JP3264350B2 - Time generation device and method - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【０００１】[0001]

【産業上の利用分野】この発明は、ＧＰＳ（グローバル
ポジショニング システム）受信機を用いて、絶対時
刻に正確に同期した現在時刻を発生する時刻発生装置及
びその地球物理的応用システムに関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a time generator for generating a current time accurately synchronized with an absolute time by using a GPS (Global Positioning System) receiver, and a geophysical application system thereof.

【０００２】[0002]

【従来の技術】地震探査、火山探査等の地球物理探査で
は人工的地震源により地表に地震波を加え、この地震波
が地球の下方に進行し、種々の地下層の界面における弾
性インピーダンスの差により反射又は屈折させられる。
地表に沿ってかつ／又は地中穴に配置された地震計又は
受振器と呼ばれる検出器は、検出する地震波の反射及び
／又は屈折に応答してアナログの電気地震信号を発生
し、このアナログ電気地震信号をサンプリングしてデジ
タル化し記録する。次に記録された地震データは、地下
層の性質及び構造を決定するために引き続いて処理及び
分析される。2. Description of the Related Art In geophysical exploration such as seismic and volcanic exploration, an artificial seismic source applies a seismic wave to the surface of the earth, which travels below the earth and is reflected by the difference in elastic impedance at the interface between various underground layers. Or it is refracted.
Detectors, called seismometers or geophones, located along the surface of the earth and / or in the borehole, generate analog electric seismic signals in response to the reflection and / or refraction of the seismic waves to be detected. Sampling, digitizing and recording seismic signals. The recorded seismic data is subsequently processed and analyzed to determine the nature and structure of the subsurface formation.

【０００３】種々の携帯型の地震探査システムが知られ
ている。第１のタイプの携帯型地震探査システムは、ケ
ーブル無し地震記録システムを使用しており、この記録
システムは地震計又は受振器が発生した地震信号をデジ
タル的に記録し、これを行うのに多導体ケーブル、若し
くは地震データを中央の記録地点に送信するための無線
又は有線の遠隔測定法の如き別の手段を必要としない。
第２のタイプの携帯型地震探査システムは、各種の遠隔
測定システムを用いており、これら遠隔測定法システム
は獲得した地震データを無線通信リンク若しくはファイ
バ光学ケーブルによって中央の記録地点に中継するよう
になっている。[0003] Various portable seismic exploration systems are known. The first type of portable seismic survey system uses a cableless seismic recording system, which digitally records seismic signals generated by seismometers or geophones, and is often used to do this. There is no need for conductor cables or other means such as wireless or wired telemetry to transmit seismic data to a central recording point.
The second type of portable seismic survey system employs various telemetry systems, which relay the acquired seismic data to a central recording point via a wireless communication link or fiber optic cable. Has become.

【０００４】[0004]

【発明が解決しようとする課題】しかして地震火山探査
システムにおいて、火山体の地中でマグマがどこにあり
どの様に移動しているのかが観測できると、的確に噴火
等を予知することができるが、山岳地形の火山体等をケ
ーブルで面的に中継する作業には膨大な作業及び危険な
いし費用が伴ない、上述の第２のタイプの携帯型地震探
査システムは現実的でない。また、無線通信リンクを用
いて観測するシステムもあるが、無線通信リンク装置は
装置全体が大きく重量が重く消費電力も大きいので、一
般には車両等により運搬、設置されるようになってい
る。しかしながら観測地域は谷、川等の地形的障害によ
り必ずしも車両等で３６０°の全方向からアクセスでき
ず、人手により観測機材を運搬設置する第１のタイプの
携帯型地震／火山探査システムが適応性、費用等の面で
一般に優れている。However, in the seismic and volcanic exploration system, if it is possible to observe where and how the magma is moving in the volcanic body, it is possible to accurately predict an eruption or the like. However, the work of relaying volcanic bodies or the like on mountainous terrain with cables is enormous, dangerous and expensive, and the above-mentioned portable seismic exploration system of the second type is not practical. There is also a system for observation using a wireless communication link, but the wireless communication link device is generally transported and installed by a vehicle or the like because the entire device is large and heavy and consumes a large amount of power. However, the observation area is not always accessible from all directions of 360 ° by vehicle etc. due to topographical obstacles such as valleys and rivers, and the first type of portable earthquake / volcano exploration system that transports and installs observation equipment manually is adaptable. Generally, it is excellent in terms of cost, etc.

【０００５】かかる第１のタイプの携帯型地震探査シス
テムの１つとして適応型地震グループ記録装置の一例が
特開昭６２−１６２９８７号公報に記載されている。こ
の適応型地震計グループ記録装置では、ＲＦ送受信機に
よりオペレーティングプログラムをダウンロードした
り、地震信号の獲得、処理等を遠隔制御するようにして
いるが、複数の適応型地震計グループ記録装置を同時に
作動させようとすると、各適応型地震計グループ記録装
置は物理的距離がそれぞれ独立して設置されているた
め、簡単に精度良く時刻合わせをすることができないと
いう問題点があった。この時刻合わせの精度は、マグマ
や断層等の距離計測精度に直接影響し、例えば、放送局
の時報電波等を利用して時刻合わせを行うと、従来１０
msec以内に精度を高めることは極めて難しく、地震波の
伝播速度を４〜６Ｋｍ／秒とすると２００〜４００ｍの
計測誤差は避けられなかった。[0005] An example of an adaptive earthquake group recording apparatus as one of such portable earthquake exploration systems of the first type is described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 62-162987. In this adaptive seismometer group recording device, the operating system is downloaded by an RF transceiver, and acquisition and processing of seismic signals are remotely controlled, but a plurality of adaptive seismometer group recording devices are operated simultaneously. In this case, there is a problem that the time cannot be easily and accurately adjusted because the physical distances of the respective adaptive seismograph group recording devices are independently set. The accuracy of the time adjustment directly affects the accuracy of distance measurement of magma and tomography. For example, if time adjustment is performed using a time signal of a broadcasting station, the conventional 10
It is extremely difficult to improve the accuracy within msec, and when the propagation speed of the seismic wave is 4-6 km / sec, a measurement error of 200-400 m cannot be avoided.

【０００６】かかる地球上の離れた各地点間において、
各観測位置を精度良く求めると共に世界共通の絶対時刻
を精度良く補正するシステムとしてＧＰＳが知られてい
る。そして測位用ＧＰＳ受信機を用いて、絶対時刻に同
期した現在時刻を発生する時刻発生装置が特開平５−６
０８８２号公報に記載されている。しかしながら、上述
の公報に記載の時刻発生装置では測位用ＧＰＳ受信機を
２４時間作動させ、１秒毎にＧＰＳ受信機から出力され
る同期用クロックパルスにより内部カウンタをリセット
しているので、車や事務所等電源供給に何の不自由もし
ない環境では利用できるが、山岳地帯や砂漠等の電源供
給の限られた環境ではＧＰＳ受信機の消費電力が約１．
５Ｗ前後と比較的大きいので、手軽に利用できないとい
う問題点があった。[0006] Between such distant points on the earth,
GPS is known as a system that accurately obtains each observation position and accurately corrects an absolute time common to the world. A time generating apparatus for generating a current time synchronized with an absolute time using a positioning GPS receiver is disclosed in
No. 0882. However, in the time generating device described in the above publication, the positioning GPS receiver is operated for 24 hours, and the internal counter is reset by the synchronization clock pulse output from the GPS receiver every second, so that the vehicle or It can be used in an environment where there is no inconvenience in power supply such as an office, but in an environment where power supply is limited such as a mountain area or a desert, the power consumption of a GPS receiver is about 1.
There was a problem that it could not be used easily because it was relatively large, around 5W.

【０００７】この発明は上述のような問題点を解決する
ためになされたもので、この発明の目的はＧＰＳ受信機
を低消費電力モードで作動させ、低消費電力で絶対時刻
に正確に同期した現在時刻を発生する時刻発生装置を提
供すると共に、その地球物理的応用探査システムを提供
することにある。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and an object of the present invention is to operate a GPS receiver in a low power consumption mode and to accurately synchronize with an absolute time with low power consumption. It is an object of the present invention to provide a time generating device for generating a current time and to provide a geophysical application exploration system thereof.

【０００８】[0008]

【課題を解決するための手段】この発明は、時刻発生装
置に関し、この発明の上記目的は、ＧＰＳ受信信号から
時刻データ及び絶対時刻に同期したクロックパルスを抽
出するＧＰＳ受信機と、所定の周波数でパルス信号を発
生する発振器と、前記ＧＰＳ受信機で得られる最新の時
刻データを基準時間として格納する記憶手段と、前記発
振器で得られるパルス信号をカウントするカウンタと、
このカウンタのカウント値を前記発振器の設定周波数で
割り、その結果に前記記憶手段に格納された基準時間を
加算して現在時刻を求める演算手段と、この演算手段及
び前記ＧＰＳ受信機に結合され、前記ＧＰＳ受信機で得
られるクロックパルスが、１０μsec 〜１msec単位の所
定の期間内に入っていることを確認して前記カウンタの
リセット信号を生成するカウンタリセット信号生成手段
とを具え、前記時刻発生装置の現在時刻を、前記カウン
タのリセットの時点でも、１０μsec〜１msec単位の期
間内で、前記絶対時刻に同期させると共に、前記カウン
タで計測されるカウンタ値の精度が、前記カウンタのリ
セットの時点でも、所定の精度の範囲内に収まるよう
に、前記発振器の周波数安定精度に応じて時刻補正を行
うことによって達成される。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention relates to a time generator, and an object of the present invention is to provide a GPS receiver for extracting time data and a clock pulse synchronized with an absolute time from a GPS reception signal, and a predetermined frequency. An oscillator that generates a pulse signal at, a storage unit that stores the latest time data obtained by the GPS receiver as a reference time, a counter that counts a pulse signal obtained by the oscillator,
The count value of the counter is divided by the set frequency of the oscillator, and the result is added to the reference time stored in the storage means to obtain the current time, and the calculation means is coupled to the GPS receiver. A counter reset signal generating means for generating a reset signal for the counter by confirming that a clock pulse obtained by the GPS receiver is within a predetermined period of 10 μsec to 1 msec; At the time of resetting the counter, within the period of 10 μsec to 1 msec, and in synchronization with the absolute time, and the accuracy of the counter value measured by the counter is reset at the time of resetting the counter. This is achieved by performing time correction according to the frequency stability accuracy of the oscillator so as to fall within a predetermined accuracy range.

