JP2008032637A - 時刻修正装置、時刻修正装置付き計時装置及び時刻修正方法 - Google Patents

Abstract

【課題】超低電力が要求されるときでも、消費電力が大きくならず、且つ、高精度な時刻修正が可能な時刻修正装置、時刻修正装置付き計時装置及び時刻修正方法を提供すること。
【解決手段】衛星信号を受信する受信部と、時刻情報を生成する時刻情報生成部２３の時刻情報を修正する時刻修正情報５２ａを格納する時刻修正情報格納部５２と、時刻修正情報に基づいて時刻情報を修正する時刻情報修正部３３と、を有し、衛星信号は、特定単位毎の衛星信号となっており、位置情報衛星の時刻関連情報を有する時刻関連情報区画部と、時刻関連情報以外の他の衛星情報を有する他の衛星情報区画部と、を有し、時刻修正情報は、時刻関連情報に基づいて生成され、受信部が時刻関連情報区画部を受信する時間は、受信部に衛星信号の受信動作をさせ、受信部が他の衛星情報区画部を受信する時間は、受信部に衛星信号の受信動作をさせない構成である時刻修正装置１０である。
【選択図】図１１

Description

本発明は、例えばＧＰＳ衛星等の位置情報衛星からの信号に基づいて時刻修正を行う時刻修正装置、時刻修正装置付き計時装置及び時刻修正方法に関するものである。

自己位置を測位するためのシステムであるＧＰＳ（Ｇｌｏｂａｌ Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ）システムでは、地球を周回する軌道を有するＧＰＳ衛星が用いられており、このＧＰＳ衛星には、原子時計が備えられている。このため、ＧＰＳ衛星は、極めて正確な時刻情報（ＧＰＳ時刻）を有している。
そして、ＧＰＳ衛星からの信号を受信する受信機側が、ＧＰＳ衛星の時刻情報、特に、１ｍｓ以上の時刻情報を得るには、ＧＰＳ衛星からの信号のうち、ＴＯＷ（Ｔｉｍｅ ｏｆ Ｗｅｅｋ、ＧＰＳ時刻、週の初めから一週間毎に示される秒単位の情報）信号を受信する必要があった。
このＴＯＷ信号は、各サブフレームに配置されているため、ＴＯＷ信号を得るにはサブフレームの信号を取得する必要があり、サブフレームの信号を得るには６秒必要であった。
そこで、ＴＯＷの信号を受信することなく、ＧＰＳ衛星の時刻と受信機を同期させる方法が提案されている（例えば、特許文献１）。
特許第３５１２０６８号公報（図５等）

しかし、特許文献１の発明は、測位に必要な時刻同期をとるための方法であり、確かに、測位に必要な時刻同期としては、ＴＯＷデータを取得する必要がない。
しかし、ＧＰＳ衛星のＧＰＳ時刻を利用して、時計等の時刻を修正するには、依然として、ＴＯＷデータは必要であり、そのためにはサブフレームを６秒かけて受信する必要があった。また、受信したＴＯＷデータの安定性を確保するには、２回程度、ＴＯＷデータを読む必要があり、その場合は１２秒かかることになる。
つまり、この間、受信機側は電源がＯＮ状態となっており、消費電力の大となってしまうという問題があった。そして、このように消費電力が大きい受信機は、時計等のような超低電力が要求される機器には搭載できないという問題があり、現実には、時計等で高精度な時刻修正を行うことはできないという問題もあった。

そこで、本発明は、超低電力が要求されるときでも、消費電力が大きくならず、且つ、高精度な時刻修正が可能な時刻修正装置、時刻修正装置付き計時装置及び時刻修正方法を提供することを目的とする。

前記課題は、本発明によれば、地球を周回する位置情報衛星から送信される衛星信号を受信する受信部と、時刻情報を生成する時刻情報生成部の前記時刻情報を修正する時刻修正情報を格納する時刻修正情報格納部と、前記時刻修正情報に基づいて前記時刻情報を修正する時刻情報修正部と、を有する時刻修正装置であって、前記衛星信号は、前記特定単位毎の衛星信号となっており、前記位置情報衛星の時刻関連情報を有する時刻関連情報区画部と、前記時刻関連情報以外の他の衛星情報を有する他の衛星情報区画部と、を有し、
前記時刻修正情報は、前記時刻関連情報に基づいて生成され、前記受信部が前記時刻関連情報区画部を受信する時間は、前記受信部に前記衛星信号の受信動作をさせ、前記受信部が前記他の衛星情報区画部を受信する時間は、前記受信部に前記衛星信号の受信動作をさせない構成となっていることを特徴とする時刻修正装置である。

前記構成によれば、受信部が時刻関連情報区画部を受信する時間は、受信部に衛星信号の受信動作を、受信部が他の衛星情報区画部を受信している時間は、受信部に衛星信号の受信動作をさせない構成となっている。
このように、受信部が他の衛星情報区画部を受信している時間は、受信部に衛星信号の受信動作をさせないため、電源部の電力の消費を抑えることができるので、消費電力が大となることない。
また、前記構成によれば、位置情報衛星の時刻関連情報を取得し、この時刻関連情報に基づいて時刻修正情報を生成し、この時刻修正情報により時刻情報生成部を修正する。このため、時刻情報生成部の時刻を高精度に修正することができる。
すなわち、前記構成によれば、消費電力が大きくなることなく、高精度に時刻修正が可能な時刻修正装置となる。

好ましくは、前記位置情報衛星から発信される前記衛星信号が到達するまでの伝搬遅延時間情報を有し、前記時刻修正情報は、前記時刻関連情報及び前記伝搬遅延時間情報に基づいて生成されることを特徴とする時刻修正装置である。

前記構成によれば、位置情報衛星から発信される衛星信号が到達するまでの伝搬遅延時間情報を有し、時刻修正情報は、時刻関連情報及び伝搬遅延時間情報に基づいて生成される。
このため、伝搬遅延時間を考慮した、精度の高い時刻修正情報となる。

