JP6199468B2 - 衛星電波腕時計 - Google Patents

Description

本発明は、衛星電波腕時計に関する。

ＧＰＳ（Ｇｌｏｂａｌ Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ）衛星等の測位システムに用いられる人工衛星からの電波（以降、衛星電波と称する。）を受信し時刻を修正する電波腕時計（以降、衛星電波腕時計と称する。）が提案されている。ＧＰＳ信号に代表される測位信号には、正確な時刻情報が含まれるためである。このような衛星電波は極超短波を使用しており、従来地表において時刻修正に用いられてきた標準電波に用いられる長波に比して時間当たりに送信される情報量が多く、時刻情報の受信に要する時間は標準電波を受信する場合に比べ短縮されると考えられる。

特許文献１には、衛星電波腕時計であるＧＰＳ付き腕時計が開示されている。同文献記載のＧＰＳ付き腕時計は、段落００４０に記載があるように、ボタンが数秒、例えば３秒以上押されると受信処理を行うものであり、測時モードで受信中は秒針が「Ｔｉｍｅ」の位置に移動し、ＧＰＳ衛星が捕捉できない場合は秒針が「Ｎ」の位置に移動する。

特開２０１１−４３４４９号公報

衛星電波腕時計では、衛星電波の受信にあたり、受信動作中である旨や受信結果の成否等、受信動作に関する情報を随時ユーザに表示する場合がある。そして、この表示として、前掲の特許文献１に開示されたＧＰＳ付き腕時計の秒針に代表されるような、アナログ表示部材（ここでは、機械的な位置や姿勢の変化により情報を視覚的に示す部材を意味するものとする）を用いる場合には、アナログ表示部材自身の動作に少なからず時間を要する。また、受信処理を開始するためのボタン押し下げの受付時間にも一定の時間が必要である。

衛星電波腕時計では、上述の通り、時刻情報の受信に要する時間が短縮されており、ユーザの操作から受信動作、時刻修正の完了までを迅速に終了することがその商品価値に与える影響は大きいと考えられる。しかしながら、これまでユーザの操作から時刻修正の完了までの一連の動作に要する時間を短縮するための構成は十分に検討されていなかった。

本発明は、上述の事情に鑑みてなされたものであり、衛星電波腕時計において、ユーザの操作から受信動作、時刻修正の完了までを迅速に終了することを課題とする。

上記課題を解決すべく本出願において開示される発明は種々の側面を有しており、それら側面の代表的なものの概要は以下のとおりである。

（１）衛星電波を受信するアンテナと、高周波回路と、デコーダ回路を有する衛星電波受信部と、少なくとも受信動作中であること及び受信結果を表示するアナログ表示部材と、内部時刻を保持するとともに計時する時計回路と、ユーザの操作を受け付ける操作部材と、少なくとも、前記衛星電波受信部に電源を供給し起動させる起動動作、前記衛星電波受信部により特定の衛星電波を捕捉し追尾する捕捉追尾動作、前記衛星電波受信部により受信された衛星電波より時刻情報を取得する時刻情報取得動作、前記操作部材が所定の操作受付時間の間継続的に操作されていることを検知する継続操作検知動作、及び、前記アナログ表示部材を受信動作中であることを示す位置へと移動させる受信表示移動動作のタイミングを制御するコントローラと、を有し、前記コントローラは、前記継続操作検知動作の開始後、前記継続操作検知動作中に前記起動動作を開始する衛生電波時計。

（２）（１）において、前記コントローラは、前記継続操作検知動作の終了後直ちに前記受信表示移動動作を開始し、前記起動動作の終了後直ちに前記捕捉追尾動作を開始する衛星電波腕時計。

（３）（１）または（２）において、前記コントローラは、前記内部時刻より予測される前記時刻取得動作の開始時点である時刻情報取得動作開始時より逆算される前記起動動作の開始時点である起動動作開始時よりも前記操作受付時間以上前に前記操作部材が操作された場合、前記継続操作検知動作の終了後、前記起動動作開始時の到来を持って前記起動動作を開始する衛星電波腕時計。

（４）（３）において、前記コントローラは、前記継続操作検知動作の終了後直ちに前記受信表示移動動作を開始する衛星電波腕時計。

（５）（３）において、前記コントローラは、前記アナログ表示部材を待機中であることを示す位置へと移動させる待機表示移動動作のタイミングを制御するとともに、前記継続操作検知動作の終了後直ちに前記待機表示移動動作を開始し、その後前記受信表示移動動作を開始する衛星電波腕時計。

（６）（１）乃至（５）のいずれかにおいて、前記コントローラは、前記衛星電波受信部により受信された衛星電波より日に関する情報である日情報を取得する日情報取得動作のタイミングを制御するとともに、前記日情報を取得する場合、前記内部時刻より予測される前記日情報取得動作の開始時点である日情報取得動作開始時より逆算される前記起動動作の開始時点である起動動作開始時の到来を持って前記起動動作を開始する衛星電波腕時計。

（７）（１）乃至（６）のいずれかにおいて、前記コントローラは、取得された前記時刻情報を前記衛星電波受信部から前記時計回路へと転送する時刻情報転送動作及び、前記アナログ表示部材を受信結果を示す位置へと移動させる受信結果表示移動動作のタイミングを制御するとともに、前記時刻情報転送動作と前記受信結果表示移動動作が重畳する制御を行う衛星電波腕時計。

上記（１）、（２）、（４）、（５）、又は（７）の側面によれば、衛星電波腕時計において、ユーザの操作から受信動作、時刻修正の完了までを迅速に終了することができる。

また、上記（３）又は（６）の側面によれば、さらに、衛星電波腕時計において、無駄な電力消費を抑えることができる。

本発明の第１の実施形態に係る衛星電波腕時計を示す平面図である。 本発明の第１の実施形態に係る衛星電波腕時計の機能ブロック図である。 ＧＰＳ衛星から送信される信号のサブフレームの構成を示す概略図である。 サブフレーム１の構成を示す図である。 第１の時系列を示すタイムチャートである。 第２の時系列を示すタイムチャートである。 第３の時系列を示すタイムチャートである。 第４の時系列を示すタイムチャートである。 本発明の第１の実施形態に係る衛星電波腕時計の受信に関する動作を示すフローチャートである。 本発明の第２の実施形態に係る衛星電波腕時計を示す平面図である。 第２の時系列を示すタイムチャートである。 第４の時系列を示すタイムチャートである。 本発明の第３の実施形態に係る衛星電波腕時計を示す平面図である。 第１の時系列を示すタイムチャートである。発明を実施するための形態

