JP2018010004A - 衛星電波受信装置、電波時計、情報取得方法及びプログラム - Google Patents
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Abstract
【解決手段】衛星電波受信装置は、衛星電波の受信手段と、受信電波に含まれる符号の配列及び配列の受信タイミングを同定する取得手段とを備え、複数の符号は、各符号値が符号ブロック毎に所定の条件で各々反転され、取得手段は、電波受信タイミングに応じた反転を考慮しない想定符号を定め、受信電波から複数の受信符号を同定し、受信符号の受信タイミングに対して予め設定されたずれ幅内の想定符号と受信符号とを各々照合し、照合結果に係る情報をずれ量毎に複数の受信符号について保持し、符号ブロック毎に一致及び不一致の数が多い方を合致と判定し、複数の符号ブロックにおける合致符号数のずれ量毎の積算値に応じた積算合致数が所定の合致条件を満たすずれ量を同定する。
【選択図】図4
Description
衛星から送信される符号信号を含む電波を受信する受信手段と、
前記受信手段により受信された電波に含まれる符号信号をなす複数の符号の配列及び当該配列の受信タイミングを同定する取得手段と、
を備え、
前記複数の符号は、前記符号信号により示される内容に従って定められる各符号の値が所定数の符号からなる符号ブロックごとに所定の条件に該当する場合にそれぞれ反転されており、
前記取得手段は、
前記受信手段により受信される電波に係る衛星の種別及び受信タイミングに応じて前記符号信号により示されると想定される内容に従って前記反転を考慮せずに定められる想定符号を含む照合符号列を生成し、
受信された電波から複数の符号を各々受信符号として同定し、
同定された前記受信符号の受信タイミングに対して予め設定されたずれ幅内の前記想定符号と、前記受信符号とを各々照合し、 照合された前記受信符号と前記想定符号との一致又は不一致を示す照合結果に係る情報を前記ずれ幅内におけるずれ量ごとに複数の前記受信符号について保持し、
前記符号ブロックごとに一致及び不一致の何れか数が多い方を合致として判定して、複数の前記符号ブロックにおける前記合致の数を前記ずれ量ごとに積算した値に応じた積算合致数を算出し、
当該積算合致数が所定の合致条件を満たすずれ量を合致ずれ量として同定する
ことを特徴とする衛星電波受信装置である。
図1は、本発明の電波時計の実施形態である電子時計1の機能構成を示すブロック図である。
電子時計1は、制御手段としてのホストCPU41(Central Processing Unit)と、ROM42(Read Only Memory)と、RAM43(Random Access Memory)と、発振回路44と、分周回路45と、計時手段としての計時回路46と、表示手段としての表示部47と、表示ドライバ48と、操作部49と、電力供給部50と、衛星電波受信装置としての衛星電波受信処理部60と、アンテナANなどを備える。
表示ドライバ48は、表示画面の種別に応じた駆動信号をホストCPU41からの制御信号に基づいて表示部47に出力して、表示画面上に表示を行わせる。
或いは、操作部49としてタッチセンサが表示部47の表示画面に重ねて設けられ、当該タッチセンサによるユーザの接触動作に係る接触位置や接触態様の検出に応じた操作信号を出力するタッチパネルとして表示画面を機能させても良い。
記憶部63は、GPS測位に係る各種設定データや測位及び日時情報取得の履歴を記憶する。記憶部63には、フラッシュメモリやEEPROM(Electrically Erasable and Programmable Read Only Memory)などの各種不揮発性メモリが用いられる。記憶部63に記憶されるデータには、各測位衛星の精密軌道情報(エフェメリス)、予測軌道情報(アルマナック)や前回の測位日時及び位置が含まれる。また、記憶部63には、世界各地のタイムゾーンや夏時間の実施情報に係るデータが時差テーブルとして記憶されている。測位が行われると、この時差テーブルが参照されて、得られた現在位置における標準時間での協定世界時(UTC)からの時差や夏時間実施情報などの地方時情報が特定される。
また、記憶部63には、測位を行ってこの地方時情報を特定するためのプログラムや、日時情報を受信して取得するためのプログラム631が記憶されており、モジュールCPU61により読み出されて実行される。