好ましくは、前記位置情報衛星の概略軌道情報を格納する概略軌道情報格納部と、前記概略軌道情報に基づいてアルマナック基準伝搬遅延時間を求めるアルマナック基準伝搬遅延時間生成部と、を有することを特徴とする時刻修正装置である。

前記構成によれば、概略軌道情報に基づいてアルマナック基準伝搬遅延時間を求めるアルマナック基準伝搬遅延時間生成部を有するので、より正確な伝搬遅延時間を求めることができ、伝搬遅延時間を考慮した時刻修正情報の精度がより高くなる。

好ましくは、前記受信部が単数の前記位置情報衛星からの前記衛星信号を受信し、前記時刻修正情報を生成する構成となっていることを特徴とする時刻修正装置である。

前記構成によれば、受信部が単一の位置情報衛星からの衛星信号を受信し、時刻修正情報を行うため、複数の位置情報衛星から衛星信号を受信する場合に比べ、遙かに低電力で、且つ精度良く時刻修正を行うことができる。

好ましくは、前記受信部が単数の前記位置情報衛星からの前記衛星信号に基づいて前記時刻修正情報を生成する単数位置情報衛星基準時刻修正情報と、前記受信部が複数の前記位置情報衛星からの前記衛星信号に基づいて、測位すると共に前記時刻修正情報を生成する複数位置情報衛星基準時刻情報と、を有し、前記受信部が、前記位置情報衛星を捕捉可能か否かの捕捉可能可否情報に基づき、前記単数位置情報衛星基準時刻修正情報と前記複数位置情報衛星基準時刻情報を選択する選択情報と、前記選択情報に基づいて前記単数位置情報衛星基準時刻修正情報又は前記複数位置情報衛星基準時刻情報を選択し実行する時刻修正選択実行部と、を有することを特徴とする時刻修正装置である。

前記構成によれば、受信部が単数の位置情報衛星からの衛星信号に基づいて時刻修正情報を生成する単数位置情報衛星基準時刻修正情報と、受信部が複数の位置情報衛星からの衛星信号に基づいて、測位すると共に時刻修正情報を生成する複数位置情報衛星基準時刻修正情報と、を有し、受信部が、位置情報衛星を捕捉可能か否かの捕捉可能可否情報に基づき、単数位置情報衛星基準時刻修正情報と複数位置情報衛星基準時刻情報を選択する選択情報を有している。
このため、受信部が位置情報衛星を捕捉できず、単数の位置情報衛星のみから時刻修正情報を生成することができないときは、複数位置情報衛星基準時刻修正情報を用い、測位することで位置情報衛星を捕捉し、時刻修正情報を生成することができる。
さらに、受信部が位置情報衛星を捕捉することができるときは、複数位置情報衛星基準時刻修正情報を用いず、単数位置情報衛星基準時刻修正情報を用いることで消費電力を低減させることができる。

前記課題は、本発明によれば、地球を周回する位置情報衛星から送信される衛星信号を受信する受信部と、時刻情報を生成する時刻情報生成部と、前記時刻情報生成部の前記時刻情報を修正する時刻修正情報を格納する時刻修正情報格納部と、前記時刻修正情報に基づいて前記時刻情報を修正する時刻情報修正部と、を有する時刻修正装置付き計時装置であって、前記衛星信号は、前記特定単位毎の衛星信号となっており、前記位置情報衛星の時刻関連情報を有する時刻関連情報区画部と、前記時刻関連情報以外の他の衛星情報を有する他の衛星情報区画部と、を有し、前記時刻修正情報は、前記時刻関連情報に基づいて生成され、前記受信部が前記時刻関連情報区画部を受信する時間は、前記受信部に前記衛星信号の受信動作をさせ、前記他の衛星情報区画部を受信する時間は、前記電源部が前記受信部に前記衛星信号の受信動作をさせない構成となっていることを特徴とする時刻修正装置付き計時装置により達成される。

前記課題は、本発明によれば、地球を周回する位置情報衛星から送信される衛星信号を受信する受信部と、時刻情報を生成する時刻情報生成部の前記時刻情報を修正する時刻修正情報を格納する時刻修正情報格納部と、前記時刻修正情報に基づいて前記時刻情報を修正する時刻情報修正部と、を有する時刻修正方法であって、前記衛星信号は、前記特定単位毎の衛星信号となっており、前記位置情報衛星の時刻関連情報を有する時刻関連情報区画部と、前記時刻関連情報以外の他の衛星情報を有する他の衛星情報区画部と、を有し、
前記時刻修正情報は、前記時刻関連情報に基づいて生成され、前記受信部が前記時刻関連情報区画部を受信する時間は、前記受信部に前記衛星信号の受信動作をさせ、前記受信部が前記他の衛星情報区画部を受信する時間は、前記受信部に前記衛星信号の受信動作をさせない構成となっていることを特徴とする時刻修正方法により達成させる。

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。
尚、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、これらの態様に限られるものではない。

図１は、本発明に係る時刻修正装置付き計時装置である例えば、ＧＰＳ時刻修正装置付き腕時計１０（以下「ＧＰＳ付き腕時計」という）を示す概略図であり、図２は、図１の
ＧＰＳ付き腕時計１０の内部の主なハードウエア構成等を示す概略図である。
図１に示すように、ＧＰＳ付き腕時計１０は、その表面に文字盤１２、長針、短針等の針１３等が配置されると共に、各種メッセージが表示されるＬＥＤ等からなるディスプレイ１４が形成されている。なお、ディスプレイ１４は、ＬＥＤの他、ＬＣＤ、アナログ表示等でも構わない。

また、図１に示すように、ＧＰＳ付き時計１０は、アンテナ１１を有しており、このアンテナ１１は、地球の上空を所定の軌道で周回しているＧＰＳ衛星１５ａ乃至１５ｄからの信号を受信する構成となっている。
なお、ＧＰＳ衛星１５ａ乃至１５ｄは、地球を周回する位置情報衛星の一例となっている。

