JP2928131B2 - 電子時計 - Google Patents
電子時計Info
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- JP2928131B2 JP2928131B2 JP10213595A JP10213595A JP2928131B2 JP 2928131 B2 JP2928131 B2 JP 2928131B2 JP 10213595 A JP10213595 A JP 10213595A JP 10213595 A JP10213595 A JP 10213595A JP 2928131 B2 JP2928131 B2 JP 2928131B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- leap
- time
- adjustment
- information
- date
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
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- Electric Clocks (AREA)
- Electromechanical Clocks (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、例えば測位用衛星か
ら送信される電波を受信して現在の日付や時刻を求める
電子時計に関する。
ら送信される電波を受信して現在の日付や時刻を求める
電子時計に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来より、例えばＧＰＳなどの測位シス
テムにおいては、各測位用衛星から受信点までの距離を
観測するための情報や各測位用衛星の位置を算出するた
めの情報が送信されていて、受信機は３次元測位に要す
る数の測位用衛星からの測位用信号を用いて、各測位用
衛星の位置と各測位用衛星から受信点までの距離とを求
め、これらの各測位用衛星の位置と各測位用衛星から受
信点までの距離とから受信点の位置（緯度，経度，高
さ）を求めている。
テムにおいては、各測位用衛星から受信点までの距離を
観測するための情報や各測位用衛星の位置を算出するた
めの情報が送信されていて、受信機は３次元測位に要す
る数の測位用衛星からの測位用信号を用いて、各測位用
衛星の位置と各測位用衛星から受信点までの距離とを求
め、これらの各測位用衛星の位置と各測位用衛星から受
信点までの距離とから受信点の位置（緯度，経度，高
さ）を求めている。
【０００３】このような測位システムでは、システムの
中での時系を統一するための時系（ＧＰＳシステムでは
ＧＰＳ時）を設定していて、その時系における時刻を求
めるための情報が衛星から送信されている信号に含まれ
ている。従って、このような信号を受信する受信機は、
測位の目的以外に時計としての機能を有する。ＧＰＳシ
ステムでは、衛星上の時計は原子時計であり、その１秒
の長さは協定世界時（以下「ＵＴＣ」という。）と同じ
原子時の１秒に略一致している。従って上記測位用衛星
からの信号を受信することによって極めて高精度な電子
時計を構成することができる。
中での時系を統一するための時系（ＧＰＳシステムでは
ＧＰＳ時）を設定していて、その時系における時刻を求
めるための情報が衛星から送信されている信号に含まれ
ている。従って、このような信号を受信する受信機は、
測位の目的以外に時計としての機能を有する。ＧＰＳシ
ステムでは、衛星上の時計は原子時計であり、その１秒
の長さは協定世界時（以下「ＵＴＣ」という。）と同じ
原子時の１秒に略一致している。従って上記測位用衛星
からの信号を受信することによって極めて高精度な電子
時計を構成することができる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】ところが、ＵＴＣはセ
シウム原子の振動（セシウム原子周波数標準器）に基づ
く時間の秒を刻み、地球の自転に基づく時間すなわち世
界時（ＵＴ）の時刻との差が±０．９秒を超えないよう
に管理された時間であり、必要に応じて１秒単位の調整
（閏秒調整）が行われる。これに対し、上記測位システ
ムなどで用いる時系では閏秒の調整は基本的に不要であ
るため、例えばＧＰＳ時では閏秒調整が行われず、ＧＰ
Ｓ時とＵＴＣとの間には閏秒が累積していくことにな
る。ただし衛星からの信号には閏秒調整用の情報が含ま
れているため、この情報を用いて閏秒の調整を受信機側
で行うことはできる。しかし、例えばＧＰＳ時とＵＴＣ
との差（ΔＵＴＣ）を求めるためにはある一定の処理時
間を要し、これを例えば毎秒求めていたのでは、ＣＰＵ
などの処理部での負担が大きくなる。そこで、従来は例
えば１０分ごとなど定期的にΔＵＴＣを求め、ＧＰＳ時
とΔＵＴＣとからＵＴＣを求めるようにしている。その
結果、本来なら例えば正の閏秒の場合に、23時59分59秒
の次に閏秒が挿入されて、その次に00時00分00秒となる
べきものが、例えば00時07分02秒→00時07分03秒→00時
07分03秒→00時07分04秒というように、本来挿入される
時点より遅れて閏秒の調整結果が反映されることにな
る。
シウム原子の振動（セシウム原子周波数標準器）に基づ
く時間の秒を刻み、地球の自転に基づく時間すなわち世
界時（ＵＴ）の時刻との差が±０．９秒を超えないよう
に管理された時間であり、必要に応じて１秒単位の調整
（閏秒調整）が行われる。これに対し、上記測位システ
ムなどで用いる時系では閏秒の調整は基本的に不要であ
るため、例えばＧＰＳ時では閏秒調整が行われず、ＧＰ
Ｓ時とＵＴＣとの間には閏秒が累積していくことにな
る。ただし衛星からの信号には閏秒調整用の情報が含ま
