CN101359216A - 时刻校正装置、计时装置以及时刻校正方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种能够在与使用者希望实施时刻校正的定时接近的定时,在短时间内高效接收时刻数据,进行不增大消耗电力的时刻校正的时刻校正装置、带时刻校正装置的计时装置以及时刻校正方法。带GPS的手表具有:接收开始信息设定程序,其根据外部操作部的接收指示数据,设定接收装置的接收的开始定时,使得接收装置立即或在一定的定时根据导航消息接收子帧数据的Z计数数据;以及时刻数据存储部,其存储Z计数数据作为接收时刻数据,带GPS的手表根据接收时刻数据来校正内部时刻数据,其特征在于,从开始定时到来的时间点开始接收装置的接收。
Description
技术领域
本发明涉及根据来自例如GPS卫星等位置信息卫星的信号进行时刻校正的时刻校正装置、带时刻校正装置的计时装置以及时刻校正方法。
背景技术
在用于对自身位置进行测位的系统即GPS(Global PositioningSystem)系统中,使用具有环绕地球的轨道的GPS卫星。该GPS卫星具有原子钟表。而且,这种GPS卫星具有极为准确的时刻信息(GPS时刻)。
而且,提出了使用该时刻信息的时刻校正方法、以及电波钟表,该电波钟表取代GPS卫星对长波的标准电波中包含的时刻码进行解析来校正显示时刻(专利文献1)。
并且,GPS卫星的时刻信息以规定的周期进行更新。所以,预测该规定周期后的时刻信息,计算GPS卫星的预测时刻,使用该预测时刻来获得自身的位置信息。因此,提出了即使在接收环境不好的情况下也能够获得GPS卫星的虚拟距离和位置测定的方法(专利文献2)。
另一方面,提出了利用GPS卫星的时刻信息(GPS时刻)来进行时刻校正的方法(专利文献3)。
根据该方法,在电源接通之后,立即在满功率(使CPU动作,各部动作的状态)取得导航消息。然后,取得所取得的导航消息中包含的时刻信息,进行时刻计算。此后,根据产生该装置的基准时钟信号的晶体的精度和所要求的钟表的精度之间的关系,进行时刻计算来求出下一个要进行修正的定时。即,求出接下来取得导航消息的时间(停止CPU的状态,称为睡眠模式)。然后,经过该睡眠模式的时间后,再次取得导航消息。然后,根据来自该导航消息的时刻信息进行时刻校正。
在该方法中,电源接通之后立即由装置来决定进行接收的定时。但是,例如有时使用者希望利用GPS时刻来进行时刻校正。在这种情况下,需要调整进行接收的定时,使得能够在与使用者希望进行时刻校正的定时接近的定时进行接收,并进行时刻校正。并且,这样,在与使用者希望进行时刻校正的定时接近的定时接收来自GPS卫星等位置信息卫星的卫星信号并进行时刻校正的情况下,在钟表等小型设备中需要减少消耗电力,所以,需要在短时间内获得用于时刻校正的信息。
【专利文献1】日本特开平11-211858号公报
【专利文献2】日本特开平11-125666号公报
【专利文献3】日本特开平10-82875号公报
发明内容
本发明的目的在于,提供一种能够在与使用者希望实施时刻校正的定时接近的定时,在短时间内高效接收时刻数据,进行不增大消耗电力的时刻校正的时刻校正装置、带时刻校正装置的计时装置以及时刻校正方法。
所述课题通过本发明的时刻校正装置来达成,该时刻校正装置具有:时刻信息生成部,其生成时刻信息并作为生成时刻信息;接收部,其接收按照子帧信息单位从位置信息卫星按顺序发送来的卫星信号,该卫星信号包含所述位置信息卫星的时刻关联信息即卫星时刻关联信息和表示所述位置信息卫星的动作状态的卫星健康信息,将分别包含所述卫星时刻关联信息并且至少某一个包含所述卫星健康信息的多个所述子帧信息单位作为单位;外部输入部,其通过来自外部的输入,生成指示所述接收部进行接收的指示信息;接收开始设定部,其根据所述外部输入部的所述指示信息,设定所述接收部的接收的开始定时,使得所述接收部立即或在一定的定时接收所述卫星信号;以及校正时刻信息存储部,其存储由所述接收部所接收的所述卫星信号的所述卫星时刻关联信息,作为校正时刻信息,所述时刻校正装置根据所述校正时刻信息来校正所述生成时刻信息,所述时刻校正装置的特征在于,从所述开始定时到来的时间点开始所述接收部的接收。
根据上述结构,外部输入部通过来自外部的输入,生成指示接收部进行接收的指示信息。并且,接收开始设定部根据外部输入部的指示信息,向接收部指示开始接收,使得接收部立即或在一定的定时接收卫星信号。而且,接收部接收从位置信息卫星发送来的卫星信号。而且,由接收部接收到的卫星信号的卫星时刻关联信息,作为校正时刻信息存储在校正时刻信息存储部中。而且,根据校正时刻信息来校正生成时刻信息。
因此,例如通过使用者等的输入操作,根据接收到的校正时刻信息来校正生成时刻信息。因此,时刻校正装置能够在与使用者希望进行时刻校正的定时接近的定时来校正生成时刻信息。并且,时刻校正装置通过使用者等的输入操作而开始接收,所以,例如与按照一定时间进行接收的自动接收等相比,能够削减消耗电力。
优选时刻校正装置的特征在于,所述位置信息卫星是GPS卫星,所述卫星信号将子帧1至子帧5这5个所述子帧信息单位作为单位,所述卫星健康信息包含在所述子帧1中,所述接收部接收所述子帧1的所述卫星时刻关联信息和所述卫星健康信息。
根据上述结构,在时刻校正装置中,位置信息卫星是GPS卫星,卫星信号将子帧1至子帧5这5个子帧信息单位作为单位,卫星健康信息包含在子帧1中,接收部接收子帧1的卫星时刻关联信息和卫星健康信息。
由此,时刻校正装置通过接收子帧信息单位起始的子帧1,能够接收卫星时刻关联信息和卫星健康信息,来进行时刻校正。因此,时刻校正装置的接收时间很短即可,能够削减消耗电力。
优选时刻校正装置的特征在于,所述接收部具有判断所接收到的所述卫星时刻关联信息的正误的判断部,所述校正时刻信息是由所述判断部判断为正确的所述卫星时刻关联信息。
根据上述结构,时刻校正装置将判断部判断为正确的卫星时刻关联信息作为校正时刻信息,其中,该判断部判断由接收部接收到的卫星时刻关联信息的正误。因此,时刻校正装置根据判断为正确的卫星时刻关联信息进行时刻校正,所以,能够进行准确的时刻校正。
优选时刻校正装置的特征在于,在根据所述校正时刻信息所校正的所述生成时刻信息的时刻校正量即本次时刻校正量,超过上次校正所述生成时刻信息时的与从所述生成时刻信息起的经过时间对应的时刻偏差量即阈值偏差量的情况下,所述接收部接收后续的多个所述子帧信息单位的所述卫星时刻关联信息,将所接收到的所述后续的多个所述子帧信息单位的所述卫星时刻关联信息分别存储为卫星时刻数据,所述时刻校正装置选择至少2个所述卫星时刻数据之间的差异与包含所述至少2个所述卫星时刻数据在内的各个所述子帧信息单位之间的差异大致一致的所述至少2个所述卫星时刻数据中的某一个,根据所选择的所述卫星时刻数据来校正所述生成时刻信息。
根据上述结构,在时刻校正装置中,在根据校正时刻信息所校正的生成时刻信息的时刻校正量超过阈值偏差量的情况下,接收部接收后续的多个子帧信息单位的卫星时刻关联信息,将所接收到的卫星时刻关联信息分别存储为卫星时刻数据。而且,时刻校正装置选择至少2个卫星时刻数据之间的差异与包含至少2个卫星时刻数据在内的各个子帧信息单位之间的差异大致一致的至少2个卫星时刻数据中的某一个,根据所选择的卫星时刻数据来校正生成时刻信息。
