JP2011033381A - 電子機器および電子機器の閏秒更新情報受信方法 - Google Patents

電子機器および電子機器の閏秒更新情報受信方法 Download PDF

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Abstract

【課題】閏秒情報を効率よく取得して消費電力を低減でき、正確な時刻を表示することができる電子機器およびその閏秒更新情報受信方法を提供すること。
【解決手段】GPS付き腕時計は、衛星信号受信部10Aと、計時手段と、受信環境判定手段211と、取得期間判定手段212と、受信制御手段213と、時刻情報修正部220を備える。受信制御手段213は、受信環境が良好であり、かつ閏秒更新情報の取得期間になったときに閏秒更新情報を受信する。時刻情報修正部220は、計時手段で計時された日時が受信制御手段213で受信した閏秒更新情報の更新日時になったときに、閏秒情報に基づいて時刻を更新する。
【選択図】図3

Description

本発明は、例えばGPS衛星等の位置情報衛星から送信される衛星信号を受信して時刻情報を取得する電子機器およびその閏秒更新情報受信方法に関する。
従来、GPS(Global Positioning System)衛星からGPS信号を受信して、自機の位置計測を行うGPS受信機がある。GPS衛星から送信されるGPS信号には、GPS衛星の軌道を示す航法データが含まれている。GPS受信機は、受信したGPS信号の航法データおよび時刻データに基づいて自機の位置を測定する。
また、航法データには、送信元のGPS衛星に搭載された原子時計の正確な時刻情報が含まれる。この航法データに含まれる時刻情報および閏秒の補正に関する閏秒補正データを利用して、計時手段で計時している内部時刻データの閏秒を補正する手段を有する計時装置が知られている(特許文献1参照)。
特許文献1に記載の時計装置は、まずGPS衛星から送信された航法データの中からサブフレーム及びページの各識別情報と時刻情報とを取得する。次に閏秒補正データが送信されるまでの時間を算出し、閏秒補正データの受信タイミングになったところで受信手段によって航法データを受信する。そして、受信した航法データに含まれる閏秒補正データに基づいて計時手段の内部時刻データの閏秒を補正している。
特開2008−145287号公報
ところで、特許文献1の計時装置は、受信動作の必要のないときやGPS衛星を受信できないような場所にいても受信動作を行ってしまい、消費電力も増加する。このため、腕時計のような電池容量が小さい携帯型の小型機器では持続時間が短くなるという問題がある。
本発明は、上記のような問題に鑑みて、閏秒情報を効率よく取得して消費電力を低減でき、正確な時刻を表示することができる電子機器およびその閏秒更新情報受信方法を提供することを目的とする。
本発明の電子機器は、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送信される衛星信号を受信する受信手段と、時刻を計時する計時手段と、閏秒更新日時および更新後の閏秒情報を含む閏秒更新情報を取得する期間になったことを判定する取得期間判定手段と、前記衛星信号の受信に適した環境であることを判定する受信環境判定手段と、前記取得期間判定手段で閏秒更新情報の取得期間になったことが判定され、かつ、前記受信環境判定手段で受信に適した環境であることが判定された場合に、前記衛星信号を受信して前記閏秒更新情報を取得し、保持する閏秒更新情報取得手段と、前記計時手段で計時された日時が、前記閏秒更新情報取得手段で保持されている前記閏秒更新情報の閏秒更新日時になったときに、前記更新後の閏秒情報に基づいて前記計時手段で計時されている時刻を更新する時刻更新手段とを備えることを特徴とする。
本発明によれば、閏秒更新日時および更新後の閏秒情報を含む閏秒更新情報を取得する期間になったことを判定する取得期間判定手段を備えているので、予め設定した取得期間にだけ閏秒更新情報の取得動作を行うことができる。例えば、閏秒を更新する日時として、一般には、日本時で7/1または1/1が設定されている。この場合、閏秒更新日時の直前3ヶ月間、具体的には、日本時で4/1〜6/30と、10/1〜12/31とを、閏秒更新情報の取得期間に設定しておけば、その他の期間は閏秒更新情報の取得動作を行う必要がない。そして、このような取得期間を設定することで、閏秒を更新する可能性がある日時が近づいた時点で受信を行うことができ、3ヶ月以上前には受信処理自体が行われないために、閏秒更新情報を効率的に取得でき、無駄な受信処理を低減できて消費電力も低減できる。
また、衛星信号の受信に適した環境であることを判定する受信環境判定手段を備えているので、上記の取得期間であることの条件に加えて、受信環境の良い場所に限定して閏秒更新情報の取得動作を行うことができる。これにより、衛星信号を受信できないような場所(屋内等)に利用者がいるときには受信動作はしないので、受信動作を行う時間を最小限に抑えることができ、消費電力を減少させることができる。
そして、計時手段で計時された日時が、受信した閏秒更新情報取得手段で保持されている閏秒更新情報の閏秒更新日時になったときに、更新後の閏秒情報に基づいて時刻を更新するので、適切なタイミングで確実に閏秒を補正することができる。
本発明の電子機器において、前記衛星信号において前記閏秒更新情報が送信されるタイミングを検出して閏秒更新情報の受信タイミングを判定する受信タイミング判定手段を備え、前記閏秒更新情報取得手段は、前記取得期間判定手段で閏秒更新情報の取得期間になったことが判定され、かつ、前記受信環境判定手段で受信に適した環境であることが判定され、さらに、前記受信タイミング判定手段で閏秒更新情報の受信タイミングになったことが判定された場合に、前記衛星信号を受信して前記閏秒更新情報を取得し、保持することが好ましい。
本発明によれば、閏秒更新情報の受信タイミング判定手段を備えているので、閏秒更新情報の取得期間となり、かつ、受信に適した環境である場合に、閏秒更新情報の送信タイミングに合わせて受信処理を行うことができる。このため、短時間の受信処理で閏秒更新情報を取得することができ、消費電力を低減できる。
