電波時計がおかしな時間を表示するのはなぜ？

質問

腕時計や置き時計で電波時計を３台持っています。
メーカー品の置き時計はめったに狂いませんが、それでも数回おかしな時間を目撃しました。
安物の電波腕時計は頻繁に１時間狂います。
日常生活で数秒ずつ狂うのは支障ありませんが、
一気に１時間狂うのは致命的です。（少なくとも私には）

質問ですが、
電波時計が狂うのは、受信電波が弱かったり、ノイズが混ざってデータが崩れるためだと思うのですが、
市販の電波時計はなぜこのようなエラー情報を受け入れてしまう様なしくみなのでしょう？
これはデジタル的な考えですが、エラー訂正は無理だとしてもエラーチェックぐらいはもっと精度（限りなく０％に）が上げられると思うのです。

現在のような誤受信が起きるような仕組みが実用化されているのには訳があるのでしょうか？
（例えば電波の仕様に問題はないが時計メーカが手抜きで作っているとか、コスト的な問題で誤受信は排除できないとか）

ご存じの方ご教授宜しくお願い致します。

回答No.4

noname#215107 · ベストアンサー

＞チェックパリティを載せるのは電波資源の無駄遣いと言うことですが、

いいえ、時、分等の送信ごとに１ビットずつ偶数パリティが入っています。しかし、当然ながら最大１ビットの誤りしか検出できませんし、エラー訂正は不可能です。

１分ごとにその時の西暦年、年通算日、時刻等が送信されています。データ１件が６０ビットです。送信速度は１ｂｐｓなので１件の送信に６０秒かかります。
エラーを検出した場合は、６０秒後の次回のデータ送信を待つことになります。

エラー検出が不十分なので、受信機側でのデータの妥当性チェックが必要になります。

例えば、
　１５時８０分　というデータを受信した場合
　　　→明らかにエラー

　１５時３０分
　１５時３２分　
　　　→どちらかが違うので、更に受信を続行。

　１５時３５分
　１５時３１分
　１５時３２分
　１５時３３分　
　　　→４回受信した内、連続して３回１分ずつ増分するデータを受信したので、校正データとして採用。

お礼

パリティはちゃんと入っていたんですね。
１件の送信に６０秒掛かっていたとは予想外でした。

エラーデータがこれだけのパリティと妥当性チェックをすり抜けて更新される確率はかなり低いように思われますが、
それが頻繁に起きるというのは、エラーだらけのデータを受信していることになりますね。

アンテナの感度やノイズフィルタの性能で若干差は出るでしょうが、
ノイズの少ない（弱い）場所に置かない限り信頼性は向上しないと言うことになりますね。

※私の安物の腕時計に関しては、その確率から考えて
　妥当性のチェックがかなりいい加減そうですね。
　（おかしくなるときは必ず１時間遅れなんです）

具体例も頂きよくわかりました。
ありがとうございました。

回答No.3

ringouri

サマータイム機能が誤動作しているのではないとすれば、
単に安物すぎて設計が劣悪ということかと思います。

電波で修正しなくても、普通の水晶時計ならば、1ヶ月で±60秒未満の誤差ですから、電波が受信出来ない状況が2～3日続いたとしても、日常生活に困るほどの秒数の狂いは出ません。

既定のフォーマットで発射されている標準電波（40kHz/60kHz)の受信状況は刻々変わるわけですから、時刻データを正確に復調出来なかった場合に表示時刻が大きく変わるような設計になっているとすれば、その製品がイモなだけでしょう。

誤受信しても、その瞬時のデータからは判断しないで、過去のデータとの比較や相関を考慮して現在時刻の最も確からしい値を計算するアルゴリズムが備わっているのが普通の（まともな）電波時計です。

したがって、あなたの電波時計は；
(1) 製品はまともだが、たまたまその個体が壊れている（正常状態にない）。
(2) 正常だが、設計の劣悪な粗悪品。
のどちらかです。

補足

>サマータイム機能が誤動作しているのではないとすれば、
>単に安物すぎて設計が劣悪ということかと思います。
サマータイム機能ではありません。
腕時計は確かに安物です^^;

>電波で修正しなくても、普通の水晶時計ならば、1ヶ月で±60秒未満の誤差ですから、電波が受信出来ない状況が2～3日続いたとしても、日常生活に困るほどの秒数の狂いは出ません。

そうですね。
感度が悪く受信できなくても（安物なら）文句は言いませんが、
どんなに安物でも誤受信は困ります。

＞既定のフォーマットで発射されている標準電波（40kHz/60kHz)の受信状況は刻々変わるわけですから、時刻データを正確に復調出来なかった場合に表示時刻が大きく変わるような設計になっているとすれば、その製品がイモなだけでしょう。
＞誤受信しても、その瞬時のデータからは判断しないで、過去のデータとの比較や相関を考慮して現在時刻の最も確からしい値を計算するアルゴリズムが備わっているのが普通の（まともな）電波時計です。

そうですか．．．ちゃんとした時計は、やはりそういったアルゴリズムが組み込まれているのですね。
うちの置き時計は、セイコーとシチズンなのですが、設計の劣悪な粗悪品だったと言うことですね。

電波時計も普及し、受信部などもユニット化されているだろうから
その辺の問題はそこそこの値段のメーカー品を買えば解決していると思っていました。

そのアルゴリズムが備わっている製品を見分ける方法はありますか？
店頭で見分けることは出来ませんでした。
見分けられるのなら、誤受信しない時計を購入したいと思います。

回答No.2

noname#58790

＞安物の電波腕時計は頻繁に１時間狂います。
サマータイム機能、ワールドタイム機能の可能性があります。
（米国輸出仕様のため。）

輸入元も安く仕入れてきて、売る事だけ考えていると思います。

取り扱い説明書を読んでみて下さい。ｍ（＿　＿）ｍ

お礼

サマータイム機能、ワールドタイム機能ではありません。
取り扱い説明書も読んでいます。
アドバイス有り難うございました。

回答No.1

noname#215107

40ｋHzや60KHzの長波を変調しても、それほどの情報量が乗せられません。
送られてくるデータの変調速度は「モールス信号」程度と考えれば想像できるのではないかと思います。
長波にエラー訂正符号をのせるのは、無理ではないとしても電波資源の浪費だと思います。

受信側での工夫しかないと思います。（感度のアップ、受信選択性のアップ等）

お礼

参考意見有り難うございました。

補足

チェックパリティを載せるのは電波資源の無駄遣いと言うことですが、
それで格段に精度が上がるのならば一概に無駄とは言えないと思うのですが、
考え方がおかしいのでしょうか？
それとも同一周波数で、別の情報も流れているのでしょうか？
そうなら確かに浪費かもしれませんね。

しかしよくよく考えれば連続した時間情報ですから、
連続した時間データを数個保持して比較すれば、
その時間データの妥当性は簡単にチェックできますね。
そう考えると受信側（時計）の不備の様な気がしてきました。