JP6508096B2 - 衛星電波受信装置、電波時計、日時情報出力方法、及びプログラム - Google Patents

衛星電波受信装置、電波時計、日時情報出力方法、及びプログラム Download PDF

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Description

この発明は、衛星電波受信装置、電波時計、日時情報出力方法、及びプログラムに関する。
従来、日時情報を含む電波を受信して日時情報を取得し、正確な日時の計数を保つ技術を用いる電子時計(電波時計)がある。このように正確な日時を取得可能とすることで、電波時計では、ユーザに手動修正させる手間を煩わせずに、容易且つより正確に日時を修正して、計時や表示を継続させることが出来る。
このような日時情報を含む電波の送信元の一つとして、GPS(Global Positioning System)といったGNSS(Global Navigation Satellite System)に係る測位衛星がある。測位衛星からの電波は、上空を見渡すことの出来る屋外などであれば、同一の測位システムについて世界中の各地で共通のフォーマットにより受信が可能であり、ユーザの移動とともに移動する腕時計などの携帯型の時計において、好ましく用いられる。
電波時計には、専用のモジュール(衛星電波受信装置)などの構成内で衛星電波の受信及び日時情報の解読などの動作が行われ、このモジュールで取得された日時情報が電波時計の本体制御部に出力されて日時の修正が行われるものがある。そのため、電波時計の本体制御部では、モジュールから適正にタイミングを合わせて日時情報を取得する必要がある。通常、衛星電波受信装置では、衛星電波から日時を同定すると、正秒のタイミングに同期させて日付及び時分秒からなる日時情報が出力されることで、容易に電子時計とのタイミングの同期を図って、電子時計本体制御部による正確な日時の取得を可能としている(例えば、特許文献1)。
特開平10−10251号公報
しかしながら、一律に各正秒タイミングに同期させて衛星電波受信装置から日時情報の出力を行わせると、日時情報の同定タイミングに応じて、出力までに不要な待機時間が生じることになる。このような待機時間の発生は、そのままユーザの待機時間のむらや不要な待機時間の増加、及び日時修正に係る動作時間、即ち電力消費の不要な増加に繋がり、日時調整に係る柔軟性や利便性を低下させるという課題がある。
この発明の目的は、より柔軟に日時情報を出力可能な衛星電波受信装置、電波時計、日時情報出力方法、及びプログラムを提供することにある。
本発明は、上記目的を達成するため、
日時を計数する計時部と、
前記計時部が計数する日時を修正する時計動作制御部と、
衛星電波を受信して受信信号を同定する受信部と、
同定された前記受信信号から第1の日時情報を取得し、当該第1の日時情報に応じた日時を示す日時通知信号を前記時計動作制御部に出力する制御部と、
を備え、
前記日時通知信号には、所定のタイミングであることを示すタイミング通知信号が少なくとも含まれ、
前記制御部は、前記第1の日時情報に応じた日時における各秒の先頭である秒同期点のタイミングを考慮せずに前記所定のタイミングを定めて前記タイミング通知信号を出力する
ことを特徴とする衛星電波受信装置である。
本発明に従うと、衛星電波受信装置において、より柔軟に日時情報を出力可能となるという効果がある。
第1実施形態の電子時計の機能構成を示すブロック図である。 GPS衛星から送信されている航法メッセージのフォーマットを説明する図である。 第1実施形態の電子時計における日時情報の取得に係る動作タイミングを示す図である。 第1実施形態の電子時計で実行される日時情報受信処理の制御手順を示すフローチャートである。 第1実施形態の電子時計で実行される日時取得処理の制御手順を示すフローチャートである。 第2実施形態の電子時計の機能構成を示すブロック図である。 第2実施形態の電子時計における日時情報の動作取得について説明する図である。 第2実施形態の電子時計で実行される日時情報受信処理の制御手順を示すフローチャートである。 第2実施形態の電子時計で実行される日時取得処理の制御手順を示すフローチャートである。
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
[第1実施形態]
図1は、本発明の電波時計の第1実施形態である電子時計1の機能構成を示すブロック図である。
この電子時計1は、少なくとも米国のGPS(Global Positioning System)に係る測位衛星(以下、GPS衛星と記す)からの衛星電波を受信して信号を復調し、日時情報の取得や測位を行うことが可能な電波時計である。
電子時計1は、時計動作制御部としてのホストCPU41(Central Processing Unit)と、ROM42(Read Only Memory)と、記憶部としてのRAM43(Random Access Memory)と、発振回路44と、分周回路45と、計時回路46と、表示部47と、表示ドライバ48と、操作受付部49と、電力供給部50と、衛星電波受信装置としての衛星電波受信処理部60と、アンテナANなどを備える。
ホストCPU41は、各種演算処理を行い、電子時計1の全体動作を統括制御するプロセッサ(制御部、制御手段)である。ホストCPU41は、ROM42から制御プログラムを読み出し、RAM43にロードして日時の表示や各種機能に係る演算制御や表示などの各種動作処理を行う。また、ホストCPU41は、衛星電波受信処理部60を動作させて測位衛星からの電波を受信させ、受信内容に基づいて求められた日時情報や位置情報を取得し、取得された日時情報に基づいて計時回路46の計数する日時を修正する。
ROM42は、マスクROMや書き換え可能な不揮発性メモリなどであり、制御プログラムや初期設定データが記憶されている。制御プログラムの中には、測位衛星から各種情報を取得するための各種処理の制御に係るプログラム421が含まれる。
RAM43は、SRAMやDRAMなどの揮発性のメモリであり、ホストCPU41に作業用のメモリ空間を提供して一時データを記憶すると共に、各種設定データを記憶する。各種設定データには、日時の計数、表示におけるタイムゾーンの選択に係るホーム都市設定や、夏時間の適用可否に係る設定が含まれる。RAM43に記憶される各種設定データの一部又は全部は、不揮発性メモリに記憶されても良い。また、RAM43には、直近に計時回路46の日時が修正されたタイミングに係る情報が記憶されており、修正が行われるごとに上書き更新される。
発振回路44は、予め定められた所定の周波数信号(クロック信号)を生成して出力する。この発振回路44には、例えば、水晶発振器が用いられている。
分周回路45は、発振回路44から入力された周波数信号を計時回路46やホストCPU41が利用する周波数の信号に分周して出力する。この出力信号の周波数は、ホストCPU41による設定に基づいて変更されることが可能であっても良い。
計時回路46は、分周回路45から入力された所定の計時信号の入力回数を計数して初期値に加算することで現在の日時を計数する。計時回路46としては、ソフトウェア的にRAMに記憶させる値を変化させるものであっても良いし、或いは、専用のカウンタ回路を備えていても良い。計時回路46の計数する日時は、所定のタイミングからの累積時間、UTC日時(協定世界時)、又は予め設定されたホーム都市の日時(地方時)などのうち何れであっても良い。また、この計時回路46が計数する日時は、必ずしも年月日、時分秒の形式で保持される必要がない。
これら発振回路44、分周回路45及び計時回路46により計時部が構成される。
発振回路44から出力されたクロック信号に基づいて生成された計時信号を計数する計数動作によって得られる計時回路46の計数日時と、正確な時間経過との間における1日当たりのずれの大きさ(歩度)は、動作環境に係る各種パラメータ、特に、温度によって変化するが、通常の電子時計1の使用条件として想定されている使用環境下では、0.6秒未満である。従って、前回(直近に)日時情報が修正されてからの経過日数にこの0.6秒を乗じることで、計時回路46が計数する日時に含まれると想定される最大のずれ量(想定最大ずれ量;最大誤差)が算出され得る。電子時計1の使用条件範囲内では、通常、基準となる温度からの温度の増減と歩度の正負との関係は、一意に定まる。
