JP6015694B2 - 電波時計 - Google Patents

Description

この発明は、測位衛星からの電波を受信して日時修正を行う電波時計に関する。

ＧＮＳＳ（Global Navigation Satellite System）に係る測位システムに用いられる衛星（測位衛星）からの電波を受信して日時情報を取得する電子時計（電波時計）がある。この電波時計では、他に電波を用いて日時情報を取得することが可能なもの、例えば、長波長帯の電波により日時情報を送信している標準電波などと比較して、受信エリアが広く、また、短時間で日時情報を取得することが出来る。

従来、このような日時情報の取得には、アメリカが運用しているＧＰＳ（Global Positioning System）の測位衛星（ＧＰＳ衛星）が広く利用されている。各ＧＰＳ衛星には、原子時計が搭載されており、この原子時計の計数する値に基づいて、計数開始タイミングである１９８０年１月６日からの週番号と週内経過時間を示す情報が算出、送信されている。従って、電波時計では、受信されたこれらの週番号と週内経過時間とを換算して現在の日時を取得する。

この週番号は、１０ビット値であり、１０２４週、即ち、約１９．６年で一周する。従って、現在では、この週番号は、二周期目に入っている。通常、電波時計では、固有に日時の計数を行っており、このような電波時計で通常用いられている発振回路の誤差（例えば、一日当たり約０．５秒）では、計数が正常に行われている限り、２０年近いずれが発生することはないので、この計数値に基づいてどの周期の週番号であるかを判断することが出来る。しかしながら、電波時計のバッテリが消耗して動作が維持出来なくなったり、バッテリの交換の際に一時的にバッテリが取り外されたりすると、その後バッテリを交換するなどで電波時計が再起動されても動作や記憶内容が全てリセットされ、参照する日時情報が存在しないことになる。従って、この状態でＧＰＳ衛星からの電波を受信しても、週番号の周期を判別することが出来なくなるという問題がある。また、電波時計のユーザが週番号の各周期の期間を認識していることは、稀であり、直接設定するには、ユーザが期間を調べる手間が必要となるという問題がある。

これに対し、特許文献１では、手動で入力された「日」などの日付の一部を示す特定の値と、取得された週番号及び週内経過時間から求められる当該特定の値の候補とを比較して、予め定められた基準日から所定の範囲における日付を同定する技術が開示されている。また、特許文献２には、標準電波など他の方法で外部から日時情報を取得することでＧＰＳ衛星の週番号に係る周期を同定する技術が開示されている。

特開２０１１−６４４８６号公報 特開２００２−９０４４１号公報

しかしながら、従来の方法では、必ずしも他の電波が受信出来るとは限らなかったり、最初に設定された期間外では週番号の周期を特定出来なかったりするという課題がある。また、設定された期間内であっても、テーブルデータを参照して定める必要があるなど、構成が増えたり、処理に手間がかかったりするという課題がある。

この発明の目的は、容易な操作及び処理で長期間に亘り柔軟に週番号の周期を同定して、正確な日時を取得することが出来る電波時計を提供することにある。

本発明は、上記目的を達成するため、
測位衛星から日時情報を含む送信電波を受信する受信手段と、
前記受信された送信電波から前記日時情報として週番号と週内経過時間とを取得する日時情報取得手段と、
ユーザの操作を受け付ける操作手段と、
前記操作手段への入力操作に応じて、現在の日時のうち１０年桁の値を取得する期間取得手段と、
前記取得された１０年桁の値に対応する１０年間及び予め定められた長さの当該１０年間の隣接期間を含む第１日時特定範囲を前記週番号の一周期以下の長さで設定する第１期間設定手段と、
前記設定された第１日時特定範囲内の現在日時を前記週番号及び前記週内経過時間に応じて算出する第１日時算出手段と、
日時を計数する計時手段と、
前記第１日時算出手段により算出された現在日時に基づいて前記計時手段の日時を修正する日時修正手段と、
前記第１日時算出手段により現在日時の算出が行われた直近の日時を記憶する不揮発性記憶手段と、
当該不揮発性記憶手段に前記直近の日時が記憶されている場合に、当該直近の日時に基づいて当該直近の日時後の所定週を含む第２日時特定範囲を前記週番号の一周期以下の長さで設定する第２期間設定手段と、
前記設定された第２日時特定範囲内の現在日時を、前記日時情報取得手段により取得された前記週番号及び前記週内経過時間に応じて算出する第２日時算出手段と、
を備え、
前記期間取得手段は、前記不揮発性記憶手段に前記直近の日時が記憶されていない場合、又は、前記第２日時算出手段により前記第２日時特定範囲内の日時が算出された場合に、前記操作手段から前記１０年桁の値を取得し、
前記第１日時算出手段は、前記第２日時算出手段により算出された現在日時が前記第１日時特定範囲にあるか否かを判別し、当該第１日時特定範囲内に無いと判別した場合には、前記第１日時特定範囲に基づいて現在日時を再度算出する
ことを特徴とする電波時計である。

