電子時計
【課題】受信状態を詳細に把握することができ、精度の高い受信状態表示を実現できる電子時計を提供すること。
【解決手段】GPS付き腕時計1は、位置情報衛星から送信される衛星信号を受信する受信部と、衛星信号の信号強度から受信状態レベルを算出する受信状態レベル算出部47と、受信状態レベル算出部47で算出された受信状態レベルを表示する受信状態レベル表示部48とを備える。受信状態レベル算出部47は、位置情報衛星から受信した衛星信号を、信号強度の強い順に所定数選択し、その選択された衛星信号の信号強度から受信状態レベルを算出する。
【解決手段】GPS付き腕時計1は、位置情報衛星から送信される衛星信号を受信する受信部と、衛星信号の信号強度から受信状態レベルを算出する受信状態レベル算出部47と、受信状態レベル算出部47で算出された受信状態レベルを表示する受信状態レベル表示部48とを備える。受信状態レベル算出部47は、位置情報衛星から受信した衛星信号を、信号強度の強い順に所定数選択し、その選択された衛星信号の信号強度から受信状態レベルを算出する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、例えばGPS衛星などの位置情報衛星から送信される衛星信号を受信して現在の日付や時刻を求める電子時計に関する。
【背景技術】
【0002】
GPS(Global Positioning System)衛星等の位置情報衛星から送信される衛星信号を受信して現在の日付や時刻を求める電子時計において、受信状態レベルを表示するものが提案されている(特許文献1参照)。
【0003】
この特許文献1では、受信状態レベルを0,1,2の3段階で表示し、時刻情報を取得する測時モードでは、捕捉できたGPS衛星の数が0個の場合には受信レベルを「0」とし、捕捉できたGPS衛星の数が1個以上であり、かつ、SNRが所定値以上のGPS衛星が含まれていない場合には受信レベルを「1」とし、SNRが所定値以上のGPS衛星を1個以上捕捉した場合には受信レベルを「2」としている。
【0004】
また、位置情報を取得する測位モードでは、捕捉できたGPS衛星の数が3個以下の場合には受信レベルを「0」とし、捕捉できたGPS衛星の数が4個以上であるが、SNRが所定値以上のGPS衛星の数は3個以下の場合には受信レベルを「1」とし、SNRが所定値以上のGPS衛星を4個以上捕捉した場合には受信レベルを「2」としている。
このように3段階のレベル表示であるため、GPSの仕組みを十分に理解していない一般的な利用者でも、受信状態を容易に判断できるものであった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0005】
【特許文献1】特開2009−180555号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
しかしながら、受信レベル表示が3段階であるため、受信状態をより詳しく把握することが難しかった。例えば、測位モードで受信レベルが「0」の場合、GPS衛星を3個捕捉している状態なのか、あるいはまったく受信できない環境なのかの区別ができない。
そして、3個捕捉できている場合は、4個目を捕捉できる可能性が高いので、そのまま受信を継続することが好ましい。一方、1個も受信できていない場合は、受信を継続しても情報を取得できる可能性が低いので、即座に受信を中止して電力消費を抑えることが好ましい。このように、受信レベルが「0」で同じ場合でも、状況によって対応を異ならせることが望ましいため、より詳細な受信状態を把握できることが求められるようになった。
【0007】
本発明は、受信状態を詳細に把握することができ、精度の高い受信状態表示を実現できる電子時計を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0008】
本発明の電子時計は、位置情報衛星から送信される衛星信号を受信する受信部と、前記衛星信号の信号強度から受信状態レベルを算出する受信状態レベル算出部と、前記受信状態レベル算出部で算出された受信状態レベルを表示する受信状態レベル表示部と、を備え、前記受信状態レベル算出部は、前記位置情報衛星から受信した衛星信号を、信号強度の強い順に所定数選択し、その選択された衛星信号の信号強度から受信状態レベルを算出することを特徴とする。
【0009】
本発明では、受信状態レベル算出部は、信号強度の強い順に所定数の衛星信号を選択し、その選択された衛星信号の信号強度から受信状態レベルを算出している。このように、受信状態レベルを算出するための衛星信号数を前記所定数として設定しているので、測時モードや測位モードで必要な情報を取得するための受信状態を適切に表示できる。
例えば、前記衛星信号から時刻情報を取得する測時モードでは、前記所定数は「1」とされ、信号強度の最も高い衛星信号を選択し、その信号強度から受信状態レベルを算出する。また、前記衛星信号から位置情報を取得する測位モードでは前記所定数は「4」とされ、信号強度の高い順に4つの衛星信号を選択し、それらの信号強度から平均値を求めることなどで受信状態レベルを算出する。
このため、本発明では、例えば、測時モードでは、信号強度が最も高い衛星信号の信号強度を受信状態レベルとして表示できるので、特許文献1のように閾値以上か未満かでレベル表示を「1」、「2」の2種類で表示する場合に比べて、より詳細な受信状態を表示できる。
同様に、測位モードにおいても、信号強度が高い4つの衛星信号の信号強度を平均することなどで受信状態レベルを表示できるので、衛星信号を1個も受信できない場合と、3個受信できた場合とで異なる受信状態レベルを表示できる。このため、電子時計のユーザーは、受信状態をより正確に把握することができる。
【0010】
本発明の電子時計において、前記受信状態レベル算出部は、前記所定数選択した衛星信号の信号強度の総和を、前記所定数で除算した値を受信状態レベルとして算出することが好ましい。
【0011】
本発明では、受信状態レベル算出部は、選択した所定数の信号強度の総和を所定数で除算した値、つまり所定数の信号強度の平均値を受信状態レベルとして算出する。
例えば、測位モードにおいて、信号強度が高い順に所定数として4つの衛星信号を選択する場合でその信号強度が「43、42、41、40」の場合、これらの信号強度の平均は(43+42+41+40)/4=41.5であり、四捨五入すれば「42」になる。一方、信号強度が高い順に、「45、45、45、0」の場合、つまり3個の衛星信号のみを受信している場合、これらの信号強度の平均は(45+45+45+0)/4=33.75≒34になる。また、信号強度が高い順に、「36、36、35、35」の場合、つまり1個の衛星信号は(36+36+35+35)/4=35.5≒36になる。また、信号強度が高い順に、「0、0、0、0」の場合、つまり1個の衛星信号も受信できない場合、これらの信号強度の平均も0になる。
従って、4つの衛星信号の受信が必要な測位モードにおいて、信号強度が4つとも40以上と高い場合、受信状態レベルも40以上の高い値になり、その数値を表示することでユーザーも受信環境が良好であることを容易に把握できる。
一方、信号強度が40以上と高い衛星信号を3個しか受信できなかった場合、受信状態レベルは30〜35程度になる。従来の特許文献1では、この場合、衛星信号を1つも受信できなかった場合と同じレベル「0」を表示するため、ユーザーが受信状態をより正確に把握することができなった。
これに対し、本発明では、3個の衛星信号を受信している場合と、1つも受信できていない場合とで、受信状態レベルを明確に区別でき、ユーザーは受信状態を正確に把握できる。
【0012】
本発明の電子時計において、前記衛星信号を受信して時刻修正処理を行う測時モードと、前記衛星信号を受信して得られる位置情報により時刻の時差修正を行う測位モードと、を選択可能に構成され、前記受信状態レベル算出部が選択する所定数は、前記各モードに応じて変更することが好ましい。
【0013】
本発明では、測位モードでは現在地の位置情報を正しく取得するには、4個の位置情報衛星からの衛星信号を取得する必要がある。従って、受信状態レベル表示部で選択する所定数も「4」に設定すればよい。
一方、測時モードでは1つの位置情報衛星からの衛星信号を取得すればよいため、受信状態レベル表示部で選択する所定数も「1」に設定すればよい。
このように測時・測位の受信モードに応じて衛星信号を選択する所定数を変更すれば、各モードに適した受信状態レベルを表示できる。
【0014】
本発明の電子時計において、前記受信状態レベル算出部は、受信している衛星信号の数が、1つ以上でかつ前記所定数未満の場合は、前記所定数に対して不足している数の衛星信号の信号強度を、予め設定された仮定信号強度に設定して受信状態レベルを算出することが好ましい。
【0015】
ここで、仮定信号強度は、実際に受信していない衛星信号を、そのまま受信を継続した場合に受信できる確度などを考慮して設定すればよい。例えば、信号強度が40程度の衛星信号を受信できる確率が50%程度であれば、仮定信号強度は40×50%=20などに設定すればよい。また、仮定信号強度は、不足数に応じて変更しても良い。例えば、仮定信号強度は、不足数が1つの場合に「20」とし、不足数が2つの場合に「16」とし、不足数が3つの場合に「12」とすればよい。不足数が多くなると、受信できる確度も低くなるため、仮定信号強度も低く設定することが実態に即しているためである。
【0016】
本発明では、所定数に不足している数の衛星信号の信号強度を、仮定信号強度に設定して受信状態レベルを算出しているので、受信していない衛星信号の信号強度を「0」のままで受信状態レベルを算出する場合に比べて、より受信の確度に適した受信状態レベルを算出することができる。
【0017】
本発明の電子時計において、前記受信状態レベル算出部は、受信開始からの経過時間が長くなると、前記仮定信号強度を低下させて前記受信状態レベルを算出することが好ましい。
【0018】
不足分の衛星信号を受信できる確度は、受信開始からの経過時間が長くなるにつれて低下する。従って、前記仮定信号強度を経過時間が長くなるにつれて低下させることで、現実の受信の確度にあった受信状態レベルを算出することができる。
【0019】
本発明の電子時計において、前記受信状態レベル算出部は、前記受信した衛星信号の信号強度が、第1閾値以上の場合には前記信号強度を所定割合増加させる補正を行い、前記受信した衛星信号の信号強度が、前記第1閾値未満であり、かつ、前記第1閾値よりも小さい値である第2閾値以上の場合には、前記信号強度を変更せずにそのまま用い、前記受信した衛星信号の信号強度が、前記第2閾値未満の場合には前記信号強度を所定割合減少させる補正を行い、これらの補正後の信号強度により受信状態レベルを算出することが好ましい。
【0020】
本発明によれば、信号強度が第1閾値よりも高い場合には受信状態レベルをより高い値に補正でき、信号強度が第2閾値未満の場合には受信状態レベルをより低い値に補正できる。このため、情報取得の可能性が高い場合はより高く、低い場合はより低く強調して受信状態レベルを表示できるので、ユーザーに対して情報を受信できる状態であるのか否かをより分かりやすく表示できる。
【0021】
本発明の電子時計において、時刻を指示する指針を備え、前記受信状態レベル表示部は、前記指針を用いて受信状態レベルを表示することが好ましい。
【0022】
本発明によれば、受信状態レベルを時刻指示用の指針を利用しているので、受信状態レベルを表示するための特別な機構やディスプレイ等を不要にできる。このため、電子時計の部品点数を少なくできてコストも低減できるとともに、電子時計のデザインをシンプルにできて意匠性も向上できる。
【0023】
本発明の電子時計において、秒を指示する秒針を備え、前記受信状態レベル表示部は、前記秒針を用いて受信状態レベルを表示することが好ましい。
【0024】
本発明によれば、秒針を用いて受信状態レベルを表示するため、受信状態レベルをリアルタイムに指示できる。すなわち、秒針は、1秒間隔でステップ運針するため、受信状態レベルを1秒間隔で指示することも容易に実現できる。さらに、時針や分針に比べて、秒針は細く軽量であるため、受信状態レベルの変化で往復移動させることも容易に制御でき、受信状態レベルをレスポンス良く表示できる。
【図面の簡単な説明】
【0025】
【図1】本発明の電子時計であるGPS付き腕時計の平面図である。
【図2】GPS付き腕時計の概略断面図である。
【図3】GPS付き腕時計の回路構成を示すブロック図である。
【図4】GPS付き腕時計の記憶部の構成を示すブロック図である。
【図5】第一実施形態の時刻修正処理を示すフローチャートである。
【図6】第一実施形態の受信状態レベルの指示例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【0026】
[第一実施形態]
以下、本発明の第一実施形態を、添付図面などを参照しながら詳細に説明する。
[電子時計の構造]
本発明の第一実施形態に係る電子時計であるGPS付き腕時計1は、図1に示すように、文字板11および指針12を備え、時刻を計時して表示する腕時計である。
文字板11の大部分は、光および1.5GHz帯のマイクロ波が透過し易い非金属の材料(例えば、プラスチックまたはガラス)で形成されている。
指針12は、文字板11の表面側に設けられている。また、指針12は、回転軸13を中心に回転移動する秒針121、分針122および時針123を含み、歯車を介してステップモーターで駆動される。
【0027】
