU41首先使電波接收部34進行動作，開始進行標準電波的接收和解調動作(步驟S101)。接著，CPU41取得從電波接收部34解調后的信號，從波形圖檢測并確定秒同步點(步驟S102)。作為確定秒同步點的方法，能夠使用公知的各種方法。例如，在該時刻信息取得處理中，CPU41以一秒周期對每個相同位相的數(shù)據(jù)相加以針對各代碼的長度(一秒)足夠高的時間分辨率(例如32Hz)進行數(shù)據(jù)采樣得到的數(shù)字數(shù)據(jù)。結果，CPU41能夠將信號的振幅強度從低電平向高電平最顯著變化的點鑒別為秒同步點。采樣的數(shù)字數(shù)據(jù)可以是二值數(shù)據(jù)，也可以是多值數(shù)據(jù)。
[0039]當鑒別了秒同步點時，CPU41開始后述的與噪聲測量有關的處理(步驟S103)。與噪聲測量有關的處理是通過CPU41與該時刻信息取得處理并列執(zhí)行的處理。然后，CPU41根據(jù)各秒的信號依次鑒別代碼。CPU41通過檢測代碼“P”連續(xù)兩次的點，來確定每分O秒的開頭的定時(分同步點)(步驟S104)。具體地說，例如在該時刻信息取得處理中，CPU41分別對上述高時間分辨率的采樣數(shù)據(jù)中的、從秒同步點開始0.2秒?0.5秒的數(shù)據(jù)以及0.5秒?0.8秒的數(shù)據(jù)進行相加平均來求出各區(qū)間的平均振幅強度，根據(jù)該平均振幅強度與低電平或者高電平中的哪一個接近來鑒別代碼。
[0040]當檢測出分同步點時，CPU41判斷是否取得預定幀數(shù)(在此，為五幀)的代碼列數(shù)據(jù)(步驟S105)。在判斷為尚未取得預定幀數(shù)的代碼列數(shù)據(jù)的情況下(步驟S105 否”)，CPU41取得下一秒的信號，鑒別代碼，將此時的秒的值與鑒別的代碼相關聯(lián)地存儲到代碼數(shù)據(jù)存儲部43a中(步驟S106)。然后，CPU41的處理返回到步驟S105。
[0041]在判斷為取得了預定幀數(shù)的代碼列數(shù)據(jù)的情況下(步驟S105 是”)，CPU41對取得的五幀的代碼列數(shù)據(jù)中的、最初三個幀的代碼列數(shù)據(jù)，在除了表示I分位的數(shù)據(jù)部分(5秒?8秒)以及表示分奇偶的數(shù)據(jù)部分(37秒)以外的在各秒鑒別的分別三個代碼之間進行多數(shù)決定。然后，CPU41分別選擇多數(shù)側的代碼，根據(jù)作為其結果生成的代碼列數(shù)據(jù)來取得時刻信息(步驟S107)。另外，CPU41對于把表示在該三個幀中分別鑒別出的一分位的四個代碼按照接收的順序進行排列而得到的12個代碼列，計算與模型排列存儲部42a中存儲的10個代碼排列的一致度，根據(jù)一致或者最類似的代碼列所示的三個一分位的值，確定上述取得到的上述時刻信息的一分位的值。
[0042]此外，也可以在每次鑒別第三幀的各代碼，此外，取得第三幀的時刻信息的各位的代碼列時，對該代碼、代碼列進行該步驟S107的處理。或者，也可以與其余兩個幀的信號的接收、代碼的鑒別的處理并列地進行步驟S107的處理。
[0043]CPU41從其余兩個幀的代碼排列中取得各個時刻信息，進行取得的該兩個時刻信息與在步驟S107的處理中取得的多數(shù)決定時刻信息的一致性的確認(步驟S108)。CPU41判斷該確認的結果是否獲得一致(步驟S109)。在判斷為沒有獲得一致的情況下(步驟S109 否”)，CPU41的處理轉移到步驟S110。CPU41刪除沒有獲得一致的取得數(shù)據(jù)，使處理返回到步驟S105的處理，再次開始進行數(shù)據(jù)的取得。
