衛星電波腕時計
【課題】衛星信号を正常受信できない姿勢での受信動作を抑制して、より消費電力の低減を図ることができる衛星電波腕時計を提供する。
【解決手段】衛星から送信される衛星信号に基づいて時刻修正する衛星電波腕時計において、前記衛星信号を受信する高周波回路４６及びデコーダ回路５３と、前記衛星電波腕時計の受光量を順次検出するともに、前記受光量の変化量である受光変化量を演算し、前記受光変化量に基づいて高周波回路４６及びデコーダ回路５３による前記衛星信号の受信動作を開始させるコントローラ４７と、を含む。
【解決手段】衛星から送信される衛星信号に基づいて時刻修正する衛星電波腕時計において、前記衛星信号を受信する高周波回路４６及びデコーダ回路５３と、前記衛星電波腕時計の受光量を順次検出するともに、前記受光量の変化量である受光変化量を演算し、前記受光変化量に基づいて高周波回路４６及びデコーダ回路５３による前記衛星信号の受信動作を開始させるコントローラ４７と、を含む。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は衛星電波腕時計に関し、特に衛星から送信される衛星信号に基づいて時刻修正する衛星電波腕時計に関する。
【背景技術】
【０００２】
下記特許文献１には、ＧＰＳ（Global Positioning System）衛星からの衛星信号に基づいて時刻修正するＧＰＳ付き腕時計が開示されている。この腕時計は、ソーラーパネルの発電量が閾値を超えるか、或いは加速度センサの出力振幅が閾値を超えるか、によって、当該腕時計が屋内外のいずれにあるのかを判断している。そして、屋外と判断された場合にのみ衛星信号の受信動作を行うことにより、消費電力の低減を図っている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００８−０３９５６５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、ＧＰＳ衛星からの衛星信号は短波長であり、たとえＧＰＳ付き腕時計が屋外にあったとしても、内蔵アンテナがＧＰＳ衛星の方向、すなわち上方を向いていないと、衛星信号を正常受信することは困難である。特に、内蔵アンテナが金属製の時計ケースに収容されている場合には、この問題が顕著である。すなわち、内蔵アンテナが上方を向いていないと、衛星側から見て内蔵アンテナと金属製の時計ケースが部分的に重なったり、或いは近接したりするので、衛星信号を内蔵アンテナで正常受信することが困難となる。従って、上記従来技術のように屋内外の判定のみに従って衛星信号の受信動作を行うのでは、消費電力低減として不十分である。
【０００５】
本発明は上記課題に鑑みてなされたものであって、その目的は、衛星信号を正常受信できない姿勢での受信動作を抑制して、より消費電力の低減を図ることができる衛星電波腕時計を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するために、本発明の一側面に係る衛星電波腕時計は、衛星から送信される衛星信号に基づいて時刻修正する衛星電波腕時計において、前記衛星信号を受信する受信手段と、前記衛星電波腕時計の受光量を順次検出する受光量検出手段と、前記受光量の変化量である受光変化量を演算する受光変化量演算手段と、前記受光変化量に基づいて前記受信手段による前記衛星信号の受信動作を開始させる受信制御手段と、を含むことを特徴とする。
【０００７】
また、本発明の他の側面に係る衛星電波腕時計は、衛星からの送信される衛星信号に基づいて時刻修正する衛星電波腕時計において、前記送信波を受信する受信手段と、前記衛星電波腕時計の姿勢を検知するセンサと、前記センサにより検知される前記衛星電波腕時計の姿勢に基づいて前記受信手段による前記衛星信号の受信動作を開始させる受信制御手段と、を含むことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、衛星信号を正常受信できない姿勢での受信動作を抑制して、より消費電力の低減を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の実施形態に係る衛星電波腕時計の平面図である。
【図２】図１のＡ−Ａ線における断面図である。
【図３】本発明の実施形態に係る衛星電波腕時計の回路構成図である。
【図４】コントローラに記憶される基準情報を模式的に示す図である。
【図５】発電量検出部の回路構成例を示す図である。
【図６】太陽電池の発電量の変化の一例を示す図である。
【図７】状況別の文字板が受ける光量を示す図である。
【図８】発電変化量の変化の一例を示す図である。
【図９】屋内外判定処理を示すフローチャートである。
【図１０】実施形態１に係る受信開始タイミング判定処理を示すフロー図である。
【図１１】発電量の安定性を評価する方法を説明する図である。
【図１２】発電量の変化の一例を示す図である。
【図１３】発電変化量の変化の一例を示す図である。
【図１４】実施形態２に係る受信開始タイミング判定処理を示すフロー図である。
【図１５】実施形態３に係る受信開始タイミング判定処理を示すフロー図である。
【図１６】実施形態４に係る受信開始タイミング判定処理を示すフロー図である。
【図１７】実施形態５に係る受信開始タイミング判定処理を示すフロー図である。
【図１８】実施形態６に係る受信開始タイミング判定処理を示すフロー図である。
【図１９】本発明の実施形態７に係る衛星電波腕時計の断面図である。
【図２０】本発明の実施形態７に係る衛星電波腕時計の回路構成図である。
【図２１】発電量及び傾斜量の変化の一例を示す図である。
【図２２】実施形態７に係る受信開始タイミング判定処理を示すフロー図である。
【図２３】実施形態８に係る衛星電波腕時計の平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明の実施形態について図面に基づき詳細に説明する。
【００１１】
［実施形態１］
図１は、本発明の実施形態１に係る衛星電波腕時計１００を示す平面図である。同図には、衛星電波腕時計の外装（時計ケース）である胴１、胴１内に配置された文字板２と時刻を示す指針である時針３、分針４、秒針５が示されている。また、胴１の３時側の側面にはユーザが種々の操作を行うための竜頭６、ボタン７が配置されている。胴１の１２時側及び６時側の側面からは、バンドを固定するためのバンド固定部８が伸びている。
【００１２】
なお、同図に示した衛星電波腕時計１００のデザインは一例である。ここで示したもの以外にも、例えば、胴１を丸型でなく角型にしてもよいし、竜頭６やボタン７の有無、数、配置は任意である。また、本実施形態では、指針を時針３、分針４、秒針５の３本としているが、これに限定されず、秒針５を省略しても、あるいは、曜日、タイムゾーンやサマータイムの有無、電波の受信状態や電池の残量、各種の表示を行う指針や、日付表示等を追加したりしてもよい。
【００１３】
なお、本明細書では、衛星電波腕時計という用語を、腕時計であって、かつ、ＧＰＳ衛星などの日付や時刻に関する情報を含む衛星信号を送信する衛星から当該衛星信号を受信し、それに含まれる日付や時刻に関する情報、すなわち基準情報に基づき、腕時計内部に保持している時刻の情報である内部時刻を修正する機能を有している腕時計を指すものとして用いる。
【００１４】
図２は、図１のＡ−Ａ線による断面図である。衛星電波腕時計１００の文字板２を覆うように風防９が胴１に取り付けられ、また、風防９の反対側では、裏蓋１０が胴１に取り付けられる。風防９の材質は、ガラス等の透明な材料であり、非磁性かつ非導電性である。また、胴１及び裏蓋１０の材質は、特に限定はされないが、本実施形態では金属である。
【００１５】
本明細書では、以降、衛星電波腕時計１００の風防９が配置される方向（図２における上方向）を風防側、裏蓋１０が配置される方向（図２における下方向）を裏蓋側と呼ぶ。
【００１６】
文字板２の裏蓋側には、太陽電池（光起電パネル）１１が配置され、風防側から入光した光により発電がなされる。そのため、文字板２はある程度光線を透過する材質で形成される。本実施形態では、文字板２は、太陽電池１１を挟むようにして、ベース部材１２に固定される。
【００１７】
ベース部材１２は、合成樹脂等の非磁性かつ非導電性の材質からなり、パッチアンテナ１４や指針を駆動するための歯車機構２５をはじめとする各種部材を支持する。パッチアンテナ１４には、その厚み方向を貫くように給電ピン１４ｂが設けられ、風防側の面が衛星からの電波を受信する受信面１４ａとなっている。
【００１８】
ところで、一般に長波帯を用いて地上局から送信される標準電波を用いて時刻修正を行う電波時計では、フェライトあるいはアモルファス合金等の磁芯にコイルを巻いた形式のいわゆるバーアンテナが用いられることが多い。これに対し、本実施形態に係る衛星電波腕時計１００では、はるかに周波数の高いＵＨＦ帯を用いて衛星から送信される信号を受信する。そのため、ＵＨＦ帯の信号の受信に適した小型のアンテナとして、パッチアンテナ１４を用いている。
【００１９】
ベース部材１２の裏蓋側には、回路基板２４が配置され、さらにその裏蓋側には電池２６が配置される。本実施形態では、電池２６は充電可能な二次電池であり、ボタン型のリチウムイオン二次電池を用いている。そして、太陽電池１１により発電された電力が蓄積されるようになっている。また、回路基板２４には歯車機構２５の駆動源であるモータ２３も取り付けられている。
【００２０】
なお、電池２６の形状はボタン型に限定されず、任意である。さらに、二次電池としてリチウムイオン二次電池以外のもの、例えば、リチウムイオンキャパシタやニッケル水素畜電池を用いてもよい。
【００２１】
ここで、図２に示されるようにパッチアンテナ１４の受信面１４ａは太陽電池１１の受光面と平行に設けられており、いずれも風防側を向いている。また、図１に示されるように太陽電池１１は概略円形をなし、その外周の一部が矩形状に切りかかれている。そして、この部分にパッチアンテナ１４が配置されている。このため、パッチアンテナ１４の受信面１４ａと太陽電池１１の受光面は、いずれも文字板２の裏面に直接対向している。本実施形態では、太陽電池１１の発電量を衛星電波腕時計１００の受光量としている。この受光量は、パッチアンテナ１４の受信面１４ａが天上方向を向いているか否かの判断基準として用いられる。
【００２２】
図３は、本実施形態１に係る電波腕時計１００の回路構成図である。これら回路要素は、主に回路基板２４上に配置される。パッチアンテナ１４により受信された衛星信号は、高周波回路４６によりベースバンド信号に変換され、デコーダ回路５３により時刻に関する情報、具体的には時刻や日付を示す情報が抽出され、コントローラ４７へと受け渡される。コントローラ４７は、モータ２３のドライバ、揮発性及び不揮発性メモリ、時計回路、各種ＡＤ変換器を内蔵したマイクロコンピュータであり、各種の制御は不揮発性メモリに記憶されたプログラムに従って実行される。
【００２３】
ここで、コントローラ４７に内蔵される揮発性メモリには、図４に示される日時修正のための基準情報が格納される。これらの基準情報は、衛星信号から抽出されるものである。まず、週内時刻ＴＯＷ（Time Of Week）は、直近の日曜日の０時からの経過秒を示すものであり、衛星信号の全てのサブフレーム１〜５に含まれており、各サブフレームにおいて、同期ワードであるＴＬＭ（TeLemeTry）の直後に位置するＨＯＷ（Hand Over Word）に含まれている。週番号ＷＮ（Week Number）は、１９９９年８月２２日午前９時に０に再設定された後、毎週１ずつ増加している。週番号ＷＮは、衛星信号のサブフレーム１のみに含まれており、ＨＯＷの後に位置している。閏秒オフセットΔｔＬＳ（Leap Second）は、ＧＰＳ衛星の原子時計の出力する時刻とＵＴＣ（Universal Time, Coordinated）とのずれを示すものであり、不定期に更新されるものである。閏秒オフセットΔｔＬＳは、衛星信号のサブフレーム４が２５回送信されるうち１回のみに含まれており、ＴＬＭから４〜５秒経過後に送信される。閏秒更新週ＷＮＬＳＦは、閏秒オフセットΔｔＬＳの更新が予定される週の週番号であり、閏秒オフセットΔｔＬＳの直後に送信される。閏秒更新日ＤＮは、閏秒オフセットΔｔＬＳの更新が予定される日の、直近の日曜日からの経過日数であり、閏秒更新週ＷＮＬＳＦの直後に送信される。更新後閏秒オフセットΔｔＬＳＦは、更新後の閏秒オフセットの値であり、閏秒更新日ＤＮの直後に送信される。コントローラ４７では、衛星信号からこれらの基準情報を抽出すると、揮発性メモリに保存するとともに、その保存した基準情報に関連づけて該基準情報の受信日時も記憶する。受信日時は、例えば内蔵時計回路の出力に従って設定される。
【００２４】
