WO2014010644A1 - 衛星電波腕時計 - Google Patents

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WO2014010644A1
WO2014010644A1 PCT/JP2013/068907 JP2013068907W WO2014010644A1 WO 2014010644 A1 WO2014010644 A1 WO 2014010644A1 JP 2013068907 W JP2013068907 W JP 2013068907W WO 2014010644 A1 WO2014010644 A1 WO 2014010644A1
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WO
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time
satellite radio
reception
acquisition
tracking
Prior art date
Application number
PCT/JP2013/068907
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English (en)
French (fr)
Inventor
加藤　明
Original Assignee
シチズンホールディングス株式会社
シチズン時計株式会社
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Publication date
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Priority to US14/413,704 priority Critical patent/US9170567B2/en
Priority to EP13816317.5A priority patent/EP2874026B1/en
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Priority to JP2014524847A priority patent/JP6097291B2/ja
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    • G—PHYSICS
    • G04—HOROLOGY
    • G04R—RADIO-CONTROLLED TIME-PIECES
    • G04R20/00—Setting the time according to the time information carried or implied by the radio signal
    • G04R20/02—Setting the time according to the time information carried or implied by the radio signal the radio signal being sent by a satellite, e.g. GPS
    • G04R20/04—Tuning or receiving; Circuits therefor
    • G—PHYSICS
    • G04—HOROLOGY
    • G04R—RADIO-CONTROLLED TIME-PIECES
    • G04R60/00—Constructional details
    • G04R60/14—Constructional details specific to electromechanical timepieces, e.g. moving parts thereof

Definitions

  • the present invention relates to a satellite radio wave watch.
  • Satellite radio watches that receive radio waves from satellites (hereinafter referred to as satellite radio waves) used in positioning systems such as GPS (Global Positioning System) satellites and correct the time have been proposed.
  • satellite radio waves use extremely high frequency waves, and the amount of information transmitted per hour is large compared to the long waves used for standard radio waves that have been used for time correction on the conventional surface of the earth. The time required is considered to be shortened compared to the case of receiving standard radio waves.
  • Patent Document 1 discloses a GPS wristwatch that is a satellite radio wave wristwatch.
  • the present invention has been made in view of the above circumstances, and it is an object of the present invention to reduce the time spent for acquisition and tracking in a satellite radio-controlled wristwatch and increase the probability of successful reception.
  • An antenna for receiving satellite radio waves, a high-frequency circuit, a satellite radio wave receiving unit having a decoder circuit, a clock circuit for maintaining and measuring the internal time, and at least supplying power to the satellite radio wave receiving unit for activation Controls the timing of start-up operation, acquisition tracking operation for capturing and tracking a specific satellite radio wave by the satellite radio wave reception unit, and time information acquisition operation for acquiring time information from the satellite radio wave received by the satellite radio wave reception unit
  • a controller that waits for the arrival of an activation time that is calculated by subtracting the acquisition tracking time and the activation time from the time information receivable time that is predicted based on the internal time, and starts the activation operation.
  • a satellite radio wave wristwatch that varies the acquisition and tracking time according to a predetermined condition.
  • the predetermined conditions include automatic reception or forced reception, the position of the pointer, the power supply voltage, the presence or absence of charging to the power supply, the reception history, the presence or absence of manual time correction,
  • a satellite radio wave wristwatch that is a condition relating to one or more selected from an attitude, movement of the satellite radio wave wristwatch, illuminance around the satellite radio wave wristwatch, and position of the satellite radio wave wristwatch.
  • the controller selects either the first acquisition tracking time or the second acquisition tracking time longer than the first acquisition tracking time as the acquisition tracking time.
  • it further includes a reception display member that displays that at least the first reception operation is being performed and the second reception operation is being performed, and the controller uses the acquisition tracking time as the acquisition tracking time.
  • the reception display member displays that the first reception operation is being performed, and when the second acquisition tracking time is selected as the acquisition tracking time.
  • a satellite radio wave wristwatch that displays on the reception display member that the second reception operation is being performed.
  • the controller selects forced reception by the user, the position of the pointer is not superimposed on the antenna in a plan view, the power supply voltage is equal to or higher than a predetermined threshold, and the most recent predetermined
  • the satellite radio wave wristwatch selects the first acquisition and tracking time when the reception histories of the number of times are all successfully received.
  • a positioning unit that measures the position of the satellite radio wave wristwatch or a position information reception unit that receives information on the position of the satellite radio wave wristwatch from a user includes a condition relating to the latitude of the position of the satellite radio-controlled wristwatch.
  • the predetermined condition further includes a condition relating to an elevation angle of the artificial satellite predicted based on a position of the satellite radio wave wrist watch.
  • the time spent for acquisition and tracking can be shortened and the success probability of reception can be increased.
  • the user knows whether the satellite radio-controlled wristwatch is prioritized to receive in a short time or is prioritized to the success probability of reception. Can do.
  • FIG. 2 is a diagram illustrating a configuration of a subframe 1.
  • FIG. It is a time chart which shows 1st receiving operation. It is a time chart which shows 2nd receiving operation. It is a time chart which shows the 3rd receiving operation. It is a time chart which shows 1st re-receiving operation. It is a time chart which shows 1st re-receiving operation. It is a time chart which shows 1st re-receiving operation. It is a time chart which shows 1st re-receiving operation. It is a time chart which shows 1st re-receiving operation. It is a flowchart which shows the operation
  • FIG. 1 is a plan view showing a satellite radio-controlled wristwatch 1 according to an embodiment of the present invention.
  • the satellite radio wave wristwatch is a radio wave wristwatch that has a function of correcting the time held by receiving an external radio wave to the correct time, as described above. It refers to what is to be corrected.
  • the satellite radio-controlled wristwatch 1 according to this embodiment receives radio waves (L1 waves) from GPS satellites as satellite radio waves.
  • reference numeral 2 denotes an exterior case, and a band attaching portion 3 is provided so as to face the 12 o'clock direction and the 6 o'clock direction. Further, a crown 4a and a push button 4b which are operation members are provided on the side surface of the satellite radio-controlled wristwatch 1 at 3 o'clock.
  • the 12 o'clock direction of the satellite radio-controlled wristwatch 1 is the upward direction in the figure, and the 6 o'clock direction is the downward direction in the figure.
  • the satellite radio-controlled wristwatch 1 is a pointer type as shown, and the hour hand, the minute hand, and the second hand are provided coaxially with the center position of the satellite radio-controlled wristwatch 1 as the center of rotation.
  • the second hand is coaxial with the hour / minute hand, but the second hand may be replaced with a so-called chronograph hand and the second hand may be arranged at an arbitrary position as a sub-hand as in a chronograph type timepiece. Then, at an appropriate position outside the dial 6 of the exterior case 2, position indications 5 of “OK”, “NG”, “QRX”, and “RX” are stamped or printed.
  • the second hand is also a reception display member 7 that displays various reception states of the satellite radio-controlled wristwatch 1 to the user.
  • the meaning of each position display 5 means that “QRX” and “RX” are being received, “OK” means reception success, and “NG” means reception failure, respectively. Yes.
  • there are two types of display during reception “QRX” and “RX”.
  • a date window 8 is provided at the 6 o'clock position of the dial 6 so that the date is visually recognized by the position of the date plate viewed from the date window 8.
  • the date window 8 is an example, and date display by an appropriate mechanism may be provided at an appropriate position.
  • a date display using a date plate or other rotating disk a day of the week display or various displays using a secondary needle may be used, or a display by an electric display device such as a liquid crystal display device may be used. May be.
  • the satellite radio-controlled wristwatch 1 holds information about the current date as well as the current time.
  • the satellite radio-controlled wristwatch 1 of the present embodiment has a patch antenna as an antenna for high-frequency reception on the back side of the dial 6 and at the 9 o'clock position.
  • the antenna type may be determined according to the radio wave to be received, and other types of antennas such as an inverted F antenna may be used.
  • FIG. 2 is a functional block diagram of the satellite radio-controlled wristwatch 1 according to the present embodiment.