また、図２に示すように、ＧＰＳ付き腕時計１０は、その内部に時計機構、ＧＰＳ機構を備え、コンピュータとしての機能も発揮する構成となっている。
つまり、本実施の形態における時計機構は、いわゆる電子時計となっている。
以下、図２に示す各構成について説明する。
図２に示すように、ＧＰＳ付き腕時計１０は、バス１６を備え、バス１６には、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）１７、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）１８、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）１９
等が接続されている。
また、バス１６には、自己位置を測位する例えば、ＧＰＳ機構も接続されている。すなわち、アンテナ１１，フィルタ（ＳＡＷ）２０、ＲＦ２１、ベースバンド２２等が接続されている。
すなわち、図１のＧＰＳ衛星１５ａ等から受信した信号は、アンテナ１１からフィルタ２０やＲＦ２１を介してベースバンド２２で信号として取り出される構成となっている。
ＧＰＳ衛星１５ａ等から受信する信号についての詳細は、後述する。

また、バス１６には、時計機構も接続されている。すなわち、ＩＣ（半導体集積回路）等からなるリアルタイムクロック（ＲＴＣ）２３や温度補償回路付き水晶発振回路（ＴＣＸＯ）２４等が接続されている。

また、バス１６には、電池等からなる電源部２５も接続されている。この電源部２５は、上述の時計機構の動作のための電源である他、ＧＰＳ機構を動作させるためにも利用される。
さらに、バス１６には、図１に示すディスプレイ１４等も接続されている。
このように、バス１６は、すべてのデバイスを接続する機能を有し、アドレスやデータパスを有する内部バスである。ＲＡＭ１８は、所定のプログラムの処理を行う他、バス１６に接続されたＲＯＭ１９等を制御している。ＲＯＭ１９は、各種プログラムや各種情報等を格納している。

なお、ＲＴＣ２３は、時刻情報を生成する時刻情報生成部の一例となっており、ＧＰＳ機構は、位置情報衛星（ＧＰＳ衛星１５ａ等）から送信される衛星信号を受信する受信部の一例となっている。

図３乃至図６は、ＧＰＳ付き腕時計１０の主なソフトウエア構成等を示す概略図であり、図３は全体図である。
図３に示すように、ＧＰＳ付き腕時計１０は、制御部２６を有し、制御部２６は、図３に示す各種プログラム格納部３０内の各種プログラム、第１の各種データ記憶部４０内の各種データ及び第２の各種データ記憶部５０内の各種データを処理する構成となっている。
また、図３には、各種プログラム格納部３０、第１の各種データ記憶部４０及び第２の各種データ記憶部５０と分けて示してあるが、実際に、このようにデータが分けて格納されているわけではなく、説明上の便宜のために分けて記載したものである。
なお、図３の第１の各種データ記憶部４０には、主に予め格納されているデータをまとめて示した。また、第２の各種データ記憶部５０には、第１の各種データ記憶部４０内のデータ等を各種プログラム格納部３０内のプログラムで処理した後のデータ等を主に示した。
図４は、図３の各種プログラム格納部３０内のデータを示す概略図であり、図５は、図３の第１の各種データ記憶部４０内のデータを示す概略図である。また、図６は、図３の第２の各種データ記憶部５０内のデータを示す概略図である。
図７乃至図９は、本実施の形態にかかるＧＰＳ付き腕時計１０の主な動作等を示す概略フローチャートである。

以下、図７乃至図９のフローチャートにしたがって本実施の形態に係るＧＰＳ付き腕時計１０の動作等を説明しつつ、その関連で図４乃至図６の各種プログラムや各種データを説明する。
先ず、図１のＧＰＳ付き腕時計１０の購入者等が、時計機構、すなわち、リアルタイムクロック２３の時刻修正を行いたい場合は、ＧＰＳ付き腕時計１０に図７のＳＴ１に示すように初期化動作を行わせる。
すると、図４の時刻修正モード選択プログラム３１が動作する。時刻修正モード選択プログラム３１は、図５に示す時刻修正モード選択基準データ格納部４１内の時刻修正モード選択基準データ４１ａを参照して、図５の時刻修正モードデータ格納部４２内のデータを選択する。
具体的には、図５の時刻修正モード選択基準データ４１ａは、ＲＴＣ２３が初期化状態のとき、すなわち、ＧＰＳ衛星１５ａ等が捕捉可能でないときは、後述する時差修正モードデータ４２ａを選択し、ＧＰＳ衛星１５ａ等を捕捉可能な場合は、後述する時刻同期モードデータ４２ｂを選択する旨のデータとなっている。
ＳＴ１では、初期化状態であり、ＧＰＳ衛星１５ａ等を捕捉可能でないため、時刻修正モード選択プログラム３１は、図５の時差修正モードデータ４２ａを選択する。そして、図４の時刻修正モード実行プログラム３２が、時刻修正モード選択プログラム３１の結果に従い、選択された時差修正モードデータ４２ａを実行する。

次に、図７のＳＴ２へ進む。ＳＴ２では、時差修正モードデータ４２ａが実行される。
図８は、図７のＳＴ２の「時差修正モード実行」内容を示す概略フローチャートである。
以下、図８を用いて、時差修正モードについて説明する。
先ず、図８のＳＴ２１に示すようにＧＰＳ衛星１５ａ等をスキャンする。具体的には、図２のＧＰＳ機構が動作し、アンテナ１１からＧＰＳ信号１５ａ等を受信し、捕捉可能なＧＰＳ衛星１５ａ等をサーチする。
次に、ＳＴ２２で、４個以上のＧＰＳ衛星１５ａ等を捕捉することができたときは、ＳＴ２３に進み。捕捉できなかったときは、屋内等のＧＰＳ衛星１５ａ等を捕捉できない環境であるとして、時刻修正モードを終了する。

