電子時計および電子時計の制御方法
【課題】位置情報衛星からの衛星信号を受信して時刻を修正できるとともに、消費電力を低減できる電子時計を提供すること。
【解決手段】ＧＰＳ付き腕時計は、受信部と、内部時刻を生成する時刻情報生成部と、外部操作部材の操作で受信部の動作させる手動受信処理部５１と、設定条件に該当した際に受信部を自動的に動作させる自動受信処理部５２と、１つの位置情報衛星からの衛星信号を受信して時刻情報を取得して内部時刻を修正する簡易時刻修正処理部５３と、受信部で複数の位置情報衛星からの衛星信号を受信して時刻情報および位置情報を取得し、得られた時刻で内部時刻を修正する高精度時刻修正処理部５４とを備える。自動受信処理部５２で自動受信処理が行われる場合は、簡易時刻修正処理部５３による処理を実行し、高精度時刻修正処理部５４による処理は、手動受信処理部５１による手動受信処理が行われる場合のみ実行する。
【解決手段】ＧＰＳ付き腕時計は、受信部と、内部時刻を生成する時刻情報生成部と、外部操作部材の操作で受信部の動作させる手動受信処理部５１と、設定条件に該当した際に受信部を自動的に動作させる自動受信処理部５２と、１つの位置情報衛星からの衛星信号を受信して時刻情報を取得して内部時刻を修正する簡易時刻修正処理部５３と、受信部で複数の位置情報衛星からの衛星信号を受信して時刻情報および位置情報を取得し、得られた時刻で内部時刻を修正する高精度時刻修正処理部５４とを備える。自動受信処理部５２で自動受信処理が行われる場合は、簡易時刻修正処理部５３による処理を実行し、高精度時刻修正処理部５４による処理は、手動受信処理部５１による手動受信処理が行われる場合のみ実行する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えばＧＰＳ衛星等の位置情報衛星からの信号に基づいて時刻修正を行う電子時計および電子時計の制御方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
自己位置を測位するためのシステムであるＧＰＳ（Global Positioning System）システムでは、地球を周回する軌道を有するＧＰＳ衛星が用いられており、このＧＰＳ衛星には、原子時計が備えられている。このため、ＧＰＳ衛星は、極めて正確な時刻情報（ＧＰＳ時刻、衛星時刻情報）を有している。
【０００３】
このＧＰＳ衛星の時刻情報（ＧＰＳ時刻）を利用して時刻修正を行う時計機能を有する電子機器が提案されている（特許文献１）。
この特許文献１の電子機器では、３個以上のＧＰＳ衛星からの信号を受信して測位を行い、測位地点（現在位置）のタイムゾーンを求めている。そして、このタイムゾーンに基づく時差情報と、内蔵時計の基準時刻とから、測位地点の現地時刻を算出して表示している。
【０００４】
この特許文献１の電子機器は、上記測位処理に基づく時刻算出を、例えば１日に1回というように定期的に行うことで、タイムゾーンを跨ぐような移動が行われた場合でも、移動に伴う時差修正を自動的に行うことができる。
【０００５】
【特許文献１】特開平９−２９７１９１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、測位処理は、３個以上のＧＰＳ衛星から軌道情報を取得しなければならず、受信処理に時間が掛かるため、消費電力も増大する。このため、特に、腕時計のように、サイズの影響で電池容量をそれほど大きくできない場合には、消費電力が増大すると持続時間が短くなる、使い勝手も低下するという問題がある。
【０００７】
本発明は、位置情報衛星からの衛星信号を受信して時刻を修正できるとともに、消費電力を低減できる電子時計及び電子時計の制御方法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】
本発明の電子時計は、位置情報衛星から送信される衛星信号を受信する受信部と、内部時刻を生成する時刻情報生成部と、外部操作部材の操作によって前記受信部の動作を開始させて手動受信処理を行う手動受信処理部と、予め設定された条件に該当した際に前記受信部を自動的に動作させて自動受信処理を行う自動受信処理部と、前記受信部で１つの位置情報衛星からの衛星信号を受信し、受信した衛星信号から時刻情報を取得して前記内部時刻を修正する簡易時刻修正処理を行う簡易時刻修正処理部と、前記受信部で複数の位置情報衛星からの衛星信号を受信し、受信した衛星信号から時刻情報および位置情報を取得して測位を行い、その測位結果に基づいて得られた時刻で前記内部時刻を修正する高精度時刻修正処理を行う高精度時刻修正処理部とを備え、前記自動受信処理部によって自動受信処理が行われる場合は、前記簡易時刻修正処理部による簡易時刻修正処理を実行し、前記高精度時刻修正処理部による高精度時刻修正処理は、手動受信処理部による手動受信処理が行われる場合のみ実行されることを特徴とする。
【０００９】
本発明の電子時計によれば、自動受信処理時には、簡易時刻修正処理部によって、１つの位置情報衛星から時刻情報を取得して内部時刻を修正している。このため、自動受信処理時には、時刻情報を受信できれば受信部の受信動作を停止できるため、短時間の受信によって内部時刻を修正でき、自動受信処理時の消費電力を低減できる。
一方、高精度時刻修正処理部による処理は、手動受信処理時のみ行われ、自動受信処理時には実行されないので、受信環境が良くない状態で複数の位置情報衛星の受信処理を行ってしまい、無駄な受信処理で電力を消費することを防止でき、かつ、測位処理に成功する確率も向上できる。
また、高精度時刻修正処理部による処理は、測位処理を行って時差情報を取得できるので、タイムゾーンを跨いで移動した場合には、時差情報を自動的に修正して現地時刻を表示することができ、利便性も向上できる。
従って、本発明によれば、利用者に対して不便を与えることなく、低消費電力化と、自動時差修正の両立を達成することができる。
【００１０】
すなわち、簡易時刻修正処理部による簡易時刻修正処理は、１つの位置情報衛星からの時刻情報を受信して内部時刻を修正するものである。ここで、位置情報衛星からの信号によって時刻情報を取得する場合、衛星信号に含まれる時刻情報に対して、位置情報衛星から測定地点までの伝搬遅延時間分を補正する必要がある。そして、この伝搬遅延時間は、位置情報衛星と測定地点との距離によって変動するため、通常は、３個の位置情報衛星から信号を受信して電子時計の位置を測位する必要があるが、簡易時刻修正処理では、測位処理は行わず、位置情報衛星および測定地点間の平均的な距離を予め求めておき、その平均距離に基づいて時刻情報を修正するものである。このため、１つの位置情報衛星からの時刻情報を受信して内部時刻を修正した場合、最大で２０ｍ秒程度の誤差が生じる可能性があるが、この程度の誤差は日常生活で電子時計を利用している場合には十分に許容でき、実使用上問題のない時計とすることができる。
さらに、日常生活においては、同じタイムゾーン内に留まっていることが多いため、通常は、時差情報も取得する必要がなく、時差情報取得の前提となる測位処理を行う必要もない。
従って、簡易時刻修正処理は、１つの位置情報衛星から時刻情報のみを取得できればよく、受信処理も非常に短時間で完了でき、実使用上問題の無い精度を確保しながら、消費電力を大幅に低減できる。
【００１１】
一方、高精度時刻修正部による高精度時刻修正処理は、複数の位置情報衛星からの信号を受信して位置情報を取得しているので、前記伝搬遅延時間を正確に取得でき、数十ｎ秒の時刻精度で時刻情報を修正できる。また、位置情報を取得できるためにタイムゾーン（時差）も把握でき、タイムゾーンを越えて世界中どこに移動しても正確な時刻を示すことができる電子時計を実現できる。
従って、特にタイムゾーンを越えて移動した場合に、高精度時刻修正処理を行えば、時差情報を自動的に修正して現地時刻を表示することができ、利便性も向上できる。
なお、高精度時刻修正処理部による測位処理は、時差情報を取得するため、つまり現在どのタイムゾーンに属しているかを把握するために行われる。従って、本発明の測位処理は、現在位置を把握してどのタイムゾーンに属しているかを把握できれば目的を達成し、一般的なカーナビゲーションのように、現在位置を連続して検出する必要がないため、測位処理を行う場合でも、カーナビケーションの測位処理に比べて受信部の動作時間を大幅に短くでき、電力消費も低減できる。
【００１２】
本発明において、前記簡易時刻修正処理部は、前記時刻情報の取得後、速やかに受信部の動作を停止させ、前記高精度時刻修正処理部は、前記測位の完了後、速やかに受信部の動作を停止させることが好ましい。
【００１３】
ここで、前記速やかに受信部の動作を停止させるとは、時刻情報の取得後あるいは測位の完了後、所定時間内に受信部の動作を停止させることを意味する。この所定時間内とは、例えば、数秒程度であり、情報の取得が完了しているのにも関わらず、受信を継続して電力消費が増大することを防止できるものであればよい。要するに、本発明では、一般的なナビゲーションシステムのように、連続してデータ受信を行うことがないように、所定の処理が完了したら受信部の動作を停止するように制御すればよい。
例えば、ナビゲーション用途の通常のＧＳＰ測位では、測位処理を連続して行うため、受信部は初回の測位後も測位データの取得を継続して行う。これに対し、本発明の高精度時刻修正処理においては、初回（１回）の測位データだけが必要であり、初回の測位データ取得後は、連続測位を行わずに速やかに（１秒以内程度で）受信動作を停止させることができる。
また、簡易時刻修正処理においては、例えば、ＧＰＳの衛星信号では、後述するように時刻情報（ＴＯＷ）は６秒間隔で送信されるが、本発明では、時刻情報を１回取得すればよいため、連続受信は必要なく、時刻情報を取得した時点で速やかに（１秒以内程度で）受信動作を停止させることができる。
このように本発明では、簡易時刻修正処理部は、時刻情報を取得すれば受信部の動作を停止でき、位置情報を取得するまで受信部を動作させる場合に比べて、受信時間を短縮でき、消費電力も低減できる。また、高精度時刻修正処理部は、測位が完了すれば受信部の動作を停止できるため、カーナビケーションの測位処理のように、移動情報を取得するために連続して受信処理を行う必要が無く、ナビゲーションを行う場合に比べて電力消費を低減できる。
【００１４】
本発明において、前記手動受信処理部は、手動受信処理が行われる際に、前記簡易時刻修正処理部による簡易時刻修正処理および前記高精度時刻修正処理部による高精度時刻修正処理を、手動操作に基づいて選択して実行することが好ましい。
この場合、手動受信処理時に、利用者が簡易時刻修正処理および高精度時刻修正処理を選択できるため、必要な処理を都度選択でき、利便性を向上できる。
【００１５】
なお、本発明は、前記手動受信処理部で手動受信処理が行われる際に、簡易時刻修正処理および高精度時刻修正処理を選択するものに限らず、手動受信処理時には必ず高精度時刻修正処理を実行するように設定してもよい。
この場合、自動受信処理時には簡易時刻修正処理が実行され、手動受信処理時には高精度時刻修正処理が実行されるシンプルな制御となるため、利用者は自動受信であるか手動受信であるかを把握すれば、現在のどちらの時刻修正処理が行われているのかを容易に把握できる。
【００１６】
本発明において、前記手動受信処理部は、前記高精度時刻修正処理部による高精度時刻修正処理を実行して所定時間内に測位ができなかった場合、前記簡易時刻修正処理部による簡易時刻修正処理を自動的に実行して時刻情報を取得することが好ましい。
この場合、高精度時刻修正処理に失敗しても、簡易時刻修正処理を実行するため、受信処理が無駄に終わってしまう可能性を低減できる。なお、時差情報を取得する目的で手動受信処理を行った場合、時刻情報のみを取得しても時計に表示される現地時刻がずれてしまう可能性があるが、この場合には時差情報を手動操作で設定して対応すればよい。
【００１７】
本発明において、測位情報と、その測位情報に対応する時差情報が記憶された記憶部を備え、前記高精度時刻修正処理部は、衛星信号から測位情報を取得し、前記記憶部を参照して取得した測位情報に対する時差情報を取得し、前記衛星信号から取得した時刻情報に、前記時差情報を反映させて内部時刻を修正することが好ましい。
このような構成によれば、タイムゾーンを跨いで移動した場合に、移動先の時差情報を取得して時計の表示時刻を現地時刻に自動的に修正できるため、電子時計の利便性を向上できる。特に、本発明は、ＧＰＳ衛星等の位置情報衛星からの信号で時刻を修正しているので、全世界のどの場所でも時差情報や時刻情報を取得でき、標準電波を利用する時計に比べて利用可能な地域が広くなり、その点でも利便性を向上できる。
【００１８】
本発明において、前記自動受信処理部は、前記内部時刻が予め設定された時刻になった場合に、自動受信処理を開始することが好ましい。
設定された時刻に自動受信を行うようにすれば、少なくとも１日に１回は受信処理を行うことができる。このため、電子時計の時刻精度を高めることができ、高精度の時刻表示を実現できる。
【００１９】
本発明において、屋外に配置されているか否かを検出する屋外検出部を備え、前記自動受信処理部は、前記屋外検出部で屋外に配置されていることが検出された場合に、自動受信処理を開始することが好ましい。
屋外に配置されている場合に自動受信を行うようにすれば、自動受信時に位置情報衛星からの信号を受信して時刻修正を行うことができる可能性を向上できる。
【００２０】
本発明の電子時計の制御方法は、位置情報衛星から送信される衛星信号を受信する受信部と、内部時刻を生成する時刻情報生成部とを備える電子時計の制御方法であって、外部操作部材の操作によって前記受信部の動作を開始させて手動受信処理を行う手動受信工程と、予め設定された条件に該当した際に前記受信部を自動的に動作させて自動受信処理を行う自動受信工程とを備え、前記自動受信工程では、前記受信部で１つの位置情報衛星からの衛星信号を受信し、受信した衛星信号から時刻情報を取得して前記内部時刻を修正する簡易時刻修正処理を行い、前記手動受信工程では、前記受信部で複数の位置情報衛星からの衛星信号を受信し、受信した衛星信号から時刻情報および位置情報を取得して測位を行い、その測位結果に基づいて得られた時刻で前記内部時刻を修正する高精度時刻修正処理を行うことを特徴とする。
【００２１】
このような本発明においても、前記電子時計と同様に、自動受信処理時には、簡易時刻修正処理を行うので、短時間の受信によって内部時刻を修正でき、自動受信処理時の消費電力を低減できる。
一方、手動受信処理時には、高精度時刻修正処理を行うので、測位情報および時差情報を取得でき、タイムゾーンを跨いで移動した場合には、時差情報を自動的に修正して現地時刻を表示することができ、利便性も向上できる。
従って、本発明によれば、利用者に対して不便を与えることなく、低消費電力化と、自動時差修正の両立を達成することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下、この発明の好適な実施の形態を、添付図面等を参照しながら詳細に説明する。
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。
【００２３】
〔第１実施形態〕
図１は、本発明に係る時刻修正装置付き計時装置であるＧＰＳ時刻修正装置付き腕時計１（以下「ＧＰＳ付き腕時計１」という）を示す概略図であり、図２は、図１の概略断面図である。また、図３は、図１及び図２のＧＰＳ付き腕時計１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、ＧＰＳ付き腕時計１は、文字板２および指針３からなる時刻表示部を備える。文字板２の一部には開口が形成され、ＬＣＤ表示パネル等からなるディスプレイ４が組み込まれている。
【００２４】
指針３は、秒針、分針、時針等を備えて構成され、後述するステップモータで歯車を介して駆動される。
ディスプレイ４はＬＣＤ表示パネル等で構成され、緯度、経度や都市名等の位置情報を表示する他、メッセージ情報を表示する。
そして、ＧＰＳ付き腕時計１は、地球の上空を所定の軌道で周回している複数のＧＰＳ衛星５からの衛星信号を受信して衛星時刻情報を取得し、内部時刻情報を修正できるように構成されている。
なお、ＧＰＳ衛星５は、本発明における位置情報衛星の一例であり、地球の上空に複数存在している。現在は約３０個のＧＰＳ衛星５が周回している。
【００２５】
また、ＧＰＳ付き腕時計１には、外部操作部材であるリュウズ６、ボタン７，８が設けられている。
【００２６】
［ＧＰＳ付き腕時計の内部構成］
次に、ＧＰＳ付き腕時計１の内部構成について説明する。
図２に示すように、ＧＰＳ付き腕時計１は、ＳＵＳ、チタンなどの金属で構成された外装ケース１７を備えている。
外装ケース１７は略円筒状に形成され、外装ケース１７の表面側の開口には、ベゼル１６を介して表面ガラス１６０が取り付けられている。また、外装ケース１７の裏面側の開口には裏蓋２６が取り付けられている。裏蓋２６は、金属で構成されてリング状に形成され、その中央の開口には裏面ガラス２３が取り付けられている。
【００２７】
外装ケース１７の内部には、指針３を駆動するステップモータ、ＧＰＳアンテナ１１、電池２４などが配置されている。