[0044]此時，CPU41也可以刪除五個幀所有的代碼列數(shù)據(jù)，在僅一個幀的代碼列數(shù)據(jù)沒有獲得一致的情況下，也可以僅刪除該幀的代碼列數(shù)據(jù)?；蛘?，CPU41也可以刪除最舊的幀的代碼列數(shù)據(jù)。
[0045]在判斷為獲得一致的情況下(步驟S109 是”)，CPU41根據(jù)獲得該一致的時刻信息來設定當前時刻，對計時電路46的當前時刻進行覆蓋修正(步驟S111)。CPU41最后結束噪聲測量處理(步驟S112)，然后，結束時刻信息取得處理。
[0046]圖4是表示在步驟S103的處理中被調用并列執(zhí)行的噪聲測量處理的處理過程的流程圖。
[0047]當開始噪聲測量處理時，CPU41首先進行初始設定(步驟S301)。S卩，CPU41在RAM43上確保對各秒的下降次數(shù)的測量數(shù)和噪聲期間的測量數(shù)進行計數(shù)的變量，設定初始值 “O”。
[0048]然后，CPU41在根據(jù)與各秒同步點同步開始的一秒鐘內從電波接收部34以預定的采樣頻率取得的數(shù)據(jù)，每次檢測到從表示信號強度強的值(例如，低電平有效的二值數(shù)據(jù)“O”)向表示信號強度弱的值(例如，低電平有效的二值數(shù)據(jù)“I”)的變化時，對下降次數(shù)的測量數(shù)加I (步驟S302)。
[0049]當經(jīng)過一秒時，CPU41判斷該一秒鐘的下降次數(shù)的測量數(shù)是否為“O”或者在閾值以上(步驟S303)。在判斷為“O”或者在閾值以上的情況下(步驟S303 是”)，CPU41在對噪聲期間的測量數(shù)加I之后(步驟S304)，將處理轉移到步驟S305。在判斷為不是“O”且不在閾值以上的情況下(步驟S303 否”)，CPU41的處理直接轉移到步驟S305。
[0050]當轉移到步驟S305的處理時，CPU41判斷是否經(jīng)過20秒取得了 20秒鐘的噪聲期間數(shù)。在判斷為沒有經(jīng)過20秒的情況下(步驟S305 否”)，CPU41的處理返回到步驟S302，重復進行步驟S302?S305的處理。
[0051]在判斷為經(jīng)過20秒的情況下(步驟S305 是”)，接著，CPU41判斷取得的20秒鐘的噪聲期間數(shù)是否在預定次數(shù)以上(步驟S306)。在判斷為不在預定次數(shù)以上的情況下(步驟S306 否”)，CPU41將噪聲期間的測量數(shù)返回到O (步驟S307)，將處理返回到步驟S302。然后，CPU41再次反復進行步驟S302?S306的處理，從O秒開始進行噪聲期間的檢測、測量。即，CPU41以20秒(預定時間)周期進行噪聲期間的檢測、測量。[0052]在判斷為預定次數(shù)以上的情況下(步驟S306 是”)，CPU41使顯示部31進行接收錯誤顯示并且使RAM43存儲該主旨(步驟S308)。CPU41中止標準電波的接收(步驟S309)，中止時刻信息取得處理。然后，CPU41結束噪聲測量處理。
[0053]在此，如本實施方式的時刻信息取得處理那樣，在各代碼使用多數(shù)決定的情況下，即使對于各代碼在三次判斷中混入一次由于噪聲導致的錯誤判斷，也能夠取得正確的信息。因而，在該時刻信息取得處理中，將20秒鐘中的1/3左右、即6次、7次以上的值設定為上述預定次數(shù)。實際上，存在噪聲混入到時刻信息的取得所不需要的代碼中的情況、噪聲的混入定時不對代碼的鑒別帶來影響的情況，因此還能夠將預定次數(shù)設為更大的次數(shù)、例如10次左右。
