JP2015169575A - 衛星信号受信装置、電子時計、および衛星信号受信方法 - Google Patents
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Abstract
Description
ところで、GPS衛星信号において時刻を示す情報であるTOW(Time of week)
は、うるう秒の修正分は含まれていない。このため、GPS衛星信号には、現在のうるう秒を示す情報が含まれている。このうるう秒情報は、12.5分毎に送信される。そこで、現在のうるう秒を示す情報をより確実に受信するため、現在の閏秒に関する情報の受信を試みることを示す、閏秒受信予告情報を表示する電波腕時計が知られている(特許文献1参照)。
このため、例えば、タイムゾーンが異なる海外に移動し、測位モードで受信処理を行い、うるう秒情報の受信待機状態になった場合には、待機状態の表示が数分から十数分継続して現地時刻を表示しないため、ユーザーは現地時刻を即座に確認できないという問題がある。
また、測位モードでの受信処理の時間に加えて、うるう秒情報の受信処理が完了するまでは、衛星信号受信装置を受信しやすい場所に静止状態で配置するなどの対応が必要となるため、ユーザーは即座に電子時計を利用できないという問題がある。
したがって、特に測位モードでの受信処理時の利便性を高めることができる衛星信号受信装置が求められていた。
受信制御手段は、受信モードが測位モードに設定された場合は、うるう秒受信制御部の動作を禁止する。このため、測位モードでの受信処理時に、うるう秒受信制御部が動作してうるう秒情報の受信待機状態になることが禁止される。このため、測位モードでの受信処理後に、引き続きうるう秒情報の受信処理を行うことがなくなり、うるう秒情報の受信待機状態になることも防止できる。したがって、測位モードでの受信処理後に、現地時刻を即座に表示でき、ユーザーの利便性を向上できる。
本発明によれば、受信制御手段は、測時モードでの受信処理を、ユーザーの手動操作で指示された場合や、自動受信条件に該当する場合に行う。この際、うるう秒受信条件に該当する場合、受信制御手段は、うるう秒受信制御部を作動させてうるう秒の受信処理を行う。したがって、うるう秒受信条件に該当する場合には、測時モードでの受信処理時に自動的にうるう秒情報の受信処理も行われる。このため、ユーザーがうるう秒情報の受信を指示する必要が無く、利便性を向上できる。また、うるう秒情報を受信することで、うるう秒情報を反映した正確な時刻を表示できる。
本発明では、ユーザーなどが操作可能な外部操作部材の操作により、うるう秒受信制御部を作動させてうるう秒情報の受信処理を実行できるので、ユーザーが希望するタイミングでうるう秒情報を受信できる。このため、うるう秒情報の取得に適した環境で受信処理を行うことができ、うるう秒情報の取得に成功する確率を向上できる。
図1は、本発明の第1実施形態に係る電子時計1の正面図であり、図2は電子時計1の概略断面図である。
図1に示すように、電子時計1は、地球の上空を所定の軌道で周回している複数のGPS衛星等の位置情報衛星100(以下、GPS衛星100と称する場合がある)のうち、少なくとも1つの位置情報衛星100からの衛星信号を受信して時刻情報を取得し、少なくとも3つの位置情報衛星100からの衛星信号を受信して位置情報を算出するように構成されている。
電子時計1は、使用者の手首に装着される腕時計であり、時刻等を表示する表示装置10と、外部操作部材である入力装置70とを備える。
電子時計1は、外装ケース30を備えている。外装ケース30は、金属で形成された円筒状のケース31に、セラミックで形成されたベゼル32が嵌合されて構成されている。外装ケース30の二つの開口のうち、表面側の開口は、ベゼル32を介してカバーガラス33で塞がれており、裏面側の開口は金属で形成された裏蓋34で塞がれている。
外装ケース30の内側には、ベゼル32の内周に取り付けられているダイヤルリング111と、光透過性の文字板11と、文字板11を貫通した指針軸27と、指針軸27に取り付けられた指針21,22,23と、インジケーター針24と、指針25,26と、各指針21,22,23およびインジケーター針24、指針25、26を駆動する駆動機構140などが備えられている。
指針軸27は、外装ケース30の平面視中心を通り、表裏方向に延在する中心軸に沿って設けられている。
表示装置10は、文字板11、指針21,22,23、インジケーター針24、指針25,26を備える。
文字板11の大部分は、光および1.5GHz帯のマイクロ波が透過し易い非金属の材料(例えば、プラスチックまたはガラス)で形成されている。
文字板11は、前記インジケーター針24に対応する目盛112と、指針25,26に対応するサブダイヤル113とを備える。