捕捉追尾部66は、RF部64で得られた中間周波数信号に対して各測位衛星の各位相でのC/Aコードとの間で各々相関値を算出してそのピークを特定することで、受信されている電波に含まれるC/Aコードの種別と当該C/Aコードの位相とを同定する。また、捕捉追尾部66は、同定されたC/Aコードとその位相により当該C/Aコードに対応する測位衛星から送られている航法メッセージの符号列を継続的に取得するために、ベースバンド変換部65に対して位相情報のフィードバックなどを行い、受信電波を復調して各符号(受信符号)を同定する。
モジュールCPU61に加えて、メモリ62、記憶部63、ベースバンド変換部65、及び捕捉追尾部66を取得手段に含むことが出来る。
GNSSでは、複数の測位衛星を複数の軌道上に分散配置させ、観測地点から同時に複数の異なる測位衛星の送信電波を受信可能とすることで、当該受信可能な測位衛星から送信されている当該測位衛星の現在位置に係る情報や日時情報を4機以上の測位衛星(地表面であるとの仮定の上では3機)から取得して、これらの取得データと、取得タイミングのずれ、即ち、各測位衛星からの伝播時間(距離)の差と、に基づいて三次元空間における観測地点の位置座標及び日時を決定することが出来る。また、1機の測位衛星からの日時情報が取得されることで、当該測位衛星からの伝播時間の誤差範囲(100msec未満程度)で現在日時を取得することが出来る。
GPSでは、各GPS衛星からそれぞれ30秒単位のフレームデータが合計25ページ送信されることで、12.5分周期で全てのデータが出力されている。GPSでは、GPS衛星ごとに固有のC/Aコードが用いられており、このC/Aコードは、1.023MHzで1023個の符号(チップ)が配列されて1msec周期で繰り返されている。このチップの先頭は、GPS衛星の内部時計と同期しているので、GPS衛星ごとにこの位相のずれを検出することで、伝播時間、即ち、GPS衛星から現在位置までの距離に応じた位相ずれ(疑似距離)が検出される。
WORD1とWORD2のデータフォーマットは、全てのサブフレームで同一である。WORD1には、8ビットの固定符号列であるプリアンブル(Preamble)に続き、14ビットのテレメトリメッセージ(TLM Message)が含まれ、その後ろに1ビットのIntegrity status flagと1ビットの予備ビットを挟んで、6ビットのパリティデータが配される。WORD2は、週内経過時間を示す17ビットのTOW−Count(Zカウントともいう)に続き、Alert flagとAnti-spoof flagがそれぞれ1ビットずつで示されている。それから、サブフレームの番号(周期番号)を示すサブフレームID(Subframe-ID)が3ビットで示され、パリティデータの整合用2ビットを挟んで6ビットのパリティデータが配列される。
測位衛星から送信されるTOW−Count、サブフレームIDや、サブフレーム1におけるWNは、航法メッセージのフォーマット(信号送信フォーマット、衛星の種別)及び現在の日時に基づいて符号配列や受信タイミングが想定され得る。本実施形態の電子時計1では、このような想定可能な符号(想定符号)を含む照合符号列を予め生成しておき、受信された符号の計時回路46の計数する日時に基づく受信タイミング(想定受信タイミング)に対して当該計時回路46の誤差に応じたずれ幅内で照合符号列の位置をずらして当該照合符号列内の想定符号と順次比較照合する。そして、複数の受信符号と想定符号とが合致するずれ量と、当該照合符号列(想定符号)の内容とに応じた正確な日時に係る情報(日時情報)を取得する。
同様に、アルマナックデータなどの測位衛星の軌道に係るデータが取得されていて、次の更新までの時間が経過していない場合には、当該軌道に係るデータも想定符号に含めることが出来る。
図3(a)に示すように、前回の計時回路46の日時修正から6日(144時間)が経過した後に、当該計時回路46の計数する日時でUTC時刻におけるある時分の03秒に受信を開始する場合、正確な日時tcの秒値は、00秒から06秒の間(ずれ幅最大値dt=3.0sec)と推測される。この日時の秒値は、UTC日時とGPS日時との差が17秒の場合、GPS日時で17秒から23秒の間となる。更に、GPS衛星からの電波が捕捉されて符号の取得が開始されるまでに、受信開始から2秒を要する場合、符号の取得開始は、GPS日時の秒値で19秒から25秒の間となる。この場合、生成される照合符号列は、GPS日時の秒値で19秒から25秒を含み、更に、最も遅い25秒から1サブフレーム分にあたる6秒間(送信周期)経過した31秒まで含ませることが出来る。また、照合符号列の生成後、19秒より前の符号は不要であるので、19秒の符号を先頭とする照合符号列のみ記憶保持させることが出来る。このとき、19.00秒から始まる先頭の符号を含むワードは、18.60秒から始まるので、この先頭の符号は、当該ワードの21ビット目となる。先頭の符号のワード内位置は、オフセット値qとして記憶される。