図１は、本発明の第１の実施形態に係る衛星電波腕時計１を示す平面図である。ここで衛星電波腕時計とは、前述したように、外部電波を受信して内部に保持している時刻を正しい時刻に修正する機能を持つ腕時計である電波腕時計のうち、衛星電波を受信し時刻を修正するものを指す。なお、本実施形態に係る衛星電波腕時計１は、衛星電波として、ＧＰＳ衛星からの電波（Ｌ１波）を受信するものである。

図中符号２は外装ケースであり、その１２時方向と６時方向に向かい合うようにバンド取付部３が設けられている。また、衛星電波腕時計１の３時側側面には、操作部材である竜頭４ａ及びプッシュボタン４ｂが設けられている。なお、同図中において、衛星電波腕時計１の１２時方向は図中上方向であり、６時方向は図中下方向となっている。

衛星電波腕時計１は図示のとおり指針式であり、時針、分針、秒針が衛星電波腕時計１の中央位置を回転中心として、同軸に設けられている。なお、本実施形態では秒針が時分針と同軸となっているが、クロノグラフ型の時計のように、秒針をいわゆるクロノ針に置き換え、秒針を副針として任意の位置に配置してもよい。そして、外装ケース２の文字板６の外側の適宜の位置には、「ＯＫ」、「ＮＧ」、「ＲＤＹ」及び「ＲＸ」の位置表示５が刻印又は印刷されている。これらの文字は、衛星電波腕時計１が衛星電波を受信する際及びその前後に秒針が回転移動して、これら位置表示５のいずれかを指し示すことにより、衛星電波腕時計１の各種の受信状態を知らせるためのものである。従って、秒針はその機械的な位置や姿勢の変化（ここでは回転角）により情報を視覚的に示すアナログ表示部材７である。なお、ここではそれぞれの位置表示５の意味は、それぞれ、「ＲＸ」が受信中、「ＲＤＹ」が待機中であることを、また、「ＯＫ」が受信成功、「ＮＧ」が受信失敗をそれぞれ意味している。

また、文字板６の６時位置には、日窓８が設けられ、日窓８から覗く日板の位置により日付が視認されるようになっている。なお、かかる日窓８は一例であり、適宜の機構による日付表示が適宜の位置に設けられてよい。例えば、日板や他の回転円板を用いた日表示に加えて曜日表示や、副針を用いた各種の表示を用いてもよいし、液晶表示装置等の電気的表示装置による表示を用いてもよい。いずれにせよ、衛星電波腕時計１は少なくとも内部においては、現在の時刻だけでなく、現在の日付についての情報を保持している。

また、本実施形態の衛星電波腕時計１は、文字板６の裏側であって、９時側の位置に高周波受信用のアンテナとしてパッチアンテナを有している。なお、アンテナの形式は、受信しようとする電波に応じて決定すればよく、他の形式のアンテナ、例えば、逆Ｆ型アンテナ等を用いてもよい。

図２は、本実施形態に係る衛星電波腕時計１の機能ブロック図である。衛星電波はアンテナ１０により受信され、高周波回路１１によりベースバンド信号に変換された後、デコード回路１２により衛星電波に含まれる各種の情報が抽出され、コントローラ１３へと受け渡される。ここで、アンテナ１０、高周波回路１１及びデコード回路１２は衛星電波を受信し情報を抽出する衛星電波受信部１４を構成する。衛星電波受信部１４は、極超短波である衛星電波を受信し情報を抽出するため、高周波数で動作する。

コントローラ１３は、衛星電波腕時計１全体の動作を制御するマイクロコンピュータであると同時に、その内部に時計回路１５を有しており、かかる時計回路１５が保持する時刻である、内部時刻を計時する機能を有している。時計回路１５の精度は、用いる水晶振動子の精度や温度等の使用環境にも依存するが、月差±１５秒程度である。もちろん、この精度は、必要に応じて任意に設定して良い。また、コントローラ１３は、必要に応じて時計回路１５により保持される内部時刻を適宜修正し、内部時刻を正確に保つ。コントローラ１３は、計時及びユーザの操作に対する応答に必要な応答速度を有していればよいため、前述の衛星電波受信部１４よりも低周波数で動作し、そのため消費電力も小さい。

コントローラ１３には、操作部材（竜頭４ａ、プッシュボタン４ｂ等）からの信号が入力され、使用者による操作が検知できるようになっている。また、コントローラ１３からは、内部時刻に基づいてモータ１６を駆動する信号が出力され、指針を駆動し、時刻を表示する。また、アナログ表示部材７を駆動し、ユーザに対し必要な表示を行う。前述の通り、本実施形態では一例としてアナログ表示部材７は秒針であるが、これに限定するものではなく、別の指針や円板等の他の部材であってもよい。例えば、アナログ表示部材に各種機能表示専用の指針を用いてもよいし、各指針を独立駆動とすることにより、複数の指針、例えば、時針と分針を重ね合わせて駆動することによりアナログ表示部材として用いてもよく、さらには指針の運針速度や運針形態（間欠駆動や、秒針の２秒運針等）を通常の運針と異なるものとすることにより、当該指針をアナログ表示部材として用いてもよい。

さらに、衛星電波腕時計１は、その電源として、リチウムイオン電池等の二次電池である電池１７を備えており、文字板６（図１参照）の上又は下に配置された太陽電池１８による発電により得られた電力を蓄積するようになっている。そして、電池１７からは、高周波回路１１、デコード回路１２及びコントローラ１３等に電力が供給される。