ＳＴ２３では、捕捉した各ＧＰＳ衛星１５ａ等からの信号を受信する。以下、各ＧＰＳ衛星１５ａ等から送信される信号について説明する。図１０は、ＧＰＳ衛星信号を示す概略説明図である。
各ＧＰＳ衛星１５ａ等からは、図１０（ａ）に示すように、１フレーム（３０秒）単位で信号が送信されて来る。この１フレームは、５個のサブフレーム（１サブフレームは６秒）を有している。各サブフレームは、１０ワード（１ワードは０．６秒）を有している。
また、各サブフレームの先頭のワードには、ＴＬＭ（Ｔｅｌｅｍｅｔｒｙ ｗｏｒｄ）データが格納されたＴＬＭワードとなり、このＴＬＭワード内には、図１０（ｂ）に示すように、その先頭にプリアンブルデータが格納されている。
また、ＴＬＭに続くワードは、ＨＯＷ（ｈａｎｄ ｏｖｅｒ ｗｏｒｄ）データが格納されたＨＯＷワードとなり、その先頭には、ＴＯＷ（Ｔｉｍｅ ｏｆ ｗｅｅｋ）というＧＰＳ衛星のＧＰＳ時刻情報が格納されている。
ＧＰＳ時刻は毎週日曜日の０時から経過時間が秒で表示され、翌週の日曜日の０時に０に戻るようになっている。そして、この１週間についてはＧＰＳの週番号が付されているので、週番号と経過時間（秒）のデータを取得することで、受信側はＧＰＳ時刻を取得できる構成となっている。このＧＰＳ時刻の起点となるのが、ＵＴＣ（世界協定時）となっている。

また、このようなＧＰＳ衛星１５ａ等のフレームデータ等を取得するには、受信側がＧＰＳ衛星１５ａ等の信号と同期させる必要があるが、特に１ｍｓ単位の同期のためにＣ／Ａコード（１０２３ｃｈｉｐ（１ｍｓ））が用いられる。

ＧＰＳ衛星１５ａ等からの信号は以上のように送信されてくるため、本実施の形態では、図８のＳＴ２３に示すように、各ＧＰＳ衛星１５ａ等からのＣ／Ａコードと位相同期させ、図１０（ｂ）に示す、ＴＬＭワードのプリアンブル及びＨＯＷワードのＴＯＷと同期させる。そして、図１０（ａ）に示すように、各サブフレームのデータ、例えば、エフェメリス（各ＧＰＳ衛星１５ａ等毎の詳細な軌道情報）、アルマナック（全ＧＰＳ衛星１５ａ等の概略軌道情報）、ＵＴＣデータ（世界協定時情報等）を取得する。

このように、図１０のフレーム及びサブフレームは、特定単位毎の衛星信号の一例であり、ＴＯＷは、位置情報衛星（ＧＰＳ衛星１５ａ等）の時刻関連情報の一例であり、ＴＬＭ及びＨＯＷは、時刻関連情報区画部の一例である。また、エフェメリスやアルマナック等のデータが格納されているワード部分は、時刻関連情報以外の他の衛星情報を有する他の衛星情報区画部の一例である。

次に、ＳＴ２４で、ＧＰＳ付き腕時計１０は、４個のＧＰＳ衛星１５ａ等のエフェメリスを取得し、これらのＧＰＳ衛星１５ａ等からの信号の伝搬遅延遅延時間（ＧＰＳ衛星からＧＰＳ付き腕時計１０に到達するまでの時間）を、自己のＲＴＣ２３等を用いて計測し、光速データに基づき、ＧＰＳ衛星１５ａ等とＧＰＳ付き腕時計１０との擬似衛星距離を算出する。
次に、４個のＧＰＳ衛星１５ａ等からに擬似衛星距離に基づき、ＧＰＳ付き腕時計１０の位置（Ｘ、Ｙ）、高度（Ｚ）、真の伝搬遅延時間（Ｔ）を４連立方程式で算出し、ＧＰＳ付き腕時計１０の位置及び高度情報（Ｘ、Ｙ、Ｚ）、時差情報と真の伝搬遅延時間（Ｔ）を算出する。
これにより、ＳＴ２４で、真の伝搬遅延時間と実際にＲＴＣ２３等で計測した伝搬遅延時間を取得することができる。

このように時差修正モードデータ４２ａでは、４個のＧＰＳ衛星１５ａ等から発信された信号が受信されるまでの時間を実際に測定した伝搬遅延時間を基準として、計算により求めたＧＰＳ付き腕時計１０の位置情報及び真の伝搬遅延時間と、ＲＴＣ２３が計測した測定値である伝搬遅延時間と、を生成する構成となっている。

次に、ＳＴ２５に進む。ＳＴ２４で計算により求めた真の伝搬遅延時間とＲＴＣ２３が実際に計測した伝搬遅延時間との差分データは、修正用時刻データ５２ａとして修正用時刻データ格納部５２に格納される。

次に、ＳＴ２６で、図４に示す、ＲＴＣのオフセットプログラム３３が動作し、図６の修正用時刻データ５２ａに基づき、ＲＴＣ時刻データ格納部５３のＲＴＣ時刻データ５３ａをオフセット（修正）する。

このように、修正用時刻データ格納部５２は、時刻情報生成部の時刻情報（ＲＴＣ時刻データ５３ａ）を修正する時刻修正情報（修正用時刻データ５２ａ）を格納する時刻修正情報格納部の一例である。
また、ＲＴＣのオフセットプログラム３３は、時刻修正情報（図６の修正用時刻データ５２ａ）に基づいて時刻情報（ＲＴＣ時刻データ５３ａ）を修正する時刻情報修正部の一例となっている。

次に、ＳＴ２７に示すように、文字盤１２上の表示は、ＧＰＳ衛星１５ａ等から取得したＵＴＣデータ等が含まれている図６のＲＴＣ時計表示用データ５３ｂに基づいて修正される。
したがって、例えば、時差を考慮した日本時間が表示される。

以上で、時差修正モードが終了するが、このモードでは、原子時計を有するＧＰＳ衛星１５ａ等の時刻情報に合わせて、ＧＰＳ付き腕時計１０のＲＴＣ２３のＲＴＣ時刻データ５３ａを修正することができるので、ＧＰＳ付き腕時計１０の時刻を高精度で修正することができる。

このように、図５の時差修正モードデータ４２ａは、受信部（ＧＰＳ機構）が複数（４個）の位置情報衛星（ＧＰＳ衛星１５ａ等）からの衛星信号に基づいて、測位すると共に、時刻修正情報（修正用時刻データ５２ａ）を生成する複数位置情報衛星基準時刻情報の一例となっている。

