(57)【要約】【課題】消費電力を低減することができる衛星信号受信装置、計時装置及び衛星信号受信方法を提供すること。【解決手段】位置情報衛星から送信された衛星信号を受信し、衛星信号から位置情報を生成する受信演算処理を行う受信演算部を含む衛星信号受信装置であって、衛星信号は、位置情報衛星の詳細軌道情報を含む詳細軌道情報期間と、位置情報衛星の概略軌道情報を含む概略軌道情報期間とを少なくとも含み、受信演算部は、詳細軌道情報期間には受信演算処理を行い、概略軌道情報期間を受信動作休止期間とし、受信動作休止期間には前記受信演算処理の少なくとも一部を休止する。【選択図】図７
2010091461.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
位置情報衛星から送信された衛星信号を受信し、前記衛星信号から位置情報を生成する受信演算処理を行う受信演算部を含む衛星信号受信装置であって、
前記衛星信号は、前記位置情報衛星の詳細軌道情報を含む詳細軌道情報期間と、前記位置情報衛星の概略軌道情報を含む概略軌道情報期間とを少なくとも含み、
前記受信演算部は、
前記詳細軌道情報期間には前記受信演算処理を行い、
前記概略軌道情報期間を受信動作休止期間とし、
前記受信動作休止期間には前記受信演算処理の少なくとも一部を休止することを特徴とする衛星信号受信装置。
【請求項２】
請求項１に記載の衛星信号受信装置において、
前記衛星信号は、衛星補正情報を含む衛星補正情報期間を含み、
前記衛星補正情報期間を前記受信動作休止期間とすることを特徴とする衛星信号受信装置。
【請求項３】
請求項１に記載の衛星信号受信装置において、
前記衛星信号は、衛星補正情報を含む衛星補正情報期間を含み、
前記受信演算処理を開始後の最初の前記衛星補正情報を取得後から前記受信演算処理を完了するまでの期間内において、前記衛星補正情報期間を前記受信動作休止期間とすることを特徴とする衛星信号受信装置。
【請求項４】
請求項１に記載の衛星信号受信装置において、
前記衛星信号は、衛星補正情報を含む衛星補正情報期間を含み、
前記衛星補正情報を取得後の所定時間内において、前記衛星補正情報期間を前記受信動作休止期間とすることを特徴とする衛星信号受信装置。
【請求項５】
請求項１乃至４のいずれかに記載の衛星信号受信装置において、
前記受信演算処理は、位置情報衛星から送信された衛星信号を受信する受信処理と、前記衛星信号に含まれる前記詳細軌道情報に基づいて位置情報を生成する位置情報生成処理とを含み、
前記受信演算部は、前記受信動作休止期間には前記受信処理の少なくとも一部を休止することを特徴とする衛星信号受信装置。
【請求項６】
請求項５に記載の衛星信号受信装置において、
前記受信演算部は、前記受信動作休止期間には前記位置情報生成処理の少なくとも一部を休止することを特徴とする衛星信号受信装置。
【請求項７】
請求項１乃至６のいずれかに記載の衛星信号受信装置において、
前記受信演算処理に必要なデータを記憶する第１の記憶部を含み、
前記第１の記憶部は、前記受信動作休止期間には、前記データを保持することを特徴とする衛星信号受信装置。
【請求項８】
請求項７に記載の衛星信号受信装置において、
前記データは、受信した前記位置情報衛星の周波数オフセットデータ、擬似距離データ、詳細軌道情報、衛星時刻データ及び衛星補正データのうち少なくとも１つを含むことを特徴とする衛星信号受信装置。
【請求項９】
請求項１乃至８のいずれかに記載の衛星信号受信装置において、
第２の記憶部を含み、
前記受信演算部は、前記詳細軌道情報から概略軌道情報に相当する情報を生成する概略軌道情報生成処理を行い、
前記第２の記憶部は、前記概略軌道情報に相当する情報を保持することを特徴とする衛星信号受信装置。
【請求項１０】
請求項１乃至９のいずれかに記載の衛星信号受信装置において、
前記位置情報衛星は、ＧＰＳ衛星であることを特徴とする衛星信号受信装置。
【請求項１１】
請求項１乃至１０のいずれかに記載の衛星信号受信装置と、
