JP2021071344A - 半導体ｉｃ、電子機器、及び時刻表示方法 - Google Patents

Abstract

【課題】過剰品質となることを回避しつつ、タイムゾーンに応じた時刻を表示する。【解決手段】ＧＰＳ通信モジュールである通信装置１０を備える電子機器１Ａに、算出部４１０と、特定部４３０Ａと、表示制御部４４０Ａと、を設ける。算出部４１０は、ドップラー測位により位置を算出する。特定部４３０Ａは、算出部４１０により算出済の位置に基づいてタイムゾーンを特定する。表示制御部４４０Ａは、特定部４３０Ａにより特定済みのタイムゾーンに応じた時刻を表示装置２０に表示させる。【選択図】図１

Description

本発明は、半導体ＩＣ、電子機器、及び時刻表示方法、に関する。

ＧＰＳ（Global Positioning System, Global Positioning Satellite）における測位方法の具体例としてはコードフェイズ測位とドップラー測位とが挙げられる。コードフェイズ測位では、位置が既知の４つのＧＰＳ衛星の各々と測位対象の電子機器との間の距離を求め、当該距離に基づいて当該電子機器の位置を示す三次元座標値が特定される。４つのＧＰＳ衛星を用いるのは、電子機器が有する時計が正確であるとは限らず、電子機器の位置を示す三次元座標値に加えて電子機器側の時間誤差を未知数とする必要があるからである。測位対象の電子機器とＧＰＳ衛星との間の距離は、ＧＰＳ衛星から測位対象の電子機器に電波が到達するまでに要した時間と当該電子機器における時間誤差との和に光速を乗算することで得られる。ＧＰＳ衛星から測位対象の電子機器に電波が到達するまでに要した時間に光速を乗算して得られる値は疑似距離と呼ばれる。この疑似距離は、以下の要領で算出される。

コードフェイズ測位では、ＧＰＳ通信モジュールを備える電子機器の移動速度を時速１５０ｋｍと想定し、前回の測位からの経過時間が１時間以内であれば、前回の測位により特定済みの位置を初期位置とし、当該初期位置、ＧＰＳ衛星から送信される電波の搬送波に重畳されている航法メッセージ、及びＣ／Ａコードに基づいて疑似距離が算出される。この場合、初期位置の精度は１５０ｋｍ以内となる。Ｃ／Ａコードとは、衛星毎に異なるＰＲＮコードであり、Ｃ／Ａコードの長さは１ミリ秒当たり１０２３チップであり、距離に換算すると１チップ当たり約２９３ｍである。疑似距離は、Ｃ／Ａコードの整数倍に対応する整数部と、１０２３チップに満たない端数部とに分けられ、この端数部がコードフェイズと呼ばれる。ＧＰＳ衛星から受信する電波を観測することでコードフェイズは得られる。一方、整数部については初期位置と航法メッセージから求まる衛星の位置とに基づいて推定される。推定した整数部と観測により得られたコードフェイズとを加算することで疑似距離が算出される。

これに対して、前回の測位からの経過時間が１時間を超えている場合には、ＧＰＳ衛星から送信された電波が測位対象の電子機器に到達するまでに要した到達時間に基づいて疑似距離が算出される。前回の測位からの経過時間が１時間を超えている場合に前回の測位により得られた位置を用いないのは、当該位置と実際の電子機器の位置との間に１５０ｋｍを超える差がある可能性があり、１５０ｋｍを超える差を有する位置を用いて整数部の推定を行うと、前回の測位に比較して位置が大きく変動するビッグジャンプが発生し得るからである。到達時間の算出には、現在時刻を報知するために６秒毎に衛星から放送されるＺＣｏｕｎｔのデコードが必須となる。測位の対象となる電子機器の種類及び使い方によっては、前回の測位からの経過時間が１時間を超えることが多々ある。ＺＣｏｕｎｔのデコードには６秒程度の時間が必要となるため、コードフェイズ測位では、前回の測位からの経過時間が１時間を超えると、測位の実行に先立って６秒程度の待ち時間が発生する。

ドップラー測位では、ＧＰＳ衛星が送信した電波の送信時の周波数と測位対象の電子機器にて受信された電波の周波数との差から当該電子機器の位置が直接算出される。ドップラー測位では、初期位置の精度が問題となることは無く、ＺＣｏｕｎｔのデコードは不要である。このため、ドップラー測位によれば、即座に測位を行える。特許文献１には、ドップラー測位により求めた位置を初期位置としてコードフェイズ測位における疑似距離の算出を行うことが記載されている。ドップラー測位により求めた位置をコードフェイズ測位における初期位置とすることで、前回の測位からの経過時間が１時間を超える場合であっても待ち時間が発生することを回避できる。

米国特許第６７７１２１１号明細書

ドップラー測位に要する演算量はコードフェイズ測位に要する演算量よりも多いものの、ドップラー測位により求まる位置の精度はコードフェイズ測位により求まる位置の精度よりも低い。特許文献１に開示の技術のようにドップラー測位により求めた位置を初期位置としてコードフェイズ測位を行うのは、ドップラー測位のみでは十分な精度が得られないと考えられていたからである。しかし、測位対象の電子機器の種類及び測位結果の使い方によっては、ドップラー測位でも十分な場合がある。ドップラー測位のみでも十分であるにも拘らずコードフェイズ測位を行うのは過剰品質であり、好ましくない。

以上の課題を解決するために、本開示の半導体ＩＣは、衛星から送信される電波を用いるドップラー測位により位置を算出する算出部と、前記算出部により算出される位置に基づいてタイムゾーンを特定する特定部と、前記特定部により特定済みのタイムゾーンに応じた時刻を表示装置に表示する表示制御部と、を有することを特徴とする。

また、以上の課題を解決するために、本開示の半導体ＩＣは、衛星から送信される電波を用いるドップラー測位により位置を算出する算出部と、前記算出部により算出される位置の精度がタイムゾーンを外れる精度であるか否かを、コードフェイズを用いて検証する検証部と、タイムゾーンを外れない精度であると前記検証部により検証済の位置に基づいてタイムゾーンを特定する特定部と、前記特定部により特定済みのタイムゾーンに応じた時刻を表示装置に表示する表示制御部と、を有することを特徴とする。

