本发明涉及定时信号输出装置、电子设备以及移动体。
背景技术：
公知有如下的定时信号输出装置(例如，参照专利文献1)：使用在来自定位用卫星的卫星信号中包含的时刻信息而生成高精度的定时信号并输出。该定时信号输出装置例如像专利文献1中公开的那样具有：gps接收器，其接收从gps(globalpositioningsystem：全球定位系统)卫星发送来的卫星信号，生成1pps(1pulsepersecond：1脉冲/秒)；以及输出时钟信号的振荡器，该定时信号输出装置使来自振荡器的时钟信号与来自gps接收器的1pps同步而生成定时信号(1pps)。
在专利文献1所记载的定时信号输出装置中，根据表示来自gps接收器的1pps的精度降低的情况的先验信息，在输出基于来自gps接收器的1pps的定时信号的状态、和输出基于来自振荡器的时钟信号的定时信号的状态之间切换。这里，在专利文献1中，作为先验信息，使用dop(dilutionofprecision：精度衰减)信息等，该dop(dilutionofprecision：精度衰减)信息表示基于gps接收器所接收的卫星信号的定位精度的劣化程度。
专利文献1：日本特开2016-173326号公报
但是，在专利文献1所记载的定时信号输出装置中，由于用于上述切换的先验信息是指定定位精度的指标，因此有时不反映定时信号的精度。因此，有时无法根据卫星信号的接收状况进行可靠的切换，从而所输出的定时信号的精度劣化。
技术实现要素：
本发明的目的在于，提供能够降低定时信号的精度劣化的定时信号输出装置，并且，提供具有该定时信号输出装置的电子设备和移动体。
本发明是为了解决上述课题的至少一部分而完成的，能够作为以下的应用例或者方式来实现。
本应用例的定时信号输出装置具有：接收器，其根据从多个定位用卫星接收到的卫星信号，输出基准信号；振荡器，其输出时钟信号；以及处理部，其根据与对所述多个定位用卫星的仰角进行统计处理得到的统计值相关的统计值信息，在生成基于所述基准信号的定时信号的第1模式、和生成基于所述时钟信号的定时信号的第2模式之间切换。
根据这样的定时信号输出装置，根据与对多个定位用卫星的仰角进行统计处理得到的统计值相关的统计值信息，在生成基于来自接收器的基准信号的定时信号的第1模式、和生成基于来自振荡器的时钟信号的定时信号的第2模式之间切换。由此，能够减少定时信号的精度降低。这是因为，在从接收器输出的基准信号的精度、与发送了作为该基准信号的基础的多个卫星信号的多个定位用卫星的仰角的统计值之间，存在比较高的相关关系。
在本应用例的定时信号输出装置中，优选所述统计值是所述多个定位用卫星的仰角的平均值、所述多个定位用卫星的仰角的中央值和所述多个定位用卫星的仰角的众数(mode)中的任意一个。
由此，能够更可靠地进行第1模式与第2模式之间的切换。
在本应用例的定时信号输出装置中，优选具有存储部，该存储部预先存储有所述统计值信息、或者用于所述统计值信息的生成的信息。
由此，能够预先准备统计值信息。因此，例如能够使用存储于存储部中的统计值信息而预测性地进行第1模式与第2模式之间的切换。
在本应用例的定时信号输出装置中，优选的是，在所述统计值为阈值以下的情况下，所述处理部从所述第1模式切换到所述第2模式。
具有在统计值为阈值以下的情况下，来自接收器的基准信号的精度较低的趋势。因此，通过在统计值为阈值以下的情况下采用第2模式，能够减少定时信号的精度降低。
在本应用例的定时信号输出装置中，优选所述接收器输出与所述多个定位用卫星的仰角相关的仰角信息，所述处理部使用所述仰角信息，取得所述统计值信息。
由此，能够使用与被接收器接收到卫星信号的定位用卫星相关的仰角信息，取得统计值信息，因此能够取得与接收器的设置环境对应的统计值信息。因此，能够减少因设置环境导致的定时信号的精度劣化。
在本应用例的定时信号输出装置中，优选所述接收器设定有截止高度角(mask)，所述统计值信息是指与统计值相关的信息，该统计值是对位于所述截止高度角的设定仰角以上的仰角范围内的、所述多个定位用卫星的仰角进行统计处理而得到的。
由此，能够使用与接收器的截止高度角的设定对应的统计值信息，因此能够提高从接收器输出的基准信号的精度与统计值信息的统计值之间的相关性。因此，能够可靠地进行第1模式与第2模式之间的切换。
在本应用例的定时信号输出装置中，优选所述接收器对从多个卫星信号中取得的时刻进行统计处理，生成所述基准信号，所述多个卫星信号是所述接收器从所述多个定位用卫星接收到的。
由此，例如与选择多个定位用卫星中的任意1个来生成基准信号的情况相比，能够提高从接收器输出的基准信号的精度与统计值信息的统计值之间的相关性。因此，能够可靠地进行第1模式与第2模式之间的切换。
