JP4042258B2 - 車載用時計装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
外部からの送信電波に含まれる外部時刻情報に基づき、表示時刻を補正する車載用時計装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、内部に備えられた発振回路からの出力信号により内部時刻情報を更新し、この内部時刻情報を用いて表示時刻を更新させる時計装置が知られている。このような時計装置は、電源または動力源の消耗や発振回路の精度等が要因となり、時刻の更新周期が不正確となって、時間が経過するに従い、表示時刻（すなわち内部時刻情報）に実際の時刻（以下、現在時刻という）との誤差が生じてしまうことがある。
【０００３】
このような問題に対して、外部からの送信電波に含まれる外部時刻信号に基づいて、表示時刻（内部時刻情報）を自動的に補正する車載用時計装置が提案されている（特開平３−６１８９３公報参照）。具体的には、全世界測位衛星システム（Global Positioning System 、以下ＧＰＳという）を構成する人工衛星からの送信電波に含まれる高精度の時刻情報（以下、ＧＰＳ時刻情報という）に基づいて、表示時刻（内部時刻情報）を自動的に補正する車載用時計装置である。このＧＰＳ時刻情報は、原子時計によって更新されるため高精度の時刻情報であり、ＧＰＳ時刻情報に基づいて時刻補正を行う車載用時計装置は、表示時刻に現在時刻との誤差が生じ難い信頼性の高い車載用時計装置である。また、時刻補正処理が自動的に行われるため、使用者が面倒な時刻修正作業を行う必要が無くなるという利点がある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記提案の車載用時計装置では、時刻補正動作が実行される時期によっては、表示時刻がちらつく現象が発生するという問題がある。つまり、時刻経過により表示時刻が更新された後、すぐに時刻補正動作により表示時刻が更新され、さらにその直後に、時刻経過により表示時刻が更新されると、短時間のうちに表示時刻が３回も更新されてしまい、表示時刻がちらついて見えるのである。
【０００５】
このちらつき現象の具体例を、図４に示す説明図を用いて説明する。
尚、この現象例の車載用時計装置では、「時」「分」「秒」の情報からなる内部時刻情報のうち、「時」「分」の情報を表示時刻として表示しており、また、周期的に実行される時刻補正処理によって、内部時刻情報とＧＰＳ時刻情報とに誤差があると判定されると、内部時刻情報をＧＰＳ時刻情報と一致するように更新する時刻補正動作を行い、内部時刻情報を補正している。
【０００６】
図４には、表示時刻、内部時刻情報、ＧＰＳ時刻情報をそれぞれ記載しており、時間経過にともない、それぞれ上から下に向かう順に状態が推移している。
まず、状態Ａでは、内部時刻情報が「１：００’５９」であるため、表示時刻が「１：００」となる。また、このときのＧＰＳ時刻情報は「１：００’５７」となっている。
【０００７】
次に、状態Ａから２秒経過した状態Ｂでは、内部時刻情報が「１：０１’０１」となるため、表示時刻が「１：０１」に更新される。このとき、周期的に実行される時刻補正処理の実行時期になり、内部時刻情報とＧＰＳ時刻情報とに誤差があるために時刻補正動作が実行されると、内部時刻情報がＧＰＳ時刻情報の時刻「１：００’５９」と同一の時刻に更新されて、内部時刻情報が「１：００’５９」に補正される。
【０００８】
すると、時刻補正動作の実行直後の状態Ｃでは、時刻補正動作により、内部時刻情報が「１：００’５９」に補正されているため、表示時刻が「１：００」に更新される。そして、状態Ｃから１秒経過した状態Ｄでは、内部時刻情報が「１：０１’００」となるため、表示時刻が「１：０１」に更新される。
【０００９】