また、以上の課題を解決するために、本開示の半導体ＩＣは、衛星から送信される電波を用いるドップラー測位により位置を算出する算出部と、前記算出部により算出される位置のタイムゾーンの境界からの距離が所定の閾値以上であるか否かを検証する検証部と、前記境界からの距離が所定の閾値以上であることが前記検証部により検証済の位置に基づいてタイムゾーンを特定する特定部と、前記特定部により特定済みのタイムゾーンに応じた時刻を表示装置に表示する表示制御部と、を有することを特徴とする。

また、以上の課題を解決するために、本開示の電子機器は、上記半導体ＩＣと、衛星から送信される電波を受信する通信モジュールと、を含むことを特徴とする。

また、以上の課題を解決するために、本開示の時刻表示方法は、衛星から送信される電波を用いるドップラー測位により位置を求め、前記ドップラー測位により求まる位置に基づいてタイムゾーンを特定し、特定済みのタイムゾーンに応じた時刻を表示することを特徴とする。

また、以上の課題を解決するために、本開示の時刻表示方法は、衛星から送信される電波を用いるドップラー測位により位置を求め、前記ドップラー測位により求まる位置の精度がタイムゾーンを外れる精度であるか否かを、コードフェイズを用いて検証し、タイムゾーンを外れない精度であれば、前記ドップラー測位により求まる位置に基づいてタイムゾーンを特定し、特定済みのタイムゾーンに応じた時刻を表示することを特徴とする。

また、以上の課題を解決するために、本開示の時刻表示方法は、衛星から送信される電波を用いるドップラー測位により位置を求め、前記ドップラー測位により求まる位置のタイムゾーンの境界からの距離が所定の閾値以上であるか否かを検証し、前記境界からの距離が所定の閾値以上である場合に、前記ドップラー測位により求まる位置に基づいてタイムゾーンを特定し、特定済みのタイムゾーンに応じた時刻を表示することを特徴とする。

本開示の第１実施形態に係る電子機器１Ａの電気的な構成例を示すブロック図である。 ドップラー測位を説明するための図である。 電子機器１Ａにおいて処理装置４０がプログラムＰ１に従って実行する時刻表示方法の流れを示すフローチャートである。 ドップラー測位の精度についてのシミュレーション結果の一例を示す図である。 本開示の第２実施形態に係る電子機器１Ｂの電気的な構成例を示すブロック図である。 測位対象の電子機器とＧＰＳ衛星との間の疑似距離、コードフェイズ及びＣ／Ａコードの関係を示す図である。 コードフェイズのばらつきとドップラー測位の精度との関係を示す図である。 電子機器１Ｂにおいて処理装置４０がプログラムＰ２に従って実行する時刻表示方法の流れを示すフローチャートである。 本開示の第３実施形態に係る電子機器１Ｃの電気的な構成例を示すブロック図である。 電子機器１Ｃにおいて処理装置４０がプログラムＰ３に従って実行する時刻表示方法の流れを示すフローチャートである。

以下、図面を参照して実施形態を説明する。以下に述べる実施形態には、技術的に好ましい種々の限定が付されているが、実施形態はこれらの形態に限られるものではない。

１．第１実施形態
図１は、本開示の第１実施形態に係る電子機器１Ａの構成を示すブロック図である。電子機器１ＡはＧＰＳ衛星から送信される電波に基づいて電子機器１Ａの位置を特定し、当該位置を含むタイムゾーンに応じた時刻を表示する機能を有する時計である。タイムゾーンとは、同じ標準時刻を用いる等時間帯のことをいう。図１には、電子機器１Ａの他に、ＧＰＳに含まれる２４個のＧＰＳ衛星のうち、ＧＰＳ衛星２Ａ、ＧＰＳ衛星２Ｂ、ＧＰＳ衛星２Ｃ、及びＧＰＳ衛星２Ｄが図示されている。以下では、ＧＰＳ衛星２Ａ、ＧＰＳ衛星２Ｂ、ＧＰＳ衛星２Ｃ、及びＧＰＳ衛星２Ｄの各々を区別する必要がない場合にはＧＰＳ衛星２と表記する。

図１に示すように、電子機器１Ａは、通信装置１０と、表示装置２０と、記憶装置３０と、処理装置４０と、を有する。なお、電子機器１Ａは、通信装置１０、表示装置２０、記憶装置３０、及び処理装置４０の他に、各種指示をユーザーに入力させる入力装置、及び計時を行う計時装置、を含む。しかし、入力装置、及び計時装置は、本開示との関連が薄いため、図１では省略されている。また、以下では、入力装置、及び計時装置についての詳細な説明を省略する。

図１では詳細な図示を省略したが、通信装置１０は、ＵＡＲＴ、ＳＰＩ又はＩ２Ｃ等のインターフェイスを介して処理装置４０に接続される。通信装置１０には、ＧＰＳ衛星２から送信される電波を受信するアンテナ１１０が接続される。通信装置１０は、アンテナ１１０により受信した電波に重畳されている情報を復調するＧＰＳ通信モジュールである。

通信装置１０は、処理装置４０による制御の下、アンテナ１１０により受信した電波の周波数を示す周波数情報、及び受信した電波に重畳されている情報を処理装置４０に出力する。アンテナ１１０により受信される電波に重畳されている情報の具体例としては、Ｃ／Ａコード及び航法メッセージが挙げられる。Ｃ／Ａコードとは、ＧＰＳ衛星毎に異なるＰＲＮコードである。Ｃ／Ａコードの長さは１ミリ秒当たり１０２３チップであり、距離に換算すると１チップ当たり約２９３ｍである。航法メッセージは、当該航法メッセージの送信元であるＧＰＳ衛星２の位置及び移動速度を特定する際に使用される。

表示装置２０は、例えば液晶ディスプレイである。表示装置２０は、処理装置４０による制御の下、各種情報を表示する。本実施形態において表示装置２０に表示される情報の具体例としては、電子機器１Ａの位置に応じたタイムゾーンにおける時刻が挙げられる。