コントローラ４７は、こうして保存される基準情報に基づいて、内部の時計回路が保持する時刻情報である内部時刻（現在の時刻及び日付を含む）を修正し、内部時刻に基づいてモータ２３を駆動する。モータ２３により発生した回転動力は、輪列を経て指針（時針３、分針４及び秒針５）へと伝達され、時刻表示がなされる。
【００２５】
また、太陽電池１１はスイッチ２９を介して電池２６に接続されており、コントローラ４７からの指示によりスイッチ２９が太陽電池１１と電池２６とを導通させている状態では、太陽電池１１により発電された電力は、電池２６に蓄積される。そして、電池２６からは、高周波回路４６、デコーダ回路５３及びコントローラ４７に電力が供給される。また、太陽電池１１はスイッチ２９を介して発電量検出部３０にも接続されており、コントローラ４７からの指示によりスイッチ２９が太陽電池１１と発電量検出部３０を導通させている状態では、太陽電池１１により生じる電流は発電量検出部３０に流れる。発電量検出部３０はこの電流を電圧に変換するとともに、この電圧をさらにデジタル値に変換し、コントローラ４７に供給する。スイッチ５６は、高周波回路４６及びデコーダ回路５３への電力供給のオン／オフを切り替えるスイッチであり、コントローラ４７により制御される。高周波数で動作する高周波回路４６とデコーダ回路５３はその消費電力が大きいため、コントローラ４７は、衛星信号を受信する時のみスイッチ５６をオンとして高周波回路４６及びデコーダ回路５３を動作させ、それ以外の時はスイッチ５６をオフとして、電力消費を低減する。
【００２６】
衛星信号の受信は、竜頭６やボタン７等の入力手段によるユーザからの要求がなされた時や、あらかじめ定められた時刻となったときに行ってよく、そのほかにも、前回の時刻修正があった時刻からの経過時間、あるいは太陽電池１１の発電量やその他の電波腕時計１００の周囲の環境を示す情報等に基づいて行うようにしてよい。なお、コントローラ４７は、任意のタイミングでスイッチ２９を切り替えて太陽電池１１の端子を発電量検出部３０に接続し、発電量検出部３０に発電量を示すデジタル値を生成させ、このデジタル値をコントローラ４７が取得することができるようになっている。図５は、発電量検出部３０の回路構成例である。太陽電池１１は、該太陽電池１１が受ける光の量により電流値が大きく異なる。そこで、同図に示す発電量検出部３０は、太陽電池１１と並列接続される抵抗器３０ａと、該抵抗器３０ａの両端電圧をデジタル値に変換するＡＤ変換器３０と、を備えるようにしている。ＡＤ変換器３０により生成されるデジタル値は発電量、すなわち太陽電池１１が受ける光の量を示しており、このデジタル値はコントローラ４７に入力される。
【００２７】
以下では、太陽電池１１の発電量に基づいて、衛星信号の受信タイミングを制御する処理について具体的に説明する。図６は、太陽電池１１における発電量Ｐの推移の一例を示している。同図６は、衛星電波腕時計１００を腕につけた状態で屋内から屋外に出て、その後に腕を上げて文字板２を太陽の方向に向けた場合における、発電量Ｐの推移を示している。図７に示すように、屋外での文字板が受ける光量は天気が晴れであっても曇りであっても一般に屋内での光量とは数十倍以上異なる（同図において各数値の単位はルクス）。一方、文字板が上方を向いているか否かでは、検出される光量は２倍程度しか異ならない。このため、太陽電池１１の発電量Ｐの閾値Ｐｔｈを、太陽電池１１が屋内で電灯に向けてられている場合の発電量Ｐと、太陽電池１１が屋外で上方、すなわち太陽の方向を向いていない場合の発電量Ｐと、の間の値に設定されていれば、該閾値と現在の発電量Ｐとの比較により、該太陽電池１１が屋内又は屋外のいずれにあるかを判定できる。本実施形態１では、まず発電量Ｐが閾値Ｐｔｈを超えるか否かにより屋内外の判定を行う。また、屋内に衛星電波腕時計１００が位置していると判定される場合には、発電量Ｐの取得間隔は時間Ｔ１とする。一方、屋外に衛星電波腕時計１００が位置していると判定される場合には、発電量Ｐの取得間隔は時間Ｔ２（Ｔ２＜Ｔ１）とする。こうして、発電量Ｐを取得するための電力消費を抑えるようにしている。また、上述のように、発電量Ｐを取得する際にはスイッチ２９を切り替えて、太陽電池１１と電池２６とを切り離し、太陽電池１１と発電量検出部３０を接続する。このため、発電量Ｐを取得する際には電池２６への充電が行われない。この点、本実施形態では発電量Ｐが小さい場合には発電量Ｐの取得間隔を長くして、電池２６への充電機会を多くとるようにしているので、充電効率を上げることができる。なお、時間Ｔ１としては、衛星電波腕時計１００を着けて屋内から屋外に出るのに必要な時間（例えば２０秒）よりも大きな値に設定することが望ましい。また、時間Ｔ２としては、衛星電波腕時計１００を着けて腕を下ろした状態から、衛星電波腕時計１００の文字板２を上方に向けるまでに必要な時間（例えば１秒程度）より大きな値に設定することが望ましい。
【００２８】
屋外に衛星電波腕時計１００が位置していると判定される場合には、発電量Ｐの変化量、すなわち発電変化量ｄＰの演算を開始する。そして、この発電変化量ｄＰが閾値ｄＰｔｈを超えるか否かにより、文字板２が上方を向いているか否かを判定する。ここで、図８は、太陽電池１１における発電変化量ｄＰの推移の一例を示している。同図に示される横軸（時間軸）は図５における横軸（時間軸）と対応している。閾値ｄＰｔｈを、屋外において文字板２を上方に向けていない場合における平均的な発電量Ｐと、屋外において文字板２を上方に向けている場合における平均的な発電量Ｐと、の差の半分程度の値に設定しておけば、図８に示されるように、発電変化量ｄＰが閾値ｄＰｔｈを超えるタイミングＸを、文字板２が屋外において上方に向けられたタイミングであると判断できる。なお、閾値ｄＰｔｈは固定値であってよい。また、文字板２が上方を向くとき、発電量Ｐは２倍程度に変化するから、発電変化量ｄＰは文字板２が上方を向く直前の発電量Ｐと同程度の値をとる。そこで、文字板２が上方を向く直前の発電量Ｐそのもの、或いは発電量Ｐの移動平均値（例えば５〜１０回程度の移動平均値）に一定値（例えば０．５程度）を乗算することにより、閾値ｄＰｔｈを得てもよい。そうすれば、天候に応じて適切に閾値ｄＰｔｈを設定することができる。
【００２９】
図９は、コントローラ４７が実行する屋内外判定処理を示すフロー図である。本衛星電波腕時計１００では、図４に示されるようにして保存されている、衛星信号から抽出される各種基準情報の有効期限を定期的（例えば毎日午後０時）に調べ、有効期限が切れている基準情報は再取得するようにしている。例えば、週内時刻ＴＯＷは、前回受信日時から４８時間が経過した場合に有効期限切れであると判断する。内部時計のずれを１５秒／月とすると、４８時間では１秒程度のずれが生じる可能性がある。４８時間で週内時刻ＴＯＷを有効期限切れと判断し、再取得することで、内部時計のずれを継続的に１秒程度内に抑えることができる。週番号ＷＮは、前回受信日時から例えば１週間が経過した場合に有効期限切れであると判断する。閏秒オフセットΔｔＬＳ、閏秒更新週ＷＮＬＳＦ、閏秒更新日ＤＮ、更新後閏秒オフセットΔｔＬＳＦは、前回受信日時から半年が経過した場合や、既に記憶されている閏秒更新週ＷＮＬＳＦ及び閏秒更新日ＤＮにより特定される日付の翌月に入った場合に、有効期限切れであると判断する。いずれかの情報が有効期限切れであれば、コントローラ４７は屋内該判定処理を実施する。この処理では、まずコントローラ４７は発電量Ｐをサンプリングする（Ｓ１０１）。そして、発電量Ｐが閾値Ｐｔｈを超えているか否かを判断する（Ｓ１０２）。発電量Ｐが閾値Ｐｔｈを超えていなければ、前回のサンプリング時刻から時間Ｔ１が経過するまで待機してから（Ｓ１０３）、再度発電量Ｐをサンプリングする（Ｓ１０１）。一方、発電量Ｐが閾値Ｐｔｈを超えていれば、屋外に移動したと判断して、受信開始タイミング判定処理に移る。
【００３０】
図１０は、コントローラ４７が実行する受信開始タイミング判定処理を示すフロー図である。この処理では、まずコントローラ４７が、発電量Ｐをサンプリングする（Ｓ２０１）。次に、発電量Ｐが閾値Ｐｔｈ以下であるか否かを判断する（Ｓ２０２）。発電量Ｐが閾値Ｐｔｈ以下であれば、屋内に移動したと判断して、図９の屋内外判定処理に戻る。一方、発電量Ｐが閾値Ｐｔｈを超えていれば、発電変化量ｄＰを演算する（Ｓ２０３）。次に、この発電変化量ｄＰが閾値ｄＰｔｈを超えているか否かを判断する（Ｓ２０４）。閾値ｄＰｔｈは、上述のように固定値であってもよいし、Ｓ２０１で取得した発電量Ｐ又はその移動平均値から算出してもよい。そして、超えていなければ、前回のサンプリング時刻から時間Ｔ２だけ経過するまで待機してから（Ｓ２０５）、再度発電量Ｐをサンプリングする（Ｓ２０１）。
【００３１】
一方、発電変化量ｄＰが閾値ｄＰｔｈを超えていれば、文字板２が上方を向いたと判断して、次に受光量の安定性を調べる。具体的には、まず発電量Ｐの上限値及び下限値を設定する（Ｓ２０６）。例えば、図１１に示すように、最後にサンプリングした発電量Ｐを一定割合（例えば１５％）増やした値を上限値とし、一定割合（例えば１５％）減らした値を下限値とする。次に発電量Ｐを再度サンプリングし（Ｓ２０７）、この発電量ＰがＳ２０６で設定した上限値及び下限値の間に収まっているか否かを判断する（Ｓ２０８）。そして、収まっていれば初期値０の変数であるカウンタｎを１だけインクリメントし（Ｓ２１０）、このカウンタｎが３を超えているか否かを判断する（Ｓ２１１）。そして、カウンタｎが３を超えていれば、受光量が安定していると判断して、コントローラ４７はスイッチ５６をオンに設定して、高周波回路４６及びデコーダ回路５３による基準情報の取得を開始させる。
【００３２】
一方、カウンタｎが３を超えていなければ、Ｓ２０７で前回発電量Ｐをサンプリングしてから時間Ｔ２が経過するまで待機してから（Ｓ２１２）、Ｓ２０７に戻り、以降の処理を実行する。また、Ｓ２０８において発電量ＰがＳ２０６で設定した上限値及び下限値の間に収まっていないと判断するとカウンタｎを０に初期化してから（Ｓ２０９）、Ｓ２０１に戻り、以降の処理を実行する。なお、Ｓ２１１ではカウンタｎが３を超えているか否かを判断したが、値「３」は例示であり、他の値を設定してよいのはもちろんである。
【００３３】
以上説明した制御によると、屋内外判定処理により屋外に移動したと判断するまで、低レートで発電量Ｐのサンプリングを行い、また図１０に示す受信開始タイミング判定処理を実施しないので、消費電力を抑えることができるようになる。また、受信開始タイミング判定処理では、発電量Ｐの変化量である発電変化量ｄＰが閾値ｄＰｔｈを超え、さらにその後、所定の値域に収まる発電量Ｐを連続して一定回数サンプリングした場合にだけ、高周波回路４６及びデコーダ回路５３を動作させる。すなわち、衛星電波腕時計１００の文字板２が上方を向いた状態が維持されていると推定される場合にのみ、衛星信号の受信動作を開始する。このため、パッチアンテナ１４により衛星信号を正しく受信できる可能性が高い場合に限って、高周波回路４６及びデコーダ回路５３を動作させ、無駄に消費電力が使われることを防止できる。
【００３４】
［実施形態２］
図１２は、屋外に衛星電波腕時計１００が持ち出されている場合の発電量Ｐの推移の一例を示しており、図１３は、図１１に示される発電量Ｐの推移に対応する、発電変化量ｄＰの推移を示している。この例は、使用者が腕を上げて文字板２が上方に向けられた後、一定時間が経過して、再び腕が下ろされるケースを示している。このような場合、発電量Ｐは一旦急増し、その後、同様の傾きで急減する。一方、発電変化量ｄＰは、一旦上向きの楔状をなし、その後、下向きの楔状をなす。このような場合、発電変化量ｄＰが閾値ｄＰｔｈを超えた後、閾値−ｄＰｔｈを下回るまでは、文字板２が上方に向けられたままであると評価できる。そこで、使用者が腕を上げて文字板２が上方に向けられた後、再び腕が下ろされるまでの時間が一定時間以上であれば、受光量が安定していると判断して、受信動作を開始するようにしてもよい。
【００３５】
図１４は、図１０に示される受信開始タイミング判定処理の変形例を示すフロー図である。この処理では、まずコントローラ４７が、発電量Ｐをサンプリングする（Ｓ３０１）。次に、発電量Ｐが閾値Ｐｔｈ以下であるか否かを判断する（Ｓ３０２）。発電量Ｐが閾値Ｐｔｈ以下であれば、屋内に移動したと判断して、図９の屋内外判定処理に戻る。一方、発電量Ｐが閾値Ｐｔｈを超えていれば、発電変化量ｄＰを演算する（Ｓ３０３）。次に、この発電変化量ｄＰが閾値＋ｄＰｔｈを超えているか否かを判断する（Ｓ３０４）。閾値ｄＰｔｈは、上述のように固定値であってもよいし、Ｓ３０１で取得した発電量Ｐ又はその移動平均値から算出してもよい。そして、超えていなければ、前回のサンプリング時刻から時間Ｔ２だけ経過するまで待機してから（Ｓ３０５）、再度発電量Ｐをサンプリングする（Ｓ３０１）。
【００３６】