れているため、この情報を用いて閏秒の調整を受信機側
で行うことはできる。しかし、例えばＧＰＳ時とＵＴＣ
との差（ΔＵＴＣ）を求めるためにはある一定の処理時
間を要し、これを例えば毎秒求めていたのでは、ＣＰＵ
などの処理部での負担が大きくなる。そこで、従来は例
えば１０分ごとなど定期的にΔＵＴＣを求め、ＧＰＳ時
とΔＵＴＣとからＵＴＣを求めるようにしている。その
結果、本来なら例えば正の閏秒の場合に、23時59分59秒
の次に閏秒が挿入されて、その次に00時00分00秒となる
べきものが、例えば00時07分02秒→00時07分03秒→00時
07分03秒→00時07分04秒というように、本来挿入される
時点より遅れて閏秒の調整結果が反映されることにな
る。
【０００５】また、従来のＧＰＳ受信機では、仮に正の
閏秒挿入時にΔＵＴＣが求められて、閏秒調整後のＵＴ
Ｃが求められたとしても、閏秒挿入時の時刻表示は１秒
前の表示と同じ値を繰り返すものである。例えばＵＴＣ
において時分秒の区切りを：で表せば、23:59:58→23:5
9:59→23:59:59→00:00:00または23:59:59→00:00:00→
00:00:00→00:00:01のように変化する。このように正の
閏秒を59分59秒または00分00秒と表示するだけであるた
め、正確な閏秒調整実施時刻を出力できなかった。
閏秒挿入時にΔＵＴＣが求められて、閏秒調整後のＵＴ
Ｃが求められたとしても、閏秒挿入時の時刻表示は１秒
前の表示と同じ値を繰り返すものである。例えばＵＴＣ
において時分秒の区切りを：で表せば、23:59:58→23:5
9:59→23:59:59→00:00:00または23:59:59→00:00:00→
00:00:00→00:00:01のように変化する。このように正の
閏秒を59分59秒または00分00秒と表示するだけであるた
め、正確な閏秒調整実施時刻を出力できなかった。
【０００６】また、従来の通常の独立した電子時計で
は、閏秒調整を自動的に行うことはできないため、官報
などの公報媒体から閏秒調整の実施予定を確認して各自
の電子時計の時刻を修正する必要があった。
は、閏秒調整を自動的に行うことはできないため、官報
などの公報媒体から閏秒調整の実施予定を確認して各自
の電子時計の時刻を修正する必要があった。
【０００７】この発明の目的は、衛星で用いている時系
とＵＴＣとのずれである累積閏秒を毎秒求める必要がな
く、しかも閏秒の調整が実施される時刻丁度に正しいＵ
ＴＣを求められるようにした電子時計を提供することに
ある。
とＵＴＣとのずれである累積閏秒を毎秒求める必要がな
く、しかも閏秒の調整が実施される時刻丁度に正しいＵ
ＴＣを求められるようにした電子時計を提供することに
ある。
【０００８】また、この発明の目的は、閏秒調整実施時
刻を正しく出力できるようにした電子時計を提供するこ
とにある。
刻を正しく出力できるようにした電子時計を提供するこ
とにある。
【０００９】この発明の他の目的は、閏秒調整が実施さ
れる、または実施された時刻の情報を得ることのできる
電子時計を提供することにある。
れる、または実施された時刻の情報を得ることのできる
電子時計を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】この発明の電子時計は、
衛星で用いている時系とＵＴＣとのずれである累積閏秒
を毎秒求める必要がなく、しかも閏秒の調整が実施され
る時刻丁度に正しいＵＴＣを求められるようにするため
に、請求項１に記載の通り、基準時点からの経過時間を
表す経過時間情報、前記経過時間と協定世界時との差を
表す累積閏秒情報、および閏秒の調整を行う日を求める
ための閏秒調整用情報が重畳された信号を所定の衛星か
ら受信する衛星信号受信手段と、該衛星信号受信手段の
受信した信号から前記経過時間情報と累積閏秒情報およ
び閏秒調整用情報を抽出する情報抽出手段と、前記閏秒
調整用情報が更新されたことを検出したとき、前記閏秒
調整用情報から閏秒の調整が実施される日を求め、これ
を記憶する閏秒調整実施日記憶手段と、前記経過時間情
報と累積閏秒情報とから協定世界時に等しい現在の日付
および時刻を算出する協定世界時算出手段と、前記現在
の日付が前記閏秒調整実施日に等しく且つ予め定められ
た調整時となったとき、前記累積閏秒に基づいて前記現
在の時刻に対して閏秒の調整を行う閏秒調整手段とを設
ける。
衛星で用いている時系とＵＴＣとのずれである累積閏秒
を毎秒求める必要がなく、しかも閏秒の調整が実施され
る時刻丁度に正しいＵＴＣを求められるようにするため
に、請求項１に記載の通り、基準時点からの経過時間を
表す経過時間情報、前記経過時間と協定世界時との差を
表す累積閏秒情報、および閏秒の調整を行う日を求める
ための閏秒調整用情報が重畳された信号を所定の衛星か
ら受信する衛星信号受信手段と、該衛星信号受信手段の
受信した信号から前記経過時間情報と累積閏秒情報およ
び閏秒調整用情報を抽出する情報抽出手段と、前記閏秒
調整用情報が更新されたことを検出したとき、前記閏秒
調整用情報から閏秒の調整が実施される日を求め、これ
を記憶する閏秒調整実施日記憶手段と、前記経過時間情
報と累積閏秒情報とから協定世界時に等しい現在の日付
および時刻を算出する協定世界時算出手段と、前記現在
の日付が前記閏秒調整実施日に等しく且つ予め定められ
た調整時となったとき、前記累積閏秒に基づいて前記現
在の時刻に対して閏秒の調整を行う閏秒調整手段とを設
ける。
【００１１】また、この発明の電子時計は、閏秒調整実
施時刻を正しく出力できるようにするために、請求項２
に記載の通り、前記現在の時刻の秒の値を通常００秒〜
５９秒の範囲で表示し、前記閏秒調整手段が前記閏秒調
整実施日の最終秒の後に閏秒を挿入したとき、その秒の
値を６０秒として表示する表示制御手段を設ける。