記憶装置３０は、ＲＯＭ（Read Only Memory）及びＲＡＭ（Random Access Memory）を備える。記憶装置３０には、本開示の時刻表示方法を処理装置４０に実行させるためのプログラムＰ１が予め記憶される。また、記憶装置３０は、複数の等時間帯の各々の境界を示すタイムゾーン情報Ｄが予め記憶される。

処理装置４０は、例えばＣＰＵ（Central Processing Unit）等のプロセッサーを含んで構成される。処理装置４０は、単一のプロセッサーで構成されてもよいし、複数のプロセッサーで構成されてもよい。処理装置４０は、記憶装置３０を含んでもよく、また、処理装置４０は、通信装置１０と一体であってもよい。処理装置４０は、電子機器１Ａの電源投入を契機としてプログラムＰ１の実行を開始し、電子機器１Ａの各部の制御を行う。プログラムＰ１に従って作動中の処理装置４０は、算出部４１０、特定部４３０Ａ、及び表示制御部４４０Ａとして機能する。本実施形態における算出部４１０、特定部４３０Ａ、及び表示制御部４４０Ａは、処理装置４０をプログラムＰ１に従って動作させることで実現されるソフトウェアモジュールである。

算出部４１０は、ドップラー測位により電子機器１Ａの位置を算出する。より詳細に説明すると、算出部４１０は、ＧＰＳ衛星２Ａから受信する電波の周波数と当該電波の送信時の周波数との周波数差を算出する。同様に、算出部４１０は、ＧＰＳ衛星２Ｂ、ＧＰＳ衛星２Ｃ及びＧＰＳ衛星２Ｄの各々から受信する電波についても送信時の周波数との周波数差を算出する。そして、算出部４１０は、上記の要領で算出した４つの周波数差と、ＧＰＳ衛星２Ａ、ＧＰＳ衛星２Ｂ、ＧＰＳ衛星２Ｃ及びＧＰＳ衛星２Ｄの各々の位置及び移動速度とから、電子機器１Ａの位置を算出する。

例えば、ＧＰＳ衛星２Ａから受信する電波を用いて特定される電子機器１Ａの位置は、図２にて破線で示す円錐面ＳＡ上の位置である。なお、図２におけるＶＳＡはＧＰＳ衛星２Ａの移動速度を意味する。また、図２における角度αは、ＧＰＳ衛星２Ａの位置から円錐面ＳＡ上の任意の位置に至るベクトルとＧＰＳ衛星２Ａの移動速度を表すベクトルとの間の角度である。算出部４１０は、ＧＰＳ衛星２Ａ、ＧＰＳ衛星２Ｂ、ＧＰＳ衛星２Ｃ及びＧＰＳ衛星２Ｄの各々について、以下の式（１）に示す数式を生成する。なお、以下の式（１）において添え字ｉは、Ａ、Ｂ、Ｃ及びＤの何れかを意味する。以下の式（１）においてＶＳｉは添え字ｉの示すＧＰＳ衛星２の移動速度を表すベクトルであり、ＰＳｉは添え字ｉの示すＧＰＳ衛星２の位置を表すベクトルである。ＶＳｉ及びＰＳｉは、航法メッセージから求まる既知の値である。また、以下の式（１）において、ｄｉは添え字ｉの示すＧＰＳ衛星２と移動速度の大きさに角度αの余弦を乗算して得られる値であり、Ｐは電子機器１Ａの位置を示すベクトルであり、Ｖは電子機器１Ａの移動速度を表すベクトルである。

そして、算出部４１０は、式（１）の右辺における速度の差ＶＳｉ−Ｖを添え字ｉの示すＧＰＳ衛星２についての周波数差から求め、更にＧＰＳ衛星２Ａ、ＧＰＳ衛星２Ｂ、ＧＰＳ衛星２Ｃ及びＧＰＳ衛星２Ｄの各々について生成した式（１）を連立させ、Ｐについて解くことで、電子機器１Ａの位置を算出する。なお、４つのＧＰＳ衛星２を用いるのは、観測されるｄｉには、電子機器１Ａにおけるクロックドリフトが含まれ、電子機器１Ａの位置Ｐ（ｘ，ｙ，ｚ）とクロックドリフトの４つのパラメーターの推定が必要となるからである。本実施形態の算出部４１０は、４つのＧＰＳ衛星２から受信する電波を用いるドップラー測位により電子機器１Ａの位置を算出するが、５つ以上のＧＰＳ衛星２から受信する電波を用いるドップラー測位により電子機器１Ａの位置を算出してもよい。

特定部４３０Ａは、タイムゾーン情報Ｄと算出部４１０により算出される位置とから、電子機器１Ａが位置するタイムゾーンを特定する。そして、表示制御部４４０Ａは、計時装置により計時される時刻を、特定部４３０Ａにより特定されるタイムゾーンに応じた時刻に変換し、変換後の時刻を表示装置２０に表示させる。

また、プログラムＰ１に従って作動している処理装置４０は、本開示の時刻表示方法を周期的に実行する。図３は、処理装置４０がプログラムＰ１に従って実行する時刻表示方法の流れを示すフローチャートである。図３に示すように本実施形態における時刻表示方法は、ドップラー測位処理ＳＡ１００と、特定処理ＳＡ１１０と、第１表示処理ＳＡ１２０とを含む。

ドップラー測位処理ＳＡ１００では、処理装置４０は算出部４１０として機能し、ドップラー測位を実行する。このドップラー測位により、電子機器１Ａの位置が求められる。特定処理ＳＡ１１０では、処理装置４０は特定部４３０Ａとして機能する。特定処理ＳＡ１１０では、処理装置４０は、タイムゾーン情報Ｄとドップラー測位処理ＳＡ１００にて算出済の位置とから、電子機器１Ａが位置するタイムゾーンを特定する。第１表示処理ＳＡ１２０では、処理装置４０は表示制御部４４０Ａとして機能する。第１表示処理ＳＡ１２０では、処理装置４０は、特定処理ＳＡ１１０にて特定済みのタイムゾーンに応じた時刻を表示装置２０に表示させる。