内部時刻情報を保持する計時部と、
前記内部時刻情報を修正する時刻修正部とを含み、
前記受信演算部は、前記位置情報に基づいて時差修正情報を生成し、
前記時刻修正部は、前記時差修正情報に基づいて前記内部時刻情報を修正することを特徴とする計時装置。
【請求項１２】
位置情報衛星から送信された衛星信号を受信し、前記衛星信号から位置情報を生成する衛星信号受信方法であって、
前記衛星信号は、前記位置情報衛星の詳細軌道情報を含む詳細軌道情報期間と、前記位置情報衛星の概略軌道情報を含む概略軌道情報期間とを少なくとも含み、
前記詳細軌道情報期間に前記衛星信号を受信し、前記衛星信号から位置情報を生成する受信演算処理を行うステップと、
前記概略軌道情報期間に前記受信演算処理の少なくとも一部を休止するステップと、を含むことを特徴とする衛星信号受信方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、衛星信号受信装置、計時装置及び衛星信号受信方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
地球上空の軌道を周回する人工衛星（ＧＰＳ衛星）が時刻情報や軌道情報を重畳させた電波（衛星信号）を送信し、地上の受信機（ＧＰＳ受信機）がこの電波（衛星信号）を受信して自己の位置を測位するシステムであるＧＰＳ（Global Positioning System）が広く知られている。
【０００３】
ＧＰＳ受信機は、複数のＧＰＳ衛星を捕捉し、捕捉したＧＰＳ衛星から正確な時刻情報（ＧＰＳ時刻情報）や軌道情報を含む衛星情報を取得し、取得した衛星情報を用いて測位計算を行い自己の位置情報を取得する。したがって、衛星信号の強度によっては衛星情報を取得するのに時間を要し、測位計算がなかなか収束しない場合がある。そこで、特許文献１において、以前に取得した衛星軌道情報（例えばアルマナックパラメータ）をバックアップメモリに記憶させておき、バックアップメモリに記憶した情報を用いて現在捕捉可能なＧＰＳ衛星を推測してその捕捉を試みることにより起動から測位までに要する時間の短縮を図るウォームスタートモードと、すべてのＧＰＳ衛星に対して順次捕捉を試みるコールドスタートモードを備えるＧＰＳ受信機が提案されている。
【特許文献１】特開２００５−１０６７２０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
低消費電力が要求される用途においては、起動から測位までに要する消費電力が少ない方が望ましい。
【０００５】
また、位置情報を取得する機会が少なく、その間隔が長い用途（例えば、位置情報に基づいて時差修正を行う時計など）においては、以前に取得した衛星軌道情報（例えばアルマナックパラメータ）の有効期限（例えば、ＧＰＳにおいては数週間）を経過してしまうことが多い。そのため、ほぼ毎回コールドスタートモードで起動することになり、ウォームスタートモードで起動できることはほとんどない。
【０００６】
本発明は、以上のような問題点に鑑みてなされたものであり、消費電力を低減することができる衛星信号受信装置、計時装置及び衛星信号受信方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
（１）本発明に係る衛星信号受信装置は、位置情報衛星から送信された衛星信号を受信し、前記衛星信号から位置情報を生成する受信演算処理を行う受信演算部を含む衛星信号受信装置であって、前記衛星信号は、前記位置情報衛星の詳細軌道情報を含む詳細軌道情報期間と、前記位置情報衛星の概略軌道情報を含む概略軌道情報期間とを少なくとも含み、前記受信演算部は、前記詳細軌道情報期間には前記受信演算処理を行い、前記概略軌道情報期間を受信動作休止期間とし、前記受信動作休止期間には前記受信演算処理の少なくとも一部を休止することを特徴とする。
【０００８】
衛星情報は、位置情報衛星が保有する時刻情報や位置情報衛星の軌道情報等である。
【０００９】