このように、図４に示す現象例によれば、３秒間で表示時刻が３回も更新されてしまい、時刻表示がちらつくことになる。通常、車両に搭載されている車載用時計装置は、「時」「分」の時間単位のみを表示するものが多く、「秒」の時間単位まで表示するものは少ないため、こうした表示時刻のちらつき現象が発生する場合がある。
【００１０】
本発明は、このような問題に鑑みなされたものであり、時刻表示の精度が高く、表示時刻のちらつきが発生しない車載用時計装置を提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
かかる目的を達成するためになされた請求項１記載の発明は、時刻を所定の時間単位で表示する時刻表示部を備え、内部時刻更新手段が、時刻表示部に表示される表示時刻よりも細かい時間単位で内部時刻情報を更新すると、表示部駆動手段が、この内部時刻情報を用いて時刻表示部に時刻を表示しており、また、時刻情報受信手段が、外部時刻情報を含む外部からの送信電波を受信して、内部時刻情報と同じ時間単位で外部時刻情報を復調すると、時刻補正手段が、予め設定された更新周期毎に、内部時刻情報を外部時刻情報と同一時刻となるように更新することで、内部時刻情報を補正する車載用時計装置である。
【００１２】
そして、本発明の車載用時計装置では、時刻補正手段が内部時刻情報を更新した後、表示部駆動手段が表示時刻を更新した際に表示時刻がちらつく時間として設定された補正禁止期間であって、受信動作により取得した前記外部時刻情報の値に基づいて設定される補正禁止期間に基づいて、補正動作禁止手段が、時刻補正手段による更新時期が補正禁止期間内であるか否かを判定し、補正禁止期間内である場合には、時刻補正手段による内部時刻情報の更新動作を禁止している。
【００１３】
このように、本発明の車載用時計装置では、全ての時間帯において時刻補正を実行するのではなく、外部時刻情報が予め設定された補正禁止期間となるときには、時刻補正を行うことを禁止していることから、時刻補正の直後に、内部時刻更新手段により内部時刻情報が更新されて、表示部駆動手段により表示時刻が更新されることがなくなる。このため、短時間の間に複数回にわたり表示時刻が更新されることが無くなり、表示時刻のちらつきの発生を防ぐことが出来る。
【００１４】
したがって、本発明（請求項１）の車載用時計装置によれば、時刻補正を行うため時刻表示の精度が高く、また、補正禁止手段を備えたことで表示時刻がちらつくことがない車両用時計装置が実現できる。
なお、補正禁止期間の長さは、表示時刻のちらつき現象を抑えるためには長く設定するほど良いが、あまり長く設定した場合には内部時刻情報に大きな誤差が生じる虞があるため、時刻表示の精度を低下させない程度の長さに設定することが望ましい。そのため、補正禁止期間の長さとしては、例えば、５秒に設定すると良い。
【００１５】
ところで、時刻の更新は、秒の桁の時間単位が更新されていき一定の値（以下、単位更新値という）に達すると、分の桁の時間単位が更新され、さらに、分の桁の時間単位が更新されていき単位更新値に達すると、時間の桁の時間単位が更新されるというように行われる。このため、表示される時間単位の下の桁となる時間単位の値が、単位更新値に達するまでの時間を知ることができれば、表示される時間単位の更新直前となる時期を把握することが出来る。
【００１６】
そこで、時刻補正禁止の判断を行うには、請求項２に記載のように、補正動作禁止手段が、外部時刻情報の時間単位の中の表示時刻として表示される時間単位よりも下の桁である時間単位の値に基づいて判断すると良く、この時間単位の値が、補正禁止期間であることを表すために予め設定された補正禁止値であると判断される場合に、時刻補正手段による内部時刻情報の更新動作を禁止するのである。
【００１７】
このとき、表示時刻として表示される時間単位の下の桁となる時間単位の値のうち、単位更新値に達するまでの時間が短い値を補正禁止値として設定することで、補正禁止時間帯を確実に把握することが可能になる。
したがって、本発明（請求項２）によれば、外部時刻情報に基づいて判断を行うことで、補正禁止期間であることを確実に把握することができ、表示時刻のちらつきを発生させてしまう時刻補正動作を無くすことができる。