由此,时刻校正装置能够避免在生成时刻信息的校正中使用不可靠的校正时刻信息,所以,能够抑制所校正的生成时刻信息的偏差量。
优选时刻校正装置的特征在于,所述子帧1至所述子帧5分别具有子帧ID数据,在刚刚到达所述接收部的接收的开始定时的情况下,所述接收部开始接收,所述接收开始设定部根据所述接收部本次接收到的最初的所述子帧ID数据,设定后续的所述子帧1的接收的开始定时,在所述后续的所述子帧1的接收的开始定时到来之前,临时停止所述接收部的接收,从所述后续的所述子帧1的接收的开始定时到来的时间点,再次开始所述接收部的接收,由此,所述接收部接收所述后续的所述子帧1的所述卫星时刻关联信息和所述卫星健康信息。
根据上述结构,在时刻校正装置中,子帧1至子帧5分别具有子帧ID数据,在刚刚到达接收部的接收的开始定时的情况下,接收部开始接收。而且,接收开始设定部根据接收部本次接收到的最初的子帧ID数据,设定后续的子帧1的接收的开始定时,在后续的子帧1的接收的开始定时到来之前,临时停止接收部的接收,从后续的子帧1的接收的开始定时到来的时间点,再次开始接收部的接收。而且,接收部接收后续的子帧1的卫星时刻关联信息和卫星健康信息。
由此,时刻校正装置通过临时停止接收部的接收来进行高效的接收,所以,能够削减消耗电力。
优选时刻校正装置的特征在于,所述位置信息卫星存在多个,所述接收部具有根据所述卫星健康信息来判断所述位置信息卫星的动作状态的状态判断部,根据所述状态判断部的判断结果,所述接收部接收来自与所述位置信息卫星不同的所述位置信息卫星的所述卫星信号。
根据上述结构,位置信息卫星存在多个,时刻校正装置的接收部具有根据卫星健康信息来判断位置信息卫星的动作状态的状态判断部,根据状态判断部的判断结果,接收部接收来自其他位置信息卫星的卫星信号。
因此,在位置信息卫星的动作状态不是正常状态的情况下,时刻校正装置接收来自其他位置信息卫星的卫星信号,由此,能够进行高精度的时刻校正。
优选时刻校正装置的特征在于,在从上次接收所述卫星健康信息后到本次接收所述卫星健康信息为止的经过时间在规定时间以上的情况下,所述接收部接收包含所述卫星时刻关联信息和所述卫星健康信息的作为所述子帧信息单位的所述子帧1。
根据上述结构,在从上次接收卫星健康信息后到本次接收卫星健康信息为止的经过时间在规定时间以上的情况下,时刻校正装置的接收部接收包含卫星时刻关联信息和卫星健康信息的子帧1。
因此,在从上次接收卫星健康信息后到本次接收卫星健康信息为止的经过时间在规定时间以上的情况下,时刻校正装置接收子帧1,由此,能够通过卫星健康信息确认位置信息卫星的动作状态。由此,时刻校正装置能够判断卫星时刻关联信息的可靠性,所以,能够进行准确的时刻校正。
所述课题通过本发明的带时刻校正装置的计时装置来达成,该时刻校正装置具有:时刻信息生成部,其生成时刻信息并作为生成时刻信息;接收部,其接收按照子帧信息单位从位置信息卫星按顺序发送来的卫星信号,该卫星信号包含所述位置信息卫星的时刻关联信息即卫星时刻关联信息和表示所述位置信息卫星的动作状态的卫星健康信息,将分别包含所述卫星时刻关联信息并且至少某一个包含所述卫星健康信息的多个所述子帧信息单位作为单位;外部输入部,其通过来自外部的输入,生成指示所述接收部进行接收的指示信息;接收开始设定部,其根据所述外部输入部的所述指示信息,设定所述接收部的接收的开始定时,使得所述接收部立即或在一定的定时接收所述卫星信号;以及校正时刻信息存储部,其存储由所述接收部所接收的所述卫星信号的所述卫星时刻关联信息,作为校正时刻信息,所述时刻校正装置根据所述校正时刻信息来校正所述生成时刻信息,所述带时刻校正装置的计时装置的特征在于,从所述开始定时到来的时间点开始所述接收部的接收。
所述课题通过本发明的时刻校正装置的时刻校正方法来达成,该时刻校正装置的时刻校正方法的特征在于,所述时刻校正装置具有:时刻信息生成部,其生成时刻信息并作为生成时刻信息;以及接收部,其接收按照子帧信息单位从位置信息卫星按顺序发送来的卫星信号,该卫星信号包含所述位置信息卫星的时刻关联信息即卫星时刻关联信息和表示所述位置信息卫星的动作状态的卫星健康信息,将分别包含所述卫星时刻关联信息并且至少某一个包含所述卫星健康信息的多个所述子帧信息单位作为单位,所述时刻校正方法包含以下步骤:外部输入步骤,通过来自外部的输入,生成指示所述接收部进行接收的指示信息;接收开始设定步骤,根据所述指示信息,设定所述接收部的接收的开始定时,使得所述接收部立即或在一定的定时接收所述卫星信号;从所述开始定时到来的时间点开始所述接收部的接收的步骤;校正时刻信息存储步骤,存储由所述接收部所接收的所述卫星信号的所述卫星时刻关联信息,作为校正时刻信息;以及根据所述校正时刻信息来校正所述生成时刻信息的步骤。
附图说明
图1是示出第1实施方式的带GPS的手表的概略图。
图2是第1实施方式的带GPS的手表的概略剖面图。
图3是示出第1实施方式的带GPS的手表的内部的主要硬件结构等的概略图。
图4是示出第1实施方式的带GPS的手表的主要软件结构等的整体概略图。
图5是示出图4的各种程序存储部内的数据的概略图。
图6是示出图4的第1各种数据存储部内的数据的概略图。
图7是示出图4的第2各种数据存储部内的数据的概略图。
图8是示出第1实施方式的带GPS的手表的主要动作等的概略流程图。
图9是示出第1实施方式的带GPS的手表的主要动作等的概略流程图。
图10是示出第1实施方式的导航消息的概略说明图。
图11是用于说明第1实施方式的子帧1的字数据的概略概念图。
图12是以时间序列示出第1实施方式的带GPS的手表的导航消息的接收期间的概略图。
图13是示出第2实施方式的带GPS的手表的各种程序存储部内的数据的概略图。
图14是示出第2实施方式的带GPS的手表的第2各种数据存储部内的数据的概略图。
图15是示出第2实施方式的带GPS的手表的主要动作等的概略流程图。
图16是示出第2实施方式的带GPS的手表的主要动作等的概略流程图。
图17是以时间序列示出第2实施方式的带GPS的手表的导航消息的接收期间的概略图。
图18是示出第3实施方式的带GPS的手表的主要动作等的概略流程图。
标号说明
5:外部操作部;10、10a、10b:带GPS的手表;15a~15d:GPS卫星;38:RTC;40:接收装置;45:时刻显示装置;50、150:各种程序存储部;51、511:接收开始判断程序;52:卫星搜索程序;53:时刻数据取得程序;54:操作信号确认程序;55:其他卫星信息取得程序;56:卫星健康信息确认程序;57:接收停止判断程序;58:接收开始信息设定程序;59:接收卫星变更程序;501:时刻信息匹配性判断程序;502:时刻信息校正程序;503:阈值偏差判断程序;504:钟表显示时刻数据校正程序;505:接收时刻数据匹配性判断程序;506:子帧ID确认程序;507:定时设定程序;508:卫星接收开始程序;60:第1各种数据存储部;61a:接收定时数据;62a:匹配性验证阈值数据;70、170:第2各种数据存储部;71a:接收卫星时刻数据;72a:卫星健康状态数据;73:时刻数据存储部;73a:接收时刻数据;73a1:第1次接收时刻数据;73a2:第2次接收时刻数据;73a3:第3次接收时刻数据;73b:内部时刻数据;73c:钟表显示用时刻数据;74a:变更接收卫星同步数据;75a:接收指示数据;76a:接收开始数据;77a:子帧ID数据;716a:子帧1接收开始数据。
