JP2009079982A - 時刻修正装置、時刻修正装置付き計時装置及び時刻修正方法 - Google Patents

Abstract

【課題】腕につけて歩行している場合でも衛星信号を確実に受信できて時刻情報を取得できる時刻修正装置、時刻修正装置付き計時装置及び時刻修正方法を提供すること。
【解決手段】ＧＰＳ付き腕時計１０は、ＧＰＳ衛星１５から送信される衛星信号を受信するＧＰＳ装置４０と、内部時刻情報を生成するＲＴＣ３８と、内部時刻情報を修正する時刻修正装置４４とを有する。ＧＰＳ装置４０は、ＧＰＳ衛星１５を検索してＧＰＳ衛星１５から送信される衛星信号の信号レベルを取得する信号レベル取得手段と、取得した信号レベルに基づいてＧＰＳ衛星１５を選択する受信衛星選択手段と、選択されたＧＰＳ衛星１５から送信される衛星信号を受信し、その衛星信号に含まれる衛星時刻情報を取得する衛星時刻情報取得手段とを備える。時刻修正装置４４は、衛星時刻情報を取得できた場合には取得した衛星時刻情報に基づいて内部時刻情報を修正する。
【選択図】図３

Description

本発明は、例えばＧＰＳ衛星等の位置情報衛星からの信号に基づいて時刻修正を行う時刻修正装置、時刻修正装置付き計時装置及び時刻修正方法に関するものである。

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。

このＧＰＳ衛星の時刻情報（ＧＰＳ時刻）を利用して時刻修正を行う電子時計が提案されている（特許文献１）。
このようにＧＰＳ時刻を利用する電子時計において、ＧＰＳ衛星からの信号を受ける受信機側が、ＧＰＳ衛星の時刻情報を得るには、ＧＰＳ衛星からの信号のうち、ＴＯＷ（Time of Week、ＧＰＳ時刻、週の初めから一週間毎に示される秒単位の情報）信号を受信する必要がある。

前記電子時計は、信号の受信を開始してから正確な時刻を出力するまでに要する時間を短くするため、過去の受信履歴に基づいて衛星検索の優先順位付けを行い、自己の位置の把握などを行わずに、位置情報衛星を選択し時刻修正をしている。

特開平１０−１０２５１号公報

上記特許文献１の電子時計は、過去の受信履歴から受信する衛星を優先順位付けして時刻を取得するため、屋内に設置されていて、天空に向けて開口している窓の角度が限定されている電子時計に関しては効果的である。
しかしながら、前記電子時計が腕時計であって、腕につけて歩行している場合は、次の条件があるので履歴から衛星を選択することは、ほとんど意味を持たない。
第１に、時計の装着者が移動するため、時計の位置が変わり、過去に受信できた衛星が受信できなくなる場合がある（例えば日本から海外へ移動した場合）。
第２に、時計の装着者が移動するため、受信環境が同一でない（家、ビル、木などに電波がさえぎられる事がある）。
第３に、装着者が時計を腕につけた状態で歩行した場合、アンテナの向きが一定でなく、受信時刻が同じ場合であっても、実際に受信に適した位置情報衛星が変化する。
このため、前記特許文献１の技術を、腕時計に適用しても衛星信号を確実に受信することは難しく、時刻情報を取得して正しい時刻に修正することも難しいという問題があった。

本発明は、腕につけて歩行している場合でも衛星信号を確実に受信できて時刻情報を取得できる時刻修正装置、時刻修正装置付き計時装置及び時刻修正方法を提供することを目的とする。

本発明の時刻修正装置は、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、内部時刻情報を生成する時刻情報生成部と、前記内部時刻情報を修正する時刻情報修正部と、を有する時刻修正装置であって、前記衛星信号には、前記位置情報衛星で計時されている衛星時刻情報が含まれ、前記受信部は、前記位置情報衛星を検索し、各位置情報衛星から送信される衛星信号の信号レベルを取得する信号レベル取得手段と、取得した信号レベルに基づいて位置情報衛星を選択する受信衛星選択手段と、前記受信衛星選択手段で選択された位置情報衛星から送信される衛星信号を受信し、その衛星信号に含まれる衛星時刻情報を取得する衛星時刻情報取得手段と、を備え、前記時刻情報修正部は、前記衛星時刻情報取得手段で衛星時刻情報を取得できた場合には、取得した衛星時刻情報に基づいて前記内部時刻情報を修正することを特徴とする。

本発明の時刻修正装置は、信号レベル取得手段により、位置情報衛星を検索して、存在する衛星とそれぞれの衛星の信号レベルを取得する。例えば、信号レベルとして、各位置情報衛星から送信される衛星信号のＳＮＲ（signal to noise ratio）を取得する。この信号レベルの取得は、短時間で行えるため、複数の衛星の信号レベルを取得しても処理時間は短くでき、消費電力も小さくできる。
従って、時刻情報を受信するたびに信号レベルの取得、確認を行うことができ、時刻修正装置を腕につけて歩行している場合のように、受信に適した位置情報衛星が都度変化した場合でも、受信衛星選択手段によって受信に最適な衛星を選択できる。このため、衛星時刻情報取得手段は、確実に衛星時刻情報を取得でき、時刻情報修正部は、受信した衛星時刻情報に基づいて内部時刻情報を修正できる。このため、時刻情報修正部は、精度の高い衛星信号の時刻情報に基づいて内部時刻情報を修正できるため、時刻修正装置の時刻精度を向上できる。
なお、位置情報衛星としては、既に実用化されたＧＰＳを利用すればよいが、将来、利用可能になった場合には、その他の位置情報衛星を利用してもよい。

また、本発明の時刻修正装置において、前記信号レベル取得手段は、位置情報衛星を順次検索する過程で、衛星信号の信号レベルが所定レベル以上の位置情報衛星を検出した場合には、前記信号レベルの取得処理を中断し、前記受信衛星選択手段は、前記信号レベル取得手段で検出された前記位置情報衛星を選択することを特徴とするものでもよい。

本発明では、衛星のサーチの途中で信号レベルが所定レベル以上と高い衛星を検出した場合には、それ以降のサーチ処理を中断するため、位置情報衛星の検出処理を短縮できる。従って、位置情報衛星の検索を開始してから衛星時刻情報を取得して時刻修正を行うまでの時間を短縮でき、省電力化も実現できる。
なお、本発明における所定レベルは、前記位置情報衛星を選択対象とするためのレベルと同じでもよいし、そのレベルよりもより高いレベルのものでもよい。この所定レベルは、衛星時刻情報を確実に取得できるレベルであることが好ましく、予め受信テストなどで求めておけばよい。

ここで、前記信号レベル取得手段は、前記衛星時刻情報取得手段で衛星時刻情報を取得できなかった場合、中断した前記信号レベルの取得処理を、次に検索する予定であった位置情報衛星から再開することが好ましい。
所定レベルの衛星を検出したためにサーチを中断した場合に、その検出した衛星の信号で衛星時刻情報を取得できない場合に、次に検索する予定であった位置情報衛星からサーチを再開すれば、それまでサーチして信号レベルが低かった衛星を再度サーチする必要がないため、次に受信対象となる位置情報衛星を効率的に検出できる。

また、前記信号レベル取得手段は、前記衛星時刻情報取得手段で衛星時刻情報を取得できなかった場合、位置情報衛星の検索を最初からやり直すものでもよい。
所定レベルの衛星を検出したためにサーチを中断した場合に、その検出した衛星の信号で衛星時刻情報を取得できない場合に、最初から位置情報衛星のサーチを行えば、その時点で受信できる可能性が高い位置情報衛星を確実に検出できる。

本発明の時刻修正装置において、前記受信部は、衛星信号を受信する受信チャンネルを複数備え、前記信号レベル取得手段は、位置情報衛星を順次検索する過程で、衛星信号の信号レベルが第１レベル以上の位置情報衛星を検出した場合には、その位置情報衛星を受信チャンネルに割り当てて位置情報衛星の検索を継続し、全てのチャンネルに位置情報衛星が割り当てられた場合、または、全てのチャンネルに位置情報衛星が割り当てられる前であって、前記第１レベルよりも高い第２レベル以上の信号レベルの位置情報衛星を検出した場合には、前記信号レベルの取得処理を中断し、前記衛星時刻情報取得手段は、位置情報衛星が割り当てられた各チャンネルで衛星信号を受信し、その衛星信号に含まれる衛星時刻情報を取得することが好ましい。

ここで、第１レベルとは、その衛星信号がその時点で受信可能な位置情報衛星から送信されたものであるか、あるいは位置情報衛星が地球の裏側などにあって受信不可能なものであるかを判別できるレベルであればよい。
一方、第２レベルとは、第１レベルよりも大きく設定され、第２レベル以上の衛星信号を受信すれば衛星時刻情報を取得できる可能性が高いレベルに設定すればよい。
これらの各レベルは、予め受信テストなどを行って確認すればよい。

本発明によれば、信号レベルが第２レベル以上の衛星信号を検出すれば、その時点で位置情報衛星の検索を中断して衛星時刻情報の取得を行うため、衛星のサーチ処理を短時間で行えて、衛星時刻情報を取得するまでの時間を短くでき、消費電力化を図ることができる。
また、信号レベルが第２レベル以上の衛星信号を検出できない場合でも、信号レベルが第１レベル以上の衛星信号を送信する位置情報衛星を複数の受信チャンネルに割り当てているので、複数の衛星時刻情報を取得でき、取得した複数の衛星時刻情報を互いに比較することなどで、その衛星時刻情報が有効なデータであるかを検証できる。

本発明の時刻修正装置においては、前記受信部は、信号レベル取得手段で検出された位置情報衛星およびその信号レベルを記憶する記憶部を備え、前記信号レベル取得手段は、前回、衛星信号の信号レベルを取得して前記記憶部に記憶してから所定時間内に信号レベル取得処理を行う場合には、前記記憶部に記憶された信号レベルの大きい順に位置情報衛星を検索することが好ましい。

腕時計のように装着して用いる時計に時刻修正装置が組み込まれている場合、例えば歩行時に受信処理を行うと、信号レベルは取得できたが、一時的にその衛星がビルなどに隠れて衛星時刻情報を取得することができない場合がある。
このような場合、一定時間経過後（例えば、０．５〜３時間程度）に自動的に、あるいは利用者の手動操作で、再度、受信処理を行うことが考えられる。
この場合、信号レベル取得手段による信号レベルの取得処理つまり位置情報衛星のサーチ処理時に信号レベルを記憶しておき、一定時間経過後に再度位置情報衛星のサーチを行う場合に、前回受信時に記憶した信号レベルの大きい順でサーチを行えば、前回信号レベルが大きかった位置情報衛星を再度検出できる可能性が高いため、その分、サーチ時間を短縮できる可能性も高くなる。
このため、信号レベルが所定レベル以上の位置情報衛星を迅速に検出することができて処理時間も短縮でき、より一層の省電力化を実現できる。

ここで、前記受信衛星選択手段は、前記信号レベル取得手段で検出された信号レベルが最も高い位置情報衛星を選択し、前記信号レベル取得手段は、前記衛星時刻情報取得手段で衛星時刻情報を取得できなかった場合、位置情報衛星の検索を最初からやり直すことが好ましい。

