時刻修正装置、時刻修正装置付き計時装置及び時刻修正方法
【課題】消費される電力の最大値を抑えつつ、ＧＰＳ衛星等の位置情報衛星から時刻情報を取得することができる時刻修正装置等を提供すること。
【解決手段】ＧＰＳ時刻修正装置付腕時計１０は、位置情報衛星であるＧＰＳ衛星１５から送信される衛星信号を受信する受信部等と、受信部で受信した衛星信号を演算して、少なくとも、衛星時刻情報を取得する衛星信号演算部と、自己時刻情報を有する計時部と、衛星時刻情報に基づいて自己時刻情報を修正する時刻情報修正部と、を有し、受信部と衛星信号演算部とが択一的に動作する構成となっていることを特徴とする。
【解決手段】ＧＰＳ時刻修正装置付腕時計１０は、位置情報衛星であるＧＰＳ衛星１５から送信される衛星信号を受信する受信部等と、受信部で受信した衛星信号を演算して、少なくとも、衛星時刻情報を取得する衛星信号演算部と、自己時刻情報を有する計時部と、衛星時刻情報に基づいて自己時刻情報を修正する時刻情報修正部と、を有し、受信部と衛星信号演算部とが択一的に動作する構成となっていることを特徴とする。
【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時刻修正装置、時刻修正装置付き計時装置及び時刻修正方法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）を有している。
そして、ＧＰＳ衛星からの信号を受信する受信機側が、ＧＰＳ衛星の時刻情報を得るには、ＧＰＳ衛星からの信号のうち、ＴＯＷ（Ｔｉｍｅ ｏｆ Ｗｅｅｋ、ＧＰＳ時刻、週の初めから一週間毎に示される秒単位の情報）信号を受信する必要がある（例えば、特許文献１）。
そして、この時刻情報を受信するには、地球を周回しているＧＰＳ衛星を捕捉し、さらに、この捕捉した信号を受信し、相関等を取り、その後演算して時刻データを取得する必要がある。
具体的には、アンテナでＧＰＳ信号を受信し、その信号をＲＦ（Ｒａｄｅｉｏ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）で中間周波数等に変換し、その後、ベースバンド部で相関等をとりＧＰＳ信号を抽出し、さらに、抽出されたＧＰＳ信号を演算部が演算して時刻情報を取り出すこととなる。
【特許文献１】特開平１０−１０２５１号公報（要約等）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
したがって、ＧＰＳ衛星を受信してから実際に時刻情報を取得するには、アンテナ部、ＲＦ部、ベースバンド部、そして、演算部等を同時に動作させる必要があり、受信機側の消費電力のピークが高くなり、例えば、数十ｍＡ程度となる。
このようなピーク電力を確保するには、電池サイズを大きくする必要が生じるが、時計等の計時装置は、小型化が要請されるため、電池サイズを大きくすることができず、結果として、時計等の機器のシステムダウン等が生じるという問題があった。
【０００４】
そこで、本発明は、消費される電力の最大値を抑えつつ、ＧＰＳ衛星等の位置情報衛星から時刻情報を取得することができる時刻修正装置、時刻修正装置付き計時装置及び時刻修正方法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】
【０００５】
前記課題は、本発明によれば、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、前記受信部で受信した前記衛星信号を演算して、少なくとも、衛星時刻情報を取得する衛星信号演算部と、自己時刻情報を有する計時部と、前記衛星時刻情報に基づいて前記自己時刻情報を修正する時刻情報修正部と、を有し、前記受信部と前記衛星信号演算部とが択一的に動作する構成となっていることを特徴とする時刻修正装置により達成される。
【０００６】
前記構成によれば、受信部と前記衛星信号演算部とが択一的に動作する構成となっているので、計時装置の最大電力値（ピーク電力値）の上昇を抑えることができる。
また、受信部が動作しているときに受信した衛星信号に基づいて、衛星信号演算部が演算動作することで、衛星時刻情報を取得することができる。さらに、この衛星時刻情報に基づいて自己時刻情報を修正することができる構成となっている。
このように、本発明の構成では、消費される電力の最大値を抑えつつ、ＧＰＳ衛星等の位置情報衛星から時刻情報を取得することができる。
【０００７】
好ましくは、前記受信部が受信した前記衛星信号を格納する衛星信号格納部を有することを特徴とする時刻修正装置である。
【０００８】
前記構成によれば、受信部が受信した衛星信号を格納する衛星信号格納部を有するので、衛星信号演算部は、受信部が受信した衛星信号を非動作状態の受信部ではなく、動作状態の衛星信号格納部から取得することができる。
【０００９】
好ましくは、前記受信部の動作関連時間である受信部計時情報及び／又は前記衛星信号演算部の動作関連時間である衛星信号演算計時情報を取得するカウンタ部を有し、前記時刻情報修正部は、前記受信部計時情報及び／又は前記衛星信号演算計時情報に基づいて演算される修正タイミング情報に基づいて前記自己時刻情報を修正する構成となっていることを特徴とする時刻修正装置である。
【００１０】
前記構成によれば、時刻情報修正部は、受信部計時情報及び／又は衛星信号演算計時情報に基づいて演算される修正タイミング情報に基づいて前記自己時刻情報を修正する構成となっている。
通常、修正タイミング情報を得るためには例えば、時刻修正装置が実際に衛星信号を受信し、受信した衛星信号に従う必要がある。
しかし、本発明では、衛星信号演算部が動作等する間は、受信部が衛星信号を受信していないため、受信信号から直接、修正タイミング情報を得ることができない。
そこで、本発明では、衛星信号演算部が動作等している時間はカウンタ部で計測等し、この計測時間等を考慮して修正タイミング情報を定めるため、受信部が衛星信号を受信し続ける場合と同様の精度で修正タイミング情報を演算することができる。
【００１１】
好ましくは、前記衛星信号には、前記位置情報衛星の衛星信号の到達に要する時間である伝搬遅延時間情報を含むことを特徴とする時刻修正装置である。
【００１２】
前記構成によれば、衛星信号には、位置情報衛星の衛星信号の到達に要する時間である伝搬遅延時間情報を含むこととなっている。
このため、この伝搬遅延時間情報を考慮した極めて正確な修正タイミング情報とすることができる。
【００１３】
好ましくは、前記受信部計時情報には、前記受信部が前記位置情報衛星を捕捉した後に前記位置情報衛星の衛星信号を受信する時間である衛星信号受信時間情報が含まれ、前記衛星信号受信時間情報は、前記衛星時刻情報及び前記修正タイミング情報を取得するための必要最小限の時間情報となっていることを特徴とする時刻修正装置である。
【００１４】
前記構成によれば、衛星信号受信時間情報は、衛星時刻情報及び修正タイミング情報を取得するための必要最小限の時間情報となっているので、極めて短時間の受信部の動作で、効率よく衛星時刻情報及び修正タイミング情報を演算等することができる。
【００１５】
好ましくは、前記カウンタ部は、高精度発振器に基づき動作する構成となっていることを特徴とする時刻修正装置である。
【００１６】
前記構成によれば、カウンタ部は高精度発振器にもとづき動作する構成となっているので、精度の高い修正タイミング情報等を得ることができる。
【００１７】
好ましくは、前記衛星信号には、サブフレーム番号情報が含まれ、前記サブフレーム番号情報からＧＰＳ時刻の週番号情報及び／又はＵＴＣ（ｕｎｉｖｅｒｓａｌ ｔｉｍｅ ｃｏｏｒｄｉｎａｔｅ、世界協定時）パラメータ情報を含む目標サブフレーム番号情報を取得するサブフレーム番号取得部を有し、前記目標サブフレーム番号情報に基づき、前記衛星信号の前記目標サブフレームを受信する構成となっていることを特徴とする時刻修正装置である。
【００１８】
前記構成によれば、サブフレーム番号情報からＧＰＳ時刻の週番号情報及び／又はＵＴＣパラメータ情報を含む目標サブフレーム番号情報を取得するサブフレーム番号取得部を有し、目標サブフレーム番号情報に基づき、衛星信号の目標サブフレームを受信する構成となっている。
このため、例えば、１回の衛星信号の受信で、ＧＰＳ時刻の週番号情報等を取得できないときでも、目標サブフレーム番号情報に基づき的確にＧＰＳ時刻の週番号情報等を格納するサブフレームを受信でき、その結果、ＧＰＳ時刻の週番号情報等を取得することができる。
【００１９】
好ましくは、前記衛星信号には、前記位置情報衛星の衛星番号情報、ドップラ周波数情報及びＣ／Ａコード位相情報が含まれ、受信した前記位置情報衛星の衛星番号情報、ドップラ周波数情報及びＣ／Ａコード位相情報を格納する捕捉衛星情報格納部を有することを特徴とする時刻修正装置である。
【００２０】
前記構成によれば、受信した位置情報衛星の衛星番号情報、ドップラ周波数情報及びＣ／Ａコード位相情報を格納する捕捉衛星情報格納部を有するので、この衛星番号情報等を用いることで、以降の位置情報衛星の捕捉が容易となる。
【００２１】
好ましくは、前記衛星信号受信時間情報が、Ｃ／Ａコード長乃至メッセージ１ｂｉｔ長であり、受信した前記位置情報衛星情報を捕捉可能衛星格納部に格納することを特徴とする時刻修正装置である。
【００２２】
前記構成によれば、衛星信号受信時間情報が、Ｃ／Ａコード長乃至メッセージ１ｂｉｔ長であり、受信した位置情報衛星情報を捕捉可能衛星格納部に格納する。
このため、極めて僅かな時間（１ｍｓｅｃ（Ｃ／Ａコード長）、２０ｍｓｅｃ（メッセージ１ｂｉｔ長））衛星信号を受信するだけで、当該時刻等において捕捉可能な位置情報衛星の情報を提供することができる。
【００２３】
好ましくは、同一の前記位置情報衛星から前記衛星信号を複数回受信する構成となっており、前記複数回受信で取得した複数個の前記衛星時刻情報の整合性を判断する整合性判断部を有することを特徴とする時刻修正装置である。
【００２４】
前記構成によれば、同一の前記位置情報衛星から衛星信号を複数回受信する構成となっており、複数回受信で取得した複数個の衛星時刻情報の整合性を判断する整合性判断部を有する。このため、より精度の高い時刻情報を取得することができる。
【００２５】
好ましくは、複数の前記位置情報衛星から前記衛星信号を受信する構成となっており、前記複数の前記位置情報衛星から取得した複数個の前記時刻情報の整合性を判断する異衛星整合性判断部を有することを特徴とする時刻修正装置である。
【００２６】
前記構成によれば、複数の位置情報衛星から衛星信号を受信する構成となっており、複数の位置情報衛星から取得した複数個の時刻情報の整合性を判断する異衛星整合性判断部を有する。このため、より精度の高い時刻情報を取得することができる。
【００２７】
前記課題は、本発明によれば、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、前記受信部で受信した前記衛星信号を演算して、少なくとも、衛星時刻情報を取得する衛星信号演算部と、自己時刻情報を有する計時部と、前記衛星時刻情報に基づいて前記自己時刻情報を修正する時刻情報修正部と、を有し、前記受信部と前記衛星信号演算部とが択一的に動作する構成となっていることを特徴とする時刻修正装置付き計時装置により達成される。
【００２８】
前記課題は本発明によれば、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、前記受信部で受信した前記衛星信号を演算して、少なくとも、衛星時刻情報を取得する衛星信号演算部と、自己時刻情報を有する計時部と、前記衛星時刻情報に基づいて前記自己時刻情報を修正する時刻情報修正部と、を有する時刻修正方法であって、前記受信部と前記衛星信号演算部とが択一的に動作する構成となっており、前記受信部が受信した前記衛星信号に基づいて、その後、前記衛星信号演算部が演算する構成となっていることを特徴とする時刻修正方法により達成される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２９】
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。
【００３０】
（第１の実施の形態）
図１は、本発明に係る時刻修正装置付き計時装置である例えば、ＧＰＳ時刻修正装置付腕時計１０（以下「ＧＰＳ付き腕時計」という）を示す概略図であり、図２は、図１のＧＰＳ付き腕時計１０の内部の主なハードウエア構成等を示す概略図である。
図１に示すように、ＧＰＳ付き腕時計１０は、その表面に文字板１２、長針、短針等の針１３等が配置されると共に、各種メッセージが表示されるＬＥＤ等からなるディスプレイ２７が形成されている。なお、ディスプレイ２７は、ＬＥＤの他、ＬＣＤ、アナログ表示等でも構わない。
【００３１】
また、図１に示すように、ＧＰＳ付き腕時計１０は、アンテナ１１を有しており、このアンテナ１１は、地球の上空を所定の軌道で周回しているＧＰＳ衛星１５からの信号を受信する構成となっている。なお、ＧＰＳ衛星１５は、地球を周回する位置情報衛星の一例となっている。
【００３２】
また、図２に示すように、ＧＰＳ付き腕時計１０は、その内部に時計機構、ＧＰＳ機構を備え、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。
つまり、本実施の形態における時計機構は、いわゆる電子時計となっている。
以下、図２に示す各構成について説明する。
図２に示すように、ＧＰＳ付き腕時計１０は、バス１６を備え、バス１６には、ＭＰＵ（Ｍｉｃｒｏ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）１７、汎用ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）１８、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）１９等が接続されている。
