電子機器およびその制御方法
【課題】簡単な構成で消費電力を低減でき、正確な時刻を表示することができる電子機器およびその制御方法を提供すること。
【解決手段】電子機器は、第１衛星信号および第２衛星信号を受信するＧＰＳ装置１０と、制御部２０と、週番号特定情報が記憶されるＲＡＭ３１と、を備える。制御部２０は、ＲＡＭ３１に週番号特定情報が記憶されている場合にＧＰＳ装置１０を第１衛星信号を受信する第１受信モードで制御して時刻情報と第１週番号情報を取得し、ＲＡＭ３１に記憶されている週番号特定情報を用いて第１週番号情報の周期回数を算出した後、現在日時を算出する。また、ＲＡＭ３１に週番号特定情報が記憶されていない場合にＧＰＳ装置１０を第２衛星信号を受信する第２受信モードで制御して時刻情報と第２週番号情報を取得し、この時刻情報および第２週番号情報に基づいて現在日時を算出する。
【解決手段】電子機器は、第１衛星信号および第２衛星信号を受信するＧＰＳ装置１０と、制御部２０と、週番号特定情報が記憶されるＲＡＭ３１と、を備える。制御部２０は、ＲＡＭ３１に週番号特定情報が記憶されている場合にＧＰＳ装置１０を第１衛星信号を受信する第１受信モードで制御して時刻情報と第１週番号情報を取得し、ＲＡＭ３１に記憶されている週番号特定情報を用いて第１週番号情報の周期回数を算出した後、現在日時を算出する。また、ＲＡＭ３１に週番号特定情報が記憶されていない場合にＧＰＳ装置１０を第２衛星信号を受信する第２受信モードで制御して時刻情報と第２週番号情報を取得し、この時刻情報および第２週番号情報に基づいて現在日時を算出する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＧＰＳ衛星等の位置情報衛星から送信される衛星信号を利用した電子機器およびその制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
自己位置を測位するためのシステムであるＧＰＳ（Global Positioning System）システムでは、地球を周回する軌道を有するＧＰＳ衛星が用いられており、このＧＰＳ衛星には、原子時計が備えられている。このため、ＧＰＳ衛星は、極めて正確な時刻情報（ＧＰＳ時刻、衛星時刻情報）を有している。
【０００３】
このＧＰＳ衛星の時刻情報（衛星時刻情報）を利用して時刻修正を行う電子時計が提案されている。
このようにＧＰＳ衛星の時刻情報（衛星時刻情報）を利用する電子時計において、ＧＰＳ衛星からの信号（航法メッセージ）を受ける受信機側は、ＧＰＳ衛星の時刻情報を得るために、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で「Ｚカウント」ともいう）情報およびＷＮ情報（週番号、現在のＧＰＳ時刻が含まれる週を表す情報）を受信している。そして、受信したＴＯＷ情報およびＷＮ情報に基づいて正確な時刻を算出する。
【０００４】
ここで、ＧＰＳ衛星が送信する信号には複数の種類があり、通常民間用として使用されるのはＬ１Ｃ／Ａ信号である。このＬ１Ｃ／Ａ信号に含まれる航法メッセージのＷＮ情報は、１９８０年１月６日０時０分０秒を基準とし、約２０年の周期で０にリセットされる。したがって、１９８０年１月６日０時０分０秒から約２０年経過した後のＷＮ情報を用いると正確な年月日を求めることができないという課題があった。
このため、外部メディアやインターネットに接続して基準日を取得し、この基準日とＧＰＳ衛星から受信したＴＯＷ情報とＷＮ情報とに基づいて正確な年月日を求める時計装置が知られている。（例えば特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００１−２２８２７１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、特許文献１のように時計装置を外部メディアやインターネットに接続するには、時計装置に接続端子を装備させる必要がある。時計装置には通常防水機能が必要とされるが、このような接続端子を装備させると時計装置の防水機能を確保することが困難となるおそれがある。
【０００７】
また、無線ＬＡＮを介して時計装置をインターネットに接続する構成としたとしても、無線ＬＡＮを利用すると消費電力が大きくなってしまう。
さらに、外部メディアを利用する場合はユーザーが外部メディアに基準日を書き込む作業が必要であったり、インターネットを利用する場合はインターネットへの接続設定を行う作業が必要であったりするため、ユーザーにとって面倒であり、利便性が損なわれるという問題がある。
【０００８】
本発明は、簡単な構成で消費電力を低減でき、正確な年月日データを取得することができる電子機器およびその制御方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の電子機器は、位置情報衛星から送信される第１衛星信号および第２衛星信号を受信する受信部と、前記受信部の動作を制御する制御部と、週番号特定情報が記憶される揮発性記憶部と、を備え、前記第１衛星信号は、時分秒を表す時刻情報と所定日から所定期間ごとにカウントされ所定周期ごとにリセットされる第１週番号情報とを有し、前記第２衛星信号は、前記時刻情報と前記第１週番号情報よりデータサイズが大きい第２週番号情報とを有し、前記週番号特定情報は、前記第１週番号情報の周期回数を特定可能な情報であり、前記受信部は、前記第１衛星信号を受信する第１受信モードと、前記第２衛星信号を受信する第２受信モードと、を選択可能に構成され、前記制御部は、前記受信部を前記第１受信モードで制御して前記第１衛星信号を受信し、受信した第１衛星信号の時刻情報および第１週番号情報を取得し、前記揮発性記憶部に記憶されている週番号特定情報に基づいて前記取得した第１週番号情報の周期回数を算出し、前記周期回数と前記取得した第１週番号情報と前記取得した時刻情報とに基づいて現在日時を算出する第１時刻算出手段と、前記受信部を前記第２受信モードで制御して前記第２衛星信号を受信し、受信した第２衛星信号の時刻情報および第２週番号情報を取得し、取得した時刻情報および第２週番号情報に基づいて現在日時を算出する第２時刻算出手段と、前記揮発性記憶部に前記週番号特定情報が記憶されているか否かを検出する週番号特定情報検出手段と、前記週番号特定情報検出手段が前記揮発性記憶部に前記週番号特定情報が記憶されていることを検出した場合は、前記第１時刻算出手段を作動し、前記週番号特定情報検出手段が前記揮発性記憶部に前記週番号特定情報が記憶されていることを検出しない場合は、前記第２時刻算出手段を作動する受信制御手段と、を有することを特徴とする。
【００１０】
ここで、第１衛星信号は、位置情報衛星から送信される衛星信号の一種で、時分秒を表す時刻情報と所定日から所定期間ごとにカウントされ所定周期ごとにリセットされる第１週番号情報とを有している。また、第２衛星信号は、第１衛星信号と同様に、位置情報衛星から送信される衛星信号の一種で、時分秒を表す時刻情報と所定日から所定期間ごとにカウントされ所定周期ごとにリセットされる第２週番号情報とを有している。ただし、第２週番号情報は、第１週番号情報よりデータサイズが大きい。ここで、データサイズとはビット数である。例えば、第１衛星信号をＬ１Ｃ／Ａ信号とした場合、その週番号情報（第１週番号情報）のデータサイズは１０ビットであり、第２衛星信号をＬ２Ｃ信号とした場合、その週番号情報（第２週番号情報）のデータサイズは１３ビットであり、第２週番号情報が第１週番号情報に比べてデータサイズが大きい。第１週番号情報および第２週番号情報は同じ期間（例えば１週間）ごとにカウントされるため、第２週番号情報の周期が長い。
例えば、１０ビットのデータの場合、０〜１０２３までカウントできる。第１週番号情報が１週間毎に更新されると、１年間は約５２週間であるから、第１週番号情報の周期は、１０２４／５２＝約２０年となる。
一方、１３ビットのデータの場合、０〜８１９１までカウントでき、第２週番号情報も１週間毎に更新されると、第２週番号情報の周期は、８１９２／５２＝約１５７年となる。
したがって、第１週番号情報は周期が短いために、１周期が経過するとその後の周期回数が不明となり現在日時を算出することができなかったが、第２週番号情報は周期が長いことから、第１週番号情報の１周期が経過した後でも第２週番号情報を用いて現在日時を算出することができる。
【００１１】
一方、第１衛星信号を受信する第１受信モードは、通常、第２週番号情報を受信する第２受信モードに比べて消費電力が小さい。例えば、第１衛星信号をＬ１Ｃ／Ａ信号とした場合、変調コード（ＰＮコード）サイズが１０２３ｃｈｉｐであり、第２衛星信号をＬ２Ｃ信号とした場合、変調コード（ＰＮコード）サイズが１０２３０ｃｈｉｐである。このように変調コードのサイズが小さい第１衛星信号を受信する第１受信モードは、通常、第２受信モードに比べて、消費電力が小さく電力的に有利である。
この発明では、制御部が、受信部を第１受信モードおよび第２受信モードのいずれかを選択して制御する。すなわち、週番号特定情報検出手段により揮発性記憶部に週番号特定情報が記憶されていることが検出された場合、つまり第１週番号情報を用いて現在日時を特定できる場合は、消費電力が小さい第１受信モードを選択し、検出されない場合、消費電力は大きくなるが、週番号特定情報が無くても現在日時を特定できる第２受信モードを選択している。
【００１２】
ここで、週番号特定情報とは、第１週番号情報の周期回数を特定可能な情報である。第１週番号情報は周期が短いため、１周期が経過した後は周期回数が不明となり現在日時を算出することができない。例えば、Ｌ１Ｃ／Ａ信号の週番号は、前述の通り、１９８０年１月６日の週が「０」であり、１９９９年８月１６日の週が「１０２３」であり、翌週（１９９９年８月２３日の週に再度「０」に戻る（ロールオーバー）。従って、この週番号を取得しただけでは、１９８０年から約２０年間の周期回数１回目の週を示しているのか、１９９９年から約２０年間の周期回数２回目の週を示しているのかが不明となる。
そこで、揮発性記憶部に記憶されている週番号特定情報を用いて第１週番号情報の周期回数を算出する。このような週番号特定情報としては、取得した週番号が、前述のように、どの周期回数に含まれるものであるのかを特定できるものであればよく、例えば、前記ロールオーバー時にカウントアップされて現在の周期回数を表す数字でもよい。
また、週番号特定情報としては、直近の受信日時でもよい。この場合も、受信した週番号は、直近の受信日時以降の週であると推測できるため、取得した週番号がどの周期回数に含まれるのかも特定できる。
【００１３】
第１受信モードでは、第１衛星信号の時刻情報と第１週番号情報を取得し、揮発性記憶部に記憶されている週番号特定情報に基づいて、取得した第１週番号情報の周期回数を算出する。そして、算出した周期回数と、取得した時刻情報と第１週番号情報とに基づいて現在日時を算出する。一方、第２受信モードでは、第２衛星信号の時刻情報と第２週番号情報を取得し、取得した時刻情報と第２週番号情報に基づいて現在日時を算出する。
【００１４】
このように、揮発性記憶部に週番号特定情報が記憶されていれば、この週番号特定情報を用いて第１週番号情報の周期回数を算出することができ、週番号が１周期を経過した後でも現在日時を算出することができる。したがって、揮発性記憶部に週番号特定情報が記憶されている場合は常に第１受信モードで制御することで、消費電力が小さく、省エネルギー化を図ることができる。また、揮発性記憶部に週番号特定情報が記憶されていない場合のみ第２受信モードで制御する。第２週番号情報は周期が長いので、第１週番号情報の１周期が経過した後でも現在日時を算出することができる。
これにより、システムリセットなどで揮発性記憶部がリセットされて週番号特定情報が無くなった場合のみ第２受信モードが選択され、それ以外は第１受信モードが選択されるため、トータルの消費電力の増加を抑制でき、かつ、正確な年月日データを取得できる。また、位置情報衛星から送信される第１、２衛星信号を受信して処理することで年月日データを求めることができ、基準日を得るために外部端子を装備させる必要がないので簡単な構成となり、防水機能も維持することができる。そして、外部メディアを利用する必要もなく、インターネットへの接続設定を行う必要もないので、ユーザーにとって利便性が高い。
【００１５】
本発明の電子機器において、前記週番号特定情報は、前回の受信制御時に、前記第１時刻算出手段または前記第２時刻算出手段で算出された年月日データであることが好ましい。
すなわち、前回の受信時に算出した年月日データが判明していれば、通常は、受信により取得した週番号の年月日を特定することができる。すなわち、現在の年月日は、前回の受信時に算出した年月日データ以降であるため、週番号から求めた年月日が前回年月日よりも前の日付であれば、１周期後の年月日とすればよく、週番号から求めた年月日が前回年月日以降であれば、その求められた年月日とすればよい。
なお、この週番号特定情報は、衛星信号を受信するたびに揮発性記憶部に記憶される。したがって、電源がリセットされない間は、直近の週番号特定情報が揮発性記憶部に記憶されているため、この週番号特定情報を用いて第１週番号情報の周期回数を算出することができる。
【００１６】
本発明によれば、前回の受信制御時に、前記第１時刻算出手段または前記第２時刻算出手段で算出された年月日データを揮発性記憶部に記憶すれば、そのまま週番号特定情報として利用できるため、週番号特定情報を容易に記憶することができる。
【００１７】
本発明の電子機器において、時間を計時する計時手段を備え、前記週番号特定情報は、前記計時手段で計時されている年月日データであることが好ましい。
計時手段で計時されている年月日データを週番号特定情報とすれば、取得した週番号の年月日は、計時された現在日時の年月日データとほぼ同じ値になるため、容易に特定することができる。
また、通常は、衛星信号を受信して現在日時を算出する電子機器内部には、計時手段が設けられている。すなわち、計時時刻を前記算出した現在日時で修正するために衛星信号を受信するからである。従って、計時手段の計時時刻を週番号特定情報とする場合には、別途、週番号特定情報を用意する必要もなく、既存の構成を利用できるため、容易に実現できる。
また、受信時に取得した年月日データを週番号特定情報とした場合、仮に、第１週番号情報の周期を超えた長い期間、衛星信号を１度も受信していない場合は、揮発性記憶部に記憶された週番号特定情報は古い情報となるため、周期回数にずれが生じる可能性がある。一方、本発明のように、内部時刻情報を週番号特定情報として用いていれば、このような長期間受信が行われない場合でも、第１週番号情報の正確な周期回数を算出することができる。
【００１８】
本発明の電子機器において、前記第１衛星信号はＬ１Ｃ／Ａ信号であり、前記第２衛星信号はＬ２Ｃ信号であることが好ましい。