例えば、GPS衛星から送信される衛星信号では、閏秒更新情報は、サブフレーム4のページ18に含まれており、12分30秒ごとに送信される。このため、受信タイミングが分からない場合には、最大で12.5分程度、受信を継続しなければならない。これに対し、本発明では、受信タイミング判定手段を備えているので、前記サブフレーム4のページ18が送信されるタイミングのみ受信処理を行えばよく、最大でも30秒程度の受信を行えばよい。このため、本発明は、受信タイミング判定手段を備えない場合に比べて、受信処理時間を大幅に短縮でき、消費電力も低減できる。
なお、受信タイミングの判定は、例えば、測時処理(時刻取得処理)の後に閏秒更新情報の取得処理を行うようにすれば容易に行うことができる。すなわち、衛星信号を受信して時刻情報を取得する測時処理を、1日1回などの間隔で定期的に行うように設定する。この測時処理時に、受信した衛星信号のサブフレームやページの番号を識別することができるので、次に、閏秒データの含まれるサブフレーム4のページ18がいつ送信されるかを算出できる。
従って、定時の測時処理(時刻取得処理)の後に、前記算出した送信タイミングに合わせて閏秒更新情報の取得処理を行えば、短時間の受信処理で行うことができる。
本発明の電子機器において、前記閏秒更新情報が送信されるタイミングを表示可能な表示手段と、前記閏秒更新情報取得手段で前記閏秒更新情報を取得して保持したか否かを判定する閏秒更新情報取得判定手段と、前記閏秒更新情報取得判定手段で、前記取得期間判定手段で判定される閏秒更新情報の取得期間の始期から予め設定された所定期間経過しても、前記閏秒更新情報を取得して保持していないことが判定された場合に、前記閏秒更新情報が送信されるタイミングを算出し、そのタイミングを前記表示手段で表示する送信タイミング表示手段とを備えることが好ましい。
ここで、取得期間判定手段で判定される閏秒更新情報の取得期間の始期から予め設定された所定期間経過しているとは、例えば、前記取得期間が閏秒更新日時(通常は日本時で7/1や1/1)の直前3ヶ月間に設定されている場合に、その始期から2ヶ月経過していること、つまり閏秒更新日時の直前1ヶ月間を意味する。
本発明によれば、取得期間の始期から所定期間経過した時点でも、閏秒更新情報取得判定手段で閏秒更新情報を取得して保持していないことが判定された場合に、送信タイミング表示手段によって、閏秒更新情報が送信されるタイミングを表示している。これにより、利用者に対して、閏秒更新の可能性がある日が近づいているのにもかかわらず、閏秒更新情報を取得できていないことを通知でき、受信の必要があることを告知できる。
従って、この表示を確認した利用者が、送信タイミングに合わせて受信可能な場所へ移動して閏秒更新情報を受信する確率も高まり、閏秒更新日までに閏秒更新情報を取得できる可能性を向上できる。
本発明の電子機器において、前記表示手段は、前記計時手段で計時される時刻を表示可能に構成され、前記送信タイミング表示手段は、前記表示手段を使って前記閏秒更新情報が送信されるタイミングをカウントダウン方式で表示することが好ましい。
本発明によれば、送信タイミング表示手段は、計時時刻を表示可能な表示手段を用いて、閏秒更新情報が送信されるタイミングをカウントダウン方式で表示する。例えば、表示手段は、秒針を反時計回りに動かすことでカウントダウンを行ってもよく、デジタル表示が可能なディスプレイを用いてカウントダウンを行ってもよい。
閏秒更新情報の送信タイミングをカウントダウンで表示すれば、利用者は、閏秒更新情報が送信されるまでの残り時間を容易に把握でき、送信時に受信に適した状態、例えば、屋外に移動し、電子機器を静止状態に維持するなどの対応を行うことができる。このため、閏秒更新情報を受信できる可能性も向上できる。
さらに、通常は、時刻を表示する指針やディスプレイなどを利用して送信タイミングを表示しているので、送信タイミング表示用の表示手段を別途用意する必要がない。このため、専用の表示手段を別途設ける場合に比べて、電子機器の構造を簡易化でき、コストも低減できる。
本発明の電子機器において、前記閏秒更新情報取得手段は、前記閏秒更新情報取得手段に保持されている閏秒更新情報の閏秒更新日時が、前記計時手段で計時されている内部時刻よりも先の場合は、閏秒更新情報を受信しないことが好ましい。
本発明によれば、閏秒更新情報取得手段に保持されている閏秒更新情報の閏秒更新日時が、現在の内部時刻よりも先である場合には、既に最新の閏秒更新情報が保持されていることになる。この場合、再度、閏秒更新情報を受信しても、同じデータを受信するだけである。本発明の閏秒更新情報取得手段は、このような場合には閏秒更新情報の受信を行わないので、無駄な受信処理を防止でき、消費電力も低減できる。
本発明の電子機器において、前記閏秒更新情報取得手段は、前記閏秒更新情報取得手段で閏秒更新情報を取得して保持してから所定期間経過していない場合は、閏秒更新情報を受信しないことが好ましい。
ここで、前記所定期間は適宜設定できるが、通常は、閏秒更新情報の取得期間よりも長い期間に設定すればよい。例えば、取得期間が3ヶ月間であれば、前記所定期間は、3ヶ月以上、例えば6ヶ月間に設定すればよい。
閏秒更新情報は、実際に閏秒を更新する日の所定期間前(例えば6ヶ月前)から閏秒更新日まで送信される。従って、閏秒更新情報の取得期間に入って最新の閏秒更新情報を取得した場合は、閏秒更新日が経過する迄は、同じ内容の閏秒更新情報が送信されることになる。そのため、閏秒更新情報を取得した場合は、閏秒更新日を経過するまでは、再度受信する必要がない。
本発明では、閏秒更新情報取得手段は、閏秒更新情報を取得した場合は、所定期間経過するまでは、再度の受信を行わないため、無駄な受信処理を防止でき、消費電力も低減できる。
本発明は、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送信される衛星信号を受信する受信手段と、時刻を計時する計時手段と、を備える電子機器の閏秒更新情報受信方法であって、閏秒更新日時および更新後の閏秒情報を含む閏秒更新情報を取得する期間になったことを判定する取得期間判定工程と、前記衛星信号の受信に適した環境であることを判定する受信環境判定工程と、前記取得期間判定工程で閏秒更新情報の取得期間になったことが判定され、かつ、前記受信環境判定工程で受信に適した環境であることが判定された場合に、前記衛星信号を受信して前記閏秒更新情報を取得し、保持する閏秒更新情報取得工程と、前記計時手段で計時された日時が、前記閏秒更新情報取得工程で保持されている前記閏秒更新情報の閏秒更新日時になったときに、前記更新後の閏秒情報に基づいて前記計時手段で計時されている時刻を更新する時刻更新工程と、を備えることを特徴とする。