GPS付き腕時計1では、リューズ14やボタン15、ボタン16の手動操作に応じた処理が実行される。具体的には、リューズ14が操作されると、その操作に応じて表示時刻を修正する手動修正処理が実行される。
また、ボタン16が押されると、ボタンを押す毎に、受信モードを、測時モード、測位モード、自動受信無効モード(自動受信OFFモード)に順次切り替える切替処理が実行される。
この際、自動受信OFFモードに設定された場合には、図1に示すように、秒針121が「Off」の位置(50秒位置)に移動し、測時モードに設定された場合には、図6(A)に示すように、秒針121が「Time」の位置(5秒位置)に移動し、測位モードに設定された場合には、図6(B)に示すように、秒針121が「Fix」の位置(10秒位置)に移動する。このため、利用者は設定された受信モードを容易に確認できる。
【0028】
また、ボタン15が数秒(例えば3秒)以上押されると、GPS付き腕時計1は衛星信号を受信するための受信処理を実行する。
なお、本実施形態では、ボタン15を押して受信する強制受信処理と、後述するソーラーセル22の発電レベル(開放電圧等)が所定値以上の場合に自動で受信する自動受信処理を実施可能にされている。
【0029】
図2に示すように、GPS付き腕時計1は、ステンレス鋼(SUS)やチタンなどの金属で構成された外装ケース17を備えている。外装ケース17は、略円筒状に形成されている。外装ケース17の表面側の開口には、ベゼル18を介して表面ガラス19が取り付けられている。ベゼル18は、衛星信号の受信性能を向上させるためにセラミックスなどの非金属材料で構成される。外装ケース17の裏面側の開口には、裏蓋20が取り付けられている。外装ケース17の内部には、ムーブメント21、ソーラーセル22、GPSアンテナ23、二次電池24などが配置されている。
【0030】
ムーブメント21は、ステップモーターや輪列211を含んで構成されている。ステップモーターは、モーターコイル212、ステーター、ローターなどで構成されており、輪列211や回転軸13を介して指針12を駆動する。ムーブメント21の裏蓋20側には、回路基板25が配置されている。回路基板25は、コネクター26を介してアンテナ基板27および二次電池24と接続されている。
【0031】
回路基板25には、GPSアンテナ23で受信した衛星信号を処理する受信回路を含むGPS受信回路30、ステップモーターの駆動制御などの各種の制御を行う制御回路40などが取り付けられている。GPS受信回路30や制御回路40は、シールド板29に覆われており、二次電池24から供給される電力で駆動される。
【0032】
ソーラーセル22は、光エネルギーを電気エネルギーに変換する光発電を行う光発電素子である。ソーラーセル22は、発生した電力を出力するための電極を備え、文字板11の裏面側に配置されている。文字板11の大部分は、光が透過し易い材料で形成されているから、ソーラーセル22は、表面ガラス19および文字板11を透過した光を受光して光発電を行うことができる。
【0033】
二次電池24は、GPS付き腕時計1の電源であり、ソーラーセル22で発生した電力を蓄積する。GPS付き腕時計1では、ソーラーセル22の二つの電極と二次電池24の二つの電極とをそれぞれ電気的に接続することが可能であり、接続時には、ソーラーセル22の光発電によって二次電池24が充電される。なお、本実施形態では、二次電池24として、携帯機器に好適なリチウムイオン電池を用いているが、リチウムポリマー電池や他の二次電池を用いてもよいし、二次電池とは異なる蓄電体(例えば容量素子)を用いてもよい。
【0034】
GPSアンテナ23は、1.5GHz帯のマイクロ波を受信するアンテナであり、文字板11の裏面側に配置され、裏蓋20側のアンテナ基板27上に実装されている。文字板11に直交する方向において、GPSアンテナ23と重なる文字板11の部分は、1.5GHz帯のマイクロ波が透過し易い材料(例えば、導電率および透磁性の低い非金属の材料)で形成されている。また、GPSアンテナ23と文字板11との間には電極を備えたソーラーセル22が介在しない。よって、GPSアンテナ23は、表面ガラス19および文字板11を透過した衛星信号を受信することができる。
【0035】
ところで、GPSアンテナ23とソーラーセル22の距離が近いほど、GPSアンテナ23とソーラーセル22内の金属部材が電気的に結合してロスが発生したり、GPSアンテナ23の放射パターンがソーラーセル22に遮られて小さくなったりする。そのため、受信性能が劣化しないように、実施形態では、GPSアンテナ23とソーラーセル22との距離が所定値以上になるように配置されている。
【0036】
また、GPSアンテナ23は、ソーラーセル22以外の金属部材との距離も所定値以上となるように配置されている。例えば、外装ケース17やムーブメント21が金属部材で構成されている場合、GPSアンテナ23は、外装ケース17との距離およびムーブメント21との距離がともに所定値以上になるように配置される。なお、GPSアンテナ23としては、パッチアンテナ(マイクロストリップアンテナ)、ヘリカルアンテナ、チップアンテナ、逆Fアンテナなどを採用可能である。
【0037】
GPS受信回路30は、二次電池24に蓄積された電力で駆動される負荷であり、各回の駆動毎に、GPSアンテナ23を通じてGPS衛星からの衛星信号の受信を試み、受信に成功した場合には、取得した軌道情報やGPS時刻情報などの情報を制御回路40へ送信し、失敗した場合には、その旨の情報を制御回路40へ送信する。
【0038】
図3は、GPS付き腕時計1の回路構成を示すブロック図である。この図に示すように、GPS付き腕時計1は、ソーラーセル22と、GPSアンテナ23と、受信回路としてのGPS受信回路30と、制御回路40と、記憶部50と、時計部60と、外部操作部70と、発電量検出回路80とを備えている。
GPS受信回路30は、図示を略すが、主にRF(Radio Frequency:無線周波数)部
と、GPS信号処理部を含んで構成されている。RF部とGPS信号処理部は、1.5GHz帯の衛星信号から航法メッセージに含まれる軌道情報やGPS時刻などの衛星情報を取得する処理を行う。
【0039】
RF部は、高周波信号を中間周波数帯の信号に変換するダウンコンバーターや、その中間周波数帯のアナログ信号をデジタル信号に変換するA/Dコンバーターなどを備えたGPS受信機における一般的なものである。
【0040】
GPS信号処理部は、図示を略すがDSP(Digital Signal Processor)、CPU(Central Processing Unit)、SRAM(Static Random Access Memory)、RTC(リアルタイムクロック)などを含んで構成され、RF部から出力されるデジタル信号(中間周波数帯の信号)から航法メッセージを復調し、航法メッセージに含まれる軌道情報やGPS時刻などの衛星情報を取得する処理を行う。
従って、本実施形態では、GPSアンテナ23およびGPS受信回路30によって、GPS衛星から送信される衛星信号を受信する受信部が構成されている。
【0041】
制御回路40は、GPS付き腕時計1を制御するためのCPUで構成されている。この制御回路40は、後述するように、GPS受信回路30を制御して受信処理を実行する。また、制御回路40は、時計部60の動作を制御する。
【0042】
この制御回路40は、図3に示すように、時刻情報生成部41と、受信制御部42と、自動受信設定部43と、受信モード設定部44と、時刻情報修正部45と、発電量検出制御部46と、受信状態レベル算出部47と、受信状態レベル表示部48とを備える。
また、記憶部50は、図4に示すように、時刻データ記憶部500と、都市名−タイムゾーンデータ記憶部550とを備える。
これらの制御回路40および記憶部50の各構成は、後述する。
【0043】
時計部60は、指針12およびこの指針12を駆動するモーターなどを備える。
外部操作部70は、リューズ14、ボタン15およびボタン16を備える。ボタン16の入力操作に応じて、受信モードを測時モード、測位モード、自動受信OFFモードを切り替える信号を制御回路40の自動受信設定部43に入力する。また、ボタン15の入力操作に応じて、受信を開始する信号を制御回路40の受信制御部42に入力する。
発電量検出回路80は、ソーラーセル22の発電量(発電電圧)を検出し、その検出値を制御回路40の発電量検出制御部46に入力する。
【0044】
[記憶部の構成]
記憶部50は、前記GPS受信回路30で得られた時刻データ(衛星時刻情報)が記憶される。
時刻データ記憶部500には、受信時刻データ510と、内部時刻データ520と、時計表示用時刻データ530と、タイムゾーンデータ540とが記憶される。
【0045】
受信時刻データ510には、衛星信号から取得した衛星時刻情報(GPS時刻)が記憶される。この受信時刻データは、通常は、時刻情報生成部41によって生成される基準信号で更新され、衛星信号を受信した際には、取得した衛星時刻情報(GPS時刻)によって修正される。
【0046】
内部時刻データ520には、内部時刻情報が記憶される。この内部時刻情報は、受信時刻データ510に記憶されたGPS時刻によって更新される。すなわち、内部時刻データ520には、UTC(協定世界時)が記憶されることになる。受信時刻データ510が時刻情報生成部41によって生成される基準信号で更新される際に、この内部時刻情報も更新される。
【0047】
時計表示用時刻データ530には、前記内部時刻データ520の内部時刻情報に、タイムゾーンデータ540のタイムゾーンデータを加味した時刻データが記憶される。タイムゾーンデータ540は、設定されたタイムゾーンデータが記憶される。
【0048】
都市名−タイムゾーンデータ記憶部550は、各都市のタイムゾーンデータが記憶されており、都市名とタイムゾーンデータとが関連付けされて記憶されている。すなわち、ユーザーが現地時刻を知りたい都市名を選択すると制御回路40は、都市名−タイムゾーンデータ記憶部550に対してユーザーが設定した都市名を検索し、その都市名に対応するタイムゾーンデータを取得できるようにされている。例えば、日本標準時は、UTCに対して9時間進めた時刻(UTC+9)であるため、東京が選択された場合、タイムゾーンデータ540には、+9時間が記憶される。
【0049】
内部時刻修正記録記憶部560には、受信時刻データ510の衛星時刻情報、この受信時刻データ510に連動して更新される内部時刻データ520の内部時刻情報と、測位モードでの受信が成功したか否かを示す第1受信結果記録と、測時モードでの受信が成功したか否かを示す第2受信結果記録とが記憶される。
【0050】
[制御回路の構成]
次に、制御回路40の各構成を説明する。
時刻情報生成部41は、図示しない水晶振動子、発振回路で生成される基準信号をカウントして受信時刻データ510および内部時刻データ520を更新するものである。
受信制御部42は、GPS受信回路30を制御してGPS信号の受信処理を行う。
【0051】
自動受信設定部43は、ボタン16の操作によって、測時モード、測位モード、自動受信OFFモードのうちのいずれかに設定する。
なお、本実施形態では、自動受信OFFモード以外に設定されている場合、発電量検出制御部46で閾値以上の発電量を検出すると、設定されたモード(測時または測位)で自動的に受信処理が行われる。ただし、この自動受信処理の実行回数は、例えば1日に1回などに制限されている。受信処理によって電池電圧が低下してしまうことを防止するためである。
なお、自動受信処理は、予め設定された時刻に設定されたモードで受信処理するものでもよい。
【0052】
受信モード設定部44は、受信モードを測時モードおよび測位モードのうちのいずれかに設定できる。そして、前記自動受信時や、ボタン15を押して行う強制受信処理時には、設定されたモードで受信処理が行われる。
【0053】
時刻情報修正部45は、受信したGPS信号の位置情報および時刻情報に基づいて前記受信時刻データ510および内部時刻データ520を修正するものであり、測位情報修正手段451と、測時情報修正手段452とを備える。
【0054】
測位情報修正手段451は、受信制御部42を介してGPS受信回路30を側位モードで制御して受信した位置情報および時刻情報に基づいて受信時刻データ510を修正する。すなわち、この位置情報で、都市名−タイムゾーンデータ記憶部550を参照して、タイムゾーンデータ540を修正する。また、この時刻情報で受信時刻データ510を修正する。同時に、受信時刻データ510を用いて内部時刻データ520も修正される。
測時情報修正手段452は、受信制御部42を介してGPS受信回路30を側時モードで制御して受信したGPS信号に含まれる時刻情報に基づいて受信時刻データ510を修正する。すなわち、この位置情報で受信時刻データ510を修正する。同時に、受信時刻データ510を用いて内部時刻データ520も修正される。
【0055】
発電量検出制御部46は、発電量検出回路80を作動させてソーラーセル22の発電量(発電電圧)を検出し、発電量検出回路80から検出値を取得する処理を行う。これにより、前述の自動受信処理の開始が判断される。
【0056】
受信状態レベル算出部47は、後述するように、受信した衛星信号の信号強度から受信状態レベルを算出する処理を行う。
受信状態レベル表示部48は、後述するように、受信状態レベル算出部47で算出した受信状態レベルを、秒針121を用いて表示する処理を行う。
【0057】
[制御回路の動作]