【００１９】
Ｌ１Ｃ／Ａ信号は、ＧＰＳ衛星から送信される衛星信号であり、時刻情報および週番号情報を含んでいる。週番号情報は１０ビットの週番号（ＷＮ）データである。前述したように、週番号は、１９８０年１月６日００：００：００を起点とし、この起点から始まる週を０として１週間毎にカウントされ、約２０年で０にリセットされる。これにより、約２０年経過した後の週番号を用いた場合、週番号特定情報を用いないと現在日時を算出できない場合がある。一方、Ｌ１Ｃ／Ａ信号は、時刻情報の放送周期が６秒間隔と短く、変調コード（ＰＮコード）サイズが１０２３ｃｈｉｐと小さい。ｃｈｉｐ数が小さいと、受信部で衛星信号を受信する際に行われる相関処理（ＧＰＳ衛星で使用されたものと同一のＣ／Ａコードからなるローカルコードを生成し、このローカルコードと受信信号との相関値を算出するする処理）において単位時間当たりの処理量が減少するため、消費電力も小さくなる。また、航法メッセージの放送タイミングを予想することができるので受信部で受信するタイミングを調整することができるとともに、信号強度が強いので受信部での感度が高く、すぐに受信できるため利便性が高い。したがって、通常はＬ１Ｃ／Ａ信号を受信して現在時刻を算出するほうが有利である。
【００２０】
Ｌ２Ｃ信号は、ＧＰＳ衛星から送信される衛星信号であり、時刻情報および週番号情報を含んでいる。週番号情報は１３ビットの週番号（ＷＮ）データである。１３ビットというサイズでは、約１５７年後に週番号は０にリセットされるため、Ｌ１Ｃ／Ａ信号の週番号よりも周期が長い。したがって、Ｌ２Ｃ信号の週番号を取得することで、Ｌ１Ｃ／Ａ信号の週番号の周期が経過した後でも正確な現在日時を算出することができる。一方、Ｌ２Ｃ信号は、時刻情報の放送周期が１２秒間隔と長く、変調コード（ＰＮコード）サイズが１０２３０ｃｈｉｐと大きいため消費電力が大きい。また、航法メッセージのタイミングを予想することができず、信号強度が弱いので受信部での受信時間が長くなるなど、Ｌ２Ｃ信号の利用は不便な点も多い。
【００２１】
本発明では、揮発性記憶部に週番号特定情報が記憶されている場合は常に第１受信モードで制御してＬ１Ｃ／Ａ信号を受信するため、消費電力が小さく、省エネルギー化を図ることができる。また、揮発性記憶部に週番号特定情報が記憶されていないときのみ第２受信モードで制御してＬ２Ｃ信号を受信するため、Ｌ１Ｃ／Ａ信号の週番号の周期が経過した後でも現在日時を算出することができる。
【００２２】
本発明の電子機器において、所定期間ごとの稼動日が記憶される不揮発性記憶部をさらに備え、前記第２時刻算出手段は、さらに前記不揮発性記憶部に記憶された稼動日に基づいて現在日時を算出することが好ましい。
【００２３】
この発明では、稼動日が不揮発性記憶部に記憶されている。すなわち、電源がリセットされた場合でも稼動日を保持することができる。稼動日は、所定期間ごとにその時点での日付が不揮発性記憶部に記憶され、第２週番号情報の周期回数を算出するために用いられる。例えば、第２週番号情報が約１５７年経過した後に０にリセットされて次の周期でカウントされている場合、第２週番号情報だけではその周期回数が不明であるが、稼動日を用いて週番号の周期回数を算出することで正確な年月日を算出できる。ここで、所定期間とは１週間、１ヶ月、１年などの期間であり、定期的に稼動日が更新される。
したがって、長期間（１５７年以上）経過した後であっても現在日時を算出することができる。
なお、この発明では、稼動日を上述の週番号特定情報として用いることもできる。
【００２４】
本発明の電子機器において、前記受信部は、前記第１衛星信号および前記第２衛星信号を１つの位置情報衛星から受信する単独受信モードと、前記第１衛星信号および前記第２衛星信号を複数の位置情報衛星から受信する複数受信モードと、を選択可能に構成され、前記制御部は、前記受信部の前記単独受信モードと前記複数受信モードとを切り替える受信モード切替手段をさらに備えたことが好ましい。
【００２５】
第１衛星信号および第２衛星信号は、各位置情報衛星から送信されている。１つの位置情報衛星のみから前記衛星信号を受信するように制御した場合は、受信時の消費電力を抑制することができる。一方、複数の位置情報衛星から衛星信号を受信すると、現在日時を算出するために必要な情報を迅速に取得することができる。これは、弱い衛星信号の位置情報衛星を捕捉してしまうと所望の情報を取得できない場合があり、再度位置情報衛星をサーチするのに時間がかかってしまうが、複数の位置情報衛星から衛星信号を受信すれば、いずれかの位置情報衛星から強い信号を受信して所望の情報を取得できる可能性が高いため、再サーチする時間がかからないことによる。特に、上述のＬ２Ｃ信号は、航法メッセージのシーケンスが衛星毎にばらばらであり、受信するタイミングを予想することができない。したがって、複数の位置情報衛星からＬ２Ｃ信号を受信するように制御した場合は、受信時の消費電力は増大するが、週番号情報や時刻情報を送信しているタイミングの衛星信号を受信することもできるようになり、より迅速に必要な情報を取得することができる。
この発明では、１つの位置情報衛星から受信する単独受信モードと複数の位置情報衛星から受信する複数受信モードとを切り替える受信モード切替手段により、例えば電池の電力に余裕があれば複数受信モードを選択し、余裕がない場合には単独受信モードを選択するなど、状況に応じて所望の受信モードを選択することができるため、利便性が高い。
【００２６】
本発明の電子機器の制御方法は、位置情報衛星から送信される第１衛星信号および第２衛星信号を受信する受信部と、前記受信部の動作を制御する制御部と、週番号特定情報が記憶される揮発性記憶部と、を備える電子機器の制御方法であって、前記第１衛星信号は、時分秒を表す時刻情報と所定日から所定期間ごとにカウントされ所定周期ごとにリセットされる第１週番号情報とを有し、前記第２衛星信号は、前記時刻情報と前記第１週番号情報よりデータサイズが大きい第２週番号情報とを有し、前記週番号特定情報は、前記第１週番号情報の周期回数を特定可能な情報であり、前記受信部は、前記第１衛星信号を受信する第１受信モードと、前記第２衛星信号を受信する第２受信モードと、を選択可能に構成されており、前記週番号特定情報が前記揮発性記憶部に記憶されているか否かを検出する週番号特定情報検出工程と、前記週番号特定情報検出手段が前記揮発性記憶部に前記週番号特定情報が記憶されていることを検出した場合は、前記受信部を前記第１受信モードで制御して前記第１衛星信号を受信し、受信した第１衛星信号の時刻情報および週番号情報を取得し、前記揮発性記憶部に記憶されている週番号特定情報に基づいて前記取得した週番号情報の周期回数を算出し、前記周期回数と前記取得した週番号情報と時刻情報とに基づいて現在日時を算出する第１時刻算出工程と、前記週番号特定情報検出手段が前記揮発性記憶部に前記週番号特定情報が記憶されていることを検出しない場合は、前記受信部を前記第２受信モードで制御して前記第２衛星信号を受信し、受信した第２衛星信号の時刻情報および週番号情報を取得し、取得した時刻情報および週番号情報に基づいて現在日時を算出する第２時刻算出工程と、を有することを特徴とする。
【００２７】
この発明においても、上述の電子機器と同様に、揮発性記憶部に週番号特定情報が記憶されているか否かに応じて、受信モードを制御するので、第１衛星信号の週番号情報の１周期が経過した後でも現在日時を算出することができるとともに、消費電力を低減できる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明に係るＧＰＳ付き腕時計を示す概略図である。
【図２】ＧＰＳ付き腕時計の回路構成を示す概略図である。
【図３】衛星信号Ｌ１Ｃ／Ａの構成を説明する図である。
【図４】衛星信号Ｌ２Ｃの構成を説明する図である。
【図５】本実施形態の制御部の構成を示すブロック図である。
【図６】本実施形態の受信処理を示すフローチャートである。
【図７】ＧＰＳ付き腕時計の回路構成の変形例を示す概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
以下、この発明の好適な実施の形態を、添付図面等を参照しながら詳細に説明する。
尚、以下に述べる実施の形態は、本発明の好適な具体例であるから、技術的に好ましい種々の限定が付されているが、本発明の範囲は、以下の説明において特に本発明を限定する旨の記載がない限り、これらの態様に限られるものではない。
【００３０】
〔第１実施形態〕
図１は、本発明に係る電子時計であるＧＰＳ衛星信号受信装置付き腕時計１（以下「ＧＰＳ付き腕時計１」という）を示す概略図であり、図２はＧＰＳ付き腕時計１の主なハードウェア構成を示す図である。
図１に示すように、ＧＰＳ付き腕時計１は、文字板２および指針３からなるアナログ表示装置を備える。文字板２の一部には小時計４が設けられている。
【００３１】
指針３は、秒針、分針、時針等を備えて構成され、ステップモーターで歯車を介して駆動される。
小時計４は、分針、時針を備えて構成され、小時計用のステップモーターで歯車を介して駆動される。この小時計４は、例えば、指針３で指示される時刻と異なるタイムゾーンの時刻を表示するためなどに用いられる。すなわち、指針３によって、現在地のローカルタイムを指示し、小時計４で、設定された地域のホームタイムを指示することができる。
【００３２】
ＧＰＳ付き腕時計１は、地球の上空を所定の軌道で周回している複数のＧＰＳ衛星５からの衛星信号を受信して衛星時刻情報および測位情報を取得し、内部時刻情報を現在地の時刻に修正できるように構成されている。但し、測位情報を取得する測位受信モードは消費電力も大きいため、利用者が測位受信操作を行った場合に実行され、定期的に行われる自動受信処理時には衛星時刻情報のみを取得するように構成されている。
なお、ＧＰＳ衛星５は、本発明における位置情報衛星の一例であり、地球の上空に複数存在している。
また、ＧＰＳ付き腕時計１には、入力装置（外部操作部材）としてボタン６、リューズ７が設けられている。
【００３３】
［ＧＰＳ付き腕時計の回路構成］
次に、ＧＰＳ付き腕時計１の回路構成について説明する。
ＧＰＳ付き腕時計１は、図２に示すように、ＧＰＳ装置（ＧＰＳモジュール）１０、制御部（ＣＰＵ）２０、記憶装置３０、表示装置４０、入力装置５０、電源６０を備えている。記憶装置３０は、揮発性記憶部としてのＲＡＭ３１および不揮発性記憶部としてのフラッシュＲＯＭ３２を備える。これらの各装置は、データバス７０を介してデータを通信している。
【００３４】
なお、表示装置４０は、時刻や測位情報を表示する前記指針３や小時計４で構成されている。入力装置５０は、外部から操作可能な前記ボタン６、リューズ７で構成されている。
また、電源６０は、ＧＰＳ付き腕時計１の電源として機能する。なお、この電源としては一次電池、およびリチウムイオン電池などの充電可能な二次電池などを使用することができる。なお、二次電池の充電には太陽電池を用いることができる。
【００３５】
ＧＰＳ装置１０は、第１アンテナ１１と第２アンテナ１２とを備え、第１アンテナ１１および第２アンテナ１２を介して衛星信号を受信、処理するものである。
第１アンテナ１１および第２アンテナ１２は、地球の上空を所定の軌道で周回している複数のＧＰＳ衛星５からの衛星信号を受信するパッチアンテナとなっている。衛星信号には複数の種類があり、それぞれの衛星信号に応じたアンテナを有している。本実施形態では、第１アンテナ１１でＬ１Ｃ／Ａ信号を受信し、第２アンテナ１２でＬ２Ｃ信号を受信する。
第１アンテナ１１および第２アンテナ１２は文字板２の裏面側に配置され、ＧＰＳ付き腕時計１の表面ガラスおよび文字板２を通過した電波を受信するように構成されている。
このため、文字板２および表面ガラスは、ＧＰＳ衛星５から送信される衛星信号である電波を通す材料で構成されている。例えば、文字板２はプラスチックで構成されている。
【００３６】
ＧＰＳ装置１０は、受信する衛星信号の種類に応じて受信モードを変更する。Ｌ１Ｃ／Ａ信号を受信する場合を第１受信モード、Ｌ２Ｃ信号を受信する場合を第２受信モードとする。
そして、ＧＰＳ装置１０は、通常のＧＰＳ装置と同様に、各受信モードにおいてＧＰＳ衛星５から送信される衛星信号を受信してデジタル信号に変換するＲＦ（Radio Frequency）部と、受信信号の相関判定を行って同期を行うＢＢ部（ベースバンド部）と、ＢＢ部で復調された航法メッセージ（衛星信号）から時刻情報や週番号情報を取得する情報取得部とを備える（図示省略）。
【００３７】
ＲＦ部は、バンドパスフィルタ、ＰＬＬ回路、ＩＦフィルタ、ＶＣＯ（Voltage Controlled Oscillator）、ＡＤＣ（Ａ／Ｄ変換器）、ミキサ、ＬＮＡ（Low Noise Amplifier）、ＩＦアンプ等を備えている。
バンドパスフィルタは、特定の周波数を持つ衛星信号を抜き出すために設けられるものである。本実施形態では、第１受信モードでは第１アンテナ１１でＬ１Ｃ／Ａ信号を受信するために、１．５ＧＨｚのＬ１Ｃ／Ａ信号を抜き出すバンドパスフィルタを設け、第２受信モードでは第２アンテナ１２でＬ２Ｃ信号を受信するために、１．２ＧＨｚのＬ２Ｃ信号を抜き出すバンドフィルタを設ける。
そして、それぞれのバンドパスフィルタで抜き出された衛星信号は、ＬＮＡで増幅された後、ミキサでＶＣＯの信号とミキシングされ、ＩＦ（Intermediate Frequency：中間周波数）にダウンコンバートされる。ミキサでミキシングされたＩＦは、ＩＦアンプ、ＩＦフィルタを通り、ＡＤＣ（Ａ／Ｄ変換器）でデジタル信号に変換される。
【００３８】
ＢＢ部は、ＧＰＳ衛星５で送信時に使用されたものと同一のＣ／Ａコードからなるローカルコードを生成するローカルコード生成部と、前記ローカルコードとＲＦ部から出力される受信信号との相関値を算出する相関部とを備える。
そして、前記相関部で算出された相関値が所定の閾値以上であれば、受信した衛星信号に用いられたＣ／Ａコードと生成したローカルコードが一致していることになり、衛星信号を捕捉（同期）することができる。このため、受信した衛星信号を、前記ローカルコードを用いて相関処理することで、航法メッセージを復調することができる。
【００３９】
ここで、航法メッセージについて説明する。航法メッセージには、ＧＰＳ衛星に関する様々な情報が含まれている。航法メッセージはＧＰＳ衛星が送信する衛星信号の種類によってそれぞれ決められている。
第１アンテナ１１で受信するＬ１Ｃ／Ａ信号の航法メッセージは、１５００ビットのメインフレームデータで構成されている。メインフレームデータは、サブフレーム１、サブフレーム２、…、サブフレーム５の５つのサブフレームで構成され、それぞれ３００ビットずつに分割されている。
【００４０】
