JP5077533B2 - 時刻修正装置、時刻修正装置付き計時装置及び時刻修正方法 - Google Patents
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Description
したがって、このCDMA方式の携帯電話通信網で携帯基地局から送信されるGPS時刻データを端末が取得し、このGPS時刻データを用いて内蔵時計の時刻データを補正しようとする提案がなされている(例えば、特許文献1)。
このため、ユーザーが自ら受信周波数を設定したり、移動先を入力したりしなくとも、速やかに自動で各場所の携帯基地局から送信されてくる携帯基地局信号の周波数と時刻修正装置の受信周波数を調整でき、速やかに時刻情報を含む信号を受信して、時刻修正を自動で行うことができる。
前記構成によれば、携帯基地局から発信される携帯基地局信号が、CDMA方式の携帯電話通信網で携帯基地局から発信される信号であるので、CDMA方式の携帯電話通信網を利用することで、精度の高い時刻修正を自動で行うことができる。
すなわち、各国で使用されている複数種類の携帯基地局周波数情報は、例えばバンドクラスの中から国毎に都合の良い周波数を選択している。従って、複数種類の携帯基地局周波数情報がバンドクラス毎に格納されていれば、そのバンドクラスに割当てられた周波数帯域ごとに確認できる。
つまり、ユーザーが、前回と今回の時刻修正のタイミングにおいて、異なる周波数の携帯基地局信号を発信している携帯基地局の設置場所に移動していることはまれであり、前回の受信できた携帯基地局信号の周波数と対応する携帯基地局周波数情報を使用して、今回の検出を行えば、より受信確率が高くなり、さらに消費電力の低減も可能となる。
尚、以下に述べる実施の形態は、本発明の好適な具体例であるから、技術的に好ましい種々の限定が付されているが、本発明の範囲は、以下の説明において特に本発明を限定する旨の記載がない限り、これらの態様に限られるものではない。
図1は、本発明に係る時刻修正装置付き計時装置である例えば、時刻修正装置付き腕時計10(以下「腕時計」という)を示す概略図であり、図2は、図1の腕時計10の内部の主なハードウエア構成等を示す概略図である。
図1に示すように、腕時計10は、その表面に文字板12、長針、短針等の針13等が配置されると共に、各種メッセージが表示されるLED等からなるディスプレイ14が形成されている。なお、ディスプレイ14は、LEDの他、LCD、アナログ表示等でも構わない。
しかし、本実施の形態の腕時計10は携帯電話機能を有していないため、CDMA基地局15a等と電話通信をするものではなく、CDMA基地局15a等から送信される信号から時刻情報等を受信し、その信号に基づいて時刻修正をしようとするものである。CDMA基地局15a等から送信される信号の内容については後述する。
また、図1に示すように、腕時計10には、その利用者が操作可能なりゅうず28が形成されている。
このりゅうず28は、腕時計10の利用者が操作可能な外部入力部の一例となっている。
また、バス20には、CDMA基地局15a等からの信号を受信する受信部である例えば、CDMA基地局電波受信機24が接続されている。このCDMA基地局電波受信機24は、図1のアンテナ11を有している。
また、バス20には、時計機構であるIC(半導体集積回路)等からなるリアルタイムクロック(RTC)25や温度補償回路付水晶発振回路(TCXO)26等も接続されている。
図3に示すように、腕時計10は、制御部29を有し、制御部29は、図3に示す各種プログラム格納部30内の各種プログラム、第1の各種データ記憶部40内の各種データ及び第2の各種データ記憶部50内の各種データを処理する構成となっている。
また、図3には、各種プログラム格納部30、第1の各種データ記憶部40及び第2の各種データ記憶部50と分けて示してあるが、実際に、このようにデータが分けて格納されているわけではなく、説明上の便宜のために分けて記載したものである。
なお、図3の第1の各種データ記憶部40には、主に予め格納されているデータをまとめて示した。また、第2の各種データ記憶部50には、第1の各種データ記憶部40内のデータ等を各種プログラム格納部30内のプログラムで処理した後のデータ等を主に示した。
図4は、図3の各種プログラム格納部30内のデータを示す概略図であり、図5は、図3の第1の各種データ記憶部40内のデータを示す概略図である。また、図6は、図3の第2の各種データ記憶部50内のデータを示す概略図である。
図7乃至図10は、第1実施の形態にかかる腕時計10の主な動作等を示す概略フローチャートである。
CDMA方式の携帯電話システムは米国クアルコム社が開発した方式が1993年に米国の標準方式の一つ「IS95」に採用されたことから本格的な運用が開始されており、これ以降、IS95A、IS95B、CDMA2000という改訂を経て現在に至っている。また、日本国ではARIB STD−T53に準じて携帯電話システムが運用されている。
このようなCDMA方式は下り(CDMA基地局15a等から移動局、本実施の形態では腕時計10)は同期通信であるため、腕時計10がCDMA基地局15a等の時刻データと同期する必要がある。CDMA基地局15a等から送信されるCDMA基地局信号である電波信号(以下、単に「信号」ともいう)は、具体的には、パイロットチャネル信号と、シンクチャネル信号を有している。パイロットチャネル信号は、CDMA基地局15a等ごとに、異なったタイミングで送信されている信号であり、例えば、パイロットPN信号である。
従って、利用者等が異なる国に移動した場合は、周波数が異なるため、CDMA基地局15a等からの信号を受信することができない。そこで、通常は、利用者等が手動で周波数の設定を変える動作等を行う必要がある。