施時刻を正しく出力できるようにするために、請求項２
に記載の通り、前記現在の時刻の秒の値を通常００秒〜
５９秒の範囲で表示し、前記閏秒調整手段が前記閏秒調
整実施日の最終秒の後に閏秒を挿入したとき、その秒の
値を６０秒として表示する表示制御手段を設ける。
【００１２】さらに、この発明の電子時計は、閏秒調整
の実施時刻を案内または通知できるようにするために、
請求項３に記載の通り、基準時点からの経過時間を表す
経過時間情報、前記経過時間と協定世界時との差を表す
累積閏秒情報、および閏秒の調整を行う日を求めるため
の閏秒調整用情報が重畳された信号を所定の衛星から受
信する衛星信号受信手段と、該衛星信号受信手段の受信
した信号から前記経過時間情報と累積閏秒情報および閏
秒調整用情報を抽出する情報抽出手段と、前記閏秒調整
用情報が更新されたことを検出したとき、前記閏秒調整
用情報から閏秒の調整が実施される日を求め、これを記
憶する閏秒調整実施日記憶手段と、前記閏秒の調整が実
施される日の予め定められた調整時を閏秒調整実施時刻
として出力する閏秒調整実施時刻出力手段とを設ける。
の実施時刻を案内または通知できるようにするために、
請求項３に記載の通り、基準時点からの経過時間を表す
経過時間情報、前記経過時間と協定世界時との差を表す
累積閏秒情報、および閏秒の調整を行う日を求めるため
の閏秒調整用情報が重畳された信号を所定の衛星から受
信する衛星信号受信手段と、該衛星信号受信手段の受信
した信号から前記経過時間情報と累積閏秒情報および閏
秒調整用情報を抽出する情報抽出手段と、前記閏秒調整
用情報が更新されたことを検出したとき、前記閏秒調整
用情報から閏秒の調整が実施される日を求め、これを記
憶する閏秒調整実施日記憶手段と、前記閏秒の調整が実
施される日の予め定められた調整時を閏秒調整実施時刻
として出力する閏秒調整実施時刻出力手段とを設ける。
【００１３】
【作用】この発明の請求項１に係る電子時計では、衛星
信号受信手段は、所定の衛星からの信号を受信し、情報
抽出手段はその信号から経過時間情報、累積閏秒情報お
よび閏秒調整用情報を抽出する。閏秒調整実施日記憶手
段は閏秒調整用情報が更新されたことを検出したとき、
閏秒調整用情報から閏秒の調整が実施される日を求め、
これを記憶する。協定世界時算出手段は前記経過時間情
報と累積閏秒情報とから協定世界時に等しい現在の日付
および時刻を算出する。そして、閏秒調整手段は現在の
日付が閏秒調整実施日に等しくなり、かつ予め定められ
た調整時となったとき、現在の時刻に対して閏秒の調整
を行う。
信号受信手段は、所定の衛星からの信号を受信し、情報
抽出手段はその信号から経過時間情報、累積閏秒情報お
よび閏秒調整用情報を抽出する。閏秒調整実施日記憶手
段は閏秒調整用情報が更新されたことを検出したとき、
閏秒調整用情報から閏秒の調整が実施される日を求め、
これを記憶する。協定世界時算出手段は前記経過時間情
報と累積閏秒情報とから協定世界時に等しい現在の日付
および時刻を算出する。そして、閏秒調整手段は現在の
日付が閏秒調整実施日に等しくなり、かつ予め定められ
た調整時となったとき、現在の時刻に対して閏秒の調整
を行う。
【００１４】このように閏秒調整実施日を予め求めてお
き、その閏秒調整実施日の予め定めた調整時に累積閏秒
情報に基づいて閏秒の調整を行うようにしたため、例え
ば新たな累積閏秒を毎秒求める必要がなく、閏秒調整に
要する演算処理量を低減することができる。
き、その閏秒調整実施日の予め定めた調整時に累積閏秒
情報に基づいて閏秒の調整を行うようにしたため、例え
ば新たな累積閏秒を毎秒求める必要がなく、閏秒調整に
要する演算処理量を低減することができる。
【００１５】請求項２に係る電子時計では、現在の時刻
の秒の値は通常００秒〜５９秒の範囲で表示されるが、
閏秒調整手段が閏秒を挿入したとき、その秒の値が６０
秒として表示される。これによって５９分５９秒→５９
分６０秒→００分００秒と変化し、閏秒調整実施時刻の
正確な表示がなされることになる。
の秒の値は通常００秒〜５９秒の範囲で表示されるが、
閏秒調整手段が閏秒を挿入したとき、その秒の値が６０
秒として表示される。これによって５９分５９秒→５９
分６０秒→００分００秒と変化し、閏秒調整実施時刻の
正確な表示がなされることになる。
【００１６】請求項３に係る電子時計では、衛星信号受
信手段は、所定の衛星からの信号を受信し、情報抽出手
段はその信号から経過時間情報、累積閏秒情報および閏
秒調整用情報を抽出する。閏秒調整実施日記憶手段は閏
秒調整用情報が更新されたことを検出したとき、閏秒調
整用情報から閏秒の調整が実施される日を求め、これを
記憶する。閏秒調整実施時刻出力手段は、前記閏秒の調
整が実施される日の予め定められた調整時を閏秒調整実
施時刻として出力する。例えば、今後行われる閏秒調整
実施時刻を常に表示しておくことによって、その閏秒調
整に備えることができ、これによって、独立した他の電
子時計を正しい時刻に閏秒調整することが可能となる。
また、過去に実施された閏秒調整実施時刻も表示するこ
とによって、現在までの累積閏秒を把握することも可能
となる。
信手段は、所定の衛星からの信号を受信し、情報抽出手
段はその信号から経過時間情報、累積閏秒情報および閏
秒調整用情報を抽出する。閏秒調整実施日記憶手段は閏
秒調整用情報が更新されたことを検出したとき、閏秒調
整用情報から閏秒の調整が実施される日を求め、これを
記憶する。閏秒調整実施時刻出力手段は、前記閏秒の調
整が実施される日の予め定められた調整時を閏秒調整実
施時刻として出力する。例えば、今後行われる閏秒調整
実施時刻を常に表示しておくことによって、その閏秒調
整に備えることができ、これによって、独立した他の電
子時計を正しい時刻に閏秒調整することが可能となる。
また、過去に実施された閏秒調整実施時刻も表示するこ