最も信号レベルが高い位置情報衛星を選択しても、衛星時刻情報を取得できない場合には、例えば、時刻修正装置を装着した装着者が場所を移動したことで、時刻修正装置における衛星受信環境が変化していると予測される。従って、信号レベル取得手段で位置情報衛星の検索を最初からやり直すことで、その時点で最も信号レベルの高い衛星を再度検出でき、衛星時刻情報を取得できる可能性を向上できる。

また、前記受信衛星選択手段は、位置情報衛星の選択順序を、前記信号レベル取得手段で検出された信号レベルの高い順に設定し、前記衛星時刻情報取得手段で衛星時刻情報を取得できなかった場合には、前記設定順に位置情報衛星を選択することが好ましい。

最も信号レベルが高い位置情報衛星を選択しても、衛星時刻情報を取得できない場合には、例えば、時刻修正装置を装着した装着者が場所を移動し、時刻修正装置から見てその位置情報衛星が建物で隠れてしまうなど、時刻修正装置における衛星受信環境が変化していると予測される。
この場合、信号レベルが次に高い位置情報衛星を選択して、衛星時刻情報取得手段で衛星時刻情報の取得を行えば、衛星時刻情報を取得できる可能性を向上できるとともに、再度、衛星の検索を行う必要がないため、処理時間を短縮でき、省電力化も実現できる。

また、本発明の時刻修正装置において、前記受信部は、衛星信号を受信する受信チャンネルを複数備え、前記受信衛星選択手段は、前記信号レベル取得手段で検出された信号レベルの高い順に位置情報衛星を選択し、前記衛星時刻情報取得手段は、選択された位置情報衛星を信号レベルが高い順に各受信チャンネルに割り当て、各チャンネルで衛星信号を受信し、その衛星信号に含まれる衛星時刻情報を取得することを特徴とするものでもよい。

複数の受信チャンネルを備えていれば、同時に複数の位置情報衛星から衛星信号を受信できる。このため、複数の衛星時刻情報を同時に取得できるため、取得した複数の衛星時刻情報を互いに比較することなどで、その衛星時刻情報が有効なデータであるかを検証できる。
また、複数の受信チャンネルに位置情報衛星を割り当てる際に、信号レベルが高いものから割り当てているので、各チャンネルで衛星時刻情報を受信できる可能性を向上できる。
従って、正確な衛星時刻情報を取得できる確率が高く、内部時刻情報も正しい時刻に修正できる。

ここで、前記受信衛星選択手段は、前記信号レベル取得手段で検出された信号レベルが所定レベル以上の位置情報衛星のみを選択対象とすることが好ましい。
なお、前記所定レベルとは、衛星時刻情報を取得できる可能性が高いレベルであればよく、予め受信テストなどを行った結果などで設定すればよい。

受信衛星選択手段において、所定レベル以上の位置情報衛星のみを選択対象とすれば、信号レベルの低い位置情報衛星を選択することがなく、これにより衛星時刻情報を取得できる可能性が低い衛星信号の受信処理を防止でき、衛星時刻情報を効率的に取得することができる。

本発明の時刻修正装置において、前記衛星時刻情報取得手段は、位置情報衛星が割り当てられた各チャンネルで衛星情報を受信して取得した各衛星時刻情報を互いに比較し、受信した衛星時刻情報が正しい時刻情報であるかを判定し、前記時刻情報修正部は、前記衛星時刻情報取得手段で正しい時刻情報であると判定された場合に、取得した衛星時刻情報に基づいて前記内部時刻情報を修正することが好ましい。

このような構成によれば、複数の衛星時刻情報を互いに比較して正しい時刻情報であるかを判定しているので、受信した衛星時刻情報の精度を高めることができる。従って、内部時刻情報も正しい時刻に確実に修正できる。

本発明の時刻修正装置において、前記衛星時刻情報取得手段は、選択された位置情報衛星の衛星信号の受信を開始してから所定時間内に衛星時刻情報を取得できなかった場合に、衛星時刻情報を取得できなかったと判断することが好ましい。
このような構成によれば、衛星時刻情報を取得できない状態が所定時間以上継続した場合には、次の位置情報衛星を検出するなどの処理を行うことができ、無駄に受信を継続することがないため、消費電力を低減できる。

なお、前記所定時間は衛星信号の信号フォーマットなどに基づき、衛星時刻情報の取得の有無を判断できる時間に設定すればよい。
例えば、位置情報衛星として利用可能なＧＰＳ衛星では、衛星時刻情報を６秒間隔で送信しており、信号の同期処理などを含め、通常は、６〜１２秒の間に衛星時刻情報を受信できる。従って、１２秒以上経過しても衛星時刻情報を受信できない場合には、それ以上受信を継続しても受信できる可能性が小さい。このため、１２秒間、衛星時刻情報を受信できない場合に、その位置情報衛星の時刻情報は受信できないと判断すれば、無駄な受信処理を最小限に抑えることができ、消費電力を低減できる。

本発明の時刻修正装置付き計時装置は、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、内部時刻情報を生成する時刻情報生成部と、前記内部時刻情報を修正する時刻情報修正部と、前記内部時刻情報を表示する時刻表示部と、を有する時刻修正装置付き計時装置であって、前記衛星信号には、前記位置情報衛星で計時されている衛星時刻情報が含まれ、前記受信部は、前記位置情報衛星を検索し、各位置情報衛星から送信される衛星信号の信号レベルを取得する信号レベル取得手段と、取得した信号レベルに基づいて位置情報衛星を選択する受信衛星選択手段と、前記受信衛星選択手段で選択された位置情報衛星から送信される衛星信号を受信し、その衛星信号に含まれる衛星時刻情報を取得する衛星時刻情報取得手段と、を備え、前記時刻情報修正部は、前記衛星時刻情報取得手段で衛星時刻情報を取得できた場合には、取得した衛星時刻情報に基づいて前記内部時刻情報を修正することを特徴とする。

本発明の時刻修正装置付き計時装置によれば、前記時刻修正装置と同様に、時刻情報を受信するたびに信号レベルの取得、確認を行うことができ、計時装置を腕につけて歩行している場合でも受信に最適な衛星を選択できる。このため、衛星時刻情報取得手段は、確実に衛星時刻情報を取得でき、時刻情報修正部は、受信した衛星時刻情報に基づいて内部時刻情報を修正できる。このため、時刻情報修正部は、精度の高い衛星信号の時刻情報に基づいて内部時刻情報を修正できるため、計時装置の時刻精度を向上できる。従って、本発明は、特に腕時計や懐中時計のように、携帯可能な計時装置に適している。

本発明の時刻修正方法は、内部時刻情報を生成する時刻情報生成工程と、位置情報衛星を順次検索し、各位置情報衛星から送信される衛星信号の信号レベルを順次取得する信号レベル取得工程と、取得した信号レベルに基づいて位置情報衛星を選択する受信衛星選択工程と、前記受信衛星選択工程で選択された位置情報衛星から送信される衛星信号を受信し、その衛星信号に含まれ、かつ前記位置情報衛星で計時されている衛星時刻情報を取得する衛星時刻情報取得工程と、前記衛星時刻情報取得工程で衛星時刻情報を取得できた場合には、取得した衛星時刻情報に基づいて前記内部時刻情報を修正する時刻情報修正工程と、を備えることを特徴とする。

本発明の時刻修正方法によれば、前記時刻修正装置と同様に、時刻情報を受信するたびに信号レベルの取得、確認を行うことができ、計時装置を腕につけて歩行している場合でも受信に最適な衛星を選択できる。このため、衛星時刻情報取得手段は、確実に衛星時刻情報を取得でき、時刻情報修正部は、受信した衛星時刻情報に基づいて内部時刻情報を修正できる。このため、時刻情報修正部は、精度の高い衛星信号の時刻情報に基づいて内部時刻情報を修正できるため、時刻修正装置の時刻制度を向上できる。

この際、前記信号レベル取得工程は、位置情報衛星を順次検索する過程で、衛星信号の信号レベルが所定レベル以上の位置情報衛星を検出した場合には、前記信号レベルの取得処理を中断し、前記受信衛星選択工程は、前記信号レベル取得工程で検出された前記位置情報衛星を選択することが好ましい。
本発明においても、衛星のサーチの途中で信号レベルが所定レベル以上と高い衛星を検出した場合には、それ以降のサーチ処理を中断するため、位置情報衛星の検出処理を短縮できる。従って、位置情報衛星の検索を開始してから衛星時刻情報を取得して時刻修正を行うまでの時間を短縮でき、省電力化も実現できる。

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。

（第１の実施形態）
図１は、本発明に係る時刻修正装置付き計時装置であるＧＰＳ時刻修正装置付き腕時計１０（以下「ＧＰＳ付き腕時計１０」という）を示す概略図であり、図２は、図１の概略断面図である。また、図３は、図１及び図２のＧＰＳ付き腕時計１０の主なハードウエア構成等を示す概略図である。
図１に示すように、ＧＰＳ付き腕時計１０は、文字板１２および指針１３からなる時刻表示部を備える。文字板１２の一部には開口が形成され、ＬＣＤ表示パネル等からなるディスプレイ１４が組み込まれている。

指針１３は、秒針、分針、時針等を備えて構成され、後述するステップモータで歯車を介して駆動される。
ディスプレイ１４はＬＣＤ表示パネル等で構成され、緯度、経度や都市名等の位置情報を表示する他、メッセージ情報を表示する。
そして、ＧＰＳ付き腕時計１０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１５からの衛星信号を受信して衛星時刻情報を取得し、内部時刻情報を修正できるように構成されている。
なお、ＧＰＳ衛星１５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。現在は約３０個のＧＰＳ衛星１５が周回している。

［ＧＰＳ付き腕時計１０の内部構成］
次に、ＧＰＳ付き腕時計１０の内部構成について説明する。
図２に示すように、ＧＰＳ付き腕時計１０は、ＳＵＳ、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、外装ケース１７の表面側の開口には、ベゼル１６を介して表面ガラス１６０が取り付けられている。また、外装ケース１７の裏面側の開口には裏蓋２６が取り付けられている。裏蓋２６は、金属で構成されてリング状に形成され、その中央の開口には裏面ガラス２３が取り付けられている。

外装ケース１７の内部には、指針１３を駆動するステップモータ、ＧＰＳアンテナ１１、電池２４などが配置されている。
ステップモータは、モータコイル１９、図示略のステータ、ロータなどからなる時計用に用いられる一般的なものである。このステップモータは歯車を介して指針１３を駆動する。

ＧＰＳアンテナ１１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１５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。このＧＰＳアンテナ１１は文字板１２の時刻表示面の反対側の面（裏面側）に配置され、表面ガラス１６０および文字板１２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１２および表面ガラス１６０は、ＧＰＳ衛星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１２はプラスチックで構成されている。また、ベゼル１６は、前記衛星信号の受信性能を向上させるために、セラミックス製とされている。

ＧＰＳアンテナ１１の裏蓋側には、回路基板２５が配置され、回路基板２５の裏蓋側には電池２４が配置されている。
回路基板２５には、後述するようにＧＰＳアンテナ１１で受信した信号を処理する受信回路１８や、前記指針１３を駆動するステップモータ等の制御を行う制御部２０などの各種回路素子（ＩＣなど）が取り付けられている。受信回路１８や制御部２０は、電池２４から供給される電力で駆動される。