電源回路１９は、電池１７の出力電圧を監視しており、電池１７の出力電圧が予め定められたしきい値より低下した場合にはスイッチ２０をオフとし、コントローラ１３への電源供給を停止する。これにより、時計回路１５への電源供給も停止されるため、スイッチ２０がオフとなった場合には時計回路１５に保持されている内部時刻は失われる。また、電源回路１９は、太陽電池１８による発電等により、電池１７の出力電圧が回復した場合にはスイッチ２０をオンとし、コントローラ１３への電源を供給して、衛星電波腕時計１の機能を回復させる。また、スイッチ２１は、高周波回路１１及びデコード回路１２への電力供給のオン／オフを切り替えるスイッチであり、コントローラ１３により制御される。高周波数で動作する高周波回路１１とデコード回路１２はその消費電力が大きいため、コントローラ１３は、衛星からの電波を受信する時のみスイッチ２１をオンとして高周波回路１１及びデコード回路１２を動作させ、それ以外の時はスイッチ２１をオフとして、電力消費を低減する。

衛星電波の受信は、竜頭４ａやプッシュボタン４ｂ等の操作部材を操作することによるユーザからの要求がなされたとき（これを強制受信と称する）や、あらかじめ定められた時刻となったとき（これを定時受信と称する）に行ってよく、そのほかにも、前回の時刻修正があった時刻からの経過時間、あるいは太陽電池１８の発電量やその他の衛星電波腕時計１の周囲の環境を示す情報等に基づいて行うようにして良い（これを環境受信と称する）。

続いて、本実施形態に係る電波腕時計が受信するＧＰＳ衛星からの信号について説明する。ＧＰＳ衛星から送信される信号は、Ｌ１帯と呼ばれる１５７５．４２ＭＨｚをキャリア周波数としており、１．０２３ＭＨｚの周期でＢＰＳＫ（二位相偏移変調）により変調された各ＧＰＳ衛星固有のＣ／Ａコードにより符号化され、いわゆるＣＤＭＡ（Ｃｏｄｅ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ａｃｃｅｓｓ；符号分割多元接続）の手法により多重化されている。Ｃ／Ａコード自体は１０２３ビット長であり、信号に乗せられるメッセージ・データは２０個のＣ／Ａコード毎に変化する。すなわち、１ビットの情報は、２０ｍｓの信号として送信される。

ＧＰＳ衛星から送信される信号は、１５００ビット、すなわち３０秒を単位とするフレームに区切られ、さらに、フレームは５つのサブフレームに分けられる。図３は、ＧＰＳ衛星から送信される信号のサブフレームの構成を示す概略図である。各サブフレームは、３００ビットの情報を含む６秒間の信号であり、順番に１から５のサブフレーム番号が付けられている。ＧＰＳ衛星は、サブフレーム１から順次送信を行い、サブフレーム５の送信を終えると、再度サブフレーム１の送信に戻り、以降同様に繰り返す。

各サブフレームの先頭では、ＴＬＭとして示すテレメトリワードが送信される。ＴＬＭは、各サブフレームの先頭を示すコードであるプリアンブルと、地上管制局の情報を含んでいる。続いて、ＨＯＷとして示すハンドオーバワードが送信される。ＨＯＷには、Ｚカウントとも呼ばれる現在の時刻に関する情報であるＴＯＷが含まれている。これは、ＧＰＳ時刻の日曜日の午前０時からカウントした６秒単位の時間であり、次のサブフレームが開始される時刻を示している。

ＨＯＷに続く情報は、サブフレームごとに異なっており、サブフレーム１には、衛星時計の補正データが含まれている。図４は、サブフレーム１の構成を示す図である。サブフレーム１には、ＨＯＷに続いてＷＮとして示す週番号が含まれている。ＷＮは、１９８０年１月６日を０週としてカウントした現在の週を示す数値である。したがって、ＷＮ及びＴＯＷを受信することにより、ＧＰＳ時刻における正確な日時が得られる。なお、ＷＮは一度受信に成功すれば、電波腕時計が内部時刻を何らかの理由、例えば、電池切れ等により失わない限り、内部時刻の計時により正しい値を知ることができるため、再度の受信は必ずしも必要ではない。なお、前述したように、ＷＮは１０ビットの情報であるため、１０２４週を経過すると再び０に戻る。また、ＧＰＳ衛星からの信号には、この他にも種々の情報が含まれるが、本発明に直接関係の無い情報については、図に示すにとどめ、その説明は省略する。

再び図３に戻ると、サブフレーム２及びサブフレーム３にはＨＯＷに続いてエフェメリスと呼ばれる各衛星の軌道情報が含まれているが、その説明は本明細書では割愛する。

さらに、サブフレーム４及び５には、ＨＯＷに続いてアルマナックと呼ばれる全ＧＰＳ衛星の概略軌道情報が含まれる。サブフレーム４及び５に収容される情報は、その情報量が多いため、ページと呼ばれる単位に分割されて送信される。そして、サブフレーム４及び５により送信されるデータはそれぞれページ１〜２５に分割されており、フレームごとに異なるページの内容が順番に送信される。したがって、全てのページの内容を送信するには２５フレーム、すなわち、１２．５分を要することになる。

なお、以上の説明より明らかなように、ＴＯＷは全てのサブフレームに含まれているために６秒毎に、ＷＮはサブフレーム１に含まれているために３０秒毎に取得可能なタイミングが到来する。

つづいて、ユーザが操作部材を操作することにより実行される強制受信において衛星電波腕時計１が実行する一連の動作を図１、２を参照しつつ説明する。これらの動作は、全てコントローラ１３によりその実行されるタイミングが制御される。

（１）継続操作検知動作
これは、前記操作部材が所定の操作受付時間の間継続的に操作されていることを検知する動作である。本実施形態の場合、ユーザがプッシュボタン４ｂをある一定時間（例えば、２秒間。これを操作受付時間と称する。）のあいだ押し続ける長押しの動作をすることにより強制受信が行われる。ここで継続的な操作をユーザに要求しているのは、誤操作による意図せぬ動作を防止するためである。