前述したように、ドップラー測位により得られる位置の精度は、コードフェイズ測位により得られる位置の精度よりも低い。しかし、本願発明者の行ったシミュレーションによれば、電子機器１Ａが屋外にあり、且つ電子機器１Ａが静止状態であれば、ドップラー測位により得られる位置の精度はタイムゾーンの特定に十分使用し得る精度であることが判った。図４は、このシミュレーションの結果を示す図である。図４に示すように、電子機器１Ａが屋外にあり、且つ電子機器１Ａが静止状態であれば、４つのＧＰＳ衛星２を用いるドップラー測位により得られる位置に含まれる最大誤差は７００ｍ程度である。タイムゾーンの特定については、電子機器１Ａの位置に数ｋｍ程度の誤差が含まれていても特段の問題は生じない。従って、ドップラー測位により得られる位置の精度はタイムゾーンの特定に十分に使用し得る。

以上説明したように、本実施形態の電子機器１Ａでは、ドップラー測位による測位結果に基づいてタイムゾーンの特定が行われ、コードフェイズ測位は行われないので過剰品質となることを回避しつつ、タイムゾーンに応じた時刻を表示することが可能になる。

２．第２実施形態
図５は、電子機器１Ｂの電気的な構成例を示すブロック図である。図５では図１におけるものと同じ構成要素には同じ符号が付されている。図５と図１とを比較すれば明らかなように、電子機器１Ｂの記憶装置３０には、プログラムＰ１に代えてプログラムＰ２が記憶される。電子機器１Ｂでは、プログラムＰ２に従って処理装置４０を作動させることにより、算出部４１０、検証部４２０Ｂ、特定部４３０Ｂ及び表示制御部４４０Ｂが実現される。本実施形態における算出部４１０、検証部４２０Ｂ、特定部４３０Ｂ及び表示制御部４４０Ｂもソフトウェアモジュールである。算出部４１０の機能は第１実施形態と同一である。以下では、検証部４２０Ｂ、特定部４３０Ｂ、及び表示制御部４４０Ｂを中心に説明する。

検証部４２０Ｂは、算出部４１０により算出される位置の精度がタイムゾーンを外れる精度であるか否かを、コードフェイズを用いて検証する。より詳細に説明すると、検証部４２０Ｂは、まず、ＧＰＳ衛星２Ａの位置と算出部４１０により算出される位置とから第１のコードフェイズを算出する。電子機器１ＢとＧＰＳ衛星２Ａとの間の疑似距離、コードフェイズ及びＣ／Ａコードの間には図６に示す関係がある。検証部４２０Ｂは、ＧＰＳ衛星２Ａの位置と算出部４１０により算出される位置とからＧＰＳ衛星２Ａと電子機器１Ｂとの間の疑似距離の候補値を算出し、この候補値をＣ／Ａコードの長さで除算して得られる余りを第１のコードフェイズとする。同様に、検証部４２０Ｂは、ＧＰＳ衛星２Ｂの位置と算出部４１０により算出される位置とから第２のコードフェイズを算出し、ＧＰＳ衛星２Ｃの位置と算出部４１０により算出される位置とから第３のコードフェイズを算出し、ＧＰＳ衛星２Ｄの位置と算出部４１０により算出される位置とから第４のコードフェイズを算出する。

次いで、検証部４２０Ｂは、第１のコードフェイズとＧＰＳ衛星２Ａから送信される電波を観測して得られるコードフェイズとの差である第１の差を算出する。同様に、検証部４２０Ｂは、第２のコードフェイズとＧＰＳ衛星２Ｂから送信される電波を観測して得られるコードフェイズとの差である第２の差、第３のコードフェイズとＧＰＳ衛星２Ｃから送信される電波を観測して得られるコードフェイズとの差である第３の差、及び、第４のコードフェイズとＧＰＳ衛星２Ｄから送信される電波を観測して得られるコードフェイズとの差である第４の差を算出する。

そして、検証部４２０Ｂは、上記の要領で求めた４つの差から、第１のコードフェイズ、第２のコードフェイズ、第３のコードフェイズ、及び第４のコードフェイズのばらつきの大きさを示す指標値を算出する。より詳細には、検証部４２０Ｂは、第１のコードフェイズ、第２のコードフェイズ、第３のコードフェイズ、及び第４のコードフェイズのばらつきが小さいほど小さくなる指標値を算出する。従って、第１のコードフェイズ、第２のコードフェイズ、第３のコードフェイズ、及び第４のコードフェイズのばらつきが小さいときの指標値は、第１のコードフェイズ、第２のコードフェイズ、第３のコードフェイズ、及び第４のコードフェイズのばらつきが大きいときの指標値よりも小さくなる。本実施形態では、検証部４２０Ｂは、上記指標値として上記４つの差の標準偏差を算出する。

本実施形態では、上記の要領で算出される指標値に基づいて、算出部４１０により算出される位置の精度がタイムゾーンを外れる精度であるか否かが検証される。具体的には、検証部４２０Ｂは、上記指標値が所定の閾値以下であれば、算出部４１０により算出される位置の精度はタイムゾーンを外れない精度と判定し、上記指標値が所定の閾値よりも大きければ、タイムゾーンを外れる精度と判定する。第１のコードフェイズ、第２のコードフェイズ、第３のコードフェイズ、及び第４のコードフェイズのばらつきの大きさを示す指標値を用いて、算出部４１０により算出される位置の精度がタイムゾーンを外れる精度であるか否かを検証できる理由は次の通りである。

