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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2024-06-10
(45)【発行日】2024-06-18
(54)【発明の名称】時刻算出装置、時刻算出方法、及びデータベース装置
(51)【国際特許分類】
G04F 5/00 20060101AFI20240611BHJP
【ＦＩ】
G04F5/00 Z
【請求項の数】
4
(21)【出願番号】P 2023012753
(22)【出願日】2023-01-31
(62)【分割の表示】P 2017206948の分割
【原出願日】2017-10-26
(65)【公開番号】P2023041801
(43)【公開日】2023-03-24
【審査請求日】2023-01-31
(73)【特許権者】
【識別番号】308036402
【氏名又は名称】株式会社ＪＶＣケンウッド
(72)【発明者】
【氏名】菅原 隆幸
【審査官】吉田 久
(56)【参考文献】
【文献】特開２００４－２３４６２６（ＪＰ，Ａ）
【文献】岡田 尚基 Naoki OKADA，”科学衛星のための衛星時刻校正システムの整備” Development of Spacecraft Time Calibration System for Science Spacecrafts，宇宙航空研究開発機構研究開発報告 宇宙科学情報解析論文誌 第二号 ［ｏｎｌｉｎｅ］ JAXA Research and Development Report，宇宙航空研究開発機構（ＪＡＸＡ） Japan Aerospace Exploration Agency(JAXA)，2013年03月29日，p.131-136
【文献】福山武志，Ａ６．”ＧＰＳの特殊および一般相対論的補正について”〔福山武志〕，ＧＰＳハンドブック ，株式会社朝倉書店 柴崎 亮介，2010年09月25日，p.466-474
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｇ０４Ｆ ３／００－１３／０６
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
基準となる慣性系である基準慣性系から見た、前記基準慣性系とは異なる慣性系である相対慣性系において、前記相対慣性系内で検出可能な速度、加速度、重力、および重力源からの距離のうち少なくとも１つを検出するセンサと、前記センサによって検出されたセンサ値に基づいて所定の単位時間幅毎に、前記相対慣性系を基準慣性系から見た場合の時間である相対慣性系時間が伸縮する相対単位時間幅を計算する時間伸縮計算部と、
前記基準慣性系における所定の一時点である開始基準時刻に、前記時間伸縮計算部によって計算された相対単位時間幅を加算して、前記基準慣性系で刻まれる基準時刻を計算する時刻補正部と、
を備える時刻算出装置。
【請求項2】
前記センサによって検出されたセンサ値の変化を検出するセンサ値変化検出部をさらに備え、前記時間伸縮計算部は、前記センサ値変化検出部が前記センサ値の変化を検出したときに前記相対単位時間幅を計算して更新し、
前記時刻補正部は、前記時間伸縮計算部が前記相対単位時間幅を更新したときに、更新した値を加算することを特徴とする請求項１に記載の時刻算出装置。
【請求項3】
基準となる慣性系である基準慣性系から見た、前記慣性系とは異なる慣性系である相対慣性系内の物体に備えられているセンサが、前記相対慣性系内で検出可能な速度、加速度、重力、および重力源からの距離のうち少なくとも１つを検出し、前記物体に備えられた時間伸縮計算部が、前記センサによって検出されたセンサ値に基づいて所定の単位時間幅毎に、前記相対慣性系を基準慣性系から見た場合の時間である相対慣性系時間が伸縮する相対単位時間幅を計算し、
前記物体に備えられた時刻補正部が、前記単位時間幅毎に、前記基準慣性系における所定の一時点である開始基準時刻に、前記時間伸縮計算部によって計算された相対単位時間幅を加算して、前記基準慣性系で刻まれる基準時刻を計算する時刻算出方法。
【請求項4】
基準となる慣性系である基準慣性系から見た前記慣性系とは異なる複数の慣性系である相対慣性系それぞれにおいて検出可能な速度、加速度、重力、および重力源からの距離のうち少なくとも１つに基づいて、前記相対慣性系を前記基準慣性系から見た場合の時間である相対慣性系時が伸縮する相対単位時間幅をそれぞれ計算する時間伸縮計算部と、前記基準慣性系における所定の一時点である開始基準時刻の値に、前記時間伸縮計算部によって計算された相対単位時間幅を加算して、前記基準慣性系で刻まれる基準時刻を計算して得られる基準時刻と、前記複数の相対慣性系それぞれで生成されたデータとを対にした基準時刻対応付けデータを受信するデータ受信部と、前記基準時刻対応付けデータを記憶するデータ記憶部と、
を備えるデータベース装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、宇宙空間を航行する宇宙船のように、加速度、速度、重力のうちの少なくと
も１つにより時刻が例えば地球上の時刻である基準時刻とずれる時空間において、基準時
刻を算出する時刻算出装置及び時刻算出方法に関する。また、本発明は、互いに異なる時
刻を有する複数の時空間で生成されたデータを収集するデータベース装置に関する。
も１つにより時刻が例えば地球上の時刻である基準時刻とずれる時空間において、基準時
刻を算出する時刻算出装置及び時刻算出方法に関する。また、本発明は、互いに異なる時
刻を有する複数の時空間で生成されたデータを収集するデータベース装置に関する。
【背景技術】
【0002】
一般相対性理論または特殊相対性理論に基づき、例えば宇宙船が宇宙空間を航行すると
きの加速度、速度、重力のうちの少なくとも１つにより時刻が地球上の時刻である基準時
刻とずれる（遅くなる）ことが知られている。
きの加速度、速度、重力のうちの少なくとも１つにより時刻が地球上の時刻である基準時
刻とずれる（遅くなる）ことが知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【文献】特開２０１４－１５３２５０号公報
【非特許文献】
【0004】
【文献】https://futurism.com/how-do-scientists-find-directions-in-space/
【文献】https://physics.aps.org/articles/v8/1
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
時刻が基準時刻とずれる時空間において、基準時刻を確認できることが望まれる。しか
しながら、従来、基準時刻を算出する具体的な手法は提案されていない。
しながら、従来、基準時刻を算出する具体的な手法は提案されていない。
【0006】
現在、地球上では、インターネット上のクラウドサービスまたはＭ２Ｍ（Machine to M
achine）によって各種のデータがやりとりされている。地球上でのデータのやりとりでは
時刻が共有されているため、特に不具合が発生することはない。しかしながら、互いに異
なる時刻を有する複数の時空間で生成されたデータをやりとりするとき、時刻が共有され
ていないため、複数の時空間それぞれの機器を同期させることができない等の不具合が発
生する。
achine）によって各種のデータがやりとりされている。地球上でのデータのやりとりでは
時刻が共有されているため、特に不具合が発生することはない。しかしながら、互いに異
なる時刻を有する複数の時空間で生成されたデータをやりとりするとき、時刻が共有され
ていないため、複数の時空間それぞれの機器を同期させることができない等の不具合が発
生する。
【0007】