計時回路46が計数する日時は、ホストCPU41からの指示によって修正可能となっている。
表示部47は、例えば、液晶ディスプレイ(LCD)や有機EL(Electro-Luminescent)ディスプレイなどの表示画面を備え、ドットマトリクス方式及びセグメント方式の何れか又はこれらの組み合わせにより日時や各種機能に係るデジタル表示動作を行う。
表示ドライバ48は、表示画面の種別に応じた駆動信号をホストCPU41からの制御信号に基づいて表示部47に出力して、表示画面上に表示を行わせる。
或いは、表示部47は、複数の指針をステッピングモータにより輪列機構を介して回転動作させることで表示を行うアナログ式の構成を有するものであっても良い。
操作受付部49は、ユーザからの入力操作を受け付けて、当該入力操作に応じた電気信号を入力信号としてホストCPU41に出力する。この操作受付部49には、例えば、押しボタンスイッチやりゅうずが含まれる。
或いは、操作受付部49としてタッチセンサが表示部47の表示画面に重ねて設けられ、当該タッチセンサによるユーザの接触動作に係る接触位置や接触態様の検出に応じた操作信号を出力するタッチパネルとして表示画面を機能させても良い。
電力供給部50は、バッテリを備え、電子時計1の動作に係る電力を各部にその動作電圧で供給する。電力供給部50のバッテリとしては、ここでは、ボタン型乾電池などの一次電池が用いられている。或いは、バッテリとして、ソーラパネルと二次電池が用いられ、ソーラパネルへの入射光に応じた起電力の大小により、二次電池を充放電させる構成であっても良い。
衛星電波受信処理部60は、アンテナANを介して測位衛星からの電波(衛星電波)に同調して各測位衛星に固有のC/Aコード(疑似ランダムノイズ)を同定、捕捉することで当該電波を受信し、測位衛星が送信する航法メッセージを復調、解読して必要な情報を取得する。衛星電波受信処理部60は、RF部61と、ベースバンド部62などを備える。
RF部61は、L1帯(GPS衛星では、1.57542GHz)の衛星電波を受信して測位衛星から送信される信号を選択的に通過、増幅させ、中間周波数信号に変換する。RF部61には、LNA(低雑音増幅器)、BPF(帯域通過フィルタ)、局部発振器やミキサなどが含まれる。
ベースバンド部62は、RF部61で変換取得された中間周波数信号に対して各測位衛星のC/Aコードを適用してベースバンド信号、即ち、航法メッセージに係る符号列を取得し、取得された符号列から日時情報や位置情報を取得する。
ベースバンド部62は、制御部としてのモジュールCPU621と、メモリ622と、記憶部623と、捕捉追尾部624などを備える。
捕捉追尾部624は、RF部61で得られた中間周波数信号に対して各測位衛星の各位相でのC/Aコードとの間で各々相関値を算出してそのピークを特定することで、受信されている電波に含まれるC/Aコードの種別と当該C/Aコードの位相とを同定する捕捉動作を行う。また、捕捉追尾部624は、同定されたC/Aコードとその位相により当該C/Aコードに対応する測位衛星から送られている航法メッセージの符号列を継続的に取得するための位相情報のフィードバックなどを行うことで捕捉された信号を追尾しながら、受信電波を復調して各符号(受信信号)を同定する。
上述のRF部61と捕捉追尾部624とにより受信部が構成される。また、受信部には、モジュールCPU621が含まれ得る。
モジュールCPU621は、ホストCPU41からの制御信号や設定データの入力に応じて衛星電波受信処理部60の動作を制御するプロセッサ(衛星電波受信装置のコンピュータ)である。モジュールCPU621は、記憶部623から必要なプログラムや設定データを読み出して、RF部61及び捕捉追尾部624を動作させる。そして、モジュールCPU621は、捕捉した各測位衛星からの電波を追尾、復調させて符号列を同定し、当該同定された符号列から日時情報を取得して、取得された情報をホストCPU41(衛星電波受信処理部60の外部)に出力する。このモジュールCPU621は、受信した電波から得られた符号列を復号して日時情報を取得する他、復号せずに、復調された受信符号と、予め予測生成される比較照合用の符号列とを順次比較照合して一致検出を行い、想定される受信日時とのずれ量を同定するものであっても良い。
メモリ622は、衛星電波受信処理部60におけるモジュールCPU621に作業用のメモリ空間を提供するRAMである。また、メモリ622には、各符号の同定や復号などに用いられる一時データが記憶される。
記憶部623は、GPS測位に係る各種設定データや測位及び日時情報取得の履歴を記憶する。記憶部623には、フラッシュメモリやEEPROM(Electrically Erasable and Programmable Read Only Memory)などの各種不揮発性メモリが用いられる。記憶部623に記憶されるデータには、各測位衛星の精密軌道情報(エフェメリス)、予測軌道情報(アルマナック)や前回の測位日時及び位置が含まれる。また、記憶部623には、世界各地のタイムゾーンや夏時間の実施情報に係るデータが時差テーブルとして記憶されている。測位が行われると、この時差テーブルが参照されて、得られた現在位置における標準時間での協定世界時(UTC)からの時差や夏時間実施情報などの地方時情報が特定される。
また、記憶部623には、測位を行ってこの地方時情報を特定するためのプログラムや、日時情報を受信して取得するためのプログラム623aが記憶されており、モジュールCPU621により読み出されて実行される。
この衛星電波受信処理部60は、電力供給部50から直接電力が供給され、そのオンオフがホストCPU41の制御信号により切り替えられる。即ち、衛星電波受信処理部60は、測位衛星からの電波受信及び日時取得や測位に係る算出動作が行われている期間以外には、常時動作しているホストCPU41などとは別個に電力供給が遮断される。
次に、GPS衛星から送信される航法メッセージのフォーマットについて説明する。
GNSSでは、複数の測位衛星を地球上空を周回する軌道上に分散配置させ、観測地点から同時に複数の異なる測位衛星の送信電波を受信可能とすることで、当該受信可能な測位衛星から送信されている当該測位衛星の現在位置に係る情報や日時情報を4機以上の測位衛星(地表面であるとの仮定の上では3機)から取得して、これらの取得データと、取得タイミングのずれ、即ち、各測位衛星からの伝播時間(距離)の差と、に基づいて三次元空間における観測地点の位置座標及び日時を決定することが出来る。また、1機の測位衛星からの日時情報が取得されることで、当該測位衛星からの伝播時間の誤差範囲(約65msec〜約90msec)で現在日時を取得することが出来る。
測位衛星からは、日時に係る情報(第1の日時情報)と、衛星の位置(軌道)に係る情報と、衛星の健康状態などのステータス情報などを示す符号列(航法メッセージ)がC/Aコード(疑似ランダムノイズ)により位相変調されることでスペクトラム拡散されて送信されている。これらの信号送信フォーマット(航法メッセージのフォーマット)は、測位システムごとに定められている。
図2は、GPS衛星から送信されている航法メッセージのフォーマットを説明する図である。
GPSでは、各GPS衛星からそれぞれ30秒単位のフレームデータが合計25ページ送信されることで、12.5分周期で全てのデータが出力されている。GPSでは、GPS衛星ごとに固有のC/Aコードが用いられており、このC/Aコードは、1.023MHzで1023個の符号(チップ)が配列されて1msec周期で繰り返されている。このチップの先頭は、GPS衛星の内部時計と同期しているので、GPS衛星ごとにこの位相のずれを検出することで、伝播時間、即ち、GPS衛星から現在位置までの距離に応じた位相ずれ(疑似距離)が検出される。
各フレームデータは、5つのサブフレーム(各6秒)で構成されている。更に、各サブフレームは10個のワード(符号ブロック、各0.6秒、順番にWORD1〜WORD10)によって構成されている。各ワードは、それぞれ30ビット長(即ち、符号数は30)である。即ち、GPS衛星からは、毎秒50ビットの符号が送信されている。