指針21,22,23は、文字板11の表面側に設けられている。指針21は秒針であり、指針22は分針であり、指針23は時針である。ダイヤルリング111には、指針21,22,23によって時刻を指示する目盛(インデックス)が設けられている。
このため、指針21,22,23および文字板11、ダイヤルリング111は、時刻を表示する基本時計を構成する。基本時計は、主に現在地の時刻を表示する。例えば、電子時計1がホノルルで利用されている場合には、ホノルルの現地時刻(ローカルタイム)を表示する。したがって、指針21,22,23によって時刻表示手段が構成される。
インジケーター針24は、文字板11の表面側の10時方向に設けられ、目盛112の各位置を指し示すことで各種情報を指示する。
目盛112に記載された「DST(daylight saving time)」は夏時間を意味する。リューズ71やボタン72等の入力装置70を操作して、インジケーター針24を「DST」の「ON」または「OFF」に合わせることで、電子時計1に夏時間のON/OFFを設定することができる。
目盛112に記載された飛行機形状の記号は、機内モードを表す。入力装置70を操作して、インジケーター針24を飛行機形状の記号に合わせて機内モードを選択することで、電子時計1の衛星信号の受信を停止させることができる。
目盛112に記載された「1」と「4+」は受信モードを示す。時刻情報を取得する測時モード(測時受信処理)の際は、インジケーター針24は、「1」を指し示し、位置情報を取得する測位モード(測位受信処理)の際は、インジケーター針24は、目盛112の「4+」を指し示す。これにより、ユーザーは、電子時計1が測位モードにあるのか測時モードにあるのかを目盛112を見ることで認識できる。
指針25,26は、文字板11の表面側の6時方向に設けられている。指針25は分針であり、指針26は時針である。サブダイヤル113には、指針25,26によって時刻を指示する24時間表示の目盛が設けられている。
このため、指針25,26およびサブダイヤル113は、時刻を表示する小時計を構成する。小時計は、主に予め設定したホームタイム(例えば日本の時刻)を表示する。
文字板11の周囲には、ダイヤルリング111が配置されている。ダイヤルリング111は、外周端が、ベゼル32の内周面に接触しているとともに、一面がカバーガラス33と並行している平板部分と、内周端が文字板11に接触するように、文字板11側へ傾斜した傾斜部分を備えている。ダイヤルリング111は、平面視においてはリング形状となっており、断面視においてはすり鉢形状となっている。ダイヤルリング111の平板部分と、傾斜部分と、ベゼル32の内周面とによりドーナツ形状の収納空間が形成されており、この収納空間内には、リング状のアンテナ体110が収納されている。
ダイヤルリング111には、指針21,22,23によって時刻を指示する目盛(インデックス)と、タイムゾーンの時差を示す数字およびタイムゾーンの都市名を示す略語が表示されている。
本発明の外部操作手段としての入力装置70は、リューズ71と、3つのボタン72、73、74を備える。入力装置70を操作すると、その手動操作に応じた処理が実行される。
具体的には、リューズ71を1段引くと、現在設定されているタイムゾーンが指針21(秒針)で表示される。現在設定されているタイムゾーンを変更したい場合は、この状態で、リューズ71を右回転させると、指針21が時計回りに移動し、「+1」加算されたタイムゾーンが順次選択される。一方、この状態でリューズ71を左回転させると、「−1」減算されたタイムゾーンが選択される。そして、リューズ71を押し込むことで、選択されたタイムゾーンが確定する。
すなわち、リューズ71を回転させることで、指針21(秒針)も連動して移動し、指針21をダイヤルリング111に表示されたタイムゾーンの時差や都市名に合わせることで、タイムゾーンを手動で選択できる。
また、リューズ71を2段引いた状態で回転させると、指針21,22,23を移動させることができ、現在時刻表示を手動修正可能な状態となる。
ボタン73を第1設定時間(例えば3秒以上、6秒未満)押して離すと、測時モードでの手動受信処理(強制受信処理)が実行される。受信処理中、インジケーター針24は、測時モードを示す「1」を指示する。
また、ボタン73を第1設定時間よりも長い第2設定時間(例えば6秒以上)押して離すと、測位モードでの手動受信処理(強制受信処理)が実行される。受信処理中、インジケーター針24は、測位モードを示す「4+」を指示する。
各ボタン72、73、74を押した際に実行される処理は、上記のものに限定されず、電子時計1の機能に応じて適宜設定すればよい。