この継続操作検知動作は、コントローラ１３がプッシュボタン４ｂが押下されたことを検知した後、予め定められた時間の間継続して押下されているかを検知することによりなされる。

（２）起動動作
スイッチ２１をオンとし、衛星電波受信部１４に電源を供給し起動させる動作である。この動作は高周波回路１１及びデコード回路１２の初期化等を含み、若干の時間を要する。起動動作の終了時点は、コントローラ１３がスイッチ２１をオンとしてから所定の時間（例えば０．６秒）が経過した時点としてもよいし、高周波回路１１及びデコード回路１２からの起動完了を示す信号をコントローラ１３が受け取った時点としてもよい。

（３）捕捉追尾動作
衛星電波受信部１４により特定の衛星電波を捕捉し追尾する動作である。ここで、「捕捉」とは、ＣＤＭＡにより多重化されている信号の一つを取り出すことであり、具体的には、一つの信号に対応するＣ／Ａコードを受信信号に乗ずることにより、相関のある信号を取り出す動作である。選択されたＣ／Ａコードにより相関のある信号が得られなければ、異なるＣ／Ａコードを再度選択し繰り返す。このとき、相関の得られた信号が複数ある場合には、最も相関の高い信号を選択すればよい。また、衛星の位置情報を使用して受信し得る衛星電波を予測することにより、選択するＣ／Ａコードの数を制限し、捕捉動作の時間短縮を図ってもよい。また「追尾」とは、受信信号のキャリア波の位相及び、かかる受信信号に含まれるＣ／Ａコードの位相と、選択したＣ／Ａコードのキャリア波の位相及びコードの位相とを合致させてデコードすることにより継続的にデータを取り出す動作である。なお、「追尾」の語義からは、衛星電波からデータを取り出している間は「追尾」がなされているといえるが、ここでいう「捕捉追尾動作」は、衛星電波の捕捉開始からＴＬＭの先頭までの動作を指すものとする。この捕捉追尾動作には概ね２秒程度の時間が必要である。

（４）時刻情報取得動作
衛星電波受信部１４により受信された衛星電波より時刻情報を取得する動作である。本実施形態では、ＴＬＭおよびＨＯＷを受信し、ＨＯＷ内に含まれるＴＯＷを取得する動作が時刻情報取得動作に該当する。この動作は、ＴＬＭ及びＨＯＷが送信されるのに要する時間、すなわち、６０ビット×２０ｍｓ＝１．２秒が必要である。なお、ＨＯＷ末尾のパリティの受信を省略する場合には、最短で４７ビット×２０ｍｓ＝０．９４秒が必要となる。

（５）日情報取得動作
衛星電波受信部１４により受信された衛星電波より日に関する情報である日情報を取得する動作である。ここで日情報とは、時刻情報（すなわち、時、分、秒）以外の情報であってカレンダー上の日付を特定する情報であり、ＧＰＳの場合、ＷＮが該当する。本実施形態では、ＴＬＭ、ＨＯＷに続き送信されるＷＮを受信し、ＷＮを取得する動作が日情報取得動作である。なお、このときＨＯＷに含まれるＴＯＷも同時に取得可能であるため、本実施形態では、日情報取得動作は時刻情報取得動作をも兼ねることになる。

（６）時刻情報転送動作
取得された時刻情報を衛星電波受信部１４から時計回路１５へと転送する動作である。前述したとおり、衛星電波受信部１４の動作周波数とコントローラ１３の動作周波数とは異なるため、衛星電波受信部１４から直接デコードされた情報を時計回路１５へと転送することはできない。そのため、コントローラ１３はデコードされた情報を一旦蓄積し、必要な時刻情報のみ又は時刻情報及び日情報のみを抜き出して適宜のタイミングで時計回路１５へと転送する。

（７）受信表示移動動作
アナログ表示部材７を受信動作中であることを示す位置へと移動させる動作である。アナログ表示部材７（ここでは、秒針）は、前述の通り、その機械的な位置や姿勢の変化により情報を視覚的に示すものであるが、かかる機械的な位置や姿勢の変化にはある程度の時間（例えば、１秒前後）がかかる。ユーザは、アナログ表示部材７の最終的な位置又は姿勢により衛星電波腕時計１の現在の動作状態を知ることができるが、衛星電波腕時計１が何らかの動作を開始したこと自体は、アナログ表示部材７が動き始めたことで知ることができる。

（８）待機表示移動動作
アナログ表示部材７を待機中であることを示す位置へと移動させる動作である。ここで、前述したようにＴＯＷあるいはＷＮが送信されるタイミングが定まっていることから、衛星電波腕時計１がＴＯＷあるいはＷＮの送信を待つ必要がある場合がある。「待機中」とは、そのような場合、すなわち、衛星電波腕時計１がＴＯＷあるいはＷＮの送信を待っている状態を意味している。

（９）受信結果表示移動動作
アナログ表示部材７を受信結果を示す位置へと移動させる動作である。ここでいう受信結果とは、受信に成功し、内部時刻の修正が行われる場合（「ＯＫ」表示となる）と、受信に失敗し、内部時刻の修正がなされない場合（「ＮＧ」表示となる）のいずれかである。

（１０）前回受信結果表示移動動作
アナログ表示部材７を前回の受信結果を示す位置へと移動させる動作である。ここでいう前回の受信結果とは、前回受信に成功し、内部時刻の修正が行われている場合（「ＯＫ」表示となる）と、前回受信に失敗し、内部時刻の修正がなされなかった場合（「ＮＧ」表示となる）のいずれかである。