【０００９】また、この発明の上記目的は、ＧＰＳ受信
信号から時刻データ及び絶対時刻に同期したクロックパ
ルスを抽出するＧＰＳ受信機と、所定の周波数でパルス
信号を発生するパルス発生手段と、前記ＧＰＳ受信機で
得られる最新の時刻データを基準時間として順次格納更
新する基準時間格納手段と、前記パルス発生手段で得ら
れるパルス信号をカウントするカウンタと、このカウン
タのカウント値を前記パルス発生手段の設定周波数で割
り、その結果に前記基準時間格納手段に格納された基準
時間を加算して現在時刻を求める演算手段と、この演算
手段及び前記ＧＰＳ受信機に結合され、前記ＧＰＳ受信
機で得られるクロックパルスが所定の期間内に入ってい
ることを確認して前記カウンタのリセット信号を生成す
るカウンタリセット信号生成手段と前記演算手段に結合
され前記ＧＰＳ受信機の電源をオンオフ制御する電源制
御手段とを具え、前記カウンタで計測されるカウンタ値
の絶対精度が所定の精度範囲内となるように、前記ＧＰ
Ｓ受信機及びカウンタリセット信号生成手段に前記電源
制御手段により間欠的に電源を供給することによっても
達成される。It is another object of the present invention to provide a GPS receiver for extracting time data and a clock pulse synchronized with an absolute time from a GPS reception signal, a pulse generation means for generating a pulse signal at a predetermined frequency, Reference time storage means for sequentially storing and updating the latest time data obtained by the receiver as a reference time, a counter for counting pulse signals obtained by the pulse generation means, and setting the count value of this counter to the pulse generation means. Calculating means for obtaining the current time by dividing the result by the frequency and adding the reference time stored in the reference time storing means to the result; and a clock coupled to the calculating means and the GPS receiver and obtained by the GPS receiver. A counter reset for generating a reset signal for the counter after confirming that a pulse is within a predetermined period. Power control means coupled to the signal generating means and the arithmetic means for controlling the power of the GPS receiver to be turned on and off, wherein the absolute accuracy of the counter value measured by the counter is within a predetermined accuracy range, GP
It is also achieved by intermittently supplying power to the S receiver and the counter reset signal generating means by the power control means.

【００１０】この発明は、時刻発生装置を利用した時刻
発生方法にも関し、この発明の上記目的は、 前記時刻
発生装置が、ＧＰＳ受信信号から時刻データ及び絶対時
刻に同期したクロックパルスを抽出するＧＰＳ受信機
と、所定の周波数でパルス信号を発生する発振器と、前
記ＧＰＳ受信機で得られる最新の時刻データを基準時間
として格納する記憶手段と、前記発振器で得られるパル
ス信号をカウントするカウンタと、このカウンタのカウ
ント値を前記発振器の設定周波数で割り、その結果に前
記記憶手段に格納された基準時間を加算して現在時刻を
求める演算手段と、この演算手段及び前記ＧＰＳ受信機
に結合され、前記ＧＰＳ受信機で得られるクロックパル
スが、１０μsec 〜１msec単位の所定の期間内に入って
いることを確認して前記カウンタのリセット信号を生成
するカウンタリセット信号生成手段とを具え、 イ）前記ＧＰＳ受信機により、ＧＰＳ受信信号から、時
刻データ及び絶対時刻に同期した同期クロックパルスを
抽出すると共に、前記絶対時刻を記憶するＧＰＳ受信工
程と、 ロ）前記発振器からのパルス信号を前記カウンタで計測
するパルス計測工程と、 ハ）前記ＧＰＳ受信工程の同期クロックパルスと、前記
パルス計測工程のパルス信号とを、前記カウンタのリセ
ットの時点でも、１０μsec〜１msec単位の期間内で、
前記絶対時刻に同期させると共に、前記カウンタで計測
されるカウンタ値の精度が、前記カウンタのリセットの
時点でも、所定の精度の範囲内に収まるように、前記発
振器の周波数安定精度に応じて時刻補正を行う時刻補正
工程とを含むことによって達成される。[0010] The present invention also relates to a time generating method using a time generating device. The above object of the present invention is to provide a time generating device for extracting time data and a clock pulse synchronized with an absolute time from a GPS reception signal. A GPS receiver, an oscillator for generating a pulse signal at a predetermined frequency, storage means for storing the latest time data obtained by the GPS receiver as a reference time, and a counter for counting the pulse signal obtained by the oscillator. Divides the count value of the counter by the set frequency of the oscillator, adds the reference time stored in the storage means to the result, and obtains the current time, and is coupled to the calculation means and the GPS receiver. And confirming that the clock pulse obtained by the GPS receiver is within a predetermined period of 10 μsec to 1 msec. Counter reset signal generating means for generating a reset signal for the counter, a) extracting, by the GPS receiver, time data and a synchronous clock pulse synchronized with the absolute time from the GPS received signal, and storing the absolute time. B) a pulse measuring step of measuring a pulse signal from the oscillator with the counter; c) a synchronous clock pulse of the GPS receiving step and a pulse signal of the pulse measuring step by the counter of the counter. Even at the time of reset, within the period of 10 μsec to 1 msec unit,
In addition to synchronizing with the absolute time, time correction is performed in accordance with the frequency stability accuracy of the oscillator so that the accuracy of the counter value measured by the counter falls within a predetermined accuracy range even at the time of resetting the counter. And performing a time correction step.

【００１１】また、この発明の上記目的はＧＰＳ受信信
号から時刻データ及び絶対時刻に同期したクロックパル
スを抽出するＧＰＳ受信工程と、所定の周波数でパルス
信号を発生するパルス発生工程と、前記ＧＰＳ受信工程
で得られる最新の時刻データを基準時間として順次格納
更新する基準時間格納工程と、前記パルス発生工程で生
成されるパルス信号をカウンタでカウントし、このカウ
ント値を前記パルス発生工程の設定周波数で割り、その
結果に前記基準時間格納工程で格納された基準時間を加
算して現在時刻を求める現在演算工程と、前記ＧＰＳ受
信工程で得られるクロックパルスが所定の期間内に入っ
ていることを確認して前記カウンタのリセット信号を生
成するカウンタリセット信号生成工程と、前記カウンタ
で計測されるカウンタ値の絶対精度が所定の精度範囲内
となるように、間欠的に電源を供給して前記ＧＰＳ受信
工程及びカウンタリセット信号生成工程を作動させるよ
うにした電源制御工程とを設けることによって達成され
る。Further, the above object of the present invention is to provide a GPS receiving step of extracting time data and a clock pulse synchronized with an absolute time from a GPS received signal, a pulse generating step of generating a pulse signal at a predetermined frequency, A reference time storage step of sequentially storing and updating the latest time data obtained in the step as a reference time, and counting a pulse signal generated in the pulse generation step by a counter, and counting the count value at a set frequency of the pulse generation step. Dividing the result to the reference time stored in the reference time storage step to obtain the current time, and confirming that the clock pulse obtained in the GPS reception step is within a predetermined period. A counter reset signal generating step of generating a reset signal of the counter; And a power control step of intermittently supplying power to activate the GPS receiving step and the counter reset signal generating step so that the absolute accuracy of the data value falls within a predetermined accuracy range. You.

【００１２】更にまた、この発明はセンサからのセンサ
出力信号を獲得し、処理し、記憶するための自律型デー
タ記録装置（Autonomous Data Recorder :ＡＤＲと略
す) にも関し、この発明の上記目的は、 イ）時刻発生装置、 ロ）第１固体メモリ ハ）前記ＡＤＲに設けられており、記録装置作動パラメ
ータのメニューを提供する複数のオペレーティングプロ
グラムを前記ＡＤＲの前記第１固体メモリに電子的にダ
ウンロードするための入力手段、 ニ）前記ＡＤＲに設けられており、前記時刻発生装置の
絶対時間に応答して、前記オペレーティングプログラム
が提供する記録装置作動パラメータの前記メニューから
記録装置作動パラメータの組を選択して前記センサ信号
を獲得し処理するようにするための処理手段、及び ホ）前記処理手段からの獲得され処理されたセンサデー
タを記憶するための第２固体メモリとを具えた自律型デ
ータ記録装置によって達成される。The present invention further relates to an autonomous data recorder (ADR) for acquiring, processing and storing sensor output signals from a sensor. B) a time generation device; b) a first solid-state memory; c) electronically downloading a plurality of operating programs provided in the ADR and providing a menu of recording device operating parameters to the first solid-state memory of the ADR. And d) selecting a set of recording device operation parameters from the menu of recording device operation parameters provided by the operating program in response to the absolute time of the time generation device. Processing means for obtaining and processing said sensor signal by means of: e) obtaining from said processing means It is achieved by autonomous data recording apparatus and equipped with second solid state memory for storing sensor data processed.

【００１３】また、この発明は空間的に異なる地点に配
備された自律型データ記録装置によってセンサ信号を獲
得し、処理し、記憶し、統合処理するための物理探査方
法にも関し、この発明の上記目的は、 イ）ＧＰＳ受信信号から絶対時刻を受信して絶対時刻精
度を管理すると共に、常駐したオペレーティングプログ
ラムが提供する記録装置作動パラメータのメニューから
１組の記録装置作動パラメータを選択して待機する工
程、 ロ）前記選択された１組の記録装置作動パラメータに従
って各自律型データ記録装置に電子的に結合された少な
くとも１つのセンサにより発生されるセンサ信号を絶対
時刻と共に獲得し処理する工程、 ハ）前記各自律型データ記録装置に記録されたセンサ信
号を統合処理装置に転送して、センサ信号の空間的特性
を解析する工程を設けることによっても達成される。[0013] The present invention also relates to a physical exploration method for acquiring, processing, storing and integrating sensor signals by an autonomous data recording device arranged at spatially different points. The above objects are as follows: a) Receive absolute time from a GPS reception signal, manage absolute time accuracy, select a set of recording device operation parameters from a menu of recording device operation parameters provided by a resident operating program, and wait. B) obtaining and processing, together with absolute time, sensor signals generated by at least one sensor electronically coupled to each autonomous data recording device according to the selected set of recording device operating parameters; C) The sensor signal recorded in each of the autonomous data recording devices is transferred to the integrated processing device, and the spatial characteristics of the sensor signal are transferred. Also achieved by providing a step of analyzing.

【００１４】更にまた、この発明の上記目的は イ）ＧＰＳ受信信号から空間位置及び絶対時刻を受信し
て絶対時刻精度を管理すると共に、常駐したオペレーテ
ィングプログラムが提供する記録装置作動パラメータの
メニューから１組の記録装置作動パラメータを選択して
待機する工程、 ロ）前記選択された１組の記録装置作動パラメータに従
って各自律型データ記録装置に電子的に結合された少な
くとも１つのセンサにより発生されるセンサ信号を空間
位置及び絶対時刻と共に獲得し処理する工程、 ハ）前記各自律型データ記録装置に記録されたセンサ信
号を統合処理装置に転送して、センサ信号の空間・時間
特性を解析する工程から成る物理探査方法によっても達
成される。Still another object of the present invention is to: a) receive a spatial position and an absolute time from a GPS reception signal, manage the absolute time accuracy, and select one from a menu of recording device operating parameters provided by a resident operating program. Selecting and waiting a set of recording device operating parameters; b) sensors generated by at least one sensor electronically coupled to each autonomous data recording device according to the selected set of recording device operating parameters. C) obtaining and processing the signal together with the spatial position and the absolute time; c) transferring the sensor signal recorded in each of the autonomous data recording devices to the integrated processing device and analyzing the spatio-temporal characteristics of the sensor signal It can also be achieved by a geophysical survey method.