文字板11と、駆動機構140が取り付けられている地板125との間には、光発電を行うソーラーパネル135が備えられている。ソーラーパネル135は、光エネルギーを電気エネルギー(電力)に変換する複数のソーラーセル(光発電素子)を直列接続した円形の平板である。また、ソーラーパネル135は、太陽光の検出機能も有している。文字板11、ソーラーパネル135および地板125には、指針軸27が貫通する穴が形成されているとともに、カレンダー小窓15の開口部が形成されている。
駆動機構140は、地板125に取り付けられ、回路基板120で裏面側から覆われている。駆動機構140は、指針21(秒針)を駆動するステップモーターと、指針22(分針)および指針23(時針)を駆動するステップモーターと、インジケーター針24を駆動するステップモーターと、指針25,26を駆動するステップモーターとを備える。さらに、電子時計1は、カレンダー小窓15で日付を表示する日車を備えているので、日車を駆動するためのステップモーターも備える。
回路基板120は、充電回路80、記憶装置60、本発明の受信手段としての受信装置(受信モジュール)122、および制御装置40を備えている。また、回路基板120の受信装置122が設けられた側には、リチウムイオン電池などの二次電池130が配置されている。充電回路80は、ソーラーパネル135が発電した電力を二次電池130に充電する。また、この回路基板120とアンテナ体110とは、アンテナ接続ピン115を用い接続されている。
アンテナ体110は、リング形状の誘電体を基材として、これに金属のアンテナパターンをメッキや銀ペースト印刷などにより形成したものである。このアンテナ体110は、文字板11の外周に配置されており、ベゼル32の内周面側に配置され、さらにプラスチックで形成されたダイヤルリング111、およびカバーガラス33で覆われているため、良好な受信を確保することが可能となっている。誘電体としては、酸化チタンなどの高周波で使える誘電材料を樹脂に混ぜて成形することができ、これにより誘電体の波長短縮と相俟ってアンテナをより小型化できる。
図3は、電子時計1の回路構成を示すブロック図である。電子時計1は、受信装置122、制御装置40、計時装置50(計時手段)、記憶装置60(記憶手段)、入力装置70(外部操作手段)を備えている。制御装置40は、受信制御手段41、時刻修正手段42を備えている。受信制御手段41は、受信モード設定部411、測時モード受信部412、測位モード受信部413、うるう秒受信制御部414を備えている。
受信装置122は、二次電池130に蓄積された電力で駆動される負荷であり、制御装置40によって駆動されると、アンテナ体110を通じてGPS衛星100から送信される衛星信号を受信する。そして、受信装置122は、衛星信号の受信に成功した場合には、取得した軌道情報やGPS時刻情報などの情報を制御装置40へ送信する。一方、衛星信号の受信に失敗した場合には、受信装置122は、その旨の情報を制御装置40へ送信する。なお、受信装置122の構成は、公知のGPS受信回路の構成と同様であるため、その説明を省略する。
計時装置50は、二次電池130に蓄積された電力で駆動される水晶振動子等を備え、水晶振動子の発振信号に基づく基準信号を用いて時刻データを更新する。
記憶装置60は、図4に示すように、時刻データ記憶部600と、タイムゾーンデータ記憶部680と、定時受信時刻記憶部690とを備えている。
時刻データ記憶部600には、受信時刻データ610と、うるう秒更新データ620と、内部時刻データ630と、時計表示用時刻データ640と、タイムゾーンデータ650とが記憶される。
受信時刻データ610には、衛星信号から取得した時刻情報(GPS時刻)が記憶される。この受信時刻データ610は、通常は計時装置50によって1秒毎に更新され、衛星信号を受信した際には、取得した時刻情報(GPS時刻)によって修正される。
うるう秒更新データ620には、少なくとも現在のうるう秒のデータが記憶される。すなわち、衛星信号のサブフレーム4、ページ18には、うるう秒に関するデータとして、「現在のうるう秒」、「うるう秒の更新週」、「うるう秒の更新日」、「更新後のうるう秒」の各データが含まれる。このうち、本実施形態では、少なくとも「現在のうるう秒」のデータを、うるう秒更新データ620に記憶している。
制御装置40は、電子時計1を制御するCPUで構成されている。制御装置40は、受信装置122を制御して受信処理を実行する受信制御手段41を備える。受信制御手段41は、受信モード設定部411、測時モード受信部412、測位モード受信部413、うるう秒受信制御部414を備える。また、制御装置40は、受信装置122で受信した衛星信号に含まれる時刻情報を取得し、この時刻情報によって前記受信時刻データ610で計時している時刻を修正する時刻修正手段42を備える。
受信モード設定部411は、受信装置122による衛星信号の受信モードを、測時モードまたは測位モードから選択して設定する。具体的には、後述するように、ボタン73の押された時間で受信モードを設定する。
測時モード受信部412は、自動受信処理で作動される場合と、手動受信処理で作動される場合とがある。