また、使用される周波数帯域は、例えばCDMA2000(IS−2000)に規定されているバンドクラス(以下「BC」という)毎に割当てられており、具体的にはBC0からBC10までの11種類に割当てられている。(図13参照)そして、各国毎に都合の良いBCを使用している。その一例を図13に示す。ここで、図13に示すBC0からBC10の各BCは、携帯基地局から発信されている携帯基地局信号に関する複数種類の携帯基地局周波数情報の一例となっている。また、CDMA基地局15a等は、携帯基地局等の一例であり、CDMA基地局信号またはCDMA基地局信号である電波信号、あるいは、CDMA基地局から送信される信号は、全て携帯基地局信号の一例となっている。
例えば、日本は、BC3の周波数帯域を使用している。そして、利用者の使用している腕時計10等が、このBC3の周波数帯域の信号を受信できるように設定されていれば、CDMA基地局15a等からの信号を受信できる。また、このBC3を使用しているのは、日本なので、利用者が日本国内であることも分かる。
また、アメリカ合衆国の場合は、BC0とBC1の両方を使用しており、同一国内を移動した場合でも、異なる周波数の信号を発信しているCDMA基地局15a等の場所となる場合があり、この場合にはCDMA基地局15a等からの信号を受信することができない。
そして、CDMA携帯端末である場合は、地方別や国毎に異なる通信会社との通話ローミング契約が必要となり、この契約に対応する為、利用者等がCDMA携帯端末を操作して、BCや国名を手動で設定して、CDMA基地局15a等との接続後CDMA携帯端末の情報をこのCDMA携帯端末側から通話ローミング契約に必要な情報をCDMA地局15a等に送信することにより対応している。
図19は、CDMA基地局15a、15bから送信される信号の同期タイミング等を示す概略図である。
これらのCDMA基地局15a、15bから送信される信号は、同じであるため、この信号がどのCDMA基地局15a等から発信したかを識別するため、各CDMA基地局15a等は、それぞれ他のCDMA基地局15a等と異なるタイミングで信号を発信している。
具体的には、このタイミングの相違は、CDMA基地局15a等が発信するパイロットPN信号の相違として表れる。すなわち、例えば、図19のCDMA基地局15bは、CDMA基地局15aより僅かに遅れたタイミングで信号を発信している。具体的には、64chip(0.052ms(ミリ秒))分だけ、パイロットPNオフセットを設けている。
このように多数のCDMA基地局15a等が存在しても、各CDMA基地局15a等が64chipの整数倍だけ、それぞれ異なるパイロットPNオフセットを設けることで、受信する腕時計10は、どのCDMA基地局15a等からの信号を受信したかを容易に把握することができる構成となっている。
図20に示すように、シンクチャネルメッセージには、上述したパイロットPN信号のデータ、例えば、パイロットPNオフセットデータが64chips(0.052ms)×N(0〜512)であることを示すデータが含まれている。このデータは、図20では「PILOT_PN」で表されている。
また、シンクチャネルメッセージには、GPS時刻データであるシステム時間のデータも含まれている。
GPS時刻は毎週日曜日の0時からの経過時間が秒で表示され、翌週の日曜日の0時に0に戻るようになっている。そして、この1週間についてはGPSの週番号が付されているので、週番号と経過時間(秒)のデータを取得することで、受信側はGPS時刻を取得できる構成となっている。このデータは、図20では「SYS_TIME」で表されている。
また、シンクチャネルメッセージには、腕時計10が所在する国又は地域のUTCに対する時差データである、ローカルオフセット時間が含まれている。すなわち、例えば、日本の場合は、UTCに9時間プラスされた時間である旨のデータ等が格納されている。
このデータは、図20では、「LTM_OFF」で表される。
また、シンクチャネルメッセージには、腕時計10が所在する国や地域がサマータイム等を採用しているか否かのサマータイムデータも含まれている。日本の場合は、サマータイム制を採用していないため、そのデータは「0」となる。このデータは、図20では、「DAYLT」で表される。
また、CDMA方式では、図20のシンクチャネルメッセージの上述のGPS時刻は、図19の「E」における時刻とはなっておらず、その後、4スーパーフレーム(320ms)後における時刻、すなわち、図19の「F」における時刻となっている。
具体的には、上述したパイロットPNオフセットデータが、0chip(0ms)の場合の時刻を基準とした、ラストスーパーフレームの最後のタイミングから4スーパーフレーム後の時刻となる。
具体的には、次のステージである「待ち受け状態」へ遷移するための準備をした後、CDMA基地局15a等と同期をとり通信することになる。
そこで、この準備時間を考慮して、CDMA基地局15a等は、予め未来の時刻である320ms後の時間を、事前に送信し、この時間を受信した携帯電話機が内部で処理を行い、準備が終わった後、この時刻でCDMA基地局15a等と同期を取りに行くと同期を取りやすくなるという構成となっている。換言すれば、この4スーパーフレーム(320ms)が携帯電話機側の準備時間となっている。
腕時計10の時刻修正をする場合は、先ず、腕時計10の所在する地域における、CDMA基地局15a等から送信される信号であるパイロットチャネル信号を受信する必要がある。
そして、この場合に、腕時計10の所在地域が、前回の時刻修正を行った際の所在地域と変化無い場合などは、例えば、後述するように、腕時計10のりゅうず28により、移動の無い場合等の設定を行うことができるようになっている。