とによって、現在までの累積閏秒を把握することも可能
となる。
【００１７】
【実施例】この発明の実施例である電子時計の構成を図
１〜図６を基に以下説明する。
１〜図６を基に以下説明する。
【００１８】図１は電子時計の機能を有するＧＰＳ受信
機の構成を示すブロック図である。図１において、アナ
ログ信号処理回路２ａはＧＰＳ受信アンテナ１からの信
号を中間周波変換し、ＡＤコンバータ２ｂはその信号を
ディジタルデータに変換する。信号処理ゲートアレイ３
はＡＤコンバータ２ｂからディジタルデータを入力し、
ＣＰＵ５からＣ／Ａコードパターンデータ、Ｃ／Ａコー
ド位相データおよびキャリア位相データなどを入力し、
Ｃ／Ａコードパターンの発生およびＣ／Ａコードとの相
関演算などを行う。また、この信号処理ゲートアレイ３
には６秒周期のフリーランカウンタである時刻カウンタ
を構成していて、ＣＰＵ５は必要な時点でその時刻カウ
ンタの値を読み取る。時計回路４は基準発振器を備え、
その基準発振信号を分周して現在時刻を計時する。但し
この時計回路４の計時内容は電源投入直後に捕捉可能な
衛星を予測するために用いるだけであり、衛星からの信
号に基づいて計時を行うものではない。表示インタフェ
ース９は表示用メモリを備え、その表示用メモリの内容
に応じて表示信号を発生し、表示器１０へ出力する。Ｃ
ＰＵ５はＲＯＭ６に予め書き込んだプログラムを実行し
て、信号処理ゲートアレイ３から相関データを読み取
り、所定のループフィルタの演算を行い、信号処理ゲー
トアレイ３に対してＣ／Ａコードパターンデータ、Ｃ／
Ａコード位相データおよびキャリア位相データを与える
ことによってＣ／Ａコード位相およびキャリア位相の同
期をとり、さらに航法メッセージデータを抽出する。ま
たＣＰＵ５は航法メッージデータに含まれているＧＰＳ
時を求めるための情報と、累積閏秒情報および閏秒調整
用情報であるＵＴＣパラメータとから正確な現在時刻を
求め、その値を時：分：秒の形式で表示させるためのデ
ータを表示インタフェース９内の表示用メモリに書き込
む。また、今後行われる閏秒調整実施時刻および過去に
行われた閏秒調整実施時刻を表示させるために、それら
のデータを表示インタフェース９内の表示用メモリに書
き込む。またＣＰＵ５は各衛星までの観測距離を求める
とともに各エフェメリス（衛星の軌道情報）を抽出して
各衛星の位置を求め、受信点の位置を算出する。さらに
ＣＰＵ５はデータ伝送インタフェース８を介して、時
刻、測位結果および上記閏秒調整実施時刻の情報を出力
する。ＲＡＭ７はこれらの処理の実行に際してワーキン
グエリアとして用いる。図１に示したＧＰＳ受信機は例
えばＴＶ等の家電製品に組み込まれ、求められた時刻情
報がそれぞれの目的に応じて利用される。
機の構成を示すブロック図である。図１において、アナ
ログ信号処理回路２ａはＧＰＳ受信アンテナ１からの信
号を中間周波変換し、ＡＤコンバータ２ｂはその信号を
ディジタルデータに変換する。信号処理ゲートアレイ３
はＡＤコンバータ２ｂからディジタルデータを入力し、
ＣＰＵ５からＣ／Ａコードパターンデータ、Ｃ／Ａコー
ド位相データおよびキャリア位相データなどを入力し、
Ｃ／Ａコードパターンの発生およびＣ／Ａコードとの相
関演算などを行う。また、この信号処理ゲートアレイ３
には６秒周期のフリーランカウンタである時刻カウンタ
を構成していて、ＣＰＵ５は必要な時点でその時刻カウ
ンタの値を読み取る。時計回路４は基準発振器を備え、
その基準発振信号を分周して現在時刻を計時する。但し
この時計回路４の計時内容は電源投入直後に捕捉可能な
衛星を予測するために用いるだけであり、衛星からの信
号に基づいて計時を行うものではない。表示インタフェ
ース９は表示用メモリを備え、その表示用メモリの内容
に応じて表示信号を発生し、表示器１０へ出力する。Ｃ
ＰＵ５はＲＯＭ６に予め書き込んだプログラムを実行し
て、信号処理ゲートアレイ３から相関データを読み取
り、所定のループフィルタの演算を行い、信号処理ゲー
トアレイ３に対してＣ／Ａコードパターンデータ、Ｃ／
Ａコード位相データおよびキャリア位相データを与える
ことによってＣ／Ａコード位相およびキャリア位相の同
期をとり、さらに航法メッセージデータを抽出する。ま
たＣＰＵ５は航法メッージデータに含まれているＧＰＳ
時を求めるための情報と、累積閏秒情報および閏秒調整
用情報であるＵＴＣパラメータとから正確な現在時刻を
求め、その値を時：分：秒の形式で表示させるためのデ
ータを表示インタフェース９内の表示用メモリに書き込
む。また、今後行われる閏秒調整実施時刻および過去に
行われた閏秒調整実施時刻を表示させるために、それら
のデータを表示インタフェース９内の表示用メモリに書
き込む。またＣＰＵ５は各衛星までの観測距離を求める
とともに各エフェメリス（衛星の軌道情報）を抽出して
各衛星の位置を求め、受信点の位置を算出する。さらに
ＣＰＵ５はデータ伝送インタフェース８を介して、時
刻、測位結果および上記閏秒調整実施時刻の情報を出力
する。ＲＡＭ７はこれらの処理の実行に際してワーキン
グエリアとして用いる。図１に示したＧＰＳ受信機は例
えばＴＶ等の家電製品に組み込まれ、求められた時刻情
報がそれぞれの目的に応じて利用される。
【００１９】図２はＧＰＳ測位用衛星から送信される信
号に含まれている航法メッセージの構成を示す図であ
る。航法メッセージはビット率５０ｂｐｓ、全ビット数
１５００ビットを主フレームとするデータである。主フ
レームは、それぞれ３００ビットずつの５つのサブフレ
ーム（サブフレーム１，サブフレーム２，サブフレーム
３，サブフレーム４，サブフレーム５）に分割されてい
る。従って１フレームは３０秒に相当し、各サブフレー
ムは６秒に相当する。図２に示すように、各サブフレー
ムにはＺカウントと称されるＧＰＳ時の基準となる時刻