F(i)=|N(i)−2×E(i)| … (1)
i+q+k=30×j … (2)
このように、照合数N(i)と一致数E(i)は、受信符号が同定されて照合が行われるごとに毎回30個おきに累積照合数T(i)及び合致度数F(i)への積算が行われ、この積算の行われる位置が1つずつずれていくことになる。
この日時取得処理は、ユーザによる操作部49への実行命令の入力操作が検出されるか、又は予め定められた受信時刻や受信タイミングなどの条件が満たされた場合に起動される。
この日時情報受信処理は、ホストCPU41により衛星電波受信処理部60が起動され、ホストCPU41からステップS102の処理で出力された取得対象情報が日時情報である場合に起動される。
ステップS802、S805の処理が結果保持ステップを構成する。
次に、電子時計1で実行される日時情報受信処理の変形例1について説明する。
本変形例の日時情報受信処理では、照合符号列と受信符号rとの照合の際に、完全に合致する場合だけではなく、少数のエラーを含む不完全な合致であっても誤同定の確率が十分に抑えられる範囲で信頼性OKとすることで、測位衛星からの電波の受信強度が低く、S/N比(SNR)が低い場合であっても日時情報を取得可能とする。
危険度Pdと比較される基準値Pm(基準比)は、上記実施形態と同様に、製品寿命及び電波受信頻度、即ち製品寿命内の想定受信回数と、製品に要求される精度とに応じて適切に定められれば良く、ここでは、例えば、Pm=10−8とされる。
なお、危険度Pdの算出に際し、各出現確率P1、P2を算出する必要はない。また、累積照合数T(i)が大きくなって危険度Pdの算出式が複雑になり、負荷が大きくなったり計算時間が長くなったりする場合には、適宜近似式を用いて危険度Pdを近似値で算出しても良い。近似式としては、例えば、直線近似やスターリングの公式が好ましく用いられる。
この信頼性判定処理は、上記実施形態の日時情報受信処理で呼び出される図8の信頼性判定処理と比較して、ステップS905〜S907の処理が削除され、また、ステップS911、S912、S921〜S926の処理が追加された点を除いて同一であり、同一の処理内容については同一の符号を付して詳しい説明を省略する。
カウント数kが300未満であると判別された場合には、モジュールCPU61の処理は、ステップS901に移行する。その後、ステップS904の判別処理で、最大合致度数Fmaxが対応する累積照合数T(i)と等しくないと判別された場合には(ステップS904で“NO”)、モジュールCPU61の処理は、ステップS909に移行する。
次に、電子時計1で実行される日時情報受信処理の変形例2について説明する。
本変形例の日時情報受信処理では、多数の非合致を含む位相ずれ(ずれ量)については、途中でタイミングの一致する位相ずれの候補から除外して処理を省略する。
なお、候補から外す条件を緩くすると(候補に残す条件を厳しくすると)、処理負荷が低減される一方、しばしば次点合致度数Fmax2が不正確になりやすいので、危険度Pdの算出精度が低下する。但し、一の配列番号iに係るパラメータ以外全てのものが候補から外れた場合には、危険度Pdによる信頼性判定を行わず、消去法により、当該一の配列番号iに係る位相ずれのタイミングを合致タイミングとして同定しても良い。
この日時情報受信処理は、上述の実施形態の日時情報受信処理にステップS221、S222の処理が追加され、また、ステップS209におけるパターン照合処理の内容にステップS821〜S823の処理が追加された点を除き同一であり、同一の処理内容には同一の符号を付して説明を省略する。
このように、照合符号列の各想定符号では、符号の反転を考慮せず、ワードごとに想定符号と受信符号との一致数と不一致数のうち多い方が合致と判断することで、当該合致部分については適切に合致数を計数することが出来、また、合致しない部分では通常、一致数と不一致数が略同数となるので、当該合致数の見積もりを甘くしない範囲で大きくずらさない。従って、複数のワードに跨って生成される照合符号列を反転パターンの組み合わせに応じて多数記憶保持及び各々照合する必要がなく、メモリ容量や処理量を低減させながら効率良く適切な受信時間、処理負荷及び電力消費で正確な日時と想定された日時とのずれ量を同定することが出来る。
