JP3168099U - Clock using GPS time - Google Patents
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Abstract
【課題】ＧＰＳ時刻に基づき所望のタイムゾーンの正確なローカルタイムを表示可能かつ外部機器へ連携可能な時計を提供する。【解決手段】ＧＰＳ衛星３００より送信されたＧＰＳ時刻が含まれた信号を受信するＧＰＳ受信部１１０と、受信した前記ＧＰＳ時刻に基づき所望のタイムゾーンにおけるローカルタイムを算出するローカルタイム算出部１２０と、該ローカルタイム算出部において算出した前記ローカルタイムを表示する表示部１３０と、前記タイムゾーンを選択する選択部１２５と、受信した前記ＧＰＳ時刻及び／または前記ローカルタイムを外部機器２００へと送信する外部接続部１４０と、計時機能を備えた内部時計１５０とを有することを特徴とするＧＰＳ時計。【選択図】図１A timepiece capable of displaying an accurate local time in a desired time zone based on GPS time and capable of cooperating with an external device is provided. A GPS receiver 110 that receives a signal including a GPS time transmitted from a GPS satellite 300, and a local time calculator 120 that calculates a local time in a desired time zone based on the received GPS time. The local time calculated by the local time calculating unit 130, the selecting unit 125 for selecting the time zone, and the received GPS time and / or the local time are transmitted to the external device 200. A GPS timepiece having an external connection unit 140 and an internal timepiece 150 having a timekeeping function. [Selection] Figure 1
Description
本考案は、時計に関し、より詳細には、ＧＰＳ衛星より時刻情報を受信して、時刻を設定する時計に関する。 The present invention relates to a timepiece, and more particularly to a timepiece that receives time information from a GPS satellite and sets the time.
近年、様々な取引場面や、公共団体などにおいて、ずれのない、正確な時刻を知る必要がある場面がある。また、現在、グローバル化が進み、世界各国における現在時刻を瞬時に把握することが以前にまして求められている。 In recent years, there are various transaction scenes and scenes where it is necessary to know the exact time without any deviation in public organizations. In addition, globalization is currently progressing, and it is more demanded than ever before to instantly grasp the current time in each country in the world.
正確な時刻を知るために、従来、いわゆる電波時計として、電波が用いられる時計が使用されてきた。電波時計においては、セシウム原子時計が設置された送信局より送られてくる電波を一定時間ごとに受信し、受信した電波信号を読み取り、自動的に時刻を合わせている。 In order to know an accurate time, a watch using radio waves has been conventionally used as a so-called radio clock. In a radio clock, radio waves transmitted from a transmitting station where a cesium atomic clock is installed are received at regular intervals, the received radio signals are read, and the time is automatically set.
しかし、電波時計においては、マンションやビルなどの鉄筋コンクリート構造・鉄骨構造の建物内においては、電波の受信が困難であり、時刻合わせが行えないという問題がある。 However, in radio timepieces, there is a problem that it is difficult to receive radio waves in a reinforced concrete / steel structure building such as a condominium or a building, and the time cannot be set.
また、電波時計においては、受信し、設定を行うまでに、時間がかかるという問題がある。 In addition, the radio timepiece has a problem that it takes time to receive and set.
そこで、現在においては、ＧＰＳ衛星より送信される時刻情報を用いて時刻合わせを行うＧＰＳ時刻を用いた時計が注目されている。 Therefore, at present, a watch using GPS time, which performs time adjustment using time information transmitted from a GPS satellite, is attracting attention.
ＧＰＳ時刻を用いた時計においては、ＧＰＳ衛星に内蔵された1980年当時のＵＴＣ（協定世界時）を基準とする原子時計の時刻と、ＧＰＳ時刻と現在のＵＴＣとのオフセット値とを受信し、受信した時計側において、時刻の補正を行い、ＧＰＳ時刻による時刻同期を行っている。この時刻同期により、ＧＰＳ時刻を用いた時計では、ＵＴＣとの誤差が５０ｎｓ以下の時刻を表示することができる。 In the clock using GPS time, the time of the atomic clock based on UTC (Coordinated Universal Time) of 1980 built in the GPS satellite and the offset value between the GPS time and the current UTC are received. The received clock side corrects the time and synchronizes with the GPS time. With this time synchronization, a timepiece using GPS time can display a time with an error from UTC of 50 ns or less.