（1980年１月６日０時ＵＴＣ）からの経過時間を１週間
周期で６秒単位でカウントした値（０〜１００７９９）
が含まれている。またサブフレーム１にはＧＰＳ時の基
準となる日（1980年１月６日）からの週番号が含まれて
いる。サブフレーム４のページ１８にはＧＰＳ時とＵＴ
Ｃとの差（累積閏秒）および閏秒調整のためのデータで
あるＵＴＣパラメータが含まれている。すなわちＵＴＣ
パラメータは現在または閏秒調整前の累積閏秒ΔｔLS、
閏秒調整実施予定週番号ＷＮLSF 、閏秒調整実施予定日
番号ＤＮおよび今後行われる、または既に行われた閏秒
調整後の累積閏秒ΔｔLSF からなる。上記週番号および
Ｚカウントが本願発明に係る「経過時間情報」に相当す
る。また、上記ΔｔLSおよびΔｔLSF が本願発明に係る
「累積閏秒情報」に相当する。更に、上記ＷＮLSF （正
確には週番号の上位２ビットとＷＮLSFの８ビットを合
わせた計１０ビットの情報）およびＤＮが本願発明に係
る「閏秒調整用情報」に相当する。
号に含まれている航法メッセージの構成を示す図であ
る。航法メッセージはビット率５０ｂｐｓ、全ビット数
１５００ビットを主フレームとするデータである。主フ
レームは、それぞれ３００ビットずつの５つのサブフレ
ーム（サブフレーム１，サブフレーム２，サブフレーム
３，サブフレーム４，サブフレーム５）に分割されてい
る。従って１フレームは３０秒に相当し、各サブフレー
ムは６秒に相当する。図２に示すように、各サブフレー
ムにはＺカウントと称されるＧＰＳ時の基準となる時刻
（1980年１月６日０時ＵＴＣ）からの経過時間を１週間
周期で６秒単位でカウントした値（０〜１００７９９）
が含まれている。またサブフレーム１にはＧＰＳ時の基
準となる日（1980年１月６日）からの週番号が含まれて
いる。サブフレーム４のページ１８にはＧＰＳ時とＵＴ
Ｃとの差（累積閏秒）および閏秒調整のためのデータで
あるＵＴＣパラメータが含まれている。すなわちＵＴＣ
パラメータは現在または閏秒調整前の累積閏秒ΔｔLS、
閏秒調整実施予定週番号ＷＮLSF 、閏秒調整実施予定日
番号ＤＮおよび今後行われる、または既に行われた閏秒
調整後の累積閏秒ΔｔLSF からなる。上記週番号および
Ｚカウントが本願発明に係る「経過時間情報」に相当す
る。また、上記ΔｔLSおよびΔｔLSF が本願発明に係る
「累積閏秒情報」に相当する。更に、上記ＷＮLSF （正
確には週番号の上位２ビットとＷＮLSFの８ビットを合
わせた計１０ビットの情報）およびＤＮが本願発明に係
る「閏秒調整用情報」に相当する。
【００２０】図３は衛星側のＧＰＳシステム時刻と受信
機側のＧＰＳシステム時刻および時刻カウントとの関係
を示す図である。衛星側のＧＰＳシステム時刻は図２に
示したサブフレームの６秒をカウントするシステム時刻
である。受信機側のＧＰＳシステム時刻は前記サブフレ
ームの先頭位置を０秒とする６秒周期の時刻であり、衛
星側のＧＰＳシステム時刻より衛星と受信機間の電波の
伝搬遅延時間分だけ遅れている。同図における「時刻カ
ウント」は図１に示した信号処理ゲートアレイ３に持つ
時刻カウンタの値である。この時刻カウンタは６秒周期
のフリーランカウンタであり、前記サブフレームの先頭
位置を０秒として受信機側のＧＰＳシステム時刻を衛星
側のＧＰＳシステム時刻に一致させる際、時刻カウンタ
の値を直接修正することはせず、この時刻カウントとＧ
ＰＳシステム時刻とのずれをクロックバイアスとして設
定記憶することによって行う。
機側のＧＰＳシステム時刻および時刻カウントとの関係
を示す図である。衛星側のＧＰＳシステム時刻は図２に
示したサブフレームの６秒をカウントするシステム時刻
である。受信機側のＧＰＳシステム時刻は前記サブフレ
ームの先頭位置を０秒とする６秒周期の時刻であり、衛
星側のＧＰＳシステム時刻より衛星と受信機間の電波の
伝搬遅延時間分だけ遅れている。同図における「時刻カ
ウント」は図１に示した信号処理ゲートアレイ３に持つ
時刻カウンタの値である。この時刻カウンタは６秒周期
のフリーランカウンタであり、前記サブフレームの先頭
位置を０秒として受信機側のＧＰＳシステム時刻を衛星
側のＧＰＳシステム時刻に一致させる際、時刻カウンタ
の値を直接修正することはせず、この時刻カウントとＧ
ＰＳシステム時刻とのずれをクロックバイアスとして設
定記憶することによって行う。
【００２１】図４はＣＰＵの処理手順を示すフローチャ
ートである。まず電源投入後、他の処理によって行われ
る衛星追尾の処理の結果、少なくとも１つの衛星からの
信号が追尾されるのを待つ（ｎ１）。少なくとも１つの
衛星からの信号が追尾されたなら、その衛星からの信号
に含まれている航法メッセージより図２に示した週番
号、Ｚカウント、ＵＴＣパラメータなどの各種情報を抽
出し、これを編集する（ｎ２）。その後、今回抽出した
ＵＴＣパラメータが前回の内容と同一であるか否かを判
定する（ｎ３）。もし今回、ＵＴＣパラメータが更新さ
れていたなら、次に行われる閏秒調整実施時刻を算出す
る（ｎ４）。これは、 ＬＥ＝604800*(週番号の上位２ビット+ WNLSF ) + 8640
0*DN + Δt LSF -1 の計算により求める。ここでＬＥはLeap-Eventの略であ
り、閏秒調整実施時刻をＧＰＳ時の基準時点からの秒数
で表したもの、ＷＮLSF は閏秒調整実施予定週番号（Ｇ
ＰＳ時の基準時点からの週番号）、ＤＮは閏秒調整実施
予定日番号（閏秒調整実施予定週の何日目であるかを示
す番号）、ΔｔLSF は今後行われる閏秒調整後の累積閏
秒である。すなわち604800は１週間の秒数、86400 は１
日の秒数である。続いて、ΔｔLSF とΔｔLSとの差から
今後調整すべき閏秒すなわち正の閏秒であるか負の閏秒
であるかを算出する（ｎ５）。その後、毎秒の処理でＧ
ＰＳ時からＵＴＣを求める際に用いるＧＰＳ時とＵＴＣ