このように、基準合致度数Fth以上の受信符号rが想定符号と完全合致するずれ量に係る配列番号iを特定することで、複数のワードに亘って存する想定符号との照合結果を容易且つ適切に用いることが出来、これにより、ずれ量の誤認の可能性を低減しながら正しいずれ量を同定することが出来る。
このように、電波受信強度の不足などにより受信符号rと想定符号とが完全に合致しない場合であっても、確率的に他のずれ量を伴う照合符号列cの想定符号との合致と誤認される可能性が十分に低下した場合に、適切に正しいと判断される合致ずれ量を同定することが出来る。従って、必要以上に受信時間を長期化させない。また、電波受信強度が低く受信時間が延びてワード数が増えた場合でも、照合符号列cのパターンが増えないので、多大な記憶容量を必要としたり、中途で不要なパターンを整理したりする処理を必要としたりしない。
これにより、明らかに合致ずれ量に該当しない配列番号iに係る処理の分だけ負荷を低減することが出来るので、電力消費を低減させ、また、処理を高速化することが出来る。
このように、想定可否フラグp(i)を各々設けておくことで、照合符号列c内の想定符号を容易に判別して照合を行うことが出来るので、処理が容易になる。
このように、効率良く取得された日時情報に応じて計時回路46の計数する日時を容易且つ適切に正確な日時に保つことが出来る。
例えば、上記実施の形態では、受信符号rが一つずつ同定されるごとにずれ幅内の想定符号と照合がなされたが、1ワード分の想定符号に対応する複数の受信符号について一括して照合及び合致判定がなされても良い。
また、衛星電波受信処理部60が正確な日時をホストCPU41に出力する場合に限られず、ずれ時間情報のみをホストCPU41に出力して、ホストCPU41に計時回路46の日時を当該ずれ時間分変更させても良い。
また、日時情報全てを取得する場合に限られず、例えば、時刻情報だけであっても良い。
また、上記実施の形態では、取得手段としてのモジュールCPU61の機能動作と制御手段としてのホストCPU41の機能動作とを分離して説明したが、同一のCPUが統括制御しても良い。
Dディスクなどの可搬型記録媒体を適用することが可能である。また、本発明に係るプログラムのデータを通信回線を介して提供する媒体として、キャリアウェーブ(搬送波)も本発明に適用される。
その他、上記実施の形態で示した具体的な構成、動作の内容や手順などは、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において適宜変更可能である。
以下に、この出願の願書に最初に添付した特許請求の範囲に記載した発明を付記する。付記に記載した請求項の項番は、この出願の願書に最初に添付した特許請求の範囲の通りである。
<請求項1>
衛星から送信される符号信号を含む電波を受信する受信手段と、
前記受信手段により受信された電波に含まれる符号信号をなす複数の符号の配列及び当該配列の受信タイミングを同定する取得手段と、
を備え、
前記複数の符号は、前記符号信号により示される内容に従って定められる各符号の値が所定数の符号からなる符号ブロックごとに所定の条件に該当する場合にそれぞれ反転されており、
前記取得手段は、
前記受信手段により受信される電波に係る衛星の種別及び受信タイミングに応じて前記符号信号により示されると想定される内容に従って前記反転を考慮せずに定められる想定符号を含む照合符号列を生成し、
受信された電波から複数の符号を各々受信符号として同定し、
同定された前記受信符号の受信タイミングに対して予め設定されたずれ幅内の前記想定符号と、前記受信符号とを各々照合し、
照合された前記受信符号と前記想定符号との一致又は不一致を示す照合結果に係る情報を前記ずれ幅内におけるずれ量ごとに複数の前記受信符号について保持し、
前記符号ブロックごとに一致及び不一致の何れか数が多い方を合致として判定して、複数の前記符号ブロックにおける前記合致の数を前記ずれ量ごとに積算した値に応じた積算合致数を算出し、
当該積算合致数が所定の合致条件を満たすずれ量を合致ずれ量として同定する
ことを特徴とする衛星電波受信装置。
<請求項2>
前記取得手段は、
前記ずれ量ごとに前記照合を行った回数を計数した積算照合数を算出し、