【００３３】
また、バス１６には、衛星信号を受信するＧＰＳ機構も接続されている。すなわち、アンテナ１１や受信した信号を中間周波数（Ｉ／Ｆ）等とするＲＦ部２０、さらに、ＲＦ部２０から取得した信号を復調処理するベースバンド（ＢＢ）部２１とＢＢ部２１で復調処理された信号を格納するＢＢ用ＲＡＭ２２が接続されている。
すなわち、図１のＧＰＳ衛星１５ａ等から受信した信号は、アンテナ１１からＲＦ部２０を介してＢＢ部２１でＧＰＳ信号として取り出され、ＢＢ用ＲＡＭ２２に格納される構成となっている。
このように、ＲＦ部２０及びＢＢ部２１等は、衛星信号を受信する受信部の一例となっており、ＢＢ用ＲＡＭ２２は、衛星信号格納部の一例となっている。
また、ＢＢ用ＲＡＭ２２に格納されたＧＰＳ信号はＭＰＵ１７で演算され、後述するＧＰＳ衛星のメッセージデータ、例えば、ＧＰＳ時刻情報（Ｚカウント）として取り出されることになる。ＧＰＳ衛星１５から受信する信号についての詳細は、後述する。
このように、ＭＰＵ１７等はＺカウント等の衛星時刻情報を取得する衛星信号演算部の一例となっている。
【００３４】
また、バス１６には、時計機構も接続されている。すなわち、ＩＣ（半導体集積回路）等からなるリアルタイムクロック（ＲＴＣ）２３や水晶（Ｘｔａｌ）発振回路２５等である。また、バス１６には、水晶発振回路２５の他に、高精度発振器である例えば、温度補償回路付き水晶発振回路（ＴＣＸＯ）２４等も接続されている。
このように、本実施の形態では、２種類の発振回路が接続されている。これは、電力消費が大きいが精度の高いＴＣＸＯ２４と、電力消費は小さいが精度が低い通常の水晶発振回路２５をその用途に合わせて使い分けるためである。その詳細は後述する。
【００３５】
また、バス１６には、電池等からなる電源部を制御するための電源制御回路２６、図１に示すディスプレイ２７、そして、カウンタ部である例えば、タイマー２９等が接続されている。
このタイマー２９は、ＴＸＣＯ２４に基づいて時間をカウントするため、高精度に時間を計測することができる構成となっている。
このように、バス１６は、すべてのデバイスを接続する機能を有し、アドレスやデータパスを有する内部バスである。汎用ＲＡＭ１８等は、所定のプログラムの処理を行う他、バス１６に接続されたＲＯＭ１９等を制御している。ＲＯＭ１９は、各種プログラムや各種情報等を格納している。
【００３６】
なお、ＲＴＣ２３は、自己時刻情報を有する計時部の一例となっており、ＲＦ部２０等は、位置情報衛星（ＧＰＳ衛星１５）から送信される衛星信号を受信する受信部の一例となっている。
【００３７】
図３は、ＧＰＳ付き腕時計１０の主なソフトウエア構成等を示す概略図である。
図３に示すように、ＧＰＳ付き腕時計１０は、制御部２８を有し、制御部２８は、図３に示す各種プログラム格納部３０内の各種プログラム、各種データ格納部４０内の各種データを処理する構成となっている。
また、図３には、各種プログラム格納部３０と各種データ格納部４０とを分けて示してあるが、実際に、このようにデータが分けて格納されているわけではなく、説明上の便宜のために分けて記載したものである。
【００３８】
図４は、図３の各種プログラム格納部３０内のデータを示す概略図であり、図５は、図３の各種データ格納部４０内のデータを示す概略図である。
図６及び図７は、本実施の形態にかかるＧＰＳ付き腕時計１０の主な動作等を示す概略フローチャートである。
【００３９】
以下、図６及び図７のフローチャートにしたがって本実施の形態に係るＧＰＳ付き腕時計１０の動作等を説明しつつ、その関連で図４及び図５の各種プログラムや各種データを説明する。
本実施の形態では、図１のＧＰＳ付き腕時計１０が例えば、１日１回、すなわち、２４時間に１回時刻修正を自動的に実行する場合を例に説明する。
ＧＰＳ付き腕時計１０がＲＴＣ２３の時刻修正を行う場合は、先ず、図６のＳＴ１に示すように、図２のＲＦ部２０、ＢＢ部２１及びＢＢ部用ＲＡＭ２２が動作し、ＧＰＳ衛星１５の衛星信号のサーチを開始する。すなわち、このときは図２のＭＰＵ１７は、衛星信号を演算等しない構成となっている。
この点、従来は、ＲＦ部２０、ＢＢ部２１及びＢＢ部用ＲＡＭ２２と同時にＭＰＵ１７も動作させる構成となっていた。これは、アンテナ１１を介してＲＦ部２０等が受信した衛星信号を、連続して演算処理し、衛星信号からＺカウント等を取得する構成となっていたためである。
しかし、本実施の形態では、ＲＦ部２０等がＧＰＳ衛星１５の衛星信号をサーチし、捕捉して受信する間は、ＭＰＵ１７が演算等を行わない構成とすることで、同時に両者が動作することにより、電力消費の最大値（ピーク値）が大きくなることを回避でできる構成となっている。
【００４０】
ところで、ＳＴ１の動作は、具体的には、図４のＲＦ部、ＢＢ部及びＢＢ用ＲＡＭ動作プログラム３１が動作することで実行される。つまり、同プログラム３１は、図５のＲＦ部、ＢＢ部及びＢＢ部用ＲＡＭ動作開始データ４１、例えば、２４時間に１回等のデータを参照して、当該時間になったときに、衛星信号のサーチを実行する。
また、このＧＰＳ衛星の衛星信号のサーチを実行すると共に、ＴＣＸＯ２４を用いてタイマー２９が動作を開始し、高精度に経過時間を計測する。具体的には、図４のタイマー制御プログラム３２が動作し、衛星信号のサーチを開始した時刻を図５のサーチ開始時刻データ４２に格納すると共にタイマー２９が時間を計測し続ける。
このサーチ開始時刻データ４２は、例えば「０」秒となる。
【００４１】
次に、ＳＴ２へ進む。ＳＴ２では、ＧＰＳ衛星１５の衛星信号を捕捉したか否かが判断され、ＧＰＳ衛星１５の衛星信号が捕捉されると、ＳＴ３へ進む。
ＳＴ３では、ＲＦ部２０等が衛星信号の受信が開始される。また、同時にこの衛星信号の受信開始時刻が記憶される。
具体的には、図４の受信開始判断プログラム３３が動作し、ＲＦ部２０等が衛星信号の受信を開始したか否か判断し、受信を開始した時刻に対応するタイマー２９の計測時刻を図５の受信開始時刻データ４３に記憶する。
つまり、この受信開始時刻データ４３は、サーチ開始時刻データ４２である「０」との差分であり、例えば、サーチに１秒を要するときは、「１」秒となる。
【００４２】
次に、ＳＴ４乃至ＳＴ７で、本実施の形態のＧＰＳ付き腕時計１０が、ＧＰＳ衛星１５の衛星信号を受信する工程が実行される。
ＳＴ４では、ＧＰＳ衛星１５からの衛星信号を図２のアンテナ１１が受信し、その後、この衛星信号はＲＦ部２０に入力される。ＲＦ部２０では、入力された衛星信号を中間周波数（ＩＦ）とし、アナログ信号をデジタル信号に変換等した後、このデジタル信号をＢＢ（ベースバンド）部２１へ出力する。
その後、ＳＴ５に進む、ＳＴ５では、ＢＢ部２１が、入力されたデジタル信号のキャリアを除去し、Ｃ／Ａコードの相関、位相同期等の処理を行う。このようにしてＢＢ部２１ではＧＰＳ衛星１５の衛星信号を復調する。
【００４３】
次に、ＳＴ６で、ＢＢ部２１で復調された衛星信号が図２のＢＢ用ＲＡＭ２２に格納される。具体的には、図５に示すように、ＢＢ用ＲＡＭ２２にＢＢ信号データ４４として格納される。
このように、受信し復調された衛星信号は、ＢＢ用ＲＡＭ２２に格納されるので、後述のように、ＲＦ部２０やＢＢ部２１の動作を停止させても、その後の演算等の動作を妨げることがない。
【００４４】
次に、ＳＴ７で、ＧＰＳ衛星１５の衛星信号の受信が所定時間、例えば１サブフレーム分程度（６秒乃至６秒＋α程度、例えば６．６秒）経過したか否かを判断する。
本実施の形態では、ＧＰＳ衛星１５の衛星信号からＧＰＳ時刻時刻（Ｚカウント）を取得することが目的であるため、以下、ＧＰＳ衛星１５から送信される衛星信号について説明する。
図８は、衛星信号を示す概略説明図である。
ＧＰＳ衛星１５からは、図８（ａ）に示すように、１フレーム（３０秒）単位で信号が送信されて来る。この１フレームは、５個のサブフレーム（１サブフレームは６秒）を有している。各サブフレームは、１０ワード（１ワードは０．６秒）を有している。
また、各サブフレームの先頭のワードは、ＴＬＭ（Ｔｅｌｅｍｅｔｒｙ ｗｏｒｄ）データが格納されたＴＬＭワードとなっており、このＴＬＭワード内には、図８（ｂ）に示すように、その先頭に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）というＧＰＳ衛星のＧＰＳ時刻情報（Ｚカウント）が格納されている。
このＺカウントは、次に続く、サブフレームのＴＬＭの開始部分の時刻が格納されている。
ＧＰＳ時刻は毎週日曜日の０時から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。
【００４５】
このように、サブフレームの二つ目のワードである、ＨＯＷワードを参照すれば、ＧＰＳ時刻情報であるＺカウントを取得することができる。しかし、ＧＰＳ衛星１５から送信される衛星信号をＧＰＳ付き腕時計１０が受信する場合、サブフレームのどの部分から受信を開始するか特定できないため、図８（ｂ）のＴＯＷ（Ｚカウント）の直後から受信し始める場合を考慮し、本実施の形態では、受信時間を１サブフレーム分、すなわち６秒を基本としている。
また、衛星信号の受信が図８（ｂ）のＴＯＷ（Ｚカウント）の途中から開始された場合を考慮し、受信時間を１サブフレーム＋α、例えば、６．６秒等とするのが好ましい。
【００４６】
このように、ＳＴ７で、１サブフレーム分程度の受信時間が経過するまで、ＧＰＳ付き腕時計１０が衛星信号を受信すれば、必ず、図８のＴＯＷ（Ｚカウント）のデータを取得できることになる。
そして、このように受信されたＺカウントは、ＳＴ６でＢＢ用ＲＡＭ２２に格納されることになる。
【００４７】
ＳＴ７で、１サブフレーム分程度の受信時間が経過したか否かは、図４の受信終了可否判断プログラム３４が、図５の受信時間データ（例えば、６秒又は６．６秒）４５を参照して判断する。つまり、受信時間データである例えば、６秒又は６．６秒が１サブフレーム分程度の受信時間の一例である。
この６．６秒は、図２のタイマー２９に基づいて判断する。つまり、図６のＳＴ３でタイマー２９は受信開始時刻を計時し、そのデータ、例えば１０秒を記憶している。
タイマー２９は、その後も計時し続けるため、タイマー２９の計時データが１６．６秒となったタイミングで受信を終了する。具体的には、図４の受信終了判断プログラム３５が判断する。
この受信終了判断プログラム３５が、受信終了と判断すると、図４のＲＦ部、ＢＢ部及びＢＢ用ＲＡＭ動作プログラム３１が動作し、ＳＴ８に示すように、ＲＦ部及びＢＢ部の動作を止める。
【００４８】
次に、ＳＴ９へ進む。ＳＴ１乃至ＳＴ８では、ＲＦ部２０等が受信した衛星信号からＺカウント等を得るための演算は、敢えて行われない構成となっており、このＳＴ９から、演算が図２のＭＰＵ１７等で行われる。
このように、本実施の形態では、ＲＦ部２０等がＧＰＳ衛星１５の衛星信号を受信している間は、ＲＦ部２０、ＢＢ部２１等に図の電源制御回路２６等を介して電力が供給されるが、ＭＰＵ１７には、衛星信号を演算するための電力が供給されることがない。
一方で、ＳＴ９からＭＰＵ１７が衛星信号の演算動作を開始すると、その電力がＭＰＵ１７に供給されることになるが、その間は、ＲＦ部２０等が衛星信号の受信を停止しているため、ＲＦ部２０等の電力消費は、停止又は著しく低減される。
【００４９】
したがって、ＲＦ部２０等の衛星信号の受信動作と、ＭＰＵ１７等による演算動作が同時に実行されることがないので、ＧＰＳ付き腕時計１０の最大電力値（ピーク電力値）の上昇を抑えることができる構成となっている。
【００５０】
次に、図５のＢＢ信号データ４４を演算し、Ｚカウントを求め、そのＺカウントに基づいてＧＰＳ付き腕時計１０の時刻修正を行う工程をＳＴ８乃至ＳＴ１２で説明する。
先ず、ＳＴ８で、ＲＦ部及びＢＢ部の動作が止まると、そのタイミングで図２のＢＢ用ＲＡＭ２２に格納された図５のＢＢ信号データ４４を演算する動作がＭＰＵ１７等で実行される（ＳＴ９）。具体的には、図４の信号演算動作プログラム３６が動作する。
そして、ＳＴ１０に進む。ＳＴ１０では、信号演算動作プログラム３６の演算が終了すると、演算結果が図５の信号演算結果データ４６に格納されると共に、信号演算終了時のタイマー２９の時刻を図５の信号演算終了時刻データ４７として登録する。
例えば、演算時間が３秒かかったとしたら、タイマー２９の計時データは１９．９秒となる。
【００５１】
このような演算結果について、図９の衛星信号及び受信信号の概略説明図を用いて説明する。
図９において、上段は、ＧＰＳ衛星１５から送信される衛星信号を示し、下段はＧＰＳ付き腕時計１０で受信し、演算された受信信号を示す。
先ず、衛星信号と受信信号とは、図９に示すように、伝搬時間β分ずれて受信される。つまり、伝搬時間βは、衛星信号が、ＧＰＳ衛星１５からＧＰＳ付き腕時計１０に到達するまでの時間を示す。つまり、伝搬時間βは、伝搬遅延時間情報の一例となっている。
この伝搬時間βは図６のＳＴ５で、Ｃ／Ａコードの位相を把握し、ＳＴ９の演算をすることでＧＰＳ付き腕時計１０が取得することができる。
また、図９のＧＰＳ信号の矢印ａ１乃至ａ４は、図８（ａ）の各サブフレームの開始部分を示すが、この開始部分のタイミングデータも、衛星信号のＣ／Ａコードと相関を取り、その後、演算することで、ＧＰＳ付き腕時計１０が取得することができる。
一方、下段の受信信号の矢印ｂ１乃至ｂ４は、ＧＰＳ信号のａ１乃至ａ４に対応するサブフレームの開始部分を示す。矢印ｂ１乃至ｂ４は、それぞれ伝搬時間β分だけ遅れて受信されていることがわかる。
【００５２】
さらに、図９のＺカウントＺ１乃至Ｚ４は、図８（ｂ）のＴＯＷであり、この時刻データは次のサブフレームの開始時刻を示す。例えば、図９のＺ１は（００：００：００秒）を示しているので、この時刻（００：００：００秒）は図９のａ２で示すサブフレームの開始部分の時刻を示すことになる。
上述のように、サブフレームは全体で６秒の長さであるため、ａ２乃至ａ４のＺカウントは、それぞれ、６秒ずつずれた時刻となっている。