コントローラ１３は、以上の各動作を、ユーザがプッシュボタン４ｂを押下したときの条件に応じて、各動作のタイミングを制御しながら実行する。ところで、前述したように、ＴＯＷを受信するためのタイミング、すなわち、時刻情報取得動作の開始時点である時刻情報取得動作開始時（これは、サブフレームの送信開始時点であるから、ＴＬＭ先頭のプリアンブルの送信開始タイミングに一致する）は６秒毎に到来する。したがって、この時刻情報取得動作開始時が予測できれば、時刻情報取得動作の前に実行しなければならない捕捉追尾動作及び起動動作に要する時間を、予測した時刻情報取得動作開始時から逆算して得られる時点（この時点を起動動作開始時と称する）に起動動作を開始すると、衛星電波受信部１４の動作時間を最小限とすることができ、省電力に資することになる。

そこで、コントローラ１３は、各種条件とプッシュボタン４ｂが操作されるタイミングに応じて次のような時系列で各動作を実行する。

＜第１の時系列＞
この第１の時系列は、時刻情報取得動作開始時が予測可能であり、プッシュボタン４ｂが押下されたタイミングが、起動動作開始時から、所定の先行動作受付時間以上前で、且つ、操作受付時間より後である場合に実行される。

図５Ａは、第１の時系列を示すタイムチャートである。同チャートで、水平方向軸は時間の経過を示している。コントローラ１３は、起動動作の開始時点である起動動作開始時Ａより先行動作受付時間以上前であり、且つ、操作受付時間より後である期間Ｂの間となる時点Ｃでプッシュボタン４ｂが押下された場合、直ちに前回受信結果表示移動動作を開始し、アナログ表示部材７に前回の受信結果を表示させる。これにより、本実施形態では、秒針が「ＯＫ」または「ＮＧ」表示のいずれかを指し示すべく移動開始することになる。その後、起動動作開始時Ａの到来を待って起動動作を開始する。この結果、起動動作と継続操作検知動作とが、少なくとも一部、時間的に重畳することとなる。

ここで、先行動作受付時間の意味について説明すると、プッシュボタン４ｂ等の操作部材がある一定の時間継続して操作されているならば、そのまま操作部材に対する操作が操作受付時間の間継続される可能性が高い。そこで、操作受付時間より短いある一定の先行動作受付時間（例えば、０．６秒）の間操作部材に対する操作が継続している場合には、継続操作検知動作の完了を待たずに先行で起動動作を開始することにより、受信動作全体に要する時間を短縮するのである。なお、継続操作検知動作が完了することなく操作部材への操作が途絶した場合には、コントローラ１３は起動動作又は捕捉追尾動作を中止し、受信動作全体を取りやめる。

また、コントローラ１３は継続操作検知動作が完了する、すなわち、操作受付時間の間継続してプッシュボタン４ｂが押下された時点Ｄにおいて受信表示移動動作を開始する。これにより、本実施形態では秒針が「ＲＸ」表示を指し示すべく移動開始することになる。また、コントローラ１３は、起動動作の終了後直ちに捕捉追尾動作を開始する。この結果、受信表示移動動作は、少なくとも起動動作及び捕捉追尾動作の何れかと時間的に重畳することとなる（図示の例では、捕捉追尾動作と重畳している）。このように、アナログ表示部材７の受信中を意味する表示「ＯＫ」の位置への到達を待つことなく起動動作及び捕捉追尾動作を開始することにより、受信動作全体に要する時間が短縮される。このような動作を行っても、ユーザは、アナログ表示部材７が移動を開始した時点で、衛星電波腕時計１が何らかの動作（ここでは、衛星電波の受信）を開始したものと認識するため特段問題とはならない。

その後、コントローラ１３は時刻情報取得動作開始時Ｅで時刻情報取得動作を開始し、ＨＯＷに含まれるＴＯＷを取得し、時点Ｆで時刻情報転送動作を開始すると同時に、受信結果表示移動動作を行う。これにより、時刻情報の転送終了を待つことなく、時刻情報取得動作が終了した時点Ｆにおいて本実施形態では秒針が「ＯＫ」または「ＮＧ」表示を指し示すべく移動開始することになる。この結果、時刻情報転送動作と受信結果表示移動動作は時間的に重畳することとなり、受信動作全体に要する時間が短縮される。

以上説明した第１の時系列による受信動作では、継続操作検知動作と起動動作、また、受信表示移動動作と少なくとも起動動作と捕捉追尾動作のいずれか、さらに時刻情報転送動作と受信結果表示移動動作が時間的に重畳するように実行されることにより、受信動作全体に要する時間が短縮され、ユーザの操作から受信動作、時刻修正の完了までが迅速に終了する。

＜第２の時系列＞
第２の時系列では、時刻情報取得動作開始時が予測可能であり、プッシュボタン４ｂが押下されたタイミングが、起動動作開始時から操作受付時間より前である場合に実行される。なお、かかるタイミングが、起動動作開始時から先行動作受付時間より後である場合には、予測された時刻情報取得動作開始時における時刻取得が間に合わないため、時刻情報取得動作開始時を一つ後のタイミングに繰り下げ（本実施形態の場合には６秒後）、以降は第２の時系列に準じて受信動作を実行する。

図５Ｂは、第２の時系列を示すタイムチャートである。同チャートにおいても、水平方向軸は時間の経過を示している。コントローラ１３は、起動動作の開始時点である起動動作開始時Ａより操作受付時間以上前である時点Ｇでプッシュボタン４ｂが押下された場合、直ちに前回受信結果表示移動動作を開始し、アナログ表示部材７に前回の受信結果を表示させる。

そして、この場合には、継続操作検知動作が完了する時点Ｄにおいて、起動動作開始時Ａはまだ到来していない。そこで、コントローラ１３は、時点Ｄにおいて待機表示移動動作を開始し、本実施形態では、秒針を「ＲＤＹ」表示を指し示すべく移動開始させる。この間、衛星電波受信部１４には電源は供給されない。