WORD1とWORD2のデータフォーマットは、全てのサブフレームで同一である。WORD1には、8ビットの固定符号列であるプリアンブル(Preamble)に続き、14ビットのテレメトリメッセージ(TLM Message)が含まれ、その後ろに1ビットのIntegrity status flagと1ビットの予備ビットを挟んで、6ビットのパリティ符号列(パリティチェック符号)が配される。WORD2は、週内経過時間を示す17ビットのTOW−Count(Zカウントともいう)に続き、Alert flagとAnti-spoof flagがそれぞれ1ビットずつで示されている。それから、サブフレームの番号(周期番号)を示すサブフレームID(Subframe-ID)が3ビットで示され、パリティ符号列の整合用2ビットを挟んで6ビットのパリティ符号列が配列される。
WORD3以降のデータは、サブフレームによって異なる。サブフレーム1のWORD3には、先頭に10ビットのWN(週番号)が含まれる。サブフレーム2、3には、主に、エフェメリス(精密軌道情報)が含まれ、サブフレーム4の一部及びサブフレーム5では、アルマナック(予測軌道情報)が送信されている。
なお、GPS衛星で計数されている日時(GPS日時)は、うるう秒の実施によるずれを含んでいない。従って、GPS日時とUTC日時との間には、ずれが存在するので、GPS衛星からの電波受信により取得された日時は、UTC日時に換算されて出力される必要がある。また、計時回路46の計数する日時に基づいてGPS衛星からの電波受信タイミングを制御したり、受信される日時を推測したりする場合には、当該計時回路46の日時をGPS日時に換算して用いる必要がある。また、各サブフレームで送信されている日時は、次のサブフレームの先頭のタイミングにおける日時である。
次に、本実施形態の電子時計1における日時情報の取得動作について説明する。
航法メッセージを解読して日時を取得するには、WN及びTOW−Countの同定が必要になる。また、これらの符号部分を特定するために、通常、先ずプリアンブルが同定される。但し、計時回路46が計数する日時が正確な日時から大きくずれていない場合には、当該計時回路46が計数する日時からWNに対応する情報を予め特定することが出来る(特定可能)ので、WNの受信及び同定を省略することが出来る。即ち、電子時計1では、通常、少なくともプリアンブルの先頭(即ち、各サブフレームの先頭)から2〜3ワード(1.2〜1.8秒)程度の部分の受信が必要になる。このとき、受信開始タイミングによっては、隣り合う2つのサブフレームの一部ずつが受信、同定されても良い。
この場合、単にこれらTOW−Countを復調して同定、解読するだけでなく、通常、当該プリアンブルやTOW−Countを含むWORD1及びWORD2の全符号を同定して、これらの符号から当該WORD1及びWORD2の各6ビットのパリティ符号列に対応するパリティ値(パリティデータ)を求め、当該パリティ値と、パリティ符号列とを照合することで、プリアンブル及びTOW−Countが正しく同定されていることを確認する。
また、上述のように、航法メッセージを解読する代わりに、予め計時回路46の計数する日時に基づいて受信が想定される符号列(想定符号列)を生成しておき、この想定符号列と、復調、同定された受信符号列とを比較照合して合致するタイミングを同定しても良い。この同定されたタイミングと想定符号列に応じた日時とを元に、正確な日時を取得することが可能となる。この場合、想定符号列には、日時情報などから想定可能な符号のみが含まれることになり、従って、想定符号列には、通常、プリアンブルやTOW−Countなどが含まれることになる。このとき、想定符号列と受信符号列との偶然の一致の検出を防止するために必要な符号数を考慮すると、2〜10ワード(1.2〜6秒)程度の間で想定可能な符号と受信符号列との合致が必要になる。
このように、受信開始タイミングや必要となる受信時間によって日時情報が同定されるタイミングが異なることになる。本実施形態の電子時計1では、衛星電波受信処理部60(モジュールCPU621)は、日時情報が取得されると、ホストCPU41に対してパルス信号を出力し、続いて、当該パルス信号の出力日時をミリ秒精度(1秒未満の精度)で送信する。
図3は、日時情報の取得に係る動作タイミングを示す図である。
ここでは、計時回路46の計数する日時と、正確な日時との間には若干のずれ、ここでは、計時回路46の計数する日時には、正確な日時から約0.2秒の進みがあるものとして説明する。
計時回路46の計数する日時が予め定められた所定のタイミングとなった場合、又はユーザ操作に応じて命令が取得された場合に、先ず、ホストCPU41が衛星電波受信処理部60を起動させるとともに、日時情報の受信及び取得命令を送信する。衛星電波受信処理部60は、受信処理を開始して衛星電波を捕捉、追尾し、日時情報を取得する動作を行う。
この間、衛星電波受信処理部60は、計時回路46による毎正秒のタイミングに未だ日時情報が取得されていないことを示すパルス信号を出力しても良い。その後、受信処理が終了すると、衛星電波受信処理部60から速やかに(即ち、秒同期点のタイミングを待たずに(考慮せずに))タイミング信号(タイミング通知信号)がホストCPU41に出力され、引き続いて、当該タイミング信号の出力日時を示す日時情報(設定日時信号)がホストCPU41に送信される。このときに送信される日時情報としては、ミリ秒精度の日時データとする、或いは、秒精度の日時データに加えて、次の正秒までの時間差をミリ秒単位で別途送る、などが挙げられる。また、タイミング信号の送信タイミングが所定の周波数信号(1Hzより大きい周波数)に同期するなどであれば、当該周波数信号の周期番号などを送信情報としても良い。これらタイミング信号及び日時情報により日時通知信号が構成される。
ホストCPU41は、取得された日時情報と、タイミングパルスの受信タイミングとに応じて正確な日時を求め、計時回路46の計数する日時を修正する。
図4は、衛星電波受信処理部60で実行される日時情報受信処理のモジュールCPU621による制御手順を示すフローチャートである。
この日時情報受信処理は、本発明の日時情報出力方法の一実施形態であって、ホストCPU41により衛星電波受信処理部60が立ち上げられ、日時情報の取得命令が取得された場合に開始される。
日時情報受信処理が開始されると、モジュールCPU621は、初期設定及び起動チェック動作を行う(ステップS601)。この初期設定では、モジュールCPU621は、ホストCPU41から出力された計時回路46が計数する日時に係る情報(第2の日時情報)と、当該計時回路46の計数する日時についての想定最大ずれ量に係る最大誤差情報とを取得して、例えば、WNの受信が必要か否かの判別などを行う。それから、モジュールCPU621は、GPS衛星からの電波受信を開始する(ステップS602)。モジュールCPU621は、RF部61と捕捉追尾部624の動作を開始させる。
モジュールCPU621は、捕捉追尾部624にGPS衛星からの電波の捕捉動作を行わせる(ステップS603)。捕捉動作には、通常で数秒(2〜3秒)程度を要し、受信電波強度が低かったりノイズが混入していたりする場合には、より長くなりやすい。GPS衛星からの電波が捕捉されると、モジュールCPU621は、次いで、当該捕捉された電波の追尾、及び情報の取得動作を開始する(ステップS604)。モジュールCPU621は、必要な数よりも多くのGPS衛星からの電波が捕捉された場合には、例えば、電波強度の強いものなどを優先してその他のGPS衛星からの電波の追尾を行わないこととしても良い。
モジュールCPU621は、予め定められたタイムアウト時間が経過したか否かを判別する(ステップS605)。タイムアウト時間が経過したと判別された場合には(ステップS605で“YES”)、モジュールCPU621の処理は、ステップS610に移行する。
タイムアウト時間が経過していないと判別された場合には(ステップS605で“NO”)、モジュールCPU621は、日時情報が取得されたか否かを判別する(ステップS606)。日時情報が未だ取得されていないと判別された場合には(ステップS606で“NO”)、モジュールCPU621の処理は、ステップS605に戻る。