【００１５】また、この発明は空間的に異なる地点に配
備された自律型データ記録装置によってセンセ信号を獲
得し、処理し、記憶し、統合処理するための物理探査シ
ステムにも関し、この発明の上記目的は、 イ）前記各自律型データ記録装置にオペレーティングプ
ログラムが提供する記録装置作動パラメータのメニュー
から１組の記録装置作動パラメータを選択して設定する
ためのパラメータ選択設定手段と、 ロ）前記選択された１組の記録装置作動パラメータに従
って電子的に結合された少なくとも１つのセンサにより
発生されるセンサ信号をＧＰＳ受信信号から獲得される
絶対時刻と共に獲得し処理し記憶する自律型データ記録
装置と、 ハ）前記各自律型データ記録装置に記録されたセンサ信
号を入力して、センサ信号の空間／時間的特性を解析す
る統合処理手段とを設けることによって達成される。The present invention also relates to a geophysical exploration system for acquiring, processing, storing and integrating sensation signals by autonomous data recording devices arranged at spatially different points. The above objects are as follows: a) parameter selection setting means for selecting and setting a set of recording device operation parameters from a menu of recording device operation parameters provided by an operating program for each of the autonomous data recording devices; An autonomous data recording device for acquiring, processing and storing sensor signals generated by at least one sensor electronically coupled according to a selected set of recording device operating parameters, together with an absolute time obtained from a GPS reception signal; C) inputting the sensor signal recorded in each of the autonomous data recording devices, and applying the space / time of the sensor signal It is achieved by providing an integrated processing means for analyzing the properties.

【００１６】更にまた、この発明の上記目的は物理探査
に関心のある地域に配備された自律型データ記録装置に
よってセンサ信号を獲得し、処理し、記憶し、統合処理
するための物理探査システムにおいて、 イ）前記各自律型データ記録装置にオペレーティングプ
ログラムが提供する記録装置作動パラメータのメニュー
から１組の記録装置作動パラメータを選択して設定する
ためのパラメータ選択設定手段と、 ロ）前記選択された１組の記録装置作動パラメータに従
って電子的に結合された少なくとも１つのセンサにより
発生されるセンサ信号をＧＰＳ受信信号から獲得される
空間位置及び絶対時刻と共に獲得し処理し記憶する自律
型データ記録装置と、 ハ）前記各自律型データ記録装置に記録されたセンサ信
号を入力して、センサ信号の空間／時間的特性を解析す
る統合処理手段とを設けることによっても達成される。Still another object of the present invention is a physical exploration system for acquiring, processing, storing, and integrating sensor signals by an autonomous data recording device deployed in an area of interest in geophysical exploration. B) parameter selection and setting means for selecting and setting a set of recording device operation parameters from a menu of recording device operation parameters provided by an operating program for each of said autonomous data recording devices; An autonomous data recording device for acquiring, processing and storing sensor signals generated by at least one sensor electronically coupled according to a set of recording device operating parameters, together with spatial position and absolute time obtained from a GPS received signal; C) inputting the sensor signal recorded in each of the autonomous data recording devices, and Also achieved by providing an integrated processing means for analyzing during / temporal characteristics.

【００１７】[0017]

【作用】この発明の時刻発生装置によれば、時刻補正時
以外はＧＰＳ受信機の電源供給を停止しているので、低
消費電力で絶対時刻補正が行える。従って、同一容量の
電池であればより長時間の地震データが記録できると共
に、携帯型データ記録装置の重量を著しく軽量化でき
る。また、ＧＰＳ時刻較正システムを利用して時刻補正
するので、１０μsec 〜１msec単位の時刻補正が可能と
なり、物理探査の計測精度を飛躍的に高めることができ
る。According to the time generator of the present invention, the power supply to the GPS receiver is stopped except during the time correction, so that the absolute time correction can be performed with low power consumption. Therefore, if the batteries have the same capacity, seismic data for a longer time can be recorded, and the weight of the portable data recording device can be significantly reduced. Further, since the time is corrected using the GPS time calibration system, the time can be corrected in units of 10 μsec to 1 msec, and the measurement accuracy of the physical exploration can be drastically improved.

【００１８】[0018]

【実施例】以下、図面を参照してこの発明の実施例を説
明する。Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

【００１９】図１はこの発明の時刻発生装置のハードウ
ェア構成の一例を示すもので、ＧＰＳアンテナ２で受信
されたＧＰＳ信号はＧＰＳ受信機４に送られる。このＧ
ＰＳ受信機４は入力ＧＰＳ信号から測位データを検出出
力すると共にその測位データ中に含まれている絶対時刻
に基づく時刻データＴＤだけを抽出することができ、更
に絶対時刻に同期したクロックパルス（以下、ＧＰＳパ
ルス）ＣＰを再生出力する。これらの測位データ、時刻
データＴＤ及びＧＰＳパルスＣＰはマイクロプロセッサ
（以下、ＭＰＵ）１０等で構成された時刻補正部に送ら
れる。FIG. 1 shows an example of a hardware configuration of a time generator according to the present invention. A GPS signal received by a GPS antenna 2 is sent to a GPS receiver 4. This G
The PS receiver 4 detects and outputs positioning data from the input GPS signal, and can extract only the time data TD based on the absolute time included in the positioning data. , GPS pulse) CP is reproduced and output. These positioning data, time data TD, and GPS pulse CP are sent to a time correction unit including a microprocessor (hereinafter, MPU) 10 and the like.

【００２０】この時刻補正部は、ＭＰＵ１０、発振器
６、カウンタ及びタイマモジュール８（カウンタ又はタ
イマが論理回路と共に一個又は複数個内蔵されてい
る。）、カウンタリセット手段１２、記憶手段１４及び
入出力制御部１６で構成される。ＧＰＳパルスＣＰはＭ
ＰＵ１０に送られると共に、リセット手段１２を構成す
るアンドゲートの一方の端子にも入力され、他方の入力
端子はＭＰＵ１０から出力される制御信号ＸＧが接続さ
れるようになっている。またリセット手段１２の出力Ｒ
ＳＴは計時用カウンタ８のリセット端子に接続され、ハ
ードウェアで直接計時用カウンタ８をリセットするよう
になっている。The time correction unit includes an MPU 10, an oscillator 6, a counter and a timer module 8 (one or a plurality of counters or timers are incorporated together with a logic circuit), a counter reset means 12, a storage means 14, and an input / output control. It is composed of a unit 16. GPS pulse CP is M
The signal is sent to the PU 10 and is also input to one terminal of an AND gate constituting the reset means 12, and the other input terminal is connected to a control signal XG output from the MPU 10. The output R of the reset means 12
ST is connected to a reset terminal of the clock counter 8 so that the clock counter 8 is directly reset by hardware.

【００２１】一方、発振器６は一定の周波数信号を発生
し、計時用タイマ８の発振源となるもので、その周波数
精度により後述の時刻校正処理精度が決定されるので、
できる限り精度の高いものが望ましく、例えば、温度補
償付水晶発振器が好適である。タイマ／カウンタモジュ
ール８は発振器６の出力信号をカウントするカウンタと
して動作すると共に、ＭＰＵ１０からの設定条件により
タイマとしても動作可能となっており、例えば、ＭＰＵ
１０の設定条件で１、２、５、１０、２０、５０、１０
０、２００、５００、１０００、２０００、５０００ミ
リ秒の割込クロックを適当に選択して出力できるような
構成のものが好ましい。そして、計時用カウンタ８は発
振器６の出力信号をもとに設定された周波数のクロック
を計数してＭＰＵ１０にパラレル出力すると共に、ＭＰ
Ｕ１０が省電力モードで機能停止中は機能停止期間を計
測するタイマとして単独で作動するようになっている。On the other hand, the oscillator 6 generates a constant frequency signal, and serves as an oscillation source of the timer 8. The accuracy of the time calibration process described later is determined by the accuracy of the frequency.
It is desirable that the accuracy is as high as possible. For example, a crystal oscillator with temperature compensation is suitable. The timer / counter module 8 operates not only as a counter for counting the output signal of the oscillator 6 but also as a timer according to the setting conditions from the MPU 10.
1, 2, 5, 10, 20, 50, 10 with 10 setting conditions
It is preferable that the configuration is such that an interrupt clock of 0, 200, 500, 1000, 2000, 5000 milliseconds can be appropriately selected and output. The time counter 8 counts a clock having a set frequency based on the output signal of the oscillator 6 and outputs the clock to the MPU 10 in parallel.
While U10 is in the power saving mode while the function is stopped, it operates independently as a timer for measuring the function stop period.

【００２２】ＭＰＵ１０は、カウンタ８からのパルスカ
ウント値をパラレル入力し、ＧＰＳパルスＣＰを割込み
入力として図３に示す時刻校正処理ルーチンを起動して
基準時間を更新すると共に現在時刻を求める。この現在
時刻データは記憶手段１４に格納されると共に、入出力
制御部１６を介して外部に出力される。The MPU 10 inputs the pulse count value from the counter 8 in parallel, activates the time calibration processing routine shown in FIG. 3 using the GPS pulse CP as an interrupt input, updates the reference time, and obtains the current time. The current time data is stored in the storage unit 14 and output to the outside via the input / output control unit 16.

【００２３】このような構成において、図２のタイムチ
ャート及び図３のフローチャートを参照してその動作を
説明する。The operation of such a configuration will be described with reference to the time chart of FIG. 2 and the flowchart of FIG.

【００２４】ＧＰＳシステムでは、図２（Ａ）に示すよ
うに、ＧＰＳ受信機４で得られるクロックパルスＣＰは
絶対時刻に同期させて再生されており、通常は１秒間隔
で再生出力されている。また、時刻データＴＤも正常な
状態では１秒毎に更新されるようになっている。しかし
ながら、ＧＰＳアンテナ２の上空に高い樹木があった
り、太陽の黒点活動により電離層の状態が急変したりす
ると、必ずしも毎回、確実にクロックパルスＣＰを１秒
間隔で再生できるとは限らない。In the GPS system, as shown in FIG. 2A, the clock pulse CP obtained by the GPS receiver 4 is reproduced in synchronization with the absolute time, and is normally reproduced and output at one second intervals. . The time data TD is also updated every second in a normal state. However, if there are tall trees above the GPS antenna 2 or if the state of the ionosphere changes suddenly due to sunspot activity of the sun, the clock pulse CP cannot always be reliably reproduced at one-second intervals every time.

