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】位置情報衛星から軌道情報等を取得することなく、効率的に受信に必要な位置情報衛星を選択できると共に、消費電力も低減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】位置情報衛星１５から送信される衛星時刻情報を含む衛星信号を受信する衛星信号受信部２０と、時刻情報を生成する時刻情報生成部２２と、衛星信号受信部が受信した衛星時刻情報に基づいて時刻情報を修正する時刻情報修正部３６と、を有し、衛星信号受信部が衛星時刻情報を受信すべき位置情報衛星を選択する位置情報衛星選択部３３を備え、位置情報衛星選択部は、位置情報衛星から発信される衛星信号の送信周波数の変動情報に基づいて位置情報衛星を選択する構成となっている時刻修正装置１０。
【解決手段】位置情報衛星１５から送信される衛星時刻情報を含む衛星信号を受信する衛星信号受信部２０と、時刻情報を生成する時刻情報生成部２２と、衛星信号受信部が受信した衛星時刻情報に基づいて時刻情報を修正する時刻情報修正部３６と、を有し、衛星信号受信部が衛星時刻情報を受信すべき位置情報衛星を選択する位置情報衛星選択部３３を備え、位置情報衛星選択部は、位置情報衛星から発信される衛星信号の送信周波数の変動情報に基づいて位置情報衛星を選択する構成となっている時刻修正装置１０。
【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等を有する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、このようにＧＰＳ衛星から信号を受信して時刻修正をするには、ＧＰＳ衛星からの信号を障害物等を介さずに受信する必要がある。しかし、受信機側が例えば、屋内等に配置等されている場合は、建物等が障害物等なるので、窓等を介して衛星信号を受信することになる。
このように、窓等から衛星信号を受信するには、仰角が低いＧＰＳ衛星を受信機側が選択することで効率良く受信することが可能となる。
そして、この仰角が低いか否かは、ＧＰＳ衛星の軌道情報であるアルマナック情報をＧＰＳ衛星から取得して初めて分かるため、受信機側では、このようなアルマナック情報を予め取得する必要があった。
【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】
しかし、このＧＰＳ衛星の軌道情報であるアルマナック情報は、その内容が更新されるため、この内容が更新された後、受信機側は、ＧＰＳ衛星のアルマナック情報を受信して自己の有するアルマナック情報を更新する必要がある。
そして、このアルマナック情報は全ＧＰＳ衛星の軌道情報であるため受信機側で全情報を受信するには長時間を要し、受信機側の電力の消耗が大きくなるという問題があった。
また、このように消費電流増が生じると受信機側の製品寿命が縮むだけでなく、受信機側が使用する使用電池の規制となるという問題もあった。
【０００４】
そこで、本発明は、位置情報衛星から軌道情報等を取得することなく、効率的に受信に必要な位置情報衛星を選択できると共に、消費電力も低減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時刻情報を含む衛星信号を受信する衛星信号受信部と、時刻情報を生成する時刻情報生成部と、前記衛星信号受信部が受信した衛星時刻情報に基づいて前記時刻情報を修正する時刻情報修正部と、を有し、前記衛星信号受信部が前記衛星時刻情報を受信すべき前記位置情報衛星を選択する位置情報衛星選択部を備え、前記位置情報衛星選択部は、前記位置情報衛星から発信される前記衛星信号の送信周波数の変動情報に基づいて前記位置情報衛星を選択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、位置情報衛星選択部は、位置情報衛星から発信される衛星信号の送信周波数の変動情報に基づいて位置情報衛星を選択する構成となっている。この衛星信号の送信周波数の変動情報は、例えば、ドップラーシフトと呼ばれるものが含まれる。
つまり、ドップラーシフトは、衛星信号の送信周波数の理論値との誤差を示すもので、誤差がない、つまり「０ｋＨｚ」のときは、位置情報衛星が当該時刻修正装置の天頂に配置されていることを示す。そして、１ｋＨｚから２ｋＨｚ等と誤差が広がるに従い、位置情報衛星は、徐々にその仰角が低くなるように配置されることになる。
したがって、位置情報衛星選択部は、衛星信号の送信周波数に基づいて、当該位置情報衛星の仰角等を把握し、その位置を認識し、これに基づき選択することが可能となる。すなわち、位置情報衛星選択部は、位置情報衛星の軌道情報であるアルマナック情報を取得することなく、位置情報衛星の位置情報を取得し、その衛星信号を速やかに取得することができる。
ゆえに、前記構成では、従来のように、アルマナック情報等を取得するための長時間かけて位置情報衛星から衛星信号を受信する必要がないので、極めて低消費電力な装置となっている。
【０００７】
好ましくは、前記送信周波数の変動情報が、前記送信周波数の理論値との誤差情報であり、前記位置情報衛星選択部は、前記送信周波数の理論値との誤差情報が小さい前記位置情報衛星を優先的に選択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。
【０００８】
前記構成によれば、送信周波数の変動情報が、送信周波数の理論値との誤差情報であり、位置情報衛星選択部は、送信周波数の理論値との誤差情報が小さい位置情報衛星を優先的に選択する構成となっている。
このように、送信周波数の変動情報は、送信周波数の理論値との誤差情報、例えば、ドップラーシフト等であり、位置情報衛星選択部は、この送信周波数の理論値との誤差情報が小さい、すなわち、仰角が高く、天頂に近い側の位置情報衛星を優先的に選択する。
したがって、時刻修正装置が、より受信し易い位置にある位置情報衛星を選択できるので、その衛星信号をより効果的に受信することができる。
【０００９】
好ましくは、前記送信周波数の理論値との誤差情報は、前記位置情報衛星が近接方向に移動している近接周波数誤差情報と、前記位置情報衛星が遠ざかる方向に移動する情報である遠隔周波数誤差情報と、を有し、前記位置情報衛星選択部は、前記近接周波数誤差情報と前記遠隔周波数誤差情報とを交互に、及び／又は前記近接周波数誤差情報を前記遠隔周波数誤差情報に優先して周波数走査を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、位置情報衛星選択部は、近接周波数誤差情報と遠隔周波数誤差情報とを交互に、及び／又は近接周波数誤差情報を遠隔周波数誤差情報に優先して周波数走査をする構成となっている。
つまり、近接周波数誤差情報は、例えば、位置情報衛星が天頂に向かって移動している情報であり、遠隔周波数誤差情報は、例えば、位置情報衛星が天頂から遠ざかる方向に移動している情報である。
したがって、前記構成では、時刻修正装置が、位置情報衛星の衛星信号を受信するために周波数走査をする際、例えば、天頂に向かってくる位置情報衛星及び天頂から遠ざかる位置情報衛星の双方をサーチすることができ、効果的なサーチを行うことができる。
特に、受信する衛星信号としては、天頂に向かってくる位置情報衛星の衛星信号である近接周波数誤差情報の方が、遠隔周波数誤差情報より受信に適した衛星信号である。
このため、前記構成のように、近接周波数誤差情報を遠隔周波数誤差情報に優先して周波数走査をし、当該周波数に該当する位置情報衛星の衛星信号を優先的に受信するとより迅速且つ適確に時刻情報を取得等することができる。
【００１１】
好ましくは、前記送信周波数の変動情報が、周波数変化量の大小情報であり、前記位置情報衛星選択部は、この周波数変化量が大きい前記位置情報衛星を優先的に選択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。
【００１２】
前記構成によれば、送信周波数の変動情報が、周波数変化量の大小情報であり、位置情報衛星選択部は、この周波数変化量が大きい位置情報衛星を優先的に選択する構成となっている。この送信周波数の変動情報は、例えば、ドップラーシフトの変動情報である。すなわち、ドップラーシフトにおいて、仰角が低い領域では、その変動は急激ではなく、穏やかに変動する。しかし、仰角が高い領域では、その変動が急激となる。
したがって、位置情報衛星選択部が、この周波数変化量が大きい領域の位置情報衛星を選択すると、それは、結果的に仰角が高い、すなわち、天頂に近づく方向の位置情報衛星を選択することとなり、時刻修正装置がより適確に衛星信号を受信することができることになる。
特に、時刻修正装置が、特定の仰角の範囲である周波数範囲を受信しようとした場合で、自己の発振回路等に周波数の狂いが生じていた場合、所望の範囲内で適確な位置情報衛星を選択し、衛星信号を受信できないおそれがある。
しかし、この場合でも、前記構成では、より周波数範囲にかかわらず、より仰角の高い、すなわち天頂に近い位置情報衛星を選択することができるので、より好ましい位置情報衛星を適確に選択することができる。
【００１３】
好ましくは、前記時刻修正装置の環境情報の相違に基づいて、前記位置情報衛星を受信すべき受信範囲を定める受信範囲情報を格納する受信範囲情報格納部を有し、前記位置情報衛星選択部は、この受信範囲情報に基づいて前記位置情報衛星を選択す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、時刻修正装置の環境情報の相違に基づいて、位置情報衛星を受信すべき受信範囲を定める受信範囲情報を格納する受信範囲情報格納部を有し、位置情報衛星選択部は、この受信範囲情報に基づいて前記位置情報衛星を選択する構成となっている。
すなわち、受信範囲情報としては、例えば、時刻修正装置が屋内配置の場合は、仰角が３０°（度）乃至６０°（度）の範囲という情報であり、屋外配置の場合は、仰角が０°（度）乃至３０°（度）の範囲という情報である。つまり、屋内の場合は窓等を介して衛星信号を受信するので仰角が低い方が好ましい。一方、屋外の場合は、より適確に衛星信号を受信できる天頂に近い領域、すなわち仰角の高い範囲が好ましいからである。
この例の場合、位置情報衛星選択部は、時刻修正装置が屋内の場合は、仰角が３０°乃至６０°の範囲内の位置情報衛星の周波数走査をし、最適な位置情報衛星を選択し、その時刻情報を受信する。
一方、時刻修正装置が屋外の場合は、仰角が０°乃至３０°の範囲で周波数走査をし、最適な位置情報衛星を選択し、その時刻情報を受信することとなる。
【００１５】
好ましくは、前記受信範囲情報が、前記時刻修正装置が屋内に配置されるときに周波数走査すべき屋内受信範囲情報と、前記時刻修正装置が屋外に配置されるときに周波数走査すべき屋外受信範囲情報と、を有すると共に、前記時刻修正装置が屋内又は屋外のいずれに配置されているかを判断する屋内外判断部を有することを特徴とする時刻修正装置である。
【００１６】
好ましくは、前記屋内外判断部が、光発電による発電量に基づいて屋内外を判断することを特徴とする時刻修正装置である。
【００１７】
前記構成によれば、屋内外判断部が、光発電による発電量に基づいて屋内外を判断するので、簡易かつ確実に屋内外を判断することができる。
【００１８】
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時刻情報を含む衛星信号を受信する衛星信号受信部と、時刻情報を生成する時刻情報生成部と、前記衛星信号受信部が受信した衛星時刻情報に基づいて前記時刻情報を修正する時刻情報修正部と、を有し、前記衛星信号受信部が前記衛星時刻情報を受信すべき前記位置情報衛星を選択する位置情報衛星選択部を備え、前記位置情報衛星選択部は、前記位置情報衛星から発信される前記衛星信号の送信周波数の変動情報に基づいて前記位置情報衛星を選択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。