一方、発電変化量ｄＰが閾値＋ｄＰｔｈを超えていれば、文字板２が上方を向いたと判断して、次に受光量の安定性を調べる。具体的には、発電量Ｐを再度サンプリングし（Ｓ３０６）、さらに発電変化量ｄＰを算出する（Ｓ３０７）。そして、発電変化量ｄＰが−ｄＰ未満であるか否かを判断する（Ｓ３０８）。そして、−ｄＰ以上であれば、初期値０の変数であるカウンタｎを１だけインクリメントし（Ｓ３１０）、このカウンタｎが３を超えているか否かを判断する（Ｓ３１１）。そして、カウンタｎが３を超えていれば、受光量が安定していると判断して、コントローラ４７はスイッチ５６をオンに設定して、高周波回路４６及びデコーダ回路５３による基準情報の取得を開始させる。
【００３７】
一方、カウンタｎが３を超えていなければ、Ｓ３０６で前回発電量Ｐをサンプリングしてから時間Ｔ２が経過するまで待機してから（Ｓ３１２）、Ｓ３０６に戻り、以降の処理を実行する。また、Ｓ３０８において発電変化量ｄＰが−ｄＰを未満であれば、カウンタｎを０に初期化してから（Ｓ３０９）、Ｓ３０１に戻り、以降の処理を実行する。なお、Ｓ３１１ではカウンタｎが３を超えているか否かを判断したが、値「３」は例示であり、他の値を設定してよいのはもちろんである。
【００３８】
以上のようにしても、正常に基準情報を取得できる可能性が高い状況で、高周波回路４６及びデコーダ回路５３を動作させることができ、無駄な電力消費を抑えることができる。
【００３９】
［実施形態３］
文字板２が上方を向く前における発電量Ｐの平均値を基準として、文字板２が再び上方を向かなくなったタイミングを判断するようにしてもよい。
【００４０】
図１５は、図１０に示される受信開始タイミング判定処理の他の変形例を示すフロー図である。この処理では、まずコントローラ４７が、発電量Ｐをサンプリングする（Ｓ４０１）。次に、発電量Ｐが閾値Ｐｔｈ以下であるか否かを判断する（Ｓ４０２）。発電量Ｐが閾値Ｐｔｈ以下であれば、屋内に移動したと判断して、図９の屋内外判定処理に戻る。一方、発電量Ｐが閾値Ｐｔｈを超えていれば、発電量Ｐの移動平均値を算出する（Ｓ４０３）。移動平均値は、直前ｎ回分の発電量Ｐの平均値である。ここで、ｎは、例えば２０〜３０であってよい。さらに、コントローラ４７は、発電変化量ｄＰを演算する（Ｓ４０４）。次に、この発電変化量ｄＰが閾値ｄＰｔｈを超えているか否かを判断する（Ｓ４０５）。閾値ｄＰｔｈは、上述のように固定値であってもよいし、Ｓ４０１で取得した発電量Ｐ又はその移動平均値から算出してもよい。そして、超えていなければ、前回のサンプリング時刻から時間Ｔ２だけ経過するまで待機してから（Ｓ４０６）、再度発電量Ｐをサンプリングする（Ｓ４０１）。
【００４１】
一方、発電変化量ｄＰが閾値ｄＰｔｈを超えていれば、文字板２が上方を向いたと判断して、次に受光量の安定性を調べる。具体的には、まずＳ４０３で算出された移動平均値に一定値を乗算することで、閾値Ｐｔｈを得る（Ｓ４０７）。当該一定値は、例えば１．５程度であってよい。図７に示すように、天候によらず文字板２の向きによる受光量の変化割合はほぼ一定であるので、文字板２が上方を向いているのか否かを判断する基準として、発電量Ｐの移動平均値に一定値（１．５程度）を乗算した値を用いることができる。その後、発電量Ｐを再度サンプリングし（Ｓ４０８）、この発電量ＰがＳ４０７で取得した閾値Ｐｔｈ以上であるか否かを判断する（Ｓ４０９）。そして、閾値Ｐｔｈ以上であれば初期値０の変数であるカウンタｎを１だけインクリメントし（Ｓ４１１）、このカウンタｎが３を超えているか否かを判断する（Ｓ４１２）。そして、カウンタｎが３を超えていれば、受光量が安定していると判断して、コントローラ４７はスイッチ５６をオンに設定して、高周波回路４６及びデコーダ回路５３による基準情報の取得を開始させる。
【００４２】
一方、カウンタｎが３を超えていなければ、Ｓ４０８で前回発電量Ｐをサンプリングしてから時間Ｔ２が経過するまで待機してから（Ｓ４１３）、Ｓ４０８に戻り、以降の処理を実行する。また、Ｓ４０９において発電量ＰがＳ４０７で取得した閾値Ｐｔｈ未満であると判断すると、カウンタｎを０に初期化してから（Ｓ４１０）、Ｓ４０１に戻り、以降の処理を実行する。なお、Ｓ４１２ではカウンタｎが３を超えているか否かを判断したが、値「３」は例示であり、他の値を設定してよいのはもちろんである。
【００４３】
以上のようにしても、正常に基準情報を取得できる可能性が高い状況で、高周波回路４６及びデコーダ回路５３を動作させることができる。特に、発電量Ｐの移動平均値を算出し、この値に一定値を乗算した値を受光量の安定性の判断基準としているので、天候によらず受光量の安定性を判断することができる。
【００４４】
［実施形態４］
発電変化量ｄＰの積算値を基準として、文字板２が再び上方を向かなくなったタイミングを判断するようにしてもよい。
【００４５】
図１６は、図１０に示される受信開始タイミング判定処理の他の変形例を示すフロー図である。この処理では、まずコントローラ４７が、発電量Ｐをサンプリングする（Ｓ８０１）。次に、発電量Ｐが閾値Ｐｔｈ以下であるか否かを判断する（Ｓ８０２）。発電量Ｐが閾値Ｐｔｈ以下であれば、屋内に移動したと判断して、図９の屋内外判定処理に戻る。一方、発電量Ｐが閾値Ｐｔｈを超えていれば、コントローラ４７は、発電変化量ｄＰを演算する（Ｓ８０３）。さらに、コントローラ４７は、発電変化量ｄＰの積算値であるＩｄＰを算出する（Ｓ８０４）。すなわち、既に記憶されている積算値ＩｄＰにＳ８０３で算出された発電変化量ｄＰを加算し、その値を積算値ＩｄＰとして再度記憶する。次に、発電変化量ｄＰが閾値ｄＰｔｈを超えているか否かを判断する（Ｓ８０５）。閾値ｄＰｔｈは、上述のように固定値であってもよいし、Ｓ８０１で取得した発電量Ｐ又はその移動平均値から算出してもよい。そして、超えていなければ、前回のサンプリング時刻から時間Ｔ２だけ経過するまで待機してから（Ｓ８０６）、再度発電量Ｐをサンプリングする（Ｓ８０１）。
【００４６】
一方、発電変化量ｄＰが閾値ｄＰｔｈを超えていれば、文字板２が上方を向いたと判断して、次に受光量の安定性を調べる。具体的には、まず既に記憶されている積算値ＩｄＰに一定値を乗算することで、積算値ＩｄＰの閾値を得る（Ｓ８０７）。当該一定値は、例えば０．５程度であってよい。その後、発電量Ｐを再度サンプリングするとともに、積算値ＩｄＰを更新する（Ｓ８０８）。すなわち、発電変化量ｄＰを算出し、既に記憶されている積算値ＩｄＰにその発電変化量ｄＰを加算することで、積算値ＩｄＰを更新する。そして、積算値ＩｄＰがＳ８０７で取得した閾値以上であるか否かを判断する（Ｓ８０９）。そして、閾値以上であれば初期値０の変数であるカウンタｎを１だけインクリメントし（Ｓ８１１）、このカウンタｎが３を超えているか否かを判断する（Ｓ８１２）。そして、カウンタｎが３を超えていれば、受光量が安定していると判断して、コントローラ４７はスイッチ５６をオンに設定して、高周波回路４６及びデコーダ回路５３による基準情報の取得を開始させる。
【００４７】
一方、カウンタｎが３を超えていなければ、Ｓ８０８で前回発電量Ｐをサンプリングしてから時間Ｔ２が経過するまで待機してから（Ｓ８１３）、Ｓ８０８に戻り、以降の処理を実行する。また、Ｓ８０９において積算値ＩｄＰがＳ８０７で取得した閾値未満であると判断すると、カウンタｎを０に初期化するとともに、記憶されている積算値ＩｄＰを０も０に初期化してから（Ｓ８１０）、Ｓ８０１に戻り、以降の処理を実行する。なお、Ｓ８１２ではカウンタｎが３を超えているか否かを判断したが、値「３」は例示であり、他の値を設定してよいのはもちろんである。
【００４８】
以上のようにしても、正常に基準情報を取得できる可能性が高い状況で、高周波回路４６及びデコーダ回路５３を動作させることができる。特に、積算値ＩｄＰを受光量の安定性の判断基準としているので、簡易な処理で、天候によらず受光量の安定性を判断することができる。
【００４９】
［実施形態５］
衛星信号から取得すべき基準情報の種類によって、受信動作を開始させる条件を変更するようにしてもよい。上述のように週内時刻ＴＯＷは同期ワードであるＴＬＭの直後に位置するＨＯＷに含まれており、週番号ＷＮはＨＯＷの後に位置していることから、１秒強でこれら基準情報を一括取得できる。一方、閏秒オフセットΔｔＬＳ、閏秒更新週ＷＮＬＳＦ、閏秒更新日ＤＮ、更新後閏秒オフセットΔｔＬＳＦは、ＴＬＭから５〜６秒後に送信されることから、これら基準情報の一括取得には６秒程度が必要である。そこで、本実施形態では、取得を要するのが、週内時刻ＴＯＷ及び週番号ＷＮであるのか、閏秒オフセットΔｔＬＳ、閏秒更新週ＷＮＬＳＦ、閏秒更新日ＤＮ及び更新後閏秒オフセットΔｔＬＳＦであるのか、によって、受信動作の開始条件を異ならせる。
【００５０】
図１７は、図１０に示される受信開始タイミング判定処理のさらに他の変形例を示すフロー図である。この処理では、まずコントローラ４７が、発電量Ｐをサンプリングする（Ｓ５０１）。次に、発電量Ｐが閾値Ｐｔｈ以下であるか否かを判断する（Ｓ５０２）。発電量Ｐが閾値Ｐｔｈ以下であれば、屋内に移動したと判断して、図９の屋内外判定処理に戻る。一方、発電量Ｐが閾値Ｐｔｈを超えていれば、発電変化量ｄＰを演算する（Ｓ５０３）。次に、この発電変化量ｄＰが閾値ｄＰｔｈを超えているか否かを判断する（Ｓ５０４）。閾値ｄＰｔｈは、上述のように固定値であってもよいし、Ｓ５０１で取得した発電量Ｐ又はその移動平均値から算出してもよい。そして、超えていなければ、前回のサンプリング時刻から時間Ｔ２だけ経過するまで待機してから（Ｓ５０５）、再度発電量Ｐをサンプリングする（Ｓ５０１）。
【００５１】
一方、発電変化量ｄＰが閾値ｄＰｔｈを超えていれば、文字板２が上方を向いたと判断して、次に受光量の安定性を調べる。具体的には、まず発電量Ｐの上限値及び下限値を設定する（Ｓ５０６）。上限値及び下限値は、実施形態１と同様にして算出してよい。次に発電量Ｐを再度サンプリングし（Ｓ５０７）、この発電量ＰがＳ５０６で設定した上限値及び下限値の間に収まっているか否かを判断する（Ｓ５０８）。そして、収まっていれば初期値０の変数であるカウンタｎを１だけインクリメントする（Ｓ５１０）。
【００５２】
ここで、コントローラ４７の揮発性メモリに、有効期限が切れていない閏秒オフセットΔｔＬＳ、閏秒更新週ＷＮＬＳＦ、閏秒更新日ＤＮ及び更新後閏秒オフセットΔｔＬＳＦが記憶されているか否かを判断する（Ｓ５１１）。そして、それらが記憶されていれば、Ｓ５１５に進む。一方、それらが記憶されていなければ、内蔵時計回路を参照して（Ｓ５１２）、現在日時がサブフレーム４ページ１８の送信前、一定時間内であるか否かを判断する（Ｓ５１３）。そして、Ｓ５１３においてイエスならば、カウンタｎが１０を超えているか否かを判断し（Ｓ５１４）、超えていれば、コントローラ４７はスイッチ５６をオンに設定して、高周波回路４６及びデコーダ回路５３を動作させ、閏秒オフセットΔｔＬＳ、閏秒更新週ＷＮＬＳＦ、閏秒更新日ＤＮ及び更新後閏秒オフセットΔｔＬＳＦを取得する。また、超えていなければ、発電量Ｐの前回サンプリング時刻から時間Ｔ２が経過するまで待って（Ｓ５１６）、Ｓ５０７に戻り、以降の処理を実行する。一方、Ｓ５１３においてノーならば、次にカウンタｎが３を超えているかを判断し（Ｓ５１５）、超えていれば、コントローラ４７はスイッチ５６をオンに設定して、高周波回路４６及びデコーダ回路５３を動作させ、週内時刻ＴＯＷ及び週番号ＷＮを取得する。また、超えていなければ、発電量Ｐの前回サンプリング時刻から時間Ｔ２が経過するまで待って（Ｓ５１６）、Ｓ５０７に戻り、以降の処理を実行する。また、Ｓ５０８において発電量ＰがＳ５０６で設定した上限値及び下限値の間に収まっていないと判断すると、カウンタｎを０に初期化してから（Ｓ５０９）、Ｓ５０１に戻り、以降の処理を実行する。なお、Ｓ５１４ではカウンタｎが１０を超えているか否かを判断し、またＳ５１５ではカウンタｎが３を超えているか否かを判断したが、値「１０」や「３」は例示であり、それぞれ他の値を設定してよいのはもちろんである。
【００５３】
以上説明した制御によると、週内時刻ＴＯＷ及び週番号ＷＮの取得の際には、比較的受光安定性が低い場合にも受信動作を行う。一方、閏秒オフセットΔｔＬＳ、閏秒更新週ＷＮＬＳＦ、閏秒更新日ＤＮ及び更新後閏秒オフセットΔｔＬＳＦの取得の際には、比較的受光安定性が高い場合にしか受信動作を行わない。これは、後者の方が受信の困難性が高く、より良好な受信環境を必要とするからである。こうして、本実施形態によると、閏秒オフセットΔｔＬＳ等、取得の困難性が高い基準情報については、より安定した受信環境にて受信動作を行うことにより、無駄な電力消費を抑えることができる。
【００５４】
［実施形態６］