詳細軌道情報は、衛星信号を送信している位置情報衛星自身の詳細な軌道情報である。例えば、ＧＰＳ衛星の場合には、詳細軌道情報はエフェメリスパラメータに対応し、詳細軌道情報期間は航法メッセージのサブフレーム２及び３が送信されている期間に対応する。
【００１０】
概略軌道情報は、全ての位置情報衛星の大まかな軌道情報である。例えば、位置情報衛星がＧＰＳ衛星の場合には、概略軌道情報はアルマナックパラメータに対応し、概略軌道情報期間は航法メッセージのサブフレーム４及び５が送信されている期間に対応する。
【００１１】
本発明によれば、位置情報を生成するために必要な詳細軌道情報は取得し、位置情報を生成するために不必要な概略軌道情報が送信されている期間には受信演算処理の少なくとも一部を休止する。そのため、衛星信号受信装置の消費電流を低減することができる。
【００１２】
（２）この衛星信号受信装置では、前記衛星信号は、衛星補正情報を含む衛星補正情報期間を含み、前記衛星補正情報期間を前記受信動作休止期間としてもよい。
【００１３】
衛星補正情報は、衛星信号を送信している位置情報衛星自身の時計の補正値（時刻補正パラメータ）やヘルス情報などである。例えば、位置情報衛星がＧＰＳ衛星の場合には、衛星補正情報は衛星補正データに対応し、衛星補正情報期間は航法メッセージのサブフレーム１が送信されている期間に対応する。
【００１４】
本発明によれば、位置情報を生成するために必要な詳細軌道情報は取得し、位置情報を生成するために不必要な概略軌道情報や衛星補正情報が送信されている期間には受信演算処理の少なくとも一部を休止する。そのため、衛星信号受信装置の消費電流を低減することができる。
【００１５】
（３）この衛星信号受信装置では、前記衛星信号は、衛星補正情報を含む衛星補正情報期間を含み、前記受信演算処理を開始後の最初の前記衛星補正情報を取得後から前記受信演算処理を完了するまでの期間内において、前記衛星補正情報期間を前記受信動作休止期間としてもよい。
【００１６】
本発明によれば、受信演算処理において最初の衛星補正情報を取得後には、位置情報を生成するために必要な詳細軌道情報は取得し、位置情報を生成するために不必要な概略軌道情報や衛星補正情報が送信されている期間には受信演算処理の少なくとも一部を休止する。そのため、衛星信号受信装置の消費電流を低減することができる。
【００１７】
（４）この衛星信号受信装置では、前記衛星信号は、衛星補正情報を含む衛星補正情報期間を含み、前記衛星補正情報を取得後の所定時間内において、前記衛星補正情報期間を前記受信動作休止期間としてもよい。
【００１８】
本発明によれば、衛星補正情報を取得後の所定時間内においては、位置情報を生成するために必要な詳細軌道情報は取得し、位置情報を生成するために不必要な概略軌道情報や衛星補正情報が送信されている期間には受信演算処理の少なくとも一部を休止する。そのため、衛星信号受信装置の消費電流を低減することができる。
【００１９】
（５）この衛星信号受信装置では、前記受信演算処理は、位置情報衛星から送信された衛星信号を受信する受信処理と、前記衛星信号に含まれる前記詳細軌道情報に基づいて位置情報を生成する位置情報生成処理とを含み、前記受信演算部は、前記受信動作休止期間には前記受信処理の少なくとも一部を休止してもよい。
【００２０】
本発明によれば、受信動作休止期間には受信処理の少なくとも一部を休止する。そのため、衛星信号受信装置の消費電流を低減しつつ、位置情報生成処理を継続することができる。
【００２１】
（６）この衛星信号受信装置では、前記受信演算部は、前記受信動作休止期間には前記位置情報生成処理の少なくとも一部を休止してもよい。
【００２２】
本発明によれば、受信動作休止期間には受信処理の少なくとも一部に加え、位置情報生成処理の少なくとも一部を休止する。そのため、衛星信号受信装置の消費電流をより低減することができる。
【００２３】
（７）この衛星信号受信装置では、前記受信演算処理に必要なデータを記憶する第１の記憶部を含み、前記第１の記憶部は、前記受信動作休止期間には、前記データを保持してもよい。