自動受信処理は、定時受信時刻記憶部690に設定された定時受信時刻になった場合と、ソーラーパネル135の発電電圧または発電電流が設定値以上となった場合に、受信装置122を作動して測時モードでの受信処理を行う。
すなわち、測時モード受信部412は、計時時刻、具体的には内部時刻データ630が、定時受信時刻記憶部690に記憶された定時受信時刻になった際に、受信装置122を作動する。これを定時受信処理という。
また、測時モード受信部412は、ソーラーパネル135の発電電圧または発電電流が設定値以上となり、屋外においてソーラーパネル135に日光が照射していると判断できる場合に、受信装置122を作動する。なお、ソーラーパネル135の発電状態で受信装置122を作動する処理の回数は、1日に1回などに制約してもよい。
一方、ユーザーが入力装置70のボタン73を第1設定時間(3秒以上、6秒未満)だけ押して離した場合は、測時モード受信部412は手動受信処理で作動される。
測位モード受信部413は、ユーザーが入力装置70のボタン73を第2設定時間(6秒以上)押して離した場合に、受信装置122を作動して受信処理を行う。
測位モード受信部413は、測位モードでの受信処理を行うため、受信装置122で少なくとも3個、好ましくは4個以上のGPS衛星100を捕捉し、各GPS衛星100から送信される衛星信号を受信して時刻情報を取得し、さらに位置情報を算出して取得する。そして、制御装置40は、位置情報の取得に成功した場合、取得した位置情報(緯度、経度)に基づいてタイムゾーンデータ記憶部680からタイムゾーンデータ(時差情報)を取得し、タイムゾーンデータ650に記憶する。
例えば、日本標準時(JST)は、UTCに対して9時間進めた時刻(UTC+9)であるため、測位モードで取得した位置情報が日本である場合には、制御装置40は、タイムゾーンデータ記憶部680から日本標準時の時差情報(+9時間)を読み出してタイムゾーンデータ650に記憶する。このため、時計表示用時刻データ640は、UTCである内部時刻データ630にタイムゾーンデータを加算した時刻となる。
うるう秒受信制御部414は、後述するようにうるう秒情報の受信制御を行う。
時刻修正手段42は、受信制御手段41によって時刻情報を取得して受信時刻データ610が更新された場合に、時計表示用時刻データ640に基づいて指針21,22,23を移動し、時刻表示を更新する。
ここで、前記各取得情報が含まれるGPS衛星100から送信される衛星信号の航法メッセージについて、説明する。なお、航法メッセージは、50bpsのデータとして衛星の電波に変調されている。
図5(A)〜図5(C)は、航法メッセージの構成について説明するための図である。
図5(A)に示すように、航法メッセージは、全ビット数1500ビットのメインフレームを1単位とするデータとして構成される。メインフレームは、それぞれ300ビットの5つのサブフレーム1〜5に分割されている。1つのサブフレームのデータは、各GPS衛星100から6秒で送信される。したがって、1つのメインフレームのデータは、各GPS衛星100から30秒で送信される。
週番号データは、現在のGPS時刻情報が含まれる週を表す情報であり、1週間単位で更新される。
サブフレーム2、3には、エフェメリスパラメーター(各GPS衛星100の詳細な軌道情報)が含まれる。また、サブフレーム4、5には、アルマナックパラメーター(全GPS衛星100の概略軌道情報)が含まれている。
したがって、電子時計1は、リセット後や電源投入時のように、内部に週番号データ(日付情報)を記憶していない場合のみ、サブフレーム1の週番号データを取得すれば良い。そして、週番号データを記憶している場合は、電子時計1は、6秒毎に送信されるTOWを取得すれば、現在時刻が分かる。このため、電子時計1は、通常、時刻情報としてTOWのみを取得する。
うるう秒情報は、前述のとおり、サブフレーム4、ページ18に含まれる「現在のうるう秒」の情報を取得して記憶する。また、サブフレーム4、ページ18には、「うるう秒の更新週、更新日、更新後のうるう秒」の情報も含まれ、うるう秒の更新が行われる場合にはそのタイミングを予告している。うるう秒が更新される場合、通常は、12月か6月の末日に実行される。このため、電子時計1は、12月末および6月末の一定期間前に、うるう秒情報の取得処理を行ってサブフレーム4、ページ18を受信すれば、うるう秒の更新の有無および更新が有る場合のうるう秒の補正値を取得できる。
次に、電子時計1の受信処理について、図6〜8のフローチャートも参照して説明する。
図6は、手動受信時の処理手順を示すフローチャートであり、指針21,22,23により通常時刻表示がされている状態(通常時刻表示モード)で、ボタン73が押された場合に実行される。