本発明の電子機器の閏秒更新情報受信方法において、前記衛星信号において前記閏秒更新情報が送信されるタイミングを検出して閏秒更新情報の受信タイミングを判定する受信タイミング判定工程を備え、前記閏秒更新情報取得工程は、前記取得期間判定工程で閏秒更新情報の取得期間になったことが判定され、かつ、前記受信環境判定工程で受信に適した環境であることが判定され、さらに、前記受信タイミング判定工程で閏秒更新情報の受信タイミングになったことが判定された場合に、前記衛星信号を受信して前記閏秒更新情報を取得し、保持することが好ましい。
これらの電子機器の閏秒更新情報受信方法においても、前記電子機器と同じ作用効果を奏することができる。
本発明に係る電子機器であるGPS付き腕時計を示す概略図である。 図1のGPS付き腕時計の主な回路構成を示す概略図である。 本発明の第一実施形態の主なシステム構成等を示すブロック図である。 航法データのフォーマットを示す図である。 閏秒更新情報の送信タイミングを示す図である。 本発明の第一実施形態の受信処理を示すフローチャートである。 本発明の第一実施形態の受信処理を示すフローチャートである。 照度と発電量の関係の一例を示すグラフである。 本発明の第二実施形態の主なシステム構成等を示すブロック図である。 本発明の第二実施形態の受信処理を示すフローチャートである。 本発明の第二実施形態の受信処理を示すフローチャートである。
[第一実施形態]
以下、本発明に係る第一実施形態について、図面に基づいて説明する。
図1は、本発明に係る電子機器であるGPS衛星信号受信装置付き腕時計1(以下「GPS付き腕時計1」という)を示す概略図である。また、図2は、GPS付き腕時計1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1は、文字板2および指針3からなる時刻表示部を備える。文字板2の一部には開口が形成され、LCD表示パネル等からなるディスプレイ4が組み込まれている。
指針3は、秒針、分針、時針等を備えて構成され、ステップモーターで歯車を介して駆動される。
ディスプレイ4はLCD表示パネル等で構成され、緯度、経度や都市名等の位置情報を表示する他、メッセージ情報を表示する。
そして、GPS付き腕時計1は、地球の上空を所定の軌道で周回している複数のGPS衛星5からの衛星信号を受信して衛星時刻情報を取得し、内部時刻情報を修正したり、測位情報つまり現在位置をディスプレイ4に表示できるように構成されている。
なお、GPS衛星5は、本発明における位置情報衛星の一例であり、地球の上空に複数存在している。現在は約30個のGPS衛星5が周回している。
また、GPS付き腕時計1には、外部操作部材であるボタン6やリュウズ7が設けられている。
[GPS付き腕時計の回路構成]
次に、GPS付き腕時計1の回路構成について説明する。
GPS付き腕時計1は、図2に示すように、GPS装置(GPSモジュール)10、制御装置(CPU)20、記憶装置(記憶部)30、入力装置40、表示装置50、電源60、ソーラーパネル70を備えている。記憶装置30は、RAM31およびROM32を備える。これらの各装置は、データバス80等を介してデータを通信している。
なお、表示装置50は、時刻や測位情報を表示する前記指針3やディスプレイ4で構成されている。
また、電源60は、ソーラーパネル70で発電された電力を蓄積可能な二次電池で構成されている。
[GPS装置の構成]
GPS装置10は、GPSアンテナ11を備え、GPSアンテナ11を介して受信した衛星信号を処理して時刻情報や位置情報を取得するものである。
GPSアンテナ11は、地球の上空を所定の軌道で周回している複数のGPS衛星5からの衛星信号を受信するパッチアンテナとなっている。このGPSアンテナ11は文字板2の裏面側に配置され、GPS付き腕時計1の表面ガラスおよび文字板2を通過した電波を受信するように構成されている。
このため、文字板2および表面ガラスは、GPS衛星5から送信される衛星信号である電波を通す材料で構成されている。例えば、文字板2はプラスチックで構成されている。
そして、GPS装置10は、図示を略すが、通常のGPS装置と同様に、GPS衛星5から送信される衛星信号を受信してデジタル信号に変換するRF(Radio Frequency)部と、受信信号の相関判定を行って同期を行うBB部(ベースバンド部)と、BB部で復調された航法メッセージ(衛星信号)から時刻情報や測位情報を取得する情報取得部とを備える。
RF部は、バンドパスフィルター、PLL回路、IFフィルター、VCO(Voltage Controlled Oscillator)、ADC(A/D変換器)、ミキサー、LNA(Low Noise Amplifier)、IFアンプ等を備えている。
そして、バンドパスフィルターで抜き出された衛星信号は、LNAで増幅された後、ミキサーでVCOの信号とミキシングされ、IF(Intermediate Frequency:中間周波数)にダウンコンバートされる。ミキサーでミキシングされたIFは、IFアンプ、IFフィルターを通り、ADC(A/D変換器)でデジタル信号に変換される。
BB部は、GPS衛星5で送信時に使用されたものと同一のC/Aコードからなるローカルコードを生成するローカルコード生成部と、前記ローカルコードとRF部から出力される受信信号との相関値を算出する相関部とを備える。
そして、前記相関部で算出された相関値が所定の閾値以上であれば、受信した衛星信号に用いられたC/Aコードと生成したローカルコードが一致していることになり、衛星信号を捕捉(同期)することができる。このため、受信した衛星信号を、前記ローカルコードを用いて相関処理することで、航法メッセージを復調することができる。