[0054]如上所述，第一實施方式的電子時鐘I具備接收標準電波的電波接收部34和天線33。然后，CPU41取得電波接收部34解調后的信號，對該信號的每一秒測量噪聲導致的信號變動的次數(shù)。在該測量到的變動次數(shù)在閾值以上或者為O次時，判斷為噪聲混入期間，在20秒以內判斷為噪聲混入期間的次數(shù)在預定秒以上的情況下，判斷為該時刻難以取得時刻信息，中止接收標準電波。通過這樣的判斷，在接收電波強度低或者始終疊加噪聲導致C/N比繼續(xù)較差的情況下，以及根據(jù)由于不規(guī)則混入的突發(fā)噪聲等離散混入的噪聲頻率，平均來說不大，但是分別妨礙代碼的鑒別的情況下，也能夠準確地判斷時刻信息的取得是否困難。然后，作為該判斷的結果，在時刻信息的取得困難的情況下，在接收過程中中止電波接收，由此能夠更有效地抑制不需要的電力消耗。
[0055]另外，根據(jù)預定的閾值電平來檢測信號電平的變化，僅對其次數(shù)進行計數(shù)就能夠判斷噪聲的混入，因此不進行復雜的處理能夠容易地判斷噪聲混入對于時刻信息取得的影響。
[0056]另外，在使用比較器340a、ADC340b對解調后的信號進行二值化之后，對該二值之間的變化進行計數(shù)，由此判斷噪聲的混入，因此能夠通過更容易的處理來判斷噪聲的混入量。
[0057]另外，在與標準電波的各代碼的長度相等的每一秒判斷是否混入噪聲，因此能夠容易且客觀地判斷有可能對整體代碼中的何種程度的代碼難以進行解碼，能夠判斷是否繼續(xù)電波接收。
[0058]另外，繼續(xù)重復進行這種噪聲混入的判斷，從而即使對于突發(fā)的和/或不規(guī)則產(chǎn)生的噪聲也能夠準確地進行混入量的判斷，能夠抑制無用的電力消耗。
[0059]另外，特別是通過這樣對每個代碼判斷噪聲混入的比例，在通過多個幀(例如三個幀)之間的多數(shù)決定來分別決定正確的代碼的情況下，能夠準確地判斷在多數(shù)決定的結果中不產(chǎn)生問題的電平的噪聲混入量，確定是否繼續(xù)從標準電波取得時刻信息或者是否提前放棄取得時刻信息，來抑制無用的電力消耗。
[0060]另外，通過將能夠進行這種噪聲混入判斷的結構搭載于電子時鐘1，能夠抑制電子時鐘I的電池消耗，特別是，在手表這種電池容量有限的電子時鐘I中能夠兼顧電力消耗與時刻精度的維持的有效化。
[0061][第二實施方式]
[0062]接著，說明第二實施方式的電子時鐘la。
[0063]圖5是表示第二實施方式的電子時鐘Ia的內部結構的框圖。[0064]除了在R0M42中沒有存儲模型排列存儲部42a這一點以外，該第二實施方式的電子時鐘Ia的結構與第一實施方式的電子時鐘I相同，附加相同的附圖標記并省略說明。
[0065]圖6是表示第二實施方式的電子時鐘Ia中的時刻信息取得處理的控制過程的流程圖。
[0066]在該電子時鐘Ia中CPU41所執(zhí)行的時刻信息取得處理，除了在第一實施方式的電子時鐘I中CPU41所執(zhí)行的時刻信息取得處理中的步驟S105、S107、S108的處理分別被替換為步驟S105a、S107a、S108a以外其它相同，對相同的處理附加相同的附圖標記并省略說明。