このサブフレームのＺカウントの時刻は、演算することでＧＰＳ付き腕時計１０は取得することができる。
【００５３】
すなわち、ＧＰＳ付き腕時計１０は、ＧＰＳ衛星１５からの衛星信号を受信し、演算することで、図９に示す、伝搬時間β、サブフレームの開始タイミングデータａ２等（受信側はｂ２等）、受信したサブフレームの次のサブフレームの開始部分の時刻データ（Ｚカウント）を取得できることになる。
この前提で、図６のフローチャートのように受信すると以下のようになる。
つまり、図９のサーチ開始と示す部分でＧＰＳ付き腕時計１０がＧＰＳ衛星１５の衛星信号のサーチを開始したとする。つまり、図６のＳＴ１である。
このときタイマー２９が計時を開始する、つまり、サーチ開始は「０」秒である。これは図５のサーチ開始時刻データ４２に記憶されている。
【００５４】
その後、ＳＴ２でＧＰＳ衛星１５を捕捉し、ＳＴ３で衛星信号の受信を開始する。このサーチが上述のように、例えば１秒間であるとすると、図９の受信開始時間は、タイマー２９では「１秒」（図５の受信開始時刻データ４３）である。
また、ＳＴ８の衛星信号の受信終了（ＲＦ部２０等の動作停止）は、受信開始から例えば、６.６秒後であるから、タイマー２９上では「７．６秒」となる。
また、ＳＴ９の演算動作は、上述のように、例えば３秒間とすると演算終了時のタイマー２９上の時刻は「１０．６秒」となる（信号演算終了時刻データ４７）。
【００５５】
さらに、上述のように、ＧＰＳ付き腕時計１０は、図９で受信したサブフレームの開始部分のタイミングデータを演算等で取得できるので、このタイミングが図９のタイマー２９の受信開始時刻から何秒後に相当するかを演算で求めるができる。
この時間を例えば２秒とすると、図９の受信信号において、矢印ｂ２で示すサブフレームの開始部分は、タイマー２９上の時刻で「３秒」となる。
【００５６】
すなわち、図９で示すように、受信信号から取得したＺカウント（Ｚ２）の時刻は、矢印ｂ３、すなわち、タイマー２９上では「９秒」の時刻に相当することとなる。
さらに、このタイマー２９上の「９秒」には、伝搬時間βが含まれているため、９秒から伝搬時間βを減じたタイマー２９上の時刻がＺカウント（Ｚ２）の時刻に相当することとなる。
すると、このＺカウント（Ｚ２）の時刻データに「６秒」足した時刻は、タイマー２９上における矢印ｂ４の時刻（１５秒）から伝搬時間βを減じた時刻となる（図９のａ４に相当）。
【００５７】
したがって、ＳＴ１１では、図４の時刻修正データ演算プログラム３７が動作し、上述の衛星信号を演算したデータと、タイマー２９で計時したデータに基づいて、演算終了後に計算上、到来するＧＰＳ信号のサブフレームの開始部分（ａ４）を求め、図５の時刻修正用データ４８として格納する。
このデータは、例えば、タイマー２９における「１５秒−伝搬時間β」のタイミングで、Ｚカウント（Ｚ２）の時刻「００：００：０６」＋「６秒」、つまり「００：００：１２」で時刻修正をすることとなる。
このように、ＧＰＳ付き腕時計１０が受信したＺカウントに、演算終了までに経過したサブフレームの数に６秒を乗じた値を加え、伝搬時間βを減じることで、時刻修正のタイミングを精度良く取得することができる。
【００５８】
次に、図７のＳＴ１２に示すように、図４の時刻修正プログラム３８が動作して、図５の時刻修正用データ４８に基づいて図２のＲＴＣ２３を修正することで、精度良く時刻修正をすることができることになる。
また、この時刻修正が終了したときに、図２のタイマー２９の動作は終了し、その後は、通常の水晶発振回路２５だけが動作しつづけることになる。
このように、時刻精度が求められる場合は図２のＴＣＸＯ２４を使い、その他は通常の水晶発振回路２５を使用することで、比較的電力を多く消費するＴＣＸＯ２４を使用時間を短くすることができ、ＧＰＳ付き腕時計１０全体として電力消費を抑えることができる。
【００５９】
以上のように、本実施の形態では、ＧＰＳ衛星１５の衛星信号の受信と演算を分けて実行するため、ピーク電力を小さくすることができると共に、受信を停止した後に、時間をかけて演算をしても、精度良く時刻修正を行うことができる。また、タイマー２９は高精度なＴＣＸＯ２４を用いているので、時刻精度はさらに向上するが、そのＴＣＸＯ２４は、必要な場合にのみ用いて、必要でない場合は、通常の水晶発振回路２５を用いるので、消費電力を小さくすることもできる。
【００６０】
また、本実施の形態では、タイマー２９を用いてサーチ開始時刻データ４２、受信開始時刻データ４３、信号演算終了時刻データ４７を使用したが、これに限らず、サーチ開始時刻データ４２、受信開始時刻データ４３、信号演算終了時刻データ４７のいずれか一つのデータのみを計測し、その他を演算で求める構成とすることもできる。
【００６１】
また、本発明は、図９に示すように、演算終了までの時間の長短に拘わらず、精度良くＲＴＣ２３の時刻修正を行うことができるので、図６のＳＴ９の演算を行うＭＰＵ１７の能力を低くしても構わない。
この場合は、ＭＰＵの消費電力を少なくすることができ、より電力消費が少ないＧＰＳ付き腕時計となる。
【００６２】
ところで、図４の時刻修正プログラム３８が、時刻情報修正部の一例である。また、アンテナ１１、ＲＦ部２０及びＢＢ部２１が、受信部の一例であり、ＭＰＵ１７及び図４の信号演算動作プログラム３６等が、衛星信号演算部の一例であり、これらは択一的に動作する構成となっている。
受信時間データ４５が、受信部計時情報及び衛星信号受信時間情報の一例であり、受信時間データ４５の例である６秒又は６．６秒が、衛星時刻情報及び修正タイミング情報を取得するための必要最小限の時間情報の一例となっている。
また、信号演算終了時刻データ４７が、衛星信号演算計時情報の一例であり、タイマー２９が、カウンタ部の一例となっている。
そして、時刻修正用データ４８が、修正タイミング情報の一例となっている。
【００６３】
（第２の実施の形態）
図１０及び図１１は、本発明の第２の実施の形態にかかるＧＰＳ付き腕時計１００（図１参照）の主な構成を示す概略ブロックであり、図１２及び図１３は、本実施の形態にかかるＧＰＳ付き腕時計１００の概略フローチャートである。
本実施の形態にかかるＧＰＳ付き腕時計１００の構成等は、上述の第１の実施の形態に係るＧＰＳ付き腕時計１０の構成等と多くが共通しているため、共通の構成は同一符号等として説明を省略し、以下、相違点を中心に説明する。
【００６４】
本実施の形態は、第１の実施の形態と異なり、ＧＰＳ衛星１５の衛星信号から「週番号データ」及び「ＵＴＣパラメータデータ」を取得することである。
上述のように、衛星信号から取得される「Ｚカウント」のデータは、毎週日曜日の０時から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。
したがって、週単位を超える時刻情報、つまり、当該Ｚカウントで示される時刻の年月日を特定する必要があるときは、Ｚカウント以外の情報が必要となる。
それが、週番号データである。週番号データは、例えば、１９８０年１月６日に始まる週の番号を「０」とした連番が付されており、この週番号のデータは、図８（ａ）で示すサブフレームのうち「サブフレーム１」に含まれている。
したがって、ＧＰＳ付き腕時計１００が、年月日のデータを含めてＲＴＣ２３の時刻を修正する場合は、上述の第１の実施の形態で取得した「Ｚカウント」以外に、この「週番号データ」を取得する必要がある。
【００６５】
また、上述の週番号で示す年月日は、アメリカ海軍天文台（ＵＳＮＯ）が管理している原子時計に同期しているため、ＵＴＣ（協定世界時）とは若干、ずれが生じている。このずれの補正値が「ＵＴＣパラメータデータ」となり、このデータは、「サブフレーム４のページ１８」に格納されている。
したがって、本実施の形態のＧＰＳ付き腕時計が、正確に年月日及び時刻を把握するには、このＵＴＣパラメータデータ（ＵＴＣオフセットデータ）を取得し、補正する必要がある。
なお、ＵＴＣは、協定世界時であるため、日本時間に補正するには９時間進めることで、日本標準時を得ることができる。
【００６６】
このように、時刻修正に際し、年月日やＵＴＣとの補正値を取得する例が本実施の形態である。そこで、図１２を用いて年月日を把握するための週番号のデータを取得する工程を具体的に説明し、次いで、図１３を用いてＵＴＣとの補正値を取得するための工程を具体的に説明する。
図１２に示すように、本実施の形態では、上述の第１の実施の形態と同様に、ＧＰＳ衛星１５の衛星信号を演算するが、その際、受信した衛星信号からサブフレームの番号（ＩＤ）を取得する（ＳＴ９等）。
そして、ＳＴ２２で、受信したサブフレーム番号（ＩＤ）が「１」であるか否かを判断する。具体的には、図１０のサブフレームＩＤ判断プログラム１３１が動作して、判断する。この判断で、サブフレーム番号（ＩＤ）が「１」であると判断されると、ＳＴ２３へ進み、週番号をデコードする。
【００６７】
次に、ＳＴ２４へ進み、週番号を取得できたか否かを判断する。ＳＴ２２で、受信したサブフレームが１でない場合及びＳＴ２４で、週番号を取得できない場合は、ＳＴ２５へ進む。
ＳＴ２５では、演算結果が上述の第１の実施の形態と同様に、図１１の信号演算結果データ４６として登録される。つまり、この演算結果には、上述の第１の実施の形態と同様に、図９に示す、伝搬時間β、サブフレームの開始タイミングデータａ２等（受信側はｂ２等）、受信したサブフレームの次のサブフレームの開始部分の時刻データ（Ｚカウント）が含まれる。
また、本実施の形態では、これに加えて、受信したサブフレーム番号（ＩＤ）が図１１のサブフレームＩＤデータ１４１として登録される。
さらに、衛星信号の演算が終了した演算終了時のタイマー２９の時刻が信号演算結果データ４７として登録される。
【００６８】
次に、ＳＴ２６で、目標サブフレームタイミング演算プログラム１３２が動作し、目標サブフレームタイミングに対応するタイマー２９の時刻を演算する。
例えば、目標サブフレームが、サブフレーム１で、受信したサブフレームがサブフレーム３の場合、図９の矢印ａ１等で示されるサブフレームの開始部分のうち、サブフレーム１の開始部分を演算する。受信したサブフレームが「３」の場合、受信したＺカウントはサブフレーム２の開始部分の時間であるから、この時間に１８秒を付加した時間を基準に伝搬時間βで補正すれば、タイマー２９上におけるサブフレーム１の開始部分が明らかになる。
したがって、タイマー２９に基づきサブフレーム１の開始部分のタイミングで衛星信号を受信すれば、サブフレーム１の信号を受信でき、週番号データを取得することできる。
【００６９】
このため、ＳＴ２７及びＳＴ２８では、時刻修正データ演算プログラム３７が、Ｚカウントだけでなく、週番号に基づいてＲＴＣ２３を修正することができることになり、年月日を正確に補正できる。
【００７０】
ＭＰＵ１７及び信号演算動作プログラム３６等がサブフレーム番号取得部の一例である。また、本実施の形態では、ＳＴ２６に示すように、目標サブフレーム番号情報に基づき衛星番号の目標サブフレームを受信する構成となっている。
【００７１】
次に、ＵＴＣとの補正値であるＵＴＣオフセットデータ（ＵＴＣパラメータデータ）を取得するための工程を図１３を用いて説明する。
すなわち、時刻修正をするためには、上述の週番号以外にＵＴＣオフセットデータが必要であり、このデータは、図１１のＵＴＣオフセットデータ１４２に格納されている。
そして、このＵＴＣオフセットデータ１４２は、定期的に、例えば年に数回程度、更新する必要があり、更新時期が設定されている。この更新を実行するのが図１３のフローチャートである。
先ず、図１３のＳＴ２１０で、ＵＴＣオフセット取得時期か否かを判断する。具体的には、図１０のＵＴＣオフセット取得時期判断プログラム１３３が判断する。
そして、ＵＴＣオフセット取得時期であると判断された場合は、ＳＴ２１０で受信タイミングの演算を行う。
具体的には、図１０の目標サブフレーム取得プログラム１３２が働き、当該受信したサブフレームと、目標サブフレームである、フレーム４のページ１８との差分時間を、図１２のＳＴ２６のように計算して求める。
【００７２】
次いで、ＳＴ２１２で受信タイミングか否かを判断して、受信タイミングの場合は、衛星信号を受信し、ＳＴ２１３でＵＴＣオフセットデータを取得できたときは、ＳＴ２１４で、図１１のＵＴＣオフセットデータ１４２を更新する。
【００７３】
このように定期的にＵＴＣオフセットデータ１４２を更新することで、ＧＰＳ付き腕時計１００の時刻修正に際し、ＵＴＣとのずれをより精度良く補正することができる。
【００７４】
（第３の実施の形態）
図１４及び図１５は、本発明の第３の実施の形態にかかるＧＰＳ付き腕時計２００（図１参照）の主な構成を示す概略ブロックであり、図１６は、本実施の形態にかかるＧＰＳ付き腕時計２００の概略フローチャートである。
本実施の形態にかかるＧＰＳ付き腕時計２００の構成等は、上述の第１の実施の形態に係るＧＰＳ付き腕時計１０の構成等と多くが共通しているため、共通の構成は同一符号等として説明を省略し、以下、相違点を中心に説明する。
【００７５】
本実施の形態では、ＧＰＳ付き腕時計２００が、一度、受信し相関を取ったＧＰＳ衛星１５のデータを記憶しておき、次回、ＧＰＳ衛星１５を捕捉する際の参考データとするものである。
具体的には、受信したＧＰＳ衛星１５のドップラ周波数、Ｃ／Ａコード位相、信号強度等に基づき衛星データを作成する。
つまり、ドップラ周波数の偏差を計測し、その値が「０」に近いほど、衛星は天頂に位置し、受信し易いことになる。そこで、ＧＰＳ付き腕時計２００が当該ＧＰＳ衛星１５の衛星信号を受信した時刻データと共に、このドップラ周波数の偏差データを関連付けて登録することで、時刻によって受信し易いＧＰＳ衛星１５を知ることが出来る。
このような、衛星データは図１５の衛星データ２４１に登録される。具体的には、衛星データ２４１は、図２の汎用ＲＡＭ１８に記録されることになる。
【００７６】
また、Ｃ／Ａコードの位相からＧＰＳ衛星１５の衛星番号が分かるため、上記のドップラ周波数の偏差のデータと、衛星番号とを関連つけることで、受信し易いＧＰＳ衛星１５の衛星番号を特定することができる。