本発明は、時刻が基準時刻とずれる時空間において基準時刻を算出することができる時
刻算出装置及び時刻算出方法を提供することを目的とする。また、互いに異なる時刻を有
する複数の時空間で生成されたデータを、時刻を共有した状態で収集することができるデ
ータベース装置を提供することを目的とする。
刻算出装置及び時刻算出方法を提供することを目的とする。また、互いに異なる時刻を有
する複数の時空間で生成されたデータを、時刻を共有した状態で収集することができるデ
ータベース装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0008】
本発明は、基準時間を有する第１の時空間とは異なる固有時間を有する第２の時空間の
物体の固有加速度と固有速度と固有重力と重力源からの距離との少なくとも１つを検出す
るセンサと、前記センサによって検出されたセンサ値に基づいて、前記第１の時空間の単
位時間幅が前記第２の時空間において伸縮した固有単位時間幅を、前記第１の時空間の単
位時間幅ごとに計算する時間伸縮計算部と、前記第１の時空間の基準時間における所定の
一時点である開始基準時刻に前記固有単位時間幅を前記固有単位時間幅が計算されるごと
に加算して、前記第１の時空間において刻まれる基準時刻を計算する時刻補正部とを備え
ることを特徴とする時刻算出装置を提供する。
物体の固有加速度と固有速度と固有重力と重力源からの距離との少なくとも１つを検出す
るセンサと、前記センサによって検出されたセンサ値に基づいて、前記第１の時空間の単
位時間幅が前記第２の時空間において伸縮した固有単位時間幅を、前記第１の時空間の単
位時間幅ごとに計算する時間伸縮計算部と、前記第１の時空間の基準時間における所定の
一時点である開始基準時刻に前記固有単位時間幅を前記固有単位時間幅が計算されるごと
に加算して、前記第１の時空間において刻まれる基準時刻を計算する時刻補正部とを備え
ることを特徴とする時刻算出装置を提供する。
【0009】
本発明は、基準時間を有する第１の時空間とは異なる固有時間を有する第２の時空間の
物体に備えられたセンサが、前記物体の固有加速度と固有速度と固有重力と重力源からの
距離との少なくとも１つを検出し、前記物体に備えられた時間伸縮計算部が、前記センサ
によって検出されたセンサ値に基づいて、前記第１の時空間の単位時間幅が前記第２の時
空間において伸縮した固有単位時間幅を、前記第１の時空間の単位時間幅ごとに計算し、
前記物体に備えられた時刻補正部が、前記第１の時空間の基準時間における所定の一時点
である基準時刻に前記固有単位時間幅を前記固有単位時間幅が計算されるごとに加算して
、前記第１の時空間において刻まれる基準時刻を計算することを特徴とする時刻算出方法
を提供する。
物体に備えられたセンサが、前記物体の固有加速度と固有速度と固有重力と重力源からの
距離との少なくとも１つを検出し、前記物体に備えられた時間伸縮計算部が、前記センサ
によって検出されたセンサ値に基づいて、前記第１の時空間の単位時間幅が前記第２の時
空間において伸縮した固有単位時間幅を、前記第１の時空間の単位時間幅ごとに計算し、
前記物体に備えられた時刻補正部が、前記第１の時空間の基準時間における所定の一時点
である基準時刻に前記固有単位時間幅を前記固有単位時間幅が計算されるごとに加算して
、前記第１の時空間において刻まれる基準時刻を計算することを特徴とする時刻算出方法
を提供する。
【0010】
本発明は、基準時間を有する第１の時空間とは異なる固有時間を有する第２の時空間の
複数の物体それぞれで生成されたデータと、前記第１の時空間において刻まれる基準時刻
とを対応させた基準時刻対応付けデータを受信するデータ受信部と、前記基準時刻対応付
けデータを記憶するデータ記憶部とを備えることを特徴とするデータベース装置を提供す
る。
複数の物体それぞれで生成されたデータと、前記第１の時空間において刻まれる基準時刻
とを対応させた基準時刻対応付けデータを受信するデータ受信部と、前記基準時刻対応付
けデータを記憶するデータ記憶部とを備えることを特徴とするデータベース装置を提供す
る。
【発明の効果】
【0011】
本発明の時刻算出装置及び時刻算出方法によれば、時刻が基準時刻とずれる時空間にお
いて基準時刻を算出することができる。本発明のデータベース装置によれば、互いに異な
る時刻を有する複数の時空間で生成されたデータを、時刻を共有した状態で収集すること
ができる。
いて基準時刻を算出することができる。本発明のデータベース装置によれば、互いに異な
る時刻を有する複数の時空間で生成されたデータを、時刻を共有した状態で収集すること
ができる。
【図面の簡単な説明】
【0012】
【図1】宇宙船が地球より宇宙空間に向けて発射される状態を示す概念図である。
【図2】宇宙船の発射から帰還までの行程における速度の変化の一例を示す図である。
【図3】第１実施形態の時刻算出装置を示すブロック図である。
【図4】第１実施形態の時刻算出方法を示すフローチャートである。
【図5】第２実施形態の時刻算出装置を示すブロック図である。
【図6】第２実施形態の時刻算出方法を示すフローチャートである。
【図7】第３実施形態の時刻算出装置を示すブロック図である。
【図8】第３実施形態の時刻算出方法を示すフローチャートである。
【図9】第４実施形態の時刻算出装置を示すブロック図である。
【図10】第４実施形態の時刻算出方法を示すフローチャートである。
【図11】第５実施形態の時刻算出装置を示すブロック図である。
【図12】第５実施形態の時刻算出方法を示すフローチャートである。
【図13】第６実施形態の時刻算出装置を示すブロック図である。
【図14】第６実施形態の時刻算出方法を示すフローチャートである。
【図15】第７～第９実施形態のデータベース装置を示すブロック図である。
【図16】第７実施形態のデータベース装置の設置場所を示す図である。
【図17】第８実施形態のデータベース装置の設置場所を示す図である。
【図18】第９実施形態のデータベース装置の設置場所を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【0013】
以下、各実施形態の時刻算出装置、時刻算出方法、及びデータベース装置について、添
付図面を参照して説明する。
付図面を参照して説明する。
【0014】
まず、図１及び図２を用いて、宇宙船が宇宙空間を航行するときの宇宙船内の時刻が地
球上の基準時刻より遅れることについて説明する。図１に示すように、宇宙船１２０は、
地球１００より宇宙空間に向けて発射される。図２に示すように、宇宙船１２０は、２０
１７年１月１日に地球１００上の出発地より発射され、目的地に到着後、２０２３年１月
１日に地球１００上の帰着地に帰還するとする。
球上の基準時刻より遅れることについて説明する。図１に示すように、宇宙船１２０は、
地球１００より宇宙空間に向けて発射される。図２に示すように、宇宙船１２０は、２０
１７年１月１日に地球１００上の出発地より発射され、目的地に到着後、２０２３年１月
１日に地球１００上の帰着地に帰還するとする。
【0015】
区間１において、宇宙船１２０は、静止した状態から一定の加速度で、慣性系（Ｋ系）
である地球１００から見た時間（基準時間）で１年間をかけて光速ｃの９０％の速度（０
．９ｃ）まで加速する。区間２において、宇宙船１２０は、１年間、速度０．９ｃで等速
直線運動する。区間３において、宇宙船１２０は、１年間をかけて減速して目的地に到着
して静止する。
である地球１００から見た時間（基準時間）で１年間をかけて光速ｃの９０％の速度（０
．９ｃ）まで加速する。区間２において、宇宙船１２０は、１年間、速度０．９ｃで等速
直線運動する。区間３において、宇宙船１２０は、１年間をかけて減速して目的地に到着
して静止する。
【0016】