との差の秒数ΔＵＴＣを決定する（ｎ６）。この場合、
ＵＴＣパラメータが更新された後で、閏秒調整を行う前
の状態であるから、ΔＵＴＣはΔｔLSに等しい。その
後、閏秒調整実施時刻を時分秒の形式に変換し、さらに
時差分を加算することによって、所定標準時における閏
秒調整実施時刻を求め、これを閏秒とともに表示する
（ｎ７）。またその際、過去の閏秒調整実施時刻ととも
に一覧形式で表示する。最新の閏秒調整実施時刻は例え
ば次のように表示する。
ートである。まず電源投入後、他の処理によって行われ
る衛星追尾の処理の結果、少なくとも１つの衛星からの
信号が追尾されるのを待つ（ｎ１）。少なくとも１つの
衛星からの信号が追尾されたなら、その衛星からの信号
に含まれている航法メッセージより図２に示した週番
号、Ｚカウント、ＵＴＣパラメータなどの各種情報を抽
出し、これを編集する（ｎ２）。その後、今回抽出した
ＵＴＣパラメータが前回の内容と同一であるか否かを判
定する（ｎ３）。もし今回、ＵＴＣパラメータが更新さ
れていたなら、次に行われる閏秒調整実施時刻を算出す
る（ｎ４）。これは、 ＬＥ＝604800*(週番号の上位２ビット+ WNLSF ) + 8640
0*DN + Δt LSF -1 の計算により求める。ここでＬＥはLeap-Eventの略であ
り、閏秒調整実施時刻をＧＰＳ時の基準時点からの秒数
で表したもの、ＷＮLSF は閏秒調整実施予定週番号（Ｇ
ＰＳ時の基準時点からの週番号）、ＤＮは閏秒調整実施
予定日番号（閏秒調整実施予定週の何日目であるかを示
す番号）、ΔｔLSF は今後行われる閏秒調整後の累積閏
秒である。すなわち604800は１週間の秒数、86400 は１
日の秒数である。続いて、ΔｔLSF とΔｔLSとの差から
今後調整すべき閏秒すなわち正の閏秒であるか負の閏秒
であるかを算出する（ｎ５）。その後、毎秒の処理でＧ
ＰＳ時からＵＴＣを求める際に用いるＧＰＳ時とＵＴＣ
との差の秒数ΔＵＴＣを決定する（ｎ６）。この場合、
ＵＴＣパラメータが更新された後で、閏秒調整を行う前
の状態であるから、ΔＵＴＣはΔｔLSに等しい。その
後、閏秒調整実施時刻を時分秒の形式に変換し、さらに
時差分を加算することによって、所定標準時における閏
秒調整実施時刻を求め、これを閏秒とともに表示する
（ｎ７）。またその際、過去の閏秒調整実施時刻ととも
に一覧形式で表示する。最新の閏秒調整実施時刻は例え
ば次のように表示する。
【００２２】 閏秒調整実施時刻 閏秒 1994,06,30 23:59:60 +1秒 （ＵＴＣの場合） 1994,07,01 08:59:60 +1秒 （ＪＳＴ: 日本標準時の場合） 図５は毎秒行う処理の内容を示すフローチャートであ
る。まず１衛星以上の追尾が行われていればＧＰＳ時
（以下「GPSTIME 」と表す。）を算出する（ｎ１１→ｎ
１２）。これは、 GPSTIME ＝週番号*604800 + Ｚカウント*6 + クロック
バイアス の計算により求める。その後、GPSTIME が閏秒調整実施
時刻ＬＥに一致したかどうかを判定する（ｎ１３）。不
一致であればＵＴＣ（以下「UTCTIME 」と表す。）をUT
CTIME ＝GPSTIME −ΔＵＴＣとして算出する（ｎ１
４）。さらに、このUTCTIME を時分秒の形式で表示する
ための変換を行う（ｎ１５）。さらに、ＵＴＣと標準時
との時差分、例えば日本標準時であれば＋９時間を加算
して、これを表示するとともに外部へ出力する（ｎ１６
→ｎ１７）。もしGPSTIME がＬＥに一致すれば閏秒調整
後のＵＴＣをUTCTIME ＝GPSTIME −ΔＵＴＣ−閏秒とし
て算出する（ｎ１８）。その後、次の秒の処理以降で用
いるGPSTIME とUTCTIME との差の秒数ΔＵＴＣを決定す
る（ｎ１９）。次の秒の処理以降では閏秒調整実施後で
あるからΔＵＴＣはΔｔLSF に等しい。その後、閏秒が
正であれば分と秒の桁を５９分６０秒とし、閏秒が負で
あれば分と秒の桁を５９分５８秒とする（ｎ２０→ｎ２
１，ｎ２２）。そして、ＵＴＣと標準時との時差分を加
算して、これを表示するとともに外部へ出力する（ｎ１
６→ｎ１７）。
る。まず１衛星以上の追尾が行われていればＧＰＳ時
（以下「GPSTIME 」と表す。）を算出する（ｎ１１→ｎ
１２）。これは、 GPSTIME ＝週番号*604800 + Ｚカウント*6 + クロック
バイアス の計算により求める。その後、GPSTIME が閏秒調整実施
時刻ＬＥに一致したかどうかを判定する（ｎ１３）。不
一致であればＵＴＣ（以下「UTCTIME 」と表す。）をUT
CTIME ＝GPSTIME −ΔＵＴＣとして算出する（ｎ１
４）。さらに、このUTCTIME を時分秒の形式で表示する
ための変換を行う（ｎ１５）。さらに、ＵＴＣと標準時
との時差分、例えば日本標準時であれば＋９時間を加算
して、これを表示するとともに外部へ出力する（ｎ１６
→ｎ１７）。もしGPSTIME がＬＥに一致すれば閏秒調整
後のＵＴＣをUTCTIME ＝GPSTIME −ΔＵＴＣ−閏秒とし
て算出する（ｎ１８）。その後、次の秒の処理以降で用
いるGPSTIME とUTCTIME との差の秒数ΔＵＴＣを決定す
る（ｎ１９）。次の秒の処理以降では閏秒調整実施後で
あるからΔＵＴＣはΔｔLSF に等しい。その後、閏秒が
正であれば分と秒の桁を５９分６０秒とし、閏秒が負で
あれば分と秒の桁を５９分５８秒とする（ｎ２０→ｎ２
１，ｎ２２）。そして、ＵＴＣと標準時との時差分を加
算して、これを表示するとともに外部へ出力する（ｎ１
６→ｎ１７）。
【００２３】次に、正の閏秒の場合と負の閏秒の場合に
ついてUTCTIME 、GPSTIME 、ＬＥ、ΔＵＴＣおよび閏秒
の変化の例を図６に示す。ここでUTCTIME はGPSTIME −
ΔＵＴＣであり、かっこ内の数字はUTCTIME を秒数で表