次に、GPS付き腕時計1における制御回路40の動作について、図5のフローチャートを参照して説明する。
【0058】
GPS付き腕時計1は、例えば以下の(i)、(ii)のような場合に、図5に示す受信処理を開始する。
(i)ボタン16によって、測時モードまたは測位モードが設定された状態で、ボタン15が数秒以上押されて強制受信処理の指示がユーザー操作によって行われた場合。
(ii)ボタン16によって、測時モードまたは測位モードが設定された状態で、発電量検出回路80で検出された発電量が閾値以上であった場合。
なお、上記以外にも、測時モードまたは測位モードが設定された状態で、予め設定された時刻になった場合に受信処理を開始してもよい。
【0059】
なお、前記発電量と比較する閾値は、電子時計が屋外に配置されているか否かを判定できるよう適宜設定すればよい。例えば、蛍光灯下においてソーラーセル22に照射された場合の光の照度は通常500〜1000ルクスであるのに対し、直射日光がソーラーセル22に照射された場合の光の照度は通常10000ルクスを超える。そこで、ソーラーセル22に10000ルクスの光を当てた場合に対応する発電量を、閾値として規定している。
【0060】
受信処理が実行されると、制御回路40の受信制御部42は、GPS受信回路30を制御して受信処理を開始する(S1)。すると、GPS受信回路30は、衛星の検索処理(サーチ処理)を開始する(S2)。
次に、受信状態レベル算出部47は、受信モード設定部44で設定された受信モードが測位モードであるかを判定する(S3)。
そして、測位モードの場合(S3でYes)、受信状態レベル算出部47は信号強度の上位4つの衛星信号を選択する(S4)。一方、測時モードの場合(S3でNo)、受信状態レベル算出部47は信号強度の上位1つの衛星信号を選択する(S5)。なお、本実施形態において信号強度はSNR(S/N比)の値である。
【0061】
次に、受信状態レベル算出部47は、選択された衛星信号の信号強度から受信状態レベルを算出する(S6)。この受信状態レベルの算出方法の具体例を表1に基づいて説明する。なお、本実施形態のGPS受信回路30は、8個の衛星信号を同時に捕捉、受信できるように8チャンネルの受信回路を備えている。
【0062】
【表1】
【0063】
表1に示すように、ケース1、2では、8個の衛星信号を受信しており、信号強度の高い順に並べている。一方、ケース3では、3個の衛星信号しか受信できていない。
受信モードが測時モードの場合、受信状態レベル算出部47は、上位1個の衛星信号を選択し(S5)、その信号強度をそのまま受信状態レベルとして算出する(S6)。このため、受信状態レベルは、ケース1では「43」、ケース2では「45」、ケース3では「45」となる。
【0064】
一方、受信モードが測位モードの場合、受信状態レベル算出部47は、上位4個の衛星信号を選択し(S4)、その信号強度の平均値を受信状態レベルとして算出する(S6)。このため、受信状態レベルは、ケース1では(43+42+41+40)/4=41.5であり、四捨五入して「42」としている。なお、本実施形態では、信号強度は小数点以下を四捨五入して求めている。同様に算出するとケース2では「45」となる。また、ケース3では(45+45+45+0)/4=33.75であり、四捨五入して「34」としている。
【0065】
次に、受信状態レベル表示部48は、算出した受信状態レベルを、秒針121により表示する(S7)。受信状態レベル表示部48は、受信状態レベルが30以下の場合は、受信に適さない状態(信号強度がL)であるため、図6(C)に示すように、秒針121を40秒位置に移動する。また、受信状態レベルが50以上の場合は、図6(F)に示すように、秒針121を0秒位置に移動する。
さらに、受信状態レベルが30〜50の場合は、秒針位置を受信状態レベルの数値に10を加算した位置とする。例えば、受信状態レベル表示部48は、図6(D)に示すように、受信状態レベルが43の場合は秒針121を53秒位置に移動し、図6(E)に示すように、受信状態レベルが39の場合は秒針121を49秒位置に移動する。
【0066】
そして、受信状態レベル算出部47は、情報の取得が完了したか否かを判定し(S8)、取得が完了していない場合(S8でNo)はタイムアウトになったか否かを判定する(S9)。
ここで、S9のタイムアウト判定処理を設けているのは、時刻情報や位置情報を取得できずにタイムアウト時間以上経過した場合は、それ以上受信を継続しても情報を取得できる可能性が低いため、受信を終了して電力消費を抑えるためである。
このタイムアウト時間は、受信モードに応じて設定される。すなわち、測時モードに比べて測位モードのほうが、信号の受信処理やデコード処理に時間が掛かるため、設定時間も長く設定される。例えば、タイムアウト時間は、受信を開始してから受信終了までの時間として設定され、測時モードのタイムアウト時間は例えば20〜60秒の範囲で設定され、測位モードのタイムアウト時間は例えば60〜180秒の範囲で設定される。
【0067】
S9でNoと判定された場合、受信状態レベル算出部47、受信状態レベル表示部48は、S3〜S7の処理を繰り返す。具体的には、受信状態レベル算出部47はGPS受信回路30から1秒間隔で信号強度のデータを取得し、受信状態レベルを算出して表示する。従って、受信中、受信状態レベル表示部48は、1秒毎に秒針121を移動して受信状態レベルをリアルタイムに表示する。
この際、秒針121は40秒〜0秒の範囲で移動し、0秒に近づくほど信号強度が高く、情報を取得できる確率も高いことが分かる。
【0068】
情報の取得が完了してS8でYesと判定されると、時刻情報修正部45は受信した情報に基づいて内部時刻を修正し(S10)、受信を終了する(S11)。
また、タイムアウト時間を超えてS9でYesと判定されると、内部時刻を修正することなく受信を終了する(S11)。
【0069】
ここで、測時モードで時刻情報の取得が完了した場合、測時情報修正手段452は、GPS受信回路30にて受信した時刻情報に基づいて、受信時刻データ510を修正し、この受信時刻データ510を用いて内部時刻データ520を修正する(S10)。そして、内部時刻データ520およびタイムゾーンデータ540に基づいて、時計表示用時刻データ530を修正する。時計部60は、時計表示用時刻データ530の時刻を指示するように、指針12を駆動する。その後、時刻修正処理を終了する。
【0070】
一方、測位モードで位置情報および時刻情報の取得が完了した場合、測位情報修正手段451は、都市名−タイムゾーンデータ記憶部550を参照して、GPS受信回路30にて受信した位置情報に基づいて、UTCに対する時差を特定し、タイムゾーンデータ540を修正する。さらに、測位情報修正手段451は、GPS受信回路30にて受信した時刻情報に基づいて、受信時刻データ510を修正し、この受信時刻データ510を用いて内部時刻データ520を修正する。そして、内部時刻データ520およびタイムゾーンデータ540に基づいて、時計表示用時刻データ530を修正する。時計部60は、時計表示用時刻データ530の時刻を指示するように、指針12を駆動する。その後、時刻修正処理を終了する。
【0071】
〔電子時計の作用効果〕
このような本実施形態によれば、次の効果が得られる。
受信状態レベル算出部47は、信号強度の強い順に、受信モードに応じて設定される所定数の衛星信号を選択し、その選択された衛星信号の信号強度を平均して受信状態レベルを算出している。
このように、受信状態レベルを算出するための衛星信号数(所定数)を、測時モードおよび測位モード毎に設定しているので、本実施形態によれば、測時モードや測位モードで必要な情報を取得するための受信状態を適切に表示できる。
例えば、表1に示す比較例では、8チャンネルのすべての信号強度の平均値を求めており、ケース1では「37」、ケース2では「38」、ケース3では「17」となる。この比較例の数値(単純平均)と、本実施形態による受信状態レベルとを比較すると、ケース1〜3のいずれの場合も、本実施形態のレベルが高い。そして、測時で1つ、測位で4つの衛星信号を受信すれば必要な情報が得られる点を考慮すれば、本実施形態による受信状態レベルのほうが、受信の確度にあったものを表示できる。
【0072】
特に、測位モードにおいて、前記表1のケース3のように、比較的信号レベルが高い衛星信号を3個受信できている場合、時間経過に伴い4個目の衛星信号も受信できる可能性が高いことが、これまでの測定試験の統計的な結果から出ている。すなわち、3個の衛星信号を受信できている場合は、GPS付き腕時計1が受信環境の良好な屋外に配置されており、たまたま4個目のGPS衛星の位置がビル等で隠れているだけであり、時間経過に伴いGPS付き腕時計1やGPS衛星が移動すれば受信できる可能性が高い。
ところが、従来の特許文献1では、この3個の衛星信号を受信している場合も、レベル0と1個も受信できていない場合と同じレベルで表示していた。このため、実際には、あと少し受信を継続すれば測位情報を取得できたのにもかかわらず、その時点で受信を中断してしまうことが多く、結果的に無駄な受信処理となる確率が高かった。
これに対し、本実施形態では、信号強度が高い3個の衛星信号を受信している場合は、1個も衛星信号を受信できていない場合に比べて受信状態レベルが高くなり、受信の確度にあった受信状態レベルを算出できる。このため、ユーザーも受信を中断することがないため、4個目の衛星信号を受信できて測位情報を取得できる可能性が高まり、測位情報が得られないまま受信を中断することを防止できる。
【0073】
さらに、所定数の衛星信号における信号強度の平均値を受信状態レベルとして算出しているので、受信状態レベルを細分化することができる。このため、特許文献1のように3段階でレベル表示する場合に比べて、受信状態レベルをより精度良く算出して表示することができる。このため、ユーザーは、受信状態レベルを正しく把握でき、そのレベルに応じて受信を中断したり、より受信しやすい場所に移動したりすることができ、適切な対応を選択できる。このため、受信に失敗して無駄に電力を消費することを少なくでき、腕時計のような携帯型の電子時計において持続時間を長くできて利便性を向上できる。
【0074】
本実施形態では、ボタン15を押してGPS受信回路30を作動させる強制受信処理の他、ソーラーセル22の発電量が予め設定された閾値以上である場合にGPS受信回路30が自動的に作動する自動受信処理も設定している。このように、ソーラーセル22の発電量が閾値以上であることをGPS受信回路30が自動的に作動する条件とすることで、GPS付き腕時計1が屋外に配置されている場合など衛星信号を受信しやすい環境でGPS受信回路30を作動させることができる。
【0075】
受信状態レベル算出部47は、受信処理中も1秒間隔で受信状態レベルを算出しているので、ユーザーはリアルタイムに受信状態レベルを把握できる。従って、ユーザーは、受信状態レベルを見ながら、より受信しやすい場所に移動するなどの適切な対応を取ることができる。従って、受信環境の良好な場所の検出も比較的容易に行うことができる。
【0076】
秒針121を利用して受信状態レベルを表示しているので、受信状態レベルを表示するための特別な機構やディスプレイ等を不要にできる。このため、GPS付き腕時計1の部品点数を少なくできてコストも低減できるとともに、時計のデザインをシンプルにできて意匠性も向上できる。
その上、秒針121を用いて受信状態レベルを表示するため、受信状態レベルをリアルタイムにかつレスポンス良く表示できる。
【0077】
[第二実施形態]
次に、本発明の第二実施形態を図面に基づいて説明する。
なお、第二実施形態は、受信状態レベル算出部47における受信状態レベルの算出方法が前記第一実施形態と相違するだけである。このため、GPS付き腕時計1の構造や処理フローは前記第一実施形態と同様であるから、その詳細な説明は省略する。
【0078】
第二実施形態の受信状態レベル算出部47は、1個以上の衛星信号を受信しており、かつ、所定数に満たない場合に、不足分の衛星信号の信号強度を予め設定した仮定信号強度に設定して受信状態レベルを算出するものである。
なお、第二実施形態の処理は、1個以上の衛星信号を受信していることが条件である。このため、もともと所定数が1個である測時モードの場合、受信した衛星信号数が所定数に満たない状態は発生しない。従って、第二実施形態の処理は、測位モードの場合で、受信した衛星信号が1〜3個の場合に適用されることになる。表2に、第二実施形態における受信状態レベルの算出方法の具体例を示す。
【0079】
【表2】
【0080】
第二実施形態では、不足している衛星信号の仮定信号強度を「20,16,12」から選択し、受信状態レベルを算出する。
すなわち、前記表2におけるケース2−1のように、所定数が4個の衛星信号を受信する測位モードでは、受信している信号数が3個の場合、不足分、つまり受信できていない衛星信号の信号強度を、表2の括弧内に記載したように、設定値「20」としている。このため、ケース2−1では、受信状態レベル算出部47は、(45+45+45+20)/4=38.75であり、四捨五入して「39」としている。
【0081】
また、ケース2−2では2つの衛星信号しか受信できていないので、残りの2つ分の信号強度を「16」として計算し、受信状態レベルとして「31」を算出する。ケース2−3では1つの衛星信号しか受信できていないので、残りの3つ分の信号強度を「12」として計算し、受信状態レベルとして「20」を算出する。