受信制御手段41は、ユーザーによりボタン73が第1設定時間(3秒以上、6秒未満)または第2設定時間(6秒以上、10秒未満)押された場合、ステップS1で「Yes」と判定する。
一方、受信制御手段41は、ボタン73が第1設定時間未満(3秒未満)押された場合、つまり受信結果の表示モードの場合は、ステップS1で「No」と判定する。そして、この場合、手動受信処理が指示されていないため、図6の手動受信処理は終了し、例えば受信結果表示処理を実行する。
次に、ステップS10の測時モード受信処理について、図7を参照して説明する。
受信制御手段41の測時モード受信部412は、図7に示すように、測時モードの受信を開始する(S11)。すなわち、測時モード受信部412は、受信装置122を作動してGPS衛星100を捕捉するためにサーチを行い、少なくとも1つのGPS衛星100を捕捉する。そして、測時モード受信部412は、GPS衛星100を捕捉すると、受信装置122で衛星信号の受信を開始し、時刻情報を取得する。
測時モード受信部412は、以下のうるう秒受信条件に該当する場合は、うるう秒情報を新たに受信する必要があると判定して、S14で「No」と判定する。
すなわち、測時モード受信部412がS14で「No」と判定するのは、システムリセット直後などでうるう秒更新データ620にうるう秒情報が記憶されていない場合と、内部時刻データ630に記憶された内部時刻情報による月日がうるう秒受信期間であり、かつ、その期間でのうるう秒情報の受信に成功していない場合である。
本実施形態では、うるう秒受信期間は、半年毎に設定される。すなわち、現在、うるう秒の更新は、最短でも半年毎であり、近年は1年〜数年に一回程度である。また、具体的なうるう秒更新タイミングの第1優先日は、12月、6月の末日である。さらに、うるう秒情報には、次回のうるう秒更新日や更新後のうるう秒の情報も含まれている。
このため、半年毎(具体的には6月、12月)にうるう秒情報を受信すれば、次の半年にうるう秒の更新予定があるか否かも判断できる。
従って、測時モード受信部412は、内部時刻データ630に記憶された内部時刻情報の月日が6月1日〜30日、12月1日〜31日であり、かつ、その期間でのうるう秒情報の受信に成功していない場合に、うるう秒情報は未受信であると判断して、ステップS14で「No」と判定する。なお、うるう秒受信期間は、うるう秒更新日以前の半年間であればよいため、6月と12月に限らず、7月と1月や、8月と2月など、半年毎に設定すればよい。
うるう秒受信制御部414は、まず、うるう秒情報の受信タイミングになったかを判定する(S18)。受信タイミングとは、前記うるう秒の情報を含むサブフレーム4、ページ18のデータが送られてくるタイミングである。このタイミングは次のようにして判断できる。すなわち、GPS時刻は1週間単位で管理されており、Zカウントは週の初め(日曜日の午前0時0分0秒)からの経過時間を表している。また、週の開始時からサブフレーム1から5が順番に繰り返し送信され、サブフレーム4,5はページ1から25までが順番に送信される。従って、サブフレーム4、ページ18のデータは、週の開始時から89番目のサブフレームであり、その時点の時刻は図9に示すように特定される。それ以降のサブフレーム4、ページ18の送信タイミングも週の初めからの時間で特定できる。従って、受信時刻データ610であるGPS時刻が図9の送信タイミングになる時点で受信処理を行えば、うるう秒の情報を受信できる。なお、受信処理開始時から衛星をサーチして捕捉するまでの時間等を考慮すると、前記送信タイミングの20秒程度前に受信処理を開始することが好ましい。
したがって、うるう秒受信制御部414は、ステップS11で受信装置122を作動して衛星信号を受信した際に、その衛星信号のサブフレームやページを確認することで、次にうるう秒情報が送信されるタイミングを把握することができる。
うるう秒受信制御部414は、設定時間内(例えば30秒以内)に、サブフレーム4、ページ18つまりうるう秒情報が送信されるフレーム衛星信号の受信に成功したかを判定する(S20)。
そして、ステップS20でYesと判定された場合と、前記ステップS17でYesと判定された場合は、受信制御手段41は取得した「現在のうるう秒情報」で内部時刻修正を行う(S21)。すなわち、うるう秒更新データ620に取得した「現在のうるう秒情報」を記憶する。すると、内部時刻データ630が新しいうるう秒情報で更新されて修正される。
次に、受信制御手段41は、内部時刻データ630とタイムゾーンデータ650とを用いて時計表示用時刻データ640を更新し、時刻修正手段42は指針21,22,23による時刻表示を更新する(S15)。
次に、ステップS30の測位モード受信処理について、図8を参照して説明する。
