JP5145670B2 - Time correction device, electronic timepiece with time correction device, and time correction method - Google Patents
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Description
本発明は、例えばGPS衛星等からの信号に基づいて時刻修正を行う時刻修正装置、時刻修正装置付き電子時計及び時刻修正方法に関するものである。 The present invention relates to a time adjustment device that corrects time based on a signal from, for example, a GPS satellite, an electronic timepiece with a time adjustment device, and a time adjustment method.
自己位置を測位するためのシステムであるGPS(Global Positioning System)では、地球を周回する軌道を有するGPS衛星が用いられており、このGPS衛星には、原子時計が備えられ、極めて正確な時間を計測している。
このため、GPS衛星の原子時計のデータを用いて高精度な時計の時刻修正を行う提案がなされている(例えば、特許文献1)。
また、使用者と共に常に移動する時計等にGPS衛星の信号の受信機が備わっている場合で、例えば、使用者が海外旅行等で移動した場合に、移動先のローカル時間情報を得る方法も提案されている。(例えば、特許文献2)
ところで、GPS衛星からの原子時計データを取得する為には、GPS衛星を捕捉して、GPS衛星の信号を同期等させる必要がある。また、GPS衛星は常に移動しており、その捕捉の為には、GPS衛星の軌道データからGPS衛星の位置を予測して捕捉する必要がある。さらに、正確な時刻データを取得するには、最低4つのGPS衛星を捕捉する必要がある。
また、このように移動する4つのGPS衛星を捕捉するには通常時間がかかるが、これに加えて、使用者と共に常に移動する時計等にGPS衛星の信号の受信機が備わっている場合は、受信機も移動するが、例えば、海外旅行等で移動先の時差情報を反映させたローカル時間情報を得たい場合には、GPS衛星の捕捉がさらに困難となり、4個のGPS衛星を捕捉するのに長時間を要することとなる。
For this reason, a proposal has been made to correct the time of the clock with high accuracy using the data of the atomic clock of the GPS satellite (for example, Patent Document 1).
Also proposed is a method of obtaining local time information of the destination when the GPS satellite signal receiver is equipped with a clock that always moves with the user, for example, when the user travels overseas. Has been. (For example, Patent Document 2)
By the way, in order to acquire atomic clock data from a GPS satellite, it is necessary to capture the GPS satellite and synchronize the GPS satellite signal. In addition, GPS satellites are always moving, and in order to capture them, it is necessary to predict and acquire the position of the GPS satellites from the orbit data of the GPS satellites. Furthermore, to obtain accurate time data, it is necessary to acquire at least four GPS satellites.
In addition, it usually takes time to capture the four GPS satellites that move in this way, but in addition to this, if a watch that constantly moves with the user is equipped with a GPS satellite signal receiver, The receiver also moves. However, for example, when you want to obtain local time information that reflects the time difference information of the destination when traveling abroad, it is more difficult to capture GPS satellites. It takes a long time.
これでは、GPS衛星の捕捉のために長時間、電力を消費することとなり、時計等のように超低電力が要求される機器に搭載することは困難となっていた。そのため、現実には、時計等で高精度な時刻修正を行うことはできないという問題があった。
そこで、通常は、GPS衛星を捕捉して時刻データを取得する間隔を1日1回または2回程度とすることで、消費電力が大きくなることを抑えていた。
そのため、GPS衛星の信号を受信する受信機を備えた時計等の所在地が大きく移動した場合において、移動先におけるローカル時間情報を得る為の時差情報を取得するに当たっては、使用者が意識的にGPS衛星による捕捉を行うことが要求されており煩雑であった。また、これを改善する為には、GPS衛星の捕捉を頻繁に行うのが好ましいが、これでは、GPS衛星を捕捉して時刻データを取得する間隔を1日1回または2回程度とすることで消費電力が大きくなることを抑えることと、反してしまい、矛盾してしまう。従って、GPS衛星の捕捉を頻繁に行うことは、消費電力が高くなり、時計等の小型機器の場合は、実用的でないという問題もあった。
This consumes power for a long time to capture the GPS satellite, and it has been difficult to mount it on a device such as a watch that requires ultra-low power. Therefore, in reality, there has been a problem that time cannot be adjusted with high precision by a clock or the like.
Therefore, normally, the increase in power consumption is suppressed by setting the interval of capturing GPS satellites and acquiring time data to be once or twice a day.
Therefore, when the location of a clock or the like equipped with a receiver that receives a GPS satellite signal has moved greatly, the user must consciously acquire the time difference information to obtain local time information at the destination. It has been complicated to capture by satellite. In order to improve this, it is preferable to frequently capture GPS satellites. However, in this case, the interval between capturing GPS satellites and acquiring time data is set to once or twice a day. Therefore, it is contrary to the suppression of the increase in power consumption. Therefore, frequently capturing GPS satellites increases power consumption, which is not practical for small devices such as watches.
そこで、本発明は、超低電力が要求され、且つ時差が変わるほど所在地が大きく移動した場合であっても、消費電力が高くならず、高精度な時刻修正が可能な時刻修正装置、時刻修正装置付き電子時計及び時刻修正方法を提供することを目的とする。 Accordingly, the present invention provides a time correction device and time correction capable of correcting time with high accuracy without requiring high power consumption even when the location is moved so much that the time difference changes as ultra-low power is required. An object is to provide an electronic timepiece with a device and a time correction method.
前記課題は、本発明によれば、地球を周回する位置情報衛星からの信号を受信して測位を行う測位部と、
時刻情報を生成する時刻情報生成部の前記時刻情報を修正する時刻修正情報を格納する時刻修正情報格納部と、
前記時刻修正情報に基づいて前記時刻情報を修正する時刻情報修正部と、
所定の間隔毎に前記測位部の高度情報を取得する高度情報取得部と、
前記高度情報を記憶する高度情報記憶部と、
前記高度情報に基づき高度情報取得部が、前記高度情報を取得する間隔を変更する高度情報取得間隔変更部と、
を有する時刻修正装置であって、
前記時刻修正情報を生成するための基礎情報である時刻修正基礎情報を格納する時刻修正基礎情報格納部と、
前記時刻修正基礎情報に基づいて、前記時刻修正情報を生成する時刻修正情報生成部と、を有し、
前記時刻修正基礎情報には、
複数の前記位置情報衛星からの信号に基づいて前記時刻修正情報を生成するための前記基礎情報である複数衛星基準時刻修正基礎情報と、
前記複数衛星基準時刻修正基礎情報に基づいて、前記時刻修正情報生成部が前記時刻修正情報を生成する際に得られる測位情報を利用して、単数の前記位置情報衛星からの信号に基づいて前記時刻修正情報を生成するための前記基礎情報である単数衛星基準時刻修正基礎情報と、が含まれ、
前記時刻修正基礎情報のうちの前記複数衛星基準時刻修正基礎情報及び前記単数衛星基準時刻修正基礎情報は、前記高度情報記憶部に記憶されている以前取得した前記高度情報と、今回取得した前記高度情報の比較結果に基づいて選択され、前記位置情報衛星からの信号を受信する受信動作を実行することを特徴とする時刻修正装置により達成される。
According to the present invention, the subject is a positioning unit that performs positioning by receiving a signal from a position information satellite orbiting the earth,
A time correction information storage unit for storing time correction information for correcting the time information of the time information generation unit for generating time information;
A time information correction unit that corrects the time information based on the time correction information;
An altitude information acquisition unit that acquires altitude information of the positioning unit at predetermined intervals;
An altitude information storage unit for storing the altitude information;
Altitude information acquisition unit based on the altitude information, an altitude information acquisition interval changing unit for changing the interval for acquiring the altitude information,
A time correction device having
A time correction basic information storage unit for storing time correction basic information which is basic information for generating the time correction information;
A time correction information generating unit that generates the time correction information based on the time correction basic information, and
In the time correction basic information,
A plurality of satellite reference time correction basic information which is the basic information for generating the time correction information based on signals from a plurality of the position information satellites;
Based on the plurality of satellite reference time correction basic information, using the positioning information obtained when the time correction information generation unit generates the time correction information, based on a signal from a single position information satellite Singular satellite reference time correction basic information, which is the basic information for generating time correction information, and
Among the time correction basic information, the multiple satellite reference time correction basic information and the single satellite reference time correction basic information are the altitude information acquired previously stored in the altitude information storage unit and the altitude acquired this time. The time adjustment device is selected based on the information comparison result and performs a reception operation for receiving a signal from the position information satellite.
前記構成によれば、時刻情報を生成する時刻情報生成部の時刻情報を修正する時刻修正情報を格納する時刻修正情報格納部を有している。また、時刻修正情報に基づいて時刻情報を修正する時刻情報修正部を有している。
そして、所定の間隔毎に測位部の高度情報を取得する高度情報取得部を有しており、この高度取得部で取得した高度情報を記憶する高度情報記憶部を有している。また、この高度情報記憶部に記憶された高度情報に基づき、高度情報取得部が高度情報の取得する間隔を変更する高度情報取得間隔変更部を有している。
さらに、時刻修正情報を生成するための基礎情報である時刻修正基礎情報を格納する時刻修正基礎情報格納部と、時刻修正基礎情報に基づいて、時刻修正情報を生成する時刻修正情報生成部と、を有している。
According to the said structure, it has the time correction information storage part which stores the time correction information which corrects the time information of the time information generation part which produces | generates time information. Moreover, it has the time information correction part which corrects time information based on time correction information.
And it has the altitude information acquisition part which acquires the altitude information of a positioning part for every predetermined space | interval, and has the altitude information storage part which memorize | stores the altitude information acquired by this altitude acquisition part. The altitude information acquisition interval changing unit changes the interval at which the altitude information acquisition unit acquires the altitude information based on the altitude information stored in the altitude information storage unit.
Furthermore, a time correction basic information storage unit that stores time correction basic information that is basic information for generating time correction information, a time correction information generation unit that generates time correction information based on the time correction basic information, have.
そして、時刻修正基礎情報として、位置情報衛星からの信号に基づいて時刻修正情報を生成するための基礎情報である複数衛星基準時刻修正基礎情報を有している。
この複数衛星基準時刻修正基礎情報は、位置情報衛星である例えば、GPS衛星からの信号に基づいて測位をすることで、自己の位置情報を得て、その位置情報に基づいた時刻情報を得ることができる。
And as time correction basic information, it has multiple satellite reference time correction basic information which is basic information for generating time correction information based on a signal from a position information satellite.
The multiple satellite reference time correction basic information is a position information satellite, for example, by performing positioning based on a signal from a GPS satellite to obtain its own position information and obtain time information based on the position information. Can do.
さらに、前記構成では、時刻修正基礎情報として、上述の複数衛星基準時刻修正基礎情報に基づいて、時刻修正情報生成部が時刻修正情報を生成する際に得られる測位情報を利用して、単数の位置情報衛星からの信号に基づいて時刻修正情報を生成するための基礎情報である単数衛星基準時刻修正基礎情報を有している。
この単数衛星基準時刻修正基礎情報は、上述の複数衛星基準時刻修正基礎情報に基づいて時刻修正情報が生成されたとき、上述のように測位が行われており、時刻修正装置の位置が既知となっていることに着眼し、この既知となった測位位置情報を利用するものである。
Furthermore, in the said structure, based on the above-mentioned multiple satellite reference time correction basic information as a time correction basic information, the positioning information obtained when a time correction information generation part produces | generates time correction information is used. It has single satellite reference time correction basic information which is basic information for generating time correction information based on a signal from a position information satellite.
This single satellite reference time correction basic information is obtained when positioning is performed as described above when the time correction information is generated based on the above-described multiple satellite reference time correction basic information, and the position of the time correction device is known. The positioning position information that has become known is used.
そして、前記構成では、上述の2つのモード、すなわち、複数衛星基準時刻修正基礎情報と単数衛星基準時刻修正基礎情報とが、高度情報に基づいて選択され実行されるための選択情報を記憶する選択情報格納部を備えている。
この複数衛星基準時刻修正基礎情報では、受信側である時刻修正装置の位置が不知であるため、その位置を計算により明らかにする必要があり、そのためには、GPS衛星と時刻修正装置双方の位置を知る必要がある。しかし、単数衛星基準時刻修正基礎情報では、その前段階で行われた複数衛星基準時刻修正基礎情報で取得してある時刻修正装置の自己位置を既知としている。
In the above configuration, the above-described two modes, that is, selection for storing selection information for selecting and executing the multiple satellite reference time correction basic information and the single satellite reference time correction basic information based on the altitude information are selected. An information storage unit is provided.