ステップモータは、モータコイル１９、図示略のステータ、ロータなどからなる時計用に用いられる一般的なものである。このステップモータは歯車を介して指針３を駆動する。
【００２８】
ＧＰＳアンテナ１１は、地球の上空を所定の軌道で周回している複数のＧＰＳ衛星５からの衛星信号を受信するパッチアンテナとなっている。このＧＰＳアンテナ１１は文字板２の時刻表示面の反対側の面（裏面側）に配置され、表面ガラス１６０および文字板２を通過した電波を受信するように構成されている。
このため、文字板２および表面ガラス１６０は、ＧＰＳ衛星から送信される衛星信号である電波を通す材料で構成されている。例えば、文字板２はプラスチックで構成されている。また、ベゼル１６は、前記衛星信号の受信性能を向上させるために、セラミックス製とされている。
【００２９】
ＧＰＳアンテナ１１の裏蓋側には、回路基板２５が配置され、回路基板２５の裏蓋側には電池２４が配置されている。
回路基板２５には、後述するようにＧＰＳアンテナ１１で受信した信号を処理する受信部１８や、前記指針３を駆動するステップモータ等の制御を行う制御部２０などの各種回路素子（ＩＣなど）が取り付けられている。受信部１８や制御部２０は、電池２４から供給される電力で駆動される。
【００３０】
電池２４は、リチウムイオン電池などの二次電池となっている。そして、電池２４の下側（裏蓋側）には、磁性シート２１が配置されており、その磁性シート２１を介して充電用コイル２２が配置されている。従って、電池２４は、この充電用コイル２２により、外部充電器から電磁誘導で電力を充電できるようになっている。また、磁性シート２１は、磁界を迂回させることができるようになっている。このため、磁性シート２１は、電池２４の影響を低減して、効率的にエネルギー伝送を行うことができるようになっている。そして、電力転送のために裏蓋２６の中央部には、裏面ガラス２３が配置されている。
ＧＰＳ付き腕時計１は、以上のように構成されている。
【００３１】
［ＧＰＳ付き腕時計の回路構成］
次に、ＧＰＳ付き腕時計１の回路構成に関して説明する。図３に示すように、ＧＰＳ付き腕時計１は、時刻表示装置４５、ＧＰＳ装置４０、時刻修正装置４４を備え、コンピュータとしての機能も発揮する構成となっている。なお、図３に示すように、ＧＰＳ装置４０、時刻修正装置４４は一部の構成が重複している。
【００３２】
以下、図３に示す各構成について説明する。
［ＧＰＳ装置の構成］
図３に示すように、ＧＰＳ付き腕時計１は、ＧＰＳ衛星５から送信される衛星信号を受信、処理するＧＰＳ装置４０を備えている。
ＧＰＳ装置４０は、ＧＰＳアンテナ１１、フィルタ（ＳＡＷ）３１、受信部１８を備える。フィルタ（ＳＡＷ）３１は、バンドパスフィルタであり、１．５ＧＨｚの衛星信号を抜き出すものとなっている。従って、ＧＰＳ装置４０により、本発明の受信部が構成されている。
【００３３】
受信部１８は、フィルタで抜き出された衛星信号を処理するものであり、ＲＦ部（Radio Frequency：無線周波数）２７とベースバンド部３０を備える。
ＲＦ部２７は、ＰＬＬ回路３４、ＩＦフィルタ３５、ＶＣＯ（Voltage Controlled Oscillator）４１、ＡＤＣ（Ａ／Ｄ変換器）４２、ミキサ４６、ＬＮＡ（Low Noise Amplifier）４７、ＩＦアンプ４８等を備えている。
【００３４】
そして、フィルタ３１で抜き出された衛星信号は、ＬＮＡ４７で増幅された後、ミキサ４６でＶＣＯ４１の信号とミキシングされ、ＩＦ（Intermediate Frequency：中間周波数）にダウンコンバートされる。
ミキサ４６でミキシングされたＩＦは、ＩＦアンプ４８、ＩＦフィルタ３５を通り、ＡＤＣ（Ａ／Ｄ変換器）４２でデジタル信号に変換される。
【００３５】
ベースバンド部３０は、ＤＳＰ（Digital Signal Processor）３９、ＣＰＵ（Central Processing Unit）３６、ＳＲＡＭ（Static Random Access Memory）３７、ＲＴＣ（リアルタイムクロック）３８を備える。また、ベースバンド部３０には、温度補償回路付き水晶発振回路（ＴＣＸＯ）３２やフラッシュメモリ３３等も接続されている。
そして、ベースバンド部３０は、ＲＦ部２７のＡＤＣ４２からデジタル信号が入力され、制御信号に基づき、衛星信号の演算を行い、衛星時刻情報や測位情報を取得できるようになっている。
【００３６】
なお、ＰＬＬ回路３４用のクロック信号は、温度補償回路付き水晶発振回路（ＴＣＸＯ）３２から生成されるようになっている。
また、ＲＴＣ３８は、衛星信号を処理するために、受信機側の時刻情報を生成するものである。このＲＴＣ３８は、ＴＣＸＯ３２から出力される基準クロックでカウントアップされるようになっている。
【００３７】
［時刻修正装置の構成］
時刻修正装置４４は、前記受信部１８と、制御部２０と、駆動回路４３とを備えている。この時刻修正装置４４で本発明の時刻情報修正部が構成されている。
制御部２０は、記憶部２０Ａを備えるとともに、ＧＰＳ装置４０や、指針３、ディスプレイ４の駆動を制御するものである。すなわち、制御部２０は、制御信号を受信部１８に送り、ＧＰＳ装置４０の受信動作を制御できるようになっている。
【００３８】
また、記憶部２０Ａは、図４に示すように、時刻データ記憶部２００と、位置情報−時差データ記憶部２１０とを備えている。
時刻データ記憶部２００には、受信した時刻データ２０１と、内部時刻データ２０２と、時計表示用時刻データ２０３と、時差データ２０４とが記憶される。
時刻データ２０１としては、３回分の受信時刻データを記憶可能に構成されている。
【００３９】
内部時刻データ２０２は、制御部２０に接続された水晶振動子２０Ｂからの基準信号によって生成される内部時刻情報が記憶される。従って、受信部１８への電力供給を停止していても、内部時間を更新して指針３の運針を継続することができるようになっている。この制御部２０および水晶振動子２０Ｂによって、内部時刻を生成する時刻情報生成部が構成されている。
【００４０】
時計表示用時刻データ２０３は、時刻修正中や時差を設定したときのように、内部時刻データと時計に表示している時刻が一致しない場合に利用される。時差データ２０４は、設定された時差データが記憶される。すなわち、内部時刻データ２０２は、衛星信号から取得した時刻情報に基づくＵＴＣ（世界協定時）が記憶され、時差データ２０４に時差データが設定されている場合には、時計表示用時刻データ２０３は、その時差を加味した時刻データが記憶される。
【００４１】
位置情報−時差データ記憶部２１０は、各タイムゾーンの時差データが記憶されており、測位情報（位置情報）と時差データとが関連付けされて記憶されている。
【００４２】
このような構成のＧＰＳ付き腕時計１は、電池２４からレギュレータ２９を介して供給される電力で駆動される。なお、本実施形態では、電池２４として、リチウムイオン電池などの充電可能な二次電池を用いていたが、リチウム電池などの一次電池を用いてもよい。また、二次電池を設けた場合の充電方法は、本実施形態のような、充電用コイル２２を設けて外部の充電器から電磁誘導方式で充電するものに限らず、例えばＧＰＳ付き腕時計１にソーラーセル等の発電機構を設けて充電してもよい。
また、制御部２０には、電池２４の電圧を検出する電圧検出手段（図示略）が設けられており、前記電池２４の電圧をモニターしている。なお、この電池電圧のモニターは、常時行ってもよいが、電力消費を低減するため、通常は、所定の時間間隔で行うようにしている。
【００４３】
［航法メッセージの説明］
ここで、ＧＰＳ衛星５から送信される信号（衛星信号）である航法メッセージについて、説明する。なお、航法メッセージは、５０ｂｐｓのデータとして衛星の電波に変調されている。
図５〜７は、ＧＰＳ衛星信号を示す概略説明図である。
各ＧＰＳ衛星５からは、図５に示すように、１フレームデータ（３０秒）単位で信号が送信されてくる。この１フレームデータは、５個のサブフレームデータ（１サブフレームデータは６秒）を有している。各サブフレームデータは、１０個のワード（１ワードは０．６秒）を有している。
【００４４】
また、各サブフレームデータの先頭のワードは、ＴＬＭ（Telemetry word）データが格納されたＴＬＭワードとなり、図６に示すように、前記ＴＬＭワード内の先頭には、プリアンブルデータが格納されている。
また、ＴＬＭに続くワードは、ＨＯＷ（hand over word）データが格納されたＨＯＷワードとなり、その先頭には、ＴＯＷ（Time of Week、「Ｚカウント」ともいう）というＧＰＳ衛星のＧＰＳ時刻情報（衛星時刻情報）が格納されている。
ＧＰＳ時刻情報は毎週日曜日の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。つまり、ＧＰＳ時刻情報は、週の初めから一週間毎に示される秒単位の情報であって、経過時間が１．５秒単位で表した数となっており、ＺカウントあるいはＺカウントデータともいわれており、ＧＰＳ付き腕時計１が現在時刻を知る手がかりともなっている。
【００４５】
また、図７に示すように、サブフレーム１のワード３には、週番号データ（ＷＮ）、衛星健康状態情報（ＳＶｈｅａｌｔｈ）データなどの衛星補正データが格納されている。
週番号データは、現在のＧＰＳ時刻情報が含まれる週を表す情報である。すなわち、ＧＰＳ時刻情報の起点は、ＵＴＣ（世界協定時）における１９８０年１月６日００：００：００であり、この日に始まる週は週番号０となっている。そして、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時刻情報を取得できる構成となっている。
また、週番号データは、１週間単位で更新されるデータとなっている。
従って、受信側で、一旦、週番号データを取得しており、その週番号データを取得した時期からの経過時間がカウントされている場合は、再度、週番号データを取得しなくても、取得している週番号データと経過時間から、ＧＰＳ衛星の現在の週番号データが分かる。従って、Ｚカウントデータを取得すれば、現在のＧＰＳ時刻が概算で分かるようになっている。このため、ＧＰＳ装置４０は、時刻情報を取得する場合には、通常、Ｚカウントデータのみを取得する。
【００４６】
ＧＰＳ衛星からの信号に含まれる航法メッセージはフレームデータ（メインフレーム構成）が５０ｂｐｓ、全ビット数１５００ビットを主フレームとするデータとなっている。
そして、この主フレームデータは、それぞれ３００ビット（３００ｂｉｔ）ずつの５つのサブフレームデータに分割されている。
そして、１フレームデータは３０秒に相当する。従って、サブフレームデータの１つは、６秒に相当するデータとなっている。上述したように、この各サブフレームデータの先頭の２語には、ＴＬＭワード、ＨＯＷワードのＺカウント（ＴＯＷ）データが含まれている。そして、Ｚカウントデータは、サブフレーム１から始まり、サブフレームデータ毎に６秒おきのデータとなっている。つまり、サブフレーム１からサブフレーム５はＴＬＭワード、ＨＯＷワードのＺカウント（ＴＯＷ）データを有している。この、Ｚカウント（ＴＯＷ）データは、次のサブフレームデータの時刻情報となっている。例えば、サブフレーム１のＺカウントデータは、サブフレーム２の時刻データとなっている。
【００４７】
また、ＧＰＳ衛星５からの衛星信号である航法メッセージは、図５，６で示すように、プリアンブルデータ及びＨＯＷワードのＴＯＷ、各サブフレームデータ、例えば、週番号データ（ＷＮ）や衛星健康状態データ（ＳＶ ＨＥＡＬＴＨ）を含む衛星補正データ等や、エフェメリス（ＧＰＳ衛星５毎の詳細な軌道情報）や、アルマナック（全ＧＰＳ衛星５の概略軌道情報）や、ＵＴＣデータ（世界協定時情報等）となっている。さらに詳細には、航法メッセージのサブフレームデータは、サブフレーム１からサブフレーム５まであり、この５つのサブフレームデータを１つの単位として、フレームデータが構成されている。そして、サブフレームデータは、上述したように、１から１０までのワードデータで構成されている。
従って、ＨＯＷデータつまりＺカウントは、６秒間隔で送信されるのに対し、週番号データ、エフェメリスパラメータ、アルマナックパラメータは、３０秒間隔で送信される。
【００４８】
ＧＰＳ衛星５からの信号は以上のように送信されてくるため、本実施形態の衛星信号の受信とは、各ＧＰＳ衛星５から送信される衛星信号のＣ／Ａコードと位相同期させることである。
つまり、このようなＧＰＳ衛星５のフレームデータ等を取得するには、ベースバンド部３０でＧＰＳ衛星５の信号と同期する必要がある。
この場合、特に１ｍｓ単位の同期のためにＣ／Ａコード（１０２３ｃｈｉｐ（１ｍｓ））が用いられる。このＣ／Ａコード（１０２３ｃｈｉｐ（１ｍｓ））は、地球を周回している複数のＧＰＳ衛星５毎に異なっており、固有のものとなっている。
従って、特定のＧＰＳ衛星５の衛星信号を受信する場合は、ＧＰＳ装置４０において、ＧＰＳ衛星５に固有のＣ／Ａコードを発生させて位相同期することで、受信することができるようになっている。
そして、Ｃ／Ａコード（１０２３ｃｈｉｐ（１ｍｓ））と同期させると、サブフレームデータのＴＬＭワードのプリアンブルデータ、ＨＯＷワードを受信でき、ＨＯＷワードのＺカウントデータ（時刻情報）が取得できる。
さらに、測位情報は、衛星信号のエフェメリスパラメータを３〜４衛星分取得すればよい。ここで、エフェメリスパラメータは、３０秒ごとに送信されるサブフレーム２のプリアンブルから６００ビット、つまり約１２秒の受信を行うことで取得できる。
ＧＰＳ衛星５の衛星信号である航法メッセージは以上のように構成されている。
【００４９】
［時刻修正装置（時刻情報修正部）のシステム構成］
次に、図８に基づいて、本発明のＧＰＳ付き腕時計１の制御システムの構成について説明する。図８は、主に制御部２０において実行されるプログラムで実現される機能ブロックである。
すなわち、制御部２０は、手動受信処理部５１と、自動受信処理部５２と、簡易時刻修正処理部５３と、高精度時刻修正処理部５４とを備える。
【００５０】
手動受信処理部５１は、ＧＰＳ付き腕時計１に設けられたリュウズ６やボタン（外部操作部材）７，８において所定の操作が行われた際に、受信部１８を制御して手動受信処理を行う。
【００５１】
自動受信処理部５２は、ＧＰＳ付き腕時計１の状態が予め設定された条件に該当した際に、前記受信部１８を自動的に動作させて自動受信処理を行う。本実施形態では、自動受信処理を行う条件として、制御部２０において水晶振動子２０Ｂの基準信号で更新される時計表示用時刻データ２０３が予め設定された時刻になった場合に、自動受信処理を行うようにしている。
【００５２】
図９は、自動受信処理部５２による自動受信のイメージを説明する図である。自動受信処理では、毎分の０秒、３０秒に送信されるサブフレーム１のタイミングを狙って受信動作を開始する。受信開始のタイミングは、時刻データ受信までに、衛星捕捉を完了しておく必要があり、内部時刻のズレも考慮すると、衛星捕捉完了に数秒程度は必要となる。従って、自動受信処理部５２は、毎分０秒、３０秒のタイミングの数秒前から受信部１８を駆動して受信動作を開始している。
また、この自動受信処理は、少なくとも、週番号や衛星ヘルス情報が含まれるサブフレーム１のワード３まで受信すればよい。図９の例では、ワード４まで受信して処理を終了している。
【００５３】
簡易時刻修正処理部５３は、前記受信部１８で１つのＧＰＳ衛星５からの衛星信号を受信し、受信した衛星信号から時刻情報（Ｚカウント）を取得して内部時刻を修正する簡易時刻修正処理を行う。
高精度時刻修正処理部５４は、前記受信部１８で複数のＧＰＳ衛星５からの衛星信号を受信し、受信した衛星信号から時刻情報および位置情報を取得して測位を行い、その測位結果に基づいて得られた時刻で前記内部時刻を修正する高精度時刻修正処理を行う。
【００５４】
そして、本実施形態では、前記自動受信処理部５２によって自動受信処理が行われる場合は、前記簡易時刻修正処理部５３による簡易時刻修正処理を実行するように設定されている。
一方、前記高精度時刻修正処理部５４による高精度時刻修正処理は、手動受信処理部５１による手動受信処理が行われる場合のみ実行され、自動受信処理が行われる場合には実行されないように設定されている。
【００５５】
［自動受信処理手順］
次に、ＧＰＳ付き腕時計１における自動受信処理の動作について、図１０のフローチャートも参照して説明する。
自動受信処理部５２は、まず、受信条件に該当しているか否かを判断する（Ｓ１１）。本実施形態では、Ｓ１１において、自動受信処理部５２は、時計表示用時刻データ２０３を参照し、予め設定された受信時刻（受信開始タイミング）になったか否かを判断している。
なお、受信開始タイミングは、毎分０秒か３０秒のタイミングにデータ取得を開始できるように、ＲＦ部２７の起動時間や衛星サーチ時間を見越して設定されている。例えば、午前２時０分０秒のタイミングでデータ取得を開始する場合で、かつ、ＲＦ部２７の起動時間や衛星サーチ時間が３秒であった場合には、前記午前２時０分０秒の３秒前つまり午前１時５９分５７秒を受信開始タイミングに設定しておけばよい。
【００５６】