つまり、図4の周波数スキャン方法選択プログラム302を起動して、図5の第1の各種データ記憶部40の周波数スキャン方法データ格納部405から周波数スキャン方法データ405aを読み出し、腕時計10のディスプレイ14に周波数スキャン方法データ405aを表示して、ユーザーに示す。この周波数スキャン方法データ405aは複数のデータで構成されており、それぞれ周波数スキャン方法が異なるようなデータとなっている。ここで、周波数スキャン方法選択プログラム302及び周波数スキャン方法データ405aは周波数検出部の一例を構成しており、利用者が操作可能な外部入力部の一例であるりゅうず28を介して入力し指定して検出する構成の一例となっている。
そして、ユーザーにより周波数スキャン方法データ405aから一つを選択、設定が行われなかった場合は、周波数スキャン方法選択プログラム302を終了し、ST102に進み、周波数スキャンを開始する。つまり、図4で受信可能周波数スキャンプログラム301を起動する。そして、この受信可能周波数スキャンプログラム301は、携帯基地局の一例であるCDMA基地局が発するCDMA基地局信号の周波数を検出する周波数検出部の一例となっている。
このように、前回受信基地局周波数データ502aを使って、周波数スキャンを行うことで、CDMA基地局15a等からの送信される信号を受信するに際し、受信確率が高くなり、速やかに、時刻修正が行える。また、必要な時刻修正情報データを早く得ることもできるので、腕時計10の消費電力が低減される。
そのため、図4の受信可能周波数スキャンプログラム301は、図5の第1の各種データ記憶部40の受信周波数データ格納部401の基地局周波数データ表401aを設定し、受信可能周波数スキャン方法データ格納部404に受信可能周波数スキャン方法データ404aとして記憶する。ここで、受信周波数データ格納部401は携帯基地局周波数情報格納部の一例であり、基地局周波数データ表401aは複数種類の携帯基地局周波数情報の一例である。
ここで、受信周波数データ格納部401の基地局周波数データ表401aは、例えば、図13に示すように、BCごとに割当てられている周波数帯を、そのBCごとに対応するように情報として持っている。
このように、予め基地局周波数データ表401aとして、腕時計10の内部に備えていれば、このBCごとに割当てられている周波数帯ごとに周波数をスキャンしていくことにより、腕時計10の当該所在地域に対応するBCが既知となり、どの周波数帯を使用しているかが即座に既知となり、消費電力が低減でき、時間も短縮できる。つまり、通常は使用していないような周波数帯も含めて、全ての周波数帯域をスキャンする必要がない。
また、使用されている周波数帯が既知となれば、BCも判明するため、対象国等が分かる場合もありうる。つまり、BC及びそれに対応する周波数帯情報と共に、対象国等のデータも腕時計内部の情報として、持っていると、仮にあるBCを使用している国が他に無ければ、腕時計10のおおよその所在地域も既知とすることが可能となる。例えば、BC3の周波数帯832〜870Mの周波数をスキャンできれば、そのBC3の対象国が腕時計10の所在地域として予想され、日本であることが分かる。
具体的には、図4のRF受信電力認識プログラム310が、抽出基地局周波数データ505aに基づいて、CDMA基地局のCDMA基地局信号の周波数のスキャンを行い、RF受信電力を認識して、認識したRF受信電力を図5のRF受信電力データ410aとしてRF受信電力データ格納部410に記憶する。
そして、ST107に進み、このRF受信電力データ410aが図5の閾値RF受信電力データ格納部403に記憶されている閾値RF受信電力データ403a以上となっていた場合は、受信可能と判断する。具体的には、図4のRF受信電力比較プログラム311が、図5の閾値RF受信電力データ格納部403に記憶されている閾値RF受信電力データ403aと、RF受信電力データ格納部410に記憶されているRF受信電力データ410aとを比較して、RF受信電力データ410aが閾値RF受信電力データ403a以上であるかを判断する。
つまりは、RF受信電力データ410aが閾値RF受信電力データ403a以上であると判断した場合、当該腕時計10の所在地域に設定した抽出基地局周波数データ505aと同様な周波数帯であるCDMA基地局が存在することとなるからである。
さらに詳細に説明すれば、抽出基地局周波数データ505aを基にCDMA基地局からの周波数をスキャンして受信する際のRF受信電力データ410aと閾値RF受信電力データ403aとを比較して、この閾値RF受信電力データ403a以上であるか否かにより、この周波数が受信可能であるか否かを判断する。
この様に、ある周波数でのRF受信電力データを、例えば−100dB以上となったときに受信可能と判断する。つまり、閾値RF受信電力データ403aに、−100dBとの閾値を設定しておき、閾値RF受信電力データ403aと抽出基地局周波数データ505aに基いた周波数でスキャンして認識されたRF受信電力データ410aを比較し、この閾値RF受信電力データ403a以上となれば受信可能と判断して、次のステップに進む。しかし、閾値RF受信電力データ403aに満たない場合は、抽出基地局周波数データ505aに基いた周波数では、腕時計10の所在する地域のCDMA基地局からのCDMA基地局信号の周波数のスキャンはできないと判断する。そして、ST109に進み、図4の受信可能周波数書換プログラム306が、受信可能周波数スキャン方法データ格納部404から次の受信可能周波数スキャン方法データ404aを読みだして、抽出基地局周波数データ格納部505の抽出基地局周波数データ505aを書き換える。
そして、ST106に戻り、上述と同様なフローで動作して、閾値RF受信電力データ403a以上のRF受信電力データ410aが得られるまで、繰返し行われる。