以上で図７のＳＴ２が終了する。次にＳＴ３で、時刻修正モード実行プログラム３２が、時差修正モードデータ４２ａが正常に終了したか否かを判断する。
そして、正常に終了しなかった場合は、ＳＴ４でマニュアル操作による時刻補正をすべき旨が表示される。
具体的には、図４のマニュアル表示プログラム３４が動作して、マニュアル操作による時刻補正をすべき旨、図１及び図２のディスプレイ１４に表示される。

次に、ＳＴ５へ進む。ＳＴ５では、時刻修正モード実行プログラム３２が、OLE_LINK1時差修正モードデータ４２ａの実行が終了したOLE_LINK1時刻を、時差修正モード実行時刻データ５４ａとして、時差修正モード実行時刻データ格納部５４に格納する。
そして、時刻修正モード実行プログラム３２は、ＲＴＣ２３に、時差修正モードデータ４２ａの実行終了後の経過時間を測定させる。

次に、図４の時刻修正モード選択プログラム３１が動作し、図５の時刻修正モード選択基準データ４１ａを参照する。時刻修正モード選択基準データ４１ａには、時刻修正モードデータ４２ａ実行後、２４時間経過後に、図５に示す時刻同期モードデータ４２ｂを実行する旨、指示されている。
このため、時刻修正モード選択プログラム３１は、ＳＴ６で、２４時間経過したか否かを判断し、２４時間経過したときは、ＳＴ７へ進む。
ＳＴ７では、図４の時刻修正モード実行プログラム３２が、図５の時刻修正モードデータ格納部４２内に格納されている時刻同期モードデータ４２ｂに基づき、同モードを実行する。

図９は、図７のＳＴ７の「時刻同期モード実行」の内容を示す概略フローチャートである。
以下、図９等を示しながら、時刻同期モードデータ４２ｂの内容を説明する。
先ず、ＳＴ７１で、図２のＧＰＳ機構が動作し、ＧＰＳ衛星１５ａ等をスキャンし、ＳＴ７２で、１個以上のＧＰＳ衛星１５ａ等の捕捉に成功したか否かを判断し、ＳＴ７３で、捕捉したＧＰＳ衛星１５ａ等からのＣ／Ａコードを同期させ、図１０（ｂ）のプリアンブルやＴＯＷを同期させる。

次に、ＳＴ７４に進む。図１１は、ＳＴ７４の動作等の概略説明図である。すなわち、図１１（ａ）は、上述のＣ／Ａコード、（ｂ）は図１０のワードデータ、（ｃ）は図２の電源部２５のシーケンスを示し、これらを同じ時間軸で比較したものである。
先ず、ＧＰＳ付き腕時計１０のＧＰＳ機構は、サブフレーム、例えば、図１０（ａ）の（Ａ）で示す第１サブフレームを受信する。このとき、ワードデータであるＴＬＭ（Ａ）を介して、ワードデータであるＨＯＷのＴＯＷ（図１０（ｂ））を取得する。
ＴＯＷは、上述のように、ＧＰＳ時刻のデータであり、時刻同期モードでは、ＧＰＳ衛星１５ａ等から、このＧＰＳ時刻データを入手することが目的となっている。
逆に言えば、その以外のデータ、例えば図１０（ａ）のエフェメリスやアルマナック等のデータは取得する必要がない。しかし、図１０（ａ）に示すようにサブフレームは第１サブレーム（Ａ）から第５サブフレーム（Ｅ）まで順番に送信され、各サブフレームでは、ＴＬＭのワードからエフェメリス等のワードまでが順番に送信されてくる。
つまり、ＧＰＳ機構は、例えば、サブフレームのＨＯＷのワードに格納されているＴＯＷデータのみを取得したい場合でも、例えば、図１０（ａ）の第１サブフレーム（Ａ）のＨＯＷのＴＯＷデータを取得した後、第１フレームに格納されている衛星補正データ等を受信しなければ、第２サブフレームのＨＯＷのＴＯＷデータを取得できないことになる。
これでは、その間、ＧＰＳ付き腕時計１０のＧＰＳ機構が継続して受信続けることになり、消費電力が大きいものとなってしまう。

そこで、本実施の形態では、図１１に示すように、第１サブフレームのＨＯＷのワードデータを受信した後、次の第２サブフレームのＴＬＭ（Ｂ）のワードデータが送信されるまでの間、電源部２５からのＧＰＳ機構の衛星信号の受信動作の電力を減らし休止モードにしようとするものである。
このように制御することで、無駄なＧＰＳ機構の動作を省略でき、消費電力を小さくすることができる。
具体的には、ＧＰＳ機構は、既に、ＳＴ７３で、図１１（ａ）のＣ／Ａコードと同期をとっており、（ｂ）の例えば、第１サブフレームのＴＬＭ（Ａ）ワードの開始位置と同期をとっている。このため、ＴＬＭ（Ａ）に続く次のワードデータであるＨＯＷのＴＯＷデータを取得することができる。
そして、各ワードは上述のように受信時間は０．６秒である。したがって、ＧＰＳ機構は、ＴＬＭ（Ａ）ワードの開始からＲＴＣ２３等で計測して１．２秒後に、図１１（Ｃ）に示すように電源部２５からの電力供給を減らし休止モードとする。すると、衛星信号受信が停止されるが、既に必要なデータであるＴＯＷは取得できていることになる。

次に、上述のように、１サブフレームは１０ワードであるため、８ワードの時間、すなわち４．８秒の間、上述の休止モードとした後、図１１（Ｃ）に示すように、電源部２５からの電力供給を増加し受信モードにすれば、図１０（ａ）の第２フレーム（Ｂ）のＴＬＭ及びＨＯＷワードのデータを取得できることになる。
そして、同様に、１．２秒後に再び、上記休止モードとすることで、２回、ＴＯＷデータを取得できると共に、消費電力を小さくすることができる。