ＧＰＳ時刻は、メンテナンス不要の高精度時計、高精度周波数の標準器やカーナビゲーションシステムなどで主に用いられている。 GPS time is mainly used in high-precision timepieces that do not require maintenance, high-accuracy frequency standards, car navigation systems, and the like.
こうした時計においても、例えば世界各国と連絡をとる必要がある場合には、その地域のローカルタイムを瞬時に知る必要がある場合に、ＧＰＳ時刻に基づいて各地域のローカルタイムを、瞬時に、地域を切り替えつつ表示させる機能を備えることが求められる。 Even in such a watch, for example, when it is necessary to contact each country in the world, when it is necessary to instantly know the local time of the region, the local time of each region is instantly determined based on the GPS time. It is required to have a function to display while switching.
また、ＧＰＳ受信機能を有しないタイプの高精度時計や、ＵＴＣと時刻合わせを行う必要があるタスクを行うサーバなどにおいては、外部からＵＴＣに準拠した時間が設定される必要がある。サーバをｎｔｐサーバと接続することにより、ＵＴＣやローカルタイムと同期することも可能であるが、ｎｔｐサーバと接続する場合、ｎｔｐサーバとの間の通信状態により、設定時刻にずれが生じる可能性がある。 In addition, in a high-accuracy clock of a type that does not have a GPS reception function or a server that performs a task that needs to be timed with UTC, it is necessary to set a time that conforms to UTC from the outside. By connecting the server to the ntp server, it is possible to synchronize with UTC or local time. However, when connecting to the ntp server, there is a possibility that the set time may vary depending on the communication state with the ntp server. is there.
そこで、本考案においては、ＧＰＳ時刻を受信し、ＧＰＳ時刻に基づいた正確な時刻を瞬時に各地域のローカルタイムに変換して表示可能な時計を提供することを目的とする。 Therefore, an object of the present invention is to provide a timepiece that can receive GPS time, instantly convert the accurate time based on the GPS time to local time of each region, and display it.
また、本考案においては、ＧＰＳ時刻を他の機器に伝送可能な時計を提供することを目的とする。 Another object of the present invention is to provide a timepiece capable of transmitting GPS time to other devices.
本考案の一実施形態に係るＧＰＳ時計は、ＧＰＳ衛星より送信されたＧＰＳ時刻が含まれた信号を受信するＧＰＳ受信部と、受信した前記ＧＰＳ時刻に基づきローカルタイムを算出するローカルタイム算出部と、算出した前記ローカルタイムを表示する表示部と、前記表示部へ表示するローカルタイムを選択する選択部と、受信した前記ＧＰＳ時刻及び／または前記ローカルタイムを外部機器へと送信する外部接続部と、計時機能を備えた内部時計とを含むことを特徴とする。 A GPS timepiece according to an embodiment of the present invention includes a GPS receiving unit that receives a signal including a GPS time transmitted from a GPS satellite, and a local time calculating unit that calculates a local time based on the received GPS time. A display unit that displays the calculated local time; a selection unit that selects a local time to be displayed on the display unit; and an external connection unit that transmits the received GPS time and / or the local time to an external device; And an internal clock having a time measuring function.
本考案に係るＧＰＳ時計によれば、正確な時刻を所望のローカルタイムの形式で表示することができる。 According to the GPS timepiece according to the present invention, an accurate time can be displayed in a desired local time format.
また、本考案に係るＧＰＳ時計によれば、正確な時刻を外部機器において用いさせることができる。 Moreover, according to the GPS timepiece according to the present invention, an accurate time can be used in an external device.
以下、本考案を実施するための形態について説明する。なお、本考案は、以下の説明に限定されることなく、種々なる態様での実施が可能である。また、同一の部材、同一に定義される部材には同じ符号を用いる。 Hereinafter, the form for implementing this invention is demonstrated. In addition, this invention is not limited to the following description, Implementation in various aspects is possible. Moreover, the same code | symbol is used for the same member and the member defined identically.
図１は、本考案の一実施形態に係るＧＰＳ時計のブロック図であり、図２は、本考案の一実施形態に係るＧＰＳ時計と外部の機器との接続関係を示す図である。 FIG. 1 is a block diagram of a GPS timepiece according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a diagram showing a connection relationship between the GPS timepiece according to an embodiment of the present invention and an external device.