【００７７】
また、信号強度のデータも上記ドップラ周波数の偏差のデータ及び衛星番号等と関連付けることで、より信頼性が高く、受信し易いＧＰＳ衛星１５を選別することができることになる。
つまり、図１５の衛星データ２４１には、時刻／衛星番号／ドップラ周波数の偏差／信号強度が相互に関連付けられたデータが登録されている。この衛星データ２４１が捕捉衛星情報の一例となっている。
【００７８】
このような衛星データ２４１の収集及び利用方法を図１６のフローチャートを用いて説明する。先ず、衛星データ２４１の収集は、ＳＴ３３で行われる。
具体的には、図１４の衛星データ記録プログラム２３１が動作して、上述のように衛星データ２４１が記録される。
そして、ＳＴ３１及びＳＴ３２で、衛星データ２４１は、利用される。すなわち、ＳＴ３１では、衛星データ存否判断プログラム２３２が動作し、衛星データ２４１に利用可能な衛星データ２４１が存在するか否かを判断する。
ＳＴ３１で、利用可能な衛星データ２４１が存在した場合は、ＳＴ３２で、その衛星データ２４１を利用して衛星を速やかに捕捉する。
つまり、衛星データ２４１には、当該時刻において、最も天頂に近く、信号強度の強い衛星番号が記録されているので、このデータを利用してＧＰＳ衛星１５をサーチすることで、迅速にＧＰＳ衛星を捕捉できるので、消費電力を低く抑えることができる。
【００７９】
（第４の実施の形態）
図１７は、本発明の第４の実施の形態にかかるＧＰＳ付き腕時計を示す概略フローチャートである。
本実施の形態にかかるＧＰＳ付き腕時計の構成等は、上述の第３の実施の形態に係るＧＰＳ付き腕時計２００の構成等と多くが共通しているため、共通の構成は同一符号等として説明を省略し、以下、相違点を中心に説明する。
【００８０】
本実施の形態のＧＰＳ付き腕時計では、図１６の第３の実施の形態のフローチャートに付加する形態として、図１７に示すように、ＧＰＳ衛星１５の衛星データ２４１のみを取得するフローチャートが付加されている。すなわち、この図１７のフローチャートでは、衛星信号からＺカウントを取得することはなく、あくまで、衛星データ２４１のみを定期的に取得することを目的としている。
このため、ＧＰＳ衛星１５の衛星信号の受信時間は、Ｃ／Ａコード長（１ｍｓｅｃ）乃至メッセージ１ｂｉｔ長（２０ｍｓｅｃ）となっている。
【００８１】
具体的には、図１７のＳＴ４２では、例えば、上記メッセージ１ｂｉｔ長である、２０ｍｓｅｃの間のみＧＰＳ衛星１５の衛星信号を受信する構成となっている。
このように、図１７の工程では、上記Ｚカウントを取得するものではなく、将来の衛星サーチを迅速に行うために、第３の実施の形態の衛星データ２４１を取得するためだけを目的とするので、速やか且つ効果的に衛星データ２４１を取得することができる構成となっている。
【００８２】
（第５の実施の形態）
図１８は、本発明の第５の実施の形態にかかるＧＰＳ付き腕時計を示す概略フローチャートである。
本実施の形態にかかるＧＰＳ付き腕時計の構成等は、上述の各実施の形態に係るＧＰＳ付き腕時計１０等の構成等と多くが共通しているため、共通の構成は同一符号等として説明を省略し、以下、相違点を中心に説明する。
【００８３】
本実施の形態では、上述の各実施の形態と異なり、一度、ＧＰＳ衛星１５から衛星信号を受信し、Ｚカウント（時刻情報）を取得した後、このＺカウントの精度を確認するため、もう一度、同一のＧＰＳ衛星１５が衛星信号を受信し、Ｚカウントを取得する。
そして、これら２個のＺカウントの値を比較することでその整合性を判断し、整合性がある場合にＲＴＣ２３の時刻修正を行うものである。
【００８４】
具体的には、図１８のＳＴ５１で、前回衛星データがあるか否かを判断し、前回衛星データがない場合は、ＳＴ５２で、今回相関の取れた同一のＧＰＳ衛星１５を再度、捕捉し、衛星信号を得て、Ｚカウントを取得する。
そして、ＳＴ５３で、図示しない整合性判断プログラムが動作し、整合性を判断する。
したがって、最初の受信で得たＺカウントがノイズ等で誤った信号に基づいて演算された場合、その誤りを速やかに把握することができるので、時刻修正精度が極めて向上することとなる。
なお、上記整合性判断プログラムが整合性判断部の一例となっている。
【００８５】
（第６の実施の形態）
図１９は、本発明の第６の実施の形態にかかるＧＰＳ付き腕時計を示す概略フローチャートである。
本実施の形態にかかるＧＰＳ付き腕時計の構成等は、上述の第５の実施の形態に係るＧＰＳ付き腕時計の構成等と多くが共通しているため、共通の構成は同一符号等として説明を省略し、以下、相違点を中心に説明する。
【００８６】
本実施の形態では、上述の第５の実施の形態と異なり、複数の異なるＧＰＳ衛星１５から衛星信号を受信し、複数のＺカウント（時刻情報）を取得した後、これらＺカウントの精度を確認するため、これら複数のＺカウントの値を比較することでその整合性を判断し、整合性がある場合にＲＴＣ２３の時刻修正を行うものである。
【００８７】
具体的には、図１９のＳＴ６１で、異なる複数のＧＰＳ衛星１５の衛星信号がＢＢ用ＲＡＭ２２に格納されているか否かを判断し、格納されている場合はＳＴ６２で、これらのＺカウントに整合性が取れているか否かが判断される。
すなわち、図示しない異衛星データ整合判断プログラムが動作して、それらに整合性を判断する。
そして、整合性があるときは、ＲＴＣ２３の時刻修正を実行する。このように、本実施の形態では、異なったＧＰＳ衛星１５から取得したＺカウントの整合性を判断するので、さらに精度の高いＺカウントで時刻修正をすることができる。
この異衛星データ整合性判断プログラムが、異衛星整合性判断部の一例となっている。
【００８８】
本発明は、上述の実施の形態に限定されない。なお、上述の実施の形態では、位置情報衛星として、地球を周回するＧＰＳ衛星を例に説明しているが、本発明の位置情報衛星は、これに限らず、静止衛星や準天頂衛星等も含まれる。
【図面の簡単な説明】
【００８９】
【図１】本発明に係る時刻修正装置付き計時装置である例えば、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付き腕時計の内部の主なハードウエア構成等を示す概略図である。
【図３】ＧＰＳ付き腕時計の主なソフトウエア構成等を示す概略図である。
【図４】図３の各種プログラム格納部内のデータを示す概略図である。
【図５】図３の各種データ格納部内のデータを示す概略図である。
【図６】第１の実施の形態にかかるＧＰＳ付き腕時計の主な動作等を示す概略フローチャートである。
【図７】第１の実施の形態にかかるＧＰＳ付き腕時計の主な動作等を示す他の概略フローチャートである。
【図８】衛星信号を示す概略説明図である。
【図９】衛星信号及び受信信号の概略説明図である。
【図１０】第２の実施の形態にかかるＧＰＳ付き腕時計の主な構成を示す概略ブロックである。
【図１１】第２の実施の形態にかかるＧＰＳ付き腕時計の主な構成を示す他の概略ブロックである。
【図１２】第２の実施の形態にかかるＧＰＳ付き腕時計の概略フローチャートである。
【図１３】第２の実施の形態にかかるＧＰＳ付き腕時計の他の概略フローチャートである。
【図１４】第３の実施の形態にかかるＧＰＳ付き腕時計の主な構成を示す概略ブロックである。
【図１５】第３の実施の形態にかかるＧＰＳ付き腕時計の主な構成を示す他の概略ブロックである。
【図１６】第３の実施の形態にかかるＧＰＳ付き腕時計の概略フローチャートである。
【図１７】第４の実施の形態にかかるＧＰＳ付き腕時計を示す概略フローチャートである。
【図１８】第５の実施の形態にかかるＧＰＳ付き腕時計を示す概略フローチャートである。
【図１９】第６の実施の形態にかかるＧＰＳ付き腕時計を示す概略フローチャートである。
【符号の説明】
【００９０】
１０・・・ＧＰＳ時刻修正装置付き腕時計、１５・・・ＧＰＳ衛星、１７・・・ＭＰＵ，１８・・・汎用ＲＡＭ、２０・・・ＲＦ部、２１・・・ＢＢ部、２２・・・ＢＢ用ＲＡＭ、２３・・・ＲＴＣ、２４・・・ＴＣＸＯ、２５・・・水晶発振回路、２６・・・電源回路、２９・・・タイマー、３０・・・各種プログラム格納部、４０・・・各種データ格納部、３１・・・ＢＢ用ＲＡＭ動作プログラム、３２・・・タイマー制御プログラム、３３・・・受信開始判断プログラム、３４・・・受信終了可否判断プログラム、３５・・・受信終了判断プログラム、３６・・・信号演算動作プログラム、３７・・・時刻修正データ演算プログラム、３８・・・時刻修正プログラム、４１・・・ＲＦ部、ＢＢ部及びＢＢ部用ＲＡＭ動作開始データ、４２・・・サーチ開始時刻データ、４３・・・受信開始時刻データ、４４・・・ＢＢ信号データ、４５・・・受信時間データ、４６・・・信号演算結果データ、４７・・・信号演算終了時刻データ、４８・・・時刻修正用データ、１３１・・・サブフレームＩＤ判断プログラム、１３２・・・目標サブフレームタイミング演算プログラム、１４１・・・サブフレームＩＤデータ、２３１・・・衛星データ記録プログラム、２３２・・・衛星データ存否判断プログラム、２４１・・・衛星データ
【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時刻修正装置、時刻修正装置付き計時装置及び時刻修正方法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）を有している。
そして、ＧＰＳ衛星からの信号を受信する受信機側が、ＧＰＳ衛星の時刻情報を得るには、ＧＰＳ衛星からの信号のうち、ＴＯＷ（Ｔｉｍｅ ｏｆ Ｗｅｅｋ、ＧＰＳ時刻、週の初めから一週間毎に示される秒単位の情報）信号を受信する必要がある（例えば、特許文献１）。
そして、この時刻情報を受信するには、地球を周回しているＧＰＳ衛星を捕捉し、さらに、この捕捉した信号を受信し、相関等を取り、その後演算して時刻データを取得する必要がある。
具体的には、アンテナでＧＰＳ信号を受信し、その信号をＲＦ（Ｒａｄｅｉｏ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）で中間周波数等に変換し、その後、ベースバンド部で相関等をとりＧＰＳ信号を抽出し、さらに、抽出されたＧＰＳ信号を演算部が演算して時刻情報を取り出すこととなる。
【特許文献１】特開平１０−１０２５１号公報（要約等）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
したがって、ＧＰＳ衛星を受信してから実際に時刻情報を取得するには、アンテナ部、ＲＦ部、ベースバンド部、そして、演算部等を同時に動作させる必要があり、受信機側の消費電力のピークが高くなり、例えば、数十ｍＡ程度となる。
このようなピーク電力を確保するには、電池サイズを大きくする必要が生じるが、時計等の計時装置は、小型化が要請されるため、電池サイズを大きくすることができず、結果として、時計等の機器のシステムダウン等が生じるという問題があった。
【０００４】
そこで、本発明は、消費される電力の最大値を抑えつつ、ＧＰＳ衛星等の位置情報衛星から時刻情報を取得することができる時刻修正装置、時刻修正装置付き計時装置及び時刻修正方法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】
【０００５】
前記課題は、本発明によれば、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、前記受信部で受信した前記衛星信号を演算して、少なくとも、衛星時刻情報を取得する衛星信号演算部と、自己時刻情報を有する計時部と、前記衛星時刻情報に基づいて前記自己時刻情報を修正する時刻情報修正部と、を有し、前記受信部と前記衛星信号演算部とが択一的に動作する構成となっていることを特徴とする時刻修正装置により達成される。
【０００６】
前記構成によれば、受信部と前記衛星信号演算部とが択一的に動作する構成となっているので、計時装置の最大電力値（ピーク電力値）の上昇を抑えることができる。
また、受信部が動作しているときに受信した衛星信号に基づいて、衛星信号演算部が演算動作することで、衛星時刻情報を取得することができる。さらに、この衛星時刻情報に基づいて自己時刻情報を修正することができる構成となっている。
このように、本発明の構成では、消費される電力の最大値を抑えつつ、ＧＰＳ衛星等の位置情報衛星から時刻情報を取得することができる。
【０００７】
好ましくは、前記受信部が受信した前記衛星信号を格納する衛星信号格納部を有することを特徴とする時刻修正装置である。
【０００８】
前記構成によれば、受信部が受信した衛星信号を格納する衛星信号格納部を有するので、衛星信号演算部は、受信部が受信した衛星信号を非動作状態の受信部ではなく、動作状態の衛星信号格納部から取得することができる。
【０００９】
好ましくは、前記受信部の動作関連時間である受信部計時情報及び／又は前記衛星信号演算部の動作関連時間である衛星信号演算計時情報を取得するカウンタ部を有し、前記時刻情報修正部は、前記受信部計時情報及び／又は前記衛星信号演算計時情報に基づいて演算される修正タイミング情報に基づいて前記自己時刻情報を修正する構成となっていることを特徴とする時刻修正装置である。
【００１０】
前記構成によれば、時刻情報修正部は、受信部計時情報及び／又は衛星信号演算計時情報に基づいて演算される修正タイミング情報に基づいて前記自己時刻情報を修正する構成となっている。
通常、修正タイミング情報を得るためには例えば、時刻修正装置が実際に衛星信号を受信し、受信した衛星信号に従う必要がある。
しかし、本発明では、衛星信号演算部が動作等する間は、受信部が衛星信号を受信していないため、受信信号から直接、修正タイミング情報を得ることができない。
そこで、本発明では、衛星信号演算部が動作等している時間はカウンタ部で計測等し、この計測時間等を考慮して修正タイミング情報を定めるため、受信部が衛星信号を受信し続ける場合と同様の精度で修正タイミング情報を演算することができる。