上述の１．２秒及び４．８秒は、理論値であり、実際はＲＴＣ２３等の誤差もあることから、ＳＴ７４に示すように１．２秒に予想誤差時間（α秒）加算した時間を受信モードとする。また、４．８秒に予想誤差時間（α秒）減算して時間を休止モードとさせることが望ましい。
本実施の形態においては、そのデータの確認のため、２回ＴＯＷデータを取得する場合について説明したが、これに限らず、１回でも３回以上であってもよい。

次に、ＳＴ７５に進む。ＳＴ７５では、受信した図１０（ｂ）のＴＯＷからＧＰＳ時刻を取得する。しかし、本モードでは、エフェメリスデータ等を受信しておらず、ＧＰＳ衛星の位置が不明であり、ＧＰＳ衛星１５ａ等から衛星信号がＧＰＳ付き腕時計１０の到達するまでの時間である伝搬遅延時間を計算で求めることができない。
そこで、本実施の形態では、図５に示す、伝搬遅延時間データ４３ａを伝搬遅延時間データ格納部４３に格納している。
伝搬遅延時間データ４３ａは、具体的には、例えば、８０ｍｓ（ミリ秒）である。これは、ＧＰＳ衛星１５ａ等が最も近づく天頂（真上）部分で、ＧＰＳ付き腕時計１０からの距離が２０，６００ｋｍであり、ＧＰＳ衛星１５ａ等が最も遠ざかる地平線上では２６，０００ｋｍであることから算出したものである。
つまり、真上の場合は、伝搬遅延時間が７０ｍｓで地平線の場合は９０ｍｓであることから、その中間値として８０ｍｓとし、±１０ｍｓの精度を得られるようにしたものである。
ＧＰＳ機構により、位置を測位する場合は、別として、本実施の形態のように時刻修正を行う場合は、通常５０ｍｓ以下の精度があれば充分であることから、本実施の形態の１０ｍｓは極めて精度が高いものとなる。

また、ＳＴ７５では、時刻修正モード実行プログラム３２が、このように取得したＴＯＷであるＧＰＳ時刻に、伝搬遅延時間データ４３ａである８０ｍｓを加算して修正用時刻データ５２ａとして修正用時刻データ格納部５２に格納する。

次に、ＳＴ７６に進む。ＳＴ７６では、図４のＲＴＣのオフセットプログラム３３が動作し、図６の修正用時刻データ５２ａに基づきＲＴＣ時刻データ５３ａを修正する。
次に、ＳＴ７７で、文字盤１２上の表示は図６のＲＴＣ時刻表示用データ５３ｂに基づき修正される。
以上で、時刻同期モードデータ４２ｂの実行が終了する。

以上のように、時刻同期モードデータ４２ｂでは、１つのＧＰＳ衛星１５ａ等のみを捕捉し、そのＧＰＳ衛星１５ａ等からの衛星信号のうち、ＴＯＷデータを取得し、エフェメリス等のデータを受信等する必要がない。
したがって、時刻同期モードデータ４２ｂでは、時差修正モードデータ４２ａと比べ、著しく消費電力を小さくすることができる。
また、時刻同期モードデータ４２ｂでは、取得したＴＯＷデータであるＧＰＳ時刻に、上述のように高精度な伝搬遅延時間データ４３ａを加算して、ＲＴＣ２３の修正用時刻データ５２ａを生成するので、精度の高いＲＴＣ２３の時刻修正が可能となる。

このように、図６の修正用時刻データ５２ａは、時刻修正情報の一例であり、この修正用時刻データ５２ａは、ＴＯＷ等の時刻関連情報に基づいて生成されている。また、図９のＳＴ７４は、受信部（ＧＰＳ機構）が時刻関連情報区画部（ＴＬＭ及びＨＯＷ）を受信する時間は、受信部（ＧＰＳ機構）に衛星信号の受信動作をさせ、受信部（ＧＰＳ機構）が他の衛星情報区画部（エフェメリスデータ等）を受信する時間は、受信部（ＧＰＳ機構）に衛星信号の受信動作をさせない構成の一例となっている。
また、時刻同期モードデータ４２ｂは、受信部（ＧＰＳ機構）が位置情報衛星（ＧＰＳ衛星１５ａ等）から衛星信号に基づいて時刻修正情報（修正用時刻データ５２ａ）を生成する単数位置情報衛星基準時刻修正情報の一例となっている。
また、時刻修正モード選択基準データ４１ａは、受信部（ＧＰＳ機構）が位置情報衛星（ＧＰＳ衛星１５ａ等）を捕捉可能な否かの捕捉可能可否情報（初期化情報等）に基づき、単数位置情報衛星基準時刻情報（時差修正モードデータ４２ａ）と複数位置情報衛星基準情報（時刻同期モードデータ４２ｂ）を選択する選択情報の一例となっている。
さらに、時刻修正モード選択プログラム３１及び時刻修正モード実行プログラム３２は、選択情報（時刻修正モード選択基準データ４１ａ）に基づいて、単数位置情報衛星基準時刻情報（時差修正モードデータ４２ａ）又は複数位置情報衛星基準情報（時刻同期モードデータ４２ｂ）を選択し実行する時刻修正選択実行部の一例となっている。

次に、図７のＳＴ８で、時刻同期モードデータ４２ｂに基づき正常にＳＴ７が終了したか否かを判断し、正常に終了しなかったときは、図７に示すように、ＳＴ２の時差修正モードが実行される。これにより、高精度な時刻修正が可能となっている。
一方、ＳＴ８で、時刻同期モードデータ４２ｂが正常に実行されたと判断されたときは、ＳＴ９へ進む。
ＳＴ９では、ＲＴＣ２３で、今回の時刻同期モード終了後の時間を測定し、その後ＳＴ６へ進む。すなわち、２４時間毎に、時刻同期モードデータ４２ｂが実行され、ＲＴＣ２３の時刻修正が行われることになる。
この時刻同期モードデータ４２ｂは、上述のように、電力消費が少ないため、２４時間毎にＲＴＣ２３の時刻修正を行っても、消費電力が大きくなることがなく、超低消費電力が用いられるＧＰＳ付き腕時計１０にとって、好ましい構成となっている。
また、本実施の形態の構成では、消費電力を少なくしても、上述のようにＲＴＣ２３の高精度な時刻修正が可能となっているため、信頼性の高いＧＰＳ付き腕時計１０となっている。
さらに、ＧＰＳ衛星１５ａ等を捕捉できない場合等は、時刻同期モードデータ４２ｂを使わずに、時差修正モードデータ４２ａが実行されるので、常に高精度な時刻修正が可能なＧＰＳ付き腕時計１０ともなっている。