図１及び図２を参照すると、時計１００は、ＧＰＳ受信部１１０、ローカルタイム算出部１２０、選択部１２５、表示部１３０、外部接続部１４０、内部時計１５０とが備えられる。これらの構成については、いずれもマイクロプロセッサにより制御される。 1 and 2, the timepiece 100 includes a GPS receiving unit 110, a local time calculation unit 120, a selection unit 125, a display unit 130, an external connection unit 140, and an internal clock 150. All of these configurations are controlled by a microprocessor.
ＧＰＳ受信部１１０は、ＧＰＳ衛星３００より、ＧＰＳ時刻及び現在のＵＴＣとのオフセット値が含まれた信号を受信する。ＧＰＳ時刻には、年月日時分秒の情報が含まれる。ＧＰＳ受信部１１０は、ＧＰＳ時刻及び現在のＵＴＣとのオフセット値から、現在のＵＴＣへの時刻補正を行う。時刻補正は、一般的に用いられているＧＰＳ受信機により行われるものと同様であり、ＧＰＳ受信部１１０として、市販のＧＰＳ受信機を用いても良い。 The GPS receiving unit 110 receives a signal including a GPS time and an offset value from the current UTC from the GPS satellite 300. The GPS time includes information on year / month / day / hour / minute / second. The GPS receiver 110 corrects the time to the current UTC from the GPS time and the offset value with the current UTC. The time correction is the same as that performed by a commonly used GPS receiver, and a commercially available GPS receiver may be used as the GPS receiver 110.
ＧＰＳ受信部１１０による信号受信のタイミングは、例えば電源投入と同時でもよく、また、時計１００に受信開始命令用のボタンを設け、ボタンを押下することにより信号受信が開始されてもよい。 The timing of signal reception by the GPS receiving unit 110 may be, for example, at the same time as power-on, or a signal reception start command button may be provided on the watch 100 and signal reception may be started by pressing the button.
現在のＵＴＣへの時刻補正が行われた後、内部時計１５０を、補正後の時刻に同期させる。ＧＰＳ受信部１１０より出力する１ＰＰＳパルスに同期が行われる。これにより、内部時計１５０が現在のＵＴＣと同期され、正確な時刻を保持することができる。 After the time correction to the current UTC is performed, the internal clock 150 is synchronized with the corrected time. Synchronization with the 1PPS pulse output from the GPS receiver 110 is performed. As a result, the internal clock 150 is synchronized with the current UTC, and the accurate time can be maintained.
ローカルタイム算出部１２０は、ＧＰＳ受信部１１０で算出されたＵＴＣを元に、所望のタイムゾーン（等時体）におけるローカルタイムを算出する。ローカルタイム算出部１２０は、ＵＴＣとローカルタイムとの時差をタイムゾーンごとに保持するタイムゾーン情報保持部１２１（図示せず）及び、年月日を含んだ時刻情報を算出する計算部１２２（図示せず）を有してもよい。 The local time calculation unit 120 calculates the local time in a desired time zone (isochronous body) based on the UTC calculated by the GPS reception unit 110. The local time calculation unit 120 includes a time zone information holding unit 121 (not shown) that holds the time difference between UTC and local time for each time zone, and a calculation unit 122 that calculates time information including date (see FIG. (Not shown).
タイムゾーン情報保持部１２１で保持する時差を元に、計算部１２２においてローカルタイムを求める。 Based on the time difference held in the time zone information holding unit 121, the calculation unit 122 obtains the local time.
計算部１２２においては、年月日を含んだ時刻情報を算出するが、このとき、閏年であるか、平年であるかを修正ユリウス暦を用いて算出し、閏年であるか、平年であるかにより、閏日を挿入するか否かを決定する。 In the calculation unit 122, time information including the date is calculated. At this time, whether it is a leap year or a normal year is calculated using a modified Julian calendar, and whether it is a leap year or a normal year. To determine whether to insert a leap day.
どのタイムゾーンにおけるローカルタイムを算出するかは、選択部１２５により選択されてもよい。この場合、選択部１２５において選択されたタイムゾーンにおけるローカルタイムを、ローカルタイム算出部１２０が算出する。 In which time zone the local time is calculated may be selected by the selection unit 125. In this case, the local time calculation unit 120 calculates the local time in the time zone selected by the selection unit 125.