【００２４】
本発明によれば、受信演算処理に必要なデータを受信動作休止期間中も保持できるため、速やかに受信演算処理を再開することができる。
【００２５】
（８）この衛星信号受信装置では、前記データは、受信した前記位置情報衛星の周波数オフセットデータ、擬似距離データ、詳細軌道情報、衛星時刻データ及び衛星補正データのうち少なくとも１つを含んでもよい。
【００２６】
本発明によれば、周波数オフセットデータ、擬似距離データ及び衛星時刻データのうち少なくとも１つを受信動作休止期間中も保持できるため、速やかに受信演算処理を再開することができる。
【００２７】
（９）この衛星信号受信装置では、第２の記憶部を含み、前記受信演算部は、前記詳細軌道情報から概略軌道情報に相当する情報を生成する概略軌道情報生成処理を行い、前記第２の記憶部は、前記概略軌道情報に相当する情報を保持してもよい。
【００２８】
本発明によれば、概略軌道情報を受信しなくても、詳細軌道情報から概略軌道情報に相当する情報を生成し、保持することができる。したがって、この概略軌道情報に相当する情報を次回の受信演算処理開始時に用いることにより、現在捕捉可能な位置情報衛星を推測してその捕捉を試みることにより受信演算処理開始から位置情報衛星を捕捉するまでに要する時間の短縮を図ることができる。
【００２９】
（１０）この衛星信号受信装置では、前記位置情報衛星は、ＧＰＳ衛星であってもよい。
【００３０】
（１１）本発明に係る計時装置は、これらのいずれかの衛星信号受信装置と、内部時刻情報を保持する計時部と、前記内部時刻情報を修正する時刻修正部とを含み、前記受信演算部は、前記位置情報に基づいて時差修正情報を生成し、前記時刻修正部は、前記時差修正情報に基づいて前記内部時刻情報を修正することを特徴とする。
【００３１】
本発明によれば、消費電力を低減しつつ、衛星信号から生成した位置情報に基づいて時差修正を行うことができる。
【００３２】
（１２）本発明に係る衛星信号受信方法は、位置情報衛星から送信された衛星信号を受信し、前記衛星信号から位置情報を生成する衛星信号受信方法であって、前記衛星信号は、前記位置情報衛星の詳細軌道情報を含む詳細軌道情報期間と、前記位置情報衛星の概略軌道情報を含む概略軌道情報期間とを少なくとも含み、前記詳細軌道情報期間に前記衛星信号を受信し、前記衛星信号から位置情報を生成する受信演算処理を行うステップと、前記概略軌道情報期間に前記受信演算処理の少なくとも一部を休止するステップと、を含むことを特徴とする。
【００３３】
本発明によれば、位置情報を生成するために必要な詳細軌道情報は取得し、位置情報を生成するために不必要な概略軌道情報が送信されている期間には受信演算処理の少なくとも一部を休止する。そのため、消費電流を低減した衛星信号受信方法を実現することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３４】
以下、本発明の好適な実施形態について図面を用いて詳細に説明する。なお、以下に説明する実施の形態は、特許請求の範囲に記載された本発明の内容を不当に限定するものではない。また以下で説明される構成の全てが本発明の必須構成要件であるとは限らない。
【００３５】
１．ＧＰＳシステム
１−１．概要
図１は、ＧＰＳシステムの概要について説明するための図である。
【００３６】
ＧＰＳ衛星１０は、地球の上空の所定の軌道上を周回しており、１．５７５４２ＧＨｚの電波（Ｌ１波）に航法メッセージを重畳させて地上に送信している。ここで、ＧＰＳ衛星１０は本発明における位置情報衛星の一例であり、航法メッセージが重畳された１．５７５４２ＧＨｚの電波（以下、「衛星信号」という）は本発明における衛星信号の一例である。
【００３７】