日時情報が取得されたと判別された場合には(ステップS606で“YES”)、モジュールCPU621は、ホストCPU41へのタイミング信号の出力タイミングの日時を設定する(ステップS607)。モジュールCPU621は、設定された出力タイミングでタイミング信号をホストCPU41に出力し(ステップS608)、続いて、この出力タイミングのミリ秒単位の日時情報をホストCPU41に出力する(ステップS609)。それから、モジュールCPU621の処理は、ステップS610に移行する。
ステップS610の処理へ移行すると、モジュールCPU621は、GPS衛星からの電波受信を終了する(ステップS610)。そして、モジュールCPU621は、日時情報受信処理を終了する。
これらの各処理のうち、ステップS604、S606の処理などが日時取得ステップ(日時取得手段)に対応し、ステップS607〜S609の処理などが出力ステップ(出力手段)に対応する。
図5は、本実施形態の電子時計1で実行される日時取得処理のホストCPU41による制御手順を示すフローチャートである。
この日時取得処理は、ユーザによる操作受付部49への所定の入力操作が検出された場合や、一日一回所定の条件を満たした場合などに起動される。所定の条件としては、例えば、図示略の光検出センサによりその日最初に所定の基準光量以上の光量が検出された場合などとすることが出来る。
日時取得処理が開始されると、ホストCPU41は、電力供給部50から衛星電波受信処理部60に電力を供給させて当該衛星電波受信処理部60を起動させる(ステップS101)。ホストCPU41は、衛星電波受信処理部60に対し、計時回路46が計数する現在の日時情報(第2の日時情報)及び上述の最大誤差情報とともに日時情報の取得要求に係る命令を出力する(ステップS102)。
ホストCPU41は、衛星電波受信処理部60からのタイミング信号の入力を待ち受け、タイムアウト時間を超過したか否かを判別する(ステップS103)。超過したと判別された場合には(ステップS103で“YES”)、ホストCPU41の処理は、ステップS108に移行する。タイムアウト時間を超過していないと判別された場合には(ステップS103で“NO”)、ホストCPU41は、衛星電波受信処理部60からのタイミング信号が検出されたか否かを判別する(ステップS104)。検出されていないと判別された場合には(ステップS104で“NO”)、ホストCPU41の処理は、ステップS103に戻る。
タイミング信号が検出されたと判別された場合には(ステップS104で“YES”)、ホストCPU41は、当該タイミング信号の検出からの経過時間の計数を行う(ステップS105)。ホストCPU41は、引き続いて衛星電波受信処理部60から入力される日時情報を取得する(ステップS106)。ホストCPU41は、当該取得された日時情報と、計数されている経過時間とから現在の日時を求め、当該日時で計時回路46が計数する日時を修正する(ステップS107)。それから、ホストCPU41の処理は、ステップS108へ移行する。
ステップS108の処理へ移行すると、ホストCPU41は、衛星電波受信処理部60の動作を停止させ、電力供給部50からの電力供給を中止させる(ステップS108)。そして、ホストCPU41は、日時取得処理を終了する。
以上のように、第1実施形態の電子時計1の衛星電波受信処理部60は、衛星電波を受信して受信信号を同定するRF部61及び捕捉追尾部624と、同定された受信信号から日時情報を取得し、当該日時情報に応じた日時を示す日時通知信号をホストCPU41に出力するモジュールCPU621と、を備え、日時通知信号には、所定のタイミングであることを示すタイミング信号が少なくとも含まれ、モジュールCPU621は、日時情報に応じた日時における各秒の先頭である秒同期点のタイミングを考慮せずに前記所定のタイミングを定めてタイミング信号を出力する。
このように、日時情報が取得されてから次の秒同期点まで日時情報の出力を待機させる必要が無いので、従来よりも日時情報の取得後に柔軟に日時をモジュールCPU621に通知することが出来る。特に、日時情報の取得からタイミング信号の出力までの遅延時間を適切な時間に揃えることが可能となる。これにより、ユーザに不要な待ち時間を強いることなくユーザの利便性の向上を図ることが出来るとともに、当該不要な待ち時間分の衛星電波受信処理部60の動作電力を低減させることが可能となる。
また、日時通知信号には、タイミング信号の出力タイミングの日時に係る情報、具体的には、ミリ秒単位の情報が含まれるので、正秒でないタイミングであっても、柔軟に出力タイミングを調整することが出来る。また、このときのミリ秒単位の日時は、ホストCPU41によるタイミング信号の検出周波数、即ち、通常では数十Hzから数百Hz程度の精度で良いので、1バイトから数バイト程度で十分であり、データ量の増加はほとんど無視可能である。
また、モジュールCPU621は、ホストCPU41から計時回路46の計数する第2の日時情報と、当該第2の日時情報が示す日時に含まれると想定される最大誤差(想定最大ずれ量)に係る最大誤差情報とを取得し、RF部61及び捕捉追尾部624により受信される衛星電波から取得可能な日時情報のうち、上記第2の日時情報に基づいて想定最大ずれ量の範囲、例えば、最大で0.6秒未満の範囲内で日時を特定可能な一部の情報、即ち、何れかのワードの先頭位置のタイミングを第1の日時情報として取得し、第1の日時情報と第2の日時情報を用いてホストCPU41に通知する日時を求める。
即ち、予め計時回路46から日時情報とその誤差情報を取得しておくことで、測位衛星から日時情報を完全に取得する必要がなく、これにより受信時間を短縮してユーザの待ち時間を短縮するとともに、電波受信に係る電力消費量を低減させることが出来る。
また、受信信号には、ワードごとにパリティチェック符号が含まれ、モジュールCPU621は、ワード内の各符号から求められるパリティデータと、当該ワード内に含まれるパリティチェック符号とを照合し、当該照合の結果に基づいて第1の日時情報を取得する。
このように、パリティチェックにより取得データの正確性を向上させることが出来る。また、このように、0.6秒単位のワード内のパリティ比較後に日時に係る情報を取得することにより、従来、1.0秒単位の秒同期点との関係がワードによって異なっていて、日時情報の取得からタイミング信号の出力までの待機時間に不要なずれが生じていたが、この待機時間を処理に必要な時間に揃えて適切なタイミングでタイミング信号を出力させることが出来る。
また、本実施形態の電子時計1は、上述の衛星電波受信処理部60と、日時を計数する計時回路46と、計時回路46が計数する日時に基づく日時の表示を行う表示部47と、衛星電波受信処理部60が出力した日時通知信号を取得して、計時回路46が計数する日時を修正するホストCPU41と、を備えることを特徴としている。
このような電子時計1では、専用の衛星電波受信処理部60に係るモジュールから、より柔軟なタイミングでホストCPU41が日時情報を取得することが可能となり、秒同期点待ちによるユーザの待ち時間や衛星電波受信処理部60の動作時間の不要な増加を抑えることが出来る。
また、本実施形態の衛星電波受信処理部60による日時情報出力方法では、衛星電波からRF部61及び捕捉追尾部624により同定された受信信号から第1の日時情報を取得する日時取得ステップ、当該第1の日時情報に応じた日時を示す日時通知信号をホストCPU41に出力する出力ステップ、を含み、日時通知信号には、所定のタイミングであることを示すタイミング信号が少なくとも含まれ、出力ステップでは、第1の日時情報に応じた日時における各秒の先頭である秒同期点のタイミングを考慮せずにタイミング信号の出力タイミングを定めて当該タイミング信号を出力する。
このような構成により、衛星電波受信処理部60から外部のホストCPU41への日時情報の伝達をより柔軟に行うことが可能になり、また、衛星電波受信処理部60による日時の同定タイミングに応じて大小ばらついていた衛星電波受信処理部60からの出力に係る無駄な待機時間を低減し、衛星電波受信処理部60からより安定して日時情報を出力可能となる。