【００１８】
ところで、補正禁止期間を設けることで表示時刻のちらつきを防ぐことはできるが、時刻補正動作が実行される時期が常に補正禁止期間と重複してしまうと、内部時刻情報を補正することができなくなり、この場合、最大で補正禁止期間の長さに相当する時間の誤差が表示時刻に生じる可能性があり、車載用時計装置の精度を低下させてしまう。
【００１９】
そこで、時刻補正手段は、請求項３に記載のように、補正禁止期間の存在する時間間隔とは異なる更新周期で、内部時刻情報の更新を行うとよい。
このように、補正禁止期間の存在する時間間隔とは異なる更新周期で内部時刻情報を更新すれば、時刻補正動作の実行時期が連続して補正禁止期間に含まれてしまうことがなくなり、時刻補正動作が実施されない状態が長期間続くことがなくなる。
【００２０】
よって、本発明（請求項３）によれば、内部時刻情報に誤差が生じており時刻補正動作を行う必要があるにも拘らず、補正禁止期間であるために補正動作が行われないという状態が、長期間にわたり続いてしまうことを防ぐことができ、時刻表示の精度を著しく低下させることが無くなる。
【００２１】
なお、時刻補正動作の実行周期と補正禁止期間の存在する時間間隔との差が、補正禁止期間の長さよりも大きくなるように、時刻補正動作の実行周期を設定すれば、補正禁止手段により時刻補正動作が禁止される状態が連続して発生することが無くなる。
【００２２】
また、時刻補正動作の実行周期が、補正禁止期間の存在する時間間隔の整数倍となる場合も、補正禁止期間であるために時刻補正動作が行われない状態が、長期間にわたり続いてしまう可能性があるため、前記時刻補正手段は、補正禁止期間の存在する時間間隔の整数倍とは異なる周期で時刻補正動作を行うことが望ましい。
【００２３】
【発明の実施の形態】
以下に本発明の実施例を図面と共に説明する。
図１は、ナビゲーション装置を備えた車両に搭載された車載用時計装置１の構成を表す概略構成図である。
【００２４】
図１に示すように、本実施例の車載用時計装置１は、ＧＰＳ人工衛星から送信されるＧＰＳ情報信号を受信するＧＰＳ受信機１２と、ＧＰＳ受信機１２にて受信されたＧＰＳ情報信号からＧＰＳ時刻情報Ｔを抽出するアダプタ１４と、アダプタ１４から出力されるＧＰＳ情報信号に基づき、車両の現在位置の検出や経路案内等のナビゲーション動作を行うＣＣＳ（Car Communication System）１６と、アダプタ１４から出力されるＧＰＳ時刻情報Ｔに基づいて時刻補正処理を行うコントロールユニット１８と、内部時刻情報２６に基づいて時刻表示を行う時計ユニット２０を備えている。
【００２５】
そして、時計ユニット２０では、カウンタ駆動部２８が、水晶振動子を発振させて、その振動数を分周して内部時刻情報２６を更新し、表示器駆動部３０が内部時刻情報２６に基づいて、表示器３２に「時」「分」を表示して時刻を表示しており、また、マニュアル調整スイッチ２４が操作されて、その操作に応じた調整指令信号がカウンタ修正部２２に入力されると、カウンタ修正部２２が内部時刻情報２６を調整指令信号に応じた時刻に更新する。また、内部時刻情報２６は、時情報（Ｈ）２６ａ、分情報（Ｍ）２６ｂ、秒情報（Ｓ）２６ｃを備えている。
【００２６】
また、コントロールユニット１８は、ＧＰＳ時刻情報Ｔおよび内部時刻情報２６を、それぞれアダプタ１４および時計ユニット２０から取り込んでおり、コントロールユニット１８内で実行される時刻補正処理では、ＧＰＳ時刻情報Ｔと内部時刻情報２６との誤差を検出すると、内部時刻情報２６をＧＰＳ時刻情報Ｔと同じ時刻になるよう更新する時刻補正動作を実行する。そして、時刻補正動作により内部時刻情報２６が補正される際には、コントロールユニット１８が、カウンタ修正部２２に対してＧＰＳ時刻情報Ｔを含んだ補正指令信号を出力し、カウンタ修正部２２が内部時刻情報２６をＧＰＳ時刻情報Ｔと同じ時刻となるように更新することで、内部時刻情報２６を補正する。