区間４において、宇宙船１２０は、静止した状態から一定の加速度で、地球１００に向
けて速度０．９ｃまで加速する。区間５において、宇宙船１２０は、１年間、速度０．９
ｃで等速直線運動する。区間６において、宇宙船１２０は、１年間をかけて減速して地球
１００に到着して静止する。
けて速度０．９ｃまで加速する。区間５において、宇宙船１２０は、１年間、速度０．９
ｃで等速直線運動する。区間６において、宇宙船１２０は、１年間をかけて減速して地球
１００に到着して静止する。
【0017】
宇宙船１２０内で経過する時間を固有時間と称すると、加速と減速の物理現象の対称性
から区間１、３、４、６における固有時間は等しい。そこで、区間１のみについて検討す
ると、区間１の固有時間Ｔ１は式（１）で算出することができる。式（１）におけるＡは
地球１００での基準時間であり、ここでは１年間である。式（１）におけるａは宇宙船１
２０の固有加速度、ｃは光速（299792.458km/h）であり、arcsinhは式（２）で定義され
る。
から区間１、３、４、６における固有時間は等しい。そこで、区間１のみについて検討す
ると、区間１の固有時間Ｔ１は式（１）で算出することができる。式（１）におけるＡは
地球１００での基準時間であり、ここでは１年間である。式（１）におけるａは宇宙船１
２０の固有加速度、ｃは光速（299792.458km/h）であり、arcsinhは式（２）で定義され
る。
【0018】
T1=(c/a)arcsinh(aA/c) …（１）
【0019】
【数1】
【0020】
固有加速度ａと、時間Ａと、宇宙船１２０の速度ｖとは式（３）の関係を有する。
【0021】
【数2】
【0022】
式（３）より、宇宙船１２０の固有加速度ａは１９．６２４ｍ／ｓと計算される。よっ
て、区間１における宇宙船１２０の固有時間Ｔ１は、２．２５×１０７秒となる。
て、区間１における宇宙船１２０の固有時間Ｔ１は、２．２５×１０７秒となる。
【0023】
区間２及び５における固有時間は等しいので、区間２のみについて検討すると、区間２
の固有時間Ｔ２は式（４）で算出することができる。式（４）におけるＴは地球１００で
の基準時間であり、ここでは１年間である。
の固有時間Ｔ２は式（４）で算出することができる。式（４）におけるＴは地球１００で
の基準時間であり、ここでは１年間である。
【0024】
【数3】
【0025】
式（４）より、区間２における宇宙船１２０の固有時間Ｔ２は、１．３８×１０７秒と
なる。
なる。
【0026】
以上より、区間１～６の全ての宇宙船１２０の固有時間を足し合わせると、宇宙船１２
０内の時計は、地球１００に到着した時点で２０２０年９月２２日を表すことになる。地
球１００での基準時間は２０２３年１月１日であるから、２年３か月以上ずれる。
０内の時計は、地球１００に到着した時点で２０２０年９月２２日を表すことになる。地
球１００での基準時間は２０２３年１月１日であるから、２年３か月以上ずれる。
【0027】
宇宙船１２０の乗員は、地球１００上の基準時刻を確認できることが望ましい。以下詳
述する第１～第６実施形態は時刻算出装置及び時刻算出方法に関する。第１～第６実施形
態の時刻算出装置及び時刻算出方法は、宇宙空間を航行する宇宙船１２０のように基準時
刻とずれた固有時刻を有する時空間において基準時刻を算出し、乗員が確認できるように
構成されている。
＜第１実施形態の時刻算出装置及び時刻算出方法＞
図３に示す第１実施形態の時刻算出装置は、宇宙船１２０内に設けられている。時刻算
出装置は、乗員が腕に装着する腕時計のような身に着ける時計として構成されていてもよ
い。
述する第１～第６実施形態は時刻算出装置及び時刻算出方法に関する。第１～第６実施形
態の時刻算出装置及び時刻算出方法は、宇宙空間を航行する宇宙船１２０のように基準時
刻とずれた固有時刻を有する時空間において基準時刻を算出し、乗員が確認できるように
構成されている。
＜第１実施形態の時刻算出装置及び時刻算出方法＞
図３に示す第１実施形態の時刻算出装置は、宇宙船１２０内に設けられている。時刻算
出装置は、乗員が腕に装着する腕時計のような身に着ける時計として構成されていてもよ
い。
【0028】
図３において、固有加速度センサ１１は、宇宙船１２０が航行するときの固有加速度ａ
を検出して、検出した固有加速度ａを中央処理装置（ＣＰＵ）３０内の時間伸縮計算部３
１に供給する。ＣＰＵ３０は、時間伸縮計算部３１、時刻補正部３２、表示制御部３３を
備える。時間伸縮計算部３１、時刻補正部３２、表示制御部３３は、ＣＰＵ３０が記憶部
４０に記憶されているソフトウェア（コンピュータプログラム）を実行することによって
機能的に構成することができる。
を検出して、検出した固有加速度ａを中央処理装置（ＣＰＵ）３０内の時間伸縮計算部３
１に供給する。ＣＰＵ３０は、時間伸縮計算部３１、時刻補正部３２、表示制御部３３を
備える。時間伸縮計算部３１、時刻補正部３２、表示制御部３３は、ＣＰＵ３０が記憶部
４０に記憶されているソフトウェア（コンピュータプログラム）を実行することによって
機能的に構成することができる。
【0029】
基準時刻時計２１は、基準時間を有する第１の時空間である地球１００上の基準時刻Ｔ
を時刻補正部３２に供給する。固有時刻時計２２は、宇宙船１２０内での固有時刻を表示
制御部３３に供給する。宇宙船１２０は、第１の時空間とは異なる固有時間を有する第２
の時空間の物体の一例である。ここでは、基準時刻時計２１と固有時刻時計２２とを別々
に図示しているが、実際には１つの時計２０で構成することができる。
を時刻補正部３２に供給する。固有時刻時計２２は、宇宙船１２０内での固有時刻を表示
制御部３３に供給する。宇宙船１２０は、第１の時空間とは異なる固有時間を有する第２
の時空間の物体の一例である。ここでは、基準時刻時計２１と固有時刻時計２２とを別々
に図示しているが、実際には１つの時計２０で構成することができる。
【0030】
宇宙船１２０が地球１００より宇宙空間に向けて発射される瞬間には、時計２０は基準
時刻Ｔを刻んでいるから、時計２０は基準時刻Ｔを時刻補正部３２に供給することができ
る。宇宙船１２０が発射される瞬間までは、時計２０は基準時刻時計２１として動作して
いる。宇宙船１２０が発射された後、宇宙船１２０が加速することによって時計２０は基
準時刻とずれた固有時刻を刻むので、時計２０は固有時刻時計２２として動作することに
なる。
時刻Ｔを刻んでいるから、時計２０は基準時刻Ｔを時刻補正部３２に供給することができ
る。宇宙船１２０が発射される瞬間までは、時計２０は基準時刻時計２１として動作して
いる。宇宙船１２０が発射された後、宇宙船１２０が加速することによって時計２０は基
準時刻とずれた固有時刻を刻むので、時計２０は固有時刻時計２２として動作することに
なる。
【0031】
特殊相対性理論に基づき、時間伸縮計算部３１は、基準時間を有する地点から見た固有
単位時間幅Δｔを式（５）に基づいて計算する。固有単位時間幅Δｔは、第１の時空間の
単位時間幅が第２の時空間において伸縮した単位時間幅である。式（５）におけるΔＴは
基準時間における単位時間幅であり、ここでは１秒であるとする。高精度とするために単
位時間幅を１μ秒としてもよい。時間伸縮計算部３１は、基準時間における単位時間幅Δ
Ｔごとに固有単位時間幅Δｔを計算して、時刻補正部３２に供給する。単位時間幅ΔＴは
例えばセシウム１３３原子時計を用いて決めることができる。
単位時間幅Δｔを式（５）に基づいて計算する。固有単位時間幅Δｔは、第１の時空間の
単位時間幅が第２の時空間において伸縮した単位時間幅である。式（５）におけるΔＴは
基準時間における単位時間幅であり、ここでは１秒であるとする。高精度とするために単
位時間幅を１μ秒としてもよい。時間伸縮計算部３１は、基準時間における単位時間幅Δ
