JP2008051697A - 計時装置及び計時装置の時刻修正方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】位置情報衛星15a等の信号から地域情報511を取得し、対応する電波信号411を選択し、受信に要する消費電力が低い順に受信する受信部11と、受信部11で受信された電波信号の時刻情報531に基づいて、時刻修正情報生成部33で生成した時刻修正情報521に基づき、表示時刻情報を修正する表示時刻情報修正部34を有する計時装置10及び計時装置の時刻修正方法。
【選択図】図2
Description
そして、GPS受信装置は、高精度の測位実現の為に、GPS衛星内の基準時計である原子時計のデータを用いてGPS受信装置内の時計の時刻修正を行う方法が種々提案されてきている。
また、GPS衛星を捕捉して、GPS衛星からの信号を受信し、GPS受信装置の現在位置を測位する。そして、その測位した位置において、受信可能な電波局からの標準電波を受信して、標準電波に含まれるコードデータを取得する。そして、このコードデータに基づいて時刻修正を行う方法が提案されている。(特許文献2)
このため、計時装置のユーザーが、時差の異なる国等に移動した場合であっても、GPS衛星等の位置情報衛星を捕捉して自己の位置情報を測位し、この位置情報に基づき、その位置で受信可能な電波信号を選択し、かつ、受信の際の消費電力の低い順に受信部で受信し、その電波信号の時刻情報に基づき時刻修正情報を生成して表示時刻情報の修正を行うことができる。
従って、どの地域に移動しても、その地域情報に基づいて、時刻情報を有する電波信号を、消費電力の低い順に選択して受信するので、消費電力を抑えることができ、高精度な時刻修正情報を得ることができる。
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に示すように、GPS付き腕時計10は、その表面に文字盤12、針13が配置される時刻表示部16と、各種メッセージが表示されるLCD表示パネル等からなるディスプレイ14が形成されている。そして、GPS付き腕時計10の側面部には、ディスプレイ14のメッセージの指示によりユーザーが操作するユーザー操作部17も形成されている。
ここで、図2では、主にCDMA方式の携帯電話通信網で基地局から発信される信号(以下「CDMA信号」)とGPS衛星15a等からの衛星信号(以下「GPS衛星信号」)の周波数帯であるUHF帯を受信するアンテナ11aと長波・短波等の周波数帯である標準電波を受信するアンテナ11bとに分けているが、図1では、便宜上、アンテナ11とした。また、アンテナ11は各周波数帯の電波信号を受信するために各電波信号ごとに別々のものを設けてもよい。
なお、GPS衛星15a等は、位置情報衛星の一例となっている。
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、アンテナ11aおよび11b、時刻表示装置21、CDMA信号・GPS衛星信号等の受信装置であるUHF帯受信モジュール18、長波・短波の受信装置である標準電波帯受信モジュール19、各記憶部22乃至24、ユーザー操作部17等及び制御部(CPU:Central Processing Unit)20を備える。また、時刻表示装置21は、文字盤12、針13を備える時刻表示部16等を備え、図示はしないが、リアルタイムクロック(RTC)や温度補償回路付き水晶発振回路(TCXO)等も有している構成となっている。
この制御部20で各装置等を動かして文字盤12、針13を備える時刻表示部16の表示時刻を修正する構成であり、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GPS付き腕時計10は、いわゆる電子時計となっている。ここで、UHF帯受信モジュール18、標準電波帯受信モジュール19としたが、これらは、各電波信号ごとに別々の受信モジュールとしても良く、各電波信号ごとに処理できるものであれば1つの受信モジュールであってもよい。
そして、この測位データに基づいて、後述するように、地域情報を得て、各地域情報に対応する電波信号の情報を取得して、この取得した電波信号の情報に基づいて、時刻修正情報を生成し、この時刻修正情報から表示時刻情報を修正するので、時刻表示装置21に備わる時刻表示部16の表示の修正を精度よく、低消費電力で行うことができる。