【００１９】
前記課題は、本発明によれば、衛星信号受信部が、位置情報衛星から送信される衛星時刻情報を含む衛星信号を受信する衛星信号受信工程と、時刻情報修正部が、前記衛星信号受信部が受信した衛星時刻情報に基づいて時刻情報生成部の時刻情報を修正する時刻情報修正工程と、を有し、位置情報衛星選択部は、前記衛星信号受信部が前記衛星時刻情報を受信すべき前記位置情報衛星を選択すると共に、前記位置情報衛星から発信される前記衛星信号の送信周波数の変動情報に基づいて前記位置情報衛星を選択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】
【００２０】
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。
【００２１】
（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時刻修正装置付き腕時計１０（以下「ＧＰＳ付き腕時計１０」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。
さらに、ＧＰＳ付き腕時計１０は、使用者が各種指示を入力するための入力装置１４も有している。
【００２２】
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、例えば、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、位置情報衛星の一例となっている。
【００２３】
また、図２に示すように、ＧＰＳ付き腕時計１０は、その内部に時刻表示装置２１やＧＰＳ装置２０等を備え、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。
また、本実施の形態における時刻表示装置２１は、いわゆる電子時計として機能する構成となっている。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、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）１７、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）１８、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）１９
等が接続されている。
また、バス１６には、ＧＰＳ衛星１５から発信される衛星信号を受信するＧＰＳ装置２０が接続されている。さらに、バス１６には、時刻表示装置２１も接続されている。
【００２４】
このＧＰＳ装置２０は、具体的には、アンテナ１１を有すると共に、アンテナ１１で受信した信号を中間周波数（Ｉ／Ｆ）等とするＲＦ部や、信号を復調処理するベースバンド部等を有している。すなわち、ＧＰＳ装置２０は、図１のＧＰＳ衛星１５ａ等から受信した信号を、アンテナ１１、ＲＦ部及びベースバンド部等を介してＧＰＳ信号として取り出すことができる構成となっている。このように、ＧＰＳ装置２０は、衛星信号受信部の一例となっている。
そして、このＧＰＳ信号（衛星信号の一例）には、原子時計に基づく精度の高いＧＰＳ時刻情報（Ｚカウント）が含まれている。なお、このＧＰＳ時刻信号については後述する。
【００２５】
また、バス１６に接続されている時刻表示装置２１は、ＩＣ（半導体集積回路）等からなるリアルタイムクロック（ＲＴＣ）２２やディスプレイ２７等を有している。また、バス１６には、電源となる光発電で発電する太陽電池２３も接続されている。
このようにＲＴＣ２２が時刻情報生成部の一例となっている。
【００２６】
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。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。
【００２７】
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。
【００２８】
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。
【００２９】
本実施の形態では、ＧＰＳ付き腕時計１０は、ＧＰＳ衛星１５から発信される衛星信号に含まれる時刻情報を取得して、その時刻情報に基づいて図２のＲＴＣ２２の時刻の補正を行う構成となっている。しかし、その一方で、ＧＰＳ付き腕時計１０は、ＧＰＳ衛星１５の軌道情報であるアルマナックデータを有していない。このため、何時、どの位置にＧＰＳ衛星１５が位置するかの情報を有してない。
そこで、かかるアルマナックデータを用いることなく、効率的にＧＰＳ衛星１５を捕捉し、その時刻情報を取得することが本実施の形態の特徴の一つとなっている。
この特徴について説明する前に、その前提となる衛星信号について説明する。
【００３０】
図７は、衛星信号を示す概略説明図である。
ＧＰＳ衛星１５からは、図７（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くる。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７（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。
そして、本実施の形態の時刻情報では、ＴＯＷというＧＰＳ衛星のＧＰＳ時刻情報（Ｚカウント）をＧＰＳ衛星１５から取得することで時刻修正が可能な構成となっている。
【００３１】
次に、アルマナックを用いることなく、適確且つ効率良くＧＰＳ衛星１５をサーチし、捕捉する構成等について、図６のフローチャートを用いて説明する際の前提となる事項について説明する。
本実施の形態では、ＧＰＳ付き腕時計１０が、アルマナックデータを有していないため、本来、ＧＰＳ付き腕時計１０のＧＰＳ装置２０がＧＰＳ衛星１５を捕捉するには、全てのＧＰＳ衛星１５をサーチする必要がある。また、ＧＰＳ衛星１５からの衛星信号を適確に受信するには、ＧＰＳ装置２０の天頂に位置するＧＰＳ衛星１５から衛星信号を受信することが好ましい。
しかし、これは、ＧＰＳ付き腕時計１０が、屋外に配置されている場合であって、屋内では、逆に天頂付近からのＧＰＳ衛星１５の衛星信号を受信することは困難となる。
つまり、ＧＰＳ付き腕時計１０が屋内に配置されている場合は、建物の窓等から衛星信号を受信するのが好ましいこととなる。このときのＧＰＳ衛星１５は、天頂ではなく仰角の低い位置となる。
そこで、本実施の形態では、ＧＰＳ付き腕時計１０が、屋外に配置されている場合のＧＰＳ衛星１５のサーチ範囲と、屋内に配置されている場合のＧＰＳ衛星１５のサーチ範囲を予め区分して、サーチを行う構成となっている。詳細については後述する。
【００３２】
さらに、本実施の形態では、ＧＰＳ付き腕時計１０の屋内外判断を２つの方法で実行している。一つは、ＧＰＳ付き腕時計１０の所持者が図１の入力装置１４を操作することで屋内外のいずれかであるかをＧＰＳ付き腕時計１０が認識する方法である。
もう一つは、図１の太陽電池２３の発電量が多い場合は、屋外と判断し、少ない場合は屋内と判断する方法である。この発電量が環境情報の一例となっている。
本実施の形態では、以下で詳細に説明するように、これら２つの方法を併用する構成となっている。
【００３３】
次に、図６のフローチャートに従い、詳細に説明する。
先ず、図６のＳＴ１でＧＰＳ付き腕時計１０の利用者であるユーザーが屋外指示を入力したか否かを判断する。具体的には、図１及び図２の入力装置１４をユーザーが操作すると、例えば屋外と判断する構成となっている。そして、その操作が行われると、図４のユーザー入力判断プログラム３１が動作して、ＧＰＳ付き腕時計１０は、自己が屋外に配置されていることを認識することとなる。
本実施の形態では、ユーザーが屋外指示を入力する例を示したが、ユーザーが屋内指示、若しくは屋内外指示を入力する構成としても構わない。
【００３４】
ＳＴ１では、ユーザー屋外指示の入力を判断する代わりに光発電量が所定値以上であるか否かを判断しても構わない。この場合は、図４の光発電量判断プログラム３２が動作し、図１等の太陽電池２３の発電量が所定値以上となっているか否かを判断し、所定値以上となっている場合は「屋外」、所定値以上となっていない場合は「屋内」と判断する構成となっている。
このように、ユーザー入力判断プログラム３１及び光発電量判断プログラム３２は、屋内外判断部の一例となっている。
【００３５】
ＳＴ１でユーザーから屋外指示が入力され、若しくは光発電量が所定値以上の場合は、ＧＰＳ付き腕時計１０は、屋外に配置されていると判断され、ＳＴ２へ進む。
ＳＴ２では、相関取得の同期周波数範囲を、ドップラーシフトの値で、０ｋＨｚから±３ｋＨｚに設定する。
ここで、ドップラーシフトについて説明する。ドップラーシフトは、基本的にドップラー効果、すなわち、衛星信号等の発生源（ＧＰＳ衛星１５）と観測者（ＧＰＳ付き腕時計１０）との相対的な速度によって、信号の周波数が異なって観測されることに基づくものである。また、ドップラー効果では、衛星信号が近づく場合は、周波数が高くなり、遠ざかる場合は、周波数が低くなる。
この関係を衛星信号の本来の周波数である理論値との誤差（ズレ）を示したのが「ドップラーシフト（ｋＨｚ）」となる。
【００３６】
図８は、このような「ドップラーシフト」、ＧＰＳ衛星１５の仰角及び距離との関係を示すものである。
図８で縦軸がドップラーシフト（ｋＨｚ）を示し、横軸がＧＰＳ衛星１５の仰角を示す。具体的には、ＧＰＳ衛星１５は、移動しているため、図の左側から右側にかけて移動することになる。つまり、ＧＰＳ付き腕時計１０が配置されている位置から見て、ＧＰＳ衛星１５が、地平線等に見えるように位置する場合が、図８の「−９０°」となる。その後、ＧＰＳ衛星１５が徐々にＧＰＳ付き腕時計１０の天頂に近づくに伴い、その仰角も、「０°」に近づく。そして、更に、ＧＰＳ衛星１５が移動し、天頂から遠ざかる方向に移動し、反対側の地平線等に位置すると、その仰角は「＋９０°」となる。
このように、図８の横軸で示す仰角の「−９０°」から「＋９０°」の変動に対応して、縦軸のドップラーシフト（ｋＨｚ）も変動する。具体的には、同図の仰角「−９０°」がドップラーシフトでは「５ｋＨｚ」に対応し、仰角「０°」が、ドップラーシフトでは「０ｋＨｚ」に対応し、更に、仰角「＋９０°」がドップラーシフトでは「−５ｋＨｚ」に対応することになる。
【００３７】
このように、ＧＰＳ衛星１５の位置する仰角は、ＧＰＳ衛星１５から受信した衛星信号のドップラーシフトの値（ｋＨｚ）から判断することができる。
つまり、本実施の形態では、ＧＰＳ衛星１５等の全衛星の軌道情報であるアルマナックデータをＧＰＳ付き腕時計１０が保有していなくても、ドップラーシフトから、その位置を適確に把握することができる構成となっている。
【００３８】
ここで、説明を図６のＳＴ２に戻すと、ＳＴ２では、ドップラーシフトが、０ｋＨｚ〜±３ｋＨｚの幅のＧＰＳ衛星１５等をサーチする設定となっている。これは、図８を参照すると、仰角−３０°から０度、そして＋３０°の範囲となっている。つまり、天頂を中心とした高仰角の範囲となっている。
したがって、ＳＴ２では、ＧＰＳ付き腕時計１０は、屋外に配置されているため最も衛星信号を受信し易い高仰角の範囲を設定する工程となっている。
【００３９】
一方、ＳＴ３は、ＧＰＳ衛星１５等をサーチすべきドップラーシフト（ｋＨｚ）の範囲が＋３ｋＨｚから＋４．５ｋＨｚと、−３ｋＨｚから−４．５ｋＨｚとなっている。これは、図８を参照すると、仰角−６０から−３０°の範囲と、仰角＋３０°から＋６０°の範囲となっている。