本発明に従うと、電波時計において、容易な操作及び処理で長期間に亘り柔軟に週番号の周期を同定して正確な日時を取得することが出来るという効果がある。

本発明の実施形態である電子時計の内部構成を示すブロック図である。 ＧＰＳ衛星からの送信信号のフォーマットについて説明する図である。 週番号の各周期に該当する期間を示す図表である。 期間の設定範囲の例について説明する図である。 電子時計で実行されるリセット後復帰処理のＣＰＵ及びＧＰＳ受信処理部の制御部による制御手順を示すフローチャートである。 リセット後復帰処理の他の例について、ＣＰＵ及びＧＰＳ受信処理部の制御部による制御手順を示したフローチャートである。 本実施形態の電子時計における１０年桁設定入力画面の例を示す正面図である。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図１は、本発明の電波時計の実施形態である電子時計１の内部構成を示すブロック図である。

この電子時計１は、ＣＰＵ４１（Central Processing Unit）（期間取得手段、日時修正手段、動作制御手段）と、ＲＯＭ４２（Read Only Memory）と、ＲＡＭ４３（Random Access Memory）と、発振回路４４と、分周回路４５と、計時回路４６（計時手段）と、操作部４７（操作手段）と、標準電波受信部４８及びそのアンテナ４９と、ＧＰＳ受信処理部５０（受信手段、日時情報取得手段、第１期間設定手段、第１日時算出手段、第２期間設定手段、第２日時算出手段）及びそのアンテナ５１と、駆動回路５２と、電源部５４と、秒針６１及びその回転に係る輪列機構７１と、分針６２及びその回転に係る輪列機構７２と、時針６３及びその回転に係る輪列機構７３と、日車６４及びその回転に係る輪列機構７４と、輪列機構７１〜７４をそれぞれ動作させるステッピングモータ８１〜８４などを備える。

ＣＰＵ４１は、各種演算処理を行い、また、電子時計１の全体動作を統括制御する。ＣＰＵ４１は、日時の表示に係る指針動作を制御すると共に、標準電波受信部４８を動作させて受信データを取得して日時を算出したり、ＧＰＳ受信処理部５０を動作させて日時情報を取得したりする。また、ＣＰＵ４１は、得られた日時データに基づいて、計時回路４６の計数する日時を修正する。

ＲＯＭ４２は、ＣＰＵ４１により実行される各種制御用のプログラム４２ａや設定データを格納する。プログラム４２ａには、例えば、計時回路４６の計数する日時の修正プログラムが含まれている。

ＲＡＭ４３は、ＣＰＵ４１に作業用のメモリ空間を提供し、一時データを記憶する。ＲＡＭ４３には、また、日時修正の履歴や指針位置を示すデータなどが記憶されている。

発振回路４４は、所定の周波数信号を生成して出力する。発振回路４４は、例えば、水晶発振器を備える。
分周回路４５は、発振回路４４から出力された周波数信号をＣＰＵ４１や計時回路４６により利用される周波数の信号に分周して出力する。出力される周波数は、ＣＰＵ４１からの制御信号により変更可能に設定されていても良い。

計時回路４６は、所定の日時を示す初期値に分周回路４５から入力される分周信号を計数して加算していくことにより現在の日時を計数する。この計時回路４６により計数される日時は、発振回路４４の精度に応じた誤差、例えば、一日に０．５秒程度、を有する。即ち、計時回路４６が計数する日時は、修正がなされない場合、年に３分程度のずれが生じるが、数時間や日単位のずれは、通常では、想定されない。この計時回路４６の計数する日時は、ＣＰＵ４１からの制御信号により修正されることが可能となっている。

操作部４７は、ユーザからの入力操作を受け付ける。操作部４７には、例えば、押しボタンスイッチやりゅうずが含まれ、押しボタンスイッチが押下されたり、りゅうずが引き出され、回転動作がなされたりした場合には、動作種別に応じた電気信号をＣＰＵ４１に出力する。

標準電波受信部４８は、アンテナ４９を用いて長波長帯の電波を受信して、振幅変調された標準電波の時刻信号出力（ＴＣＯ）を復調し、ＣＰＵ４１に出力する。標準電波受信部４８による長波長帯の同調周波数は、ＣＰＵ４１の制御により受信対象の標準電波送信局からの送信周波数に応じて調整される。また、標準電波受信部４８では、受信感度を向上させるための各種処理を行い、アナログ信号を所定のサンプリング周波数でデジタル化してＣＰＵ４１に出力する。

ＧＰＳ受信処理部５０は、アンテナ５１を用いてＬ１帯（１．５７５４２ＧＨｚ）の電波を受信し、スペクトル拡散された測位衛星、ここでは、ＧＰＳ衛星からの送信電波を復調、復号して信号（航法メッセージデータ）を解読する。解読された信号は、所定のフォーマットでＣＰＵ４１に出力される。これらの受信、解読及び出力に係る動作制御は、ＧＰＳ受信処理部５０に設けられた制御部（マイコン）によりなされる。これらのＧＰＳ受信処理部５０における復調、復号、解読及び制御に係る各動作を行う構成は、まとめてモジュールとして単一のチップ上に形成され、ＣＰＵ４１と接続される。ＧＰＳ受信処理部５０の動作は、ＣＰＵ４１により、電子時計１の他の各部の動作とは独立にオンオフの制御がなされる。ＧＰＳ受信処理部５０の動作がオフされている場合には、併せてＧＰＳ受信処理部５０への電力供給が中断されて省電力化が図られている。