  • the satellite radio wave is received by the antenna 10, converted into a baseband signal by the high frequency circuit 11, and then various kinds of information included in the satellite radio wave is extracted by the decoding circuit 12 and transferred to the controller 13.
  • the antenna 10, the high frequency circuit 11 and the decoding circuit 12 constitute a satellite radio wave receiver 14 that receives satellite radio waves and extracts information.
  • the satellite radio wave receiver 14 operates at a high frequency in order to receive satellite radio waves that are extremely high frequency waves and extract information.
  • the controller 13 is a microcomputer that controls the operation of the satellite radio wave wristwatch 1 as a whole, and also has a clock circuit 15 therein, and a function for measuring the internal time, which is the time held by the clock circuit 15. have.
  • the accuracy of the clock circuit 15 is about ⁇ 15 seconds per month although it depends on the accuracy of the crystal unit used and the usage environment such as temperature. Of course, this accuracy may be arbitrarily set as required.
  • the controller 13 appropriately corrects the internal time held by the clock circuit 15 as necessary to keep the internal time accurate.
  • the controller 13 only needs to have a response speed necessary for timing and a response to the user's operation. Therefore, the controller 13 operates at a lower frequency than the above-described satellite radio wave receiver 14, and thus consumes less power.
  • the controller 13 receives signals from operation members (such as the crown 4a and the push button 4b) and can detect an operation by the user. Further, the controller 13 outputs a signal for driving the motor 16 based on the internal time, drives the hands, and displays the time.
  • the reception display member 7 performs necessary display for the user.
  • the reception display member 7 is a second hand, but is not limited to this, and may be another member such as another pointer or a disk.
  • a pointer dedicated to displaying various functions may be used for the reception display member, or by driving each pointer independently, a plurality of pointers, for example, the hour hand and the minute hand are overlapped to drive the reception display member.
  • the pointer may be used as a reception display member by changing the moving speed and moving form of the pointer (intermittent driving, 2-second moving of the second hand, etc.) from a normal moving hand.
  • an electrical display member such as a liquid crystal display device may be used as the reception display member.
  • the satellite radio-controlled wristwatch 1 includes a battery 17 that is a secondary battery such as a lithium ion battery as a power source, and generates power by the solar battery 18 disposed above or below the dial 6 (see FIG. 1). The electric power obtained by is stored. Then, power is supplied from the battery 17 to the high-frequency circuit 11, the decoding circuit 12, the controller 13, and the like.
  • a battery 17 that is a secondary battery such as a lithium ion battery as a power source, and generates power by the solar battery 18 disposed above or below the dial 6 (see FIG. 1). The electric power obtained by is stored. Then, power is supplied from the battery 17 to the high-frequency circuit 11, the decoding circuit 12, the controller 13, and the like.
  • the power supply circuit 19 monitors the output voltage of the battery 17. When the output voltage of the battery 17 falls below a predetermined threshold value, the power supply circuit 19 turns off the switch 20 and stops the power supply to the controller 13. . As a result, the power supply to the clock circuit 15 is also stopped, so that the internal time held in the clock circuit 15 is lost when the switch 20 is turned off.
  • the power circuit 19 restores the function of the satellite radio-controlled wristwatch 1 by turning on the switch 20 and supplying power to the controller 13 when the output voltage of the battery 17 is recovered by power generation by the solar battery 18 or the like.
  • the switch 21 is a switch for switching on / off the power supply to the high-frequency circuit 11 and the decode circuit 12, and is controlled by the controller 13.
  • the controller 13 Since the high-frequency circuit 11 and the decoding circuit 12 operating at a high frequency consume a large amount of power, the controller 13 turns on the switch 21 only when receiving radio waves from the satellite to operate the high-frequency circuit 11 and the decoding circuit 12. In other cases, the switch 21 is turned off to reduce power consumption.
  • the satellite radio wave is received when a request from the user is made by operating an operation member such as the crown 4a or the push button 4b (this is referred to as forced reception) or when a predetermined time is reached (this)
  • an operation member such as the crown 4a or the push button 4b
  • a predetermined time this
  • the elapsed time from the time when the previous time correction was made, the amount of power generated by the solar battery 18 and other information indicating the surrounding environment of the satellite radio-controlled wristwatch 1, etc. (This is referred to as environment reception).
  • environment reception As a term for forced reception, the periodic reception and the environment reception are collectively referred to as automatic reception.
  • the signal transmitted from the GPS satellite has a carrier frequency of 1575.42 MHz called L 1 band, and is a C / A code specific to each GPS satellite modulated by BPSK (biphase shift keying) with a period of 1.023 MHz. And is multiplexed by a so-called CDMA (Code Division Multiple Access) method.
  • the C / A code itself is 1023 bits long, and the message data carried on the signal changes every 20 C / A codes. That is, 1-bit information is transmitted as a 20 ms signal.
  • FIG. 3 is a schematic diagram illustrating a configuration of a subframe of a signal transmitted from a GPS satellite.
  • Each subframe is a 6-second signal including 300-bit information, and subframe numbers 1 to 5 are assigned in order.
  • the GPS satellites sequentially transmit from subframe 1, and after completing transmission of subframe 5, return to transmission of subframe 1 again, and so on.
  • a telemetry word indicated as TLM is transmitted.
  • the TLM includes a preamble, which is a code indicating the head of each subframe, and information on the ground control station.
  • a handover word indicated as HOW is transmitted.
  • the HOW includes TOW, which is information about the current time, also called Z count. This is a time in units of 6 seconds counted from midnight on Sunday of GPS time, and indicates the time when the next subframe is started.
  • FIG. 4 is a diagram showing the configuration of subframe 1.
  • Subframe 1 includes a week number indicated as WN following HOW.
  • WN is a numerical value indicating the current week counted from January 6, 1980 as week 0. Therefore, accurate date and time in GPS time can be obtained by receiving WN and TOW. Note that once the WN has successfully received, the satellite radio-controlled wristwatch 1 can know the correct value by counting the internal time unless the internal time is lost due to some reason, for example, battery exhaustion. It is not always necessary. As described above, since WN is 10-bit information, it returns to 0 again after 1024 weeks.
  • the signal from the GPS satellite includes various other information, but information that is not directly related to the present invention is only shown in the figure and will not be described.
  • subframe 2 and subframe 3 include orbit information of each satellite called ephemeris following HOW, but the description thereof is omitted in this specification.
  • subframes 4 and 5 include general orbit information of all GPS satellites called almanac following HOW. Since the information accommodated in the subframes 4 and 5 has a large amount of information, the information is divided into units called pages and transmitted. The data transmitted in the subframes 4 and 5 is divided into pages 1 to 25, and the contents of different pages are sequentially transmitted for each frame. Therefore, it takes 25 frames, that is, 12.5 minutes, to transmit the contents of all pages.
  • the reception operation which is a series of operations in which the satellite radio wave wristwatch 1 receives satellite radio waves, is performed by the controller 13 executing these individual operations while controlling the timing.
  • forced reception is performed when the user performs a long press operation of pressing the push button 4b for a certain period of time (for example, 2 seconds; this is referred to as operation reception time).
  • operation reception time a period of time (for example, 2 seconds; this is referred to as operation reception time).
  • the reason why the user is requested to continue the operation is to prevent an unintended operation due to an erroneous operation.
  • This continuous operation detection operation is performed by detecting whether or not the controller 13 is continuously pressed for a predetermined time after detecting that the push button 4b is pressed.
  • the switch 21 is turned on to supply power to the satellite radio wave receiver 14 and start it.
  • This operation includes initialization of the high-frequency circuit 11 and the decoding circuit 12, and requires some time.
  • the end point of the start-up operation may be a point in time when a predetermined time (for example, 0.6 seconds) has elapsed since the controller 13 turned on the switch 21, or a signal indicating start-up completion from the high-frequency circuit 11 and the decode circuit 12 is used. It may be the time when the controller 13 receives it.
  • the time required for the starting operation is hereinafter referred to as starting time.