現在、約３０個のＧＰＳ衛星１０（図１においては、約３０個のうちＧＰＳ衛星１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄの４つのみを図示）が存在しており、衛星信号がどのＧＰＳ衛星１０から送信されたかを識別するために、各ＧＰＳ衛星１０はＣ／Ａコード（Coarse/Acquisition Code）と呼ばれる１０２３ｃｈｉｐ（１ｍｓ周期）の固有のパターンを衛星信号に重畳する。Ｃ／Ａコードは、各ｃｈｉｐが＋１又は−１のいずれかでありランダムパターンのように見える。したがって、衛星信号と各Ｃ／Ａコードのパターンの相関をとることにより、衛星信号に重畳されているＣ／Ａコードを検出することができる。
【００３８】
ＧＰＳ衛星１０は原子時計を搭載しており、衛星信号には原子時計で計時された極めて正確な時刻情報（以下、「ＧＰＳ時刻情報」という）が含まれている。また、地上のコントロールセグメントにより各ＧＰＳ衛星１０に搭載されている原子時計のわずかな時刻誤差が測定されており、衛星信号にはその時刻誤差を補正するための時刻補正パラメータも含まれている。そのため、ＧＰＳ受信機１は、１つのＧＰＳ衛星１０から送信された衛星信号を受信し、その中に含まれるＧＰＳ時刻情報と時刻補正パラメータを使用して内部時刻を正確な時刻に修正することができる。
【００３９】
衛星信号にはＧＰＳ衛星１０の軌道上の位置を示す軌道情報も含まれている。ＧＰＳ受信機１は、ＧＰＳ時刻情報と軌道情報を使用して測位計算を行うことができる。測位計算は、ＧＰＳ受信機１の内部時刻にある程度の誤差が含まれていることを前提として行われる。すなわち、ＧＰＳ受信機１の３次元の位置を特定するためのｘ，ｙ，ｚパラメータに加えて時刻誤差も未知数になる。そのため、ＧＰＳ受信機１は、一般的には４つ以上のＧＰＳ衛星からそれぞれ送信された衛星信号を受信し、その中に含まれるＧＰＳ時刻情報と軌道情報を使用して測位計算を行う。
【００４０】
１−２．航法メッセージ
図２（Ａ）〜図２（Ｃ）は、航法メッセージの構成について説明するための図である。
【００４１】
図２（Ａ）に示すように、航法メッセージは、全ビット数１５００ビットのメインフレームを１単位とするデータとして構成される。メインフレームは、それぞれ３００ビットの５つのサブフレーム１〜５に分割されている。１つのサブフレームのデータは、各ＧＰＳ衛星１０から６秒で送信される。したがって、１つのメインフレームのデータは、各ＧＰＳ衛星１０から３０秒で送信される。
【００４２】
サブフレーム１には、週番号データ（ＷＮ）や時刻補正パラメータ等の衛星補正データが含まれている。週番号データは、現在のＧＰＳ時刻情報が含まれる週を表す情報である。ＧＰＳ時刻情報の起点は、ＵＴＣ（協定世界時）における１９８０年１月６日００：００：００であり、この日に始まる週は週番号０となっている。週番号データは、１週間単位で更新される。
【００４３】
サブフレーム２、３には、エフェメリスパラメータ（各ＧＰＳ衛星１０の詳細な軌道情報）が含まれる。また、サブフレーム４、５には、アルマナックパラメータ（全ＧＰＳ衛星１０の概略軌道情報）が含まれている。
【００４４】
さらに、サブフレーム１〜５には、先頭から、３０ビットのＴＬＭ（Telemetry word）データが格納されたＴＬＭ（Telemetry）ワードと３０ビットのＨＯＷ（hand over word）データが格納されたＨＯＷワードが含まれている。
【００４５】
したがって、ＴＬＭワードやＨＯＷワードは、ＧＰＳ装置衛星１０から６秒間隔で送信されるのに対し、週番号データ等の衛星補正データ、エフェメリスパラメータ、アルマナックパラメータは３０秒間隔で送信される。
【００４６】
図２（Ｂ）に示すように、ＴＬＭワードには、プリアンブルデータ、ＴＬＭメッセージ、Reservedビット、パリティデータが含まれている。
【００４７】