特に、電子時計1専用の衛星電波受信処理部60を用いることで、衛星電波受信処理部60の出力フォーマットに他の機器への出力との互換性などを考慮する必要がなく、従来の秒単位での出力フォーマットに合わせずに出力させる構成を設けて電子時計1に搭載することで、上述のような柔軟且つ適切な日時情報の出力が容易に可能となる。
また、本実施形態のプログラム623aは、衛星電波を受信して受信信号を同定するRF部61及び捕捉追尾部624を備える衛星電波受信処理部60のコンピュータ(モジュールCPU621)を、同定された受信信号から第1の日時情報を取得する日時取得手段、第1の日時情報に応じた日時を示す日時通知信号を外部に出力する出力手段、として機能させ、日時通知信号には、所定のタイミングであることを示すタイミング信号が少なくとも含まれ、出力手段は、第1の日時情報に応じた日時における各秒の先頭である秒同期点のタイミングを考慮せずに所定のタイミングを定めてタイミング信号を出力する。
このようなプログラム623aを記憶部623などに記憶させておき、ソフトウェア的に実行させることで、追加の機能構成をハードウェア的に設ける必要なく、容易且つ柔軟に衛星電波受信処理部60から外部(ホストCPU41)に取得された日時情報の出力タイミングを制御することが出来る。特に、日時情報を速やかに出力可能となることで、出力可能となるまでの不要な待ち時間を低減させてユーザの利便性の向上と動作に係る電力消費の低減とを図ることが出来る。
[第2実施形態]
次に、第2実施形態の電子時計1aについて説明する。
図6は、本実施形態の電子時計1aの機能構成を示すブロック図である。
この電子時計1aは、第1実施形態の電子時計1の構成に対して温度計測部としての温度センサ51が追加され、また、RAM43に温度履歴情報431(動作温度の履歴情報)が記憶保持されている点を除き同一であり、同一の構成要素には同一の符号を付すこととして説明を省略する。
温度センサ51の計測する温度は、ここでは、発振回路44の水晶発振器付近の温度であり、即ち、発振回路44、分周回路45及び計時回路46(計時部)による計数動作に係る動作温度を計測している。従って、温度センサ51としては、小型のアナログセンサが埋め込まれたICチップがホストCPU41などとともに同一基板上に配置されるものが好ましく用いられるが、これに限るものではない。
この温度センサ51が計測する温度の計測値は、ホストCPU41により所定の間隔などで取得されて温度履歴情報431としてRAM43に記憶可能に設定された範囲で複数記憶される。或いは、平均値と、当該平均値に係る経過時間又は平均値の算出元計測データの数とを記憶し、新たに温度が計測されるごとに平均値を更新して保持しても良いし、計測自体は継続して行い、温度が大きく変化した場合に当該変化後の温度とタイミングとを記憶しても良い。また、温度履歴情報431として直接温度の計測値を記憶させる代わりに、基準温度との差分や差分に対応する指標値などを記憶させても良い。
次に、本実施形態の電子時計1aの日時修正動作について説明する。
この日時修正動作では、計時回路46の計数する日時についての想定最大ずれ量の大きさが所定の範囲内である場合に、衛星電波受信処理部60から明示的に現在の日時を出力しない。
上述のように、本実施形態の電子時計1aでは、水晶発振器を用いた発振回路44が生成するクロック信号に基づいて、計時回路46は、通常の使用環境下では、一日当たり0.6秒未満(例えば、0.50秒や0.58秒など)の誤差で日時を計数する。従って、想定され得る最大のずれ量(最大推定誤差)は、前回の日時修正からの経過時間T(時間)を用いて、例えば、0.50×T/24(秒)などと求めることが出来る。1日に一回日時情報の取得が行われていれば、最大のずれ幅は±0.6秒の範囲内(両端を含まない)となる。また、水晶発振器による発振周波数は、温度変化に応じて変化するので、基準となる温度に対して前回の日時修正からの温度履歴又は現在の温度に応じて正負の何れの側にずれるか判別することが出来る。従って、0.6秒単位、ここでは、各ワードの先頭のタイミングに同期して衛星電波受信処理部60からタイミング信号を出力し、これをホストCPU41が検出することで、計時回路46が計数する日時に対応するワードの先頭のタイミングとのずれ時間を同定することが出来る。
図7は、本実施形態の日時情報の取得に係る動作タイミングについて説明する図である。
図7(a)に示すように、先ず、予め温度センサ51の計測する現在の温度や前回の日時修正からの温度履歴情報431を取得して、前回の日時修正以降の日時のずれ方向を特定しておく。ここでは、計時回路46の計数する日時が進んでいるものと想定される。
その後、計時回路46が計数する日時で57秒のタイミングで、ホストCPU41から衛星電波受信処理部60に対してGPS衛星電波の受信を開始させる命令が出力されている。衛星電波受信処理部60によりワード先頭タイミングが確定した場合(ここでは、WORD3の途中(ここでは、GPS衛星から現在位置までの電波の伝播による遅延分を考慮して早めたタイミングとする)で確定したとする)、WORD4(日時情報を取得した後、最初のワード)の先頭で衛星電波受信処理部60からタイミング信号が出力される。サブフレーム1におけるWORD4の先頭のタイミングは、1秒8のタイミングであるが、この出力タイミングでは、計時回路46の計数する日時は、既に2秒0となっている。上述のように、既に、+0.6秒未満の範囲で計時回路46の計数する日時が進んでいると特定されていることから、計時回路46が計数する日時で1.8秒を過ぎた最初にワードの先頭となるタイミングがWORD4の先頭のタイミングであると同定されて、即ち、進み時間は、0.2秒であると求められる。また、この1.8秒に対してタイミング信号の入力からの経過時間を加算した日時が現在の正確な日時であり、この正確な日時で計時回路46の日時が修正される。
このように、日時情報を明示的に取得しなくても日時が同定可能となり、この進み時間が求められれば、すぐに計時回路46の計数する日時を修正することが出来る。
一方、前回の日時修正から1日以上経過している場合には、計時回路46が計数する日時と正確な日時との間に0.6秒以上のずれが生じている場合がある。このような場合、例えば、前回の日時修正から12日以内であれば、両者のずれは、6秒未満であり、即ち、1サブフレーム内でのずれとなる。そこで、ずれ方向を特定した上で、タイミング信号に引き続き、同定されているワード番号のみをホストCPU41へ出力することで、日時情報を完全に出力したり、ミリ秒単位のずれ時間を明示的に出力したりせずに、少ない情報量で正確な日時を容易にホストCPU41へ知らせることが出来る。
図7(b)に示すように、ずれ量(想定最大ずれ量)が1ワード分の長さである0.6秒以上である場合、例えば、1.2秒進んでいる場合には、ホストCPU41にWORD2の先頭タイミング(0.6秒)が入力されたタイミングでは、計時回路46は、既に1.8秒を計数している。即ち、タイミング信号だけでは、1.8秒のタイミングがWORD4以前の何れのワードの先頭であるのかが判別出来ない。そこで、タイミング信号に引き続いて、衛星電波受信処理部60から対応するワード番号の情報のみを出力することで、タイミング信号がWORD2の先頭である0.6秒のタイミングであることが特定される。従って、この0.6秒に応じて算出される正確な日時と、タイミング信号入力からの経過時間とに応じて計時回路46の日時が修正される。