電池２４は、リチウムイオン電池などの二次電池となっている。そして、電池２４の下側（裏蓋側）には、磁性シート２１が配置されており、その磁性シート２１を介して充電用コイル２２が配置されている。従って、電池２４は、この充電用コイル２２により、外部充電器から電磁誘導で電力を充電できるようになっている。また、磁性シート２１は、磁界を迂回させることができるようになっている。このため、磁性シート２１は、電池２４の影響を低減して、効率的にエネルギー伝送を行うことができるようになっている。そして、電力転送のために裏蓋２６の中央部には、裏面ガラス２３が配置されている。
ＧＰＳ付き腕時計１０は、以上のように構成されている。

［ＧＰＳ付き腕時計１０の回路構成］
次に、ＧＰＳ付き腕時計１０の回路構成に関して説明する。図３に示すように、ＧＰＳ付き腕時計１０は、時刻表示装置４５、ＧＰＳ装置４０、時刻修正装置４４を備え、コンピュータとしての機能も発揮する構成となっている。なお、図３に示すように、時刻表示装置４５、ＧＰＳ装置４０、時刻修正装置４４は一部の構成が重複している。

以下、図３に示す各構成について説明する。
［ＧＰＳ装置の構成］
図３に示すように、ＧＰＳ付き腕時計１０は、ＧＰＳ衛星１５から送信される衛星信号を受信、処理するＧＰＳ装置４０を備えている。
ＧＰＳ装置４０は、ＧＰＳアンテナ１１、フィルタ（ＳＡＷ）３１、受信回路１８を備える。フィルタ（ＳＡＷ）３１は、バンドパスフィルタであり、１．５ＧＨｚの衛星信号を抜き出すものとなっている。従って、ＧＰＳ装置４０により、本発明の受信部が構成されている。

受信回路１８は、フィルタで抜き出された衛星信号を処理するものであり、ＲＦ部（Radio Frequency：無線周波数）２７とベースバンド部３０を備える。
ＲＦ部２７は、ＰＬＬ回路３４、ＩＦフィルタ３５、ＶＣＯ（Voltage Controlled Oscillator）４１、ＡＤＣ（Ａ／Ｄ変換器）４２、ミキサ４６、ＬＮＡ（Low Noise Amplifier）４７、ＩＦアンプ４８等を備えている。

そして、フィルタ３１で抜き出された衛星信号は、ＬＮＡ４７で増幅された後、ミキサ４６でＶＣＯ４１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４６でミキシングされたＩＦは、ＩＦアンプ４８、ＩＦフィルタ３５を通り、ＡＤＣ（Ａ／Ｄ変換器）４２でデジタル信号に変換される。

ベースバンド部３０は、ＤＳＰ（Digital Signal Processor）３９、ＣＰＵ（Central Processing Unit）３６、ＳＲＡＭ（Static Random Access Memory）３７、ＲＴＣ（リアルタイムクロック）３８を備える。また、ベースバンド部３０には、温度補償回路付き水晶発振回路（ＴＣＸＯ）３２やフラッシュメモリ３３等も接続されている。
そして、ベースバンド部３０は、ＲＦ部２７のＡＤＣ４２からデジタル信号が入力され、制御信号に基づき、衛星信号の演算を行い、衛星時刻情報や測位情報を取得できるようになっている。

なお、ＰＬＬ回路３４用のクロック信号は、温度補償回路付き水晶発振回路（ＴＣＸＯ）３２から生成されるようになっている。
また、ＲＴＣ３８は、本発明の内部時刻情報を生成する時刻情報生成部として機能する。このＲＴＣ３８は、ＴＣＸＯ３２から出力される基準クロックでカウントアップされるようになっている。

［時刻修正装置の構成］
時刻修正装置４４は、前記受信回路１８と、制御部２０と、駆動回路４３とを備えている。この時刻修正装置４４で本発明の時刻情報修正部が構成されている。
制御部２０は、記憶部２０Ａを備えるとともに、ＧＰＳ装置４０や、指針１３、ディスプレイ１４の駆動を制御するものである。すなわち、制御部２０は、制御信号を受信回路１８に送り、ＧＰＳ装置４０の受信動作を制御できるようになっている。
また、記憶部２０Ａは、前記受信回路１８のベースバンド部３０で得られた時刻データ（衛星時刻情報）や、測位データが記憶される。

［時刻表示装置の構成］
時刻表示装置４５は、制御部２０、ＲＴＣ３８、ＴＣＸＯ３２、記憶部２０Ａ、駆動回路４３、指針１３、ディスプレイ１４などを備えて構成されている。
そして、ＲＴＣ３８で生成された内部時刻情報は、前記記憶部２０Ａに現時刻の情報として記憶され、制御部２０は、記憶部２０Ａに記憶された時刻データに基づいて、指針１３やディスプレイ１４の表示時刻を制御する。
また、制御部２０は、前記ベースバンド部３０で得られた衛星時刻情報が記憶部２０Ａに記憶されて内部時刻情報が更新されると、駆動回路４３を通して、ディスプレイ１４に修正された時刻情報を表示するようになっている。
さらに、制御部２０は、指針１３で指示していた現時刻情報と修正された内部時刻情報との差を算出し、その時間差分だけ指針１３が移動するようにステップモータを駆動し、指針１３が修正後の時刻を指示するように制御する。

このような構成のＧＰＳ付き腕時計１０は、充電可能な二次電池２４から供給される電力で駆動する。
すなわち、充電用コイル２２は、充電制御回路２８を通じて二次電池２４に電力を充電する。二次電池２４は、レギュレータ２９を介して、時刻修正装置４４等に駆動電力を供給するようになっている。
以上に説明したように、本実施形態における時計機構は、いわゆる電子時計となっている。

［ＧＰＳ装置（受信部）４０のシステム構成］
次に、図４に基づいて、本発明の受信部であるＧＰＳ装置４０のシステム構成について説明する。図４は、主にＣＰＵ３６において実行されるプログラムで実現される機能ブロックである。
すなわち、ＧＰＳ装置４０は、受信タイミング判断手段５１、信号レベル取得手段５２、受信衛星選択手段５３、衛星時刻情報取得手段５４を備える。

［時刻修正処理手順］
次に、ＧＰＳ付き腕時計１０の動作について、図５のフローチャートも参照して説明する。第１実施形態は、ＧＰＳ衛星１５のサーチ中に、信号レベル（ＳＮＲ）が所定レベル以上のＧＰＳ衛星１５を検出できた場合には、サーチを中断し、衛星捕捉判定工程、Ｚカウント取得判定工程を行うことを特徴とするものである。
なお、ＧＰＳ付き腕時計１０は、制御部２０からの制御信号により、ＧＰＳ衛星１５から送信される衛星信号を定期的に自動受信して時刻修正を行う自動修正モードと、このような自動的な修正を行わない非修正モードとを選択できるようになっている。これらのモードは、ＧＰＳ付き腕時計１０に設けられたリューズやボタン等を手動操作することで選択できるようにされている。
また、ＧＰＳ付き腕時計１０は、リューズやボタン等を手動操作することで強制的に受信して時刻修正動作を行う強制修正モードも実行可能とされている。この強制修正モードは、図５のフローチャートにおける受信タイミング判断工程ＳＴ１０を行わない以外は、自動修正モードと同じ処理を行うため、説明を省略する。

自動修正モードに設定されている場合、ＧＰＳ付き腕時計１０は、受信タイミング判断手段５１によって、受信タイミングつまり衛星時刻情報を受信して時刻を修正するタイミングになったか否かを判断する（ＳＴ１０）。
具体的には、受信タイミング判断手段５１は、時刻情報生成部であるＲＴＣ３８の生成する時刻情報を検出し、その時刻情報が予め設定された受信タイミングとなったかを判断する。
ここで、受信タイミングは、例えば、次のような時刻を基準として設定される。ＧＰＳ付き腕時計１０の時刻精度が、例えば、最大で０．５秒／日程度であるとすると、時刻修正のためにＧＰＳ衛星１５から衛星信号を受信する回数は、一日に２、３回でよい。従って、ＧＰＳ付き腕時計１０は、一日のなかで、ＧＰＳ衛星１５で送信された衛星信号を受信しやすい環境である時に受信を行うことが好ましい。そのため、受信タイミングデータは、受信しやすい環境の時刻を基準として設定されている。

例えば、受信タイミングとしては、午前２時や午前３時、あるいは午前７時や午前８時が設定される。
午前２時や３時に設定するのは、ＧＰＳ付き腕時計１０をユーザーが使用しておらず、ＧＰＳ付き腕時計１０が外されていて屋内に置かれている場合に、電気製品などの使用が少なく、電波受信環境が最も良好な可能性が高いためである。
また、午前７時や８時に設定するのは、ＧＰＳ付き腕時計１０をユーザーが使用しており、ＧＰＳ付き腕時計１０の使用環境が屋外である可能性が高い通勤時間帯であるためである。すなわち、勤務時間中はビルや工場内などの衛星信号が届きにくい場所にいる場合でも、通勤時間中は屋外にいる可能性が高く、その分、衛星信号を受信できる可能性が高まり、電波受信環境が良好となるためである。

ＳＴ１０で受信タイミングになったと判定された場合、ＧＰＳ付き腕時計１０は、信号レベル取得手段５２によって、信号レベル取得工程を行う。
すなわち、信号レベル取得手段５２は、まず、ＧＰＳ装置４０を起動して受信開始工程ＳＴ１１を実行し、ＧＰＳ衛星１５から送信される衛星信号の受信を開始する。ＧＰＳ装置４０は、ＧＰＳアンテナ１１から衛星信号であるＧＰＳ信号を受信するために、後述するＧＰＳ衛星１５のＣ／Ａコード（Coarse/Acuisition Code）のパターンを発生させて受信を開始する。

次に、信号レベル取得手段５２は、信号レベルを検出する衛星検索工程を実行する。衛星検索工程では、信号レベル取得手段５２は、まず、衛星番号ＳＶを「０」に初期化し（ＳＴ４０）、衛星番号ＳＶに「１」を加算する処理を行う（ＳＴ４１）。
次に、信号レベル取得手段５２は、衛星番号ＳＶのＧＰＳ衛星１５を検索し、その信号レベル（ＳＮＲ）を検出する（ＳＴ４２）。具体的には、信号レベル取得手段５２は、ＧＰＳ衛星１５のＣ／Ａコードの発生タイミングを調整して、同期できるＧＰＳ衛星１５を検索する。
なお、各ＧＰＳ衛星１５から送信される衛星信号は、すべての衛星から同一周波数で信号を送信しているが、ＧＰＳ衛星１５毎に異なるＣ／Ａコードを用いることで判別するＣＤＭＡ（Code Division Multiple Access）方式を採用している。従って、受信した衛星信号に含まれるＣ／Ａコードを判別することで、現在、捕捉可能なＧＰＳ衛星１５をサーチすることができる。