情報取得部は、BB部で復調した航法メッセージから時刻情報や位置情報を取得する。すなわち、GPS衛星5から送信される航法メッセージには、プリアンブルデータ及びHOW(Handover Word)のTOW(Time of Week、「Zカウント」ともいう)、各サブフレームデータが含まれている。サブフレームデータは、サブフレーム1からサブフレーム5まであり、各サブフレームには、例えば、週番号データや衛星健康状態データを含む衛星補正データ等や、エフェメリス(GPS衛星5毎の詳細な軌道情報)や、アルマナック(全GPS衛星5の概略軌道情報)などのデータが含まれている。
従って、情報取得部は、受信した航法メッセージから所定のデータ部分を抽出し、時刻情報や位置情報を取得している。このため、本実施形態では、GPS装置10によって受信手段が構成されている。
記憶装置30のROM32には、制御装置20で実行するプログラム等が記憶されている。
一方、記憶装置30のRAM31には、受信により取得した衛星信号、後述する時刻修正情報、測位演算により算出される位置情報等が記憶される。従って、RAM31により、後述する本発明の時刻修正情報格納部31Aが構成されている。
図3には、本実施形態の腕時計1のシステム構成ブロックが示されている。
制御部20は、GPS装置10の衛星信号受信部10Aを制御し、RAM31の時刻修正情報格納部31Aに時刻修正情報を格納するとともに、時刻表示駆動部51を介して表示装置50を制御する。
このように制御部(CPU)20は、ROM32に記憶されたプログラムにより各種制御を行う。このため、制御部20は、受信環境判定手段211、取得期間判定手段212、受信制御手段213、前回取得経過期間判定手段214、受信タイミング算出手段215、受信タイミング判定手段216、閏秒更新情報取得判定手段217、取得時期経過期間判定手段218、報知手段219、時刻情報修正部220を備える。
受信環境判定手段211は、ソーラーパネル70の発電量を参照し、衛星信号の受信に適した環境であるか否かを判定するものである。例えば、受信環境判定手段211は、ソーラーパネル70からの発電量が所定値以上であった場合には、腕時計1が屋外にあり、衛星信号を受信するのに適した環境、つまり衛星信号を取得可能であると判断する。一方、受信環境判定手段211は、ソーラーパネル70からの発電量が所定値未満であった場合には、腕時計1が屋内にあり、衛星信号を受信するのには適していない環境であると判断する。
取得期間判定手段212は、内部時計に基づき、閏秒更新情報を取得する期間になったことを判定するものである。具体的には、取得期間判定手段212は、閏秒更新の日以前の所定期間になったか否かを判定する。閏秒挿入日は第1優先が日本時で7月1日か1月1日であるので、本実施形態では、前記閏秒更新情報の取得期間として、前記第1優先の7月1日および1月1日の3ヶ月前を取得期間の始期、6月30日および12月31日を終期に設定している。このため、取得期間判定手段212は、日本時で4月1日から6月30日(7月1日の3ヶ月前からの期間)および10月1日から12月31日(1月1日の3ヶ月前からの期間)に該当すれば、閏秒更新情報の取得期間になったと判定する。
受信制御手段213は、GPS装置10の衛星信号受信部10Aを制御して受信処理を行うものである。
本実施形態の受信制御手段213は、後述するように、定期的に時刻情報を取得するための受信制御を行う時刻取得手段と、閏秒更新情報を取得するために受信制御を行う閏秒更新情報取得手段として機能する。
衛星信号受信部10Aは、受信制御手段213により作動制御され、時刻情報を取得した場合にはその時刻情報を時刻修正情報格納部31Aに記憶し、閏秒更新情報を取得した場合にはその閏秒更新情報を時刻修正情報格納部31Aに記憶する。
受信タイミング算出手段215は、閏秒更新情報の受信タイミングを算出するものである。具体的には、受信制御手段213および衛星信号受信部10Aで時刻情報を受信した際の情報により、閏秒更新情報の受信タイミングを算出する。この算出方法を、図4および図5を参照して説明する。
図4は、航法メッセージのフレーム構成を示す図である。
GPS衛星から送信される衛星信号には航法メッセージというデータが含まれている。この航法メッセージの中には軌道情報、時刻情報等が含まれ、このデータは50bpsの速度で送信されている。
航法メッセージの1サイクルはフレームという単位で呼ばれ、図4のような構造をとっている。1フレームは1500ビットであるため、これを送信するには30秒の時間がかかる。フレームは5組のサブフレームから構成され、それぞれが300ビットのサイズを持つ。サブフレーム1から順番に送信を始め、サブフレーム5まで送信し終わると、再びサブフレーム1の送信に戻る。
5組のサブフレームのうち、サブフレーム1〜3は各衛星に固有の情報を含んでいるため、毎回同じ内容が繰り返し送信され、具体的には、送信している衛星自身のクロック補正情報や軌道情報(エフェメリス)が含まれている。これに対し、サブフレーム4および5は、全衛星の軌道情報(アルマナック)や電離層補正情報が含まれ、これらはデータ数が多いためにページ単位に分割されてサブフレームに収容される。
すなわち、サブフレーム4および5により送信されるデータは、それぞれページ1〜25に分割されており、フレームごとに異なるページの内容が順番に送られている。すべてのページの内容を送信するには25フレームを必要とするため、航法メッセージの全情報を受信するには12分30秒の時間を要する。
図5に、閏秒更新情報の送信タイミングを示す。閏秒更新情報は、図5に示すように、サブフレーム4のページ18に格納されている。具体的には、現在の閏秒ΔtLS、閏秒の更新週WNLSF、閏秒の更新日DN、更新後の閏秒ΔtLSFが、サブフレーム4、ページ18のビット位置241〜278に格納されている。これらのうち、閏秒の更新週、閏秒の更新日、および更新後の閏秒は、次回の閏秒更新処理に必要な情報であり、本発明の閏秒更新情報を構成する。この閏秒更新情報は、閏秒の実施が決定するまではデータとして格納されていないが、実施が決定した場合は、その更新日の約6ヶ月前からデータとして格納される。従って、サブフレーム4のページ18を受信すれば、閏秒更新情報を取得できる。