ここで、受信符号列からワードの先頭位置やワード番号さえ確定出来れば良い場合には、必ずしも受信された符号列の全てを正確に同定する必要はない。例えば、連続して2つのワードについて同定された符号列から求められるパリティ値と当該ワードに含まれるパリティ符号列とが合致した場合にワードの先頭位置が同定されたと判断する場合、プリアンブルと同一の8ビット符号列が検出された後、WORD1の復調、解読において同定された当該プリアンブルを含む符号列に対して求められるパリティ値と、同定されたパリティ符号列とが合致しないと、プリアンブルの同定自体が誤っている可能性がある。また、WORD2の復調、解読において同定されたTOW−Countを含む符号列に対して求められるパリティ値と、同定されたパリティ符号列とが合致しないと、解読されたTOW−Countの値が誤っている可能性がある。しかしながら、その後、後ろのWORD3、WORD4で各々同定された符号列から求められるパリティ値と、同定されたパリティ符号列とが何れも合致する場合には、先に同定されたプリアンブル符号列に応じた各ワードの先頭位置及びワード番号が同定されたと判断しても良い。プリアンブルの同定自体を誤っていた場合には、その後正しいプリアンブルが別途検出されるので、当該検出されたプリアンブルに基づいて同様の処理を行えば良い。このような処理により、必ずしもWORD1、WORD2の全ての符号を正確に同定する必要がなくなるので、受信時間の短縮が図られる。このような場合、同定されたワードの先頭タイミングとその次の正秒のタイミングとの時間差が当該同定されたワードによって異なることになる。
図8は、本実施形態の電子時計1aで実行される日時情報受信処理のモジュールCPU621による制御手順を示すフローチャートである。
この日時情報受信処理は、第1実施形態の電子時計1による日時情報受信処理におけるステップS606、S607の処理の代わりにステップS616〜S619の処理が追加された点を除き、第1実施形態の電子時計1による日時情報受信処理と同一であり、同一の処理内容には同一の符号を付して詳しい説明を省略する。
ステップS601の初期設定において、モジュールCPU621は、ホストCPU41から予め計時回路46の計数する日時の正確な日時からの想定最大ずれ量を含む最大誤差情報を受け取っておく。
ステップS605の判別処理でタイムアウト時間を超過していないと判別された場合には(ステップS605で“NO”)、モジュールCPU621は、何れかのワードの先頭位置が同定されたか否かを判別する(ステップS616)。何れかのワードの先頭位置が同定されていないと判別された場合には(ステップS616で“NO”)、モジュールCPU621の処理は、ステップS605に戻る。
何れかのワードの先頭位置が同定されたと判別された場合には(ステップS616で“YES”)、モジュールCPU621は、想定最大ずれ量が0.6秒未満であるか否かを判別する(ステップS617)。0.6秒未満であると判別された場合には(ステップS617で“YES”)、モジュールCPU621は、次のワードの先頭位置に合わせてタイミング信号をホストCPU41に出力する(ステップS608)。それから、モジュールCPU621の処理は、ステップS610に移行する。
想定最大ずれ量が0.6秒未満ではない(0.6秒以上である)と判別された場合には(ステップS617で“NO”)、モジュールCPU621は、次のワードの先頭位置に合わせてタイミング信号をホストCPU41に出力し(ステップS618)、引き続いて、当該ワードのワード番号をホストCPU41に出力する(ステップS619)。それから、モジュールCPU621の処理は、ステップS610に移行する。
なお、後述のように、ホストCPU41により計時回路46による計数日時のずれ方向が特定できなかった場合には、当該情報を受け取り、ステップS617の判別処理における基準の時間を0.6秒から0.3秒に変更することとしても良い。
図9は、本実施形態の電子時計1aで実行される日時取得処理のホストCPU41による制御手順を示すフローチャートである。
この日時取得処理では、第1実施形態の電子時計1で実行される日時取得処理に対して、ステップS111〜S113の処理が追加され、ステップS106の処理が削除され、また、ステップS107の処理の代わりにステップS107aの処理が行われる。その他の処理については同一であり、同一の処理内容については、同一の符号を付して詳しい説明を省略する。
日時取得処理が開始されると、ホストCPU41は、先ず、温度センサ51が計測する温度データやRAM43の温度履歴情報431を取得する(ステップS111)。ホストCPU41は、取得した温度データに基づいて、前回の日時修正以降の日時のずれ方向を特定する(ステップS112)。なお、基準温度に対して温度が上下に変化しており、ずれ方向が同定出来ない場合に、方向不定という判定を行うこととしても良い。
ホストCPU41は、前回の日時修正からの経過時間を取得し、当該経過時間に応じた想定最大ずれ量を算出する(ステップS113)。それから、ホストCPU41の処理は、ステップS101に移行する。
ステップS105の処理で、タイミング信号の検出後の経過時間を計数開始した後(ステップS105)、ホストCPU41は、計時回路46が計数する現在日時、タイミング信号の取得タイミング、及びステップS112の処理で同定されたタイミング信号のずれ方向から、当該タイミング信号の取得タイミングに対応するワードの送信日時を同定し、当該送信日時と、ステップS105で計数が開始された経過時間とを用いて、計時回路46の計数する日時を正確な日時に修正する(ステップS107a)。上述のように、GPS衛星から信号が送信されてから、衛星電波受信処理部60により受信されるまでには伝播時間分のずれがあるので、ここでは、その分(例えば、80msec)実際の受信タイミングから繰り上げてGPS衛星における送信タイミングとする。また、想定最大ずれ量が0.6秒以上(方向不定の場合には0.3秒以上)の場合には、ホストCPU41は、タイミング信号に引き続いて入力されるワード番号を考慮して、当該ワード先頭位置の送信日時を同定する。
それから、ホストCPU41の処理は、ステップS108に移行する。
以上のように、第2実施形態の電子時計1aでは、モジュールCPU621は、ホストCPU41から計時回路46の計数する第2の日時情報と、当該第2の日時情報が示す日時に含まれると想定される最大誤差(想定最大ずれ量)に係る最大誤差情報とを取得し、測位衛星からの電波受信で取得された上記第1の日時情報に応じた日時のうち、上記第2の日時情報に基づいて想定最大ずれ量の範囲、例えば最大で0.6秒未満、の範囲内で日時を特定可能な一部を示す情報、例えば、ワードの先頭位置のタイミング情報を含む日時通知信号をホストCPU41に出力する。
また、各ワードの送信に要する時間は、1秒未満(0.6秒)であり、モジュールCPU621は、第1の日時情報を取得した後、最初のワードの先頭の送信タイミングでタイミング信号を出力する。これにより、対応する日時が限られるので、当該日時の情報の出力が容易になる。また、このときに、単純にワード番号をホストCPU41に伝える、或いは、誤差の範囲が十分に小さい場合には、当該タイミング信号の出力タイミングの日時情報の出力自体を省略するなどで、想定最大ずれ量の範囲内の日時をホストCPU41で求めることが可能となる。
また、この電子時計1aは、計時回路46の動作温度を計測する温度センサ51を備え、ホストCPU41は、計時回路46が計数する日時が直近に修正されてからの経過時間と、温度センサ51による動作温度の計測値とに基づいて、計時回路46が計数する日時についての想定最大ずれ量を算出し、衛星電波受信処理部60に第1の日時情報の取得を要求する場合に、計時回路46が計数する日時に係る情報を第2の日時情報として出力するとともに、その想定最大ずれ量に係る最大誤差情報を衛星電波受信処理部60に出力する。このように、計時回路46が計数する日時に想定される誤差をより適切に見積もることが出来るので、当該誤差の範囲内でより容易且つ適切に衛星電波受信処理部60に日時情報を取得させたり、当該衛星電波受信処理部60からホストCPU41が日時情報を取得したりすることが出来る。特に、基準となる温度と計測された温度との大小関係により、計時回路46が計数する日時がずれる方向が特定可能となるので、より容易且つ的確に受信電波から日時情報を取得することが可能になり、更に、短時間でホストCPU41が衛星電波受信処理部60から日時情報を取得することも可能になる。これに伴い、相対的に大きくなる秒同期点の待機時間の影響を低減させて、より安定した時間での日時情報の取得が可能になる。
また、温度センサ51が計測する動作温度の温度履歴情報431を記憶するRAM43を備え、ホストCPU41は、計時回路46が計数する日時が直近に修正されてから、今回衛星電波受信処理部60に第1の日時情報の取得を要求するまでの間の温度履歴情報431に基づいて計時回路46の計数する日時の想定最大ずれ量を算出する。