なお、受信タイミングとしては、午前０時〜午前５時など、利用者がＧＰＳ付き腕時計１を外している可能性が高い時間などに設定すればよい。すなわち、ＧＰＳ付き腕時計１において安定した受信処理を行う場合、ＧＰＳ付き腕時計１を静止しておくことが好ましい。従って、利用者が就寝中であり、ＧＰＳ付き腕時計１が例えば窓際の机の上などに置かれている可能性が高い時間帯に自動受信処理を行うように設定することが好ましい。
【００５７】
Ｓ１１で受信条件に該当すると判断されると、自動受信処理部５２は、簡易時刻修正処理部５３を用いて自動受信を開始する（Ｓ１２）。
そして、簡易時刻修正処理部５３は、受信部１８を駆動し、ＧＰＳ衛星５のサーチ処理を行う（Ｓ１３）。衛星サーチ処理では、簡易時刻修正処理部５３は、衛星番号ＳＶを「１」から「３０」まで順次変更し、各衛星番号ＳＶのＧＰＳ衛星５を検索し、その信号レベル（ＳＮＲ）を検出する。具体的には、簡易時刻修正処理部５３は、ＧＰＳ衛星５のＣ／Ａコードの発生タイミングを調整して、同期できるＧＰＳ衛星５を検索する。
なお、各ＧＰＳ衛星５から送信される衛星信号は、すべての衛星から同一周波数で信号を送信しているが、ＧＰＳ衛星５毎に異なるＣ／Ａコードを用いることで判別するＣＤＭＡ（Code Division Multiple Access）方式を採用している。従って、受信した衛星信号に含まれるＣ／Ａコードを判別することで、現在、捕捉可能なＧＰＳ衛星５をサーチすることができる。
このため、簡易時刻修正処理部５３は、各ＧＰＳ衛星５のＣ／Ａコードのパターンの発生タイミングを調整して、同期できるＧＰＳ衛星５をサーチしている。
【００５８】
次に、簡易時刻修正処理部５３は、１つのＧＰＳ衛星５を捕捉できたか否かを判定する（Ｓ１４）。
すなわち、受信した衛星信号と、自動受信処理部５２において発生したＣ／Ａコードとの相関を取ると、同じＣ／Ａコードであればその出力は所定のタイミングでピーク値が出力されるが、異なるＣ／Ａコードであればその出力はピークをもたず、常にほぼゼロとなる。
従って、簡易時刻修正処理部５３は、Ｓ１４においては、Ｃ／Ａコードとの相関処理結果を判定することで、ＧＰＳ衛星５を捕捉できたか否かを判定している。
【００５９】
Ｓ１４において、まだ、衛星を捕捉できていないと判定された場合、簡易時刻修正処理部５３は、衛星サーチ処理がタイムアウトになったか否かを判定する（Ｓ１５）。
すなわち、前記Ｃ／Ａコードのコード長は１msであり、発生タイミングを調整し、さらにドップラー周波数を変えて、約３０個のＧＰＳ衛星５のサーチ処理を行った場合でも、約２秒ですべてのＧＰＳ衛星５のサーチを完了することができる。従って、受信開始から一定時間経過しても、例えば２秒経過してもＧＰＳ衛星５の同期ができない場合には、簡易時刻修正処理部５３は、衛星捕捉処理はタイムアウトであると判断する。
【００６０】
Ｓ１５でタイムアウトになっていないと判定した場合、簡易時刻修正処理部５３は、Ｓ１３の衛星サーチ処理を継続する。
一方、Ｓ１５でタイムアウトであると判定した場合、簡易時刻修正処理部５３は、受信部１８を制御して受信処理を終了する（Ｓ１６）。
【００６１】
ＧＰＳ付き時計１が、受信できない環境である場合、例えば、屋内であるような場合には、すべてのＧＰＳ衛星５のサーチを行っても、同期できるＧＰＳ衛星５が存在しないため、タイムアウトとなる。この場合に、受信部１８をいつまでも動作させていると、電力が無駄に消費されてしまう。
このため、ＧＰＳ付き腕時計１は、一定時間経過してもＧＰＳ衛星５を捕捉できない場合、Ｓ１６でＧＰＳ衛星５のサーチ（受信）を終了する。このため、無駄に電力が消費されることを防止できる。
【００６２】
簡易時刻修正処理部５３は、Ｓ１４において、衛星を捕捉できたと判定した場合、Ｚカウント取得処理を開始し、ＧＰＳ衛星５から受信した衛星信号のＺカウントを取得できたか否かを判定する（Ｓ１７）。ここで、自動受信処理では、サブフレーム１から受信するため、まず、サブフレーム１のＺカウントを取得できたか否かを判定する。
そして、簡易時刻修正処理部５３は、Ｓ１７において、Ｚカウントを取得できていないと判定した場合、タイムアウトになったか否かを判定する（Ｓ１８）。
【００６３】
簡易時刻修正処理部５３は、Ｓ１８でタイムアウトではないと判定した場合、Ｚカウント取得処理を継続し、Ｓ１７で取得できかた否かを判定する。
一方、簡易時刻修正処理部５３は、Ｓ１８でタイムアウトであると判定した場合、受信処理を終了する（Ｓ１６）。
すなわち、Ｚカウントは各サブフレームに含まれているため、６秒間隔で送信されている。そして、本実施形態では、後述するように、最大でサブフレーム１〜３に含まれるＺカウントを受信する場合があるため、簡易時刻修正処理部５３は、例えばＺカウント取得処理を開始してから１８秒経過してもＺカウントデータの信号を確認できない場合は、タイムアウトであると判定して受信処理を終了する。
【００６４】
Ｓ１７でＺカウントを取得できた場合、簡易時刻修正処理部５３は、受信したＺカウント（時刻データ）のパリティチェックを行った上で、内部時刻整合確認を行う（Ｓ１９）。
Ｓ１９では、簡易時刻修正処理部５３は、受信したＺカウント（時刻情報）と、時刻データ記憶部２００に記憶された内部時刻データ２０２との検証を行う。この際、簡易時刻修正処理部５３は、前述したように、測位処理を行わないため、予め設定した伝搬遅延時間によって補正した時刻情報と、内部時刻データとを比較して検証を行う。
【００６５】
Ｓ１９で内部時刻データとの整合がとれなかった場合、簡易時刻修正処理部５３は、Ｓ１８でタイムアウトの判定を行い、タイムアウトでなければＺカウント取得処理を継続する。本実施形態では、タイムアウト判定は１８秒であるため、簡易時刻修正処理部５３は、サブフレーム２，３の受信を行う。簡易時刻修正処理部５３は、取得した各サブフレーム１〜３のデータを、時刻データ記憶部２００に時刻データ２０１として記憶する。
簡易時刻修正処理部５３は、取得したサブフレーム２，３のＺカウントデータを用いて内部時刻データとの整合性を判断する。
【００６６】
そして、簡易時刻修正処理部５３は、Ｓ１９で整合性がとれていると判定した場合、受信部１８を制御して受信を終了する（Ｓ２０）。
次に、簡易時刻修正処理部５３は、取得したＺカウント（衛星時刻データ）を用いて内部時刻を修正する（Ｓ２１）。簡易時刻修正処理部５３は、取得したＺカウントにＵＴＣオフセット（現在は＋１４秒）を加えることで協定世界時（ＵＴＣ）とし、時刻データ記憶部２００に内部時刻データ２０２として記憶する。そして、簡易時刻修正処理部５３は、内部時刻データ２０２に時差データ２０４を加えて現地時刻を算出し、この現地時刻で時計表示用時刻データ２０３を更新する。
【００６７】
制御部２０は、更新された時計表示用時刻データ２０３を、駆動回路４３を介して指針３によって表示する。
なお、受信時間を短くしたい場合、サブフレーム２の受信で内部時刻データとの整合性がとれた場合は、サブフレーム３を受信せずに受信処理を終了してもよい。この場合、受信時間の短縮による消費電力の削減効果がある。
【００６８】
［手動受信処理手順］
次に、ＧＰＳ付き腕時計１における手動受信処理の動作について、図１１のフローチャートも参照して説明する。
手動受信処理部５１は、ＧＰＳ付き腕時計１に設けられたリュウズ６やボタン７，８等の外部操作部材で所定の操作が行われたか否かを判断する（Ｓ３１）。
【００６９】
手動受信処理部５１は、Ｓ３１で所定の操作が行われていたことを検出すると、電源電圧（電池２４の電圧）が所定電圧よりも大きいか否かを判断する（Ｓ３２）。
手動受信処理では、高精度時刻修正処理部５４によって測位測定も行うため、受信時間が１〜３分と長く、電力消費も大きくなる。このため、手動受信処理部５１は、事前に電源電圧の検出を行い、１〜３分の受信が可能な電圧があるか否かを判断している。
このため、Ｓ３２で電源電圧が所定電圧以下の場合、手動受信処理部５１は、手動受信処理を終了する。
【００７０】
Ｓ３２で電源電圧が所定電圧よりも大きい場合、手動受信処理部５１は、高精度時刻修正処理部５４を用いて手動受信を開始する（Ｓ３３）。
そして、高精度時刻修正処理部５４は、受信部１８を駆動し、ＧＰＳ衛星５のサーチ処理を行う（Ｓ３４）。衛星サーチ処理は、前記自動受信処理の衛星サーチ処理Ｓ１３と同じ処理であり、ＧＰＳ衛星５のＣ／Ａコードの発生タイミングを調整して、同期できるＧＰＳ衛星５を検索する。
【００７１】
次に、高精度時刻修正処理部５４は、４つのＧＰＳ衛星５を捕捉できたか否かを判定する（Ｓ３５）。この衛星捕捉判定処理Ｓ３５は、捕捉するＧＰＳ衛星５の数は異なるが、具体的な処理内容は前記自動受信処理の衛星捕捉判定処理Ｓ１４と同じである。すなわち、簡易時刻修正処理部５３はＺカウントデータのみを取得できればよいため、１つのＧＰＳ衛星５を捕捉できたか否かを判定していたが、高精度時刻修正処理部５４は、測位のために４つのＧＰＳ衛星５を捕捉する必要があるためである。
従って、高精度時刻修正処理部５４は、Ｓ１４と同じく、Ｃ／Ａコードとの相関処理結果を判定することで、ＧＰＳ衛星５を捕捉できたか否かを判定している。
【００７２】
Ｓ３５において、まだ、衛星を捕捉できていないと判定された場合、高精度時刻修正処理部５４は、Ｓ１５の場合と同じく、衛星サーチ処理がタイムアウトになったか否かを判定する（Ｓ３６）。
Ｓ３６でタイムアウトになっていないと判定した場合、高精度時刻修正処理部５４は、Ｓ３４の衛星サーチ処理を継続する。
一方、Ｓ３６でタイムアウトであると判定した場合、高精度時刻修正処理部５４は、図１２に示すように、１つのＧＰＳ衛星５を捕捉できているか否かを判定する（Ｓ３７）。これは、４つのＧＰＳ衛星５を捕捉できなかった場合に、高精度時刻修正モードから簡易時刻修正モードに移行し、１つのＧＰＳ衛星５を捕捉して時刻データ（Ｚカウント）を取得して時刻修正を行うためである。
【００７３】
Ｓ３７で１つのＧＰＳ衛星５も捕捉できていない場合、高精度時刻修正処理部５４は、受信部１８を制御して受信処理を終了する（Ｓ３８）。
一方、Ｓ３７で１つのＧＰＳ衛星５は捕捉できている場合、高精度時刻修正処理部５４は、前記簡易時刻修正処理部５３を作動し、簡易時刻修正処理を実行する。この簡易時刻修正処理は、図１０のＳ１７〜Ｓ２１と同様の処理を実行する。
すなわち、簡易時刻修正処理部５３は、Ｓ１７と同様に、Ｚカウントを取得できたか否かを判定する（Ｓ３９）。
そして、簡易時刻修正処理部５３は、Ｓ３９でＺカウントを取得できた場合、Ｓ１９と同様に、受信したＺカウント（時刻データ）のパリティチェックを行った上で、内部時刻整合確認を行う（Ｓ４０）。
【００７４】
Ｓ３９でＺカウントを取得できていない場合と、Ｓ４０で内部時刻データとの整合がとれなかった場合には、Ｓ１８と同様に、簡易時刻修正処理部５３はタイムアウトになったか否かを判定する（Ｓ４１）。簡易時刻修正処理部５３は、Ｓ４１でタイムアウトであると判定した場合、受信処理を終了し（Ｓ３８）、タイムアウトでないと判定した場合、Ｚカウント取得判定処理を継続する（Ｓ３９）。
【００７５】
簡易時刻修正処理部５３は、Ｓ４０で整合性がとれていると判定した場合、受信部１８を制御して受信を終了する（Ｓ４２）。
次に、簡易時刻修正処理部５３は、Ｓ２１と同様に、取得したＺカウント（衛星時刻データ）を用いて内部時刻を修正する（Ｓ４３）。
すなわち、簡易時刻修正処理部５３は、取得したＺカウントにＵＴＣオフセット（現在は＋１４秒）を加えることで協定世界時（ＵＴＣ）とし、時刻データ記憶部２００に内部時刻データ２０２として記憶する。また、簡易時刻修正処理部５３は、測位に必要な複数のＧＰＳ衛星５を捕捉できなかったため、測位情報を取得できておらず、測位情報に基づく現在位置の時差情報も取得できていない。このため、簡易時刻修正処理部５３は、前回設定された時差データ２０４に基づいて時計表示用時刻データ２０３を更新して指針３により表示する。
【００７６】
このように位置情報を取得できなかった場合、高精度時刻修正処理部５４は、時差データ２０４を更新できないため、時計表示用時刻データ２０３は、前回設定された時差データ２０４と同じタイムゾーンにいる場合には現地時刻と一致するが、異なるタイムゾーンに移動した場合には現地時刻と異なる。このため、本実施形態では、高精度時刻修正処理部５４は、測位できなかったことをディスプレイ４に表示して、タイムゾーンを移動している場合に表示時刻が現地時刻であると誤解しないようにしている。
この場合、利用者は、ボタン７，８等を操作して時差データ２０４を手動入力し、現地時刻が表示されるように調整すればよい。
【００７７】
一方、Ｓ３５で４つのＧＰＳ衛星５を捕捉できたと判定した場合には、高精度時刻修正処理部５４は、各ＧＰＳ衛星５の軌道データ（エフェメリス）を取得できたか否かを判定する（Ｓ４４）。
高精度時刻修正処理部５４は、Ｓ４４で軌道データを取得できたと判定した場合、取得した軌道データに基づく測位計算が完了したか否かを判定する（Ｓ４５）。
【００７８】
そして、高精度時刻修正処理部５４は、Ｓ４４で軌道データの取得が完了していない場合や、Ｓ４５で測位計算が完了していない場合は、タイムアウトになったか否かを判定し、これらの各処理が所定時間内に終了しているかを確認する（Ｓ４６）。なお、このタイムアウト時間は、ＧＰＳ付き腕時計１の受信チャンネル数などに応じて設定される。すなわち、複数のＧＰＳ衛星５を同時に捕捉してその衛星信号を受信可能な複数のチャンネル数を有する場合には、タイムアウト時間を例えば１分程度に設定してもよい。一方、チャンネル数が１つの場合には、各ＧＰＳ衛星５を順次捕捉してデータを取得しなければならず、処理完了までの時間も３〜４分程度と長くなるため、タイムアウト時間を例えば３〜４分程度に設定すればよい。
Ｓ４６でタイムアウトでないと判定された場合、Ｓ４４，４５の処理を継続する。一方、Ｓ４６でタイムアウトであると判定された場合、高精度時刻修正モードから簡易時刻修正モードに移行し、前述のＳ３９〜Ｓ４３を処理する。
【００７９】
Ｓ４５で測位計算が完了した場合、高精度時刻修正処理部５４は、受信部１８を制御して受信処理を終了し（Ｓ４７）、取得した測位情報（位置情報）に基づいて、位置情報−時差データ記憶部２１０から時差情報を読み出す（Ｓ４８）。すなわち、時刻データ記憶部２００には、位置情報と時差情報の関係を表すデータテーブル（位置情報−時差データ記憶部２１０）が記憶されている。従って、高精度時刻修正処理部５４は、取得した位置情報がどのタイムゾーンに含まれるのかを判断して対応する時差情報を読み出すことができる。
この時差情報は、時差データ２０４として時刻データ記憶部２００に記憶される。
なお、通常のカーナビケーションの測位処理では、現在位置を連続して検出する必要があるため、連続して測位し続ける必要がある。これに対し、本実施形態の測位処理は、手動操作で高精度時刻修正処理を行った際に、現在地が分かれば目的を達成し、連続して測位処理を行う必要がないため、Ｓ４５で測位計算が完了して現在地が分かれば、受信処理を終了できる。
【００８０】
次に、高精度時刻修正処理部５４は、時差データ２０４も利用して指針３を現在地の時刻表示に修正する（Ｓ４９）。すなわち、高精度時刻修正処理部５４は、受信した衛星時刻情報（Ｚカウントデータや週番号データ）にＵＴＣオフセットを加算してＵＴＣを求め、この値で内部時刻データ２０２を更新する。さらに、高精度時刻修正処理部５４は、内部時刻データ２０２と時差データ２０４とで現在地の時刻データを求めて時計表示用時刻データ２０３を更新する。
なお、高精度時刻修正処理部５４は、取得した位置情報やタイムゾーン情報をディスプレイ４に表示してもよい。
【００８１】
ＧＰＳ付き腕時計１は、以上のように、自動受信処理部５２による自動受信処理を行う場合には、簡易時刻修正処理部５３による時刻修正を行う。一方、手動受信処理部５１による手動受信処理を行う場合には、高精度時刻修正処理部５４によって位置情報および時差情報を取得し、その取得に成功すれば位置情報（時差情報）および取得した時刻情報に基づくローカルタイムの時刻修正を行い、取得に失敗した場合には簡易時刻修正処理部５３による時刻情報の取得のみで時刻修正を行う。
【００８２】
このような本実施形態によれば、次のような効果がある。
（１）ＧＰＳ付き腕時計１は、自動受信処理時には、簡易時刻修正処理部５３によって、１つのＧＰＳ衛星５からＺカウントデータのみを受信して内部時刻情報を修正している。このため、自動受信処理時には、短時間の受信によって内部時刻を修正でき、自動受信処理時の消費電力を低減できる。
すなわち、自動受信処理は利用者が意図することなく実行されるため、ＧＰＳ衛星５からの衛星信号を受信しやすい環境にあるか否かが不明である。そして、このような受信環境が悪い場合、４つのＧＰＳ衛星５を受信しなければならない測位処理を行うと、情報を取得できる可能性が低く、かつ、受信に時間がかかって消費電力が増大する。
これに対し、本実施形態では、自動受信処理時は測位処理を行わず、Ｚカウントデータのみを取得しているので、消費電力を低減できる。
【００８３】
（２）本実施形態では、測位処理を行う高精度時刻修正処理部５４は、手動受信処理時のみ動作し、自動受信処理時には動作させないので、測位処理に成功する確率も向上できる。