なお、本実施の形態では、図７に示すように、初期化状態から開始される場合を例に説明したため、先ず、時差修正モードデータ４２ａが実行されている。
しかし、当初よりＧＰＳ付き腕時計１０がＧＰＳ衛星１５ａ等を捕捉可能な場合は、先ず、時刻同期モードデータ４２ｂが実行されてもよい。そして、その後、ＧＰＳ衛星１５ａ等の捕捉が困難な場合に、時差修正モードデータ４２ａが実行される構成としてもよい。

（第２の実施の形態）
図１２及び図１３は、本発明の第２の実施の形態にかかるＧＰＳ付き腕時計の主なソフトウエア構成等を示す概略図であり、図１４及び図１５は、第２の実施の形態にかかるＧＰＳ付き腕時計の主なステップを示す概略フローチャートである。
以下に説明する第２の実施の形態の構成は、上述の第１の実施の形態と多くの構成が共通しているので、共通する構成等は同一符号等として説明を省略し、以下、相違点を中心に説明する。
上述の第１の実施の形態では、図５に示すように、伝搬遅延時間データ４３ａである８０ｍｓが予め格納されており、図９のＳＴ７５で、ＧＰＳ衛星１５ａ等から受信したデータであるＴＯＷのＧＰＳ時刻に、この伝搬遅延時間データ４３ａが加算され、修正用時刻データ５２ａとなっている。

しかし、上述のように、伝搬遅延時間は、ＧＰＳ衛星１５ａ等が真上に存在するか、又は、水平線に存在するかによって相違することになる。
そこで、上述のアルマナックデータ（全ＧＰＳ衛星１５ａ等の概略軌道情報）に基づき、ＧＰＳ衛星１５ａ等の仰角を求め、その仰角に基づいて正確な伝搬遅延時間を求めようとするのが本実施の形態である。
以下、具体的に説明する。図１４は、上述の第１の実施の形態の図７と、本実施の形態の相違点を示す概略フローチャートである。図１４に示すように、本実施の形態では、図７の時差修正モード実行の後、取得したアルマナックデータをアルマナックデータ格納部に格納する工程（ＳＴ１００）が行われる。
すなわち、図１２に示すように、図１３の第２の各種記憶部５００には、アルマナックデータ５５０ａを格納するアルマナックデータ格納部５５０が備わっている。

このアルマナックデータは、図１０に示すように第４及び第５のサブフレームに格納され、全てのアルマナックデータを取得するには、２５個のフレームデータを取得する必要がある。
このため、図１４のように、ＧＰＳ衛星１５ａ等からＧＰＳ付き腕時計１０が、新規に全アルマナックデータを取得するのではなく、予め全ＧＰＳ衛星１５ａ等のアルマナックデータを、図１３のアルマナックデータ格納部５５０に格納しておいてもよい。

このように取得されたアルマナックデータは以下のように処理される。図１５は、上述の第１の実施の形態の図９との相違点を示す概略フローチャートである。
図１５に示すように、上述の図９のＳＴ７３の後で、ＳＴ１０１が実行される。すなわち、図１２のアルマナック基準伝搬遅延時間作成プログラム３１０が、図１３のアルマナックデータ５５０ａに基づきアルマナック対応伝搬遅延時間データ５６０ａを作成し、図１３のアルマナック対応伝搬遅延時間データ格納部５６０に格納する。
具体的には、アルマナック基準伝搬遅延時間作成プログラム３１０は、ＧＰＳ付き腕時計１０が捕捉したＧＰＳ衛星１５ａ等の配置、つまり仰角をアルマナックデータ５５０ａ等に基づき取得する。そして、アルマナック基準伝搬遅延時間作成プログラム３１０は、仰角のデータとＧＰＳ付き腕時計１０との伝搬遅延時間との関係を示す、図示しないテーブルデータ等を参照して、アルマナック対応伝搬遅時間データ５６０ａを求める。

そして、図１５のＳＴ１０２に示すように、時刻修正モード実行プログラム３２は、ＧＰＳ時刻にアルマナック対応伝搬遅延時間データ５６０ａを加算することで、修正用時刻データ５２ａを生成し、ＳＴ７６で示すようにＲＴＣ２３を修正する。

このように、本実施の形態によれば、ＧＰＳ衛星１５ａ等から発信された衛星信号がＧＰＳ付き腕時計１０に到達するまでの伝搬遅延時間を正確に取得することができるので、より高精度に時刻を修正することができる。

このように、アルマナックデータ５５０ａが位置情報衛星（ＧＰＳ衛星１５ａ等）の概略軌道情報の一例であり、アルマナック基準伝搬遅延時間作成プログラム３１０が、概略軌道情報（アルマナックデータ５５０ａ）に基づいてアルマナック基準伝搬遅延時間を求めるアルマナック基準伝搬遅延時間生成部の一例である。

本発明は、上述の実施の形態に限定されない。

本発明に係る時刻修正装置付き計時装置である例えば、ＧＰＳ時刻修正装置付き腕時計を示す概略図である。 図１のＧＰＳ付き腕時計の内部の主なハードウエア構成等を示す概略図である。 ＧＰＳ付き腕時計の主なソフトウエア構成等を示す全体の概略図である。 図３の各種プログラム格納部内のデータを示す概略図である。 図３の第１の各種データ記憶部内のデータを示す概略図である。 図３の第２の各種データ記憶部内のデータを示す概略図である。 本実施の形態にかかるＧＰＳ付き腕時計の主な動作等を示す概略フローチャートである。 図７のＳＴ２の「時差修正モード実行」内容を示す概略フローチャートである。 図７のＳＴ７の「時刻同期モード実行」の内容を示す概略フローチャートである。 ＧＰＳ衛星信号を示す概略説明図である。 ＳＴ７４の動作等の概略説明図である。 本発明の第２の実施の形態にかかるＧＰＳ付き腕時計の主なソフトウエア構成等を示す概略図である。 本発明の第２の実施の形態にかかるＧＰＳ付き腕時計の主なソフトウエア構成等を示す概略図である。 第２の実施の形態にかかるＧＰＳ付き腕時計の主なステップを示す概略フローチャートである。 第２の実施の形態にかかるＧＰＳ付き腕時計の主なステップを示す他の概略フローチャートである。