在本应用例的定时信号输出装置中，优选所述处理部具有：同步电路，其能够使所述时钟信号与所述基准信号同步而生成定时信号；以及控制部，其根据所述统计值信息，将所述同步电路的工作状态切换成所述第1模式和所述第2模式中的任意一个。
由此，能够以比较简单的结构，根据统计值信息而进行第1模式与第2模式之间的切换。
本应用例的电子设备具有本应用例的定时信号输出装置。
根据这样的电子设备，能够降低定时信号输出装置的定时信号的精度劣化。因此，能够使用来自定时信号输出装置的定时信号来改善电子设备的特性。
本应用例的移动体具有本应用例的定时信号输出装置。
根据这样的移动体，能够降低定时信号输出装置的定时信号的精度劣化。因此，能够使用来自定时信号输出装置的定时信号来改善移动体的特性。
附图说明
图1是示出第1实施方式的定时信号输出装置的概略结构例的图。
图2是示出多个gps卫星的仰角的随时间的变化的图表。
图3是示出多个gps卫星的仰角平均值和从gps接收器输出的基准信号(1pps)的精度(误差)的随时间的变化的图表。
图4是示出多个gps卫星的仰角平均值与基准信号(1pps)的精度的关系的图表。
图5是用于说明基于多个gps卫星的仰角平均值而进行的第1模式与第2模式之间的切换的图表，是示出多个gps卫星的仰角平均值和从gps接收器输出的基准信号(1pps)的精度(误差)的随时间的变化的图表。
图6是示出图5中的时刻t1时的多个定位用卫星的配置的一例的图。
图7是示出图5中的时刻t2时的多个定位用卫星的配置的一例的图。
图8是示出图5中的时刻t3时的多个定位用卫星的配置的一例的图。
图9是示出多个gps卫星的仰角中央值和从gps接收器输出的基准信号(1pps)的精度的随时间的变化的图表。
图10是示出第2实施方式的定时信号输出装置的概略结构例的图。
图11是示出第3实施方式的定时信号输出装置的概略结构例的图。
图12是示出电子设备的实施方式的框图。
图13是示出移动体的实施方式的图。
具体实施方式
以下，根据附图中示出的实施方式对本发明的定时信号输出装置、电子设备以及移动体进行详细说明。
1.定时信号输出装置
<第1实施方式>
图1是示出第1实施方式的定时信号输出装置的概略结构例的图。
图1所示的定时信号输出装置1具有如下的功能：接收从gps卫星2(定位用卫星的一例)发送的卫星信号，生成高精度的1pps作为定时信号。该定时信号输出装置1构成为包含gps接收器10(接收器)、处理部20、原子振荡器30(振荡器)、gps天线50以及定时器60。
另外，定时信号输出装置1的结构要素的一部分或者全部可以物理性地分离，也可以一体化。例如，gps接收器10和处理部20可以分别由单独的ic(integratedcircuit：集成电路)实现，gps接收器10和处理部20也可以作为1个芯片的ic来实现。
以下，依次说明定时信号输出装置1的各部分。
[gps接收器]
gps接收器10(接收器)具有如下的功能：根据经由gps天线50接收到的卫星信号，进行各种处理。
若具体地说明，gps接收器10具有通常定位模式和位置固定模式，根据来自处理部20的控制命令而被设定成通常定位模式和位置固定模式中的任意一个。
在通常定位模式中，gps接收器10接收从多个(优选为4个以上)gps卫星2发送来的卫星信号，根据在接收到的卫星信号中包含的轨道信息(具体而言，星历数据或年历数据等)和时刻信息(具体而言，周序号数据或z计数数据等)，进行公知的定位计算。这里，本实施方式的通常定位模式是指按照例如1秒1次等规定的间隔持续地进行定位计算的模式。
并且，在位置固定模式中，gps接收器10接收从至少1个gps卫星2发送来的卫星信号，根据在接收到的卫星信号中包含的轨道信息和时刻信息、以及由处理部20设定的接收点的位置信息，生成1pps(1pulsepersecond：1脉冲/秒)来作为基准信号。该1pps是与utc(universaltimecoordinate、世界标准时间)同步的脉冲信号，每1秒包含1脉冲。这样，用于由gps接收器10生成基准信号的卫星信号包含轨道信息和时刻信息，由此能够生成与基准时刻同步的基准信号。这里，位置固定模式是指使用预先设定的位置信息而输出1pps的模式。
这里，在生成作为基准信号的1pps时，gps接收器10使用至少来自1个gps卫星2的卫星信号。在接收到的卫星信号是多个的情况下，gps接收器10也可以进行基于多个卫星信号的时刻的统计处理(例如平均处理)，生成与计算出的1个时刻(例如平均值)对应的基准信号。在接收到的卫星信号是1个的情况下，gps接收器10可以将1个卫星信号作为对象进行统计处理，也可以不进行统计处理。这里，在gps接收器10上可以设定截止高度角，可以使用来自位于该截止高度角的设定仰角以上的gps卫星2的卫星信号，生成基准信号。通常情况下，截止高度角是指以如下方式设定的角度：使得gps接收器10不使用来自存在于比该截止高度角所设定的仰角小的仰角范围内的gps卫星2的信号。