すなわち、手動受信処理は、利用者が外部操作部材を操作することで実行される。この際、利用者は、ＧＰＳ衛星５からの衛星信号を受信しやすい屋外などで手動受信処理を行うことが一般的である。従って、手動受信処理時にのみ、４つのＧＰＳ衛星５の捕捉が必要な測位処理を行うように設定すれば、複数のＧＰＳ衛星５を捕捉しやすい屋外で受信処理を行うため、測位処理に成功する確率も向上できる。
【００８４】
（３）自動受信処理は、予め決められた時間になった場合に実行されるため、１日に１回、Ｚカウントデータを受信して時刻修正を行うことができる。このため、ＧＰＳ付き腕時計１において正確な時刻を自動的に表示することができる。
【００８５】
（４）手動受信処理は、利用者の受信操作に基づいて測位処理を行うため、例えば、外国に移動した場合のように、異なるタイムゾーンに移動後、受信操作を行えば、世界標準時（ＵＴＣ）と現地の時差情報とを自動的に取得することができる。このため、現地時間を自動的に表示することができ、ＧＰＳ付き腕時計１の利便性を向上できる。
その上、高精度時刻修正処理部による測位処理は、時差情報を取得するため、つまり現在どのタイムゾーンに属しているかを把握できればよい。従って、一般的なカーナビゲーションのように、現在位置を連続して検出する必要がないため、測位処理を行う場合でも、カーナビケーションの測位処理に比べて受信部１８の動作時間も大幅に短くでき、電力消費も低減できる。
【００８６】
（５）自動受信処理を、午前２時などに設定しているので、ＧＰＳ付き腕時計１を静止させておくことができる可能性が高く、受信性能も向上できる。
さらに、手動受信処理はもとより自動受信処理においても、衛星健康状態を取得しているので、現在、受信しているＧＰＳ衛星５が正常であるかを判断できる。このため、Ｚカウントデータで内部時刻を修正する場合も、正常でないＧＰＳ衛星５からの信号を受信することで、誤った時刻に修正してしまうことを未然に防止できる。
【００８７】
（６）手動受信処理部５１や自動受信処理部５２によって受信部１８を制御し、受信処理を行っていない間は、受信部１８を停止しているので、消費電流を低く抑えることができる。
【００８８】
〔第２実施形態〕
次に、本発明の第２実施形態について説明する。なお、以下の各実施形態において、前述した他の実施形態と同一または同様の構成については、同一符号を付し、説明を省略または簡略する。
第１実施形態では、自動受信処理におけるＳ１１の受信条件を予め設定した時刻になったか否かを判定することで、１日１回の自動受信処理を行っていた。これに対し、第２実施形態は、１日に複数回の受信時刻を設定した上で、前回の受信成功からの所定時間経過したかを判定することで、１日に１回の受信を制御している点が相違する。自動受信処理におけるその他の構成や、手動受信処理は、前記第１実施形態と同じであるため、説明を省略する。
【００８９】
図１３に示すように、第２実施形態の自動受信処理部５２は、時計表示用時刻データ２０３が、自動受信時刻として設定された時刻、具体的には午前０時、午前２時、午前４時、午前６時になったか否かを判定する（Ｓ１１１）。
Ｓ１１１で設定時刻になっていることが判定された場合、前回の受信成功から所定時間経過しているか否かを判定する（Ｓ１１２）。Ｓ１１２の判定は、１日に１回以上の受信を行わないように、例えば、午前０時で受信に成功した際に、その後の２，４，６時の時点で受信処理を行わないために設定されている。従って、前記所定時間は、例えば７時間以上に設定すればよい。
なお、１日に１回以上の受信処理を行わないのは、時計の精度上、１日に１回以上受信する必要が無く、かつ、１日に１回以上受信すると、その分、電力消費が増大してしまうためである。
【００９０】
従って、Ｓ１１２で前回受信成功から所定時間経過していない場合には、Ｓ１１１，Ｓ１１２の処理を繰り返す。
一方、Ｓ１１２で前回受信成功から所定時間経過している場合には、前記第１実施形態と同じく、自動受信処理部５２は、簡易時刻修正処理部５３を用いて自動受信を開始する（Ｓ１２）。簡易時刻修正処理部５３による、Ｓ１２からＳ２１までの各処理は、第１実施形態の自動受信処理と同じであるため、説明を省略する。
【００９１】
このような第２実施形態によれば、前記第１実施形態と同じ作用効果を奏することができる。
また、Ｓ１１１では、４つの自動受信時間を設定しているので、１つの自動受信時間のみを設定している場合に比べて、受信に成功できる可能性を向上できる。
その上、前記４つの自動受信時間は、２時間間隔で設定しているので、衛星配置が変化した状態で受信を行うことができ、前回の自動受信時に衛星配置が原因で受信に失敗した場合でも、次の自動受信時には受信に成功できる確率を向上できる。すなわち、ＧＰＳ衛星５は約１２時間で地球を一周しているため、受信間隔を２時間程度あけておけば、衛星配置も変化し、受信状態も変化する。従って、本実施形態のように、受信間隔を２時間間隔に設定すれば、受信に成功できる可能性を向上できる。
【００９２】
さらに、Ｓ１１２で前回受信成功から所定時間経過しているかをチェックして、１日に１回以上の受信を行わないように設定しているので、必要最小限の受信処理を行うことができ、かつ、電力消費も低減できる。
【００９３】
〔第３実施形態〕
次に、本発明の第３実施形態について説明する。
第１、２実施形態では、自動受信を行う条件として、予め設定した時刻になったか否かを設定していたが、第３実施形態では、まず、ＧＰＳ付き腕時計１が屋外にあるか否かを設定している点が相違する。
【００９４】
すなわち、第３実施形態のＧＰＳ付き腕時計１は、腕時計１が屋外にあるかを検出する屋外検出手段を備える。この屋外検出手段としては、例えば、ソーラー発電装置や紫外線センサなどが利用できる。
すなわち、ソーラー発電装置を備えている場合、その発電電力は、室内照明が照射している場合に比べて、屋外で太陽光が照射している場合のほうが高くなる。従って、発電電力が所定値以上であることを検出した場合は、ＧＰＳ付き腕時計１が屋外にあることを検出できる。
また、太陽光は紫外線を含むが、室内照明は紫外線を殆ど含まない。従って、紫外線センサの検出値が所定レベル以上であれば、ＧＰＳ付き腕時計１が屋外にあることを検出できる。
【００９５】
図１４に示すように、第３実施形態の自動受信処理部５２は、まず、屋外検出手段を用いてＧＰＳ付き腕時計１が屋外にあるか否かを検出している（Ｓ１１３）。
そして、Ｓ１１３で屋外にあることを検出すると、自動受信処理部５２は、前回受信成功から所定時間経過しているかを判定する（Ｓ１１４）。すなわち、Ｓ１１４では、例えば、自動受信処理部５２は、前回受信成功から２２時間経過しているかを判定することで、仮に屋外にあることを検出した場合でも、自動受信処理を１日に２回以上行うことがないように制御している。
【００９６】
Ｓ１１４で所定時間経過していると判定された場合、自動受信処理部５２は、前回受信から所定時間経過しているかを判定する（Ｓ１１５）。ここでは、自動受信処理部５２は、前回の受信処理から所定時間として例えば１０分経過しているかを判定する。
Ｓ１１５の判定を行っているのは、自動受信を短時間に繰り返すことを防止するためである。すなわち、Ｓ１１３で屋外であることを検出し、かつ、Ｓ１１４で前回受信成功から例えば２２時間以上経過している場合には、自動受信処理部５２は受信処理を行う。このとき、受信に失敗すると、Ｓ１１３およびＳ１１４の条件を満たす限り受信を繰り返してしまう。このため、Ｓ１１５で前回受信処理を行って受信に失敗したときから所定時間（１０分）以上、経過しないと次の受信処理を行わないように制御している。
【００９７】
Ｓ１１５で所定時間以上経過していると判定されると、前記第１実施形態と同じく、自動受信処理部５２は、簡易時刻修正処理部５３を用いて自動受信を開始する（Ｓ１２）。以降、簡易時刻修正処理部５３は、第１実施形態の自動受信処理と同じ処理を実行する。
【００９８】
このような第３実施形態によれば、前記第１実施形態と同じ作用効果を奏することができる。
また、本実施形態では、Ｓ１１３で屋外検出を行ってから受信処理を行っているので、ＧＰＳ衛星５を捕捉して受信に成功する確率を向上できる。
さらに、Ｓ１１４で前回受信成功から所定時間（例えば２２時間）経過しているかをチェックして、１日に１回以上の受信を行わないように設定しているので、必要最小限の受信処理を行うことができ、かつ、電力消費も低減できる。
その上、Ｓ１１５で前回受信から所定時間（例えば１０分）経過しているかをチェックしているので、短時間の間に受信を繰り返すことを防止でき、電池２４の消耗を防止できる。
【００９９】
［変形例］
なお、本発明は、前記各実施形態に限らない。
すなわち、本発明において、自動受信を行う条件としては、前記各実施形態に記載されたものに限らない。例えば、第１実施形態や第２実施形態の予め決められた時刻に受信を行う定時受信と、第３実施形態の屋外検出による受信とを組み合わせて設定してもよい。この場合、定時受信時に受信成功している場合、屋外であることが検出されても、前記受信成功から所定時間経過していなければ自動受信を行わないように設定したり、屋外検出受信時に受信成功している場合、定時受信のタイミングになっても、前記受信成功から所定時間経過していなければ自動受信を行わないように設定して、１日に１回受信に成功すれば、それ以上の受信処理を行わないように設定することが好ましい。
【０１００】
また、予め設定された時刻になり、かつ、屋外であることが検出された場合に自動受信を行うように条件を設定してもよい。この場合、自動受信時に受信に成功する確率を高めることができる。
【０１０１】
また、第１，２実施形態における自動受信タイミングは、前記実施形態のものに限らず、他の時刻でもよい。さらに、利用者が予め自動受信時刻を設定できるようにしてもよい。特に、利用者が自動受信時刻を設定できれば、各利用者の生活パターンにおいて、最も受信しやすい時刻を設定できるため、自動受信処理に成功する確率も向上できる。
【０１０２】
さらに、第２，３実施形態では、Ｓ１１２，１１４で受信成功から所定時間経過しているかを判定することで、１日に１回の受信成功となるように制御しているが、例えば、受信に成功したか失敗したかの履歴を記憶し、その履歴を確認し、１日に１回受信に成功していれば、その日はそれ以上の受信処理を行わないように制御してもよい。
例えば、午前０時に受信履歴をリセットし、その後、受信に成功すれば履歴を記憶し、受信処理時には受信履歴をチェックして、今日は受信に成功しているか否かを確認することで、受信処理を制御してもよい。
【０１０３】
また、前記各実施形態では、少なくとも１日に１回は自動受信処理を行うように制御していたが、例えば、２日に１回の自動受信処理を行うなど、自動受信処理の間隔をより長く設定してもよい。この自動受信間隔は、特に、内部時刻の精度などに応じて設定すればよい。
【０１０４】
また、前記各実施形態では、手動受信時には高精度時刻修正処理部５４によって測位処理を行うようにしていたが、手動受信時に簡易時刻修正処理部５３および高精度時刻修正処理部５４のどちらを作動させるのかを利用者が選択できるようにしてもよい。手動受信時に簡易時刻修正処理部５３による処理を選択すれば、短時間で受信処理を完了できるため、利便性を向上できる。このため、特に、タイムゾーンを跨いだ移動を行わず、かつ、手動受信を行う場合に、利便性を向上できる。
【０１０５】
さらに、前記実施形態では、高精度時刻修正処理部５４による測位処理を行っている際に、ＧＰＳ衛星５の捕捉に失敗したり、起動データの取得に失敗したり、測位計算に失敗すると、簡易時刻修正処理部５３による簡易時刻修正処理を行うようにしていたが、この簡易時刻修正処理を行わずに受信処理を終了するように構成してもよい。
【０１０６】
また、上述の各実施形態は、ＧＰＳ衛星について説明したが、本発明は、ＧＰＳ衛星だけではなく、ガリレオ（ＥＵ）、ＧＬＯＮＡＳＳ（ロシア）、北斗（中国）などの他の全地球的航法衛星システム（ＧＮＳＳ）や、ＳＢＡＳなどの静止衛星や準天頂衛星などの時刻情報を含む衛星信号を発信する位置情報衛星でも良い。
【図面の簡単な説明】
【０１０７】
【図１】本発明に係る時刻修正装置付き計時装置であるＧＰＳ時刻修正装置付き腕時計を示す概略図である。
【図２】図１のＧＰＳ時刻修正装置付き腕時計の概略断面図である。
【図３】図１、図２のＧＰＳ時刻修正装置付き腕時計の内部の主なハードウエア構成等を示すブロック図である。
【図４】第１実施形態の記憶部の構成を示すブロック図である。
【図５】ＧＰＳ衛星信号の構成を説明するための概略概念図である。
【図６】ＧＰＳ衛星信号を示す概略説明図である。
【図７】ＧＰＳ衛星信号のサブフレーム１を示す概略説明図である。
【図８】第１実施形態の制御部の構成を示すブロック図である。
【図９】第１実施形態の自動受信タイミングを説明する説明図である。
【図１０】第１実施形態の自動受信処理を示すフローチャートである。
【図１１】第１実施形態の手動受信処理を示すフローチャートである。
【図１２】図１１の続きの処理を示すフローチャートである。
【図１３】第２実施形態の自動受信処理を示すフローチャートである。
【図１４】第３実施形態の自動受信処理を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【０１０８】
１…ＧＰＳ付き腕時計、５…ＧＰＳ衛星、１１…ＧＰＳアンテナ、２０…制御部、２４…二次電池、４０…ＧＰＳ装置、４４…時刻修正装置、４５…時刻表示装置、５１…手動受信処理部、５２…自動受信処理部、５３…簡易時刻修正処理部、５４…高精度時刻修正処理部。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えばＧＰＳ衛星等の位置情報衛星からの信号に基づいて時刻修正を行う電子時計および電子時計の制御方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
自己位置を測位するためのシステムであるＧＰＳ（Global Positioning System）システムでは、地球を周回する軌道を有するＧＰＳ衛星が用いられており、このＧＰＳ衛星には、原子時計が備えられている。このため、ＧＰＳ衛星は、極めて正確な時刻情報（ＧＰＳ時刻、衛星時刻情報）を有している。
【０００３】
このＧＰＳ衛星の時刻情報（ＧＰＳ時刻）を利用して時刻修正を行う時計機能を有する電子機器が提案されている（特許文献１）。
この特許文献１の電子機器では、３個以上のＧＰＳ衛星からの信号を受信して測位を行い、測位地点（現在位置）のタイムゾーンを求めている。そして、このタイムゾーンに基づく時差情報と、内蔵時計の基準時刻とから、測位地点の現地時刻を算出して表示している。
【０００４】
この特許文献１の電子機器は、上記測位処理に基づく時刻算出を、例えば１日に1回というように定期的に行うことで、タイムゾーンを跨ぐような移動が行われた場合でも、移動に伴う時差修正を自動的に行うことができる。
【０００５】
【特許文献１】特開平９−２９７１９１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、測位処理は、３個以上のＧＰＳ衛星から軌道情報を取得しなければならず、受信処理に時間が掛かるため、消費電力も増大する。このため、特に、腕時計のように、サイズの影響で電池容量をそれほど大きくできない場合には、消費電力が増大すると持続時間が短くなる、使い勝手も低下するという問題がある。
【０００７】
本発明は、位置情報衛星からの衛星信号を受信して時刻を修正できるとともに、消費電力を低減できる電子時計及び電子時計の制御方法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】
本発明の電子時計は、位置情報衛星から送信される衛星信号を受信する受信部と、内部時刻を生成する時刻情報生成部と、外部操作部材の操作によって前記受信部の動作を開始させて手動受信処理を行う手動受信処理部と、予め設定された条件に該当した際に前記受信部を自動的に動作させて自動受信処理を行う自動受信処理部と、前記受信部で１つの位置情報衛星からの衛星信号を受信し、受信した衛星信号から時刻情報を取得して前記内部時刻を修正する簡易時刻修正処理を行う簡易時刻修正処理部と、前記受信部で複数の位置情報衛星からの衛星信号を受信し、受信した衛星信号から時刻情報および位置情報を取得して測位を行い、その測位結果に基づいて得られた時刻で前記内部時刻を修正する高精度時刻修正処理を行う高精度時刻修正処理部とを備え、前記自動受信処理部によって自動受信処理が行われる場合は、前記簡易時刻修正処理部による簡易時刻修正処理を実行し、前記高精度時刻修正処理部による高精度時刻修正処理は、手動受信処理部による手動受信処理が行われる場合のみ実行されることを特徴とする。
【０００９】
本発明の電子時計によれば、自動受信処理時には、簡易時刻修正処理部によって、１つの位置情報衛星から時刻情報を取得して内部時刻を修正している。このため、自動受信処理時には、時刻情報を受信できれば受信部の受信動作を停止できるため、短時間の受信によって内部時刻を修正でき、自動受信処理時の消費電力を低減できる。