In this multi-satellite reference time correction basic information, since the position of the time correction device on the receiving side is unknown, it is necessary to clarify the position by calculation. For this purpose, the position of both the GPS satellite and the time correction device is required. Need to know. However, in the single satellite reference time correction basic information, the self-position of the time adjustment device acquired by the multiple satellite reference time correction basic information performed in the previous stage is known.
このため、GPS衛星の原子時計等との誤差を把握するには、単数のGPS衛星を捕捉し、その位置(軌道位置)を把握すればよいことになる。
そして、この複数衛星基準時刻修正基礎情報に基づいて時刻修正情報を生成すれば、高精度な時刻修正が可能となる一方で、このように複数の衛星を捕捉し、測位するときは、時刻修正装置の消費電力が大となるという問題が生じる。しかし、この単数衛星基準時刻修正基礎情報に基づいて時刻修正情報を生成すれば、単数の衛星を把握すればよいので、消費電力が小となる。
For this reason, in order to grasp | ascertain an error with the atomic clock etc. of a GPS satellite, what is necessary is just to capture a single GPS satellite and to grasp | ascertain the position (orbit position).
If time correction information is generated based on the multiple satellite reference time correction basic information, time correction can be performed with high accuracy. On the other hand, when a plurality of satellites are captured and positioned in this way, time correction is performed. There arises a problem that the power consumption of the apparatus becomes large. However, if the time correction information is generated based on the singular satellite reference time correction basic information, it is only necessary to grasp a single satellite, so that power consumption is reduced.
従って、高度情報に基づき、複数衛星基準時刻修正基礎情報と単数衛星基準時刻修正基礎情報とが選択され、実行される為、この複数衛星基準時刻修正基礎情報に基づいて時刻修正情報を生成すれば、高精度な時刻修正が可能となる一方で、このように複数の衛星を捕捉し、測位するときは、時刻修正装置の消費電力が大となるという問題が生じるが、単数衛星基準時刻修正基礎情報を用いる場合は、複数衛星基準時刻修正基礎情報と異なり、単数の衛星を把握すればよいので、消費電力が小となる。 Therefore, since the multiple satellite reference time correction basic information and the single satellite reference time correction basic information are selected and executed based on the altitude information, the time correction information is generated based on the multiple satellite reference time correction basic information. While it is possible to correct the time with high accuracy, there is a problem that the power consumption of the time adjustment device increases when capturing and positioning multiple satellites in this way. When using information, unlike the basic information for correcting the multiple satellite reference times, it is only necessary to grasp a single satellite, so that power consumption is reduced.
このため、この選択情報である高度情報に基づき、これらの基礎(モード)を使い分けることで、高精度な時刻の修正を維持しつつ、消費電力を大幅に低減させることができる。したがって、所在地が大きく移動した場合であっても、消費電力が高くならず、超低電力が要求される時計等の機器にも搭載可能な時刻修正装置となる。そして、これらを、自動的に行うので、使用者が意識的にGPS衛星による捕捉を行うことが要求されず、煩雑でない。 For this reason, by properly using these basics (modes) based on the altitude information that is the selection information, it is possible to significantly reduce power consumption while maintaining highly accurate time correction. Therefore, even when the location moves greatly, the power consumption does not increase, and the time adjustment device can be mounted on a device such as a watch that requires ultra-low power. And since these are performed automatically, it is not required for the user to consciously capture by the GPS satellite, and it is not complicated.
好ましくは、前記高度情報取得部は、前記測位部の外環境の気圧を測定する圧力センサを有することを特徴とする時刻修正装置である。
前記構成によれば、高度情報取得部は、測位部の外環境の気圧を測定する圧力センサを有する。高度情報取得部が、圧力センサを有するので、測位部の外環境、すなわち時刻修正装置の外環境の圧力、つまりは気圧が、例えば電圧として検出される。圧力センサは、例えば、真空封止された圧電素子のピエゾ効果により生じた電圧を処理して、気圧として検出し、検出した気圧の変化を高度変化として換算することができる。このため、測位部を有する時刻修正装置の高度情報を知ることができる。
Preferably, the altitude information acquisition unit includes a pressure sensor that measures an atmospheric pressure of an external environment of the positioning unit.
According to the said structure, an altitude information acquisition part has a pressure sensor which measures the atmospheric pressure of the external environment of a positioning part. Since the altitude information acquisition unit has a pressure sensor, the pressure of the external environment of the positioning unit, that is, the pressure of the external environment of the time adjustment device, that is, the atmospheric pressure is detected as, for example, a voltage. The pressure sensor can process, for example, a voltage generated by a piezoelectric effect of a vacuum-sealed piezoelectric element, detect it as atmospheric pressure, and convert the detected change in atmospheric pressure as an altitude change. For this reason, the altitude information of the time adjustment device having the positioning unit can be known.
好ましくは、前記高度情報記憶部は、前記高度情報取得部で前回取得した前記高度情報と今回取得した前記高度情報の、少なくとも2回分の前記高度情報を記憶しており、前記高度情報取得間隔変更部は、前記2回分の前記高度情報の差と高度閾値情報記憶部の高度閾値情報とを比較して、前記高度情報取得部の前記高度情報を取得する間隔を変更することを特徴とする時刻修正装置である。 Preferably, the altitude information storage unit stores at least two altitude information of the altitude information acquired last time by the altitude information acquisition unit and the altitude information acquired this time, and the altitude information acquisition interval is changed. The unit compares the difference between the two times of the height information and the height threshold information of the height threshold information storage unit, and changes the interval at which the height information is acquired by the height information acquisition unit. It is a correction device.
前記構成によれば、高度情報記憶部は、高度情報取得部で前回取得した高度情報と今回取得した高度情報の、少なくとも2回分の高度情報を記憶している。そして、高度情報取得間隔変更部は、この前回と今回の2回分の高度情報から差を出し、高度閾値情報記憶部の高度閾値情報と比較する。その上で、前記高度情報取得部の前記高度情報を取得する間隔を変更する構成となっている。 According to the above configuration, the altitude information storage unit stores altitude information for at least two times of the altitude information acquired last time by the altitude information acquisition unit and the altitude information acquired this time. Then, the altitude information acquisition interval changing unit calculates a difference from the previous and current altitude information for two times and compares it with altitude threshold information in the altitude threshold information storage unit. In addition, the interval at which the altitude information acquisition unit acquires the altitude information is changed.
このため、高度情報取得部の高度情報の取得する間隔は、前回の高度情報と今回の高度情報に基づき、それらの高度情報の差と、高度閾値情報とを比較した上で、高度閾値情報より高度情報の差が大きい場合は、高度情報を取得する間隔を変更する。従って、高度情報の取得を開始してから、例えば、前回の高度情報と今回の高度情報の差が大きく、今回の高度情報が大きい場合は、時刻修正装置の使用者が航空機による移動をしている場合であり、高度情報を取得する間隔を短くし、例えば、前回の高度情報と今回の高度情報の差が大きく、今回の高度情報が小さい場合は、高度情報を取得する間隔を長くする、あるいは初期の間隔に戻すようにする。 For this reason, the altitude information acquisition interval of the altitude information acquisition unit is based on the previous altitude information and the current altitude information, and after comparing the altitude threshold information with the altitude threshold information, If the difference in altitude information is large, the interval for acquiring altitude information is changed. Therefore, after starting the acquisition of altitude information, for example, if the difference between the previous altitude information and the current altitude information is large and the current altitude information is large, the user of the time adjustment device has moved by aircraft. For example, if the difference between the previous altitude information and the current altitude information is large and the current altitude information is small, increase the interval for acquiring altitude information. Alternatively, the initial interval is restored.
従って、高度情報の変化に伴い高度情報を取得する間隔を変更することができ、この高度情報の変化に伴い、複数衛星基準時刻修正情報または単数衛星基準時刻修正情報の選択を行うことができ、また、複数衛星基準時刻修正情報の選択を無駄なく実行でき、更に消費電力の無駄を低減できる。 Therefore, the interval for acquiring altitude information can be changed with changes in altitude information, and with this change in altitude information, it is possible to select multiple satellite reference time correction information or single satellite reference time correction information, In addition, selection of multiple satellite reference time correction information can be performed without waste, and waste of power consumption can be reduced.
好ましくは、前記時刻修正装置は、地域情報における時差情報を記憶する地域時差情報記憶部を有しており、前記複数の位置情報衛星が、4個のGPS(Global Positioning System)衛星であって、前記複数衛星基準時刻修正基礎情報は、前記4個のGPS衛星から発信された信号が受信されるまでの実際に測定した伝搬遅延時間を基準として、計算により求めた前記時刻修正装置の測位位置情報と、前記測位位置情報に対応する前記地域情報における前記時差情報を取得して生成するための前記基礎情報となっており、前記時刻修正情報は、前記時差情報を反映して生成されていることを特徴とする時刻修正装置である。 Preferably, the time correction device includes a local time difference information storage unit that stores time difference information in the local information, and the plurality of position information satellites are four GPS (Global Positioning System) satellites, The multiple satellite reference time correction basic information is the positioning position information of the time correction device obtained by calculation based on the propagation delay time actually measured until the signals transmitted from the four GPS satellites are received. And the basic information for acquiring and generating the time difference information in the regional information corresponding to the positioning position information, and the time correction information is generated reflecting the time difference information. Is a time correction device characterized by
前記構成によれば、時刻修正装置は、地域情報における時差情報を記憶する地域情報記憶部を有しており、そして、複数衛星基準時刻修正基礎情報は、4個のGPS衛星から発信された信号が受信されるまでの実際に測定した伝搬遅延時間を基準として、計算により求めた前記時刻修正装置の測位位置情報と、測位位置情報に対応する前記地域情報における前記時差情報を取得して生成するための前記基礎情報となっており、時刻修正情報は、時差情報を反映している。 According to the above configuration, the time adjustment device has the area information storage unit that stores the time difference information in the area information, and the multiple satellite reference time adjustment basic information is a signal transmitted from four GPS satellites. Based on the actually measured propagation delay time until the time is received, the positioning position information of the time correction device obtained by calculation and the time difference information in the area information corresponding to the positioning position information are acquired and generated. The time correction information reflects time difference information.
従って、時刻修正装置の所在地が大きく移動した場合であっても、複数の前記位置情報衛星からの信号に基づいて測位位置情報を取得して、測位位置情報に対応する該当地域における時差情報を生成して、時刻修正情報に時差情報を反映させることができ、地域に見合った時刻情報を得ることが容易である。 Therefore, even when the location of the time adjustment device has moved greatly, it acquires positioning position information based on signals from the plurality of position information satellites, and generates time difference information in the corresponding area corresponding to the positioning position information. Thus, the time difference information can be reflected in the time correction information, and it is easy to obtain time information suitable for the region.
好ましくは、前記単数衛星基準時刻修正基礎情報は、前記測位情報である前記時刻修正装置の位置情報を擬似現在位置として利用し、この擬似現在位置と前記GPS衛星の軌道情報から特定される前記GPS衛星の位置情報とで特定される擬似衛星距離に基づき計算により求められた真の前記伝搬遅延時間と、前記時刻情報生成部が計測した測定値である前記伝搬遅延時間と、を生成するための前記基礎情報となっていることを特徴とする時刻修正装置である。 Preferably, the single satellite reference time correction basic information uses the position information of the time correction device as the positioning information as a pseudo current position, and the GPS specified from the pseudo current position and the orbit information of the GPS satellite. For generating the true propagation delay time obtained by calculation based on the pseudo-satellite distance specified by the satellite position information and the propagation delay time that is a measurement value measured by the time information generation unit The time correction device is characterized in that it is the basic information.
前記構成によれば、測位情報である時刻修正装置の位置情報を擬似現在位置として利用するので、高精度な時刻修正情報を生成しつつ、かつ、複数の衛星を捕捉する必要がないため、消費電力を低減させることができる。 According to the above configuration, since the position information of the time adjustment device, which is positioning information, is used as the pseudo current position, it is not necessary to generate multiple time correction information and capture a plurality of satellites. Electric power can be reduced.