虽然未图示，这样的gps接收器10例如构成为包含saw(surfaceacousticwave：表面声波)滤波器、rf(radiofrequency：射频)处理部、基带处理部和温度补偿型石英振荡器(tcxo：temperaturecompensatedcrystaloscillator)。这里，saw滤波器进行从gps天线50所接收到的电波中提取卫星信号的处理。并且，rf处理部生成对tcxo的振荡信号进行倍频后的时钟信号，通过对该时钟信号和卫星信号进行混合，下变频到中频，然后进行ad(analogtodigital：模数)转换并输出给基带处理部。基带处理部构成为包含dsp(digitalsignalprocessor：数字信号处理器)、cpu(centralprocessingunit：中央处理单元)、sram(staticrandomaccessmemory：静态随机存取存储器)以及rtc(实时时钟)，该基带处理部将tcxo的振荡信号作为时钟信号进行各种处理。
[处理部]
图1所示的处理部20对gps接收器10发送各种控制命令来对gps接收器10的动作进行控制，接收gps接收器10所输出的1pps和按照nmea(nationalmarineelectronicsassociation：国际海洋电子协会)的格式生成的数据(以下，也称为“nmea数据”)，并进行各种处理。在nmea数据中包含由gps接收器10计算出的位置(位置信息)、与该位置对应的时刻、用于定位计算的gps卫星2的仰角等各种信息。这里，处理部20也可以根据在处理部20内部的存储部(未图示)或者与处理部20连接的存储部(未图示)中存储的程序，进行各种处理。
该处理部20例如由cpu、mpu(microprocessingunit：微处理单元)、dsp(digitalsignalprocessor：数字信号处理器)、asic(applicationspecificintegratedcircuit：专用集成电路)等构成。如图1所示，本实施方式的处理部20构成为包含相位比较器21、环路滤波器22、控制部23(dsp：digitalsignalprocessor：数字信号处理器)和分频器24。
控制部23进行如下的处理：从gps接收器10定期地(例如，在每1秒)取得nmea数据，收集包含在nmea数据中的位置信息(gps接收器10的通常定位模式下的定位计算的结果)，制成规定的期间的统计信息，根据该统计信息，生成接收点的位置信息。这里，控制部23例如根据gps接收器10的通常定位模式下的多个定位计算结果的平均值、众数或者中央值，生成接收点的位置信息。
并且，控制部23具有根据统计值信息(以下，也称为“gps卫星2的仰角统计值信息”)对同步电路26的动作进行控制的功能，该统计值信息是在每个时刻对发送了用于由gps接收器10生成基准信号的多个卫星信号的多个gps卫星2的仰角进行统计处理而得到的统计值的相关信息。统计值信息是用于后述的第1模式与第2模式之间的切换的信息。统计值信息可以是统计值自身的数据，也可以是进一步对统计值进行处理而得的二次数据。二次数据例如是指统计值与后述的阈值的差值、统计值与阈值的大小关系、根据统计值而判定出的基准信号的精度的良否、后述的第1模式与第2模式之间的切换的必要与否、确定第1模式与第2模式中的应采用的模式的信息等。并且，在统计值信息中，也可以包含与统计值对应的时刻的数据等、与统计值关联的信息或用于确定统计值的信息等。在本实施方式中，通过由控制部23对从gps接收器10取得的统计值进行统计处理等，取得统计值信息。
这里，控制部23能够根据定时器60中的时刻信息、和来自gps接收器10的仰角信息(例如包含在nmea数据中的仰角)，取得gps卫星2的仰角统计值信息。并且，控制部23也可以根据来自gps接收器10的时刻信息和仰角信息(例如包含在nmea数据中的仰角和时刻)，取得gps卫星2的仰角统计值信息。
控制部23能够根据这样取得的gps卫星2的仰角统计值信息，在进行后述的同步电路26中的同步处理的第1模式(以下，也简称为“第1模式”)、和停止同步电路26中的同步处理的第2模式(以下，也简称为“第2模式”)之间切换(选择)。在本实施方式中，控制部23通过对环路滤波器22的输出信号(电压值)进行固定，采用第2模式。例如，在统计值信息是统计值的数据的情况下，对后述的阈值和统计值进行比较，根据比较结果，切换模式。具体而言，在统计值为阈值以下的情况下选择第2模式，在统计值比阈值大的情况下选择第1模式。在统计值信息是二次数据的情况下，控制部23只要根据数据的内容来进行判定或者模式的切换即可。另外，阈值也可以存储于未图示的存储部。控制部23可以在例如每次取得nmea数据时进行这样的切换处理，也可以每隔规定的时间间隔(例如1秒以上10分钟以下)进行这样的切换处理。并且，控制部23判断gps接收器10的接收状况是否良好，在gps接收器10的接收状况并不良好时(信号较弱、无法接收、无法取得新的时刻的nmea数据等)，也可以停止或者中断该处理直到接收状况良好为止，在良好时再次开始该处理。