一方、高精度時刻修正処理部による処理は、手動受信処理時のみ行われ、自動受信処理時には実行されないので、受信環境が良くない状態で複数の位置情報衛星の受信処理を行ってしまい、無駄な受信処理で電力を消費することを防止でき、かつ、測位処理に成功する確率も向上できる。
また、高精度時刻修正処理部による処理は、測位処理を行って時差情報を取得できるので、タイムゾーンを跨いで移動した場合には、時差情報を自動的に修正して現地時刻を表示することができ、利便性も向上できる。
従って、本発明によれば、利用者に対して不便を与えることなく、低消費電力化と、自動時差修正の両立を達成することができる。
【００１０】
すなわち、簡易時刻修正処理部による簡易時刻修正処理は、１つの位置情報衛星からの時刻情報を受信して内部時刻を修正するものである。ここで、位置情報衛星からの信号によって時刻情報を取得する場合、衛星信号に含まれる時刻情報に対して、位置情報衛星から測定地点までの伝搬遅延時間分を補正する必要がある。そして、この伝搬遅延時間は、位置情報衛星と測定地点との距離によって変動するため、通常は、３個の位置情報衛星から信号を受信して電子時計の位置を測位する必要があるが、簡易時刻修正処理では、測位処理は行わず、位置情報衛星および測定地点間の平均的な距離を予め求めておき、その平均距離に基づいて時刻情報を修正するものである。このため、１つの位置情報衛星からの時刻情報を受信して内部時刻を修正した場合、最大で２０ｍ秒程度の誤差が生じる可能性があるが、この程度の誤差は日常生活で電子時計を利用している場合には十分に許容でき、実使用上問題のない時計とすることができる。
さらに、日常生活においては、同じタイムゾーン内に留まっていることが多いため、通常は、時差情報も取得する必要がなく、時差情報取得の前提となる測位処理を行う必要もない。
従って、簡易時刻修正処理は、１つの位置情報衛星から時刻情報のみを取得できればよく、受信処理も非常に短時間で完了でき、実使用上問題の無い精度を確保しながら、消費電力を大幅に低減できる。
【００１１】
一方、高精度時刻修正部による高精度時刻修正処理は、複数の位置情報衛星からの信号を受信して位置情報を取得しているので、前記伝搬遅延時間を正確に取得でき、数十ｎ秒の時刻精度で時刻情報を修正できる。また、位置情報を取得できるためにタイムゾーン（時差）も把握でき、タイムゾーンを越えて世界中どこに移動しても正確な時刻を示すことができる電子時計を実現できる。
従って、特にタイムゾーンを越えて移動した場合に、高精度時刻修正処理を行えば、時差情報を自動的に修正して現地時刻を表示することができ、利便性も向上できる。
なお、高精度時刻修正処理部による測位処理は、時差情報を取得するため、つまり現在どのタイムゾーンに属しているかを把握するために行われる。従って、本発明の測位処理は、現在位置を把握してどのタイムゾーンに属しているかを把握できれば目的を達成し、一般的なカーナビゲーションのように、現在位置を連続して検出する必要がないため、測位処理を行う場合でも、カーナビケーションの測位処理に比べて受信部の動作時間を大幅に短くでき、電力消費も低減できる。
【００１２】
本発明において、前記簡易時刻修正処理部は、前記時刻情報の取得後、速やかに受信部の動作を停止させ、前記高精度時刻修正処理部は、前記測位の完了後、速やかに受信部の動作を停止させることが好ましい。
【００１３】
ここで、前記速やかに受信部の動作を停止させるとは、時刻情報の取得後あるいは測位の完了後、所定時間内に受信部の動作を停止させることを意味する。この所定時間内とは、例えば、数秒程度であり、情報の取得が完了しているのにも関わらず、受信を継続して電力消費が増大することを防止できるものであればよい。要するに、本発明では、一般的なナビゲーションシステムのように、連続してデータ受信を行うことがないように、所定の処理が完了したら受信部の動作を停止するように制御すればよい。
例えば、ナビゲーション用途の通常のＧＳＰ測位では、測位処理を連続して行うため、受信部は初回の測位後も測位データの取得を継続して行う。これに対し、本発明の高精度時刻修正処理においては、初回（１回）の測位データだけが必要であり、初回の測位データ取得後は、連続測位を行わずに速やかに（１秒以内程度で）受信動作を停止させることができる。
また、簡易時刻修正処理においては、例えば、ＧＰＳの衛星信号では、後述するように時刻情報（ＴＯＷ）は６秒間隔で送信されるが、本発明では、時刻情報を１回取得すればよいため、連続受信は必要なく、時刻情報を取得した時点で速やかに（１秒以内程度で）受信動作を停止させることができる。
このように本発明では、簡易時刻修正処理部は、時刻情報を取得すれば受信部の動作を停止でき、位置情報を取得するまで受信部を動作させる場合に比べて、受信時間を短縮でき、消費電力も低減できる。また、高精度時刻修正処理部は、測位が完了すれば受信部の動作を停止できるため、カーナビケーションの測位処理のように、移動情報を取得するために連続して受信処理を行う必要が無く、ナビゲーションを行う場合に比べて電力消費を低減できる。
【００１４】
本発明において、前記手動受信処理部は、手動受信処理が行われる際に、前記簡易時刻修正処理部による簡易時刻修正処理および前記高精度時刻修正処理部による高精度時刻修正処理を、手動操作に基づいて選択して実行することが好ましい。
この場合、手動受信処理時に、利用者が簡易時刻修正処理および高精度時刻修正処理を選択できるため、必要な処理を都度選択でき、利便性を向上できる。
【００１５】
なお、本発明は、前記手動受信処理部で手動受信処理が行われる際に、簡易時刻修正処理および高精度時刻修正処理を選択するものに限らず、手動受信処理時には必ず高精度時刻修正処理を実行するように設定してもよい。
この場合、自動受信処理時には簡易時刻修正処理が実行され、手動受信処理時には高精度時刻修正処理が実行されるシンプルな制御となるため、利用者は自動受信であるか手動受信であるかを把握すれば、現在のどちらの時刻修正処理が行われているのかを容易に把握できる。
【００１６】
本発明において、前記手動受信処理部は、前記高精度時刻修正処理部による高精度時刻修正処理を実行して所定時間内に測位ができなかった場合、前記簡易時刻修正処理部による簡易時刻修正処理を自動的に実行して時刻情報を取得することが好ましい。
この場合、高精度時刻修正処理に失敗しても、簡易時刻修正処理を実行するため、受信処理が無駄に終わってしまう可能性を低減できる。なお、時差情報を取得する目的で手動受信処理を行った場合、時刻情報のみを取得しても時計に表示される現地時刻がずれてしまう可能性があるが、この場合には時差情報を手動操作で設定して対応すればよい。
【００１７】
本発明において、測位情報と、その測位情報に対応する時差情報が記憶された記憶部を備え、前記高精度時刻修正処理部は、衛星信号から測位情報を取得し、前記記憶部を参照して取得した測位情報に対する時差情報を取得し、前記衛星信号から取得した時刻情報に、前記時差情報を反映させて内部時刻を修正することが好ましい。
このような構成によれば、タイムゾーンを跨いで移動した場合に、移動先の時差情報を取得して時計の表示時刻を現地時刻に自動的に修正できるため、電子時計の利便性を向上できる。特に、本発明は、ＧＰＳ衛星等の位置情報衛星からの信号で時刻を修正しているので、全世界のどの場所でも時差情報や時刻情報を取得でき、標準電波を利用する時計に比べて利用可能な地域が広くなり、その点でも利便性を向上できる。
【００１８】
本発明において、前記自動受信処理部は、前記内部時刻が予め設定された時刻になった場合に、自動受信処理を開始することが好ましい。
設定された時刻に自動受信を行うようにすれば、少なくとも１日に１回は受信処理を行うことができる。このため、電子時計の時刻精度を高めることができ、高精度の時刻表示を実現できる。
【００１９】
本発明において、屋外に配置されているか否かを検出する屋外検出部を備え、前記自動受信処理部は、前記屋外検出部で屋外に配置されていることが検出された場合に、自動受信処理を開始することが好ましい。
屋外に配置されている場合に自動受信を行うようにすれば、自動受信時に位置情報衛星からの信号を受信して時刻修正を行うことができる可能性を向上できる。
【００２０】
本発明の電子時計の制御方法は、位置情報衛星から送信される衛星信号を受信する受信部と、内部時刻を生成する時刻情報生成部とを備える電子時計の制御方法であって、外部操作部材の操作によって前記受信部の動作を開始させて手動受信処理を行う手動受信工程と、予め設定された条件に該当した際に前記受信部を自動的に動作させて自動受信処理を行う自動受信工程とを備え、前記自動受信工程では、前記受信部で１つの位置情報衛星からの衛星信号を受信し、受信した衛星信号から時刻情報を取得して前記内部時刻を修正する簡易時刻修正処理を行い、前記手動受信工程では、前記受信部で複数の位置情報衛星からの衛星信号を受信し、受信した衛星信号から時刻情報および位置情報を取得して測位を行い、その測位結果に基づいて得られた時刻で前記内部時刻を修正する高精度時刻修正処理を行うことを特徴とする。
【００２１】
このような本発明においても、前記電子時計と同様に、自動受信処理時には、簡易時刻修正処理を行うので、短時間の受信によって内部時刻を修正でき、自動受信処理時の消費電力を低減できる。
一方、手動受信処理時には、高精度時刻修正処理を行うので、測位情報および時差情報を取得でき、タイムゾーンを跨いで移動した場合には、時差情報を自動的に修正して現地時刻を表示することができ、利便性も向上できる。
従って、本発明によれば、利用者に対して不便を与えることなく、低消費電力化と、自動時差修正の両立を達成することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下、この発明の好適な実施の形態を、添付図面等を参照しながら詳細に説明する。
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。
【００２３】
〔第１実施形態〕
図１は、本発明に係る時刻修正装置付き計時装置であるＧＰＳ時刻修正装置付き腕時計１（以下「ＧＰＳ付き腕時計１」という）を示す概略図であり、図２は、図１の概略断面図である。また、図３は、図１及び図２のＧＰＳ付き腕時計１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、ＧＰＳ付き腕時計１は、文字板２および指針３からなる時刻表示部を備える。文字板２の一部には開口が形成され、ＬＣＤ表示パネル等からなるディスプレイ４が組み込まれている。
【００２４】
指針３は、秒針、分針、時針等を備えて構成され、後述するステップモータで歯車を介して駆動される。
ディスプレイ４はＬＣＤ表示パネル等で構成され、緯度、経度や都市名等の位置情報を表示する他、メッセージ情報を表示する。
そして、ＧＰＳ付き腕時計１は、地球の上空を所定の軌道で周回している複数のＧＰＳ衛星５からの衛星信号を受信して衛星時刻情報を取得し、内部時刻情報を修正できるように構成されている。
なお、ＧＰＳ衛星５は、本発明における位置情報衛星の一例であり、地球の上空に複数存在している。現在は約３０個のＧＰＳ衛星５が周回している。
【００２５】
また、ＧＰＳ付き腕時計１には、外部操作部材であるリュウズ６、ボタン７，８が設けられている。
【００２６】
［ＧＰＳ付き腕時計の内部構成］
次に、ＧＰＳ付き腕時計１の内部構成について説明する。
図２に示すように、ＧＰＳ付き腕時計１は、ＳＵＳ、チタンなどの金属で構成された外装ケース１７を備えている。
外装ケース１７は略円筒状に形成され、外装ケース１７の表面側の開口には、ベゼル１６を介して表面ガラス１６０が取り付けられている。また、外装ケース１７の裏面側の開口には裏蓋２６が取り付けられている。裏蓋２６は、金属で構成されてリング状に形成され、その中央の開口には裏面ガラス２３が取り付けられている。
【００２７】
外装ケース１７の内部には、指針３を駆動するステップモータ、ＧＰＳアンテナ１１、電池２４などが配置されている。
ステップモータは、モータコイル１９、図示略のステータ、ロータなどからなる時計用に用いられる一般的なものである。このステップモータは歯車を介して指針３を駆動する。
【００２８】
ＧＰＳアンテナ１１は、地球の上空を所定の軌道で周回している複数のＧＰＳ衛星５からの衛星信号を受信するパッチアンテナとなっている。このＧＰＳアンテナ１１は文字板２の時刻表示面の反対側の面（裏面側）に配置され、表面ガラス１６０および文字板２を通過した電波を受信するように構成されている。
このため、文字板２および表面ガラス１６０は、ＧＰＳ衛星から送信される衛星信号である電波を通す材料で構成されている。例えば、文字板２はプラスチックで構成されている。また、ベゼル１６は、前記衛星信号の受信性能を向上させるために、セラミックス製とされている。
【００２９】
ＧＰＳアンテナ１１の裏蓋側には、回路基板２５が配置され、回路基板２５の裏蓋側には電池２４が配置されている。
回路基板２５には、後述するようにＧＰＳアンテナ１１で受信した信号を処理する受信部１８や、前記指針３を駆動するステップモータ等の制御を行う制御部２０などの各種回路素子（ＩＣなど）が取り付けられている。受信部１８や制御部２０は、電池２４から供給される電力で駆動される。
【００３０】
電池２４は、リチウムイオン電池などの二次電池となっている。そして、電池２４の下側（裏蓋側）には、磁性シート２１が配置されており、その磁性シート２１を介して充電用コイル２２が配置されている。従って、電池２４は、この充電用コイル２２により、外部充電器から電磁誘導で電力を充電できるようになっている。また、磁性シート２１は、磁界を迂回させることができるようになっている。このため、磁性シート２１は、電池２４の影響を低減して、効率的にエネルギー伝送を行うことができるようになっている。そして、電力転送のために裏蓋２６の中央部には、裏面ガラス２３が配置されている。
ＧＰＳ付き腕時計１は、以上のように構成されている。
【００３１】
［ＧＰＳ付き腕時計の回路構成］
次に、ＧＰＳ付き腕時計１の回路構成に関して説明する。図３に示すように、ＧＰＳ付き腕時計１は、時刻表示装置４５、ＧＰＳ装置４０、時刻修正装置４４を備え、コンピュータとしての機能も発揮する構成となっている。なお、図３に示すように、ＧＰＳ装置４０、時刻修正装置４４は一部の構成が重複している。
【００３２】
以下、図３に示す各構成について説明する。
［ＧＰＳ装置の構成］
図３に示すように、ＧＰＳ付き腕時計１は、ＧＰＳ衛星５から送信される衛星信号を受信、処理するＧＰＳ装置４０を備えている。
ＧＰＳ装置４０は、ＧＰＳアンテナ１１、フィルタ（ＳＡＷ）３１、受信部１８を備える。フィルタ（ＳＡＷ）３１は、バンドパスフィルタであり、１．５ＧＨｚの衛星信号を抜き出すものとなっている。従って、ＧＰＳ装置４０により、本発明の受信部が構成されている。
【００３３】
受信部１８は、フィルタで抜き出された衛星信号を処理するものであり、ＲＦ部（Radio Frequency：無線周波数）２７とベースバンド部３０を備える。
ＲＦ部２７は、ＰＬＬ回路３４、ＩＦフィルタ３５、ＶＣＯ（Voltage Controlled Oscillator）４１、ＡＤＣ（Ａ／Ｄ変換器）４２、ミキサ４６、ＬＮＡ（Low Noise Amplifier）４７、ＩＦアンプ４８等を備えている。
【００３４】
そして、フィルタ３１で抜き出された衛星信号は、ＬＮＡ４７で増幅された後、ミキサ４６でＶＣＯ４１の信号とミキシングされ、ＩＦ（Intermediate Frequency：中間周波数）にダウンコンバートされる。
ミキサ４６でミキシングされたＩＦは、ＩＦアンプ４８、ＩＦフィルタ３５を通り、ＡＤＣ（Ａ／Ｄ変換器）４２でデジタル信号に変換される。
【００３５】
ベースバンド部３０は、ＤＳＰ（Digital Signal Processor）３９、ＣＰＵ（Central Processing Unit）３６、ＳＲＡＭ（Static Random Access Memory）３７、ＲＴＣ（リアルタイムクロック）３８を備える。また、ベースバンド部３０には、温度補償回路付き水晶発振回路（ＴＣＸＯ）３２やフラッシュメモリ３３等も接続されている。
そして、ベースバンド部３０は、ＲＦ部２７のＡＤＣ４２からデジタル信号が入力され、制御信号に基づき、衛星信号の演算を行い、衛星時刻情報や測位情報を取得できるようになっている。
【００３６】
なお、ＰＬＬ回路３４用のクロック信号は、温度補償回路付き水晶発振回路（ＴＣＸＯ）３２から生成されるようになっている。
また、ＲＴＣ３８は、衛星信号を処理するために、受信機側の時刻情報を生成するものである。このＲＴＣ３８は、ＴＣＸＯ３２から出力される基準クロックでカウントアップされるようになっている。
【００３７】
［時刻修正装置の構成］
時刻修正装置４４は、前記受信部１８と、制御部２０と、駆動回路４３とを備えている。この時刻修正装置４４で本発明の時刻情報修正部が構成されている。
制御部２０は、記憶部２０Ａを備えるとともに、ＧＰＳ装置４０や、指針３、ディスプレイ４の駆動を制御するものである。すなわち、制御部２０は、制御信号を受信部１８に送り、ＧＰＳ装置４０の受信動作を制御できるようになっている。
【００３８】