【００２５】そこで、時刻補正部では、ＭＰＵ１０によ
り図３に示す処理を実行して時刻データＴＤを校正し、
基準時間及び現在時刻を求める。先ず、図２（Ａ）の時
刻ｔ１にＧＰＳ受信機４から出力されたクロックパルス
ＣＰがＭＰＵ１０に入力される（ステップＳ２）。する
と、ＭＰＵ１０では次に出力されるクロックパルスＣＰ
をチェックするため、図２（Ｂ）に示すような期間ｔ２
だけ経過後、期間ｔ３だけ低レベルとなるようなソフト
ウェアモノマルチルーチンを起動させる（ステップＳ
８）と共に、図２（Ｄ）に示すタイミングでＧＰＳ受信
機４から出力される最新の時刻データＴＤを読込む（ス
テップＳ６）。In the time correction section, the processing shown in FIG. 3 is executed by the MPU 10 to calibrate the time data TD.
Find the reference time and the current time. First, the clock pulse CP output from the GPS receiver 4 at time t1 in FIG. 2A is input to the MPU 10 (step S2). Then, the MPU 10 outputs the next output clock pulse CP.
Is checked during the period t2 as shown in FIG.
After the elapse of the period, the software mono-multi routine is activated to be at the low level for the period t3 (step S3).
8), the latest time data TD output from the GPS receiver 4 is read at the timing shown in FIG. 2D (step S6).

【００２６】しかして、図２（Ａ）の例では、所定の期
間ｔ３内に次のＣＰパルスが到達しなかったので（ステ
ップＳ８）、ステップＳ２に戻り、ＧＰＳ受信機４から
出力されるＣＰパルスの入力待ちとなる。そして、図２
（Ａ）の時刻ｔ４において再びＣＰパルスが出力される
と、時期間ｔ２だけ経過後、期間ｔ３だけ低レベルとな
るようなソフトウェアモノマルチルーチンを再び起動さ
せる（ステップＳ８）と共に、図２（Ｄ）に示すタイミ
ングでＧＰＳ受信機４から出力される最新の時刻データ
ＴＤをＭＰＵ１０に読込む（ステップＳ６）。In the example of FIG. 2A, however, the next CP pulse has not arrived within the predetermined period t3 (step S8), the process returns to step S2, and the CP output from the GPS receiver 4 is returned. Waits for pulse input. And FIG.
When the CP pulse is output again at time t4 in (A), the software mono-multi routine is activated again so as to be at the low level during time period t3 after the time period t2 has elapsed (step S8), and FIG. ), The latest time data TD output from the GPS receiver 4 is read into the MPU 10 (step S6).

【００２７】次に、今回はチェック期間ｔ３の期間内に
次のＣＰパルスがＧＰＳ受信機４から出力された（ステ
ップＳ８）ので、リセット手段１２を介して計時用カウ
ンタ８だけがＣＰパルスの立下がりのタイミングでハー
ド的にリセットされると共に、ステップＳ６で読込んだ
時刻データを秒以下の時刻を切り捨てた時間に調整した
後、１秒を加えて基準時間として格納する（ステップＳ
１０）。例えばステップＳ６で入力した時刻が０：０
１：０２．０３秒であった場合、基準時間は０：０１：
０３．００秒となる。Next, this time, the next CP pulse is output from the GPS receiver 4 during the check period t3 (step S8), so that only the timer 8 through the reset means 12 causes the CP pulse to rise. In addition to the hardware reset at the falling timing, the time data read in step S6 is adjusted to a time obtained by rounding down the time of seconds or less, and then one second is added and stored as a reference time (step S6).
10). For example, if the time input in step S6 is 0: 0
If the time is 1: 02.03 seconds, the reference time is 0:01:
03.00 seconds.

【００２８】かくして、基準時間の更新が終了すると、
センサ入力等他の処理があるか否かチェックし（ステッ
プＳ１２）、無ければステップＳ２へ戻る。一方、他の
処理がある場合は、更新した基準時間（秒）及びカウン
タ８のカウント値（Ｎ）から次式を演算し、現在時刻
（秒）を求めた後、他の処理を実行する（ステップＳ１
４）。Thus, when the update of the reference time is completed,
It is checked whether or not there is another process such as sensor input (step S12), and if not, the process returns to step S2. On the other hand, if there is another process, the following formula is calculated from the updated reference time (second) and the count value (N) of the counter 8 to obtain the current time (second), and then another process is executed ( Step S1
4).

【００２９】[0029]

【数１】現在時刻（秒）＝基準時間（秒）＋カウント値
（Ｎ）／タイマ周波数（Ｈｚ） 尚、タイマ周波数（Ｈｚ）はタイマ８の設定周波数であ
り、タイマ周波数を１０００Ｈｚとすると、分解能は１
ミリ秒となる。## EQU1 ## Current time (second) = reference time (second) + count value (N) / timer frequency (Hz) The timer frequency (Hz) is the set frequency of timer 8, and if the timer frequency is 1000 Hz, Resolution is 1
Milliseconds.

【００３０】従って、上記構成による時刻発生装置は、
ＧＰＳ受信機４から出力されるＣＰパルス間隔をチェッ
クして計時用カウンタ／タイマをリセットすると共に、
チェック用ＣＰパルスの到達時点でハードウェアカウン
タ及びソフトウェア絶対時刻を同時に更新するようにし
ているのでタイマサービス・ルーチンにより任意の時点
で現在時刻の読出しがあっても、絶対時刻に同期した現
在時刻を正確に回答できる。また、ＣＰパルスから生成
されるリセットパルスＲＳＴの間隔を、一定の周波数で
分解して基準時間に加算することにより現在時刻を求め
るようにしているので、絶対時刻に同期した精度の高い
現在時刻を得ることもできる。Therefore, the time generating device having the above configuration has
Check the CP pulse interval output from the GPS receiver 4 to reset the time counter / timer,
The hardware counter and the software absolute time are updated at the same time when the check CP pulse arrives. Therefore, even if the current time is read at any time by the timer service routine, the current time synchronized with the absolute time can be accurately calculated. Can be answered. In addition, since the current time is obtained by decomposing the interval of the reset pulse RST generated from the CP pulse at a fixed frequency and adding it to the reference time, the current time with high accuracy synchronized with the absolute time is calculated. You can also get.

【００３１】図１に対応させて示す図４はこの発明の時
刻発生装置の別の一実施例を示すものであり、それぞれ
同一の番号を付した装置は同一の機能を果たすと共に、
ＧＰＳ受信機４及びデジタル回路２０に電源供給手段４
２ａ及び４２ｂを設け、不使用時にはＭＰＵ１０に結合
された電源制御手段４０を介して電池３０の電源をＯＮ
−ＯＦＦ制御して、電池３０の消費電力低減を計ったも
のである。これは通常デジタル回路２０及びＭＰＵ１０
が４０ｍＡ、発信器６及びカウンタモジュール８が２ｍ
Ａ程度の消費電力に対し、ＧＰＳ受信機４が３００ｍＡ
と非常に消費電力が大きいので（各装置の電源電圧は５
Ｖを想定しているが、電源電圧が３Ｖ前後に設定できれ
ば、一段と消費電力を節約できることは明らかであ
る。）、絶対時刻の同期調整が終了したら直ちにＧＰＳ
受信機４の電源をオフすると、電池の消耗を大幅に低減
でき、特に携帯型装置用時刻発生装置として有用であ
る。FIG. 4 corresponding to FIG. 1 shows another embodiment of the time generating apparatus according to the present invention, wherein the devices having the same numbers perform the same functions, respectively.
Power supply means 4 for GPS receiver 4 and digital circuit 20
2a and 42b are provided, and when not in use, the power of the battery 30 is turned on via the power control means 40 coupled to the MPU 10.
The power consumption of the battery 30 is reduced by performing the -OFF control. This is usually the digital circuit 20 and MPU10
Is 40 mA, the transmitter 6 and the counter module 8 are 2 m
For the power consumption of about A, the GPS receiver 4 is 300 mA
Power consumption is very large (the power supply voltage of each device is 5
V is assumed, but if the power supply voltage can be set to around 3 V, it is clear that the power consumption can be further reduced. ), GPS immediately after the absolute time synchronization is completed
Turning off the power of the receiver 4 can greatly reduce the consumption of the battery, and is particularly useful as a time generator for a portable device.

【００３２】図４の時刻発生装置の動作を図５のフロー
チャートを参照して説明すると、先ず、ＭＰＵ１０から
ＧＰＳ受信機４に対し、別の手段で入手した大まかな現
在位置及び絶対時刻を入力し、図３と同様な処理を実行
して、正確な現在位置の測位データを入手すると共に、
ＧＰＳ絶対時刻との同期をとる（ステップＳ２０）。The operation of the time generator shown in FIG. 4 will be described with reference to the flowchart shown in FIG. 5. First, the MPU 10 inputs the approximate current position and the absolute time obtained by another means to the GPS receiver 4. , By performing the same processing as in FIG. 3 to obtain accurate positioning data of the current position,
Synchronize with the GPS absolute time (step S20).

【００３３】そして、図２（Ｂ）に示す次のＣＰパルス
受信チェック期間ｔ３内に、ＧＰＳ受信機４からＣＰパ
ルスを入力したら、ＧＰＳ時刻データ＋１を基準時間と
して記憶手段１４に更新・格納すると共に、直ちに電源
制御手段４０にＧＰＳ受信機４の電源断指令ＰＧ１を出
力する（ステップＳ２２）。更に、発振器６の周波数安
定精度（例えば、０．１ｐｐｍ乃至１０ｐｐｍ）に応じ
て、次の電源投入時刻を計算し（例えば、０．１ｐｐｍ
精度であれば１５０分後、また１０ｐｐｍ精度であれば
１００秒であるか通常は１ｐｐｍ精度で３〜６時間間隔
で電源投入すると十分である。）、タイマのＭＰＵ起動
用タイマ８へ次の電源投入割込発生時刻を設定し、電源
制御手段４０を介して、デジタル回路２０の電源もオフ
する（ステップＳ２２）。その後、ＭＰＵ１０は省電力
モードへ移る（ステップＳ２４）。この状態では発振器
６及びカウンタモジュール８のみが作動しているので、
消費電源は約２ｍＡと１／１５０以下に節約できる。Then, when the CP pulse is input from the GPS receiver 4 during the next CP pulse reception check period t3 shown in FIG. 2B, the GPS time data + 1 is updated and stored in the storage means 14 as a reference time. At the same time, it immediately outputs a power-off command PG1 of the GPS receiver 4 to the power control means 40 (step S22). Further, the next power-on time is calculated (for example, 0.1 ppm) according to the frequency stability accuracy (for example, 0.1 ppm to 10 ppm) of the oscillator 6.
It is sufficient to turn on the power after 150 minutes for accuracy, or 100 seconds for 10 ppm accuracy, or usually at 3 to 6 hour intervals with 1 ppm accuracy. ), The next power-on interrupt occurrence time is set in the MPU activation timer 8 of the timer, and the power of the digital circuit 20 is also turned off via the power control means 40 (step S22). Thereafter, the MPU 10 shifts to the power saving mode (Step S24). In this state, since only the oscillator 6 and the counter module 8 are operating,
The power consumption can be reduced to about 2 mA, less than 1/150.