所定の基準照合数以上の前記積算照合数と等しい前記積算合致数が得られることを前記合致条件に含み、
当該合致条件を満たす前記積算合致数が得られた前記ずれ量を前記合致ずれ量として同定する
ことを特徴とする請求項1記載の衛星電波受信装置。
<請求項3>
前記基準照合数は、前記想定符号と前記受信符号とが当該基準照合数続けて合致する合致確率が予め定められた基準値未満となるように定められることを特徴とする請求項2記載の衛星電波受信装置。
<請求項4>
前記合致確率は、前記想定符号と前記受信符号とが合致する確率を全て1/2として求められることを特徴とする請求項3記載の衛星電波受信装置。
<請求項5>
前記取得手段は、
前記ずれ量ごとに前記照合を行った回数を計数した積算照合数を算出し、
前記積算照合数に比して最大の前記積算合致数が得られた前記ずれ量における前記積算照合数に対する前記最大の積算合致数の第1出現確率が、二番目に大きい前記積算合致数が得られた前記ずれ量における前記積算照合数に対する前記二番目に大きい積算合致数の第2出現確率に比して、所定の基準比率以下となることを前記合致条件に含み、
当該合致条件を満たす前記最大の積算合致数が得られた前記ずれ量を前記合致ずれ量として同定する
ことを特徴とする請求項1〜4の何れか一項に記載の衛星電波受信装置。
<請求項6>
前記第1出現確率及び前記第2出現確率は、前記受信符号の各値が何れも1/2の確率で出現するものとして求められる値とされることを特徴とする請求項5記載の衛星電波受信装置。
<請求項7>
前記合致ずれ量の同定は、一又は複数の前記符号ブロックに応じた単位符号数の受信符号が同定されて前記想定符号と照合されるごとに行われることを特徴とする請求項5又は6に記載の衛星電波受信装置。
<請求項8>
前記単位符号数は、前記衛星に応じた信号送信フォーマットにおける所定の一周期に応じた符号数であることを特徴とする請求項7記載の衛星電波受信装置。
<請求項9>
前記取得手段は、前記積算照合数と前記積算合致数との関係が所定の下限基準を満たさないずれ量を前記合致ずれ量の候補から除外し、当該ずれ量における前記積算照合数の計数と前記積算合致数の算出のうち少なくとも一方を中止することを特徴とする請求項5〜8の何れか一項に記載の衛星電波受信装置。
<請求項10>
前記取得手段は、前記積算照合数と前記積算合致数との関係が所定の下限基準を満たさないずれ量を前記合致ずれ量の候補から除外し、前記合致ずれ量の候補から除外されていないずれ量が一つだけとなった場合には、当該一つのずれ量を前記合致ずれ量として同定することを特徴とする請求項5〜9の何れか一項に記載の衛星電波受信装置。
<請求項11>
前記取得手段は、所定のタイミングで前記衛星からの電波の受信強度に係る信号指標値を取得し、当該信号指標値に応じて前記合致条件を変更することを特徴とする請求項1〜10の何れか一項に記載の衛星電波受信装置。
<請求項12>
前記取得手段は、所定の上限照合時間内に前記合致条件を満たす前記積算合致数が得られなかった場合には、前記合致条件を変更することを特徴とする請求項1〜11の何れか一項に記載の衛星電波受信装置。
<請求項13>
前記取得手段は、
前記照合符号列の各符号が前記想定符号であるか否かを識別する識別情報を生成し、
当該識別情報を参照して前記受信符号と前記想定符号とを照合する
ことを特徴とする請求項1〜12の何れか一項に記載の衛星電波受信装置。
<請求項14>
前記取得手段は、
前記受信符号が各々同定されるごとに、当該受信符号に対して前記ずれ幅内の前記想定符号と照合を行い、
前記ずれ量の各々について、前記符号ブロック内の前記想定符号の全てが前記受信符号と照合されるごとに、前記合致の判定及び前記積算合致数の算出を行う
ことを特徴とする請求項1〜13の何れか一項に記載の衛星電波受信装置。
<請求項15>
請求項1〜14の何れか一項に記載の衛星電波受信装置と、
日時を計数する計時手段と、
前記計時手段の計数する日時に基づく表示を行う表示手段と、 制御手段と、
を備え、
前記取得手段は、前記計時手段の計数する日時に基づいて想定される前記受信タイミングと、前記合致ずれ量とに基づいて現在日時を取得し、
前記制御手段は、前記取得手段により取得された現在日時により前記計時手段が計数する日時を修正する
ことを特徴とする電波時計。
<請求項16>
前記取得手段は、前記計時手段が計数する日時と、前記制御手段により日時が修正されたタイミングからの経過時間とに基づいて、前記ずれ幅を設定することを特徴とする請求項15記載の電波時計。