一方、時刻情報(Zカウント)は、すべてのサブフレームに格納されているため、6秒間隔で受信できる。また、週番号は、サブフレーム1に格納されているので、30秒間隔で受信できる。そして、時刻取得のために衛星信号受信部10Aを作動した場合、受信タイミング算出手段215は、受信中のページやサブフレームを識別し、前記閏秒更新情報が格納されたサブフレーム4のページ18が送信されるまでの時間つまり受信タイミングを算出する。
そして、受信タイミング判定手段216は、受信タイミング算出手段215で算出された受信タイミングになったか否かを判定する。
前回取得経過期間判定手段214は、受信制御手段213で閏秒更新情報を取得して時刻修正情報格納部31Aに保持してから所定期間経過しているかを判定する。本実施形態では、所定期間として6ヶ月が設定されている。このため、前回取得経過期間判定手段214は、前回、閏秒更新情報を取得してから6ヶ月経過したか否かを判定する。
閏秒更新情報取得判定手段217は、時刻修正情報格納部31Aに、更新日時が経過していない閏秒更新情報が格納されているかを判定する。すなわち、時刻修正情報格納部31Aに閏秒更新情報が格納されていても、その閏秒更新日時が内部時計の時刻よりも前(過去)である場合には、最新の閏秒更新情報が取得できていないことになる。この場合、閏秒更新情報取得判定手段217は、閏秒更新情報が格納されていないと判定する。
一方、閏秒更新日時が先(将来)の閏秒更新情報が格納されている場合、閏秒更新情報取得判定手段217は、閏秒更新情報が格納されていると判定する。
取得時期経過期間判定手段218は、閏秒更新情報取得判定手段217で閏秒更新情報が取得できていないと判定され、かつ、閏秒更新情報取得期間の始期から予め設定された所定期間経過しているかを判定する。本実施形態では、閏秒更新日の3ヶ月前を取得期間の始期としており、前記所定期間として2ヶ月を設定している。このため、閏秒更新情報取得判定手段217は、閏秒更新日の1ヶ月前以内になると、閏秒更新情報を取得して時刻修正情報格納部31Aに格納できたかを判定する。
報知手段219は、取得時期経過期間判定手段218で、閏秒更新日の1ヶ月前以内になっても閏秒更新情報を取得できていない場合に、定期的な時刻情報の受信処理が行われると、受信タイミング算出手段215で算出された受信タイミングを、時刻表示駆動部51を用いて表示装置50に表示する。
具体的には、報知手段219は、指針3の秒針を反時計回りに移動して、受信タイミングをカウントダウン方式で表示したり、ディスプレイ4にカウントダウン方式で表示する。
時刻情報修正部220は、時刻修正情報格納部31Aに格納されている時刻情報と、現在の閏秒、さらには、現在地の時差情報に基づいて内部時計の時刻を修正する。時差情報は、利用者が手動入力で設定してもよいし、衛星信号を受信して測位処理を行って現在地を取得し、その現在地に対応する時差情報をRAM31に記憶された時差テーブルから取得して設定してもよい。
また、時刻情報修正部220は、閏秒更新情報を取得した場合に、その閏秒更新日時になったら、現在の閏秒を更新後の閏秒に更新し、計時されている時刻を修正する。従って、時刻情報修正部220によって、本発明の時刻更新手段が構成されている。
さらに、時刻情報修正部220は、図示略の発振回路などからの基準信号に基づいて内部時刻を計時し、時刻表示駆動部51を介して表示装置50の時刻表示を更新し続ける。従って、時刻情報修正部220によって、本発明の計時手段も構成されている。
なお、時刻表示駆動部51は、指針3を駆動するモーターや、ディスプレイ4を駆動する回路である。
[受信処理]
次に、制御部20における制御について、図6,7のフローチャートも参照して説明する。図6,7の処理は、定期的に時刻情報を受信する際に、続けて閏秒更新情報を受信する場合の処理である。
まず、受信制御手段213は、毎日定時に衛星信号受信部10Aを作動して受信処理を行い、時刻取得を行う(S11)。時刻情報は、前述したように、すべてのサブフレームに格納されているため、6秒間隔で受信できる。ここで、衛星信号受信部10Aは、時刻情報を取得した場合にはその時刻情報を時刻修正情報格納部31Aに記憶する。
S11で時刻取得を行った後、閏秒更新情報取得判定手段217は、時刻修正情報格納部31Aに格納されている閏秒更新情報が、現在の時刻よりも後(将来)の時刻情報であるかを判定する(S12)。
現在の時刻よりも後の閏秒更新情報がない場合(S12でYes)には、時刻修正情報格納部31Aに必要な閏秒更新情報が格納されていないので、取得期間判定手段212は、S11で取得した時刻情報に基づいて計時される内部時計に基づき、現在の日時が閏秒更新情報取得期間であるかを判定する(S13)。
本実施形態では、閏秒更新時期を第一優先日である7月1日と1月1日と設定し、所定期間を3ヶ月間とすることで、閏秒更新日である7月1日および1月1日の3ヶ月前からの期間を閏秒更新情報取得期間としている。
S13において閏秒更新情報所定期間であると判定された場合(S13でYes)、前回取得経過期間判定手段214は、時刻修正情報格納部31Aに格納されている閏秒更新情報が、取得してから所定期間経過したかを判定する(S14)。
本実施形態では、前回、閏秒更新情報を取得してから6ヶ月経過した場合に、S14でYesと判定している。
そして、S12〜S14において、「NO」と判定された場合には、受信制御手段213は、閏秒更新情報の受信はせずに受信処理を終了させる。
すなわち、S12で現時刻よりも後の閏秒更新情報が格納されている場合は、次に実施される閏秒の情報を既に受信していることになる。従って、再度、閏秒更新情報を受信しても同じデータを受信するだけであるから、無駄な受信処理になる。
また、S13で閏秒更新情報の取得期間でなければ、閏秒の更新日まで期間が空いていることになるため、現時点では閏秒更新情報を受信する必要がない。
さらに、S14で前回取得から所定期間経過していなければ、受信を行っても閏秒更新情報を受信できる可能性は低い。例えば、次の7/1に閏秒の更新が予定されていない場合、その3ヶ月前からの取得期間に閏秒更新情報を受信しても、閏秒の更新データ自体がないため、時刻修正情報格納部31Aに格納されることもない。従って、翌日に再度、受信処理が行われると、S12は格納データが無いためYesと判定され、S13も閏秒の更新情報取得期間であるためYesと判定される。このため、S14の判定がないと、閏秒の更新予定が無い場合は、毎日、閏秒更新情報の受信を繰り返してしまう。