【００３４】かくして、上述の電源再投入時刻に至る
と、タイマ８からタイマ割込が発生し、ＭＰＵ１０に再
起動がかかる（ステップＳ２６）。ＭＰＵ１０は再起動
されると、先ずデジタル回路２０及びＧＰＳ受信機４の
電源を電源制御手段４０を介して再投入する（ステップ
Ｓ２８）。続いて、ＭＰＵ１０はＧＰＳ受信機４からの
ＣＰパルス入力待ちとなり（ステップＳ３０）、ＣＰパ
ルスが到達すると、次のＣＰパルス到達迄の時間間隔を
チェックするためのソフトウェアモノマルチルーチンを
起動させると共に、ＧＰＳ受信機４から時刻データＴＤ
が出力された場合には（ステップＳ３２）、このＧＰＳ
時刻データをＭＰＵ１０へ読込む（ステップＳ３４）。Thus, when the above-described power-on time is reached, a timer interrupt is generated from the timer 8, and the MPU 10 is restarted (step S26). When the MPU 10 is restarted, first, the power of the digital circuit 20 and the power of the GPS receiver 4 are turned on again via the power control means 40 (step S28). Subsequently, the MPU 10 waits for input of a CP pulse from the GPS receiver 4 (step S30). When the CP pulse arrives, the MPU 10 activates a software mono-multi routine for checking a time interval until the next CP pulse arrives. Time data TD from GPS receiver 4
Is output (step S32), this GPS
The time data is read into the MPU 10 (step S34).

【００３５】かくして、所定のチェック期間ｔ３内に次
のＣＰパルスが到達すると（ステップＳ３６）、リセッ
ト手段１２を介してハード的にカウンタモジュール８の
計時用カウンタがリセットされ、再びカウントが開始さ
れると共に、ＭＰＵ１０から電源制御手段４０を介して
直ちにＧＰＳ受信機４の電源供給がカットされ、ステッ
プＳ３４で読込んだＧＰＳ時刻データ＋１が基準時間と
して記憶手段１４に更新格納される（ステップＳ３
８）。Thus, when the next CP pulse arrives within the predetermined check period t3 (step S36), the time counter of the counter module 8 is reset by hardware via the reset means 12, and counting is started again. At the same time, the power supply to the GPS receiver 4 is immediately cut off from the MPU 10 via the power control means 40, and the GPS time data +1 read in step S34 is updated and stored in the storage means 14 as a reference time (step S3).
8).

【００３６】続いて、他の処理があるか否かチェックし
（ステップＳ４０）、有る場合には、基準時間及びカウ
ンタ値から現在時刻を演算すると共にセンサ入力等他の
処理を実行する（ステップＳ４２）。その後、ステップ
Ｓ２２と同様に、次の電源投入時刻を演算してタイマ８
の再起動用タイマへ設定した後、デジタル回路２０の電
源供給をカットし（ステップＳ４４）、ステップＳ２４
へ移り、ＭＰＵ１０の省電力モードへ移る。Subsequently, it is checked whether or not there is another process (step S40). If there is, the current time is calculated from the reference time and the counter value, and another process such as sensor input is executed (step S42). ). Thereafter, similarly to step S22, the next power-on time is calculated and the timer 8 is turned on.
After the restart timer is set, the power supply to the digital circuit 20 is cut off (step S44).
Then, the process proceeds to the power saving mode of the MPU 10.

【００３７】以下、ステップＳ２４乃至Ｓ４４の処理を
繰り返す。かかる電源制御手段により、ＧＰＳ絶対時間
に同期した絶対時刻を高精度で長時間、最小の消費電力
で維持することが可能となり、特に、電池容量に制限の
ある携帯型装置において有効な時刻発生方法である。
尚、上述のフローチャートにおいてステップＳ２８のＧ
ＰＳ受信機への電源投入からステップＳ３８のＧＰＳ受
信機電源断迄の期間は通常３０秒乃至２分程度である。Thereafter, the processing of steps S24 to S44 is repeated. Such a power control means makes it possible to maintain the absolute time synchronized with the GPS absolute time with high accuracy and for a long time with minimum power consumption, and in particular, a time generation method effective in a portable device having a limited battery capacity. It is.
It should be noted that in the above-described flowchart, G in step S28
The period from turning on the power to the PS receiver to turning off the power to the GPS receiver in step S38 is usually about 30 seconds to 2 minutes.

【００３８】次に、この時刻発生装置を地球物理探査へ
応用した例を述べる。図６は火山体の構造探査の一例で
あり、ダイナマイト１００ａ，１００ｂ等により人工地
震を発生させ、この地震波を予め空間的に分散設置した
多数の観測点（２００ａ〜２００ｍ）で記録し、後でこ
の記録データを収集解析してマグマや火山体の地下構造
を演算するものである。しかして、複雑な火山地帯の中
にできるだけ均一に観測点を設定するためには、機械の
運搬は人手に頼るしかなく、小型・軽量・低消費電力の
携帯型高精度記録装置を提供する必要がある。Next, an example in which the time generator is applied to geophysical exploration will be described. FIG. 6 is an example of a structure exploration of a volcanic body, in which an artificial earthquake is generated by dynamite 100a, 100b or the like, and this seismic wave is recorded at a large number of observation points (200a to 200m) spatially dispersed in advance, and later recorded. This record data is collected and analyzed to calculate the underground structure of magma and volcanic bodies. However, in order to set the observation points as uniformly as possible in a complex volcanic area, the machine must be transported manually, and a small, lightweight, low-power portable high-precision recording device must be provided. There is.

【００３９】図４に対応させて示す図７はかかる携帯用
自律型データ記憶装置２００ａの一例であり、それぞれ
同一の番号を付した装置は同一の機能を果たすと共に、
プリアンプ５２ａ〜５２ｍ、低減フィルタ５４ａ〜５４
ｍ、マルチプレクサ５６及びＡＤ変換手段５８で構成さ
れたアナログ回路５０がＭＰＵ１０に結合され、その電
源は電源制御手段４０から出力される制御信号ＰＧｋに
よりオンオフ制御されると共に、操作メニュー等が液晶
等で構成された表示手段２０ｂに表示され入力手段７０
を介して各種パラメータを選択／設定するようになって
いる。又プリアンプ５２ａ〜５２ｍの先には地震センサ
６０ａ〜６０ｃや温度センサ等が接続されるようになっ
ている。FIG. 7 corresponding to FIG. 4 is an example of such a portable autonomous data storage device 200a. Devices assigned the same numbers perform the same functions, respectively.
Preamplifiers 52a to 52m, reduction filters 54a to 54
m, an analog circuit 50 composed of a multiplexer 56 and an AD conversion means 58 are coupled to the MPU 10, and its power is controlled on / off by a control signal PGk output from the power control means 40. The input means 70 displayed on the configured display means 20b
The user selects / sets various parameters via the. The preamplifiers 52a to 52m are connected to seismic sensors 60a to 60c and temperature sensors.

【００４０】このような構成においてその動作を図８乃
至図１０を参照して説明すると、先ず、データ記録装置
２００ａにセンサ等の測定条件をダウンロードし又は表
示手段２０ｂと入力手段７０を操作して初期設定する
（図８のステップＳ６０）。又、各観測地点に到着した
ならば、大まかな空間位置及び絶対時刻をダウンロード
データ又は入力手段７０を介してＭＰＵ１０に入力し、
これらデータをＧＰＳ受信機４に転送して、図３のフロ
ーチャートと同一の処理を実行し、正確な現在位置の測
位データをＧＰＳ受信機４から読出すと共に、ＧＰＳク
ロックパルスＣＰによりＧＰＳ絶対時刻との同期をとる
（ステップＳ６０）。The operation of such a configuration will be described with reference to FIGS. 8 to 10. First, measurement conditions such as a sensor are downloaded to the data recording device 200a or the display means 20b and the input means 70 are operated. Initial settings are made (step S60 in FIG. 8). When the vehicle arrives at each observation point, the approximate spatial position and absolute time are input to the MPU 10 via the download data or the input unit 70,
These data are transferred to the GPS receiver 4, and the same processing as the flowchart of FIG. 3 is executed to read out the accurate positioning data of the current position from the GPS receiver 4, and the GPS absolute time and the GPS clock pulse CP are used. Are synchronized (step S60).

【００４１】かくして、初期設定が終了すると、ＭＰＵ
１０から電源制御手段４０へＧＰＳ受信機４及びアナロ
グ回路５０の電源断指令を出力し、その後タイマ８の再
起動用タイマへ時刻補正のための次の電源投入時刻を設
定して、デジタル回路２０ａ及び２０ｂの電源をカット
する（ステップＳ６２）。Thus, when the initialization is completed, the MPU
10 outputs a command to turn off the power of the GPS receiver 4 and the analog circuit 50 to the power control means 40, and then sets the next power-on time for time correction to the restart timer of the timer 8, and sets the digital circuit 20 a And 20b are cut off (step S62).

【００４２】その後、ＭＰＵ１０は省電力モードへ移り
（ステップＳ６４）、この状態では、発振器６及びカウ
ンタモジュール８のみが作動しているので、消費電流は
大幅に節約できる。Thereafter, the MPU 10 shifts to the power saving mode (step S64). In this state, only the oscillator 6 and the counter module 8 are operating, so that the current consumption can be greatly reduced.

【００４３】しかして上述の電源再投入時刻に至ると、
タイマモジュール８からタイマ割込が発生し、ＭＰＵ１
０に再起動がかかる（ステップＳ６６）。ＭＰＵ１０は
再起動されると、先ず、再起動の要因が時刻補正のため
のものか、指定時刻でのセンサ計測のためのものか、他
の処理のためのものか判定する。そして、ＧＰＳ時刻補
正のための再起動の場合には（ステップＳ６８）、デジ
タル回路２０ａ及びＧＰＳ受信機４の電源を投入して図
５のステップＳ２８乃至Ｓ３８と同様のＧＰＳ時刻補正
処理を行ない（ステップＳ７０）、ステップＳ８４へ移
る。When the above-described power-on time is reached,
A timer interrupt is generated from the timer module 8 and the MPU 1
0 is restarted (step S66). When the MPU 10 is restarted, it first determines whether the cause of the restart is for time correction, sensor measurement at a specified time, or another process. Then, in the case of the restart for the GPS time correction (step S68), the digital circuit 20a and the GPS receiver 4 are turned on, and the GPS time correction processing similar to steps S28 to S38 in FIG. 5 is performed (step S68). Step S70), and proceed to step S84.

【００４４】また、指定時刻でのセンサ計測の場合には
（ステップＳ７２）、先ずデジタル回路２０ａ及びアナ
ログ回路５０の電源を投入した後、プリアンプ、フィル
タ及びＡＤ変換パラメータ等を記憶手段１４から読出
し、所定のレジスタ等にそれぞれ設定する（ステップＳ
７４）。その後、指定時刻迄カウンタ８を監視し（ステ
ップＳ７６）、指定時刻となったなら、基準時間及びカ
ウンタ値から現在時刻を演算して記憶手段１４に記憶す
ると共に、センサ６０ａ〜６０ｍの出力を順次切換え
て、ＡＤ変換手段５８によりデジタル化し、記憶手段１
４に所定の回数だけを書込む。In the case of the sensor measurement at the designated time (step S72), first, the power supply of the digital circuit 20a and the analog circuit 50 is turned on, and then the preamplifier, the filter, the AD conversion parameters and the like are read from the storage means 14, Each is set in a predetermined register or the like (step S
74). Thereafter, the counter 8 is monitored until the designated time (step S76). When the designated time comes, the current time is calculated from the reference time and the counter value and stored in the storage means 14, and the outputs of the sensors 60a to 60m are sequentially output. The data is digitized by the A / D conversion means 58 and stored in the storage means 1
4 is written only a predetermined number of times.