このRF受信電力認識プログラム310及びRF受信電力比較プログラム311は、周波数検出部の一例であり一部となっている。
ST110は、図4の受信可能周波数スキャンプログラム301が、認識したRF受信電力データ410aに対応する周波数を、腕時計10の所在する地域のCDMA基地局からのCDMA基地局信号の受信可能な周波数として、当該周波数を図6の受信可能周波数データ格納部501の受信可能周波数データ501aとして記憶する。ここで、受信可能周波数データ格納部501は受信可能周波数情報格納部の一例であり、受信可能周波数データ501aは受信可能周波数情報の一例である。
次いで、ST111に進み、図4の基地局受信日時検出対応表作成プログラム312が、図5のST110でRF受信電力データ410aを認識した日時を携帯基地局信号受信日時として、そして、RF受信電力データ410aを認識した際の周波数である図6の受信可能周波数データ格納部501に記憶されている受信可能周波数データ501aを携帯基地局信号受信周波数データとして、これらのデータとを対応させて図6の基地局信号受信日時データ格納部504の基地局信号受信日時/基地局信号受信周波数データ対応データ504aに記憶する。基地局信号受信日時/基地局信号受信周波数データ対応データ504aは、携帯基地局信号受信日時と携帯基地局周波数情報の一例であり、基地局受信日時検出対応表作成プログラム312は携帯基地局信号受信日時記憶部の一例である。
具体的には、図4の検出回数データ検出プログラム305が、基地局信号受信日時データ格納部504の基地局信号受信日時/基地局信号受信周波数データ対応データ504aとして記憶されている基地局信号受信周波数データである受信可能周波数データ501aと対応する図5の基地局周波数データ表401aの基地局周波数データに対応させて、検出回数として、受信可能基地局周波数データ/検出回数対応データ503aの検出回数にN=1として記憶させる。
ここで、Nはカウントデータであり、RF受信電力データの認識された周波数として基地局周波数データが検出されるごとに増えていく。つまり、次に同じ基地局周波数データで検出された場合は、検出回数はN=2(=1+1)となる。さらに同じ基地局周波数データで検出された場合は、検出回数はN=3(=1+1+1)となる。こうして同じ基地局周波数データで検出されるごとに、検出回数は増えていく。受信可能基地局周波数データ/検出回数対応データ503aは周波数情報と検出回数情報の一例となっている。
つまり、図4の検出回数/受信可能周波数対応表作成プログラム307によって、受信可能基地局周波数データ/検出回数対応データ格納部503の受信可能基地局周波数データ/検出回数対応データ503aは、例えば、図16のように、検出回数である受信成功回数の相対的に多い順に受信可能基地局周波数データである周波数帯域のBCに優先順位を付けて記憶させるようになっている。検出回数データ検出プログラム305及び検出回数/受信可能周波数対応表作成プログラム307は検出回数情報記憶部の一例となっている。
そして、腕時計10の図2に示すCDMA基地局電波受信機24は、RF受信電力データ410aが閾値RF受信電力データ403a以上となった際の受信可能周波数データ501aに対応する周波数についてパイロットチャネル信号との同期を取る。
そして、時刻修正を行った後、ST116に進み、設定時間をカウントして、設定時間が経過した後は、図7のST101に戻って、また、時刻修正を行う為に、周波数スキャン等を行っていく。ここで、設定時間とは、例えば24時間で、時刻修正が必要な時間間隔を任意に設定できる。設定時間のカウントは、腕時計10の内部の図2で示している例
えば、リアルタイムクロック25等でカウントする。
図7のST101で、ユーザーが周波数スキャン方法データ405aの選択設定を行った場合は、図9の概略フローに進む。
図9のST201に進み、ユーザーが基地局信号受信日時/基地局信号周波数データ対応データ504aを選択したか否かを判断する。選択していた場合は、ST202に進み、基地局信号受信日時の更新順が選択されたか否かを判断する。
選択された場合は、ST203に進み、受信可能周波数のスキャン順として、基地局信号受信日時データ格納部504の基地局信号受信日時の更新順を設定して、受信可能周波数スキャン方法データ404aとして、受信可能周波数スキャン方法データ格納部404にこの基地局信号受信日時の更新順に基地局信号周波数データを記憶する。ここで、基地局信号受信日時データ格納部504の基地局信号受信日時/基地局信号周波数データ対応データ504aは、例えば、基地局信号受信日時の更新順に図14や図15に示すように記憶されている。
そして、ST204に進み、最新の基地局信号受信日時に対応する基地局周波数データを抽出基地局周波数データ505aの抽出基地局周波数データ格納部505に記憶する。
次いで、図7のST106に戻り、上述したフローに従って、周波数スキャンを続行していく。このように、周波数検出部の一例である受信可能周波数スキャンプログラム301が基地局信号受信日時/基地局信号周波数データ対応データ504aの最新の基地局信号受信日時の順番、つまりは更新順に周波数スキャンを行っていくので、腕時計10の利用者であるユーザーがその更新順と同様な経路で場所を移動した場合は、その移動の順に携帯基地局の一例であるCDMA基地局15a等からの携帯基地局信号の一例であるCDMA基地局15a等の電波信号を受信でき、時刻修正を自動で速やかに行うことができる。また、受信の確率が高まるため、電力の消費が低減できる。
これは、例えば、図15では、最新の基地局信号受信日時に対応する基地局周波数データは、BC10である。そして、BC9、BC8、BC7、BC6・・・上から順に新しい日時の順となるように記憶されている。この場合はBC3が最も古い日時となっている。