すなわち、ＳＴ３の場合は、ＧＰＳ付き腕時計１０が屋内に配置されているため、天頂を中心とした高仰角の範囲に位置するＧＰＳ衛星１５等から衛星信号を受信することができない。
このため、窓等の開放部分が配置されていると予測される仰角、すなわち＋３０°から＋６０°及び−３０°から−６０°の範囲をＧＰＳ衛星１５等のサーチ範囲としている。
【００４０】
次にＳＴ４について説明する。ＳＴ４では、図１のＧＰＳ装置２０がＧＰＳ衛星１５等をサーチする順番が説明されている。すなわち、ドップラーシフトが０ｋＨｚから３ｋＨｚにかけて衛星をサーチすると共に、このサーチは、ドップラーシフトの＋ｋＨｚを優先して、ドップラーシフトの＋ｋＨｚから−ｋＨｚの順で行われる。
具体的には、図４の衛星サーチプログラム３３が動作し、図５の屋外衛星サーチデータ４２に基づいて実行される。この屋外衛星サーチデータ４２には、サーチ範囲とその方法のデータが記載されている。屋外衛星サーチデータ４２は、屋外受信範囲情報の一例である。
これを図８で説明すると、図８の矢印Ａで示す斜線部分が屋外衛星サーチデータ４２に格納されているサーチ範囲のデータであり、この範囲内で図１のＧＰＳ装置２０が衛星サーチを行う。そして、衛星サーチを行う順番は、天頂部分（０ｋＨｚ）から順に３ｋＨｚにかけてサーチし、その際、例えば、ドップラーシフトの＋ｋＨｚ（０ｋＨｚの上側）からドップラーシフトの−ｋＨｚ（０ｋＨｚの下側に）にかけて実施される。
【００４１】
図９は、衛星サーチの順番を示した概略説明図である。図９のうち、ａからｐで示すのが屋外サーチにおける衛星サーチの順番である。
図９に示すように、天頂付近であるａから開始し、先ずドップラーシフトの＋ｋＨｚの領域、つまり、ＧＰＳ付き腕時計１０に近づいて来るＧＰＳ衛星１５等が位置する領域をサーチし、その後、ドップラーシフトの−ｋＨｚの領域、つまり、ＧＰＳ付き腕時計１０から遠ざかるＧＰＳ衛星１５等が位置する領域をサーチすることで、双方の領域の衛星を効率的にサーチすることができる構成となっている。
【００４２】
一方、ＳＴ５では、図１のＧＰＳ装置２０が、ＧＰＳ衛星１５等をサーチする順番が説明されている。すなわち、ドップラーシフトが＋３ｋＨｚから＋４．５ｋＨｚ及び−３ｋＨｚから−４．５ｋＨｚにかけて衛星をサーチすると共に、このサーチは、ドップラーシフトの＋ｋＨｚを優先して、＋ｋＨｚから−ｋＨｚの順で行われる。
具体的には、図４の衛星サーチプログラム３３が動作し、図５の屋内衛星サーチデータ４１に基づいて実行される。この屋内衛星サーチデータ４１には、サーチ範囲とその方法のデータが記載されている。屋内衛星サーチデータ４１は、屋内受信範囲情報の一例である。
これを図８で説明すると、図８の矢印Ｂで示す斜線部分が屋内衛星サーチデータ４１に格納されているサーチ範囲のデータであり、この範囲内で図１のＧＰＳ装置２０が衛星サーチを行う。そして、衛星サーチを行う順番は、ドップラーシフトの３ｋＨｚ（仰角３０°）から順に４．５ｋＨｚ（仰角６０°）にかけてサーチし、その際、例えば、ドップラーシフトの＋ｋＨｚ（０ｋＨｚの上側）から−ｋＨｚ（０ｋＨｚの下側に）にかけて実施される。
【００４３】
図９のうち、「１」から「１１」で示すのが屋内サーチにおける衛星サーチの順番である。
図９に示すように、ドップラーシフトの３ｋＨｚ（仰角３０°）の先ず＋３ｋＨｚの領域「１」から衛星サーチを開始し、その後、−３ｋＨｚの領域（イ）をサーチする。その後は、図９の「３」乃至「１１」に示すように、ドップラーシフトの＋ｋＨｚと−ｋＨｚ、つまり、ＧＰＳ付き腕時計１０に近づいて来るＧＰＳ衛星１５等が位置する領域と、ＧＰＳ付き腕時計１０から遠ざかるＧＰＳ衛星１５等が位置する領域を交互にサーチする構成となっている。このため、これら双方の領域の衛星を効率的にサーチすることができる構成となっている。
このように、衛星サーチプログラム３３は、位置情報衛星選択部の一例となっており、ドップラーシフトが、衛星信号の送信周波数の変動情報や送信周波数の理論値との誤差情報の一例となっている。
さらに、衛星サーチプログラム３３は、ドップラーシフトの値が小さいＧＰＳ衛星１５等を優先的に選択する構成となっているので、これは、位置情報衛星選択部が、送信周波数の理論値との誤差情報が小さい位置情報衛星を優先的に選択する構成の一例ともなっている。
そして、ドップラーシフトの「＋ｋＨｚ」は、近接周波数誤差情報の一例であり、「−ｋＨｚ」は、遠隔周波数誤差情報の一例となっている。
【００４４】
ＳＴ４又はＳＴ５に示すように、衛星サーチをすると、次にＳＴ６へ進む。ＳＴ６では、図４の衛星捕捉判断プログラム３４が動作して、図９のａ乃至ｐ、若しくは「１」乃至「１１」のサーチで１つでもＧＰＳ衛星１５を捕捉できれば、サーチが終了する。
つまり、ＳＴ４及びＳＴ５では、衛星信号を受信する位置として、好ましい順番に衛星サーチを行うため、捕捉に成功した衛星が、その状況下で最も好ましい位置にいるＧＰＳ衛星１５と考えられるからである。
つまり、ＳＴ４及びＳＴ５では、図５の衛星サーチデータのサーチ範囲内で、できるだけ仰角が高いＧＰＳ衛星１５等を優先的に選択するので、その分、衛星信号を適確に受信し易いこととなる、
【００４５】
次に、ＳＴ７に進む。捕捉したＧＰＳ衛星１５の図７の衛星信号からＴＯＷ（時刻データ）を受信して、デコードし、Ｚカウントを取得する。これは、図４の時刻データ取得プログラム３５が動作して行われる（衛星信号受信工程の一例）。
このＳＴ７で、正しい正確なＧＰＳ時刻（Ｚカウント）が取得できるので、次にＳＴ８に進む。
ＳＴ８では、図４の時刻表示更新プログラム３６が動作して、図２のＲＴＣ２２の時刻が修正され、図１で示される時刻も修正される（時刻情報修正工程の一例）。このように、ＴＯＷが、衛星時刻情報の一例となっており、時刻表示更新プログラム３６が、時刻情報修正部の一例となっている。
一方、ＳＴ６で衛星を捕捉できないときは、ＳＴ９へ進み、同期周波数範囲を他の範囲に変更し、衛星を捕捉する。例えば、同期周波数範囲がＳＴ２の「０〜±３ｋＨｚ」の場合で、衛星を捕捉できないときは、その範囲を「±３〜±４．５ｋＨｚ」に変更する。逆に、ＳＴ３の「±３〜±４．５ｋＨｚ」の場合は、その範囲を「０〜±３ｋＨｚ」に変更する。これにより、確実に衛星を捕捉することができる。
【００４６】
このように、本実施の形態では、ＧＰＳ付き腕時計１０は、アルマナック等のＧＰＳ衛星１５等の全軌道情報を取得、更新しなくても、最も適当なＧＰＳ衛星１５を適確に選択し、時刻修正をすることができるので、消費電力を低減させることができる。
【００４７】
（第２の実施の形態）
図１０は、本発明の第２の実施の形態にかか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１００の主なソフトウエア構成等を示す概略図であり、図１１は、本実施の形態にかかるＧＰＳ時刻修正装置付き腕時計１００の主な動作等を示す概略フローチャートである。
具体的には、図１０は、本実施の形態の各種データ格納部４００内の各種データを示す概略図である。
本実施の形態にかかるＧＰＳ時刻修正装置付き腕時計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、共通の構成等は同一符号等とし、または、その旨を記載することでそれらの説明を省略し、以下、相違点を中心に説明する。
【００４８】
本実施の形態と上述の第１の実施の形態との大きな相違点は、図１１のフローチャートのＳＴ１５及びＳＴ１６であるが、その相違点を説明する前に、前提となる事項を説明する。
図１２は、ＧＰＳ衛星１５の衛星軌道暦を示す概略説明図である。図１２に示す、楕円形の最外周は、図８の仰角９０°に相当する部分であり、その内側の楕円形は、仰角６０°に相当する部分であり、その内側が仰角３０°に相当する部分である。また、中心部分は仰角０°、すなわち、天頂に相当する部分となっている。
そして、このような仰角が異なる範囲を横断等するように、ＧＰＳ衛星１５が移動している状態を示すのが、図１２の衛星軌道暦である。
具体的には、例えば、図１２の１５ａは、ＧＰＳ衛星（１）を示す。このＧＰＳ衛星（１）１５ａは、１６時には仰角６０°から９０°の範囲内に位置していたが、その後、天頂方向に向かって移動し、１８時では仰角３０°近辺まで移動している。したがって、ＧＰＳ衛星（１）１５ａは、ドップラーシフトが「＋ｋＨｚ」となっている。
一方、図１２の１５ｂは、ＧＰＳ衛星（２）を示すが、このＧＰＳ衛星（２）１５ｂは、１６時には仰角３０°近辺に位置していたが、その後、移動し、１８時には仰角６０°まで移動している。したがって、ＧＰＳ衛星（２）１５ｂは、ドップラーシフトが「−ｋＨｚ」となっている。
【００４９】
このように、地球を周回等するＧＰＳ衛星１５は、全てが同一の衛星軌道を有するものではなく、ＧＰＳ付き腕時計１０が、衛星信号を受信するには、ドップラーシフトが「＋ｋＨｚ」、すなわち、天頂方向に向かってくるＧＰＳ衛星１５から衛星信号を受信することが望ましい。
そこで、本実施の形態では、図１１のＳＴ１５に示すように、ＧＰＳ付き腕時計１０が屋外に配置されると判断された場合、衛星サーチプログラム３３は、ドップラーシフトが「＋」の範囲内にあるＧＰＳ衛星１５（天頂に向かってくるＧＰＳ衛星１５）を最初にサーチし、その後、「−」の範囲内にあるＧＰＳ衛星１５（天頂から遠ざかるＧＰＳ衛星１５）をサーチする構成となっている。
具体的には、衛星サーチプログラム３３は、図１０の第２の屋外衛星サーチデータ４１２を参照し、ドップラーシフトが「０」から「＋３ｋＨｚ」にかけて徐々にサーチし、その後、「０」から「−３ｋＨｚ」にかけて徐々にサーチする。
つまり、図９を用いて説明すれば、「＋」側である、ａ、ｂ、ｄ、ｆ、ｈ、ｉ、ｌ、ｎ、ｐの順番に衛星サーチをした後、「−」側であるｃ、ｅ、ｇ、ｉ、ｈ、ｍ、ｏの順番で衛星サーチを実行する。
【００５０】
このように、サーチすることで、受信するうえで好ましい、天頂に向かって移動するＧＰＳ衛星１５を最初にサーチし、迅速に捕捉することができるので、速やかに時刻修正が可能なＧＰＳ付き腕時計１００となっている。
【００５１】
また、図１１のＳＴ１６は、ＧＰＳ付き腕時計１００が、屋内に配置されている場合であるが、この場合は、ドップラーシフトが３ｋＨｚから４．５ｋＨｚにかけて、ＳＴ１５と同様に、「＋ｋＨｚ」を優先に衛星サーチをする工程となっている。
具体的には、図１０の第２の屋内衛星サーチデータ４１１を参照して実行する。
図９を用いて説明すれば、「＋」側である、「１」、「３」、「５」、「７」、「９」「１１」の順番で衛星サーチをした後、「−」側である、「２」、「４」、「６」、「８」、「１０」の順番で衛星サーチを実行する。
【００５２】
なお、衛星サーチプログラム３３、第２の屋外衛星サーチデータ４１２及び第２の屋内衛星サーチデータ４１１は、位置情報衛星選択部が、近接周波数誤差情報を遠隔周波数誤差情報に優先して周波数走査をする構成の一例である。
【００５３】
（第３の実施の形態）
図１３及び図１４は、本発明の第３の実施の形態にかか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２００（以下「ＧＰＳ付き腕時計２００」という。）の主なソフトウエア構成等を示す概略図であり、図１５は、本実施の形態にかかるＧＰＳ時刻修正装置付き腕時計２００の主な動作等を示す概略フローチャートである。
具体的には、図１３は、本実施の形態の各種プログラム格納部２００内の各種プログラムを示す概略図であり、図１４は、本実施の形態の各種データ格納部５００内の各種データを示す概略図である。
本実施の形態にかかるＧＰＳ時刻修正装置付き腕時計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、共通の構成等は同一符号等とし、または、その旨を記載することでそれらの説明を省略し、以下、相違点を中心に説明する。
【００５４】