ここで、図2との対応関係について説明すると、図2の各記憶部22乃至24は図3の第1データ記憶部40と第2データ記憶部50内の各データのうちのいずれかに該当するものであり、図3で示すものの代表的なものを表示している。従って、図2は各記憶部22乃至24に記載されている内容だけに限定しているものではない。
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。
先ず、図7で全体の動作を説明しつつ、図8及び図9で、受信可能な電波を選択し、受信を実行して時刻修正を行う際の動作を説明していく。
ここで、後述する動作説明において、重複部分については、説明を省略し、異なる点を中心に説明していく。
この場合は、GPS付き腕時計10の自己の位置が未知となるので、先ず、GPS衛星捕捉プログラム31を起動させ、GPS衛星のスキャンを開始し、捕捉可能なGPS衛星15a等から衛星信号を受信する。そして、ST2で自己位置を測位し、GPS時刻等を取得する。
GPS時刻等は、GPS衛星15a等の搭載している原子時計等のデータ(GPS時刻)やUTC(世界協定時)データ等を含むものである。そして、この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UTC(世界協定時)は地球の自転周期とのずれを補償する為、1年に1度程度閏秒を挿入または削除しているが、GPS時刻はこの閏秒を反映しないで、前記の1週間を刻んでいる。そして、UTCデータ等は、閏秒に関するデータ等を含む構成となっている。
つまり、本実施形態のGPS付き腕時計10は、GPS衛星15a等から衛星信号を受信して、測位した自己位置である位置情報、およびGPS時刻等を利用して、後述のような、時刻情報を取得できる構成となっている。そして、これらの位置情報および時刻情報を図6の測位データ格納部51にそれぞれ測位位置データ511及び測位時刻データ512として格納する。測位位置データ511は、GPS付き腕時計10の位置情報である、主に緯度・経度情報等である。
GPS衛星15a等は、地球の上空を所定の軌道で周回している。そして、このようなGPS衛星15a等が衛星信号を発信しており、GPS受信装置を有すると、その信号を受信できるようになっている。この衛星信号は光の速度で送信されており、その際、衛星信号がGPS衛星15a等からGPS受信装置に到達するまでの時間である、いわゆる伝播遅延時間が分かると、GPS衛星15a等とGPS受信装置までの距離、擬似距離が分かることになる。
従って、このようなGPS衛星15a等を3個以上捕捉し、これらの擬似距離が分かった場合は、3連立方程式で計算すると、GPS受信装置の位置が3次元(X,Y,Z)で明らかになり、これで、少なくともGPS受信装置の自己位置を測位することができることとなる。
そして、測位位置データ511として、GPS受信装置の測位位置(X,Y,Z)の位置情報である緯度・経度等として格納する。
ここで、受信可能電波時刻修正モード選択基準データ格納部41内の受信可能電波/地域対応データ411について、図10を参照しながら説明する。
図10は、受信可能電波/地域対応データの一例を示す、データテーブルである。
左から(a)のGPS測位結果(座標)とあるのは、ST2で得られた測位位置データ511の緯度・経度等に該当するものであり、この緯度・経度等より、(b)に書かれた相当国、つまり、地域対応データを得ることができる。そして、この地域対応データに対して(d)、(e)、(f)・・でそれぞれ、受信可能な電波情報が記憶されているので、地域対応データを得られると、受信可能電波を選択することができる。そして、この(d)、(e)、(f)・・は、それぞれ当該地域での受信可能電波を示すと共に、(d)、(e)、(f)・・の順で、順番に選択していくと、消費電力の少ない順に受信可能電波を選択していくことができるようになっている。