そして、BCは、各地域(各国)ごとに、最も都合のよい周波数となるように、選択されているので、この更新順は、例えばユーザーが各地域を移動した際に、スキャンできた周波数の順となっている。
ここで、ユーザーの現在滞在している地域は、図15の例では、周波数はBC10に対応する周波数の地域であるとした場合、例えば、ユーザーがこの現在地域から数日前に移動した順とは逆順に各地域を移動すると仮定する。そうすると、基地局信号受信日時データ格納部504の基地局信号受信日時/基地局信号周波数データ対応データ504aは更新順に記憶されているので、つまりは、図15でBC10、BC9、BC8等の順に周波数のスキャン順を設定すれば、無駄なく周波数のスキャンを行うことができ、CDMA基地局15a等からのCDMA基地局信号を速やかに受信することができ、時刻修正が早く行え、また、消費電力も少なくすむ。
また、このような基地局信号受信日時/基地局信号周波数データ対応データ504aをいくつか記憶しておき、ユーザーが任意に設定できれば、ユーザーの移動に合わせて、周波数スキャンをスムーズに行うことができ、無駄が無い。
つまり、ST209では、ユーザーである利用者が基地局信号受信日時データ格納部504の基地局信号受信日時/基地局信号周波数データ対応データ504aから任意の基地局信号受信日時を選択して設定する。
選択されている場合は、ST206に進み、受信可能周波数のスキャン順として、受信可能基地局周波数データ/検出回数対応データ格納部503の検出回数の相対的に大きい順を設定する。具体的には、図16のように、検出回数/受信可能周波数対応表作成プログラム307がBCごとに検出回数である受信成功回数を記憶し、そして、相対的に大きい方を優先順位を高く設定し、その優先順の高い順に並べ代え、受信可能基地局周波数データ/検出回数対応データ格納部503に受信可能基地局周波数データ/検出回数対応データ503aとして記憶する。そして、周波数検出部の一例である受信可能周波数スキャンプログラム301がこの受信可能基地局周波数データ/検出回数対応データ503a順に周波数スキャンを行うように設定し、受信可能周波数スキャン方法データ404aとして、受信可能周波数スキャン方法データ格納部404に記憶する。
以上のように、ユーザーが外部入力部を介して、選択した方法で周波数検出部の一例である受信可能周波数スキャンプログラムが検出する構成となっている。そのため、周波数スキャン方法選択プログラム302により、周波数スキャンの順番を様々な順に行うことができるので、ユーザーにとって便利であり、また、受信日時の更新順に行うことができれば、受信可能周波数のスキャンする確率が向上し、受信時間の短縮と消費電力の低減を行うことができる。従って、ユーザーの行動パターンに合わせて、周波数スキャンが行え、時刻修正が短時間で、確実に行うことができ、消費電力も低減できる。
また、更新順と逆の設定も可能であるので、ユーザーの移動に合わせて、周波数スキャンを行うことができ、無駄が無い。
ここで、図21に示すように、時刻修正プログラム303は、いくつかの動作を指示する複数のプログラムを持っている。図21は、図4の時刻修正プログラム303を取り出している概略図である。図21に示すように、図4の時刻修正プログラム303は、シンクチャネルメッセージ受信プログラム313、受信機制御プログラム323、第1次ローカル時刻算出プログラム333、最終時刻算出プログラム353等と分けて記載されているが、説明の便宜上分けて記載したものであり、実際にこのように分けて格納されていなくてもよい。
つまり、ST114に進み、時刻修正が開始されると、図10のST211に進む。時刻修正プログラム303内の図21のシンクチャンネルメッセージ受信プログラム313が、シンクチャネルに切り替え、CDMA基地局15a等からのCDMA基地局信号のシンクチャネルメッセージを受信する。具体的には、図21のシンクチャンネルメッセージ受信プログラム313が図20に示すようなシンクチャネルメッセージの受信を開始する。
次いで、ST212でシンクチャネルメッセージの受信が完了すると、ST213に進み、図2のCDMA受信基地局電波受信機24がCDMA基地局15a等からの電波信号の受信を停止する。
具体的には、図21の受信機制御プログラム323が動作して、CDMA受信基地局電波受信機24がCDMA基地局15a等からのCDMA基地局信号である電波信号の受信を停止する。つまり、図19のラストスーパーフレームの終了のタイミングである「E」や「EE」で示すタイミングで電波受信を終了する。
そして、腕時計10は、図20に示す全てのシンクチャネルメッセージを受信したことになり、このシンクチャネルメッセージは図6のシンクチャネルメッセージデータ格納部506に、シンクチャネルメッセージデータ506aとして格納される。
先ず、ST214で、腕時計10の所在地が例えば、日本であった場合に、図6のシンクチャネルメッセージデータ506aから、GPS時刻、閏秒、ローカルオフセット時間(日本の場合はUTCに9時間を加える)、サマータイム時間(日本の場合は、サマータイムがないので0時間加える)を抽出し、図21の第1次ローカル時間算出プログラム333を起動させ、第1次ローカル時刻である例えば、第1時日本時間を算出する。
具体的には、GPS時刻を基本に閏秒データに基づいて、UTC時刻を算出し、このUTC時刻に基き、ローカルオフセット時間で、例えば、9時間を加えて、日本時刻とする。また、日本ではサマータイムを採用していないので、サマータイム時間の補正は実質的には行わない。なお、アメリカのようにサマータイム制を採用する国であれば、サマータイム時間の補正は、極めて精度の高い時刻修正となる。
このように算出された第1次日本時刻は、図6の第1次ローカル時刻データ格納部507に第1次ローカル時刻データ507aとして格納される。