【００４５】この様子を図９（Ａ）乃至（Ｆ）及び図１
０を参照して更に詳しく説明すると、ＭＰＵＩ０は図９
（Ａ）のように待機モードと記録モードとをそれぞれ切
替えて実行するようになっており、その間に発振器６の
精度が所定の精度より悪化する少し手前の時刻でＧＰＳ
受信機４に電源を再供給して絶対時刻精度が所定の精度
範囲内に必ず収まるように制御している（図９
（Ｂ））。しかして、待機モードでは、消費電力を低減
させるため、アナログ回路５０、デジタル回路２０ａ及
びＭＰＵ１０の電源をカットすると共に、記録に必要な
時のみ各装置に電源を供給するように、電源制御手段４
０により各装置の電源をきめ細かくオンオフ制御するよ
うにしている。そして、記録ｉのサンプリングモードで
は、図９（Ｃ）の時点ｔ３０でＭＰＵ１０を再起動さ
せ、デジタル回路２０ａ及びアナログ回路５０に電源を
供給すると共に、マルチプレクサ５６をパラメータで指
定された順番で順次切換え、ＡＤ変換してセンサ出力６
０ａ〜６０ｍを順次デジタル化するようになっている
（図９（Ｄ））。更に、測定開始指定時刻ｔ３２の手前
のプリトリガ開始時点ｔ３１から上述したＡＤ変換デー
タを図１０に示すようなフォーマットで記憶手段１４に
書込むようになっている（図９（Ｅ）及び（Ｆ））。FIGS. 9A to 9F and FIG.
0 will be described in more detail with reference to FIG.
As shown in (A), the standby mode and the recording mode are switched and executed, and during that time, the GPS is executed at a time shortly before the accuracy of the oscillator 6 becomes lower than the predetermined accuracy.
The power is re-supplied to the receiver 4 so that the absolute time accuracy is controlled to be always within a predetermined accuracy range (FIG. 9).
(B)). In the standby mode, the power supply control means 4 cuts off the power supply of the analog circuit 50, the digital circuit 20a and the MPU 10 in order to reduce power consumption, and supplies power to each device only when necessary for recording.
0 controls the power supply of each device finely. In the recording i sampling mode, the MPU 10 is restarted at time t30 in FIG. 9C to supply power to the digital circuit 20a and the analog circuit 50, and the multiplexers 56 are sequentially switched in the order specified by the parameters. A / D conversion and sensor output 6
0a to 60m are sequentially digitized (FIG. 9D). Further, the above-mentioned AD conversion data is written in the storage means 14 in a format as shown in FIG. 10 from a pre-trigger start time t31 before the measurement start designated time t32 (FIGS. 9E and 9F). ).

【００４６】すなわち、記録ｉ番目のデータとしては、
測定位置、測定時刻、プリアンプゲイン、フィルタ条
件、ＡＤ変換条件、プリトリガ期間（ウインドウ期
間）、外部増幅器ゲイン、温度／湿度及び各センサのＡ
Ｄ変換値等があり、記憶手段１４としては、フラッシュ
メモリ又はバッテリ内蔵ＲＡＭ等の電源のオンオフによ
り記憶内容が消えないメモリが望ましい。That is, as the i-th data recorded,
Measurement position, measurement time, preamplifier gain, filter condition, AD conversion condition, pretrigger period (window period), external amplifier gain, temperature / humidity, and A of each sensor
A memory that has a D-converted value or the like and is preferably a memory such as a flash memory or a RAM with a built-in battery that does not lose its stored contents when the power is turned on and off.

【００４７】かくして、指定時刻でのセンサ計測が終了
すると、アナログ回路５０の電源をカットした後（ステ
ップＳ７８）、ステップＳ８４へ移る。Thus, when the sensor measurement at the designated time is completed, the power supply of the analog circuit 50 is cut off (step S78), and the process proceeds to step S84.

【００４８】また、システムのダウンロード、記録デー
タの外部への転送、テストプログラムの実行、パラメー
タ設定等の他の処理を実行する場合には（ステップＳ８
０）、それぞれ必要な装置にのみ電源を供給し、各処理
を実行するようになっている（ステップＳ８２）。When other processing such as downloading of the system, transfer of the recording data to the outside, execution of the test program, parameter setting, etc. is executed (step S8).
0), power is supplied only to each necessary device, and each process is executed (step S82).

【００４９】更に、ステップＳ８４では、次のＧＰＳ時
刻補正開始時刻と記録ｉの開始時刻とを比較し、どちら
か早い方の時刻をタイマ８の再起動用タイマに設定し
て、デジタル回路２０ａの電源をカットする（ステップ
Ｓ８４）。Further, in step S84, the next GPS time correction start time is compared with the start time of the record i, and the earlier time is set as a restart timer of the timer 8, and the digital circuit 20a The power supply is cut off (step S84).

【００５０】尚、図１１に示すようにＧＰＳアンテナ２
の周囲に太陽電池パネル１を貼付けたアンテナを用意
し、ＧＰＳアンテナ２に太陽が当たる間は、太陽電池パ
ネル１によりバッテリ３０を充電するようにすると、電
池寿命を更に延長することが可能である。Incidentally, as shown in FIG.
An antenna having a solar cell panel 1 attached to the periphery thereof is prepared, and the battery 30 is charged by the solar cell panel 1 while the GPS antenna 2 is exposed to the sun, so that the battery life can be further extended. .

【００５１】一方、データ記録装置２００ａのプログラ
ミング構造を図１２に基づいて説明すると、図示しない
パーソナルコンピュータ等で作成された操作オペレーテ
ィングプログラム５００やダウンロード可能アルゴリズ
ム５１０等は入出力制御手段１６を介してＲＯＭ等に書
込まれたＭＰＵオペレーティングプログラム４１０の制
御の基にバファメモリ４２０に一度読込まれ、フラッシ
ュメモリ等の所定のアドレスへ書込まれるようになって
いる。又各記録モードでサンプリングしたセンサ出力は
センサデータメモリ６００へ順次書込まれるようになっ
ている。このようなプログラミング構造を採用すると、
操作メニューへのデータ設定やフィルタアルゴリズムを
ハードウェア構成を何も変更せずに容易に変更できて大
変便利である。On the other hand, the programming structure of the data recording device 200a will be described with reference to FIG. 12. An operating operating program 500 and a downloadable algorithm 510 created by a personal computer (not shown) are stored in a ROM via the input / output control means 16. The data is once read into the buffer memory 420 under the control of the MPU operating program 410 written in, for example, and written to a predetermined address in a flash memory or the like. The sensor outputs sampled in each recording mode are sequentially written to the sensor data memory 600. With such a programming structure,
This is very convenient because data settings to the operation menu and filter algorithms can be easily changed without changing any hardware configuration.

【００５２】又、上述のデータ記録装置を長大橋や超大
型タンカー或いは大きな建物に複数個分散設置して、絶
対時刻に同期した加速度センサ出力を記録すると、デー
タ収集のためのケーブル敷設作業が不要となり、構造設
計等の振動解析確認作業を容易に実施することができ
る。更に、南極／北極等で地磁気センサ出力を絶対時刻
と共に記録することにより、オーロラ現象の解析にも役
立てることができる。更に又、上述のデータ記録装置の
一方を地面に固定して振動計測し、他方のデータ記録装
置を車等の移動体に固定して、地面の振動及び車の振動
を絶対時刻に基づいて同時計測することにより、移動体
と地面との間の伝達関数等を求めることも可能となり、
従来不可能であった各種振動計測が容易に実現できる。Further, when a plurality of the above-mentioned data recording devices are dispersedly installed on a long bridge, a super-large tanker or a large building and the output of the acceleration sensor synchronized with the absolute time is recorded, a cable laying operation for data collection is unnecessary. Thus, it is possible to easily perform a vibration analysis confirmation operation such as a structural design. Further, by recording the output of the geomagnetic sensor together with the absolute time at the south pole / north pole, etc., it can be useful for the analysis of the aurora phenomenon. Furthermore, one of the above-mentioned data recording devices is fixed to the ground to measure the vibration, and the other data recording device is fixed to a moving body such as a car, and the vibration of the ground and the vibration of the car are simultaneously measured based on the absolute time. By measuring, it is also possible to determine the transfer function between the moving object and the ground,
Various vibration measurements, which were not possible before, can be easily realized.

【００５３】[0053]

【発明の効果】以上説明したように、この発明の時刻発
生装置によれば、低消費電力で正確な絶対時刻の補正が
実現できる。また、従来の方法と比較して、１桁精度の
高い時刻補正が実現できるので、物理探査精度を一段と
向上させることができる。更に、移動体と地上とそれぞ
れ独立して絶対時刻に基づいた振動計測ができるので、
従来計測不能であった移動体と地面との間の伝達関数等
も容易に演算することができる。As described above, according to the time generator of the present invention, accurate correction of the absolute time can be realized with low power consumption. In addition, since time correction with a higher precision of one digit can be realized as compared with the conventional method, the accuracy of the physical search can be further improved. Furthermore, since the vibration measurement based on the absolute time can be performed independently for the moving object and the ground,
A transfer function between the moving object and the ground, which could not be measured conventionally, can be easily calculated.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図１】この発明の時刻発生装置の一実施例を示すハー
ドウェアブロック図である。FIG. 1 is a hardware block diagram showing an embodiment of a time generating device according to the present invention.

【図２】その動作を説明するためのタイムチャートであ
る。FIG. 2 is a time chart for explaining the operation.

【図３】その動作を説明するためのフローチャートであ
る。FIG. 3 is a flowchart for explaining the operation.

【図４】この発明の別の時刻発生装置の一実施例を示す
ハードウェアブロック図である。FIG. 4 is a hardware block diagram showing an embodiment of another time generating device according to the present invention.

【図５】その動作を示すためのフローチャートである。FIG. 5 is a flowchart showing the operation.

【図６】火山探査の原理を説明するための図である。FIG. 6 is a diagram for explaining the principle of volcanic exploration.

【図７】この発明のデータ記録装置のハードウェア構成
の一例を示す図である。FIG. 7 is a diagram showing an example of a hardware configuration of a data recording device of the present invention.

【図８】その動作を説明するためのフローチャートであ
る。FIG. 8 is a flowchart for explaining the operation.

【図９】その動作を説明するためのタイムチャートであ
る。FIG. 9 is a time chart for explaining the operation.

【図１０】読取装置の記録フォーマットの一例である。FIG. 10 is an example of a recording format of a reading device.

【図１１】この発明の充電兼用のＧＰＳアンテナの一例
である。FIG. 11 is an example of a GPS antenna for both charging and use according to the present invention.