上述の実施の形態では、ＧＰＳ衛星１５の位置を把握するために、図８に示すような、ドップラーシフト（ｋＨｚ）の値で判断している。これは衛星信号の理論値との周波数の差分データであるため、この差分の周波数の値は、ＧＰＳ付き腕時計２００自身で判断することになる。
ＧＰＳ付き腕時計２００は、ＲＴＣ２２を有しているため、図示しない発振回路を有し、この発振回路は、その振動子を基準に動作している。しかし、この振動子は、温度等の影響を受け易いため、発振回路の周波数も変動する、いわゆる「周波数のドリフト」が生じ、周波数に誤差が生じることになる。
このような「周波数のドリフト」、例えば２ｐｐｍ程度の誤差が生じた状態で、上述のドップラーシフト（ｋＨｚ）の値をＧＰＳ衛星１５の衛星信号から取得すると、実際には３ｋＨｚ程度ズレることになり、この３ｋＨｚのズレは、仰角にすると３０°のズレとなる。
すなわち、上述の第１の実施の形態を例に説明すると、ＧＰＳ付き腕時計１０が屋外に配置されたと判断し、ドップラーシフトの値を０乃至±３ｋＨｚの範囲でサーチしようとした場合でも、実際は３ｋＨｚズレた範囲をサーチすることとなる。
【００５５】
この点を更に説明する。図１６は、上述の周波数ドリフトの影響を示す概略説明図である。図１６の矢印Ａで示す四角の範囲が、図８の矢印Ａで示す範囲である。そして、上述の周波数ドリフトが「＋」側に生じた場合の誤差が、図１６の矢印Ａ１で示す範囲である。図１６に示すように、衛星サーチをすべき範囲が仰角で３０°、「＋」方向にズレている。
逆に、図１６の矢印Ａ２で示す範囲は、図８の矢印Ａで示す範囲が、「−」側にズレた場合である。
これでは、本来、屋外での衛星サーチで、０（天頂）乃至±３ｋＨｚの間をサーチすべきが、０乃至＋６ｋＨｚの間、又は０乃至−６ｋＨｚの間をサーチすることになる。
この場合、図１２の例では、屋外で仰角０°乃至３０°をサーチしたにも拘わらず、仰角３０°乃至６０°に位置するＧＰＳ衛星１５ａ（「＋」側にズレたとき）やＧＰＳ衛星１５ｂ（「−」側にズレたとき）を受信するに適したＧＰＳ衛生１５として誤って選択する可能性がある。
【００５６】
そこで、本実施の形態では、このような「周波数のドリフト」がＧＰＳ付き腕時計２００に発生している場合でも、目的とする仰角範囲に位置するＧＰＳ衛星１５を適確に選択するため、図１５に示す工程を実施する。
図１５では、その説明の便宜のため、ＧＰＳ付き腕時計２００が屋外に配置されている場合を例に説明する。
先ず、図１５のＳＴ２１では、相関取得の同期周波数範囲として、ドップラーシフトを０ｋＨｚ乃至±３ｋＨｚの値とする。このとき、既に、ＧＰＳ付き腕時計２００には、周波数のドリフトが発生しており、その同期周波数範囲が図１６の矢印Ａ１又はＡ２にズレている。
そして、ＳＴ２１では、図１３の衛星屋外サーチプログラム３３１が動作して、衛星サーチを行う。この動作は、図４の衛星サーチプログラム３３が、図５の屋外衛星サーチデータ４２を参照して、衛星サーチをする場合と実質的に同一である。
【００５７】
次に、ＳＴ２２で１個以上のＧＰＳ衛星１５等を捕捉できたか否かを判断し、ＳＴ２３で２個以上のＧＰＳ衛星１５等を捕捉できたか否かを判断する。
具体的には、図１３の捕捉衛星数判断プログラム３３２が動作して、捕捉したＧＰＳ衛星１５等の数を判断する。
【００５８】
次に、ＳＴ２３で２個以上のＧＰＳ衛星１５等を捕捉した場合は、ＳＴ２４へ進む。ＳＴ２４では、捕捉したＧＰＳ衛星の衛星信号のうち、同期周波数変動値が最も大きい衛星を選択する。
この同期周波数変動値は、上述のドップラーシフトの値とは異なり、ドップラーシフトの変動量である。すなわち、図１６には、ＧＰＳ衛星１５等のドップラーシフトの値の変動が曲線で表されている。この曲線は、図１６に示すように仰角が低い部分では、曲線の変動量が小さく、仰角が大きく天頂に近づくに伴い、その変動量が大きくなっている。
【００５９】
つまり、ＧＰＳ衛星１５毎のドップラーシフトの変化量の大きさのデータを取得し、その変化量が大きいＧＰＳ衛星１５等を選択すれば、その衛星が最も天頂に近いことになる。
このように、ドップラーシフトの変化量の大小で、ＧＰＳ衛星１５を選択すれば、たとえ、周波数のドリフトが発生していても、その範囲内で最も天頂に近いＧＰＳ衛星１５を選択でき、衛星信号を円滑に受信できることとなる。
このような動作は、図１３の同期周波数変動値比較プログラム３３４が動作して実行される。
【００６０】
一方、ＳＴ２３で、２個以上のＧＰＳ衛星１５を捕捉できない場合は、ＳＴ２５へ進む。この場合は、ＳＴ２４にように、ドップラーシフトの値の変動量を比較することができないため、予め仰角が高い場合の同期周波数変動であるドップラーシフトの値の変動量を定めておき、この値と比較することで、受信に適当であるか否かを判断する。
この予め仰角が高い場合のドップラーシフトの値の変動量は、図１４の同期周波数変動値データ５０１に格納されているため、図１３の捕捉衛星の同期周波数変動判断プログラム３３３が参照し、当該捕捉したＧＰＳ衛星１５の衛星信号のドップラーシフトの変動量と比較して判断する。
この判断の結果、当該捕捉したＧＰＳ衛星１５の衛星信号のドップラーシフトの変動量が、図１４の同期周波数変動値データ５０１を上回っている場合は、仰角の高いＧＰＳ衛星１５であるとして、その衛星信号から時刻情報を取得し、ＳＴ７及びＳＴ８に示すように時刻修正を行うこととなる。
【００６１】
このように、本実施の形態では、たとえＧＰＳ付き腕時計２００に周波数のドリフトが発生し、ドップラーシフトを基準とした衛星サーチに誤りが生じる場合であっても、その誤りを補って、適確なＧＰＳ衛星１５を選択できる構成となっている。
ところで、上述の同期周波数変動値が、特許請求の範囲で示す、周波数変化量の一例となっている。
【００６２】
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】
【００６３】
【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】図６は、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】衛星信号を示す概略説明図である。
【図８】「ドップラーシフト」、ＧＰＳ衛星の仰角及び距離との関係を示すものである。
【図９】衛星サーチの順番を示した概略説明図である。
【図１０】第２の実施の形態にかか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の主なソフトウエア構成等を示す概略図である。
【図１１】第２の実施の形態にかかるＧＰＳ時刻修正装置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１２】ＧＰＳ衛星の衛星軌道暦を示す概略説明図である。
【図１３】第３の実施の形態にかか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の主なソフトウエア構成等を示す概略図である。
【図１４】第３の実施の形態にかか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の主なソフトウエア構成等を示す他の概略図である。
【図１５】第３の実施の形態にかかるＧＰＳ時刻修正装置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１６】周波数ドリフトの影響を示す概略説明図である。
【符号の説明】
【００６４】
１０・・・ＧＰＳ時刻修正装置付き腕時計、１１・・・アンテナ、１２・・・文字板、１３・・・針、１４・・・入力装置、１５・・・ＧＰＳ衛星、２０・・・ＧＰＳ装置、２１・・・時刻表示装置、２２・・・ＲＴＣ、２３・・・太陽電池、２７・・・ディスプレイ、３１・・・ユーザー入力判断プログラム、３２・・・光発電量判断プログラム、３３・・・衛星サーチプログラム、３４・・・衛星捕捉判断プログラム、３５・・・時刻データ取得プログラム、３６・・・時刻表示更新プログラム、４１・・・屋内衛星サーチデータ、４２・・・屋外衛星サーチデータ
【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等を有する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、このようにＧＰＳ衛星から信号を受信して時刻修正をするには、ＧＰＳ衛星からの信号を障害物等を介さずに受信する必要がある。しかし、受信機側が例えば、屋内等に配置等されている場合は、建物等が障害物等なるので、窓等を介して衛星信号を受信することになる。
このように、窓等から衛星信号を受信するには、仰角が低いＧＰＳ衛星を受信機側が選択することで効率良く受信することが可能となる。
そして、この仰角が低いか否かは、ＧＰＳ衛星の軌道情報であるアルマナック情報をＧＰＳ衛星から取得して初めて分かるため、受信機側では、このようなアルマナック情報を予め取得する必要があった。
【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】
しかし、このＧＰＳ衛星の軌道情報であるアルマナック情報は、その内容が更新されるため、この内容が更新された後、受信機側は、ＧＰＳ衛星のアルマナック情報を受信して自己の有するアルマナック情報を更新する必要がある。
そして、このアルマナック情報は全ＧＰＳ衛星の軌道情報であるため受信機側で全情報を受信するには長時間を要し、受信機側の電力の消耗が大きくなるという問題があった。
また、このように消費電流増が生じると受信機側の製品寿命が縮むだけでなく、受信機側が使用する使用電池の規制となるという問題もあった。
【０００４】
そこで、本発明は、位置情報衛星から軌道情報等を取得することなく、効率的に受信に必要な位置情報衛星を選択できると共に、消費電力も低減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時刻情報を含む衛星信号を受信する衛星信号受信部と、時刻情報を生成する時刻情報生成部と、前記衛星信号受信部が受信した衛星時刻情報に基づいて前記時刻情報を修正する時刻情報修正部と、を有し、前記衛星信号受信部が前記衛星時刻情報を受信すべき前記位置情報衛星を選択する位置情報衛星選択部を備え、前記位置情報衛星選択部は、前記位置情報衛星から発信される前記衛星信号の送信周波数の変動情報に基づいて前記位置情報衛星を選択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、位置情報衛星選択部は、位置情報衛星から発信される衛星信号の送信周波数の変動情報に基づいて位置情報衛星を選択する構成となっている。この衛星信号の送信周波数の変動情報は、例えば、ドップラーシフトと呼ばれるものが含まれる。
つまり、ドップラーシフトは、衛星信号の送信周波数の理論値との誤差を示すもので、誤差がない、つまり「０ｋＨｚ」のときは、位置情報衛星が当該時刻修正装置の天頂に配置されていることを示す。そして、１ｋＨｚから２ｋＨｚ等と誤差が広がるに従い、位置情報衛星は、徐々にその仰角が低くなるように配置されることになる。
したがって、位置情報衛星選択部は、衛星信号の送信周波数に基づいて、当該位置情報衛星の仰角等を把握し、その位置を認識し、これに基づき選択することが可能となる。すなわち、位置情報衛星選択部は、位置情報衛星の軌道情報であるアルマナック情報を取得することなく、位置情報衛星の位置情報を取得し、その衛星信号を速やかに取得することができる。
ゆえに、前記構成では、従来のように、アルマナック情報等を取得するための長時間かけて位置情報衛星から衛星信号を受信する必要がないので、極めて低消費電力な装置となっている。
【０００７】