図１８は、図１０に示される受信開始タイミング判定処理のさらに他の変形例を示すフロー図である。この処理では、まずコントローラ４７が、発電量Ｐをサンプリングする（Ｓ６０１）。次に、発電量Ｐが閾値Ｐｔｈ以下であるか否かを判断する（Ｓ６０２）。発電量Ｐが閾値Ｐｔｈ以下であれば、屋内に移動したと判断して、図９の屋内外判定処理に戻る。一方、発電量Ｐが閾値Ｐｔｈを超えていれば、コントローラ４７は発電変化量ｄＰを演算する（Ｓ６０３）。次に、この発電変化量ｄＰが閾値ｄＰｔｈを超えているか否かを判断する（Ｓ６０４）。閾値ｄＰｔｈは、上述のように固定値であってもよいし、Ｓ６０１で取得した発電量Ｐ又はその移動平均値から算出してもよい。そして、超えていなければ、前回のサンプリング時刻から時間Ｔ２だけ経過するまで待機してから（Ｓ６０５）、再度発電量Ｐをサンプリングする（Ｓ６０１）。
【００５５】
一方、発電変化量ｄＰが閾値ｄＰｔｈを超えていれば、文字板２が上方を向いたと判断して、次に受光量の安定性を調べる。このとき、まず現在再取得を必要としているのが、週内時刻ＴＯＷ及び週番号ＷＮであるのか、閏秒オフセットΔｔＬＳ、閏秒更新週ＷＮＬＳＦ、閏秒更新日ＤＮ及び更新後閏秒オフセットΔｔＬＳＦであるのか、を判断する（Ｓ６０６）。例えば、有効期限の切れた週内時刻ＴＯＷ又は週番号ＷＮが記憶されていれば、それらの再取得が必要と判断し、有効期限の切れていない週内時刻ＴＯＷ及び週番号ＷＮが記憶されており、且つ閏秒オフセットΔｔＬＳ、閏秒更新週ＷＮＬＳＦ、閏秒更新日ＤＮ及び更新後閏秒オフセットΔｔＬＳＦのいずれかが記憶されていない、或いは有効期限が切れていれば、閏秒オフセットΔｔＬＳ等の再取得が必要と判断してよい。各データの有効期限については、実施形態１で説明したのと同様にして判断すればよい。そして、週内時刻ＴＯＷ等の再取得が必要と判断すると、発電量Ｐの閾値として第１の値Ｐｔｈ１を設定し（Ｓ６０８）、閏秒オフセットΔｔＬＳ等の再取得が必要と判断すると、発電量Ｐの閾値として第２の値Ｐｔｈ２を設定する（Ｓ６０７）。ここで、Ｐｔｈ２＞Ｐｔｈ１である。
【００５６】
その後、発電量Ｐを再度サンプリングし（Ｓ６０９）、この発電量ＰがＳ６０７又はＳ６０８で設定した閾値以上であるか否かを判断する（Ｓ６１０）。そして、閾値以上であれば初期値０の変数であるカウンタｎを１だけインクリメントし（Ｓ６１２）、このカウンタｎが３を超えているか否かを判断する（Ｓ６１３）。そして、カウンタｎが３を超えていれば、受光量が安定していると判断して、コントローラ４７はスイッチ５６をオンに設定して、高周波回路４６及びデコーダ回路５３により、Ｓ６０６で再取得が必要と判断した基準情報の取得を開始させる。
【００５７】
一方、カウンタｎが３を超えていなければ、Ｓ６０９で前回発電量Ｐをサンプリングしてから時間Ｔ２が経過するまで待機してから（Ｓ６１４）、Ｓ６０９に戻り、以降の処理を実行する。また、Ｓ６１０において発電量ＰがＳ６０７で取得した閾値未満であると判断すると、カウンタｎを０に初期化してから（Ｓ６１１）、Ｓ６０１に戻り、以降の処理を実行する。なお、Ｓ６１３ではカウンタｎが３を超えているか否かを判断したが、値「３」は例示であり、他の値を設定してよいのはもちろんである。
【００５８】
以上のようにすれば、受信困難な閏秒オフセットΔｔＬＳ等を、週内時刻ＴＯＷ及び週番号ＷＮよりも良い環境で受信させることができるようになり、無駄な電力消費を抑えることができる。
【００５９】
［実施形態７］
実施形態１〜６では、発電変化量ｄＰにより文字板２が上方を向いたかどうかを判断するようにしたが、加速度センサにより衛星電波腕時計１００の姿勢を検知して、検知される姿勢に基づいて衛星信号の受信開始タイミングを判定するようにしてもよい。
【００６０】
図１９及び図２０に示すように、実施形態７では、実施形態１〜６と比して、回路基板２４上に加速度センサ２８が搭載され、その出力がコントローラ４７に入力されている点が異なる。加速度センサ２８は例えば２軸加速度センサであり、各検出軸方向の加速度を電圧又はデジタル値で出力するようになっている。加速度が電圧で出力される場合には、コントローラ４７に内蔵されるＡＤ変換器でデジタル値に変換すればよい。加速度センサ２８は、その２つの検出軸がパッチアンテナ１４の受信面１４ａと平行となるようにして回路基板２４上に設けられている。このため、パッチアンテナ１４が垂直上方を向いて静止すると、各検出軸方向の加速度として０が加速度センサ２８から出力される。コントローラ４７では、各検出軸方向の二乗平均、二乗平均平方根、二乗和、二乗和平方根などを傾斜量Ｇとして算出して、この傾斜量Ｇに基づいて、衛星信号の受信開始タイミングを判定する。
【００６１】
図２１は、発電量Ｐ及び傾斜量Ｇの推移の一例を示す図である。本実施形態６では、衛星電波腕時計１００を着けて屋外に移動し、発電量Ｐが閾値Ｐｔｈを超えれば発電量Ｐの取得間隔を狭めるとともに、加速度センサ２８を起動する。逆に、屋内に移動し、発電量Ｐが閾値Ｐｔｈ以下となれば発電量Ｐの取得間隔を広げるとともに、加速度センサ２８を停止させる。また、屋外において文字板２が垂直上方に向けられると、傾斜量Ｇは０付近の値となる。そこで、傾斜量Ｇが０近傍のまま所定時間が経過すると衛星信号の受信を開始させるとともに、加速度センサ２８の動作を停止させる。受信開始時に加速度センサ２８を停止させることで、不要な加速度センサ２８の駆動を防ぎ、より低消費電力化を図ることができる。
【００６２】
図２２は、実施形態７に係る衛星電波腕時計１００の屋内外判定及び受信開始タイミング判定処理を示すフロー図である。この処理では、まずコントローラ４７は発電量Ｐをサンプリングする（Ｓ７０１）。そして、発電量Ｐが閾値Ｐｔｈを超えているか否かを判断する（Ｓ７０２）。発電量Ｐが閾値Ｐｔｈを超えていなければ、前回のサンプリング時刻から時間Ｔ１が経過するまで待機してから（Ｓ７０３）、再度発電量Ｐをサンプリングする（Ｓ７０１）。一方、発電量Ｐが閾値Ｐｔｈを超えていれば、屋外に移動したと判断して、加速度センサ２８を起動する（Ｓ７０４）。
【００６３】
その後、コントローラ４７は、加速度センサ２８の出力に基づいて傾斜量Ｇを演算するとともに、再度発電量Ｐをサンプリングする（Ｓ７０５）。次に、発電量Ｐが閾値Ｐｔｈ以上であるか否かを判断する（Ｓ７０６）。発電量Ｐが閾値Ｐｔｈ未満であれば、カウンタｎを０に初期化してから（Ｓ７０７）、Ｓ７０１に戻る。一方、発電量Ｐが閾値Ｐｔｈ以上であれば、傾斜量Ｇが０以上Δ未満であるかを判断する（Ｓ７０８）。ここでΔは、パッチアンテナ１４による衛星信号の受信が良好に行えるように、微少値が設定される。傾斜量ＧがΔ以上であれば、カウンタｎを０に初期化してから（Ｓ７０７）、Ｓ７０１に戻る。
【００６４】
一方、傾斜量Ｇが０以上Δ未満であれば、カウンタｎを１だけインクリメントし（Ｓ７０９）、このカウンタｎが３を超えているか否かを判断する（Ｓ７１０）。そして、カウンタｎが３を超えていれば、受光量が安定していると判断して、コントローラ４７はスイッチ５６をオンに設定して、高周波回路４６及びデコーダ回路５３による基準情報の取得を開始させる。このとき、加速度センサ２８の動作を停止させる。一方、カウンタｎが３を超えていなければ、Ｓ７０５で前回発電量Ｐをサンプリングしてから時間Ｔ２が経過するまで待機してから（Ｓ７１１）、Ｓ７０５に戻り、以降の処理を実行する。なお、Ｓ７１０ではカウンタｎが３を超えているか否かを判断したが、値「３」は例示であり、他の値を設定してよいのはもちろんである。
【００６５】
以上の実施形態によると、加速度センサ２８の出力を利用して文字板２が上方を向いているか否かを判定することができ、文字板２が上方を向いていると判定される場合のみ衛星信号の受信動作を行うので、無駄な電力消費を抑えることができる。
【００６６】
［実施形態８］
実施形態７では２軸加速度センサを用いて衛星電波腕時計１００の姿勢を検出したが、１軸加速度センサを用いることもできる。すなわち、衛星電波腕時計１００を左腕に着けたとき、当該衛星電波腕時計１００は、主として、腕を上げる動作により１２時の位置及び６時の位置を結ぶ線を軸にした回転をするか、腕をひねる動作により３時の位置及び９時の位置を結ぶ線を軸にした回転をする。そこで、図２３に示すように、１軸加速度センサ２７の検出軸が１２時と３時の間の位置、及び９時と６時の間の位置を結ぶ線に一致するようにして回路基板２４上に設ければ、文字板２が垂直上方を向いたときに当該１軸加速度センサ２７の出力は０となり、それ以外のときには０以外の値を出力するようになる。この１軸加速度センサ２７の出力を傾斜量Ｇとして、図２２の処理を実行すれば、１軸加速度センサ２７を用いて受信開始タイミングを適切に判断できる。なお、１軸加速度センサ２７は、その検出軸が９時と１２時の間の位置、及び３時と６時の間の位置を結ぶ線に一致するようにして回路基板２４上に設けてもよい。
【符号の説明】
【００６７】
１ 胴、２ 文字板、３ 時針、４ 分針、５ 秒針、６ 竜頭、７ ボタン、８ バンド固定部、９ 風防、１０ 裏蓋、１１ 太陽電池、１２ ベース部材、１４ パッチアンテナ、１４ａ 受信面、１４ｂ 給電ピン、２３ モータ、２４ 回路基板、２６ 電池、１００ 衛星電波腕時計。
【技術分野】
【０００１】
本発明は衛星電波腕時計に関し、特に衛星から送信される衛星信号に基づいて時刻修正する衛星電波腕時計に関する。
【背景技術】
【０００２】
下記特許文献１には、ＧＰＳ（Global Positioning System）衛星からの衛星信号に基づいて時刻修正するＧＰＳ付き腕時計が開示されている。この腕時計は、ソーラーパネルの発電量が閾値を超えるか、或いは加速度センサの出力振幅が閾値を超えるか、によって、当該腕時計が屋内外のいずれにあるのかを判断している。そして、屋外と判断された場合にのみ衛星信号の受信動作を行うことにより、消費電力の低減を図っている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００８−０３９５６５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、ＧＰＳ衛星からの衛星信号は短波長であり、たとえＧＰＳ付き腕時計が屋外にあったとしても、内蔵アンテナがＧＰＳ衛星の方向、すなわち上方を向いていないと、衛星信号を正常受信することは困難である。特に、内蔵アンテナが金属製の時計ケースに収容されている場合には、この問題が顕著である。すなわち、内蔵アンテナが上方を向いていないと、衛星側から見て内蔵アンテナと金属製の時計ケースが部分的に重なったり、或いは近接したりするので、衛星信号を内蔵アンテナで正常受信することが困難となる。従って、上記従来技術のように屋内外の判定のみに従って衛星信号の受信動作を行うのでは、消費電力低減として不十分である。
【０００５】
本発明は上記課題に鑑みてなされたものであって、その目的は、衛星信号を正常受信できない姿勢での受信動作を抑制して、より消費電力の低減を図ることができる衛星電波腕時計を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するために、本発明の一側面に係る衛星電波腕時計は、衛星から送信される衛星信号に基づいて時刻修正する衛星電波腕時計において、前記衛星信号を受信する受信手段と、前記衛星電波腕時計の受光量を順次検出する受光量検出手段と、前記受光量の変化量である受光変化量を演算する受光変化量演算手段と、前記受光変化量に基づいて前記受信手段による前記衛星信号の受信動作を開始させる受信制御手段と、を含むことを特徴とする。
【０００７】
また、本発明の他の側面に係る衛星電波腕時計は、衛星からの送信される衛星信号に基づいて時刻修正する衛星電波腕時計において、前記送信波を受信する受信手段と、前記衛星電波腕時計の姿勢を検知するセンサと、前記センサにより検知される前記衛星電波腕時計の姿勢に基づいて前記受信手段による前記衛星信号の受信動作を開始させる受信制御手段と、を含むことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、衛星信号を正常受信できない姿勢での受信動作を抑制して、より消費電力の低減を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の実施形態に係る衛星電波腕時計の平面図である。
【図２】図１のＡ−Ａ線における断面図である。
【図３】本発明の実施形態に係る衛星電波腕時計の回路構成図である。
【図４】コントローラに記憶される基準情報を模式的に示す図である。
【図５】発電量検出部の回路構成例を示す図である。
【図６】太陽電池の発電量の変化の一例を示す図である。
【図７】状況別の文字板が受ける光量を示す図である。
【図８】発電変化量の変化の一例を示す図である。
【図９】屋内外判定処理を示すフローチャートである。
【図１０】実施形態１に係る受信開始タイミング判定処理を示すフロー図である。
【図１１】発電量の安定性を評価する方法を説明する図である。