しかし、図19のCDMA基地局15bは、そのパイロットPNオフセットが例えば、64chip(0.052ms)があるため、その分、実際の受信タイミングとしては、正確なGPS時刻とは相違している。つまり、図19のCDMA基地局15bが実際にラストスーパーフレームの最後を受信したタイミングである「EE」は、腕時計10が取得したGPS時刻にパイロットPNオフセット分を加算した時刻となる。
すると、ラストスーパーフレーム受信完了時(EE)の正しいGPS時刻に基づく例えば、日本時刻が生成されることになる。
このような計算は、図21の第2次ローカル時刻算出プログラム343が、図6の第1次ローカル時刻データ507a、図5の差分時間データ406a及びパイロットPNオフセット時間データ407a等に基づいて行い、その結果は、図6の第2次ローカル時刻データ508aとして第2次ローカル時刻データ格納部508に格納される。
図5における差分時間データ406aの一例が、上述の320ms(4スーパーフレーム)というデータであり、差分時間データ格納部406に格納される。また、パイロットPNオフセット時間データ407aの一例が、上述の64chip(0.052ms)というデータであり、パイロットPNオフセット時間データ格納部407に格納される。
そこで、ST216の工程が行われる。すなわち、図6の第2次ローカル時刻データ508aに、処理遅延時間を加算して、最終ローカル時刻を算出する。つまり、この処理遅延時間が当該腕時計10の上述の計算に要する時間等に該当するが、この時間は、当該腕時計10によって時間は定まっている。
このため、本実施の形態では、図5に示すように、処理遅延時間データ408aを予め固定値として、処理遅延時間データ格納部408に格納しておく。そして、図21の最終ローカル時間算出プログラム353は、図6の第2次ローカル時刻データ508aに、処理遅延時間データ408aを加算して、より精度の高い時刻情報である最終ローカル時刻データ509aとして、最終ローカル時刻データ格納部509に格納する。
また、最終ローカル時刻算出プログラム353も、RTC及び時刻修正プログラム363が修正する修正用の修正時刻情報(例えば、最終ローカル時刻データ509a等)を生成する表示時刻情報修正プログラム303の一部であり、時刻修正装置の一例である。
また、ST213でCDMA受信基地局電波受信機24がCDMA基地局15a等の電波の受信を停止するので、電池27の消費電力を小さくすることができる。
ここで、図19を用いて具体的に説明する。図19の(C)はCDMA基地局15bからシンクチャネルメッセージを受信し、その後、時刻同期を行う、従来の場合の電源シーケンスである。図10に示すように、図19の「FF」の部分まで信号を受信しているため電源はON状態となっている。
これに対して、本実施の形態の電源シーケンスは図19の(D)である。(D)に示すように、信号の受信は、図19の「EE」の部分で終了し、その後、通信を行っていない。
このため、本実施の形態の腕時計10は、消費電力を小さくすることができるので、超低電力が要求される時計等の機器にも搭載可能であり、且つ、極めて高精度な時刻修正も可能となっている。
この場合は、図1のりゅうず28等を用いて入力されたローカルオフセット時間は、図6の入力ローカルオフセット時間データ510aとして入力ローカルオフセット時間データ格納部510に格納される。また、同様に入力されたサマータイム時刻データとして入力サマータイム時間データ511aとして入力サマータイム時間データ格納部511に格納される。この場合は、上述のST214では、この入力されたデータに基づいて第1次ローカル時刻が算出されるので、ユーザーの希望通りの時刻修正が可能となる。
このように、腕時計10の所在地域に係らず、予め内部に持っている周波数データを使用して、CDMA基地局からの信号を受信できるので、地域に関係なく、速やかに、時刻修正を行うことができる。
また、ユーザーの都合に合わせて、周波数のスキャン方法の設定も可能となる。
従って、時間短縮が可能で、消費電力の少ない時刻修正が可能となる。
図11及び図12は、本発明の第2実施の形態にかかる時刻修正装置付き腕時計の主な動作を示す概略フローチャートであり、図22及び図23は、本実施の形態にかかる時計修正装置付き腕時計の主な概略ブロック図である。
本実施の形態にかかる時刻修正装置付き腕時計の多くの構成は、上述の第1の実施の形態の腕時計10と同様であるため、共通する構成は、同一符号等として説明を省略し、以下、相違点を中心に説明する。従って、第2の各種データ記憶部40内の各種データ等は第1実施の形態と重複するので、同一のものを使用している。また、図22及び図23においてそれぞれ各種プログラム格納部60及び第1の各種データ記憶部70内の各種プログラム及び各データにおいて、第1実施の形態での各種プログラム格納部30及び第1の各種データ記憶部40内の各種プログラム及び各データで重複するものは同一符号を付している。また、図11及び図12の概略フローチャートも異なる部分の動作等を中心に概略フローチャートを示している。
上述の第1実施の形態では、CDMA基地局15a等から送信されるCDMA基地局信号である電波信号をCDMA基地局電波受信機24で受信するに際し、腕時計の所在する地域でのCDMA基地局からのCDMA基地局信号である電波信号の周波数をスキャンして、RF受信電力を使用し、閾値RF受信電力以上であるかを確認した(図7のST106及びST107)。
具体的には、図11のST101からST105までと、ST108、ST109の工程は、図7の概略フローで説明した第1実施の形態と同様であり、異なる点は、ST105から先の工程から図12でST114の時刻修正開始の工程に至るまで、である。