具体实施方式
下面,参照附图等对时刻校正装置、带时刻校正装置的计时装置以及时刻校正方法的优选实施方式进行详细说明。
(第1实施方式)
图1是示出第1实施方式的作为带时刻校正装置的计时装置的带GPS时刻校正装置的手表(以下称为带GPS的手表)的概略图,图2是图1的概略剖面图。并且,图3是示出图1和图2的带GPS的手表的主要硬件结构等的概略图。
如图1和图2所示,带GPS的手表10在其表面上形成有:时刻显示部,其配置有表盘12、秒针、分针、时针等的表针13;以及显示纬度、经度和城市名称等位置信息及各种消息的由LCD显示面板等构成的显示器14等。而且,利用由电动机线圈19等构成的步进电动机经由齿轮驱动表针13。
并且,如图1所示,带GPS的手表10具有用于从外部输入接收指示等的外部操作部5。该外部操作部5能够在使用者等希望接收GPS卫星15a(15b~15d)来进行时刻校正的情况下输入指示。
并且,如图2所示,带GPS的手表10具有GPS天线11。该GPS天线11为接收装置40(参照图3)所有。该GPS天线11是贴片天线,其接收来自在规定轨道环绕地球上空的多个GPS卫星15a(15b~15d)的卫星信号。该GPS天线11配置在表盘12的时刻显示面的相反侧的面上。而且,该表盘12由作为使来自GPS卫星15a(15b~15d)的信号即电波通过的材料的塑料等形成。
另外,GPS卫星15a(15b~15d)是位置信息卫星的一例,该GPS卫星15a(15b~15d)在地球上空存在多个。在本实施方式中,接收来自多个GPS卫星15a(15b~15d)中存在于最容易接收的位置上的GPS卫星15a(15b~15d)的卫星信号。另外,在图1中,为了方便而示出4个GPS卫星15a~15d,但是,GPS卫星的数量不限于此。
并且,作为外装的外壳17由不锈钢、钛等金属构成。而且,为了提高GPS天线11接收来自GPS卫星15a(15b~15d)的卫星信号的接收性能,表圈16优选为陶瓷制。另外,在表圈16上装配有表面玻璃部18。
电池24是锂离子电池等的二次电池。而且,在电池24的下侧配置有磁性薄片21,隔着该磁性薄片21配置有充电用线圈22。因此,通过该充电用线圈22,电池24能够利用电磁感应从外部充电器进行充电。
并且,磁性薄片21能够使磁场迂回。由此,磁性薄片21能够降低电池24的影响而有效地进行能量传送。而且,为了进行电力转送,在背盖26的中央部配置有背面玻璃部23。
带GPS的手表10如上所述那样构成。
而且,如图3所示,带GPS的手表10具有时刻显示装置45、接收装置40和时刻校正装置44,并作为计算机发挥功能。
下面,对图3所示的各结构进行说明。
如图3所示,带GPS的手表10具有接收装置40,利用基带部30经由滤波器(SAW)31和RF(Radio Frequency:无线频率)部27从GPS天线11取出从图1的GPS卫星15a(15b~15d)接收到的卫星信号。
这里,滤波器(SAW)31是带通滤波器,取出1.5GHz的卫星信号。然后,这样取出的卫星信号在LNA 47放大后,在混合器46中与VCO 41的信号混合,降频为IF(中间频率)。并且,从带温度补偿电路的石英振荡电路(TCXO)32生成PLL电路34用的时钟信号。
卫星信号经由IF滤波器35和IF放大器,在ADC(A/D转换器)42中被转换为数字信号。然后,基带部30根据控制信号进行卫星信号的运算。在基带部30中获得的时刻数据等被存储在控制部20的存储部中,通过驱动电路43显示被校正后的时刻信息。
这样,接收装置40具有RF部27和基带部30,在RF部27中具有PLL电路34、IF滤波器35、VCO 41、ADC(A/D转换器)42和LNA 47等。
该具有GPS天线11和滤波器(SAW)31的接收装置40是接收部的一例,也称为GPS装置。下面,将具有GPS天线11和滤波器(SAW)31的接收装置40称为接收装置40等。
并且,在基带部30中具有DSP(Digital Signal Processor)39、CPU(Central Processing Unit)36和SRAM(Static Random Access Memory)37,还连接有带温度补偿电路的石英振荡电路(TCXO)32和闪存33等。
而且,在控制部20上配置有RTC(实时时钟)38。RTC 38利用由连接在控制部20上的石英振子决定的基准时钟来向上计数。在控制部20中具有CPU 20a。
并且,充电用线圈22通过充电控制电路28对二次电池即电池24进行充电,经由调节器29从电池24向时刻校正装置44等提供驱动电力。然后,控制部20将控制信号送至接收装置40等。
带GPS的手表10能够经由控制部20控制接收装置40等的接收动作。
如上所述,本实施方式的带GPS的手表10是电子钟表。另外,RTC38是生成时刻信息的时刻信息生成部的一例,由RTC 38生成的时刻信息即内部时刻数据73b(参照图7)是生成时刻信息的一例。接收装置40等是接收部的一例。
图4~图7是示出带GPS的手表10的主要软件结构等的概略图,图4是整体图。
如图4所示,带GPS的手表10的控制部20对各种程序存储部50内的各种程序、第1各种数据存储部60内的各种数据以及第2各种数据存储部70内的各种数据进行处理。
图5是示出图4的各种程序存储部50内的数据的概略图,图6是示出图4的第1各种数据存储部60内的数据的概略图。并且,图7是示出图4的第2各种数据存储部70内的数据的概略图。
另外,在图6的第1各种数据存储部60中主要集中示出预先存储的数据。并且,在图7的第2各种数据存储部70中主要示出通过各种程序存储部50内的程序对第1各种数据存储部60内的数据等进行了处理后的数据等。
图8和图9是示出带GPS的手表10的主要动作等的概略流程图。
下面,按照图8和图9的流程图,参照图5~图7的各种程序和各种数据说明带GPS的手表10的动作等。
首先,如图8所示,在ST10中,判断是否操作外部操作部5(外部输入部的一例)并进行了接收指示。即,例如在使用者希望从GPS卫星15a(15b~15d)接收卫星信号来校正表针13等的时刻显示的情况下,操作外部操作部5,输入GPS卫星15a(15b~15d)的接收指示。
然后,将来自外部操作部5的接收指示信息作为接收指示数据75a存储在图7的接收指示信息存储部75中。然后,图5的操作信号确认程序54确认图7的接收指示信息存储部75,判断是否存储有接收指示数据75a。
然后,在ST10中确认到在图7的接收指示信息存储部75中存储有接收指示数据75a时,进入ST11。
在ST11中,根据接收指示数据75a,设定开始接收GPS卫星15a(15b~15d)的定时,并作为接收开始定时数据进行存储。
具体而言,图5的接收开始信息设定程序58(接收开始设定部的一例)以图7的内部时刻数据73b为基准,来确认存储图7的接收指示数据75a的时刻。然后,接收开始信息设定程序58根据存储在图6的接收定时信息存储部61中的接收定时数据61a,生成接收开始数据76a。