また、ＧＰＳ受信処理部５０は、記憶部を備える。この記憶部には、フラッシュメモリやＥＥＰＲＯＭ（Electrically Erasable and Programmable Read Only Memory）といった不揮発性メモリが用いられ、ＧＰＳ受信処理部５０への電力供給状態に依らず記憶された内容が保持される。この記憶部には、直近の動作履歴を記憶する履歴記憶部５０ａ（不揮発性記憶手段）が含まれる。また、記憶部には、各種動作制御プログラムや、各ＧＰＳ衛星の予測軌道情報や日時データを取得する際の設定値などを記憶させておくことが出来る。なお、予測軌道情報を電子時計１のＲＡＭ４３に記憶させ、必要に応じて制御部がＣＰＵ４１から情報を受け取る構成であっても良い。また、動作制御プログラムは、専用のＲＯＭに格納されて、起動時に読み出されて制御部のＲＡＭにロードされても良い。

電源部５４は、各部の動作に係る電力を所定電圧で供給する。電源部５４は、バッテリを有し、このバッテリとしては、例えば、ソーラバッテリと二次電池とを備える。或いは、バッテリとして交換可能なボタン型の乾電池を用いても良い。

秒針６１、分針６２、時針６３及び日車６４（これらの何れか又はまとめて指針とも記す）は、それぞれ、秒、分、時及び日付を示す指針である。ここでは、秒針６１、分針６２及び時針６３は、電子時計１の表面に設けられた文字盤３（図７参照）の略中心を回転軸とした針状の指針であり、文字盤３に設けられた目盛や標識を指し示すことで時刻、各種機能種別や状態を表す。日車６４は、円盤上の一の円周上に日付を表す標識が等間隔で設けられ、文字盤３に設けられた開口部４から何れか一つの標識を露出させることで日付を表す。

輪列機構７１〜７４は、それぞれ、ステッピングモータ８１〜８４の回転動作に応じて秒針６１、分針６２、時針６３及び日車６４を所定の角度ずつ回転させる複数の歯車の組み合わせである。例えば、ステッピングモータ８１が１秒に１回駆動されることで、輪列機構７１により秒針６１が文字盤３上を６度回転し、１秒の経過を示す。また、ステッピングモータ８２が１０秒に１回駆動されることで、輪列機構７２により分針６２が文字盤３上を１度回転し、１０秒の経過を示す。
なお、ここでは、ステッピングモータ８１〜８４が各々独立に輪列機構７１〜７４を回転動作させる構成としたが、一部の輪列機構に係る歯車が共通のステッピングモータの回転動作に対して連動して回転する構成であっても良い。

駆動回路５２は、ＣＰＵ４１からの制御信号に従ってステッピングモータ８１〜８４に所定電圧の駆動パルスを出力する。駆動回路５２は、電子時計１の状態などに応じて駆動パルスの長さ（パルス幅）を変更させることが出来る。また、複数の指針を同時に駆動させる制御信号が入力された場合に、負荷を低減させるために僅かに駆動パルスの出力タイミングをずらしたりすることが出来る。

次に、ＧＰＳ受信処理部５０により受信されるＧＰＳ衛星からの送信信号のフォーマットについて説明する。

図２は、ＧＰＳ衛星からの送信信号のフォーマットについて説明する図である。
ＧＰＳ衛星から送信される航法メッセージは、３０秒単位のフレーム２５個で構成されている。各フレームには、６秒単位のサブフレームが５個含まれており、更に、各サブフレームには、０．６秒単位のワード（ＷＯＲＤ）が１０個含まれている。

各ワードは、３０ビットで構成されている。このうち、各サブフレームの先頭から２つのワードであるＷＯＲＤ１及びＷＯＲＤ２のフォーマットは、全てのサブフレームで共通である。ＷＯＲＤ１の先頭の２２ビットは、テレメトリワード（ＴＬＭ）を表し、このうち更に先頭の８ビットは、毎回固定されたプリアンブル（Preamble）である。また、ＷＯＲＤ２の先頭の２２ビットは、ハンドオーバワード（ＨＯＷ）を表し、このうち更に先頭の１７ビットは、曜日以下の日時（週内経過時間）を示すＴＯＷ−Ｃｏｕｎｔ（Time of Week）である。

一方、ＷＯＲＤ３以降の各ワードは、サブフレームごとに異なる内容を示している。先頭のサブフレーム（サブフレーム１）のＷＯＲＤ３では、先頭の１０ビットが週番号ＷＮを示す。
即ち、サブフレーム１の受信データから取得される週番号ＷＮと週内経過時間ＴＯＷ−Ｃｏｕｎｔの組み合わせにより、日時が得られる。

しかしながら、週番号ＷＮは１０ビットで表されているので、１０２４週（約１９．６年）までしか表すことが出来ない。従って、ＧＰＳ衛星からの受信データに基づいて正確な日時を取得するためには、別途、何周期目の週番号ＷＮであるかを示す情報が必要となる。

図３は、週番号ＷＮの各周期に該当する期間を示す図表である。
週番号ＷＮは、１９８０年１月６日に一周期目が開始されており、現在、二周期目に入っている。二周期目（ここでは、周番号周期１）は、１９９９年８月２２日に始まり、２０１９年４月６日まで続く。同様に、三周期目（週番号周期２）は、２０１９年４月７日から２０３８年１１月２０日まで、四周期目（週番号周期３）は、２０３８年１１月２１日から２０５８年７月６日まで、というように、約１９．６年ごとに繰り返されていく。