受信制御手段41の測位モード受信部413は、図8に示すように、測位モードの受信を開始する(S31)。すなわち、測位モード受信部413は、受信装置122を作動してGPS衛星100を捕捉するためにサーチを行い、少なくとも3つのGPS衛星100を捕捉する。そして、測位モード受信部413は、GPS衛星100を捕捉すると、受信装置122で衛星信号の受信を開始する。
一方、測位モード受信部413は、ステップS34で「No」と判定すると、ステップS31で開始した今回の受信処理で、サブフレーム4、ページ18つまりうるう秒情報が送信されるフレームを受信したかを判定する(S35)。
また、ステップS35でNoと判定された場合は、位置情報を取得できたが、うるう秒情報は取得できていないので、測位モード受信部413はうるう秒更新データ620を更新しない。
そして、測位モード受信部413は、修正したタイムゾーンデータ650と、受信した時刻情報で更新された内部時刻データ630とを用いて時計表示用時刻データ640を更新し、時刻修正手段42は指針21,22,23による時刻表示を更新する(S38)。
また、ステップS32で「No」と判定された場合は、位置情報を取得できていないので、測位モード受信部413は、ステップS33〜S38を実行せずに、測位モード受信処理S30の処理を終了する(S39)。
次に、受信処理中のインジケーター針24の表示について説明する。
インジケーター針24は、測時モード受信処理S10が実行されると、図10に示すように、目盛112の「1」を指示し、測位モード受信処理S30が実行されると、図11に示すように、目盛112の「4+」を指示する。また、測時モード受信処理S10のS18でうるう秒情報の受信タイミングまで待機している間と、S19でうるう秒情報受信中は、図12に示すように、インジケーター針24は目盛112の端部、具体的には「4+」の横の位置を指示する。
このインジケーター針24の指示によって、ユーザーは測時、測位、うるう秒のいずれの受信処理を実行しているのかを把握できる。したがって、インジケーター針24および目盛112によって、受信状態を表示する受信状態表示手段が構成されている。
受信制御手段41は、各受信処理の結果を、指針(秒針)21をY位置(12秒位置)、N位置(18秒位置)のいずれかに移動して指示する。
すなわち、各受信処理で受信に成功したと判定した場合は、指針21をY位置(12秒位置)に移動する。したがって、図10は、測時モードで受信に成功した例であり、図12はうるう秒情報の受信に成功した例である。
一方、各受信処理で受信に失敗したと判定した場合は、指針21をN位置(18秒位置)に移動する。したがって、図11は、測位モードで受信に失敗した例である。
これにより、ユーザーは、インジケーター針24と指針21の指示を確認することで、受信処理のモードと、受信に成功したか失敗したかを確認できる。
また、ユーザーがボタン73を3秒未満押して離した場合は、前回の受信結果をインジケーター針24および指針21を用いて表示する。
上述した本発明の第1実施形態における電子時計1(衛星信号受信装置)によれば、以下の効果を奏する。
すなわち、うるう秒情報の受信処理は、測時モード受信処理S10のみで実行され、測位モード受信処理S30では実行されない。このため、タイムゾーンの異なる場所に移動して測位モード受信処理S30を行った場合は、うるう秒情報の受信待機状態となることがなく、位置情報を取得できれば現地時刻を即座に表示できる。このため、ユーザーの利便性を向上できる。
次に、本発明の第2実施形態について、図面に基づいて説明する。
図13は、本発明の第2実施形態に係る電子時計の測時モード受信処理S10Aの手順を示すフローチャートである。
第2実施形態の電子時計は、測時モード受信処理S10Aのうるう秒情報受信待機中の処理が第1実施形態と異なる。測時モード受信処理S10Aにおけるうるう秒情報受信待機中以外の処理と、測位モード受信処理は前記第1実施形態と同じであるため、同番号を付し、説明を省略する。したがって、第1実施形態と異なる点についてのみ詳しく説明する。
第2実施形態の測時モード受信処理S10Aにおいて、図13に示すステップS11〜S21の処理内容は、前記第1実施形態の測時モード受信処理S10と同一であるため、説明を省略する。
そして、測時モード受信処理S10Aでは、ステップS17で「No」と判定された場合、ステップS22で指針21,22,23の表示を更新する(S22)。このステップS22での表示更新では、現在のうるう秒情報は未受信であるため、うるう秒が補正されていない時刻に表示される。
具体的には、残り時間が18分前の場合に指針21を42秒位置に移動し、17分前の場合は43秒位置に移動する。以降、17分前は44秒位置、16分前は43秒位置、…、3分前は57秒位置、2分前は58秒位置、1分前は59秒位置となるように移動する。すなわち、0秒位置が残り時間0分となるように設定し、残り時間が1分ずつ減少する毎に、指針21を1秒ずつ進めている。したがって、インジケーター針24および指針21により、うるう秒待機状態表示手段が構成されている。