Ｔごとに固有単位時間幅Δｔを計算して、時刻補正部３２に供給する。単位時間幅ΔＴは
例えばセシウム１３３原子時計を用いて決めることができる。
【0032】
Δt =(c/a)arcsinh(aΔT/c) …（５）
時刻補正部３２は、宇宙船１２０が発射される瞬間に時計２０（基準時刻時計２１）よ
り供給された、基準時間における所定の一時点である基準時刻Ｔに、単位時間幅ΔＴごと
に計算された固有単位時間幅Δｔを加算する。時刻補正部３２に供給される基準時刻Ｔを
開始基準時刻Ｔと称することとする。時刻補正部３２が開始基準時刻Ｔに固有単位時間幅
Δｔを順に加算していく時刻を時刻Ｔ３２とする。
時刻補正部３２は、宇宙船１２０が発射される瞬間に時計２０（基準時刻時計２１）よ
り供給された、基準時間における所定の一時点である基準時刻Ｔに、単位時間幅ΔＴごと
に計算された固有単位時間幅Δｔを加算する。時刻補正部３２に供給される基準時刻Ｔを
開始基準時刻Ｔと称することとする。時刻補正部３２が開始基準時刻Ｔに固有単位時間幅
Δｔを順に加算していく時刻を時刻Ｔ３２とする。
【0033】
特殊相対性理論に基づき、固有加速度ａが大きくなるほど宇宙船１２０内で経過する固
有時間は遅くなる。一方で、式（５）で計算される固有単位時間幅Δｔは単位時間幅ΔＴ
よりも短くなる。即ち、時刻補正部３２によって計算された時刻Ｔ３２は、地球１００上
で単位時間幅ΔＴごとに刻まれる基準時刻を示すことになる。時刻補正部３２より出力さ
れる時刻を基準時刻Ｔ３２とする。
有時間は遅くなる。一方で、式（５）で計算される固有単位時間幅Δｔは単位時間幅ΔＴ
よりも短くなる。即ち、時刻補正部３２によって計算された時刻Ｔ３２は、地球１００上
で単位時間幅ΔＴごとに刻まれる基準時刻を示すことになる。時刻補正部３２より出力さ
れる時刻を基準時刻Ｔ３２とする。
【0034】
固有時刻時計２２は、例えばセシウム１３３原子時計を用いて単位時間幅ΔＴごとに時
刻を刻んでいく。固有時刻時計２２が単位時間幅ΔＴごとに刻む時刻をｔ２２とすると、
時刻ｔ２２は基準時刻よりも遅れた宇宙船１２０内での固有時刻となる。固有時刻時計２
２より出力される時刻を固有時刻ｔ２２とする。
刻を刻んでいく。固有時刻時計２２が単位時間幅ΔＴごとに刻む時刻をｔ２２とすると、
時刻ｔ２２は基準時刻よりも遅れた宇宙船１２０内での固有時刻となる。固有時刻時計２
２より出力される時刻を固有時刻ｔ２２とする。
【0035】
表示制御部３３は、操作部５０による指示に基づいて、基準時刻Ｔ３２または固有時刻
ｔ２２を表示部６０に表示する。表示制御部３３は、表示部６０に基準時刻Ｔ３２と固有
時刻ｔ２２とを選択的に表示してもよいし、表示部６０に基準時刻Ｔ３２と固有時刻ｔ２
２とを同時に表示してもよい。表示制御部３３は、通常は固有時刻ｔ２２を表示して、操
作部５０による指示がなされたときに固有時刻ｔ２２の代わりに基準時刻Ｔ３２を表示し
てもよい。
ｔ２２を表示部６０に表示する。表示制御部３３は、表示部６０に基準時刻Ｔ３２と固有
時刻ｔ２２とを選択的に表示してもよいし、表示部６０に基準時刻Ｔ３２と固有時刻ｔ２
２とを同時に表示してもよい。表示制御部３３は、通常は固有時刻ｔ２２を表示して、操
作部５０による指示がなされたときに固有時刻ｔ２２の代わりに基準時刻Ｔ３２を表示し
てもよい。
【0036】
図４に示すフローチャートを用いて、図３に示す時刻算出装置で実行される第１実施形
態の時刻算出方法を説明する。図４において、ＣＰＵ３０（時刻補正部３２）は、ステッ
プＳ１１にて、基準時間を有する時空間の開始基準時刻Ｔを初期設定する。ＣＰＵ３０（
時間伸縮計算部３１）は、ステップＳ１２にて、固有加速度センサ１１が検出した固有加
速度ａを取り込む。ＣＰＵ３０は固有加速度ａを継続的に取り込む。
態の時刻算出方法を説明する。図４において、ＣＰＵ３０（時刻補正部３２）は、ステッ
プＳ１１にて、基準時間を有する時空間の開始基準時刻Ｔを初期設定する。ＣＰＵ３０（
時間伸縮計算部３１）は、ステップＳ１２にて、固有加速度センサ１１が検出した固有加
速度ａを取り込む。ＣＰＵ３０は固有加速度ａを継続的に取り込む。
【0037】
ステップＳ１１とステップＳ１２とは同時に実行されてもよいし、順番が逆であっても
よい。
よい。
【0038】
ＣＰＵ３０（時間伸縮計算部３１）は、ステップＳ１３にて、固有単位時間幅Δｔを式
（５）に基づいて算出する。ＣＰＵ３０（時刻補正部３２）は、ステップＳ１４にて、基
準時間を有する時空間の基準時刻Ｔ３２をＴ＝Ｔ＋Δｔに基づいて算出する。開始基準時
刻Ｔに固有単位時間幅Δｔが加算された以降の時刻Ｔは計算された基準時刻Ｔ３２となる
。
（５）に基づいて算出する。ＣＰＵ３０（時刻補正部３２）は、ステップＳ１４にて、基
準時間を有する時空間の基準時刻Ｔ３２をＴ＝Ｔ＋Δｔに基づいて算出する。開始基準時
刻Ｔに固有単位時間幅Δｔが加算された以降の時刻Ｔは計算された基準時刻Ｔ３２となる
。
【0039】
ＣＰＵ３０（表示制御部３３）は、ステップＳ１５にて、時刻表示が指示されたか否か
を判定する。時刻表示が指示されなければ（NO）、ＣＰＵ３０は処理をステップＳ１３に
戻す。時刻表示が指示されれば（YES）、ＣＰＵ３０（表示制御部３３）は、ステップＳ
１６にて、基準時刻Ｔ３２または固有時刻ｔ２２を表示部６０に表示して、処理をステッ
プＳ１３に戻す。
＜第２実施形態の時刻算出装置及び時刻算出方法＞
図５において、図３と同一部分には同一符号を付し、その説明を省略する。第２実施形
態の時刻算出装置は、固有加速度センサ１１の代わりに固有速度センサ１２を備える。固
有速度センサ１２は宇宙船１２０が航行するときの固有速度ｖを検出して、検出した固有
速度ｖを時間伸縮計算部３１に供給する。
を判定する。時刻表示が指示されなければ（NO）、ＣＰＵ３０は処理をステップＳ１３に
戻す。時刻表示が指示されれば（YES）、ＣＰＵ３０（表示制御部３３）は、ステップＳ
１６にて、基準時刻Ｔ３２または固有時刻ｔ２２を表示部６０に表示して、処理をステッ
プＳ１３に戻す。
＜第２実施形態の時刻算出装置及び時刻算出方法＞
図５において、図３と同一部分には同一符号を付し、その説明を省略する。第２実施形
態の時刻算出装置は、固有加速度センサ１１の代わりに固有速度センサ１２を備える。固
有速度センサ１２は宇宙船１２０が航行するときの固有速度ｖを検出して、検出した固有
速度ｖを時間伸縮計算部３１に供給する。
【0040】
特殊相対性理論に基づき、時間伸縮計算部３１は、基準時間を有する地点から見た固有
単位時間幅Δｔを式（６）に基づいて計算する。
単位時間幅Δｔを式（６）に基づいて計算する。
【0041】
【数4】
【0042】
時刻補正部３２は、開始基準時刻Ｔに、単位時間幅ΔＴごとに計算された固有単位時間
幅Δｔを加算して、基準時刻Ｔ３２を算出する。
幅Δｔを加算して、基準時刻Ｔ３２を算出する。
【0043】
図６に示すフローチャートを用いて、図５に示す時刻算出装置で実行される第２実施形
態の時刻算出方法を説明する。図６において、ＣＰＵ３０（時刻補正部３２）は、ステッ
プＳ２１にて、基準時間を有する時空間の開始基準時刻Ｔを初期設定する。ＣＰＵ３０（
時間伸縮計算部３１）は、ステップＳ２２にて、固有速度センサ１２が検出した固有速度
ｖを取り込む。ＣＰＵ３０は固有速度ｖを継続的に取り込む。
態の時刻算出方法を説明する。図６において、ＣＰＵ３０（時刻補正部３２）は、ステッ
プＳ２１にて、基準時間を有する時空間の開始基準時刻Ｔを初期設定する。ＣＰＵ３０（
時間伸縮計算部３１）は、ステップＳ２２にて、固有速度センサ１２が検出した固有速度
ｖを取り込む。ＣＰＵ３０は固有速度ｖを継続的に取り込む。
【0044】
ステップＳ２１とステップＳ２２とは同時に実行されてもよいし、順番が逆であっても
よい。
よい。
【0045】
ＣＰＵ３０（時間伸縮計算部３１）は、ステップＳ２３にて、固有単位時間幅Δｔを式