图5的接收开始信息设定程序58生成接收开始数据76a并将其存储在接收开始存储部76中,使得在与接收指示数据75a的时刻接近的每分钟的0秒或30秒的定时,能够校正图7的内部时刻数据73b。
即,例如,使用者操作外部操作部5,如果输入了GPS卫星15a(15b~15d)的接收指示的接收指示数据75a的时刻在上午7点00分的21秒~49秒之间,则考虑到GPS卫星15a(15b~15d)的搜索时间等,上午7点00分50秒~58秒的时刻成为接收开始数据76a。而且,在上午7点01分00秒的定时开始接收内部时刻数据73b。
并且,例如,如果接收指示数据75a的时刻在上午7点00分51秒~上午7点01分19秒之间,则上午7点01分20秒~28秒的时刻成为接收开始数据76a。而且,在上午7点01分30秒的时刻的定时开始接收内部时刻数据73b。
即,设定接收指示数据75a,使得在0秒或30秒的一定时刻的定时来校正内部时刻数据73b。
这样,接收开始数据76a设定有GPS卫星15a(15b~15d)的卫星信号的后述的子帧1(子帧信息单位的一例)的发送开始前的定时。
并且,接收开始数据76a的设定除了考虑GPS卫星15a(15b~15d)的搜索时间等以外,还考虑接收装置40等的RF部27的起动时间。由此,接收开始数据76a被设定为从子帧1的发送开始的2~10秒左右之前开始搜索GPS卫星15a(15b~15d)。
接着进入ST12。在ST12中,参照图7的内部时刻数据73b,判断是否成为接收开始数据76a。具体而言,图5的接收开始判断程序51参照图7的内部时刻数据73b,判断是否到达图7的接收开始数据76a。即,接收开始数据76a例如如上所述是上午7点01分20秒~28秒的时刻,所以,确认到基于内部时刻数据73b的时刻信息是上午7点01分20秒~28秒的时刻。
然后,在基于内部时刻数据73b的时刻信息没有到达接收开始数据76a的情况下,等待接收的开始,直到基于内部时刻数据73b的时刻信息到达接收开始数据76a。
另一方面,当基于内部时刻数据73b的时刻信息到达接收开始数据76a时,进入ST13。在ST13中,开始接收GPS卫星15a(15b~15d)。即,起动接收装置40等,进行准备使其成为能够搜索GPS卫星15a(15b~15d)的状态。
具体而言,接收装置40等开始动作,为了从GPS天线11接收卫星信号,产生后述的GPS卫星15a(15b~15d)的C/A码的模式。
然后,进入ST14,开始搜索GPS卫星。即,图5的卫星搜索程序52搜索接收装置40等能够调整GPS卫星15a(15b~15d)的C/A码的模式的产生定时而同步的GPS卫星15a(15b~15d)。
另外,GPS卫星15a(15b~15d)的搜索时间,根据有无保持GPS卫星15a(15b~15d)的轨道信息而变化。在没有保持轨道信息的冷启动状态下,搜索时间需要几秒。
带GPS的手表10通过轨道信息的保持状态来决定搜索开始定时,以便能够可靠地接收子帧1的数据。
接着,进入ST15,判断截止到接收装置40等能够调整GPS卫星15a(15b~15d)的C/A码的模式的产生定时而同步的时间是否需要一定时间以上。
具体而言,图5的接收停止判断程序57对从开始接收起的时间进行计数,判断GPS卫星15a(15b~15d)的搜索是否需要一定时间以上。然后,在需要一定时间以上的情况下,判断为超时,进入ST16,结束接收。
由此,在带GPS的手表10处于无法接收GPS卫星15a(15b~15d)的环境的情况下,例如在室内的情况下,使接收装置40等长时间动作,导致电力大量消耗。在这种情况下,带GPS的手表10在经过了一定时间后结束接收,由此,能够避免无用地消耗电力。
另一方面,在ST15中没有超时的情况下,进入ST17。
在ST17中,判断可否捕捉GPS卫星15a(15b~15d)。即,通过图5的卫星搜索程序52,接收装置40等搜索GPS卫星15a(15b~15d)并取得同步。然后,判断是否处于能够对后述的GPS卫星15a(15b~15d)的卫星信号的一例即导航消息进行解调的状态。
然后,在无法捕捉GPS卫星15a(15b~15d)的情况下,返回ST14,再次搜索GPS卫星15a(15b~15d),捕捉其他的GPS卫星15a(15b~15d)。
另一方面,在可以捕捉GPS卫星15a(15b~15d)的情况下,进入图9的ST18,取得导航消息。
这里,在说明ST18的步骤之前,对从GPS卫星15a(15b~15d)发送的导航消息进行说明。
图10是示出导航消息的概略说明图。
如图10(a)所示,以1帧数据(30秒)单位从各GPS卫星15a(15b~15d)发送来信号。该1帧数据具有子帧1~子帧5这5个子帧数据(1子帧数据为6秒)。各子帧数据具有10个字(1个字为0.6秒)。并且,各子帧数据起始的字为存储有TLM(Telemetry word)数据的TLM字,在该TLM字内,如图10(b)所示,在其起始存储有前置码数据。
并且,接着TLM字的字为存储有HOW(hand over word)数据的HOW字,在该HOW字内,在其起始存储有TOW(Time ofweek)这样的GPS卫星的GPS时刻信息。GPS时刻信息用秒来显示从每周星期日的0点起的经过时间,在下星期日的0点返回为0。GPS时刻信息是从一星期的开始起按照每个星期表示的秒单位的信息,是以1.5秒单位表示经过时间的数值。并且,GPS时刻信息也称为Z计数数据,是卫星时刻关联信息的一例,是接收装置40等获知当前时刻的线索。
然后,对该一个星期附加GPS时刻信息(以下称为“Z计数数据”)的星期编号,作为星期编号数据包含在导航消息中。
该Z计数数据的起点为UTC(世界协调时间)中的1980年1月6日00:00:00,该日开始的星期的星期编号为0。然后,通过取得星期编号数据和经过时间(秒)的数据(Z计数数据),接收装置40等能够获知当前的GPS时刻。
并且,星期编号数据是以一个星期单位进行更新的数据。
因此,在接收装置40等已经取得星期编号数据,对从取得该星期编号数据后的时期起的经过时间进行计数的情况下,即使不再次取得星期编号数据,根据所取得的星期编号数据和Z计数数据,也能够获知GPS卫星15a(15b~15d)的当前的星期编号数据。由此,通常构成为仅取得该Z计数数据,从而在短时间内进行带GPS的手表10的接收动作,能够削减消耗电力。
并且,如图10(b)所示,在接着HOW字的Z计数数据的数据中,包含有子帧编号信息即子帧ID数据。由此,带GPS的手表10通过该子帧ID数据,来判断所接收的子帧数据相当于子帧1~子帧5中的哪一个。
然后,如图10所示,导航消息是帧数据(主帧结构)为50bps、将全部比特数1500比特作为主帧的数据。
而且,该主帧数据被分割成分别为300比特(bit)的5个子帧数据。
如上所述,子帧1~子帧5分别具有TLM字、HOW字的Z计数数据。
并且,导航消息除了TLM字、HOW字以外,还具有星历表(各GPS卫星15a(15b~15d)的详细的轨道信息)、天文年历(全部GPS卫星15a(15b~15d)的概略轨道信息)、未图示的UTC数据(世界协调时间信息等)等的数据。
图11是用于说明子帧1的各字数据(WORD1~WORD5)的一部分的概略概念图。