【図１２】この発明のデータ記録装置のプログラム構造
を説明するための図である。FIG. 12 is a diagram for explaining a program structure of the data recording device of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

２ ＧＰＳアンテナ ４ ＧＰＳ受信機 ６ 発振器 ８ タイマ・カウンタ・モジュール １０ ＭＰＵ １２ リセット手段 １４ 記憶手段 １６ 入出力制御手段 ２０，２０ａ デジタル回路 ２０ｂ 表示手段 ３０ 電池 ４０ 電源制御手段 ５０ アナログ回路 ６０ａ〜６０ｍ センサ ７０ 入力手段 １００，１００ａ 時刻発生装置 ２００ａ，２００ｎ データ記録装置 2 GPS antenna 4 GPS receiver 6 Oscillator 8 Timer / counter module 10 MPU 12 Reset means 14 Storage means 16 Input / output control means 20, 20a Digital circuit 20b Display means 30 Battery 40 Power control means 50 Analog circuit 60a-60m Sensor 70 Input means 100, 100a Time generator 200a, 200n Data recorder

フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G04G 5/00 G04G 7/02 G04G 1/00 G01V 1/24 G01D 9/00 Continuation of front page (58) Fields investigated (Int.Cl. ⁷ , DB name) G04G 5/00 G04G 7/02 G04G 1/00 G01V 1/24 G01D 9/00