選択部１２５は、例えばボタン、ダイアル、タッチパネルなどでよく、時計を使用するユーザにより所望のタイムゾーンを選択できる形態であればよい。タイムゾーンの選択時に、選択部１２５で選択したタイムゾーンを、表示部１３０に表示してもよい。 The selection unit 125 may be, for example, a button, a dial, a touch panel, or the like, as long as a desired time zone can be selected by a user using a clock. The time zone selected by the selection unit 125 may be displayed on the display unit 130 when the time zone is selected.
本考案の一実施形態に係る時計においては、選択部１２５でタイムゾーンを選択すると、ローカルタイム算出部１２０において瞬時にＵＴＣからローカルタイムを算出して、表示部１３０において選択されたタイムゾーンにおけるローカルタイムを年月日を含めて表示する。 In the timepiece according to an embodiment of the present invention, when the time zone is selected by the selection unit 125, the local time calculation unit 120 instantaneously calculates the local time from the UTC, and the local time in the time zone selected by the display unit 130 is calculated. Display the time including date.
これにより、ユーザは所望のタイムゾーンにおける正確なローカルタイムを、簡単な操作により、瞬時に知ることができる。 Thereby, the user can know the exact local time in a desired time zone instantly by a simple operation.
本考案の一実施形態に係る時計において、外部接続部１４０を通じて、時計において保持する時刻情報を外部機器２００へと送信してもよい。 In the timepiece according to the embodiment of the present invention, the time information held in the timepiece may be transmitted to the external device 200 through the external connection unit 140.
外部機器２００は、例えばセシウムやルビジウムを用いた高精度時計でもよく、また、サーバとして用いられるコンピュータでもよい。高精度時計は、一旦時刻を設定するとその時刻にズレが生じることは非常に少ないが、時刻設定自体は、外部の時刻情報に基づき設定する必要がある。 The external device 200 may be a high-precision timepiece using, for example, cesium or rubidium, or may be a computer used as a server. A high-accuracy timepiece is very unlikely to have a time lag once the time is set, but the time setting itself needs to be set based on external time information.
外部接続部１４０は、接続したい外部機器２００に応じたコネクタを備える。例えばコネクタはＵＳＢ、ＲＳ２３２、ＬＡＮインターフェースなどでもよい。 The external connection unit 140 includes a connector corresponding to the external device 200 to be connected. For example, the connector may be a USB, RS232, LAN interface, or the like.
これにより、本考案の一実施形態に係るＧＰＳ時計を通じて、ＧＰＳ衛星３００からの信号を受信できない外部機器２００においても、ＧＰＳ時刻に基づいた正確な時間を設定することができる。 Thereby, the accurate time based on the GPS time can be set even in the external device 200 that cannot receive the signal from the GPS satellite 300 through the GPS timepiece according to the embodiment of the present invention.
図３は、本考案の一実施形態に係るＧＰＳ時計の部品構成及び部品間の接続関係の一例を示す図である。 FIG. 3 is a diagram showing an example of a component configuration and a connection relationship between components of a GPS timepiece according to an embodiment of the present invention.
図３を参照すると、本考案の一実施形態に係るＧＰＳ時計１０００は、受信モジュール１１００、ＧＰＳアンテナ１１５０、マイクロプロセッサ１２００、時差情報保持メモリ１２１０、操作パネル１２５０、液晶表示器１３００、７セグ表示器１３１０、ＲＳ−２３２ドライバ１４１０、Ｄサブコネクタ１４２０、ＵＳＢドライバ１４３０、ＵＳＢコネクタ１４４０、ＬＡＮインターフェース１４５０、バックアップ用ＲＴＣ１５００、時報音発生部１６００、及びスピーカ１６１０を備える。 Referring to FIG. 3, a GPS clock 1000 according to an embodiment of the present invention includes a receiving module 1100, a GPS antenna 1150, a microprocessor 1200, a time difference information holding memory 1210, an operation panel 1250, a liquid crystal display 1300, and a 7-segment display. 1310, an RS-232 driver 1410, a D-sub connector 1420, a USB driver 1430, a USB connector 1440, a LAN interface 1450, a backup RTC 1500, a time signal sound generating unit 1600, and a speaker 1610.