図３に、サブフレーム１の構成を示す。サブフレーム１は１０個のワードで構成され、それぞれ３０ビットずつに分割されている。図３において、サブフレーム１の上部に示す数値は、サブフレーム１の先頭からのビット数である。先頭のワード１には受信処理時に同期をとるために使用されるＴＬＭ(telemetry word)ワードが含まれ、ワード２にはＨＯＷ（hand over word)ワードが含まれる。なお、ＨＯＷワードには、ＧＰＳ信号の時刻情報であるＴＯＷ（Time of Week、「Ｚカウント」ともいう）データが含まれている。また、ワード３には１０ビット（サブフレーム１の先頭からのビット数で６１〜７０の１０ビット）の週番号（ＷＮ）データが含まれ、その他のワードには衛星自体の状態を示す衛星健康状態データや、クロック補正係数などの衛星補正データ等が含まれている。
また、図示しないが、その他のサブフレームには、ＴＬＭ、ＨＯＷの他、各ＧＰＳ衛星５の詳細な軌道情報（エフェメリス）やアルマナック（全ＧＰＳ衛星５の概略軌道情報）など全衛星に関係する情報が格納されている。
第２アンテナ１２で受信するＬ２Ｃ信号の航法メッセージの一例を図４に示す。図４にはメッセージタイプ１０のデータ構成が示されており、先頭からプリアンブルデータ、ＰＲＮコード、メッセージタイプ、ＴＯＷデータ、および１３ビットの週番号データが格納されている。その他の領域には衛星補正データ等が含まれる。図４において、メッセージタイプ１０の上部に示す数値は、メッセージタイプ１０の先頭からのビット数であり、週番号データは先頭からのビット数で３９〜５１の１３ビットのデータである。
【００４１】
ここで、Ｌ１Ｃ／Ａ信号とＬ２Ｃ信号とを比較する。
Ｌ１Ｃ／Ａ信号は信号強度が強いためＧＰＳ装置１０での受信の感度が高く、時刻情報の放送周期が短いため、受信しやすい。また、Ｌ１Ｃ／Ａ信号を受信する第１受信モードでは消費電力が少ない。一方、週番号データのサイズが小さいため、週番号の１周期が経過した後にＬ１Ｃ／Ａ信号の週番号データを用いると正確な現在日時を算出できない。
Ｌ２Ｃ信号は、航法メッセージの放送タイミングを予想できないうえに、時刻情報の放送周期が長いため、受信時間が長くなる場合があり利便性が低い。また、変調コード（ＰＮコード）サイズが大きいため、Ｌ２Ｃ信号を受信する第２受信モードでは、消費電力が大きくなってしまう。一方、週番号データのサイズが大きいため週番号の周期が長い。したがって、Ｌ２Ｃ信号の週番号データを用いるとＬ１Ｃ／Ａ信号の週番号データの周期よりも長い期間にわたって現在日時を算出することができる。
【００４２】
ＴＯＷデータは、週の初めから一週間毎に示される秒単位の情報であり、Ｚカウントと言われ、ＧＰＳ装置１０が現在時刻を知る手がかりともなっている。すなわち、毎週日曜日の０時からの経過時間が秒で表示され、翌週の日曜日の０時に０に戻るようになっている。
週番号データは、現在のＴＯＷデータが含まれる週を表す情報である。すなわち、ＧＰＳ時刻の起点はＵＴＳ（協定世界時）における１９８０年１月６日００：００：００であり、この日に始まる週は週番号０となっている。そして、週番号と経過時間（ＴＯＷ）のデータを取得することで、受信側は衛星時刻情報を取得できる構成となっている。
【００４３】
上述のＬ１Ｃ／Ａ信号およびＬ２Ｃ信号のいずれにも週番号（ＷＮ）データは含まれているが、データサイズがそれぞれ異なっている。Ｌ１Ｃ／Ａ信号のＷＮデータは１０ビットであるため、１９８０年１月６日００：００：００の週から一週間毎にカウントされると約２０年後には０にリセットされる。一方、Ｌ２Ｃ信号のＷＮデータは１３ビットであるため、約１５７年後に０にリセットされる。
【００４４】
情報取得部は、ＢＢ部で復調した航法メッセージから所定のデータ部分を抽出し、ＴＯＷデータ、週番号データおよび位置情報等を取得する。
本実施形態では、ＧＰＳ装置１０によって受信部が構成され、Ｌ１Ｃ／Ａ信号とＬ２Ｃ信号のどちらを受信するかは、後述の制御部２０によって制御される。
【００４５】
制御部２０は、位置情報（緯度および経度）を取得すると、この位置情報に対応する時差（日本であれば＋９時間）を記憶装置３０から取得し、受信した時刻情報（ＧＰＳ時刻）にＵＴＣオフセットを加算してＵＴＣを求め、さらに取得した時差を加算することで、現在地の時刻を算出できる。したがって、算出した現在値の時刻に指針３を修正することで、タイムゾーンを跨いで移動した場合でも、現在地の時間を正確に表示できる。
【００４６】
制御部２０は、フラッシュＲＯＭ３２に記憶されたプログラムにより各種制御を行う。このため、制御部２０は、図５に示すように、週番号特定情報検出手段２１、受信制御手段２２、第１時刻算出手段２３、第２時刻算出手段２４、週番号特定情報格納手段２５、稼動日格納手段２６を備える。
【００４７】
週番号特定情報検出手段２１は、予め設定された受信時刻になった場合や、ボタン６やリューズ７などの入力装置によって受信操作が行われた場合、または電源６０がＯＮに入力された場合に、ＲＡＭ３１に週番号特定情報が記憶されているか否かを検出する。なお、本実施形態では、週番号特定情報として、前回の受信で算出した日時がＲＡＭ３１に記憶されている。
受信制御手段２２は、週番号特定情報検出手段２１によってＲＡＭ３１に週番号特定情報が記憶されていることが検出されると、第１受信モードでＧＰＳ装置１０を制御し、Ｌ１Ｃ／Ａ信号を受信する。一方、ＲＡＭ３１に週番号特定情報が記憶されていることを検出できない場合は、第２受信モードでＧＰＳ装置１０を制御し、Ｌ２Ｃ信号を受信する。
通常は、週番号特定情報として前回の受信で算出した現在日時がＲＡＭ３１に記憶されているが、一度電源がリセットされると、ＲＡＭ３１に記憶された週番号特定情報は消去され、ＲＡＭ３１に週番号特定情報が記憶されていない状態となる場合がある。このため、受信制御手段２２によってＧＰＳ装置１０の受信モードを制御する。
【００４８】
第１時刻算出手段２３は、第１受信モードで受信したＬ１Ｃ／Ａ信号の航法メッセージからＴＯＷデータや週番号データを取得する。そして、取得した週番号データの周期回数を、ＲＡＭ３１に記憶された週番号特定情報に基づいて算出し、この周期回数と取得した週番号データと取得したＴＯＷデータに基づいて現在日時を算出する。
第２時刻算出手段２４は、第２受信モードで受信したＬ２Ｃ信号の航法メッセージからＴＯＷデータと週番号データを取得する。そして、取得したＴＯＷデータと週番号データに基づいて時刻を算出する。なお、必要に応じてフラッシュＲＯＭ３２に記憶された稼動日データを取得し、この稼動日データから週番号データの周期回数を求めて正確な現在日時を算出してもよい。
【００４９】
週番号特定情報格納手段２５は、第１時刻算出手段２３または第２時刻算出手段２４により算出した日時をＲＡＭ３１に記憶させる。ここで、ＲＡＭ３１には、算出した日時のほか、受信により取得したＴＯＷデータ、週番号データ、閏秒情報および位置情報などのデータが記憶される。ＲＡＭ３１は揮発性であるため、電源６０がリセットされるとＲＡＭ３１内に記憶されたデータは消去される。
稼動日格納手段２６は、所定期間ごとに現在の稼動日をフラッシュＲＯＭ３２に記憶させる。所定期間とは、１週間、１ヶ月、１年の単位など、状況に応じて適宜選択すればよい。ここで、フラッシュＲＯＭ３２には、稼動日のほか、制御部２０で実行するプログラム等が記憶される。フラッシュＲＯＭ３２は不揮発性であるため、電源がリセットされた場合でも稼動日を保持する。
なお、図示しない時刻修正手段により、指針３や小時計４等の表示装置４０の時刻表示を算出した時刻に修正する。
【００５０】
［時刻表示処理］
次に、ＧＰＳ付き腕時計１の時刻表示処理を、図６のフローチャートに基づいて説明する。
図６に示す時刻表示処理は、所定の受信モードで衛星信号を受信し、受信した衛星信号の航法メッセージから時刻算出に必要な情報を取得し、これらの情報に基づいて現在日時を算出して表示させるものである。
すなわち、図６の時刻表示処理が開始されると、制御部２０は、ＧＰＳ装置１０を駆動し、受信を開始する（Ｓ１１）。
まず、週番号特定情報検出手段２１は、ＲＡＭ３１に週番号特定情報が記憶されているか否かを検出する（Ｓ１２）。
Ｓ１２で「Ｙｅｓ」と判定されてＲＡＭ３１に週番号特定情報が記憶されていることを検出した場合、受信制御手段２２は、第１受信モードでＧＰＳ衛星５を制御する（Ｓ２１）。
一方、Ｓ１２で「Ｎｏ」と判定されてＲＡＭ３１に週番号特定情報が記憶されていることを検出できない場合、受信制御手段２２は、第２受信モードでＧＰＳ衛星５を制御する（Ｓ３１）。
【００５１】
Ｓ２１でＧＰＳ装置１０が第１受信モードで制御されると、第１アンテナ１１でＬ１Ｃ／Ａ信号を受信する（Ｓ２２）。次に、第１時刻算出手段２３は、Ｌ１Ｃ／Ａ信号の航法メッセージからＴＯＷデータ、週番号データ、閏秒情報および位置情報を取得する（Ｓ２３）。
ここで、週番号データは、１９８０年１月６日を「０」とし、１週間ごとにカウントアップされる数値である。Ｌ１Ｃ／Ａ信号の週番号データは１０ビットというデータサイズであることから、１９９９年８月２３日の週に再度「０」に戻る（ロールオーバー）。したがって、この週番号データだけでは、１９８０年から約２０年間の周期回数１回目の週を示しているのか、１９９９年から約２０年間の周期回数２回目の週を示しているのかが不明となる。
そこで、第１時刻算出手段２３は、ＲＡＭ３１に記憶されている週番号特定情報を取得し、この週番号特定情報を用いて週番号データの周期回数を特定し、取得した週番号データとＴＯＷデータとに基づいて現在日時であるＧＰＳ時刻を算出する（Ｓ２４）。
【００５２】
具体的には、まず、週番号特定情報として記憶されている前回の受信で算出した日時の年月日を基準日とし、この基準日における週番号データの周期回数を特定する。例えば、基準日が２００７年１月２０日である場合は、週番号データのカウント開始日（１９８０年１月６日）から約２７年経過しているため、基準日における週番号データの周期回数を２回目と特定することができる。そして、今回受信した現在日時の年月日は通常は基準日以降の週であることから、今回受信した週番号データの周期回数も２回目であると推測する。そして、推測された周期回数と取得した週番号データに基づいて得られる年月日（週番号データで特定される週の日曜日の日付）が、基準日よりも前の年月日であれば、今回受信した週番号データの周期回数は基準日の周期回数より１周期後、すなわち周期回数３回目と特定する。一方、推測された周期回数と取得した週番号データに基づいて得られる年月日が、基準日以降の年月日であれば、今回受信した週番号データの周期回数は２回目と特定する。
このようにして特定された周期回数と取得した週番号データにより、その週番号データで特定される週の日曜日の日付（年月日）が判明し、さらに、取得したＴＯＷデータのＺカウントにより、日曜日の午前０時からの経過時間が分かるため、現在の年月日時分秒（ＧＰＳ時刻）を得ることができる。
【００５３】
さらに、時刻の算出において必要な他のデータ、例えば閏秒情報および位置情報を航法メッセージから同時に取得しておき、閏秒情報から得られるＵＴＣオフセットをＧＰＳ時刻に加算してＵＴＣ（協定世界時）を求める。また、位置情報（緯度および経度）に対応する時差を記憶装置３０に記憶させておき、取得した位置情報に対応する時差をＵＴＣに加算して現在地の時刻（現在日時）を算出する。
【００５４】
一方、Ｓ３１でＧＰＳ装置１０が第２受信モードで制御されると、第２アンテナ１２でＬ２Ｃ信号を受信する（Ｓ３２）。次に、第２時刻算出手段２４は、Ｌ２Ｃ信号の航法メッセージからＴＯＷデータ、週番号データ、閏秒情報および位置情報を取得する（Ｓ３３）。
次に、第２時刻算出手段２４は、フラッシュＲＯＭ３２に記憶されている稼動日データを取得し（Ｓ３４）、ＴＯＷデータ、週番号データ、稼動日データに基づいて現在日時を算出する（Ｓ３５）。
【００５５】
具体的には、まず、Ｌ２Ｃ信号の週番号データだけでは、周期回数１回目（約１５７年）が経過した後はその周期回数が不明となるため、稼動日データを用いて周期回数を特定する。特定する方法としては、第１時刻算出手段２３で行った特定方法と同様に、稼動日データの年月日を基準日とし、この基準日における週番号データの周期回数を特定する。そして、今回受信した現在日時の年月日は通常は基準日以降の週であることから、今回受信した週番号データの周期回数は基準日における周期回数であると推測する。そして、推測された周期回数と取得した週番号データに基づいて得られる年月日が、基準日よりも前の年月日であれば、今回受信した週番号データの周期回数は基準日の周期回数より１周期後の周期回数であると特定する。一方、推測された周期回数と取得した週番号データに基づいて得られる年月日が、基準日以降の年月日であれば、今回受信した週番号データの周期回数は基準日の周期回数と同じであるとする。このようにして特定された周期回数と取得した週番号データにより、その週番号データで特定される週の日曜日の日付（年月日）が判明し、さらに、取得したＴＯＷデータのＺカウントにより、日曜日の午前０時からの経過時間が分かるため、現在の年月日時分秒（ＧＰＳ時刻）を得ることができる。
【００５６】
さらに、第１時刻算出手段２３と同様に、取得した閏秒情報から得られるＵＴＣオフセットをＧＰＳ時刻に加算してＵＴＣ（協定世界時）を求める。また、取得した位置情報に対応する時差をＵＴＣに加算して現在地の時刻（現在日時）を算出する。
【００５７】
そして、週番号特定情報格納手段２５は、算出した現在日時を週番号特定情報としてＲＡＭ３１に記憶させるとともに、算出された時刻に基づいて指針３の指示が修正される。（Ｓ１３）。
次に、稼動日格納手段２６は、稼動日データがフラッシュＲＯＭ３２に最後に記憶されてから所定期間経過しているか否かを判断する（Ｓ１４）。所定期間とは、１週間、１ヶ月、１年などの期間である。この稼動日データは、前述の通り、第２受信モードにおいてＬ２Ｃ信号の週番号データの周期回数を算出するために用いられる。
【００５８】
Ｓ１４で「Ｙｅｓ」と判定されて所定期間経過している場合、稼動日格納手段２６は、フラッシュＲＯＭ３２に現在の年月日を稼動日データとして記憶させる（Ｓ１５）。
一方、Ｓ１４で「Ｎｏ」と判定されて所定期間が経過していない場合は、処理を行わない。
以上により受信処理を終了する。そして、本実施形態では、週番号特定情報検出工程は、週番号特定情報検出手段２１によって実施されるＳ１２の処理によって構成される。また、第１時刻情報算出工程は、受信制御手段２２および第１時刻算出手段２３によって実施されるＳ２１〜Ｓ２４の各処理によって構成される。さらに、第２時刻情報算出工程は、受信制御手段２２および第２時刻算出手段２４によって実施されるＳ３１〜Ｓ３５の各処理によって構成される。そして、週番号特定情報格納工程は、週番号特定情報格納手段２５によって実施されるＳ１３の処理の一部によって構成される。
【００５９】
［第１実施形態の効果］
このような本実施形態によれば、次のような効果がある。