また、記憶部２０Ａは、図４に示すように、時刻データ記憶部２００と、位置情報−時差データ記憶部２１０とを備えている。
時刻データ記憶部２００には、受信した時刻データ２０１と、内部時刻データ２０２と、時計表示用時刻データ２０３と、時差データ２０４とが記憶される。
時刻データ２０１としては、３回分の受信時刻データを記憶可能に構成されている。
【００３９】
内部時刻データ２０２は、制御部２０に接続された水晶振動子２０Ｂからの基準信号によって生成される内部時刻情報が記憶される。従って、受信部１８への電力供給を停止していても、内部時間を更新して指針３の運針を継続することができるようになっている。この制御部２０および水晶振動子２０Ｂによって、内部時刻を生成する時刻情報生成部が構成されている。
【００４０】
時計表示用時刻データ２０３は、時刻修正中や時差を設定したときのように、内部時刻データと時計に表示している時刻が一致しない場合に利用される。時差データ２０４は、設定された時差データが記憶される。すなわち、内部時刻データ２０２は、衛星信号から取得した時刻情報に基づくＵＴＣ（世界協定時）が記憶され、時差データ２０４に時差データが設定されている場合には、時計表示用時刻データ２０３は、その時差を加味した時刻データが記憶される。
【００４１】
位置情報−時差データ記憶部２１０は、各タイムゾーンの時差データが記憶されており、測位情報（位置情報）と時差データとが関連付けされて記憶されている。
【００４２】
このような構成のＧＰＳ付き腕時計１は、電池２４からレギュレータ２９を介して供給される電力で駆動される。なお、本実施形態では、電池２４として、リチウムイオン電池などの充電可能な二次電池を用いていたが、リチウム電池などの一次電池を用いてもよい。また、二次電池を設けた場合の充電方法は、本実施形態のような、充電用コイル２２を設けて外部の充電器から電磁誘導方式で充電するものに限らず、例えばＧＰＳ付き腕時計１にソーラーセル等の発電機構を設けて充電してもよい。
また、制御部２０には、電池２４の電圧を検出する電圧検出手段（図示略）が設けられており、前記電池２４の電圧をモニターしている。なお、この電池電圧のモニターは、常時行ってもよいが、電力消費を低減するため、通常は、所定の時間間隔で行うようにしている。
【００４３】
［航法メッセージの説明］
ここで、ＧＰＳ衛星５から送信される信号（衛星信号）である航法メッセージについて、説明する。なお、航法メッセージは、５０ｂｐｓのデータとして衛星の電波に変調されている。
図５〜７は、ＧＰＳ衛星信号を示す概略説明図である。
各ＧＰＳ衛星５からは、図５に示すように、１フレームデータ（３０秒）単位で信号が送信されてくる。この１フレームデータは、５個のサブフレームデータ（１サブフレームデータは６秒）を有している。各サブフレームデータは、１０個のワード（１ワードは０．６秒）を有している。
【００４４】
また、各サブフレームデータの先頭のワードは、ＴＬＭ（Telemetry word）データが格納されたＴＬＭワードとなり、図６に示すように、前記ＴＬＭワード内の先頭には、プリアンブルデータが格納されている。
また、ＴＬＭに続くワードは、ＨＯＷ（hand over word）データが格納されたＨＯＷワードとなり、その先頭には、ＴＯＷ（Time of Week、「Ｚカウント」ともいう）というＧＰＳ衛星のＧＰＳ時刻情報（衛星時刻情報）が格納されている。
ＧＰＳ時刻情報は毎週日曜日の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。つまり、ＧＰＳ時刻情報は、週の初めから一週間毎に示される秒単位の情報であって、経過時間が１．５秒単位で表した数となっており、ＺカウントあるいはＺカウントデータともいわれており、ＧＰＳ付き腕時計１が現在時刻を知る手がかりともなっている。
【００４５】
また、図７に示すように、サブフレーム１のワード３には、週番号データ（ＷＮ）、衛星健康状態情報（ＳＶｈｅａｌｔｈ）データなどの衛星補正データが格納されている。
週番号データは、現在のＧＰＳ時刻情報が含まれる週を表す情報である。すなわち、ＧＰＳ時刻情報の起点は、ＵＴＣ（世界協定時）における１９８０年１月６日００：００：００であり、この日に始まる週は週番号０となっている。そして、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時刻情報を取得できる構成となっている。
また、週番号データは、１週間単位で更新されるデータとなっている。
従って、受信側で、一旦、週番号データを取得しており、その週番号データを取得した時期からの経過時間がカウントされている場合は、再度、週番号データを取得しなくても、取得している週番号データと経過時間から、ＧＰＳ衛星の現在の週番号データが分かる。従って、Ｚカウントデータを取得すれば、現在のＧＰＳ時刻が概算で分かるようになっている。このため、ＧＰＳ装置４０は、時刻情報を取得する場合には、通常、Ｚカウントデータのみを取得する。
【００４６】
ＧＰＳ衛星からの信号に含まれる航法メッセージはフレームデータ（メインフレーム構成）が５０ｂｐｓ、全ビット数１５００ビットを主フレームとするデータとなっている。
そして、この主フレームデータは、それぞれ３００ビット（３００ｂｉｔ）ずつの５つのサブフレームデータに分割されている。
そして、１フレームデータは３０秒に相当する。従って、サブフレームデータの１つは、６秒に相当するデータとなっている。上述したように、この各サブフレームデータの先頭の２語には、ＴＬＭワード、ＨＯＷワードのＺカウント（ＴＯＷ）データが含まれている。そして、Ｚカウントデータは、サブフレーム１から始まり、サブフレームデータ毎に６秒おきのデータとなっている。つまり、サブフレーム１からサブフレーム５はＴＬＭワード、ＨＯＷワードのＺカウント（ＴＯＷ）データを有している。この、Ｚカウント（ＴＯＷ）データは、次のサブフレームデータの時刻情報となっている。例えば、サブフレーム１のＺカウントデータは、サブフレーム２の時刻データとなっている。
【００４７】
また、ＧＰＳ衛星５からの衛星信号である航法メッセージは、図５，６で示すように、プリアンブルデータ及びＨＯＷワードのＴＯＷ、各サブフレームデータ、例えば、週番号データ（ＷＮ）や衛星健康状態データ（ＳＶ ＨＥＡＬＴＨ）を含む衛星補正データ等や、エフェメリス（ＧＰＳ衛星５毎の詳細な軌道情報）や、アルマナック（全ＧＰＳ衛星５の概略軌道情報）や、ＵＴＣデータ（世界協定時情報等）となっている。さらに詳細には、航法メッセージのサブフレームデータは、サブフレーム１からサブフレーム５まであり、この５つのサブフレームデータを１つの単位として、フレームデータが構成されている。そして、サブフレームデータは、上述したように、１から１０までのワードデータで構成されている。
従って、ＨＯＷデータつまりＺカウントは、６秒間隔で送信されるのに対し、週番号データ、エフェメリスパラメータ、アルマナックパラメータは、３０秒間隔で送信される。
【００４８】
ＧＰＳ衛星５からの信号は以上のように送信されてくるため、本実施形態の衛星信号の受信とは、各ＧＰＳ衛星５から送信される衛星信号のＣ／Ａコードと位相同期させることである。
つまり、このようなＧＰＳ衛星５のフレームデータ等を取得するには、ベースバンド部３０でＧＰＳ衛星５の信号と同期する必要がある。
この場合、特に１ｍｓ単位の同期のためにＣ／Ａコード（１０２３ｃｈｉｐ（１ｍｓ））が用いられる。このＣ／Ａコード（１０２３ｃｈｉｐ（１ｍｓ））は、地球を周回している複数のＧＰＳ衛星５毎に異なっており、固有のものとなっている。
従って、特定のＧＰＳ衛星５の衛星信号を受信する場合は、ＧＰＳ装置４０において、ＧＰＳ衛星５に固有のＣ／Ａコードを発生させて位相同期することで、受信することができるようになっている。
そして、Ｃ／Ａコード（１０２３ｃｈｉｐ（１ｍｓ））と同期させると、サブフレームデータのＴＬＭワードのプリアンブルデータ、ＨＯＷワードを受信でき、ＨＯＷワードのＺカウントデータ（時刻情報）が取得できる。
さらに、測位情報は、衛星信号のエフェメリスパラメータを３〜４衛星分取得すればよい。ここで、エフェメリスパラメータは、３０秒ごとに送信されるサブフレーム２のプリアンブルから６００ビット、つまり約１２秒の受信を行うことで取得できる。
ＧＰＳ衛星５の衛星信号である航法メッセージは以上のように構成されている。
【００４９】
［時刻修正装置（時刻情報修正部）のシステム構成］
次に、図８に基づいて、本発明のＧＰＳ付き腕時計１の制御システムの構成について説明する。図８は、主に制御部２０において実行されるプログラムで実現される機能ブロックである。
すなわち、制御部２０は、手動受信処理部５１と、自動受信処理部５２と、簡易時刻修正処理部５３と、高精度時刻修正処理部５４とを備える。
【００５０】
手動受信処理部５１は、ＧＰＳ付き腕時計１に設けられたリュウズ６やボタン（外部操作部材）７，８において所定の操作が行われた際に、受信部１８を制御して手動受信処理を行う。
【００５１】
自動受信処理部５２は、ＧＰＳ付き腕時計１の状態が予め設定された条件に該当した際に、前記受信部１８を自動的に動作させて自動受信処理を行う。本実施形態では、自動受信処理を行う条件として、制御部２０において水晶振動子２０Ｂの基準信号で更新される時計表示用時刻データ２０３が予め設定された時刻になった場合に、自動受信処理を行うようにしている。
【００５２】
図９は、自動受信処理部５２による自動受信のイメージを説明する図である。自動受信処理では、毎分の０秒、３０秒に送信されるサブフレーム１のタイミングを狙って受信動作を開始する。受信開始のタイミングは、時刻データ受信までに、衛星捕捉を完了しておく必要があり、内部時刻のズレも考慮すると、衛星捕捉完了に数秒程度は必要となる。従って、自動受信処理部５２は、毎分０秒、３０秒のタイミングの数秒前から受信部１８を駆動して受信動作を開始している。
また、この自動受信処理は、少なくとも、週番号や衛星ヘルス情報が含まれるサブフレーム１のワード３まで受信すればよい。図９の例では、ワード４まで受信して処理を終了している。
【００５３】
簡易時刻修正処理部５３は、前記受信部１８で１つのＧＰＳ衛星５からの衛星信号を受信し、受信した衛星信号から時刻情報（Ｚカウント）を取得して内部時刻を修正する簡易時刻修正処理を行う。
高精度時刻修正処理部５４は、前記受信部１８で複数のＧＰＳ衛星５からの衛星信号を受信し、受信した衛星信号から時刻情報および位置情報を取得して測位を行い、その測位結果に基づいて得られた時刻で前記内部時刻を修正する高精度時刻修正処理を行う。
【００５４】
そして、本実施形態では、前記自動受信処理部５２によって自動受信処理が行われる場合は、前記簡易時刻修正処理部５３による簡易時刻修正処理を実行するように設定されている。
一方、前記高精度時刻修正処理部５４による高精度時刻修正処理は、手動受信処理部５１による手動受信処理が行われる場合のみ実行され、自動受信処理が行われる場合には実行されないように設定されている。
【００５５】
［自動受信処理手順］
次に、ＧＰＳ付き腕時計１における自動受信処理の動作について、図１０のフローチャートも参照して説明する。
自動受信処理部５２は、まず、受信条件に該当しているか否かを判断する（Ｓ１１）。本実施形態では、Ｓ１１において、自動受信処理部５２は、時計表示用時刻データ２０３を参照し、予め設定された受信時刻（受信開始タイミング）になったか否かを判断している。
なお、受信開始タイミングは、毎分０秒か３０秒のタイミングにデータ取得を開始できるように、ＲＦ部２７の起動時間や衛星サーチ時間を見越して設定されている。例えば、午前２時０分０秒のタイミングでデータ取得を開始する場合で、かつ、ＲＦ部２７の起動時間や衛星サーチ時間が３秒であった場合には、前記午前２時０分０秒の３秒前つまり午前１時５９分５７秒を受信開始タイミングに設定しておけばよい。
【００５６】
なお、受信タイミングとしては、午前０時〜午前５時など、利用者がＧＰＳ付き腕時計１を外している可能性が高い時間などに設定すればよい。すなわち、ＧＰＳ付き腕時計１において安定した受信処理を行う場合、ＧＰＳ付き腕時計１を静止しておくことが好ましい。従って、利用者が就寝中であり、ＧＰＳ付き腕時計１が例えば窓際の机の上などに置かれている可能性が高い時間帯に自動受信処理を行うように設定することが好ましい。
【００５７】
Ｓ１１で受信条件に該当すると判断されると、自動受信処理部５２は、簡易時刻修正処理部５３を用いて自動受信を開始する（Ｓ１２）。
そして、簡易時刻修正処理部５３は、受信部１８を駆動し、ＧＰＳ衛星５のサーチ処理を行う（Ｓ１３）。衛星サーチ処理では、簡易時刻修正処理部５３は、衛星番号ＳＶを「１」から「３０」まで順次変更し、各衛星番号ＳＶのＧＰＳ衛星５を検索し、その信号レベル（ＳＮＲ）を検出する。具体的には、簡易時刻修正処理部５３は、ＧＰＳ衛星５のＣ／Ａコードの発生タイミングを調整して、同期できるＧＰＳ衛星５を検索する。
なお、各ＧＰＳ衛星５から送信される衛星信号は、すべての衛星から同一周波数で信号を送信しているが、ＧＰＳ衛星５毎に異なるＣ／Ａコードを用いることで判別するＣＤＭＡ（Code Division Multiple Access）方式を採用している。従って、受信した衛星信号に含まれるＣ／Ａコードを判別することで、現在、捕捉可能なＧＰＳ衛星５をサーチすることができる。
このため、簡易時刻修正処理部５３は、各ＧＰＳ衛星５のＣ／Ａコードのパターンの発生タイミングを調整して、同期できるＧＰＳ衛星５をサーチしている。
【００５８】
次に、簡易時刻修正処理部５３は、１つのＧＰＳ衛星５を捕捉できたか否かを判定する（Ｓ１４）。
すなわち、受信した衛星信号と、自動受信処理部５２において発生したＣ／Ａコードとの相関を取ると、同じＣ／Ａコードであればその出力は所定のタイミングでピーク値が出力されるが、異なるＣ／Ａコードであればその出力はピークをもたず、常にほぼゼロとなる。
従って、簡易時刻修正処理部５３は、Ｓ１４においては、Ｃ／Ａコードとの相関処理結果を判定することで、ＧＰＳ衛星５を捕捉できたか否かを判定している。
【００５９】
Ｓ１４において、まだ、衛星を捕捉できていないと判定された場合、簡易時刻修正処理部５３は、衛星サーチ処理がタイムアウトになったか否かを判定する（Ｓ１５）。
すなわち、前記Ｃ／Ａコードのコード長は１msであり、発生タイミングを調整し、さらにドップラー周波数を変えて、約３０個のＧＰＳ衛星５のサーチ処理を行った場合でも、約２秒ですべてのＧＰＳ衛星５のサーチを完了することができる。従って、受信開始から一定時間経過しても、例えば２秒経過してもＧＰＳ衛星５の同期ができない場合には、簡易時刻修正処理部５３は、衛星捕捉処理はタイムアウトであると判断する。
【００６０】
Ｓ１５でタイムアウトになっていないと判定した場合、簡易時刻修正処理部５３は、Ｓ１３の衛星サーチ処理を継続する。
一方、Ｓ１５でタイムアウトであると判定した場合、簡易時刻修正処理部５３は、受信部１８を制御して受信処理を終了する（Ｓ１６）。
【００６１】
ＧＰＳ付き時計１が、受信できない環境である場合、例えば、屋内であるような場合には、すべてのＧＰＳ衛星５のサーチを行っても、同期できるＧＰＳ衛星５が存在しないため、タイムアウトとなる。この場合に、受信部１８をいつまでも動作させていると、電力が無駄に消費されてしまう。
このため、ＧＰＳ付き腕時計１は、一定時間経過してもＧＰＳ衛星５を捕捉できない場合、Ｓ１６でＧＰＳ衛星５のサーチ（受信）を終了する。このため、無駄に電力が消費されることを防止できる。
【００６２】
簡易時刻修正処理部５３は、Ｓ１４において、衛星を捕捉できたと判定した場合、Ｚカウント取得処理を開始し、ＧＰＳ衛星５から受信した衛星信号のＺカウントを取得できたか否かを判定する（Ｓ１７）。ここで、自動受信処理では、サブフレーム１から受信するため、まず、サブフレーム１のＺカウントを取得できたか否かを判定する。
そして、簡易時刻修正処理部５３は、Ｓ１７において、Ｚカウントを取得できていないと判定した場合、タイムアウトになったか否かを判定する（Ｓ１８）。
【００６３】
簡易時刻修正処理部５３は、Ｓ１８でタイムアウトではないと判定した場合、Ｚカウント取得処理を継続し、Ｓ１７で取得できかた否かを判定する。
一方、簡易時刻修正処理部５３は、Ｓ１８でタイムアウトであると判定した場合、受信処理を終了する（Ｓ１６）。
すなわち、Ｚカウントは各サブフレームに含まれているため、６秒間隔で送信されている。そして、本実施形態では、後述するように、最大でサブフレーム１〜３に含まれるＺカウントを受信する場合があるため、簡易時刻修正処理部５３は、例えばＺカウント取得処理を開始してから１８秒経過してもＺカウントデータの信号を確認できない場合は、タイムアウトであると判定して受信処理を終了する。
【００６４】
Ｓ１７でＺカウントを取得できた場合、簡易時刻修正処理部５３は、受信したＺカウント（時刻データ）のパリティチェックを行った上で、内部時刻整合確認を行う（Ｓ１９）。
Ｓ１９では、簡易時刻修正処理部５３は、受信したＺカウント（時刻情報）と、時刻データ記憶部２００に記憶された内部時刻データ２０２との検証を行う。この際、簡易時刻修正処理部５３は、前述したように、測位処理を行わないため、予め設定した伝搬遅延時間によって補正した時刻情報と、内部時刻データとを比較して検証を行う。