第1模式是指处理部20根据来自gps接收器10的基准信号而生成定时信号的模式、即输出与来自gps接收器10的基准信号同步的定时信号的同步模式。第2模式是指处理部20根据来自原子振荡器30的时钟信号而生成定时信号的模式、即使用来自不与gps接收器10发送的基准信号同步地自振荡的原子振荡器30的时钟信号来输出定时信号的非同步模式。
并且，控制部23对gps接收器10发送各种控制命令，对gps接收器10的动作进行控制。具体而言，控制部23进行如下的处理：对gps接收器10发送模式设定用的控制命令，使gps接收器10从通常定位模式切换到位置固定模式。并且，控制部23进行如下的处理：在使gps接收器10从通常定位模式切换到位置固定模式之前，对gps接收器10发送位置设定用的控制命令，在gps接收器10中设定由控制部23生成的接收点的位置信息(控制部23所决定的gps接收器10的位置)。
分频器24按照1/f的分频比对原子振荡器30所输出的时钟信号(频率：f)进行分频，输出1hz的分频时钟信号(定时信号)。
相位比较器21对gps接收器10所输出的1pps(基准信号)和分频器24所输出的1hz的分频时钟信号(基于原子振荡器30的时钟信号的信号)进行相位比较，作为其比较结果，输出电压值与相位差对应的相位差信号。该相位差信号经由环路滤波器22被输入原子振荡器30。环路滤波器22的参数由控制部23设定。
分频器24所输出的1hz的分频时钟信号与gps接收器10所输出的1pps同步，定时信号输出装置1将该分频时钟信号作为与utc同步的频率精度极其高的1pps，输出到外部。并且，定时信号输出装置1将最新的nmea数据与1pps同步地在每1秒向外部输出。
这里，原子振荡器30构成为能够根据环路滤波器22的输出电压(控制电压)，对频率进行微调整，如上所述，通过相位比较器21、环路滤波器22和分频器24，使原子振荡器30所输出的时钟信号与gps接收器10所输出的1pps完全同步。即，相位比较器21、环路滤波器22以及分频器24构成同步电路26，使原子振荡器30所输出的时钟信号与来自gps接收器10的1pps同步。由此，能够将来自原子振荡器30的时钟信号作为与来自gps接收器10的1pps同步的高精度的定时信号而输出。
并且，当产生gps接收器10无法接收卫星信号或者接收环境变差等状况时，gps接收器10所输出的1pps的精度劣化，或者gps接收器10停止1pps的输出。在这样的情况下，处理部20停止使原子振荡器30所输出的时钟信号与gps接收器10所输出的1pps同步的处理(同步电路26的同步处理)，使原子振荡器30进行自振荡(保持振荡)。由此，在gps接收器10所输出的1pps的精度劣化的情况下，定时信号输出装置1也能够输出基于原子振荡器30的自振荡的频率精度较高的1pps。这样，在定时信号输出装置1中，在处于gps接收器10无法输出基准信号的状况等时，也能够通过使用来自原子振荡器30的时钟信号，生成高精度的定时信号。
[原子振荡器(振荡器)]
图1所示的原子振荡器30是能够输出使用了例如铷原子或铯原子等原子的能量跃迁的频率精度较高的时钟信号的振荡器。作为原子振荡器30，例如能够使用利用了eit(electromagneticallyinducedtransparency：电磁感应透明)现象(也称为cpt(coherentpopulationtrapping：相干布居俘获)现象)的方式的原子振荡器、或利用了光学微双共振现象的方式的原子振荡器等。
另外，即使取代原子振荡器30，使用双恒温箱型或者单恒温箱型的ocxo(ovencontrolledcrystaloscillator：恒温晶体振荡器)、vcxo(voltagecontrolledcrystaloscillator：压控晶体振荡器)、tcxo(temperaturecompensatedcrystaloscillator：温度补偿晶体振荡器)等石英振荡器，也能够输出基于自振荡的1pps。
[定时器]
定时器60是具有生成时刻信息的功能的实时时钟。该定时器60例如根据来自未图示的带有温度补偿电路的石英振荡器(tcxo)的时钟信号而向上计数。另外，定时器60也可以设置于gps接收器10。