制御部２０は、ＲＡＭ３１に週番号特定情報が記憶されているか否かに応じて、ＧＰＳ装置１０の受信モードを切り替えている。ＧＰＳ衛星５から放送されている信号のうちＬ１Ｃ／Ａ信号とＬ２Ｃ信号の航法メッセージにはそれぞれＴＯＷデータと週番号データが含まれている。しかしながら、これらの週番号は同じ期間でカウントされる一方、週番号データのサイズが異なるために、週番号が０にリセットされるまでの周期が大きく異なる。Ｌ１Ｃ／Ａ信号は約２０年で０に戻るのに対し、Ｌ２Ｃ信号は約１５７年で０に戻る。すなわち、Ｌ１Ｃ／Ａ信号を受信した場合、約２０年という短い期間が経過した後の週番号データを取得すると週番号の周期回数が分からなくなるため、周期回数を算出するために週番号特定情報が必要であるのに対し、Ｌ２Ｃ信号の週番号は約１５７年という長い周期であるため週番号特定情報がなくても長い期間にわたって現在日時を算出することができる。
したがって、ＲＡＭ３１に週番号特定情報が記憶されていない場合は、Ｌ２Ｃ信号の航法メッセージに含まれる週番号データを利用することにより、Ｌ１Ｃ／Ａ信号の週番号データの周期が経過した後でも現在日時を算出することができる。
【００６０】
また、ＲＡＭ３１に週番号特定情報が記憶されている場合は、ＧＰＳ装置１０を第１受信モードで制御する。Ｌ１Ｃ／Ａ信号の受信はＬ２Ｃ信号の受信に比べて消費電力が小さいので、ＲＡＭ３１に週番号データが記憶されている場合は常に第１受信モードで受信することにより省エネルギー化を図ることができる。
また、Ｌ２Ｃ信号はＬ１Ｃ／Ａ信号と比較して、時刻情報の航法メッセージの放送周期が長く、航法メッセージの到達タイミングの予想が困難であるという点からも、できるだけＬ１Ｃ／Ａ信号を利用するほうが利便性が高い。本実施形態では、通常は第１受信モードでＬ１Ｃ／Ａ信号を受信し、ＲＡＭ３１に週番号特定情報が記憶されていない場合のみ第２受信モードでＬ２Ｃ信号を受信することとしたので、消費電力を抑えることができるとともに、常に正確な現在日時を算出することができる。
【００６１】
さらに、本実施形態では、フラッシュＲＯＭ３２に所定期間ごとの稼動日データを記憶させることとした。これは、Ｌ２Ｃ信号の航法メッセージに含まれる週番号データが約１５７年経過した後に０にリセットされた後であっても、フラッシュＲＯＭ３２に記憶された稼動日データから週番号データの周期回数を求めることができるため、Ｌ２Ｃ信号の週番号の１周期が経過した後でも現在日時を算出することができる。
【００６２】
〔第２実施形態〕
次に、本発明の第２実施形態について説明する。
第２実施形態では、週番号特定情報として腕時計１の内部で計時される内部時刻情報を用いたこと以外は第１実施形態と同様の構成であるので、図面を省略する。すなわち、第２実施形態では、腕時計１は図示しない計時手段を有し、この計時手段により計時された内部時刻情報がＲＡＭ３１に記憶されている。
したがって、第１週番号情報の周期回数を算出する際には、この内部時刻情報の年月日データを基準日とし、第１実施形態と同様の方法で周期回数を算出した上で、現在日時を得ることができる。すなわち、内部時刻情報から現在の年月日を把握できるため、現在の週番号データの周期回数も特定できる。従って、特定した周期回数と、取得した週番号データおよびＺカウントで現在の年月日時分秒を得ることができる。
【００６３】
このような第２実施形態によれば、前記第１実施形態と同様の作用効果を奏することができる上、次のような効果がある。
内部時刻情報を基準日として現在日時の算出を行うため、別途、週番号特定情報を用意する必要もなく、既存の構成を利用できるため、容易に実現することができる。
また、第１週番号情報の周期を超えた長い期間、衛星信号を１度も受信していない場合でも、第１週番号情報の正確な周期回数を算出することができる。
なお、システムリセットなどで内部時刻情報が無くなった場合は、第２受信モードで制御され、Ｌ２Ｃ信号の週番号情報を取得することにより、現在日時を算出することができる。
【００６４】
〔第３実施形態〕
次に、本発明の第３実施形態を図７に基づいて説明する。なお、前述した他の実施形態と同一または同様の構成については、同一符号を付し、説明を省略する。
第３実施形態では、ＧＰＳ装置１０はアンテナとして第３アンテナ１３のみを備え、さらに制御部２０の受信制御手段２２により選択された受信モードに応じたバンドパスフィルタを第３アンテナ１３に配置する受信信号切替部（図示しない）を備えている。
第３アンテナ１３は、受信信号切替部の切替によりＧＰＳ衛星５から放送されるＬ１Ｃ／Ａ信号またはＬ２Ｃ信号を受信することができる。
【００６５】
［第３実施形態の効果］
このような第３実施形態によれば、前記第１実施形態と同様の作用効果を奏することができる上、次のような効果がある。
２種類の衛星信号を受信するアンテナを１つとしたので、設備の小型化および経費節減を図ることができる。
【００６６】
〔第４実施形態〕
次に、本発明の第４実施形態について説明する。
第４実施形態では、ＧＰＳ装置１０は、衛星信号を受信する際に、一つのＧＰＳ衛星から受信する単独受信モードと、複数のＧＰＳ衛星から受信する複数受信モードと、を選択可能に構成される。
単独受信モードでは、ＧＰＳ装置１０は、一つのＧＰＳ衛星５を探索し、一つのＧＰＳ衛星５を捕捉すると、一つのＧＰＳ衛星５から放送される第１衛星信号または第２衛星信号を、そのときの受信モードに応じて受信する。このような第１受信形態では、消費電力を抑えることができ、省エネルギー化を図ることができる。
【００６７】
複数受信モードでは、ＧＰＳ装置１０は、複数のＧＰＳ装置５を探索し、所望のデータを送信しているＧＰＳ衛星５を捕捉し、捕捉したＧＰＳ衛星５から送信される第１衛星信号または第２衛星信号を、そのときの受信モードに応じて受信する。第２受信形態では、特に、Ｌ２Ｃ信号のようにＧＰＳ衛星５毎に航法メッセージのシーケンスや放送周期が異なる場合は、複数のＧＰＳ衛星５から探索することでより早く所望のデータを得ることができる。
【００６８】
制御部２０は、上述の単独受信モードと複数受信モードとを切り替える受信モード切替手段を有している。受信モード切替手段は、状況に応じて受信モードを切り替えることができ、例えば、単独受信モードでＧＰＳ衛星５の探索時間が長くなった場合などに、複数受信モードに切り替えたり、通常は単独受信モードで消費電力を抑えながら、Ｌ２Ｃ信号を受信するときのみ複数受信モードに切り替えたりすることができる。
【００６９】
［第４実施形態の効果］
このような第４実施形態によれば、前記第１実施形態と同様の作用効果を奏することができる上、次のような効果がある。
衛星信号の受信状況に応じて受信モードを切り替えることができるので、例えば電力消費を抑えたい場合は単独受信モードとし、情報を早く得たい場合は複数受信モードとすることができ、利便性が高い。
【００７０】
［変形例］
なお、本発明を実施するための最良の構成、方法などは、以上の記載で開示されているが、本発明はこれに限定されるものではない。
上記実施形態では、週番号特定情報として第１時刻算出手段または第２時刻算出手段で算出した現在日時を用いたが、Ｌ１Ｃ／Ａ信号の週番号データの周期回数を特定できる情報であればこれに限られない。例えば、第１時刻算出手段で取得した週番号データと算出した現在日時におけるその周期回数とを週番号特定情報としてもよい。また、フラッシュＲＯＭ３２に記憶されている稼動日データを週番号特定情報として用いてもよい。
また、上記実施形態では、第２受信モードにおいて稼動日データを用いてＬ２Ｃ信号の週番号データの周期回数を特定しているが、フラッシュＲＯＭ３２に記憶されＬ２Ｃ信号の週番号データの周期回数を特定できるものであれば稼動日データに限られない。
さらに、Ｌ２Ｃ信号の週番号データの周期回数を特定しないで現在日時を算出してもよい。Ｌ２Ｃ信号の週番号データは周期が約１５７年と長い期間であるため、週番号データの周期回数は常に１回目であることを前提として日時を算出することができる。これによれば、稼動日データをフラッシュＲＯＭ３２に記憶させる必要がないので、システムの簡素化を図ることができる。
【００７１】
上記実施形態では、第１衛星信号としてＬ１Ｃ／Ａ信号、第２衛星信号としてＬ２Ｃ信号を用いたが、週番号データを有する衛星信号であればこれらに限られない。位置情報衛星から送信される他の衛星信号（Ｌ５信号等）を用いてもよい。
また、上記実施形態では、フラッシュＲＯＭ３２（不揮発性記憶部）に稼動日を記憶させ、この稼動日を現在日時の算出に用いることとしたが、フラッシュＲＯＭ３２を設けない構成としてもよい。これによれば、設備の小型化を図ることができる。
さらに、第１実施形態では、常に複数のＧＰＳ衛星５から受信する構成とし、第３実施形態では、受信状況に応じて単独受信モードと複数受信モードとを切り替える構成としたが、常に単独のＧＰＳ衛星５から受信する構成としてもよい。これによれば、常に消費電力を抑えることができる。
【００７２】
そして、上記実施形態では電子機器として腕時計を例示して説明したが、これに限られない。例えば、車載用ＧＰＳレーダー、ナビゲーション機能を持つＰＮＤ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ Ｎａｖｉｇａｔｉｏｎ Ｄｅｖｉｃｅ）、移動した場所の位置情報を記録するＧＰＳロガー、ＧＰＳ受信機能を搭載したデジタルカメラ等の電子機器にも適用することができる。このような電子機器は、パソコンなどの外部の機器に接続して日時情報を取得しなくても、衛星信号を受信することで正確な日時を得ることができ、特に携帯して用いる場合に利便性が高い。
【符号の説明】
【００７３】
１…ＧＰＳ付き腕時計、３…指針、４…小時計、５…ＧＰＳ衛星、１０…ＧＰＳ装置、２０…制御部、２１…週番号特定情報検出手段、２２…受信制御手段、２３…第１時刻算出手段、２４…第２時刻算出手段、２５…週番号特定情報格納手段、２６…稼動日格納手段、３０…記憶装置、３１…ＲＡＭ、３２…フラッシュＲＯＭ、４０…表示装置、５０…入力装置、６０…電源。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＧＰＳ衛星等の位置情報衛星から送信される衛星信号を利用した電子機器およびその制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
自己位置を測位するためのシステムであるＧＰＳ（Global Positioning System）システムでは、地球を周回する軌道を有するＧＰＳ衛星が用いられており、このＧＰＳ衛星には、原子時計が備えられている。このため、ＧＰＳ衛星は、極めて正確な時刻情報（ＧＰＳ時刻、衛星時刻情報）を有している。
【０００３】
このＧＰＳ衛星の時刻情報（衛星時刻情報）を利用して時刻修正を行う電子時計が提案されている。
このようにＧＰＳ衛星の時刻情報（衛星時刻情報）を利用する電子時計において、ＧＰＳ衛星からの信号（航法メッセージ）を受ける受信機側は、ＧＰＳ衛星の時刻情報を得るために、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で「Ｚカウント」ともいう）情報およびＷＮ情報（週番号、現在のＧＰＳ時刻が含まれる週を表す情報）を受信している。そして、受信したＴＯＷ情報およびＷＮ情報に基づいて正確な時刻を算出する。
【０００４】
ここで、ＧＰＳ衛星が送信する信号には複数の種類があり、通常民間用として使用されるのはＬ１Ｃ／Ａ信号である。このＬ１Ｃ／Ａ信号に含まれる航法メッセージのＷＮ情報は、１９８０年１月６日０時０分０秒を基準とし、約２０年の周期で０にリセットされる。したがって、１９８０年１月６日０時０分０秒から約２０年経過した後のＷＮ情報を用いると正確な年月日を求めることができないという課題があった。
このため、外部メディアやインターネットに接続して基準日を取得し、この基準日とＧＰＳ衛星から受信したＴＯＷ情報とＷＮ情報とに基づいて正確な年月日を求める時計装置が知られている。（例えば特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００１−２２８２７１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、特許文献１のように時計装置を外部メディアやインターネットに接続するには、時計装置に接続端子を装備させる必要がある。時計装置には通常防水機能が必要とされるが、このような接続端子を装備させると時計装置の防水機能を確保することが困難となるおそれがある。
【０００７】
また、無線ＬＡＮを介して時計装置をインターネットに接続する構成としたとしても、無線ＬＡＮを利用すると消費電力が大きくなってしまう。
さらに、外部メディアを利用する場合はユーザーが外部メディアに基準日を書き込む作業が必要であったり、インターネットを利用する場合はインターネットへの接続設定を行う作業が必要であったりするため、ユーザーにとって面倒であり、利便性が損なわれるという問題がある。
【０００８】
本発明は、簡単な構成で消費電力を低減でき、正確な年月日データを取得することができる電子機器およびその制御方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の電子機器は、位置情報衛星から送信される第１衛星信号および第２衛星信号を受信する受信部と、前記受信部の動作を制御する制御部と、週番号特定情報が記憶される揮発性記憶部と、を備え、前記第１衛星信号は、時分秒を表す時刻情報と所定日から所定期間ごとにカウントされ所定周期ごとにリセットされる第１週番号情報とを有し、前記第２衛星信号は、前記時刻情報と前記第１週番号情報よりデータサイズが大きい第２週番号情報とを有し、前記週番号特定情報は、前記第１週番号情報の周期回数を特定可能な情報であり、前記受信部は、前記第１衛星信号を受信する第１受信モードと、前記第２衛星信号を受信する第２受信モードと、を選択可能に構成され、前記制御部は、前記受信部を前記第１受信モードで制御して前記第１衛星信号を受信し、受信した第１衛星信号の時刻情報および第１週番号情報を取得し、前記揮発性記憶部に記憶されている週番号特定情報に基づいて前記取得した第１週番号情報の周期回数を算出し、前記周期回数と前記取得した第１週番号情報と前記取得した時刻情報とに基づいて現在日時を算出する第１時刻算出手段と、前記受信部を前記第２受信モードで制御して前記第２衛星信号を受信し、受信した第２衛星信号の時刻情報および第２週番号情報を取得し、取得した時刻情報および第２週番号情報に基づいて現在日時を算出する第２時刻算出手段と、前記揮発性記憶部に前記週番号特定情報が記憶されているか否かを検出する週番号特定情報検出手段と、前記週番号特定情報検出手段が前記揮発性記憶部に前記週番号特定情報が記憶されていることを検出した場合は、前記第１時刻算出手段を作動し、前記週番号特定情報検出手段が前記揮発性記憶部に前記週番号特定情報が記憶されていることを検出しない場合は、前記第２時刻算出手段を作動する受信制御手段と、を有することを特徴とする。