好ましくは、前記送信周波数の変動情報が、前記送信周波数の理論値との誤差情報であり、前記位置情報衛星選択部は、前記送信周波数の理論値との誤差情報が小さい前記位置情報衛星を優先的に選択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。
【０００８】
前記構成によれば、送信周波数の変動情報が、送信周波数の理論値との誤差情報であり、位置情報衛星選択部は、送信周波数の理論値との誤差情報が小さい位置情報衛星を優先的に選択する構成となっている。
このように、送信周波数の変動情報は、送信周波数の理論値との誤差情報、例えば、ドップラーシフト等であり、位置情報衛星選択部は、この送信周波数の理論値との誤差情報が小さい、すなわち、仰角が高く、天頂に近い側の位置情報衛星を優先的に選択する。
したがって、時刻修正装置が、より受信し易い位置にある位置情報衛星を選択できるので、その衛星信号をより効果的に受信することができる。
【０００９】
好ましくは、前記送信周波数の理論値との誤差情報は、前記位置情報衛星が近接方向に移動している近接周波数誤差情報と、前記位置情報衛星が遠ざかる方向に移動する情報である遠隔周波数誤差情報と、を有し、前記位置情報衛星選択部は、前記近接周波数誤差情報と前記遠隔周波数誤差情報とを交互に、及び／又は前記近接周波数誤差情報を前記遠隔周波数誤差情報に優先して周波数走査を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、位置情報衛星選択部は、近接周波数誤差情報と遠隔周波数誤差情報とを交互に、及び／又は近接周波数誤差情報を遠隔周波数誤差情報に優先して周波数走査をする構成となっている。
つまり、近接周波数誤差情報は、例えば、位置情報衛星が天頂に向かって移動している情報であり、遠隔周波数誤差情報は、例えば、位置情報衛星が天頂から遠ざかる方向に移動している情報である。
したがって、前記構成では、時刻修正装置が、位置情報衛星の衛星信号を受信するために周波数走査をする際、例えば、天頂に向かってくる位置情報衛星及び天頂から遠ざかる位置情報衛星の双方をサーチすることができ、効果的なサーチを行うことができる。
特に、受信する衛星信号としては、天頂に向かってくる位置情報衛星の衛星信号である近接周波数誤差情報の方が、遠隔周波数誤差情報より受信に適した衛星信号である。
このため、前記構成のように、近接周波数誤差情報を遠隔周波数誤差情報に優先して周波数走査をし、当該周波数に該当する位置情報衛星の衛星信号を優先的に受信するとより迅速且つ適確に時刻情報を取得等することができる。
【００１１】
好ましくは、前記送信周波数の変動情報が、周波数変化量の大小情報であり、前記位置情報衛星選択部は、この周波数変化量が大きい前記位置情報衛星を優先的に選択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。
【００１２】
前記構成によれば、送信周波数の変動情報が、周波数変化量の大小情報であり、位置情報衛星選択部は、この周波数変化量が大きい位置情報衛星を優先的に選択する構成となっている。この送信周波数の変動情報は、例えば、ドップラーシフトの変動情報である。すなわち、ドップラーシフトにおいて、仰角が低い領域では、その変動は急激ではなく、穏やかに変動する。しかし、仰角が高い領域では、その変動が急激となる。
したがって、位置情報衛星選択部が、この周波数変化量が大きい領域の位置情報衛星を選択すると、それは、結果的に仰角が高い、すなわち、天頂に近づく方向の位置情報衛星を選択することとなり、時刻修正装置がより適確に衛星信号を受信することができることになる。
特に、時刻修正装置が、特定の仰角の範囲である周波数範囲を受信しようとした場合で、自己の発振回路等に周波数の狂いが生じていた場合、所望の範囲内で適確な位置情報衛星を選択し、衛星信号を受信できないおそれがある。
しかし、この場合でも、前記構成では、より周波数範囲にかかわらず、より仰角の高い、すなわち天頂に近い位置情報衛星を選択することができるので、より好ましい位置情報衛星を適確に選択することができる。
【００１３】
好ましくは、前記時刻修正装置の環境情報の相違に基づいて、前記位置情報衛星を受信すべき受信範囲を定める受信範囲情報を格納する受信範囲情報格納部を有し、前記位置情報衛星選択部は、この受信範囲情報に基づいて前記位置情報衛星を選択す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、時刻修正装置の環境情報の相違に基づいて、位置情報衛星を受信すべき受信範囲を定める受信範囲情報を格納する受信範囲情報格納部を有し、位置情報衛星選択部は、この受信範囲情報に基づいて前記位置情報衛星を選択する構成となっている。
すなわち、受信範囲情報としては、例えば、時刻修正装置が屋内配置の場合は、仰角が３０°（度）乃至６０°（度）の範囲という情報であり、屋外配置の場合は、仰角が０°（度）乃至３０°（度）の範囲という情報である。つまり、屋内の場合は窓等を介して衛星信号を受信するので仰角が低い方が好ましい。一方、屋外の場合は、より適確に衛星信号を受信できる天頂に近い領域、すなわち仰角の高い範囲が好ましいからである。
この例の場合、位置情報衛星選択部は、時刻修正装置が屋内の場合は、仰角が３０°乃至６０°の範囲内の位置情報衛星の周波数走査をし、最適な位置情報衛星を選択し、その時刻情報を受信する。
一方、時刻修正装置が屋外の場合は、仰角が０°乃至３０°の範囲で周波数走査をし、最適な位置情報衛星を選択し、その時刻情報を受信することとなる。
【００１５】
好ましくは、前記受信範囲情報が、前記時刻修正装置が屋内に配置されるときに周波数走査すべき屋内受信範囲情報と、前記時刻修正装置が屋外に配置されるときに周波数走査すべき屋外受信範囲情報と、を有すると共に、前記時刻修正装置が屋内又は屋外のいずれに配置されているかを判断する屋内外判断部を有することを特徴とする時刻修正装置である。
【００１６】
好ましくは、前記屋内外判断部が、光発電による発電量に基づいて屋内外を判断することを特徴とする時刻修正装置である。
【００１７】
前記構成によれば、屋内外判断部が、光発電による発電量に基づいて屋内外を判断するので、簡易かつ確実に屋内外を判断することができる。
【００１８】
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時刻情報を含む衛星信号を受信する衛星信号受信部と、時刻情報を生成する時刻情報生成部と、前記衛星信号受信部が受信した衛星時刻情報に基づいて前記時刻情報を修正する時刻情報修正部と、を有し、前記衛星信号受信部が前記衛星時刻情報を受信すべき前記位置情報衛星を選択する位置情報衛星選択部を備え、前記位置情報衛星選択部は、前記位置情報衛星から発信される前記衛星信号の送信周波数の変動情報に基づいて前記位置情報衛星を選択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。
【００１９】
前記課題は、本発明によれば、衛星信号受信部が、位置情報衛星から送信される衛星時刻情報を含む衛星信号を受信する衛星信号受信工程と、時刻情報修正部が、前記衛星信号受信部が受信した衛星時刻情報に基づいて時刻情報生成部の時刻情報を修正する時刻情報修正工程と、を有し、位置情報衛星選択部は、前記衛星信号受信部が前記衛星時刻情報を受信すべき前記位置情報衛星を選択すると共に、前記位置情報衛星から発信される前記衛星信号の送信周波数の変動情報に基づいて前記位置情報衛星を選択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】
【００２０】
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。
【００２１】
（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時刻修正装置付き腕時計１０（以下「ＧＰＳ付き腕時計１０」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。
さらに、ＧＰＳ付き腕時計１０は、使用者が各種指示を入力するための入力装置１４も有している。
【００２２】
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、例えば、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、位置情報衛星の一例となっている。
【００２３】
また、図２に示すように、ＧＰＳ付き腕時計１０は、その内部に時刻表示装置２１やＧＰＳ装置２０等を備え、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。
また、本実施の形態における時刻表示装置２１は、いわゆる電子時計として機能する構成となっている。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、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）１７、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）１８、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）１９
等が接続されている。
また、バス１６には、ＧＰＳ衛星１５から発信される衛星信号を受信するＧＰＳ装置２０が接続されている。さらに、バス１６には、時刻表示装置２１も接続されている。
【００２４】
このＧＰＳ装置２０は、具体的には、アンテナ１１を有すると共に、アンテナ１１で受信した信号を中間周波数（Ｉ／Ｆ）等とするＲＦ部や、信号を復調処理するベースバンド部等を有している。すなわち、ＧＰＳ装置２０は、図１のＧＰＳ衛星１５ａ等から受信した信号を、アンテナ１１、ＲＦ部及びベースバンド部等を介してＧＰＳ信号として取り出すことができる構成となっている。このように、ＧＰＳ装置２０は、衛星信号受信部の一例となっている。
そして、このＧＰＳ信号（衛星信号の一例）には、原子時計に基づく精度の高いＧＰＳ時刻情報（Ｚカウント）が含まれている。なお、このＧＰＳ時刻信号については後述する。
【００２５】
また、バス１６に接続されている時刻表示装置２１は、ＩＣ（半導体集積回路）等からなるリアルタイムクロック（ＲＴＣ）２２やディスプレイ２７等を有している。また、バス１６には、電源となる光発電で発電する太陽電池２３も接続されている。
このようにＲＴＣ２２が時刻情報生成部の一例となっている。
【００２６】
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。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。
【００２７】
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。
【００２８】
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。
【００２９】
本実施の形態では、ＧＰＳ付き腕時計１０は、ＧＰＳ衛星１５から発信される衛星信号に含まれる時刻情報を取得して、その時刻情報に基づいて図２のＲＴＣ２２の時刻の補正を行う構成となっている。しかし、その一方で、ＧＰＳ付き腕時計１０は、ＧＰＳ衛星１５の軌道情報であるアルマナックデータを有していない。このため、何時、どの位置にＧＰＳ衛星１５が位置するかの情報を有してない。
そこで、かかるアルマナックデータを用いることなく、効率的にＧＰＳ衛星１５を捕捉し、その時刻情報を取得することが本実施の形態の特徴の一つとなっている。
この特徴について説明する前に、その前提となる衛星信号について説明する。
【００３０】
図７は、衛星信号を示す概略説明図である。