そして、第1実施形態の第1の各種データ記憶部40の閾値RF受信電力データ403aと閾値RF受信電力データ格納部403及びRF受信電力データ410aとRF受信電力データ格納部410に代えて、第2実施の形態では、PNショートコードデータ703aとPNショートコードデータ格納部703及び相関値データ710aと相関値データ格納部710としている。
また、それに伴い、第1実施の形態では、各種プログラム格納部30に記憶されていたRF受信電力プログラム310及びRF受信電力比較プログラム311に代えて、各種プログラム格納部60にはPNショートコード発生プログラム610、PNショートコード相関値検出プログラム611及びPNショートコード相関値データ比較プログラム612が記憶されている。
以下、この相違点を中心に図11及び図12の概略フローを使用して説明する。
ST306の工程においては、図6の抽出基地局周波数データ505aに対応するPNショートコードを図23のPNショートコードデータ格納部703のPNショートコードデータ703aから抽出する。
具体的には、図22のPNショートコード発生プログラム610が図6の抽出基地局周波数データ格納部505に記憶されている抽出基地局周波数データ505aを参照して、図23のPNショートコードデータ格納部703からその抽出基地局周波数データ505aに対応するPNショートコードデータ703aを選定して、図示しないPNショートコード発生機により選定したPNショートコードデータを発生させる。
ここで、相関値とは、発生したPNショートコードデータと受信した際のPNショートコードがどの程度近似しているかを示す値である。従って、両方のPNショートコードデータが一致している場合であれば、相関値は1となる。
例えば基地局における相関値が0.1未満であるとすると、このPNショートコードに対応する周波数データでは、基地局からの電波信号の受信はできない。しかし、図のように例えば、基地局Aの場合は、相関値が0.1以上である為、この発生したPNショートコードに対応する周波数により、基地局Aの電波信号の受信は可能である。
そして、このようなCDMA基地局15a等からのCDMA基地局信号である電波信号から受信したPNショートコードと発生したPNショートコードとの近似の程度を示す閾値として、たとえば、0.1を図23の相関値データ710aとして相関値データ格納部710に記憶している。相関値データ710aは、どの程度の相関値が検出された場合は、腕時計10の内部のCDMA基地局電波受信機24が、CDMA基地局15a等からのCDMA基地局信号である電波信号のPNショートコードを受信できる。つまり、パイロットチャネル(Walsh特定関数)信号にPNショートコードであるパイロットPNコードをミキシングして同期をとることができるかにより決定される。
具体的には、図22のPNショートコード相関値データ比較プログラム612が、検出した相関値と図23の相関値データ格納部710に記憶されている相関値データ710aとを比較して、相関値データ710a以上となっているかを判断し、相関値が0.1以上である場合は、受信可能と判断する。
つまりは、相関値が相関値データ710a以上であると判断した場合、当該腕時計10の所在地域に設定した図6の抽出基地局周波数データ505aと同様な周波数帯であるCDMA基地局が存在することとなるからである。
さらに詳細に説明すれば、抽出基地局周波数データ505aを基に図23のPNショートコードデータ703aから発生したPNショートコードとCDMA基地局15a等からCDMA基地局信号である電波信号のPNショートコードとが同期する際、相関値が0.1以上、つまり、図23の相関値データ710a以上であれば、この発生したPNショートコードデータに対応する周波数が腕時計10の所在する地域のCDMA基地局からのCDMA基地局信号の受信可能な周波数となる。ここで、PNショートコード発生プログラム610、PNショートコード相関値検出プログラム611、PNショートコード相関値データ比較プログラム612は、周波数検出部の一例であり一部となっている。
つまりは、具体的には、図19に示すような80ms毎のスーパーフレームと同期を取るため、図4のパイロットPN同期プログラム308を起動して、信号電波をダウンコンバートして、図示しないベースバンド部が、パイロットチャネル(Walsh特定関数)信号にPNショートコードであるパイロットPNコードをミキシングして同期をとる。
このように、本発明によれば、腕時計10の所在地域に関わらず、予め内部に持っている周波数データを使用して、CDMA基地局からの信号を受信できるので、地域に関係なく、速やかに、自動的に時刻修正を行うことができる。
また、さらに、ユーザーの都合に合わせた周波数のスキャン方法の設定も可能である。そして、時間短縮が可能で、消費電力の少ない時刻修正が可能となる。
Claims (8)
- CDMA(CodeDivision Multiple Access、符号分割多重接続)方式の携帯電話通信網で、携帯基地局から発信される時刻情報を含む携帯基地局信号を受信し、この携帯基地局信号に基づいて時刻表示部の表示時刻情報を修正する時刻修正装置であって、
前記携帯基地局が発する前記携帯基地局信号の周波数を検出する周波数検出部と、
前記携帯基地局から発信される前記携帯基地局信号に関する複数種類の携帯基地局周波数情報を格納する携帯基地局周波数情報格納部と、を有し、
前記周波数検出部は、
前記携帯基地局周波数情報格納部に格納された前記複数種類の前記携帯基地局周波数情報に基づいて当該携帯基地局から発信される前記携帯基地局信号の前記周波数を検出して、前記複数種類の前記携帯基地局周波数情報と対応する前記携帯基地局信号の前記周波数を検出した際には、前記周波数から前記携帯基地局を特定し、前記携帯基地局信号の前記周波数を受信可能周波数情報として受信可能周波数情報格納部に格納し、前記携帯基地局信号を受信し、前記携帯基地局信号に含まれている前記時刻情報に基づいて時刻修正を行い、