受信モジュール１１００及びＧＰＳアンテナ１１５０は前述したＧＰＳ受信部１１０に対応し、ＧＰＳ信号の受信処理を行う部品である。 The reception module 1100 and the GPS antenna 1150 correspond to the GPS reception unit 110 described above, and are components that perform GPS signal reception processing.
マイクロプロセッサ１２００及び時差情報保持メモリ１２１０はローカルタイム算出部に対応１２０し、時差情報保持メモリ１２１０はタイムゾーン情報保持部１２１に、マイクロプロセッサ１２００は計算部１２２に対応し、ローカルタイムの算出を行う。マイクロプロセッサ１２００は、その他ＧＰＳ時計１０００の各部品についての制御を行ってもよい。 The microprocessor 1200 and the time difference information holding memory 1210 correspond to the local time calculation unit 120, the time difference information holding memory 1210 corresponds to the time zone information holding unit 121, and the microprocessor 1200 corresponds to the calculation unit 122, and calculates the local time. . The microprocessor 1200 may control other components of the GPS timepiece 1000.
操作パネル１２５０は、選択部１２５に対応し、ボタン、ダイアル、タッチパネルなどの部品であり、ユーザ所望のタイムゾーンの選択に用いられる。 The operation panel 1250 corresponds to the selection unit 125 and is a part such as a button, a dial, or a touch panel, and is used to select a user-desired time zone.
液晶表示器１３００及び７セグ表示器１３１０は、表示部１３０に対応し、選択部１２５の選択に応じた時刻情報などの表示を行う。７セグ表示器１３１０は、ＬＥＤによる時刻表示を行ってもよく、ローカルタイムを時分秒の形式で表示してもよい。液晶表示器１３００において、選択したタイムゾーン、年月日および時刻等の７セグ表示器１３１０に比べ、より詳細なローカルタイム、タイムゾーンに係る情報を表示してもよい。 The liquid crystal display 1300 and the 7-segment display 1310 correspond to the display unit 130 and display time information and the like according to the selection by the selection unit 125. The 7-segment display 1310 may perform time display using LEDs, and may display local time in the form of hours, minutes, and seconds. The liquid crystal display 1300 may display more detailed information about the local time and time zone than the 7-segment display 1310 such as the selected time zone, date, and time.
ＲＳ−２３２ドライバ１４１０、Ｄサブコネクタ１４２０、ＵＳＢドライバ１４３０、ＵＳＢコネクタ１４４０、及びＬＡＮインターフェース１４５０は、外部接続部１４０に対応し、外部機器２００との接続用のインターフェースである。ＲＳ−２３２ドライバ１４１０及びＤサブコネクタ１４２０と、ＵＳＢドライバ１４３０及びＵＳＢコネクタ１４４０と、ＬＡＮインターフェース１４５０のいずれを接続に用いるかは、ユーザが適宜選択可能である。 The RS-232 driver 1410, the D sub connector 1420, the USB driver 1430, the USB connector 1440, and the LAN interface 1450 correspond to the external connection unit 140 and are interfaces for connection with the external device 200. The user can appropriately select which of the RS-232 driver 1410 and the D-sub connector 1420, the USB driver 1430 and the USB connector 1440, and the LAN interface 1450 are used for connection.
バックアップ用ＲＴＣ１５００は内部時計１５０に対応し、内部時計として機能する。 The backup RTC 1500 corresponds to the internal clock 150 and functions as an internal clock.
また、所定の時刻を知らせる時報音発生部１６００及びスピーカ１６１０を備えてもよい。 Moreover, you may provide the time signal sound generation part 1600 and the speaker 1610 which notify predetermined time.
本考案の一実施形態に係るＧＰＳ時計は、例えば幅２００ｍｍ×高さ１００ｍｍ×奥行き１５２ｍｍといった小さなサイズにより以上の構成を含んで実現可能である。 A GPS timepiece according to an embodiment of the present invention can be realized by including a small size such as a width of 200 mm, a height of 100 mm, and a depth of 152 mm.
１１０ ＧＰＳ受信部
１２０ ローカルタイム算出部
１２５ 選択部
１３０ 表示部
１４０ 外部接続部
１５０ 内部時計
110 GPS receiver 120 Local time calculator 125 Selector 130 Display unit 140 External connection unit 150 Internal clock
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