なお、仮定信号強度を、不足分の衛星信号数が増えると減少させているのは、実際に受信していない衛星信号を、そのまま受信を継続した場合に受信できる確度などを考慮したためである。すなわち、3個の衛星信号を受信しており、残りが1つの場合は、そのまま受信を継続した場合に衛星信号を受信できる確度も比較的高い。このため、仮定信号強度も「20」と受信できていない場合の信号強度「0」に比べて比較的高い値に設定した。
一方、不足している衛星信号の数が2個や3個と増加すると、これらの衛星信号を受信できる確度も低下する。このため、仮定信号強度も、不足衛星数が2個の場合は「16」、3個の場合は「12」と低下させている。
【0082】
そして、受信状態レベル表示部48は、受信状態レベル算出部47で算出した受信状態レベルを、秒針121を用いて表示する。
なお、第二実施形態では、仮定信号強度を不足衛星数の数に応じて変化させていたが、同じ値に設定してもよい。また、仮定信号強度の値は固定値に限らず、受信できている衛星信号の信号強度の値を基準に設定してもよい。例えば、3個の衛星信号を受信している場合で、それらの信号強度の平均値が「45」の場合に、その50%の値である「23」を仮定信号強度に設定してもよい。
【0083】
このような第二実施形態においても、前記第一実施形態と同様の作用効果を奏することができる。
さらに、表2に示すように、測位モードにおいて受信した衛星信号数が3個以下であると、前記第一実施形態では受信状態レベルも大幅に低下する。このため、ユーザーによっては、そのまま受信を継続することが難しい印象を与えてしまい、受信を中断する可能性もある。
これに対し、第二実施形態では、受信できない衛星信号の仮定信号強度を設定値20で補足しているので、第一実施形態の測位モードに比べて、受信状態レベル表示を高く表示できる。特に、3個や2個の衛星信号を受信している場合に、そのまま受信を継続することで測位情報が得られる確度にあった受信状態レベルを算出して表示できる。このため、受信状態レベル表示を見たユーザーも受信を継続する可能性が高くなり、測位情報が得られる確率も向上できる。
【0084】
[第三実施形態]
次に、本発明の第三実施形態を図面に基づいて説明する。
なお、第三実施形態は、所定数に不足している衛星信号の信号強度を、所定の設定値で補足する点は第二実施形態と同じであるが、この設定値を受信経過時間に伴い、変更(減少)させる点が相違する。従って、この相違点について説明する。
【0085】
第三実施形態の受信状態レベル算出部47は、1個以上の衛星信号を受信しており、かつ、所定数に満たない場合に、不足分の衛星信号の仮定信号強度を予め設定した値で補正して受信状態レベルを算出する。さらに、前記仮定信号強度を、受信開始時は初期値「20」に設定し、時間経過と共に仮定信号強度を段階的に下げている。具体的には、表3に示すように、5秒経過時には「15」とし、10秒経過時には「10」とし、15秒経過時には「5」とし、20秒経過時には「0」としている。
【0086】
【表3】
【0087】
表3に示すように、第三実施形態の受信状態レベル算出部47は、所定数に不足している衛星信号の仮定信号強度を、受信からの経過時間によって変更している。本実施形態では5秒毎に5レベルずつ段階的に低下させている。
従って、受信状態レベル算出部47で算出される受信状態レベルも、他の3個の信号強度が変化しなければ、5秒毎に低下する。実際の測定試験においても、不足分の衛星信号を受信できない時間が長くなると、情報を取得できる確度も低くなるため、このような時間経過で受信状態レベルが変化するように設定すれば、測位モードでの受信の実態に近づけることができる。従って、ユーザーに対してより適切な受信状態レベルを表示できる。
【0088】
[第四実施形態]
次に、本発明の第四実施形態を図面に基づいて説明する。
第四実施形態は、受信状態レベル算出部47において受信状態レベルを算出する場合に、受信した衛星信号の信号強度が、第1閾値以上の場合には信号強度を所定割合増加させる補正を行い、第2閾値(第1閾値よりも小さい値)未満の場合には前記信号強度を所定割合減少させる補正を行い、これらの補正後の信号強度により受信状態レベルを算出する点が前記各実施形態と相違する。
なお、受信状態レベル算出部47は、受信した衛星信号の信号強度が第1閾値未満であり、かつ、第2閾値以上の場合には、信号強度を変更せずにそのまま用いて受信状態レベルを算出する。
【0089】
受信状態レベル算出部47は、具体的には、信号強度が第1閾値である40以上の場合は、検出した信号強度を10%増加して補正する。また、受信状態レベル算出部47は、信号強度が第2閾値である35未満の場合、検出した信号強度を10%減少して補正する。さらに、受信状態レベル算出部47は、信号強度が35〜39(第1閾値〜第2閾値)の場合、検出した信号強度をそのまま利用する。
そして、受信状態レベル算出部47は、これらの補正した値を用いて受信状態レベルを算出する。この算出例を表4に示す。
【0090】
【表4】
【0091】
表4において、単純平均は、衛星No.1〜8の実測値の平均値である。また、第1実施形態とは、衛星No.1〜8の実測値の上位4個の平均値である。さらに、第4実施形態とは、衛星No.1〜8の補正値の上位4個の平均値である。なお、いずれの平均値も小数点以下を四捨五入している。
表4に示すように、第四実施形態によれば、第一実施形態に比べて、信号強度の高い場合つまり測位情報を取得できる可能性が高い場合(ケース4−1,4−2,4−3)には、受信状態レベルをより高く算出することができる。一方、信号強度が低い場合つまり測位情報を取得できる可能性が低い場合(ケース4−5)には、受信状態レベルをより低く算出する。
なお、ケース4−4は、実測値が35〜39の範囲で補正値と変わらないため、第1、4実施形態のいずれも同じ受信状態レベルを算出する。
【0092】
この第四実施形態によれば、信号強度が第1閾値よりも高い場合には受信状態レベルをより高い値に補正でき、信号強度が第2閾値未満の場合には受信状態レベルをより低い値に補正できるので、情報取得の可能性が高い場合はより高く、低い場合はより低く強調して受信状態レベルを表示できるので、ユーザーに対して情報を受信できる状態であるのか否かをより分かりやすく表示できる。
【0093】
[他の実施形態]
なお、本発明は前記各実施形態の構成に限定されず、本発明の要旨の範囲内で種々の変形実施が可能である。
例えば、前記第4実施形態では、第1,2閾値の2つの閾値を設定し、第1閾値以上または第2閾値未満の場合に信号強度を補正していたが、3つ以上の閾値を設定してもよい。3つ以上の閾値を設定した場合には、各閾値に応じて信号強度の補正割合を異ならせればよい。例えば、信号強度の第1〜4閾値をそれぞれ45、40、35、30に設定し、信号強度が第1閾値(45)以上の場合は、検出した信号強度を20%増加して補正し、第1閾値未満、第2閾値(40)以上の場合は、検出した信号強度を10%増加して補正し、第2閾値未満、第3閾値(35)以上の場合は、検出した信号強度をそのまま維持し、第3閾値未満、第4閾値(30)以上の場合は、検出した信号強度を10%減少して補正し、第4閾値未満の場合は、検出した信号強度を20%減少して補正すればよい。そして、これらの補正した信号強度を用いて受信状態レベルを算出すればよい。
【0094】
また、受信状態レベルの表示は秒針121を移動して表示するものに限らず、分針122を移動して表示してもよい。特に、時針123および分針122のみ有し、秒針121を備えない二針の時計においては、分針122を移動して受信状態レベルや受信結果を表示(指示)するようにすればよい。
【0095】
また、受信状態レベルの表示方法としては、指針等の物理的に駆動されるものを用いるものに限らず、GPS付き腕時計1に液晶ディスプレイ等の受信状態表示装置を設け、この受信状態表示装置に受信状態レベルを表示してもよい。
【0096】
前記実施形態では、測位モードにおける所定数を「4」に設定していたが、精度の粗い測位測定でもよい場合には「3」に設定してもよい。また、通常は、測位モードの所定数は「4」に設定すればよいが、「5」以上に設定してもよい。
同様に、測時モードにおける所定数は「1」に設定していたが、「2」以上に設定してもよい。
【0097】
さらに、前記第2,3実施形態と、第4実施形態とを組み合わせてもよい。すなわち、受信した衛星信号数が所定数に不足している場合に仮信号強度を設定した上で、さらに、第1、2閾値と比較して信号強度を補正して受信状態レベルを算出してもよい。
【0098】
GPSアンテナ23の配置位置は前記実施形態に限定されない。すなわち、秒針121は比較的細いため、仮にGPSアンテナ23と秒針121とが平面的に重なっていても、信号レベルが比較的高ければ、衛星信号を受信できる可能性も高いためである。但し、前記実施形態のほうが、より受信性能を向上できる点で有利である。
【0099】
前記実施形態では、測位情報を表示していなかったが、ディスプレイを設けて表示してもよいし、専用の指針を設けて表示してもよい。例えば、ディスプレイ等の表示装置を設けて、測位情報(緯度・経度)を表示してもよい。
【0100】
また、前記実施形態では、位置情報衛星の例としてGPS衛星について説明したが、本発明の位置情報衛星としては、GPS衛星だけではなく、ガリレオ(EU)、GLONASS(ロシア)、北斗(中国)などの他の全地球的航法衛星システム(GNSS)やSBASなどの静止衛星や準天頂衛星などの時刻情報を含む衛星信号を発信する位置情報衛星でも良い。
【0101】
本発明の電子時計は、腕時計に限定されず、例えば、携帯電話、登山などに用いられる携帯型のGPS受信機など、二次電池で駆動されて位置情報衛星から送信される衛星信号を受信する装置に広く利用できる。
【0102】
本発明の電子時計は、腕時計1に限らず、懐中時計などの各種時計や、携帯電話機、デジタルカメラや各種携帯情報端末、ナビゲーションシステム等の電子時計機能を内蔵する機器に適用してもよい。なお、前記実施形態は、測位モードおよび測時モードを備えていたが、電子機器の適用対象によっては、いずれか一方のモードのみを備えるものでもよい。
【符号の説明】
【0103】
1…GPS付き腕時計、12…指針、14…リューズ、15,16…ボタン、17…外装ケース、21…ムーブメント、22…ソーラーセル、23…GPSアンテナ、24…二次電池、25…回路基板、27…アンテナ基板、30…GPS受信回路、40…制御回路、41…時刻情報生成部、42…受信制御部、43…自動受信設定部、44…受信モード設定部、45…時刻情報修正部、46…発電量検出制御部、47…受信状態レベル算出部、48…受信状態レベル表示部、50…記憶部、60…時計部、70…外部操作部、80…発電量検出回路、121…秒針、122…分針、123…時針、451…測位情報修正手段、452…測時情報修正手段、500…時刻データ記憶部、550…都市名−タイムゾーンデータ記憶部、560…内部時刻修正記録記憶部。
【技術分野】
【0001】
本発明は、例えばGPS衛星などの位置情報衛星から送信される衛星信号を受信して現在の日付や時刻を求める電子時計に関する。
【背景技術】
【0002】
GPS(Global Positioning System)衛星等の位置情報衛星から送信される衛星信号を受信して現在の日付や時刻を求める電子時計において、受信状態レベルを表示するものが提案されている(特許文献1参照)。
【0003】
この特許文献1では、受信状態レベルを0,1,2の3段階で表示し、時刻情報を取得する測時モードでは、捕捉できたGPS衛星の数が0個の場合には受信レベルを「0」とし、捕捉できたGPS衛星の数が1個以上であり、かつ、SNRが所定値以上のGPS衛星が含まれていない場合には受信レベルを「1」とし、SNRが所定値以上のGPS衛星を1個以上捕捉した場合には受信レベルを「2」としている。
【0004】
また、位置情報を取得する測位モードでは、捕捉できたGPS衛星の数が3個以下の場合には受信レベルを「0」とし、捕捉できたGPS衛星の数が4個以上であるが、SNRが所定値以上のGPS衛星の数は3個以下の場合には受信レベルを「1」とし、SNRが所定値以上のGPS衛星を4個以上捕捉した場合には受信レベルを「2」としている。
このように3段階のレベル表示であるため、GPSの仕組みを十分に理解していない一般的な利用者でも、受信状態を容易に判断できるものであった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0005】
【特許文献1】特開2009−180555号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
しかしながら、受信レベル表示が3段階であるため、受信状態をより詳しく把握することが難しかった。例えば、測位モードで受信レベルが「0」の場合、GPS衛星を3個捕捉している状態なのか、あるいはまったく受信できない環境なのかの区別ができない。
そして、3個捕捉できている場合は、4個目を捕捉できる可能性が高いので、そのまま受信を継続することが好ましい。一方、1個も受信できていない場合は、受信を継続しても情報を取得できる可能性が低いので、即座に受信を中止して電力消費を抑えることが好ましい。このように、受信レベルが「0」で同じ場合でも、状況によって対応を異ならせることが望ましいため、より詳細な受信状態を把握できることが求められるようになった。
【0007】
本発明は、受信状態を詳細に把握することができ、精度の高い受信状態表示を実現できる電子時計を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0008】