したものである。正の閏秒の場合、閏秒調整実施時刻Ｌ
Ｅが457056009 であれば、GPSTIME が457056009 になっ
たときUTCTIME は457056000 となるべきところが、この
秒でGPSTIME から１秒（正の閏秒）が減じられるため、
UTCTIME は457055999 となり、457055999 が２回続くこ
とになる。しかし、この閏秒調整実施時刻は(23:)59:59
ではなくて、強制的に(23:)59:60として表示される。ま
た、負の閏秒の例で示すように、閏秒調整実施時刻ＬＥ
が457056007 であれば、GPSTIME が457056007 となった
とき、UTCTIME が457055998 となるべきところが、この
秒でGPSTIME から−１秒（負の閏秒）が減じられてUTCT
IME は457055999 となる。しかし、この閏秒調整実施時
刻は(23:)59:59ではなくて、強制的に(23:)59:58として
表示される。次の秒ではUTCTIME が457056000 となるた
め、その時分秒表示は(00:)00:00となる。
ついてUTCTIME 、GPSTIME 、ＬＥ、ΔＵＴＣおよび閏秒
の変化の例を図６に示す。ここでUTCTIME はGPSTIME −
ΔＵＴＣであり、かっこ内の数字はUTCTIME を秒数で表
したものである。正の閏秒の場合、閏秒調整実施時刻Ｌ
Ｅが457056009 であれば、GPSTIME が457056009 になっ
たときUTCTIME は457056000 となるべきところが、この
秒でGPSTIME から１秒（正の閏秒）が減じられるため、
UTCTIME は457055999 となり、457055999 が２回続くこ
とになる。しかし、この閏秒調整実施時刻は(23:)59:59
ではなくて、強制的に(23:)59:60として表示される。ま
た、負の閏秒の例で示すように、閏秒調整実施時刻ＬＥ
が457056007 であれば、GPSTIME が457056007 となった
とき、UTCTIME が457055998 となるべきところが、この
秒でGPSTIME から−１秒（負の閏秒）が減じられてUTCT
IME は457055999 となる。しかし、この閏秒調整実施時
刻は(23:)59:59ではなくて、強制的に(23:)59:58として
表示される。次の秒ではUTCTIME が457056000 となるた
め、その時分秒表示は(00:)00:00となる。
【００２４】尚、例えば２４時間に１回程度の割合で図
１に示した時計回路４の計時内容を修正するようにすれ
ば、衛星からの信号を受信していない時でも、時計回路
の計時内容を用いて常に１秒以内の精度で現在時刻を出
力することができる。また逆に、時計回路４の計時内容
を定期的に修正する為に、間欠的に受信を行うようにし
てもよい。
１に示した時計回路４の計時内容を修正するようにすれ
ば、衛星からの信号を受信していない時でも、時計回路
の計時内容を用いて常に１秒以内の精度で現在時刻を出
力することができる。また逆に、時計回路４の計時内容
を定期的に修正する為に、間欠的に受信を行うようにし
てもよい。
【００２５】
【発明の効果】この発明の請求項１に係る電子時計によ
れば、衛星からの信号に含まれている閏秒調整用情報が
更新されたときに閏秒調整実施日が求められ、その閏秒
調整実施日の予め定めた調整時に累積閏秒情報に基づい
て閏秒の調整を行うようにしたため、新たな累積閏秒を
毎秒求める必要がなく、閏秒調整に要する演算処理量を
低減することができる。
れば、衛星からの信号に含まれている閏秒調整用情報が
更新されたときに閏秒調整実施日が求められ、その閏秒
調整実施日の予め定めた調整時に累積閏秒情報に基づい
て閏秒の調整を行うようにしたため、新たな累積閏秒を
毎秒求める必要がなく、閏秒調整に要する演算処理量を
低減することができる。
【００２６】請求項２に係る電子時計によれば、現在の
時刻の秒の値は通常００秒〜５９秒の範囲で表示され、
正の閏秒が挿入されたとき、その秒の値が６０秒として
表示されるため、正確な閏秒調整実施時刻の表示がなさ
れることになる。
時刻の秒の値は通常００秒〜５９秒の範囲で表示され、
正の閏秒が挿入されたとき、その秒の値が６０秒として
表示されるため、正確な閏秒調整実施時刻の表示がなさ
れることになる。
【００２７】また、この発明の請求項３に係る電子時計
によれば、例えば、今後行われる閏秒調整実施時刻を常
に表示しておくことによって、その閏秒調整に備えるこ
とができ、これによって、独立した他の電子時計を正し
い時刻に閏秒調整することが可能となる。また、過去に
実施された閏秒調整実施時刻も表示することによって、
現在までの累積閏秒を把握することも可能となる。
によれば、例えば、今後行われる閏秒調整実施時刻を常
に表示しておくことによって、その閏秒調整に備えるこ
とができ、これによって、独立した他の電子時計を正し
い時刻に閏秒調整することが可能となる。また、過去に
実施された閏秒調整実施時刻も表示することによって、
現在までの累積閏秒を把握することも可能となる。
【図１】この発明の実施例である電子時計の機能を有す
るＧＰＳ受信機の構成を示すブロック図である。
るＧＰＳ受信機の構成を示すブロック図である。
【図２】衛星から送信される信号に含まれている航法メ
ッセージの構成を示す図である。
ッセージの構成を示す図である。
【図３】衛星側のシステム時刻と受信機側のシステム時
刻および時刻カウントとの関係を示す図である。
刻および時刻カウントとの関係を示す図である。
【図４】ＧＰＳ受信機のＣＰＵの処理手順を示すフロー
チャートである。
チャートである。
【図５】ＧＰＳ受信機のＣＰＵの処理手順を示すフロー
チャートである。
チャートである。
【図６】正の閏秒の場合と負の閏秒の場合についてUTCT