【００６５】
Ｓ１９で内部時刻データとの整合がとれなかった場合、簡易時刻修正処理部５３は、Ｓ１８でタイムアウトの判定を行い、タイムアウトでなければＺカウント取得処理を継続する。本実施形態では、タイムアウト判定は１８秒であるため、簡易時刻修正処理部５３は、サブフレーム２，３の受信を行う。簡易時刻修正処理部５３は、取得した各サブフレーム１〜３のデータを、時刻データ記憶部２００に時刻データ２０１として記憶する。
簡易時刻修正処理部５３は、取得したサブフレーム２，３のＺカウントデータを用いて内部時刻データとの整合性を判断する。
【００６６】
そして、簡易時刻修正処理部５３は、Ｓ１９で整合性がとれていると判定した場合、受信部１８を制御して受信を終了する（Ｓ２０）。
次に、簡易時刻修正処理部５３は、取得したＺカウント（衛星時刻データ）を用いて内部時刻を修正する（Ｓ２１）。簡易時刻修正処理部５３は、取得したＺカウントにＵＴＣオフセット（現在は＋１４秒）を加えることで協定世界時（ＵＴＣ）とし、時刻データ記憶部２００に内部時刻データ２０２として記憶する。そして、簡易時刻修正処理部５３は、内部時刻データ２０２に時差データ２０４を加えて現地時刻を算出し、この現地時刻で時計表示用時刻データ２０３を更新する。
【００６７】
制御部２０は、更新された時計表示用時刻データ２０３を、駆動回路４３を介して指針３によって表示する。
なお、受信時間を短くしたい場合、サブフレーム２の受信で内部時刻データとの整合性がとれた場合は、サブフレーム３を受信せずに受信処理を終了してもよい。この場合、受信時間の短縮による消費電力の削減効果がある。
【００６８】
［手動受信処理手順］
次に、ＧＰＳ付き腕時計１における手動受信処理の動作について、図１１のフローチャートも参照して説明する。
手動受信処理部５１は、ＧＰＳ付き腕時計１に設けられたリュウズ６やボタン７，８等の外部操作部材で所定の操作が行われたか否かを判断する（Ｓ３１）。
【００６９】
手動受信処理部５１は、Ｓ３１で所定の操作が行われていたことを検出すると、電源電圧（電池２４の電圧）が所定電圧よりも大きいか否かを判断する（Ｓ３２）。
手動受信処理では、高精度時刻修正処理部５４によって測位測定も行うため、受信時間が１〜３分と長く、電力消費も大きくなる。このため、手動受信処理部５１は、事前に電源電圧の検出を行い、１〜３分の受信が可能な電圧があるか否かを判断している。
このため、Ｓ３２で電源電圧が所定電圧以下の場合、手動受信処理部５１は、手動受信処理を終了する。
【００７０】
Ｓ３２で電源電圧が所定電圧よりも大きい場合、手動受信処理部５１は、高精度時刻修正処理部５４を用いて手動受信を開始する（Ｓ３３）。
そして、高精度時刻修正処理部５４は、受信部１８を駆動し、ＧＰＳ衛星５のサーチ処理を行う（Ｓ３４）。衛星サーチ処理は、前記自動受信処理の衛星サーチ処理Ｓ１３と同じ処理であり、ＧＰＳ衛星５のＣ／Ａコードの発生タイミングを調整して、同期できるＧＰＳ衛星５を検索する。
【００７１】
次に、高精度時刻修正処理部５４は、４つのＧＰＳ衛星５を捕捉できたか否かを判定する（Ｓ３５）。この衛星捕捉判定処理Ｓ３５は、捕捉するＧＰＳ衛星５の数は異なるが、具体的な処理内容は前記自動受信処理の衛星捕捉判定処理Ｓ１４と同じである。すなわち、簡易時刻修正処理部５３はＺカウントデータのみを取得できればよいため、１つのＧＰＳ衛星５を捕捉できたか否かを判定していたが、高精度時刻修正処理部５４は、測位のために４つのＧＰＳ衛星５を捕捉する必要があるためである。
従って、高精度時刻修正処理部５４は、Ｓ１４と同じく、Ｃ／Ａコードとの相関処理結果を判定することで、ＧＰＳ衛星５を捕捉できたか否かを判定している。
【００７２】
Ｓ３５において、まだ、衛星を捕捉できていないと判定された場合、高精度時刻修正処理部５４は、Ｓ１５の場合と同じく、衛星サーチ処理がタイムアウトになったか否かを判定する（Ｓ３６）。
Ｓ３６でタイムアウトになっていないと判定した場合、高精度時刻修正処理部５４は、Ｓ３４の衛星サーチ処理を継続する。
一方、Ｓ３６でタイムアウトであると判定した場合、高精度時刻修正処理部５４は、図１２に示すように、１つのＧＰＳ衛星５を捕捉できているか否かを判定する（Ｓ３７）。これは、４つのＧＰＳ衛星５を捕捉できなかった場合に、高精度時刻修正モードから簡易時刻修正モードに移行し、１つのＧＰＳ衛星５を捕捉して時刻データ（Ｚカウント）を取得して時刻修正を行うためである。
【００７３】
Ｓ３７で１つのＧＰＳ衛星５も捕捉できていない場合、高精度時刻修正処理部５４は、受信部１８を制御して受信処理を終了する（Ｓ３８）。
一方、Ｓ３７で１つのＧＰＳ衛星５は捕捉できている場合、高精度時刻修正処理部５４は、前記簡易時刻修正処理部５３を作動し、簡易時刻修正処理を実行する。この簡易時刻修正処理は、図１０のＳ１７〜Ｓ２１と同様の処理を実行する。
すなわち、簡易時刻修正処理部５３は、Ｓ１７と同様に、Ｚカウントを取得できたか否かを判定する（Ｓ３９）。
そして、簡易時刻修正処理部５３は、Ｓ３９でＺカウントを取得できた場合、Ｓ１９と同様に、受信したＺカウント（時刻データ）のパリティチェックを行った上で、内部時刻整合確認を行う（Ｓ４０）。
【００７４】
Ｓ３９でＺカウントを取得できていない場合と、Ｓ４０で内部時刻データとの整合がとれなかった場合には、Ｓ１８と同様に、簡易時刻修正処理部５３はタイムアウトになったか否かを判定する（Ｓ４１）。簡易時刻修正処理部５３は、Ｓ４１でタイムアウトであると判定した場合、受信処理を終了し（Ｓ３８）、タイムアウトでないと判定した場合、Ｚカウント取得判定処理を継続する（Ｓ３９）。
【００７５】
簡易時刻修正処理部５３は、Ｓ４０で整合性がとれていると判定した場合、受信部１８を制御して受信を終了する（Ｓ４２）。
次に、簡易時刻修正処理部５３は、Ｓ２１と同様に、取得したＺカウント（衛星時刻データ）を用いて内部時刻を修正する（Ｓ４３）。
すなわち、簡易時刻修正処理部５３は、取得したＺカウントにＵＴＣオフセット（現在は＋１４秒）を加えることで協定世界時（ＵＴＣ）とし、時刻データ記憶部２００に内部時刻データ２０２として記憶する。また、簡易時刻修正処理部５３は、測位に必要な複数のＧＰＳ衛星５を捕捉できなかったため、測位情報を取得できておらず、測位情報に基づく現在位置の時差情報も取得できていない。このため、簡易時刻修正処理部５３は、前回設定された時差データ２０４に基づいて時計表示用時刻データ２０３を更新して指針３により表示する。
【００７６】
このように位置情報を取得できなかった場合、高精度時刻修正処理部５４は、時差データ２０４を更新できないため、時計表示用時刻データ２０３は、前回設定された時差データ２０４と同じタイムゾーンにいる場合には現地時刻と一致するが、異なるタイムゾーンに移動した場合には現地時刻と異なる。このため、本実施形態では、高精度時刻修正処理部５４は、測位できなかったことをディスプレイ４に表示して、タイムゾーンを移動している場合に表示時刻が現地時刻であると誤解しないようにしている。
この場合、利用者は、ボタン７，８等を操作して時差データ２０４を手動入力し、現地時刻が表示されるように調整すればよい。
【００７７】
一方、Ｓ３５で４つのＧＰＳ衛星５を捕捉できたと判定した場合には、高精度時刻修正処理部５４は、各ＧＰＳ衛星５の軌道データ（エフェメリス）を取得できたか否かを判定する（Ｓ４４）。
高精度時刻修正処理部５４は、Ｓ４４で軌道データを取得できたと判定した場合、取得した軌道データに基づく測位計算が完了したか否かを判定する（Ｓ４５）。
【００７８】
そして、高精度時刻修正処理部５４は、Ｓ４４で軌道データの取得が完了していない場合や、Ｓ４５で測位計算が完了していない場合は、タイムアウトになったか否かを判定し、これらの各処理が所定時間内に終了しているかを確認する（Ｓ４６）。なお、このタイムアウト時間は、ＧＰＳ付き腕時計１の受信チャンネル数などに応じて設定される。すなわち、複数のＧＰＳ衛星５を同時に捕捉してその衛星信号を受信可能な複数のチャンネル数を有する場合には、タイムアウト時間を例えば１分程度に設定してもよい。一方、チャンネル数が１つの場合には、各ＧＰＳ衛星５を順次捕捉してデータを取得しなければならず、処理完了までの時間も３〜４分程度と長くなるため、タイムアウト時間を例えば３〜４分程度に設定すればよい。
Ｓ４６でタイムアウトでないと判定された場合、Ｓ４４，４５の処理を継続する。一方、Ｓ４６でタイムアウトであると判定された場合、高精度時刻修正モードから簡易時刻修正モードに移行し、前述のＳ３９〜Ｓ４３を処理する。
【００７９】
Ｓ４５で測位計算が完了した場合、高精度時刻修正処理部５４は、受信部１８を制御して受信処理を終了し（Ｓ４７）、取得した測位情報（位置情報）に基づいて、位置情報−時差データ記憶部２１０から時差情報を読み出す（Ｓ４８）。すなわち、時刻データ記憶部２００には、位置情報と時差情報の関係を表すデータテーブル（位置情報−時差データ記憶部２１０）が記憶されている。従って、高精度時刻修正処理部５４は、取得した位置情報がどのタイムゾーンに含まれるのかを判断して対応する時差情報を読み出すことができる。
この時差情報は、時差データ２０４として時刻データ記憶部２００に記憶される。
なお、通常のカーナビケーションの測位処理では、現在位置を連続して検出する必要があるため、連続して測位し続ける必要がある。これに対し、本実施形態の測位処理は、手動操作で高精度時刻修正処理を行った際に、現在地が分かれば目的を達成し、連続して測位処理を行う必要がないため、Ｓ４５で測位計算が完了して現在地が分かれば、受信処理を終了できる。
【００８０】
次に、高精度時刻修正処理部５４は、時差データ２０４も利用して指針３を現在地の時刻表示に修正する（Ｓ４９）。すなわち、高精度時刻修正処理部５４は、受信した衛星時刻情報（Ｚカウントデータや週番号データ）にＵＴＣオフセットを加算してＵＴＣを求め、この値で内部時刻データ２０２を更新する。さらに、高精度時刻修正処理部５４は、内部時刻データ２０２と時差データ２０４とで現在地の時刻データを求めて時計表示用時刻データ２０３を更新する。
なお、高精度時刻修正処理部５４は、取得した位置情報やタイムゾーン情報をディスプレイ４に表示してもよい。
【００８１】
ＧＰＳ付き腕時計１は、以上のように、自動受信処理部５２による自動受信処理を行う場合には、簡易時刻修正処理部５３による時刻修正を行う。一方、手動受信処理部５１による手動受信処理を行う場合には、高精度時刻修正処理部５４によって位置情報および時差情報を取得し、その取得に成功すれば位置情報（時差情報）および取得した時刻情報に基づくローカルタイムの時刻修正を行い、取得に失敗した場合には簡易時刻修正処理部５３による時刻情報の取得のみで時刻修正を行う。
【００８２】
このような本実施形態によれば、次のような効果がある。
（１）ＧＰＳ付き腕時計１は、自動受信処理時には、簡易時刻修正処理部５３によって、１つのＧＰＳ衛星５からＺカウントデータのみを受信して内部時刻情報を修正している。このため、自動受信処理時には、短時間の受信によって内部時刻を修正でき、自動受信処理時の消費電力を低減できる。
すなわち、自動受信処理は利用者が意図することなく実行されるため、ＧＰＳ衛星５からの衛星信号を受信しやすい環境にあるか否かが不明である。そして、このような受信環境が悪い場合、４つのＧＰＳ衛星５を受信しなければならない測位処理を行うと、情報を取得できる可能性が低く、かつ、受信に時間がかかって消費電力が増大する。
これに対し、本実施形態では、自動受信処理時は測位処理を行わず、Ｚカウントデータのみを取得しているので、消費電力を低減できる。
【００８３】
（２）本実施形態では、測位処理を行う高精度時刻修正処理部５４は、手動受信処理時のみ動作し、自動受信処理時には動作させないので、測位処理に成功する確率も向上できる。
すなわち、手動受信処理は、利用者が外部操作部材を操作することで実行される。この際、利用者は、ＧＰＳ衛星５からの衛星信号を受信しやすい屋外などで手動受信処理を行うことが一般的である。従って、手動受信処理時にのみ、４つのＧＰＳ衛星５の捕捉が必要な測位処理を行うように設定すれば、複数のＧＰＳ衛星５を捕捉しやすい屋外で受信処理を行うため、測位処理に成功する確率も向上できる。
【００８４】
（３）自動受信処理は、予め決められた時間になった場合に実行されるため、１日に１回、Ｚカウントデータを受信して時刻修正を行うことができる。このため、ＧＰＳ付き腕時計１において正確な時刻を自動的に表示することができる。
【００８５】
（４）手動受信処理は、利用者の受信操作に基づいて測位処理を行うため、例えば、外国に移動した場合のように、異なるタイムゾーンに移動後、受信操作を行えば、世界標準時（ＵＴＣ）と現地の時差情報とを自動的に取得することができる。このため、現地時間を自動的に表示することができ、ＧＰＳ付き腕時計１の利便性を向上できる。
その上、高精度時刻修正処理部による測位処理は、時差情報を取得するため、つまり現在どのタイムゾーンに属しているかを把握できればよい。従って、一般的なカーナビゲーションのように、現在位置を連続して検出する必要がないため、測位処理を行う場合でも、カーナビケーションの測位処理に比べて受信部１８の動作時間も大幅に短くでき、電力消費も低減できる。
【００８６】
（５）自動受信処理を、午前２時などに設定しているので、ＧＰＳ付き腕時計１を静止させておくことができる可能性が高く、受信性能も向上できる。
さらに、手動受信処理はもとより自動受信処理においても、衛星健康状態を取得しているので、現在、受信しているＧＰＳ衛星５が正常であるかを判断できる。このため、Ｚカウントデータで内部時刻を修正する場合も、正常でないＧＰＳ衛星５からの信号を受信することで、誤った時刻に修正してしまうことを未然に防止できる。
【００８７】
（６）手動受信処理部５１や自動受信処理部５２によって受信部１８を制御し、受信処理を行っていない間は、受信部１８を停止しているので、消費電流を低く抑えることができる。
【００８８】
〔第２実施形態〕
次に、本発明の第２実施形態について説明する。なお、以下の各実施形態において、前述した他の実施形態と同一または同様の構成については、同一符号を付し、説明を省略または簡略する。
第１実施形態では、自動受信処理におけるＳ１１の受信条件を予め設定した時刻になったか否かを判定することで、１日１回の自動受信処理を行っていた。これに対し、第２実施形態は、１日に複数回の受信時刻を設定した上で、前回の受信成功からの所定時間経過したかを判定することで、１日に１回の受信を制御している点が相違する。自動受信処理におけるその他の構成や、手動受信処理は、前記第１実施形態と同じであるため、説明を省略する。
【００８９】
図１３に示すように、第２実施形態の自動受信処理部５２は、時計表示用時刻データ２０３が、自動受信時刻として設定された時刻、具体的には午前０時、午前２時、午前４時、午前６時になったか否かを判定する（Ｓ１１１）。
Ｓ１１１で設定時刻になっていることが判定された場合、前回の受信成功から所定時間経過しているか否かを判定する（Ｓ１１２）。Ｓ１１２の判定は、１日に１回以上の受信を行わないように、例えば、午前０時で受信に成功した際に、その後の２，４，６時の時点で受信処理を行わないために設定されている。従って、前記所定時間は、例えば７時間以上に設定すればよい。
なお、１日に１回以上の受信処理を行わないのは、時計の精度上、１日に１回以上受信する必要が無く、かつ、１日に１回以上受信すると、その分、電力消費が増大してしまうためである。
【００９０】
従って、Ｓ１１２で前回受信成功から所定時間経過していない場合には、Ｓ１１１，Ｓ１１２の処理を繰り返す。
一方、Ｓ１１２で前回受信成功から所定時間経過している場合には、前記第１実施形態と同じく、自動受信処理部５２は、簡易時刻修正処理部５３を用いて自動受信を開始する（Ｓ１２）。簡易時刻修正処理部５３による、Ｓ１２からＳ２１までの各処理は、第１実施形態の自動受信処理と同じであるため、説明を省略する。
【００９１】
このような第２実施形態によれば、前記第１実施形態と同じ作用効果を奏することができる。
また、Ｓ１１１では、４つの自動受信時間を設定しているので、１つの自動受信時間のみを設定している場合に比べて、受信に成功できる可能性を向上できる。
その上、前記４つの自動受信時間は、２時間間隔で設定しているので、衛星配置が変化した状態で受信を行うことができ、前回の自動受信時に衛星配置が原因で受信に失敗した場合でも、次の自動受信時には受信に成功できる確率を向上できる。すなわち、ＧＰＳ衛星５は約１２時間で地球を一周しているため、受信間隔を２時間程度あけておけば、衛星配置も変化し、受信状態も変化する。従って、本実施形態のように、受信間隔を２時間間隔に設定すれば、受信に成功できる可能性を向上できる。
【００９２】
さらに、Ｓ１１２で前回受信成功から所定時間経過しているかをチェックして、１日に１回以上の受信を行わないように設定しているので、必要最小限の受信処理を行うことができ、かつ、電力消費も低減できる。
【００９３】
〔第３実施形態〕
次に、本発明の第３実施形態について説明する。