このため、信号レベル取得手段５２は、各ＧＰＳ衛星１５のＣ／Ａコードのパターンの発生タイミングを調整して、同期できるＧＰＳ衛星１５をサーチしている。すなわち、受信した衛星信号と、信号レベル取得手段５２において発生したＣ／Ａコードとの相関を取ると、同じＣ／Ａコードであればその出力は所定のタイミングでピーク値が出力されるが、異なるＣ／Ａコードであればその出力はピークをもたず、常にほぼゼロとなる。
さらに、同期した衛星信号のＳＮＲを求めることで、衛星信号の信号レベルを取得することができる。
そして、信号レベル取得手段５２は、サーチにより検出できたＧＰＳ衛星１５の情報（例えば衛星番号）と、その衛星の信号レベルとを、ＳＲＡＭ３７等の記憶部に記憶する。
なお、Ｃ／Ａコードのコード長は１msであり、発生タイミングを調整しながら約３０個のＧＰＳ衛星１５のサーチ処理を行った場合でも、約２秒ですべてのＧＰＳ衛星１５のサーチを完了することができる。

次に、信号レベル取得手段５２は、検出した信号レベルが所定レベル未満、具体的にはＳＮＲが４０未満であれば、衛星検索を開始してからの経過時間が予め設定した所定時間（例えば６秒）を超えたか否かでタイムアウトであるか否かを判定する（ＳＴ１３）。
すなわち、前述したように、ＧＰＳ衛星１５のサーチ処理は、衛星を検出できる場合、最大でも２秒以内で処理が完了する。従って、衛星検索工程ＳＴ１２を開始してから、一定時間、例えば６秒経過してもＧＰＳ衛星１５の同期ができない場合には、信号レベル取得手段５２は、タイムアウトであると判断する。

そして、ＳＴ１３でタイムアウトになっていなければ、信号レベル取得手段５２は、ＳＴ４１に戻って衛星番号ＳＶに「１」を加算し、その新しい番号のＧＰＳ衛星１５の信号レベルを検出する（ＳＴ４２）。
すなわち、本実施形態の信号レベル取得手段５２は、信号レベル（ＳＮＲ）が４０以上のＧＰＳ衛星１５が見つかった場合にはその時点で衛星の検索を終了し、４０以上のＧＰＳ衛星１５が見つからない場合には、タイムアウトになるまで衛星番号１のＧＰＳ衛星１５から順次信号レベルを確認している。

なお、ＳＴ４０でＳＶを「０」に設定しているのは、ＳＴ４１で「１」を加算してからＳＴ４２で信号レベルの検出を行っており、衛星番号を「１」から始めるためには初期値を「０」に設定する必要があるためである。

信号レベル取得手段５２（ＧＰＳ付き腕時計１０）は、ＳＴ１３でタイムアウトであると判定された場合には、ＧＰＳ装置４０の動作を強制的に終了して受信を終了する（ＳＴ１４）。
ＧＰＳ付き時計１０が、受信できない環境である場合、例えば、屋内であるような場合には、すべてのＧＰＳ衛星１５のサーチを行っても、同期できるＧＰＳ衛星１５が存在しないため、タイムアウトとなる。この場合に、ＧＰＳ装置４０をいつまでも動作させていると、電力が無駄に消費されてしまう。
このため、ＧＰＳ付き腕時計１０は、ＳＴ１３によって一定時間経過してもＧＰＳ衛星１５を検出できない場合、ＳＴ１４でＧＰＳ衛星１５のサーチ（受信）を終了する。このため、無駄に電力が消費されることを低減できる。

一方、ＳＴ４２でＳＮＲが４０以上のＧＰＳ衛星１５を検出した場合には、受信衛星選択手段５３は、検出したＧＰＳ衛星１５を選択し、そのＧＰＳ衛星１５を捕捉できたかを確認する（ＳＴ１６）。
具体的には、受信衛星選択手段５３は、選択したＧＰＳ衛星１５に対応するＣ／Ａコードを用い、同期処理を行う。そして、受信衛星選択手段５３は、後述するＧＰＳ衛星１５の衛星信号である航法メッセージが復調できる状態となっているか否かで、衛星を捕捉できたか否かを判断する。
従って、受信衛星選択手段５３で実行される受信衛星選択工程は、衛星捕捉判定工程ＳＴ１６により構成されている。

ＳＴ１６で衛星を捕捉できなかった場合には、ＳＴ４１に戻り、ＳＮＲが４０以上であったＧＰＳ衛星１５を検出した時点で中断していたサーチを、次に検索する予定であった衛星番号ＳＶのＧＰＳ衛星１５から再開する。再開後に、ＳＮＲが４０以上のＧＰＳ衛星１５を検索できれば、ＳＴ１６〜ＳＴ１９が再度実行される。一方、再開後に、ＳＮＲ４０以上のＧＰＳ衛星１５を検索できず、タイムアウトになった場合には、受信を終了する（ＳＴ１４）。

なお、ＳＴ１６の衛星捕捉判定工程においては、衛星検索工程と同様にタイムアウトの設定も可能であり、本実施形態では、例えば衛星捕捉処理を開始してから６秒経過しても衛星捕捉の信号を確認できない場合は、タイムアウトしてＳＴ４１に戻るように設定されている。

ＳＴ１６で衛星を捕捉できた場合には、衛星時刻情報取得手段５４は、Ｚカウントデータを取得できたかを確認する（ＳＴ１７）。
ここで、ＳＴ１７のＺカウント取得判定工程を説明する前に、ＧＰＳ衛星１５から送信される信号（衛星信号）である航法メッセージについて、説明する。
図６，７は、ＧＰＳ衛星信号を示す概略説明図である。
各ＧＰＳ衛星１５からは、図６に示すように、１フレームデータ（３０秒）単位で信号が送信されてくる。この１フレームデータは、５個のサブフレームデータ（１サブフレームデータは６秒）を有している。各サブフレームデータは、１０個のワード（１ワードは０．６秒）を有している。

また、各サブフレームデータの先頭のワードは、ＴＬＭ（Telemetry word）データが格納されたＴＬＭワードとなり、図７に示すように、前記ＴＬＭワード内の先頭には、プリアンブルデータが格納されている。
また、ＴＬＭに続くワードは、ＨＯＷ（hand over word）データが格納されたＨＯＷワードとなり、その先頭には、ＴＯＷ（Time of Week、「Ｚカウント」ともいう）というＧＰＳ衛星のＧＰＳ時刻情報（衛星時刻情報）が格納されている。
ＧＰＳ時刻情報は毎週日曜日の０時から経過時間が秒で表示され、翌週の日曜日の０時に０に戻るようになっている。つまり、ＧＰＳ時刻情報は、週の初めから一週間毎に示される秒単位の情報であって、経過時間が１．５秒単位で表した数となっており、ＺカウントあるいはＺカウントデータともいわれており、ＧＰＳ装置４０が現在時刻を知る手がかりともなっている。

そして、この１週間についてはＧＰＳ時刻情報の週番号が付されており、週番号データとしてＧＰＳ衛星１５からの衛星信号である航法メッセージに含まれている。
このＧＰＳ時刻情報の起点は、ＵＴＣ（世界協定時）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（秒）のデータを取得することで、受信側はＧＰＳ時刻情報を取得できる構成となっている。
また、週番号データは、１週間単位で更新されるデータとなっている。
従って、受信側で、一旦、週番号データを取得しており、その週番号データを取得した時期からの経過時間がカウントされている場合は、再度、週番号データを取得しなくても、取得している週番号データと経過時間から、ＧＰＳ衛星の現在の週番号データが分かる。従って、Ｚカウントデータを取得すれば、現在のＧＰＳ時刻が概算で分かるようになっている。このため、通常は、このＺカウントデータのみを取得する構成としておくことで、受信側の受信動作が短時間で行うので、低消費電力とすることができる。
また、何らかの状況により、取得した週番号データが消去されたり、あるいは、週番号データを取得した時期からの経過時間のカウントがずれてしまったり、週番号データを取得してから一定時間が経過しているような場合は、改めて、ＧＰＳ衛星１５からの衛星信号から、週番号データも受信すれば、新たに受信した週番号データとＺカウントデータから、受信側は現在のＧＰＳ時刻を取得することができるようになっている。

そして、図６に示すように、ＧＰＳ衛星からの信号に含まれる航法メッセージはフレームデータ（メインフレーム構成）が５０ｂｐｓ、全ビット数１５００ビットを主フレームとするデータとなっている。
そして、この主フレームデータは、それぞれ３００ビット（３００ｂｉｔ）ずつの５つのサブフレームデータに分割されている。
そして、１フレームデータは３０秒に相当する。従って、サブフレームデータの１つは、６秒に相当するデータとなっている。上述したように、この各サブフレームデータの先頭の２語には、ＴＬＭワード、ＨＯＷワードのＺカウント（ＴＯＷ）データが含まれている。そして、Ｚカウントデータは、サブフレーム１から始まり、各サブフレームデータごとに６秒おきのデータとなっている。つまり、サブフレーム１からサブフレーム５はＴＬＭワード、ＨＯＷワードのＺカウント（ＴＯＷ）データを有している。この、Ｚカウント（ＴＯＷ）データは、次のサブフレームデータの時刻情報となっている。例えば、サブフレーム１のＺカウントデータは、サブフレーム２の時刻データとなっている。

また、ＧＰＳ衛星１５からの衛星信号である航法メッセージは、図６，７で示すように、プリアンブルデータ及びＨＯＷワードのＴＯＷ、各サブフレームデータ、例えば、エフェメリス（各ＧＰＳ衛星１５毎の詳細な軌道情報）、アルマナック（全ＧＰＳ衛星１５の概略軌道情報）、ＵＴＣデータ（世界協定時情報等）となっている。さらに詳細には、航法メッセージのサブフレームデータは、サブフレーム１からサブフレーム５まであり、この５つのサブフレームデータを１つの単位として、フレームデータが構成されている。そして、サブフレームデータは、上述したように、１から１０までのワードデータで構成されている。

ＧＰＳ衛星１５からの信号は以上のように送信されてくるため、本実施の形態のＧＰＳ受信とは、各ＧＰＳ衛星１５からのＣ／Ａコードと位相同期させることである。
つまり、このようなＧＰＳ衛星１５のフレームデータ等を取得するには、受信側であるＧＰＳ装置４０がＧＰＳ衛星１５の信号と同期する必要がある。
この場合、特に１ｍｓ単位の同期のためにＣ／Ａコード（１０２３ｃｈｉｐ（１ｍｓ））が用いられる。このＣ／Ａコード（１０２３ｃｈｉｐ（１ｍｓ））は、地球を周回している複数のＧＰＳ衛星１５毎に異なっており、固有のものとなっている。
従って、特定のＧＰＳ衛星１５の衛星信号を受信する場合は、受信部であるＧＰＳ装置４０から、いずれかのＧＰＳ衛星１５に固有のＣ／Ａコードを発生させて位相同期することで、受信することができるようになっている。
そして、Ｃ／Ａコード（１０２３ｃｈｉｐ（１ｍｓ））と同期させると、サブフレームデータのＴＬＭワードのプリアンブルデータ、ＨＯＷワードを受信でき、ＨＯＷワードのＺカウントデータが取得できるようになっている。そして、ＧＰＳ装置４０は、ＴＬＭワード、ＨＯＷワードのＺカウント（ＴＯＷ）データを取得した後に、続けて週番号情報（ＷＮ）データ、衛星健康状態情報（ＳＶｈｅａｌｔｈ）データを取得することもできる。