如图11所示,在子帧1的字3中输入有上述的星期编号(WN)数据和作为表示GPS卫星15a(15b~15d)自身的动作状态的卫星健康信息的一例的卫星健康状态信息数据(也称为SV health或卫星健康信息)。
因为来自GPS卫星15a(15b~15d)的导航消息如上所述发送,所以,本实施方式的GPS卫星15a(15b~15d)的接收与来自各GPS卫星15a~15d中条件最好的GPS卫星15a(15b~15d)的C/A码的相位同步。
该情况下,特别地,为了取得1ms单位的同步而使用C/A码(1023chip(1ms))。该C/A码(1023chip(1ms))按照每个环绕地球的GPS卫星15a(15b~15d)而不同,是固有的。
因此,在接收特定的GPS卫星15a(15b~15d)的导航消息的情况下,从接收部即接收装置40等产生特定的GPS卫星15a(15b~15d)固有的C/A码进行相位同步,由此,能够进行接收。
然后,当与C/A码(1023chip(1ms))同步时,能够接收导航消息,例如能够取得图11所示的子帧1的TLM字的前置码数据和HOW字的Z计数数据。然后,接收装置40等取得TLM字和HOW字后,接着还能够取得星期编号(WN)数据和卫星健康状态信息数据。
该卫星健康状态信息数据(SV health)能够判断正在接收的GPS卫星15a(15b~15d)及其他GPS卫星15a(15b~15d)自身的动作状态。即,能够通过卫星健康状态信息数据,来判断GPS卫星15a(15b~15d)自身产生某些不良情况、或者是试验卫星的情况等。
然后,通过图10所示的HOW字的Z计数数据后的奇偶数据来进行正误的确认(奇偶校验),由此,能够判断所取得的Z计数数据是否可靠。然后,在通过奇偶校验确认为错误的情况下,视为该Z计数数据存在某些异常,能够在时刻校正中不使用。
返回图9,在ST17中能够捕捉卫星的情况下,进入ST18。然后,在ST18中,判断可否取得Z计数数据。
具体而言,图5的时刻数据取得程序53接收来自GPS卫星15a(15b~15d)的导航消息,取得Z计数数据。然后,在图7的接收卫星时刻信息存储部71中作为接收卫星时刻数据71a进行存储。
然后,图5的时刻信息匹配性判断程序501(判断部的一例)判断所取得的Z计数数据即图7的接收卫星时刻数据71a(卫星时刻关联信息的一例)是否可靠。
即,图5的时刻信息匹配性判断程序501通过HOW字的Z计数数据后的奇偶数据,来进行正误的确认。然后,在通过奇偶数据确认为错误的情况下,视为所取得的Z计数数据存在某些异常,在时刻校正中不使用。
由此,在发现异常的情况下,视为图5的时刻数据取得程序53无法取得Z计数数据,返回到图8的ST14。
另一方面,在ST18中图5的时刻信息匹配性判断程序501判断为没有异常的情况下,图5的时刻数据取得程序53判断为能够在时刻校正中使用该所取得的Z计数数据,将接收卫星时刻信息存储部71内的接收卫星时刻数据71a,作为时刻数据存储部73(校正时刻信息存储部的一例)内的接收时刻数据73a(校正时刻信息的一例)的第1次接收时刻数据73a1(校正时刻信息的一例)进行存储。这里,判断为能够取得Z计数数据,进入ST19。
在ST19中,取得上述的卫星健康状态信息数据。具体而言,图5的其他卫星信息取得程序55取得子帧1的字3中包含的卫星健康状态信息数据。然后,图5的其他卫星信息取得程序55将所取得的卫星健康状态信息数据作为图7的卫星健康状态信息存储部72的卫星健康状态数据72a(卫星健康信息的一例)进行存储。
接着,进入ST20,判断图7的卫星健康状态数据72a是否表示GPS卫星15a(15b~15d)正常。具体而言,卫星健康信息确认程序56(状态判断部的一例)根据卫星健康状态数据72a,判断GPS卫星15a(15b~15d)的动作状态。
这里,在码数据为0以外的情况下,卫星健康状态数据72a表示存在某些异常,可知不能使用该GPS卫星15a(15b~15d)。而且,在码数据为0的情况下,卫星健康状态数据72a表示正常,可知该GPS卫星15a(15b~15d)为正常状态。
因此,带GPS的手表10能够判断来自GPS卫星15a(15b~15d)的导航消息是否可靠。
然后,在ST20中,在图7的卫星健康状态数据72a表示GPS卫星15a(15b~15d)异常的情况下,进入ST21。
在ST21中,图5的接收停止判断程序57临时停止接收装置40等的接收。然后,图5的接收卫星变更程序59在图7的变更接收卫星同步信息存储部74中存储变更接收卫星同步数据74a,以变更要接收的GPS卫星15a(15b~15d)。
然后,返回ST13,根据该变更接收卫星同步数据74a,开始接收其他GPS卫星15a(15b~15d)。
因此,在GPS卫星15a(15b~15d)存在某些异常的情况下,带GPS的手表10接收来自没有异常的其他GPS卫星15a(15b~15d)的导航消息,由此,能够进行高精度的时刻校正。
另一方面,在ST20中,在卫星健康状态数据72a表示GPS卫星15a(15b~15d)正常的情况下,进入ST22。
在ST22中,判断是否与内部时刻数据取得了匹配性。具体而言,阈值偏差判断程序503判断当前的时刻信息即图7的内部时刻数据73b和接收时刻数据73a的第1次接收时刻数据73a1之间的偏差量是否是存储在图6的匹配性验证阈值存储部62中的匹配性验证阈值数据62a(阈值偏差量的一例)。该匹配性验证阈值数据62a例如每天为0.5秒左右。
然后,在ST22中没有取得匹配性的情况下,进入ST23。
这里,图7的内部时刻数据73b是与生成内部时刻数据73b的RTC 38的性能有关的值。而且,内部时刻数据73b的偏差起因于成为RTC 38的基准时钟的与控制部20连接的石英振子的频率偏差(以下也称为RTC 38的频率偏差)。
因此,在由于某些影响而使RTC 38的频率偏差变大,图7的内部时刻数据73b和第1次接收时刻数据73a1之间的偏差量大于图6的匹配性验证阈值数据62a的情况下,判断为没有取得匹配性,进入ST23。
在ST23中,图5的时刻数据取得程序53从与取得子帧1的Z计数数据时相同的GPS卫星15a(15b~15d),取得下一个子帧数据即子帧2或子帧3的Z计数数据。然后,在图7的时刻数据存储部73的接收时刻数据73a的第2次接收时刻数据73a2(校正时刻信息的一例)中存储子帧2的Z计数数据,在第3次接收时刻数据73a3(校正时刻信息的一例)中存储子帧3的Z计数数据。另外,该情况下,带GPS的手表10的上述图5的时刻信息匹配性判断程序501进行各Z计数数据的正误判断即奇偶校验。
接着,进入ST24,在子帧1、子帧2和子帧3的各Z计数数据中,采用取得2次以上匹配性的Z计数数据。具体而言,图5的接收时刻数据匹配性判断程序505对图7的时刻数据存储部73内的接收时刻数据73a即第1次接收时刻数据73a1、第2次接收时刻数据73a2和第3次接收时刻数据73a3的各数据进行比较。
然后,在各数据(Z计数数据)之间的偏差量与本来的各子帧数据之间的偏差量大致一致的情况下,判断为取得匹配性,采用取得该匹配性的接收时刻数据73a。具体而言,子帧数据以6秒单位发送,各子帧数据的Z计数数据也为6秒的偏差量。