前記課題は、本発明によれば、地球を周回する位置情報衛星からの信号を受信して測位を行う測位部と、
時刻情報を生成する時刻情報生成部の前記時刻情報を修正する時刻修正情報を格納する時刻修正情報格納部と、
前記時刻修正情報に基づいて前記時刻情報を修正する時刻情報修正部と、
所定の間隔毎に前記測位部の高度情報を取得する高度情報取得部と、
前記高度情報を記憶する高度情報記憶部と、
前記高度情報に基づき高度情報取得部が、前記高度情報を取得する間隔を変更する高度情報取得間隔変更部と、
を有する時刻修正装置付き電子時計であって、
前記時刻修正情報を生成するための基礎情報である時刻修正基礎情報を格納する時刻修正基礎情報格納部と、
前記時刻修正基礎情報に基づいて、前記時刻修正情報を生成する時刻修正情報生成部と、を有し、
前記時刻修正基礎情報には、
複数の前記位置情報衛星からの信号に基づいて前記時刻修正情報を生成するための前記基礎情報である複数衛星基準時刻修正基礎情報と、
前記複数衛星基準時刻修正基礎情報に基づいて、前記時刻修正情報生成部が前記時刻修正情報を生成する際に得られる測位情報を利用して、単数の前記位置情報衛星からの信号に基づいて前記時刻修正情報を生成するための前記基礎情報である単数衛星基準時刻修正基礎情報と、が含まれ、
前記時刻修正基礎情報のうちの前記複数衛星基準時刻修正基礎情報及び前記単数衛星基準時刻修正基礎情報は、前記高度情報記憶部に記憶されている以前取得した前記高度情報と、今回取得した前記高度情報の比較結果に基づいて選択され実行されるための選択情報を記憶する選択情報格納部と時刻表示手段とを、備え、
前記位置情報衛星からの信号を受信する受信動作を実行することを特徴とする時刻修正装置付き電子時計により達成される。
According to the present invention, the subject is a positioning unit that performs positioning by receiving a signal from a position information satellite orbiting the earth,
A time correction information storage unit for storing time correction information for correcting the time information of the time information generation unit for generating time information;
A time information correction unit that corrects the time information based on the time correction information;
An altitude information acquisition unit that acquires altitude information of the positioning unit at predetermined intervals;
An altitude information storage unit for storing the altitude information;
Altitude information acquisition unit based on the altitude information, an altitude information acquisition interval changing unit for changing the interval for acquiring the altitude information,
An electronic timepiece with a time correction device,
A time correction basic information storage unit for storing time correction basic information which is basic information for generating the time correction information;
A time correction information generating unit that generates the time correction information based on the time correction basic information, and
In the time correction basic information,
A plurality of satellite reference time correction basic information which is the basic information for generating the time correction information based on signals from a plurality of the position information satellites;
Based on the plurality of satellite reference time correction basic information, using the positioning information obtained when the time correction information generation unit generates the time correction information, based on a signal from a single position information satellite Singular satellite reference time correction basic information, which is the basic information for generating time correction information, and
Among the time correction basic information, the multiple satellite reference time correction basic information and the single satellite reference time correction basic information are the altitude information acquired previously stored in the altitude information storage unit and the altitude acquired this time. A selection information storage unit for storing selection information to be selected and executed based on a comparison result of information and a time display means,
This is achieved by an electronic timepiece equipped with a time adjustment device that performs a receiving operation for receiving a signal from the position information satellite.
前記構成によれば、超低電力が求められ、且つ所在地が大きく移動した場合の電子時計等においても、低消費電力で高精度な時刻修正が可能となる。 According to the above configuration, even in an electronic timepiece or the like when ultra-low power is required and the location has moved greatly, it is possible to perform time adjustment with low power consumption and high accuracy.
前記課題は、本発明によれば、時刻修正情報に基づき、時刻情報を生成する時刻情報生成部の前記時刻情報を修正する時刻修正方法であって、地球を周回する複数の位置情報衛星から測位部が受信した信号から前記測位部の測位情報を取得して、前記測位情報における時差情報を取得する工程と、前記時刻修正情報に前記時差情報を反映させて基礎情報を生成する工程と、を有する第1の時刻修正情報生成工程と、前記第1の時刻修正情報生成工程で生成された前記時刻修正情報に基づき、時刻情報修正部が前記時刻情報生成部の前記時刻情報を修正する第1の時刻情報修正工程と、前記第1の時刻修正情報生成工程で得られた前記測位部による測位情報を利用して、単数の位置情報衛星からの信号に基づいて前記時刻修正情報を生成するための前記基礎情報である単数衛星基準時刻修正基礎情報に基づいて、前記時刻修正情報生成部が前記時刻修正情報を生成する第2の時刻修正情報生成工程と、前記第2の時刻修正情報生成工程で生成された前記時刻修正情報に基づき、前記時刻修正部が前記時刻情報生成部の前記時刻情報を修正する第2の時刻情報修正工程と、を有することを特徴とする時刻修正方法により達成される。 According to the present invention, the subject is a time correction method for correcting the time information of a time information generation unit that generates time information based on the time correction information, and positioning is performed from a plurality of position information satellites orbiting the earth. Acquiring positioning information of the positioning unit from the signal received by the unit, acquiring time difference information in the positioning information, and generating basic information by reflecting the time difference information in the time correction information. A first time correction information generating step having the first time correction information, and a time information correction unit correcting the time information of the time information generation unit based on the time correction information generated in the first time correction information generation step; The time correction information is generated on the basis of a signal from a single position information satellite using the positioning information obtained by the positioning unit obtained in the time information correction step and the first time correction information generation step. A second time correction information generation step in which the time correction information generation unit generates the time correction information based on single satellite reference time correction basic information which is the basic information of the second time correction information generation step. And a second time information correction step in which the time correction unit corrects the time information of the time information generation unit based on the time correction information generated in step (i). The
以下、この発明の好適な実施の形態を添付図面等を参照しながら、詳細に説明する。
尚、以下に述べる実施の形態は、本発明の好適な具体例であるから、技術的に好ましい種々の限定が付されているが、本発明の範囲は、以下の説明において特に本発明を限定する旨の記載がない限り、これらの態様に限られるものではない。
Preferred embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the accompanying drawings.
The embodiments described below are preferred specific examples of the present invention, and thus various technically preferable limitations are given. However, the scope of the present invention is particularly limited in the following description. Unless otherwise stated, the present invention is not limited to these embodiments.
図1は、本発明に係る時刻修正装置付き電子時計である例えば、GPS時刻修正装置付き腕時計10(以下「GPS付き腕時計」という)を示す概略図であり、図2は、図1の
断面端部概略図である。また、図3は、図1及び図2のGPS付き腕時計10の主なハードウエア構成等を示す概略図である。
図1及び図2に示すように、GPS付き腕時計10は、その表面に文字盤12、秒針13a、分針13b、時針13c等の指針13が配置される時刻表示部16と、各種メッセージが表示されるLCD表示パネル等からなるディスプレイ14等が形成されている。そして、このディスプレイ14は、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、このメッセージ情報に基づき使用者が操作する操作ボタン17も形成されている。指針13はモータコイル22などからなるステップモータで歯車を介して駆動される。
FIG. 1 is a schematic view showing an electronic timepiece with a time adjustment device according to the present invention, for example, a
As shown in FIGS. 1 and 2, the
また、図2に示すように、GPS付き腕時計10は、アンテナ11を有するGPS装置を有し、このアンテナ11は、地球の上空を所定の軌道で周回しているGPS衛星15a乃至15dからの信号を受信する構成となっている。このアンテナ11は文字盤12の時刻表示面の反対側の面に配置されている。そして、この文字盤12はGPS衛星からの信号である電波を通す材料であるプラスチック等で形成されている。
なお、GPS衛星15a乃至15dは、位置情報衛星の一例となっている。
また、文字盤12の表面側にはガラス28が配置されている。そして、文字盤12の下側で二次電池24の間の空間には、圧力センサ19が配置されており、この圧力センサ19に通じるように、ケース21の側面部からGPS付き腕時計10の内部に向かって、外環境の圧力(気圧)が測定できるように空孔20が設けられている。従って、圧力センサ19はこの空孔20によって、外環境の状態を検出して、圧力(気圧)測定が行える構成となっている。
As shown in FIG. 2, the
The GPS satellites 15a to 15d are examples of position information satellites.
A glass 28 is disposed on the surface side of the dial 12. In addition, a
そして、図3に示すように、GPS付き腕時計10は、時刻表示装置47、GPS装置46を備え、コンピュータとしての機能も発揮する構成となっている。そして、図1及び図2に示すディスプレイ14等も接続されている。
以下、図3に示す各構成について説明する。
図3に示すように、GPS付き腕時計10は、測位部である例えば、GPS装置46を備え、図1のGPS衛星15a等から受信した信号をアンテナ11からフィルタ(SAW)31やRF部(Radio Frequency:無線周波数)27を介してベースバンド部30で信号として取出される構成となっている。
As shown in FIG. 3, the
Hereinafter, each configuration shown in FIG. 3 will be described.
As shown in FIG. 3, the
そして、制御部23で測位情報、時刻情報を処理して、時刻表示部16の時刻表示を修正している。また、航空移動検出装置45は圧力センサ19とADC(A/D変換器)44等を備えており、GPS付き腕時計10の外環境の圧力測定は、この圧力センサ19で行っている。この圧力センサ19は例えば真空封止された圧電素子を備えており、この圧電素子のピエゾ効果により生じた電圧を、ADC(A/D変換器)44でデジタル処理して気圧測定を行っている。そして、この気圧測定の値から、後述する方法により高度を得ることができる。
And the positioning information and time information are processed in the
GPS装置46の一部である受信部18は、RF部27とベースバンド部30を備え、RF部27には、PLL回路34、IFフィルタ35、VCO41、ADC(A/D変換器)42等を備えている。
また、ベースバンド部30には、DSP(Digital Signal Processor)39、RTC(リアルタイムクロック)38、CPU(Central Processing Unit)36、SRAM(Static Random Access Memory)37を備え、温度補償回路付き水晶発振回路(TCXO)32やフラッシュメモリ33等も接続されている。そして、RTC38は、時刻情報を生成する時刻情報生成部の一例となっている。
The receiving unit 18 that is a part of the
The baseband unit 30 includes a DSP (Digital Signal Processor) 39, an RTC (Real Time Clock) 38, a CPU (Central Processing Unit) 36, an SRAM (Static Random Access Memory) 37, and a crystal oscillation circuit with a temperature compensation circuit. A (TCXO) 32, a
図4乃至図7は、GPS付き腕時計10の主なソフトウエア構成等を示す概略図であり、図4は全体図である。
図4に示すように、GPS付き腕時計10は、制御部23を有し、制御部23は、図4に示す各種プログラム格納部50内の各種プログラム、第1の各種データ記憶部60内の各種データ及び第2の各種データ記憶部70内の各種データを処理する構成となっている。
図4には、各種プログラム格納部50、第1の各種データ記憶部60及び第2の各種データ記憶部70と分けて示してあるが、実際に、このようにデータが分けて格納されているわけではなく、説明上の便宜のために分けて記載したものである。
なお、図4の第1の各種データ記憶部60には、主に予め格納されているデータをまとめて示しており、第2の各種データ記憶部70には、主に各種プログラム格納部50内の各プログラムで第1の各種データ記憶部60内のデータ等を処理した後のデータや各種プログラムで取得されたデータ等をまとめて示している。
図5は、図4の各種プログラム格納部50内のデータを示す概略図であり、図6は、図4の第1の各種データ記憶部60内のデータを示す概略図である。また、図7は、図4の第2の各種データ記憶部70内のデータを示す概略図である。
図8乃至図12は、本実施の形態にかかるGPS付き腕時計10の主な動作等を示す概略フローチャートである。
4 to 7 are schematic diagrams showing the main software configuration of the
As shown in FIG. 4, the