【図１２】発電量の変化の一例を示す図である。
【図１３】発電変化量の変化の一例を示す図である。
【図１４】実施形態２に係る受信開始タイミング判定処理を示すフロー図である。
【図１５】実施形態３に係る受信開始タイミング判定処理を示すフロー図である。
【図１６】実施形態４に係る受信開始タイミング判定処理を示すフロー図である。
【図１７】実施形態５に係る受信開始タイミング判定処理を示すフロー図である。
【図１８】実施形態６に係る受信開始タイミング判定処理を示すフロー図である。
【図１９】本発明の実施形態７に係る衛星電波腕時計の断面図である。
【図２０】本発明の実施形態７に係る衛星電波腕時計の回路構成図である。
【図２１】発電量及び傾斜量の変化の一例を示す図である。
【図２２】実施形態７に係る受信開始タイミング判定処理を示すフロー図である。
【図２３】実施形態８に係る衛星電波腕時計の平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明の実施形態について図面に基づき詳細に説明する。
【００１１】
［実施形態１］
図１は、本発明の実施形態１に係る衛星電波腕時計１００を示す平面図である。同図には、衛星電波腕時計の外装（時計ケース）である胴１、胴１内に配置された文字板２と時刻を示す指針である時針３、分針４、秒針５が示されている。また、胴１の３時側の側面にはユーザが種々の操作を行うための竜頭６、ボタン７が配置されている。胴１の１２時側及び６時側の側面からは、バンドを固定するためのバンド固定部８が伸びている。
【００１２】
なお、同図に示した衛星電波腕時計１００のデザインは一例である。ここで示したもの以外にも、例えば、胴１を丸型でなく角型にしてもよいし、竜頭６やボタン７の有無、数、配置は任意である。また、本実施形態では、指針を時針３、分針４、秒針５の３本としているが、これに限定されず、秒針５を省略しても、あるいは、曜日、タイムゾーンやサマータイムの有無、電波の受信状態や電池の残量、各種の表示を行う指針や、日付表示等を追加したりしてもよい。
【００１３】
なお、本明細書では、衛星電波腕時計という用語を、腕時計であって、かつ、ＧＰＳ衛星などの日付や時刻に関する情報を含む衛星信号を送信する衛星から当該衛星信号を受信し、それに含まれる日付や時刻に関する情報、すなわち基準情報に基づき、腕時計内部に保持している時刻の情報である内部時刻を修正する機能を有している腕時計を指すものとして用いる。
【００１４】
図２は、図１のＡ−Ａ線による断面図である。衛星電波腕時計１００の文字板２を覆うように風防９が胴１に取り付けられ、また、風防９の反対側では、裏蓋１０が胴１に取り付けられる。風防９の材質は、ガラス等の透明な材料であり、非磁性かつ非導電性である。また、胴１及び裏蓋１０の材質は、特に限定はされないが、本実施形態では金属である。
【００１５】
本明細書では、以降、衛星電波腕時計１００の風防９が配置される方向（図２における上方向）を風防側、裏蓋１０が配置される方向（図２における下方向）を裏蓋側と呼ぶ。
【００１６】
文字板２の裏蓋側には、太陽電池（光起電パネル）１１が配置され、風防側から入光した光により発電がなされる。そのため、文字板２はある程度光線を透過する材質で形成される。本実施形態では、文字板２は、太陽電池１１を挟むようにして、ベース部材１２に固定される。
【００１７】
ベース部材１２は、合成樹脂等の非磁性かつ非導電性の材質からなり、パッチアンテナ１４や指針を駆動するための歯車機構２５をはじめとする各種部材を支持する。パッチアンテナ１４には、その厚み方向を貫くように給電ピン１４ｂが設けられ、風防側の面が衛星からの電波を受信する受信面１４ａとなっている。
【００１８】
ところで、一般に長波帯を用いて地上局から送信される標準電波を用いて時刻修正を行う電波時計では、フェライトあるいはアモルファス合金等の磁芯にコイルを巻いた形式のいわゆるバーアンテナが用いられることが多い。これに対し、本実施形態に係る衛星電波腕時計１００では、はるかに周波数の高いＵＨＦ帯を用いて衛星から送信される信号を受信する。そのため、ＵＨＦ帯の信号の受信に適した小型のアンテナとして、パッチアンテナ１４を用いている。
【００１９】
ベース部材１２の裏蓋側には、回路基板２４が配置され、さらにその裏蓋側には電池２６が配置される。本実施形態では、電池２６は充電可能な二次電池であり、ボタン型のリチウムイオン二次電池を用いている。そして、太陽電池１１により発電された電力が蓄積されるようになっている。また、回路基板２４には歯車機構２５の駆動源であるモータ２３も取り付けられている。
【００２０】
なお、電池２６の形状はボタン型に限定されず、任意である。さらに、二次電池としてリチウムイオン二次電池以外のもの、例えば、リチウムイオンキャパシタやニッケル水素畜電池を用いてもよい。
【００２１】
ここで、図２に示されるようにパッチアンテナ１４の受信面１４ａは太陽電池１１の受光面と平行に設けられており、いずれも風防側を向いている。また、図１に示されるように太陽電池１１は概略円形をなし、その外周の一部が矩形状に切りかかれている。そして、この部分にパッチアンテナ１４が配置されている。このため、パッチアンテナ１４の受信面１４ａと太陽電池１１の受光面は、いずれも文字板２の裏面に直接対向している。本実施形態では、太陽電池１１の発電量を衛星電波腕時計１００の受光量としている。この受光量は、パッチアンテナ１４の受信面１４ａが天上方向を向いているか否かの判断基準として用いられる。
【００２２】
図３は、本実施形態１に係る電波腕時計１００の回路構成図である。これら回路要素は、主に回路基板２４上に配置される。パッチアンテナ１４により受信された衛星信号は、高周波回路４６によりベースバンド信号に変換され、デコーダ回路５３により時刻に関する情報、具体的には時刻や日付を示す情報が抽出され、コントローラ４７へと受け渡される。コントローラ４７は、モータ２３のドライバ、揮発性及び不揮発性メモリ、時計回路、各種ＡＤ変換器を内蔵したマイクロコンピュータであり、各種の制御は不揮発性メモリに記憶されたプログラムに従って実行される。
【００２３】
ここで、コントローラ４７に内蔵される揮発性メモリには、図４に示される日時修正のための基準情報が格納される。これらの基準情報は、衛星信号から抽出されるものである。まず、週内時刻ＴＯＷ（Time Of Week）は、直近の日曜日の０時からの経過秒を示すものであり、衛星信号の全てのサブフレーム１〜５に含まれており、各サブフレームにおいて、同期ワードであるＴＬＭ（TeLemeTry）の直後に位置するＨＯＷ（Hand Over Word）に含まれている。週番号ＷＮ（Week Number）は、１９９９年８月２２日午前９時に０に再設定された後、毎週１ずつ増加している。週番号ＷＮは、衛星信号のサブフレーム１のみに含まれており、ＨＯＷの後に位置している。閏秒オフセットΔｔＬＳ（Leap Second）は、ＧＰＳ衛星の原子時計の出力する時刻とＵＴＣ（Universal Time, Coordinated）とのずれを示すものであり、不定期に更新されるものである。閏秒オフセットΔｔＬＳは、衛星信号のサブフレーム４が２５回送信されるうち１回のみに含まれており、ＴＬＭから４〜５秒経過後に送信される。閏秒更新週ＷＮＬＳＦは、閏秒オフセットΔｔＬＳの更新が予定される週の週番号であり、閏秒オフセットΔｔＬＳの直後に送信される。閏秒更新日ＤＮは、閏秒オフセットΔｔＬＳの更新が予定される日の、直近の日曜日からの経過日数であり、閏秒更新週ＷＮＬＳＦの直後に送信される。更新後閏秒オフセットΔｔＬＳＦは、更新後の閏秒オフセットの値であり、閏秒更新日ＤＮの直後に送信される。コントローラ４７では、衛星信号からこれらの基準情報を抽出すると、揮発性メモリに保存するとともに、その保存した基準情報に関連づけて該基準情報の受信日時も記憶する。受信日時は、例えば内蔵時計回路の出力に従って設定される。
【００２４】
コントローラ４７は、こうして保存される基準情報に基づいて、内部の時計回路が保持する時刻情報である内部時刻（現在の時刻及び日付を含む）を修正し、内部時刻に基づいてモータ２３を駆動する。モータ２３により発生した回転動力は、輪列を経て指針（時針３、分針４及び秒針５）へと伝達され、時刻表示がなされる。
【００２５】
また、太陽電池１１はスイッチ２９を介して電池２６に接続されており、コントローラ４７からの指示によりスイッチ２９が太陽電池１１と電池２６とを導通させている状態では、太陽電池１１により発電された電力は、電池２６に蓄積される。そして、電池２６からは、高周波回路４６、デコーダ回路５３及びコントローラ４７に電力が供給される。また、太陽電池１１はスイッチ２９を介して発電量検出部３０にも接続されており、コントローラ４７からの指示によりスイッチ２９が太陽電池１１と発電量検出部３０を導通させている状態では、太陽電池１１により生じる電流は発電量検出部３０に流れる。発電量検出部３０はこの電流を電圧に変換するとともに、この電圧をさらにデジタル値に変換し、コントローラ４７に供給する。スイッチ５６は、高周波回路４６及びデコーダ回路５３への電力供給のオン／オフを切り替えるスイッチであり、コントローラ４７により制御される。高周波数で動作する高周波回路４６とデコーダ回路５３はその消費電力が大きいため、コントローラ４７は、衛星信号を受信する時のみスイッチ５６をオンとして高周波回路４６及びデコーダ回路５３を動作させ、それ以外の時はスイッチ５６をオフとして、電力消費を低減する。
【００２６】
衛星信号の受信は、竜頭６やボタン７等の入力手段によるユーザからの要求がなされた時や、あらかじめ定められた時刻となったときに行ってよく、そのほかにも、前回の時刻修正があった時刻からの経過時間、あるいは太陽電池１１の発電量やその他の電波腕時計１００の周囲の環境を示す情報等に基づいて行うようにしてよい。なお、コントローラ４７は、任意のタイミングでスイッチ２９を切り替えて太陽電池１１の端子を発電量検出部３０に接続し、発電量検出部３０に発電量を示すデジタル値を生成させ、このデジタル値をコントローラ４７が取得することができるようになっている。図５は、発電量検出部３０の回路構成例である。太陽電池１１は、該太陽電池１１が受ける光の量により電流値が大きく異なる。そこで、同図に示す発電量検出部３０は、太陽電池１１と並列接続される抵抗器３０ａと、該抵抗器３０ａの両端電圧をデジタル値に変換するＡＤ変換器３０と、を備えるようにしている。ＡＤ変換器３０により生成されるデジタル値は発電量、すなわち太陽電池１１が受ける光の量を示しており、このデジタル値はコントローラ４７に入力される。
【００２７】
以下では、太陽電池１１の発電量に基づいて、衛星信号の受信タイミングを制御する処理について具体的に説明する。図６は、太陽電池１１における発電量Ｐの推移の一例を示している。同図６は、衛星電波腕時計１００を腕につけた状態で屋内から屋外に出て、その後に腕を上げて文字板２を太陽の方向に向けた場合における、発電量Ｐの推移を示している。図７に示すように、屋外での文字板が受ける光量は天気が晴れであっても曇りであっても一般に屋内での光量とは数十倍以上異なる（同図において各数値の単位はルクス）。一方、文字板が上方を向いているか否かでは、検出される光量は２倍程度しか異ならない。このため、太陽電池１１の発電量Ｐの閾値Ｐｔｈを、太陽電池１１が屋内で電灯に向けてられている場合の発電量Ｐと、太陽電池１１が屋外で上方、すなわち太陽の方向を向いていない場合の発電量Ｐと、の間の値に設定されていれば、該閾値と現在の発電量Ｐとの比較により、該太陽電池１１が屋内又は屋外のいずれにあるかを判定できる。本実施形態１では、まず発電量Ｐが閾値Ｐｔｈを超えるか否かにより屋内外の判定を行う。また、屋内に衛星電波腕時計１００が位置していると判定される場合には、発電量Ｐの取得間隔は時間Ｔ１とする。一方、屋外に衛星電波腕時計１００が位置していると判定される場合には、発電量Ｐの取得間隔は時間Ｔ２（Ｔ２＜Ｔ１）とする。こうして、発電量Ｐを取得するための電力消費を抑えるようにしている。また、上述のように、発電量Ｐを取得する際にはスイッチ２９を切り替えて、太陽電池１１と電池２６とを切り離し、太陽電池１１と発電量検出部３０を接続する。このため、発電量Ｐを取得する際には電池２６への充電が行われない。この点、本実施形態では発電量Ｐが小さい場合には発電量Ｐの取得間隔を長くして、電池２６への充電機会を多くとるようにしているので、充電効率を上げることができる。なお、時間Ｔ１としては、衛星電波腕時計１００を着けて屋内から屋外に出るのに必要な時間（例えば２０秒）よりも大きな値に設定することが望ましい。また、時間Ｔ２としては、衛星電波腕時計１００を着けて腕を下ろした状態から、衛星電波腕時計１００の文字板２を上方に向けるまでに必要な時間（例えば１秒程度）より大きな値に設定することが望ましい。