通常、電子時計１では、計時回路４６により日時が計数されており、上述のように、この日時は、全く修正が行われなくても１日以上ずれることは想定されないので、この計時回路４６の日時を参照することで、どの周期の週番号ＷＮであるかは、容易に特定される。しかしながら、バッテリ切れなどにより電子時計１の動作が停止して、ＲＡＭ４３や計時回路４６に記憶された一時データが全てクリア（ＢＡＣ）されてしまった場合、この計時回路４６の日時が初期値に戻ってしまうので、新たにＧＰＳ衛星から日時情報を取得しても週番号ＷＮの周期を特定することが出来ない。

本実施形態の電子時計１では、週番号の周期そのものを指定せず、ＧＰＳ受信処理部５０の履歴記憶部５０ａに記憶された直近の日時取得が行われた日時又はユーザにより操作部４７から入力された十年を含む期間を動的に設定して、解読された週番号及び週内経過時間から当該期間内の日時を特定する。

図４は、期間の設定範囲の例について説明する図である。
履歴記憶部５０ａから日付が取得された場合、図４（ａ）に示すように、この電子時計１では、特定される期間（第２日時特定範囲）として、この日付（Ｔ０）の５２週前から９７２週後までの１０２４週を設定する。このような設定により、取得された週番号が該当する日付が一意に定められる。

しかしながら、この設定では、取得された期日から９７２週が経過している場合や、ＧＰＳ衛星からの電波受信が未だ行われていない場合には、正しい日時を取得することが出来ない。そこで、図４（ｂ）に示すように、更に、この電子時計１では、ユーザの入力操作に基づいて、日時が特定される期間（第１日時特定範囲）として取得された十年の先頭の日（Ｔ０）より５２週前の日から、当該先頭の日の９７２週後の日までの１０２４週を設定することが出来る。この１０２４週には、必ず設定された１０年間の全期間（Ｔ０からＴ１まで）が含まれるので、実際の日時が１０年間のどの位置であるかに依らず、取得された週番号に該当する日付が一意に定まる。
従って、本実施形態の電子時計１では、週番号ＷＮ及び週内経過時間ＴＯＷ−Ｃｏｕｎｔから算出される日時が、必要な場合に随時指定される設定期間内に入るように週番号の周期を増減させれば良く、週番号の切り替わりタイミングや製品の製造検査に係る初期設定のタイミングなどを考慮する必要が無い。

次に、本実施形態の電子時計１におけるＢＡＣ後の復帰動作について説明する。
本実施形態の電子時計１では、ＢＡＣ後に再起動、リセットされた際、ＧＰＳ衛星からの電波受信を行って日時の再設定を行う。
図５は、この電子時計１で実行されるリセット後復帰処理のＣＰＵ４１及びＧＰＳ受信処理部５０による制御手順を示すフローチャートである。

リセット後復帰処理が開始されると、ＣＰＵ４１は、ＧＰＳ受信処理部５０を動作させて、日時の取得を行わせる（ステップＳ２００）。ＧＰＳ受信処理部５０の制御部は、履歴記憶部５０ａから直近の受信履歴を取得し、当該直近の履歴日時（又は日付のみ）を得る（ステップＳ２０１）。制御部は、当該日時を含む日の週番号及び週番号周期を算出し、その５２週前から９７２週後までを日時特定期間（第２日時特定範囲）として設定する（ステップＳ２０２）。

制御部は、アンテナ５１を用いてＧＰＳ衛星からの電波受信を開始し、週番号ＷＮ及び週内経過時間ＴＯＷ−Ｃｏｕｎｔを取得する（ステップＳ２０３）。制御部は、当該週番号ＷＮ及び週内経過時間ＴＯＷ−Ｃｏｕｎｔから得られる日時のうち、ステップＳ２０２で定めた日時特定期間内のものを現在の日時として同定して、ＣＰＵ４１に出力する（ステップＳ２０４）。

ＣＰＵ４１は、ＧＰＳ受信処理部５０から日時が取得されると、駆動回路５２に制御信号を出力して、指針６１〜６３を１０年桁の設定に係る表示状態に切り替える（ステップＳ２０５）。それから、ＣＰＵ４１は、設定入力があったか否かを判別し（ステップＳ２０６）、入力がないと判別されている間（ステップＳ２０６で“ＮＯ”）、ステップＳ２０６の処理を繰り返して入力を待ち受ける。入力があったと判別された場合（ステップＳ２０６で“ＹＥＳ”）、ＣＰＵ４１は、入力された１０年桁の値がＧＰＳ受信処理部５０から取得された日時の１０年桁の値と異なるか否かを判別する（ステップＳ２０７）。異ならない（同一である）と判別された場合（ステップＳ２０７で“ＮＯ”）、ＣＰＵ４１の処理は、ステップＳ２０９に移行する。

異なる（同一ではない）と判別された場合（ステップＳ２０７で“ＹＥＳ”）、ＣＰＵ４１は、当該１０年を含む日時設定期間（第１日時特定範囲）を設定して、取得された日時（週番号ＷＮ及び週内経過時間ＴＯＷ−Ｃｏｕｎｔ）に対応する日時を再計算するか、又は、当該設定をＧＰＳ受信処理部５０に出力して再度の受信を行わせる（ステップＳ２０８）。それから、ＣＰＵ４１の処理は、ステップＳ２０９に移行する。