【００２７】
なお、本実施例の車載用時計装置１では、カウンタ修正部２２による内部時刻情報２６の更新は、カウンタ駆動部２８による内部時刻情報２６の更新よりも優先される。
次に、コントロールユニット１８にて実行される時刻補正処理について、図２に示す時刻補正処理のフローチャートに従って説明する。なお、本実施例の車載用時計装置１は、車両が始動されると同時に電源が投入され、車載用時計装置１の電源投入直後から時刻補正処理が開始されて、時刻補正処理は繰り返し実行される。
【００２８】
時刻補正処理が開始されると、まず、Ｓ１１０（Ｓはステップを表す）では、ＧＰＳ時刻情報Ｔを受信したか否かを判断しており、肯定判定されるとＳ１２０に移行し、否定判定されるとＳ１５０に移行する。つまり、Ｓ１１０では、時刻補正を行う際の基準となるＧＰＳ時刻情報Ｔが、正常に受信されているか否かを判断し、正常に受信されている場合のみ、時刻補正動作を行うようにしている。
【００２９】
このとき、ＧＰＳ時刻情報Ｔが正常に受信されており、Ｓ１１０で肯定判定されると、Ｓ１２０に移行する。すると、Ｓ１２０では、時刻補正が必要であるか否かを判断しており、肯定判定されるとＳ１３０に移行し、否定判定されるとＳ１５０に移行する。Ｓ１２０での判断は、具体的には、ＧＰＳ時刻情報Ｔと、内部時刻情報２６との間に誤差があるか否かを判断することで行っている。
【００３０】
そして、ＧＰＳ時刻情報Ｔと内部時刻情報２６との間に誤差が生じており、Ｓ１２０にて肯定判定されると、Ｓ１３０に移行する。すると、Ｓ１３０では、ＧＰＳ時刻情報Ｔの秒の桁が５５〜５９秒であるか否かを判断しており、肯定判定されるとＳ１５０に移行し、否定判定されるとＳ１４０に移行する。
【００３１】
この時、ＧＰＳ時刻情報Ｔの秒の桁が５５〜５９秒ではなく、Ｓ１３０で否定判定されると、Ｓ１４０に移行する。すると、Ｓ１４０では、時刻補正動作を行うために、内部時刻情報２６をＧＰＳ時刻情報Ｔと同じ時刻となるように更新して補正する。実際には、コントロールユニット１８からカウンタ修正部２２に対して、ＧＰＳ時刻情報Ｔを含んだ補正指令信号を出力し、カウンタ修正部２２が内部時刻情報２６をＧＰＳ時刻情報Ｔと同じ時刻になるように更新する。
【００３２】
そして、Ｓ１４０の処理が実行された後、Ｓ１５０に移行し、Ｓ１５０では、補正タイミング間隔をカウントする。本実施例では、補正タイミング間隔として７０秒が設定されており、Ｓ１５０に処理が移行した後７０秒経過するとＳ１５０の処理を終了するとともに、本処理（時刻補正処理）を終了する。また、Ｓ１５０の処理は、Ｓ１４０の処理が実行された後の他に、Ｓ１１０で否定判定された場合、またはＳ１２０で否定判定された場合、あるいはＳ１３０で肯定判定された場合にも実行される。
【００３３】
前述したように、時刻補正処理の一連の処理が終了すると、再び時刻補正処理が実行されるため、実質的には、時刻補正処理は７０秒周期で行われることになる。
なお、本実施例の車載用時計装置１では、表示器３２が特許請求の範囲における時刻表示部に相当しており、カウンタ駆動部２８が内部時刻更新手段に相当し、表示器駆動部３０が表示部駆動手段に相当し、ＧＰＳ受信機１２とアダプタ１４が時刻情報受信手段に相当し、コントロールユニット１８およびカウンタ修正部２２が時刻補正手段に相当し、時刻補正処理におけるＳ１３０が補正動作禁止手段に相当する。また、５５〜５９秒を補正禁止値として定め、表示時刻が更新される前の５秒間を補正禁止期間として設定している。
【００３４】
以上説明したように、本実施例の車載用時計装置１では、時刻補正処理を７０秒周期で行っているが、ＧＰＳ時刻情報Ｔが正常に受信できない場合、または時刻補正が不要の場合、あるいはＧＰＳ時刻情報Ｔの秒の桁が５５〜５９秒の場合には、内部時刻情報２６をＧＰＳ時刻情報Ｔと同じ時刻になるよう更新する時刻補正動作（Ｓ１４０）を実行することはない。
【００３５】