そして、取得したＺカウントデータが信頼できるか否かの判断は、パリティチェックを行うことで可能である。つまり、ＨＯＷワードのＴＯＷデータの後のパリティデータで、正誤の確認をすることができる。そして、パリティチェックで誤りが確認された場合は、このＺカウントデータには、なんらかの異常があるとみなして、時刻修正には、使用しないようにすることができる。

このように、図６のフレームデータはフレーム情報単位の一例であり、サブフレームデータはサブフレームデータ情報単位の一例となっており、衛星信号の特定単位の一例である。そして、Ｚカウント（ＴＯＷ）データは、位置情報衛星（ＧＰＳ衛星１５）の衛星時刻情報の一例である。また、週番号情報（ＷＮ）データは、衛星時刻情報の起点からの経過のカウント情報である週番号情報の一例である。そして、Ｚカウントデータ、週番号（ＷＮ）データ、ＴＬＭワード、ＨＯＷワード等は衛星信号の情報の一例となっている。また、衛星健康状態情報（ＳＶｈｅａｌｔｈ）データは、位置情報衛星の衛星状態を示す位置情報衛星健康情報の一例となっている。
ＧＰＳ衛星１５の衛星信号である航法メッセージは以上のように構成されている。

従って、ＳＴ１６で衛星を捕捉できた場合は、ＳＴ１７に進む。そして、ＳＴ１７では、衛星時刻情報取得手段５４は、Ｚカウントデータが取得できたかを判断する。
具体的には、衛星時刻情報取得手段５４は、ＧＰＳ衛星１５からの衛星信号である航法メッセージから、上述した衛星時刻情報の一例であるＺカウント（ＴＯＷ）データを取得する。そして、衛星時刻情報取得手段５４は、取得したＺカウントデータを制御部２０に出力し、制御部２０はこのＺカウントデータを記憶部２０Ａに衛星時刻情報として記憶するようになっている。つまり、Ｚカウントデータを取得するということは、上述したようにＴＬＭワードのプリアンブルデータで同期を確立してからＺカウント（ＴＯＷ）データを取得できることである。そして、ＨＯＷワードのＴＯＷデータの後のパリティデータで、正誤の確認をするようになっている。
なお、衛星時刻情報取得手段５４は、取得したＺカウント（ＴＯＷ）データである衛星時刻情報が信頼できるか否かの判断も行うようになっている。つまり、衛星時刻情報取得手段５４は、上述したような、パリティチェックでＺカウントデータの誤りが確認された場合は、この取得したＺカウントデータには、なんらかの異常があるとみなして、時刻修正には使用しない。このため、ＧＰＳ付き腕時計１０は、Ｚカウントデータに異常が見つかった場合は、Ｚカウントデータが取得できなかったとみなして、ＳＴ４１に戻るようになっている。
なお、ＳＴ１７のＺカウント取得判定工程においても、衛星検索工程と同様にタイムアウトの設定も可能であり、本実施形態では、例えばＺカウント取得処理を開始してから６秒経過してもＺカウントデータの信号を確認できない場合は、タイムアウトしてＳＴ４１に戻るように設定されている。
従って、衛星時刻情報取得手段５４で実行される衛星時刻情報取得工程は、Ｚカウント取得判定工程ＳＴ１７により構成されている。

ＧＰＳ付き腕時計１０は、ＳＴ１７において正常にＺカウントデータつまり衛星時刻情報を取得できた場合には、ＳＴ１８に進み、ＧＰＳ装置４０の受信を停止して、ＧＰＳ衛星１５からの衛星信号の受信を終了する。
そして、ＧＰＳ付き腕時計１０はＳＴ１９に進み、時刻情報修正工程を行う。時刻情報修正工程ＳＴ１９では、制御部２０は、内部時刻データを受信時刻データ（衛星時刻情報）に基づいて修正する。制御部２０は、内部時刻データが修正されると、内部時刻データに基づいて表示されるＧＰＳ付き腕時計１０の文字板１２の指針１３やディスプレイ１４の表示時刻も修正する。
ＧＰＳ付き腕時計１０は、以上のように、時刻修正を行うようになっている。

このような本実施形態によれば、次のような効果がある。
（１）ＧＰＳ付き腕時計１０は、時刻修正のためにＧＰＳ信号を受信する際に、信号レベル取得手段５２により、ＧＰＳ衛星１５のサーチを行い、衛星信号の信号レベルを取得している。そして、ＧＰＳ衛星１５を順次サーチしている際に、ＳＮＲが４０以上のＧＰＳ衛星１５が見つかった時点でサーチを中断し、Ｚカウントデータの取得を行っている。
従って、すべてのＧＰＳ衛星１５をサーチする場合に比べて、サーチ時間を短縮できる可能性が高く、その分、時刻修正処理を終えるまでの時間も短縮でき、省電力化を実現できる。

（２）また、ＳＮＲが４０以上と、比較的信号レベルの高いＧＰＳ衛星１５を検出した場合のみ、Ｚカウントデータの取得を行っているので、Ｚカウントデータを取得できる可能性が高く、その分、時刻修正処理を終えるまでの時間も短縮でき、さらなる省電力化を実現できる。さらに、衛星捕捉処理やＺカウント取得処理も短時間で行うことができ、迅速にかつ正確な衛星時刻情報を取得して、内部時刻を修正できる。このため、ＧＰＳ付き腕時計１０を腕に装着して歩行している場合でも、その時点で受信しやすいＧＰＳ衛星１５から衛星信号を受信でき、正しい時刻への修正を行うことができる。

（３）信号レベル取得手段５２は、ＧＰＳ衛星１５のサーチを行う際に、衛星信号のＳＮＲを取得できればよいため、Ｚカウントデータなどを取得する場合に比べて短時間で信号レベルを取得できる。従って、約３０個のすべてのＧＰＳ衛星１５のサーチを行って信号レベルを取得する場合でも、約２秒で処理を完了でき、ＧＰＳ衛星１５の検出処理を短時間で行え、電力消費も低減できる。

（４）さらに、信号レベル取得手段５２は、衛星検索を行う際にタイムアウトとなった場合には受信を終了しているので、ＧＰＳ衛星１５の信号を受信できない屋内や地下街などにいる場合でも、無駄な受信処理を継続することを防止でき、電力消費を低減できる。

（５）また、本実施形態では、衛星捕捉判定工程ＳＴ１６や、Ｚカウント取得判定工程ＳＴ１７においても、タイムアウトであるかを判定しているので、データを受信できない場合に、衛星検索を再度行って信号レベルの高い衛星信号を受信でき、短時間で時刻情報の取得を行うことができる。すなわち、ＧＰＳ付き腕時計１０を装着して歩行している場合、近くに家やビルなどがあり、信号が途切れることが起こりやすい。このため、１度信号レベルが高いと判定したＧＰＳ衛星１５であっても、歩行している間に受信できなくなる場合もあるが、本実施形態ではタイムアウトを判定して衛星信号の途切れを早めに検出することができる。従って、再度、衛星を検索してその時点で最適な衛星から信号を受信することで、短時間で時刻情報を取得できる。
さらに、衛星捕捉判定工程ＳＴ１６や、Ｚカウント取得判定工程ＳＴ１７におけるタイムアウトを６秒に設定しているので、効率的に信号の途切れを検出できて迅速に次の衛星検索を行うことができる。すなわち、ＧＰＳ信号では、６秒毎のサブフレームにそれぞれＺカウントデータが設けられているので、６秒ごとにＺカウントデータが送信される。従って、６秒以内で信号を確認できない場合には、そのＧＰＳ衛星１５は現在信号受信に適していないことが分かり、その時点で次の衛星検索を行えば、受信に適したＧＰＳ衛星１５を効率的に検出できる。

（６）さらに、本実施形態では、ＳＮＲが４０以上と高いＧＰＳ衛星１５を選択して衛星信号の受信処理を行っているので、衛星時刻情報を取得できる確率を高めることができる。
すなわち、ＧＰＳ衛星１５の仰角が高いと、その衛星から送信される衛星信号が建物に遮られる可能性が低くなる。すなわち、天頂に近い（仰角が高い）ＧＰＳ衛星１５ほど信号レベルが良好でＳＮＲも高くなることから、ＳＮＲが４０以上の高いＧＰＳ衛星１５を選択すれば衛星時刻情報を取得できる可能性を向上できる。
また、建物に反射したマルチパスの影響を受けたＧＰＳ衛星１５はＳＮＲが低く、その衛星から時刻情報を取得できる可能性は低いので、その点でもできるだけＳＮＲの高い衛星を選ぶことで衛星時刻情報を取得できる可能性を向上できる。

（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。なお、以下の各実施形態において、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、説明を省略または簡略する。
第２実施形態は、複数チャンネルを有する受信回路１８を用い、衛星検索工程におけるＧＰＳ衛星１５のサーチ中に、信号レベルが第１レベル以上のＧＰＳ衛星１５を各チャンネルに割り当て、全てのチャンネルにＧＰＳ衛星１５が割り当てられた場合にサーチを中断するとともに、全てのチャンネルにＧＰＳ衛星１５が割り当てられる前に、前記第１レベルよりも高い第２レベル以上のＧＰＳ衛星１５を検出できた場合にもサーチを中断している。

以下、図８のフローチャートに基づいて第２実施形態の処理方法について説明する。
なお、図５に示す第１実施形態のフローチャートと同じ処理を行う工程については同じ符号を付して説明を簡略する。
ＧＰＳ付き腕時計１０の信号レベル取得手段５２は、内部時刻情報を参照し、予め設定された受信タイミングになったか否かを判定し（ＳＴ１０）、受信タイミングになると受信を開始する（ＳＴ１１）。

そして、信号レベル取得手段５２は、信号レベルを検出する衛星検索工程を行う。衛星検索工程では、信号レベル取得手段５２は、まず、衛星番号ＳＶを「０」に初期化し（ＳＴ４０）、衛星番号ＳＶに「１」を加算する処理を行う（ＳＴ４１）。
次に、信号レベル取得手段５２は、衛星番号ＳＶのＧＰＳ衛星１５の信号レベル（ＳＮＲ）を検出する（ＳＴ４２）。

信号レベル取得手段５２は、ＳＴ４２でＳＮＲが４０未満であれば、検出できたＧＰＳ衛星１５が８個になったかを確認する（ＳＴ５０）。
ここで、ＧＰＳ衛星１５を検出できたとは、その衛星のＳＮＲが第１所定値、例えばＳＮＲが３５以上であること意味する。すなわち、ＳＮＲが第１所定値よりも低いと、その衛星を捕捉できなかったり、捕捉できてもＺカウントデータを取得できない可能性が高く、受信処理を行う必要がないためである。