In FIG. 4, the various
The first various
FIG. 5 is a schematic diagram showing data in the various
8 to 12 are schematic flowcharts showing main operations and the like of the
以下、図8乃至図12に従って、本実施の形態に係るGPS付き腕時計10の動作等を説明しつつ、その関連で図4乃至図7の各種プログラムや各種データを説明する。
先ず、図1のGPS付き腕時計10は、ある時間に、その時刻表示装置47の時刻表示部16の時刻修正をする構成となっている。そして、この時刻修正は、後述するように、GPS衛星15a等の信号を受信することにより行われる。時刻表示装置47は文字盤12と指針13を備える時刻表示部16等を備えている。
そして、時刻表示装置47の時刻表示部16の時刻修正は、その消費電力を低減させるように、通常は、後述する1衛星時刻修正モードにより、一定時間ごと、例えば1日に一回程度、1つ以上のGPS衛星15a等からの信号を受信して、時刻修正を行っている。図11でその動作の概略フローを示した。この1衛星時刻修正モードは、複数のGPS衛星15a等からの信号を受信して、自己の位置を測位した測位結果を使用する。つまり、GPS付き腕時計10の自己位置は、図7の測位データ格納部72の測位データ721を取得することで既知となる。そして、測位データ格納部72は、複数のGPS衛星15a等からの信号を受信して、自己の位置を測位した測位結果を測位データ721として格納している。従って、GPS付き腕時計10の自己位置は、既知とすることができ、1つ以上のGPS衛星15a等からの信号を受信して、修正用時刻データを得ることができるモードである。
このモードによれば、自己のGPS付き腕時計10の位置は既知として、1つのGPS衛星15a等の信号を受信して、修正時刻データを得ることができるので、受信の際の時間を短縮でき、消費電力が低減できる。
Hereinafter, according to FIGS. 8 to 12, the operation of the
First, the
The time adjustment of the
According to this mode, since the position of its
しかし、例えば、GPS付き腕時計10の使用者が、時差が変わるほど大きく位置を移動した場合など、前回取得した測位データ721が使用できない場合もある。このような場合は、改めて、4つ以上のGPS衛星15a等からの信号を受信して、自己の位置を捕捉して、測位データを取得して時差情報を算出する必要があるので、4衛星時刻修正モードが実行される。
この4衛星時刻修正モードの実行には、4つ以上のGPS衛星15a等からの信号を受信して、自己の位置を捕捉するため、全ての情報を受信するのに、時間を要する。そのため、消費電力が大きくなってしまう。従って、4衛星時刻修正モードの実行に当たっては、できるだけ、スムーズに無駄なく、行う必要がある。ここで、GPS付き腕時計10の使用者が、例えば、数時間で国(時差)が大きく変わるほど大きく位置を移動した場合はほとんどの場合航空機の移動によるものである。
However, for example, when the user of the
Execution of this four-satellite time correction mode takes time to receive all the information because it receives signals from four or more GPS satellites 15a and the like and captures its own position. As a result, power consumption increases. Therefore, the execution of the 4-satellite time correction mode should be performed as smoothly and without waste as possible. Here, for example, when the user of the
航空機の移動の場合、GPS付き腕時計10は使用者と共に航空機内であると考えられる。従って、この航空機の移動を自動で判断できれば、単数衛星基準時刻修正情報を生成する1衛星時刻修正モード及び複数衛星基準時刻修正基礎情報を生成する4衛星時刻修正モードのいずれかのモードを選択する際の選択情報とすることができる。
従って、GPS衛星15a等の信号を受信する前段階として、単数衛星基準時刻修正情報を生成する1衛星時刻修正モード及び複数衛星基準時刻修正基礎情報を生成する4衛星時刻修正モードのいずれかのモードを選択する際の選択情報である高度情報を取得して、いずれかのモードを実行すべきかの判断をする。つまり、GPS付き腕時計10が、大きく移動しているか否かの判断を行う。この場合は、航空機等により、大きく移動して、所在地が変わっている為、前回取得された測位データ格納部72に格納されている測位データ721を使用できない。従って、この場合は、4衛星時刻修正モードを実行する。そして、それ以外の場合は、通常のとおり、自己の位置を既知として、前回取得された測位データ格納部72に格納されている測位データ721を使用する、1衛星時刻修正モードを実行する。
In the case of aircraft movement, the
Therefore, as a step before receiving a signal from the GPS satellite 15a or the like, any one mode of one satellite time correction mode for generating single satellite reference time correction information and four satellite time correction mode for generating multiple satellite reference time correction basic information The altitude information that is the selection information when selecting is acquired, and it is determined which mode should be executed. That is, it is determined whether or not the
この様に、単数衛星基準時刻修正情報を生成する1衛星時刻修正モード及び複数衛星基準時刻修正基礎情報を生成する4衛星時刻修正モードのいずれかのモードを選択する際の選択情報として、高度情報を利用することで、所在地が大きく移動した場合であっても、高度情報に基づいて、複数衛星基準時刻修正基礎情報を生成する4衛星時刻修正モードを選択して、修正用時刻データを取得できる。そして、通常は、単数衛星基準時刻修正情報を生成する1衛星時刻修正モードによって修正用時刻データを生成するので、消費電力が高くならず、また、高精度な時刻修正が可能となる。
また、複数衛星基準時刻修正基礎情報を生成する4衛星時刻修正モードの場合には、所在地が大きく移動した場合の位置情報から、例えば、GPS付き腕時計10の内部に予め記憶された、地域時差情報データテーブル格納部63の地域時差情報データ631と比較して、GPS付き腕時計10の所在地における、時差情報を取得する。そして、この時差情報を、時刻修正情報に反映して、RTC時計表示用データ742を修正することができるので、所在地が大きく移動した場合であっても、高精度な時刻修正が可能となる。
As described above, altitude information is used as selection information when selecting one of the 1-satellite time adjustment mode for generating single-satellite reference time adjustment information and the 4-satellite time adjustment mode for generating multiple satellite reference time adjustment basic information. Can be used to select the 4-satellite time correction mode for generating basic information on multiple satellite reference time corrections based on altitude information, even when the location has moved greatly, and time data for correction can be acquired. . Normally, the correction time data is generated in the one-satellite time correction mode for generating single satellite reference time correction information, so that power consumption does not increase and high-accuracy time correction is possible.
Further, in the case of the 4-satellite time adjustment mode for generating the multiple satellite reference time correction basic information, the local time difference information stored in advance in the
図8は全体の概略フローとなっている。上述の単数衛星基準時刻修正情報を生成する1衛星時刻修正モード及び複数衛星基準時刻修正基礎情報を生成する4衛星時刻修正モードのいずれかのモードを選択する際の選択情報を取得するまでの流れを図8のフローに従って説明し、順次、各モードの概略フローである図9乃至図12を説明する。 FIG. 8 shows an overall schematic flow. Flow until acquiring selection information when selecting one of the above-mentioned single satellite time adjustment mode for generating single satellite reference time adjustment information and four satellite time adjustment mode for generating multiple satellite reference time adjustment basic information 8 will be described according to the flow of FIG. 8, and FIG. 9 to FIG.
その前に、ここで、圧力センサ19を用いて、航空機等で移動した場合のGPS付き腕時計10の外環境の気圧と、気圧から高度を換算した相対データの関係を示すグラフである図13を説明する。
黒点は、高度を示す。また、黒点の間隔は、測定間隔を示している。そして、A区間は航空機に搭乗していない通常の状態を示し、B区間は、航空機に搭乗した場合の状態を示し、C区間は航空機が地上に着陸した後の場合を示し、D区間は、また、通常の状態に戻ったことを示す。ちなみに、気圧は表示しないものの、高度とは対照のプロットをすることができる。
横軸が時間を示し、縦軸は高度を示す。
Before that, here, FIG. 13 is a graph showing the relationship between the atmospheric pressure of the external environment of the
Black dots indicate altitude. Further, the interval between the black dots indicates the measurement interval. Section A shows a normal state where the aircraft is not boarded, Section B shows a state when boarding the aircraft, Section C shows a case after the aircraft has landed on the ground, Section D shows Moreover, it shows that it returned to the normal state. By the way, although the barometric pressure is not displayed, it can be plotted against the altitude.
The horizontal axis indicates time, and the vertical axis indicates altitude.
従って、A区間では気圧は高く、高度は低い状態であり、2回分の測定データの差を取ると、ほとんど変化していない為、差は小さい。このような状態の場合は、高度(気圧)測定モードの間隔は、電力消費を抑えるために、例えば1時間毎に行うようにしている。
そして、B区間は、高度及び気圧が著しく変化している。この区間は、航空機に搭乗した場合の状態を示している。ここで、前回測定した高度(気圧)測定データと今回測定した高度(気圧)測定データを比較して差をとる。そして、自然の天候の変化による気圧変化では有り得ないような急激な気圧の変化があった場合は、航空機が離陸した状態であることが分かる。従ってこの場合は、後に、前回測位した測位データを使用することができない状態(大きく移動)となることが予想される為、到着に際して、自己位置、GPS付き腕時計10の現在位置を把握することができるように準備をする。すなわち、到着した地点で、GPS衛星15a等を受信するモードに早く入れるように、高度(気圧)測定の間隔が短くなるように変更される。その測定間隔は例えば15分である。そして、例えば、15分間隔で測定を行っていき、高度(気圧)測定データを取得し、前回の測定と今回の測定の高度(気圧)差が再び大きく変化した場合は、航空機が下降し、着陸準備に入ったとされる。
Therefore, in section A, the atmospheric pressure is high and the altitude is low, and if the difference between the measurement data for two times is taken, there is almost no change, so the difference is small. In such a state, the altitude (atmospheric pressure) measurement mode interval is performed, for example, every hour in order to suppress power consumption.
And in B section, altitude and atmospheric pressure have changed remarkably. This section shows the state when boarding an aircraft. Here, the altitude (atmospheric pressure) measurement data measured last time is compared with the altitude (atmospheric pressure) measurement data measured this time to obtain a difference. If there is a sudden change in atmospheric pressure that is not possible due to a change in atmospheric pressure due to changes in natural weather, it can be seen that the aircraft has taken off. Therefore, in this case, since it is expected that the positioning data measured last time cannot be used (moving greatly), it is possible to grasp the self position and the current position of the
次にC区間に移動して、前回測定データと今回測定データを比較し、その差がほとんど無い場合は、着陸したと判断されるので、GPS衛星の受信が行える環境であると判断される。そして、GPS衛星の受信を行い、GPS付き腕時計10の位置を測位して測位データを更新する。
そして、D区間では、高度(気圧)測定データは、変化が小さくなるので、再び、高度(気圧)測定の間隔を1時間毎に戻すようにしている。
Next, it moves to C section, the previous measurement data and this measurement data are compared, and when there is almost no difference, it is judged that it has landed, and it is judged that it is the environment which can receive a GPS satellite. Then, the GPS satellite is received, the position of the
In the section D, the change in altitude (atmospheric pressure) measurement data is small, so the altitude (atmospheric pressure) measurement interval is again returned every hour.
ここで、高度と気圧の関係については、具体的には、例えば、高度0mで気圧が1013hPaであるとすると、高度1,000mでは、気圧は900hPa、高度2,000mでは、気圧が800hPa程度である。
つまり、航空機による移動がある場合は、高度(気圧)測定データの前回と今回の2回分の差が大きい場合、例えば高度差2,000m(気圧差200hPa)以上変化した場合で、今回の高度測定データが大きい場合(気圧では低い場合)、航空機による離陸があったと判断され、この変化の後に更に、高度差2,000m(気圧差200hPa)以上変化し、今回の高度測定データが小さい場合(気圧は大きい場合)は航空機が下降しており、着陸準備に入っていると判断される。
Here, regarding the relationship between altitude and atmospheric pressure, specifically, for example, if the altitude is 0 m and the atmospheric pressure is 1013 hPa, the atmospheric pressure is 900 hPa at an altitude of 1,000 m, and the atmospheric pressure is about 800 hPa at an altitude of 2,000 m. is there.
In other words, if there is movement by aircraft, if the difference between the previous and current altitude (atmospheric pressure) measurement data is large, for example, if the altitude difference changes by 2,000 m (atmospheric pressure difference 200 hPa) or more, the current altitude measurement When the data is large (when the pressure is low), it is determined that there has been a takeoff by the aircraft. After this change, the altitude difference further changes by 2,000 m (atmospheric pressure difference 200 hPa) and the current altitude measurement data is small (atmospheric pressure) If it is large), it is determined that the aircraft is descending and ready for landing.