以上，简单地说明定时信号输出装置1的结构。如上所述，该定时信号输出装置1具有：作为接收器的gps接收器10，其根据从作为多个定位用卫星的gps卫星2接收到的卫星信号，输出基准信号(1pps)；作为振荡器的原子振荡器30，其输出时钟信号；以及处理部20，其在生成基于来自gps接收器10的基准信号的定时信号的第1模式、和生成基于来自原子振荡器30的时钟信号的定时信号的第2模式之间切换。以下，对第1模式与第2模式之间的切换进行详细说明。
(第1模式与第2模式之间的切换)
图2是示出多个gps卫星的仰角的随时间的变化的图表。图3是示出多个gps卫星的仰角平均值和从gps接收器输出的基准信号(1pps)的精度(误差)的随时间的变化的图表。图4是示出多个gps卫星的仰角平均值与基准信号(1pps)之间的精度的关系的图表。图5是用于说明基于多个gps卫星的仰角平均值而进行的第1模式与第2模式之间的切换的图表，是示出多个gps卫星的仰角平均值和从gps接收器输出的基准信号(1pps)的精度(误差)的随时间的变化的图表。图6是示出图5中的时刻t1时的多个定位用卫星的配置的一例的图。图7是示出图5中的时刻t2时的多个定位用卫星的配置的一例的图。图8是示出图5中的时刻t3时的多个定位用卫星的配置的一例的图。图9是示出多个gps卫星的仰角中央值和从gps接收器输出的基准信号(1pps)的精度的随时间的变化的图表。
另外，图3和图5中所示的纵轴(1pps)是基准信号(1pps)的误差，数值的绝对值越大，表示精度越差。并且，图4中所示的纵轴(1pps精度)表示与横轴的交点越远(图中为上侧)则精度越好。
定时信号输出装置1所具有的gps接收器10通常接收来自多个gps卫星2的多个卫星信号，使用多个卫星信号，生成基准信号(1pps)。这里，发送多个卫星信号的多个gps卫星2的仰角例如像图2所示那样根据时刻而变化，在gps接收器10生成基准信号时使用该多个卫星信号。
并且，如图3所示，本发明人们得到如下见解：对发送多个卫星信号的多个gps卫星的仰角进行统计处理得到的统计值(在图3中为平均值)、与从gps接收器10输出的基准信号(1pps)的精度之间具有相关性，在gps接收器10生成基准信号时使用该多个卫星信号。从图3中读取出在仰角平均值增大时1pps的误差减小、在仰角平均值减小时1pps的误差增大这样的趋势。并且，如图4所示，该统计值(在图4中为仰角平均值)越大，则从gps接收器10输出的基准信号的精度越高(越好)。这样，在从gps接收器10输出的基准信号的精度、与发送了作为该基准信号的基础的多个卫星信号的多个gps卫星2的仰角的统计值之间，具有比较高的相关关系。
因此，如上所述，定时信号输出装置1所具有的处理部20根据与对多个gps卫星2的仰角进行统计处理得到的统计值(以下，也简称为“统计值”)相关的统计值信息(以下，也简称为“统计值信息”)，在生成基于来自gps接收器10的基准信号的定时信号的第1模式、和生成基于来自原子振荡器30的时钟信号的定时信号的第2模式之间切换。由此，例如在来自gps接收器10的基准信号的精度较高时，采用第1模式，输出高精度的定时信号，在来自gps接收器10的基准信号的精度较低时，采用第2模式，能够减少定时信号的精度降低。
这里，如上所述，处理部20具有：同步电路26，其能够使来自原子振荡器30的时钟信号与来自gps接收器10的基准信号同步而生成定时信号；以及控制部23，其根据统计值信息，将同步电路26的工作状态切换成第1模式和第2模式中的任意一个。由此，能够通过比较简单的结构，根据统计值信息，进行第1模式与第2模式之间的切换。
若更具体地说明，如图5所示，控制部23判断多个gps卫星2的仰角统计值(在图5中单点划线所示的仰角平均值)是否为阈值θt以下，在该仰角统计值为阈值θt以下的情况下，采用第2模式，在该仰角统计值超过了阈值θt的情况下，采用第1模式。另外，在图5中，右侧的纵轴(仰角平均值)的数值从图中上侧朝向下侧(接近横轴(时间))地变大。因此，该仰角统计值为阈值θt以下的情况在图5中是指仰角平均值与阈值θt相等或者相对于阈值θt位于上侧的情况。并且，该仰角统计值超过了阈值θt的情况在图5中是指仰角平均值相对于阈值θt位于下侧的情况。
这样，在统计值为阈值以下的情况下，处理部20从第1模式切换到第2模式。在统计值为阈值以下的情况下，存在来自gps接收器10的基准信号的精度较低的趋势。因此，在统计值为阈值以下的情况下，通过采用第2模式，能够减少定时信号的精度降低。
这里，gps接收器10(接收器)对从多个gps卫星2(定位用卫星)接收到的多个卫星信号取得的时刻进行统计处理，生成基准信号。由此，例如与选择多个gps卫星2中的任意1个来生成基准信号的情况相比，能够提高从gps接收器10输出的基准信号的精度与统计值信息的统计值之间的相关性。因此，能够可靠地进行第1模式与第2模式之间的切换。