【００１０】
ここで、第１衛星信号は、位置情報衛星から送信される衛星信号の一種で、時分秒を表す時刻情報と所定日から所定期間ごとにカウントされ所定周期ごとにリセットされる第１週番号情報とを有している。また、第２衛星信号は、第１衛星信号と同様に、位置情報衛星から送信される衛星信号の一種で、時分秒を表す時刻情報と所定日から所定期間ごとにカウントされ所定周期ごとにリセットされる第２週番号情報とを有している。ただし、第２週番号情報は、第１週番号情報よりデータサイズが大きい。ここで、データサイズとはビット数である。例えば、第１衛星信号をＬ１Ｃ／Ａ信号とした場合、その週番号情報（第１週番号情報）のデータサイズは１０ビットであり、第２衛星信号をＬ２Ｃ信号とした場合、その週番号情報（第２週番号情報）のデータサイズは１３ビットであり、第２週番号情報が第１週番号情報に比べてデータサイズが大きい。第１週番号情報および第２週番号情報は同じ期間（例えば１週間）ごとにカウントされるため、第２週番号情報の周期が長い。
例えば、１０ビットのデータの場合、０〜１０２３までカウントできる。第１週番号情報が１週間毎に更新されると、１年間は約５２週間であるから、第１週番号情報の周期は、１０２４／５２＝約２０年となる。
一方、１３ビットのデータの場合、０〜８１９１までカウントでき、第２週番号情報も１週間毎に更新されると、第２週番号情報の周期は、８１９２／５２＝約１５７年となる。
したがって、第１週番号情報は周期が短いために、１周期が経過するとその後の周期回数が不明となり現在日時を算出することができなかったが、第２週番号情報は周期が長いことから、第１週番号情報の１周期が経過した後でも第２週番号情報を用いて現在日時を算出することができる。
【００１１】
一方、第１衛星信号を受信する第１受信モードは、通常、第２週番号情報を受信する第２受信モードに比べて消費電力が小さい。例えば、第１衛星信号をＬ１Ｃ／Ａ信号とした場合、変調コード（ＰＮコード）サイズが１０２３ｃｈｉｐであり、第２衛星信号をＬ２Ｃ信号とした場合、変調コード（ＰＮコード）サイズが１０２３０ｃｈｉｐである。このように変調コードのサイズが小さい第１衛星信号を受信する第１受信モードは、通常、第２受信モードに比べて、消費電力が小さく電力的に有利である。
この発明では、制御部が、受信部を第１受信モードおよび第２受信モードのいずれかを選択して制御する。すなわち、週番号特定情報検出手段により揮発性記憶部に週番号特定情報が記憶されていることが検出された場合、つまり第１週番号情報を用いて現在日時を特定できる場合は、消費電力が小さい第１受信モードを選択し、検出されない場合、消費電力は大きくなるが、週番号特定情報が無くても現在日時を特定できる第２受信モードを選択している。
【００１２】
ここで、週番号特定情報とは、第１週番号情報の周期回数を特定可能な情報である。第１週番号情報は周期が短いため、１周期が経過した後は周期回数が不明となり現在日時を算出することができない。例えば、Ｌ１Ｃ／Ａ信号の週番号は、前述の通り、１９８０年１月６日の週が「０」であり、１９９９年８月１６日の週が「１０２３」であり、翌週（１９９９年８月２３日の週に再度「０」に戻る（ロールオーバー）。従って、この週番号を取得しただけでは、１９８０年から約２０年間の周期回数１回目の週を示しているのか、１９９９年から約２０年間の周期回数２回目の週を示しているのかが不明となる。
そこで、揮発性記憶部に記憶されている週番号特定情報を用いて第１週番号情報の周期回数を算出する。このような週番号特定情報としては、取得した週番号が、前述のように、どの周期回数に含まれるものであるのかを特定できるものであればよく、例えば、前記ロールオーバー時にカウントアップされて現在の周期回数を表す数字でもよい。
また、週番号特定情報としては、直近の受信日時でもよい。この場合も、受信した週番号は、直近の受信日時以降の週であると推測できるため、取得した週番号がどの周期回数に含まれるのかも特定できる。
【００１３】
第１受信モードでは、第１衛星信号の時刻情報と第１週番号情報を取得し、揮発性記憶部に記憶されている週番号特定情報に基づいて、取得した第１週番号情報の周期回数を算出する。そして、算出した周期回数と、取得した時刻情報と第１週番号情報とに基づいて現在日時を算出する。一方、第２受信モードでは、第２衛星信号の時刻情報と第２週番号情報を取得し、取得した時刻情報と第２週番号情報に基づいて現在日時を算出する。
【００１４】
このように、揮発性記憶部に週番号特定情報が記憶されていれば、この週番号特定情報を用いて第１週番号情報の周期回数を算出することができ、週番号が１周期を経過した後でも現在日時を算出することができる。したがって、揮発性記憶部に週番号特定情報が記憶されている場合は常に第１受信モードで制御することで、消費電力が小さく、省エネルギー化を図ることができる。また、揮発性記憶部に週番号特定情報が記憶されていない場合のみ第２受信モードで制御する。第２週番号情報は周期が長いので、第１週番号情報の１周期が経過した後でも現在日時を算出することができる。
これにより、システムリセットなどで揮発性記憶部がリセットされて週番号特定情報が無くなった場合のみ第２受信モードが選択され、それ以外は第１受信モードが選択されるため、トータルの消費電力の増加を抑制でき、かつ、正確な年月日データを取得できる。また、位置情報衛星から送信される第１、２衛星信号を受信して処理することで年月日データを求めることができ、基準日を得るために外部端子を装備させる必要がないので簡単な構成となり、防水機能も維持することができる。そして、外部メディアを利用する必要もなく、インターネットへの接続設定を行う必要もないので、ユーザーにとって利便性が高い。
【００１５】
本発明の電子機器において、前記週番号特定情報は、前回の受信制御時に、前記第１時刻算出手段または前記第２時刻算出手段で算出された年月日データであることが好ましい。
すなわち、前回の受信時に算出した年月日データが判明していれば、通常は、受信により取得した週番号の年月日を特定することができる。すなわち、現在の年月日は、前回の受信時に算出した年月日データ以降であるため、週番号から求めた年月日が前回年月日よりも前の日付であれば、１周期後の年月日とすればよく、週番号から求めた年月日が前回年月日以降であれば、その求められた年月日とすればよい。
なお、この週番号特定情報は、衛星信号を受信するたびに揮発性記憶部に記憶される。したがって、電源がリセットされない間は、直近の週番号特定情報が揮発性記憶部に記憶されているため、この週番号特定情報を用いて第１週番号情報の周期回数を算出することができる。
【００１６】
本発明によれば、前回の受信制御時に、前記第１時刻算出手段または前記第２時刻算出手段で算出された年月日データを揮発性記憶部に記憶すれば、そのまま週番号特定情報として利用できるため、週番号特定情報を容易に記憶することができる。
【００１７】
本発明の電子機器において、時間を計時する計時手段を備え、前記週番号特定情報は、前記計時手段で計時されている年月日データであることが好ましい。
計時手段で計時されている年月日データを週番号特定情報とすれば、取得した週番号の年月日は、計時された現在日時の年月日データとほぼ同じ値になるため、容易に特定することができる。
また、通常は、衛星信号を受信して現在日時を算出する電子機器内部には、計時手段が設けられている。すなわち、計時時刻を前記算出した現在日時で修正するために衛星信号を受信するからである。従って、計時手段の計時時刻を週番号特定情報とする場合には、別途、週番号特定情報を用意する必要もなく、既存の構成を利用できるため、容易に実現できる。
また、受信時に取得した年月日データを週番号特定情報とした場合、仮に、第１週番号情報の周期を超えた長い期間、衛星信号を１度も受信していない場合は、揮発性記憶部に記憶された週番号特定情報は古い情報となるため、周期回数にずれが生じる可能性がある。一方、本発明のように、内部時刻情報を週番号特定情報として用いていれば、このような長期間受信が行われない場合でも、第１週番号情報の正確な周期回数を算出することができる。
【００１８】
本発明の電子機器において、前記第１衛星信号はＬ１Ｃ／Ａ信号であり、前記第２衛星信号はＬ２Ｃ信号であることが好ましい。
【００１９】
Ｌ１Ｃ／Ａ信号は、ＧＰＳ衛星から送信される衛星信号であり、時刻情報および週番号情報を含んでいる。週番号情報は１０ビットの週番号（ＷＮ）データである。前述したように、週番号は、１９８０年１月６日００：００：００を起点とし、この起点から始まる週を０として１週間毎にカウントされ、約２０年で０にリセットされる。これにより、約２０年経過した後の週番号を用いた場合、週番号特定情報を用いないと現在日時を算出できない場合がある。一方、Ｌ１Ｃ／Ａ信号は、時刻情報の放送周期が６秒間隔と短く、変調コード（ＰＮコード）サイズが１０２３ｃｈｉｐと小さい。ｃｈｉｐ数が小さいと、受信部で衛星信号を受信する際に行われる相関処理（ＧＰＳ衛星で使用されたものと同一のＣ／Ａコードからなるローカルコードを生成し、このローカルコードと受信信号との相関値を算出するする処理）において単位時間当たりの処理量が減少するため、消費電力も小さくなる。また、航法メッセージの放送タイミングを予想することができるので受信部で受信するタイミングを調整することができるとともに、信号強度が強いので受信部での感度が高く、すぐに受信できるため利便性が高い。したがって、通常はＬ１Ｃ／Ａ信号を受信して現在時刻を算出するほうが有利である。
【００２０】
Ｌ２Ｃ信号は、ＧＰＳ衛星から送信される衛星信号であり、時刻情報および週番号情報を含んでいる。週番号情報は１３ビットの週番号（ＷＮ）データである。１３ビットというサイズでは、約１５７年後に週番号は０にリセットされるため、Ｌ１Ｃ／Ａ信号の週番号よりも周期が長い。したがって、Ｌ２Ｃ信号の週番号を取得することで、Ｌ１Ｃ／Ａ信号の週番号の周期が経過した後でも正確な現在日時を算出することができる。一方、Ｌ２Ｃ信号は、時刻情報の放送周期が１２秒間隔と長く、変調コード（ＰＮコード）サイズが１０２３０ｃｈｉｐと大きいため消費電力が大きい。また、航法メッセージのタイミングを予想することができず、信号強度が弱いので受信部での受信時間が長くなるなど、Ｌ２Ｃ信号の利用は不便な点も多い。
【００２１】
本発明では、揮発性記憶部に週番号特定情報が記憶されている場合は常に第１受信モードで制御してＬ１Ｃ／Ａ信号を受信するため、消費電力が小さく、省エネルギー化を図ることができる。また、揮発性記憶部に週番号特定情報が記憶されていないときのみ第２受信モードで制御してＬ２Ｃ信号を受信するため、Ｌ１Ｃ／Ａ信号の週番号の周期が経過した後でも現在日時を算出することができる。
【００２２】
本発明の電子機器において、所定期間ごとの稼動日が記憶される不揮発性記憶部をさらに備え、前記第２時刻算出手段は、さらに前記不揮発性記憶部に記憶された稼動日に基づいて現在日時を算出することが好ましい。
【００２３】
この発明では、稼動日が不揮発性記憶部に記憶されている。すなわち、電源がリセットされた場合でも稼動日を保持することができる。稼動日は、所定期間ごとにその時点での日付が不揮発性記憶部に記憶され、第２週番号情報の周期回数を算出するために用いられる。例えば、第２週番号情報が約１５７年経過した後に０にリセットされて次の周期でカウントされている場合、第２週番号情報だけではその周期回数が不明であるが、稼動日を用いて週番号の周期回数を算出することで正確な年月日を算出できる。ここで、所定期間とは１週間、１ヶ月、１年などの期間であり、定期的に稼動日が更新される。
したがって、長期間（１５７年以上）経過した後であっても現在日時を算出することができる。
なお、この発明では、稼動日を上述の週番号特定情報として用いることもできる。
【００２４】
本発明の電子機器において、前記受信部は、前記第１衛星信号および前記第２衛星信号を１つの位置情報衛星から受信する単独受信モードと、前記第１衛星信号および前記第２衛星信号を複数の位置情報衛星から受信する複数受信モードと、を選択可能に構成され、前記制御部は、前記受信部の前記単独受信モードと前記複数受信モードとを切り替える受信モード切替手段をさらに備えたことが好ましい。
【００２５】
第１衛星信号および第２衛星信号は、各位置情報衛星から送信されている。１つの位置情報衛星のみから前記衛星信号を受信するように制御した場合は、受信時の消費電力を抑制することができる。一方、複数の位置情報衛星から衛星信号を受信すると、現在日時を算出するために必要な情報を迅速に取得することができる。これは、弱い衛星信号の位置情報衛星を捕捉してしまうと所望の情報を取得できない場合があり、再度位置情報衛星をサーチするのに時間がかかってしまうが、複数の位置情報衛星から衛星信号を受信すれば、いずれかの位置情報衛星から強い信号を受信して所望の情報を取得できる可能性が高いため、再サーチする時間がかからないことによる。特に、上述のＬ２Ｃ信号は、航法メッセージのシーケンスが衛星毎にばらばらであり、受信するタイミングを予想することができない。したがって、複数の位置情報衛星からＬ２Ｃ信号を受信するように制御した場合は、受信時の消費電力は増大するが、週番号情報や時刻情報を送信しているタイミングの衛星信号を受信することもできるようになり、より迅速に必要な情報を取得することができる。
この発明では、１つの位置情報衛星から受信する単独受信モードと複数の位置情報衛星から受信する複数受信モードとを切り替える受信モード切替手段により、例えば電池の電力に余裕があれば複数受信モードを選択し、余裕がない場合には単独受信モードを選択するなど、状況に応じて所望の受信モードを選択することができるため、利便性が高い。
【００２６】
本発明の電子機器の制御方法は、位置情報衛星から送信される第１衛星信号および第２衛星信号を受信する受信部と、前記受信部の動作を制御する制御部と、週番号特定情報が記憶される揮発性記憶部と、を備える電子機器の制御方法であって、前記第１衛星信号は、時分秒を表す時刻情報と所定日から所定期間ごとにカウントされ所定周期ごとにリセットされる第１週番号情報とを有し、前記第２衛星信号は、前記時刻情報と前記第１週番号情報よりデータサイズが大きい第２週番号情報とを有し、前記週番号特定情報は、前記第１週番号情報の周期回数を特定可能な情報であり、前記受信部は、前記第１衛星信号を受信する第１受信モードと、前記第２衛星信号を受信する第２受信モードと、を選択可能に構成されており、前記週番号特定情報が前記揮発性記憶部に記憶されているか否かを検出する週番号特定情報検出工程と、前記週番号特定情報検出手段が前記揮発性記憶部に前記週番号特定情報が記憶されていることを検出した場合は、前記受信部を前記第１受信モードで制御して前記第１衛星信号を受信し、受信した第１衛星信号の時刻情報および週番号情報を取得し、前記揮発性記憶部に記憶されている週番号特定情報に基づいて前記取得した週番号情報の周期回数を算出し、前記周期回数と前記取得した週番号情報と時刻情報とに基づいて現在日時を算出する第１時刻算出工程と、前記週番号特定情報検出手段が前記揮発性記憶部に前記週番号特定情報が記憶されていることを検出しない場合は、前記受信部を前記第２受信モードで制御して前記第２衛星信号を受信し、受信した第２衛星信号の時刻情報および週番号情報を取得し、取得した時刻情報および週番号情報に基づいて現在日時を算出する第２時刻算出工程と、を有することを特徴とする。