図７に示すグラフＧ０１及びグラフＧ０２は、上記指標値の一例である標準偏差とドップラー測位により求まる位置に含まれる誤差との関係を示す。グラフＧ０２は、グラフＧ０１における標準偏差が２００００以下の部分を拡大したグラフである。図７のグラフＧ０２に示されるように、第１のコードフェイズ、第２のコードフェイズ、第３のコードフェイズ、及び第４のコードフェイズのばらつきの大きさを示す指標値と、ドップラー測位により求まる位置に含まれる誤差の大きさとの間には、強い相関がある。具体的には、上記指標値が小さいときにドップラー測位により求まる位置に含まれる誤差は、上記指標値が大きいときに当該位置に含まれる誤差よりも小さくなる。このように、第１のコードフェイズ、第２のコードフェイズ、第３のコードフェイズ、及び第４のコードフェイズのばらつきの大きさを示す指標値は算出部４１０により算出される位置に含まれる誤差の大きさを表す。従って、この指標値を参照することで、算出部４１０により算出される位置の精度がタイムゾーンを外れる精度であるか否かが検証される。

特定部４３０Ｂは、タイムゾーンを外れない精度であると検証部４２０Ｂにより検証済の位置に基づいてタイムゾーンを特定する。実施形態では、タイムゾーンを外れない精度であると検証済の位置に基づいて特定されるタイムゾーンに応じた時刻が表示制御部４４０Ｂにより表示装置２０に表示される。これに対して、算出部４１０により算出済の位置がタイムゾーンを外れる精度であるとの検証結果が得られた場合には、表示制御部４４０Ｂは、測位により得られた位置がタイムゾーンを外れる精度であることを示すメッセージを表示装置２０に表示させる。

また、プログラムＰ２に従って作動している処理装置４０は、図８に示す時刻表示方法を実行する。図８に示すように本実施形態における時刻表示方法は、ドップラー測位処理ＳＡ１００と、指標値算出処理ＳＢ１０２と、判定処理ＳＢ１０４と、特定処理ＳＢ１１０と、第１表示処理ＳＢ１２０と、第２表示処理ＳＢ１３０とを含む。以下では、第１実施形態における時刻表示方法との相違点である指標値算出処理ＳＢ１０２、判定処理ＳＢ１０４、特定処理ＳＢ１１０、第１表示処理ＳＢ１２０及び第２表示処理ＳＢ１３０を中心に説明する。

指標値算出処理ＳＢ１０２及び判定処理ＳＢ１０４では、処理装置４０は検証部４２０Ｂとして機能する。指標値算出処理ＳＢ１０２では、処理装置４０は、第１のコードフェイズ、第２のコードフェイズ、第３のコードフェイズ、及び第４のコードフェイズのばらつきの大きさを示す指標値を算出する。判定処理ＳＢ１０４では、処理装置４０は、指標値算出処理ＳＢ１０２にて算出済の指標値が所定の閾値以下であるか否かを判定する。判定処理ＳＢ１０４の判定結果が“Ｙｅｓ”である場合には、処理装置４０は特定処理ＳＢ１１０と第１表示処理ＳＢ１２０とを実行する。判定処理ＳＢ１０４の判定結果が“Ｎｏ”である場合には、処理装置４０は第２表示処理ＳＢ１３０を実行する。

特定処理ＳＢ１１０では、処理装置４０は特定部４３０Ｂとして機能する。特定部４３０Ｂでは、処理装置４０は、タイムゾーンを外れない精度であると検証部４２０Ｂにより検証済の位置に基づいてタイムゾーンを特定する。特定処理ＳＢ１１０に後続する第１表示処理ＳＢ１２０は、処理装置４０は、表示制御部４４０Ｂとして機能し、特定処理ＳＢ１１０にて特定済みのタイムゾーンに応じた時刻を表示装置２０に表示させる。第２表示処理ＳＢ１３０では、処理装置４０は、表示制御部４４０Ｂとして機能し、測位により得られた位置がタイムゾーンを外れる精度であることを示すメッセージを表示装置２０に表示させる。

以上説明したように、本実施形態の電子機器１Ｂによれば、ドップラー測位により測位結果がタイムゾーンを外れない精度を有するか否かの検証がコードフェイズのばらつきに基づいて行われ、検証済の位置に基づいて特定されるタイムゾーンに応じた時刻が表示装置２０に表示される。本実施形態では、ドップラー測位による測位結果の検証がコードフェイズのばらつきに基づいて行われるのであるが、コードフェイズ測位が行われる訳ではない。このため、本実施形態の電子機器１Ｂによっても、過剰品質となることを回避しつつ、タイムゾーンに応じた時刻を表示することが可能になる。

なお、本実施形態では、判定処理ＳＢ１０４の判定結果が“Ｎｏ”である場合には第２表示処理ＳＢ１３０が実行されたが、第２表示処理ＳＢ１３０を省略してもよく、また、第２表示処理ＳＢ１３０に加えて特定処理ＳＢ１１０と第１表示処理ＳＢ１２０とが実行されるように変形してもよい。後者の態様によれば、測位により得られた位置がタイムゾーンを外れる精度であることを示すメッセージを表示装置２０に表示しつつ、当該位置に基づいて特定されるタイムゾーンに応じた時刻を表示装置２０に表示させることができる。また、判定処理ＳＢ１０４の判定結果が“Ｎｏ”である場合には、コードフェイズ測位を行い、コードフェイズ測位により求まる位置に基づいてタイムゾーンを特定し、当該タイムゾーンに応じた時刻を表示装置２０に表示させてもよい。

３．第３実施形態
図９は、本開示の第３実施形態による電子機器１Ｃの電気的な構成例を示すブロック図である。図９では図５におけるものと同じ構成要素には同じ符号が付されている。図９と図５とを比較すれば明らかなように、電子機器１Ｃの記憶装置３０には、プログラムＰ２に代えてプログラムＰ３が記憶される。電子機器１Ｃでは、プログラムＰ３に従って処理装置４０を作動させることにより、算出部４１０、検証部４２０Ｃ、特定部４３０Ｃ及び表示制御部４４０Ｂが実現される。本実施形態における算出部４１０、検証部４２０Ｃ、特定部４３０Ｃ及び表示制御部４４０Ｂもソフトウェアモジュールである。算出部４１０の機能は第１実施形態及び第２実施形態と同一であるため、以下では、検証部４２０Ｃ、及び特定部４３０Ｃを中心に説明する。