[0067]在本實施方式的時刻信息取得處理中，在確定分同步點之后(步驟S104)，CPU41直到判斷為取得了三個幀的數(shù)據(jù)為止，進行數(shù)據(jù)的取得和各代碼的鑒別(步驟S105a)。然后，當判斷為取得了三個幀的數(shù)據(jù)時(步驟S105a 是”)，CPU41對各幀的代碼排列進行解碼、譯解，分別獨立地取得時刻信息(步驟S107a)。CPU41確認這些取得的三個幀的時刻信息的一致性(步驟SlOSa)，判斷是否滿足這些時刻信息的一致性(步驟S109)。
[0068]通過與在第一實施方式的電子時鐘I中執(zhí)行的時刻信息取得處理中被調用的噪聲測量處理相同的處理過程來進行在該時刻信息取得處理中被調用并執(zhí)行的噪聲測量處理。然而，在步驟S306的處理中作為判斷條件的預定次數(shù)的值的設定不同。S卩，在該時刻信息取得處理中，需要全部正確地取得各幀的時刻信息，因此與第一實施方式的電子時鐘I的時刻信息取得處理相比容易受到噪聲的影響。但是，即使在該情況下，也存在噪聲混入到時刻信息的取得所不需要的代碼的情況、混入噪聲的定時對代碼的鑒別不產(chǎn)生影響的情況，因此，例如能夠將預定次數(shù)設為3次、4次左右。
[0069]如上所述，在第二實施方式的電子時鐘Ia中，與第一實施方式的電子時鐘I相同，CPU41取得通過電波接收部34解調后的信號，對該信號的每一秒測量與噪聲有關的信號的變動次數(shù)。在測量到的變動次數(shù)在閾值以上或者為O次的情況下，判斷為噪聲混入期間，在20秒以內判斷為噪聲混入期間的次數(shù)在預定次以上的情況下，判斷為在該時刻難以取得時刻信息而中止接收標準電波。因此，在要求從預定幀數(shù)(在此，三個幀)的接收數(shù)據(jù)持續(xù)正確地取得時刻信息的情況下，能夠考慮標記代碼部分或擴展代碼部分等可以允許混入噪聲的部分混入噪聲的可能性、或突發(fā)噪聲混入的定時對代碼的鑒別不產(chǎn)生致命影響的可能性，來判斷難以正確取得時刻信息的情況，此時，通過迅速地中止電波接收，能夠抑制無用的電力消耗。
[0070]此外，本發(fā)明并不限定于上述實施方式，能夠進行各種變更。
[0071]例如，在上述實施方式中，舉例說明JJY，但是在使用美國的WWVB、英國的MSF、德國的DCF77、中國的BPC等各國的長波長帶的振幅調制接收標準電波時能夠應用本發(fā)明。
[0072]另外，在上述實施方式中，在使解調信號二值化之后對該二值化信號的上升或者下降進行計數(shù)，但是能夠對多值數(shù)據(jù)、模擬數(shù)據(jù)中的預定電平以上的信號變化進行計數(shù)。
[0073]另外，在上述實施方式中，在確定秒同步點之后，在噪聲測量處理中每20秒反復進行是否中止接收電波有關的判斷，但是也可以在與各判斷有關的噪聲判斷期間設置預定的間隔，相反，也可以重復一部分(例如，10秒)來進行判斷。
[0074]另外，在上述實施方式中，對每個秒同步點進行分割對每秒信號的上升或者下降的次數(shù)進行計數(shù)，但是不需要與秒同步點同步。但是，此時，下降次數(shù)不限于每個分割期間一次，因此希望根據(jù)上升次數(shù)進行判斷。
[0075]另外，在上述實施方式中，在一秒鐘內進行了分割，但是不需要用一秒分割，即使是0.5秒、2秒也能夠同樣地應用本發(fā)明。
[0076]另外，在上述實施方式中，對20秒鐘的噪聲混入期間的次數(shù)進行了計數(shù)，能夠適當?shù)卣{整該時間長度。設定長時間在統(tǒng)計上能夠更可靠地進行噪聲電平的判斷，但是設定短時間能夠更迅速地中止接收動作來降低電力消耗。
[0077]另外，在上述實施方式中表示的具體結構、控制內容以及過程等細節(jié)部分在不超出本發(fā)明的宗旨的范圍內能夠適當?shù)剡M行變更。