【００２８】
屋外に衛星電波腕時計１００が位置していると判定される場合には、発電量Ｐの変化量、すなわち発電変化量ｄＰの演算を開始する。そして、この発電変化量ｄＰが閾値ｄＰｔｈを超えるか否かにより、文字板２が上方を向いているか否かを判定する。ここで、図８は、太陽電池１１における発電変化量ｄＰの推移の一例を示している。同図に示される横軸（時間軸）は図５における横軸（時間軸）と対応している。閾値ｄＰｔｈを、屋外において文字板２を上方に向けていない場合における平均的な発電量Ｐと、屋外において文字板２を上方に向けている場合における平均的な発電量Ｐと、の差の半分程度の値に設定しておけば、図８に示されるように、発電変化量ｄＰが閾値ｄＰｔｈを超えるタイミングＸを、文字板２が屋外において上方に向けられたタイミングであると判断できる。なお、閾値ｄＰｔｈは固定値であってよい。また、文字板２が上方を向くとき、発電量Ｐは２倍程度に変化するから、発電変化量ｄＰは文字板２が上方を向く直前の発電量Ｐと同程度の値をとる。そこで、文字板２が上方を向く直前の発電量Ｐそのもの、或いは発電量Ｐの移動平均値（例えば５〜１０回程度の移動平均値）に一定値（例えば０．５程度）を乗算することにより、閾値ｄＰｔｈを得てもよい。そうすれば、天候に応じて適切に閾値ｄＰｔｈを設定することができる。
【００２９】
図９は、コントローラ４７が実行する屋内外判定処理を示すフロー図である。本衛星電波腕時計１００では、図４に示されるようにして保存されている、衛星信号から抽出される各種基準情報の有効期限を定期的（例えば毎日午後０時）に調べ、有効期限が切れている基準情報は再取得するようにしている。例えば、週内時刻ＴＯＷは、前回受信日時から４８時間が経過した場合に有効期限切れであると判断する。内部時計のずれを１５秒／月とすると、４８時間では１秒程度のずれが生じる可能性がある。４８時間で週内時刻ＴＯＷを有効期限切れと判断し、再取得することで、内部時計のずれを継続的に１秒程度内に抑えることができる。週番号ＷＮは、前回受信日時から例えば１週間が経過した場合に有効期限切れであると判断する。閏秒オフセットΔｔＬＳ、閏秒更新週ＷＮＬＳＦ、閏秒更新日ＤＮ、更新後閏秒オフセットΔｔＬＳＦは、前回受信日時から半年が経過した場合や、既に記憶されている閏秒更新週ＷＮＬＳＦ及び閏秒更新日ＤＮにより特定される日付の翌月に入った場合に、有効期限切れであると判断する。いずれかの情報が有効期限切れであれば、コントローラ４７は屋内該判定処理を実施する。この処理では、まずコントローラ４７は発電量Ｐをサンプリングする（Ｓ１０１）。そして、発電量Ｐが閾値Ｐｔｈを超えているか否かを判断する（Ｓ１０２）。発電量Ｐが閾値Ｐｔｈを超えていなければ、前回のサンプリング時刻から時間Ｔ１が経過するまで待機してから（Ｓ１０３）、再度発電量Ｐをサンプリングする（Ｓ１０１）。一方、発電量Ｐが閾値Ｐｔｈを超えていれば、屋外に移動したと判断して、受信開始タイミング判定処理に移る。
【００３０】
図１０は、コントローラ４７が実行する受信開始タイミング判定処理を示すフロー図である。この処理では、まずコントローラ４７が、発電量Ｐをサンプリングする（Ｓ２０１）。次に、発電量Ｐが閾値Ｐｔｈ以下であるか否かを判断する（Ｓ２０２）。発電量Ｐが閾値Ｐｔｈ以下であれば、屋内に移動したと判断して、図９の屋内外判定処理に戻る。一方、発電量Ｐが閾値Ｐｔｈを超えていれば、発電変化量ｄＰを演算する（Ｓ２０３）。次に、この発電変化量ｄＰが閾値ｄＰｔｈを超えているか否かを判断する（Ｓ２０４）。閾値ｄＰｔｈは、上述のように固定値であってもよいし、Ｓ２０１で取得した発電量Ｐ又はその移動平均値から算出してもよい。そして、超えていなければ、前回のサンプリング時刻から時間Ｔ２だけ経過するまで待機してから（Ｓ２０５）、再度発電量Ｐをサンプリングする（Ｓ２０１）。
【００３１】
一方、発電変化量ｄＰが閾値ｄＰｔｈを超えていれば、文字板２が上方を向いたと判断して、次に受光量の安定性を調べる。具体的には、まず発電量Ｐの上限値及び下限値を設定する（Ｓ２０６）。例えば、図１１に示すように、最後にサンプリングした発電量Ｐを一定割合（例えば１５％）増やした値を上限値とし、一定割合（例えば１５％）減らした値を下限値とする。次に発電量Ｐを再度サンプリングし（Ｓ２０７）、この発電量ＰがＳ２０６で設定した上限値及び下限値の間に収まっているか否かを判断する（Ｓ２０８）。そして、収まっていれば初期値０の変数であるカウンタｎを１だけインクリメントし（Ｓ２１０）、このカウンタｎが３を超えているか否かを判断する（Ｓ２１１）。そして、カウンタｎが３を超えていれば、受光量が安定していると判断して、コントローラ４７はスイッチ５６をオンに設定して、高周波回路４６及びデコーダ回路５３による基準情報の取得を開始させる。
【００３２】
一方、カウンタｎが３を超えていなければ、Ｓ２０７で前回発電量Ｐをサンプリングしてから時間Ｔ２が経過するまで待機してから（Ｓ２１２）、Ｓ２０７に戻り、以降の処理を実行する。また、Ｓ２０８において発電量ＰがＳ２０６で設定した上限値及び下限値の間に収まっていないと判断するとカウンタｎを０に初期化してから（Ｓ２０９）、Ｓ２０１に戻り、以降の処理を実行する。なお、Ｓ２１１ではカウンタｎが３を超えているか否かを判断したが、値「３」は例示であり、他の値を設定してよいのはもちろんである。
【００３３】
以上説明した制御によると、屋内外判定処理により屋外に移動したと判断するまで、低レートで発電量Ｐのサンプリングを行い、また図１０に示す受信開始タイミング判定処理を実施しないので、消費電力を抑えることができるようになる。また、受信開始タイミング判定処理では、発電量Ｐの変化量である発電変化量ｄＰが閾値ｄＰｔｈを超え、さらにその後、所定の値域に収まる発電量Ｐを連続して一定回数サンプリングした場合にだけ、高周波回路４６及びデコーダ回路５３を動作させる。すなわち、衛星電波腕時計１００の文字板２が上方を向いた状態が維持されていると推定される場合にのみ、衛星信号の受信動作を開始する。このため、パッチアンテナ１４により衛星信号を正しく受信できる可能性が高い場合に限って、高周波回路４６及びデコーダ回路５３を動作させ、無駄に消費電力が使われることを防止できる。
【００３４】
［実施形態２］
図１２は、屋外に衛星電波腕時計１００が持ち出されている場合の発電量Ｐの推移の一例を示しており、図１３は、図１１に示される発電量Ｐの推移に対応する、発電変化量ｄＰの推移を示している。この例は、使用者が腕を上げて文字板２が上方に向けられた後、一定時間が経過して、再び腕が下ろされるケースを示している。このような場合、発電量Ｐは一旦急増し、その後、同様の傾きで急減する。一方、発電変化量ｄＰは、一旦上向きの楔状をなし、その後、下向きの楔状をなす。このような場合、発電変化量ｄＰが閾値ｄＰｔｈを超えた後、閾値−ｄＰｔｈを下回るまでは、文字板２が上方に向けられたままであると評価できる。そこで、使用者が腕を上げて文字板２が上方に向けられた後、再び腕が下ろされるまでの時間が一定時間以上であれば、受光量が安定していると判断して、受信動作を開始するようにしてもよい。
【００３５】
図１４は、図１０に示される受信開始タイミング判定処理の変形例を示すフロー図である。この処理では、まずコントローラ４７が、発電量Ｐをサンプリングする（Ｓ３０１）。次に、発電量Ｐが閾値Ｐｔｈ以下であるか否かを判断する（Ｓ３０２）。発電量Ｐが閾値Ｐｔｈ以下であれば、屋内に移動したと判断して、図９の屋内外判定処理に戻る。一方、発電量Ｐが閾値Ｐｔｈを超えていれば、発電変化量ｄＰを演算する（Ｓ３０３）。次に、この発電変化量ｄＰが閾値＋ｄＰｔｈを超えているか否かを判断する（Ｓ３０４）。閾値ｄＰｔｈは、上述のように固定値であってもよいし、Ｓ３０１で取得した発電量Ｐ又はその移動平均値から算出してもよい。そして、超えていなければ、前回のサンプリング時刻から時間Ｔ２だけ経過するまで待機してから（Ｓ３０５）、再度発電量Ｐをサンプリングする（Ｓ３０１）。
【００３６】
一方、発電変化量ｄＰが閾値＋ｄＰｔｈを超えていれば、文字板２が上方を向いたと判断して、次に受光量の安定性を調べる。具体的には、発電量Ｐを再度サンプリングし（Ｓ３０６）、さらに発電変化量ｄＰを算出する（Ｓ３０７）。そして、発電変化量ｄＰが−ｄＰ未満であるか否かを判断する（Ｓ３０８）。そして、−ｄＰ以上であれば、初期値０の変数であるカウンタｎを１だけインクリメントし（Ｓ３１０）、このカウンタｎが３を超えているか否かを判断する（Ｓ３１１）。そして、カウンタｎが３を超えていれば、受光量が安定していると判断して、コントローラ４７はスイッチ５６をオンに設定して、高周波回路４６及びデコーダ回路５３による基準情報の取得を開始させる。
【００３７】
一方、カウンタｎが３を超えていなければ、Ｓ３０６で前回発電量Ｐをサンプリングしてから時間Ｔ２が経過するまで待機してから（Ｓ３１２）、Ｓ３０６に戻り、以降の処理を実行する。また、Ｓ３０８において発電変化量ｄＰが−ｄＰを未満であれば、カウンタｎを０に初期化してから（Ｓ３０９）、Ｓ３０１に戻り、以降の処理を実行する。なお、Ｓ３１１ではカウンタｎが３を超えているか否かを判断したが、値「３」は例示であり、他の値を設定してよいのはもちろんである。
【００３８】
以上のようにしても、正常に基準情報を取得できる可能性が高い状況で、高周波回路４６及びデコーダ回路５３を動作させることができ、無駄な電力消費を抑えることができる。
【００３９】
［実施形態３］
文字板２が上方を向く前における発電量Ｐの平均値を基準として、文字板２が再び上方を向かなくなったタイミングを判断するようにしてもよい。
【００４０】
図１５は、図１０に示される受信開始タイミング判定処理の他の変形例を示すフロー図である。この処理では、まずコントローラ４７が、発電量Ｐをサンプリングする（Ｓ４０１）。次に、発電量Ｐが閾値Ｐｔｈ以下であるか否かを判断する（Ｓ４０２）。発電量Ｐが閾値Ｐｔｈ以下であれば、屋内に移動したと判断して、図９の屋内外判定処理に戻る。一方、発電量Ｐが閾値Ｐｔｈを超えていれば、発電量Ｐの移動平均値を算出する（Ｓ４０３）。移動平均値は、直前ｎ回分の発電量Ｐの平均値である。ここで、ｎは、例えば２０〜３０であってよい。さらに、コントローラ４７は、発電変化量ｄＰを演算する（Ｓ４０４）。次に、この発電変化量ｄＰが閾値ｄＰｔｈを超えているか否かを判断する（Ｓ４０５）。閾値ｄＰｔｈは、上述のように固定値であってもよいし、Ｓ４０１で取得した発電量Ｐ又はその移動平均値から算出してもよい。そして、超えていなければ、前回のサンプリング時刻から時間Ｔ２だけ経過するまで待機してから（Ｓ４０６）、再度発電量Ｐをサンプリングする（Ｓ４０１）。
【００４１】
一方、発電変化量ｄＰが閾値ｄＰｔｈを超えていれば、文字板２が上方を向いたと判断して、次に受光量の安定性を調べる。具体的には、まずＳ４０３で算出された移動平均値に一定値を乗算することで、閾値Ｐｔｈを得る（Ｓ４０７）。当該一定値は、例えば１．５程度であってよい。図７に示すように、天候によらず文字板２の向きによる受光量の変化割合はほぼ一定であるので、文字板２が上方を向いているのか否かを判断する基準として、発電量Ｐの移動平均値に一定値（１．５程度）を乗算した値を用いることができる。その後、発電量Ｐを再度サンプリングし（Ｓ４０８）、この発電量ＰがＳ４０７で取得した閾値Ｐｔｈ以上であるか否かを判断する（Ｓ４０９）。そして、閾値Ｐｔｈ以上であれば初期値０の変数であるカウンタｎを１だけインクリメントし（Ｓ４１１）、このカウンタｎが３を超えているか否かを判断する（Ｓ４１２）。そして、カウンタｎが３を超えていれば、受光量が安定していると判断して、コントローラ４７はスイッチ５６をオンに設定して、高周波回路４６及びデコーダ回路５３による基準情報の取得を開始させる。
【００４２】
一方、カウンタｎが３を超えていなければ、Ｓ４０８で前回発電量Ｐをサンプリングしてから時間Ｔ２が経過するまで待機してから（Ｓ４１３）、Ｓ４０８に戻り、以降の処理を実行する。また、Ｓ４０９において発電量ＰがＳ４０７で取得した閾値Ｐｔｈ未満であると判断すると、カウンタｎを０に初期化してから（Ｓ４１０）、Ｓ４０１に戻り、以降の処理を実行する。なお、Ｓ４１２ではカウンタｎが３を超えているか否かを判断したが、値「３」は例示であり、他の値を設定してよいのはもちろんである。
【００４３】
以上のようにしても、正常に基準情報を取得できる可能性が高い状況で、高周波回路４６及びデコーダ回路５３を動作させることができる。特に、発電量Ｐの移動平均値を算出し、この値に一定値を乗算した値を受光量の安定性の判断基準としているので、天候によらず受光量の安定性を判断することができる。
【００４４】
［実施形態４］
発電変化量ｄＰの積算値を基準として、文字板２が再び上方を向かなくなったタイミングを判断するようにしてもよい。
【００４５】