Claims (29)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項１】 時刻発生装置であって、ＧＰＳ受信信号
から時刻データ及び絶対時刻に同期したクロックパルス
を抽出するＧＰＳ受信機と、所定の周波数でパルス信号
を発生する発振器と、前記ＧＰＳ受信機で得られる最新
の時刻データを基準時間として格納する記憶手段と、前
記発振器で得られるパルス信号をカウントするカウンタ
と、このカウンタのカウント値を前記発振器の設定周波
数で割り、その結果に前記記憶手段に格納された基準時
間を加算して現在時刻を求める演算手段と、この演算手
段及び前記ＧＰＳ受信機に結合され、前記ＧＰＳ受信機
で得られるクロックパルスが、１０μsec 〜１msec単位
の所定の期間内に入っていることを確認して前記カウン
タのリセット信号を生成するカウンタリセット信号生成
手段とを具え、 前記時刻発生装置の現在時刻を、前記カウンタのリセッ
トの時点でも、１０μsec〜１msec単位の期間内で、前
記絶対時刻に同期させると共に、 前記カウンタで計測されるカウンタ値の精度が、前記カ
ウンタのリセットの時点でも、所定の精度の範囲内に収
まるように、前記発振器の周波数安定精度に応じて時刻
補正を行うようにしたことを特徴とする時刻発生装置。1. A time generator, comprising: a GPS receiver for extracting time data and a clock pulse synchronized with an absolute time from a GPS reception signal; an oscillator for generating a pulse signal at a predetermined frequency; Storage means for storing the latest time data obtained in the above as a reference time; a counter for counting pulse signals obtained by the oscillator; a count value of the counter divided by a set frequency of the oscillator; Calculating means for obtaining the current time by adding the reference time stored in the GPS receiver, and a clock pulse obtained from the calculating means and the GPS receiver, which is obtained by the GPS receiver within a predetermined period of 10 μsec to 1 msec. Counter reset signal generating means for generating a reset signal for the counter after confirming that the At the time of resetting the counter, the current time of the generator is synchronized with the absolute time within a period of 10 μsec to 1 msec, and the accuracy of the counter value measured by the counter is determined at the time of resetting the counter. However, the time generator performs time correction according to the frequency stability accuracy of the oscillator so as to fall within a predetermined accuracy range. 【請求項２】 少なくとも１つのセンサからのセンサ信
号を獲得し、記録するための時刻発生装置であって、Ｇ
ＰＳ受信信号から時刻データ及び絶対時刻に同期したク
ロックパルスを抽出するＧＰＳ受信機と、所定の周波数
でパルス信号を発生する発振器と、前記ＧＰＳ受信機で
得られる最新の時刻データを基準時間として格納する記
憶手段と、前記発振器で得られるパルス信号をカウント
するカウンタと、このカウンタのカウント値を前記発振
器の設定周波数で割り、その結果に前記記憶手段に格納
された基準時間を加算して現在時刻を求める演算手段
と、この演算手段及び前記ＧＰＳ受信機に結合され、前
記ＧＰＳ受信機で得られるクロックパルスが、１０μse
c 〜１msec単位の所定の期間内に入っていることを確認
して前記カウンタのリセット信号を生成するカウンタリ
セット信号生成手段とを具え、 前記時刻発生装置の現在時刻を、前記カウンタのリセッ
トの時点でも、１０μsec〜１msec単位の期間内で、前
記絶対時刻に同期させると共に、 前記カウンタで計測されるカウンタ値の精度が、前記カ
ウンタのリセットの時点でも、所定の精度の範囲内に収
まるように、前記発振器の周波数安定精度に応じて時刻
補正を行い、更に、 前記センサ信号を、前記絶対時刻と同期した現在時刻と
共に獲得し、前記記憶手段に記録するようにしたことを
特徴とする時刻発生装置。2. A time generator for acquiring and recording sensor signals from at least one sensor, comprising:
A GPS receiver that extracts time data and a clock pulse synchronized with an absolute time from a PS reception signal, an oscillator that generates a pulse signal at a predetermined frequency, and stores the latest time data obtained by the GPS receiver as a reference time And a counter for counting the pulse signals obtained by the oscillator, and dividing the count value of the counter by the set frequency of the oscillator, and adding the reference time stored in the storage unit to the result to obtain the current time. And a clock pulse which is coupled to the arithmetic means and the GPS receiver and which is obtained by the GPS receiver is 10 μs
c a counter reset signal generating means for generating a reset signal for the counter after confirming that the time is within a predetermined period of 1 to 1 msec. However, within a period of 10 μsec to 1 msec unit, and in synchronization with the absolute time, so that the accuracy of the counter value measured by the counter is within a predetermined accuracy range even at the time of resetting the counter, A time generator that corrects the time according to the frequency stability accuracy of the oscillator, further acquires the sensor signal together with the current time synchronized with the absolute time, and records the acquired signal in the storage unit. . 【請求項３】 前記演算手段に結合され、前記ＧＰＳ受
信機の電源をオンオフ制御する電源制御手段を更に具
え、前記カウンタで計測されるカウンタ値の精度が、所
定の精度範囲内となるように、前記ＧＰＳ受信機及びカ
ウンタリセット信号生成手段に、前記電源制御手段によ
り間欠的に電源を供給するようにした請求項１又は２に
記載の時刻発生装置。3. A power supply control means coupled to said calculation means for controlling on / off of the power of said GPS receiver, so that the accuracy of a counter value measured by said counter falls within a predetermined accuracy range. 3. The time generation device according to claim 1, wherein the power supply unit intermittently supplies power to the GPS receiver and the counter reset signal generation unit. 【請求項４】 前記電源制御手段により、前記ＧＰＳ受
信機及びカウンタリセット信号生成手段の電源をオフ制
御した場合、次にこの電源をオン制御する迄の時間を前
記カウンタに設定した後、当該設定時間経過中、更に前
記演算手段を省電力モードで待機させるようにした請求
項３に記載の時刻発生装置。4. When the power of the GPS receiver and the counter reset signal generating means is turned off by the power control means, the time until the next power-on control is set in the counter. 4. The time generating device according to claim 3, wherein the arithmetic unit is made to stand by in a power saving mode during a lapse of time. 【請求項５】 前記ＧＰＳ受信機から、当該時刻発生装
置の空間位置を記録するようにした請求項１乃至４のい
ずれか１項に記載の時刻発生装置。5. The time generating device according to claim 1, wherein a spatial position of the time generating device is recorded from the GPS receiver. 【請求項６】 前記発振器が、周波数安定精度で、０．
１ｐｐｍ乃至１０ｐｐｍの精度である請求項１乃至５の
いずれか１項に記載の時刻発生装置。6. The oscillator according to claim 1, wherein said oscillator has a frequency stabilization accuracy of 0.1.
The time generator according to any one of claims 1 to 5, wherein the accuracy is 1 ppm to 10 ppm. 【請求項７】 前記ＧＰＳ受信機の前記電源オフ制御期
間が、１００秒乃至６時間である請求項３乃至６のいず
れか１項に記載の時刻発生装置。7. The time generator according to claim 3, wherein the power-off control period of the GPS receiver is 100 seconds to 6 hours. 【請求項８】 前記発振器が、温度補償付発振器である
請求項１乃至７のいずれか１項に記載の時刻発生装置。8. The time generator according to claim 1, wherein the oscillator is a temperature-compensated oscillator. 【請求項９】 前記時刻発生装置の電源が充電可能な電
池で構成された請求項１乃至８のいずれか１項に記載の
時刻発生装置。9. The time generating device according to claim 1, wherein a power source of the time generating device is constituted by a rechargeable battery. 【請求項１０】 太陽電池で前記電池に充電するように
した請求項９に記載の時刻発生装置。10. The time generator according to claim 9, wherein the battery is charged by a solar battery. 【請求項１１】 前記ＧＰＳ受信機に接続されるＧＰＳ
アンテナが太陽電池を兼備した請求項１乃至１０のいず
れか１項に記載の時刻発生装置。11. A GPS connected to the GPS receiver
The time generating device according to any one of claims 1 to 10, wherein the antenna also has a solar cell. 【請求項１２】 前記記憶手段が、フラッシュメモリ、
又は、バッテリーバックアップされた半導体ＲＡＭメモ
リで構成されている請求項１乃至１１のいずれか１項に
記載の時刻発生装置。12. The flash memory according to claim 12, wherein:
12. The time generation device according to claim 1, wherein the time generation device comprises a semiconductor RAM memory backed up by a battery. 【請求項１３】 前記時刻発生装置が携帯型時刻発生装
置である請求項１乃至１２のいずれか１項に記載の時刻
発生装置。13. The time generation device according to claim 1, wherein the time generation device is a portable time generation device. 【請求項１４】 前記カウンタが、１、２、５、１０、
２０、５０、１００、２００、５００、１０００、２０
００、又は５０００ミリ秒のクロックを出力できる請求
項１乃至１３のいずれか１項に記載の時刻発生装置。14. The method according to claim 1, wherein the counter is 1, 2, 5, 10,
20, 50, 100, 200, 500, 1000, 20
14. The time generating device according to claim 1, wherein a clock of 00 or 5000 milliseconds can be output. 【請求項１５】 前記センサが、加速度センサ、磁気セ
ンサ、地震計、又は、受振器である請求項２乃至１４の
いずれか１項に記載の時刻発生装置。15. The time generator according to claim 2, wherein the sensor is an acceleration sensor, a magnetic sensor, a seismometer, or a geophone. 【請求項１６】 前記センサの記録データに、測定位
置、測定時刻、プリアンプゲイン、フィルタ条件、ＡＤ
変換条件、プリトリガ期間、ウインドウ期間、外部増幅
器ゲイン、温度／湿度データ、又は、各センサのＡＤ変
換値を含む請求項２乃至１５のいずれか１項に記載の時
刻発生装置。16. A recording position, a measurement time, a preamplifier gain, a filter condition, an AD
The time generating device according to any one of claims 2 to 15, wherein the time generating device includes a conversion condition, a pre-trigger period, a window period, an external amplifier gain, temperature / humidity data, or an AD conversion value of each sensor. 【請求項１７】 時刻発生装置を利用した時刻発生方法
であって、 前記時刻発生装置が、ＧＰＳ受信信号から時刻データ及
び絶対時刻に同期したクロックパルスを抽出するＧＰＳ
受信機と、所定の周波数でパルス信号を発生する発振器
と、前記ＧＰＳ受信機で得られる最新の時刻データを基
準時間として格納する記憶手段と、前記発振器で得られ
るパルス信号をカウントするカウンタと、このカウンタ
のカウント値を前記発振器の設定周波数で割り、その結
果に前記記憶手段に格納された基準時間を加算して現在
時刻を求める演算手段と、この演算手段及び前記ＧＰＳ
受信機に結合され、前記ＧＰＳ受信機で得られるクロッ
クパルスが、１０μsec 〜１msec単位の所定の期間内に
入っていることを確認して前記カウンタのリセット信号
を生成するカウンタリセット信号生成手段とを具え、 イ）前記ＧＰＳ受信機により、ＧＰＳ受信信号から、時
刻データ及び絶対時刻に同期した同期クロックパルスを
抽出すると共に、前記絶対時刻を記憶するＧＰＳ受信工
程と、 ロ）前記発振器からのパルス信号を前記カウンタで計測
するパルス計測工程と、 ハ）前記ＧＰＳ受信工程の同期クロックパルスと、前記
パルス計測工程のパルス信号とを、前記カウンタのリセ
ットの時点でも、１０μsec〜１msec単位の期間内で、
前記絶対時刻に同期させると共に、 前記カウンタで計測されるカウンタ値の精度が、前記カ
ウンタのリセットの時点でも、所定の精度の範囲内に収
まるように、前記発振器の周波数安定精度に応じて時刻
補正を行う時刻補正工程とを含むことを特徴とする時刻
発生方法。17. A time generation method using a time generation device, wherein the time generation device extracts time data and a clock pulse synchronized with an absolute time from a GPS reception signal.
A receiver, an oscillator for generating a pulse signal at a predetermined frequency, storage means for storing the latest time data obtained by the GPS receiver as a reference time, and a counter for counting the pulse signal obtained by the oscillator, Calculating means for dividing the count value of the counter by the set frequency of the oscillator and adding a reference time stored in the storage means to the result to obtain a current time;
And a counter reset signal generating means for generating a reset signal for the counter after confirming that a clock pulse obtained by the GPS receiver is within a predetermined period of 10 μsec to 1 msec. A) a GPS receiving step of extracting time data and a synchronous clock pulse synchronized with an absolute time from a GPS received signal by the GPS receiver and storing the absolute time; b) a pulse signal from the oscillator C) measuring the synchronous clock pulse in the GPS receiving step and the pulse signal in the pulse measuring step within a period of 10 μsec to 1 msec even at the time of resetting the counter.
While synchronizing with the absolute time, time correction is performed according to the frequency stability accuracy of the oscillator so that the accuracy of the counter value measured by the counter falls within a predetermined accuracy range even at the time of resetting the counter. And a time correcting step of performing the following. 【請求項１８】 少なくとも１つのセンサからのセンサ
信号を獲得し、記録するための時刻発生装置を利用した
時刻発生方法であって、 前記時刻発生装置が、ＧＰＳ受信信号から時刻データ及
び絶対時刻に同期したクロックパルスを抽出するＧＰＳ
受信機と、所定の周波数でパルス信号を発生する発振器
と、前記ＧＰＳ受信機で得られる最新の時刻データを基
準時間として格納する記憶手段と、前記発振器で得られ
るパルス信号をカウントするカウンタと、このカウンタ
のカウント値を前記発振器の設定周波数で割り、その結
果に前記記憶手段に格納された基準時間を加算して現在
時刻を求める演算手段と、この演算手段及び前記ＧＰＳ
受信機に結合され、前記ＧＰＳ受信機で得られるクロッ
クパルスが、１０μsec 〜１msec単位の所定の期間内に
入っていることを確認して前記カウンタのリセット信号
を生成するカウンタリセット信号生成手段とを具え、 イ）前記ＧＰＳ受信機により、ＧＰＳ受信信号から、時
刻データ及び絶対時刻に同期した同期クロックパルスを
抽出すると共に、前記絶対時刻を記憶するＧＰＳ受信工
程と、 ロ）前記発振器からのパルス信号を前記カウンタで計測
するパルス計測工程と、 ハ）前記ＧＰＳ受信工程の同期クロックパルスと、前記
パルス計測工程のパルス信号とを、前記カウンタのリセ
ットの時点でも、１０μsec〜１msec単位の期間内で、
前記絶対時刻に同期させると共に、 前記カウンタで計測されるカウンタ値の精度が、前記カ
ウンタのリセットの時点でも、所定の精度の範囲内に収
まるように、前記発振器の周波数安定精度に応じて時刻
補正を行う時刻補正工程と、 ニ）前記センサ信号を、前記絶対時刻と同期した現在時
刻と共に獲得し、前記記憶手段に記録するセンサ信号記
録工程とを含むことを特徴とする時刻発生方法。18. A time generating method using a time generating device for acquiring and recording a sensor signal from at least one sensor, wherein the time generating device converts time data and absolute time from a GPS reception signal. GPS for extracting synchronized clock pulses
A receiver, an oscillator for generating a pulse signal at a predetermined frequency, storage means for storing the latest time data obtained by the GPS receiver as a reference time, and a counter for counting the pulse signal obtained by the oscillator, Calculating means for dividing the count value of the counter by the set frequency of the oscillator and adding a reference time stored in the storage means to the result to obtain a current time;
And a counter reset signal generating means for generating a reset signal for the counter after confirming that a clock pulse obtained by the GPS receiver is within a predetermined period of 10 μsec to 1 msec. A) a GPS receiving step of extracting time data and a synchronous clock pulse synchronized with an absolute time from a GPS received signal by the GPS receiver and storing the absolute time; b) a pulse signal from the oscillator C) measuring the synchronous clock pulse in the GPS receiving step and the pulse signal in the pulse measuring step within a period of 10 μsec to 1 msec even at the time of resetting the counter.
While synchronizing with the absolute time, time correction is performed according to the frequency stability accuracy of the oscillator so that the accuracy of the counter value measured by the counter falls within a predetermined accuracy range even at the time of resetting the counter. And d) obtaining the sensor signal together with the current time synchronized with the absolute time, and recording the sensor signal in the storage means. 【請求項１９】 前記演算手段に結合され、前記ＧＰＳ
受信機の電源をオンオフ制御する電源制御手段を更に具
え、前記カウンタで計測されるカウンタ値の精度が、所
定の精度範囲内となるように、前記ＧＰＳ受信機及びカ
ウンタリセット信号生成手段に、前記電源制御手段によ
り間欠的に電源を供給するＧＰＳ電源制御工程を更に含
む請求項１７又は１８に記載の時刻発生方法。19. The GPS device coupled to the arithmetic means,
The GPS receiver and the counter reset signal generation unit further include a power supply control unit that controls on / off of a power supply of the receiver so that an accuracy of a counter value measured by the counter falls within a predetermined accuracy range. 19. The time generation method according to claim 17, further comprising a GPS power control step of intermittently supplying power by the power control means. 【請求項２０】 前記電源制御手段により、前記ＧＰＳ
受信機及びカウンタリセット信号生成手段の電源をオフ
制御した場合、次にこの電源をオン制御する迄の時間を
前記カウンタに設定した後、当該設定時間経過中、更に
前記演算手段を省電力モードで待機させる工程を含む請
求項１９に記載の時刻発生方法。20. The power supply control means, wherein the GPS
When the power supply of the receiver and the counter reset signal generation means is controlled to be turned off, the time until the power supply is next controlled to be turned on is set in the counter. 20. The time generating method according to claim 19, further comprising the step of waiting. 【請求項２１】 前記ＧＰＳ受信機から、当該時刻発生
装置の空間位置を記録する工程を更に含む請求項１７乃
至２０のいずれか１項に記載の時刻発生方法。21. The time generating method according to claim 17, further comprising a step of recording a spatial position of the time generating device from the GPS receiver. 【請求項２２】 前記発振器が、周波数安定精度で、
０．１ｐｐｍ乃至１０ｐｐｍの精度である請求項１７乃
至２１のいずれか１項に記載の時刻発生方法。22. The oscillator according to claim 19, wherein the oscillator has a frequency stability accuracy,
The time generating method according to any one of claims 17 to 21, wherein the accuracy is 0.1 ppm to 10 ppm. 【請求項２３】 前記ＧＰＳ受信機の前記電源オフ制御
期間が、１００秒乃至６時間である請求項１９乃至２２
のいずれか１項に記載の時刻発生方法。23. The power-off control period of the GPS receiver is 100 seconds to 6 hours.
The time generation method according to any one of the above items. 【請求項２４】 前記発振器が、温度補償付発振器であ
る請求項１７乃至２３のいずれか１項に記載の時刻発生
方法。24. The time generating method according to claim 17, wherein the oscillator is a temperature-compensated oscillator. 【請求項２５】 前記時刻発生装置の電源が充電可能な
電池で構成された請求項１７乃至２４のいずれか１項に
記載の時刻発生方法。25. The time generating method according to claim 17, wherein a power source of the time generating device is constituted by a rechargeable battery. 【請求項２６】 前記記憶手段が、フラッシュメモリ、
又は、バッテリーバックアップされた半導体ＲＡＭメモ
リで構成されている請求項１７乃至２５のいずれか１項
に記載の時刻発生方法。26. The storage device, comprising: a flash memory;
26. The time generating method according to claim 17, wherein the time generating method comprises a semiconductor RAM memory backed up by a battery. 【請求項２７】 前記時刻発生装置が携帯型時刻発生装
置である請求項１７乃至２６のいずれか１項に記載の時
刻発生方法。27. The time generating method according to claim 17, wherein the time generating device is a portable time generating device. 【請求項２８】 前記センサが、加速度センサ、磁気セ
ンサ、地震計、又は、受振器である請求項１８乃至２７
のいずれか１項に記載の時刻発生方法。28. The sensor according to claim 18, wherein the sensor is an acceleration sensor, a magnetic sensor, a seismograph, or a geophone.
The time generation method according to any one of the above. 【請求項２９】 前記センサの記録データに、測定位
置、測定時刻、プリアンプゲイン、フィルタ条件、ＡＤ
変換条件、プリトリガ期間、ウインドウ期間、外部増幅
器ゲイン、温度／湿度データ、又は、各センサのＡＤ変
換値を含む請求項１８乃至２８のいずれか１項に記載の
時刻発生方法。29. A recording position, a measuring time, a preamplifier gain, a filter condition, an AD
The time generating method according to any one of claims 18 to 28, comprising a conversion condition, a pre-trigger period, a window period, an external amplifier gain, temperature / humidity data, or an AD conversion value of each sensor.