符号の説明

１０・・・ＧＰＳ時刻修正装置付き腕時計、１５ａ乃至１５ｄ・・・ＧＰＳ衛星、２３・・・リアルタイムクロック（ＲＴＣ）、３０・・・各種プログラム格納部、３１・・・時刻修正モード選択プログラム、３２・・・時刻修正モード実行プログラム、３３・・・ＲＴＣのオフセットプログラム、３４・・・マニュアル表示プログラム、４０・・・第１の各種データ記憶部、４１ａ・・時刻修正モード選択基準データ、４２ａ・・・時刻修正モードデータ、４２ｂ・・・時刻同期モードデータ、４３ａ・・・伝搬遅延時間データ、５０・・・第２の各種データ記憶部、５２ａ・・・修正用時刻データ、５３ａ・・・ＲＴＣ時刻データ、５３ａ・・・ＲＴＣ時計表示用データ、５４ａ・・・時差修正モード実行時刻データ５４ａ

Claims (7)

1. 地球を周回する位置情報衛星から送信される衛星信号を受信する受信部と、
   時刻情報を生成する時刻情報生成部の前記時刻情報を修正する時刻修正情報を格納する時刻修正情報格納部と、
   前記時刻修正情報に基づいて前記時刻情報を修正する時刻情報修正部と、を有する時刻修正装置であって、
   前記衛星信号は、前記特定単位毎の衛星信号となっており、前記位置情報衛星の時刻関連情報を有する時刻関連情報区画部と、前記時刻関連情報以外の他の衛星情報を有する他の衛星情報区画部と、を有し、
   前記時刻修正情報は、前記時刻関連情報に基づいて生成され、
   前記受信部が前記時刻関連情報区画部を受信する時間は、前記受信部に前記衛星信号の受信動作をさせ、前記受信部が前記他の衛星情報区画部を受信する時間は、前記受信部に前記衛星信号の受信動作をさせない構成となっていることを特徴とする時刻修正装置。
2. 前記位置情報衛星から発信される前記衛星信号が到達するまでの伝搬遅延時間情報を有し、
   前記時刻修正情報は、前記時刻関連情報及び前記伝搬遅延時間情報に基づいて生成されることを特徴とする請求項１に記載の時刻修正装置。
3. 前記位置情報衛星の概略軌道情報を格納する概略軌道情報格納部と、
   前記概略軌道情報に基づいてアルマナック基準伝搬遅延時間を求めるアルマナック基準伝搬遅延時間生成部と、を有することを特徴とする請求項２に記載の時刻修正装置。
4. 前記受信部が単数の前記位置情報衛星からの前記衛星信号を受信し、前記時刻修正情報を生成する構成となっていることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の時刻修正装置。
5. 前記受信部が単数の前記位置情報衛星からの前記衛星信号に基づいて前記時刻修正情報を生成する単数位置情報衛星基準時刻修正情報と、
   前記受信部が複数の前記位置情報衛星からの前記衛星信号に基づいて、測位すると共に前記時刻修正情報を生成する複数位置情報衛星基準時刻情報と、を有し、
   前記受信部が、前記位置情報衛星を捕捉可能か否かの捕捉可能可否情報に基づき、前記単数位置情報衛星基準時刻修正情報と前記複数位置情報衛星基準時刻情報を選択する選択情報と、
   前記選択情報に基づいて前記単数位置情報衛星基準時刻修正情報又は前記複数位置情報衛星基準時刻情報を選択し実行する時刻修正選択実行部と、を有することを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれかに記載の時刻修正装置。
6. 地球を周回する位置情報衛星から送信される衛星信号を受信する受信部と、
   時刻情報を生成する時刻情報生成部と、
   前記時刻情報生成部の前記時刻情報を修正する時刻修正情報を格納する時刻修正情報格納部と、
   前記時刻修正情報に基づいて前記時刻情報を修正する時刻情報修正部と、を有する時刻修正装置付き計時装置であって、
   前記衛星信号は、前記特定単位毎の衛星信号となっており、前記位置情報衛星の時刻関連情報を有する時刻関連情報区画部と、前記時刻関連情報以外の他の衛星情報を有する他の衛星情報区画部と、を有し、
   前記時刻修正情報は、前記時刻関連情報に基づいて生成され、
   前記受信部が前記時刻関連情報区画部を受信する時間は、前記受信部に前記衛星信号の受信動作をさせ、前記他の衛星情報区画部を受信する時間は、前記電源部が前記受信部に前記衛星信号の受信動作をさせない構成となっていることを特徴とする時刻修正装置付き計時装置。
7. 地球を周回する位置情報衛星から送信される衛星信号を受信する受信部と、
   時刻情報を生成する時刻情報生成部の前記時刻情報を修正する時刻修正情報を格納する時刻修正情報格納部と、
   前記時刻修正情報に基づいて前記時刻情報を修正する時刻情報修正部と、を有する時刻修正方法であって、
   前記衛星信号は、前記特定単位毎の衛星信号となっており、前記位置情報衛星の時刻関連情報を有する時刻関連情報区画部と、前記時刻関連情報以外の他の衛星情報を有する他の衛星情報区画部と、を有し、
   前記時刻修正情報は、前記時刻関連情報に基づいて生成され、
   前記受信部が前記時刻関連情報区画部を受信する時間は、前記受信部に前記衛星信号の受信動作をさせ、前記受信部が前記他の衛星情報区画部を受信する時間は、前記受信部に前記衛星信号の受信動作をさせない構成となっていることを特徴とする時刻修正方法。

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