図１６は、図１０に示される受信開始タイミング判定処理の他の変形例を示すフロー図である。この処理では、まずコントローラ４７が、発電量Ｐをサンプリングする（Ｓ８０１）。次に、発電量Ｐが閾値Ｐｔｈ以下であるか否かを判断する（Ｓ８０２）。発電量Ｐが閾値Ｐｔｈ以下であれば、屋内に移動したと判断して、図９の屋内外判定処理に戻る。一方、発電量Ｐが閾値Ｐｔｈを超えていれば、コントローラ４７は、発電変化量ｄＰを演算する（Ｓ８０３）。さらに、コントローラ４７は、発電変化量ｄＰの積算値であるＩｄＰを算出する（Ｓ８０４）。すなわち、既に記憶されている積算値ＩｄＰにＳ８０３で算出された発電変化量ｄＰを加算し、その値を積算値ＩｄＰとして再度記憶する。次に、発電変化量ｄＰが閾値ｄＰｔｈを超えているか否かを判断する（Ｓ８０５）。閾値ｄＰｔｈは、上述のように固定値であってもよいし、Ｓ８０１で取得した発電量Ｐ又はその移動平均値から算出してもよい。そして、超えていなければ、前回のサンプリング時刻から時間Ｔ２だけ経過するまで待機してから（Ｓ８０６）、再度発電量Ｐをサンプリングする（Ｓ８０１）。
【００４６】
一方、発電変化量ｄＰが閾値ｄＰｔｈを超えていれば、文字板２が上方を向いたと判断して、次に受光量の安定性を調べる。具体的には、まず既に記憶されている積算値ＩｄＰに一定値を乗算することで、積算値ＩｄＰの閾値を得る（Ｓ８０７）。当該一定値は、例えば０．５程度であってよい。その後、発電量Ｐを再度サンプリングするとともに、積算値ＩｄＰを更新する（Ｓ８０８）。すなわち、発電変化量ｄＰを算出し、既に記憶されている積算値ＩｄＰにその発電変化量ｄＰを加算することで、積算値ＩｄＰを更新する。そして、積算値ＩｄＰがＳ８０７で取得した閾値以上であるか否かを判断する（Ｓ８０９）。そして、閾値以上であれば初期値０の変数であるカウンタｎを１だけインクリメントし（Ｓ８１１）、このカウンタｎが３を超えているか否かを判断する（Ｓ８１２）。そして、カウンタｎが３を超えていれば、受光量が安定していると判断して、コントローラ４７はスイッチ５６をオンに設定して、高周波回路４６及びデコーダ回路５３による基準情報の取得を開始させる。
【００４７】
一方、カウンタｎが３を超えていなければ、Ｓ８０８で前回発電量Ｐをサンプリングしてから時間Ｔ２が経過するまで待機してから（Ｓ８１３）、Ｓ８０８に戻り、以降の処理を実行する。また、Ｓ８０９において積算値ＩｄＰがＳ８０７で取得した閾値未満であると判断すると、カウンタｎを０に初期化するとともに、記憶されている積算値ＩｄＰを０も０に初期化してから（Ｓ８１０）、Ｓ８０１に戻り、以降の処理を実行する。なお、Ｓ８１２ではカウンタｎが３を超えているか否かを判断したが、値「３」は例示であり、他の値を設定してよいのはもちろんである。
【００４８】
以上のようにしても、正常に基準情報を取得できる可能性が高い状況で、高周波回路４６及びデコーダ回路５３を動作させることができる。特に、積算値ＩｄＰを受光量の安定性の判断基準としているので、簡易な処理で、天候によらず受光量の安定性を判断することができる。
【００４９】
［実施形態５］
衛星信号から取得すべき基準情報の種類によって、受信動作を開始させる条件を変更するようにしてもよい。上述のように週内時刻ＴＯＷは同期ワードであるＴＬＭの直後に位置するＨＯＷに含まれており、週番号ＷＮはＨＯＷの後に位置していることから、１秒強でこれら基準情報を一括取得できる。一方、閏秒オフセットΔｔＬＳ、閏秒更新週ＷＮＬＳＦ、閏秒更新日ＤＮ、更新後閏秒オフセットΔｔＬＳＦは、ＴＬＭから５〜６秒後に送信されることから、これら基準情報の一括取得には６秒程度が必要である。そこで、本実施形態では、取得を要するのが、週内時刻ＴＯＷ及び週番号ＷＮであるのか、閏秒オフセットΔｔＬＳ、閏秒更新週ＷＮＬＳＦ、閏秒更新日ＤＮ及び更新後閏秒オフセットΔｔＬＳＦであるのか、によって、受信動作の開始条件を異ならせる。
【００５０】
図１７は、図１０に示される受信開始タイミング判定処理のさらに他の変形例を示すフロー図である。この処理では、まずコントローラ４７が、発電量Ｐをサンプリングする（Ｓ５０１）。次に、発電量Ｐが閾値Ｐｔｈ以下であるか否かを判断する（Ｓ５０２）。発電量Ｐが閾値Ｐｔｈ以下であれば、屋内に移動したと判断して、図９の屋内外判定処理に戻る。一方、発電量Ｐが閾値Ｐｔｈを超えていれば、発電変化量ｄＰを演算する（Ｓ５０３）。次に、この発電変化量ｄＰが閾値ｄＰｔｈを超えているか否かを判断する（Ｓ５０４）。閾値ｄＰｔｈは、上述のように固定値であってもよいし、Ｓ５０１で取得した発電量Ｐ又はその移動平均値から算出してもよい。そして、超えていなければ、前回のサンプリング時刻から時間Ｔ２だけ経過するまで待機してから（Ｓ５０５）、再度発電量Ｐをサンプリングする（Ｓ５０１）。
【００５１】
一方、発電変化量ｄＰが閾値ｄＰｔｈを超えていれば、文字板２が上方を向いたと判断して、次に受光量の安定性を調べる。具体的には、まず発電量Ｐの上限値及び下限値を設定する（Ｓ５０６）。上限値及び下限値は、実施形態１と同様にして算出してよい。次に発電量Ｐを再度サンプリングし（Ｓ５０７）、この発電量ＰがＳ５０６で設定した上限値及び下限値の間に収まっているか否かを判断する（Ｓ５０８）。そして、収まっていれば初期値０の変数であるカウンタｎを１だけインクリメントする（Ｓ５１０）。
【００５２】
ここで、コントローラ４７の揮発性メモリに、有効期限が切れていない閏秒オフセットΔｔＬＳ、閏秒更新週ＷＮＬＳＦ、閏秒更新日ＤＮ及び更新後閏秒オフセットΔｔＬＳＦが記憶されているか否かを判断する（Ｓ５１１）。そして、それらが記憶されていれば、Ｓ５１５に進む。一方、それらが記憶されていなければ、内蔵時計回路を参照して（Ｓ５１２）、現在日時がサブフレーム４ページ１８の送信前、一定時間内であるか否かを判断する（Ｓ５１３）。そして、Ｓ５１３においてイエスならば、カウンタｎが１０を超えているか否かを判断し（Ｓ５１４）、超えていれば、コントローラ４７はスイッチ５６をオンに設定して、高周波回路４６及びデコーダ回路５３を動作させ、閏秒オフセットΔｔＬＳ、閏秒更新週ＷＮＬＳＦ、閏秒更新日ＤＮ及び更新後閏秒オフセットΔｔＬＳＦを取得する。また、超えていなければ、発電量Ｐの前回サンプリング時刻から時間Ｔ２が経過するまで待って（Ｓ５１６）、Ｓ５０７に戻り、以降の処理を実行する。一方、Ｓ５１３においてノーならば、次にカウンタｎが３を超えているかを判断し（Ｓ５１５）、超えていれば、コントローラ４７はスイッチ５６をオンに設定して、高周波回路４６及びデコーダ回路５３を動作させ、週内時刻ＴＯＷ及び週番号ＷＮを取得する。また、超えていなければ、発電量Ｐの前回サンプリング時刻から時間Ｔ２が経過するまで待って（Ｓ５１６）、Ｓ５０７に戻り、以降の処理を実行する。また、Ｓ５０８において発電量ＰがＳ５０６で設定した上限値及び下限値の間に収まっていないと判断すると、カウンタｎを０に初期化してから（Ｓ５０９）、Ｓ５０１に戻り、以降の処理を実行する。なお、Ｓ５１４ではカウンタｎが１０を超えているか否かを判断し、またＳ５１５ではカウンタｎが３を超えているか否かを判断したが、値「１０」や「３」は例示であり、それぞれ他の値を設定してよいのはもちろんである。
【００５３】
以上説明した制御によると、週内時刻ＴＯＷ及び週番号ＷＮの取得の際には、比較的受光安定性が低い場合にも受信動作を行う。一方、閏秒オフセットΔｔＬＳ、閏秒更新週ＷＮＬＳＦ、閏秒更新日ＤＮ及び更新後閏秒オフセットΔｔＬＳＦの取得の際には、比較的受光安定性が高い場合にしか受信動作を行わない。これは、後者の方が受信の困難性が高く、より良好な受信環境を必要とするからである。こうして、本実施形態によると、閏秒オフセットΔｔＬＳ等、取得の困難性が高い基準情報については、より安定した受信環境にて受信動作を行うことにより、無駄な電力消費を抑えることができる。
【００５４】
［実施形態６］
図１８は、図１０に示される受信開始タイミング判定処理のさらに他の変形例を示すフロー図である。この処理では、まずコントローラ４７が、発電量Ｐをサンプリングする（Ｓ６０１）。次に、発電量Ｐが閾値Ｐｔｈ以下であるか否かを判断する（Ｓ６０２）。発電量Ｐが閾値Ｐｔｈ以下であれば、屋内に移動したと判断して、図９の屋内外判定処理に戻る。一方、発電量Ｐが閾値Ｐｔｈを超えていれば、コントローラ４７は発電変化量ｄＰを演算する（Ｓ６０３）。次に、この発電変化量ｄＰが閾値ｄＰｔｈを超えているか否かを判断する（Ｓ６０４）。閾値ｄＰｔｈは、上述のように固定値であってもよいし、Ｓ６０１で取得した発電量Ｐ又はその移動平均値から算出してもよい。そして、超えていなければ、前回のサンプリング時刻から時間Ｔ２だけ経過するまで待機してから（Ｓ６０５）、再度発電量Ｐをサンプリングする（Ｓ６０１）。
【００５５】
一方、発電変化量ｄＰが閾値ｄＰｔｈを超えていれば、文字板２が上方を向いたと判断して、次に受光量の安定性を調べる。このとき、まず現在再取得を必要としているのが、週内時刻ＴＯＷ及び週番号ＷＮであるのか、閏秒オフセットΔｔＬＳ、閏秒更新週ＷＮＬＳＦ、閏秒更新日ＤＮ及び更新後閏秒オフセットΔｔＬＳＦであるのか、を判断する（Ｓ６０６）。例えば、有効期限の切れた週内時刻ＴＯＷ又は週番号ＷＮが記憶されていれば、それらの再取得が必要と判断し、有効期限の切れていない週内時刻ＴＯＷ及び週番号ＷＮが記憶されており、且つ閏秒オフセットΔｔＬＳ、閏秒更新週ＷＮＬＳＦ、閏秒更新日ＤＮ及び更新後閏秒オフセットΔｔＬＳＦのいずれかが記憶されていない、或いは有効期限が切れていれば、閏秒オフセットΔｔＬＳ等の再取得が必要と判断してよい。各データの有効期限については、実施形態１で説明したのと同様にして判断すればよい。そして、週内時刻ＴＯＷ等の再取得が必要と判断すると、発電量Ｐの閾値として第１の値Ｐｔｈ１を設定し（Ｓ６０８）、閏秒オフセットΔｔＬＳ等の再取得が必要と判断すると、発電量Ｐの閾値として第２の値Ｐｔｈ２を設定する（Ｓ６０７）。ここで、Ｐｔｈ２＞Ｐｔｈ１である。
【００５６】
その後、発電量Ｐを再度サンプリングし（Ｓ６０９）、この発電量ＰがＳ６０７又はＳ６０８で設定した閾値以上であるか否かを判断する（Ｓ６１０）。そして、閾値以上であれば初期値０の変数であるカウンタｎを１だけインクリメントし（Ｓ６１２）、このカウンタｎが３を超えているか否かを判断する（Ｓ６１３）。そして、カウンタｎが３を超えていれば、受光量が安定していると判断して、コントローラ４７はスイッチ５６をオンに設定して、高周波回路４６及びデコーダ回路５３により、Ｓ６０６で再取得が必要と判断した基準情報の取得を開始させる。
【００５７】
一方、カウンタｎが３を超えていなければ、Ｓ６０９で前回発電量Ｐをサンプリングしてから時間Ｔ２が経過するまで待機してから（Ｓ６１４）、Ｓ６０９に戻り、以降の処理を実行する。また、Ｓ６１０において発電量ＰがＳ６０７で取得した閾値未満であると判断すると、カウンタｎを０に初期化してから（Ｓ６１１）、Ｓ６０１に戻り、以降の処理を実行する。なお、Ｓ６１３ではカウンタｎが３を超えているか否かを判断したが、値「３」は例示であり、他の値を設定してよいのはもちろんである。
【００５８】
以上のようにすれば、受信困難な閏秒オフセットΔｔＬＳ等を、週内時刻ＴＯＷ及び週番号ＷＮよりも良い環境で受信させることができるようになり、無駄な電力消費を抑えることができる。
【００５９】
［実施形態７］
実施形態１〜６では、発電変化量ｄＰにより文字板２が上方を向いたかどうかを判断するようにしたが、加速度センサにより衛星電波腕時計１００の姿勢を検知して、検知される姿勢に基づいて衛星信号の受信開始タイミングを判定するようにしてもよい。
【００６０】
図１９及び図２０に示すように、実施形態７では、実施形態１〜６と比して、回路基板２４上に加速度センサ２８が搭載され、その出力がコントローラ４７に入力されている点が異なる。加速度センサ２８は例えば２軸加速度センサであり、各検出軸方向の加速度を電圧又はデジタル値で出力するようになっている。加速度が電圧で出力される場合には、コントローラ４７に内蔵されるＡＤ変換器でデジタル値に変換すればよい。加速度センサ２８は、その２つの検出軸がパッチアンテナ１４の受信面１４ａと平行となるようにして回路基板２４上に設けられている。このため、パッチアンテナ１４が垂直上方を向いて静止すると、各検出軸方向の加速度として０が加速度センサ２８から出力される。コントローラ４７では、各検出軸方向の二乗平均、二乗平均平方根、二乗和、二乗和平方根などを傾斜量Ｇとして算出して、この傾斜量Ｇに基づいて、衛星信号の受信開始タイミングを判定する。
【００６１】