従って、この高度(気圧)測定データの前回と今回の2回分のデータを比較して差を出し、その値が高度差2,000m(気圧差200hPa)以上変化があった場合を、図6の高度(気圧)閾値情報記憶部62の閾値情報の一部として記憶する。また、この図13の一連のデータは、後述するように、高度(気圧)測定モード及び高度(気圧)測定間隔変更モードを実行する際の閾値情報の一部として記憶される。
Therefore, a comparison is made by comparing the previous and present data of this altitude (atmospheric pressure) measurement data, and the difference is found to be an altitude difference of 2,000 m (atmospheric pressure difference 200 hPa) or more. It is stored as a part of threshold information in the altitude (atmospheric pressure) threshold
つまり、本実施の形態では、図6に示す高度(気圧)閾値情報記憶部62に収容する閾値情報として、例えば、高度差2,000m(気圧差200hPa)以上の変化を予め設定しておき、圧力センサ19で測定され、図7の高度(気圧)測定データ記憶部71に記憶される高度(気圧)測定データa711(例えば前回分測定データ)と高度(気圧)測定データb712(例えば今回分測定データ)の2回分のデータの差が高度差2,000m(気圧差200hPa)以上であって、高度(気圧)測定データb712(例えば今回分測定データ)が大きい場合は、GPS付き腕時計10の外環境は航空機内(移動中)であるとし(図13のB区間)、次に2回分のデータの差が高度差2,000m(気圧差200hPa)以上であって、高度(気圧)測定データb712(例えば今回分測定データ)が小さくなった場合は着陸状態に入ったとし、その後の2回分のデータの差に変化が無くなった場合(高度差が無くなった場合)はGPS付き腕時計10の外環境が航空機は着陸したと判断する。
That is, in the present embodiment, as the threshold information stored in the altitude (atmospheric pressure) threshold
そして、図8のST1で、図5の航空移動検出プログラム56を実行、開始させる。そして、ST2で測定間隔をカウンタでカウントして、測定のタイミングであるか否かを判断する。タイミングとなるまでカウントしていき、高度(気圧)測定のタイミングとなった場合は、ST3に進み、高度(気圧)測定モードを実行する。次に、ST4に進み、今回測定した高度(気圧)データと前回測定した高度(気圧)データを比較し、その差が高度で2,000m以上(気圧では200hpa程度)ある場合は、航空機による移動があったものとして、ST5に進む。そして、図5の高度(気圧)間隔変更モード562を実行させて、高度(気圧)測定間隔を通常、例えば1時間毎としていたのを、短く、例えば15分間隔毎にして、今回測定と前回測定の前後の測定データを比較する。そして、ST6に進み、2,000m以上の高度(気圧では200Pha)の変化が無くなったか否かを判断する。このST3〜ST6の一連の動きは航空機移動検出プログラム56の実行に当たり、詳細な動きは図9及び図10の概略フローに基づいて後述する。
そして、ST6で2,000m以上の高度(気圧では200Pha)の変化が無くなったと判断された場合は、ST7に進み、4衛星時刻修正モードを実行する。
Then, in ST1 of FIG. 8, the air
If it is determined in ST6 that the change in altitude of 2,000 m or more (200 Pha in atmospheric pressure) has disappeared, the process proceeds to ST7 and the 4-satellite time correction mode is executed.
この4衛星時刻修正モードが実行される場合は、GPS付き腕時計10が使用者と共に航空機により大きく移動した場合である。この場合は、通常の自己の測位位置を既知として、時刻修正を行う1衛星時刻修正モードでは、自己の測位位置を既知とすることができないので、修正用時刻データが得られない。そこで、4衛星時刻修正モードを実行し、複数のGPS衛星15a等からの信号を受信して、自己の位置を測位して取得する。この4衛星時刻修正モードの詳細は、図12を使用して後述する。
そして、ST8で4衛星時刻修正モードが正常に終了すると、GPS付き腕時計10の時刻表示装置47の時刻表示16は、RTC時計表示用データに基づき修正される。
When the four-satellite time correction mode is executed, the
When the 4-satellite time correction mode ends normally in ST8, the
ST8で正常に終了しない場合は、ST9に進み、5回程度、4衛星時刻修正モードを繰返した後に、ST10に進み、GPS衛星15a等が受信できないとして、図5のマニュアル表示プログラム54を起動して、ディスプレイ14に「測位できません、オープンスカイに移動し、操作ボタンを押してください」等の表示を行い、使用者に通知する。使用者は、表示に従って、GPS衛星15a等が受信可能な位置に移動したら、操作ボタン17を押して、図5の時刻修正モード選択プログラム51を起動して、例えば、4衛星時刻修正モードを選択し、図5の時刻修正モード実行プログラム52で4衛星時刻修正モードを実行させることができる。
If the process does not end normally in ST8, the process proceeds to ST9, and after repeating the 4-satellite time correction mode about 5 times, the process proceeds to ST10, and the
また、ST4において、2,000m以上の変化が無いとされた場合には、図5の時刻修正モード選択プログラム51が動作し、図6の1衛星時刻修正モード基準データ612を参照する。1衛星時刻修正モード基準データ612には、GPS付き腕時計10の位置を測位して測位データを取得して図7の測位データ格納部72に測位データ721として格納されてあり、かつ、図7の高度(気圧)測定データ記憶部71の高度(気圧)測定データa711および高度(気圧)測定データb712、つまり、前回と今回の高度(気圧)の差が2,000m以上無い場合に、24時間経過後に図6の1衛星時刻修正モードデータ642を選択して実行する旨が指示されている。従って、通常の1衛星時刻修正モードを実行するタイミングである24時間を計測する為に、ST11に進み、GPS受信タイミングカウンタを起動する。そして、ST12に進みGPS受信タイミングカウンタでGPS受信タイミングを計測する。そして、ST13に進み、例えば、24時間経過したか否かを判断し、24時間経過した場合は、ST14で1衛星時刻修正モードを実行する。この受信タイミングは、受信確率を高めるために屋外にいるであろう朝の出勤時、もしくは夕の帰宅時、またはGPS付き腕時計10を腕から外して窓際に置いてもらえる夜中に設定されている。この1衛星時刻修正モードについての詳細は、図11を用いて後述する。
If it is determined in ST4 that there is no change of 2,000 m or more, the time correction
そして、ST15に進み、1衛星時刻修正モードが正常に終了したか否かを判断し、正常に終了した場合は、1衛星時刻修正モードを一端終了する。そして、通常通り、例えば、24時間経過をカウントすると共に、航空移動検出プログラム56の実行により、高度(気圧)測定モード561を実行していく。従って、図8では終了としてはいるが、実際には、ST1から繰返して動作している。そして、この1衛星時刻修正モードを実行する条件である24時間の経過時間のカウントは、1衛星時刻修正モードを選択する際の1衛星時刻修正モード基準データ612の一部を形成しており、24時間経過後に図6の1衛星時刻修正モードデータ642を選択して実行する旨が指示されている。
また、ST15で、正常に終了しなかった場合は、ST10に進み、上述したと同様に、使用者に通知する。使用者は例えば、操作ボタン17による手動操作で、自己位置情報の修正または時刻表示部の時差修正を行うこともできる。
Then, the process proceeds to ST15, where it is determined whether or not the 1-satellite time correction mode has been completed normally. Then, as usual, for example, the passage of 24 hours is counted, and the altitude (atmospheric pressure)
Further, in ST15, when it does not end normally, the process proceeds to ST10, and the user is notified in the same manner as described above. For example, the user can also correct the self-position information or the time difference of the time display unit by a manual operation using the
次いで、図8のST1で航空移動検出プログラム56が実行され、高度(気圧)測定モード561の実行及び、高度(気圧)測定間隔変更モード562の実行についての詳細を図9及び図10で説明する。ここで、図9及び図10は一連のフローである。
図8のST1で航空移動検出プログラム56が実行され、ST2で測定タイミングを判断し、ST3で高度(気圧)測定モードが実行され、図9のST31に移り、図5の航空移動検出プログラム56内の高度(気圧)測定モード561が実行される。次に、ST32に進み、圧力センサ19の圧電素子のピエゾ効果により生じた電圧を、A/Dコンバータでデジタル処理し、気圧データを取得し、得られた気圧データから高度データを取得する。高度と気圧の関係は、例えば上述した関係、高度0mで気圧が1013hPaであるとすると、高度1,000mでは、気圧は900hPa、高度2,000mでは、気圧が800hPa程度、を用いて、算出される。
次いで、ST33に移り、得られた高度データ(気圧データ)を図7の高度(気圧)測定データ記憶部71の例えば、高度(気圧)測定データa711として記憶する。
Next, the air
The air
Next, the process proceeds to ST33, and the obtained altitude data (atmospheric pressure data) is stored as, for example, altitude (atmospheric pressure) measurement data a711 in the altitude (atmospheric pressure) measurement
そして、ST34に移り、高度(気圧)データの測定、取得タイミングから、例えば、GPS付き腕時計10の内蔵時計(例えばRTC38)で時刻を計測して、1時間経過したか否かを判断する。そして、1時間経過した場合は、ST35で、高度データ(気圧データ)を取得し、取得したデータをST36で記憶する。ST35、ST36の一連の動作は、上述のST32、ST33と同様であり、異なる点は、得られた高度データ(気圧データ)を図7の高度(気圧)測定データ記憶部71の例えば、高度(気圧)測定データb712として記憶する点である。
つまり、ST32〜ST36までの動作で、高度(気圧)データは、前回(1時間前)測定データである高度(気圧)測定データa711と今回測定データである高度(気圧)測定データb712の2回分のデータが、高度(気圧)測定データ記憶部71に記憶される。
Then, the process proceeds to ST34, where the time is measured by, for example, the built-in clock (for example, RTC38) of the
That is, in the operations from ST32 to ST36, the altitude (atmospheric pressure) data is two times of altitude (atmospheric pressure) measurement data a711 that is the previous (one hour ago) measurement data and altitude (atmospheric pressure) measurement data b712 that is the current measurement data. Is stored in the altitude (atmospheric pressure) measurement
次に、ST37で、前回(1時間前)測定データである高度(気圧)測定データa711と今回測定データである高度(気圧)測定データb712の2回分のデータを比較し、差をとる。ST38で、この差を図6の高度(気圧)閾値情報記憶部62の閾値情報と比較する。つまり、高度差2,000m(気圧差200hPa)以上の変化があるか否かを判断する。高度差2,000m(気圧差200hPa)以上の変化がある場合は、ST50に進み、図5の高度(気圧)測定間隔変更モード562を実行する。また、この場合、上述した図8のST11進み、ST14で1衛星時刻修正モードを実行させる。
Next, in ST37, the altitude (atmospheric pressure) measurement data a711 that is the previous (one hour ago) measurement data and the altitude (atmospheric pressure) measurement data b712 that is the current measurement data are compared, and a difference is obtained. In ST38, this difference is compared with threshold information in the altitude (atmospheric pressure) threshold
ここで、図11を使用して、1衛星時刻修正モードについて説明する。図11は、図8の「1衛星時刻修正モード実行」の内容を示す概略フローチャートである。
以下、図11等を示しながら、1衛星時刻修正モードの内容を説明する。
図8のST14で1衛星時刻修正モードが実行されると、図11のST151に移り、図3のGPS装置46が動作し、自己位置情報とアルマナック情報を基にGPS衛星15a等をスキャンする。
以下、各GPS衛星15a等から送信される信号について説明する。図15は、GPS衛星信号を示す概略説明図である。
各GPS衛星15a等からは、図15(a)に示すように、1フレーム(30秒)単位で信号が送信されて来る。この1フレームは、5個のサブフレーム(1サブフレームは6秒)を有している。各サブフレームは、10ワード(1ワードは0.6秒)を有している。
Here, the 1-satellite time correction mode will be described with reference to FIG. FIG. 11 is a schematic flowchart showing the contents of “1 satellite time correction mode execution” in FIG.
Hereinafter, the contents of the one satellite time correction mode will be described with reference to FIG.
When the one-satellite time correction mode is executed in ST14 of FIG. 8, the process proceeds to ST151 of FIG. 11, and the
Hereinafter, signals transmitted from each GPS satellite 15a and the like will be described. FIG. 15 is a schematic explanatory diagram showing GPS satellite signals.
As shown in FIG. 15A, a signal is transmitted from each GPS satellite 15a and the like in units of one frame (30 seconds). This one frame has five subframes (one subframe is 6 seconds). Each subframe has 10 words (1 word is 0.6 seconds).
また、各サブフレームの先頭のワードには、TLM(Telemetry word)データが格納されたTLMワードとなり、このTLMワード内には、図15(b)に示すように、その先頭にプリアンブルデータが格納されている。
また、TLMに続くワードは、HOW(Hand over word)データが格納されたHOWワードとなり、その先頭には、TOW(Time of week)というGPS衛星のGPS時刻情報が格納されている。
GPS時刻は毎週日曜日の0時から経過時間が秒で表示され、翌週の日曜日の0時に0に戻るようになっている。そして、この1週間についてはGPSの週番号が付されているので、週番号と経過時間(秒)のデータを取得することで、受信側はGPS時刻を取得できる構成となっている。このGPS時刻の起点となるのが、UTC(世界協定時)となっている。
The first word of each subframe is a TLM word in which TLM (Telemetry word) data is stored. Preamble data is stored in the head of the TLM word as shown in FIG. 15B. Has been.