ＧＰＳ衛星１５からは、図７（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くる。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７（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。
そして、本実施の形態の時刻情報では、ＴＯＷというＧＰＳ衛星のＧＰＳ時刻情報（Ｚカウント）をＧＰＳ衛星１５から取得することで時刻修正が可能な構成となっている。
【００３１】
次に、アルマナックを用いることなく、適確且つ効率良くＧＰＳ衛星１５をサーチし、捕捉する構成等について、図６のフローチャートを用いて説明する際の前提となる事項について説明する。
本実施の形態では、ＧＰＳ付き腕時計１０が、アルマナックデータを有していないため、本来、ＧＰＳ付き腕時計１０のＧＰＳ装置２０がＧＰＳ衛星１５を捕捉するには、全てのＧＰＳ衛星１５をサーチする必要がある。また、ＧＰＳ衛星１５からの衛星信号を適確に受信するには、ＧＰＳ装置２０の天頂に位置するＧＰＳ衛星１５から衛星信号を受信することが好ましい。
しかし、これは、ＧＰＳ付き腕時計１０が、屋外に配置されている場合であって、屋内では、逆に天頂付近からのＧＰＳ衛星１５の衛星信号を受信することは困難となる。
つまり、ＧＰＳ付き腕時計１０が屋内に配置されている場合は、建物の窓等から衛星信号を受信するのが好ましいこととなる。このときのＧＰＳ衛星１５は、天頂ではなく仰角の低い位置となる。
そこで、本実施の形態では、ＧＰＳ付き腕時計１０が、屋外に配置されている場合のＧＰＳ衛星１５のサーチ範囲と、屋内に配置されている場合のＧＰＳ衛星１５のサーチ範囲を予め区分して、サーチを行う構成となっている。詳細については後述する。
【００３２】
さらに、本実施の形態では、ＧＰＳ付き腕時計１０の屋内外判断を２つの方法で実行している。一つは、ＧＰＳ付き腕時計１０の所持者が図１の入力装置１４を操作することで屋内外のいずれかであるかをＧＰＳ付き腕時計１０が認識する方法である。
もう一つは、図１の太陽電池２３の発電量が多い場合は、屋外と判断し、少ない場合は屋内と判断する方法である。この発電量が環境情報の一例となっている。
本実施の形態では、以下で詳細に説明するように、これら２つの方法を併用する構成となっている。
【００３３】
次に、図６のフローチャートに従い、詳細に説明する。
先ず、図６のＳＴ１でＧＰＳ付き腕時計１０の利用者であるユーザーが屋外指示を入力したか否かを判断する。具体的には、図１及び図２の入力装置１４をユーザーが操作すると、例えば屋外と判断する構成となっている。そして、その操作が行われると、図４のユーザー入力判断プログラム３１が動作して、ＧＰＳ付き腕時計１０は、自己が屋外に配置されていることを認識することとなる。
本実施の形態では、ユーザーが屋外指示を入力する例を示したが、ユーザーが屋内指示、若しくは屋内外指示を入力する構成としても構わない。
【００３４】
ＳＴ１では、ユーザー屋外指示の入力を判断する代わりに光発電量が所定値以上であるか否かを判断しても構わない。この場合は、図４の光発電量判断プログラム３２が動作し、図１等の太陽電池２３の発電量が所定値以上となっているか否かを判断し、所定値以上となっている場合は「屋外」、所定値以上となっていない場合は「屋内」と判断する構成となっている。
このように、ユーザー入力判断プログラム３１及び光発電量判断プログラム３２は、屋内外判断部の一例となっている。
【００３５】
ＳＴ１でユーザーから屋外指示が入力され、若しくは光発電量が所定値以上の場合は、ＧＰＳ付き腕時計１０は、屋外に配置されていると判断され、ＳＴ２へ進む。
ＳＴ２では、相関取得の同期周波数範囲を、ドップラーシフトの値で、０ｋＨｚから±３ｋＨｚに設定する。
ここで、ドップラーシフトについて説明する。ドップラーシフトは、基本的にドップラー効果、すなわち、衛星信号等の発生源（ＧＰＳ衛星１５）と観測者（ＧＰＳ付き腕時計１０）との相対的な速度によって、信号の周波数が異なって観測されることに基づくものである。また、ドップラー効果では、衛星信号が近づく場合は、周波数が高くなり、遠ざかる場合は、周波数が低くなる。
この関係を衛星信号の本来の周波数である理論値との誤差（ズレ）を示したのが「ドップラーシフト（ｋＨｚ）」となる。
【００３６】
図８は、このような「ドップラーシフト」、ＧＰＳ衛星１５の仰角及び距離との関係を示すものである。
図８で縦軸がドップラーシフト（ｋＨｚ）を示し、横軸がＧＰＳ衛星１５の仰角を示す。具体的には、ＧＰＳ衛星１５は、移動しているため、図の左側から右側にかけて移動することになる。つまり、ＧＰＳ付き腕時計１０が配置されている位置から見て、ＧＰＳ衛星１５が、地平線等に見えるように位置する場合が、図８の「−９０°」となる。その後、ＧＰＳ衛星１５が徐々にＧＰＳ付き腕時計１０の天頂に近づくに伴い、その仰角も、「０°」に近づく。そして、更に、ＧＰＳ衛星１５が移動し、天頂から遠ざかる方向に移動し、反対側の地平線等に位置すると、その仰角は「＋９０°」となる。
このように、図８の横軸で示す仰角の「−９０°」から「＋９０°」の変動に対応して、縦軸のドップラーシフト（ｋＨｚ）も変動する。具体的には、同図の仰角「−９０°」がドップラーシフトでは「５ｋＨｚ」に対応し、仰角「０°」が、ドップラーシフトでは「０ｋＨｚ」に対応し、更に、仰角「＋９０°」がドップラーシフトでは「−５ｋＨｚ」に対応することになる。
【００３７】
このように、ＧＰＳ衛星１５の位置する仰角は、ＧＰＳ衛星１５から受信した衛星信号のドップラーシフトの値（ｋＨｚ）から判断することができる。
つまり、本実施の形態では、ＧＰＳ衛星１５等の全衛星の軌道情報であるアルマナックデータをＧＰＳ付き腕時計１０が保有していなくても、ドップラーシフトから、その位置を適確に把握することができる構成となっている。
【００３８】
ここで、説明を図６のＳＴ２に戻すと、ＳＴ２では、ドップラーシフトが、０ｋＨｚ〜±３ｋＨｚの幅のＧＰＳ衛星１５等をサーチする設定となっている。これは、図８を参照すると、仰角−３０°から０度、そして＋３０°の範囲となっている。つまり、天頂を中心とした高仰角の範囲となっている。
したがって、ＳＴ２では、ＧＰＳ付き腕時計１０は、屋外に配置されているため最も衛星信号を受信し易い高仰角の範囲を設定する工程となっている。
【００３９】
一方、ＳＴ３は、ＧＰＳ衛星１５等をサーチすべきドップラーシフト（ｋＨｚ）の範囲が＋３ｋＨｚから＋４．５ｋＨｚと、−３ｋＨｚから−４．５ｋＨｚとなっている。これは、図８を参照すると、仰角−６０から−３０°の範囲と、仰角＋３０°から＋６０°の範囲となっている。
すなわち、ＳＴ３の場合は、ＧＰＳ付き腕時計１０が屋内に配置されているため、天頂を中心とした高仰角の範囲に位置するＧＰＳ衛星１５等から衛星信号を受信することができない。
このため、窓等の開放部分が配置されていると予測される仰角、すなわち＋３０°から＋６０°及び−３０°から−６０°の範囲をＧＰＳ衛星１５等のサーチ範囲としている。
【００４０】
次にＳＴ４について説明する。ＳＴ４では、図１のＧＰＳ装置２０がＧＰＳ衛星１５等をサーチする順番が説明されている。すなわち、ドップラーシフトが０ｋＨｚから３ｋＨｚにかけて衛星をサーチすると共に、このサーチは、ドップラーシフトの＋ｋＨｚを優先して、ドップラーシフトの＋ｋＨｚから−ｋＨｚの順で行われる。
具体的には、図４の衛星サーチプログラム３３が動作し、図５の屋外衛星サーチデータ４２に基づいて実行される。この屋外衛星サーチデータ４２には、サーチ範囲とその方法のデータが記載されている。屋外衛星サーチデータ４２は、屋外受信範囲情報の一例である。
これを図８で説明すると、図８の矢印Ａで示す斜線部分が屋外衛星サーチデータ４２に格納されているサーチ範囲のデータであり、この範囲内で図１のＧＰＳ装置２０が衛星サーチを行う。そして、衛星サーチを行う順番は、天頂部分（０ｋＨｚ）から順に３ｋＨｚにかけてサーチし、その際、例えば、ドップラーシフトの＋ｋＨｚ（０ｋＨｚの上側）からドップラーシフトの−ｋＨｚ（０ｋＨｚの下側に）にかけて実施される。
【００４１】
図９は、衛星サーチの順番を示した概略説明図である。図９のうち、ａからｐで示すのが屋外サーチにおける衛星サーチの順番である。
図９に示すように、天頂付近であるａから開始し、先ずドップラーシフトの＋ｋＨｚの領域、つまり、ＧＰＳ付き腕時計１０に近づいて来るＧＰＳ衛星１５等が位置する領域をサーチし、その後、ドップラーシフトの−ｋＨｚの領域、つまり、ＧＰＳ付き腕時計１０から遠ざかるＧＰＳ衛星１５等が位置する領域をサーチすることで、双方の領域の衛星を効率的にサーチすることができる構成となっている。
【００４２】
一方、ＳＴ５では、図１のＧＰＳ装置２０が、ＧＰＳ衛星１５等をサーチする順番が説明されている。すなわち、ドップラーシフトが＋３ｋＨｚから＋４．５ｋＨｚ及び−３ｋＨｚから−４．５ｋＨｚにかけて衛星をサーチすると共に、このサーチは、ドップラーシフトの＋ｋＨｚを優先して、＋ｋＨｚから−ｋＨｚの順で行われる。
具体的には、図４の衛星サーチプログラム３３が動作し、図５の屋内衛星サーチデータ４１に基づいて実行される。この屋内衛星サーチデータ４１には、サーチ範囲とその方法のデータが記載されている。屋内衛星サーチデータ４１は、屋内受信範囲情報の一例である。
これを図８で説明すると、図８の矢印Ｂで示す斜線部分が屋内衛星サーチデータ４１に格納されているサーチ範囲のデータであり、この範囲内で図１のＧＰＳ装置２０が衛星サーチを行う。そして、衛星サーチを行う順番は、ドップラーシフトの３ｋＨｚ（仰角３０°）から順に４．５ｋＨｚ（仰角６０°）にかけてサーチし、その際、例えば、ドップラーシフトの＋ｋＨｚ（０ｋＨｚの上側）から−ｋＨｚ（０ｋＨｚの下側に）にかけて実施される。
【００４３】
図９のうち、「１」から「１１」で示すのが屋内サーチにおける衛星サーチの順番である。
図９に示すように、ドップラーシフトの３ｋＨｚ（仰角３０°）の先ず＋３ｋＨｚの領域「１」から衛星サーチを開始し、その後、−３ｋＨｚの領域（イ）をサーチする。その後は、図９の「３」乃至「１１」に示すように、ドップラーシフトの＋ｋＨｚと−ｋＨｚ、つまり、ＧＰＳ付き腕時計１０に近づいて来るＧＰＳ衛星１５等が位置する領域と、ＧＰＳ付き腕時計１０から遠ざかるＧＰＳ衛星１５等が位置する領域を交互にサーチする構成となっている。このため、これら双方の領域の衛星を効率的にサーチすることができる構成となっている。
このように、衛星サーチプログラム３３は、位置情報衛星選択部の一例となっており、ドップラーシフトが、衛星信号の送信周波数の変動情報や送信周波数の理論値との誤差情報の一例となっている。
さらに、衛星サーチプログラム３３は、ドップラーシフトの値が小さいＧＰＳ衛星１５等を優先的に選択する構成となっているので、これは、位置情報衛星選択部が、送信周波数の理論値との誤差情報が小さい位置情報衛星を優先的に選択する構成の一例ともなっている。
そして、ドップラーシフトの「＋ｋＨｚ」は、近接周波数誤差情報の一例であり、「−ｋＨｚ」は、遠隔周波数誤差情報の一例となっている。
【００４４】
ＳＴ４又はＳＴ５に示すように、衛星サーチをすると、次にＳＴ６へ進む。ＳＴ６では、図４の衛星捕捉判断プログラム３４が動作して、図９のａ乃至ｐ、若しくは「１」乃至「１１」のサーチで１つでもＧＰＳ衛星１５を捕捉できれば、サーチが終了する。
つまり、ＳＴ４及びＳＴ５では、衛星信号を受信する位置として、好ましい順番に衛星サーチを行うため、捕捉に成功した衛星が、その状況下で最も好ましい位置にいるＧＰＳ衛星１５と考えられるからである。
つまり、ＳＴ４及びＳＴ５では、図５の衛星サーチデータのサーチ範囲内で、できるだけ仰角が高いＧＰＳ衛星１５等を優先的に選択するので、その分、衛星信号を適確に受信し易いこととなる、
【００４５】