次いで、コントローラ１３は起動動作開始時Ａの到来を待って起動動作を開始する。また、起動動作の終了時点Ｈにおいて、捕捉追尾動作を開始するとともに、受信表示移動動作を開始する。この場合においても、受信表示移動動作と捕捉追尾動作が時間的に重畳することとなる。なお、受信表示移動動作の開始時点は、起動動作の終了時点Ｈでなく、起動動作開始時Ａとしてもよい。あるいは、受信表示移動動作の終了時点が起動動作の終了時点Ｈとなるようにしてもよい。この場合、受信表示移動動作の開始時点は、受信表示移動動作に要する時間を起動動作の終了時点Ｈから差し引くことにより逆算する。その後の動作は、第１の時系列と同様である。

以上説明した第２の時系列による受信動作では、起動動作開始時Ａの到来を待って初めて衛星電波受信部１４に電源が供給されるため、高周波回路１１とデコード回路１２の動作時間が最小とされ、消費電力が低減される。

＜第３の時系列＞
第３の時系列は、時刻情報取得動作開始時が予測不能である場合に実行される。すなわち、時刻情報取得動作開始時は内部時刻から予測しなければならないが、内部時刻の計時精度により、内部時刻と正確な時刻との間にある一定上のずれが生じたと考えられる場合には、予測された時刻情報取得動作開始時には信頼性がない。このような場合には、時刻情報取得動作開始時は予測不能とみなすのが合理的である。時刻情報取得動作開始時が予測不能であるか否かの判断は適宜の条件により行ってよいが、例えば、内部時計と正確な時刻との間に±１秒以上のずれが生じ得る状況をもって時刻情報取得動作開始時が予測不能であるとみなしてよい。この条件は、内部時計の精度が月差±１５秒であれば、おおむね４８時間の間時刻情報を受信して修正が行われていない状態や、手動により時刻修正が行われた状態等が該当する。

図６Ａは、第３の時系列を示すタイムチャートである。同チャートにおいても、水平方向軸は時間の経過を示している。コントローラ１３は、プッシュボタン４ｂが押下された時点Ｇで直ちに前回受信結果表示移動動作を開始し、アナログ表示部材７に前回の受信結果を表示させ、継続操作検知動作が完了する時点Ｄにおいて起動動作を開始する。さらに、起動動作の終了時点Ｈにおいて、捕捉追尾動作を開始するとともに、受信表示移動動作を開始する。この場合には、捕捉追尾動作は予測されたタイミングではなく、現実の時刻情報取得動作開始時Ｉまで継続する。その後の動作は、第１の時系列と同様である。

＜第４の時系列＞
第４の時系列は、ＷＮを取得する必要がある場合に実行される。ＷＮの取得は、衛星電波腕時計１の電源電圧の低下により時計回路１５が停止した場合や、前回ＷＮの受信から所定の期間（例えば、１月など）経過した時点で実行されてよい。

図６Ｂは、第４の時系列を示すタイムチャートである。同チャートにおいても、水平方向軸は時間の経過を示している。この第４の時系列での動作は先の第２の時系列の動作と類似しており、コントローラ１３は、プッシュボタン４ｂが押下された時点Ｇで直ちに前回受信結果表示移動動作を開始し、アナログ表示部材７に前回の受信結果を表示させる。そして、継続操作検知動作が完了する時点Ｄにおいて待機表示移動動作を開始し、本実施形態では、秒針を「ＲＤＹ」表示を指し示すべく移動開始させる。この間、衛星電波受信部１４には電源は供給されない。

次いで、コントローラ１３は起動動作開始時Ａの到来を待って起動動作を開始する。また、起動動作の終了時点Ｈにおいて、捕捉追尾動作を開始するとともに、受信表示移動動作を開始する。この場合においても、受信表示移動動作と捕捉追尾動作が時間的に重畳することとなる。なお、受信表示移動動作の開始時点は、起動動作の終了時点Ｈでなく、起動動作開始時Ａとしてもよい。あるいは、受信表示移動動作の終了時点が起動動作の終了時点Ｈとなるようにしてもよい。この場合、受信表示移動動作の開始時点は、受信表17示移動動作に要する時間を起動動作の終了時点Ｈから差し引くことにより逆算する。その後、時刻情報取得動作開始時Ｅより、日情報取得動作を開始し、ＨＯＷに含まれるＴＯＷ及びＷＮを取得する。ＷＮ取得が終了した時点Ｊで時刻情報転送動作を開始すると同時に、受信結果表示移動動作を行い、これにより、時刻情報および日に関する情報についての修正が行われる。

図７は、本実施形態の衛星電波腕時計１の受信に関する動作を示すフローチャートである。

コントローラ１３は、まず、時刻情報取得動作開始時が予測可能であるか否かを判定する（ステップＳＴ１）。時刻情報取得動作開始時が予測不能である場合には、前述の第３の時系列により受信動作を行う。そうでなければ、続けて、ＷＮの受信を要するか否か判定する（ステップＳＴ２）。ＷＮの受信が必要である場合には、前述の第４の時系列により受信動作を行う。

そうでない場合、すなわち、ＴＯＷの受信のみで良い場合には、続いて自動受信であるか否か（ステップＳＴ３）、指針（例えば、時分針等）がアンテナ１０と平面視において重畳する位置にあるなど、その受信性能に影響を及ぼす位置にあるか否か（ステップＳＴ４）、電池１７の残量が所定値以上であるか否か（ステップＳＴ５）を順に判断する。この結果、自動受信である場合、指針とアンテナが重畳している場合、電池残量が所定値以上でない場合にはいずれも第２の時系列により受信動作を行う。

このフローの意味は次のとおりである。すなわち、前述したとおり、第１の時系列による動作では、継続操作検知動作の途中で起動動作を先行で開始するものとなっており、継続操作検知動作が完了することなくプッシュボタン４ｂが離された場合には、受信動作が中止され、無駄な電力消費が生じてしまう。そこで、ユーザが関知しない間に行われる自動受信では受信動作全体の動作を短縮する意義が乏しく無駄な電力消費は避けるべきであること、また、指針がアンテナと重畳している場合には受信に成功する可能性が低下するためやはり無駄な電力消費は避けるべきであること、さらに電池残量が所定値以上でない場合にはやはり無駄な電力消費を避けるべきであることからこれらの場合にはいずれも第２の時系列による動作を採用するものとしているのである。なお、このフローは制御の一例であり、製品の仕様に応じて適宜変更することは差し支えない。