【００１１】
好ましくは、前記衛星信号には、前記位置情報衛星の衛星信号の到達に要する時間である伝搬遅延時間情報を含むことを特徴とする時刻修正装置である。
【００１２】
前記構成によれば、衛星信号には、位置情報衛星の衛星信号の到達に要する時間である伝搬遅延時間情報を含むこととなっている。
このため、この伝搬遅延時間情報を考慮した極めて正確な修正タイミング情報とすることができる。
【００１３】
好ましくは、前記受信部計時情報には、前記受信部が前記位置情報衛星を捕捉した後に前記位置情報衛星の衛星信号を受信する時間である衛星信号受信時間情報が含まれ、前記衛星信号受信時間情報は、前記衛星時刻情報及び前記修正タイミング情報を取得するための必要最小限の時間情報となっていることを特徴とする時刻修正装置である。
【００１４】
前記構成によれば、衛星信号受信時間情報は、衛星時刻情報及び修正タイミング情報を取得するための必要最小限の時間情報となっているので、極めて短時間の受信部の動作で、効率よく衛星時刻情報及び修正タイミング情報を演算等することができる。
【００１５】
好ましくは、前記カウンタ部は、高精度発振器に基づき動作する構成となっていることを特徴とする時刻修正装置である。
【００１６】
前記構成によれば、カウンタ部は高精度発振器にもとづき動作する構成となっているので、精度の高い修正タイミング情報等を得ることができる。
【００１７】
好ましくは、前記衛星信号には、サブフレーム番号情報が含まれ、前記サブフレーム番号情報からＧＰＳ時刻の週番号情報及び／又はＵＴＣ（ｕｎｉｖｅｒｓａｌ ｔｉｍｅ ｃｏｏｒｄｉｎａｔｅ、世界協定時）パラメータ情報を含む目標サブフレーム番号情報を取得するサブフレーム番号取得部を有し、前記目標サブフレーム番号情報に基づき、前記衛星信号の前記目標サブフレームを受信する構成となっていることを特徴とする時刻修正装置である。
【００１８】
前記構成によれば、サブフレーム番号情報からＧＰＳ時刻の週番号情報及び／又はＵＴＣパラメータ情報を含む目標サブフレーム番号情報を取得するサブフレーム番号取得部を有し、目標サブフレーム番号情報に基づき、衛星信号の目標サブフレームを受信する構成となっている。
このため、例えば、１回の衛星信号の受信で、ＧＰＳ時刻の週番号情報等を取得できないときでも、目標サブフレーム番号情報に基づき的確にＧＰＳ時刻の週番号情報等を格納するサブフレームを受信でき、その結果、ＧＰＳ時刻の週番号情報等を取得することができる。
【００１９】
好ましくは、前記衛星信号には、前記位置情報衛星の衛星番号情報、ドップラ周波数情報及びＣ／Ａコード位相情報が含まれ、受信した前記位置情報衛星の衛星番号情報、ドップラ周波数情報及びＣ／Ａコード位相情報を格納する捕捉衛星情報格納部を有することを特徴とする時刻修正装置である。
【００２０】
前記構成によれば、受信した位置情報衛星の衛星番号情報、ドップラ周波数情報及びＣ／Ａコード位相情報を格納する捕捉衛星情報格納部を有するので、この衛星番号情報等を用いることで、以降の位置情報衛星の捕捉が容易となる。
【００２１】
好ましくは、前記衛星信号受信時間情報が、Ｃ／Ａコード長乃至メッセージ１ｂｉｔ長であり、受信した前記位置情報衛星情報を捕捉可能衛星格納部に格納することを特徴とする時刻修正装置である。
【００２２】
前記構成によれば、衛星信号受信時間情報が、Ｃ／Ａコード長乃至メッセージ１ｂｉｔ長であり、受信した位置情報衛星情報を捕捉可能衛星格納部に格納する。
このため、極めて僅かな時間（１ｍｓｅｃ（Ｃ／Ａコード長）、２０ｍｓｅｃ（メッセージ１ｂｉｔ長））衛星信号を受信するだけで、当該時刻等において捕捉可能な位置情報衛星の情報を提供することができる。
【００２３】
好ましくは、同一の前記位置情報衛星から前記衛星信号を複数回受信する構成となっており、前記複数回受信で取得した複数個の前記衛星時刻情報の整合性を判断する整合性判断部を有することを特徴とする時刻修正装置である。
【００２４】
前記構成によれば、同一の前記位置情報衛星から衛星信号を複数回受信する構成となっており、複数回受信で取得した複数個の衛星時刻情報の整合性を判断する整合性判断部を有する。このため、より精度の高い時刻情報を取得することができる。
【００２５】
好ましくは、複数の前記位置情報衛星から前記衛星信号を受信する構成となっており、前記複数の前記位置情報衛星から取得した複数個の前記時刻情報の整合性を判断する異衛星整合性判断部を有することを特徴とする時刻修正装置である。
【００２６】
前記構成によれば、複数の位置情報衛星から衛星信号を受信する構成となっており、複数の位置情報衛星から取得した複数個の時刻情報の整合性を判断する異衛星整合性判断部を有する。このため、より精度の高い時刻情報を取得することができる。
【００２７】
前記課題は、本発明によれば、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、前記受信部で受信した前記衛星信号を演算して、少なくとも、衛星時刻情報を取得する衛星信号演算部と、自己時刻情報を有する計時部と、前記衛星時刻情報に基づいて前記自己時刻情報を修正する時刻情報修正部と、を有し、前記受信部と前記衛星信号演算部とが択一的に動作する構成となっていることを特徴とする時刻修正装置付き計時装置により達成される。
【００２８】
前記課題は本発明によれば、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、前記受信部で受信した前記衛星信号を演算して、少なくとも、衛星時刻情報を取得する衛星信号演算部と、自己時刻情報を有する計時部と、前記衛星時刻情報に基づいて前記自己時刻情報を修正する時刻情報修正部と、を有する時刻修正方法であって、前記受信部と前記衛星信号演算部とが択一的に動作する構成となっており、前記受信部が受信した前記衛星信号に基づいて、その後、前記衛星信号演算部が演算する構成となっていることを特徴とする時刻修正方法により達成される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２９】
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。
【００３０】
（第１の実施の形態）
図１は、本発明に係る時刻修正装置付き計時装置である例えば、ＧＰＳ時刻修正装置付腕時計１０（以下「ＧＰＳ付き腕時計」という）を示す概略図であり、図２は、図１のＧＰＳ付き腕時計１０の内部の主なハードウエア構成等を示す概略図である。
図１に示すように、ＧＰＳ付き腕時計１０は、その表面に文字板１２、長針、短針等の針１３等が配置されると共に、各種メッセージが表示されるＬＥＤ等からなるディスプレイ２７が形成されている。なお、ディスプレイ２７は、ＬＥＤの他、ＬＣＤ、アナログ表示等でも構わない。
【００３１】
また、図１に示すように、ＧＰＳ付き腕時計１０は、アンテナ１１を有しており、このアンテナ１１は、地球の上空を所定の軌道で周回しているＧＰＳ衛星１５からの信号を受信する構成となっている。なお、ＧＰＳ衛星１５は、地球を周回する位置情報衛星の一例となっている。
【００３２】
また、図２に示すように、ＧＰＳ付き腕時計１０は、その内部に時計機構、ＧＰＳ機構を備え、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。
つまり、本実施の形態における時計機構は、いわゆる電子時計となっている。
以下、図２に示す各構成について説明する。
図２に示すように、ＧＰＳ付き腕時計１０は、バス１６を備え、バス１６には、ＭＰＵ（Ｍｉｃｒｏ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）１７、汎用ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）１８、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）１９等が接続されている。
【００３３】
また、バス１６には、衛星信号を受信するＧＰＳ機構も接続されている。すなわち、アンテナ１１や受信した信号を中間周波数（Ｉ／Ｆ）等とするＲＦ部２０、さらに、ＲＦ部２０から取得した信号を復調処理するベースバンド（ＢＢ）部２１とＢＢ部２１で復調処理された信号を格納するＢＢ用ＲＡＭ２２が接続されている。
すなわち、図１のＧＰＳ衛星１５ａ等から受信した信号は、アンテナ１１からＲＦ部２０を介してＢＢ部２１でＧＰＳ信号として取り出され、ＢＢ用ＲＡＭ２２に格納される構成となっている。
このように、ＲＦ部２０及びＢＢ部２１等は、衛星信号を受信する受信部の一例となっており、ＢＢ用ＲＡＭ２２は、衛星信号格納部の一例となっている。
また、ＢＢ用ＲＡＭ２２に格納されたＧＰＳ信号はＭＰＵ１７で演算され、後述するＧＰＳ衛星のメッセージデータ、例えば、ＧＰＳ時刻情報（Ｚカウント）として取り出されることになる。ＧＰＳ衛星１５から受信する信号についての詳細は、後述する。
このように、ＭＰＵ１７等はＺカウント等の衛星時刻情報を取得する衛星信号演算部の一例となっている。
【００３４】
また、バス１６には、時計機構も接続されている。すなわち、ＩＣ（半導体集積回路）等からなるリアルタイムクロック（ＲＴＣ）２３や水晶（Ｘｔａｌ）発振回路２５等である。また、バス１６には、水晶発振回路２５の他に、高精度発振器である例えば、温度補償回路付き水晶発振回路（ＴＣＸＯ）２４等も接続されている。
このように、本実施の形態では、２種類の発振回路が接続されている。これは、電力消費が大きいが精度の高いＴＣＸＯ２４と、電力消費は小さいが精度が低い通常の水晶発振回路２５をその用途に合わせて使い分けるためである。その詳細は後述する。
【００３５】
また、バス１６には、電池等からなる電源部を制御するための電源制御回路２６、図１に示すディスプレイ２７、そして、カウンタ部である例えば、タイマー２９等が接続されている。
このタイマー２９は、ＴＸＣＯ２４に基づいて時間をカウントするため、高精度に時間を計測することができる構成となっている。
このように、バス１６は、すべてのデバイスを接続する機能を有し、アドレスやデータパスを有する内部バスである。汎用ＲＡＭ１８等は、所定のプログラムの処理を行う他、バス１６に接続されたＲＯＭ１９等を制御している。ＲＯＭ１９は、各種プログラムや各種情報等を格納している。
【００３６】
なお、ＲＴＣ２３は、自己時刻情報を有する計時部の一例となっており、ＲＦ部２０等は、位置情報衛星（ＧＰＳ衛星１５）から送信される衛星信号を受信する受信部の一例となっている。
【００３７】
図３は、ＧＰＳ付き腕時計１０の主なソフトウエア構成等を示す概略図である。
図３に示すように、ＧＰＳ付き腕時計１０は、制御部２８を有し、制御部２８は、図３に示す各種プログラム格納部３０内の各種プログラム、各種データ格納部４０内の各種データを処理する構成となっている。
また、図３には、各種プログラム格納部３０と各種データ格納部４０とを分けて示してあるが、実際に、このようにデータが分けて格納されているわけではなく、説明上の便宜のために分けて記載したものである。
【００３８】
図４は、図３の各種プログラム格納部３０内のデータを示す概略図であり、図５は、図３の各種データ格納部４０内のデータを示す概略図である。
図６及び図７は、本実施の形態にかかるＧＰＳ付き腕時計１０の主な動作等を示す概略フローチャートである。
【００３９】
以下、図６及び図７のフローチャートにしたがって本実施の形態に係るＧＰＳ付き腕時計１０の動作等を説明しつつ、その関連で図４及び図５の各種プログラムや各種データを説明する。
本実施の形態では、図１のＧＰＳ付き腕時計１０が例えば、１日１回、すなわち、２４時間に１回時刻修正を自動的に実行する場合を例に説明する。
ＧＰＳ付き腕時計１０がＲＴＣ２３の時刻修正を行う場合は、先ず、図６のＳＴ１に示すように、図２のＲＦ部２０、ＢＢ部２１及びＢＢ部用ＲＡＭ２２が動作し、ＧＰＳ衛星１５の衛星信号のサーチを開始する。すなわち、このときは図２のＭＰＵ１７は、衛星信号を演算等しない構成となっている。
この点、従来は、ＲＦ部２０、ＢＢ部２１及びＢＢ部用ＲＡＭ２２と同時にＭＰＵ１７も動作させる構成となっていた。これは、アンテナ１１を介してＲＦ部２０等が受信した衛星信号を、連続して演算処理し、衛星信号からＺカウント等を取得する構成となっていたためである。
しかし、本実施の形態では、ＲＦ部２０等がＧＰＳ衛星１５の衛星信号をサーチし、捕捉して受信する間は、ＭＰＵ１７が演算等を行わない構成とすることで、同時に両者が動作することにより、電力消費の最大値（ピーク値）が大きくなることを回避でできる構成となっている。
【００４０】
ところで、ＳＴ１の動作は、具体的には、図４のＲＦ部、ＢＢ部及びＢＢ用ＲＡＭ動作プログラム３１が動作することで実行される。つまり、同プログラム３１は、図５のＲＦ部、ＢＢ部及びＢＢ部用ＲＡＭ動作開始データ４１、例えば、２４時間に１回等のデータを参照して、当該時間になったときに、衛星信号のサーチを実行する。
また、このＧＰＳ衛星の衛星信号のサーチを実行すると共に、ＴＣＸＯ２４を用いてタイマー２９が動作を開始し、高精度に経過時間を計測する。具体的には、図４のタイマー制御プログラム３２が動作し、衛星信号のサーチを開始した時刻を図５のサーチ開始時刻データ４２に格納すると共にタイマー２９が時間を計測し続ける。
このサーチ開始時刻データ４２は、例えば「０」秒となる。
【００４１】
次に、ＳＴ２へ進む。ＳＴ２では、ＧＰＳ衛星１５の衛星信号を捕捉したか否かが判断され、ＧＰＳ衛星１５の衛星信号が捕捉されると、ＳＴ３へ進む。
ＳＴ３では、ＲＦ部２０等が衛星信号の受信が開始される。また、同時にこの衛星信号の受信開始時刻が記憶される。
具体的には、図４の受信開始判断プログラム３３が動作し、ＲＦ部２０等が衛星信号の受信を開始したか否か判断し、受信を開始した時刻に対応するタイマー２９の計測時刻を図５の受信開始時刻データ４３に記憶する。