图6至图8是示出定位用卫星的配置的示意图。越接近圆的中心则仰角越高，3个同心圆是分别表示某仰角的线。同心圆以外的实线示意性地表示gps卫星2的轨道。例如，在图5中的时刻t1、t2、t3时，如图6至图8所示，位于高仰角的gps卫星2(图6中的26号、31号、图7中的16号、26号、图8中的16号、27号)的数量相同。但是，图5中的时刻t2时的位于低仰角的gps卫星2(图7中的21号、23号、27号、31号)的数量比图5中的时刻t1、t3时的位于低仰角的gps卫星2(图6中的16号、图8中的26号、31号)的数量多。因此，图5中的时刻t2时的统计值(在图5中为平均值)比图5中的时刻t1、t3时的统计值(在图5中为平均值)小。通常情况下，当使用来自低仰角的gps卫星2的卫星信号时，定时信号的精度恶化。根据图5至图8，认为在时刻t2时，与时刻t1时等相比，低仰角的gps卫星2的数量较多，因而，低仰角的gps卫星2的影响变大，基准信号的精度恶化。统计值反映出低仰角的gps卫星2的多少，因此通过使用这样的统计值，能够更可靠地进行第1模式与第2模式之间的切换。
并且，gps接收器10(接收器)设定有截止高度角，统计值信息是与统计值相关的信息，该统计值是对位于该截止高度角的设定仰角以上的仰角范围内的多个gps卫星2(定位用卫星)的仰角进行统计处理而得到的。由此，能够使用与gps接收器10的截止高度角的设定对应的统计值信息，因此能够提高从gps接收器10输出的基准信号的精度与统计值信息的统计值之间的相关性。因此，能够可靠地进行第1模式与第2模式之间的切换。另外，统计值也可以是对能够被gps接收器10接收到卫星信号的所有的多个gps卫星2(定位用卫星)的仰角进行统计处理得到的统计值。
并且，处理部20用来判断第1模式与第2模式之间的切换的统计值优选为多个gps卫星2(定位用卫星)的仰角的平均值、多个gps卫星2(定位用卫星)的仰角的中央值和多个gps卫星2(定位用卫星)的仰角的众数中的任意一个。由此，能够更可靠地进行第1模式与第2模式之间的切换。例如，如图9所示，可知使用中央值作为统计值的情况也与图3所示那样使用平均值作为统计值的情况同样，统计值与基准信号的精度之间具有相关性。
并且，gps接收器10(接收器)输出与多个gps卫星2(定位用卫星)的仰角相关的仰角信息(例如包含在nmea数据中的仰角信息)，处理部20使用该仰角信息，取得统计值信息。由此，能够取得与设置环境对应的统计值信息。因此，能够根据设置环境，可靠地进行第1模式与第2模式之间的切换。例如，在由于设置有gps接收器10的场所周围的建筑物，不容易接收来自某个方向的卫星信号的情况下等，能够使用被gps接收器10实际接收到了卫星信号的gps卫星2的仰角信息，因此与不考虑实际的接收状况的情况相比，能够适当地进行模式的切换。
<第2实施方式>
图10是示出第2实施方式的定时信号输出装置的概略结构例的图。
在本实施方式中，除了使用存储于存储部的统计值信息来进行第1模式与第2模式之间的切换以外，与上述第1实施方式相同。另外，在以下的说明中，关于第2实施方式，以与上述实施方式的不同点为中心进行说明，关于相同的事项省略其说明。并且，在图10中，对于与上述实施方式相同的结构，赋予相同标号。
图10所示的定时信号生成装置1a构成为包含gps接收器10(接收器)、处理部20a、原子振荡器30(振荡器)、存储部40、gps天线50以及定时器60。
处理部20a构成为包含相位比较器21、环路滤波器22、控制部23a以及分频器24。这里，控制部23a从存储部40取得gps卫星2的仰角统计值信息，根据该取得的gps卫星2的仰角统计值信息，切换第1模式和第2模式。
在存储部40中存储有作为与统计值相关的信息的统计值信息，该统计值是在每个时刻对发送多个卫星信号的多个gps卫星2的仰角进行统计处理得到的，在gps接收器10生成基准信号时使用该多个卫星信号。该存储部40在图示中被设置为与处理部20a分体，但也可以组装在处理部20a(例如控制部23a)内。并且，作为存储部40没有特别限定，例如能够使用非易失性存储器或者易失性存储器。
并且，存储于存储部40的统计值信息例如优选是每隔1秒以上10分钟以下的时间间隔的时刻的信息。但是，可以根据需要而比10分钟长，也可以从外部经由未图示的接口(例如，端子、用户接口、无线通信装置等)进行设定或者变更。并且，存储于存储部40的统计值信息可以每几小时或者每几日地定期更新，也可以根据需要，不定期地更新。例如，控制部23a也可以将根据定时器60或者nmea数据的时刻信息和来自gps接收器10的仰角信息而取得的仰角统计值信息存储于存储部40。统计值信息可以由处理部20a制成，也可以由能够经由接口与定时信号输出装置进行通信的外部的装置制成。