次に、ＳＴ７に進む。捕捉したＧＰＳ衛星１５の図７の衛星信号からＴＯＷ（時刻データ）を受信して、デコードし、Ｚカウントを取得する。これは、図４の時刻データ取得プログラム３５が動作して行われる（衛星信号受信工程の一例）。
このＳＴ７で、正しい正確なＧＰＳ時刻（Ｚカウント）が取得できるので、次にＳＴ８に進む。
ＳＴ８では、図４の時刻表示更新プログラム３６が動作して、図２のＲＴＣ２２の時刻が修正され、図１で示される時刻も修正される（時刻情報修正工程の一例）。このように、ＴＯＷが、衛星時刻情報の一例となっており、時刻表示更新プログラム３６が、時刻情報修正部の一例となっている。
一方、ＳＴ６で衛星を捕捉できないときは、ＳＴ９へ進み、同期周波数範囲を他の範囲に変更し、衛星を捕捉する。例えば、同期周波数範囲がＳＴ２の「０〜±３ｋＨｚ」の場合で、衛星を捕捉できないときは、その範囲を「±３〜±４．５ｋＨｚ」に変更する。逆に、ＳＴ３の「±３〜±４．５ｋＨｚ」の場合は、その範囲を「０〜±３ｋＨｚ」に変更する。これにより、確実に衛星を捕捉することができる。
【００４６】
このように、本実施の形態では、ＧＰＳ付き腕時計１０は、アルマナック等のＧＰＳ衛星１５等の全軌道情報を取得、更新しなくても、最も適当なＧＰＳ衛星１５を適確に選択し、時刻修正をすることができるので、消費電力を低減させることができる。
【００４７】
（第２の実施の形態）
図１０は、本発明の第２の実施の形態にかか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１００の主なソフトウエア構成等を示す概略図であり、図１１は、本実施の形態にかかるＧＰＳ時刻修正装置付き腕時計１００の主な動作等を示す概略フローチャートである。
具体的には、図１０は、本実施の形態の各種データ格納部４００内の各種データを示す概略図である。
本実施の形態にかかるＧＰＳ時刻修正装置付き腕時計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、共通の構成等は同一符号等とし、または、その旨を記載することでそれらの説明を省略し、以下、相違点を中心に説明する。
【００４８】
本実施の形態と上述の第１の実施の形態との大きな相違点は、図１１のフローチャートのＳＴ１５及びＳＴ１６であるが、その相違点を説明する前に、前提となる事項を説明する。
図１２は、ＧＰＳ衛星１５の衛星軌道暦を示す概略説明図である。図１２に示す、楕円形の最外周は、図８の仰角９０°に相当する部分であり、その内側の楕円形は、仰角６０°に相当する部分であり、その内側が仰角３０°に相当する部分である。また、中心部分は仰角０°、すなわち、天頂に相当する部分となっている。
そして、このような仰角が異なる範囲を横断等するように、ＧＰＳ衛星１５が移動している状態を示すのが、図１２の衛星軌道暦である。
具体的には、例えば、図１２の１５ａは、ＧＰＳ衛星（１）を示す。このＧＰＳ衛星（１）１５ａは、１６時には仰角６０°から９０°の範囲内に位置していたが、その後、天頂方向に向かって移動し、１８時では仰角３０°近辺まで移動している。したがって、ＧＰＳ衛星（１）１５ａは、ドップラーシフトが「＋ｋＨｚ」となっている。
一方、図１２の１５ｂは、ＧＰＳ衛星（２）を示すが、このＧＰＳ衛星（２）１５ｂは、１６時には仰角３０°近辺に位置していたが、その後、移動し、１８時には仰角６０°まで移動している。したがって、ＧＰＳ衛星（２）１５ｂは、ドップラーシフトが「−ｋＨｚ」となっている。
【００４９】
このように、地球を周回等するＧＰＳ衛星１５は、全てが同一の衛星軌道を有するものではなく、ＧＰＳ付き腕時計１０が、衛星信号を受信するには、ドップラーシフトが「＋ｋＨｚ」、すなわち、天頂方向に向かってくるＧＰＳ衛星１５から衛星信号を受信することが望ましい。
そこで、本実施の形態では、図１１のＳＴ１５に示すように、ＧＰＳ付き腕時計１０が屋外に配置されると判断された場合、衛星サーチプログラム３３は、ドップラーシフトが「＋」の範囲内にあるＧＰＳ衛星１５（天頂に向かってくるＧＰＳ衛星１５）を最初にサーチし、その後、「−」の範囲内にあるＧＰＳ衛星１５（天頂から遠ざかるＧＰＳ衛星１５）をサーチする構成となっている。
具体的には、衛星サーチプログラム３３は、図１０の第２の屋外衛星サーチデータ４１２を参照し、ドップラーシフトが「０」から「＋３ｋＨｚ」にかけて徐々にサーチし、その後、「０」から「−３ｋＨｚ」にかけて徐々にサーチする。
つまり、図９を用いて説明すれば、「＋」側である、ａ、ｂ、ｄ、ｆ、ｈ、ｉ、ｌ、ｎ、ｐの順番に衛星サーチをした後、「−」側であるｃ、ｅ、ｇ、ｉ、ｈ、ｍ、ｏの順番で衛星サーチを実行する。
【００５０】
このように、サーチすることで、受信するうえで好ましい、天頂に向かって移動するＧＰＳ衛星１５を最初にサーチし、迅速に捕捉することができるので、速やかに時刻修正が可能なＧＰＳ付き腕時計１００となっている。
【００５１】
また、図１１のＳＴ１６は、ＧＰＳ付き腕時計１００が、屋内に配置されている場合であるが、この場合は、ドップラーシフトが３ｋＨｚから４．５ｋＨｚにかけて、ＳＴ１５と同様に、「＋ｋＨｚ」を優先に衛星サーチをする工程となっている。
具体的には、図１０の第２の屋内衛星サーチデータ４１１を参照して実行する。
図９を用いて説明すれば、「＋」側である、「１」、「３」、「５」、「７」、「９」「１１」の順番で衛星サーチをした後、「−」側である、「２」、「４」、「６」、「８」、「１０」の順番で衛星サーチを実行する。
【００５２】
なお、衛星サーチプログラム３３、第２の屋外衛星サーチデータ４１２及び第２の屋内衛星サーチデータ４１１は、位置情報衛星選択部が、近接周波数誤差情報を遠隔周波数誤差情報に優先して周波数走査をする構成の一例である。
【００５３】
（第３の実施の形態）
図１３及び図１４は、本発明の第３の実施の形態にかか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２００（以下「ＧＰＳ付き腕時計２００」という。）の主なソフトウエア構成等を示す概略図であり、図１５は、本実施の形態にかかるＧＰＳ時刻修正装置付き腕時計２００の主な動作等を示す概略フローチャートである。
具体的には、図１３は、本実施の形態の各種プログラム格納部２００内の各種プログラムを示す概略図であり、図１４は、本実施の形態の各種データ格納部５００内の各種データを示す概略図である。
本実施の形態にかかるＧＰＳ時刻修正装置付き腕時計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、共通の構成等は同一符号等とし、または、その旨を記載することでそれらの説明を省略し、以下、相違点を中心に説明する。
【００５４】
上述の実施の形態では、ＧＰＳ衛星１５の位置を把握するために、図８に示すような、ドップラーシフト（ｋＨｚ）の値で判断している。これは衛星信号の理論値との周波数の差分データであるため、この差分の周波数の値は、ＧＰＳ付き腕時計２００自身で判断することになる。
ＧＰＳ付き腕時計２００は、ＲＴＣ２２を有しているため、図示しない発振回路を有し、この発振回路は、その振動子を基準に動作している。しかし、この振動子は、温度等の影響を受け易いため、発振回路の周波数も変動する、いわゆる「周波数のドリフト」が生じ、周波数に誤差が生じることになる。
このような「周波数のドリフト」、例えば２ｐｐｍ程度の誤差が生じた状態で、上述のドップラーシフト（ｋＨｚ）の値をＧＰＳ衛星１５の衛星信号から取得すると、実際には３ｋＨｚ程度ズレることになり、この３ｋＨｚのズレは、仰角にすると３０°のズレとなる。
すなわち、上述の第１の実施の形態を例に説明すると、ＧＰＳ付き腕時計１０が屋外に配置されたと判断し、ドップラーシフトの値を０乃至±３ｋＨｚの範囲でサーチしようとした場合でも、実際は３ｋＨｚズレた範囲をサーチすることとなる。
【００５５】
この点を更に説明する。図１６は、上述の周波数ドリフトの影響を示す概略説明図である。図１６の矢印Ａで示す四角の範囲が、図８の矢印Ａで示す範囲である。そして、上述の周波数ドリフトが「＋」側に生じた場合の誤差が、図１６の矢印Ａ１で示す範囲である。図１６に示すように、衛星サーチをすべき範囲が仰角で３０°、「＋」方向にズレている。
逆に、図１６の矢印Ａ２で示す範囲は、図８の矢印Ａで示す範囲が、「−」側にズレた場合である。
これでは、本来、屋外での衛星サーチで、０（天頂）乃至±３ｋＨｚの間をサーチすべきが、０乃至＋６ｋＨｚの間、又は０乃至−６ｋＨｚの間をサーチすることになる。
この場合、図１２の例では、屋外で仰角０°乃至３０°をサーチしたにも拘わらず、仰角３０°乃至６０°に位置するＧＰＳ衛星１５ａ（「＋」側にズレたとき）やＧＰＳ衛星１５ｂ（「−」側にズレたとき）を受信するに適したＧＰＳ衛生１５として誤って選択する可能性がある。
【００５６】
そこで、本実施の形態では、このような「周波数のドリフト」がＧＰＳ付き腕時計２００に発生している場合でも、目的とする仰角範囲に位置するＧＰＳ衛星１５を適確に選択するため、図１５に示す工程を実施する。
図１５では、その説明の便宜のため、ＧＰＳ付き腕時計２００が屋外に配置されている場合を例に説明する。
先ず、図１５のＳＴ２１では、相関取得の同期周波数範囲として、ドップラーシフトを０ｋＨｚ乃至±３ｋＨｚの値とする。このとき、既に、ＧＰＳ付き腕時計２００には、周波数のドリフトが発生しており、その同期周波数範囲が図１６の矢印Ａ１又はＡ２にズレている。
そして、ＳＴ２１では、図１３の衛星屋外サーチプログラム３３１が動作して、衛星サーチを行う。この動作は、図４の衛星サーチプログラム３３が、図５の屋外衛星サーチデータ４２を参照して、衛星サーチをする場合と実質的に同一である。
【００５７】
次に、ＳＴ２２で１個以上のＧＰＳ衛星１５等を捕捉できたか否かを判断し、ＳＴ２３で２個以上のＧＰＳ衛星１５等を捕捉できたか否かを判断する。
具体的には、図１３の捕捉衛星数判断プログラム３３２が動作して、捕捉したＧＰＳ衛星１５等の数を判断する。
【００５８】
次に、ＳＴ２３で２個以上のＧＰＳ衛星１５等を捕捉した場合は、ＳＴ２４へ進む。ＳＴ２４では、捕捉したＧＰＳ衛星の衛星信号のうち、同期周波数変動値が最も大きい衛星を選択する。
この同期周波数変動値は、上述のドップラーシフトの値とは異なり、ドップラーシフトの変動量である。すなわち、図１６には、ＧＰＳ衛星１５等のドップラーシフトの値の変動が曲線で表されている。この曲線は、図１６に示すように仰角が低い部分では、曲線の変動量が小さく、仰角が大きく天頂に近づくに伴い、その変動量が大きくなっている。
【００５９】
つまり、ＧＰＳ衛星１５毎のドップラーシフトの変化量の大きさのデータを取得し、その変化量が大きいＧＰＳ衛星１５等を選択すれば、その衛星が最も天頂に近いことになる。
このように、ドップラーシフトの変化量の大小で、ＧＰＳ衛星１５を選択すれば、たとえ、周波数のドリフトが発生していても、その範囲内で最も天頂に近いＧＰＳ衛星１５を選択でき、衛星信号を円滑に受信できることとなる。
このような動作は、図１３の同期周波数変動値比較プログラム３３４が動作して実行される。
【００６０】
一方、ＳＴ２３で、２個以上のＧＰＳ衛星１５を捕捉できない場合は、ＳＴ２５へ進む。この場合は、ＳＴ２４にように、ドップラーシフトの値の変動量を比較することができないため、予め仰角が高い場合の同期周波数変動であるドップラーシフトの値の変動量を定めておき、この値と比較することで、受信に適当であるか否かを判断する。
この予め仰角が高い場合のドップラーシフトの値の変動量は、図１４の同期周波数変動値データ５０１に格納されているため、図１３の捕捉衛星の同期周波数変動判断プログラム３３３が参照し、当該捕捉したＧＰＳ衛星１５の衛星信号のドップラーシフトの変動量と比較して判断する。
この判断の結果、当該捕捉したＧＰＳ衛星１５の衛星信号のドップラーシフトの変動量が、図１４の同期周波数変動値データ５０１を上回っている場合は、仰角の高いＧＰＳ衛星１５であるとして、その衛星信号から時刻情報を取得し、ＳＴ７及びＳＴ８に示すように時刻修正を行うこととなる。