図２１は、発電量Ｐ及び傾斜量Ｇの推移の一例を示す図である。本実施形態６では、衛星電波腕時計１００を着けて屋外に移動し、発電量Ｐが閾値Ｐｔｈを超えれば発電量Ｐの取得間隔を狭めるとともに、加速度センサ２８を起動する。逆に、屋内に移動し、発電量Ｐが閾値Ｐｔｈ以下となれば発電量Ｐの取得間隔を広げるとともに、加速度センサ２８を停止させる。また、屋外において文字板２が垂直上方に向けられると、傾斜量Ｇは０付近の値となる。そこで、傾斜量Ｇが０近傍のまま所定時間が経過すると衛星信号の受信を開始させるとともに、加速度センサ２８の動作を停止させる。受信開始時に加速度センサ２８を停止させることで、不要な加速度センサ２８の駆動を防ぎ、より低消費電力化を図ることができる。
【００６２】
図２２は、実施形態７に係る衛星電波腕時計１００の屋内外判定及び受信開始タイミング判定処理を示すフロー図である。この処理では、まずコントローラ４７は発電量Ｐをサンプリングする（Ｓ７０１）。そして、発電量Ｐが閾値Ｐｔｈを超えているか否かを判断する（Ｓ７０２）。発電量Ｐが閾値Ｐｔｈを超えていなければ、前回のサンプリング時刻から時間Ｔ１が経過するまで待機してから（Ｓ７０３）、再度発電量Ｐをサンプリングする（Ｓ７０１）。一方、発電量Ｐが閾値Ｐｔｈを超えていれば、屋外に移動したと判断して、加速度センサ２８を起動する（Ｓ７０４）。
【００６３】
その後、コントローラ４７は、加速度センサ２８の出力に基づいて傾斜量Ｇを演算するとともに、再度発電量Ｐをサンプリングする（Ｓ７０５）。次に、発電量Ｐが閾値Ｐｔｈ以上であるか否かを判断する（Ｓ７０６）。発電量Ｐが閾値Ｐｔｈ未満であれば、カウンタｎを０に初期化してから（Ｓ７０７）、Ｓ７０１に戻る。一方、発電量Ｐが閾値Ｐｔｈ以上であれば、傾斜量Ｇが０以上Δ未満であるかを判断する（Ｓ７０８）。ここでΔは、パッチアンテナ１４による衛星信号の受信が良好に行えるように、微少値が設定される。傾斜量ＧがΔ以上であれば、カウンタｎを０に初期化してから（Ｓ７０７）、Ｓ７０１に戻る。
【００６４】
一方、傾斜量Ｇが０以上Δ未満であれば、カウンタｎを１だけインクリメントし（Ｓ７０９）、このカウンタｎが３を超えているか否かを判断する（Ｓ７１０）。そして、カウンタｎが３を超えていれば、受光量が安定していると判断して、コントローラ４７はスイッチ５６をオンに設定して、高周波回路４６及びデコーダ回路５３による基準情報の取得を開始させる。このとき、加速度センサ２８の動作を停止させる。一方、カウンタｎが３を超えていなければ、Ｓ７０５で前回発電量Ｐをサンプリングしてから時間Ｔ２が経過するまで待機してから（Ｓ７１１）、Ｓ７０５に戻り、以降の処理を実行する。なお、Ｓ７１０ではカウンタｎが３を超えているか否かを判断したが、値「３」は例示であり、他の値を設定してよいのはもちろんである。
【００６５】
以上の実施形態によると、加速度センサ２８の出力を利用して文字板２が上方を向いているか否かを判定することができ、文字板２が上方を向いていると判定される場合のみ衛星信号の受信動作を行うので、無駄な電力消費を抑えることができる。
【００６６】
［実施形態８］
実施形態７では２軸加速度センサを用いて衛星電波腕時計１００の姿勢を検出したが、１軸加速度センサを用いることもできる。すなわち、衛星電波腕時計１００を左腕に着けたとき、当該衛星電波腕時計１００は、主として、腕を上げる動作により１２時の位置及び６時の位置を結ぶ線を軸にした回転をするか、腕をひねる動作により３時の位置及び９時の位置を結ぶ線を軸にした回転をする。そこで、図２３に示すように、１軸加速度センサ２７の検出軸が１２時と３時の間の位置、及び９時と６時の間の位置を結ぶ線に一致するようにして回路基板２４上に設ければ、文字板２が垂直上方を向いたときに当該１軸加速度センサ２７の出力は０となり、それ以外のときには０以外の値を出力するようになる。この１軸加速度センサ２７の出力を傾斜量Ｇとして、図２２の処理を実行すれば、１軸加速度センサ２７を用いて受信開始タイミングを適切に判断できる。なお、１軸加速度センサ２７は、その検出軸が９時と１２時の間の位置、及び３時と６時の間の位置を結ぶ線に一致するようにして回路基板２４上に設けてもよい。
【符号の説明】
【００６７】
１ 胴、２ 文字板、３ 時針、４ 分針、５ 秒針、６ 竜頭、７ ボタン、８ バンド固定部、９ 風防、１０ 裏蓋、１１ 太陽電池、１２ ベース部材、１４ パッチアンテナ、１４ａ 受信面、１４ｂ 給電ピン、２３ モータ、２４ 回路基板、２６ 電池、１００ 衛星電波腕時計。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
衛星から送信される衛星信号に基づいて時刻修正する衛星電波腕時計において、
前記衛星信号を受信する受信手段と、
前記衛星電波腕時計の受光量を順次検出する受光量検出手段と、
前記受光量の変化量である受光変化量を演算する受光変化量演算手段と、
前記受光変化量に基づいて前記受信手段による前記衛星信号の受信動作を開始させる受信制御手段と、
を含むことを特徴とする衛星電波腕時計。
【請求項２】
請求項１に記載の衛星電波腕時計において、
前記受信制御手段は、前記受光変化量が所与の変化量閾値を超える場合に、前記受信手段による前記衛星信号の受信動作を開始させる、
ことを特徴とする衛星電波腕時計。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の衛星電波腕時計において、
前記受光量検出手段は、前記受光量が所与の受光量閾値を超える場合に、前記受光量を取得する時間間隔を変更する、
ことを特徴とする衛星電波腕時計。
【請求項４】
請求項３のいずれかに記載の衛星電波腕時計において、
前記受光変化量演算手段は、前記受光量が前記受光量閾値を超える場合に、前記受光変化量の演算を開始する、
ことを特徴とする衛星電波腕時計。
【請求項５】
請求項１乃至４のいずれかに記載の衛星電波腕時計において、
前記受信制御手段は、前記受光量の安定性に基づいて、前記受信手段による前記衛星信号の受信動作を開始させる、
ことを特徴とする衛星電波腕時計。
【請求項６】
請求項５に記載の衛星電波腕時計において、
前記受信制御手段は、順次検出される前記受光量が所与の条件を満足する連続回数が所与の回数閾値を超える場合に、前記受信手段による前記衛星信号の受信動作を開始させる、
ことを特徴とする衛星電波腕時計。
【請求項７】
請求項６に記載の衛星電波腕時計において、
前記受信制御手段は、前記衛星信号から現在時刻を取得するか、又は閏秒オフセットを取得するかに応じて、前記回数閾値を変更する、
ことを特徴とする衛星電波腕時計。
【請求項８】
請求項６又は７のいずれかに記載の衛星電波腕時計において、
前記受信制御手段は、所与の閾値を超える前記受光量が連続して検出される回数が前記回数閾値を超える場合に、前記受信手段による前記衛星信号の受信動作を開始させ、前記所与の閾値には、前記衛星信号から時刻情報を取得するか、又は閏秒情報を取得するか、に応じて異なる値が設定される、
ことを特徴とする衛星電波腕時計。
【請求項９】
請求項１乃至８のいずれかに記載の衛星電波腕時計において、
前記衛星腕時計の駆動電力を起電する光起電パネルをさらに含み、
前記受信手段は、その受信面が前記光起電パネルとともに風防側を向くよう設けられるパッチアンテナを含む、
ことを特徴とする衛星電波腕時計。
【請求項１０】
衛星からの送信される衛星信号に基づいて時刻修正する衛星電波腕時計において、
前記送信波を受信する受信手段と、
前記衛星電波腕時計の姿勢を検知するセンサと、
前記センサにより検知される前記衛星電波腕時計の姿勢に基づいて前記受信手段による前記衛星信号の受信動作を開始させる受信制御手段と、
を含むことを特徴とする衛星電波腕時計。
【請求項１１】
請求項１０に記載の衛星電波腕時計において、
前記受信制御手段は、前記センサにより検知される前記衛星電波腕時計の姿勢が所与の範囲に収まったまま、所定時間が経過する場合に、前記受信手段による前記衛星信号の受信動作を開始させる、
ことを特徴とする衛星電波腕時計。
【請求項１】
衛星から送信される衛星信号に基づいて時刻修正する衛星電波腕時計において、
前記衛星信号を受信する受信手段と、
前記衛星電波腕時計の受光量を順次検出する受光量検出手段と、
前記受光量の変化量である受光変化量を演算する受光変化量演算手段と、
前記受光変化量に基づいて前記受信手段による前記衛星信号の受信動作を開始させる受信制御手段と、
を含むことを特徴とする衛星電波腕時計。
【請求項２】
請求項１に記載の衛星電波腕時計において、
前記受信制御手段は、前記受光変化量が所与の変化量閾値を超える場合に、前記受信手段による前記衛星信号の受信動作を開始させる、
ことを特徴とする衛星電波腕時計。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の衛星電波腕時計において、
前記受光量検出手段は、前記受光量が所与の受光量閾値を超える場合に、前記受光量を取得する時間間隔を変更する、
ことを特徴とする衛星電波腕時計。
【請求項４】
請求項３のいずれかに記載の衛星電波腕時計において、
前記受光変化量演算手段は、前記受光量が前記受光量閾値を超える場合に、前記受光変化量の演算を開始する、
ことを特徴とする衛星電波腕時計。
【請求項５】
請求項１乃至４のいずれかに記載の衛星電波腕時計において、
前記受信制御手段は、前記受光量の安定性に基づいて、前記受信手段による前記衛星信号の受信動作を開始させる、
ことを特徴とする衛星電波腕時計。
【請求項６】
請求項５に記載の衛星電波腕時計において、
前記受信制御手段は、順次検出される前記受光量が所与の条件を満足する連続回数が所与の回数閾値を超える場合に、前記受信手段による前記衛星信号の受信動作を開始させる、
ことを特徴とする衛星電波腕時計。
【請求項７】
請求項６に記載の衛星電波腕時計において、
前記受信制御手段は、前記衛星信号から現在時刻を取得するか、又は閏秒オフセットを取得するかに応じて、前記回数閾値を変更する、
ことを特徴とする衛星電波腕時計。
【請求項８】
請求項６又は７のいずれかに記載の衛星電波腕時計において、
前記受信制御手段は、所与の閾値を超える前記受光量が連続して検出される回数が前記回数閾値を超える場合に、前記受信手段による前記衛星信号の受信動作を開始させ、前記所与の閾値には、前記衛星信号から時刻情報を取得するか、又は閏秒情報を取得するか、に応じて異なる値が設定される、
ことを特徴とする衛星電波腕時計。
【請求項９】
請求項１乃至８のいずれかに記載の衛星電波腕時計において、
前記衛星腕時計の駆動電力を起電する光起電パネルをさらに含み、
前記受信手段は、その受信面が前記光起電パネルとともに風防側を向くよう設けられるパッチアンテナを含む、
ことを特徴とする衛星電波腕時計。
【請求項１０】
衛星からの送信される衛星信号に基づいて時刻修正する衛星電波腕時計において、
前記送信波を受信する受信手段と、
前記衛星電波腕時計の姿勢を検知するセンサと、
前記センサにより検知される前記衛星電波腕時計の姿勢に基づいて前記受信手段による前記衛星信号の受信動作を開始させる受信制御手段と、
を含むことを特徴とする衛星電波腕時計。
【請求項１１】
請求項１０に記載の衛星電波腕時計において、
前記受信制御手段は、前記センサにより検知される前記衛星電波腕時計の姿勢が所与の範囲に収まったまま、所定時間が経過する場合に、前記受信手段による前記衛星信号の受信動作を開始させる、
ことを特徴とする衛星電波腕時計。
【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２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【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２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【公開番号】特開２０１１−２０８９５０（Ｐ２０１１−２０８９５０Ａ）
【公開日】平成２３年１０月２０日（２０１１．１０．２０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−７３８５４（Ｐ２０１０−７３８５４）
【出願日】平成２２年３月２６日（２０１０．３．２６）
【出願人】（０００００１９６０）シチズンホールディングス株式会社 (1,939)
【出願人】（３０７０２３３７３）シチズン時計株式会社 (227)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年１０月２０日（２０１１．１０．２０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年３月２６日（２０１０．３．２６）
【出願人】（０００００１９６０）シチズンホールディングス株式会社 (1,939)
【出願人】（３０７０２３３７３）シチズン時計株式会社 (227)
【Ｆターム（参考）】
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