ステップＳ２０９の処理に移行すると、ＣＰＵ４１は、取得された日時に基づいて計時回路４６の計数する日時を修正し、また、履歴記憶部５０ａに記憶させている直近の受信履歴を更新する（ステップＳ２０９）。そして、ＣＰＵ４１及びＧＰＳ受信処理部５０の制御部は、リセット後復帰処理を終了する。

図６は、リセット後復帰処理の他の例について、ＣＰＵ４１及びＧＰＳ受信処理部５０による制御手順を示したフローチャートである。

この他の例のリセット後復帰処理は、例えば、工場での初期設定や修理後の再設定など、ユーザが能動的にリセット動作を行ったような場合に実行される。

この例では、上記実施の形態におけるステップＳ２０１、Ｓ２０７、Ｓ２０８の処理が削除され、また、ステップＳ２０５、Ｓ２０６の処理がステップＳ２００、Ｓ２０２〜Ｓ２０４の処理の前に実行される。

即ち、この例では、リセット後復帰処理が開始されると、先ず、ＣＰＵ４１は、駆動回路５２に制御信号を出力して１０年桁の設定に係る表示状態に移行させ（ステップＳ２０５）、設定入力があったか否かを判別する（ステップＳ２０６）。設定入力がなされていないと判別されている間は（ステップＳ２０６で“ＮＯ”）、ステップＳ２０６の処理が繰り返されて、ＣＰＵ４１は、入力を待ち受ける。設定入力がなされたと判別されると（ステップＳ２０６で“ＹＥＳ”）、ＣＰＵ４１は、ＧＰＳ受信処理部５０に動作を開始させると共に（ステップＳ２００）、入力設定された１０年桁をＧＰＳ受信処理部５０に出力し、ＧＰＳ受信処理部５０の制御部は、入力された１０年桁から日時特定期間を設定する（ステップＳ２０２）。

ＣＰＵ４１は、ＧＰＳ受信処理部５０にＧＰＳ衛星からの電波受信動作を行わせて週番号ＷＮ及び週内経過時間ＴＯＷ−Ｃｏｕｎｔを取得させる（ステップＳ２０３）。ＧＰＳ受信処理部５０の制御部は、これらの週番号ＷＮ及び週内経過時間ＴＯＷ−Ｃｏｕｎｔに基づいて、設定された日時特定期間内の日時を同定し、当該同定された日時をＣＰＵ４１に出力する（ステップＳ２０４）。ＣＰＵ４１は、ＧＰＳ受信処理部５０から取得したこの日時に基づいて計時回路４６の計数する日時を更新し、ＧＰＳ受信処理部５０は、当該日時を直近の受信履歴として履歴の更新を行う（ステップＳ２０９）。そして、ＣＰＵ４１は、リセット後復帰処理を終了する。

このように、この例のリセット後復帰処理では、先に１０年桁の設定をユーザに行わせることで、ＧＰＳ受信処理部５０は、即座に現在の日時を特定することが出来る。

図７は、本実施形態の電子時計１における１０年桁設定入力画面の例を示す正面図である。

図７（ａ）に示すように、この電子時計１で１０年桁を設定させる場合には、文字盤３の略中心を回転軸とする秒針６１、分針６２及び時針６３のうち、時針６３及び分針６２を０時０分の位置に合わせると共に、秒針６１を５秒（１時）の位置に合わせることで、１０年桁の受付状態となる。１０年桁の値は、秒針６１を各時の方向に移動させることで、当該「時」の値に対応する１０年桁が設定される。ここでは、１時の方向に合わせられていることから、２０１０年台であることが示されている。この秒針６１の動作は、例えば、ユーザがりゅうずを１段階引き出して１ステップ分回転動作させることで行われる。このとき、１ステップのりゅうずの回転が検出されると、ＣＰＵ４１は、秒針６１を連続的に５ステップ移動させて、正時の位置のみを指し示すように構成させることが出来る。５ステップごとに移動させない場合には、ＣＰＵ４１は、秒針６１が最も近い正時位置に対応する１０年桁が設定されたものと判断することが出来る。そして、りゅうずが押し戻されることで１０年桁の設定が確定される。
なお、日車６４を初期設定の日付に移動させるには、当該日車６４の停止位置の検出及びその後の動作に時間と消費電力とを要するので、この段階では、電子時計１は、ＢＡＣがかかる前の最後の状態で停止させておくことが出来る。

ここで、ＧＰＳ受信処理部の履歴記憶部５０ａが履歴日時を保持している場合や、当該履歴日時に基づいてＧＰＳ衛星からの電波受信が行われ、現在日時が算出された場合には、当該履歴日時や現在日時に該当する１０年桁の値を初期値として秒針６１に表示させることが出来る。
また、文字盤３上に日時修正モード又は１０年桁設定モードの標識を設けて、秒針６１、分針６２及び時針６３のうち何れかにより指し示させることも出来る。また、ユーザに当該モードであることをより積極的に報知するために、当該標識位置の前後で指針を間欠的又は連続的に往復動作をさせても良い。

また、電子時計１において、指針によるアナログ表示機能に加えて又は代えてデジタル表示画面が設けられている場合には、より容易に１０年桁の設定状態であることを示すことが出来る。図７（ｂ）に示すように、デジタル表示画面５３は、例えば、液晶ディスプレイであり、セグメント方式による表示領域とドットマトリクス方式による表示領域とが設けられている。このデジタル表示画面５３は、ＣＰＵ４１からの制御信号により図示略の表示ドライバにより駆動されて表示内容が制御される。ここでは、左上のドットマトリクス方式による表示領域に年表示状態であることを表す「ＹＥＡＲ」表示がなされ、中央下部のセグメント方式による表示領域に「２０１０」が表示されると共に、１０年桁の「１」を点滅させることで、当該１０年桁の変更を受け付ける状態であることが示されている。