  • “acquisition” is to extract one of the signals multiplexed by CDMA, and specifically, by correlating the received signal with a C / A code corresponding to one signal, This is an operation for extracting a certain signal. If a correlated signal is not obtained by the selected C / A code, a different C / A code is selected again and repeated. At this time, if there are a plurality of correlated signals, the signal with the highest correlation may be selected.
  • the number of C / A codes to be selected may be limited by predicting satellite radio waves that can be received using the satellite position information, thereby shortening the capture operation time.
  • Tracking means that the phase of the carrier wave of the received signal and the phase of the C / A code included in the received signal match the phase of the carrier wave and the code of the selected C / A code. This is an operation for continuously extracting data by decoding. In addition, from the meaning of “tracking”, it can be said that “tracking” is performed while data is being extracted from satellite radio waves. However, the “capture tracking operation” here refers to the beginning of TLM from the start of satellite radio wave capture. It shall refer to the operation up to. This acquisition / tracking operation requires a minimum of approximately 2 seconds, and the reception success rate is further improved by spending a longer time.
  • time information is acquired from the satellite radio wave received by the satellite radio wave receiver 14.
  • the operation of receiving the TLM and the HOW and acquiring the TOW included in the HOW corresponds to the time information acquisition operation.
  • the day information is information other than time information (that is, hour, minute, second) and information specifying a date on a calendar, and in the case of GPS, WN corresponds.
  • the operation of receiving WN transmitted following TLM and HOW and acquiring WN is the day information acquisition operation.
  • the TOW included in the HOW can be acquired at the same time. Therefore, in this embodiment, the date information acquisition operation also serves as the time information acquisition operation. (6) Time information transfer operation
  • the controller 13 since the operating frequency of the satellite radio wave receiver 14 and the operating frequency of the controller 13 are different, the information directly decoded from the satellite radio wave receiver 14 cannot be transferred to the clock circuit 15. Therefore, the controller 13 temporarily accumulates the decoded information, extracts only the necessary time information or only the time information and date information, and transfers them to the clock circuit 15 at an appropriate timing. (7) Reception display operation
  • the reception display operation includes a display (“QRX”) indicating that a first reception operation described later is being performed and a display (“RX”) indicating that a second reception operation is being performed.
  • QRX display
  • RX display
  • the reception display member 7 displays the reception result.
  • the reception result here means that reception is successful and the internal time is corrected (“OK” display), and reception fails and the internal time is not corrected (“NG” display) Either) (9) Previous reception result display operation
  • the previous reception result here means that if the previous reception was successful and the internal time was corrected ("OK” is displayed), the previous reception failed and the internal time was not corrected. One of the cases ("NG” is displayed).
  • the controller 13 executes each of the above operations while controlling the timing of each operation according to the condition when the user presses the push button 4b.
  • the time information receivable time that is the timing at which TOW can be received (in the case of this embodiment, it is the timing at the transmission start time of the subframe. In the time information acquisition operation, TLM and HOW Will be received every 6 seconds. And if this time information receivable time can be predicted, the time required to receive the predicted time information and the start time, which is the time required for the acquisition and tracking operation that must be executed before the time information acquisition operation, is predicted. If the activation operation is started at the activation point, which is the timing obtained by calculating backward from the above, the operation time of the satellite radio wave receiver 14 can be minimized, which contributes to power saving.
  • the controller 13 balances the success probability of reception and the operation time of the satellite radio wave receiver 14 by varying the acquisition and tracking time according to predetermined conditions as described below. More specifically, the controller 13 prepares a plurality of predetermined times as acquisition and tracking times, and selects one of the plurality of times according to a predetermined condition. More specifically, the controller 13 has a first acquisition tracking time (for example, 2 seconds) as the acquisition tracking time and a second acquisition tracking time (for example, 5 seconds) that is longer than the first acquisition tracking time.
  • a first acquisition tracking time for example, 2 seconds
  • a second acquisition tracking time for example, 5 seconds
  • a type is prepared, and a first acquisition and tracking time is selected according to a predetermined condition to perform a first reception operation, or a second acquisition and tracking time is selected to perform a second reception operation.
  • the method for varying the acquisition and tracking time shown here is an example, and it may be selected from three or more acquisition and tracking times prepared in advance, or may be continuously changed.
  • the reception operation executed by the controller 13 according to a predetermined condition is as follows. The conditions under which each reception operation is executed will be described later. ⁇ First reception operation>
  • FIG. 5A is a time chart showing the first reception operation.
  • the horizontal axis indicates the passage of time.
  • the controller 13 immediately starts the previous reception result display operation at the point A when the push button 4b is pressed, and causes the reception display member 7 to display the previous reception result.
  • the push button 4b is continuously pressed down during the operation reception time, and at the time B when the continuous operation detection operation is completed, the controller 13 selects the first capture tracking time as the capture tracking time, The time point C can be received, and the start point D is calculated backward by calculating the first acquisition and tracking time and the start time. Since the time information receivable time C arrives every 6 seconds, the time information receivable time C is selected so that the start time D is later than the time B and closest to the time B. Further, the controller 13 starts the reception display operation at the time point B and causes the reception display member 7 to display that reception is in progress. At this time, since the first reception operation using the first acquisition and tracking time is performed, the second hand as the reception display member 7 displays “QRX” which is a display indicating that the first reception operation is being performed. Point to.
  • the controller 13 starts the activation operation after the activation time point D arrives, and supplies power to the satellite radio wave receiver 14. Further, the controller 13 starts the acquisition and tracking operation immediately at the end time E of the start operation, and starts the time information acquisition operation at the time information receivable time C that is the end time of the acquisition and tracking operation.
  • the controller 13 acquires the TOW included in the HOW and starts the time information transfer operation at the time point F. Further, the reception result display operation is started at the time point G when the time information acquisition operation is completed. If the reception is successful, the position display 5 of “OK” is indicated on the reception display member 7 (second hand in the present embodiment). Let The reception result display operation may be started at time point F without waiting for transfer of time information. ⁇ Second reception operation>
  • FIG. 5B is a time chart showing the second reception operation. Also in the chart, the horizontal axis indicates the passage of time. Since the figure shows the reception operation in the case of forced reception, the continuous operation detection operation and the previous reception result display operation are shown. However, in the case of automatic reception, these two operations are not executed. The reception operation is started from time B.
  • the controller 13 selects a second acquisition tracking time that is longer than the first acquisition tracking time as the acquisition tracking time. Further, in the second reception operation, in the reception display operation, the reception display member 7 indicates “RX” which is a display indicating that the second reception operation is being performed. The other points are exactly the same as the first reception operation. Therefore, the time required for executing the entire second reception operation is longer than that of the first reception operation and power consumption is increased, but the possibility of successful reception is higher than that of the first reception operation.
  • reception display member 7 When the reception display member 7 indicates that the reception operation is being performed, it is not always necessary to clearly indicate whether the reception operation is in the first reception operation or the second reception operation.
  • the user When the user indicates “QRX” indicating that the reception display member 7 is performing the first reception operation, the user knows that the satellite radio-controlled wristwatch 1 is attempting to receive time information particularly at high speed. be able to. ⁇ Third reception operation>
  • the third reception operation is performed when WN needs to be acquired.
  • the acquisition of WN may be executed when the clock circuit 15 is stopped due to a drop in the power supply voltage of the satellite radio-controlled wristwatch 1 or when a predetermined period (for example, January) has elapsed since the previous reception of WN.
  • FIG. 5C is a time chart showing the third reception operation. Also in the chart, the horizontal axis indicates the passage of time.
  • the operation in the third reception operation is similar to the operation in the second reception operation, and the continuous operation detection operation and the previous reception result display operation shown in FIG. The same applies to points that start from time point B.
  • the controller 13 selects the second acquisition tracking time as the acquisition tracking time. Therefore, it can be said that the third reception operation is a variation of the second reception operation in that the second acquisition and tracking time is selected.
  • the other points are exactly the same as in the second reception operation until the time information receivable time point C arrives.
  • Controller 13 starts the day information acquisition operation from time information receivable time point C, and acquires TOW and WN included in the HOW.
  • the time information receivable time C at this time is selected so that the WN can be received, that is, the transmission start time of the subframe 1.