<請求項17>
衛星から送信される符号信号を含む電波を受信する受信手段により受信された電波に含まれる符号信号をなす複数の符号の配列及び当該配列の受信タイミングのずれ量を同定する情報取得方法であって、
前記符号信号をなす複数の符号は、当該符号信号により示される内容に従って定められる各符号の値が所定数の符号からなる符号ブロックごとに所定の条件に該当する場合にそれぞれ反転されており、
前記受信手段により受信される電波の種別及び受信タイミングに応じて前記符号信号により示されると想定される内容に従って前記反転を考慮せずに定められる想定符号を含む照合符号列を生成する照合符号列生成ステップ、
受信された電波から複数の符号を各々受信符号として同定する符号同定ステップ、
同定された前記受信符号の想定受信タイミングに対して予め設定されたずれ幅内の前記想定符号と、前記受信符号とを各々照合する照合ステップ、
照合された前記受信符号と前記想定符号との一致又は不一致に係る照合結果を前記ずれ幅内におけるずれ量ごとに複数の前記受信符号について保持する結果保持ステップ、
前記符号ブロックごとに一致及び不一致の何れか数が多い方を合致として判定して、複数の前記符号ブロックにおける前記合致の数を前記ずれ量ごとに積算した積算合致数を算出する合致判定ステップ、
当該積算合致数が所定の合致条件を満たすずれ量を合致ずれ量として同定するずれ量同定ステップ、
を含むことを特徴とする情報取得方法。
<請求項18>
衛星から送信される符号信号を含む電波を受信する受信手段を備えるコンピュータを、
前記受信手段により受信された電波に含まれる符号信号をなす複数の符号の配列及び当該配列の受信タイミングを同定する取得手段として機能させるプログラムであって、
前記符号信号をなす複数の符号は、当該符号信号により示される内容に従って定められる各符号の値が所定数の符号からなる符号ブロックごとに所定の条件に該当する場合にそれぞれ反転されており、
前記取得手段は、
前記受信手段により受信される電波の種別及び受信タイミングに応じて前記符号信号により示されると想定される内容に従って前記反転を考慮せずに定められる想定符号を含む照合符号列を生成し、
受信された電波から複数の符号を各々受信符号として同定し、
同定された前記受信符号の想定受信タイミングに対して予め設定されたずれ幅内の前記想定符号と、前記受信符号とを各々照合し、
照合された前記受信符号と前記想定符号との一致又は不一致に係る照合結果を前記ずれ幅内におけるずれ量ごとに複数の前記受信符号について保持し、
前記符号ブロックごとに一致及び不一致の何れか数が多い方を合致として判定して、複数の前記符号ブロックにおける前記合致の数を前記ずれ量ごとに積算した積算合致数を算出し、
当該積算合致数が所定の合致条件を満たすずれ量を合致ずれ量として同定する
ことを特徴とするプログラム。
41 ホストCPU
42 ROM
421 プログラム
43 RAM
44 発振回路
45 分周回路
46 計時回路
47 表示部
48 表示ドライバ
49 操作部
50 電力供給部
60 衛星電波受信処理部
61 モジュールCPU
62 メモリ
63 記憶部
631 プログラム
64 RF部
65 ベースバンド変換部
66 捕捉追尾部
AN アンテナ
E 一致数
Ebmin 最小非合致数
Ebmin2 次点非合致数
F 合致度数
Fmax 最大合致度数
Fmax2 次点合致度数
k カウント数
N 照合数
p 想定可否フラグ
P1 出現確率
P2 出現確率
Pd 危険度
q オフセット値
r 受信符号
T 累積照合数
Tmax 最大合致累積照合数
Tmax2 次点合致累積照合数
X 候補フラグ
Claims (18)
- 衛星から送信される符号信号を含む電波を受信する受信手段と、
前記受信手段により受信された電波に含まれる符号信号をなす複数の符号の配列及び当該配列の受信タイミングを同定する取得手段と、
を備え、
前記複数の符号は、前記符号信号により示される内容に従って定められる各符号の値が所定数の符号からなる符号ブロックごとに所定の条件に該当する場合にそれぞれ反転されており、
前記取得手段は、
前記受信手段により受信される電波に係る衛星の種別及び受信タイミングに応じて前記符号信号により示されると想定される内容に従って前記反転を考慮せずに定められる想定符号を含む照合符号列を生成し、
受信された電波から複数の符号を各々受信符号として同定し、
同定された前記受信符号の受信タイミングに対して予め設定されたずれ幅内の前記想定符号と、前記受信符号とを各々照合し、