以上のように、本実施形態の電子時計１は、ＧＰＳ衛星から日時情報を含む送信電波を受信し、受信された送信電波から日時情報として週番号と週内経過時間とを取得するＧＰＳ受信処理部５０と、ユーザの操作を受け付ける操作部４７と、日時を計数する計時回路４６と、ＣＰＵ４１などを備える。ＧＰＳ受信処理部５０は、操作部４７への入力操作に応じて、現在の日時のうち１０年桁の値を取得し、取得された１０年桁の値に対応する１０年間の先頭日前の５２週及び当該１０年を含む９７２週を日時特定期間（第１日時特定範囲）として設定し、当該日時特定期間内の現在日時を週番号及び週内経過時間に応じて算出する。そして、ＣＰＵ４１は、ＧＰＳ受信処理部５０で算出された現在日時に基づいて計時回路４６の日時を修正する。
従って、電子時計１において、容易な操作及び処理で、標準電波の受信で正確な年情報を取得可能な長さと同程度（西暦年の下二桁）の長期間に亘り柔軟に週番号の周期を同定して正確な日時を取得することが出来る。特に、日時特定期間が可動で柔軟に設定されるので、製造時、検査時などの初期設定や週番号周期の切り替わりタイミングに依らず容易に出荷後長期間に亘り正確な日時を取得することが出来る。

特に、ＢＡＣが生じて電子時計１のＲＡＭ４３や計時回路４６の記憶情報が全て消去されてしまった場合に、容易、確実且つ速やかに通常の日時表示に復帰させることが出来る。また、消去される情報にはタイムゾーンに係る情報も含まれるので、電子時計１が標準電波の受信が可能な構成であっても、受信対象の標準電波が所定の初期設定された送信局に戻る。従って、他のタイムゾーンでは、標準電波が受信されて日時情報が取得されるまでに非常に長い時間を要することになることから、このような場合に比べて特に短時間で能率的に正確な日時情報を取得することが出来る。

また、特に、工場での検査や修理時などの復帰動作において、標準電波を受信させたり手動で日時の他の部分や全てを設定させたりする場合に比べて手間や所要時間が大きく削減され、作業の効率向上に繋がる。

また、ユーザの使用時においても、ＢＡＣ後における設定項目を簡略化、容易化することで、何をどのように設定すれば良いのか迷ったりマニュアルを熟読したりしなければならない状況を避けることが出来る。

また、回動可能に設けられて各々独立に動作可能な秒針６１、分針６２、時針６３及び日車６４を備え、ＣＰＵ４１は、駆動回路５２を介してこれらの指針による表示内容を制御する。ＣＰＵ４１は、秒針６１に１時〜１０時の何れかの正時方向を指し示させることで当該正時に対応する１〜９又は０の値を１０年桁の値として取得する。
従って、時刻以外の情報の複雑な表示を行うのが難しいアナログ電子時計において、１個の一桁数字を設定するだけという容易な動作で確実に、週番号周期の切り替わりタイミングと関係なく、どの週番号周期の日時であるかを同定することが出来る。

また、電子時計１のＧＰＳ受信処理部５０には、不揮発性メモリを用いた履歴記憶部５０ａが設けられ、この履歴記憶部５０ａにＧＰＳによる日時情報の取得が行われた直近の日時が記憶されている場合に、ＧＰＳ受信処理部５０は、この直近の日から前に５２週、後ろに９７２週の日時特定期間（第２日時特定範囲）を設定し、設定されたこの日時特定期間内の現在日時を、ＧＰＳ衛星からの送信電波の受信により取得された週番号及び週内経過時間に応じて算出する。ＣＰＵ４１は、履歴記憶部５０ａに直近の日時が記憶されていない場合、又は、日時特定期間（第２日時特定範囲）内の日時が算出された場合に、操作部４７から１０年桁の値を取得し、ＧＰＳ受信処理部５０は、第２日時特定範囲内で算出された現在日時が当該操作部４７により取得された１０年桁の値に応じて設定された日時特定期間（第１日時特定範囲）にあるか否かを判別し、第１日時特定範囲内に無いと判別した場合には、第１日時特定範囲に基づいて現在日時を再度算出する。従って、ＧＰＳ衛星からの日時情報の受信が極端に長期間又は全く行われていない場合を除き、ＢＡＣによっても消えない履歴情報に基づいて正確な日時を取得することが出来るので、ユーザの手間を更に削減することが出来る。また、このような場合でも、ＧＰＳ衛星からの日時情報の受信履歴によっては正確に現在の日時が取得出来ない場合もあり得る。従って、ユーザによる確認及び簡便な修正動作を行わせることで容易且つ確実に現在の日時を取得することが出来る。

また、一度暫定的に日時を算出して求められた１０年桁を初期値として設定画面の表示に用いることが出来るので、初期値からの設定よりも近い１０年桁の値から修正することが出来る可能性が高い。