因此,接收时刻数据匹配性判断程序505判断第1次接收时刻数据73a1和第2次接收时刻数据73a2是否是6秒的偏差量、第2次接收时刻数据73a2和第3次接收时刻数据73a3是否是6秒的偏差量、第1次接收时刻数据73a1和第3次接收时刻数据73a3是否是12秒的偏差量。
然后,进入ST25。因此,在ST23中不判断接收时刻数据73a和内部时刻数据73b的匹配性。
另一方面,在ST22中取得匹配性的情况下,进入ST25。在ST25中,图5的接收停止判断程序57停止接收装置40等的接收,结束从GPS卫星15a(15b~15d)接收导航消息。
然后,进入ST26,图5的时刻信息校正程序502根据接收时刻数据73a,对图7的内部时刻数据73b进行时刻校正。另外,在ST22中取得与内部时刻数据73b的匹配性的情况下,接收时刻数据73a使用接收时刻数据73a的第1次接收时刻数据73a1,在ST22中没有取得与内部时刻数据73b的匹配性的情况下,接收时刻数据73a使用在ST24中采用的接收时刻数据73a。
然后,图5的时刻信息校正程序502将校正后的时刻作为图7的钟表显示用时刻数据73c进行存储。
然后,图5的钟表显示时刻数据校正程序504根据图7的钟表显示用时刻数据73c,来校正带GPS的手表10的表盘12的表针13或显示器14的显示时刻。
带GPS的手表10通过以上的动作等进行时刻校正。
图12是以时间序列示出带GPS的手表10的接收装置40等接收来自GPS卫星15a(15b~15d)的导航消息时的接收期间的概略图。
如图12所示,在(A)接收指示的时间点,使用者操作外部操作部5输入GPS卫星15a(15b~15d)的接收指示。然后,带GPS的手表10通过显示器14等的显示,向使用者通知GPS卫星15a(15b~15d)的导航消息的接收开始。
但是,在该时间点(子帧2的字10的时间点),由于没有到达所设定的接收开始的定时(每分钟0秒或30秒的时刻的2~10秒左右之前),所以,接收装置40等不进入GPS卫星15a(15b~15d)的导航消息的接收动作。
然后,接收装置40等处于待机状态,直到到达所设定的接收开始的定时。然后,接收装置40等在到达所设定的接收开始的定时的时间点,开始接收GPS卫星15a(15b~15d)的导航消息。
因此,接收装置40等在该待机状态期间不进行接收动作。由此,带GPS的手表10能够抑制时刻校正时的消耗电力的增加量。
图12(a)是在ST22中取得与内部时刻数据73b的匹配性时的接收模式的一例,图12(b)是在ST22中没有取得与内部时刻数据73b的匹配性时的接收模式的一例。
图12(a)示出如下情况:接收装置40等从子帧1的2秒(3个字)左右跟前开始接收动作,接收子帧1的TLM字~字3。
这里,接收装置40等通过卫星搜索与GPS卫星15a(15b~15d)的C/A码取得同步。由此,接收装置40等在接收开始时与子帧1的TLM字的开始位置取得同步,能够取得接着TLM字的HOW字的Z计数数据(TOW)和字3的卫星健康状态信息数据。
由此,与接收子帧1的所有字的情况相比,带GPS的手表10的接收期间(接收时间)缩短。并且,通过从子帧1的字3取得的卫星健康状态信息数据,带GPS的手表10能够把握卫星的动作状态。由此,带GPS的手表10能够在短接收时间内进行准确的时刻校正。
并且,图12(b)示出如下情况:接收装置40等接收子帧1的TLM字~字3,然后接收子帧2和子帧3的TLM字和HOW字。另外,为了取得子帧2和子帧3的接收同步,接收装置40等也接收包含有前置码数据的两者的TLM字。
如图12(b)所示,在从子帧1的TLM字的接收开始起经过1.8秒(3个字)左右后,带GPS的手表10处于临时停止接收的临时停止期间,减少向接收装置40等提供的电力供给量,接收停止子帧1的剩余的7个字的时间即4.2秒左右。
然后,在经过上述临时停止期间后,带GPS的手表10再次成为接收期间,增加向接收装置40等提供的电力供给量,取得子帧2的TLM字和HOW字的Z计数数据。
然后,在从子帧2的TLM字的接收开始起经过1.2秒(2个字)左右后,带GPS的手表10再次处于临时停止期间,减少向接收装置40等提供的电力供给量,接收停止子帧2的剩余的8个字的时间即4.8秒左右。
然后,在经过临时停止期间后,带GPS的手表10再次成为接收期间,增加向接收装置40等提供的电力供给量,取得子帧3的TLM字和HOW字的Z计数数据。然后,在从子帧3的TLM字的接收开始起经过1.2秒(2个字)左右后,带GPS的手表10结束接收。
如上所述,带GPS的手表10通过针对子帧数据的接收设置临时停止接收的临时停止期间等,缩短实质的接收时间,有效进行接收。因此,带GPS的手表10能够抑制时刻校正时的消耗电力的增加量。另外,能够通过图5的接收停止判断程序57和接收开始信息设定程序58来适当设定临时停止期间。
另外,考虑到RTC 38等的误差,优选各子帧数据的接收开始的定时被设定为比预想定时早,各子帧数据的接收结束的定时被设定为比预想定时晚。
如上所述,带GPS的手表10根据使用者等的接收指示的输入,生成外部操作部5指示接收装置40等进行接收的接收指示数据75a,接收开始信息设定程序58根据接收指示数据75a,向接收装置40等指示接收开始,接收装置40等取得子帧1的Z计数数据。由此,带GPS的手表10能够在与使用者希望进行时刻校正的定时接近的定时,进行时刻校正(内部时刻数据73b的校正)。
并且,带GPS的手表10根据由时刻信息匹配性判断程序501判断为正确的接收卫星时刻数据71a即接收时刻数据73a,来进行时刻校正,所以,能够进行准确的时刻校正。
进而,带GPS的手表10指示接收装置40等进行接收,以使接收开始信息设定程序58在内部时刻数据73b的一定定时校正内部时刻数据73b。然后,带GPS的手表10的接收开始判断程序51根据该接收开始数据76a,判断接收开始的定时。因此,带GPS的手表10在进行时刻校正的情况下,在一定定时的时刻、例如0秒或30秒的定时进行时刻校正,所以,使用便利性良好。
然后,带GPS的手表10根据卫星健康信息确认程序56的判断结果,通过接收卫星变更程序59,使接收装置40等接收来自与当前正在接收的GPS卫星15a(15b~15d)不同的GPS卫星15a(15b~15d)的导航消息。
由此,带GPS的手表10能够通过来自没有异常的GPS卫星15a(15b~15d)的导航消息的Z计数数据,来校正内部时刻数据73b。因此,带GPS的手表10能够可靠地进行高精度的时刻校正。
然后,在校正内部时刻数据73b时的第1次接收时刻数据73a1不可靠的情况下,带GPS的手表10根据第2次接收时刻数据73a2或第3次接收时刻数据73a3进行时刻校正,由此,能够避免内部时刻数据73b的时刻偏差量进一步变大。
(第2实施方式)
第2实施方式的带GPS的手表10a的大部分结构与第1实施方式相同,所以,对相同的结构附加同一标号并省略说明,以不同点为中心进行说明。
带GPS的手表10a的概略说明图即图1~图4和图6是与第1实施方式相同的结构。
而且,图15和图16是示出带GPS的手表10a的主要动作等的概略流程图。并且,图13示出带GPS的手表10a的各种程序存储部150的各种程序,图14示出第2各种数据存储部170的各种数据。