这里，存储于存储部40的统计值信息与上述第1实施方式相同，可以是统计值自身，也可以是进一步对统计值进行处理而得的二次数据。这样的统计值信息能够使用来自gps接收器10的信息(各gps卫星2的仰角、各gps卫星2的星历、各时刻的各gps卫星2的位置等)进行计算。因此，例如控制部23a使用来自gps接收器10的信息，计算当前时刻的将来的统计值信息，并将该计算结果(统计值信息)预先存储于存储部40。这里，“预先”只要实际成为某个卫星配置之前的时刻即可。
并且，控制部23a使用存储于存储部40的统计值信息，进行与该统计值信息的内容对应的处理，进行第1模式与第2模式之间的切换。例如，在存储于存储部40的统计值信息是gps卫星2的仰角的统计值自身的情况下，控制部23a像上述第1实施方式中描述的那样，进行该统计值与阈值的比较，并根据其比较结果，进行第1模式与第2模式之间的切换。并且，在存储于存储部40的统计值信息是该比较后的信息(大小关系等比较结果)的情况下，控制部23a选择与该信息对应的模式(第1模式或者第2模式)。
另外，作为统计值信息的统计对象的gps卫星2是指在第1模式与第2模式之间的切换的判定时刻成为gps接收器10的接收对象的卫星，例如是作为可见卫星的gps卫星2、或者作为可见卫星的gps卫星2中的规定的仰角以上的gps卫星2。并且，制成统计值信息的装置(控制部23a(处理部20a)或者外部的装置)能够根据需要，取得并使用gps接收器10的位置、截止高度角的设定。并且，在某时刻实际上被gps接收器10接收到信号的gps卫星2、与使用存储部40而得到的统计值信息中所使用的卫星可以完全一致，也可以部分不同(不包含在任何一方的gps卫星2、或仅包含在某一方的gps卫星2)。
这样，定时信号输出装置1具有预先存储统计值信息的存储部40。由此，能够预先准备统计值信息。因此，例如能够使用存储于存储部40的统计值信息，预测性地进行第1模式与第2模式之间的切换。
在以上说明的第2实施方式中，也能够降低定时信号的精度劣化。
<第3实施方式>
图11是示出第3实施方式的定时信号输出装置的概略结构例的图。
在本实施方式中，除了以下方面以外，与上述第1实施方式相同：使用存储于存储部的信息来计算统计值信息，并使用其计算结果进行第1模式与第2模式之间的切换。另外，在以下的说明中，关于第3实施方式，以与上述实施方式的不同点为中心进行说明，对于相同的事项省略其说明。并且，在图11中，对于与上述实施方式相同的结构赋予相同的标号。
图11所示的定时信号生成装置1b构成为包含gps接收器10(接收器)、处理部20b、原子振荡器30(振荡器)、存储部40b、gps天线50和定时器60。
处理部20b构成为包含相位比较器21、环路滤波器22、控制部23b和分频器24。这里，控制部23b从存储部40b取得gps卫星2的仰角统计值信息的计算所需的信息，对gps卫星2的仰角统计值信息进行计算，并根据计算出的gps卫星2的仰角统计值信息，切换第1模式和第2模式。
在存储部40b中存储有用于统计值信息的计算(生成)的信息，该统计值信息是与在每个时刻对多个gps卫星2的仰角进行统计处理得到的统计值相关的信息。例如，也可以存储用于统计值信息的计算的全部信息。并且，例如在统计值信息是上述这样的二次数据的情况下，该存储部40b在图示中被设置为与处理部20b分体，但也可以组装在处理部20b内(例如控制部23b)。并且，作为存储部40b，没有特别限定，例如能够使用非易失性存储器或者易失性存储器。
并且，存储于存储部40b的信息例如是各gps卫星2的仰角、各gps卫星2的星历、各时刻的各gps卫星2的位置等的相关信息。这样的信息能够从gps接收器10或者外部取得。因此，例如控制部23b从gps接收器10取得这样的信息，并预先存储于存储部40b。这里，存储于存储部40b的信息可以存储所有gps卫星2的信息，也可以在各时刻存储作为可见卫星的gps卫星2、或者作为gps接收器10的接收对象的gps卫星2的信息。并且，存储于存储部40b的星历也可以是预测星历等、在将来或者长期间(比通常的有效期间长的期间)有效的星历。
并且，也可以是，将某时刻的仰角的信息存储于存储部40b，控制部23b在规定的期间使用该信息。并且，控制部23b也可以在第1模式与第2模式之间的切换的每个判定时刻，根据星历或者卫星位置进行仰角计算，得到统计值信息。并且，控制部23b也可以按照预先规定的期间(例如10分钟、1小时、3小时等)，对规定的时间间隔的各gps卫星2的仰角进行计算并存储于存储部40b。即，也可以在存储部40b中存储有统计值信息、和用于统计值信息的计算的信息。
通过以上说明的第3实施方式，也能够降低定时信号的精度劣化。
2.电子设备