本発明の電子時計は、位置情報衛星から送信される衛星信号を受信する受信部と、前記衛星信号の信号強度から受信状態レベルを算出する受信状態レベル算出部と、前記受信状態レベル算出部で算出された受信状態レベルを表示する受信状態レベル表示部と、を備え、前記受信状態レベル算出部は、前記位置情報衛星から受信した衛星信号を、信号強度の強い順に所定数選択し、その選択された衛星信号の信号強度から受信状態レベルを算出することを特徴とする。
【0009】
本発明では、受信状態レベル算出部は、信号強度の強い順に所定数の衛星信号を選択し、その選択された衛星信号の信号強度から受信状態レベルを算出している。このように、受信状態レベルを算出するための衛星信号数を前記所定数として設定しているので、測時モードや測位モードで必要な情報を取得するための受信状態を適切に表示できる。
例えば、前記衛星信号から時刻情報を取得する測時モードでは、前記所定数は「1」とされ、信号強度の最も高い衛星信号を選択し、その信号強度から受信状態レベルを算出する。また、前記衛星信号から位置情報を取得する測位モードでは前記所定数は「4」とされ、信号強度の高い順に4つの衛星信号を選択し、それらの信号強度から平均値を求めることなどで受信状態レベルを算出する。
このため、本発明では、例えば、測時モードでは、信号強度が最も高い衛星信号の信号強度を受信状態レベルとして表示できるので、特許文献1のように閾値以上か未満かでレベル表示を「1」、「2」の2種類で表示する場合に比べて、より詳細な受信状態を表示できる。
同様に、測位モードにおいても、信号強度が高い4つの衛星信号の信号強度を平均することなどで受信状態レベルを表示できるので、衛星信号を1個も受信できない場合と、3個受信できた場合とで異なる受信状態レベルを表示できる。このため、電子時計のユーザーは、受信状態をより正確に把握することができる。
【0010】
本発明の電子時計において、前記受信状態レベル算出部は、前記所定数選択した衛星信号の信号強度の総和を、前記所定数で除算した値を受信状態レベルとして算出することが好ましい。
【0011】
本発明では、受信状態レベル算出部は、選択した所定数の信号強度の総和を所定数で除算した値、つまり所定数の信号強度の平均値を受信状態レベルとして算出する。
例えば、測位モードにおいて、信号強度が高い順に所定数として4つの衛星信号を選択する場合でその信号強度が「43、42、41、40」の場合、これらの信号強度の平均は(43+42+41+40)/4=41.5であり、四捨五入すれば「42」になる。一方、信号強度が高い順に、「45、45、45、0」の場合、つまり3個の衛星信号のみを受信している場合、これらの信号強度の平均は(45+45+45+0)/4=33.75≒34になる。また、信号強度が高い順に、「36、36、35、35」の場合、つまり1個の衛星信号は(36+36+35+35)/4=35.5≒36になる。また、信号強度が高い順に、「0、0、0、0」の場合、つまり1個の衛星信号も受信できない場合、これらの信号強度の平均も0になる。
従って、4つの衛星信号の受信が必要な測位モードにおいて、信号強度が4つとも40以上と高い場合、受信状態レベルも40以上の高い値になり、その数値を表示することでユーザーも受信環境が良好であることを容易に把握できる。
一方、信号強度が40以上と高い衛星信号を3個しか受信できなかった場合、受信状態レベルは30〜35程度になる。従来の特許文献1では、この場合、衛星信号を1つも受信できなかった場合と同じレベル「0」を表示するため、ユーザーが受信状態をより正確に把握することができなった。
これに対し、本発明では、3個の衛星信号を受信している場合と、1つも受信できていない場合とで、受信状態レベルを明確に区別でき、ユーザーは受信状態を正確に把握できる。
【0012】
本発明の電子時計において、前記衛星信号を受信して時刻修正処理を行う測時モードと、前記衛星信号を受信して得られる位置情報により時刻の時差修正を行う測位モードと、を選択可能に構成され、前記受信状態レベル算出部が選択する所定数は、前記各モードに応じて変更することが好ましい。
【0013】
本発明では、測位モードでは現在地の位置情報を正しく取得するには、4個の位置情報衛星からの衛星信号を取得する必要がある。従って、受信状態レベル表示部で選択する所定数も「4」に設定すればよい。
一方、測時モードでは1つの位置情報衛星からの衛星信号を取得すればよいため、受信状態レベル表示部で選択する所定数も「1」に設定すればよい。
このように測時・測位の受信モードに応じて衛星信号を選択する所定数を変更すれば、各モードに適した受信状態レベルを表示できる。
【0014】
本発明の電子時計において、前記受信状態レベル算出部は、受信している衛星信号の数が、1つ以上でかつ前記所定数未満の場合は、前記所定数に対して不足している数の衛星信号の信号強度を、予め設定された仮定信号強度に設定して受信状態レベルを算出することが好ましい。
【0015】
ここで、仮定信号強度は、実際に受信していない衛星信号を、そのまま受信を継続した場合に受信できる確度などを考慮して設定すればよい。例えば、信号強度が40程度の衛星信号を受信できる確率が50%程度であれば、仮定信号強度は40×50%=20などに設定すればよい。また、仮定信号強度は、不足数に応じて変更しても良い。例えば、仮定信号強度は、不足数が1つの場合に「20」とし、不足数が2つの場合に「16」とし、不足数が3つの場合に「12」とすればよい。不足数が多くなると、受信できる確度も低くなるため、仮定信号強度も低く設定することが実態に即しているためである。
【0016】
本発明では、所定数に不足している数の衛星信号の信号強度を、仮定信号強度に設定して受信状態レベルを算出しているので、受信していない衛星信号の信号強度を「0」のままで受信状態レベルを算出する場合に比べて、より受信の確度に適した受信状態レベルを算出することができる。
【0017】
本発明の電子時計において、前記受信状態レベル算出部は、受信開始からの経過時間が長くなると、前記仮定信号強度を低下させて前記受信状態レベルを算出することが好ましい。
【0018】
不足分の衛星信号を受信できる確度は、受信開始からの経過時間が長くなるにつれて低下する。従って、前記仮定信号強度を経過時間が長くなるにつれて低下させることで、現実の受信の確度にあった受信状態レベルを算出することができる。
【0019】
本発明の電子時計において、前記受信状態レベル算出部は、前記受信した衛星信号の信号強度が、第1閾値以上の場合には前記信号強度を所定割合増加させる補正を行い、前記受信した衛星信号の信号強度が、前記第1閾値未満であり、かつ、前記第1閾値よりも小さい値である第2閾値以上の場合には、前記信号強度を変更せずにそのまま用い、前記受信した衛星信号の信号強度が、前記第2閾値未満の場合には前記信号強度を所定割合減少させる補正を行い、これらの補正後の信号強度により受信状態レベルを算出することが好ましい。
【0020】
本発明によれば、信号強度が第1閾値よりも高い場合には受信状態レベルをより高い値に補正でき、信号強度が第2閾値未満の場合には受信状態レベルをより低い値に補正できる。このため、情報取得の可能性が高い場合はより高く、低い場合はより低く強調して受信状態レベルを表示できるので、ユーザーに対して情報を受信できる状態であるのか否かをより分かりやすく表示できる。
【0021】
本発明の電子時計において、時刻を指示する指針を備え、前記受信状態レベル表示部は、前記指針を用いて受信状態レベルを表示することが好ましい。
【0022】
本発明によれば、受信状態レベルを時刻指示用の指針を利用しているので、受信状態レベルを表示するための特別な機構やディスプレイ等を不要にできる。このため、電子時計の部品点数を少なくできてコストも低減できるとともに、電子時計のデザインをシンプルにできて意匠性も向上できる。
【0023】
本発明の電子時計において、秒を指示する秒針を備え、前記受信状態レベル表示部は、前記秒針を用いて受信状態レベルを表示することが好ましい。
【0024】
本発明によれば、秒針を用いて受信状態レベルを表示するため、受信状態レベルをリアルタイムに指示できる。すなわち、秒針は、1秒間隔でステップ運針するため、受信状態レベルを1秒間隔で指示することも容易に実現できる。さらに、時針や分針に比べて、秒針は細く軽量であるため、受信状態レベルの変化で往復移動させることも容易に制御でき、受信状態レベルをレスポンス良く表示できる。
【図面の簡単な説明】
【0025】
【図1】本発明の電子時計であるGPS付き腕時計の平面図である。
【図2】GPS付き腕時計の概略断面図である。
【図3】GPS付き腕時計の回路構成を示すブロック図である。
【図4】GPS付き腕時計の記憶部の構成を示すブロック図である。
【図5】第一実施形態の時刻修正処理を示すフローチャートである。
【図6】第一実施形態の受信状態レベルの指示例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【0026】
[第一実施形態]
以下、本発明の第一実施形態を、添付図面などを参照しながら詳細に説明する。
[電子時計の構造]
本発明の第一実施形態に係る電子時計であるGPS付き腕時計1は、図1に示すように、文字板11および指針12を備え、時刻を計時して表示する腕時計である。
文字板11の大部分は、光および1.5GHz帯のマイクロ波が透過し易い非金属の材料(例えば、プラスチックまたはガラス)で形成されている。
指針12は、文字板11の表面側に設けられている。また、指針12は、回転軸13を中心に回転移動する秒針121、分針122および時針123を含み、歯車を介してステップモーターで駆動される。
【0027】
GPS付き腕時計1では、リューズ14やボタン15、ボタン16の手動操作に応じた処理が実行される。具体的には、リューズ14が操作されると、その操作に応じて表示時刻を修正する手動修正処理が実行される。
また、ボタン16が押されると、ボタンを押す毎に、受信モードを、測時モード、測位モード、自動受信無効モード(自動受信OFFモード)に順次切り替える切替処理が実行される。
この際、自動受信OFFモードに設定された場合には、図1に示すように、秒針121が「Off」の位置(50秒位置)に移動し、測時モードに設定された場合には、図6(A)に示すように、秒針121が「Time」の位置(5秒位置)に移動し、測位モードに設定された場合には、図6(B)に示すように、秒針121が「Fix」の位置(10秒位置)に移動する。このため、利用者は設定された受信モードを容易に確認できる。
【0028】
また、ボタン15が数秒(例えば3秒)以上押されると、GPS付き腕時計1は衛星信号を受信するための受信処理を実行する。
なお、本実施形態では、ボタン15を押して受信する強制受信処理と、後述するソーラーセル22の発電レベル(開放電圧等)が所定値以上の場合に自動で受信する自動受信処理を実施可能にされている。
【0029】
図2に示すように、GPS付き腕時計1は、ステンレス鋼(SUS)やチタンなどの金属で構成された外装ケース17を備えている。外装ケース17は、略円筒状に形成されている。外装ケース17の表面側の開口には、ベゼル18を介して表面ガラス19が取り付けられている。ベゼル18は、衛星信号の受信性能を向上させるためにセラミックスなどの非金属材料で構成される。外装ケース17の裏面側の開口には、裏蓋20が取り付けられている。外装ケース17の内部には、ムーブメント21、ソーラーセル22、GPSアンテナ23、二次電池24などが配置されている。
【0030】
ムーブメント21は、ステップモーターや輪列211を含んで構成されている。ステップモーターは、モーターコイル212、ステーター、ローターなどで構成されており、輪列211や回転軸13を介して指針12を駆動する。ムーブメント21の裏蓋20側には、回路基板25が配置されている。回路基板25は、コネクター26を介してアンテナ基板27および二次電池24と接続されている。
【0031】
回路基板25には、GPSアンテナ23で受信した衛星信号を処理する受信回路を含むGPS受信回路30、ステップモーターの駆動制御などの各種の制御を行う制御回路40などが取り付けられている。GPS受信回路30や制御回路40は、シールド板29に覆われており、二次電池24から供給される電力で駆動される。
【0032】
ソーラーセル22は、光エネルギーを電気エネルギーに変換する光発電を行う光発電素子である。ソーラーセル22は、発生した電力を出力するための電極を備え、文字板11の裏面側に配置されている。文字板11の大部分は、光が透過し易い材料で形成されているから、ソーラーセル22は、表面ガラス19および文字板11を透過した光を受光して光発電を行うことができる。
【0033】
二次電池24は、GPS付き腕時計1の電源であり、ソーラーセル22で発生した電力を蓄積する。GPS付き腕時計1では、ソーラーセル22の二つの電極と二次電池24の二つの電極とをそれぞれ電気的に接続することが可能であり、接続時には、ソーラーセル22の光発電によって二次電池24が充電される。なお、本実施形態では、二次電池24として、携帯機器に好適なリチウムイオン電池を用いているが、リチウムポリマー電池や他の二次電池を用いてもよいし、二次電池とは異なる蓄電体(例えば容量素子)を用いてもよい。
【0034】