图17是以时间序列示出第2实施方式的带GPS的手表10a的接收装置40等接收来自GPS卫星15a(15b~15d)的导航消息时的接收期间的概略图。
如图17所示,在第2实施方式中,从外部操作部5输入接收指示时,立即开始GPS卫星15a(15b~15d)的搜索,并进行接收。
然后,从能够接收到的最初的子帧数据取得Z计数数据和子帧ID数据(参照图10(b))。如上所述,子帧ID数据是表示子帧数据是第几个子帧数据的信息。
因此,例如如图17所示,根据该子帧ID数据可知,带GPS的手表10a最初接收到的子帧数据是子帧3。然后,因为子帧数据由10个字构成,1个字为0.6秒,所以,带GPS的手表10a获知该子帧ID数据时,可知发送下一子帧1的Z计数数据的定时。
因此,在从子帧3的TLM字的接收开始起经过1.2秒(2个字)左右后,带GPS的手表10a处于临时停止期间,减少向接收装置40等提供的电力供给量,接收停止子帧3的剩余的8个字和子帧4、子帧5的时间即16.8秒左右。
然后,在经过上述临时停止期间后,带GPS的手表10a再次成为接收期间,增加向接收装置40等提供的电力供给量,取得后续的子帧1的TLM字、HOW字的Z计数数据和字3的卫星健康状态信息数据。然后,在从上述子帧1的TLM字的接收开始起经过1.8秒(3个字)左右后,带GPS的手表10a结束接收。
由此,带GPS的手表10a能够取得2次Z计数数据,所以,能够进行更准确的时刻校正。
这里,按照图15和图16的概略流程图,参照图13和图14说明带GPS的手表10a的动作等。
在第2实施方式的带GPS的手表10a中,与第1实施方式的不同点在于以下步骤:在ST10的步骤后,开始接收GPS卫星15a(15b~15d),并捕捉GPS卫星(ST200、ST201)。
即,如图15所示,在ST10中,操作外部操作部5进行接收指示,当存储有指示信息即接收指示数据75a时,在ST200中,在存储接收指示数据75a的定时(立即的定时的一例),图13的卫星接收开始程序508开始接收GPS卫星15a(15b~15d)。然后,进入ST201,图13的卫星搜索程序52输出与GPS卫星15a(15b~15d)同步的同步数据,开始搜索GPS卫星15a(15b~15d),捕捉GPS卫星15a(15b~15d)。然后,ST15~ST18的步骤与第1实施方式一样,所以省略说明。
然后,在ST18中能够取得Z计数数据的情况下,进入ST202。在ST202中,图13的子帧ID确认程序506取得接着Z计数数据的子帧ID数据,作为图14的子帧ID数据77a,存储在子帧ID信息存储部77中。于是,如上所述,例如可知该子帧数据是子帧3。另外,在ST18中无法取得Z计数数据的情况下,返回ST201,但是,也可以进入ST202取得子帧ID数据。
接着,进入ST203。在ST203中,图13的定时设定程序507(接收开始设定部的一例)根据子帧ID数据77a,设定下一个子帧1的接收的开始定时,在子帧1接收开始存储部716中存储子帧1接收开始数据716a。
即,如果该子帧数据是子帧3,则下一个子帧1的TLM字的接收开始定时被设定为,从子帧3的TLM字的接收开始定时起18.0秒(30个字)左右后的时刻。
然后,临时停止接收直到该开始定时为止。
接着,进入ST204。在ST204中,接收开始判断程序511判断图14的内部时刻数据73b是否到达子帧1接收开始数据716a。
然后,当判断为到达子帧1接收开始数据716a时,进入ST205,图13的时刻数据取得程序53和其他卫星信息取得程序55取得子帧1的Z计数数据和卫星健康状态信息数据。
接着,进入ST20。ST20~ST26的步骤与第1实施方式一样,所以省略说明。
另一方面,在图14的内部时刻数据73b没有到达子帧1接收开始数据716a的情况下,待机到图14的内部时刻数据73b到达子帧1接收开始数据716a为止。
这样,第2实施方式的带GPS的手表10a能够取得2次Z计数数据,所以,能够进行更准确的时刻校正。
然后,在如下的情况下,带GPS的手表10a能够进行更有效的时刻校正。
例如,在从上次接收成功时的时刻起的经过时间变长、内部时刻数据73b的时刻信息的偏差量变大的情况下,带GPS的手表10a可能偏离子帧1的接收定时。
这种情况下,带GPS的手表10a按照从外部操作部5刚刚接收的指示,立即开始接收动作,与GPS卫星15a(15b~15d)的导航消息取得同步,取得子帧ID数据,取得子帧1等的Z计数数据,进行时刻校正。
带GPS的手表10a的生成内部时刻数据73b的RTC 38的精度为月差±15秒左右,所以,优选在一个月以上没有进行接收的情况下进行这种时刻校正。
(第3实施方式)
第3实施方式的带GPS的手表10b的大部分结构与第1实施方式相同,所以,对相同的结构附加同一标号并省略说明,以不同点为中心进行说明。
带GPS的手表10b的概略说明图即图1~图4是与第1实施方式相同的结构。
而且,图18是示出带GPS的手表10b的主要动作等的概略流程图。
在从上次接收导航消息并取得卫星健康状态信息数据的时间点起到本次取得卫星健康状态信息数据为止的经过时间在规定时间以上的情况下,带GPS的手表10b接收子帧1,取得Z计数数据和卫星健康状态信息数据。
然后,在上述经过时间不足规定时间的情况下,带GPS的手表10b与子帧数据的编号无关地,接收子帧数据并取得Z计数数据。
由此,在从上次取得卫星健康状态信息数据的时间点起到本次取得卫星健康状态信息数据为止的经过时间在规定时间以上的情况下,带GPS的手表10b接收子帧1,由此,能够通过卫星健康状态信息数据来确认GPS卫星15a(15b~15d)的动作状态。由此,带GPS的手表10b能够判断所取得的Z计数数据的可靠性,所以,能够进行准确的时刻校正。
并且,在上述经过时间不足规定时间的情况下,带GPS的手表10b与子帧数据的编号无关地,接收最近的子帧数据并取得Z计数数据,所以,接收时间变短,能够在短时间内进行时刻校正。由此,带GPS的手表10b能够抑制时刻校正时的消耗电力的增加量。
这里,按照图18的概略流程图,以与第1实施方式的不同点为中心,说明带GPS的手表10b的动作等。
首先,在ST10中操作外部操作部5进行接收指示后,进入ST300。
接着,在ST300中,判断所存储的卫星健康状态信息数据是否有效。具体而言,图5的卫星健康信息确认程序56判断从上次取得卫星健康状态信息数据并作为图7的卫星健康状态数据72a存储在卫星健康状态信息存储部72中的时间点起到本次为止的经过时间是否经过了规定时间以上。另外,考虑到带GPS的手表10b的非接收时的时间精度为月差±15秒左右,则规定时间优选为24小时左右。
然后,在ST300中所存储的卫星健康状态信息数据有效的情况下,进入ST13,开始接收GPS卫星15a(15b~15d)。然后,ST14~ST18、ST22与第1实施方式相同,所以省略说明。
另一方面,在ST300中所存储的卫星健康状态信息数据无效的情况下,进入ST11,以后与第1实施方式同样动作。
接着,在ST22中取得了所取得的Z计数数据与图7的内部时刻数据73b的匹配性的情况下,进入ST25,以后与第1实施方式同样动作。