【００２７】
この発明においても、上述の電子機器と同様に、揮発性記憶部に週番号特定情報が記憶されているか否かに応じて、受信モードを制御するので、第１衛星信号の週番号情報の１周期が経過した後でも現在日時を算出することができるとともに、消費電力を低減できる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明に係るＧＰＳ付き腕時計を示す概略図である。
【図２】ＧＰＳ付き腕時計の回路構成を示す概略図である。
【図３】衛星信号Ｌ１Ｃ／Ａの構成を説明する図である。
【図４】衛星信号Ｌ２Ｃの構成を説明する図である。
【図５】本実施形態の制御部の構成を示すブロック図である。
【図６】本実施形態の受信処理を示すフローチャートである。
【図７】ＧＰＳ付き腕時計の回路構成の変形例を示す概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
以下、この発明の好適な実施の形態を、添付図面等を参照しながら詳細に説明する。
尚、以下に述べる実施の形態は、本発明の好適な具体例であるから、技術的に好ましい種々の限定が付されているが、本発明の範囲は、以下の説明において特に本発明を限定する旨の記載がない限り、これらの態様に限られるものではない。
【００３０】
〔第１実施形態〕
図１は、本発明に係る電子時計であるＧＰＳ衛星信号受信装置付き腕時計１（以下「ＧＰＳ付き腕時計１」という）を示す概略図であり、図２はＧＰＳ付き腕時計１の主なハードウェア構成を示す図である。
図１に示すように、ＧＰＳ付き腕時計１は、文字板２および指針３からなるアナログ表示装置を備える。文字板２の一部には小時計４が設けられている。
【００３１】
指針３は、秒針、分針、時針等を備えて構成され、ステップモーターで歯車を介して駆動される。
小時計４は、分針、時針を備えて構成され、小時計用のステップモーターで歯車を介して駆動される。この小時計４は、例えば、指針３で指示される時刻と異なるタイムゾーンの時刻を表示するためなどに用いられる。すなわち、指針３によって、現在地のローカルタイムを指示し、小時計４で、設定された地域のホームタイムを指示することができる。
【００３２】
ＧＰＳ付き腕時計１は、地球の上空を所定の軌道で周回している複数のＧＰＳ衛星５からの衛星信号を受信して衛星時刻情報および測位情報を取得し、内部時刻情報を現在地の時刻に修正できるように構成されている。但し、測位情報を取得する測位受信モードは消費電力も大きいため、利用者が測位受信操作を行った場合に実行され、定期的に行われる自動受信処理時には衛星時刻情報のみを取得するように構成されている。
なお、ＧＰＳ衛星５は、本発明における位置情報衛星の一例であり、地球の上空に複数存在している。
また、ＧＰＳ付き腕時計１には、入力装置（外部操作部材）としてボタン６、リューズ７が設けられている。
【００３３】
［ＧＰＳ付き腕時計の回路構成］
次に、ＧＰＳ付き腕時計１の回路構成について説明する。
ＧＰＳ付き腕時計１は、図２に示すように、ＧＰＳ装置（ＧＰＳモジュール）１０、制御部（ＣＰＵ）２０、記憶装置３０、表示装置４０、入力装置５０、電源６０を備えている。記憶装置３０は、揮発性記憶部としてのＲＡＭ３１および不揮発性記憶部としてのフラッシュＲＯＭ３２を備える。これらの各装置は、データバス７０を介してデータを通信している。
【００３４】
なお、表示装置４０は、時刻や測位情報を表示する前記指針３や小時計４で構成されている。入力装置５０は、外部から操作可能な前記ボタン６、リューズ７で構成されている。
また、電源６０は、ＧＰＳ付き腕時計１の電源として機能する。なお、この電源としては一次電池、およびリチウムイオン電池などの充電可能な二次電池などを使用することができる。なお、二次電池の充電には太陽電池を用いることができる。
【００３５】
ＧＰＳ装置１０は、第１アンテナ１１と第２アンテナ１２とを備え、第１アンテナ１１および第２アンテナ１２を介して衛星信号を受信、処理するものである。
第１アンテナ１１および第２アンテナ１２は、地球の上空を所定の軌道で周回している複数のＧＰＳ衛星５からの衛星信号を受信するパッチアンテナとなっている。衛星信号には複数の種類があり、それぞれの衛星信号に応じたアンテナを有している。本実施形態では、第１アンテナ１１でＬ１Ｃ／Ａ信号を受信し、第２アンテナ１２でＬ２Ｃ信号を受信する。
第１アンテナ１１および第２アンテナ１２は文字板２の裏面側に配置され、ＧＰＳ付き腕時計１の表面ガラスおよび文字板２を通過した電波を受信するように構成されている。
このため、文字板２および表面ガラスは、ＧＰＳ衛星５から送信される衛星信号である電波を通す材料で構成されている。例えば、文字板２はプラスチックで構成されている。
【００３６】
ＧＰＳ装置１０は、受信する衛星信号の種類に応じて受信モードを変更する。Ｌ１Ｃ／Ａ信号を受信する場合を第１受信モード、Ｌ２Ｃ信号を受信する場合を第２受信モードとする。
そして、ＧＰＳ装置１０は、通常のＧＰＳ装置と同様に、各受信モードにおいてＧＰＳ衛星５から送信される衛星信号を受信してデジタル信号に変換するＲＦ（Radio Frequency）部と、受信信号の相関判定を行って同期を行うＢＢ部（ベースバンド部）と、ＢＢ部で復調された航法メッセージ（衛星信号）から時刻情報や週番号情報を取得する情報取得部とを備える（図示省略）。
【００３７】
ＲＦ部は、バンドパスフィルタ、ＰＬＬ回路、ＩＦフィルタ、ＶＣＯ（Voltage Controlled Oscillator）、ＡＤＣ（Ａ／Ｄ変換器）、ミキサ、ＬＮＡ（Low Noise Amplifier）、ＩＦアンプ等を備えている。
バンドパスフィルタは、特定の周波数を持つ衛星信号を抜き出すために設けられるものである。本実施形態では、第１受信モードでは第１アンテナ１１でＬ１Ｃ／Ａ信号を受信するために、１．５ＧＨｚのＬ１Ｃ／Ａ信号を抜き出すバンドパスフィルタを設け、第２受信モードでは第２アンテナ１２でＬ２Ｃ信号を受信するために、１．２ＧＨｚのＬ２Ｃ信号を抜き出すバンドフィルタを設ける。
そして、それぞれのバンドパスフィルタで抜き出された衛星信号は、ＬＮＡで増幅された後、ミキサでＶＣＯの信号とミキシングされ、ＩＦ（Intermediate Frequency：中間周波数）にダウンコンバートされる。ミキサでミキシングされたＩＦは、ＩＦアンプ、ＩＦフィルタを通り、ＡＤＣ（Ａ／Ｄ変換器）でデジタル信号に変換される。
【００３８】
ＢＢ部は、ＧＰＳ衛星５で送信時に使用されたものと同一のＣ／Ａコードからなるローカルコードを生成するローカルコード生成部と、前記ローカルコードとＲＦ部から出力される受信信号との相関値を算出する相関部とを備える。
そして、前記相関部で算出された相関値が所定の閾値以上であれば、受信した衛星信号に用いられたＣ／Ａコードと生成したローカルコードが一致していることになり、衛星信号を捕捉（同期）することができる。このため、受信した衛星信号を、前記ローカルコードを用いて相関処理することで、航法メッセージを復調することができる。
【００３９】
ここで、航法メッセージについて説明する。航法メッセージには、ＧＰＳ衛星に関する様々な情報が含まれている。航法メッセージはＧＰＳ衛星が送信する衛星信号の種類によってそれぞれ決められている。
第１アンテナ１１で受信するＬ１Ｃ／Ａ信号の航法メッセージは、１５００ビットのメインフレームデータで構成されている。メインフレームデータは、サブフレーム１、サブフレーム２、…、サブフレーム５の５つのサブフレームで構成され、それぞれ３００ビットずつに分割されている。
【００４０】
図３に、サブフレーム１の構成を示す。サブフレーム１は１０個のワードで構成され、それぞれ３０ビットずつに分割されている。図３において、サブフレーム１の上部に示す数値は、サブフレーム１の先頭からのビット数である。先頭のワード１には受信処理時に同期をとるために使用されるＴＬＭ(telemetry word)ワードが含まれ、ワード２にはＨＯＷ（hand over word)ワードが含まれる。なお、ＨＯＷワードには、ＧＰＳ信号の時刻情報であるＴＯＷ（Time of Week、「Ｚカウント」ともいう）データが含まれている。また、ワード３には１０ビット（サブフレーム１の先頭からのビット数で６１〜７０の１０ビット）の週番号（ＷＮ）データが含まれ、その他のワードには衛星自体の状態を示す衛星健康状態データや、クロック補正係数などの衛星補正データ等が含まれている。
また、図示しないが、その他のサブフレームには、ＴＬＭ、ＨＯＷの他、各ＧＰＳ衛星５の詳細な軌道情報（エフェメリス）やアルマナック（全ＧＰＳ衛星５の概略軌道情報）など全衛星に関係する情報が格納されている。
第２アンテナ１２で受信するＬ２Ｃ信号の航法メッセージの一例を図４に示す。図４にはメッセージタイプ１０のデータ構成が示されており、先頭からプリアンブルデータ、ＰＲＮコード、メッセージタイプ、ＴＯＷデータ、および１３ビットの週番号データが格納されている。その他の領域には衛星補正データ等が含まれる。図４において、メッセージタイプ１０の上部に示す数値は、メッセージタイプ１０の先頭からのビット数であり、週番号データは先頭からのビット数で３９〜５１の１３ビットのデータである。
【００４１】
ここで、Ｌ１Ｃ／Ａ信号とＬ２Ｃ信号とを比較する。
Ｌ１Ｃ／Ａ信号は信号強度が強いためＧＰＳ装置１０での受信の感度が高く、時刻情報の放送周期が短いため、受信しやすい。また、Ｌ１Ｃ／Ａ信号を受信する第１受信モードでは消費電力が少ない。一方、週番号データのサイズが小さいため、週番号の１周期が経過した後にＬ１Ｃ／Ａ信号の週番号データを用いると正確な現在日時を算出できない。
Ｌ２Ｃ信号は、航法メッセージの放送タイミングを予想できないうえに、時刻情報の放送周期が長いため、受信時間が長くなる場合があり利便性が低い。また、変調コード（ＰＮコード）サイズが大きいため、Ｌ２Ｃ信号を受信する第２受信モードでは、消費電力が大きくなってしまう。一方、週番号データのサイズが大きいため週番号の周期が長い。したがって、Ｌ２Ｃ信号の週番号データを用いるとＬ１Ｃ／Ａ信号の週番号データの周期よりも長い期間にわたって現在日時を算出することができる。
【００４２】
ＴＯＷデータは、週の初めから一週間毎に示される秒単位の情報であり、Ｚカウントと言われ、ＧＰＳ装置１０が現在時刻を知る手がかりともなっている。すなわち、毎週日曜日の０時からの経過時間が秒で表示され、翌週の日曜日の０時に０に戻るようになっている。
週番号データは、現在のＴＯＷデータが含まれる週を表す情報である。すなわち、ＧＰＳ時刻の起点はＵＴＳ（協定世界時）における１９８０年１月６日００：００：００であり、この日に始まる週は週番号０となっている。そして、週番号と経過時間（ＴＯＷ）のデータを取得することで、受信側は衛星時刻情報を取得できる構成となっている。
【００４３】
上述のＬ１Ｃ／Ａ信号およびＬ２Ｃ信号のいずれにも週番号（ＷＮ）データは含まれているが、データサイズがそれぞれ異なっている。Ｌ１Ｃ／Ａ信号のＷＮデータは１０ビットであるため、１９８０年１月６日００：００：００の週から一週間毎にカウントされると約２０年後には０にリセットされる。一方、Ｌ２Ｃ信号のＷＮデータは１３ビットであるため、約１５７年後に０にリセットされる。
【００４４】
情報取得部は、ＢＢ部で復調した航法メッセージから所定のデータ部分を抽出し、ＴＯＷデータ、週番号データおよび位置情報等を取得する。
本実施形態では、ＧＰＳ装置１０によって受信部が構成され、Ｌ１Ｃ／Ａ信号とＬ２Ｃ信号のどちらを受信するかは、後述の制御部２０によって制御される。
【００４５】
制御部２０は、位置情報（緯度および経度）を取得すると、この位置情報に対応する時差（日本であれば＋９時間）を記憶装置３０から取得し、受信した時刻情報（ＧＰＳ時刻）にＵＴＣオフセットを加算してＵＴＣを求め、さらに取得した時差を加算することで、現在地の時刻を算出できる。したがって、算出した現在値の時刻に指針３を修正することで、タイムゾーンを跨いで移動した場合でも、現在地の時間を正確に表示できる。
【００４６】
制御部２０は、フラッシュＲＯＭ３２に記憶されたプログラムにより各種制御を行う。このため、制御部２０は、図５に示すように、週番号特定情報検出手段２１、受信制御手段２２、第１時刻算出手段２３、第２時刻算出手段２４、週番号特定情報格納手段２５、稼動日格納手段２６を備える。
【００４７】
週番号特定情報検出手段２１は、予め設定された受信時刻になった場合や、ボタン６やリューズ７などの入力装置によって受信操作が行われた場合、または電源６０がＯＮに入力された場合に、ＲＡＭ３１に週番号特定情報が記憶されているか否かを検出する。なお、本実施形態では、週番号特定情報として、前回の受信で算出した日時がＲＡＭ３１に記憶されている。
受信制御手段２２は、週番号特定情報検出手段２１によってＲＡＭ３１に週番号特定情報が記憶されていることが検出されると、第１受信モードでＧＰＳ装置１０を制御し、Ｌ１Ｃ／Ａ信号を受信する。一方、ＲＡＭ３１に週番号特定情報が記憶されていることを検出できない場合は、第２受信モードでＧＰＳ装置１０を制御し、Ｌ２Ｃ信号を受信する。
通常は、週番号特定情報として前回の受信で算出した現在日時がＲＡＭ３１に記憶されているが、一度電源がリセットされると、ＲＡＭ３１に記憶された週番号特定情報は消去され、ＲＡＭ３１に週番号特定情報が記憶されていない状態となる場合がある。このため、受信制御手段２２によってＧＰＳ装置１０の受信モードを制御する。
【００４８】
第１時刻算出手段２３は、第１受信モードで受信したＬ１Ｃ／Ａ信号の航法メッセージからＴＯＷデータや週番号データを取得する。そして、取得した週番号データの周期回数を、ＲＡＭ３１に記憶された週番号特定情報に基づいて算出し、この周期回数と取得した週番号データと取得したＴＯＷデータに基づいて現在日時を算出する。
第２時刻算出手段２４は、第２受信モードで受信したＬ２Ｃ信号の航法メッセージからＴＯＷデータと週番号データを取得する。そして、取得したＴＯＷデータと週番号データに基づいて時刻を算出する。なお、必要に応じてフラッシュＲＯＭ３２に記憶された稼動日データを取得し、この稼動日データから週番号データの周期回数を求めて正確な現在日時を算出してもよい。