A word following the TLM is a HOW word in which HOW (Hand over word) data is stored, and GPS time information of a GPS satellite called TOW (Time of Week) is stored at the head thereof.
The GPS time is displayed in seconds since 0:00 every Sunday, and returns to 0 at 0:00 on the next Sunday. And since the week number of GPS is attached | subjected about this one week, it has the structure by which the receiving side can acquire GPS time by acquiring the data of a week number and elapsed time (second). The starting point of this GPS time is UTC (at the time of global agreement).
また、このようなGPS衛星15a等のフレームデータ等を取得するには、受信側がGPS衛星15a等の信号と同期させる必要があるが、特に1ms単位の同期のためにC/Aコード(1023chip(1ms))が用いられる。
GPS衛星15a等からの信号は以上のように送信されてくるため、本実施の形態では、図11のST152で、1個以上のGPS衛星15a等の捕捉に成功したか否かを判断し、ST153に示すように、捕捉したGPS衛星15a等からのC/Aコードを同期させ、図15(b)のプリアンブルやTOWを同期させ、当該GPS衛星15a等のエフェメリス情報を取得する。
In order to acquire such frame data of the GPS satellite 15a and the like, it is necessary for the receiving side to synchronize with the signal of the GPS satellite 15a and the like. In particular, the C / A code (1023chip (1023chip ( 1 ms)) is used.
Since signals from the GPS satellites 15a and the like are transmitted as described above, in this embodiment, in ST152 of FIG. 11, it is determined whether or not one or more GPS satellites 15a and the like have been successfully captured, As shown in ST153, the C / A code from the captured GPS satellite 15a or the like is synchronized, the preamble or TOW in FIG. 15B is synchronized, and the ephemeris information of the GPS satellite 15a or the like is acquired.
次に、ST154で、エフェメリス情報から当該捕捉したGPS衛星15a等の軌道上の位置情報を取得し、図7の測位データ721から、複数のGPS衛星15a等からの信号を受信した結果である、例えば、初期の段階で、4衛星時刻修正モードで測位した測位結果である、GPS付き腕時計10の自己位置を取得する。
そして、GPS衛星15a等からの信号の真の伝搬遅延時間(衛星距離)を計算で求める。一方で、実際にGPS衛星15a等から受信した信号の伝搬遅延時間をRTC38を用いて取得する。
これで、実際の伝搬遅延時間と真の伝搬遅延時間を取得することができる。
Next, in ST154, the position information on the orbit of the captured GPS satellite 15a or the like is acquired from the ephemeris information, and a result of receiving signals from a plurality of GPS satellites 15a or the like from the
Then, the true propagation delay time (satellite distance) of the signal from the GPS satellite 15a or the like is obtained by calculation. On the other hand, the propagation delay time of the signal actually received from the GPS satellite 15a or the like is acquired using the
Thus, the actual propagation delay time and the true propagation delay time can be acquired.
次に、ST155で、時刻修正モード実行プログラム52が、ST154で取得した真の伝搬遅延時間とRTC38が計測した実際の伝搬遅延時間との差分データを修正用時刻データ731として、図7の修正用時刻データ格納部73に格納される。
Next, in ST155, the time correction
その後、ST156で、図5のリアルタイムクロック(RTC)のオフセットプログラム53が修正用時刻データ731に基づきRTC38の時刻をオフセット(修正)する。
そして、ST157で、図1のGPS付き腕時計10の時刻表示装置47の時刻表示部16の時刻表示は、衛星から取得したUTCデータ等を含むRTC時計表示用データ742に基づいて修正する。
以上で、1衛星時刻修正モードが終了する。
Thereafter, in ST156, the real time clock (RTC) offset
In ST157, the time display of the
This is the end of the one satellite time correction mode.
通常、GPS付き腕時計10等のRTC38は、時間の経過と共に誤差が生じるため、常に正確な時間で使用するには、24時間程度経過した後、その時刻の誤差修正を行う必要がある。
この時刻の誤差修正を毎回、図8のST7のように4衛星時刻修正モードで行うと、消費電力が大となり、特に、腕時計等のように超低電力が求められる機器では大変な負担となる。そこで、本実施の形態では、高度情報に基づいて、通常は上述した1衛星時刻修正モードで時刻修正を行い、高度情報に基づいて、航空機などの移動があったと判断された場合は、1衛星時刻修正モードが行えない状況、測位データ格納部72に格納されている測位データ721を使用したのでは時刻修正が行えない場合において、4衛星時刻修正モードの実行を行うようにしている。
Normally, an
If this time error correction is performed every time in the 4-satellite time correction mode as shown in ST7 of FIG. 8, the power consumption becomes large, and in particular, a device such as a wristwatch that requires ultra-low power is a heavy burden. . Therefore, in the present embodiment, based on the altitude information, the time is normally adjusted in the one-satellite time adjustment mode described above, and if it is determined that the aircraft or the like has moved based on the altitude information, one satellite In a situation where the time correction mode cannot be performed, and when the time correction cannot be performed using the
これは、既に、GPS付き腕時計10の位置が既知である場合に注目し、その位置情報(図7の測位データ721)を利用して、複数のGPS衛星15a等を捕捉せずとも、1個のGPS衛星15a等のみで時刻修正を行おうとするものである。従って、通常は、所在位置の変化が無い場合、前回の高度(気圧)測定データと今回の高度(気圧)測定データの差が高度(気圧)閾値情報記憶部62のデータである高度差2,000m(気圧差200hPa)以下である場合に、GPS付き腕時計10の位置はその所在地が変わらないとして、このような1衛星時刻修正モードを実行して時刻修正を行う。
つまり、1衛星時刻修正モードでは、既にGPS付き腕時計10の位置が分かっているとして、1個のGPS衛星15a等の位置を取得して、信号やデータを受信できるので、当該GPS衛星15a等とGPS付き腕時計10との間の真の伝搬遅延時間は計算できる。また、RTC38も時刻情報(TOW)を受信することで実際に測定した伝搬遅延時間を取得することができ、その差分データを修正用時刻データ731とすることで、上述のST7の4衛星時刻修正モードと同様の高精度な時刻修正をすることができることになる。
This is focused on when the position of the
That is, in the 1-satellite time correction mode, since the position of the
しかも、1衛星時刻修正モードでは、1個のGPS衛星15a等を捕捉し、データを受信すればよいので、4個のGPS衛星15a等を捕捉する場合に比べ、大幅な消費電力の低減が可能となる。
そして、本実施の形態のように、4衛星時刻修正モードと1衛星時刻修正モードの組み合わせを、高度情報である高度(気圧)測定データ記憶部71の高度(気圧)測定データa711と高度(気圧)測定データb712の差データと高度(気圧)閾値情報記憶部62の閾値情報に基づいて、高度(気圧)測定データの間隔を適宜代えることで、GPS衛星15a等の受信可能な状態を判断することも可能であり、時刻修正を高精度に維持しつつ、消費電力を低減させることが可能となっている。
Moreover, in the 1-satellite time adjustment mode, it is sufficient to capture one GPS satellite 15a and the like and receive data, so that power consumption can be greatly reduced compared to capturing four GPS satellites 15a and the like. It becomes.
Then, as in the present embodiment, the combination of the 4-satellite time correction mode and the 1-satellite time correction mode is determined by changing the altitude (atmospheric pressure) measurement data a711 and altitude (atmospheric pressure) in the altitude (atmospheric pressure) measurement
なお、図6の1衛星時刻修正モードデータ642は、測位データ格納部72の測位データ721を利用して、単数(1個)のGPS衛星15a等からの信号に基づいて修正用時刻データ731を生成するための基礎情報である単数衛星基準時刻修正基礎情報の一例となっている。
また、上述のように、1衛星時刻修正モードデータ642は、測位情報であるGPS付き腕時計10の測位データ721を現在位置として利用し、この現在位置とGPS衛星15a等の軌道情報(エフェメリス)から特定されるGPS衛星15a等の位置情報とで特定される衛星距離に基づき計算により求められた伝搬遅延時間と、RTC38が計測した測定値である伝搬遅延時間と、を生成するための基礎情報の一例となっている。
また、図11で一連の動作を説明した図8のST14は、第2の時刻修正情報生成工程及び第2の時刻情報修正工程の一例ともなっている。
この測位データ格納部72の測位データ721は、以前に複数衛星を捕捉、つまり4衛星時刻修正モードで時刻修正した際の測位情報である。測位データ721は、次に、高度情報に基づいて、所在地が変化したと判断され、4衛星時刻修正モードを選択、実行され、修正用時刻データ731を生成する際に得られる測位データで書換えられる。
Note that the 1-satellite time
Further, as described above, the 1-satellite time
Moreover, ST14 of FIG. 8 which demonstrated a series of operation | movement in FIG. 11 is also an example of a 2nd time correction information generation process and a 2nd time information correction process.
The
次に、また、図9に戻り、上述したように、ST38で2,000m以上の高度差変化(200hPa以上の気圧差変化)があったとして、ST50に進み、図5の高度(気圧)測定間隔変更モード562が実行される。次いで図10のST51に進み、高度(気圧)測定間隔を通常は1時間であるのを短縮して15分とする。
これは、上述の図13でも説明したように、前回測定した高度(気圧)測定データと今回測定した高度(気圧)測定データを比較して差をとり、その高度差が2,000m以上の著しい変化があった場合は、航空機が離陸した状態である。つまり、前回測位して測位データ格納部72に格納されている測位データ721を使用することができない状態である。この状態は、GPS付き腕時計10の所在地が大きく移動している場合であることが予測される。従って、次に、再び著しい高度変化が起こり、到着したと判断された場合に、4衛星時刻修正モードを選択して実行できるように準備をする必要がある。
Next, returning to FIG. 9 again, as described above, assuming that there is an altitude difference change of 2,000 m or more (atmospheric pressure difference change of 200 hPa or more) at ST38, the process proceeds to ST50 and the altitude (atmospheric pressure) measurement of FIG. The
As described above with reference to FIG. 13, the altitude (atmospheric pressure) measurement data measured last time is compared with the altitude (atmospheric pressure) measurement data measured this time, and the difference in altitude is not less than 2,000 m. If there is a change, the aircraft has taken off. That is, the
すなわち、着陸した地点で、GPS衛星15a等を受信するモードに早く入れるように、高度(気圧)測定の間隔を短くしておく必要がある。
つまり、着陸した地点で、GPS衛星15a等を受信するモードに早く入れるようにする為に、その測定間隔は例えば15分としておく。このように、間隔を短くしておけば、再び著しい高度変化が起こった場合に、着陸した状態を判別して、GPS衛星15a等が捕捉でき、自己の位置を測位して、時差情報が取得できると共に、時刻補正も即座にでき、使用者に便宜である。そして、正確な時刻修正が行える。また、必要な場合のみ、4衛星時刻修正モードを実行させるので、消費電力も低減できる。
That is, it is necessary to shorten the altitude (atmospheric pressure) measurement interval so that the GPS satellite 15a and the like can be quickly entered at the landing point.
That is, the measurement interval is set to 15 minutes, for example, so that the GPS satellite 15a and the like can be quickly entered at the landing point. In this way, if the interval is shortened, when a significant altitude change occurs again, the landing state can be determined, the GPS satellite 15a, etc. can be captured, the position of itself is measured, and time difference information is acquired. At the same time, the time can be corrected immediately, which is convenient for the user. And accurate time correction can be performed. In addition, since the 4-satellite time adjustment mode is executed only when necessary, power consumption can be reduced.
従って、ST51で高度(気圧)測定間隔を通常は1時間であるのを短縮して15分とする。次いで、ST52、ST53に進み、高度(気圧)データを取得して記憶する。この工程は、上述のST32、ST33と同じである。そして、ST54に進み、15分の経過を測定する。この測定方法も上述のST34と同様で構わない。
次いで、ST55、ST56に進み、高度(気圧)データを取得して記憶する。この工程は、上述のST35、ST36と同様であり、次のST57も、上述のST37と同じである。つまり、ST52〜ST57は上述のST32〜ST37と同様であり、ST54の測定間隔のみを、ST34では1時間、ST54では15分としている点が異なるので、重複する説明は、省略する。
Therefore, in ST51, the altitude (atmospheric pressure) measurement interval is normally shortened from 15 minutes to 15 minutes. Next, the process proceeds to ST52 and ST53, and altitude (atmospheric pressure) data is acquired and stored. This process is the same as ST32 and ST33 described above. And it progresses to ST54 and measures progress for 15 minutes. This measurement method may also be the same as in ST34 described above.