  • the time information transfer operation is started at the time H when the WN acquisition is completed, and the reception result display moving operation is performed at the time G when the transfer of the time information is completed.
  • the reception result display operation may be started at time point H.
  • the time required to execute the entire reception operation is longer than that in the first reception operation and power consumption is increased, but reception is successful.
  • the possibility is higher than the first receiving operation.
  • the time charts of the first reception operation to the third reception operation shown in FIGS. 5A to 5C show a case where the time information or the day information is successfully acquired in the time information acquisition operation or the day information acquisition operation.
  • the controller 13 of the satellite radio-controlled wristwatch 1 performs control to try again when acquisition of time information or date information by the time information acquisition operation or date information acquisition operation fails.
  • FIG. 6A to FIG. 6C are time charts showing a reception operation that is executed when acquisition of time information by the time information acquisition operation fails in the first reception operation. Since the same control is performed in the second reception operation and the third reception operation, the time indicating the reception operation executed when acquisition of time information or day information fails in these reception operations. As for the chart, its illustration and overlapping description are omitted.
  • the re-reception operation described here is executed when acquisition of time information in the first reception operation described above has failed, the display indicated by the reception display member 7 is changed from “QRX”. It may be changed to “RX”. This is because, in the case of the re-receiving operation, time is required for reception, and the high-speed reception that the user feels has already been lost.
  • FIG. 6A is a time chart showing the first re-receiving operation.
  • the controller 13 continues to supply power to the satellite radio wave receiving unit 14, and the next time The acquisition and tracking operation is continued until the information receivable time point C ′.
  • the second time information acquisition operation is started from the time information receivable point C ′. If the time information has been obtained correctly, it is transferred by the time information transfer operation started from the end time F ′ of the second time information acquisition operation, and then received by the reception result display operation at the time G ′. 7 displays the reception result (in this case, “OK” display).
  • the reception result display operation is started from time F ′, and the reception result (in this case, “NG” display) is received by the reception display member 7. After being displayed, a series of reception operations are terminated. Since the first re-receiving operation is continued without losing the result obtained by the first acquisition and tracking operation, there is a high possibility of successful reception. On the other hand, the power consumption is large because the satellite radio wave receiver 14 is operated for a long time.
  • FIG. 6B is a time chart showing the second re-receiving operation.
  • the controller 13 stops supplying power to the satellite radio wave receiver 14 after failing to acquire the time information at the end time F of the first time information acquisition operation, and the satellite radio wave receiver 14
  • the operation of the receiving unit 14 is temporarily terminated.
  • the activation time point D ′ calculated backward from the next time information receivable time point C ′, here, the reactivation from the time point obtained by subtracting the first acquisition tracking time and the activation time from the next time information receivable time point C ′.
  • the operation and the subsequent acquisition and tracking operation are performed.
  • the second time information acquisition operation is started from the time information receivable point C ′.
  • the subsequent operation is the same as the first re-receiving operation.
  • the satellite radio wave receiving unit 14 is not operated for an unnecessarily long time, so that the power consumption is smaller than that in the first re-receiving operation. The result obtained by is lost.
  • the acquisition tracking time in the second re-receiving operation is not limited to the first acquisition tracking time adopted here, and considering the margin of the power supply voltage, the reliability of reception in the re-receiving operation, etc.
  • the second acquisition tracking time may be adopted, or a third acquisition tracking time longer than the first acquisition tracking time and shorter than the second acquisition tracking time may be used.
  • the third acquisition and tracking time may be variable according to an arbitrary condition such as a margin of the power supply voltage and the reception intensity of the satellite radio wave in the first time information acquisition operation.
  • FIG. 6C is a time chart showing the third re-receiving operation.
  • the controller 13 continues to supply power to the satellite radio wave receiver 14 after failing to acquire time information at the end time F of the first time information acquiring operation.
  • the operation of the circuit 12 is stopped.
  • the operation of the decoding circuit 12 is restarted from an arbitrary time point I calculated backward from the next time information receivable time point C ′, and the acquisition and tracking operation is performed.
  • the second time information acquisition operation is started from the time information receivable point C ′.
  • the subsequent operation is the same as the first re-receiving operation.
  • the third re-reception operation is an intermediate re-reception operation between the first re-reception operation and the second re-reception operation.
  • the power consumption can be suppressed as compared with the first re-reception operation.
  • the result obtained by the acquisition / tracking operation of is not lost.
  • the second acquisition and tracking time may be, for example, the first acquisition and tracking time. However, since the result obtained by the first acquisition and tracking operation can be used, the second acquisition and tracking time may be shorter.
  • FIG. 7 is a flowchart showing an operation related to reception of the satellite radio-controlled wristwatch 1 of the present embodiment.
  • the meaning of this flowchart is, roughly speaking, when there is a high possibility of successful reception, low re-reception operation is required and power consumption is low, as judged from the environment where the satellite radio-controlled wristwatch 1 is placed. If there is no special reason for successful reception, the first reception operation is selected to shorten the reception time. Otherwise, the second reception operation (or the third reception operation) is selected. (Receiving operation) is selected and priority is given to the certainty of reception.
  • Controller 13 first determines whether or not WN reception is required (step ST1). When WN reception is necessary, the above-described third reception operation is selected, and accordingly, the second acquisition tracking time is selected as the acquisition tracking time.
  • the controller 13 separates automatic reception or forced reception, position of the pointer, power supply voltage, presence / absence of charging of the power supply, reception history, presence / absence of manual time correction, the satellite Based on various conditions regarding the attitude of the radio wave wristwatch, the movement of the satellite radio wave wristwatch, the illuminance around the satellite radio wave wristwatch, the position of the satellite radio wave wristwatch, etc., the first reception operation and the second reception operation Choose one.
  • step ST3 a determination is made based on the position of the pointer.
  • the second reception operation is selected when the pointer (for example, the hour and minute hands) is at a position that influences the reception performance, such as at a position overlapping the antenna 10 in plan view.
  • step ST4 a determination is made based on the power supply voltage.
  • the remaining amount of the battery 17 is not equal to or greater than the predetermined value, the second reception operation is selected.
  • steps ST5 to ST8 a determination is made based on the reception history.
  • the second reception operation is selected. That is, in step ST5, it is determined whether or not the previous reception has failed. If the reception has failed, the counter is reset to 0 in step ST6 and the second reception operation is selected. If the previous reception is successful, 1 is added to the counter in step ST7. In step ST8, if the counter is not 3 or more, the second reception operation is selected.
  • the previous reception referred to here may include all reception operations, or may mean only reception by the first reception operation.
  • condition for determining whether the controller 13 selects the first reception operation or the second reception operation is not limited to the above-described conditions. It may be changed as appropriate according to the layer or the like, and the user may be able to select conditions by himself.
  • whether or not the power supply to the controller 13 is stopped due to a decrease in the power supply voltage may be adopted as a condition relating to the power supply voltage.
  • an index for example, C / N ratio
  • indicating the reception intensity of the satellite radio wave at the previous reception or a condition related to the Doppler frequency may be adopted.
  • a case where the reception history is erased by the operation may be determined.
  • the presence or absence of manual time correction may be adopted as a condition.
  • the satellite radio-controlled wristwatch 1 may be equipped with an acceleration sensor or an angular velocity sensor, and the attitude of the satellite radio-controlled wristwatch 1 or presence / absence of movement may be set as a condition.
  • the satellite radio wave which is an ultra-short wave, has high straightness, so that the reception of the antenna of the satellite radio wave wristwatch 1 is successful when it is vertically upward, and it is affected by obstacles while moving. This is because it is expected to be easy.
  • an illuminance sensor may be mounted on the satellite radio-controlled wristwatch 1 and it may be determined that reception is likely to be successful when the illuminance around the satellite radio-controlled wristwatch 1 is high.
  • the satellite radio wave wristwatch 1 is easy to receive satellite radio waves when it is in a bright place such as outdoors during the day. Instead of this illuminance sensor, the illuminance around the satellite radio-controlled wristwatch 1 may be evaluated by the generated voltage of the solar cell 18.