接着，对本发明的电子设备的实施方式进行说明。
图12是示出电子设备的实施方式的框图。以下，对图12所示的实施方式进行说明，但以与上述实施方式的不同点为中心进行说明，对于相同的事项，省略其说明。并且，在图12中，对于与上述实施方式相同的结构标注相同标号。
图12所示的电子设备300构成为包含定时信号输出装置310、cpu(centralprocessingunit：中央处理单元)320、操作部330、rom(readonlymemory：只读存储器)340、ram(randomaccessmemory：随机存取存储器)350、通信部360以及显示部370。
定时信号输出装置310例如是上述定时信号输出装置1，像之前说明的那样，接收卫星信号而生成高精度的定时信号(1pps)，并输出给外部。
cpu320根据存储于rom340等的程序，进行各种计算处理或控制处理。具体而言，cpu320与定时信号输出装置310所输出的定时信号(1pps)或时钟信号同步地进行计时处理、与来自操作部330的操作信号对应的各种处理、为了与外部进行数据通信而控制通信部360的处理、发送用于使显示部370显示各种信息的显示信号的处理等。
操作部330是由操作键或按钮开关等构成的输入装置，将与用户的操作对应的操作信号输出给cpu320。
rom340对cpu320用来进行各种计算处理或控制处理的程序或数据等进行存储。
ram350被用作cpu320的作业区域，临时地存储从rom340读出的程序或数据、从操作部330输入的数据、由cpu320根据各种程序而执行的运算结果等。
通信部360进行用于使cpu320与外部装置之间的数据通信成立的各种控制。
显示部370是由lcd(liquidcrystaldisplay：液晶显示器)等构成的显示装置，根据从cpu320输入的显示信号，显示各种信息。也可以在显示部370中设置有作为操作部330发挥功能的触摸面板。
作为这样的电子设备300，可以考虑各种电子设备，没有特别限定，例如可列举实现与标准时刻之间的同步的时刻管理用的服务器(时间服务器)、发布时间戳等的时刻管理装置(时间戳服务器)、基站等频率基准装置等。
如上所述，电子设备300具有定时信号输出装置310。由此，能够降低定时信号的精度劣化。因此，能够使用来自定时信号输出装置310的定时信号，改善电子设备的特性。
3.移动体
图13是示出移动体的实施方式的图。以下，对图13中示出的实施方式进行说明，但以与上述实施方式的不同点为中心进行说明，对于相同的事项，省略其说明。并且，在图13中，对于与上述实施方式相同的结构赋予相同标号。
图13所示的移动体400构成为包含定时信号输出装置410、车载导航装置420、控制器430、440、450、电池460、备用电池470。
作为定时信号输出装置410，能够应用上述定时信号输出装置1。例如在移动体400处于移动的过程中，定时信号输出装置410在通常定位模式下实时地进行定位计算，输出1pps、时钟信号和nmea数据。并且，例如在移动体400处于停止的过程中，定时信号输出装置410在通常定位模式下进行了多次定位计算之后，将多次定位计算结果的平均值、众数或者中央值设定为当前的位置信息，在位置固定模式下输出1pps、时钟信号和nmea数据。
车载导航装置420与定时信号输出装置410所输出的1pps或时钟信号同步地，使用定时信号输出装置410所输出的nmea数据，在显示器上显示位置、时刻或其他各种信息。
控制器430、440、450进行发动机系统、制动系统、无钥匙门禁系统等的各种控制。控制器430、440、450也可以与定时信号输出装置410所输出的时钟信号同步地进行各种控制。
如上所述，移动体400具有定时信号输出装置410。由此，能够降低定时信号的精度劣化。因此，能够使用来自定时信号输出装置410的定时信号，改善移动体400的特性。
本实施方式的移动体400具有定时信号输出装置410，由此在移动中和停止中都能够确保较高的可靠性。
另外，图示的移动体400是车俩，但作为本发明的移动体，可以考虑各种移动体，除了汽车(也包含电动汽车)之外，例如可列举出喷气式飞机或直升机等飞机、船舶、火箭、人造卫星等。
以上，根据图示的实施方式对本发明的定时信号输出装置、电子设备以及移动体进行了说明，但本发明不限于此。
并且，本发明能够替换成发挥上述实施方式的相同功能的任意结构，并且也可以添加任意的结构。
并且，在上述实施方式中，列举使用gps的定时信号输出装置为例，但也可以使用gps以外的全球导航卫星系统(gnss：globalnavigationsatellitesystem)，例如伽利略(galileo)、glonass(globalnavigationsatellitesystem：全球导航卫星系统)等。