（６）に基づいて算出する。ＣＰＵ３０（時刻補正部３２）は、ステップＳ２４にて、基
準時間を有する時空間の基準時刻Ｔ３２をＴ＝Ｔ＋Δｔに基づいて算出する。
（６）に基づいて算出する。ＣＰＵ３０（時刻補正部３２）は、ステップＳ２４にて、基
準時間を有する時空間の基準時刻Ｔ３２をＴ＝Ｔ＋Δｔに基づいて算出する。
【0046】
ＣＰＵ３０（表示制御部３３）は、ステップＳ２５にて、時刻表示が指示されたか否か
を判定する。時刻表示が指示されなければ（NO）、ＣＰＵ３０は処理をステップＳ２３に
戻す。時刻表示が指示されれば（YES）、ＣＰＵ３０（表示制御部３３）は、ステップＳ
２６にて、基準時刻Ｔ３２または固有時刻ｔ２２を表示部６０に表示して、処理をステッ
プＳ２３に戻す。
＜第３実施形態の時刻算出装置及び時刻算出方法＞
図７において、図３と同一部分には同一符号を付し、その説明を省略する。第３実施形
態の時刻算出装置は、固有加速度センサ１１の代わりに重力源からの距離センサ１３を備
える。基準となる時空間を地球１００の表面（ジオイド表面）とすれば、地球１００のみ
を重力源とみなすことができる。宇宙船１２０が地球１００より宇宙空間に向けて発射さ
れて宇宙空間を航行すると、重力源である地球１００から宇宙船１２０までの距離が変化
する。
を判定する。時刻表示が指示されなければ（NO）、ＣＰＵ３０は処理をステップＳ２３に
戻す。時刻表示が指示されれば（YES）、ＣＰＵ３０（表示制御部３３）は、ステップＳ
２６にて、基準時刻Ｔ３２または固有時刻ｔ２２を表示部６０に表示して、処理をステッ
プＳ２３に戻す。
＜第３実施形態の時刻算出装置及び時刻算出方法＞
図７において、図３と同一部分には同一符号を付し、その説明を省略する。第３実施形
態の時刻算出装置は、固有加速度センサ１１の代わりに重力源からの距離センサ１３を備
える。基準となる時空間を地球１００の表面（ジオイド表面）とすれば、地球１００のみ
を重力源とみなすことができる。宇宙船１２０が地球１００より宇宙空間に向けて発射さ
れて宇宙空間を航行すると、重力源である地球１００から宇宙船１２０までの距離が変化
する。
【0047】
地球１００が重力源であるとき、重力源からの距離は、地球１００の半径に宇宙船１２
０の高度を加えた距離となる。距離センサ１３は、固有時空間における宇宙船１２０の重
力源からの距離ｒａを検出して、検出した距離ｒａを時間伸縮計算部３１に供給する。
０の高度を加えた距離となる。距離センサ１３は、固有時空間における宇宙船１２０の重
力源からの距離ｒａを検出して、検出した距離ｒａを時間伸縮計算部３１に供給する。
【0048】
一般相対性理論に基づき、時間伸縮計算部３１は、基準時間を有する地点から見た固有
単位時間幅Δｔを式（７）に基づいて計算する。式（７）において、Ｒは重力源のシュワ
ルツシルト半径、ｒ０は基準時間を有する時空間の重力源からの距離である。
単位時間幅Δｔを式（７）に基づいて計算する。式（７）において、Ｒは重力源のシュワ
ルツシルト半径、ｒ０は基準時間を有する時空間の重力源からの距離である。
【0049】
【数5】
【0050】
シュワルツシルト半径は2GM/c2で計算することができる。Ｇは万有引力定数6.67438×1
0-11、Ｍは重力源の質量である。例えば、地球１００の質量は5.974×1024kgであるので
、シュワルツシルト半径は8.9mmとなる。
0-11、Ｍは重力源の質量である。例えば、地球１００の質量は5.974×1024kgであるので
、シュワルツシルト半径は8.9mmとなる。
【0051】
時刻補正部３２は、開始基準時刻Ｔに、単位時間幅ΔＴごとに計算された固有単位時間
幅Δｔを加算して、基準時刻Ｔ３２を算出する。
幅Δｔを加算して、基準時刻Ｔ３２を算出する。
【0052】
図８に示すフローチャートを用いて、図７に示す時刻算出装置で実行される第３実施形
態の時刻算出方法を説明する。図８において、ＣＰＵ３０（時刻補正部３２）は、ステッ
プＳ３１にて、基準時間を有する時空間の開始基準時刻Ｔを初期設定する。また、ＣＰＵ
３０（時間伸縮計算部３１）は、ステップＳ３１にて、重力源からの距離ｒ０を設定する
。
態の時刻算出方法を説明する。図８において、ＣＰＵ３０（時刻補正部３２）は、ステッ
プＳ３１にて、基準時間を有する時空間の開始基準時刻Ｔを初期設定する。また、ＣＰＵ
３０（時間伸縮計算部３１）は、ステップＳ３１にて、重力源からの距離ｒ０を設定する
。
【0053】
ＣＰＵ３０（時間伸縮計算部３１）は、ステップＳ３２にて、距離センサ１３が検出し
た重力源からの距離ｒａを取り込む。ＣＰＵ３０は距離ｒａを継続的に取り込む。
た重力源からの距離ｒａを取り込む。ＣＰＵ３０は距離ｒａを継続的に取り込む。
【0054】
ステップＳ３１とステップＳ３２とは同時に実行されてもよいし、順番が逆であっても
よい。
よい。
【0055】
ＣＰＵ３０（時間伸縮計算部３１）は、ステップＳ３３にて、固有単位時間幅Δｔを式
（７）に基づいて算出する。ＣＰＵ３０（時刻補正部３２）は、ステップＳ３４にて、基
準時間を有する時空間の基準時刻Ｔ３２をＴ＝Ｔ＋Δｔに基づいて算出する。
（７）に基づいて算出する。ＣＰＵ３０（時刻補正部３２）は、ステップＳ３４にて、基
準時間を有する時空間の基準時刻Ｔ３２をＴ＝Ｔ＋Δｔに基づいて算出する。
【0056】
ＣＰＵ３０（表示制御部３３）は、ステップＳ３５にて、時刻表示が指示されたか否か
を判定する。時刻表示が指示されなければ（NO）、ＣＰＵ３０は処理をステップＳ３３に
戻す。時刻表示が指示されれば（YES）、ＣＰＵ３０（表示制御部３３）は、ステップＳ
３６にて、基準時刻Ｔ３２または固有時刻ｔ２２を表示部６０に表示して、処理をステッ
プＳ３３に戻す。
を判定する。時刻表示が指示されなければ（NO）、ＣＰＵ３０は処理をステップＳ３３に
戻す。時刻表示が指示されれば（YES）、ＣＰＵ３０（表示制御部３３）は、ステップＳ
３６にて、基準時刻Ｔ３２または固有時刻ｔ２２を表示部６０に表示して、処理をステッ
プＳ３３に戻す。
【0057】
第３実施形態において、地球１００と月と太陽を重力源として、これらの重力源の影響
を加算することにより、基準時刻Ｔ３２の精度を向上させることも可能である。また、地
球１００と宇宙船１２０とに対する太陽からの重力をほぼ同じとみなすことができる。こ
の場合、太陽からの重力による時空の歪みが固定されるので太陽については特殊相対性理
論のみを考慮し、地球１００及び月については地球１００と月との間の重力を一般相対性
理論で考慮すればよいため、計算が簡略化される。
を加算することにより、基準時刻Ｔ３２の精度を向上させることも可能である。また、地
球１００と宇宙船１２０とに対する太陽からの重力をほぼ同じとみなすことができる。こ
の場合、太陽からの重力による時空の歪みが固定されるので太陽については特殊相対性理
論のみを考慮し、地球１００及び月については地球１００と月との間の重力を一般相対性
理論で考慮すればよいため、計算が簡略化される。
【0058】
第３実施形態において、重力源からの距離を、宇宙空間における位置（固有位置）とす
ることができる。非特許文献１に記載されているように、宇宙空間における測位システム
が検討されている。宇宙空間における測位システムを用いれば、宇宙空間における固有位
置に基づいて基準時刻Ｔ３２を算出することができる。
＜第４実施形態の時刻算出装置及び時刻算出方法＞
図９において、図３と同一部分には同一符号を付し、その説明を省略する。第４実施形
態の時刻算出装置は、固有加速度センサ１１の代わりに宇宙船１２０の重力ｇを検出する
固有重力センサ１４を備える。固有重力センサ１４は検出した宇宙船１２０の重力ｇを時
間伸縮計算部３１に供給する。
ることができる。非特許文献１に記載されているように、宇宙空間における測位システム