  • conditions regarding the position of the satellite radio-controlled wristwatch 1 may be used.
  • the position of the artificial satellite that is the source of the satellite radio waves is as large as possible when viewed from the receiving position, that is, the position of the satellite radio wave wristwatch 1, and the zenith. It is more advantageous for reception to be close to. This is because if the elevation angle of the artificial satellite is small, the satellite radio wave is blocked by surrounding buildings and terrain and the distance from the reception position to the artificial satellite is increased, so that the radio wave intensity is also lowered.
  • a position where more artificial satellites can be seen at a position with a high elevation angle is advantageous for reception.
  • the arrangement of the plurality of artificial satellites is evenly arranged on the celestial sphere, there will be no difference in the advantages and disadvantages of reception at any position on the surface of the earth, but the orbit of the GPS satellite is Not even above. This is because the orbits of GPS satellites are selected so as to avoid the sky above the Earth's poles. Therefore, there is a high possibility that a GPS satellite exists at a position where the elevation angle is large in the low latitude area, and vice versa in the high latitude area.
  • the condition that the second reception operation is selected if the latitude of the position of the satellite radio-controlled wristwatch 1 is north latitude or 60 degrees south latitude may be used. In this case, if the latitude of the position of the satellite radio-controlled wristwatch 1 is less than 60 degrees north latitude or south latitude, and other conditions are satisfied at the same time, the first reception operation is selected.
  • the latitude of the position of the satellite radio-controlled wristwatch 1 is determined from the positioning result of the positioning unit when the satellite radio-controlled wristwatch 1 has a positioning function and has a positioning unit for positioning the position of the satellite radio-controlled wristwatch 1.
  • the satellite radio-controlled wristwatch 1 has a function of a world clock, so that it has a location information receiving unit that receives information about the location of the city name, region, country, etc. that uses the satellite radio-controlled wristwatch 1 from the user.
  • the approximate latitude can be obtained from the information regarding the position received by the position information receiving unit.
  • the satellite radio-controlled wristwatch 1 uses the conditions related to the elevation angle of the artificial satellite predicted based on the position of the satellite radio-controlled wristwatch 1 by using the orbit information of the artificial satellite in addition to the information on the position of the satellite radio-controlled wristwatch 1. May be. That is, if the satellite radio-controlled wristwatch 1 has its own position information and has orbit information of at least one GPS satellite by receiving the ephemeris or almanac included in the GPS signal, such GPS satellite The current elevation angle can be calculated. Using this, for example, the first reception operation is permitted when a predetermined number (for example, one) or more of the satellites whose elevation angle is 30 degrees or more exists, and the second reception operation is selected otherwise. The condition of being able to be considered is considered.
  • time measurement mode reception operation performed only for the purpose of time correction
  • satellite number and its odd / even positioning mode (reception operation performed for the purpose of measuring the current position), presence / absence of movement by the motor
  • positioning mode reception operation performed for the purpose of measuring the current position
  • the positioning mode it is necessary to capture and receive at least three satellite radio waves for positioning, and it takes a long time. Therefore, it can be said that no major problem occurs even if the acquisition and tracking time is increased.

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Abstract

　衛星電波腕時計において、捕捉及び追尾に費やす時間を短縮するとともに受信の成功確率を高いものとすること。　本発明に係る衛星電波腕時計は、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、内部時刻を保持するとともに計時する時計回路と、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、及び、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、前記内部時刻に基き予測される時刻情報受信可能時点から捕捉追尾時間及び起動時間を差し引いて逆算される起動時点の到来を待って前記起動動作を開始させるとともに、所定の条件に応じて前記捕捉追尾時間を可変する。