これらの点を考慮し、S12〜S14で受信制御手段213は、閏秒更新情報の受信はせずに受信処理を終了させる。
一方、S12〜S14で「Yes」と判定された場合、受信タイミング算出手段215は、S11の時刻情報の受信処理時のデータから、受信タイミングを算出する。受信タイミング算出手段215は、受信したページやサブフレームを識別することで、GPS衛星から送信される12分30秒の全データのうち、閏秒補正データの含まれるサブフレーム4のページ18の放送時間(送信タイミング)を算出する(S15)。
次に、取得時期経過期間判定手段218は、閏秒更新情報取得期間の始期から所定期間が経過したかを判定する(S16)。本実施形態では、閏秒更新日の3ヶ月前を閏秒更新情報取得期間の始期とし、所定期間を2ヶ月としているので、閏秒更新日の1ヶ月以内になると、時刻修正情報格納部31Aに閏秒更新情報が格納されているかを判定する。
報知手段219は、S16でYesと判定された場合、「GPSが受信できる場所に移動してください」等のメッセージをディスプレイ4に表示することで、利用者に閏秒更新情報取得報知を行う(S17)。
すなわち、S12〜S14で「Yes」と判定されているため、S16で「Yes」と判定された場合は、閏秒更新日の1ヶ月以内になっても、まだ閏秒更新情報が時刻修正情報格納部31Aに格納されていないことになる。このような閏秒更新日が近づいた状態では、利用者に対して閏秒更新情報を取得する必要があることを通知し、閏秒更新情報を確実に受信できる状態にすることが望まれる。このため、報知手段219は、前述の通り、閏秒更新情報取得報知を行う(S17)。
また、報知手段219は、S15で算出した閏秒更新情報取得タイミングを、時刻表示駆動部51を用いて表示装置50に表示する(S18)。この際、前述の通り、報知手段219は、指針3の秒針を反時計回りに移動して閏秒更新情報取得タイミングをカウントダウン方式で表示したり、ディスプレイ4にカウントダウン方式で表示する。
なお、取得時期経過期間判定手段218は、S16において、「NO」と判定された場合には、まだ閏秒更新情報を取得する期間の余裕があるので、閏秒更新情報取得報知およびカウントダウン表示はせずに、S19へ進む。
次に、受信環境判定手段211は、GPS受信可能場所であるかを判定する(S19)。本実施形態では、受信環境判定手段211は、ソーラーパネル70の発電量が発電量閾値以上であるかを判定することで、利用者がGPS受信可能場所にいるかを判定する。
ここで、発電量閾値は、ソーラーパネル70に入射する光の照度と発電量の関係に基づいて設定している。図8は、10000lx(ルクス)の発電量を1とした場合の相対発電量と照度との関係を示すグラフである。この図8に示すように、ソーラーパネル70の発電量は、晴天(昼間)が最も高く、曇天は晴天に比べて発電量が低下する。さらに、室内の場合は、曇天に比べても発電量が低下する。
そして、発電環境としては、屋外であれば、曇天・晴天に関係なく、室内に比べて良好であるため、発電量閾値は、室内(約5000lx以下)と屋外(約5000lx以上)との発電量を区別できる値に設定している。図8の場合、相対発電量における発電量閾値を0.5程度とすれば、室内であるか屋外であるのかを発電量で判定できる。利用者が屋外にいる場合は、GPS衛星からの受信環境も良好とみなすことができる。
受信環境判定手段211は、S19において、「NO」と判定された場合は、衛星信号の受信に適した環境にいないと判断して受信はせずに受信処理を終了させる。
一方、S19において、GPS受信可能場所であった場合には、受信タイミング判定手段216は、内部時計の時刻がS15において算出した受信タイミングになったかを判定する(S20)。ここで、まだ受信タイミングではない場合には、S19に戻り、再度受信環境判定手段211でGPS受信可能場所であるかの判定を行うことで、タイミング合わせを行う。
受信制御手段213は、受信タイミング判定手段216で受信タイミングになったと判定すると、GPS装置10の衛星信号受信部10Aを制御して受信処理を行い、閏秒更新情報を取得する(S21)。
S21で受信処理を行った後、閏秒更新情報取得判定手段217は、閏秒更新情報を受信できたかを判定する(S22)。閏秒更新情報取得判定手段217は、受信タイミングのずれや受信環境によって受信ができなかった場合には、再びS15に戻ることで、3回まで受信を試みる(S23)。ここで、再びS15において閏秒更新情報取得タイミングを算出するが、受信タイミングは12分30秒毎にくるので、受信タイミングの算出は、前回のタイミングに12分30秒を加えれば算出できる。3回リトライしても、閏秒更新情報を受信できなかった場合(S23でYes)には、受信制御手段213は閏秒更新情報の受信はせずに受信処理を終了する。
S22で閏秒更新情報を受信できたと判定された場合には、衛星信号受信部10Aは、受信した閏秒更新情報及び閏秒更新情報受信履歴を時刻修正情報格納部31Aに格納する(S24)。
以上により、定時の時刻情報受信処理に続いて実行される閏秒更新情報の受信処理が完了する。
そして、時刻情報修正部220は、時刻修正情報格納部31Aに上記受信処理で受信された閏秒更新情報が格納されている場合は、内部時刻がその閏秒更新日(通常は7/1または1/1)になった時点で、新しい閏秒情報を用いて内部時計の時刻更新を行う。
〔第一実施形態の作用効果〕
本実施形態によれば、取得期間判定手段212が閏秒更新情報の取得期間を判定しているので、閏秒更新情報を取得する必要がある期間のみ受信処理を行えばよく、閏秒更新情報を効率的に取得でき、無駄な受信処理を低減できて消費電力も低減できる。
その上、受信タイミング算出手段215で算出した受信タイミングに合わせて受信しているので、閏秒更新情報を確実に効率よく取得することができる。つまり、受信タイミング判定手段216を備えることにより、サブフレーム4のページ18のみを受信することができるので、受信時間を最大でも30秒程度に短縮することができ、受信タイミングを算出せずに受信する場合に比べて消費電力を低減できる。