が検討されている。宇宙空間における測位システムを用いれば、宇宙空間における固有位
置に基づいて基準時刻Ｔ３２を算出することができる。
＜第４実施形態の時刻算出装置及び時刻算出方法＞
図９において、図３と同一部分には同一符号を付し、その説明を省略する。第４実施形
態の時刻算出装置は、固有加速度センサ１１の代わりに宇宙船１２０の重力ｇを検出する
固有重力センサ１４を備える。固有重力センサ１４は検出した宇宙船１２０の重力ｇを時
間伸縮計算部３１に供給する。
【0059】
固有重力センサ１４としては、一例として、非特許文献２に記載されている技術を採用
することができる。
することができる。
【0060】
一般相対性理論に基づき、時間伸縮計算部３１は、基準時間を有する地点から見た固有
単位時間幅Δｔを式（８）に基づいて計算する。
単位時間幅Δｔを式（８）に基づいて計算する。
【0061】
【数6】
【0062】
時刻補正部３２は、開始基準時刻Ｔに、単位時間幅ΔＴごとに計算された固有単位時間
幅Δｔを加算して、基準時刻Ｔ３２を算出する。
幅Δｔを加算して、基準時刻Ｔ３２を算出する。
【0063】
図１０に示すフローチャートを用いて、図９に示す時刻算出装置で実行される第４実施
形態の時刻算出方法を説明する。図１０において、ＣＰＵ３０（時刻補正部３２）は、ス
テップＳ４１にて、基準時間を有する時空間の開始基準時刻Ｔを初期設定する。ＣＰＵ３
０（時間伸縮計算部３１）は、ステップＳ４２にて、固有重力センサ１４が検出した重力
ｇを取り込む。ＣＰＵ３０は重力ｇを継続的に取り込む。
形態の時刻算出方法を説明する。図１０において、ＣＰＵ３０（時刻補正部３２）は、ス
テップＳ４１にて、基準時間を有する時空間の開始基準時刻Ｔを初期設定する。ＣＰＵ３
０（時間伸縮計算部３１）は、ステップＳ４２にて、固有重力センサ１４が検出した重力
ｇを取り込む。ＣＰＵ３０は重力ｇを継続的に取り込む。
【0064】
ステップＳ４１とステップＳ４２とは同時に実行されてもよいし、順番が逆であっても
よい。
よい。
【0065】
ＣＰＵ３０（時間伸縮計算部３１）は、ステップＳ４３にて、固有単位時間幅Δｔを式
（８）に基づいて算出する。ＣＰＵ３０（時刻補正部３２）は、ステップＳ４４にて、基
準時間を有する時空間の基準時刻Ｔ３２をＴ＝Ｔ＋Δｔに基づいて算出する。
（８）に基づいて算出する。ＣＰＵ３０（時刻補正部３２）は、ステップＳ４４にて、基
準時間を有する時空間の基準時刻Ｔ３２をＴ＝Ｔ＋Δｔに基づいて算出する。
【0066】
ＣＰＵ３０（表示制御部３３）は、ステップＳ４５にて、時刻表示が指示されたか否か
を判定する。時刻表示が指示されなければ（NO）、ＣＰＵ３０は処理をステップＳ４３に
戻す。時刻表示が指示されれば（YES）、ＣＰＵ３０（表示制御部３３）は、ステップＳ
４６にて、基準時刻Ｔ３２または固有時刻ｔ２２を表示部６０に表示して、処理をステッ
プＳ４３に戻す。
＜第５実施形態の時刻算出装置及び時刻算出方法＞
図１１において、図３、図５、図９と同一部分には同一符号を付し、その説明を省略す
る。第５実施形態の時刻算出装置は、固有加速度センサ１１と固有速度センサ１２と固有
重力センサ１４とを備える。固有加速度センサ１１、固有速度センサ１２、固有重力セン
サ１４は、それぞれ、検出した宇宙船１２０の固有加速度ａ、固有速度ｖ、重力ｇを時間
伸縮計算部３１に供給する。
を判定する。時刻表示が指示されなければ（NO）、ＣＰＵ３０は処理をステップＳ４３に
戻す。時刻表示が指示されれば（YES）、ＣＰＵ３０（表示制御部３３）は、ステップＳ
４６にて、基準時刻Ｔ３２または固有時刻ｔ２２を表示部６０に表示して、処理をステッ
プＳ４３に戻す。
＜第５実施形態の時刻算出装置及び時刻算出方法＞
図１１において、図３、図５、図９と同一部分には同一符号を付し、その説明を省略す
る。第５実施形態の時刻算出装置は、固有加速度センサ１１と固有速度センサ１２と固有
重力センサ１４とを備える。固有加速度センサ１１、固有速度センサ１２、固有重力セン
サ１４は、それぞれ、検出した宇宙船１２０の固有加速度ａ、固有速度ｖ、重力ｇを時間
伸縮計算部３１に供給する。
【0067】
時間伸縮計算部３１が式（５）に基づいて計算する固有単位時間幅ΔｔをΔｔ１１、式
（６）に基づいて計算する固有単位時間幅ΔｔをΔｔ１２、式（８）に基づいて計算する
固有単位時間幅ΔｔをΔｔ１４とする。時間伸縮計算部３１は、単位時間幅ΔＴ、固有単
位時間幅Δｔ１１、Δｔ１２、Δｔ１４を時刻補正部３２に供給する。時刻補正部３２は
基準時刻Ｔ３２を式（９）に基づいて算出する。
（６）に基づいて計算する固有単位時間幅ΔｔをΔｔ１２、式（８）に基づいて計算する
固有単位時間幅ΔｔをΔｔ１４とする。時間伸縮計算部３１は、単位時間幅ΔＴ、固有単
位時間幅Δｔ１１、Δｔ１２、Δｔ１４を時刻補正部３２に供給する。時刻補正部３２は
基準時刻Ｔ３２を式（９）に基づいて算出する。
【0068】
T=T+ΔT+(Δt11-ΔT)+(Δt12-ΔT)+(Δt14-ΔT) …（９）
図１２に示すフローチャートを用いて、図１１に示す時刻算出装置で実行される第５実
施形態の時刻算出方法を説明する。図１２において、ＣＰＵ３０（時刻補正部３２）は、
ステップＳ５１にて、基準時間を有する時空間の開始基準時刻Ｔを初期設定する。ＣＰＵ
３０（時間伸縮計算部３１）は、ステップＳ５２にて、固有加速度ａ、固有速度ｖ、重力
ｇを取り込む。ＣＰＵ３０は固有加速度ａ、固有速度ｖ、重力ｇを継続的に取り込む。
図１２に示すフローチャートを用いて、図１１に示す時刻算出装置で実行される第５実
施形態の時刻算出方法を説明する。図１２において、ＣＰＵ３０（時刻補正部３２）は、
ステップＳ５１にて、基準時間を有する時空間の開始基準時刻Ｔを初期設定する。ＣＰＵ
３０（時間伸縮計算部３１）は、ステップＳ５２にて、固有加速度ａ、固有速度ｖ、重力
ｇを取り込む。ＣＰＵ３０は固有加速度ａ、固有速度ｖ、重力ｇを継続的に取り込む。
【0069】
ステップＳ５１とステップＳ５２とは同時に実行されてもよいし、順番が逆であっても
よい。
よい。
【0070】
ＣＰＵ３０（時間伸縮計算部３１）は、ステップＳ５３にて、固有単位時間幅Δｔを式
（５）、式（６）、式（８）の各式に基づいて算出する。ＣＰＵ３０（時刻補正部３２）
は、ステップＳ５４にて、基準時間を有する時空間の基準時刻Ｔ３２を式（９）に基づい
て算出する。
（５）、式（６）、式（８）の各式に基づいて算出する。ＣＰＵ３０（時刻補正部３２）
は、ステップＳ５４にて、基準時間を有する時空間の基準時刻Ｔ３２を式（９）に基づい
て算出する。
【0071】
ＣＰＵ３０（表示制御部３３）は、ステップＳ５５にて、時刻表示が指示されたか否か
を判定する。時刻表示が指示されなければ（NO）、ＣＰＵ３０は処理をステップＳ５３に
戻す。時刻表示が指示されれば（YES）、ＣＰＵ３０（表示制御部３３）は、ステップＳ
５６にて、基準時刻Ｔ３２または固有時刻ｔ２２を表示部６０に表示して、処理をステッ
プＳ５３に戻す。
を判定する。時刻表示が指示されなければ（NO）、ＣＰＵ３０は処理をステップＳ５３に
戻す。時刻表示が指示されれば（YES）、ＣＰＵ３０（表示制御部３３）は、ステップＳ
５６にて、基準時刻Ｔ３２または固有時刻ｔ２２を表示部６０に表示して、処理をステッ
プＳ５３に戻す。
【0072】
第５実施形態の時刻算出装置及び時刻算出方法によれば、基準時刻Ｔ３２を第１、第２
、第４実施形態よりも正確に算出することができる。図１１では時刻算出装置は固有加速
度センサ１１と固有速度センサ１２と固有重力センサ１４とを備えるが、固有重力センサ
１４を省略して、固有加速度センサ１１と固有速度センサ１２を備える構成としてもよい
。
＜第６実施形態の時刻算出装置及び時刻算出方法＞
図１３において、図１１と同一部分には同一符号を付し、その説明を省略する。ＣＰＵ