Description

衛星電波腕時計
　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。
特開２０１１－４３４４９号公報
　極超短波である衛星電波を受信するためには、高周波回路を作動させる必要があるが、かかる回路はその作動周波数が極めて高く、消費電力が大きい。そのため、衛星電波腕時計の消費電力を抑え、動作持続時間を長いものとするため、高周波回路の作動時間は可能な限り短くすることが望ましい。一方で、微弱な電波である衛星電波を受信するためには、多元送信されている衛星電波のうち、受信可能な電波強度にあるものを探知するため、衛星電波の捕捉及び追尾と呼ばれる動作が必要である。そして、この補足及び追尾に時間をかければより確実な受信が期待できる。このことにより、捕捉及び追尾に十分な時間を費やせば受信の成功確率は上がるが消費電力が増大する一方、捕捉及び追尾に費やす時間が不足すれば受信に失敗し、再受信を余儀なくされることからやはり消費電力が増大する結果をもたらす。また、いずれの場合にも全体の受信時間は増大し、ユーザに緩慢な印象を与えてしまう。さらに、捕捉及び追尾に費やす時間を最適値にしようとしても、腕時計はユーザの腕に装着され携帯されるため電波環境が変動しやすく、捕捉及び追尾に費やす時間をどのように定めても消費電力を押え、全体の受信時間を短縮することは難しい。
　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、捕捉及び追尾に費やす時間を短縮するとともに受信の成功確率を高いものと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、内部時刻を保持するとともに計時する時計回路と、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、及び、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、前記内部時刻に基き予測される時刻情報受信可能時点から捕捉追尾時間及び起動時間を差し引いて逆算される起動時点の到来を待って前記起動動作を開始させるとともに、所定の条件に応じて前記捕捉追尾時間を可変する衛星電波腕時計。
　（２）（１）において、前記所定の条件は、自動受信又は強制受信の別、指針の位置、電源電圧、電源への充電の有無、受信履歴、手動時刻修正の有無、前記衛星電波腕時計の姿勢、前記衛星電波腕時計の移動、前記衛星電波腕時計の周囲の照度、及び、前記衛星電波腕時計の位置から選ばれる一つ又は複数に関する条件である衛星電波腕時計。
　（３）（１）又は（２）において、前記コントローラは、前記捕捉追尾時間として、前記所定の条件に応じて予め定めた複数の時間のうちの一つを選択する衛星電波腕時計。
　（４）（３）において、前記コントローラは、前記捕捉追尾時間として第１の捕捉追尾時間と前記第１の捕捉追尾時間より長い第２の捕捉追尾時間のいずれかを選択する衛星電波腕時計。
　（５）（４）において、さらに、少なくとも第１の受信動作中であること及び第２の受信動作中であることを表示する受信表示部材を有し、前記コントローラは、前記捕捉追尾時間として前記第１の捕捉追尾時間を選択した場合には、前記受信表示部材に前記第１の受信動作中であることを表示させ、前記捕捉追尾時間として前記第２の捕捉追尾時間を選択した場合には、前記受信表示部材に前記第２の受信動作中であることを表示させる衛星電波腕時計。
　（６）（４）又は（５）において、前記コントローラは、ユーザにより強制受信が選択され、指針の位置が平面視においてアンテナに重畳せず、電源電圧が所定の閾値以上であり、直近の所定の回数の受信履歴がいずれも受信成功である場合に前記第１の捕捉追尾時間を選択する衛星電波腕時計。
　（７）（１）乃至（６）のいずれかにおいて、さらに、前記衛星電波腕時計の位置を測位する測位部又は前記衛星電波腕時計の位置に関する情報をユーザから受け付ける位置情報受付部を有し、前記所定の条件には、前記衛星電波腕時計の位置の緯度に関する条件が含まれる衛星電波腕時計。
　（８）（７）において、さらに、前記所定の条件には、前記衛星電波腕時計の位置に基づいて予測される前記人工衛星の仰角に関する条件が含まれる衛星電波腕時計。
　上記（１）乃至（４）及び（６）乃至（８）の側面によれば、衛星電波腕時計において、捕捉及び追尾に費やす時間を短縮するとともに受信の成功確率を高いものとすることができる。
　また、上記（５）の側面によれば、衛星電波腕時計が短時間で受信することを優先した動作をしているのか、受信の成功確率を優先した動作をしているのかをユーザが知ることができる。
本発明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の受信動作を示すタイムチャートである。 第２の受信動作を示すタイムチャートである。 第３の受信動作を示すタイムチャートである。 第１の再受信動作を示すタイムチャートである。 第１の再受信動作を示すタイムチャートである。 第１の再受信動作を示すタイムチャートである。 本発明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。
　図１は、本発明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」、「ＱＲＸ」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、秒針はユーザに対し、衛星電波腕時計１の各種の受信状態を表示する受信表示部材７でもある。なお、ここではそれぞれの位置表示５の意味は、それぞれ、「ＱＲＸ」及び「ＲＸ」が受信中であることを、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。なお、本実施形態において受信中の表示に「ＱＲＸ」と「ＲＸ」の２種類があるのは、衛星電波腕時計１の受信動作に第１の受信動作と第２の受信動作の２種類が存在するためであり、「ＱＲＸ」は第１の受信動作中であることを、また、「ＱＸ」は第２の受信動作中であることをそれぞれ意味している。第１の受信動作及び第２の受信動作の詳細については後述する。
　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、受信表示部材７により、ユーザに対し必要な表示を行う。なお、本実施形態では受信表示部材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、受信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受信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、当該指針を受信表示部材として用いてもよい。また、液晶表示装置等の電気的な表示部材を受信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）。なお、強制受信に対する用語として、定時受信及び環境受信を併せて、自動受信と称する。
　続いて、本実施形態に係る衛星電波腕時計１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、衛星電波腕時計１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、衛星電波腕時計１が衛星電波を受信する際に実行する個別の動作を図１、２を参照しつつ以下に説明する。衛星電波腕時計１が衛星電波を受信する一連の動作である受信動作は、コントローラ１３がこれら個別の動作をタイミングを制御しつつ実行することによりなされる。
（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。起動動作に要する時間を、以下起動時間と称する。
（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秒程度の時間が最低限必要であり、より長時間を費やすことでより受信成功率が向上する。一方で、捕捉追尾動作に長時間を費やすと受信動作全体の時間が長くなり、また電力消費も大きくなる。捕捉追尾動作に要する時間を、以下捕捉追尾時間と称する。
（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。なおね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）受信表示動作
　受信表示部材７により、受信動作中であることを表示する動作である。本実施形態の場合、受信表示動作は、後述する第１の受信動作中であることを示す表示（「ＱＲＸ」）と、第２の受信動作中であることを示す表示（「ＲＸ」）の２種類が存在する。
（８）受信結果表示動作
　受信表示部材７により、受信結果を表示する動作である。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。
（９）前回受信結果表示動作
　受信表示部材７により、前回の受信結果を表示する動作である。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が受信可能となるタイミングである時刻情報受信可能時点（本実施形態の場合には、サブフレームの送信開始時点のタイミングであり、時刻情報取得動作においてはＴＬＭ及びＨＯＷを受信することとなる）は６秒毎に到来する。そして、この時刻情報受信可能時点が予測できれば、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である捕捉追尾時間及び起動時間を、予測した時刻情報受信可能時点から逆算して得られるタイミングである起動時点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。
　一方で、捕捉追尾動作の項で述べたように、捕捉追尾時間を長時間とすると受信に成功する確率が向上する。そこで、コントローラ１３は、以下述べるような所定の条件に応じて捕捉追尾時間を可変することにより、受信の成功確率と衛星電波受信部１４の動作時間とのバランスをとる。より具体的には、コントローラ１３は、捕捉追尾時間として予め定めた複数の時間を用意しておき、所定の条件に応じてそれら複数の時間の内の一を選択する。さらに具体的には、コントローラ１３は、捕捉追尾時間として第１の捕捉追尾時間（例えば、２秒）と、第１の捕捉追尾時間より長い第２の捕捉追尾時間（例えば、５秒）の２種類を用意し、所定の条件に応じて第１の捕捉追尾時間を選択して第１の受信動作を行い、あるいは第２の捕捉追尾時間を選択して第２の受信動作を行う。なお、ここで示す捕捉追尾時間の可変方法は一例であり、あらかじめ用意された３以上の捕捉追尾時間から選択するようにしてもよいし、連続的に可変させてもよい。