コントローラ１３は、さらに、プッシュボタン４ｂの押下タイミングが起動動作開始時から、所定の先行動作受付時間以上前で、且つ、操作受付時間より後であるか否かを判断し（ステップＳＴ６）、かかるタイミングであれば第１の時系列による受信動作を行い、そうでなければ第２の時系列による受信動作を行う。

ところで、図１に戻り、位置表示５の配置に注目すると、受信結果を示す表示である「ＯＫ」及び「ＮＧ」、待機中を示す「ＲＤＹ」、並びに受信中を示す「ＲＸ」がこの順番に時計回りに配置されている。このとき、図５Ｂに示された第２の時系列を参照すると、アナログ表示部材７に関する動作は、前回受信結果表示移動動作、待機表示移動動作、受信表示移動動作、受信結果表示移動動作の順に実行される。他の時系列についても、待機表示移動動作が存在しない場合があるものの、これら動作の順番は同じである。このことは、アナログ表示部材７は、受信動作中はまず受信結果を示す表示、次いで待機中を示す表示、受信中を示す表示、そして再び受信結果を示す表示の順にその位置又は姿勢を変化させることを意味している。そこで、これらの位置表示５が、アナログ表示部材７が指し示す順に順方向（この場合は、時計回り）に配置されていると、アナログ表示部材７（この場合は、秒針）は順方向にのみ回転していくことで最短経路で各位置表示５を順に指し示すことができる。このようにすることにより、アナログ表示部材７による高速な表示がなされるとともに、その電力消費も最小となる。

続いて、本発明の第２の実施形態に係る衛星電波腕時計２０１を説明する。図８は、本実施形態に係る衛星電波腕時計２０１の平面図であり、先の実施形態について図１で示したものとは、その外観上、位置表示５のうち、待機中であることを示す表示（「ＲＤＹ」）が省略されている点が異なっている。外観のその他の点については先の実施形態のものと同じである。なお、先の実施形態と共通する部分又は部材については同符号を付し、その詳細な説明は省略するものとする。

また、本実施形態に係る衛星電波腕時計２０１の機能ブロック図及び、その受信に関する動作を示すフローチャートは先の実施形態に係る衛星電波腕時計１と同じであるため、図２及び図７を本実施形態に係る衛星電波腕時計２０１の機能ブロック図及び受信に関する動作を示すフローチャートを示すものとして援用する。

さらに、本実施形態に係る衛星電波腕時計２０１のコントローラ１３が実行する時系列は、第１の時系列と第３の時系列については先の実施形態に係る衛星電波腕時計１と同じである（それぞれ、図５Ａ及び図６Ａ）。

図９Ａに、衛星電波腕時計２０１の第２の時系列のタイムチャートを示した。同チャートにおいても、水平方向軸は時間の経過を示している。コントローラ１３は、起動動作の開始時点である起動動作開始時Ａより操作受付時間以上前である時点Ｇでプッシュボタン４ｂが押下された場合、直ちに前回受信結果表示移動動作を開始し、アナログ表示部材７に前回の受信結果を表示させる。

そして、コントローラ１３は時点Ｄにおいて受信表示移動動作を開始し、本実施形態では、秒針が「ＲＸ」表示を指し示すべく移動開始させる。しかしながら、この時点ではまだ衛星電波受信部１４には電源は供給されない。

次いで、コントローラ１３は起動動作開始時Ａの到来を待って起動動作を開始する。また、起動動作の終了後直ちに捕捉追尾動作を開始する。その後の動作は、第１の時系列と同様である。

以上説明した第２の時系列による受信動作では、先の実施形態に係るものと同様に消費電力が低減される他、待機中表示が存在しないため受信中表示がなされる時間が長くなるものの、位置表示５はシンプルとなる。

さらに、図９Ｂに、衛星電波腕時計２０１の第４の時系列のタイムチャートを示した。同チャートにおいても、水平方向軸は時間の経過を示している。コントローラ１３は、プッシュボタン４ｂが押下された時点Ｇで直ちに前回受信結果表示移動動作を開始し、アナログ表示部材７に前回の受信結果を表示させる。そして、継続操作検知動作が完了する時点Ｄにおいて受信表示移動動作を開始し、本実施形態では、秒針を「ＲＸ」表示を指し示すべく移動開始させる。しかしながら、この時点ではまだ衛星電波受信部１４には電源は供給されない。

次いで、コントローラ１３は起動動作開始時Ａの到来を待って起動動作を開始する。また、起動動作の終了後直ちに捕捉追尾動作を開始する。その後、時刻情報取得動作開始時Ｅより、日情報取得動作を開始し、ＨＯＷに含まれるＴＯＷ及びＷＮを取得する。ＷＮ取得が終了した時点Ｊで時刻情報転送動作を開始すると同時に、受信結果表示移動動作を行い、これにより、時刻情報および日に関する情報についての修正が行われる。

続いて、本発明の第３の実施形態に係る衛星電波腕時計３０１を説明する。図１０は、本実施形態に係る衛星電波腕時計３０１の平面図であり、第１の実施形態について図１で示したものとは、その外観上は、位置表示５（図１参照）が設けられていない点、及び、日窓８（図１参照）に換えてデジタル表示部９が設けられている点が異なっている。外観のその他の点については第１の実施形態のものと同じである。なお、第１の実施形態と共通する部分又は部材については同符号を付し、その詳細な説明は省略するものとする。

デジタル表示部９は、液晶表示装置等の表示内容を任意に変更することのできる表示装置であり、通常は図示のように日付や曜日等の情報を表示するほか、衛星電波腕時計３０１の受信動作時には、各種の受信状態を表示する。そのため、衛星電波腕時計３０１にはアナログ表示部材７（図１参照）は設けられていない。