【００６１】
このように、本実施の形態では、たとえＧＰＳ付き腕時計２００に周波数のドリフトが発生し、ドップラーシフトを基準とした衛星サーチに誤りが生じる場合であっても、その誤りを補って、適確なＧＰＳ衛星１５を選択できる構成となっている。
ところで、上述の同期周波数変動値が、特許請求の範囲で示す、周波数変化量の一例となっている。
【００６２】
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】
【００６３】
【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】図６は、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】衛星信号を示す概略説明図である。
【図８】「ドップラーシフト」、ＧＰＳ衛星の仰角及び距離との関係を示すものである。
【図９】衛星サーチの順番を示した概略説明図である。
【図１０】第２の実施の形態にかか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の主なソフトウエア構成等を示す概略図である。
【図１１】第２の実施の形態にかかるＧＰＳ時刻修正装置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１２】ＧＰＳ衛星の衛星軌道暦を示す概略説明図である。
【図１３】第３の実施の形態にかか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の主なソフトウエア構成等を示す概略図である。
【図１４】第３の実施の形態にかか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の主なソフトウエア構成等を示す他の概略図である。
【図１５】第３の実施の形態にかかるＧＰＳ時刻修正装置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１６】周波数ドリフトの影響を示す概略説明図である。
【符号の説明】
【００６４】
１０・・・ＧＰＳ時刻修正装置付き腕時計、１１・・・アンテナ、１２・・・文字板、１３・・・針、１４・・・入力装置、１５・・・ＧＰＳ衛星、２０・・・ＧＰＳ装置、２１・・・時刻表示装置、２２・・・ＲＴＣ、２３・・・太陽電池、２７・・・ディスプレイ、３１・・・ユーザー入力判断プログラム、３２・・・光発電量判断プログラム、３３・・・衛星サーチプログラム、３４・・・衛星捕捉判断プログラム、３５・・・時刻データ取得プログラム、３６・・・時刻表示更新プログラム、４１・・・屋内衛星サーチデータ、４２・・・屋外衛星サーチデータ
【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時刻情報を含む衛星信号を受信する衛星信号受信部と、
時刻情報を生成する時刻情報生成部と、
前記衛星信号受信部が受信した衛星時刻情報に基づいて前記時刻情報を修正する時刻情報修正部と、を有し、
前記衛星信号受信部が前記衛星時刻情報を受信すべき前記位置情報衛星を選択する位置情報衛星選択部を備え、
前記位置情報衛星選択部は、前記位置情報衛星から発信される前記衛星信号の送信周波数の変動情報に基づいて前記位置情報衛星を選択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】
前記送信周波数の変動情報が、前記送信周波数の理論値との誤差情報であり、
前記位置情報衛星選択部は、前記送信周波数の理論値との誤差情報が小さい前記位置情報衛星を優先的に選択する構成となってい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】
前記送信周波数の理論値との誤差情報は、前記位置情報衛星が近接方向に移動している近接周波数誤差情報と、前記位置情報衛星が遠ざかる方向に移動する情報である遠隔周波数誤差情報と、を有し、
前記位置情報衛星選択部は、前記近接周波数誤差情報と前記遠隔周波数誤差情報とを交互に、及び／又は前記近接周波数誤差情報を前記遠隔周波数誤差情報に優先して周波数走査を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】
前記送信周波数の変動情報が、周波数変化量の大小情報であり、前記位置情報衛星選択部は、この周波数変化量が大きい前記位置情報衛星を優先的に選択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３のいずれかに記載の時刻修正装置。
【請求項５】
前記時刻修正装置の環境情報の相違に基づいて、前記位置情報衛星を受信すべき受信範囲を定める受信範囲情報を格納する受信範囲情報格納部を有し、
前記位置情報衛星選択部は、この受信範囲情報に基づいて前記位置情報衛星を選択することを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれかに記載の時刻修正装置。
【請求項６】
前記受信範囲情報が、前記時刻修正装置が屋内に配置されるときに周波数走査すべき屋内受信範囲情報と、前記時刻修正装置が屋外に配置されるときに周波数走査すべき屋外受信範囲情報と、を有すると共に、前記時刻修正装置が屋内又は屋外のいずれに配置されているかを判断する屋内外判断部を有することを特徴とする請求項５に記載の時刻修正装置。
【請求項７】
前記屋内外判断部が、光発電による発電量に基づいて屋内外を判断することを特徴とする請求項６に記載の時刻修正装置。
【請求項８】
位置情報衛星から送信される衛星時刻情報を含む衛星信号を受信する衛星信号受信部と、
時刻情報を生成する時刻情報生成部と、
前記衛星信号受信部が受信した衛星時刻情報に基づいて前記時刻情報を修正する時刻情報修正部と、を有し、
前記衛星信号受信部が前記衛星時刻情報を受信すべき前記位置情報衛星を選択する位置情報衛星選択部を備え、
前記位置情報衛星選択部は、前記位置情報衛星から発信される前記衛星信号の送信周波数の変動情報に基づいて前記位置情報衛星を選択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９】
衛星信号受信部が、位置情報衛星から送信される衛星時刻情報を含む衛星信号を受信する衛星信号受信工程と、
時刻情報修正部が、前記衛星信号受信部が受信した衛星時刻情報に基づいて時刻情報生成部の時刻情報を修正する時刻情報修正工程と、を有し、
位置情報衛星選択部は、前記衛星信号受信部が前記衛星時刻情報を受信すべき前記位置情報衛星を選択すると共に、前記位置情報衛星から発信される前記衛星信号の送信周波数の変動情報に基づいて前記位置情報衛星を選択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時刻情報を含む衛星信号を受信する衛星信号受信部と、
時刻情報を生成する時刻情報生成部と、
前記衛星信号受信部が受信した衛星時刻情報に基づいて前記時刻情報を修正する時刻情報修正部と、を有し、
前記衛星信号受信部が前記衛星時刻情報を受信すべき前記位置情報衛星を選択する位置情報衛星選択部を備え、
前記位置情報衛星選択部は、前記位置情報衛星から発信される前記衛星信号の送信周波数の変動情報に基づいて前記位置情報衛星を選択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】
前記送信周波数の変動情報が、前記送信周波数の理論値との誤差情報であり、
前記位置情報衛星選択部は、前記送信周波数の理論値との誤差情報が小さい前記位置情報衛星を優先的に選択する構成となってい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】
前記送信周波数の理論値との誤差情報は、前記位置情報衛星が近接方向に移動している近接周波数誤差情報と、前記位置情報衛星が遠ざかる方向に移動する情報である遠隔周波数誤差情報と、を有し、
前記位置情報衛星選択部は、前記近接周波数誤差情報と前記遠隔周波数誤差情報とを交互に、及び／又は前記近接周波数誤差情報を前記遠隔周波数誤差情報に優先して周波数走査を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】
前記送信周波数の変動情報が、周波数変化量の大小情報であり、前記位置情報衛星選択部は、この周波数変化量が大きい前記位置情報衛星を優先的に選択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３のいずれかに記載の時刻修正装置。
【請求項５】
前記時刻修正装置の環境情報の相違に基づいて、前記位置情報衛星を受信すべき受信範囲を定める受信範囲情報を格納する受信範囲情報格納部を有し、
前記位置情報衛星選択部は、この受信範囲情報に基づいて前記位置情報衛星を選択することを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれかに記載の時刻修正装置。
【請求項６】
前記受信範囲情報が、前記時刻修正装置が屋内に配置されるときに周波数走査すべき屋内受信範囲情報と、前記時刻修正装置が屋外に配置されるときに周波数走査すべき屋外受信範囲情報と、を有すると共に、前記時刻修正装置が屋内又は屋外のいずれに配置されているかを判断する屋内外判断部を有することを特徴とする請求項５に記載の時刻修正装置。
【請求項７】
前記屋内外判断部が、光発電による発電量に基づいて屋内外を判断することを特徴とする請求項６に記載の時刻修正装置。
【請求項８】
位置情報衛星から送信される衛星時刻情報を含む衛星信号を受信する衛星信号受信部と、
時刻情報を生成する時刻情報生成部と、
前記衛星信号受信部が受信した衛星時刻情報に基づいて前記時刻情報を修正する時刻情報修正部と、を有し、
前記衛星信号受信部が前記衛星時刻情報を受信すべき前記位置情報衛星を選択する位置情報衛星選択部を備え、
前記位置情報衛星選択部は、前記位置情報衛星から発信される前記衛星信号の送信周波数の変動情報に基づいて前記位置情報衛星を選択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９】
衛星信号受信部が、位置情報衛星から送信される衛星時刻情報を含む衛星信号を受信する衛星信号受信工程と、
時刻情報修正部が、前記衛星信号受信部が受信した衛星時刻情報に基づいて時刻情報生成部の時刻情報を修正する時刻情報修正工程と、を有し、
位置情報衛星選択部は、前記衛星信号受信部が前記衛星時刻情報を受信すべき前記位置情報衛星を選択すると共に、前記位置情報衛星から発信される前記衛星信号の送信周波数の変動情報に基づいて前記位置情報衛星を選択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】
【公開番号】特開２００９−３６５４７（Ｐ２００９−３６５４７Ａ）
【公開日】平成２１年２月１９日（２００９．２．１９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−１９９０９１（Ｐ２００７−１９９０９１）
【出願日】平成１９年７月３１日（２００７．７．３１）
【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２月１９日（２００９．２．１９）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年７月３１日（２００７．７．３１）
【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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