【００４９】
週番号特定情報格納手段２５は、第１時刻算出手段２３または第２時刻算出手段２４により算出した日時をＲＡＭ３１に記憶させる。ここで、ＲＡＭ３１には、算出した日時のほか、受信により取得したＴＯＷデータ、週番号データ、閏秒情報および位置情報などのデータが記憶される。ＲＡＭ３１は揮発性であるため、電源６０がリセットされるとＲＡＭ３１内に記憶されたデータは消去される。
稼動日格納手段２６は、所定期間ごとに現在の稼動日をフラッシュＲＯＭ３２に記憶させる。所定期間とは、１週間、１ヶ月、１年の単位など、状況に応じて適宜選択すればよい。ここで、フラッシュＲＯＭ３２には、稼動日のほか、制御部２０で実行するプログラム等が記憶される。フラッシュＲＯＭ３２は不揮発性であるため、電源がリセットされた場合でも稼動日を保持する。
なお、図示しない時刻修正手段により、指針３や小時計４等の表示装置４０の時刻表示を算出した時刻に修正する。
【００５０】
［時刻表示処理］
次に、ＧＰＳ付き腕時計１の時刻表示処理を、図６のフローチャートに基づいて説明する。
図６に示す時刻表示処理は、所定の受信モードで衛星信号を受信し、受信した衛星信号の航法メッセージから時刻算出に必要な情報を取得し、これらの情報に基づいて現在日時を算出して表示させるものである。
すなわち、図６の時刻表示処理が開始されると、制御部２０は、ＧＰＳ装置１０を駆動し、受信を開始する（Ｓ１１）。
まず、週番号特定情報検出手段２１は、ＲＡＭ３１に週番号特定情報が記憶されているか否かを検出する（Ｓ１２）。
Ｓ１２で「Ｙｅｓ」と判定されてＲＡＭ３１に週番号特定情報が記憶されていることを検出した場合、受信制御手段２２は、第１受信モードでＧＰＳ衛星５を制御する（Ｓ２１）。
一方、Ｓ１２で「Ｎｏ」と判定されてＲＡＭ３１に週番号特定情報が記憶されていることを検出できない場合、受信制御手段２２は、第２受信モードでＧＰＳ衛星５を制御する（Ｓ３１）。
【００５１】
Ｓ２１でＧＰＳ装置１０が第１受信モードで制御されると、第１アンテナ１１でＬ１Ｃ／Ａ信号を受信する（Ｓ２２）。次に、第１時刻算出手段２３は、Ｌ１Ｃ／Ａ信号の航法メッセージからＴＯＷデータ、週番号データ、閏秒情報および位置情報を取得する（Ｓ２３）。
ここで、週番号データは、１９８０年１月６日を「０」とし、１週間ごとにカウントアップされる数値である。Ｌ１Ｃ／Ａ信号の週番号データは１０ビットというデータサイズであることから、１９９９年８月２３日の週に再度「０」に戻る（ロールオーバー）。したがって、この週番号データだけでは、１９８０年から約２０年間の周期回数１回目の週を示しているのか、１９９９年から約２０年間の周期回数２回目の週を示しているのかが不明となる。
そこで、第１時刻算出手段２３は、ＲＡＭ３１に記憶されている週番号特定情報を取得し、この週番号特定情報を用いて週番号データの周期回数を特定し、取得した週番号データとＴＯＷデータとに基づいて現在日時であるＧＰＳ時刻を算出する（Ｓ２４）。
【００５２】
具体的には、まず、週番号特定情報として記憶されている前回の受信で算出した日時の年月日を基準日とし、この基準日における週番号データの周期回数を特定する。例えば、基準日が２００７年１月２０日である場合は、週番号データのカウント開始日（１９８０年１月６日）から約２７年経過しているため、基準日における週番号データの周期回数を２回目と特定することができる。そして、今回受信した現在日時の年月日は通常は基準日以降の週であることから、今回受信した週番号データの周期回数も２回目であると推測する。そして、推測された周期回数と取得した週番号データに基づいて得られる年月日（週番号データで特定される週の日曜日の日付）が、基準日よりも前の年月日であれば、今回受信した週番号データの周期回数は基準日の周期回数より１周期後、すなわち周期回数３回目と特定する。一方、推測された周期回数と取得した週番号データに基づいて得られる年月日が、基準日以降の年月日であれば、今回受信した週番号データの周期回数は２回目と特定する。
このようにして特定された周期回数と取得した週番号データにより、その週番号データで特定される週の日曜日の日付（年月日）が判明し、さらに、取得したＴＯＷデータのＺカウントにより、日曜日の午前０時からの経過時間が分かるため、現在の年月日時分秒（ＧＰＳ時刻）を得ることができる。
【００５３】
さらに、時刻の算出において必要な他のデータ、例えば閏秒情報および位置情報を航法メッセージから同時に取得しておき、閏秒情報から得られるＵＴＣオフセットをＧＰＳ時刻に加算してＵＴＣ（協定世界時）を求める。また、位置情報（緯度および経度）に対応する時差を記憶装置３０に記憶させておき、取得した位置情報に対応する時差をＵＴＣに加算して現在地の時刻（現在日時）を算出する。
【００５４】
一方、Ｓ３１でＧＰＳ装置１０が第２受信モードで制御されると、第２アンテナ１２でＬ２Ｃ信号を受信する（Ｓ３２）。次に、第２時刻算出手段２４は、Ｌ２Ｃ信号の航法メッセージからＴＯＷデータ、週番号データ、閏秒情報および位置情報を取得する（Ｓ３３）。
次に、第２時刻算出手段２４は、フラッシュＲＯＭ３２に記憶されている稼動日データを取得し（Ｓ３４）、ＴＯＷデータ、週番号データ、稼動日データに基づいて現在日時を算出する（Ｓ３５）。
【００５５】
具体的には、まず、Ｌ２Ｃ信号の週番号データだけでは、周期回数１回目（約１５７年）が経過した後はその周期回数が不明となるため、稼動日データを用いて周期回数を特定する。特定する方法としては、第１時刻算出手段２３で行った特定方法と同様に、稼動日データの年月日を基準日とし、この基準日における週番号データの周期回数を特定する。そして、今回受信した現在日時の年月日は通常は基準日以降の週であることから、今回受信した週番号データの周期回数は基準日における周期回数であると推測する。そして、推測された周期回数と取得した週番号データに基づいて得られる年月日が、基準日よりも前の年月日であれば、今回受信した週番号データの周期回数は基準日の周期回数より１周期後の周期回数であると特定する。一方、推測された周期回数と取得した週番号データに基づいて得られる年月日が、基準日以降の年月日であれば、今回受信した週番号データの周期回数は基準日の周期回数と同じであるとする。このようにして特定された周期回数と取得した週番号データにより、その週番号データで特定される週の日曜日の日付（年月日）が判明し、さらに、取得したＴＯＷデータのＺカウントにより、日曜日の午前０時からの経過時間が分かるため、現在の年月日時分秒（ＧＰＳ時刻）を得ることができる。
【００５６】
さらに、第１時刻算出手段２３と同様に、取得した閏秒情報から得られるＵＴＣオフセットをＧＰＳ時刻に加算してＵＴＣ（協定世界時）を求める。また、取得した位置情報に対応する時差をＵＴＣに加算して現在地の時刻（現在日時）を算出する。
【００５７】
そして、週番号特定情報格納手段２５は、算出した現在日時を週番号特定情報としてＲＡＭ３１に記憶させるとともに、算出された時刻に基づいて指針３の指示が修正される。（Ｓ１３）。
次に、稼動日格納手段２６は、稼動日データがフラッシュＲＯＭ３２に最後に記憶されてから所定期間経過しているか否かを判断する（Ｓ１４）。所定期間とは、１週間、１ヶ月、１年などの期間である。この稼動日データは、前述の通り、第２受信モードにおいてＬ２Ｃ信号の週番号データの周期回数を算出するために用いられる。
【００５８】
Ｓ１４で「Ｙｅｓ」と判定されて所定期間経過している場合、稼動日格納手段２６は、フラッシュＲＯＭ３２に現在の年月日を稼動日データとして記憶させる（Ｓ１５）。
一方、Ｓ１４で「Ｎｏ」と判定されて所定期間が経過していない場合は、処理を行わない。
以上により受信処理を終了する。そして、本実施形態では、週番号特定情報検出工程は、週番号特定情報検出手段２１によって実施されるＳ１２の処理によって構成される。また、第１時刻情報算出工程は、受信制御手段２２および第１時刻算出手段２３によって実施されるＳ２１〜Ｓ２４の各処理によって構成される。さらに、第２時刻情報算出工程は、受信制御手段２２および第２時刻算出手段２４によって実施されるＳ３１〜Ｓ３５の各処理によって構成される。そして、週番号特定情報格納工程は、週番号特定情報格納手段２５によって実施されるＳ１３の処理の一部によって構成される。
【００５９】
［第１実施形態の効果］
このような本実施形態によれば、次のような効果がある。
制御部２０は、ＲＡＭ３１に週番号特定情報が記憶されているか否かに応じて、ＧＰＳ装置１０の受信モードを切り替えている。ＧＰＳ衛星５から放送されている信号のうちＬ１Ｃ／Ａ信号とＬ２Ｃ信号の航法メッセージにはそれぞれＴＯＷデータと週番号データが含まれている。しかしながら、これらの週番号は同じ期間でカウントされる一方、週番号データのサイズが異なるために、週番号が０にリセットされるまでの周期が大きく異なる。Ｌ１Ｃ／Ａ信号は約２０年で０に戻るのに対し、Ｌ２Ｃ信号は約１５７年で０に戻る。すなわち、Ｌ１Ｃ／Ａ信号を受信した場合、約２０年という短い期間が経過した後の週番号データを取得すると週番号の周期回数が分からなくなるため、周期回数を算出するために週番号特定情報が必要であるのに対し、Ｌ２Ｃ信号の週番号は約１５７年という長い周期であるため週番号特定情報がなくても長い期間にわたって現在日時を算出することができる。
したがって、ＲＡＭ３１に週番号特定情報が記憶されていない場合は、Ｌ２Ｃ信号の航法メッセージに含まれる週番号データを利用することにより、Ｌ１Ｃ／Ａ信号の週番号データの周期が経過した後でも現在日時を算出することができる。
【００６０】
また、ＲＡＭ３１に週番号特定情報が記憶されている場合は、ＧＰＳ装置１０を第１受信モードで制御する。Ｌ１Ｃ／Ａ信号の受信はＬ２Ｃ信号の受信に比べて消費電力が小さいので、ＲＡＭ３１に週番号データが記憶されている場合は常に第１受信モードで受信することにより省エネルギー化を図ることができる。
また、Ｌ２Ｃ信号はＬ１Ｃ／Ａ信号と比較して、時刻情報の航法メッセージの放送周期が長く、航法メッセージの到達タイミングの予想が困難であるという点からも、できるだけＬ１Ｃ／Ａ信号を利用するほうが利便性が高い。本実施形態では、通常は第１受信モードでＬ１Ｃ／Ａ信号を受信し、ＲＡＭ３１に週番号特定情報が記憶されていない場合のみ第２受信モードでＬ２Ｃ信号を受信することとしたので、消費電力を抑えることができるとともに、常に正確な現在日時を算出することができる。
【００６１】
さらに、本実施形態では、フラッシュＲＯＭ３２に所定期間ごとの稼動日データを記憶させることとした。これは、Ｌ２Ｃ信号の航法メッセージに含まれる週番号データが約１５７年経過した後に０にリセットされた後であっても、フラッシュＲＯＭ３２に記憶された稼動日データから週番号データの周期回数を求めることができるため、Ｌ２Ｃ信号の週番号の１周期が経過した後でも現在日時を算出することができる。
【００６２】
〔第２実施形態〕
次に、本発明の第２実施形態について説明する。
第２実施形態では、週番号特定情報として腕時計１の内部で計時される内部時刻情報を用いたこと以外は第１実施形態と同様の構成であるので、図面を省略する。すなわち、第２実施形態では、腕時計１は図示しない計時手段を有し、この計時手段により計時された内部時刻情報がＲＡＭ３１に記憶されている。
したがって、第１週番号情報の周期回数を算出する際には、この内部時刻情報の年月日データを基準日とし、第１実施形態と同様の方法で周期回数を算出した上で、現在日時を得ることができる。すなわち、内部時刻情報から現在の年月日を把握できるため、現在の週番号データの周期回数も特定できる。従って、特定した周期回数と、取得した週番号データおよびＺカウントで現在の年月日時分秒を得ることができる。
【００６３】
このような第２実施形態によれば、前記第１実施形態と同様の作用効果を奏することができる上、次のような効果がある。
内部時刻情報を基準日として現在日時の算出を行うため、別途、週番号特定情報を用意する必要もなく、既存の構成を利用できるため、容易に実現することができる。
また、第１週番号情報の周期を超えた長い期間、衛星信号を１度も受信していない場合でも、第１週番号情報の正確な周期回数を算出することができる。
なお、システムリセットなどで内部時刻情報が無くなった場合は、第２受信モードで制御され、Ｌ２Ｃ信号の週番号情報を取得することにより、現在日時を算出することができる。
【００６４】
〔第３実施形態〕
次に、本発明の第３実施形態を図７に基づいて説明する。なお、前述した他の実施形態と同一または同様の構成については、同一符号を付し、説明を省略する。
第３実施形態では、ＧＰＳ装置１０はアンテナとして第３アンテナ１３のみを備え、さらに制御部２０の受信制御手段２２により選択された受信モードに応じたバンドパスフィルタを第３アンテナ１３に配置する受信信号切替部（図示しない）を備えている。
第３アンテナ１３は、受信信号切替部の切替によりＧＰＳ衛星５から放送されるＬ１Ｃ／Ａ信号またはＬ２Ｃ信号を受信することができる。
【００６５】
［第３実施形態の効果］
このような第３実施形態によれば、前記第１実施形態と同様の作用効果を奏することができる上、次のような効果がある。
２種類の衛星信号を受信するアンテナを１つとしたので、設備の小型化および経費節減を図ることができる。
【００６６】
〔第４実施形態〕
次に、本発明の第４実施形態について説明する。
第４実施形態では、ＧＰＳ装置１０は、衛星信号を受信する際に、一つのＧＰＳ衛星から受信する単独受信モードと、複数のＧＰＳ衛星から受信する複数受信モードと、を選択可能に構成される。
単独受信モードでは、ＧＰＳ装置１０は、一つのＧＰＳ衛星５を探索し、一つのＧＰＳ衛星５を捕捉すると、一つのＧＰＳ衛星５から放送される第１衛星信号または第２衛星信号を、そのときの受信モードに応じて受信する。このような第１受信形態では、消費電力を抑えることができ、省エネルギー化を図ることができる。
【００６７】
複数受信モードでは、ＧＰＳ装置１０は、複数のＧＰＳ装置５を探索し、所望のデータを送信しているＧＰＳ衛星５を捕捉し、捕捉したＧＰＳ衛星５から送信される第１衛星信号または第２衛星信号を、そのときの受信モードに応じて受信する。第２受信形態では、特に、Ｌ２Ｃ信号のようにＧＰＳ衛星５毎に航法メッセージのシーケンスや放送周期が異なる場合は、複数のＧＰＳ衛星５から探索することでより早く所望のデータを得ることができる。
【００６８】
制御部２０は、上述の単独受信モードと複数受信モードとを切り替える受信モード切替手段を有している。受信モード切替手段は、状況に応じて受信モードを切り替えることができ、例えば、単独受信モードでＧＰＳ衛星５の探索時間が長くなった場合などに、複数受信モードに切り替えたり、通常は単独受信モードで消費電力を抑えながら、Ｌ２Ｃ信号を受信するときのみ複数受信モードに切り替えたりすることができる。
【００６９】
［第４実施形態の効果］