ＳＴ５０で８個のＧＰＳ衛星１５を検出していない場合には、信号レベル取得手段５２は、衛星検索を開始してからの経過時間が予め設定した所定時間（例えば６秒）を超えたか否か、つまりタイムアウトであるか否かを判定する（ＳＴ１３）。
そして、ＳＴ１３でタイムアウトになっていなければ、信号レベル取得手段５２は、ＳＴ４１に戻って衛星番号ＳＶに「１」を加算し、その新しい番号のＧＰＳ衛星１５の信号レベルを検出する（ＳＴ４２）。

一方、ＳＴ４２で信号レベル（ＳＮＲ）が第２レベル（本実施形態では４０）以上のＧＰＳ衛星１５が見つかった場合、または、ＳＮＲが第２レベル以上のＧＰＳ衛星１５が見つかっておらず、かつＳＴ５０で８個のＧＰＳ衛星１５を検出した場合には、その検出された衛星を各受信チャンネルに割り当てる（ＳＴ５１）。
例えば、受信回路１８が８個の受信チャンネルを備えている場合、最初の衛星番号１でＳＮＲが第２レベル以上のＧＰＳ衛星１５を検出した場合には、そのＧＰＳ衛星１５のみを受信チャンネルに割り当てる。
また、ＳＮＲが第２レベル未満で、かつ、第１レベル以上の衛星を８個未満検出した後、ＳＮＲが第２レベル以上のＧＰＳ衛星１５を検出した場合には、検出した各ＧＰＳ衛星１５を受信チャンネルに割り当てる。
さらに、ＳＮＲが第２レベル以上のＧＰＳ衛星１５を検出できないうちに、ＳＮＲが第２レベル未満で、かつ、第１レベル以上の衛星を８個検出した場合には、その８個のＧＰＳ衛星１５を受信チャンネルに割り当てる。

そして、受信衛星選択手段５３は、各受信チャンネルに設定したＧＰＳ衛星１５を捕捉できたかを確認する（ＳＴ１６）。この衛星捕捉判定工程ＳＴ１６は、それぞれの受信チャンネルごとに並行して行われる。
ＳＴ１６でいずれかの受信チャンネルで衛星を捕捉できた場合には、衛星時刻情報取得手段５４は、Ｚカウントデータを取得できたかを確認する（ＳＴ１７）。このＺカウント取得判定工程ＳＴ１７も、それぞれの受信チャンネルごとに並行して行われる。
ＳＴ１７で衛星時刻情報を取得できた場合には、ＧＰＳ付き腕時計１０は、受信を終了し（ＳＴ１８）、時刻修正装置４４は受信した衛星時刻情報に基づいて内部時刻情報を修正する（ＳＴ１９）。

なお、ＳＴ１７で複数の受信チャンネルでＺカウントデータ（衛星時刻情報）を取得できた場合は、時刻修正装置４４は取得した複数の衛星時刻情報を比較し、有効なデータであるかを検証し、正しい時刻情報であると判断できた場合には、内部時刻情報の修正を行う。

ＳＴ１３でタイムアウトになった場合と、ＳＴ１６で全ての受信チャンネルで衛星捕捉できなかった場合と、ＳＴ１７で全ての受信チャンネルでＺカウントデータを取得できなかった場合には、ＧＰＳ付き腕時計１０は、受信を終了する（ＳＴ１４）。

このような第２実施形態においても、前記実施形態の（１）〜（６）と同じ作用効果を奏することができ、さらに、以下の効果も奏することができる。
（２−１）ＧＰＳ衛星１５を順次サーチしている際に、信号レベルが第２レベル以上のＧＰＳ衛星１５が見つかった時点でサーチを中断し、Ｚカウントデータの取得を行っているので、すべてのＧＰＳ衛星１５をサーチする場合に比べて、サーチ時間を短縮できる可能性が高く、その分、時刻修正処理を終えるまでの時間も短縮でき、省電力化を実現できる。

（２−２）また、信号レベルが第２レベル以上のＧＰＳ衛星１５を検出できない場合は、信号レベルが第１レベル以上のＧＰＳ衛星１５を８個検出した時点で、複数の受信チャンネルで衛星捕捉判定工程ＳＴ１６やＺカウント取得判定工程ＳＴ１７を並行して処理できる。このため、信号レベルが第２レベル未満であっても、複数のＧＰＳ衛星１５の中から正しい衛星時刻情報を受信できる確率が高くなり、精度の高い衛星時刻情報を得ることができる。
その上、複数の衛星時刻情報を取得できるため、各衛星時刻情報を比較することで、正しいデータを取得できているかを確認でき、精度の高い衛星時刻情報を取得できる。

（２−３）さらに、信号レベルが第２レベル以上のＧＰＳ衛星１５と、第２レベル未満かつ第１レベル以上のＧＰＳ衛星１５とを複数チャンネルに割り当てて処理することもでき、この場合も、各衛星時刻情報を比較することで、正しいデータを取得できているかを確認でき、精度の高い衛星時刻情報を取得できる。
すなわち、本実施形態では、信号レベルが非常に高いＧＰＳ衛星１５のみで受信処理を行うこともあり、信号レベルがある程度高い複数のＧＰＳ衛星１５で受信処理を行う場合もあり、比較的短時間で時刻修正処理を行えて省電力化を実現できるとともに、その時刻精度も高くでき、複数チャンネルを有する場合に効率的な処理を行うことができる。

（第３実施形態）
次に、本発明の第３実施形態について説明する。
第１実施形態では、ＧＰＳ付き腕時計１０は、衛星検索工程の途中で信号レベルが所定レベル以上の衛星を検出した場合にはサーチを中断して衛星時刻情報の取得を行っていた。
これに対し、第３実施形態のＧＰＳ付き腕時計１０は、すべてのＧＰＳ衛星１５をサーチし、その中でも最も信号レベル（具体的にはＳＮＲ）が高い衛星を選択して衛星捕捉処理を行うことを特徴とするものである。すなわち、サーチを中断していない点が第１実施形態と相違する。

以下、図９のフローチャートに基づいて第３実施形態の処理方法について説明する。
なお、図５に示す第１実施形態のフローチャートと同じ処理を行う工程については同じ符号を付して説明を簡略する。
ＧＰＳ付き腕時計１０の信号レベル取得手段５２は、内部時刻情報を参照し、予め設定された受信タイミングになったか否かを判定し（ＳＴ１０）、受信タイミングになると受信を開始する（ＳＴ１１）。
そして、信号レベル取得手段５２は、信号レベルを検出する衛星検索工程ＳＴ１２を行う。例えば、衛星番号１から順番にサーチ（同期）を行い、サーチにより検出できたＧＰＳ衛星１５の情報（例えば衛星番号）と、その衛星の信号レベルとを、ＳＲＡＭ３７等の記憶部に記憶する。なお、Ｃ／Ａコードのコード長は１msであり、発生タイミングを調整しながら約３０個のＧＰＳ衛星１５のサーチ処理を行っても、約２秒ですべてのＧＰＳ衛星１５のサーチを完了することができる。

次に、信号レベル取得手段５２は、衛星検索処理がタイムアウトになったか否かを判定する（ＳＴ１３）。
すなわち、前述したように、ＧＰＳ衛星１５のサーチ処理は、衛星を検出できる場合、最大でも２秒以内で処理が完了する。従って、衛星検索工程ＳＴ１２を開始してから、一定時間、例えば６秒経過してもＧＰＳ衛星１５の同期ができない場合には、信号レベル取得手段５２は、タイムアウトであると判断する。
従って、信号レベル取得手段５２で実行される信号レベル取得工程は、受信開始工程ＳＴ１１、衛星検索工程ＳＴ１２、タイムアウト判定工程ＳＴ１３により構成されている。

ＳＴ１３でタイムアウトと判断されると、ＧＰＳ付き腕時計１０は、ＧＰＳ装置４０の動作を強制的に終了して、受信を終了する（ＳＴ１４）。

一方、ＳＴ１３でタイムアウトではない、つまりＧＰＳ衛星１５を検出できた場合には、ＧＰＳ付き腕時計１０は、受信衛星選択手段５３によってＧＰＳ衛星１５を選択する（ＳＴ１５）。
すなわち、受信衛星選択手段５３は、信号レベル取得手段５２で取得した信号レベルに基づいて、捕捉対象となるＧＰＳ衛星１５を選択する。本実施形態では、信号レベル取得手段５２で複数のＧＰＳ衛星１５を検出（同期）できた場合、最も信号レベル（ＳＮＲ）が高いＧＰＳ衛星１５を選択する。

そして、受信衛星選択手段５３は、選択したＧＰＳ衛星１５を捕捉できたか否かを判定する（ＳＴ１６）。
具体的には、受信衛星選択手段５３は、選択したＧＰＳ衛星１５に対応するＣ／Ａコードを用い、同期処理を行う。そして、受信衛星選択手段５３は、後述するＧＰＳ衛星１５の衛星信号である航法メッセージが復調できる状態となっているか否かで、衛星を捕捉できたか否かを判断する。
従って、受信衛星選択手段５３で実行される受信衛星選択工程は、信号レベル最大衛星選択工程ＳＴ１５と、衛星捕捉判定工程ＳＴ１６により構成されている。

ＳＴ１６で衛星を捕捉できたと判定された場合には、衛星時刻情報取得手段５４は、Ｚカウントデータ（衛星時刻情報）を取得できたかを確認する（ＳＴ１７）。そして、Ｚカウントデータを取得できた場合には、ＧＰＳ付き腕時計１０は、受信を終了し（ＳＴ１８）、時刻修正装置４４は受信した衛星時刻情報に基づいて内部時刻情報を修正する（ＳＴ１９）。

ＳＴ１６で衛星捕捉できなかったと判定された場合、あるいは、ＳＴ１７でＺカウントデータを取得できなかったと判定された場合には、ＧＰＳ付き腕時計１０はＳＴ１２に戻り、信号レベル取得手段５２によるＧＰＳ衛星１５の検索が再度行われ、他のＧＰＳ衛星１５を捕捉するようになっている。
なお、ＳＴ１６の衛星捕捉判定工程においては、衛星検索工程と同様にタイムアウトの設定も可能であり、本実施形態では、例えば衛星捕捉処理を開始してから６秒経過しても衛星捕捉の信号を確認できない場合は、タイムアウトしてＳＴ１２に戻るように設定されている。
また、ＳＴ１７のＺカウント取得判定工程においても、衛星検索工程と同様にタイムアウトの設定も可能であり、本実施形態では、例えばＺカウント取得処理を開始してから６秒経過してもＺカウントデータの信号を確認できない場合は、タイムアウトしてＳＴ１２に戻るように設定されている。
従って、衛星時刻情報取得手段５４で実行される衛星時刻情報取得工程は、Ｚカウント取得判定工程ＳＴ１７により構成されている。

このような第３実施形態においても、前記第１実施形態の（３）〜（６）と同様の作用効果を奏することができ、さらに、以下の効果も奏することができる。
（３−１）ＧＰＳ付き腕時計１０は、時刻修正のためにＧＰＳ信号を受信する際に、信号レベル取得手段５２により、ＧＰＳ衛星１５のサーチを行い、衛星信号の信号レベルを取得している。そして、受信衛星選択手段５３で信号レベルの最も高いＧＰＳ衛星１５を選択し、衛星時刻情報取得手段５４ではそのＧＰＳ衛星１５から衛星信号を受信して衛星時刻情報（Ｚカウントデータ）を受信している。
従って、ＧＰＳ信号を受信する際に、最も受信レベルの高いＧＰＳ衛星１５と同期して衛星信号を受信するため、衛星捕捉処理やＺカウント取得処理も短時間で行うことができ、迅速にかつ正確な衛星時刻情報を取得して、内部時刻を修正できる。このため、ＧＰＳ付き腕時計１０を腕に装着して歩行している場合でも、その時点で最も受信しやすいＧＰＳ衛星１５から衛星信号を受信でき、正しい時刻への修正を行うことができる。