３０は、固有加速度センサ１１が検出する固有加速度ａ、固有速度センサ１２が検出する
固有速度ｖ、固有重力センサ１４が検出する重力ｇの変化を検出するセンサ値変化検出部
３４を備える。
、第４実施形態よりも正確に算出することができる。図１１では時刻算出装置は固有加速
度センサ１１と固有速度センサ１２と固有重力センサ１４とを備えるが、固有重力センサ
１４を省略して、固有加速度センサ１１と固有速度センサ１２を備える構成としてもよい
。
＜第６実施形態の時刻算出装置及び時刻算出方法＞
図１３において、図１１と同一部分には同一符号を付し、その説明を省略する。ＣＰＵ
３０は、固有加速度センサ１１が検出する固有加速度ａ、固有速度センサ１２が検出する
固有速度ｖ、固有重力センサ１４が検出する重力ｇの変化を検出するセンサ値変化検出部
３４を備える。
【0073】
センサ値変化検出部３４は、固有加速度ａ、固有速度ｖ、重力ｇのうち、変化したセン
サ値を時間伸縮計算部３１に供給する。時間伸縮計算部３１は、固有加速度ａが変化した
ら式（５）に基づいて固有単位時間幅Δｔ１１を計算し、固有速度ｖが変化したら式（６
）に基づいて固有単位時間幅Δｔ１２を計算し、重力ｇが変化したら式（８）に基づいて
固有単位時間幅Δｔ１４を計算する。
サ値を時間伸縮計算部３１に供給する。時間伸縮計算部３１は、固有加速度ａが変化した
ら式（５）に基づいて固有単位時間幅Δｔ１１を計算し、固有速度ｖが変化したら式（６
）に基づいて固有単位時間幅Δｔ１２を計算し、重力ｇが変化したら式（８）に基づいて
固有単位時間幅Δｔ１４を計算する。
【0074】
時間伸縮計算部３１は、単位時間幅ΔＴごとに、固有加速度ａが変化しなければ同じ固
有単位時間幅Δｔ１１を時刻補正部３２に供給し、固有加速度ａが変化したら新たに計算
された固有単位時間幅Δｔ１１を時刻補正部３２に供給する。即ち、固有単位時間幅Δｔ
１１は、固有加速度ａが変化したら更新される。
有単位時間幅Δｔ１１を時刻補正部３２に供給し、固有加速度ａが変化したら新たに計算
された固有単位時間幅Δｔ１１を時刻補正部３２に供給する。即ち、固有単位時間幅Δｔ
１１は、固有加速度ａが変化したら更新される。
【0075】
時間伸縮計算部３１は、単位時間幅ΔＴごとに、固有速度ｖが変化しなければ同じ固有
単位時間幅Δｔ１２を時刻補正部３２に供給し、固有速度ｖが変化したら新たに計算され
た固有単位時間幅Δｔ１２を時刻補正部３２に供給する。即ち、固有単位時間幅Δｔ１２
は、固有速度ｖが変化したら更新される。
単位時間幅Δｔ１２を時刻補正部３２に供給し、固有速度ｖが変化したら新たに計算され
た固有単位時間幅Δｔ１２を時刻補正部３２に供給する。即ち、固有単位時間幅Δｔ１２
は、固有速度ｖが変化したら更新される。
【0076】
時間伸縮計算部３１は、単位時間幅ΔＴごとに、重力ｇが変化しなければ同じ固有単位
時間幅Δｔ１４を時刻補正部３２に供給し、重力ｇが変化したら新たに計算された固有単
位時間幅Δｔ１４を時刻補正部３２に供給する。即ち、固有単位時間幅Δｔ１４は、重力
ｇが変化したら更新される。
時間幅Δｔ１４を時刻補正部３２に供給し、重力ｇが変化したら新たに計算された固有単
位時間幅Δｔ１４を時刻補正部３２に供給する。即ち、固有単位時間幅Δｔ１４は、重力
ｇが変化したら更新される。
【0077】
時刻補正部３２は、時間伸縮計算部３１が固有単位時間幅（Δｔ１１、Δｔ１２、また
はΔｔ１４）を新たに計算して固有単位時間幅を更新したときには、開始基準時刻Ｔまた
は基準時刻Ｔ３２に更新された固有単位時間幅を加算する。時刻補正部３２は、時間伸縮
計算部３１が固有単位時間幅を更新しないときには、開始基準時刻Ｔまたは基準時刻Ｔ３
２に直前に計算された固有単位時間幅と同じ固有単位時間幅を加算する。
はΔｔ１４）を新たに計算して固有単位時間幅を更新したときには、開始基準時刻Ｔまた
は基準時刻Ｔ３２に更新された固有単位時間幅を加算する。時刻補正部３２は、時間伸縮
計算部３１が固有単位時間幅を更新しないときには、開始基準時刻Ｔまたは基準時刻Ｔ３
２に直前に計算された固有単位時間幅と同じ固有単位時間幅を加算する。
【0078】
図１４に示すフローチャートを用いて、図１３に示す時刻算出装置で実行される第６実
施形態の時刻算出方法を説明する。図１４において、ＣＰＵ３０（時刻補正部３２）は、
ステップＳ６１にて、基準時間を有する時空間の開始基準時刻Ｔを初期設定する。ＣＰＵ
３０（センサ値変化検出部３４）は、ステップＳ６２にて、センサ値が変化したか否かを
判定する。
施形態の時刻算出方法を説明する。図１４において、ＣＰＵ３０（時刻補正部３２）は、
ステップＳ６１にて、基準時間を有する時空間の開始基準時刻Ｔを初期設定する。ＣＰＵ
３０（センサ値変化検出部３４）は、ステップＳ６２にて、センサ値が変化したか否かを
判定する。
【0079】
センサ値が変化すれば（YES）、ＣＰＵ３０（時間伸縮計算部３１）は、ステップＳ６
３にて、固有加速度ａ、固有速度ｖ、重力ｇのうち変化したセンサ値を取り込む。ステッ
プＳ６４～Ｓ６７は、図１２のステップＳ５３～５６と同様である。
３にて、固有加速度ａ、固有速度ｖ、重力ｇのうち変化したセンサ値を取り込む。ステッ
プＳ６４～Ｓ６７は、図１２のステップＳ５３～５６と同様である。
【0080】
ステップＳ６２にてセンサ値が変化しなければ（NO）、ＣＰＵ３０は、処理をステップ
Ｓ６５に移行させる。
Ｓ６５に移行させる。
【0081】
第６実施形態の時刻算出装置及び時刻算出方法においては、時間伸縮計算部３１は固有
加速度ａ、固有速度ｖ、重力ｇのうち変化したセンサ値のみを対象として固有単位時間幅
Δｔを更新すればよい。従って、第６実施形態の時刻算出装置及び時刻算出方法よれば、
ＣＰＵ３０における処理を簡略化でき、消費電力を低減させることができる。
加速度ａ、固有速度ｖ、重力ｇのうち変化したセンサ値のみを対象として固有単位時間幅
Δｔを更新すればよい。従って、第６実施形態の時刻算出装置及び時刻算出方法よれば、
ＣＰＵ３０における処理を簡略化でき、消費電力を低減させることができる。
【0082】
センサ値変化検出部３４を備える構成は、固有加速度センサ１１、固有速度センサ１２
、固有重力センサ１４の全てを備える構成に限定されない。図３に示す固有加速度センサ
１１のみを備える時刻算出装置が、固有加速度ａの変化を検出するセンサ値変化検出部３
４を備えてもよい。図５に示す固有速度センサ１２のみを備える時刻算出装置が、固有速
度ｖの変化を検出するセンサ値変化検出部３４を備えてもよい。図９に示す固有重力セン
サ１４のみを備える時刻算出装置が、重力ｇの変化を検出するセンサ値変化検出部３４を
備えてもよい。
、固有重力センサ１４の全てを備える構成に限定されない。図３に示す固有加速度センサ
１１のみを備える時刻算出装置が、固有加速度ａの変化を検出するセンサ値変化検出部３
４を備えてもよい。図５に示す固有速度センサ１２のみを備える時刻算出装置が、固有速
度ｖの変化を検出するセンサ値変化検出部３４を備えてもよい。図９に示す固有重力セン
サ１４のみを備える時刻算出装置が、重力ｇの変化を検出するセンサ値変化検出部３４を
備えてもよい。
【0083】
次に詳述する第７～第９実施形態はデータベース装置に関する。図１５は、第７～第９
実施形態で共通のデータベース装置５００を示している。図１６～図１８に示すように、
図１５に示す宇宙船１２１～１２４は宇宙船１２０と同様に宇宙空間を航行する。代表し
て宇宙船１２１の内部構成を示すように、宇宙船１２１～１２４は、データ生成部１３１
、基準時刻算出部１３２、データ記憶部１３３、データ送信部１３４を備える。
実施形態で共通のデータベース装置５００を示している。図１６～図１８に示すように、
図１５に示す宇宙船１２１～１２４は宇宙船１２０と同様に宇宙空間を航行する。代表し