また、ソーラーパネル70の発電量に基づいて受信環境を判定し、受信環境が良好な場合のみ、衛星信号を効率的に受信するため、閏秒更新情報の受信に成功する可能性が高まり、消費電力の削減を図り、電池寿命をのばすことができる。
さらに、本実施形態では、S12により、最新の閏秒更新情報を取得済みの場合には受信処理が実行されないため、受信処理を必要最小限に抑えることができる。この点でも、消費電力を低減できて、電池寿命を長くすることができる。
また、S13により、前回の閏秒更新情報取得から所定期間経過していない場合は、受信をしないので、閏秒の更新予定が無い場合に、閏秒更新情報の受信を無駄に繰り返してしまうことを防止できる。
さらに、取得時期経過期間判定手段218や報知手段219を設け、閏秒更新日が近づいてきた場合には、利用者に受信を促す告知を行うので、利用者も受信が必要なことに気がつく可能性が高まり、受信環境の良好な場所に移動して閏秒更新情報を受信できる確率も高くできる。また、この告知は、閏秒更新日の直前1ヶ月以内になっても閏秒更新情報を取得していない場合に限られるので、利用者への負担も最小限にすることができる。
報知手段219は、利用者への受信タイミングの告知を、カウントダウン方式で表示しているので、利用者は、閏秒更新情報が送信されるまでの残り時間を容易に把握でき、送信時に受信に適した状態、例えば、屋外に移動し、電子機器を静止状態に維持するなどの適切な対応を行うことができる。このため、閏秒更新情報を受信できる可能性も向上できる。
〔第二実施形態〕
次に本発明に係る第二実施形態について説明する。なお、第二実施形態において、前記第一実施形態のGPS付き腕時計1と同一の構成については同符号を付し、その説明を簡略もしくは省略する。
図9は、本発明の第二実施形態の主なシステム構成等を示すブロック図である。
図9に示す第二実施形態のGPS付き腕時計1は、第一実施形態に対し、受信タイミング算出手段215および受信タイミング判定手段216を設けず、受信タイミングを考慮しない点が相違する。他の構成や処理は前記第一実施形態と同じであるため、説明を省略する。
制御部20における制御について、図10,11のフローチャートも参照して説明する。
本実施形態では、S11〜S14までの処理は前記第一実施形態と同じである。そして、S14において、前回の閏秒更新情報取得から所定期間経過したかを判定し、所定期間経過している場合には、閏秒更新情報取得タイミング算出は行わずにS16のステップへ進む。S16において、閏秒更新情報取得期間の始期から所定期間経過していると、閏秒更新情報取得報知のみを行い(S17)、受信タイミングのカウントダウン表示はせずにS19のGPS受信可能場所であるかの判断へ進む。
そして、GPS受信可能場所であると判定されると、S21において閏秒更新情報の取得を行う。この際、受信タイミングを判定していないため、受信を開始してから閏秒更新情報を取得するまで受信を継続し、サブフレーム4のページ18が受信できたら受信処理を終了する。このため、閏秒更新情報の受信までに最大で全航法データが送信される12分30秒間かかる場合もある。ここで受信できたら、S24へ進むが、受信できなかった場合には、受信処理を終了する。
〔第二実施形態の作用効果〕
第二実施形態においても、以下に説明する点を除き、前記第一実施形態と同様の作用効果を奏することができる。
すなわち、第二実施形態では、受信タイミングを算出する必要がないので、制御部20の構成を簡易化できる。
また、受信タイミングを算出する場合、直前に時刻情報の受信を行う必要があるが、本実施形態では受信タイミングを算出しないので、時刻情報の受信を行わずに、閏秒更新情報の受信のみを行うこともできる。
〔変形例〕
なお、本発明は前記各実施形態に限定されない。
例えば、受信環境判定手段211は、前記各実施形態のようなソーラーパネル70の発電量によって判定するものに限らない。例えば、受信環境判定手段211としては、紫外線センサー等のGPS付き腕時計1が屋外に配置されているか否かを判定するものでもよい。
さらには、利用者による受信ボタンの手動操作を検出し、手動操作が行われた場合は、利用者が明示的に受信処理を行っているので、受信環境が良好であると判定してもよい。
また、S15において閏秒更新情報取得タイミングを算出した際に、カウントダウン方式で閏秒更新情報送信タイミングを表示するとしたが、カウントダウン方式に限らず、閏秒更新情報送信タイミングの時刻のみをディスプレイ4に表示させたり、閏秒更新情報送信タイミングの所定時間前に利用者にわかりやすい表示(たとえばディスプレイを点灯させたり、秒針の回転方法を変えたり)をすることで、送信タイミングを表示させてもよい。
S17において、「GPSが受信できる場所に移動してください」等のメッセージをディスプレイ4に表示することで、利用者に閏秒更新情報取得報知を行うとしていたが、利用者に閏秒更新情報を受信することがわかれば、表示内容はこれに限定されない。
S16において、閏秒更新情報取得期間の始期から所定期間経過していない間は、利用者への告知はせずに受信を行うようにしたが、常に受信前には受信を行うことを告知するようにしてもよい。
また、GPSの受信ができない環境にいることが判定された場合にのみ、告知をするようにしてもよい。
さらに、前記各実施形態では、報知手段219を設けて閏秒更新情報取得報知処理(S17)や、閏秒更新情報送信タイミングのカウントダウン表示(S18)を行っていたが、これらの処理を行わないようにしてもよい。すなわち、前記実施形態では、閏秒更新情報を取得するまでは、閏秒更新日の直前3ヶ月の間、毎日、閏秒更新情報の受信を行う。このため、約120回の受信処理の間には、通常、閏秒更新情報も取得できる可能性は非常に高い。従って、報知手段219で利用者に報知をしなくても、閏秒更新情報を取得できる可能性も高く、実用上は問題がないためである。
前記各実施形態では、S12,S14の判定を行い、無駄な受信処理を無くすようにしていたが、これらの判定処理を行わないようにしてもよい。すなわち、本発明は、最低限、S13の閏秒更新情報の取得期間であるかの判定と、S19の受信環境の判定とを行うものであればよく、他の判定条件は、必ずしも行わなくても良い。
但し、S12,S14の判定も行ったほうが、無駄な受信を防止でき、消費電力を低減できる利点がある。