即ち、計時回路46の計数する日時が修正されていない期間における温度変化に応じた誤差の見積もりを累積的に行うことが出来るので、より正確且つ適切に日時情報の取得が行われる。
なお、本発明は、上記実施の形態に限られるものではなく、様々な変更が可能である。
例えば、上記実施の形態では、一の測位衛星からの電波受信に応じた日時の取得を前提として説明したが、複数の測位衛星からの航法メッセージを受信して測位を行うとともに日時情報を取得しても良い。また、測位を行うのが困難又は測位には特定の条件が必要な複数の測位衛星(即ち、2機又は3機)から航法メッセージを受信した場合に、これらの航法メッセージから得られた日時の相対的なずれを適宜調整して日時を取得しても良い。
また、タイミング信号の出力は、必ずしも衛星電波受信処理部60で日時が取得された後である必要はなく、例えば、日時を取得するのに必要な情報(符号列)が受信されたと判定された段階で、実際の日時の算出処理と並行に出力されても良い。この場合は、算出された日時に対し、タイミング信号が出力されたタイミングまで遡って出力日時の情報がホストCPU41に出力される。
また、上記実施の形態では、電子時計1、1aが測位衛星から電波を受信することでのみ日時を修正することを可能として説明したが、その他の方法、例えば、長波長帯の電波(標準電波)を受信して日時を修正する動作が可能であっても良い。この場合、前回の日時修正からの経過時間を求めるための基準となる直近の日時修正は、何れの修正方法が用いられた場合も含まれる。
また、ホストCPU41からモジュールCPU621に送られる最大誤差情報としては、算出された想定最大ずれ量が送られる場合の他、この想定最大ずれ量を算出するための前回の日時修正日時又は当該日時からの経過時間、及び歩度に係る情報などが送られても良い。この場合には、衛星電波受信処理部60において、モジュールCPU621が想定最大ずれ量を算出する。このとき、RAM43などに修正履歴情報が保持されるのに加えて又は代えて、衛星電波受信処理部60の記憶部623にホストCPU41への日時情報の送信履歴を記憶させて、この送信履歴を修正履歴として用いることとしても良い。
また、想定最大ずれ量の算出は、前回の日時修正からの経過時間及び動作温度情報のみに依存して求められる場合に限られず、他のパラメータが考慮されても良い。
また、上記実施の形態では、タイミング信号としてパルス信号を出力するものとして説明したが、一のタイミングが同定可能な波形の信号であれば、パルス状、即ち、短い立ち上がり継続時間を有する矩形信号に限られるものではない。
また、上記実施の形態では、衛星電波の送信元の測位衛星としてGPS衛星を例に挙げて説明したが、これに限られない。GLONASS、Galileoやみちびき(準天頂衛星システムの測位衛星)などの電波を受信して日時情報を取得する場合に用いられても良い。これらの場合、想定最大ずれ量に対する受信、同定が必要な日時情報の範囲などは、各測位衛星からの航法メッセージのフォーマットに応じて各々定められる。
また、上記実施の形態では、電子時計1、1aに日時情報を出力する衛星電波受信処理部60を例に挙げて説明したが、外部出力先は、取得される日時情報が何らかの方法で利用され得る各種電子機器であって良い。
また、上記実施の形態では、制御動作を行うプロセッサがモジュールCPU621及びホストCPU41であるとして説明しているが、制御動作は、CPUによるソフトウェア制御に限られるものではない。制御動作の一部又は全部が専用の論理回路などのハードウェア構成を用いてなされても良い。
また、以上の説明では、本発明のバッテリ残量管理処理に係るプログラム623aを記憶するコンピュータ読み取り可能な媒体としてフラッシュメモリなどの不揮発性メモリなどからなる記憶部623を例に挙げて説明したが、これらに限定されない。その他のコンピュータ読み取り可能な媒体として、HDD(Hard Disk Drive)、CD−ROMやDVDディスクなどの可搬型記録媒体を適用することが可能である。また、本発明に係るプログラムのデータを通信回線を介して提供する媒体として、キャリアウェーブ(搬送波)も本発明に適用される。
その他、上記実施の形態で示した構成、制御手順や表示例などの具体的な細部は、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において適宜変更可能である。
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、本発明の範囲は、上述の実施の形態に限定するものではなく、特許請求の範囲に記載された発明の範囲とその均等の範囲を含む。
以下に、この出願の願書に最初に添付した特許請求の範囲に記載した発明を付記する。付記に記載した請求項の項番は、この出願の願書に最初に添付した特許請求の範囲の通りである。
[付記]
<請求項1>
衛星電波を受信して受信信号を同定する受信部と、
同定された前記受信信号から第1の日時情報を取得し、当該第1の日時情報に応じた日時を示す日時通知信号を外部に出力する制御部と、
を備え、
前記日時通知信号には、所定のタイミングであることを示すタイミング通知信号が少なくとも含まれ、
前記制御部は、前記第1の日時情報に応じた日時における各秒の先頭である秒同期点のタイミングを考慮せずに前記所定のタイミングを定めて前記タイミング通知信号を出力する
ことを特徴とする衛星電波受信装置。
<請求項2>
前記日時通知信号には、前記所定のタイミングの日時に係る情報を含む設定日時信号が含まれることを特徴とする請求項1記載の衛星電波受信装置。
<請求項3>
前記制御部は、
外部から第2の日時情報と、当該第2の日時情報が示す日時に含まれると想定される最大誤差に係る最大誤差情報とを取得し、
前記受信部により受信される衛星電波から取得可能な日時情報のうち、前記第2の日時情報に基づいて前記最大誤差の範囲内で日時を特定可能な一部の情報を前記第1の日時情報として取得し、
前記第1の日時情報と前記第2の日時情報を用いて前記日時通知信号により示される日時を求める
ことを特徴とする請求項1又は2記載の衛星電波受信装置。
<請求項4>
前記制御部は、
外部から第2の日時情報と、当該第2の日時情報が示す日時に含まれると想定される最大誤差に係る最大誤差情報とを取得し、
前記第1の日時情報に応じた日時のうち、前記第2の日時情報に基づいて前記最大誤差の範囲内で当該日時を特定可能な一部を示す情報を含む前記日時通知信号を外部に出力する
ことを特徴とする請求項1〜3の何れか一項に記載の衛星電波受信装置。
<請求項5>
前記受信信号をなす複数の符号の配列には、所定の符号数の符号ブロックごとにパリティチェック符号が含まれ、
前記制御部は、前記符号ブロックの各符号から求められるパリティデータと、当該符号ブロック内に含まれる前記パリティチェック符号とを照合し、当該照合の結果に基づいて前記第1の日時情報を取得する
ことを特徴とする請求項1〜4の何れか一項に記載の衛星電波受信装置。
<請求項6>
前記符号ブロックの送信に要する時間は、1秒未満であり、
前記制御部は、前記第1の日時情報を取得した後、最初の前記符号ブロックの先頭の送信タイミングで前記タイミング通知信号を出力する
ことを特徴とする請求項5記載の衛星電波受信装置。
<請求項7>
請求項1〜6の何れか一項に記載の衛星電波受信装置と、
日時を計数する計時部と、
前記計時部が計数する日時に基づく日時の表示を行う表示部と、
前記衛星電波受信装置が出力した前記日時通知信号を取得して、前記計時部が計数する日時を修正する時計動作制御部と、
を備えることを特徴とする電波時計。
<請求項8>
請求項3又は4記載の衛星電波受信装置と、
日時を計数する計時部と、
前記計時部が計数する日時に基づく日時の表示を行う表示部と、
前記衛星電波受信装置が出力した前記日時通知信号を取得して、前記計時部が計数する日時を修正する時計動作制御部と、
前記計時部による計数動作に係る動作温度を計測する温度計測部と、
を備え、
前記時計動作制御部は、