て宇宙船１２１の内部構成を示すように、宇宙船１２１～１２４は、データ生成部１３１
、基準時刻算出部１３２、データ記憶部１３３、データ送信部１３４を備える。
【0084】
データ生成部１３１は、宇宙船１２１～１２４それぞれが任意のデータを生成する。デ
ータは宇宙船１２１～１２４自体に関するデータであってもよいし、宇宙船１２１～１２
４それぞれが観測した宇宙に関するデータであってもよい。データは宇宙船１２１～１２
４それぞれに搭乗している乗員の心拍数等の乗員に関するデータであってもよい。
ータは宇宙船１２１～１２４自体に関するデータであってもよいし、宇宙船１２１～１２
４それぞれが観測した宇宙に関するデータであってもよい。データは宇宙船１２１～１２
４それぞれに搭乗している乗員の心拍数等の乗員に関するデータであってもよい。
【0085】
基準時刻算出部１３２は、固有加速度センサ１１、固有速度センサ１２、距離センサ１
３、固有重力センサ１４のうちの少なくとも１つと、基準時刻時計２１と、時間伸縮計算
部３１と、時刻補正部３２とを含む。基準時刻算出部１３２は、第１～第６実施形態で説
明したように、基準時間を有する時空間の基準時刻を算出する。
３、固有重力センサ１４のうちの少なくとも１つと、基準時刻時計２１と、時間伸縮計算
部３１と、時刻補正部３２とを含む。基準時刻算出部１３２は、第１～第６実施形態で説
明したように、基準時間を有する時空間の基準時刻を算出する。
【0086】
データ記憶部１３３は、データ生成部１３１が生成したデータと基準時刻算出部１３２
が算出した基準時刻とを対応させて記憶する。データ送信部１３４は、データ記憶部１３
３より読み出された基準時刻対応付けデータをデータベース装置５００へと無線送信する
。
が算出した基準時刻とを対応させて記憶する。データ送信部１３４は、データ記憶部１３
３より読み出された基準時刻対応付けデータをデータベース装置５００へと無線送信する
。
【0087】
データベース装置５００は、データ受信部５０１と、データ記憶部５０２とを備える。
データ受信部５０１は宇宙船１２１～１２４より送信された基準時刻対応付けデータを受
信し、データ記憶部５０２は基準時刻対応付けデータを記憶する。
データ受信部５０１は宇宙船１２１～１２４より送信された基準時刻対応付けデータを受
信し、データ記憶部５０２は基準時刻対応付けデータを記憶する。
【0088】
宇宙船１２１～１２４におけるそれぞれの固有時間は異なるものの、宇宙船１２１～１
２４内でそれぞれのデータに基準時刻算出部１３２によって算出された基準時刻が対応付
けられている。従って、データ記憶部５０２には基準時刻で時刻情報が統一されたデータ
が記憶される。
＜第７実施形態のデータベース装置＞
図１６は、地球１００、月２００、太陽３００を含む宇宙空間を、宇宙船１２１～１２
４が航行している状態を示している。第７実施形態においては、データベース装置５００
は、地球１００のジオイド表面に設置されている。この場合、基準時間は地球１００での
基準時間である。地球１００を基準時間を有する第１の時空間とすれば、宇宙船１２１～
１２４は第１の時空間とは異なる第２の時空間を有する物体である。但し、宇宙船１２１
～１２４におけるそれぞれの時空間は異なる。
＜第８実施形態のデータベース装置＞
図１７は、データベース装置５００が宇宙空間に位置している宇宙ステーション４００
に設置されている。宇宙ステーション４００が例えば地球１００を周回している。この場
合、基準時刻対応付けデータにおける基準時刻は、宇宙ステーション４００での固有時刻
である。図１７では、データベース装置５００が第１の時空間を有し、宇宙船１２１～１
２４が第２の時空間を有する。但し、宇宙船１２１～１２４におけるそれぞれの時空間は
異なる。
＜第９実施形態のデータベース装置＞
図１８は、図１７に示す宇宙ステーション４００が移動している状態を示している。こ
の場合、宇宙ステーション４００が移動していることから、図１７における宇宙ステーシ
ョン４００での固有時刻を、固有加速度ａ、固有速度ｖ、重力源からの距離（または宇宙
空間における固有位置）、重力ｇのうちの少なくとも１つに基づいて求め、その固有時刻
を基準時刻とすればよい。
２４内でそれぞれのデータに基準時刻算出部１３２によって算出された基準時刻が対応付
けられている。従って、データ記憶部５０２には基準時刻で時刻情報が統一されたデータ
が記憶される。
＜第７実施形態のデータベース装置＞
図１６は、地球１００、月２００、太陽３００を含む宇宙空間を、宇宙船１２１～１２
４が航行している状態を示している。第７実施形態においては、データベース装置５００
は、地球１００のジオイド表面に設置されている。この場合、基準時間は地球１００での
基準時間である。地球１００を基準時間を有する第１の時空間とすれば、宇宙船１２１～
１２４は第１の時空間とは異なる第２の時空間を有する物体である。但し、宇宙船１２１
～１２４におけるそれぞれの時空間は異なる。
＜第８実施形態のデータベース装置＞
図１７は、データベース装置５００が宇宙空間に位置している宇宙ステーション４００
に設置されている。宇宙ステーション４００が例えば地球１００を周回している。この場
合、基準時刻対応付けデータにおける基準時刻は、宇宙ステーション４００での固有時刻
である。図１７では、データベース装置５００が第１の時空間を有し、宇宙船１２１～１
２４が第２の時空間を有する。但し、宇宙船１２１～１２４におけるそれぞれの時空間は
異なる。
＜第９実施形態のデータベース装置＞
図１８は、図１７に示す宇宙ステーション４００が移動している状態を示している。こ
の場合、宇宙ステーション４００が移動していることから、図１７における宇宙ステーシ
ョン４００での固有時刻を、固有加速度ａ、固有速度ｖ、重力源からの距離（または宇宙
空間における固有位置）、重力ｇのうちの少なくとも１つに基づいて求め、その固有時刻
を基準時刻とすればよい。
【0089】
第７～第９実施形態はデータベース装置によれば、互いに異なる時刻を有する複数の時
空間で生成されたデータを、時刻を共有した状態で収集することができる。よって、宇宙
空間においてクラウドサービスまたはＭ２Ｍによって各種のデータがやりとりされても、
時刻が共有されていないことによって起こり得る不具合が発生することがない。
空間で生成されたデータを、時刻を共有した状態で収集することができる。よって、宇宙
空間においてクラウドサービスまたはＭ２Ｍによって各種のデータがやりとりされても、
時刻が共有されていないことによって起こり得る不具合が発生することがない。
【0090】
本発明は以上説明した各実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しな
い範囲において種々変形可能である。
い範囲において種々変形可能である。
【符号の説明】
【0091】
１１ 固有加速度センサ
１２ 固有速度センサ
１３ 距離センサ
１４ 固有重力センサ
２０ 時計
２１ 基準時刻時計
２２ 固有時刻時計
３０ 中央処理装置
３１ 時間伸縮計算部
３２ 時刻補正部
３３ 表示制御部
３４ センサ値変化検出部
４０ 記憶部
５０ 操作部
６０ 表示部
５００ データベース装置
５０１ データ受信部
５０２ データ記憶部
１２ 固有速度センサ
１３ 距離センサ
１４ 固有重力センサ
２０ 時計
２１ 基準時刻時計
２２ 固有時刻時計
３０ 中央処理装置
３１ 時間伸縮計算部
３２ 時刻補正部
３３ 表示制御部
３４ センサ値変化検出部
４０ 記憶部
５０ 操作部
６０ 表示部
５００ データベース装置
５０１ データ受信部
５０２ データ記憶部
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】
【図16】
【図17】
【図18】