ステップS20で、設定時間内にうるう秒情報が含まれているサブフレーム4、ページ18を受信したと判定した場合(S20でYes)、受信制御手段41は第1実施形態と同じく、ステップS21,S15の処理を行う。
一方、ステップS20で「No」と判定した場合は、ステップS22で表示更新処理を行っているため、受信制御手段41はステップS15の処理を行わずに終了する(S16)。
本実施形態では、上記第1実施形態の効果を奏する上、以下の効果がある。
本実施形態では、測時モード受信処理S10AのステップS17でNoと判定された場合に、指針21,22,23による表示更新(S22)を行ってから、うるう秒情報の受信待機状態に移行している。このため、うるう秒情報の受信タイミングまで待機している間も、現在時刻を表示することができるので、ユーザーは現在時刻を早期に確認できて利便性を向上できる。なお、この時点で表示される現在時刻には、うるう秒が補正されていないため、うるう秒分の誤差が生じるが、その誤差は十数秒程度であり、実用上は問題無く利用できる。
次に、本発明の第3実施形態に係る電子時計について、図面に基づいて説明する。
図14は、本発明の第3実施形態に係る電子時計の手動受信処理手順を示すフローチャートである。
図14において、ステップS1,S2,S10,S30の処理は、前記第1実施形態と同じであるため、説明を省略する。
第3実施形態では、ステップS2で「No」と判定された場合に、うるう秒情報の取得モードであるかを判定している(S3)。
また、ボタン73を第1設定時間よりも長い第2設定時間(例えば6秒以上、10秒未満)押して離すと、ステップS2でYesと判定されて測位モードでの手動受信処理(強制受信処理)が実行される(S30)。受信処理中、インジケーター針24は、測位モードを示す「4+」を指示する。
さらに、ボタン73を第2設定時間よりも長い第3設定時間(例えば10秒以上)押して離すと、ステップS3でYesと判定されて、うるう秒受信制御部414によるうるう秒情報の手動受信処理(強制受信処理)が実行される(S40)。うるう秒情報の受信処理中、インジケーター針24は、第1実施形態の図12と同じく、目盛112の隅を指示する。
次に、うるう秒情報受信処理S40を図15に基づいて説明する。
うるう秒情報受信処理S40は、図7に示す第1実施形態の測時モード受信処理S10に対し、うるう秒情報が既に受信済みであったかを判定する処理(S14)を行わない点が相違し、他の処理は同じである。
すなわち、受信制御手段41は、うるう秒情報受信処理S40を開始すると、測時モード受信部412を作動して測時モードの受信を開始する(S41)。そして、設定時間(例えば30秒)内に受信に成功したか否かを判定する(S42)。S42で受信に失敗した場合は、電子時計1が屋内や地下街などの衛星信号を受信できない場所に配置されていることが予想される。このため、うるう秒情報の受信処理を行っても失敗する可能性が高いため、受信制御手段41はうるう秒情報受信処理S40を終了する(S50)。
ステップS44,S47でYesと判定した場合、受信制御手段41は、取得した「現在のうるう秒情報」で内部時刻を修正し(S48)、時刻修正手段42は指針21,22,23による時刻表示を更新する(S49)。
一方、ステップS47でNoと判定した場合、受信制御手段41は、うるう秒情報を取得できなかったのでうるう秒情報で内部時刻を修正せず、時刻修正手段42は指針21,22,23による時刻表示を更新する(S49)。
ステップS49の処理が終了した後、うるう秒情報受信処理S40を終了する(S50)。
なお、本実施形態においても、前記第2実施形態と同様に、ステップS45のうるう秒情報の受信待機時に、指針21,22,23による表示を更新したり、うるう秒情報の受信タイミングまでの残り時間をカウントダウン表示してもよい。
本実施形態では、上記実施形態の効果を奏する上、以下の効果がある。
本実施形態では、ユーザーの手動操作によって、うるう秒情報受信処理S40を実行するようにしたため、ユーザーが希望するタイミングでうるう秒情報を受信できる。このため、うるう秒情報の取得に成功する確率を向上できる。すなわち、測時モード受信処理S10でうるう秒情報を受信する場合には、必ずしもうるう秒情報の受信に適した環境にない場合もあり、うるう秒情報の取得に失敗する場合もある。これに対し、本実施形態では、ユーザーの意思でうるう秒情報を受信するため、うるう秒情報の取得の成功率を向上できる。
なお、本発明は前述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲での変形、改良等は本発明に含まれるものである。