（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３実施形態では、ＧＰＳ付き腕時計１０は、衛星検索工程ＳＴ１２でサーチしたＧＰＳ衛星１５の中でも最も信号レベル（具体的にはＳＮＲ）が高い衛星を選択して衛星捕捉処理を行い、衛星捕捉判定工程ＳＴ１６で衛星が捕捉できないと判定された場合、再度、衛星検索工程ＳＴ１２において衛星のサーチを行っていた。
これに対し、第４実施形態のＧＰＳ付き腕時計１０は、衛星検索工程ＳＴ１２において検索した各ＧＰＳ衛星１５のＳＮＲを記憶し、衛星を捕捉できるまで、ＳＮＲの高い順に衛星の捕捉を行う点が第３実施形態と相違する。

以下、図１０のフローチャートに基づいて第２実施形態の処理方法について説明する。
なお、図５、９に示す第１、３実施形態のフローチャートと同じ処理を行う工程については同じ符号を付して説明を簡略する。
ＧＰＳ付き腕時計１０の信号レベル取得手段５２は、内部時刻情報を参照し、予め設定された受信タイミングになったか否かを判定し（ＳＴ１０）、受信タイミングになると受信を開始する（ＳＴ１１）。
そして、信号レベル取得手段５２は、信号レベルを検出する衛星検索工程ＳＴ１２を行う。この際、信号レベル取得手段５２は、表１に示すように、各ＧＰＳ衛星１５を区別する番号（衛星番号）と、その衛星の信号レベル（信号強度；ＳＮＲ）とを取得し、信号レベルの高い順に選択の優先順位を設定する。なお、例えば地球の裏側にあって受信できないＧＰＳ衛星１５のように、信号レベルがほぼゼロのＧＰＳ衛星１５は、選択対象から外しておけばよい。

次に、信号レベル取得手段５２は、タイムアウトになったか否かを判定する（ＳＴ１３）。ＳＴ１３でタイムアウトであると判定された場合には、ＧＰＳ付き腕時計１０は受信を終了する（ＳＴ１４）。
一方、ＳＴ１３でタイムアウトではない場合には、受信衛星選択手段５３は、サーチしたＧＰＳ衛星１５のなかで最も信号レベル（ＳＮＲ）が高いＧＰＳ衛星１５を選択し（ＳＴ１５）、選択したＧＰＳ衛星１５を捕捉できたかを確認する（ＳＴ１６）。

ＳＴ１６で衛星を捕捉できたと判定された場合には、衛星時刻情報取得手段５４は、Ｚカウントデータ（衛星時刻情報）を取得できたかを確認する（ＳＴ１７）。そして、Ｚカウントデータを取得できた場合には、ＧＰＳ付き腕時計１０は、受信を終了し（ＳＴ１８）、時刻修正装置４４は受信した衛星時刻情報に基づいて内部時刻情報を修正する（ＳＴ１９）。

ＳＴ１６で衛星捕捉できなかったと判定された場合、あるいは、ＳＴ１７でＺカウントデータを取得できなかったと判定された場合には、受信衛星選択手段５３は、現在選択している衛星が、選択対象とされた衛星の中で最後の衛星であるか否かを判断する（ＳＴ２０）。
そして、受信衛星選択手段５３は、ＳＴ２０で最後の衛星ではないと判断した場合、次候補の衛星を選択する（ＳＴ２１）。本実施形態の受信衛星選択手段５３は、前記表１に示すように、衛星検索工程ＳＴ１２で取得した各ＧＰＳ衛星１５の信号レベルが大きい順にＧＰＳ衛星１５を選択する。

次に、ＳＴ１６に戻り、ＳＴ１７でＺカウントデータを取得できるまで、ＳＴ１６，１７，２０，２１の処理を繰り返す。
また、ＳＴ２０で最後の衛星を選択している場合には、次候補の衛星が無いため、受信を終了する（ＳＴ２２）。

このような第４実施形態においても、前記各実施形態の（３）〜（６），（３−１）と同様の作用効果を奏することができ、さらに、以下の効果も奏することができる。
（４−１）信号レベルが最大値の衛星を選択してもＺカウントデータを取得できない場合に、再度衛星検索工程ＳＴ１２を行わずに、次候補の衛星を選択しているので、再度衛星検索工程ＳＴ１２を行う第１実施形態に比べて、Ｚカウントデータを取得するまでの時間を短縮することができる。
すなわち、通常は、複数のＧＰＳ衛星１５を捕捉することが可能であるため、信号レベルが最大の衛星を捕捉できなくても、他の衛星を捕捉できる可能性が高い。従って、次候補の衛星を選択すれば、再度衛星をサーチする場合に比べて、短時間で衛星を捕捉でき、Ｚカウントデータも取得できる。

（４−２）さらに、本実施形態では、ＳＴ２１において、信号レベルが大きい順に衛星を選択するため、Ｚカウントデータを取得できる衛星を迅速に選択でき、時刻修正までの処理時間をより一層短縮できる。

（第５実施形態）
次に、本発明の第５実施形態について説明する。
第５実施形態のＧＰＳ付き腕時計１０は、複数の衛星信号を受信可能な多チャンネルの受信回路１８を有するものである。そして、衛星検索工程ＳＴ１２でサーチしたＧＰＳ衛星１５の中でも信号レベル（ＳＮＲ）が高い順に８個のＧＰＳ衛星１５を選択して、各チャンネルに割り当て、チャンネル毎に衛星捕捉判定工程ＳＴ１６やＺカウント取得判定工程ＳＴ１７を行っている点が前記３，４実施形態と相違する。

以下、図１１のフローチャートに基づいて第５実施形態の処理方法について説明する。
なお、第３，４実施形態のフローチャートと同じ処理を行う工程については同じ符号を付して説明を簡略する。
ＧＰＳ付き腕時計１０の信号レベル取得手段５２は、内部時刻情報を参照し、予め設定された受信タイミングになったか否かを判定し（ＳＴ１０）、受信タイミングになると受信を開始する（ＳＴ１１）。
そして、信号レベル取得手段５２は、信号レベルを検出する衛星検索工程ＳＴ１２を行う。この際、信号レベル取得手段５２は、第２実施形態の表１と同様に、各ＧＰＳ衛星１５を区別する番号（衛星番号）と、その衛星の信号レベル（信号強度；ＳＮＲ）とを取得し、信号レベルの高い順に選択の優先順位を設定する。なお、例えば地球の裏側にあって受信できないＧＰＳ衛星１５のように、信号レベルがほぼゼロのＧＰＳ衛星１５は、選択対象から外しておく。

次に、信号レベル取得手段５２は、タイムアウトになったか否かを判定する（ＳＴ１３）。ＳＴ１３でタイムアウトであると判定された場合には、受信を終了する（ＳＴ１４）。

一方、ＳＴ１３でタイムアウトではない場合には、受信衛星選択手段５３は、サーチしたＧＰＳ衛星１５のなかで最も信号レベル（ＳＮＲ）が高い順にＧＰＳ衛星１５を選択して各受信チャンネルに割り当てる（ＳＴ３０）。本実施形態では、８個の受信チャンネルが用意されているため、受信衛星選択手段５３は、信号レベルが高いほうから８個のＧＰＳ衛星１５を選択し、各受信チャンネルに割り当てる。
ここで、選択対象となっているＧＰＳ衛星１５が８個未満の場合には、その選択対象のＧＰＳ衛星１５をすべて受信チャンネルに割り当てる。
なお、信号レベルが所定値以上（例えばＳＮＲが３５以上）のＧＰＳ衛星１５のみを選択対象とすることもできる。この場合、信号レベルが所定値未満（例えばＳＮＲが３５未満）のＧＰＳ衛星１５は、受信チャンネルに割り当てないようにすればよい。

そして、受信衛星選択手段５３は、各受信チャンネルに設定したＧＰＳ衛星１５を捕捉できたかを確認する（ＳＴ１６）。この衛星捕捉判定工程ＳＴ１６は、それぞれの受信チャンネルごとに並行して行われる。
ＳＴ１６でいずれかの受信チャンネルで衛星を捕捉できたと判定した場合には、衛星時刻情報取得手段５４は、Ｚカウントデータを取得できたかを確認する（ＳＴ１７）。このＺカウント取得判定工程ＳＴ１７も、それぞれの受信チャンネルごとに並行して行われる。
ＳＴ１７で衛星時刻情報を取得できたと判定した場合には、ＧＰＳ付き腕時計１０は、受信を終了し（ＳＴ１８）、時刻修正装置４４は受信した衛星時刻情報に基づいて内部時刻情報を修正する（ＳＴ１９）。

なお、Ｚカウント取得判定工程ＳＴ１７において、複数の受信チャンネルでＺカウントデータ（衛星時刻情報）を取得できた場合は、時刻修正装置４４は取得した複数の衛星時刻情報を比較し、有効なデータであるかを検証し、正しい時刻情報であると判断できた場合には、内部時刻情報の修正を行う。

衛星捕捉判定工程ＳＴ１６で全ての受信チャンネルで衛星を捕捉できないと判定した場合、あるいは、Ｚカウント取得判定工程ＳＴ１７で全ての受信チャンネルでＺカウントデータを取得できないと判定した場合には、ＧＰＳ付き腕時計１０は、受信を終了する（ＳＴ１４）。

このような第５実施形態においても、前記各実施形態の（３）〜（６）、（３−１）、（４−１）〜（４−２）と同様の作用効果を奏することができ、さらに、以下の効果も奏することができる。
（５−１）複数の受信チャンネルを有し、衛星捕捉判定工程ＳＴ１６やＺカウント取得判定工程ＳＴ１７をそれぞれの受信チャンネルで並行して処理できるため、１つずつ衛星を選択して処理する前記各実施形態に比べて短時間で処理を行うことができる。すなわち、本実施形態では、８個のＧＰＳ衛星１５からの衛星信号を同時に受信して処理できるため、ＧＰＳ衛星１５を１つずつ選択して処理する場合に比べて、処理時間を最大で１／８に短縮できる。

（５−２）また、複数の衛星時刻情報を取得できるため、各衛星時刻情報を比較することで、正しいデータを取得できているかを確認でき、精度の高い衛星時刻情報を取得できる。例えば、複数の衛星時刻情報のうち、１つだけ他の時刻と異なる場合、その時刻はノイズが含まれていると判定できる。従って、他の衛星時刻情報は正しい時刻であると推測でき、その時刻情報で内部時刻情報を修正することで、精度の高い時刻に修正できる。