つまり、この受信開始時刻データ４３は、サーチ開始時刻データ４２である「０」との差分であり、例えば、サーチに１秒を要するときは、「１」秒となる。
【００４２】
次に、ＳＴ４乃至ＳＴ７で、本実施の形態のＧＰＳ付き腕時計１０が、ＧＰＳ衛星１５の衛星信号を受信する工程が実行される。
ＳＴ４では、ＧＰＳ衛星１５からの衛星信号を図２のアンテナ１１が受信し、その後、この衛星信号はＲＦ部２０に入力される。ＲＦ部２０では、入力された衛星信号を中間周波数（ＩＦ）とし、アナログ信号をデジタル信号に変換等した後、このデジタル信号をＢＢ（ベースバンド）部２１へ出力する。
その後、ＳＴ５に進む、ＳＴ５では、ＢＢ部２１が、入力されたデジタル信号のキャリアを除去し、Ｃ／Ａコードの相関、位相同期等の処理を行う。このようにしてＢＢ部２１ではＧＰＳ衛星１５の衛星信号を復調する。
【００４３】
次に、ＳＴ６で、ＢＢ部２１で復調された衛星信号が図２のＢＢ用ＲＡＭ２２に格納される。具体的には、図５に示すように、ＢＢ用ＲＡＭ２２にＢＢ信号データ４４として格納される。
このように、受信し復調された衛星信号は、ＢＢ用ＲＡＭ２２に格納されるので、後述のように、ＲＦ部２０やＢＢ部２１の動作を停止させても、その後の演算等の動作を妨げることがない。
【００４４】
次に、ＳＴ７で、ＧＰＳ衛星１５の衛星信号の受信が所定時間、例えば１サブフレーム分程度（６秒乃至６秒＋α程度、例えば６．６秒）経過したか否かを判断する。
本実施の形態では、ＧＰＳ衛星１５の衛星信号からＧＰＳ時刻時刻（Ｚカウント）を取得することが目的であるため、以下、ＧＰＳ衛星１５から送信される衛星信号について説明する。
図８は、衛星信号を示す概略説明図である。
ＧＰＳ衛星１５からは、図８（ａ）に示すように、１フレーム（３０秒）単位で信号が送信されて来る。この１フレームは、５個のサブフレーム（１サブフレームは６秒）を有している。各サブフレームは、１０ワード（１ワードは０．６秒）を有している。
また、各サブフレームの先頭のワードは、ＴＬＭ（Ｔｅｌｅｍｅｔｒｙ ｗｏｒｄ）データが格納されたＴＬＭワードとなっており、このＴＬＭワード内には、図８（ｂ）に示すように、その先頭に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）というＧＰＳ衛星のＧＰＳ時刻情報（Ｚカウント）が格納されている。
このＺカウントは、次に続く、サブフレームのＴＬＭの開始部分の時刻が格納されている。
ＧＰＳ時刻は毎週日曜日の０時から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。
【００４５】
このように、サブフレームの二つ目のワードである、ＨＯＷワードを参照すれば、ＧＰＳ時刻情報であるＺカウントを取得することができる。しかし、ＧＰＳ衛星１５から送信される衛星信号をＧＰＳ付き腕時計１０が受信する場合、サブフレームのどの部分から受信を開始するか特定できないため、図８（ｂ）のＴＯＷ（Ｚカウント）の直後から受信し始める場合を考慮し、本実施の形態では、受信時間を１サブフレーム分、すなわち６秒を基本としている。
また、衛星信号の受信が図８（ｂ）のＴＯＷ（Ｚカウント）の途中から開始された場合を考慮し、受信時間を１サブフレーム＋α、例えば、６．６秒等とするのが好ましい。
【００４６】
このように、ＳＴ７で、１サブフレーム分程度の受信時間が経過するまで、ＧＰＳ付き腕時計１０が衛星信号を受信すれば、必ず、図８のＴＯＷ（Ｚカウント）のデータを取得できることになる。
そして、このように受信されたＺカウントは、ＳＴ６でＢＢ用ＲＡＭ２２に格納されることになる。
【００４７】
ＳＴ７で、１サブフレーム分程度の受信時間が経過したか否かは、図４の受信終了可否判断プログラム３４が、図５の受信時間データ（例えば、６秒又は６．６秒）４５を参照して判断する。つまり、受信時間データである例えば、６秒又は６．６秒が１サブフレーム分程度の受信時間の一例である。
この６．６秒は、図２のタイマー２９に基づいて判断する。つまり、図６のＳＴ３でタイマー２９は受信開始時刻を計時し、そのデータ、例えば１０秒を記憶している。
タイマー２９は、その後も計時し続けるため、タイマー２９の計時データが１６．６秒となったタイミングで受信を終了する。具体的には、図４の受信終了判断プログラム３５が判断する。
この受信終了判断プログラム３５が、受信終了と判断すると、図４のＲＦ部、ＢＢ部及びＢＢ用ＲＡＭ動作プログラム３１が動作し、ＳＴ８に示すように、ＲＦ部及びＢＢ部の動作を止める。
【００４８】
次に、ＳＴ９へ進む。ＳＴ１乃至ＳＴ８では、ＲＦ部２０等が受信した衛星信号からＺカウント等を得るための演算は、敢えて行われない構成となっており、このＳＴ９から、演算が図２のＭＰＵ１７等で行われる。
このように、本実施の形態では、ＲＦ部２０等がＧＰＳ衛星１５の衛星信号を受信している間は、ＲＦ部２０、ＢＢ部２１等に図の電源制御回路２６等を介して電力が供給されるが、ＭＰＵ１７には、衛星信号を演算するための電力が供給されることがない。
一方で、ＳＴ９からＭＰＵ１７が衛星信号の演算動作を開始すると、その電力がＭＰＵ１７に供給されることになるが、その間は、ＲＦ部２０等が衛星信号の受信を停止しているため、ＲＦ部２０等の電力消費は、停止又は著しく低減される。
【００４９】
したがって、ＲＦ部２０等の衛星信号の受信動作と、ＭＰＵ１７等による演算動作が同時に実行されることがないので、ＧＰＳ付き腕時計１０の最大電力値（ピーク電力値）の上昇を抑えることができる構成となっている。
【００５０】
次に、図５のＢＢ信号データ４４を演算し、Ｚカウントを求め、そのＺカウントに基づいてＧＰＳ付き腕時計１０の時刻修正を行う工程をＳＴ８乃至ＳＴ１２で説明する。
先ず、ＳＴ８で、ＲＦ部及びＢＢ部の動作が止まると、そのタイミングで図２のＢＢ用ＲＡＭ２２に格納された図５のＢＢ信号データ４４を演算する動作がＭＰＵ１７等で実行される（ＳＴ９）。具体的には、図４の信号演算動作プログラム３６が動作する。
そして、ＳＴ１０に進む。ＳＴ１０では、信号演算動作プログラム３６の演算が終了すると、演算結果が図５の信号演算結果データ４６に格納されると共に、信号演算終了時のタイマー２９の時刻を図５の信号演算終了時刻データ４７として登録する。
例えば、演算時間が３秒かかったとしたら、タイマー２９の計時データは１９．９秒となる。
【００５１】
このような演算結果について、図９の衛星信号及び受信信号の概略説明図を用いて説明する。
図９において、上段は、ＧＰＳ衛星１５から送信される衛星信号を示し、下段はＧＰＳ付き腕時計１０で受信し、演算された受信信号を示す。
先ず、衛星信号と受信信号とは、図９に示すように、伝搬時間β分ずれて受信される。つまり、伝搬時間βは、衛星信号が、ＧＰＳ衛星１５からＧＰＳ付き腕時計１０に到達するまでの時間を示す。つまり、伝搬時間βは、伝搬遅延時間情報の一例となっている。
この伝搬時間βは図６のＳＴ５で、Ｃ／Ａコードの位相を把握し、ＳＴ９の演算をすることでＧＰＳ付き腕時計１０が取得することができる。
また、図９のＧＰＳ信号の矢印ａ１乃至ａ４は、図８（ａ）の各サブフレームの開始部分を示すが、この開始部分のタイミングデータも、衛星信号のＣ／Ａコードと相関を取り、その後、演算することで、ＧＰＳ付き腕時計１０が取得することができる。
一方、下段の受信信号の矢印ｂ１乃至ｂ４は、ＧＰＳ信号のａ１乃至ａ４に対応するサブフレームの開始部分を示す。矢印ｂ１乃至ｂ４は、それぞれ伝搬時間β分だけ遅れて受信されていることがわかる。
【００５２】
さらに、図９のＺカウントＺ１乃至Ｚ４は、図８（ｂ）のＴＯＷであり、この時刻データは次のサブフレームの開始時刻を示す。例えば、図９のＺ１は（００：００：００秒）を示しているので、この時刻（００：００：００秒）は図９のａ２で示すサブフレームの開始部分の時刻を示すことになる。
上述のように、サブフレームは全体で６秒の長さであるため、ａ２乃至ａ４のＺカウントは、それぞれ、６秒ずつずれた時刻となっている。
このサブフレームのＺカウントの時刻は、演算することでＧＰＳ付き腕時計１０は取得することができる。
【００５３】
すなわち、ＧＰＳ付き腕時計１０は、ＧＰＳ衛星１５からの衛星信号を受信し、演算することで、図９に示す、伝搬時間β、サブフレームの開始タイミングデータａ２等（受信側はｂ２等）、受信したサブフレームの次のサブフレームの開始部分の時刻データ（Ｚカウント）を取得できることになる。
この前提で、図６のフローチャートのように受信すると以下のようになる。
つまり、図９のサーチ開始と示す部分でＧＰＳ付き腕時計１０がＧＰＳ衛星１５の衛星信号のサーチを開始したとする。つまり、図６のＳＴ１である。
このときタイマー２９が計時を開始する、つまり、サーチ開始は「０」秒である。これは図５のサーチ開始時刻データ４２に記憶されている。
【００５４】
その後、ＳＴ２でＧＰＳ衛星１５を捕捉し、ＳＴ３で衛星信号の受信を開始する。このサーチが上述のように、例えば１秒間であるとすると、図９の受信開始時間は、タイマー２９では「１秒」（図５の受信開始時刻データ４３）である。
また、ＳＴ８の衛星信号の受信終了（ＲＦ部２０等の動作停止）は、受信開始から例えば、６.６秒後であるから、タイマー２９上では「７．６秒」となる。
また、ＳＴ９の演算動作は、上述のように、例えば３秒間とすると演算終了時のタイマー２９上の時刻は「１０．６秒」となる（信号演算終了時刻データ４７）。
【００５５】
さらに、上述のように、ＧＰＳ付き腕時計１０は、図９で受信したサブフレームの開始部分のタイミングデータを演算等で取得できるので、このタイミングが図９のタイマー２９の受信開始時刻から何秒後に相当するかを演算で求めるができる。
この時間を例えば２秒とすると、図９の受信信号において、矢印ｂ２で示すサブフレームの開始部分は、タイマー２９上の時刻で「３秒」となる。
【００５６】
すなわち、図９で示すように、受信信号から取得したＺカウント（Ｚ２）の時刻は、矢印ｂ３、すなわち、タイマー２９上では「９秒」の時刻に相当することとなる。
さらに、このタイマー２９上の「９秒」には、伝搬時間βが含まれているため、９秒から伝搬時間βを減じたタイマー２９上の時刻がＺカウント（Ｚ２）の時刻に相当することとなる。
すると、このＺカウント（Ｚ２）の時刻データに「６秒」足した時刻は、タイマー２９上における矢印ｂ４の時刻（１５秒）から伝搬時間βを減じた時刻となる（図９のａ４に相当）。
【００５７】
したがって、ＳＴ１１では、図４の時刻修正データ演算プログラム３７が動作し、上述の衛星信号を演算したデータと、タイマー２９で計時したデータに基づいて、演算終了後に計算上、到来するＧＰＳ信号のサブフレームの開始部分（ａ４）を求め、図５の時刻修正用データ４８として格納する。
このデータは、例えば、タイマー２９における「１５秒−伝搬時間β」のタイミングで、Ｚカウント（Ｚ２）の時刻「００：００：０６」＋「６秒」、つまり「００：００：１２」で時刻修正をすることとなる。
このように、ＧＰＳ付き腕時計１０が受信したＺカウントに、演算終了までに経過したサブフレームの数に６秒を乗じた値を加え、伝搬時間βを減じることで、時刻修正のタイミングを精度良く取得することができる。
【００５８】
次に、図７のＳＴ１２に示すように、図４の時刻修正プログラム３８が動作して、図５の時刻修正用データ４８に基づいて図２のＲＴＣ２３を修正することで、精度良く時刻修正をすることができることになる。
また、この時刻修正が終了したときに、図２のタイマー２９の動作は終了し、その後は、通常の水晶発振回路２５だけが動作しつづけることになる。
このように、時刻精度が求められる場合は図２のＴＣＸＯ２４を使い、その他は通常の水晶発振回路２５を使用することで、比較的電力を多く消費するＴＣＸＯ２４を使用時間を短くすることができ、ＧＰＳ付き腕時計１０全体として電力消費を抑えることができる。
【００５９】
以上のように、本実施の形態では、ＧＰＳ衛星１５の衛星信号の受信と演算を分けて実行するため、ピーク電力を小さくすることができると共に、受信を停止した後に、時間をかけて演算をしても、精度良く時刻修正を行うことができる。また、タイマー２９は高精度なＴＣＸＯ２４を用いているので、時刻精度はさらに向上するが、そのＴＣＸＯ２４は、必要な場合にのみ用いて、必要でない場合は、通常の水晶発振回路２５を用いるので、消費電力を小さくすることもできる。
【００６０】
また、本実施の形態では、タイマー２９を用いてサーチ開始時刻データ４２、受信開始時刻データ４３、信号演算終了時刻データ４７を使用したが、これに限らず、サーチ開始時刻データ４２、受信開始時刻データ４３、信号演算終了時刻データ４７のいずれか一つのデータのみを計測し、その他を演算で求める構成とすることもできる。
【００６１】
また、本発明は、図９に示すように、演算終了までの時間の長短に拘わらず、精度良くＲＴＣ２３の時刻修正を行うことができるので、図６のＳＴ９の演算を行うＭＰＵ１７の能力を低くしても構わない。
この場合は、ＭＰＵの消費電力を少なくすることができ、より電力消費が少ないＧＰＳ付き腕時計となる。
【００６２】
ところで、図４の時刻修正プログラム３８が、時刻情報修正部の一例である。また、アンテナ１１、ＲＦ部２０及びＢＢ部２１が、受信部の一例であり、ＭＰＵ１７及び図４の信号演算動作プログラム３６等が、衛星信号演算部の一例であり、これらは択一的に動作する構成となっている。
受信時間データ４５が、受信部計時情報及び衛星信号受信時間情報の一例であり、受信時間データ４５の例である６秒又は６．６秒が、衛星時刻情報及び修正タイミング情報を取得するための必要最小限の時間情報の一例となっている。
また、信号演算終了時刻データ４７が、衛星信号演算計時情報の一例であり、タイマー２９が、カウンタ部の一例となっている。
そして、時刻修正用データ４８が、修正タイミング情報の一例となっている。
【００６３】
（第２の実施の形態）
図１０及び図１１は、本発明の第２の実施の形態にかかるＧＰＳ付き腕時計１００（図１参照）の主な構成を示す概略ブロックであり、図１２及び図１３は、本実施の形態にかかるＧＰＳ付き腕時計１００の概略フローチャートである。