検証部４２０Ｃは、算出部４１０により算出される位置のタイムゾーンの境界からの距離が所定の閾値以上であるか否かを検証する。特定部４３０Ｃは、境界からの距離が所定の閾値以上であると検証済の位置に基づいてタイムゾーンを特定する。実施形態では、タイムゾーンの境界から所定の閾値以上の距離を隔てている位置に基づいて特定されるタイムゾーンに応じた時刻が表示制御部４４０Ｂにより表示装置２０に表示される。これに対して、算出部４１０により算出済の位置のタイムゾーンの境界からの距離が所定の閾値未満である場合には、表示制御部４４０Ｂは、測位により得られた位置がタイムゾーンの境界から所定の閾値以上の距離を隔てていないことを示すメッセージを表示装置２０に表示させる。

上記閾値の具体例としては、７００ｍが挙げられる。電子機器１Ｃが屋外にあり、且つ静止している状態であっても、ドップラー測位により求められる電子機器１Ｃの位置には７００ｍ程度の誤差が含まれる。算出部４１０により算出される位置のタイムゾーンの境界からの距離が７００ｍ以下であると、当該位置に基づいて誤ったタイムゾーンが特定される場合がある。このため、本実施形態では、算出部４１０により算出される位置のタイムゾーンの境界からの距離が所定の閾値以上であるか否かを検証し、境界からの距離が所定の閾値以上であると検証済の位置に基づいてタイムゾーンの特定が行われる。本実施形態における上記閾値は固定値であるが、電子機器１Ｃの移動速度を検出する検出装置を電子機器１Ｃに設け、検証部４２０Ｃには、検出装置により検出される移動速度に応じて上記閾値を調整させてもよい。具体的には、電子機器１Ｃの移動速度が大きいときの上記閾値を電子機器１Ｃの移動速度が小さいときの上記閾値よりも大きくすることが考えられる。電子機器１Ｃの移動速度が大きいほど、ドップラー測位により求められる電位置に含まれる誤差は大きくなるからである。なお、電子機器１Ｃの移動速度を検出する検出装置の具体例としては、例えば速度センサー又は加速度センサー等が挙げられる。

また、プログラムＰ３に従って作動している処理装置４０は、図１０に示す時刻表示方法を実行する。図１０に示すように本実施形態における時刻表示方法は、ドップラー測位処理ＳＡ１００と、判定処理ＳＣ１０４と、特定処理ＳＣ１１０と、第１表示処理ＳＢ１２０と、第２表示処理ＳＢ１３０とを含む。以下では、第２実施形態における時刻表示方法との相違点である判定処理ＳＣ１０４、及び特定処理ＳＣ１１０を中心に説明する。

判定処理ＳＣ１０４では、処理装置４０は検証部４２０Ｂとして機能し、ドップラー測位処理ＳＡ１００にて算出済の位置のタイムゾーンの境界からの距離が所定の閾値以上であるか否かを判定する。判定処理ＳＣ１０４の判定結果が“Ｙｅｓ”である場合には、処理装置４０は特定処理ＳＣ１１０と第１表示処理ＳＢ１２０とを実行する。判定処理ＳＣ１０４の判定結果が“Ｎｏ”である場合には、処理装置４０は第２表示処理ＳＢ１３０を実行する。本実施形態の第２表示処理ＳＢ１３０では、測位により得られた位置がタイムゾーンの境界から所定の閾値以上の距離を隔てていないことを示すメッセージが表示装置２０に表示される。

特定処理ＳＣ１１０では、処理装置４０は特定部４３０Ｃとして機能する。特定処理ＳＣ１１０では、処理装置４０は、境界からの距離が所定の閾値以上であると判定処理ＳＣ１０４にて判定済み位置に基づいてタイムゾーンを特定する。特定処理ＳＣ１１０に後続する第１表示処理Ｂ１２０では、処理装置４０は、表示制御部４４０Ｂとして機能し、特定処理ＳＣ１１０にて特定済みのタイムゾーンに応じた時刻を表示装置２０に表示させる。

以上説明したように、本実施形態の電子機器１Ｃによれば、ドップラー測位により求めた位置が所定の閾値以上の距離を隔ててタイムゾーンの境界から離れている場合に、当該位置に基づいて特定されるタイムゾーンに応じた時刻が表示される。ドップラー測位により求めた位置が所定の閾値以上の距離を隔ててタイムゾーンの境界から離れていれば、当該位置に含まれる誤差を加味してもタイムゾーンが誤って特定されることがない。本実施形態においてもコードフェイズ測位は行われないので、過剰品質なることを回避しつつタイムゾーンに応じた時刻を表示することが可能になる。なお、本実施形態においても、第２表示処理ＳＢ１３０を省略してもよく、また、判定処理ＳＣ１０４の判定結果が“Ｎｏ”である場合には第２表示処理ＳＢ１３０に加えて特定処理ＳＣ１１０と第１表示処理ＳＢ１２０とが実行されるように変形してもよい。また、判定処理ＳＣ１０４の判定結果が“Ｎｏ”である場合には、コードフェイズ測位を行い、コードフェイズ測位により求まる位置に基づいてタイムゾーンを特定し、当該タイムゾーンに応じた時刻を表示装置２０に表示させてもよい。

４．変形例
上記各実施形態に以下の変形を適宜組み合わせてもよい。
（１）上記各実施形態における通信装置１０は、ＧＰＳ衛星２から送信される電波を受信するＧＰＳ通信モジュールであった。しかし、通信装置１０は、マルチＧＮＳＳ（Global Navigation Satellite System）に含まれる衛星から送信される電波を受信するＧＮＳＳ通信モジュールであってもよく、BeiDouやGLONASS、QZS、ガリレオなどの他の衛星システムに含まれる衛星から送信される電波を受信する通信モジュールであってもよい。要は、通信装置１０は、衛星システムに含まれる衛星から送信される電波を受信する通信モジュールであればよい。また、上記各実施形態では、ＧＰＳ通信モジュールを備える時計への本開示の適用例を説明した。しかし、本開示の適用対象は、衛星システムに含まれる衛星から送信される電波を受信する通信モジュールを備える電子機器であればよく、スマートフォン、タブレット端末、又はカーナビゲーション装置等の車載電子機器であってもよい。また、上記第２実施形態では、第１のコードフェイズ、第２のコードフェイズ、第３のコードフェイズ及び第４のコードフェイズのばらつきの大きさを示す指標値として標準偏差を用いたが、上記第１の差、第２の差、第３の差及び第４の差の平均値、ｔ値又はｐ値等の他の統計量を用いてもよい。