特に、ＧＰＳ時刻情報Ｔの秒の桁が５５〜５９秒である場合に時刻補正動作を行わないようにしているため、表示時刻が時刻補正動作により更新されてから、表示器駆動部３０によって表示時刻が更新されるまでの時間が、少なくとも５秒以上となることから、時刻補正動作の直後に表示時刻が更新されることが無くなる。
【００３６】
一方、内部時刻情報２６がＧＰＳ時刻情報Ｔよりも進んでいる場合、表示器駆動部３０によって表示時刻が更新されたあと、時刻補正動作の更新によって表示時刻が元の時刻に戻されてしまうが、この２回の更新の時間間隔が短い場合には表示時刻のちらつきが発生してしまう。しかし、本実施例の車載用時計装置１では、前述のように補正禁止期間を設けているため、内部時刻情報２６が５秒以上進んでいない限り、表示時刻が元の時刻に戻されるような更新が行われることはなく、つまり、時刻補正動作による時刻更新の直前に、表示器駆動部３０によって表示時刻が更新されることはない。そして、時刻補正処理の実行周期である７０秒以内に、５秒以上の誤差が生じる程の低精度な時計装置は実質的に有り得ないため、時刻補正動作による時刻更新の直前に、表示器駆動部３０によって表示時刻が更新されることはない。
【００３７】
よって、本実施例の車載用時計装置１では、一回の時刻補正動作の直前と直後のそれぞれにおいて、表示時刻が更新されてしまうことが無いため、短時間の間に複数回の表示時刻の更新が行われることはなく、表示時刻のちらつきが発生することを防ぐことができる。
【００３８】
また、Ｓ１３０での判断基準として、ＧＰＳ時刻情報Ｔの「秒」の桁を用いており、とりわけ、「秒」の桁が５５〜５９秒となる期間を補正禁止期間として判断しているため、ＧＰＳ時刻情報Ｔの「分」の桁が更新される直前であることを、確実に判断することが可能になる。なお、補正禁止期間の長さは、表示時刻のちらつき現象を抑える程度に長く、かつ、時刻表示の精度を低下させない程度に長い値に設定することが望ましく、本実施例では５秒を設定している。
【００３９】
さらに、本実施例の車載用時計装置１では、ＧＰＳ時刻情報Ｔの「秒」の桁が５５〜５９秒である時に時刻補正動作を行わないようにしているため、補正禁止期間が６０秒周期で存在することになる。しかし、時刻補正処理を７０秒周期で実行しており、時刻補正処理の周期（７０秒）と補正禁止期間の周期（６０秒）との差が、補正禁止期間の長さ（５秒間）よりも長いため、時刻補正動作の実行時期が、連続して補正禁止期間に含まれてしまうことがなくなる。つまり、内部時刻情報２６とＧＰＳ時刻情報Ｔとの間に誤差が生じており時刻補正動作を行う必要があるにも拘らず、補正禁止期間であるために補正動作が行われない状態が連続して発生してしまうことを防ぐことができるため、時刻表示の精度を著しく低下させることが無い。
【００４０】
ここで、本実施例の車載用時計装置１において、時刻補正処理が行われる具体例を、図３に示すタイムチャートに沿って説明する。
図３には、ＧＰＳ時刻情報Ｔの時間経過による推移を横方向に示しており、「１２：５９」から「１：０３」までを示している。そして、時刻補正処理が行われた時刻を矢印で示しており、前述の時刻補正処理におけるＳ１３０での判定によって、補正が行われるか否かの判定結果を記載している。なお、このときのＳ１１０およびＳ１２０における判定結果は、両方とも肯定判定されているものとする。
【００４１】
図３での「１２：５９’４７」における時刻補正処理では、Ｓ１３０で否定判定されて時刻補正動作が行われる。次の「１：００’５７」における時刻補正処理では、秒の桁が５７秒であるため、Ｓ１３０で肯定判定されて補正動作が行われない。続く「１：０２’０７」および「１：０３’１７」における時刻補正処理では、Ｓ１３０で否定判定されて時刻補正動作が行われる。
【００４２】
このように、図３に示すタイムチャートに示すとおり、本実施例の車載用時計装置１では、Ｓ１３０での判定結果により時刻補正動作が禁止されて時刻補正動作が行われない状態が、連続して発生することがないことが判る。