GPSアンテナ23は、1.5GHz帯のマイクロ波を受信するアンテナであり、文字板11の裏面側に配置され、裏蓋20側のアンテナ基板27上に実装されている。文字板11に直交する方向において、GPSアンテナ23と重なる文字板11の部分は、1.5GHz帯のマイクロ波が透過し易い材料(例えば、導電率および透磁性の低い非金属の材料)で形成されている。また、GPSアンテナ23と文字板11との間には電極を備えたソーラーセル22が介在しない。よって、GPSアンテナ23は、表面ガラス19および文字板11を透過した衛星信号を受信することができる。
【0035】
ところで、GPSアンテナ23とソーラーセル22の距離が近いほど、GPSアンテナ23とソーラーセル22内の金属部材が電気的に結合してロスが発生したり、GPSアンテナ23の放射パターンがソーラーセル22に遮られて小さくなったりする。そのため、受信性能が劣化しないように、実施形態では、GPSアンテナ23とソーラーセル22との距離が所定値以上になるように配置されている。
【0036】
また、GPSアンテナ23は、ソーラーセル22以外の金属部材との距離も所定値以上となるように配置されている。例えば、外装ケース17やムーブメント21が金属部材で構成されている場合、GPSアンテナ23は、外装ケース17との距離およびムーブメント21との距離がともに所定値以上になるように配置される。なお、GPSアンテナ23としては、パッチアンテナ(マイクロストリップアンテナ)、ヘリカルアンテナ、チップアンテナ、逆Fアンテナなどを採用可能である。
【0037】
GPS受信回路30は、二次電池24に蓄積された電力で駆動される負荷であり、各回の駆動毎に、GPSアンテナ23を通じてGPS衛星からの衛星信号の受信を試み、受信に成功した場合には、取得した軌道情報やGPS時刻情報などの情報を制御回路40へ送信し、失敗した場合には、その旨の情報を制御回路40へ送信する。
【0038】
図3は、GPS付き腕時計1の回路構成を示すブロック図である。この図に示すように、GPS付き腕時計1は、ソーラーセル22と、GPSアンテナ23と、受信回路としてのGPS受信回路30と、制御回路40と、記憶部50と、時計部60と、外部操作部70と、発電量検出回路80とを備えている。
GPS受信回路30は、図示を略すが、主にRF(Radio Frequency:無線周波数)部
と、GPS信号処理部を含んで構成されている。RF部とGPS信号処理部は、1.5GHz帯の衛星信号から航法メッセージに含まれる軌道情報やGPS時刻などの衛星情報を取得する処理を行う。
【0039】
RF部は、高周波信号を中間周波数帯の信号に変換するダウンコンバーターや、その中間周波数帯のアナログ信号をデジタル信号に変換するA/Dコンバーターなどを備えたGPS受信機における一般的なものである。
【0040】
GPS信号処理部は、図示を略すがDSP(Digital Signal Processor)、CPU(Central Processing Unit)、SRAM(Static Random Access Memory)、RTC(リアルタイムクロック)などを含んで構成され、RF部から出力されるデジタル信号(中間周波数帯の信号)から航法メッセージを復調し、航法メッセージに含まれる軌道情報やGPS時刻などの衛星情報を取得する処理を行う。
従って、本実施形態では、GPSアンテナ23およびGPS受信回路30によって、GPS衛星から送信される衛星信号を受信する受信部が構成されている。
【0041】
制御回路40は、GPS付き腕時計1を制御するためのCPUで構成されている。この制御回路40は、後述するように、GPS受信回路30を制御して受信処理を実行する。また、制御回路40は、時計部60の動作を制御する。
【0042】
この制御回路40は、図3に示すように、時刻情報生成部41と、受信制御部42と、自動受信設定部43と、受信モード設定部44と、時刻情報修正部45と、発電量検出制御部46と、受信状態レベル算出部47と、受信状態レベル表示部48とを備える。
また、記憶部50は、図4に示すように、時刻データ記憶部500と、都市名−タイムゾーンデータ記憶部550とを備える。
これらの制御回路40および記憶部50の各構成は、後述する。
【0043】
時計部60は、指針12およびこの指針12を駆動するモーターなどを備える。
外部操作部70は、リューズ14、ボタン15およびボタン16を備える。ボタン16の入力操作に応じて、受信モードを測時モード、測位モード、自動受信OFFモードを切り替える信号を制御回路40の自動受信設定部43に入力する。また、ボタン15の入力操作に応じて、受信を開始する信号を制御回路40の受信制御部42に入力する。
発電量検出回路80は、ソーラーセル22の発電量(発電電圧)を検出し、その検出値を制御回路40の発電量検出制御部46に入力する。
【0044】
[記憶部の構成]
記憶部50は、前記GPS受信回路30で得られた時刻データ(衛星時刻情報)が記憶される。
時刻データ記憶部500には、受信時刻データ510と、内部時刻データ520と、時計表示用時刻データ530と、タイムゾーンデータ540とが記憶される。
【0045】
受信時刻データ510には、衛星信号から取得した衛星時刻情報(GPS時刻)が記憶される。この受信時刻データは、通常は、時刻情報生成部41によって生成される基準信号で更新され、衛星信号を受信した際には、取得した衛星時刻情報(GPS時刻)によって修正される。
【0046】
内部時刻データ520には、内部時刻情報が記憶される。この内部時刻情報は、受信時刻データ510に記憶されたGPS時刻によって更新される。すなわち、内部時刻データ520には、UTC(協定世界時)が記憶されることになる。受信時刻データ510が時刻情報生成部41によって生成される基準信号で更新される際に、この内部時刻情報も更新される。
【0047】
時計表示用時刻データ530には、前記内部時刻データ520の内部時刻情報に、タイムゾーンデータ540のタイムゾーンデータを加味した時刻データが記憶される。タイムゾーンデータ540は、設定されたタイムゾーンデータが記憶される。
【0048】
都市名−タイムゾーンデータ記憶部550は、各都市のタイムゾーンデータが記憶されており、都市名とタイムゾーンデータとが関連付けされて記憶されている。すなわち、ユーザーが現地時刻を知りたい都市名を選択すると制御回路40は、都市名−タイムゾーンデータ記憶部550に対してユーザーが設定した都市名を検索し、その都市名に対応するタイムゾーンデータを取得できるようにされている。例えば、日本標準時は、UTCに対して9時間進めた時刻(UTC+9)であるため、東京が選択された場合、タイムゾーンデータ540には、+9時間が記憶される。
【0049】
内部時刻修正記録記憶部560には、受信時刻データ510の衛星時刻情報、この受信時刻データ510に連動して更新される内部時刻データ520の内部時刻情報と、測位モードでの受信が成功したか否かを示す第1受信結果記録と、測時モードでの受信が成功したか否かを示す第2受信結果記録とが記憶される。
【0050】
[制御回路の構成]
次に、制御回路40の各構成を説明する。
時刻情報生成部41は、図示しない水晶振動子、発振回路で生成される基準信号をカウントして受信時刻データ510および内部時刻データ520を更新するものである。
受信制御部42は、GPS受信回路30を制御してGPS信号の受信処理を行う。
【0051】
自動受信設定部43は、ボタン16の操作によって、測時モード、測位モード、自動受信OFFモードのうちのいずれかに設定する。
なお、本実施形態では、自動受信OFFモード以外に設定されている場合、発電量検出制御部46で閾値以上の発電量を検出すると、設定されたモード(測時または測位)で自動的に受信処理が行われる。ただし、この自動受信処理の実行回数は、例えば1日に1回などに制限されている。受信処理によって電池電圧が低下してしまうことを防止するためである。
なお、自動受信処理は、予め設定された時刻に設定されたモードで受信処理するものでもよい。
【0052】
受信モード設定部44は、受信モードを測時モードおよび測位モードのうちのいずれかに設定できる。そして、前記自動受信時や、ボタン15を押して行う強制受信処理時には、設定されたモードで受信処理が行われる。
【0053】
時刻情報修正部45は、受信したGPS信号の位置情報および時刻情報に基づいて前記受信時刻データ510および内部時刻データ520を修正するものであり、測位情報修正手段451と、測時情報修正手段452とを備える。
【0054】
測位情報修正手段451は、受信制御部42を介してGPS受信回路30を側位モードで制御して受信した位置情報および時刻情報に基づいて受信時刻データ510を修正する。すなわち、この位置情報で、都市名−タイムゾーンデータ記憶部550を参照して、タイムゾーンデータ540を修正する。また、この時刻情報で受信時刻データ510を修正する。同時に、受信時刻データ510を用いて内部時刻データ520も修正される。
測時情報修正手段452は、受信制御部42を介してGPS受信回路30を側時モードで制御して受信したGPS信号に含まれる時刻情報に基づいて受信時刻データ510を修正する。すなわち、この位置情報で受信時刻データ510を修正する。同時に、受信時刻データ510を用いて内部時刻データ520も修正される。
【0055】
発電量検出制御部46は、発電量検出回路80を作動させてソーラーセル22の発電量(発電電圧)を検出し、発電量検出回路80から検出値を取得する処理を行う。これにより、前述の自動受信処理の開始が判断される。
【0056】
受信状態レベル算出部47は、後述するように、受信した衛星信号の信号強度から受信状態レベルを算出する処理を行う。
受信状態レベル表示部48は、後述するように、受信状態レベル算出部47で算出した受信状態レベルを、秒針121を用いて表示する処理を行う。
【0057】
[制御回路の動作]
次に、GPS付き腕時計1における制御回路40の動作について、図5のフローチャートを参照して説明する。
【0058】
GPS付き腕時計1は、例えば以下の(i)、(ii)のような場合に、図5に示す受信処理を開始する。
(i)ボタン16によって、測時モードまたは測位モードが設定された状態で、ボタン15が数秒以上押されて強制受信処理の指示がユーザー操作によって行われた場合。
(ii)ボタン16によって、測時モードまたは測位モードが設定された状態で、発電量検出回路80で検出された発電量が閾値以上であった場合。
なお、上記以外にも、測時モードまたは測位モードが設定された状態で、予め設定された時刻になった場合に受信処理を開始してもよい。
【0059】
なお、前記発電量と比較する閾値は、電子時計が屋外に配置されているか否かを判定できるよう適宜設定すればよい。例えば、蛍光灯下においてソーラーセル22に照射された場合の光の照度は通常500〜1000ルクスであるのに対し、直射日光がソーラーセル22に照射された場合の光の照度は通常10000ルクスを超える。そこで、ソーラーセル22に10000ルクスの光を当てた場合に対応する発電量を、閾値として規定している。
【0060】
受信処理が実行されると、制御回路40の受信制御部42は、GPS受信回路30を制御して受信処理を開始する(S1)。すると、GPS受信回路30は、衛星の検索処理(サーチ処理)を開始する(S2)。
次に、受信状態レベル算出部47は、受信モード設定部44で設定された受信モードが測位モードであるかを判定する(S3)。
そして、測位モードの場合(S3でYes)、受信状態レベル算出部47は信号強度の上位4つの衛星信号を選択する(S4)。一方、測時モードの場合(S3でNo)、受信状態レベル算出部47は信号強度の上位1つの衛星信号を選択する(S5)。なお、本実施形態において信号強度はSNR(S/N比)の値である。
【0061】
次に、受信状態レベル算出部47は、選択された衛星信号の信号強度から受信状態レベルを算出する(S6)。この受信状態レベルの算出方法の具体例を表1に基づいて説明する。なお、本実施形態のGPS受信回路30は、8個の衛星信号を同時に捕捉、受信できるように8チャンネルの受信回路を備えている。
【0062】
【表1】
【0063】
表1に示すように、ケース1、2では、8個の衛星信号を受信しており、信号強度の高い順に並べている。一方、ケース3では、3個の衛星信号しか受信できていない。
受信モードが測時モードの場合、受信状態レベル算出部47は、上位1個の衛星信号を選択し(S5)、その信号強度をそのまま受信状態レベルとして算出する(S6)。このため、受信状態レベルは、ケース1では「43」、ケース2では「45」、ケース3では「45」となる。
【0064】
一方、受信モードが測位モードの場合、受信状態レベル算出部47は、上位4個の衛星信号を選択し(S4)、その信号強度の平均値を受信状態レベルとして算出する(S6)。このため、受信状態レベルは、ケース1では(43+42+41+40)/4=41.5であり、四捨五入して「42」としている。なお、本実施形態では、信号強度は小数点以下を四捨五入して求めている。同様に算出するとケース2では「45」となる。また、ケース3では(45+45+45+0)/4=33.75であり、四捨五入して「34」としている。
【0065】
次に、受信状態レベル表示部48は、算出した受信状態レベルを、秒針121により表示する(S7)。受信状態レベル表示部48は、受信状態レベルが30以下の場合は、受信に適さない状態(信号強度がL)であるため、図6(C)に示すように、秒針121を40秒位置に移動する。また、受信状態レベルが50以上の場合は、図6(F)に示すように、秒針121を0秒位置に移動する。