このような第４実施形態によれば、前記第１実施形態と同様の作用効果を奏することができる上、次のような効果がある。
衛星信号の受信状況に応じて受信モードを切り替えることができるので、例えば電力消費を抑えたい場合は単独受信モードとし、情報を早く得たい場合は複数受信モードとすることができ、利便性が高い。
【００７０】
［変形例］
なお、本発明を実施するための最良の構成、方法などは、以上の記載で開示されているが、本発明はこれに限定されるものではない。
上記実施形態では、週番号特定情報として第１時刻算出手段または第２時刻算出手段で算出した現在日時を用いたが、Ｌ１Ｃ／Ａ信号の週番号データの周期回数を特定できる情報であればこれに限られない。例えば、第１時刻算出手段で取得した週番号データと算出した現在日時におけるその周期回数とを週番号特定情報としてもよい。また、フラッシュＲＯＭ３２に記憶されている稼動日データを週番号特定情報として用いてもよい。
また、上記実施形態では、第２受信モードにおいて稼動日データを用いてＬ２Ｃ信号の週番号データの周期回数を特定しているが、フラッシュＲＯＭ３２に記憶されＬ２Ｃ信号の週番号データの周期回数を特定できるものであれば稼動日データに限られない。
さらに、Ｌ２Ｃ信号の週番号データの周期回数を特定しないで現在日時を算出してもよい。Ｌ２Ｃ信号の週番号データは周期が約１５７年と長い期間であるため、週番号データの周期回数は常に１回目であることを前提として日時を算出することができる。これによれば、稼動日データをフラッシュＲＯＭ３２に記憶させる必要がないので、システムの簡素化を図ることができる。
【００７１】
上記実施形態では、第１衛星信号としてＬ１Ｃ／Ａ信号、第２衛星信号としてＬ２Ｃ信号を用いたが、週番号データを有する衛星信号であればこれらに限られない。位置情報衛星から送信される他の衛星信号（Ｌ５信号等）を用いてもよい。
また、上記実施形態では、フラッシュＲＯＭ３２（不揮発性記憶部）に稼動日を記憶させ、この稼動日を現在日時の算出に用いることとしたが、フラッシュＲＯＭ３２を設けない構成としてもよい。これによれば、設備の小型化を図ることができる。
さらに、第１実施形態では、常に複数のＧＰＳ衛星５から受信する構成とし、第３実施形態では、受信状況に応じて単独受信モードと複数受信モードとを切り替える構成としたが、常に単独のＧＰＳ衛星５から受信する構成としてもよい。これによれば、常に消費電力を抑えることができる。
【００７２】
そして、上記実施形態では電子機器として腕時計を例示して説明したが、これに限られない。例えば、車載用ＧＰＳレーダー、ナビゲーション機能を持つＰＮＤ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ Ｎａｖｉｇａｔｉｏｎ Ｄｅｖｉｃｅ）、移動した場所の位置情報を記録するＧＰＳロガー、ＧＰＳ受信機能を搭載したデジタルカメラ等の電子機器にも適用することができる。このような電子機器は、パソコンなどの外部の機器に接続して日時情報を取得しなくても、衛星信号を受信することで正確な日時を得ることができ、特に携帯して用いる場合に利便性が高い。
【符号の説明】
【００７３】
１…ＧＰＳ付き腕時計、３…指針、４…小時計、５…ＧＰＳ衛星、１０…ＧＰＳ装置、２０…制御部、２１…週番号特定情報検出手段、２２…受信制御手段、２３…第１時刻算出手段、２４…第２時刻算出手段、２５…週番号特定情報格納手段、２６…稼動日格納手段、３０…記憶装置、３１…ＲＡＭ、３２…フラッシュＲＯＭ、４０…表示装置、５０…入力装置、６０…電源。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
位置情報衛星から送信される第１衛星信号および第２衛星信号を受信する受信部と、
前記受信部の動作を制御する制御部と、
週番号特定情報が記憶される揮発性記憶部と、を備え、
前記第１衛星信号は、時分秒を表す時刻情報と所定日から所定期間ごとにカウントされ所定周期ごとにリセットされる第１週番号情報とを有し、
前記第２衛星信号は、前記時刻情報と前記第１週番号情報よりデータサイズが大きい第２週番号情報とを有し、
前記週番号特定情報は、前記第１週番号情報の周期回数を特定可能な情報であり、
前記受信部は、
前記第１衛星信号を受信する第１受信モードと、
前記第２衛星信号を受信する第２受信モードと、を選択可能に構成され、
前記制御部は、
前記受信部を前記第１受信モードで制御して前記第１衛星信号を受信し、受信した第１衛星信号の時刻情報および第１週番号情報を取得し、前記揮発性記憶部に記憶されている週番号特定情報に基づいて前記取得した第１週番号情報の周期回数を算出し、前記周期回数と前記取得した第１週番号情報と前記取得した時刻情報とに基づいて現在日時を算出する第１時刻算出手段と、
前記受信部を前記第２受信モードで制御して前記第２衛星信号を受信し、受信した第２衛星信号の時刻情報および第２週番号情報を取得し、取得した時刻情報および第２週番号情報に基づいて現在日時を算出する第２時刻算出手段と、
前記揮発性記憶部に前記週番号特定情報が記憶されているか否かを検出する週番号特定情報検出手段と、
前記週番号特定情報検出手段が前記揮発性記憶部に前記週番号特定情報が記憶されていることを検出した場合は、前記第１時刻算出手段を作動し、前記週番号特定情報検出手段が前記揮発性記憶部に前記週番号特定情報が記憶されていることを検出しない場合は、前記第２時刻算出手段を作動する受信制御手段と、を有する
ことを特徴とする電子機器。
【請求項２】
請求項１に記載の電子機器において、
前記週番号特定情報は、前回の受信制御時に、前記第１時刻算出手段または前記第２時刻算出手段で算出された年月日データであることを特徴とする電子機器。
【請求項３】
請求項１に記載の電子機器において、
時間を計時する計時手段を備え、
前記週番号特定情報は、前記計時手段で計時されている年月日データであることを特徴とする電子機器。
【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機器において、
前記第１衛星信号はＬ１Ｃ／Ａ信号であり、
前記第２衛星信号はＬ２Ｃ信号である
ことを特徴とする電子機器。
【請求項５】
請求項１から請求項４のいずれかに記載の電子機器において、
所定期間ごとの稼動日が記憶される不揮発性記憶部をさらに備え、
前記第２時刻算出手段は、さらに前記不揮発性記憶部に記憶された稼動日に基づいて現在日時を算出する
ことを特徴とする電子機器。
【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機器において、
前記受信部は、
前記第１衛星信号および前記第２衛星信号を１つの位置情報衛星から受信する単独受信モードと、
前記第１衛星信号および前記第２衛星信号を複数の位置情報衛星から受信する複数受信モードと、を選択可能に構成され、
前記制御部は、
前記受信部の前記単独受信モードと前記複数受信モードとを切り替える受信モード切替手段をさらに備えた
ことを特徴とする電子機器。
【請求項７】
位置情報衛星から送信される第１衛星信号および第２衛星信号を受信する受信部と、前記受信部の動作を制御する制御部と、週番号特定情報が記憶される揮発性記憶部と、を備える電子機器の制御方法であって、
前記第１衛星信号は、時分秒を表す時刻情報と所定日から所定期間ごとにカウントされ所定周期ごとにリセットされる第１週番号情報とを有し、
前記第２衛星信号は、前記時刻情報と前記第１週番号情報よりデータサイズが大きい第２週番号情報とを有し、
前記週番号特定情報は、前記第１週番号情報の周期回数を特定可能な情報であり、
前記受信部は、
前記第１衛星信号を受信する第１受信モードと、
前記第２衛星信号を受信する第２受信モードと、を選択可能に構成されており、
前記週番号特定情報が前記揮発性記憶部に記憶されているか否かを検出する週番号特定情報検出工程と、
前記週番号特定情報検出手段が前記揮発性記憶部に前記週番号特定情報が記憶されていることを検出した場合は、前記受信部を前記第１受信モードで制御して前記第１衛星信号を受信し、受信した第１衛星信号の時刻情報および週番号情報を取得し、前記揮発性記憶部に記憶されている週番号特定情報に基づいて前記取得した週番号情報の周期回数を算出し、前記周期回数と前記取得した週番号情報と時刻情報とに基づいて現在日時を算出する第１時刻算出工程と、
前記週番号特定情報検出手段が前記揮発性記憶部に前記週番号特定情報が記憶されていることを検出しない場合は、前記受信部を前記第２受信モードで制御して前記第２衛星信号を受信し、受信した第２衛星信号の時刻情報および週番号情報を取得し、取得した時刻情報および週番号情報に基づいて現在日時を算出する第２時刻算出工程と、を有する
ことを特徴とする電子機器の制御方法。
【請求項１】
位置情報衛星から送信される第１衛星信号および第２衛星信号を受信する受信部と、
前記受信部の動作を制御する制御部と、
週番号特定情報が記憶される揮発性記憶部と、を備え、
前記第１衛星信号は、時分秒を表す時刻情報と所定日から所定期間ごとにカウントされ所定周期ごとにリセットされる第１週番号情報とを有し、
前記第２衛星信号は、前記時刻情報と前記第１週番号情報よりデータサイズが大きい第２週番号情報とを有し、
前記週番号特定情報は、前記第１週番号情報の周期回数を特定可能な情報であり、
前記受信部は、
前記第１衛星信号を受信する第１受信モードと、
前記第２衛星信号を受信する第２受信モードと、を選択可能に構成され、
前記制御部は、
前記受信部を前記第１受信モードで制御して前記第１衛星信号を受信し、受信した第１衛星信号の時刻情報および第１週番号情報を取得し、前記揮発性記憶部に記憶されている週番号特定情報に基づいて前記取得した第１週番号情報の周期回数を算出し、前記周期回数と前記取得した第１週番号情報と前記取得した時刻情報とに基づいて現在日時を算出する第１時刻算出手段と、
前記受信部を前記第２受信モードで制御して前記第２衛星信号を受信し、受信した第２衛星信号の時刻情報および第２週番号情報を取得し、取得した時刻情報および第２週番号情報に基づいて現在日時を算出する第２時刻算出手段と、
前記揮発性記憶部に前記週番号特定情報が記憶されているか否かを検出する週番号特定情報検出手段と、
前記週番号特定情報検出手段が前記揮発性記憶部に前記週番号特定情報が記憶されていることを検出した場合は、前記第１時刻算出手段を作動し、前記週番号特定情報検出手段が前記揮発性記憶部に前記週番号特定情報が記憶されていることを検出しない場合は、前記第２時刻算出手段を作動する受信制御手段と、を有する
ことを特徴とする電子機器。
【請求項２】
請求項１に記載の電子機器において、
前記週番号特定情報は、前回の受信制御時に、前記第１時刻算出手段または前記第２時刻算出手段で算出された年月日データであることを特徴とする電子機器。
【請求項３】
請求項１に記載の電子機器において、
時間を計時する計時手段を備え、
前記週番号特定情報は、前記計時手段で計時されている年月日データであることを特徴とする電子機器。
【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機器において、
前記第１衛星信号はＬ１Ｃ／Ａ信号であり、
前記第２衛星信号はＬ２Ｃ信号である
ことを特徴とする電子機器。
【請求項５】
請求項１から請求項４のいずれかに記載の電子機器において、
所定期間ごとの稼動日が記憶される不揮発性記憶部をさらに備え、
前記第２時刻算出手段は、さらに前記不揮発性記憶部に記憶された稼動日に基づいて現在日時を算出する
ことを特徴とする電子機器。
【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機器において、
前記受信部は、
前記第１衛星信号および前記第２衛星信号を１つの位置情報衛星から受信する単独受信モードと、
前記第１衛星信号および前記第２衛星信号を複数の位置情報衛星から受信する複数受信モードと、を選択可能に構成され、
前記制御部は、
前記受信部の前記単独受信モードと前記複数受信モードとを切り替える受信モード切替手段をさらに備えた
ことを特徴とする電子機器。
【請求項７】
位置情報衛星から送信される第１衛星信号および第２衛星信号を受信する受信部と、前記受信部の動作を制御する制御部と、週番号特定情報が記憶される揮発性記憶部と、を備える電子機器の制御方法であって、
前記第１衛星信号は、時分秒を表す時刻情報と所定日から所定期間ごとにカウントされ所定周期ごとにリセットされる第１週番号情報とを有し、
前記第２衛星信号は、前記時刻情報と前記第１週番号情報よりデータサイズが大きい第２週番号情報とを有し、
前記週番号特定情報は、前記第１週番号情報の周期回数を特定可能な情報であり、
前記受信部は、
前記第１衛星信号を受信する第１受信モードと、
前記第２衛星信号を受信する第２受信モードと、を選択可能に構成されており、
前記週番号特定情報が前記揮発性記憶部に記憶されているか否かを検出する週番号特定情報検出工程と、
前記週番号特定情報検出手段が前記揮発性記憶部に前記週番号特定情報が記憶されていることを検出した場合は、前記受信部を前記第１受信モードで制御して前記第１衛星信号を受信し、受信した第１衛星信号の時刻情報および週番号情報を取得し、前記揮発性記憶部に記憶されている週番号特定情報に基づいて前記取得した週番号情報の周期回数を算出し、前記周期回数と前記取得した週番号情報と時刻情報とに基づいて現在日時を算出する第１時刻算出工程と、
前記週番号特定情報検出手段が前記揮発性記憶部に前記週番号特定情報が記憶されていることを検出しない場合は、前記受信部を前記第２受信モードで制御して前記第２衛星信号を受信し、受信した第２衛星信号の時刻情報および週番号情報を取得し、取得した時刻情報および週番号情報に基づいて現在日時を算出する第２時刻算出工程と、を有する
ことを特徴とする電子機器の制御方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２０１０−２１６９９９（Ｐ２０１０−２１６９９９Ａ）
【公開日】平成２２年９月３０日（２０１０．９．３０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−６４３１４（Ｐ２００９−６４３１４）
【出願日】平成２１年３月１７日（２００９．３．１７）
【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２２年９月３０日（２０１０．９．３０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年３月１７日（２００９．３．１７）
【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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