本実施の形態にかかるＧＰＳ付き腕時計１００の構成等は、上述の第１の実施の形態に係るＧＰＳ付き腕時計１０の構成等と多くが共通しているため、共通の構成は同一符号等として説明を省略し、以下、相違点を中心に説明する。
【００６４】
本実施の形態は、第１の実施の形態と異なり、ＧＰＳ衛星１５の衛星信号から「週番号データ」及び「ＵＴＣパラメータデータ」を取得することである。
上述のように、衛星信号から取得される「Ｚカウント」のデータは、毎週日曜日の０時から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。
したがって、週単位を超える時刻情報、つまり、当該Ｚカウントで示される時刻の年月日を特定する必要があるときは、Ｚカウント以外の情報が必要となる。
それが、週番号データである。週番号データは、例えば、１９８０年１月６日に始まる週の番号を「０」とした連番が付されており、この週番号のデータは、図８（ａ）で示すサブフレームのうち「サブフレーム１」に含まれている。
したがって、ＧＰＳ付き腕時計１００が、年月日のデータを含めてＲＴＣ２３の時刻を修正する場合は、上述の第１の実施の形態で取得した「Ｚカウント」以外に、この「週番号データ」を取得する必要がある。
【００６５】
また、上述の週番号で示す年月日は、アメリカ海軍天文台（ＵＳＮＯ）が管理している原子時計に同期しているため、ＵＴＣ（協定世界時）とは若干、ずれが生じている。このずれの補正値が「ＵＴＣパラメータデータ」となり、このデータは、「サブフレーム４のページ１８」に格納されている。
したがって、本実施の形態のＧＰＳ付き腕時計が、正確に年月日及び時刻を把握するには、このＵＴＣパラメータデータ（ＵＴＣオフセットデータ）を取得し、補正する必要がある。
なお、ＵＴＣは、協定世界時であるため、日本時間に補正するには９時間進めることで、日本標準時を得ることができる。
【００６６】
このように、時刻修正に際し、年月日やＵＴＣとの補正値を取得する例が本実施の形態である。そこで、図１２を用いて年月日を把握するための週番号のデータを取得する工程を具体的に説明し、次いで、図１３を用いてＵＴＣとの補正値を取得するための工程を具体的に説明する。
図１２に示すように、本実施の形態では、上述の第１の実施の形態と同様に、ＧＰＳ衛星１５の衛星信号を演算するが、その際、受信した衛星信号からサブフレームの番号（ＩＤ）を取得する（ＳＴ９等）。
そして、ＳＴ２２で、受信したサブフレーム番号（ＩＤ）が「１」であるか否かを判断する。具体的には、図１０のサブフレームＩＤ判断プログラム１３１が動作して、判断する。この判断で、サブフレーム番号（ＩＤ）が「１」であると判断されると、ＳＴ２３へ進み、週番号をデコードする。
【００６７】
次に、ＳＴ２４へ進み、週番号を取得できたか否かを判断する。ＳＴ２２で、受信したサブフレームが１でない場合及びＳＴ２４で、週番号を取得できない場合は、ＳＴ２５へ進む。
ＳＴ２５では、演算結果が上述の第１の実施の形態と同様に、図１１の信号演算結果データ４６として登録される。つまり、この演算結果には、上述の第１の実施の形態と同様に、図９に示す、伝搬時間β、サブフレームの開始タイミングデータａ２等（受信側はｂ２等）、受信したサブフレームの次のサブフレームの開始部分の時刻データ（Ｚカウント）が含まれる。
また、本実施の形態では、これに加えて、受信したサブフレーム番号（ＩＤ）が図１１のサブフレームＩＤデータ１４１として登録される。
さらに、衛星信号の演算が終了した演算終了時のタイマー２９の時刻が信号演算結果データ４７として登録される。
【００６８】
次に、ＳＴ２６で、目標サブフレームタイミング演算プログラム１３２が動作し、目標サブフレームタイミングに対応するタイマー２９の時刻を演算する。
例えば、目標サブフレームが、サブフレーム１で、受信したサブフレームがサブフレーム３の場合、図９の矢印ａ１等で示されるサブフレームの開始部分のうち、サブフレーム１の開始部分を演算する。受信したサブフレームが「３」の場合、受信したＺカウントはサブフレーム２の開始部分の時間であるから、この時間に１８秒を付加した時間を基準に伝搬時間βで補正すれば、タイマー２９上におけるサブフレーム１の開始部分が明らかになる。
したがって、タイマー２９に基づきサブフレーム１の開始部分のタイミングで衛星信号を受信すれば、サブフレーム１の信号を受信でき、週番号データを取得することできる。
【００６９】
このため、ＳＴ２７及びＳＴ２８では、時刻修正データ演算プログラム３７が、Ｚカウントだけでなく、週番号に基づいてＲＴＣ２３を修正することができることになり、年月日を正確に補正できる。
【００７０】
ＭＰＵ１７及び信号演算動作プログラム３６等がサブフレーム番号取得部の一例である。また、本実施の形態では、ＳＴ２６に示すように、目標サブフレーム番号情報に基づき衛星番号の目標サブフレームを受信する構成となっている。
【００７１】
次に、ＵＴＣとの補正値であるＵＴＣオフセットデータ（ＵＴＣパラメータデータ）を取得するための工程を図１３を用いて説明する。
すなわち、時刻修正をするためには、上述の週番号以外にＵＴＣオフセットデータが必要であり、このデータは、図１１のＵＴＣオフセットデータ１４２に格納されている。
そして、このＵＴＣオフセットデータ１４２は、定期的に、例えば年に数回程度、更新する必要があり、更新時期が設定されている。この更新を実行するのが図１３のフローチャートである。
先ず、図１３のＳＴ２１０で、ＵＴＣオフセット取得時期か否かを判断する。具体的には、図１０のＵＴＣオフセット取得時期判断プログラム１３３が判断する。
そして、ＵＴＣオフセット取得時期であると判断された場合は、ＳＴ２１０で受信タイミングの演算を行う。
具体的には、図１０の目標サブフレーム取得プログラム１３２が働き、当該受信したサブフレームと、目標サブフレームである、フレーム４のページ１８との差分時間を、図１２のＳＴ２６のように計算して求める。
【００７２】
次いで、ＳＴ２１２で受信タイミングか否かを判断して、受信タイミングの場合は、衛星信号を受信し、ＳＴ２１３でＵＴＣオフセットデータを取得できたときは、ＳＴ２１４で、図１１のＵＴＣオフセットデータ１４２を更新する。
【００７３】
このように定期的にＵＴＣオフセットデータ１４２を更新することで、ＧＰＳ付き腕時計１００の時刻修正に際し、ＵＴＣとのずれをより精度良く補正することができる。
【００７４】
（第３の実施の形態）
図１４及び図１５は、本発明の第３の実施の形態にかかるＧＰＳ付き腕時計２００（図１参照）の主な構成を示す概略ブロックであり、図１６は、本実施の形態にかかるＧＰＳ付き腕時計２００の概略フローチャートである。
本実施の形態にかかるＧＰＳ付き腕時計２００の構成等は、上述の第１の実施の形態に係るＧＰＳ付き腕時計１０の構成等と多くが共通しているため、共通の構成は同一符号等として説明を省略し、以下、相違点を中心に説明する。
【００７５】
本実施の形態では、ＧＰＳ付き腕時計２００が、一度、受信し相関を取ったＧＰＳ衛星１５のデータを記憶しておき、次回、ＧＰＳ衛星１５を捕捉する際の参考データとするものである。
具体的には、受信したＧＰＳ衛星１５のドップラ周波数、Ｃ／Ａコード位相、信号強度等に基づき衛星データを作成する。
つまり、ドップラ周波数の偏差を計測し、その値が「０」に近いほど、衛星は天頂に位置し、受信し易いことになる。そこで、ＧＰＳ付き腕時計２００が当該ＧＰＳ衛星１５の衛星信号を受信した時刻データと共に、このドップラ周波数の偏差データを関連付けて登録することで、時刻によって受信し易いＧＰＳ衛星１５を知ることが出来る。
このような、衛星データは図１５の衛星データ２４１に登録される。具体的には、衛星データ２４１は、図２の汎用ＲＡＭ１８に記録されることになる。
【００７６】
また、Ｃ／Ａコードの位相からＧＰＳ衛星１５の衛星番号が分かるため、上記のドップラ周波数の偏差のデータと、衛星番号とを関連つけることで、受信し易いＧＰＳ衛星１５の衛星番号を特定することができる。
【００７７】
また、信号強度のデータも上記ドップラ周波数の偏差のデータ及び衛星番号等と関連付けることで、より信頼性が高く、受信し易いＧＰＳ衛星１５を選別することができることになる。
つまり、図１５の衛星データ２４１には、時刻／衛星番号／ドップラ周波数の偏差／信号強度が相互に関連付けられたデータが登録されている。この衛星データ２４１が捕捉衛星情報の一例となっている。
【００７８】
このような衛星データ２４１の収集及び利用方法を図１６のフローチャートを用いて説明する。先ず、衛星データ２４１の収集は、ＳＴ３３で行われる。
具体的には、図１４の衛星データ記録プログラム２３１が動作して、上述のように衛星データ２４１が記録される。
そして、ＳＴ３１及びＳＴ３２で、衛星データ２４１は、利用される。すなわち、ＳＴ３１では、衛星データ存否判断プログラム２３２が動作し、衛星データ２４１に利用可能な衛星データ２４１が存在するか否かを判断する。
ＳＴ３１で、利用可能な衛星データ２４１が存在した場合は、ＳＴ３２で、その衛星データ２４１を利用して衛星を速やかに捕捉する。
つまり、衛星データ２４１には、当該時刻において、最も天頂に近く、信号強度の強い衛星番号が記録されているので、このデータを利用してＧＰＳ衛星１５をサーチすることで、迅速にＧＰＳ衛星を捕捉できるので、消費電力を低く抑えることができる。
【００７９】
（第４の実施の形態）
図１７は、本発明の第４の実施の形態にかかるＧＰＳ付き腕時計を示す概略フローチャートである。
本実施の形態にかかるＧＰＳ付き腕時計の構成等は、上述の第３の実施の形態に係るＧＰＳ付き腕時計２００の構成等と多くが共通しているため、共通の構成は同一符号等として説明を省略し、以下、相違点を中心に説明する。
【００８０】
本実施の形態のＧＰＳ付き腕時計では、図１６の第３の実施の形態のフローチャートに付加する形態として、図１７に示すように、ＧＰＳ衛星１５の衛星データ２４１のみを取得するフローチャートが付加されている。すなわち、この図１７のフローチャートでは、衛星信号からＺカウントを取得することはなく、あくまで、衛星データ２４１のみを定期的に取得することを目的としている。
このため、ＧＰＳ衛星１５の衛星信号の受信時間は、Ｃ／Ａコード長（１ｍｓｅｃ）乃至メッセージ１ｂｉｔ長（２０ｍｓｅｃ）となっている。
【００８１】
具体的には、図１７のＳＴ４２では、例えば、上記メッセージ１ｂｉｔ長である、２０ｍｓｅｃの間のみＧＰＳ衛星１５の衛星信号を受信する構成となっている。
このように、図１７の工程では、上記Ｚカウントを取得するものではなく、将来の衛星サーチを迅速に行うために、第３の実施の形態の衛星データ２４１を取得するためだけを目的とするので、速やか且つ効果的に衛星データ２４１を取得することができる構成となっている。
【００８２】
（第５の実施の形態）
図１８は、本発明の第５の実施の形態にかかるＧＰＳ付き腕時計を示す概略フローチャートである。
本実施の形態にかかるＧＰＳ付き腕時計の構成等は、上述の各実施の形態に係るＧＰＳ付き腕時計１０等の構成等と多くが共通しているため、共通の構成は同一符号等として説明を省略し、以下、相違点を中心に説明する。
【００８３】
本実施の形態では、上述の各実施の形態と異なり、一度、ＧＰＳ衛星１５から衛星信号を受信し、Ｚカウント（時刻情報）を取得した後、このＺカウントの精度を確認するため、もう一度、同一のＧＰＳ衛星１５が衛星信号を受信し、Ｚカウントを取得する。
そして、これら２個のＺカウントの値を比較することでその整合性を判断し、整合性がある場合にＲＴＣ２３の時刻修正を行うものである。
【００８４】
具体的には、図１８のＳＴ５１で、前回衛星データがあるか否かを判断し、前回衛星データがない場合は、ＳＴ５２で、今回相関の取れた同一のＧＰＳ衛星１５を再度、捕捉し、衛星信号を得て、Ｚカウントを取得する。
そして、ＳＴ５３で、図示しない整合性判断プログラムが動作し、整合性を判断する。
したがって、最初の受信で得たＺカウントがノイズ等で誤った信号に基づいて演算された場合、その誤りを速やかに把握することができるので、時刻修正精度が極めて向上することとなる。
なお、上記整合性判断プログラムが整合性判断部の一例となっている。
【００８５】
（第６の実施の形態）
図１９は、本発明の第６の実施の形態にかかるＧＰＳ付き腕時計を示す概略フローチャートである。
本実施の形態にかかるＧＰＳ付き腕時計の構成等は、上述の第５の実施の形態に係るＧＰＳ付き腕時計の構成等と多くが共通しているため、共通の構成は同一符号等として説明を省略し、以下、相違点を中心に説明する。
【００８６】
本実施の形態では、上述の第５の実施の形態と異なり、複数の異なるＧＰＳ衛星１５から衛星信号を受信し、複数のＺカウント（時刻情報）を取得した後、これらＺカウントの精度を確認するため、これら複数のＺカウントの値を比較することでその整合性を判断し、整合性がある場合にＲＴＣ２３の時刻修正を行うものである。
【００８７】
具体的には、図１９のＳＴ６１で、異なる複数のＧＰＳ衛星１５の衛星信号がＢＢ用ＲＡＭ２２に格納されているか否かを判断し、格納されている場合はＳＴ６２で、これらのＺカウントに整合性が取れているか否かが判断される。
すなわち、図示しない異衛星データ整合判断プログラムが動作して、それらに整合性を判断する。
そして、整合性があるときは、ＲＴＣ２３の時刻修正を実行する。このように、本実施の形態では、異なったＧＰＳ衛星１５から取得したＺカウントの整合性を判断するので、さらに精度の高いＺカウントで時刻修正をすることができる。
この異衛星データ整合性判断プログラムが、異衛星整合性判断部の一例となっている。
【００８８】
本発明は、上述の実施の形態に限定されない。なお、上述の実施の形態では、位置情報衛星として、地球を周回するＧＰＳ衛星を例に説明しているが、本発明の位置情報衛星は、これに限らず、静止衛星や準天頂衛星等も含まれる。
【図面の簡単な説明】