図２（Ｃ）に示すように、ＨＯＷワードには、ＴＯＷ（Time of Week、「Ｚカウント」ともいう）という時刻情報が含まれている。Ｚカウントデータは毎週日曜日の０時からの経過時間が秒で表示され、翌週の日曜日の０時に０に戻るようになっている。つまり、Ｚカウントデータは、週の初めから一週間毎に示される秒単位の情報であって、経過時間が１．５秒単位で表した数となっている。ここで、Ｚカウントデータは、次のサブフレームデータの先頭ビットが送信される時刻情報を示す。例えば、サブフレーム１のＺカウントデータは、サブフレーム２の先頭ビットが送信される時刻情報を示す。また、ＨＯＷワードには、サブフレームのＩＤを示す３ビットのデータ（ＩＤコード）も含まれている。すなわち、図２（Ａ）に示すサブフレーム１〜５のＨＯＷワードには、それぞれ「００１」、「０１０」、「０１１」、「１００」、「１０１」のＩＤコードが含まれている。
【００４８】
ＧＰＳ受信機１は、サブフレーム１に含まれる週番号データとサブフレーム１〜５に含まれるＨＯＷワード（Ｚカウントデータ）を取得することで、ＧＰＳ時刻情報を取得することができる。ただし、ＧＰＳ受信機１は、以前に週番号データを取得し、週番号データを取得した時期からの経過時間を内部でカウントしている場合は、週番号データを取得しなくてもＧＰＳ衛星の現在の週番号データを得ることができる。したがって、ＧＰＳ受信機１は、Ｚカウントデータを取得すれば、現在のＧＰＳ時刻情報が概算で分かるようになっている。このため、ＧＰＳ受信機１は、通常、時刻情報としてＺカウントデータのみを取得する。
【００４９】
なお、ＴＬＭワード、ＨＯＷワード（Ｚカウントデータ）、衛星補正データ、エフェメリスパラメータ、アルマナックパラメータ等は、本発明における衛星情報の一例である。
【００５０】
ＧＰＳ受信機１として、例えば、ＧＰＳ装置付き腕時計（以下、「ＧＰＳ付き腕時計」という）を考えることができる。ＧＰＳ付き腕時計は本発明に係る衛星信号受信装置を含んだ計時装置の一例であり、以下では本実施形態のＧＰＳ付き腕時計について説明する。
【００５１】
２．ＧＰＳ付き腕時計
２−１．第１実施形態
［ＧＰＳ付き腕時計の構造］
図３（Ａ）及び図３（Ｂ）は、第１実施形態のＧＰＳ付き腕時計の構造について説明するための図である。図３（Ａ）はＧＰＳ付き腕時計の概略平面図であり、図３（Ｂ）は図３（Ａ）のＧＰＳ付き腕時計の概略断面図である。
【００５２】
図３（Ａ）に示すように、ＧＰＳ付き腕時計１は、文字板１１及び指針１２を備えている。文字板１１の一部に形成された開口部にディスプレイ１３が組み込まれている。ディスプレイ１３は、ＬＣＤ（Liquid Crystal Display）表示パネル等で構成され、現在の経度及び緯度、現在地の都市名等の情報や各種のメッセージ情報を表示する。指針１２は、秒針、分針、時針等により構成されており、歯車を介してステップモータで駆動される。
【００５３】
ＧＰＳ付き腕時計１は、竜頭１４やボタン１５、１６を手動操作することにより、少なくとも１つのＧＰＳ衛星１０からの衛星信号を受信して内部時刻情報の修正を行うモード（時刻情報取得モード）と複数のＧＰＳ衛星１０からの衛星信号を受信して測位計算を行い内部時刻情報の時差を修正するモード（位置情報取得モード）に設定できるように構成されている。また、ＧＰＳ付き腕時計１は、時刻情報取得モードや位置情報取得モードを定期的に（自動的に）実行することもできる。
【００５４】
図３（Ｂ）に示すように、ＧＰＳ付き腕時計１は、ステンレス鋼（ＳＵＳ）、チタン等の金属で構成された外装ケース１７を備えている。
【００５５】
外装ケース１７は、略円筒状に形成され、表面側の開口にはベゼル１８を介して表面ガラス１９が取り付けられている。また、外装ケース１７の裏面側の開口には裏蓋２６が取り付けられている。裏蓋２６は、リング状に金属で形成され、その中央の開口には裏面ガラス２３が取り付けられている。
【００５６】
外装ケース１７の内部には、指針１２を駆動するステップモータ、ＧＰＳアンテナ２７、電池２４等が配置されている。
【００５７】
ステップモータは、モータコイル２０、ステータ、ロータ等で構成されており、歯車を介して指針１２を駆動する。
【００５８】