照合された前記受信符号と前記想定符号との一致又は不一致を示す照合結果に係る情報を前記ずれ幅内におけるずれ量ごとに複数の前記受信符号について保持し、
前記符号ブロックごとに一致及び不一致の何れか数が多い方を合致として判定して、複数の前記符号ブロックにおける前記合致の数を前記ずれ量ごとに積算した値に応じた積算合致数を算出し、
当該積算合致数が所定の合致条件を満たすずれ量を合致ずれ量として同定する
ことを特徴とする衛星電波受信装置。 - 前記取得手段は、
前記ずれ量ごとに前記照合を行った回数を計数した積算照合数を算出し、
所定の基準照合数以上の前記積算照合数と等しい前記積算合致数が得られることを前記合致条件に含み、
当該合致条件を満たす前記積算合致数が得られた前記ずれ量を前記合致ずれ量として同定する
ことを特徴とする請求項1記載の衛星電波受信装置。 - 前記基準照合数は、前記想定符号と前記受信符号とが当該基準照合数続けて合致する合致確率が予め定められた基準値未満となるように定められることを特徴とする請求項2記載の衛星電波受信装置。
- 前記合致確率は、前記想定符号と前記受信符号とが合致する確率を全て1/2として求められることを特徴とする請求項3記載の衛星電波受信装置。
- 前記取得手段は、
前記ずれ量ごとに前記照合を行った回数を計数した積算照合数を算出し、
前記積算照合数に比して最大の前記積算合致数が得られた前記ずれ量における前記積算照合数に対する前記最大の積算合致数の第1出現確率が、二番目に大きい前記積算合致数が得られた前記ずれ量における前記積算照合数に対する前記二番目に大きい積算合致数の第2出現確率に比して、所定の基準比率以下となることを前記合致条件に含み、
当該合致条件を満たす前記最大の積算合致数が得られた前記ずれ量を前記合致ずれ量として同定する
ことを特徴とする請求項1〜4の何れか一項に記載の衛星電波受信装置。 - 前記第1出現確率及び前記第2出現確率は、前記受信符号の各値が何れも1/2の確率で出現するものとして求められる値とされることを特徴とする請求項5記載の衛星電波受信装置。
- 前記合致ずれ量の同定は、一又は複数の前記符号ブロックに応じた単位符号数の受信符号が同定されて前記想定符号と照合されるごとに行われることを特徴とする請求項5又は6に記載の衛星電波受信装置。
- 前記単位符号数は、前記衛星に応じた信号送信フォーマットにおける所定の一周期に応じた符号数であることを特徴とする請求項7記載の衛星電波受信装置。
- 前記取得手段は、前記積算照合数と前記積算合致数との関係が所定の下限基準を満たさないずれ量を前記合致ずれ量の候補から除外し、当該ずれ量における前記積算照合数の計数と前記積算合致数の算出のうち少なくとも一方を中止することを特徴とする請求項5〜8の何れか一項に記載の衛星電波受信装置。
- 前記取得手段は、前記積算照合数と前記積算合致数との関係が所定の下限基準を満たさないずれ量を前記合致ずれ量の候補から除外し、前記合致ずれ量の候補から除外されていないずれ量が一つだけとなった場合には、当該一つのずれ量を前記合致ずれ量として同定することを特徴とする請求項5〜9の何れか一項に記載の衛星電波受信装置。
- 前記取得手段は、所定のタイミングで前記衛星からの電波の受信強度に係る信号指標値を取得し、当該信号指標値に応じて前記合致条件を変更することを特徴とする請求項1〜10の何れか一項に記載の衛星電波受信装置。
- 前記取得手段は、所定の上限照合時間内に前記合致条件を満たす前記積算合致数が得られなかった場合には、前記合致条件を変更することを特徴とする請求項1〜11の何れか一項に記載の衛星電波受信装置。
- 前記取得手段は、
前記照合符号列の各符号が前記想定符号であるか否かを識別する識別情報を生成し、
当該識別情報を参照して前記受信符号と前記想定符号とを照合する
ことを特徴とする請求項1〜12の何れか一項に記載の衛星電波受信装置。 - 前記取得手段は、
前記受信符号が各々同定されるごとに、当該受信符号に対して前記ずれ幅内の前記想定符号と照合を行い、
前記ずれ量の各々について、前記符号ブロック内の前記想定符号の全てが前記受信符号と照合されるごとに、前記合致の判定及び前記積算合致数の算出を行う
ことを特徴とする請求項1〜13の何れか一項に記載の衛星電波受信装置。 - 請求項1〜14の何れか一項に記載の衛星電波受信装置と、
日時を計数する計時手段と、
前記計時手段の計数する日時に基づく表示を行う表示手段と、
制御手段と、