　本実施形態において、コントローラ１３が、所定の条件に応じて実行する受信動作は次のとおりである。なお、各受信動作が実行される条件については後述する。
＜第１の受信動作＞
　図５Ａは、第１の受信動作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、プッシュボタン４ｂが押下された時点Ａで直ちに前回受信結果表示動作を開始し、受信表示部材７に前回の受信結果を表示させる。
　その後プッシュボタン４ｂが操作受付時間の間継続的に押下げられており、継続操作検知動作が完了した時点Ｂにおいて、コントローラ１３は、捕捉追尾時間として、第１の捕捉追尾時間を選択するとともに、時刻情報受信可能時点Ｃを予測し、そこから第１の捕捉追尾時間及び起動時間を逆算することにより起動時点Ｄを逆算する。なお、時刻情報受信可能時点Ｃは６秒毎に到来するため、起動時点Ｄが、時点Ｂより後で、且つ、最も時点Ｂに近いものとなるように時刻情報受信可能時点Ｃを選択する。また、コントローラ１３は時点Ｂで受信表示動作を開始し、受信表示部材７に受信中であることを表示させる。この際、第１の捕捉追尾時間を用いた第１の受信動作が行われているため、受信表示部材７である秒針は第１の受信動作中であることを示す表示である「ＱＲＸ」を指す。
　コントローラ１３は、起動時点Ｄの到来を待って起動動作を開始し、衛星電波受信部１４に電源を供給する。さらに、コントローラ１３は、起動動作の終了時点Ｅで直ちに捕捉追尾動作を、捕捉追尾動作の終了時点である時刻情報受信可能時点Ｃで時刻情報取得動作を開始する。
　その後、コントローラ１３は、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。さらに、時刻情報取得動作が終了した時点Ｇにおいて受信結果表示動作を開始し、受信に成功していれば、受信表示部材７（本実施形態では秒針）に「ＯＫ」の位置表示５を指し示させる。なお、受信結果表示動作は、時刻情報の転送を待つことなく、時点Ｆで開始するようにしてもよい。
＜第２の受信動作＞
　図５Ｂは、第２の受信動作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。同図は、強制受信の場合の受信動作を示しているため、継続操作検知動作及び前回受信結果表示動作が示されているが、自動受信の場合には、この２つの動作は実行されないため、時点Ｂより受信動作が開始されることになる。
　第２の受信動作では、コントローラ１３は、捕捉追尾時間として、第１の捕捉追尾時間より長い時間である第２の捕捉追尾時間を選択する。また、第２の受信動作では、受信表示動作において、受信表示部材７は第２の受信動作中であることを示す表示である「ＲＸ」を指す。それ以外の点は、第１の受信動作と全く同様である。そのため、第２の受信動作全体の実行に要する時間は第１の受信動作より長くなり、消費電力も多くなるが、受信に成功する可能性は第１の受信動作より高い。
　なお、受信表示部材７が受信動作中であることを示す場合に、必ずしも第１の受信動作中であるか第２の受信動作中であるかを明示する必要はないが、本実施形態では、ユーザは、受信表示部材７が第１の受信動作中であることを示す「ＱＲＸ」を指している場合には、衛星電波腕時計１が、特に高速に時刻情報の受信を試みていることを知ることができる。
＜第３の受信動作＞
　第３の受信動作は、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）経過した場合に実行されてよい。
　図５Ｃは、第３の受信動作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３の受信動作での動作は先の第２の受信動作の動作と類似しており、自動受信の場合に同図に示した継続操作検知動作及び前回受信結果表示動作が実行されず、時点Ｂより開始される点も同様である。
　第３の受信動作においても、コントローラ１３は、捕捉追尾時間として、第２の捕捉追尾時間を選択する。そのため、第２の捕捉追尾時間を選択するという点においては、第３の受信動作は、第２の受信動作のバリエーションであるということができる。それ以外の点は、時刻情報受信可能時点Ｃが到来するまで第２の受信動作と全く同様である。
　コントローラ１３は、時刻情報受信可能時点Ｃ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。なお、このときの時刻情報受信可能時点Ｃは、ＷＮが受信可能なもの、すなわち、サブフレーム１の送信開始時点が選択される。その後、ＷＮ取得が終了した時点Ｈで時刻情報転送動作を開始し、時刻情報の転送が終了した時点Ｇで受信結果表示移動動作を行う。なお、第１の受信動作及び第２の受信動作と同様に、受信結果表示動作を時点Ｈで開始してもよい。
　第３の受信動作においても、第２の捕捉追尾時間が選択されているため、受信動作全体の実行に要する時間は第１の受信動作より長くなり、消費電力も多くなるが、受信に成功する可能性は第１の受信動作より高い。
　ところで、図５Ａ乃至５Ｃで示した第１の受信動作乃至第３の受信動作のタイムチャートは、時刻情報取得動作又は日情報取得動作において、時刻情報又は日情報の取得に成功した場合を示したものである。この点に関し、本実施形態の衛星電波腕時計１のコントローラ１３は、時刻情報取得動作又は日情報取得動作による時刻情報又は日情報の取得に失敗した場合には、再度取得を試みる制御を行う。
　コントローラ１３が時刻情報の取得に失敗した場合に実行する受信動作（これを以後、再受信動作という）はいくつかのものが考えられ、それらのうちのどれを採用するようにしてもよい。図６Ａ乃至図６Ｃは、第１の受信動作において、時刻情報取得動作による時刻情報の取得に失敗した場合に実行される受信動作を示すタイムチャートである。なお、第２の受信動作及び第３の受信動作においても同様の制御がなされるので、これらの受信動作の場合において時刻情報又は日情報の取得に失敗した場合に実行される受信動作を示すタイムチャートについては、その図示及び重複する説明は省略する。なお、ここで説明する再受信動作が、先に説明した第１の受信動作における時刻情報の取得に失敗した場合に実行されるものである場合、受信表示部材７が指し示す表示を「ＱＲＸ」から「ＲＸ」に変更してもよい。再受信動作の場合には受信に時間を要するため、ユーザが体感する受信の高速性は既に失われているためである。
　図６Ａは第１の再受信動作を示すタイムチャートである。第１の再受信動作では、第１回目の時刻情報取得動作の終了時点Ｆにて時刻情報の取得に失敗したため、コントローラ１３は衛星電波受信部１４に継続して電力を供給し、次の時刻情報受信可能時点Ｃ’まで捕捉追尾動作を継続する。そして、時刻情報受信可能時点Ｃ’より第２回目の時刻情報取得動作を開始する。時刻情報が正しく得られていたならば、第２回目の時刻情報取得動作の終了時点Ｆ’より開始される時刻情報転送動作により転送され、その後時点Ｇ’で受信結果表示動作により、受信表示部材７により受信結果（この場合は「ＯＫ」表示）が表示される。第２回目の時刻情報取得動作によっても時刻情報の取得に失敗した場合には、時点Ｆ’より受信結果表示動作が開始され、受信表示部材７により受信結果（この場合は「ＮＧ」表示）が表示されたのち、一連の受信動作は終了する。この第１の再受信動作は、第１回目の捕捉追尾動作により得られた結果を失うことなく継続するので、受信に成功する可能性は高い。一方で、衛星電波受信部１４を長時間動作させるため消費電力は大きい。
　図６Ｂは第２の再受信動作を示すタイムチャートである。第２の再受信動作では、第１回目の時刻情報取得動作の終了時点Ｆにて時刻情報の取得に失敗した後、コントローラ１３は衛星電波受信部１４への電力の供給を停止し、衛星電波受信部１４の動作を一旦終了する。そして、次回の時刻情報受信可能時点Ｃ’から逆算される起動時点Ｄ’、ここでは、次回の時刻情報受信可能時点Ｃ’から第１の捕捉追尾時間及び起動時間を差し引いた時点より再度の起動動作、及び、引き続いての捕捉追尾動作を行う。第２回目の時刻情報取得動作は、時刻情報受信可能時点Ｃ’より開始される。その後の動作については、第１の再受信動作と同様である。この第２の再受信動作は、衛星電波受信部１４を必要以上に長時間動作させることがないため電力消費は第１の再受信動作の場合に比べ少なくなるが、第１回目の捕捉追尾動作により得られた結果は失われる。なお、第２の再受信動作における捕捉追尾時間は、ここで採用した第１の捕捉追尾時間には限られず、電源電圧の余裕や、再受信動作における受信の確実性等を考慮の上、第２の捕捉追尾時間を採用してもよいし、第１の捕捉追尾時間より長く、第２の捕捉追尾時間より短い第３の捕捉追尾時間を用いてもよい。第３の捕捉追尾時間は、電源電圧の余裕や第１回目の時刻情報取得動作における衛星電波の受信強度等の任意の条件に応じて可変するものとしてもよい。
　図６Ｃは第３の再受信動作を示すタイムチャートである。第３の再受信動作では、第１回目の時刻情報取得動作の終了時点Ｆにて時刻情報の取得に失敗した後、コントローラ１３は衛星電波受信部１４への電力の供給を継続するが、デコード回路１２の動作を停止する。そして、次回の時刻情報受信可能時点Ｃ’から逆算される任意の時点Ｉからデコード回路１２の動作を再開し、捕捉追尾動作を行う。第２回目の時刻情報取得動作は、時刻情報受信可能時点Ｃ’より開始される。その後の動作については、第１の再受信動作と同様である。この第３の再受信動作は、第１の再受信動作と第２の再受信動作の中間的な再受信動作であり、第１の再受信動作よりは消費電力を抑えられる一方、第１回目の捕捉追尾動作により得られた結果は失われずに済む。第２回目の捕捉追尾時間は、例えば、第１の捕捉追尾時間としてよいが、第１回目の捕捉追尾動作により得られた結果を用いることができるため、より短い長さとしてもよい。なお、この第３の再受信動作を採用する場合には、電池１７から高周波回路１１及びデコード回路１２への電力供給は図２に示した通りでなく、それぞれ独立にコントローラ１３により供給の有無を制御できるようになっているものとする。