さらに、受信状態レベルが30〜50の場合は、秒針位置を受信状態レベルの数値に10を加算した位置とする。例えば、受信状態レベル表示部48は、図6(D)に示すように、受信状態レベルが43の場合は秒針121を53秒位置に移動し、図6(E)に示すように、受信状態レベルが39の場合は秒針121を49秒位置に移動する。
【0066】
そして、受信状態レベル算出部47は、情報の取得が完了したか否かを判定し(S8)、取得が完了していない場合(S8でNo)はタイムアウトになったか否かを判定する(S9)。
ここで、S9のタイムアウト判定処理を設けているのは、時刻情報や位置情報を取得できずにタイムアウト時間以上経過した場合は、それ以上受信を継続しても情報を取得できる可能性が低いため、受信を終了して電力消費を抑えるためである。
このタイムアウト時間は、受信モードに応じて設定される。すなわち、測時モードに比べて測位モードのほうが、信号の受信処理やデコード処理に時間が掛かるため、設定時間も長く設定される。例えば、タイムアウト時間は、受信を開始してから受信終了までの時間として設定され、測時モードのタイムアウト時間は例えば20〜60秒の範囲で設定され、測位モードのタイムアウト時間は例えば60〜180秒の範囲で設定される。
【0067】
S9でNoと判定された場合、受信状態レベル算出部47、受信状態レベル表示部48は、S3〜S7の処理を繰り返す。具体的には、受信状態レベル算出部47はGPS受信回路30から1秒間隔で信号強度のデータを取得し、受信状態レベルを算出して表示する。従って、受信中、受信状態レベル表示部48は、1秒毎に秒針121を移動して受信状態レベルをリアルタイムに表示する。
この際、秒針121は40秒〜0秒の範囲で移動し、0秒に近づくほど信号強度が高く、情報を取得できる確率も高いことが分かる。
【0068】
情報の取得が完了してS8でYesと判定されると、時刻情報修正部45は受信した情報に基づいて内部時刻を修正し(S10)、受信を終了する(S11)。
また、タイムアウト時間を超えてS9でYesと判定されると、内部時刻を修正することなく受信を終了する(S11)。
【0069】
ここで、測時モードで時刻情報の取得が完了した場合、測時情報修正手段452は、GPS受信回路30にて受信した時刻情報に基づいて、受信時刻データ510を修正し、この受信時刻データ510を用いて内部時刻データ520を修正する(S10)。そして、内部時刻データ520およびタイムゾーンデータ540に基づいて、時計表示用時刻データ530を修正する。時計部60は、時計表示用時刻データ530の時刻を指示するように、指針12を駆動する。その後、時刻修正処理を終了する。
【0070】
一方、測位モードで位置情報および時刻情報の取得が完了した場合、測位情報修正手段451は、都市名−タイムゾーンデータ記憶部550を参照して、GPS受信回路30にて受信した位置情報に基づいて、UTCに対する時差を特定し、タイムゾーンデータ540を修正する。さらに、測位情報修正手段451は、GPS受信回路30にて受信した時刻情報に基づいて、受信時刻データ510を修正し、この受信時刻データ510を用いて内部時刻データ520を修正する。そして、内部時刻データ520およびタイムゾーンデータ540に基づいて、時計表示用時刻データ530を修正する。時計部60は、時計表示用時刻データ530の時刻を指示するように、指針12を駆動する。その後、時刻修正処理を終了する。
【0071】
〔電子時計の作用効果〕
このような本実施形態によれば、次の効果が得られる。
受信状態レベル算出部47は、信号強度の強い順に、受信モードに応じて設定される所定数の衛星信号を選択し、その選択された衛星信号の信号強度を平均して受信状態レベルを算出している。
このように、受信状態レベルを算出するための衛星信号数(所定数)を、測時モードおよび測位モード毎に設定しているので、本実施形態によれば、測時モードや測位モードで必要な情報を取得するための受信状態を適切に表示できる。
例えば、表1に示す比較例では、8チャンネルのすべての信号強度の平均値を求めており、ケース1では「37」、ケース2では「38」、ケース3では「17」となる。この比較例の数値(単純平均)と、本実施形態による受信状態レベルとを比較すると、ケース1〜3のいずれの場合も、本実施形態のレベルが高い。そして、測時で1つ、測位で4つの衛星信号を受信すれば必要な情報が得られる点を考慮すれば、本実施形態による受信状態レベルのほうが、受信の確度にあったものを表示できる。
【0072】
特に、測位モードにおいて、前記表1のケース3のように、比較的信号レベルが高い衛星信号を3個受信できている場合、時間経過に伴い4個目の衛星信号も受信できる可能性が高いことが、これまでの測定試験の統計的な結果から出ている。すなわち、3個の衛星信号を受信できている場合は、GPS付き腕時計1が受信環境の良好な屋外に配置されており、たまたま4個目のGPS衛星の位置がビル等で隠れているだけであり、時間経過に伴いGPS付き腕時計1やGPS衛星が移動すれば受信できる可能性が高い。
ところが、従来の特許文献1では、この3個の衛星信号を受信している場合も、レベル0と1個も受信できていない場合と同じレベルで表示していた。このため、実際には、あと少し受信を継続すれば測位情報を取得できたのにもかかわらず、その時点で受信を中断してしまうことが多く、結果的に無駄な受信処理となる確率が高かった。
これに対し、本実施形態では、信号強度が高い3個の衛星信号を受信している場合は、1個も衛星信号を受信できていない場合に比べて受信状態レベルが高くなり、受信の確度にあった受信状態レベルを算出できる。このため、ユーザーも受信を中断することがないため、4個目の衛星信号を受信できて測位情報を取得できる可能性が高まり、測位情報が得られないまま受信を中断することを防止できる。
【0073】
さらに、所定数の衛星信号における信号強度の平均値を受信状態レベルとして算出しているので、受信状態レベルを細分化することができる。このため、特許文献1のように3段階でレベル表示する場合に比べて、受信状態レベルをより精度良く算出して表示することができる。このため、ユーザーは、受信状態レベルを正しく把握でき、そのレベルに応じて受信を中断したり、より受信しやすい場所に移動したりすることができ、適切な対応を選択できる。このため、受信に失敗して無駄に電力を消費することを少なくでき、腕時計のような携帯型の電子時計において持続時間を長くできて利便性を向上できる。
【0074】
本実施形態では、ボタン15を押してGPS受信回路30を作動させる強制受信処理の他、ソーラーセル22の発電量が予め設定された閾値以上である場合にGPS受信回路30が自動的に作動する自動受信処理も設定している。このように、ソーラーセル22の発電量が閾値以上であることをGPS受信回路30が自動的に作動する条件とすることで、GPS付き腕時計1が屋外に配置されている場合など衛星信号を受信しやすい環境でGPS受信回路30を作動させることができる。
【0075】
受信状態レベル算出部47は、受信処理中も1秒間隔で受信状態レベルを算出しているので、ユーザーはリアルタイムに受信状態レベルを把握できる。従って、ユーザーは、受信状態レベルを見ながら、より受信しやすい場所に移動するなどの適切な対応を取ることができる。従って、受信環境の良好な場所の検出も比較的容易に行うことができる。
【0076】
秒針121を利用して受信状態レベルを表示しているので、受信状態レベルを表示するための特別な機構やディスプレイ等を不要にできる。このため、GPS付き腕時計1の部品点数を少なくできてコストも低減できるとともに、時計のデザインをシンプルにできて意匠性も向上できる。
その上、秒針121を用いて受信状態レベルを表示するため、受信状態レベルをリアルタイムにかつレスポンス良く表示できる。
【0077】
[第二実施形態]
次に、本発明の第二実施形態を図面に基づいて説明する。
なお、第二実施形態は、受信状態レベル算出部47における受信状態レベルの算出方法が前記第一実施形態と相違するだけである。このため、GPS付き腕時計1の構造や処理フローは前記第一実施形態と同様であるから、その詳細な説明は省略する。
【0078】
第二実施形態の受信状態レベル算出部47は、1個以上の衛星信号を受信しており、かつ、所定数に満たない場合に、不足分の衛星信号の信号強度を予め設定した仮定信号強度に設定して受信状態レベルを算出するものである。
なお、第二実施形態の処理は、1個以上の衛星信号を受信していることが条件である。このため、もともと所定数が1個である測時モードの場合、受信した衛星信号数が所定数に満たない状態は発生しない。従って、第二実施形態の処理は、測位モードの場合で、受信した衛星信号が1〜3個の場合に適用されることになる。表2に、第二実施形態における受信状態レベルの算出方法の具体例を示す。
【0079】
【表2】
【0080】
第二実施形態では、不足している衛星信号の仮定信号強度を「20,16,12」から選択し、受信状態レベルを算出する。
すなわち、前記表2におけるケース2−1のように、所定数が4個の衛星信号を受信する測位モードでは、受信している信号数が3個の場合、不足分、つまり受信できていない衛星信号の信号強度を、表2の括弧内に記載したように、設定値「20」としている。このため、ケース2−1では、受信状態レベル算出部47は、(45+45+45+20)/4=38.75であり、四捨五入して「39」としている。
【0081】
また、ケース2−2では2つの衛星信号しか受信できていないので、残りの2つ分の信号強度を「16」として計算し、受信状態レベルとして「31」を算出する。ケース2−3では1つの衛星信号しか受信できていないので、残りの3つ分の信号強度を「12」として計算し、受信状態レベルとして「20」を算出する。
なお、仮定信号強度を、不足分の衛星信号数が増えると減少させているのは、実際に受信していない衛星信号を、そのまま受信を継続した場合に受信できる確度などを考慮したためである。すなわち、3個の衛星信号を受信しており、残りが1つの場合は、そのまま受信を継続した場合に衛星信号を受信できる確度も比較的高い。このため、仮定信号強度も「20」と受信できていない場合の信号強度「0」に比べて比較的高い値に設定した。
一方、不足している衛星信号の数が2個や3個と増加すると、これらの衛星信号を受信できる確度も低下する。このため、仮定信号強度も、不足衛星数が2個の場合は「16」、3個の場合は「12」と低下させている。
【0082】
そして、受信状態レベル表示部48は、受信状態レベル算出部47で算出した受信状態レベルを、秒針121を用いて表示する。
なお、第二実施形態では、仮定信号強度を不足衛星数の数に応じて変化させていたが、同じ値に設定してもよい。また、仮定信号強度の値は固定値に限らず、受信できている衛星信号の信号強度の値を基準に設定してもよい。例えば、3個の衛星信号を受信している場合で、それらの信号強度の平均値が「45」の場合に、その50%の値である「23」を仮定信号強度に設定してもよい。
【0083】
このような第二実施形態においても、前記第一実施形態と同様の作用効果を奏することができる。
さらに、表2に示すように、測位モードにおいて受信した衛星信号数が3個以下であると、前記第一実施形態では受信状態レベルも大幅に低下する。このため、ユーザーによっては、そのまま受信を継続することが難しい印象を与えてしまい、受信を中断する可能性もある。
これに対し、第二実施形態では、受信できない衛星信号の仮定信号強度を設定値20で補足しているので、第一実施形態の測位モードに比べて、受信状態レベル表示を高く表示できる。特に、3個や2個の衛星信号を受信している場合に、そのまま受信を継続することで測位情報が得られる確度にあった受信状態レベルを算出して表示できる。このため、受信状態レベル表示を見たユーザーも受信を継続する可能性が高くなり、測位情報が得られる確率も向上できる。
【0084】
[第三実施形態]
次に、本発明の第三実施形態を図面に基づいて説明する。
なお、第三実施形態は、所定数に不足している衛星信号の信号強度を、所定の設定値で補足する点は第二実施形態と同じであるが、この設定値を受信経過時間に伴い、変更(減少)させる点が相違する。従って、この相違点について説明する。
【0085】
第三実施形態の受信状態レベル算出部47は、1個以上の衛星信号を受信しており、かつ、所定数に満たない場合に、不足分の衛星信号の仮定信号強度を予め設定した値で補正して受信状態レベルを算出する。さらに、前記仮定信号強度を、受信開始時は初期値「20」に設定し、時間経過と共に仮定信号強度を段階的に下げている。具体的には、表3に示すように、5秒経過時には「15」とし、10秒経過時には「10」とし、15秒経過時には「5」とし、20秒経過時には「0」としている。
【0086】
【表3】
【0087】
表3に示すように、第三実施形態の受信状態レベル算出部47は、所定数に不足している衛星信号の仮定信号強度を、受信からの経過時間によって変更している。本実施形態では5秒毎に5レベルずつ段階的に低下させている。
従って、受信状態レベル算出部47で算出される受信状態レベルも、他の3個の信号強度が変化しなければ、5秒毎に低下する。実際の測定試験においても、不足分の衛星信号を受信できない時間が長くなると、情報を取得できる確度も低くなるため、このような時間経過で受信状態レベルが変化するように設定すれば、測位モードでの受信の実態に近づけることができる。従って、ユーザーに対してより適切な受信状態レベルを表示できる。
【0088】
[第四実施形態]
次に、本発明の第四実施形態を図面に基づいて説明する。