（２）上記第１実施形態におけるプログラムＰ１が単体で製造又は配布されてもよい。プログラムＰ１の具体的な配布方法としては、フラッシュＲＯＭ（Read Only Memory）等のコンピューター読み取り可能な記録媒体に上記プログラムを書き込んで配布する態様、又はインターネット等の電気通信回線経由のダウンロードにより配布する態様が考えられる。ＣＰＵ等のコンピューターと衛星システムに含まれる衛星から送信される電波を受信する通信モジュールとを有する電子機器に当該プログラムをインストールし、当該電子機器のコンピューターを当該プログラムに従って作動させることで当該電子機器を本開示の電子機器として機能させることが可能になる。第２実施形態におけるプログラムＰ２及び第３実施形態におけるプログラムＰ３についても同様に単体で製造又は配布されてもよい。

（３）上記第１実施形態における算出部４１０、特定部４３０Ａ、及び表示制御部４４０Ａはソフトウェアモジュールであった。しかし、算出部４１０、特定部４３０Ａ、及び表示制御部４４０Ａの一部又は全部は、ＤＳＰ（Digital Signal Processor）、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）、ＰＬＤ（Programmable Logic Device）、ＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）等のハードウェアで実現されてもよい。同様に、第２実施形態における算出部４１０、検証部４２０Ｂ、特定部４３０Ｂ、及び表示制御部４４０Ｂの一部又は全部がハードウェアであってもよく、第３実施形態における算出部４１０、検証部４２０Ｃ、特定部４３０Ｃ、及び表示制御部４４０Ｂの一部又は全部がハードウェアであってもよい。

（４）上記第１実施形態では本開示の一実施形態の電子機器１Ａについて説明した。しかし、算出部４１０と、特定部４３０Ａと、表示制御部４４０Ａとを備える半導体ＩＣを単体で製造又は販売してもよい。この半導体ＩＣを、衛星システムに含まれる衛星から送信される電波を受信する通信モジュールを有する電子機器に組み込むことで、当該電子機器を上記第１実施形態の電子機器１Ａとして機能させることが可能になる。同様に、算出部４１０と、検証部４２０Ｂと、特定部４３０Ｂと、表示制御部４４０Ｂとを備える半導体ＩＣを単体で製造又は販売してもよい。この半導体ＩＣを、衛星システムに含まれる衛星から送信される電波を受信する通信モジュールを有する電子機器に組み込むことで、当該電子機器を上記第２実施形態の電子機器１Ｂとして機能させることが可能になる。また、算出部４１０と、検証部４２０Ｃと、特定部４３０Ｃと、表示制御部４４０Ｂとを備える半導体ＩＣを単体で製造又は販売してもよい。この半導体ＩＣを、衛星システムに含まれる衛星から送信される電波を受信する通信モジュールを有する電子機器に組み込むことで、当該電子機器を上記第３実施形態の電子機器１Ｃとして機能させることが可能になる。

５．実施形態及び各変形例の少なくとも１つから把握される態様
本開示は、上述した実施形態及び変形例に限られるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲において種々の態様で実現することができる。例えば、本開示は、以下の態様によっても実現可能である。以下に記載した各態様中の技術的特徴に対応する上記実施形態中の技術的特徴は、本開示の課題の一部又は全部を解決するために、或いは本開示の効果の一部又は全部を達成するために、適宜、差し替えや、組み合わせを行うことが可能である。また、その技術的特徴が本明細書中に必須なものとして説明されていなければ、適宜、削除することが可能である。

上述した半導体ＩＣの一態様は、衛星から送信される電波を用いるドップラー測位により位置を算出する算出部と、前記算出部により算出される位置に基づいてタイムゾーンを特定する特定部と、前記特定部により特定済みのタイムゾーンに応じた時刻を表示装置に表示する表示制御部と、を有する。本態様によれば、過剰品質となることを回避しつつ、タイムゾーンに応じた時刻を表示することが可能になる。

上述した半導体ＩＣの一態様は、算出部と、検証部と、特定部と、表示制御部と、を有する。算出部は、衛星から送信される電波を用いるドップラー測位により位置を算出する。検証部は、前記算出部により算出される位置の精度がタイムゾーンを外れる精度であるか否かを、コードフェイズを用いて検証する。特定部は、タイムゾーンを外れない精度であると前記検証部により検証済の位置に基づいてタイムゾーンを特定する。表示制御部は、前記特定部により特定済みのタイムゾーンに応じた時刻を表示装置に表示する。本態様によれば、ドップラー測位により求めた位置の精度がコードフェイズのばらつきに基づいて検証され、検証済の位置に基づいて特定されるタイムゾーンに応じた時刻が表示される。本態様によっても、過剰品質となることを回避しつつ、タイムゾーンに応じた時刻を表示することが可能になる。

上述した半導体ＩＣの一態様において、タイムゾーンを外れる精度である場合、前記表示制御部は、タイムゾーンを外れる精度であることを前記表示装置に表示してもよい。本態様によれば、ドップラー測位により求めた位置の精度がタイムゾーンを外れる精度である場合に、タイムゾーンを外れる精度であることをユーザーに把握させることができる。

上述した半導体ＩＣの一態様は、算出部と、検証部と、特定部と、表示制御部と、を有する。算出部は、衛星から送信される電波を用いるドップラー測位により位置を算出する。検証部は、前記算出部により算出される位置のタイムゾーンの境界からの距離が所定の閾値以上であるか否かを検証する。特定部は、前記境界からの距離が所定の閾値以上であることが前記検証部により検証済の位置に基づいてタイムゾーンを特定する。表示制御部は、前記特定部により特定済みのタイムゾーンに応じた時刻を表示装置に表示する。ドップラー測位により求めた位置がタイムゾーンの境界から所定の閾値以上の距離を隔てていれば、当該位置に含まれる誤差を加味してもタイムゾーンが誤って特定されることはない。本態様によっても、過剰品質なることを回避しつつタイムゾーンに応じた時刻を表示することが可能になる。