また、本実施形態に係る衛星電波腕時計３０１の機能ブロック図及び、その受信に関する動作を示すフローチャートは先の実施形態に係る衛星電波腕時計１と同じであるため、図２及び図７を本実施形態に係る衛星電波腕時計３０１の機能ブロック図及び受信に関する動作を示すフローチャートを示すものとして援用する。

衛星電波腕時計３０１に用いられているデジタル表示部９は、アナログ表示部材７（図１参照）とは異なり、即時にその表示が完了するという特徴がある。そのため、衛星電波腕時計３０１のコントローラ１３が実行する時系列では、特定の表示を行うためにアナログ表示部材７（図１参照）を移動させる動作は必要なく、デジタル表示部９に直ちに所望の表示をさせる動作がなされる。

図１１は、そのような時系列の例として、衛星電波腕時計３０１で実行される第１の時系列のタイムチャートを示す図である。同チャートにおいても、水平方向軸は時間の経過を示している。コントローラ１３は、起動動作の開始時点である起動動作開始時Ａより先行動作受付時間以上前であり、且つ、操作受付時間より後である期間Ｂの間となる時点Ｃでプッシュボタン４ｂが押下された場合、直ちに前回受信結果表示動作を開始し、デジタル表示部９に前回の受信結果を表示させる。この前回受信結果表示動作は、継続操作検知動作が完了する時点Ｄまで継続される。コントローラ１３はその後直ちに受信表示動作を開始し、デジタル表示部９に受信中であることを表示させる。また、コントローラ１３は、起動動作の終了後直ちに捕捉追尾動作を開始し、その後、時刻情報取得動作開始時Ｅより時刻情報取得動作を開始する。受信表示動作は、時刻情報取得動作が終了する時点Ｆまで継続される。時点Ｆでは、時刻情報転送動作を開始すると同時に、受信結果表示動作が開始され、コントローラ１３は、デジタル表示部９に受信結果を表示させる。この受信結果表示動作は、適宜定めた時間の間継続する。

以上説明した第１の時系列による受信動作では、時刻情報転送動作と受信結果表示動作が時間的に重畳するように実行されており、時刻情報の転送完了を待つことなく受信結果が表示されるため、受信動作全体に要する時間が短縮され、ユーザの操作から受信動作、時刻修正の完了までが迅速に終了する。この点に関しては、衛星電波腕時計３０１の第２の時系列、第３の時系列及び第４の時系列においても同様となる。

なお、以上説明した各実施形態は発明を実施する上での一例であり、各実施形態において示された具体的な形状や配置、構成に本発明を限定するものではない。特に、種々の部材の配置や数、デザインは必要に応じ当業者が適宜設計すべき事項である。

１ 衛生電波時計、２ 外装ケース、３ バンド取付部、４ａ 竜頭、４ｂ プッシュボタン、６ 文字板、７ アナログ表示部材、８ 日窓、１０ アンテナ、１１ 高周波回路、１２ デコード回路、１３ コントローラ、１４ 衛生電波受信部、１５ 時計回路、１７ 二次電池、１８ 太陽電池、１９ 電源回路、２０ スイッチ、２１ スイッチ。

Claims (7)

1. 衛星電波を受信するアンテナと、高周波回路と、デコーダ回路を有する衛星電波受信部と、
   少なくとも受信動作中であること及び受信結果を表示するアナログ表示部材と、
   内部時刻を保持するとともに計時する時計回路と、
   ユーザの操作を受け付ける操作部材と、
   少なくとも、前記衛星電波受信部に電源を供給し起動させる起動動作、前記衛星電波受信部により特定の衛星電波を捕捉し追尾する捕捉追尾動作、前記衛星電波受信部により受信された衛星電波より時刻情報を取得する時刻情報取得動作、前記操作部材が所定の操作受付時間の間継続的に操作されていることを検知する継続操作検知動作、及び、前記アナログ表示部材を受信動作中であることを示す位置へと移動させる受信表示移動動作のタイミングを制御するコントローラと、を有し、
   前記コントローラは、前記継続操作検知動作の開始後、前記継続操作検知動作中に前記起動動作を開始する衛星電波腕時計。
2. 前記コントローラは、前記継続操作検知動作の終了後直ちに前記受信表示移動動作を開始し、前記起動動作の終了後直ちに前記捕捉追尾動作を開始する請求項１に記載の衛星電波腕時計。
3. 前記コントローラは、前記内部時刻より予測される前記時刻情報取得動作の開始時点である時刻情報取得動作開始時より逆算される前記起動動作の開始時点である起動動作開始時よりも前記操作受付時間以上前に前記操作部材が操作された場合、前記継続操作検知動作の終了後、前記起動動作開始時の到来を持って前記起動動作を開始する請求項１又は２に記載の衛星電波腕時計。
4. 前記コントローラは、前記継続操作検知動作の終了後直ちに前記受信表示移動動作を開始する請求項３に記載の衛星電波腕時計。
5. 前記コントローラは、前記アナログ表示部材を待機中であることを示す位置へと移動させる待機表示移動動作のタイミングを制御するとともに、前記継続操作検知動作の終了後直ちに前記待機表示移動動作を開始し、その後前記受信表示移動動作を開始する請求項３に記載の衛星電波腕時計。
6. 前記コントローラは、前記衛星電波受信部により受信された衛星電波より日に関する情報である日情報を取得する日情報取得動作のタイミングを制御するとともに、前記日情報を取得する場合、前記内部時刻より予測される前記日情報取得動作の開始時点である日情報取得動作開始時より逆算される前記起動動作の開始時点である起動動作開始時の到来を持って前記起動動作を開始する請求項１乃至５のいずれかに記載の衛星電波腕時計。
7. 前記コントローラは、取得された前記時刻情報を前記衛星電波受信部から前記時計回路へと転送する時刻情報転送動作及び、前記アナログ表示部材を受信結果を示す位置へと移動させる受信結果表示移動動作のタイミングを制御するとともに、前記時刻情報転送動作と前記受信結果表示移動動作が重畳する制御を行う請求項１乃至６のいずれかに記載の衛星電波腕時計。

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