另一方面,在ST22中没有取得所取得的Z计数数据与图7的内部时刻数据73b的匹配性的情况下,进入ST301。
然后,在ST301中,接收2个包含有在ST18中取得的Z计数数据的子帧数据的后续的子帧数据,取得各自的Z计数数据。
接着,进入ST302。在ST302中,判断在ST18、ST301中取得的各Z计数数据的匹配性是否取得了2次以上。判定方法与第1实施方式的ST24相同,所以省略说明。
然后,在ST302中各Z计数数据的匹配性取得了2次以上的情况下,进入ST25,以后与第1实施方式同样动作。
另一方面,在ST302中各Z计数数据的匹配性没有取得2次以上的情况下,返回ST13,重复上述动作。
如上所述,第3实施方式的带GPS的手表10b通过从上次取得卫星健康状态信息数据的时间点起到本次取得卫星健康状态信息数据为止的经过时间是否在规定时间以上,适当选择要接收的子帧数据,由此,能够准确地在短时间内进行时刻校正。而且,带GPS的手表10b能够在短时间内进行时刻校正,所以,能够抑制时刻校正时的消耗电力的增加量。
另外,在上述各实施方式中,作为位置信息卫星以GPS卫星为例进行了说明,但是,位置信息卫星不仅是GPS卫星,也可以是伽利略、GLONASS等其他全球导航卫星系统(GNSS)、SBAS等静止卫星、准天顶卫星等发出包含时刻信息的卫星信号的卫星。
并且,在上述各实施方式中,在ST10中通过外部操作部5来判断有无接收指示,但是不限于此。在ST10中,代替外部操作部5,例如也可以在各带GPS的手表中内置倾斜开关、陀螺传感器等,通过检测各带GPS的手表的倾斜程度、倾斜速度等来判断有无接收指示。
Claims (9)
1.一种时刻校正装置,该时刻校正装置具有:
时刻信息生成部,其生成时刻信息并作为生成时刻信息;
接收部,其接收按照子帧信息单位从位置信息卫星按顺序发送来的卫星信号,该卫星信号包含所述位置信息卫星的时刻关联信息即卫星时刻关联信息和表示所述位置信息卫星的动作状态的卫星健康信息,将分别包含所述卫星时刻关联信息并且至少某一个包含所述卫星健康信息的多个所述子帧信息单位作为单位;
外部输入部,其通过来自外部的输入,生成指示所述接收部进行接收的指示信息;
接收开始设定部,其根据所述外部输入部的所述指示信息,设定所述接收部的接收的开始定时,使得所述接收部立即或在一定的定时接收所述卫星信号;以及
校正时刻信息存储部,其存储由所述接收部所接收的所述卫星信号的所述卫星时刻关联信息,作为校正时刻信息,
所述时刻校正装置根据所述校正时刻信息来校正所述生成时刻信息,
所述时刻校正装置的特征在于,
从所述开始定时到来的时间点开始所述接收部的接收。
2.根据权利要求1所述的时刻校正装置,其特征在于,
所述位置信息卫星是GPS卫星,所述卫星信号将子帧1至子帧5这5个所述子帧信息单位作为单位,
所述卫星健康信息包含在所述子帧1中,所述接收部接收所述子帧1的所述卫星时刻关联信息和所述卫星健康信息。
3.根据权利要求1或2所述的时刻校正装置,其特征在于,
所述接收部具有判断所接收到的所述卫星时刻关联信息的正误的判断部,
所述校正时刻信息是由所述判断部判断为正确的所述卫星时刻关联信息。
4.根据权利要求3所述的时刻校正装置,其特征在于,
在根据所述校正时刻信息所校正的所述生成时刻信息的时刻校正量即本次时刻校正量,超过上次校正所述生成时刻信息时的与从所述生成时刻信息起的经过时间对应的时刻偏差量即阈值偏差量的情况下,
所述接收部接收后续的多个所述子帧信息单位的所述卫星时刻关联信息,将所接收到的所述后续的多个所述子帧信息单位的所述卫星时刻关联信息分别存储为卫星时刻数据,
所述时刻校正装置选择至少2个所述卫星时刻数据之间的差异与包含所述至少2个所述卫星时刻数据在内的各个所述子帧信息单位之间的差异大致一致的所述至少2个所述卫星时刻数据中的某一个,
根据所选择的所述卫星时刻数据来校正所述生成时刻信息。
5.根据权利要求2所述的时刻校正装置,其特征在于,
所述子帧1至所述子帧5分别具有子帧ID数据,
在刚刚到达所述接收部的接收的开始定时的情况下,所述接收部开始接收,
所述接收开始设定部根据所述接收部本次接收到的最初的所述子帧ID数据,设定后续的所述子帧1的接收的开始定时,在所述后续的所述子帧1的接收的开始定时到来之前,临时停止所述接收部的接收,从所述后续的所述子帧1的接收的开始定时到来的时间点,再次开始所述接收部的接收,
由此,所述接收部接收所述后续的所述子帧1的所述卫星时刻关联信息和所述卫星健康信息。
6.根据权利要求1~5中的任一项所述的时刻校正装置,其特征在于,
所述位置信息卫星存在多个,所述接收部具有根据所述卫星健康信息来判断所述位置信息卫星的动作状态的状态判断部,
根据所述状态判断部的判断结果,所述接收部接收来自与所述位置信息卫星不同的所述位置信息卫星的所述卫星信号。
7.根据权利要求1~6中的任一项所述的时刻校正装置,其特征在于,
在从上次接收所述卫星健康信息后到本次接收所述卫星健康信息为止的经过时间在规定时间以上的情况下,
所述接收部接收包含所述卫星时刻关联信息和所述卫星健康信息的作为所述子帧信息单位的所述子帧1。
8.一种带时刻校正装置的计时装置,该时刻校正装置具有:
时刻信息生成部,其生成时刻信息并作为生成时刻信息;
接收部,其接收按照子帧信息单位从位置信息卫星按顺序发送来的卫星信号,该卫星信号包含所述位置信息卫星的时刻关联信息即卫星时刻关联信息和表示所述位置信息卫星的动作状态的卫星健康信息,将分别包含所述卫星时刻关联信息并且至少某一个包含所述卫星健康信息的多个所述子帧信息单位作为单位;
外部输入部,其通过来自外部的输入,生成指示所述接收部进行接收的指示信息;
接收开始设定部,其根据所述外部输入部的所述指示信息,设定所述接收部的接收的开始定时,使得所述接收部立即或在一定的定时接收所述卫星信号;以及
校正时刻信息存储部,其存储由所述接收部所接收的所述卫星信号的所述卫星时刻关联信息,作为校正时刻信息,
所述时刻校正装置根据所述校正时刻信息来校正所述生成时刻信息,
所述带时刻校正装置的计时装置的特征在于,
从所述开始定时到来的时间点开始所述接收部的接收。
9.一种时刻校正装置的时刻校正方法,其特征在于,
所述时刻校正装置具有:
时刻信息生成部,其生成时刻信息并作为生成时刻信息;以及
接收部,其接收按照子帧信息单位从位置信息卫星按顺序发送来的卫星信号,该卫星信号包含所述位置信息卫星的时刻关联信息即卫星时刻关联信息和表示所述位置信息卫星的动作状态的卫星健康信息,将分别包含所述卫星时刻关联信息并且至少某一个包含所述卫星健康信息的多个所述子帧信息单位作为单位,
所述时刻校正方法包含以下步骤:
外部输入步骤,通过来自外部的输入,生成指示所述接收部进行接收的指示信息;
接收开始设定步骤,根据所述指示信息,设定所述接收部的接收的开始定时,使得所述接收部立即或在一定的定时接收所述卫星信号;
从所述开始定时到来的时间点开始所述接收部的接收的步骤;
校正时刻信息存储步骤,存储由所述接收部所接收的所述卫星信号的所述卫星时刻关联信息,作为校正时刻信息;以及
根据所述校正时刻信息来校正所述生成时刻信息的步骤。
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