したがって、本発明の実施例である車載用時計装置１によれば、時刻補正動作による表示時刻の更新と表示器駆動部３０による表示時刻の更新との時間間隔が、少なくとも５秒以上となることから、一回の時刻補正動作の直前と直後のそれぞれにおいて、表示時刻が更新されてしまうことが無くなり、表示時刻のちらつきが発生することを防ぐことができる。
【００４３】
また、時刻補正動作を行う必要があるにも拘らず、補正禁止期間であるために補正動作が行われない状態が連続して発生することを防ぐことができるため、時刻表示の精度を著しく低下させることが無くなる。
これらのことから、本発明の実施例である車載用時計装置１は、時刻表示の精度が高く、表示時刻のちらつきが発生しない車載用時計装置となる。
【００４４】
以上、本発明の一実施例について説明したが、本発明は、こうした実施例に限定されることなく、種々の態様をとることができる。
本実施例では、時刻補正処理をコントロールユニット１８で実行しているが、例えば、車両の電子制御装置（ＥＣＵ）で実行するようにしてもよい。
【００４５】
また、時刻補正処理を実行する周期を、補正禁止期間の存在する時間間隔より短く設定することでも、連続して時刻補正が禁止されてしまうことが無くなり、精度の高い車載用時計装置が実現できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 実施例の車載用時計装置１の構成を表す構成図である。
【図２】 コントロールユニット１８で実行される時刻補正処理のフローチャートである。
【図３】 時刻補正処理の具体例を説明するための説明図である。
【図４】 表示時刻のちらつき現象例を説明するための説明図である。
【符号の説明】
１…車載用時計装置、１２…ＧＰＳ受信機、１４…アダプタ、１６…ＣＣＳ、１８…コントロールユニット、２０…時計ユニット、２２…カウンタ修正部、２４…マニュアル調整スイッチ、２６…内部時刻情報、２８…カウンタ駆動部、３０…表示器駆動部、３２…表示器。

Claims (3)

1. 時刻を所定の時間単位で表示する時刻表示部と、
   該時刻表示部に表示される表示時刻よりも細かい時間単位で内部時刻情報を更新する内部時刻更新手段と、
   該内部時刻更新手段により更新される前記内部時刻情報を用いて、前記時刻表示部に時刻を表示する表示部駆動手段と、
   外部時刻情報を含む外部からの送信電波を受信し、前記内部時刻情報と同じ時間単位で該外部時刻情報を復調する時刻情報受信手段と、
   予め設定された更新周期毎に、前記内部時刻情報を、該時刻情報受信手段にて復調された前記外部時刻情報と同一時刻となるように更新することで、前記内部時刻情報を補正する時刻補正手段と、
   を備えた車載用時計装置であって、
   前記時刻補正手段が前記内部時刻情報を更新した後、前記表示部駆動手段が表示時刻を更新した際に表示時刻がちらつく時間として設定された補正禁止期間であって、受信動作により取得した前記外部時刻情報の値に基づいて設定される補正禁止期間に基づいて、前記時刻補正手段による更新時期が該補正禁止期間内であるか否かを判定し、該補正禁止期間内である場合には、前記時刻補正手段による内部時刻情報の更新動作を禁止する補正動作禁止手段、を備えたことを特徴とする車載用時計装置。
2. 前記補正動作禁止手段は、前記外部時刻情報の時間単位の中の表示時刻として表示される時間単位よりも下の桁である時間単位の値が、前記補正禁止期間であることを表すために予め設定された補正禁止値であるか否かを判定し、該補正禁止値である場合には、前記時刻補正手段による内部時刻情報の更新動作を禁止することを特徴とする請求項１に記載の車載用時計装置。
3. 前記時刻補正手段は、前記補正禁止期間の存在する時間間隔とは異なる更新周期で、前記内部時刻情報を更新することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の車載用時計装置。

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