前記各実施形態では、定時の時刻情報の受信処理に続けて閏秒更新情報を受信する場合について説明したが、利用者の手動操作によって受信を行うようにしてもよい。この場合、利用者があらかじめ受信環境の良好な場所を判定して受信操作を行うことができるので、閏秒更新情報を受信できる確率も高まり、閏秒更新日までに閏秒更新情報を取得できる可能性を向上できる。
1…GPS付き腕時計、3…指針、4…ディスプレイ、5…GPS衛星、10…GPS装置、11…GPSアンテナ、20…制御部、211…受信環境判定手段、212…取得期間判定手段、213…受信制御手段、214…前回取得経過期間判定手段、215…受信タイミング算出手段、216…受信タイミング判定手段、217…閏秒更新情報取得判定手段、218…取得時期経過期間判定手段、219…報知手段、220…時刻情報修正部、30…記憶装置、31A…時刻修正情報格納部、40…入力装置、50…表示装置、51…時刻表示駆動部、60…電源、70…ソーラーパネル。

Claims (8)

  1. 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送信される衛星信号を受信する受信手段と、
    時刻を計時する計時手段と、
    閏秒更新日時および更新後の閏秒情報を含む閏秒更新情報を取得する期間になったことを判定する取得期間判定手段と、
    前記衛星信号の受信に適した環境であることを判定する受信環境判定手段と、
    前記取得期間判定手段で閏秒更新情報の取得期間になったことが判定され、かつ、前記受信環境判定手段で受信に適した環境であることが判定された場合に、前記衛星信号を受信して前記閏秒更新情報を取得し、保持する閏秒更新情報取得手段と、
    前記計時手段で計時された日時が、前記閏秒更新情報取得手段で保持されている前記閏秒更新情報の閏秒更新日時になったときに、前記更新後の閏秒情報に基づいて前記計時手段で計時されている時刻を更新する時刻更新手段と、
    を備えることを特徴とする電子機器。
  2. 請求項1に記載の電子機器において、
    前記衛星信号において前記閏秒更新情報が送信されるタイミングを検出して閏秒更新情報の受信タイミングを判定する受信タイミング判定手段を備え、
    前記閏秒更新情報取得手段は、前記取得期間判定手段で閏秒更新情報の取得期間になったことが判定され、かつ、前記受信環境判定手段で受信に適した環境であることが判定され、さらに、前記受信タイミング判定手段で閏秒更新情報の受信タイミングになったことが判定された場合に、前記衛星信号を受信して前記閏秒更新情報を取得し、保持する
    ことを特徴とする電子機器。
  3. 請求項2に記載の電子機器において、
    前記閏秒更新情報が送信されるタイミングを表示可能な表示手段と、
    前記閏秒更新情報取得手段で前記閏秒更新情報を取得して保持したか否かを判定する閏秒更新情報取得判定手段と、
    前記閏秒更新情報取得判定手段で、前記取得期間判定手段で判定される閏秒更新情報の取得期間の始期から予め設定された所定期間経過しても、前記閏秒更新情報を取得して保持していないことが判定された場合に、前記閏秒更新情報が送信されるタイミングを算出し、そのタイミングを前記表示手段で表示する送信タイミング表示手段と、を備える
    ことを特徴とする電子機器。
  4. 請求項3に記載の電子機器において、
    前記表示手段は、前記計時手段で計時される時刻を表示可能に構成され、
    前記送信タイミング表示手段は、前記表示手段を使って前記閏秒更新情報が送信されるタイミングをカウントダウン方式で表示する
    ことを特徴とする電子機器。
  5. 請求項1から請求項4のいずれかに記載の電子機器において、
    前記閏秒更新情報取得手段は、
    前記閏秒更新情報取得手段に保持されている閏秒更新情報の閏秒更新日時が、前記計時手段で計時されている内部時刻よりも先の場合は、閏秒更新情報を受信しない
    ことを特徴とする電子機器。
  6. 請求項1から請求項5のいずれかに記載の電子機器において、
    前記閏秒更新情報取得手段は、
    前記閏秒更新情報取得手段で閏秒更新情報を取得して保持してから所定期間経過していない場合は、閏秒更新情報を受信しない
    ことを特徴とする電子機器。
  7. 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送信される衛星信号を受信する受信手段と、
    時刻を計時する計時手段と、を備える電子機器の閏秒更新情報受信方法であって、
    閏秒更新日時および更新後の閏秒情報を含む閏秒更新情報を取得する期間になったことを判定する取得期間判定工程と、
    前記衛星信号の受信に適した環境であることを判定する受信環境判定工程と、
    前記取得期間判定工程で閏秒更新情報の取得期間になったことが判定され、かつ、前記受信環境判定工程で受信に適した環境であることが判定された場合に、前記衛星信号を受信して前記閏秒更新情報を取得し、保持する閏秒更新情報取得工程と、
    前記計時手段で計時された日時が、前記閏秒更新情報取得工程で保持されている前記閏秒更新情報の閏秒更新日時になったときに、前記更新後の閏秒情報に基づいて前記計時手段で計時されている時刻を更新する時刻更新工程と、
    を備えることを特徴とする電子機器の閏秒更新情報受信方法。
  8. 請求項7に記載の電子機器の閏秒更新情報受信方法において、
    前記衛星信号において前記閏秒更新情報が送信されるタイミングを検出して閏秒更新情報の受信タイミングを判定する受信タイミング判定工程を備え、
    前記閏秒更新情報取得工程は、前記取得期間判定工程で閏秒更新情報の取得期間になったことが判定され、かつ、前記受信環境判定工程で受信に適した環境であることが判定され、さらに、前記受信タイミング判定工程で閏秒更新情報の受信タイミングになったことが判定された場合に、前記衛星信号を受信して前記閏秒更新情報を取得し、保持する
    ことを特徴とする電子機器の閏秒更新情報受信方法。
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