一例を挙げれば、例えば、測位位置データが、(x7、y8)であると、受信可能電波/地域対応データのデータテーブルを参照すると、(a)より(x7−◇―x8、y7−◆―y8)の範囲内に該当するので、当該地域は、(b)の相当国では中国である。従って、GPS付き腕時計10はユーザーと共に中国に移動していることになる。そして、中国で受信可能な電波は、(d)、(e)、(f)・・・より、長波長(図では「長波」と表記)、短波長(図では「短波」と表記)、CDMA信号(図では「CDMA2000」と表記)、GPS衛星信号(図では「GPS」と表記)の順に選択可能であることが分かる。
そして、ST5に進み、ST4で選択され記憶された受信可能電波選択データ記憶部54内の受信可能電波が、GPS衛星信号以外の電波受信が可能であるかを判断する。
つまり、受信可能電波選択データ記憶部54の受信可能電波として記憶されているものがGPS衛星信号のみである場合か否かを判断する。そして、GPS衛星信号のみである場合、例えば、図10の受信可能電波/地域対応データのデータテーブルで、測位位置データ511の(b)の相当国が、アフリカ大陸一帯である場合、受信可能電波として選択できるのは、GPS衛星信号のみである。従って、この場合は以下のST6に進まず、ST9に進む。
次に、ST10に進み、図4の測位時刻データ/時刻修正プログラム35を開始して、測位時刻データ512を参照して、これに測位位置時差情報取得プログラム36で取得した当該測位位置データ511に対応する地域の、ローカルタイム等を含む測位位置時差情報データ421を反映させ、時刻修正データを取得する。そして、この時刻修正データを時刻修正データ格納部52に格納し、時刻修正データ521とする。
そして、ST12により、GPS衛星を捕捉し、この捕捉したGPS衛星からの衛星信号を受信して、自己の位置、GPS付き腕時計10の現在位置を測位した、測位位置データ511と測位時刻データ512を使用して、生成した時刻修正情報である時刻修正データ521により時刻修正を行うことを選択した場合は、ST8に進み、表示時刻修正部である図4の時刻表示修正プログラム34を開始して、時刻修正データ521に基づき、時刻表示装置21の時刻表示部16の時刻表示を修正して表示し、終了する。
しかし、ST12で、逆に、ユーザーが、GPS衛星を捕捉し、この捕捉したGPS衛星からの衛星信号を受信して、自己の位置、GPS付き腕時計10の現在位置を測位した、測位位置データ511と測位時刻データ512を使用して、生成した時刻修正情報である時刻修正データ521により時刻修正を行うことを選択しなかった場合は、時刻表示装置21の時刻表示部16の時刻表示の修正はせずに、終了する。この場合、GPS付き腕時計10の時刻表示は、移動前の時刻表示で、時差情報等を反映していない状態である。また、選択しない場合であっても、時刻修正情報を保持するような構成とすることで、以降、ユーザーの任意操作により時刻表示の修正が可能となる。
ここで、このST6での主な動作を図8及び図9の概略フローチャートを使用して、例えば中国を例に説明する。
例えば、中国の場合は、上述したように、受信可能電波選択データ記憶部54内の受信可能電波は、長波長、短波長、CDMA信号、GPS衛星信号の順に記憶されている。この順番は、上述したように、受信する際の消費電力の小さい順である。この順番で、受信して、時刻修正を行うことができれば、消費電力を低減しつつ、ローカルタイムや、サマータイムなど、その地域に対応した標準時刻の取得が可能となり、高精度の時刻修正が行えることとなるからである。
ST614で、受信電波コードデータ531が得られた場合は、上述の図7のST8の動作でも説明したが、ST615に進み、取得したコードデータである受信電波コードデータ531に基づいて、図4の時刻表示修正プログラム34を開始して、時刻修正データを生成し、時刻修正データ格納部52に時刻修正データ521として格納される。そして、ST616で、時刻表示装置21の時刻表示部16の時刻表示が、この時刻修正データ521に基づいて修正され、表示され、終了する。
そして、ST622で受信電波コードデータ531が取得できた場合は、図8のST615、ST616の動作を行い、時刻表示装置21の時刻表示部16の時刻表示が、短波長の受信電波コードデータ531に基づく、時刻修正データ521に基づいて修正され、表示され、終了する。