第四実施形態は、受信状態レベル算出部47において受信状態レベルを算出する場合に、受信した衛星信号の信号強度が、第1閾値以上の場合には信号強度を所定割合増加させる補正を行い、第2閾値(第1閾値よりも小さい値)未満の場合には前記信号強度を所定割合減少させる補正を行い、これらの補正後の信号強度により受信状態レベルを算出する点が前記各実施形態と相違する。
なお、受信状態レベル算出部47は、受信した衛星信号の信号強度が第1閾値未満であり、かつ、第2閾値以上の場合には、信号強度を変更せずにそのまま用いて受信状態レベルを算出する。
【0089】
受信状態レベル算出部47は、具体的には、信号強度が第1閾値である40以上の場合は、検出した信号強度を10%増加して補正する。また、受信状態レベル算出部47は、信号強度が第2閾値である35未満の場合、検出した信号強度を10%減少して補正する。さらに、受信状態レベル算出部47は、信号強度が35〜39(第1閾値〜第2閾値)の場合、検出した信号強度をそのまま利用する。
そして、受信状態レベル算出部47は、これらの補正した値を用いて受信状態レベルを算出する。この算出例を表4に示す。
【0090】
【表4】
【0091】
表4において、単純平均は、衛星No.1〜8の実測値の平均値である。また、第1実施形態とは、衛星No.1〜8の実測値の上位4個の平均値である。さらに、第4実施形態とは、衛星No.1〜8の補正値の上位4個の平均値である。なお、いずれの平均値も小数点以下を四捨五入している。
表4に示すように、第四実施形態によれば、第一実施形態に比べて、信号強度の高い場合つまり測位情報を取得できる可能性が高い場合(ケース4−1,4−2,4−3)には、受信状態レベルをより高く算出することができる。一方、信号強度が低い場合つまり測位情報を取得できる可能性が低い場合(ケース4−5)には、受信状態レベルをより低く算出する。
なお、ケース4−4は、実測値が35〜39の範囲で補正値と変わらないため、第1、4実施形態のいずれも同じ受信状態レベルを算出する。
【0092】
この第四実施形態によれば、信号強度が第1閾値よりも高い場合には受信状態レベルをより高い値に補正でき、信号強度が第2閾値未満の場合には受信状態レベルをより低い値に補正できるので、情報取得の可能性が高い場合はより高く、低い場合はより低く強調して受信状態レベルを表示できるので、ユーザーに対して情報を受信できる状態であるのか否かをより分かりやすく表示できる。
【0093】
[他の実施形態]
なお、本発明は前記各実施形態の構成に限定されず、本発明の要旨の範囲内で種々の変形実施が可能である。
例えば、前記第4実施形態では、第1,2閾値の2つの閾値を設定し、第1閾値以上または第2閾値未満の場合に信号強度を補正していたが、3つ以上の閾値を設定してもよい。3つ以上の閾値を設定した場合には、各閾値に応じて信号強度の補正割合を異ならせればよい。例えば、信号強度の第1〜4閾値をそれぞれ45、40、35、30に設定し、信号強度が第1閾値(45)以上の場合は、検出した信号強度を20%増加して補正し、第1閾値未満、第2閾値(40)以上の場合は、検出した信号強度を10%増加して補正し、第2閾値未満、第3閾値(35)以上の場合は、検出した信号強度をそのまま維持し、第3閾値未満、第4閾値(30)以上の場合は、検出した信号強度を10%減少して補正し、第4閾値未満の場合は、検出した信号強度を20%減少して補正すればよい。そして、これらの補正した信号強度を用いて受信状態レベルを算出すればよい。
【0094】
また、受信状態レベルの表示は秒針121を移動して表示するものに限らず、分針122を移動して表示してもよい。特に、時針123および分針122のみ有し、秒針121を備えない二針の時計においては、分針122を移動して受信状態レベルや受信結果を表示(指示)するようにすればよい。
【0095】
また、受信状態レベルの表示方法としては、指針等の物理的に駆動されるものを用いるものに限らず、GPS付き腕時計1に液晶ディスプレイ等の受信状態表示装置を設け、この受信状態表示装置に受信状態レベルを表示してもよい。
【0096】
前記実施形態では、測位モードにおける所定数を「4」に設定していたが、精度の粗い測位測定でもよい場合には「3」に設定してもよい。また、通常は、測位モードの所定数は「4」に設定すればよいが、「5」以上に設定してもよい。
同様に、測時モードにおける所定数は「1」に設定していたが、「2」以上に設定してもよい。
【0097】
さらに、前記第2,3実施形態と、第4実施形態とを組み合わせてもよい。すなわち、受信した衛星信号数が所定数に不足している場合に仮信号強度を設定した上で、さらに、第1、2閾値と比較して信号強度を補正して受信状態レベルを算出してもよい。
【0098】
GPSアンテナ23の配置位置は前記実施形態に限定されない。すなわち、秒針121は比較的細いため、仮にGPSアンテナ23と秒針121とが平面的に重なっていても、信号レベルが比較的高ければ、衛星信号を受信できる可能性も高いためである。但し、前記実施形態のほうが、より受信性能を向上できる点で有利である。
【0099】
前記実施形態では、測位情報を表示していなかったが、ディスプレイを設けて表示してもよいし、専用の指針を設けて表示してもよい。例えば、ディスプレイ等の表示装置を設けて、測位情報(緯度・経度)を表示してもよい。
【0100】
また、前記実施形態では、位置情報衛星の例としてGPS衛星について説明したが、本発明の位置情報衛星としては、GPS衛星だけではなく、ガリレオ(EU)、GLONASS(ロシア)、北斗(中国)などの他の全地球的航法衛星システム(GNSS)やSBASなどの静止衛星や準天頂衛星などの時刻情報を含む衛星信号を発信する位置情報衛星でも良い。
【0101】
本発明の電子時計は、腕時計に限定されず、例えば、携帯電話、登山などに用いられる携帯型のGPS受信機など、二次電池で駆動されて位置情報衛星から送信される衛星信号を受信する装置に広く利用できる。
【0102】
本発明の電子時計は、腕時計1に限らず、懐中時計などの各種時計や、携帯電話機、デジタルカメラや各種携帯情報端末、ナビゲーションシステム等の電子時計機能を内蔵する機器に適用してもよい。なお、前記実施形態は、測位モードおよび測時モードを備えていたが、電子機器の適用対象によっては、いずれか一方のモードのみを備えるものでもよい。
【符号の説明】
【0103】
1…GPS付き腕時計、12…指針、14…リューズ、15,16…ボタン、17…外装ケース、21…ムーブメント、22…ソーラーセル、23…GPSアンテナ、24…二次電池、25…回路基板、27…アンテナ基板、30…GPS受信回路、40…制御回路、41…時刻情報生成部、42…受信制御部、43…自動受信設定部、44…受信モード設定部、45…時刻情報修正部、46…発電量検出制御部、47…受信状態レベル算出部、48…受信状態レベル表示部、50…記憶部、60…時計部、70…外部操作部、80…発電量検出回路、121…秒針、122…分針、123…時針、451…測位情報修正手段、452…測時情報修正手段、500…時刻データ記憶部、550…都市名−タイムゾーンデータ記憶部、560…内部時刻修正記録記憶部。
【特許請求の範囲】
【請求項1】
位置情報衛星から送信される衛星信号を受信する受信部と、
前記衛星信号の信号強度から受信状態レベルを算出する受信状態レベル算出部と、
前記受信状態レベル算出部で算出された受信状態レベルを表示する受信状態レベル表示部と、を備え、
前記受信状態レベル算出部は、前記位置情報衛星から受信した衛星信号を、信号強度の強い順に所定数選択し、その選択された衛星信号の信号強度から受信状態レベルを算出する
ことを特徴とする電子時計。
【請求項2】
請求項1に記載の電子時計において、
前記受信状態レベル算出部は、前記所定数選択した衛星信号の信号強度の総和を、前記所定数で除算した値を受信状態レベルとして算出する
ことを特徴とする電子時計。
【請求項3】
請求項1または請求項2に記載の電子時計において、
前記衛星信号を受信して時刻修正処理を行う測時モードと、前記衛星信号を受信して得られる位置情報により時刻の時差修正を行う測位モードと、を選択可能に構成され、
前記受信状態レベル算出部が選択する所定数は、前記各モードに応じて変更する
ことを特徴とする電子時計。
【請求項4】
請求項1から請求項3のいずれかに記載の電子時計において、
前記受信状態レベル算出部は、受信している衛星信号の数が、1つ以上でかつ前記所定数未満の場合は、前記所定数に対して不足している数の衛星信号の信号強度を、予め設定された仮定信号強度に設定して受信状態レベルを算出する
ことを特徴とする電子時計。
【請求項5】
請求項4に記載の電子時計において、
前記受信状態レベル算出部は、受信開始からの経過時間が長くなると、前記仮定信号強度を低下させて前記受信状態レベルを算出する
ことを特徴とする電子時計。
【請求項6】
請求項1から請求項5のいずれかに記載の電子時計において、
前記受信状態レベル算出部は、
前記受信した衛星信号の信号強度が、第1閾値以上の場合には前記信号強度を所定割合増加させる補正を行い、
前記受信した衛星信号の信号強度が、前記第1閾値未満であり、かつ、前記第1閾値よりも小さい値である第2閾値以上の場合には、前記信号強度を変更せずにそのまま用い、
前記受信した衛星信号の信号強度が、前記第2閾値未満の場合には前記信号強度を所定割合減少させる補正を行い、
これらの補正後の信号強度により受信状態レベルを算出する
ことを特徴とする電子時計。
【請求項7】
請求項1から請求項6のいずれかに記載の電子時計において、
時刻を指示する指針を備え、
前記受信状態レベル表示部は、前記指針を用いて受信状態レベルを表示する
ことを特徴とする電子時計。
【請求項8】
請求項7に記載の電子時計において、
秒を指示する秒針を備え、
前記受信状態レベル表示部は、前記秒針を用いて受信状態レベルを表示する
ことを特徴とする電子時計。
【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、
前記衛星信号の信号強度から受信状態レベルを算出する受信状態レベル算出部と、
前記受信状態レベル算出部で算出された受信状態レベルを表示する受信状態レベル表示部と、を備え、
前記受信状態レベル算出部は、前記位置情報衛星から受信した衛星信号を、信号強度の強い順に所定数選択し、その選択された衛星信号の信号強度から受信状態レベルを算出する
ことを特徴とする電子時計。
【請求項2】
請求項1に記載の電子時計において、
前記受信状態レベル算出部は、前記所定数選択した衛星信号の信号強度の総和を、前記所定数で除算した値を受信状態レベルとして算出する
ことを特徴とする電子時計。
【請求項3】
請求項1または請求項2に記載の電子時計において、
前記衛星信号を受信して時刻修正処理を行う測時モードと、前記衛星信号を受信して得られる位置情報により時刻の時差修正を行う測位モードと、を選択可能に構成され、
前記受信状態レベル算出部が選択する所定数は、前記各モードに応じて変更する
ことを特徴とする電子時計。
【請求項4】
請求項1から請求項3のいずれかに記載の電子時計において、
前記受信状態レベル算出部は、受信している衛星信号の数が、1つ以上でかつ前記所定数未満の場合は、前記所定数に対して不足している数の衛星信号の信号強度を、予め設定された仮定信号強度に設定して受信状態レベルを算出する
ことを特徴とする電子時計。
【請求項5】
請求項4に記載の電子時計において、
前記受信状態レベル算出部は、受信開始からの経過時間が長くなると、前記仮定信号強度を低下させて前記受信状態レベルを算出する
ことを特徴とする電子時計。
【請求項6】
請求項1から請求項5のいずれかに記載の電子時計において、
前記受信状態レベル算出部は、
前記受信した衛星信号の信号強度が、第1閾値以上の場合には前記信号強度を所定割合増加させる補正を行い、
前記受信した衛星信号の信号強度が、前記第1閾値未満であり、かつ、前記第1閾値よりも小さい値である第2閾値以上の場合には、前記信号強度を変更せずにそのまま用い、
前記受信した衛星信号の信号強度が、前記第2閾値未満の場合には前記信号強度を所定割合減少させる補正を行い、
これらの補正後の信号強度により受信状態レベルを算出する
ことを特徴とする電子時計。
【請求項7】
請求項1から請求項6のいずれかに記載の電子時計において、
時刻を指示する指針を備え、
前記受信状態レベル表示部は、前記指針を用いて受信状態レベルを表示する
ことを特徴とする電子時計。
【請求項8】
請求項7に記載の電子時計において、
秒を指示する秒針を備え、
前記受信状態レベル表示部は、前記秒針を用いて受信状態レベルを表示する
ことを特徴とする電子時計。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【公開番号】特開2013−50357(P2013−50357A)
【公開日】平成25年3月14日(2013.3.14)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2011−187861(P2011−187861)
【出願日】平成23年8月30日(2011.8.30)
【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25年3月14日(2013.3.14)
【国際特許分類】
【出願日】平成23年8月30日(2011.8.30)
【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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