【權利要求】
1.一種時刻信息取得裝置，其接收包含時刻信息的電波來取得該時刻信息，其特征在于，具備: 噪聲判斷部，其分別判斷在預定的單位時間內接收到的電波的解調信號中混入的噪聲是否在預定的閾值電平以上；以及 接收中止部，其在包含多個上述單位時間的設定時間內，包含預定的比例以上的由上述噪聲判斷部判斷為混入了上述閾值電平以上的噪聲的次數(shù)的情況下，中止電波接收。
2.根據(jù)權利要求1所述的時刻信息取得裝置，其特征在于， 上述噪聲判斷部具備: 信號變化計數(shù)部，其在上述單位時間內，對接收到的電波的解調信號變化預定的信號電平以上的切換次數(shù)進行計數(shù)；以及 噪聲混入判斷部，其在上述計數(shù)得到的信號電平的切換次數(shù)為預先設定的次數(shù)范圍外的情況下，判斷為所混入的噪聲為上述閾值電平以上。
3.根據(jù)權利要求2所述的時刻信息取得裝置，其特征在于， 具備二值化部，其根據(jù)預定的二值化閾值電平對接收到的電波的解調信號進行二值化， 上述信號變化計數(shù)部對該二值化后的解調信號的切換次數(shù)進行計數(shù)。
4.根據(jù)權利要求1所述的時刻信息取得裝置，其特征在于，· 上述單位時間與表示上述時刻信息的代碼列的各代碼的長度相等。
5.根據(jù)權利要求2所述的時刻信息取得裝置，其特征在于， 上述單位時間與表示上述時刻信息的代碼列的各代碼的長度相等。
6.根據(jù)權利要求3所述的時刻信息取得裝置，其特征在于， 上述單位時間與表示上述時刻信息的代碼列的各代碼的長度相等。
7.根據(jù)權利要求1所述的時刻信息取得裝置，其特征在于， 上述接收中止部在接收上述電波的過程中每次經(jīng)過預定時間時，重復地根據(jù)最近的上述設定時間內的噪聲混入的判斷結果來判斷是否中止該電波接收。
8.根據(jù)權利要求2所述的時刻信息取得裝置，其特征在于， 上述接收中止部在接收上述電波的過程中每次經(jīng)過預定時間時，重復地根據(jù)最近的上述設定時間內的噪聲混入的判斷結果來判斷是否中止該電波接收。
9.根據(jù)權利要求3所述的時刻信息取得裝置，其特征在于， 上述接收中止部在接收上述電波的過程中每次經(jīng)過預定時間時，重復地根據(jù)最近的上述設定時間內的噪聲混入的判斷結果來判斷是否中止該電波接收。
10.根據(jù)權利要求4所述的時刻信息取得裝置，其特征在于， 上述接收中止部在接收上述電波的過程中每次經(jīng)過預定時間時，重復地根據(jù)最近的上述設定時間內的噪聲混入的判斷結果來判斷是否中止該電波接收。
11.根據(jù)權利要求1所述的時刻信息取得裝置，其特征在于， 具備: 代碼鑒別部，其對表示上述解調信號中的上述時刻信息的代碼列的各代碼進行鑒別；以及 多數(shù)決定部，其對于取得3次以上的預定次數(shù)的該代碼列中的、與上述時刻信息對應地在上述預定次數(shù)以內代碼不變化的各代碼，通過在上述代碼列的同一位置鑒別的上述預定數(shù)的代碼中的多數(shù)決定，分別決定一個代碼。
12.根據(jù)權利要求2所述的時刻信息取得裝置，其特征在于， 具備: 代碼鑒別部，其對表示上述解調信號中的上述時刻信息的代碼列的各代碼進行鑒別；以及 多數(shù)決定部，其對于取得3次以上的預定次數(shù)的該代碼列中的、與上述時刻信息對應地在上述預定次數(shù)以內代碼不變化的各代碼，通過在上述代碼列的同一位置鑒別的上述預定數(shù)的代碼中的多數(shù)決定，分別決定一個代碼。