たとえば、図11でその一例を示す。通常、CDMA信号で、周波数帯を800MHzと規定した場合であっても、大体770〜960MHzの帯域(以下、「通称800MHz帯」という)があり、使用地が未知であれば、全ての帯域をスキャンする必要がある。
ところが、例えば、図11のように、国ごとで通称800MHz帯のどの周波数を利用しているか既知であれば、この情報も含めて、受信可能電波時刻修正モード選択基準データ格納部41内に地域対応受信可能周波数帯データ412として格納しておき、CDMA受信時刻修正モード433が選択された際に、地域対応受信可能周波数帯データ412を参照して、どの周波数帯が当該地域で送信されているかを取得しておけば、即座にCDMA信号の受信を開始できるので、消費電力も低減される。
従って、ST627では、予め地域対応受信可能周波数帯データ412を参照して、どの周波数帯域が送信されているかを取得する。
ST630で、受信電波コードデータ格納部53の受信電波コードデータ531が取得できなかった場合は、ST631に進み、再TRYまたは次の受信可能電波(ここではGPS衛星信号)に移行するか否かの表示を行い、ユーザーに選択させ、ST632で再TRYが選択された場合はST626に戻り、選択されなかった場合は、上述した図7のST9に進み、GPS衛星信号から得られた測位データ格納部51のデータにより、時刻修正を行う。
したがって、どのような使用地域であっても、計時装置の時刻表示を使用地域の標準時刻に自動的に修正でき、かつ、低電力が要求されるような場合でも問題なく時刻修正可能な、計時装置及び計時装置の時刻修正方法を提供するこができる。
Claims (5)
- 地球を周回する位置情報衛星を捕捉し、この捕捉した前記位置情報衛星からの衛星信号を受信して、自己の位置情報を測位する測位部と、
前記位置情報に基づいて地域情報を取得する地域情報取得部と、
前記地域情報に対応して受信可能な電波信号を選択する電波信号選択部と、
前記電波信号を受信するための受信部と、
前記受信部で受信された前記電波信号の時刻情報に基づいて時刻修正情報を生成する時刻修正情報生成部と、
前記時刻修正情報に基づき表示時刻情報を修正する表示時刻情報修正部と、
を有し、
前記受信部は、前記電波信号選択部で選択した前記電波信号を、前記電波信号の受信に要するための消費電力が低い順に受信する構成となっていることを特徴とする計時装置。 - 前記衛星信号に含まれる位置情報衛星時刻情報を取得する位置情報衛星時刻情報取得部と、
前記地域情報に基づく時刻差情報が格納されている時刻差情報格納部と、
を有し、
前記表示時刻情報修正部が、前記位置情報衛星時刻情報と前記時刻差情報とに基づいて表示時刻情報を修正する構成となっていることを特徴とする請求項1に記載の計時装置。 - 前記電波信号は、電波局から送信される標準電波信号とCDMA(Code Division Multiple Access、符号分割多重接続)方式の携帯電話通信網で基地局から発信される信号であることを特徴とする請求項1または請求項2に記載の計時装置。
- 前記位置情報衛星が、GPS(Global Positioning System)衛星であ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計時装置。
- 地球を周回する位置情報衛星からの衛星信号を受信する測位部が、前記位置情報衛星を捕捉して前記測位部の位置情報を測位する測位工程と、
地域情報取得部が、前記位置情報に基づいて地域情報を取得する地域情報取得工程と、
電波信号選択部が、前記地域情報に対応して受信可能な電波信号を選択する電波信号選択工程と、
受信部が、前記電波信号を受信する電波信号受信工程と、
前記電波信号受信工程で受信した前記電波信号の時刻情報に基づいて時刻修正情報を生成する時刻修正情報生成工程と、
前記時刻修正情報生成工程で生成された時刻修正情報に基づき表示時刻情報を修正する表示時刻情報修正工程と、
を有し、
前記電波信号受信工程は、前記受信部が、前記電波信号選択工程で選択した前記電波信号を、前記電波信号の受信に要するための消費電力が低い順に受信することを特徴とする計時装置の時刻修正方法。
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