例えば、図16に示す変形例の測位モード受信処理S30Aでは、測位モード受信部413は、ステップS33の後にサブフレーム4、ページ18を受信したかの判定処理S35を実行する。そして、測位モード受信部413は、S35で「Yes」と判定された場合、取得した「現在のうるう秒情報」で更新が必要か判定する(S60)。S60では、取得したうるう秒情報と、うるう秒更新データ620に記憶されている情報とを比較し、同じ値であれば「No」と判定し、異なる値であれば「Yes」と判定する。
これにより、うるう秒情報を受信した場合にうるう秒情報を更新でき、別途、うるう秒受信制御部414によるうるう秒情報受信処理を行わずに、正確な時刻に更新できる。
Claims (11)
- 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、
前記受信手段を制御する受信制御手段と、を備え、
前記受信制御手段は、
前記受信手段の受信モードを、前記衛星信号に基づいて時刻情報を取得する測時モードと、前記衛星信号に基づいて位置情報を取得する測位モードとを含む複数の受信モードから選択して設定する受信モード設定部と、
前記衛星信号に含まれるうるう秒情報を取得するうるう秒受信処理を制御するうるう秒受信制御部とを有し、
前記受信モードが前記測位モードに設定されている場合は、前記うるう秒受信制御部の動作を禁止する
ことを特徴とする衛星信号受信装置。 - 請求項1に記載の衛星信号受信装置において、
前記受信制御手段は、
前記受信モードが前記測時モードに設定され、かつ、うるう秒受信条件に該当する場合に、前記測時モードでの受信処理が行われると、前記うるう秒受信制御部を作動させてうるう秒情報の受信処理を行う
ことを特徴とする衛星信号受信装置。 - 請求項1または請求項2に記載の衛星信号受信装置において、
前記受信制御手段は、
外部操作部材の操作によって、うるう秒の受信処理が指示された場合、前記うるう秒受信制御部を作動させてうるう秒情報の受信処理を実行する
ことを特徴とする衛星信号受信装置。 - 請求項1から請求項3のいずれかに記載の衛星信号受信装置において、
受信状態を表示する受信状態表示手段を備え、
前記受信状態表示手段は、
前記うるう秒情報を受信中は、うるう秒情報を受信中であることを表示する
ことを特徴とする衛星信号受信装置。 - 請求項1から請求項4のいずれかに記載の衛星信号受信装置において、
前記うるう秒情報を受信するために待機していることを表示するうるう秒待機状態表示手段を備え、
前記受信制御手段は、
前記うるう秒受信制御部が作動されてうるう秒情報の受信処理を行う場合、うるう秒情報の受信開始までの待ち時間をカウントダウン表示で表示する
ことを特徴とする衛星信号受信装置。 - 請求項1から請求項5のいずれかに記載の衛星信号受信装置において、
前記受信制御手段は、
前記うるう秒受信制御部が作動されてうるう秒情報の受信処理を行っている時に、外部操作部材の操作によって受信処理の中断が指示された場合は、うるう秒情報の受信処理を継続する
ことを特徴とする衛星信号受信装置。 - 請求項1から請求項5のいずれかに記載の衛星信号受信装置において、
前記受信制御手段は、
前記うるう秒受信制御部が作動されてうるう秒情報の受信処理を行っている時に、外部操作部材の操作によって受信処理の中断が指示された場合は、うるう秒情報の受信処理を中断する
ことを特徴とする衛星信号受信装置。 - 請求項1から請求項7のいずれかに記載の衛星信号受信装置と、
時刻を計時する計時手段と、
前記計時手段に対して、前記衛星信号受信装置で取得した時刻情報を出力して前記計時手段の時刻を更新する時刻修正手段と、
前記計時手段で計時されている時刻を表示する時刻表示手段とを備える
ことを特徴とする電子時計。 - 請求項8に記載の電子時計において、
前記時刻修正手段は、前記うるう秒情報の取得に成功した場合に、取得したうるう秒情報を用いて前記計時手段の時刻を更新する
ことを特徴とする電子時計。 - 請求項8または請求項9に記載の電子時計において、
前記時刻修正手段は、測位モードまたは測時モードで衛星信号を受信中に、うるう秒情報も取得できた場合は、取得したうるう秒情報による更新が必要かを判定し、更新が必要であると判定した場合には、取得したうるう秒情報を用いて前記計時手段の時刻を更新する
ことを特徴とする電子時計。 - 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の受信モードを、前記衛星信号に基づいて時刻情報を取得する測時モードと、前記衛星信号に基づいて位置情報を取得する測位モードとを含む複数の受信モードから選択して設定し、
前記受信モードが前記測位モードに設定されている場合は、前記衛星信号に含まれるうるう秒情報を取得するうるう秒受信処理の実行を禁止する
ことを特徴とする衛星信号受信方法。
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