を備え、
前記取得手段は、前記計時手段の計数する日時に基づいて想定される前記受信タイミングと、前記合致ずれ量とに基づいて現在日時を取得し、
前記制御手段は、前記取得手段により取得された現在日時により前記計時手段が計数する日時を修正する
ことを特徴とする電波時計。 - 前記取得手段は、前記計時手段が計数する日時と、前記制御手段により日時が修正されたタイミングからの経過時間とに基づいて、前記ずれ幅を設定することを特徴とする請求項15記載の電波時計。
- 衛星から送信される符号信号を含む電波を受信する受信手段により受信された電波に含まれる符号信号をなす複数の符号の配列及び当該配列の受信タイミングのずれ量を同定する情報取得方法であって、
前記符号信号をなす複数の符号は、当該符号信号により示される内容に従って定められる各符号の値が所定数の符号からなる符号ブロックごとに所定の条件に該当する場合にそれぞれ反転されており、
前記受信手段により受信される電波の種別及び受信タイミングに応じて前記符号信号により示されると想定される内容に従って前記反転を考慮せずに定められる想定符号を含む照合符号列を生成する照合符号列生成ステップ、
受信された電波から複数の符号を各々受信符号として同定する符号同定ステップ、
同定された前記受信符号の想定受信タイミングに対して予め設定されたずれ幅内の前記想定符号と、前記受信符号とを各々照合する照合ステップ、
照合された前記受信符号と前記想定符号との一致又は不一致に係る照合結果を前記ずれ幅内におけるずれ量ごとに複数の前記受信符号について保持する結果保持ステップ、
前記符号ブロックごとに一致及び不一致の何れか数が多い方を合致として判定して、複数の前記符号ブロックにおける前記合致の数を前記ずれ量ごとに積算した積算合致数を算出する合致判定ステップ、
当該積算合致数が所定の合致条件を満たすずれ量を合致ずれ量として同定するずれ量同定ステップ、
を含むことを特徴とする情報取得方法。 - 衛星から送信される符号信号を含む電波を受信する受信手段を備えるコンピュータを、
前記受信手段により受信された電波に含まれる符号信号をなす複数の符号の配列及び当該配列の受信タイミングを同定する取得手段として機能させるプログラムであって、
前記符号信号をなす複数の符号は、当該符号信号により示される内容に従って定められる各符号の値が所定数の符号からなる符号ブロックごとに所定の条件に該当する場合にそれぞれ反転されており、
前記取得手段は、
前記受信手段により受信される電波の種別及び受信タイミングに応じて前記符号信号により示されると想定される内容に従って前記反転を考慮せずに定められる想定符号を含む照合符号列を生成し、
受信された電波から複数の符号を各々受信符号として同定し、
同定された前記受信符号の想定受信タイミングに対して予め設定されたずれ幅内の前記想定符号と、前記受信符号とを各々照合し、
照合された前記受信符号と前記想定符号との一致又は不一致に係る照合結果を前記ずれ幅内におけるずれ量ごとに複数の前記受信符号について保持し、
前記符号ブロックごとに一致及び不一致の何れか数が多い方を合致として判定して、複数の前記符号ブロックにおける前記合致の数を前記ずれ量ごとに積算した積算合致数を算出し、
当該積算合致数が所定の合致条件を満たすずれ量を合致ずれ量として同定する
ことを特徴とするプログラム。
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| JP2017170502A JP2018010004A (ja) | 2017-09-05 | 2017-09-05 | 衛星電波受信装置、電波時計、情報取得方法及びプログラム |
Applications Claiming Priority (1)
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| JP2017170502A JP2018010004A (ja) | 2017-09-05 | 2017-09-05 | 衛星電波受信装置、電波時計、情報取得方法及びプログラム |
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Citations (5)
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-
2017
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