なお、本発明は、上記実施の形態に限られるものではなく、様々な変更が可能である。
例えば、上記実施の形態では、日時特定期間として指定日の５２週前から開始する１０２４週を設定したが、指定日の前に設定される期間と指定日から１０年後以降に設定される期間（隣接期間）は、この設定例に限られない。現在日時が指定日以前であることは、通常、時差の影響を除いて想定されないので、例えば、指定日の１日前から開始されても良い。また、日単位ではなく、当該指定日を含む週の先頭を基準として週単位で日時特定期間の設定を行っても良い。

また、ユーザによって指定された１０年桁が実際と異なることは、通常、想定されないので、当該１０年間が全て含まれさえすれば、１０２４週全てを日時特定期間とせず、例えば、この１０年間の先頭の日の前日から最終日の翌日までの期間を設定しても良い。但し、１０２４週の設定とすることで、履歴記憶部５０ａの履歴データが利用される場合と同一の処理で動作を行わせることが出来る。

また、上記実施の形態では、秒針６１、分針６２、時針６３及び日車６４が設けられたアナログ式の電子時計１及びデジタル表示画面５３が設けられた電子時計１について説明したが、指針の本数や配置、デジタル表示画面の大きさや表示方式は、これらに限定されない。例えば、機能モード表示用の指針が別途設けられている場合には、当該指針により１０年桁の設定状態であることがより容易に示される構成とすることが出来る。また、デジタル表示画面には、例えば、有機ＥＬディスプレイなどが用いられても良い。

また、上記実施の形態では、１０年桁のみが設定される形態を示したが、例えば、正時の１０時、１１時の方向をそれぞれ２１００年台、２１１０年台に対応させて、１００年桁も部分的に対応させても良い。また、１０年桁のどの値で２０００年台と２１００年台とで切り替えるかは、出荷時の設定に加えて履歴記憶部５０ａの最新履歴日時に基づいて定めることが出来る。

また、上記実施の形態では、日時特定期間の設定をＧＰＳ受信処理部で行わせたが、ＣＰＵ４１で行ってＧＰＳ受信処理部に出力する構成とすることも出来る。

また、上記実施の形態では、リセット後復帰処理においてＣＰＵ４１により直近の受信履歴日時に基づいて算出された現在日時の１０年桁が入力された１０年桁と同一であるかが判別されたが、１０年桁の範囲に限らず、１０年桁に基づいて設定された日時特定期間の範囲であれば良いとしても良い。また、この判別処理は、ＧＰＳ受信処理部５０で行われても良い。

また、上記実施の形態では、ＧＰＳ衛星からの電波受信が行われた後に必ず１０年桁の設定状態に移行することとしたが、ユーザによる操作部４７への操作で当該設定状態に移行させることとしても良い。この場合、図５に示したリセット後復帰処理におけるステップＳ２０５以降の処理を別途実行させれば良い。

また、上記実施の形態では、リセット後復帰処理で、先ず、ＧＰＳ衛星からの電波受信を行うこととしたが、標準電波の受信を先に試みて、受信に失敗した場合にＧＰＳ衛星からの電波受信に移行しても良い。

また、ＧＰＳ衛星からの電波受信時に日時の取得だけではなく、併せて測位を行うことも出来る。この測位結果に基づいて、初期設定に戻っているタイムゾーンの設定（都市設定）を行うことが出来る。

また、上記実施の形態では、ＧＰＳ衛星からの電波受信の場合について説明したが、ＧＰＳ衛星と同一若しくはこれに準拠する航法データフォーマットが用いられている測位衛星からの電波受信によりＢＡＣ後の日時情報を取得する場合には、本発明を適用することが出来る。
その他上記実施の形態で示した構成や制御手順などの具体的な内容は、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において適宜変更可能である。

本発明のいくつかの実施形態を説明したが、本発明の範囲は、上述の実施の形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された発明の範囲とその均等の範囲を含む。
以下に、この出願の願書に最初に添付した特許請求の範囲に記載した発明を付記する。付記に記載した請求項の項番は、この出願の願書に最初に添付した特許請求の範囲の通りである。

［付記］
＜請求項１＞
測位衛星から日時情報を含む送信電波を受信する受信手段と、
前記受信された送信電波から前記日時情報として週番号と週内経過時間とを取得する日時情報取得手段と、
ユーザの操作を受け付ける操作手段と、
前記操作手段への入力操作に応じて、現在の日時のうち１０年桁の値を取得する期間取得手段と、
前記取得された１０年桁の値に対応する１０年間及び予め定められた長さの当該１０年間の隣接期間を含む第１日時特定範囲を前記週番号の一周期以下の長さで設定する第１期間設定手段と、
前記設定された第１日時特定範囲内の現在日時を前記週番号及び前記週内経過時間に応じて算出する第１日時算出手段と、
日時を計数する計時手段と、
前記第１日時算出手段により算出された現在日時に基づいて前記計時手段の日時を修正する日時修正手段と、
を備えることを特徴とする電波時計。
＜請求項２＞
回動可能に設けられた複数の指針と、
前記複数の指針による表示内容を制御する動作制御手段と、
を備え、
前記複数の指針のうち少なくとも一部は、前記動作制御手段の制御により他の指針と独立に動作することが可能であり、
前記期間取得手段は、前記独立に動作可能な一の指針に正時方向の何れかを指し示させることで当該正時に対応する１０年桁の値を取得する
ことを特徴とする請求項１記載の電波時計。
＜請求項３＞
前記第１日時算出手段により現在日時の算出が行われた直近の日時を記憶する不揮発性記憶手段と、
当該不揮発性記憶手段に前記直近の日時が記憶されている場合に、当該直近の日時に基づいて当該直近の日時後の所定週を含む第２日時特定範囲を前記週番号の一周期以下の長さで設定する第２期間設定手段と、
前記設定された第２日時特定範囲内の現在日時を、前記日時情報取得手段により取得された前記週番号及び前記週内経過時間に応じて算出する第２日時算出手段と、
を備え、
前記期間取得手段は、前記不揮発性記憶手段に前記直近の日時が記憶されていない場合、又は、前記第２日時算出手段により前記第２日時特定範囲内の日時が算出された場合に、前記操作手段から前記１０年桁の値を取得し、
前記第１日時算出手段は、前記第２日時算出手段により算出された現在日時が前記第１日時特定範囲にあるか否かを判別し、当該第１日時特定範囲内に無いと判別した場合には、前記第１日時特定範囲に基づいて現在日時を再度算出する
ことを特徴とする請求項１又は２記載の電波時計。