Next, the process proceeds to ST55 and ST56, and altitude (atmospheric pressure) data is acquired and stored. This process is the same as ST35 and ST36 described above, and the next ST57 is the same as ST37 described above. That is, ST52 to ST57 are the same as ST32 to ST37 described above, except that only the measurement interval of ST54 is set to 1 hour for ST34 and 15 minutes for ST54.
そして、ST58に進み、ST57で差を取り、高度(気圧)閾値情報記憶部62の閾値情報、つまり、高度差2,000m(気圧差200hPa)以上の変化があった後に、高度(気圧)変化がなくなったか否かを判断する。これは、上述した図13のB区を間経て、C区間に移ったか否かを判断している。つまり、B区間では、着陸の際に、高度(気圧)測定データの差である高度情報は著しく変化し、C区間になると、変化は少なくなる。従って、C区間の場合は、着地したとして、GPS衛星15a等を捕捉できる状態である。
そして、ST59で高度(気圧)測定間隔を通常の1時間に戻す。これにより、消費電力が低減される。そして、ST60で、ST31に戻り、高度(気圧)測定を継続して行い、再び、GPS付き腕時計10の所在地が変わるような状況、航空機移動に備える。
また、ST59に次いで、ST61で図8のST7に戻り、4衛星時刻修正モードを実行する。
Then, the process proceeds to ST58, the difference is taken in ST57, and the altitude (atmospheric pressure) threshold
In ST59, the altitude (atmospheric pressure) measurement interval is returned to the normal one hour. Thereby, power consumption is reduced. Then, in ST60, the process returns to ST31, and altitude (atmospheric pressure) measurement is continuously performed to prepare for a situation in which the location of the
Also, after ST59, the process returns to ST7 of FIG. 8 at ST61 to execute the 4-satellite time correction mode.
この場合、図5の時刻修正モード選択プログラム51が動作する。時刻修正モード選択プログラム51は、図6に示す時刻修正モード選択基準データ格納部61内のデータを参照して、図6の時刻修正モードデータ格納部64内のデータを選択する。具体的には、図6の4衛星時刻修正モード基準データ611は、高度情報である、図7の高度(気圧)測定データ記憶部71内の高度(気圧)測定データa711と高度(気圧)測定データb712の差が高度差2,000m以上の差であった後に、高度(気圧)が変化しない場合であって、今回の高度(気圧)測定データである高度(気圧)測定データb712が前回の高度(気圧)測定データである高度(気圧)測定データa711より高度が低い場合(気圧は、高い場合)に、4衛星時刻修正モードを選択する旨のデータとなっている。
そして、時刻修正モード選択プログラム51は、図6の4衛星時刻修正モードデータ641を選択する。
In this case, the time correction
Then, the time adjustment
なお、時刻修正モード選択プログラム51は、時刻修正基礎情報(例えば、4衛星時刻修正モードデータ641等)に基づいて、後述する時刻修正情報を生成する時刻修正情報生成部の一例である。
また、時刻修正モードデータ格納部64は、後述する時刻修正情報を生成するための基礎情報である時刻修正基礎情報(例えば、4衛星時刻修正モードデータ641等)を格納する時刻修正基礎情報格納部の一例である。
The time correction
The time correction mode data storage unit 64 stores time correction basic information (for example, 4-satellite time correction mode data 641) that is basic information for generating time correction information to be described later. It is an example.
そして、上述したように、図8のST7へ進み、4衛星時刻修正モードが実行され、具体的には、図5の時刻修正モード実行プログラム52が動作し、図6の4衛星時刻修正モードデータ641が実行される。図12は、図8のST7の「4衛星時刻修正モード実行」の内容を示す概略フローチャートである。以下、図12を用いて、4衛星時刻修正モードについて説明する。
Then, as described above, the process proceeds to ST7 in FIG. 8, where the 4-satellite time correction mode is executed. Specifically, the time-correction
先ず、図12のST91に示すようにGPS衛星15a等をアルマナック情報を基にスキャンする。具体的には、図3のGPS装置46が動作し、アンテナ11からGPS衛星信号を受信し、捕捉可能なGPS衛星15a等をサーチする。
次に、ST92で、4個以上のGPS衛星15a等を捕捉することができたときは、ST93に進み、捕捉できなかったときは、屋内等のGPS衛星15a等を捕捉できない環境であるとして、4衛星時刻修正モードを終了する。
First, as shown in ST91 of FIG. 12, the GPS satellite 15a and the like are scanned based on the almanac information. Specifically, the
Next, when it is possible to capture four or more GPS satellites 15a, etc. in ST92, the process proceeds to ST93, and when it is not possible to capture, it is assumed that the environment is such that indoor GPS satellites 15a, etc. cannot be captured. 4 Satellite time correction mode is complete | finished.
GPS衛星15a等からの信号は上述の図15で説明したように送信されてくるため、本実施の形態では、図12のST93に示すように、各GPS衛星15a等からのC/Aコードと位相同期させ、図15(b)に示す、TLMワードのプリアンブル及びHOWワードのTOWと同期させる。そして、図15(a)に示すように、各サブフレームのデータ、例えば、エフェメリス情報(各GPS衛星15a等毎の詳細な軌道情報)、アルマナック情報(全GPS衛星15a等の概略軌道情報)、UTCデータ(世界協定時)を取得する。そして、GPS付き腕時計10は、4個のGPS衛星15a等のエフェメリス情報を取得し、これらのGPS衛星15a等からの信号の伝搬遅延遅延時間(GPS衛星からGPS付き腕時計10に到達するまでの時間)を、自己のRTC38等を用いて計測し、光の速度に基づき、GPS衛星15a等とGPS付き腕時計10との擬似衛星距離を算出する。そして、4個のGPS衛星15a等からの擬似衛星距離に基づき、GPS付き腕時計10の位置、高度等を連立方程式で算出し、GPS付き腕時計10の自己の測位位置を求める。
これにより、ST93で、GPS付き腕時計10の自己の測位位置を取得できる。
Since signals from the GPS satellites 15a and the like are transmitted as described above with reference to FIG. 15, in this embodiment, as shown in ST93 of FIG. 12, the C / A code from each GPS satellite 15a and the like The phase is synchronized, and the TLM word preamble and the HOW word TOW are synchronized as shown in FIG. Then, as shown in FIG. 15 (a), data of each subframe, for example, ephemeris information (detailed orbit information for each GPS satellite 15a etc.), almanac information (rough orbit information of all GPS satellites 15a etc.), Obtain UTC data (at the time of global agreement). The
Thereby, the self-positioning position of the
次に、ST94で、自己の測位位置は、測位データ721として、図7の測位データ格納部72に格納される。
Next, in ST94, the own positioning position is stored as positioning
次に、ST95で、図5の測位データ/時差情報データテーブル比較プログラム55を実行させ、図6の地域時差情報データテーブル格納部63に格納されている地域時差情報データテーブル631と、先のST94で得られた測位データ格納部72に格納されている測位データ721を比較し、GPS付き腕時計10の現在の位置(所在地)における時差情報を読み出し、図7の時差情報データ記憶部75に時差情報データ751として記憶する。
ここで、図6の地域時差情報データテーブル格納部63に格納されている地域時差情報データテーブル631は、例えば、図14に示すような、地域情報と、日本の標準時との時差情報及びUTCとの時差情報である。このように、地域情報と時差情報とが関係されて格納されているので、自己の測位位置と合わせて、時差を取得できる。例えば、GPS付き腕時計10が予め、日本時間で設定されている場合にも容易に時差情報を取得することが可能である。
Next, in ST95, the positioning data / time difference information data
Here, the regional time difference information data table 631 stored in the regional time difference information data
そして、ST96に進み、図5のRTCのオフセットプログラム53が動作し、図7のRTC時刻データ格納部74のRTC時刻データ741を読み出し、ST95で得た、時差情報データ記憶部75の時差情報データ751を反映させて、RTC時刻データ格納部74のRTC時刻データ741をオフセット(修正)する。
このように、時差情報データ記憶部75は、RTCの時刻情報(例えば、RTC時刻データ741)を修正する時刻修正情報(例えば、時差情報データ751)を格納する時刻修正情報格納部の一例である。
そして、時差情報データ751は、上述のように、測位データ721と地域時差情報データテーブル631とを比較し該当地域での時差情報を読み出すことで、GPS付き腕時計10の所在地における時差情報となっている。そして、RTCのオフセットプログラム53は、この地域での時差情報である図7の時差情報データ751を反映させてRTC時刻データ741を修正する時刻情報修正部の一例となっている。
Then, proceeding to ST96, the RTC offset
Thus, the time difference information
Then, as described above, the time
そして、ST97に示すように、時刻表示装置47の時刻表示部16の表示は、時差情報を反映した図6のRTC時計表示用データ742に基づいて修正される。従って、時差が変わるほど大きく移動した場合であっても、GPS付き腕時計10の所在地を考慮した時間が表示される。
As shown in ST97, the display of the
以上で、4衛星時刻修正モードが終了する。このように、図6の4衛星時刻修正モードデータ641は、複数のGPS衛星15a等からの信号を受信して、自己の位置を測位した測位データ721に基づいて、GPS付き腕時計10の所在地の時差情報データ751である時差情報を反映した複数衛星基準時刻修正基礎情報の一例となっている。
図12で一連の動作を説明した、図8のST7は、第1の時刻修正情報生成工程及び第1の時刻情報修正工程の一例となっている。
This completes the four-satellite time correction mode. As described above, the 4-satellite time
The series of operations described in FIG. 12 and ST7 in FIG. 8 are an example of a first time correction information generation step and a first time information correction step.
以上で図8のST7が終了する。そして上述したように、ST8に進み、4衛星時刻修正モードが正常に終了したか否かを判断し、数回繰返したのち、正常に終了しなかった場合は、ST10でマニュアル操作による時刻補正をすべき旨が表示される点は上述のとおりである。
また、本実施形態では、捕捉した自己位置から、GPS付き腕時計10内に、例えば、地域情報と時差情報とのデータテーブルを格納しており、このデータテーブルと自己位置を比較して、その移動後の地域での時差情報を取得して、その時差情報を修正用時刻データに反映させることができれば、使用者にとって更に便宜である。
Thus, ST7 in FIG. 8 is completed. Then, as described above, the process proceeds to ST8, where it is determined whether or not the 4-satellite time adjustment mode has been completed normally. If it has not been completed normally after repeating several times, the time correction by manual operation is performed in ST10. The point to be displayed is as described above.
In the present embodiment, for example, a data table of regional information and time difference information is stored in the
そして、高度情報(高度(気圧)測定データ711、712)に基づき、4衛星時刻修正モードと1衛星時刻修正モードが選択され、通常は、24時間経過毎に1衛星時刻修正モードが実行される。従って、消費電力を低減させることができ、また、1衛星時刻修正モードでは4衛星時刻修正モードで取得したデータを利用するため、精度の高い時刻修正を維持することができる。
そして、高度情報(高度(気圧)測定データ711、712)により、GPS付き腕時計10が所在地を大きく変化させた場合にも、所在地域の時差情報等も反映しつつ時刻修正を行うことができ、高度情報(高度(気圧)測定データ711、712)によって、高度情報(高度(気圧)測定データ711、712)の測定間隔も調整されるので、消費電力の低減もできる。
Then, based on altitude information (altitude (atmospheric pressure)
The altitude information (altitude (atmospheric pressure)
本発明は、上述の実施の形態に限定されない。たとえば、4衛星時刻修正モードへの移行は高度2,000m以上の変化としたが、航空機の国内移動の際の動作を排除したい場合は、もっと大きな高度設定としても良い。 The present invention is not limited to the above-described embodiment. For example, although the shift to the 4-satellite time correction mode is a change of altitude of 2,000 m or more, if it is desired to eliminate the operation when the aircraft moves in the country, a higher altitude setting may be used.