　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。このフローチャートの有する意味は、大まかに言って、衛星電波腕時計１がおかれた環境から判断して、受信の成功可能性が高く、再受信動作が必要となり消費電力が増大する可能性が低い場合であって、かつ、受信を成功させるべき特段の事情がない場合には第１の受信動作を選択して受信時間の短縮を図り、そうでない場合には第２の受信動作（又は第３の受信動作）を選択して受信の確実性を優先する、というものである。
　コントローラ１３は、まず、ＷＮの受信を要するか否か判定する（ステップＳＴ１）。ＷＮの受信が必要である場合には、前述の第３の受信動作が選択され、これに伴い、捕捉追尾時間として、第２の捕捉追尾時間が選択される。
　そうでない場合には、コントローラ１３は、続くステップＳＴ２乃至８において、自動受信又は強制受信の別、指針の位置、電源電圧、電源への充電の有無、受信履歴、手動時刻修正の有無、前記衛星電波腕時計の姿勢、前記衛星電波腕時計の移動、前記衛星電波腕時計の周囲の照度、及び、前記衛星電波腕時計の位置等に関する種々の条件に基づいて、第１の受信動作及び第２の受信動作のいずれかを選択する。
　まず、ステップＳＴ２において、自動受信又は強制受信の別に基づく判断を行う。ここでは、強制受信でない場合（＝自動受信の場合）には、第２の受信動作を選択する。
　ステップＳＴ３では、指針の位置に基づく判断を行う。ここでは、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場合には第２の受信動作を選択する。
　ステップＳＴ４では、電源電圧に基づく判断を行う。ここでは、電池１７の残量が所定値以上でない場合に、第２の受信動作を選択する。
　ステップＳＴ５乃至ＳＴ８では、受信履歴に基づく判断を行う。ここでは、直近に試みられた受信動作による受信が連続して所定の回数（具体的には、３回）以上成功していなければ、第２の受信動作を選択する。すなわち、ステップＳＴ５において、前回の受信に失敗したか否かを判別し、失敗している場合にはステップＳＴ６にてカウンタを０にリセットし、第２の受信動作を選択する。前回の受信に成功していれば、ステップＳＴ７にてカウンタに１を加算する。さらにステップＳＴ８において、カウンタが３以上でなければ第２の受信動作を選択する。なお、ここでいう前回の受信には、受信動作全てを含めてもよいし、第１の受信動作による受信のみを意味するものとしてもよい。
　そして、ここまで第２の受信動作が選択されていない場合には、第１の受信動作を選択する。
　なお、コントローラ１３が第１の受信動作及び第２の受信動作の何れを選択するかを判断する条件は、上記したものに限定されず、衛星電波腕時計１の想定される仕様や使用環境、ユーザ層等に応じて適宜変更してよく、また、ユーザが自ら条件を選択できるようにしてもよい。
　例えば、図７に挙げた条件以外にも、電源電圧に関する条件として、電源電圧の低下によるコントローラ１３への電源供給の停止の有無を採用してもよい。或いは、電源への充電の有無として、例えば、太陽電池１８やその他の方法による充電の有無を条件として採用してもよい。また、受信履歴に関する条件として、前回受信時の衛星電波の受信強度を示す指標（例えば、Ｃ／Ｎ比等）や、ドップラー周波数に関する条件を採用してもよく、衛星電波腕時計１に対するユーザのリセット操作により、受信履歴が消去された場合を判断するようにしてもよい。さらに、手動時刻修正の有無を条件として採用してもよい。
　また、衛星電波腕時計１に加速度センサや角速度センサを搭載し、衛星電波腕時計１の姿勢や移動の有無を条件としてもよい。これは、極超短波である衛星電波は直進性が高いことから、衛星電波腕時計１のアンテナの受信面が鉛直上向きである場合に受信が成功しすく、また、移動中は障害物の干渉を受けやすいと予想されるからである。同様に、衛星電波腕時計１に照度センサを搭載し、衛星電波腕時計１の周囲の照度が高い場合に受信が成功しやすいと判断してもよい。これは、衛星電波腕時計１が日中の屋外等明るい場所にあるときは衛星電波を受信しやすいことによる。なお、この照度センサの代わりに、太陽電池１８の発電電圧により衛星電波腕時計１の周囲の照度を評価してもよい。
　また、衛星電波腕時計１の位置に関する条件を用いてもよい。この衛星電波腕時計１の位置に関する条件としては、ＧＰＳ衛星を利用する場合、緯度を用いることが有効である。この点について説明すると、人工衛星から衛星電波を受信する場合に、衛星電波の発信源である人工衛星の位置が、受信位置、すなわち、衛星電波腕時計１の位置からみて、できるだけ仰角が大きく、天頂に近い位置にある方が受信に有利である。これは、人工衛星の仰角が小さいと衛星電波が周囲の建造物や地形等に遮られ、また受信位置から人工衛星までの距離が遠くなるため電波強度も低下すると考えられるからである。従って、より多くの人工衛星を仰角の大きい位置で見ることのできる位置は、受信に有利となる。これに対し、複数の人工衛星の配置が、天球面上で均等に配置されていたならば、地表の何れの位置においても受信の有利不利の差は生じないが、ＧＰＳ衛星の軌道は天球面上で均等ではない。なぜなら、ＧＰＳ衛星の軌道は地球の両極上空を避けるように選択されているためである。そのため、低緯度地域では仰角が大きい位置にＧＰＳ衛星が存在する可能性が高く、高緯度地域ではその逆となる。そのため、本実施形態の例でいえば、例えば、衛星電波腕時計１の位置の緯度が北緯又は南緯６０度以上であれば第２の受信動作を選択する、という条件を用いてよい。この場合、衛星電波腕時計１の位置の緯度が北緯又は南緯６０度未満であり、他の条件も同時に満足されているならば第１の受信動作が選択されることとなる。
　また、衛星電波腕時計１の位置の緯度は、衛星電波腕時計１が測位機能を持っており、衛星電波腕時計１の位置を測位する測位部を有している場合には当該測位部による測位結果から得ることができる。或いは、衛星電波腕時計１が世界時計の機能を有している等により、衛星電波腕時計１を使用する都市名や地域・国名等の位置に関する情報をユーザから受け付ける位置情報受付部を有している場合に、位置情報受付部に受け付けられた位置に関する情報から、概算の緯度を得ることができる。
　なお、衛星電波腕時計１は、衛星電波腕時計１の位置の情報に加え、さらに人工衛星の軌道情報を用いることにより、衛星電波腕時計１の位置に基づいて予測される人工衛星の仰角に関する条件を用いてもよい。すなわち、衛星電波腕時計１が自身の位置情報を有しており、なおかつ、ＧＰＳ信号に含まれるエフェメリス又はアルマナックを受信することにより少なくとも１つのＧＰＳ衛星の軌道情報を持っているならば、かかるＧＰＳ衛星の現在の仰角を計算することができるのである。これを用い、例えば、仰角が３０度以上となる人工衛星が所定の数（例えば、１つ）以上存在する場合に第１の受信動作を許可し、そうでなければ第２の受信動作を選択する、という条件が考えられる。
　さらに、日付や、測時モード（時刻修正のみを目的として行われる受信動作）、衛星番号やその偶奇の別、測位モード（現在位置の測定を目的としておこなわれる受信動作）、モータによる運針の有無や早送り動作の有無等に関する条件を用いてもよい。なお、測位モードに関して言えば、測位には最低で３つの衛星電波を捕捉・受信する必要があり、長時間を要するので、捕捉追尾時間を長くしても大きな問題は生じないといえる。
　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。

Claims (8)

  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、
    　内部時刻を保持するとともに計時する時計回路と、
    　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、及び、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、前記内部時刻に基き予測される時刻情報受信可能時点から捕捉追尾時間及び起動時間を差し引いて逆算される起動時点の到来を待って前記起動動作を開始させるとともに、所定の条件に応じて前記捕捉追尾時間を可変する衛星電波腕時計。
  2. 　前記所定の条件は、自動受信又は強制受信の別、指針の位置、電源電圧、電源への充電の有無、受信履歴、手動時刻修正の有無、前記衛星電波腕時計の姿勢、前記衛星電波腕時計の移動、前記衛星電波腕時計の周囲の照度、及び、前記衛星電波腕時計の位置、から選ばれる一つ又は複数に関する条件である請求項１に記載の衛星電波腕時計。
  3. 　前記コントローラは、前記捕捉追尾時間として、前記所定の条件に応じて予め定めた複数の時間のうちの一つを選択する請求項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、前記捕捉追尾時間として第１の捕捉追尾時間と前記第１の捕捉追尾時間より長い第２の捕捉追尾時間のいずれかを選択する請求項３に記載の衛星電波腕時計。
  5. 　さらに、少なくとも第１の受信動作中であること及び第２の受信動作中であることを表示する受信表示部材を有し、
    　前記コントローラは、前記捕捉追尾時間として前記第１の捕捉追尾時間を選択した場合には、前記受信表示部材に前記第１の受信動作中であることを表示させ、
    　前記捕捉追尾時間として前記第２の捕捉追尾時間を選択した場合には、前記受信表示部材に前記第２の受信動作中であることを表示させる請求項４に記載の衛星電波腕時計。
  6. 　前記コントローラは、ユーザにより強制受信が選択され、指針の位置が平面視においてアンテナに重畳せず、電源電圧が所定の閾値以上であり、直近の所定の回数の受信履歴がいずれも受信成功である場合に前記第１の捕捉追尾時間を選択する請求項４又は５に記載の衛星電波腕時計。
  7. 　さらに、前記衛星電波腕時計の位置を測位する測位部又は前記衛星電波腕時計の位置に関する情報をユーザから受け付ける位置情報受付部を有し、
    　前記所定の条件には、前記衛星電波腕時計の位置の緯度に関する条件が含まれる請求項１乃至６のいずれかに記載の衛星電波腕時計。
  8. 　さらに、前記所定の条件には、前記衛星電波腕時計の位置に基づいて予測される前記人工衛星の仰角に関する条件が含まれる請求項７に記載の衛星電波腕時計。
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