（５−３）さらに、信号レベルが所定値以上（例えばＳＮＲが３５以上）のＧＰＳ衛星１５のみを選択対象とした場合には、信号レベルが低く、Ｚカウントデータ（衛星時刻情報）を受信できない可能性が高いＧＰＳ衛星１５は選択されないため、無駄な受信処理を無くすことができ、消費電力化を実現できる。

本発明は、前記各実施形態に限らない。
例えば、前記各実施形態では、信号レベル取得手段５２で衛星１５を検索し、衛星時刻情報の取得を試みた際にタイムアウトになったり、選択対象の各衛星１５でＺカウントデータを取得できなかった場合に、受信処理を終了していたが、その場合に、再度、時刻取得を試みるように制御してもよい。例えば、一時的に建物内に移動し、衛星からの電波が建物や屋根で遮られる場合には衛星時刻情報を取得できないが、その建物から移動すれば取得できる。従って、時刻修正を行わずに受信を終了した場合に、所定時間経過後に、再度、時刻取得を試行してもよい。
この場合、通常は、０．５〜３時間程度の時間経過後に衛星時刻情報の取得処理を再度行うことになるため、前回、信号レベルを検出した際の情報を用いて衛星時刻情報の取得を行うことが好ましい。例えば、ＳＮＲの高い順に衛星時刻情報の取得を行う場合には、前回の衛星検索リスト（ＳＮＲの高い順に設定された検索リスト）を活用して衛星時刻情報の取得を行えば、再度、衛星のサーチから行う場合に比べて、効率的な時刻情報の取得を行うことができる。
但し、前記経過時間が長いと、受信可能なＧＰＳ衛星１５も変化している可能性があるため、衛星をサーチしてからの経過時間によって、その際の検索リストを活用するか、再度衛星のサーチから行うかを制御することが好ましい。

また、上述の各実施形態は、ＧＰＳ衛星について説明したが、本発明は、ＧＰＳ衛星だけではなく、ガリレオ、ＧＬＯＮＡＳＳ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。

本発明に係る時刻修正装置付き計時装置であるＧＰＳ時刻修正装置付き腕時計を示す概略図である。 図１のＧＰＳ時刻修正装置付き腕時計の概略断面図である。 図１、図２のＧＰＳ時刻修正装置付き腕時計の内部の主なハードウエア構成等を示すブロック図である。 図１、図２のＧＰＳ時刻修正装置付き腕時計の主なソフトウエア構成等を示すブロック図である。 第１実施形態の時刻修正動作を示すフローチャートである。 ＧＰＳ衛星信号の構成を説明するための概略概念図である。 ＧＰＳ衛星信号を示す概略説明図である。 第２実施形態の時刻修正動作を示すフローチャートである。 第３実施形態の時刻修正動作を示すフローチャートである。 第４実施形態の時刻修正動作を示すフローチャートである。 第５実施形態の時刻修正動作を示すフローチャートである。

符号の説明

１０…ＧＰＳ付き腕時計、１１…ＧＰＳアンテナ、１３…指針、１４…ディスプレイ、１５…ＧＰＳ衛星、１８…受信回路、２０…制御部、２０Ａ…記憶部、２７…ＲＦ部、３０…ベースバンド部、３６…ＣＰＵ、３８…ＲＴＣ、４０…ＧＰＳ装置、４３…駆動回路、４４…時刻修正装置、４５…時刻表示装置、５１…受信タイミング判断手段、５２…信号レベル取得手段、５３…受信衛星選択手段、５４…衛星時刻情報取得手段。

Claims (15)

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、
   内部時刻情報を生成する時刻情報生成部と、
   前記内部時刻情報を修正する時刻情報修正部と、
   を有する時刻修正装置であって、
   前記衛星信号には、前記位置情報衛星で計時されている衛星時刻情報が含まれ、
   前記受信部は、
   前記位置情報衛星を検索し、各位置情報衛星から送信される衛星信号の信号レベルを取得する信号レベル取得手段と、
   取得した信号レベルに基づいて位置情報衛星を選択する受信衛星選択手段と、
   前記受信衛星選択手段で選択された位置情報衛星から送信される衛星信号を受信し、その衛星信号に含まれる衛星時刻情報を取得する衛星時刻情報取得手段と、
   を備え、
   前記時刻情報修正部は、前記衛星時刻情報取得手段で衛星時刻情報を取得できた場合には、取得した衛星時刻情報に基づいて前記内部時刻情報を修正することを特徴とする時刻修正装置。
2. 請求項１に記載の時刻修正装置において、
   前記信号レベル取得手段は、位置情報衛星を順次検索する過程で、衛星信号の信号レベルが所定レベル以上の位置情報衛星を検出した場合には、前記信号レベルの取得処理を中断し、
   前記受信衛星選択手段は、前記信号レベル取得手段で検出された前記位置情報衛星を選択することを特徴とする時刻修正装置。
3. 請求項２に記載の時刻修正装置において、
   前記信号レベル取得手段は、前記衛星時刻情報取得手段で衛星時刻情報を取得できなかった場合、中断した前記信号レベルの取得処理を、次に検索する予定であった位置情報衛星から再開することを特徴とする時刻修正装置。
4. 請求項２に記載の時刻修正装置において、
   前記信号レベル取得手段は、前記衛星時刻情報取得手段で衛星時刻情報を取得できなかった場合、位置情報衛星の検索を最初からやり直すことを特徴とする時刻修正装置。
5. 請求項１に記載の時刻修正装置において、
   前記受信部は、衛星信号を受信する受信チャンネルを複数備え、
   前記信号レベル取得手段は、位置情報衛星を順次検索する過程で、衛星信号の信号レベルが第１レベル以上の位置情報衛星を検出した場合には、その位置情報衛星を受信チャンネルに割り当てて位置情報衛星の検索を継続し、
   全てのチャンネルに位置情報衛星が割り当てられた場合、または、全てのチャンネルに位置情報衛星が割り当てられる前であって、前記第１レベルよりも高い第２レベル以上の信号レベルの位置情報衛星を検出した場合には、前記信号レベルの取得処理を中断し、
   前記衛星時刻情報取得手段は、位置情報衛星が割り当てられた各チャンネルで衛星信号を受信し、その衛星信号に含まれる衛星時刻情報を取得することを特徴とする時刻修正装置。
6. 請求項２から請求項５のいずれかに記載の時刻修正装置において、
   前記受信部は、信号レベル取得手段で検出された位置情報衛星およびその信号レベルを記憶する記憶部を備え、
   前記信号レベル取得手段は、前回、衛星信号の信号レベルを取得して前記記憶部に記憶してから所定時間内に信号レベル取得処理を行う場合には、前記記憶部に記憶された信号レベルの大きい順に位置情報衛星を検索することを特徴とする時刻修正装置。
7. 請求項１に記載の時刻修正装置において、
   前記受信衛星選択手段は、前記信号レベル取得手段で検出された信号レベルが最も高い位置情報衛星を選択し、
   前記信号レベル取得手段は、前記衛星時刻情報取得手段で衛星時刻情報を取得できなかった場合、位置情報衛星の検索を最初からやり直すことを特徴とする時刻修正装置。
8. 請求項１に記載の時刻修正装置において、
   前記受信衛星選択手段は、位置情報衛星の選択順序を、前記信号レベル取得手段で検出された信号レベルの高い順に設定し、前記衛星時刻情報取得手段で衛星時刻情報を取得できなかった場合には、前記設定順に位置情報衛星を選択することを特徴とする時刻修正装置。
9. 請求項１に記載の時刻修正装置において、
   前記受信部は、衛星信号を受信する受信チャンネルを複数備え、
   前記受信衛星選択手段は、前記信号レベル取得手段で検出された信号レベルの高い順に位置情報衛星を選択し、
   前記衛星時刻情報取得手段は、選択された位置情報衛星を信号レベルが高い順に各受信チャンネルに割り当て、各チャンネルで衛星信号を受信し、その衛星信号に含まれる衛星時刻情報を取得することを特徴とする時刻修正装置。
10. 請求項１，７，８，９のいずれかに記載の時刻修正装置において、
    前記受信衛星選択手段は、前記信号レベル取得手段で検出された信号レベルが所定レベル以上の位置情報衛星のみを選択対象とすることを特徴とする時刻修正装置。
11. 請求項５または請求項９に記載の時刻修正装置において、
    前記衛星時刻情報取得手段は、位置情報衛星が割り当てられた各チャンネルで衛星情報を受信して取得した各衛星時刻情報を互いに比較し、受信した衛星時刻情報が正しい時刻情報であるかを判定し、
    前記時刻情報修正部は、前記衛星時刻情報取得手段で正しい時刻情報であると判定された場合に、取得した衛星時刻情報に基づいて前記内部時刻情報を修正することを特徴とする時刻修正装置。
12. 請求項１から請求項１１のいずれかに記載の時刻修正装置において、
    前記衛星時刻情報取得手段は、選択された位置情報衛星の衛星信号の受信を開始してから所定時間内に衛星時刻情報を取得できなかった場合に、衛星時刻情報を取得できなかったと判断することを特徴とする時刻修正装置。
13. 位置情報衛星から送信される衛星信号を受信する受信部と、
    内部時刻情報を生成する時刻情報生成部と、
    前記内部時刻情報を修正する時刻情報修正部と、
    前記内部時刻情報を表示する時刻表示部と、
    を有する時刻修正装置付き計時装置であって、
    前記衛星信号には、前記位置情報衛星で計時されている衛星時刻情報が含まれ、
    前記受信部は、
    前記位置情報衛星を検索し、各位置情報衛星から送信される衛星信号の信号レベルを取得する信号レベル取得手段と、
    取得した信号レベルに基づいて位置情報衛星を選択する受信衛星選択手段と、
    前記受信衛星選択手段で選択された位置情報衛星から送信される衛星信号を受信し、その衛星信号に含まれる衛星時刻情報を取得する衛星時刻情報取得手段と、
    を備え、
    前記時刻情報修正部は、前記衛星時刻情報取得手段で衛星時刻情報を取得できた場合には、取得した衛星時刻情報に基づいて前記内部時刻情報を修正することを特徴とする時刻修正装置付き計時装置。
14. 内部時刻情報を生成する時刻情報生成工程と、
    位置情報衛星を順次検索し、各位置情報衛星から送信される衛星信号の信号レベルを順次取得する信号レベル取得工程と、
    取得した信号レベルに基づいて位置情報衛星を選択する受信衛星選択工程と、
    前記受信衛星選択工程で選択された位置情報衛星から送信される衛星信号を受信し、その衛星信号に含まれ、かつ前記位置情報衛星で計時されている衛星時刻情報を取得する衛星時刻情報取得工程と、
    前記衛星時刻情報取得工程で衛星時刻情報を取得できた場合には、取得した衛星時刻情報に基づいて前記内部時刻情報を修正する時刻情報修正工程と、
    を備えることを特徴とする時刻修正方法。
15. 請求項１４に記載の時刻修正方法において、
    前記信号レベル取得工程は、位置情報衛星を順次検索する過程で、衛星信号の信号レベルが所定レベル以上の位置情報衛星を検出した場合には、前記信号レベルの取得処理を中断し、
    前記受信衛星選択工程は、前記信号レベル取得工程で検出された前記位置情報衛星を選択することを特徴とする時刻修正方法。

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