前記計時部が計数する日時が直近に修正されてからの経過時間と、前記温度計測部による動作温度の計測値とに基づいて、前記計時部が計数する日時に含まれると想定される最大誤差を算出し、前記衛星電波受信装置に前記第1の日時情報の取得を要求する場合に、前記計時部が計数する日時に係る情報を前記第2の日時情報として出力するとともに、前記最大誤差に係る最大誤差情報を前記衛星電波受信装置に出力する
ことを特徴とする電波時計。
<請求項9>
前記温度計測部が計測する動作温度の履歴情報を記憶する記憶部を備え、
前記時計動作制御部は、前記計時部が計数する日時が直近に修正されてから、今回前記衛星電波受信装置に前記第1の日時情報の取得を要求するまでの間の前記履歴情報に基づいて前記最大誤差を算出する
ことを特徴とする請求項8記載の電波時計。
<請求項10>
衛星電波を受信して受信信号を同定する受信部を備える衛星電波受信装置の日時情報出力方法であって、
同定された前記受信信号から第1の日時情報を取得する日時取得ステップ、
当該第1の日時情報に応じた日時を示す日時通知信号を外部に出力する出力ステップ、
を含み、
前記日時通知信号には、所定のタイミングであることを示すタイミング通知信号が少なくとも含まれ、
前記出力ステップでは、前記第1の日時情報に応じた日時における各秒の先頭である秒同期点のタイミングを考慮せずに前記所定のタイミングを定めて前記タイミング通知信号を出力する
ことを特徴とする日時情報出力方法。
<請求項11>
衛星電波を受信して受信信号を同定する受信部を備える衛星電波受信装置のコンピュータを、
同定された前記受信信号から第1の日時情報を取得する日時取得手段、
当該第1の日時情報に応じた日時を示す日時通知信号を外部に出力する出力手段、
として機能させ、
前記日時通知信号には、所定のタイミングであることを示すタイミング通知信号が少なくとも含まれ、
前記出力手段は、前記第1の日時情報に応じた日時における各秒の先頭である秒同期点のタイミングを考慮せずに前記所定のタイミングを定めて前記タイミング通知信号を出力する
ことを特徴とするプログラム。
1、1a 電子時計
41 ホストCPU
42 ROM
421 プログラム
43 RAM
431 温度履歴情報
44 発振回路
45 分周回路
46 計時回路
47 表示部
48 表示ドライバ
49 操作受付部
50 電力供給部
51 温度センサ
60 衛星電波受信処理部
61 RF部
62 ベースバンド部
621 モジュールCPU
622 メモリ
623 記憶部
623a プログラム
624 捕捉追尾部
AN アンテナ

Claims (11)

  1. 日時を計数する計時部と、
    前記計時部が計数する日時を修正する時計動作制御部と、
    衛星電波を受信して受信信号を同定する受信部と、
    同定された前記受信信号から第1の日時情報を取得し、当該第1の日時情報に応じた日時を示す日時通知信号を前記時計動作制御部に出力する制御部と、
    を備え、
    前記日時通知信号には、所定のタイミングであることを示すタイミング通知信号が少なくとも含まれ、
    前記制御部は、前記第1の日時情報に応じた日時における各秒の先頭である秒同期点のタイミングを考慮せずに前記所定のタイミングを定めて前記タイミング通知信号を出力する
    ことを特徴とする衛星電波受信装置。
  2. 前記日時通知信号には、前記所定のタイミングの日時に係る情報を含む設定日時信号が含まれることを特徴とする請求項1記載の衛星電波受信装置。
  3. 前記制御部は、
    前記時計動作制御部から第2の日時情報と、当該第2の日時情報が示す日時に含まれると想定される最大誤差に係る最大誤差情報とを取得し、
    前記受信部により受信される衛星電波から取得可能な日時情報のうち、前記第2の日時情報に基づいて前記最大誤差の範囲内で日時を特定可能な一部の情報を前記第1の日時情報として取得し、
    前記第1の日時情報と前記第2の日時情報を用いて前記日時通知信号により示される日時を求める
    ことを特徴とする請求項1又は2記載の衛星電波受信装置。
  4. 前記制御部は、
    前記時計動作制御部から第2の日時情報と、当該第2の日時情報が示す日時に含まれると想定される最大誤差に係る最大誤差情報とを取得し、
    前記第1の日時情報に応じた日時のうち、前記第2の日時情報に基づいて前記最大誤差の範囲内で当該日時を特定可能な一部を示す情報を含む前記日時通知信号を前記時計動作制御部に出力する
    ことを特徴とする請求項1〜3の何れか一項に記載の衛星電波受信装置。
  5. 前記受信信号をなす複数の符号の配列には、所定の符号数の符号ブロックごとにパリティチェック符号が含まれ、
    前記制御部は、前記符号ブロックの各符号から求められるパリティデータと、当該符号ブロック内に含まれる前記パリティチェック符号とを照合し、当該照合の結果に基づいて前記第1の日時情報を取得する
    ことを特徴とする請求項1〜4の何れか一項に記載の衛星電波受信装置。
  6. 前記符号ブロックの送信に要する時間は、1秒未満であり、
    前記制御部は、前記第1の日時情報を取得した後、最初の前記符号ブロックの先頭の送信タイミングで前記タイミング通知信号を出力する
    ことを特徴とする請求項5記載の衛星電波受信装置。
  7. 請求項1〜6の何れか一項に記載の衛星電波受信装置と、
    記計時部が計数する日時に基づく日時の表示を行う表示部と、
    備えることを特徴とする電波時計。
  8. 請求項3又は4記載の衛星電波受信装置と、
    記計時部が計数する日時に基づく日時の表示を行う表示部と、
    記計時部による計数動作に係る動作温度を計測する温度計測部と、
    を備え、
    前記時計動作制御部は、
    前記計時部が計数する日時が直近に修正されてからの経過時間と、前記温度計測部による動作温度の計測値とに基づいて、前記計時部が計数する日時に含まれると想定される最大誤差を算出し、前記衛星電波受信装置に前記第1の日時情報の取得を要求する場合に、前記計時部が計数する日時に係る情報を前記第2の日時情報として出力するとともに、前記最大誤差に係る最大誤差情報を前記衛星電波受信装置に出力する
    ことを特徴とする電波時計。
  9. 前記温度計測部が計測する動作温度の履歴情報を記憶する記憶部を備え、
    前記時計動作制御部は、前記計時部が計数する日時が直近に修正されてから、今回前記衛星電波受信装置に前記第1の日時情報の取得を要求するまでの間の前記履歴情報に基づいて前記最大誤差を算出する
    ことを特徴とする請求項8記載の電波時計。
  10. 日時を計数する計時部と、前記計時部が計数する日時を修正する時計動作制御部と、衛星電波を受信して受信信号を同定する受信部を備える衛星電波受信装置の日時情報出力方法であって、
    同定された前記受信信号から第1の日時情報を取得する日時取得ステップ、
    当該第1の日時情報に応じた日時を示す日時通知信号を前記時計動作制御部に出力する出力ステップ、
    を含み、
    前記日時通知信号には、所定のタイミングであることを示すタイミング通知信号が少なくとも含まれ、
    前記出力ステップでは、前記第1の日時情報に応じた日時における各秒の先頭である秒同期点のタイミングを考慮せずに前記所定のタイミングを定めて前記タイミング通知信号を出力する
    ことを特徴とする日時情報出力方法。
  11. 日時を計数する計時部と、前記計時部が計数する日時を修正する時計動作制御部と、衛星電波を受信して受信信号を同定する受信部を備える衛星電波受信装置のコンピュー
    タを、
    同定された前記受信信号から第1の日時情報を取得する日時取得手段、
    当該第1の日時情報に応じた日時を示す日時通知信号を前記時計動作制御部に出力する出力手段、
    として機能させ、
    前記日時通知信号には、所定のタイミングであることを示すタイミング通知信号が少なくとも含まれ、
    前記出力手段は、前記第1の日時情報に応じた日時における各秒の先頭である秒同期点のタイミングを考慮せずに前記所定のタイミングを定めて前記タイミング通知信号を出力する
    ことを特徴とするプログラム。
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