IME 、GPSTIME 、ＬＥ、ΔＵＴＣおよび閏秒との変化の
例を示す図である。
IME 、GPSTIME 、ＬＥ、ΔＵＴＣおよび閏秒との変化の
例を示す図である。
１−アンテナ
フロントページの続き (72)発明者 野口 孝英 大阪府門真市大字門真1048番地 松下電 工株式会社内 (72)発明者 西岡 茂樹 大阪府門真市大字門真1048番地 松下電 工株式会社内 (72)発明者 松本 一弘 大阪府門真市大字門真1048番地 松下電 工株式会社内 (56)参考文献 特開 平８−122462（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−181273（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−155880（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) G04G 5/00 G04C 9/02 G04G 7/02
Claims (3)
- 【請求項１】 基準時点からの経過時間を表す経過時間
情報、前記経過時間と協定世界時との差を表す累積閏秒
情報、および閏秒の調整を行う日を求めるための閏秒調
整用情報が重畳された信号を所定の衛星から受信する衛
星信号受信手段と、 該衛星信号受信手段の受信した信号から前記経過時間情
報と累積閏秒情報および閏秒調整用情報を抽出する情報
抽出手段と、 前記閏秒調整用情報が更新されたことを検出したとき、
前記閏秒調整用情報から閏秒の調整が実施される日を求
め、これを記憶する閏秒調整実施日記憶手段と、 前記経過時間情報と累積閏秒情報とから協定世界時に等
しい現在の日付および時刻を算出する協定世界時算出手
段と、 前記現在の日付が前記閏秒調整実施日に等しく且つ予め
定められた調整時となったとき、前記累積閏秒に基づい
て前記現在の時刻に対して閏秒の調整を行う閏秒調整手
段とを設けてなる電子時計。 - 【請求項２】 前記現在の時刻の秒の値を通常００秒〜
５９秒の範囲で表示し、前記閏秒調整手段が前記閏秒調
整実施日の最終秒の後に閏秒を挿入したとき、その秒の
値を６０秒として表示する表示制御手段を設けた請求項
１に記載の電子時計。 - 【請求項３】 基準時点からの経過時間を表す経過時間
情報、前記経過時間と協定世界時との差を表す累積閏秒
情報、および閏秒の調整を行う日を求めるための閏秒調
整用情報が重畳された信号を所定の衛星から受信する衛
星信号受信手段と、 該衛星信号受信手段の受信した信号から前記経過時間情
報と累積閏秒情報および閏秒調整用情報を抽出する情報
抽出手段と、 前記閏秒調整用情報が更新されたことを検出したとき、
前記閏秒調整用情報から閏秒の調整が実施される日を求
め、これを記憶する閏秒調整実施日記憶手段と、 前記閏秒の調整が実施される日の予め定められた調整時
を閏秒調整実施時刻として出力する閏秒調整実施時刻出
力手段とを設けてなる電子時計。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10213595A JP2928131B2 (ja) | 1995-04-26 | 1995-04-26 | 電子時計 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10213595A JP2928131B2 (ja) | 1995-04-26 | 1995-04-26 | 電子時計 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08297178A JPH08297178A (ja) | 1996-11-12 |
| JP2928131B2 true JP2928131B2 (ja) | 1999-08-03 |
Family
ID=14319331
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10213595A Expired - Lifetime JP2928131B2 (ja) | 1995-04-26 | 1995-04-26 | 電子時計 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2928131B2 (ja) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4867669B2 (ja) * | 2007-01-17 | 2012-02-01 | セイコーエプソン株式会社 | 時刻修正装置及び時刻修正装置付き計時装置 |
| JP5200636B2 (ja) * | 2008-04-07 | 2013-06-05 | セイコーエプソン株式会社 | 電子時計および電子時計の時刻修正方法 |
| JP5333014B2 (ja) * | 2009-07-30 | 2013-11-06 | セイコーエプソン株式会社 | 電子機器および電子機器の閏秒更新情報受信方法 |
| CN102822751B (zh) * | 2010-03-26 | 2014-08-06 | 西铁城控股株式会社 | 电波计时器 |
| JP5590198B2 (ja) * | 2013-07-31 | 2014-09-17 | セイコーエプソン株式会社 | 電子機器および電子機器の閏秒更新情報受信方法 |
-
1995
- 1995-04-26 JP JP10213595A patent/JP2928131B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH08297178A (ja) | 1996-11-12 |
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