１ 電子時計
３ 文字盤
４ 開口部
４１ ＣＰＵ
４２ ＲＯＭ
４２ａ プログラム
４３ ＲＡＭ
４４ 発振回路
４５ 分周回路
４６ 計時回路
４７ 操作部
４８ 標準電波受信部
４９ アンテナ
５０ ＧＰＳ受信処理部
５０ａ 履歴記憶部
５１ アンテナ
５２ 駆動回路
５３ デジタル表示画面
５４ 電源部
６１ 秒針
６２ 分針
６３ 時針
６４ 日車
７１〜７４ 輪列機構
８１〜８４ ステッピングモータ

Claims (3)

1. 測位衛星から日時情報を含む送信電波を受信する受信手段と、
   前記受信された送信電波から前記日時情報として週番号と週内経過時間とを取得する日時情報取得手段と、
   ユーザの操作を受け付ける操作手段と、
   前記操作手段への入力操作に応じて、現在の日時のうち１０年桁の値を取得する期間取得手段と、
   前記取得された１０年桁の値に対応する１０年間及び予め定められた長さの当該１０年間の隣接期間を含む第１日時特定範囲を前記週番号の一周期以下の長さで設定する第１期間設定手段と、
   前記設定された第１日時特定範囲内の現在日時を前記週番号及び前記週内経過時間に応じて算出する第１日時算出手段と、
   日時を計数する計時手段と、
   前記第１日時算出手段により算出された現在日時に基づいて前記計時手段の日時を修正する日時修正手段と、
   前記第１日時算出手段により現在日時の算出が行われた直近の日時を記憶する不揮発性記憶手段と、
   当該不揮発性記憶手段に前記直近の日時が記憶されている場合に、当該直近の日時に基づいて当該直近の日時後の所定週を含む第２日時特定範囲を前記週番号の一周期以下の長さで設定する第２期間設定手段と、
   前記設定された第２日時特定範囲内の現在日時を、前記日時情報取得手段により取得された前記週番号及び前記週内経過時間に応じて算出する第２日時算出手段と、
   を備え、
   前記期間取得手段は、前記不揮発性記憶手段に前記直近の日時が記憶されていない場合、又は、前記第２日時算出手段により前記第２日時特定範囲内の日時が算出された場合に、前記操作手段から前記１０年桁の値を取得し、
   前記第１日時算出手段は、前記第２日時算出手段により算出された現在日時が前記第１日時特定範囲にあるか否かを判別し、当該第１日時特定範囲内に無いと判別した場合には、前記第１日時特定範囲に基づいて現在日時を再度算出する
   ことを特徴とする電波時計。
2. 回動可能に設けられた複数の指針と、
   前記複数の指針による表示内容を制御する動作制御手段と、
   を備え、
   前記複数の指針のうち少なくとも一部は、前記動作制御手段の制御により他の指針と独立に動作することが可能であり、
   前記期間取得手段は、前記独立に動作可能な一の指針に正時方向の何れかを指し示させることで当該正時に対応する１０年桁の値を取得する
   ことを特徴とする請求項１記載の電波時計。
3. 測位衛星から週番号と週内経過時間とを取得する情報取得手段と、
   操作手段への入力操作に応じて、現在の日時のうち１０年桁の値を取得する期間取得手段と、
   前記取得された１０年桁の値に対応する１０年間及び予め定められた長さの当該１０年間の隣接期間を含む第１日時特定範囲を前記週番号の一周期以下の長さで設定する第１期間設定手段と、
   直近の日時を記憶する不揮発性記憶手段と、
   当該不揮発性記憶手段に前記直近の日時が記憶されている場合に、当該直近の日時に基づいて当該直近の日時後の所定週を含む第２日時特定範囲を前記週番号の一周期以下の長さで設定する第２期間設定手段と、
   前記設定された第２日時特定範囲内の現在日時を、前記情報取得手段により取得された前記週番号及び前記週内経過時間に応じて算出する日時算出手段と、
   を備え、
   前記期間取得手段は、前記不揮発性記憶手段に前記直近の日時が記憶されていない場合、又は、前記日時算出手段により前記第２日時特定範囲内の日時が算出された場合に、前記操作手段から前記１０年桁の値を取得する
   ことを特徴とする電波時計。

Images