10・・・GPS時刻修正装置付き腕時計、15a乃至15d・・・GPS衛星、16・・・・時刻表示部、17・・・操作ボタン、19・・・圧力センサ、23・・・制御部、38・・・リアルタイムクロック(RTC)、45・・・航空移動検出装置、46・・・GPS装置、50・・・各種プログラム格納部、51・・・時刻修正モード選択プログラム、52・・・時刻修正モード実行プログラム、53・・・RTCのオフセットプログラム、54・・・マニュアル表示プログラム、55・・・測位データ/時差情報データテーブル比較プログラム、56・・・航空移動検出プログラム、561・・・高度(気圧)測定モード、562・・・高度(気圧)測定間隔変更モード、60・・・第1の各種データ記憶部、61・・・時刻修正モード選択基準データ格納部、611・・・4衛星時刻修正モード基準データ、612・・・1衛星時刻修正モード基準データ、62・・・高度(気圧)閾値情報記憶部、63・・・地域時差情報データテーブル格納部、631・・・地域時差情報データテーブル、64・・・時刻修正モードデータ格納部、641・・・4衛星時刻修正モードデータ、642・・・1衛星時刻修正モードデータ、70・・・第2の各種データ記憶部、71・・・高度(気圧)測定データ記憶部、711・・・高度(気圧)測定データa、712・・・高度(気圧)測定データb、72・・・測位データ格納部、721・・・測位データ、73・・・修正用時刻データ格納部、731・・・修正用時刻データ、74・・・RTC時刻データ格納部、741・・・RTC時刻データ、742・・・RTC時計表示用データ、75・・・時差情報データ記憶部、751・・・時差情報データ
DESCRIPTION OF
Claims (7)
時刻情報を生成する時刻情報生成部の前記時刻情報を修正する時刻修正情報を格納する
時刻修正情報格納部と、
前記時刻修正情報に基づいて前記時刻情報を修正する時刻情報修正部と、
所定の間隔毎に前記測位部の高度情報を取得する高度情報取得部と、
前記高度情報を記憶する高度情報記憶部と、
前記高度情報に基づき高度情報取得部が、前記高度情報を取得する間隔を変更する高度情報取得間隔変更部と、
を有する時刻修正装置であって、
前記時刻修正情報を生成するための基礎情報である時刻修正基礎情報を格納する時刻修正基礎情報格納部と、
前記時刻修正基礎情報に基づいて、前記時刻修正情報を生成する時刻修正情報生成部と、を有し、
前記時刻修正基礎情報には、
複数の前記位置情報衛星からの信号に基づいて前記時刻修正情報を生成するための前記基礎情報である複数衛星基準時刻修正基礎情報と、
前記複数衛星基準時刻修正基礎情報に基づいて、前記時刻修正情報生成部が前記時刻修正情報を生成する際に得られる測位情報を利用して、単数の前記位置情報衛星からの信号に基づいて前記時刻修正情報を生成するための前記基礎情報である単数衛星基準時刻修正基礎情報と、が含まれ、
前記時刻修正基礎情報のうちの前記複数衛星基準時刻修正基礎情報及び前記単数衛星基準時刻修正基礎情報は、前記高度情報記憶部に記憶されている以前取得した前記高度情報と、今回取得した前記高度情報の比較結果に基づいて選択され、前記位置情報衛星からの信号を受信する受信動作を実行することを特徴とする時刻修正装置。 A positioning unit that receives a signal from a position information satellite orbiting the earth and performs positioning;
A time correction information storage unit for storing time correction information for correcting the time information of the time information generation unit for generating time information;
A time information correction unit that corrects the time information based on the time correction information;
An altitude information acquisition unit that acquires altitude information of the positioning unit at predetermined intervals;
An altitude information storage unit for storing the altitude information;
Altitude information acquisition unit based on the altitude information, an altitude information acquisition interval changing unit for changing the interval for acquiring the altitude information,
A time correction device having
A time correction basic information storage unit for storing time correction basic information which is basic information for generating the time correction information;
A time correction information generating unit that generates the time correction information based on the time correction basic information, and
In the time correction basic information,
A plurality of satellite reference time correction basic information which is the basic information for generating the time correction information based on signals from a plurality of the position information satellites;
Based on the plurality of satellite reference time correction basic information, using the positioning information obtained when the time correction information generation unit generates the time correction information, based on a signal from a single position information satellite Singular satellite reference time correction basic information, which is the basic information for generating time correction information, and
Among the time correction basic information, the multiple satellite reference time correction basic information and the single satellite reference time correction basic information are the altitude information acquired previously stored in the altitude information storage unit and the altitude acquired this time. A time correction apparatus that performs a receiving operation that is selected based on a comparison result of information and receives a signal from the position information satellite.
前記高度情報取得間隔変更部は、前記2回分の前記高度情報の差と高度閾値情報記憶部の高度閾値情報とを比較して、前記高度情報取得部の前記高度情報を取得する間隔を変更することを特徴とする請求項2に記載の時刻修正装置。 The altitude information storage unit stores the altitude information for at least two times of the altitude information acquired last time by the altitude information acquisition unit and the altitude information acquired this time.
The altitude information acquisition interval changing unit compares the difference between the altitude information for the two times and altitude threshold information in the altitude threshold information storage unit, and changes the interval at which the altitude information acquiring unit acquires the altitude information. The time correction apparatus according to claim 2.
前記複数の位置情報衛星が、4個のGPS(Global Positioning System)衛星であって、
前記複数衛星基準時刻修正基礎情報は、
前記4個のGPS衛星から発信された信号が受信されるまでの実際に測定した伝搬遅延時間を基準として、計算により求めた前記時刻修正装置の測位位置情報と、前記測位位置情報に対応する前記地域情報における前記時差情報を取得して生成するための前記基礎情報となっており、
前記時刻修正情報は、前記時差情報を反映して生成されていることを特徴とする請求項3に記載の時刻修正装置。 The time correction device has a regional time difference information storage unit that stores time difference information in regional information,
The plurality of position information satellites are four GPS (Global Positioning System) satellites,
The multiple satellite reference time correction basic information is:
The positioning position information of the time correction device obtained by calculation on the basis of the propagation delay time actually measured until signals transmitted from the four GPS satellites are received, and the positioning position information corresponding to the positioning position information It is the basic information for acquiring and generating the time difference information in regional information,
The time correction apparatus according to claim 3, wherein the time correction information is generated by reflecting the time difference information.
前記時刻情報生成部が計測した測定値である前記伝搬遅延時間と、を生成するための前記基礎情報となっていることを特徴とする請求項4に記載の時刻修正装置。 The single satellite reference time correction basic information uses the position information of the time correction device, which is the positioning information, as a pseudo current position, and the position of the GPS satellite specified from the pseudo current position and the orbit information of the GPS satellite. The true propagation delay time obtained by calculation based on the pseudo-satellite distance specified by the information, and
The time correction apparatus according to claim 4, wherein the time correction apparatus is the basic information for generating the propagation delay time that is a measurement value measured by the time information generation unit.
時刻情報を生成する時刻情報生成部の前記時刻情報を修正する時刻修正情報を格納する時刻修正情報格納部と、
前記時刻修正情報に基づいて前記時刻情報を修正する時刻情報修正部と、
所定の間隔毎に前記測位部の高度情報を取得する高度情報取得部と、
前記高度情報を記憶する高度情報記憶部と、
前記高度情報に基づき高度情報取得部が、前記高度情報を取得する間隔を変更する高度情報取得間隔変更部と、
を有する時刻修正装置付き電子時計であって、
前記時刻修正情報を生成するための基礎情報である時刻修正基礎情報を格納する時刻修正基礎情報格納部と、
前記時刻修正基礎情報に基づいて、前記時刻修正情報を生成する時刻修正情報生成部と、を有し、
前記時刻修正基礎情報には、
複数の前記位置情報衛星からの信号に基づいて前記時刻修正情報を生成するための前記基礎情報である複数衛星基準時刻修正基礎情報と、
前記複数衛星基準時刻修正基礎情報に基づいて、前記時刻修正情報生成部が前記時刻修正情報を生成する際に得られる測位情報を利用して、単数の前記位置情報衛星からの信号に基づいて前記時刻修正情報を生成するための前記基礎情報である単数衛星基準時刻修正基礎情報と、が含まれ、
前記時刻修正基礎情報のうちの前記複数衛星基準時刻修正基礎情報及び前記単数衛星基準時刻修正基礎情報は、前記高度情報記憶部に記憶されている以前取得した前記高度情報と、今回取得した前記高度情報の比較結果に基づいて選択され実行されるための選択情報を記憶する選択情報格納部と時刻表示手段とを、備え、
前記位置情報衛星からの信号を受信する受信動作を実行することを特徴とする時刻修正装置付き電子時計。 A positioning unit that receives a signal from a position information satellite orbiting the earth and performs positioning;
A time correction information storage unit for storing time correction information for correcting the time information of the time information generation unit for generating time information;
A time information correction unit that corrects the time information based on the time correction information;
An altitude information acquisition unit that acquires altitude information of the positioning unit at predetermined intervals;
An altitude information storage unit for storing the altitude information;
Altitude information acquisition unit based on the altitude information, an altitude information acquisition interval changing unit for changing the interval for acquiring the altitude information,
An electronic timepiece with a time correction device,
A time correction basic information storage unit for storing time correction basic information which is basic information for generating the time correction information;
A time correction information generating unit that generates the time correction information based on the time correction basic information, and
In the time correction basic information,
A plurality of satellite reference time correction basic information which is the basic information for generating the time correction information based on signals from a plurality of the position information satellites;
Based on the plurality of satellite reference time correction basic information, using the positioning information obtained when the time correction information generation unit generates the time correction information, based on a signal from a single position information satellite Singular satellite reference time correction basic information, which is the basic information for generating time correction information, and
Among the time correction basic information, the multiple satellite reference time correction basic information and the single satellite reference time correction basic information are the altitude information acquired previously stored in the altitude information storage unit and the altitude acquired this time. A selection information storage unit for storing selection information to be selected and executed based on a comparison result of information and a time display means,
An electronic timepiece with a time adjustment device, wherein a reception operation for receiving a signal from the position information satellite is executed.
時刻情報を生成する時刻情報生成部の前記時刻情報を修正する時刻修正情報を格納する Stores time correction information for correcting the time information of a time information generation unit that generates time information.
時刻修正情報格納工程と、Time correction information storage step;
前記時刻修正情報に基づいて前記時刻情報を修正する時刻情報修正工程と、 A time information correction step of correcting the time information based on the time correction information;
所定の間隔毎に前記測位を行う測位部の高度情報を取得する高度情報取得工程と、 Altitude information acquisition step of acquiring altitude information of a positioning unit that performs the positioning at predetermined intervals;
前記高度情報を記憶する高度情報記憶工程と、 An altitude information storing step for storing the altitude information;
前記高度情報に基づき、前記高度情報を取得する間隔を変更する高度情報取得間隔変更工程と、 Altitude information acquisition interval changing step for changing the interval for acquiring the altitude information based on the altitude information,
を有する時刻修正方法であって、 A time correction method comprising:
前記時刻修正情報を生成するための基礎情報である時刻修正基礎情報を格納する時刻修正基礎情報格納工程と、 A time correction basic information storage step for storing time correction basic information which is basic information for generating the time correction information;
前記時刻修正基礎情報に基づいて、前記時刻修正情報を生成する時刻修正情報生成工程と、を有し、 A time correction information generating step for generating the time correction information based on the time correction basic information, and
前記時刻修正基礎情報には、 In the time correction basic information,
複数の前記位置情報衛星からの信号に基づいて前記時刻修正情報を生成するための前記基礎情報である複数衛星基準時刻修正基礎情報と、 A plurality of satellite reference time correction basic information which is the basic information for generating the time correction information based on signals from a plurality of the position information satellites;
前記複数衛星基準時刻修正基礎情報に基づいて、前記時刻修正情報生成工程において前記時刻修正情報を生成する際に得られる測位情報を利用して、単数の前記位置情報衛星からの信号に基づいて前記時刻修正情報を生成するための前記基礎情報である単数衛星基準時刻修正基礎情報と、が含まれ、 Based on the multiple satellite reference time correction basic information, using the positioning information obtained when generating the time correction information in the time correction information generation step, based on a signal from a single position information satellite Singular satellite reference time correction basic information, which is the basic information for generating time correction information, and
前記時刻修正基礎情報のうちの前記複数衛星基準時刻修正基礎情報及び前記単数衛星基準時刻修正基礎情報は、前記高度情報記憶工程で記憶された以前取得した前記高度情報と、今回取得した前記高度情報の比較結果に基づいて選択され、前記位置情報衛星からの信号を受信する受信動作を実行することを特徴とする時刻修正方法。 Among the time correction basic information, the multiple satellite reference time correction basic information and the single satellite reference time correction basic information are the altitude information acquired previously and the altitude information acquired this time stored in the altitude information storage step. The time correction method is characterized in that a reception operation for receiving a signal from the position information satellite selected based on the comparison result is executed.
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