13.根據(jù)權利要求3所述的時刻信息取得裝置，其特征在于， 具備: 代碼鑒別部，其對表示上述解調信號中的上述時刻信息的代碼列的各代碼進行鑒別；以及 多數(shù)決定部，其對于取得3次以上的預定次數(shù)的該代碼列中的、與上述時刻信息對應地在上述預定次數(shù)以內代碼不變化的各代碼，通過在上述代碼列的同一位置鑒別的上述預定數(shù)的代碼中的多數(shù)決定，分別決定一個代碼。
14.根據(jù)權利要求4所述的時刻信息取得裝置，其特征在于，· 具備: 代碼鑒別部，其對表示上述解調信號中的上述時刻信息的代碼列的各代碼進行鑒別；以及 多數(shù)決定部，其對于取得3次以上的預定次數(shù)的該代碼列中的、與上述時刻信息對應地在上述預定次數(shù)以內代碼不變化的各代碼，通過在上述代碼列的同一位置鑒別的上述預定數(shù)的代碼中的多數(shù)決定，分別決定一個代碼。
15.根據(jù)權利要求7所述的時刻信息取得裝置，其特征在于， 具備: 代碼鑒別部，其對表示上述解調信號中的上述時刻信息的代碼列的各代碼進行鑒別；以及 多數(shù)決定部，其對于取得3次以上的預定次數(shù)的該代碼列中的、與上述時刻信息對應地在上述預定次數(shù)以內代碼不變化的各代碼，通過在上述代碼列的同一位置鑒別的上述預定數(shù)的代碼中的多數(shù)決定，分別決定一個代碼。
16.—種電波時鐘,其特征在于,具備: 權利要求1所述的時刻信息取得裝置； 計時部，其對當前時刻進行計數(shù)； 時刻修正部，其根據(jù)由上述時刻信息取得裝置取得的時刻信息，對上述計時部進行計數(shù)的當前時刻進行修正；以及 時刻顯示部，其以預定的形式顯示上述計時部進行計數(shù)的當前時刻。
17.—種電波時鐘,其特征在于,具備: 權利要求2所述的時刻信息取得裝置； 計時部，其對當前時刻進行計數(shù)；時刻修正部，其根據(jù)由上述時刻信息取得裝置取得的時刻信息，對上述計時部進行計數(shù)的當前時刻進行修正；以及 時刻顯示部，其以預定的形式顯示上述計時部進行計數(shù)的當前時刻。
18.—種電波時鐘,其特征在于,具備: 權利要求3所述的時刻信息取得裝置； 計時部，其對當前時刻進行計數(shù)； 時刻修正部，其根據(jù)由上述時刻信息取得裝置取得的時刻信息，對上述計時部進行計數(shù)的當前時刻進行修正；以及 時刻顯示部，其以預定的形式顯示上述計時部進行計數(shù)的當前時刻。
19.一種電波時鐘,其特征在于,具備: 權利要求4所述的時刻信息取得裝置； 計時部，其對當前時刻進行計數(shù)； 時刻修正部，其根據(jù)由上述時刻信息取得裝置取得的時刻信息，對上述計時部進行計數(shù)的當前時刻進行修正；以及 時刻顯示部，其以預定的形式顯示上述計時部進行計數(shù)的當前時刻。
20.—種 電波時鐘,其特征在于,具備: 權利要求7所述的時刻信息取得裝置； 計時部，其對當前時刻進行計數(shù)； 時刻修正部，其根據(jù)由上述時刻信息取得裝置取得的時刻信息，對上述計時部進行計數(shù)的當前時刻進行修正；以及 時刻顯示部，其以預定的形式顯示上述計時部進行計數(shù)的當前時刻。
【文檔編號】G04R20/10GK103853040SQ201310661162
【公開日】2014年6月11日 申請日期:2013年12月6日 優(yōu)先權日:2012年12月6日
【發(fā)明者】梶谷治男, 佐野貴司 申請人:卡西歐計算機株式會社
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