第１、２実施形態では、自動受信を行う条件として、予め設定した時刻になったか否かを設定していたが、第３実施形態では、まず、ＧＰＳ付き腕時計１が屋外にあるか否かを設定している点が相違する。
【００９４】
すなわち、第３実施形態のＧＰＳ付き腕時計１は、腕時計１が屋外にあるかを検出する屋外検出手段を備える。この屋外検出手段としては、例えば、ソーラー発電装置や紫外線センサなどが利用できる。
すなわち、ソーラー発電装置を備えている場合、その発電電力は、室内照明が照射している場合に比べて、屋外で太陽光が照射している場合のほうが高くなる。従って、発電電力が所定値以上であることを検出した場合は、ＧＰＳ付き腕時計１が屋外にあることを検出できる。
また、太陽光は紫外線を含むが、室内照明は紫外線を殆ど含まない。従って、紫外線センサの検出値が所定レベル以上であれば、ＧＰＳ付き腕時計１が屋外にあることを検出できる。
【００９５】
図１４に示すように、第３実施形態の自動受信処理部５２は、まず、屋外検出手段を用いてＧＰＳ付き腕時計１が屋外にあるか否かを検出している（Ｓ１１３）。
そして、Ｓ１１３で屋外にあることを検出すると、自動受信処理部５２は、前回受信成功から所定時間経過しているかを判定する（Ｓ１１４）。すなわち、Ｓ１１４では、例えば、自動受信処理部５２は、前回受信成功から２２時間経過しているかを判定することで、仮に屋外にあることを検出した場合でも、自動受信処理を１日に２回以上行うことがないように制御している。
【００９６】
Ｓ１１４で所定時間経過していると判定された場合、自動受信処理部５２は、前回受信から所定時間経過しているかを判定する（Ｓ１１５）。ここでは、自動受信処理部５２は、前回の受信処理から所定時間として例えば１０分経過しているかを判定する。
Ｓ１１５の判定を行っているのは、自動受信を短時間に繰り返すことを防止するためである。すなわち、Ｓ１１３で屋外であることを検出し、かつ、Ｓ１１４で前回受信成功から例えば２２時間以上経過している場合には、自動受信処理部５２は受信処理を行う。このとき、受信に失敗すると、Ｓ１１３およびＳ１１４の条件を満たす限り受信を繰り返してしまう。このため、Ｓ１１５で前回受信処理を行って受信に失敗したときから所定時間（１０分）以上、経過しないと次の受信処理を行わないように制御している。
【００９７】
Ｓ１１５で所定時間以上経過していると判定されると、前記第１実施形態と同じく、自動受信処理部５２は、簡易時刻修正処理部５３を用いて自動受信を開始する（Ｓ１２）。以降、簡易時刻修正処理部５３は、第１実施形態の自動受信処理と同じ処理を実行する。
【００９８】
このような第３実施形態によれば、前記第１実施形態と同じ作用効果を奏することができる。
また、本実施形態では、Ｓ１１３で屋外検出を行ってから受信処理を行っているので、ＧＰＳ衛星５を捕捉して受信に成功する確率を向上できる。
さらに、Ｓ１１４で前回受信成功から所定時間（例えば２２時間）経過しているかをチェックして、１日に１回以上の受信を行わないように設定しているので、必要最小限の受信処理を行うことができ、かつ、電力消費も低減できる。
その上、Ｓ１１５で前回受信から所定時間（例えば１０分）経過しているかをチェックしているので、短時間の間に受信を繰り返すことを防止でき、電池２４の消耗を防止できる。
【００９９】
［変形例］
なお、本発明は、前記各実施形態に限らない。
すなわち、本発明において、自動受信を行う条件としては、前記各実施形態に記載されたものに限らない。例えば、第１実施形態や第２実施形態の予め決められた時刻に受信を行う定時受信と、第３実施形態の屋外検出による受信とを組み合わせて設定してもよい。この場合、定時受信時に受信成功している場合、屋外であることが検出されても、前記受信成功から所定時間経過していなければ自動受信を行わないように設定したり、屋外検出受信時に受信成功している場合、定時受信のタイミングになっても、前記受信成功から所定時間経過していなければ自動受信を行わないように設定して、１日に１回受信に成功すれば、それ以上の受信処理を行わないように設定することが好ましい。
【０１００】
また、予め設定された時刻になり、かつ、屋外であることが検出された場合に自動受信を行うように条件を設定してもよい。この場合、自動受信時に受信に成功する確率を高めることができる。
【０１０１】
また、第１，２実施形態における自動受信タイミングは、前記実施形態のものに限らず、他の時刻でもよい。さらに、利用者が予め自動受信時刻を設定できるようにしてもよい。特に、利用者が自動受信時刻を設定できれば、各利用者の生活パターンにおいて、最も受信しやすい時刻を設定できるため、自動受信処理に成功する確率も向上できる。
【０１０２】
さらに、第２，３実施形態では、Ｓ１１２，１１４で受信成功から所定時間経過しているかを判定することで、１日に１回の受信成功となるように制御しているが、例えば、受信に成功したか失敗したかの履歴を記憶し、その履歴を確認し、１日に１回受信に成功していれば、その日はそれ以上の受信処理を行わないように制御してもよい。
例えば、午前０時に受信履歴をリセットし、その後、受信に成功すれば履歴を記憶し、受信処理時には受信履歴をチェックして、今日は受信に成功しているか否かを確認することで、受信処理を制御してもよい。
【０１０３】
また、前記各実施形態では、少なくとも１日に１回は自動受信処理を行うように制御していたが、例えば、２日に１回の自動受信処理を行うなど、自動受信処理の間隔をより長く設定してもよい。この自動受信間隔は、特に、内部時刻の精度などに応じて設定すればよい。
【０１０４】
また、前記各実施形態では、手動受信時には高精度時刻修正処理部５４によって測位処理を行うようにしていたが、手動受信時に簡易時刻修正処理部５３および高精度時刻修正処理部５４のどちらを作動させるのかを利用者が選択できるようにしてもよい。手動受信時に簡易時刻修正処理部５３による処理を選択すれば、短時間で受信処理を完了できるため、利便性を向上できる。このため、特に、タイムゾーンを跨いだ移動を行わず、かつ、手動受信を行う場合に、利便性を向上できる。
【０１０５】
さらに、前記実施形態では、高精度時刻修正処理部５４による測位処理を行っている際に、ＧＰＳ衛星５の捕捉に失敗したり、起動データの取得に失敗したり、測位計算に失敗すると、簡易時刻修正処理部５３による簡易時刻修正処理を行うようにしていたが、この簡易時刻修正処理を行わずに受信処理を終了するように構成してもよい。
【０１０６】
また、上述の各実施形態は、ＧＰＳ衛星について説明したが、本発明は、ＧＰＳ衛星だけではなく、ガリレオ（ＥＵ）、ＧＬＯＮＡＳＳ（ロシア）、北斗（中国）などの他の全地球的航法衛星システム（ＧＮＳＳ）や、ＳＢＡＳなどの静止衛星や準天頂衛星などの時刻情報を含む衛星信号を発信する位置情報衛星でも良い。
【図面の簡単な説明】
【０１０７】
【図１】本発明に係る時刻修正装置付き計時装置であるＧＰＳ時刻修正装置付き腕時計を示す概略図である。
【図２】図１のＧＰＳ時刻修正装置付き腕時計の概略断面図である。
【図３】図１、図２のＧＰＳ時刻修正装置付き腕時計の内部の主なハードウエア構成等を示すブロック図である。
【図４】第１実施形態の記憶部の構成を示すブロック図である。
【図５】ＧＰＳ衛星信号の構成を説明するための概略概念図である。
【図６】ＧＰＳ衛星信号を示す概略説明図である。
【図７】ＧＰＳ衛星信号のサブフレーム１を示す概略説明図である。
【図８】第１実施形態の制御部の構成を示すブロック図である。
【図９】第１実施形態の自動受信タイミングを説明する説明図である。
【図１０】第１実施形態の自動受信処理を示すフローチャートである。
【図１１】第１実施形態の手動受信処理を示すフローチャートである。
【図１２】図１１の続きの処理を示すフローチャートである。
【図１３】第２実施形態の自動受信処理を示すフローチャートである。
【図１４】第３実施形態の自動受信処理を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【０１０８】
１…ＧＰＳ付き腕時計、５…ＧＰＳ衛星、１１…ＧＰＳアンテナ、２０…制御部、２４…二次電池、４０…ＧＰＳ装置、４４…時刻修正装置、４５…時刻表示装置、５１…手動受信処理部、５２…自動受信処理部、５３…簡易時刻修正処理部、５４…高精度時刻修正処理部。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
位置情報衛星から送信される衛星信号を受信する受信部と、
内部時刻を生成する時刻情報生成部と、
外部操作部材の操作によって前記受信部の動作を開始させて手動受信処理を行う手動受信処理部と、
予め設定された条件に該当した際に前記受信部を自動的に動作させて自動受信処理を行う自動受信処理部と、
前記受信部で１つの位置情報衛星からの衛星信号を受信し、受信した衛星信号から時刻情報を取得して前記内部時刻を修正する簡易時刻修正処理を行う簡易時刻修正処理部と、
前記受信部で複数の位置情報衛星からの衛星信号を受信し、受信した衛星信号から時刻情報および位置情報を取得して測位を行い、その測位結果に基づいて得られた時刻で前記内部時刻を修正する高精度時刻修正処理を行う高精度時刻修正処理部とを備え、
前記自動受信処理部によって自動受信処理が行われる場合は、前記簡易時刻修正処理部による簡易時刻修正処理を実行し、前記高精度時刻修正処理部による高精度時刻修正処理は、手動受信処理部による手動受信処理が行われる場合のみ実行されることを特徴とする電子時計。
【請求項２】
請求項１に記載の電子時計において、
前記簡易時刻修正処理部は、前記時刻情報の取得後、速やかに受信部の動作を停止させ、
前記高精度時刻修正処理部は、前記測位の完了後、速やかに受信部の動作を停止させることを特徴とする電子時計。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の電子時計において、
前記手動受信処理部は、手動受信処理が行われる際に、前記簡易時刻修正処理部による簡易時刻修正処理および前記高精度時刻修正処理部による高精度時刻修正処理を、手動操作に基づいて選択して実行することを特徴とする電子時計。
【請求項４】
請求項１から請求項３のいずれかに記載の電子時計において、
前記手動受信処理部は、前記高精度時刻修正処理部による高精度時刻修正処理を実行して所定時間内に測位ができなかった場合、前記簡易時刻修正処理部による簡易時刻修正処理を自動的に実行して時刻情報を取得することを特徴とする電子時計。
【請求項５】
請求項１から請求項４のいずれかに記載の電子時計において、
測位情報と、その測位情報に対応する時差情報が記憶された記憶部を備え、
前記高精度時刻修正処理部は、衛星信号から測位情報を取得し、前記記憶部を参照して取得した測位情報に対する時差情報を取得し、前記衛星信号から取得した時刻情報に、前記時差情報を反映させて内部時刻を修正することを特徴とする電子時計。
【請求項６】
請求項１から請求項５のいずれかに記載の電子時計において、
前記自動受信処理部は、前記内部時刻が予め設定された時刻になった場合に、自動受信処理を開始することを特徴とする電子時計。
【請求項７】
請求項１から請求項５のいずれかに記載の電子時計において、
屋外に配置されているか否かを検出する屋外検出部を備え、
前記自動受信処理部は、前記屋外検出部で屋外に配置されていることが検出された場合に、自動受信処理を開始することを特徴とする電子時計。
【請求項８】
位置情報衛星から送信される衛星信号を受信する受信部と、
内部時刻を生成する時刻情報生成部とを備える電子時計の制御方法であって、
外部操作部材の操作によって前記受信部の動作を開始させて手動受信処理を行う手動受信工程と、
予め設定された条件に該当した際に前記受信部を自動的に動作させて自動受信処理を行う自動受信工程とを備え、
前記自動受信工程では、前記受信部で１つの位置情報衛星からの衛星信号を受信し、受信した衛星信号から時刻情報を取得して前記内部時刻を修正する簡易時刻修正処理を行い、
前記手動受信工程では、前記受信部で複数の位置情報衛星からの衛星信号を受信し、受信した衛星信号から時刻情報および位置情報を取得して測位を行い、その測位結果に基づいて得られた時刻で前記内部時刻を修正する高精度時刻修正処理を行うことを特徴とする電子時計の制御方法。
【請求項１】
位置情報衛星から送信される衛星信号を受信する受信部と、
内部時刻を生成する時刻情報生成部と、
外部操作部材の操作によって前記受信部の動作を開始させて手動受信処理を行う手動受信処理部と、
予め設定された条件に該当した際に前記受信部を自動的に動作させて自動受信処理を行う自動受信処理部と、
前記受信部で１つの位置情報衛星からの衛星信号を受信し、受信した衛星信号から時刻情報を取得して前記内部時刻を修正する簡易時刻修正処理を行う簡易時刻修正処理部と、
前記受信部で複数の位置情報衛星からの衛星信号を受信し、受信した衛星信号から時刻情報および位置情報を取得して測位を行い、その測位結果に基づいて得られた時刻で前記内部時刻を修正する高精度時刻修正処理を行う高精度時刻修正処理部とを備え、
前記自動受信処理部によって自動受信処理が行われる場合は、前記簡易時刻修正処理部による簡易時刻修正処理を実行し、前記高精度時刻修正処理部による高精度時刻修正処理は、手動受信処理部による手動受信処理が行われる場合のみ実行されることを特徴とする電子時計。
【請求項２】
請求項１に記載の電子時計において、
前記簡易時刻修正処理部は、前記時刻情報の取得後、速やかに受信部の動作を停止させ、
前記高精度時刻修正処理部は、前記測位の完了後、速やかに受信部の動作を停止させることを特徴とする電子時計。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の電子時計において、
前記手動受信処理部は、手動受信処理が行われる際に、前記簡易時刻修正処理部による簡易時刻修正処理および前記高精度時刻修正処理部による高精度時刻修正処理を、手動操作に基づいて選択して実行することを特徴とする電子時計。
【請求項４】
請求項１から請求項３のいずれかに記載の電子時計において、
前記手動受信処理部は、前記高精度時刻修正処理部による高精度時刻修正処理を実行して所定時間内に測位ができなかった場合、前記簡易時刻修正処理部による簡易時刻修正処理を自動的に実行して時刻情報を取得することを特徴とする電子時計。
【請求項５】
請求項１から請求項４のいずれかに記載の電子時計において、
測位情報と、その測位情報に対応する時差情報が記憶された記憶部を備え、
前記高精度時刻修正処理部は、衛星信号から測位情報を取得し、前記記憶部を参照して取得した測位情報に対する時差情報を取得し、前記衛星信号から取得した時刻情報に、前記時差情報を反映させて内部時刻を修正することを特徴とする電子時計。
【請求項６】
請求項１から請求項５のいずれかに記載の電子時計において、
前記自動受信処理部は、前記内部時刻が予め設定された時刻になった場合に、自動受信処理を開始することを特徴とする電子時計。
【請求項７】
請求項１から請求項５のいずれかに記載の電子時計において、
屋外に配置されているか否かを検出する屋外検出部を備え、
前記自動受信処理部は、前記屋外検出部で屋外に配置されていることが検出された場合に、自動受信処理を開始することを特徴とする電子時計。
【請求項８】
位置情報衛星から送信される衛星信号を受信する受信部と、
内部時刻を生成する時刻情報生成部とを備える電子時計の制御方法であって、
外部操作部材の操作によって前記受信部の動作を開始させて手動受信処理を行う手動受信工程と、
予め設定された条件に該当した際に前記受信部を自動的に動作させて自動受信処理を行う自動受信工程とを備え、
前記自動受信工程では、前記受信部で１つの位置情報衛星からの衛星信号を受信し、受信した衛星信号から時刻情報を取得して前記内部時刻を修正する簡易時刻修正処理を行い、
前記手動受信工程では、前記受信部で複数の位置情報衛星からの衛星信号を受信し、受信した衛星信号から時刻情報および位置情報を取得して測位を行い、その測位結果に基づいて得られた時刻で前記内部時刻を修正する高精度時刻修正処理を行うことを特徴とする電子時計の制御方法。
【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】
【公開番号】特開２００９−１６８６２０（Ｐ２００９−１６８６２０Ａ）
【公開日】平成２１年７月３０日（２００９．７．３０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−７１３２（Ｐ２００８−７１３２）
【出願日】平成２０年１月１６日（２００８．１．１６）
【出願人】（０００００２３６９）セイコーエプソン株式会社 (51,324)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年７月３０日（２００９．７．３０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年１月１６日（２００８．１．１６）
【出願人】（０００００２３６９）セイコーエプソン株式会社 (51,324)
【Ｆターム（参考）】
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