前記携帯基地局毎に異なるタイミングで発信しているパイロットPNオフセット分時刻修正をおこなう構成となっていることを特徴とする時刻修正装置。 - 前記複数種類の前記携帯基地局周波数情報は、バンドクラス毎に格納されていることを特徴とする請求項1に記載の時刻修正装置。
- 前記複数種類の前記携帯基地局周波数情報の内で前記受信可能周波数情報として前記受信可能周波数情報格納部に格納される回数をカウントして検出回数情報として記憶する検出回数情報記憶部を有し、
前記検出回数情報記憶部は、前記複数種類の前記携帯基地局周波数情報と対応させて前記検出回数情報を記憶する構成となっており、
前記周波数検出部は、
前記複数種類の前記携帯基地局周波数情報に対応する前記検出回数情報の内で、前記検出回数情報が相対的に大きい前記検出回数情報に対応する前記複数種類の前記携帯基地局周波数情報順に前記携帯基地局から発信される前記携帯基地局信号の前記周波数を検出して、前記受信可能周波数情報格納部に前記受信可能周波数として前記携帯基地局信号の前記周波数を格納するまで検出する構成となっていることを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の時刻修正装置。 - 前記受信可能周波数情報格納部に格納されている前記受信可能周波数情報を前回受信携帯基地局周波数情報として記憶する前回受信携帯基地局周波数情報記憶部を有し、
前記周波数検出部は、
前記前回受信携帯基地局周波数情報を記憶した後の検出に際し、前記前回受信携帯基地局周波数情報を用いて前記携帯基地局信号の前記周波数を検出して、前記携帯基地局信号を受信する構成となっていることを特徴とする請求項1乃至請求項3のいずれか一項に記載の時刻修正装置。 - 前記受信可能周波数情報として前記受信可能周波数格納部に格納されている前記携帯基地局信号の前記周波数が検出される携帯基地局信号受信日時と前記携帯基地局信号に対応する前記周波数に相当する前記携帯基地局周波数情報とを対応させて記憶する携帯基地局信号受信日時記憶部を有しており、
前記携帯基地局信号受信日時記憶部は、前記携帯基地局信号受信日時と前記携帯基地局周波数情報とを前記携帯基地局信号受信日時が更新される順に記憶する構成となっており、
前記周波数検出部は、
前記携帯基地局信号受信日時記憶部の前記順番で、又は前記順番と逆順に、前記携帯基地局周波数情報に基づいて当該携帯基地局から発信される前記携帯基地局信号の前記周波数を検出していき前記携帯基地局信号を受信して、前記受信可能情報を前記受信可能情報格納部に格納するまで検出する構成となっていることを特徴とする請求項1乃至請求項4のいずれか一項に記載の時刻修正装置。 - 前記周波数検出部は、利用者が操作可能な外部入力部を介して入力し指定して検出する構成となっていることを特徴とする請求項1乃至請求項5のいずれか一項に記載の時刻修正装置。
- CDMA(CodeDivision Multiple Access、符号分割多重接続)方式の携帯電話通信網で、携帯基地局から発信される時刻情報を含む携帯基地局信号を受信し、この携帯基地局信号に基づいて時刻表示部の表示時刻情報を修正する時刻修正装置付き計時装置であって、
前記携帯基地局が発する前記携帯基地局信号の周波数を検出する周波数検出部と、
前記携帯基地局から発信される前記携帯基地局信号に関する複数種類の携帯基地局周波数情報を格納する携帯基地局周波数情報格納部と、を有し、
前記周波数検出部は、
前記携帯基地局周波数情報格納部に格納された前記複数種類の前記携帯基地局周波数情報に基づいて当該携帯基地局から発信される前記携帯基地局信号の前記周波数を検出して、前記複数種類の前記携帯基地局周波数情報と対応する前記携帯基地局信号の前記周波数を検出した際には、前記周波数から前記携帯基地局を特定し、前記携帯基地局信号の前記周波数を受信可能周波数情報として受信可能周波数情報格納部に格納し、前記携帯基地局信号を受信し、前記携帯基地局信号に含まれている前記時刻情報に基づいて時刻修正を行い、前記携帯基地局毎に異なるタイミングで発信しているパイロットPNオフセット分時刻修正をおこなう構成となっていることを特徴とする時刻修正装置付き計時装置。 - CDMA(CodeDivision Multiple Access、符号分割多重接続)方式の携帯電話通信網で、携帯基地局から発信される時刻情報を含む携帯基地局信号を受信し、この携帯基地局信号に基づいて時刻表示部の表示時刻情報を修正する時刻修正方法であって、
前記携帯基地局が発する前記携帯基地局信号の周波数を検出する工程である周波数検出工程と、
前記携帯基地局から発信される前記携帯基地局信号に関する複数種類の携帯基地局周波数情報を格納する携帯基地局周波数情報格納部と、を有し、
前記周波数検出工程は、
前記携帯基地局周波数情報格納部に格納された前記複数種類の前記携帯基地局周波数情報に基づいて当該携帯基地局から発信される前記携帯基地局信号の前記周波数を検出して、前記複数種類の前記携帯基地局周波数情報と対応する前記携帯基地局信号の前記周波数を検出した際には、前記周波数から前記携帯基地局を特定し、前記携帯基地局信号の前記周波数を受信可能周波数情報として受信可能周波数情報格納部に格納し、前記携帯基地局信号を受信し、前記携帯基地局信号に含まれている前記時刻情報に基づいて時刻修正を行い、前記携帯基地局毎に異なるタイミングで発信しているパイロットPNオフセット分時刻修正をおこなう工程となっていることを特徴とする時刻修正方法。
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