上述した半導体ＩＣの一態様において、前記半導体ＩＣを含む機器の移動速度を検出する検出装置を備え、前記検証部は、前記検出装置により検出される移動速度に応じて前記閾値を調整してもよい。本態様によれば、半導体ＩＣを含む機器の移動速度に応じて上記閾値を調整することができる。

上述した電子機器の一態様は、上記何れか１の態様の半導体ＩＣと、衛星から送信される電波を受信する通信モジュールと、を含む。

上述した時刻表示方法の一態様は、衛星から送信される電波を用いるドップラー測位により位置を求め、前記ドップラー測位により求まる位置に基づいてタイムゾーンを特定し、特定済みのタイムゾーンに応じた時刻を表示する。本態様によっても、過剰品質なることを回避しつつタイムゾーンに応じた時刻を表示することが可能になる。

上述した時刻表示方法の一態様は、衛星から送信される電波を用いるドップラー測位により位置を求め、前記ドップラー測位により求まる位置の精度がタイムゾーンを外れる精度であるか否かを、コードフェイズを用いて検証し、タイムゾーンを外れない精度であれば、前記ドップラー測位により求まる位置に基づいてタイムゾーンを特定し、特定済みのタイムゾーンに応じた時刻を表示する。本態様によっても、過剰品質となることを回避しつつ、タイムゾーンに応じた時刻を表示することが可能になる。

上述した時刻表示方法の一態様は、衛星から送信される電波を用いるドップラー測位により位置を求め、前記ドップラー測位により求まる位置のタイムゾーンの境界からの距離が所定の閾値以上であるか否かを検証し、前記境界からの距離が所定の閾値以上である場合に、前記ドップラー測位により求まる位置に基づいてタイムゾーンを特定し、特定済みのタイムゾーンに応じた時刻を表示する。本態様によっても、過剰品質なることを回避しつつタイムゾーンに応じた時刻を表示することが可能になる。

１Ａ、１Ｂ、１Ｃ…電子機器、２…ＧＰＳ衛星、２Ａ…ＧＰＳ衛星、２Ｂ…ＧＰＳ衛星、２Ｃ…ＧＰＳ衛星、２Ｄ…ＧＰＳ衛星、１０…通信装置、１１０…アンテナ、２０…表示装置、３０…記憶装置、４０…処理装置、４１０…算出部、４２０Ｂ…検証部、４２０Ｃ…検証部、４３０Ａ…特定部、４３０Ｂ…特定部、４３０Ｃ…特定部、４４０Ａ…表示制御部、４４０Ｂ…表示制御部、Ｐ１…プログラム、Ｐ２…プログラム、Ｐ３…プログラム、Ｄ…タイムゾーン情報。

Claims (9)

1. 衛星から送信される電波を用いるドップラー測位により位置を算出する算出部と、
   前記算出部により算出される位置に基づいてタイムゾーンを特定する特定部と、
   前記特定部により特定済みのタイムゾーンに応じた時刻を表示装置に表示する表示制御部と、
   を有する半導体ＩＣ。
2. 衛星から送信される電波を用いるドップラー測位により位置を算出する算出部と、
   前記算出部により算出される位置の精度がタイムゾーンを外れる精度であるか否かを、コードフェイズを用いて検証する検証部と、
   タイムゾーンを外れない精度であると前記検証部により検証済の位置に基づいてタイムゾーンを特定する特定部と、
   前記特定部により特定済みのタイムゾーンに応じた時刻を表示装置に表示する表示制御部と、
   を有する半導体ＩＣ。
3. タイムゾーンを外れる精度である場合、前記表示制御部は、タイムゾーンを外れる精度であることを前記表示装置に表示する、請求項２に記載の半導体ＩＣ。
4. 衛星から送信される電波を用いるドップラー測位により位置を算出する算出部と、
   前記算出部により算出される位置のタイムゾーンの境界からの距離が所定の閾値以上であるか否かを検証する検証部と、
   前記境界からの距離が所定の閾値以上であることが前記検証部により検証済の位置に基づいてタイムゾーンを特定する特定部と、
   前記特定部により特定済みのタイムゾーンに応じた時刻を表示装置に表示する表示制御部と、
   を有する半導体ＩＣ。
5. 前記半導体ＩＣを含む機器の移動速度を検出する検出装置を備え、
   前記検証部は、前記検出装置により検出される移動速度に応じて前記閾値を調整する、
   請求項４に記載の半導体ＩＣ。
6. 請求項１〜５のうちの何れか１項に記載の半導体ＩＣと、
   前記衛星から送信される電波を受信する通信モジュールと、を含む電子機器。
7. 衛星から送信される電波を用いるドップラー測位により位置を求め、
   前記ドップラー測位により求まる位置に基づいてタイムゾーンを特定し、
   特定済みのタイムゾーンに応じた時刻を表示する、時刻表示方法。
8. 衛星から送信される電波を用いるドップラー測位により位置を求め、
   前記ドップラー測位により求まる位置の精度がタイムゾーンを外れる精度であるか否かを、コードフェイズを用いて検証し、
   タイムゾーンを外れない精度であれば、前記ドップラー測位により求まる位置に基づいてタイムゾーンを特定し、
   特定済みのタイムゾーンに応じた時刻を表示する、時刻表示方法。
9. 衛星から送信される電波を用いるドップラー測位により位置を求め、
   前記ドップラー測位により求まる位置のタイムゾーンの境界からの距離が所定の閾値以上であるか否かを検証し、
   前記境界からの距離が所定の閾値以上である場合に、前記ドップラー測位により求まる位置に基づいてタイムゾーンを特定し、
   特定済みのタイムゾーンに応じた時刻を表示する、時刻表示方法。

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