【００８９】
【図１】本発明に係る時刻修正装置付き計時装置である例えば、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付き腕時計の内部の主なハードウエア構成等を示す概略図である。
【図３】ＧＰＳ付き腕時計の主なソフトウエア構成等を示す概略図である。
【図４】図３の各種プログラム格納部内のデータを示す概略図である。
【図５】図３の各種データ格納部内のデータを示す概略図である。
【図６】第１の実施の形態にかかるＧＰＳ付き腕時計の主な動作等を示す概略フローチャートである。
【図７】第１の実施の形態にかかるＧＰＳ付き腕時計の主な動作等を示す他の概略フローチャートである。
【図８】衛星信号を示す概略説明図である。
【図９】衛星信号及び受信信号の概略説明図である。
【図１０】第２の実施の形態にかかるＧＰＳ付き腕時計の主な構成を示す概略ブロックである。
【図１１】第２の実施の形態にかかるＧＰＳ付き腕時計の主な構成を示す他の概略ブロックである。
【図１２】第２の実施の形態にかかるＧＰＳ付き腕時計の概略フローチャートである。
【図１３】第２の実施の形態にかかるＧＰＳ付き腕時計の他の概略フローチャートである。
【図１４】第３の実施の形態にかかるＧＰＳ付き腕時計の主な構成を示す概略ブロックである。
【図１５】第３の実施の形態にかかるＧＰＳ付き腕時計の主な構成を示す他の概略ブロックである。
【図１６】第３の実施の形態にかかるＧＰＳ付き腕時計の概略フローチャートである。
【図１７】第４の実施の形態にかかるＧＰＳ付き腕時計を示す概略フローチャートである。
【図１８】第５の実施の形態にかかるＧＰＳ付き腕時計を示す概略フローチャートである。
【図１９】第６の実施の形態にかかるＧＰＳ付き腕時計を示す概略フローチャートである。
【符号の説明】
【００９０】
１０・・・ＧＰＳ時刻修正装置付き腕時計、１５・・・ＧＰＳ衛星、１７・・・ＭＰＵ，１８・・・汎用ＲＡＭ、２０・・・ＲＦ部、２１・・・ＢＢ部、２２・・・ＢＢ用ＲＡＭ、２３・・・ＲＴＣ、２４・・・ＴＣＸＯ、２５・・・水晶発振回路、２６・・・電源回路、２９・・・タイマー、３０・・・各種プログラム格納部、４０・・・各種データ格納部、３１・・・ＢＢ用ＲＡＭ動作プログラム、３２・・・タイマー制御プログラム、３３・・・受信開始判断プログラム、３４・・・受信終了可否判断プログラム、３５・・・受信終了判断プログラム、３６・・・信号演算動作プログラム、３７・・・時刻修正データ演算プログラム、３８・・・時刻修正プログラム、４１・・・ＲＦ部、ＢＢ部及びＢＢ部用ＲＡＭ動作開始データ、４２・・・サーチ開始時刻データ、４３・・・受信開始時刻データ、４４・・・ＢＢ信号データ、４５・・・受信時間データ、４６・・・信号演算結果データ、４７・・・信号演算終了時刻データ、４８・・・時刻修正用データ、１３１・・・サブフレームＩＤ判断プログラム、１３２・・・目標サブフレームタイミング演算プログラム、１４１・・・サブフレームＩＤデータ、２３１・・・衛星データ記録プログラム、２３２・・・衛星データ存否判断プログラム、２４１・・・衛星データ
【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、
前記受信部で受信した前記衛星信号を演算して、少なくとも、衛星時刻情報を取得する衛星信号演算部と、
自己時刻情報を有する計時部と、
前記衛星時刻情報に基づいて前記自己時刻情報を修正する時刻情報修正部と、を有し、
前記受信部と前記衛星信号演算部とが択一的に動作する構成となっていることを特徴とする時刻修正装置。
【請求項２】
前記受信部が受信した前記衛星信号を格納する衛星信号格納部を有することを特徴とする請求項１に記載の時刻修正装置。
【請求項３】
前記受信部の動作関連時間である受信部計時情報及び／又は前記衛星信号演算部の動作関連時間である衛星信号演算計時情報を取得するカウンタ部を有し、
前記時刻情報修正部は、前記受信部計時情報及び／又は前記衛星信号演算計時情報に基づいて演算される修正タイミング情報に基づいて前記自己時刻情報を修正する構成となっていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の時刻修正装置。
【請求項４】
前記衛星信号には、前記位置情報衛星の衛星信号の到達に要する時間である伝搬遅延時間情報を含むことを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の時刻修正装置。
【請求項５】
前記受信部計時情報には、前記受信部が前記位置情報衛星を捕捉した後に前記位置情報衛星の衛星信号を受信する時間である衛星信号受信時間情報が含まれ、
前記衛星信号受信時間情報は、前記衛星時刻情報及び前記修正タイミング情報を取得するための必要最小限の時間情報となっていることを特徴とする請求項３及び請求項４のいずれかに記載の時刻修正装置。
【請求項６】
前記カウンタ部は、高精度発振器に基づき動作する構成となっていることを特徴とする請求項３乃至請求項５のいずれかに記載の時刻修正装置。
【請求項７】
前記衛星信号には、サブフレーム番号情報が含まれ、
前記サブフレーム番号情報からＧＰＳ時刻の週番号情報及び／又はＵＴＣ（ｕｎｉｖｅｒｓａｌ ｔｉｍｅ ｃｏｏｒｄｉｎａｔｅ、世界協定時）パラメータ情報を含む目標サブフレーム番号情報を取得するサブフレーム番号取得部を有し、
前記目標サブフレーム番号情報に基づき、前記衛星信号の前記目標サブフレームを受信する構成となっていることを特徴とする請求項１乃至請求項６のいずれかに記載の時刻修正装置。
【請求項８】
前記衛星信号には、前記位置情報衛星の衛星番号情報、ドップラ周波数情報及びＣ／Ａコード位相情報が含まれ、
受信した前記位置情報衛星の衛星番号情報、ドップラ周波数情報及びＣ／Ａコード位相情報を格納する捕捉衛星情報格納部を有することを特徴とする請求項１乃至請求項７のいずれかに記載の時刻修正装置。
【請求項９】
前記衛星信号受信時間情報が、Ｃ／Ａコード長乃至メッセージ１ｂｉｔ長であり、
受信した前記位置情報衛星情報を捕捉可能衛星格納部に格納することを特徴とする請求項５乃至請求項７のいずれかに記載の時刻修正装置。
【請求項１０】
同一の前記位置情報衛星から前記衛星信号を複数回受信する構成となっており、
前記複数回受信で取得した複数個の前記衛星時刻情報の整合性を判断する整合性判断部を有することを特徴とする請求項１乃至請求項９のいずれかに記載の時刻修正装置。
【請求項１１】
複数の前記位置情報衛星から前記衛星信号を受信する構成となっており、
前記複数の前記位置情報衛星から取得した複数個の前記時刻情報の整合性を判断する異衛星整合性判断部を有することを特徴とする請求項１乃至請求項９のいずれかに記載の時刻修正装置。
【請求項１２】
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、
前記受信部で受信した前記衛星信号を演算して、少なくとも、衛星時刻情報を取得する衛星信号演算部と、
自己時刻情報を有する計時部と、
前記衛星時刻情報に基づいて前記自己時刻情報を修正する時刻情報修正部と、を有し、
前記受信部と前記衛星信号演算部とが択一的に動作する構成となっていることを特徴とする時刻修正装置付き計時装置。
【請求項１３】
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、
前記受信部で受信した前記衛星信号を演算して、少なくとも、衛星時刻情報を取得する衛星信号演算部と、
自己時刻情報を有する計時部と、
前記衛星時刻情報に基づいて前記自己時刻情報を修正する時刻情報修正部と、を有する時刻修正方法であって、
前記受信部と前記衛星信号演算部とが択一的に動作する構成となっており、
前記受信部が受信した前記衛星信号に基づいて、その後、前記衛星信号演算部が演算する構成となっていることを特徴とする時刻修正方法。
【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、
前記受信部で受信した前記衛星信号を演算して、少なくとも、衛星時刻情報を取得する衛星信号演算部と、
自己時刻情報を有する計時部と、
前記衛星時刻情報に基づいて前記自己時刻情報を修正する時刻情報修正部と、を有し、
前記受信部と前記衛星信号演算部とが択一的に動作する構成となっていることを特徴とする時刻修正装置。
【請求項２】
前記受信部が受信した前記衛星信号を格納する衛星信号格納部を有することを特徴とする請求項１に記載の時刻修正装置。
【請求項３】
前記受信部の動作関連時間である受信部計時情報及び／又は前記衛星信号演算部の動作関連時間である衛星信号演算計時情報を取得するカウンタ部を有し、
前記時刻情報修正部は、前記受信部計時情報及び／又は前記衛星信号演算計時情報に基づいて演算される修正タイミング情報に基づいて前記自己時刻情報を修正する構成となっていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の時刻修正装置。
【請求項４】
前記衛星信号には、前記位置情報衛星の衛星信号の到達に要する時間である伝搬遅延時間情報を含むことを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の時刻修正装置。
【請求項５】
前記受信部計時情報には、前記受信部が前記位置情報衛星を捕捉した後に前記位置情報衛星の衛星信号を受信する時間である衛星信号受信時間情報が含まれ、
前記衛星信号受信時間情報は、前記衛星時刻情報及び前記修正タイミング情報を取得するための必要最小限の時間情報となっていることを特徴とする請求項３及び請求項４のいずれかに記載の時刻修正装置。
【請求項６】
前記カウンタ部は、高精度発振器に基づき動作する構成となっていることを特徴とする請求項３乃至請求項５のいずれかに記載の時刻修正装置。
【請求項７】
前記衛星信号には、サブフレーム番号情報が含まれ、
前記サブフレーム番号情報からＧＰＳ時刻の週番号情報及び／又はＵＴＣ（ｕｎｉｖｅｒｓａｌ ｔｉｍｅ ｃｏｏｒｄｉｎａｔｅ、世界協定時）パラメータ情報を含む目標サブフレーム番号情報を取得するサブフレーム番号取得部を有し、
前記目標サブフレーム番号情報に基づき、前記衛星信号の前記目標サブフレームを受信する構成となっていることを特徴とする請求項１乃至請求項６のいずれかに記載の時刻修正装置。
【請求項８】
前記衛星信号には、前記位置情報衛星の衛星番号情報、ドップラ周波数情報及びＣ／Ａコード位相情報が含まれ、
受信した前記位置情報衛星の衛星番号情報、ドップラ周波数情報及びＣ／Ａコード位相情報を格納する捕捉衛星情報格納部を有することを特徴とする請求項１乃至請求項７のいずれかに記載の時刻修正装置。
【請求項９】
前記衛星信号受信時間情報が、Ｃ／Ａコード長乃至メッセージ１ｂｉｔ長であり、
受信した前記位置情報衛星情報を捕捉可能衛星格納部に格納することを特徴とする請求項５乃至請求項７のいずれかに記載の時刻修正装置。
【請求項１０】
同一の前記位置情報衛星から前記衛星信号を複数回受信する構成となっており、
前記複数回受信で取得した複数個の前記衛星時刻情報の整合性を判断する整合性判断部を有することを特徴とする請求項１乃至請求項９のいずれかに記載の時刻修正装置。
【請求項１１】
複数の前記位置情報衛星から前記衛星信号を受信する構成となっており、
前記複数の前記位置情報衛星から取得した複数個の前記時刻情報の整合性を判断する異衛星整合性判断部を有することを特徴とする請求項１乃至請求項９のいずれかに記載の時刻修正装置。
【請求項１２】
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、
前記受信部で受信した前記衛星信号を演算して、少なくとも、衛星時刻情報を取得する衛星信号演算部と、
自己時刻情報を有する計時部と、
前記衛星時刻情報に基づいて前記自己時刻情報を修正する時刻情報修正部と、を有し、
前記受信部と前記衛星信号演算部とが択一的に動作する構成となっていることを特徴とする時刻修正装置付き計時装置。
【請求項１３】
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、
前記受信部で受信した前記衛星信号を演算して、少なくとも、衛星時刻情報を取得する衛星信号演算部と、
自己時刻情報を有する計時部と、
前記衛星時刻情報に基づいて前記自己時刻情報を修正する時刻情報修正部と、を有する時刻修正方法であって、
前記受信部と前記衛星信号演算部とが択一的に動作する構成となっており、
前記受信部が受信した前記衛星信号に基づいて、その後、前記衛星信号演算部が演算する構成となっていることを特徴とする時刻修正方法。
【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１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【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】
【図１９】
【公開番号】特開２００９−１４６７０（Ｐ２００９−１４６７０Ａ）
【公開日】平成２１年１月２２日（２００９．１．２２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−１７９９２８（Ｐ２００７−１７９９２８）
【出願日】平成１９年７月９日（２００７．７．９）
【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１月２２日（２００９．１．２２）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年７月９日（２００７．７．９）
【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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