ＧＰＳアンテナ２７は、複数のＧＰＳ衛星１０からの衛星信号を受信するアンテナであり、パッチアンテナ、ヘリカルアンテナ、チップアンテナ等により実現される。ＧＰＳアンテナ２７は、文字板１１の時刻表示面の反対側の面（裏面側）に配置され、表面ガラス１９及び文字板１１を通過した衛星信号を受信する。そのため、文字板１１及び表面ガラス１９は、１．５ＧＨｚ帯の電波を通す材料、例えばプラスチックで構成されている。また、ベゼル１８は、金属部材よりも受信性能の劣化が少ないセラミック等で構成される。
【００５９】
ＧＰＳアンテナ２７の裏蓋側には回路基板２５が配置され、回路基板２５の裏蓋側には電池２４が配置されている。
【００６０】
回路基板２５には、ＧＰＳアンテナ２７で受信した衛星信号を処理する受信回路を含む受信用ＩＣ３０、ステップモータの駆動制御等を行う制御用ＩＣ４０等が取り付けられている。受信用ＩＣ３０や制御用ＩＣ４０は、電池２４から供給される電力で駆動される。
【００６１】
電池２４はリチウムイオン電池等の充電可能な二次電池であり、電池２４の下側（裏蓋側）には、磁性シート２１が配置されている。磁性シート２１を介して充電用コイル２２が配置されており、電池２４は外部充電器から電磁誘導で電力を充電できるようになっている。
【００６２】
また、磁性シート２１は、磁界を迂回させることができるようになっている。そのため、磁性シート２１は、電池２４の影響を低減して、効率的にエネルギー伝送を行うことができるようになっている。裏蓋２６の中央部には、電力転送のために裏面ガラス２３が配置されている。
【００６３】
なお、本実施形態では、電池２４として、リチウムイオン電池等の二次電池を用いているが、リチウム電池などの一次電池を用いてもよい。また、二次電池を設けた場合の充電方法は、本実施形態のような、充電用コイル２２を設けて外部の充電器から電磁誘導方式で充電するものに限らず、例えばＧＰＳ付き腕時計１にソーラーセル等の発電機構を設けて充電してもよい。
【００６４】
［ＧＰＳ付き腕時計の回路構成］
図４は、第１実施形態のＧＰＳ付き腕時計の回路構成について説明するための図である。
【００６５】
ＧＰＳ付き腕時計１は、ＧＰＳ装置７０及び時刻表示装置８０を含んで構成されている。ＧＰＳ装置７０は、本発明における受信演算部を含み、衛星信号の受信（本発明における受信処理）、ＧＰＳ衛星１０の捕捉、位置情報の生成（本発明における位置情報生成処理）、時刻修正情報の生成等の処理を行う。ＧＰＳ装置７０が行うこれらの処理は、本発明における受信演算処理に対応する。時刻表示装置８０は、本発明における計時部及び時刻修正部を含み、内部時刻情報の保持及び内部時刻情報の修正等の処理を行う。
【００６６】
充電用コイル２２は、充電制御回路２８を通じて電池２４に電力を充電する。電池２４は、レギュレータ３４を介してＧＰＳ装置７０に、レギュレータ３５を介して時刻表示装置８０に駆動電力を供給する。
【００６７】
なお、レギュレータ３５に代えて、例えば、ＲＦ部５０（詳細は後述）に駆動電力を供給するレギュレータ３５−１と、ベースバンド部６０（詳細は後述）に駆動電力を供給するレギュレータ３５−２（ともに図示せず）とに分けて設けてもよい。レギュレータ３５−１は、ＲＦ部５０の内部に設けてもよい。
【００６８】
［ＧＰＳ装置の構成］
ＧＰＳ装置７０は、ＧＰＳアンテナ２７及びＳＡＷ（Surface Acoustic Wave：表面弾性波）フィルタ３１を含む。ＧＰＳアンテナ２７は、図３（Ｂ）で説明したように、複数のＧＰＳ衛星１０からの衛星信号を受信するアンテナである。ただし、ＧＰＳアンテナ２７は衛星信号以外の不要な電波も若干受信してしまうため、ＳＡＷフィルタ３１は、ＧＰＳアンテナ２７が受信した信号から衛星信号を抽出する処理を行う。すなわち、ＳＡＷフィルタ３１は、１．５ＧＨｚ帯の信号を通過させるバンドパスフィルタとして構成される。
【００６９】
また、ＧＰＳ装置７０は、受信用ＩＣ（受信回路）３０を含む。受信回路３０は、ＲＦ（Radio Frequency：無線周波数）部５０とベースバンド部６０を含んで構成されている。以下に説明するように、受信回路３０は、ＳＡＷフィルタ３１が抽出した１．５ＧＨｚ帯の衛星信号から航法メッセージに含まれる軌道情報やＧＰＳ時刻情報等の衛星情報を取得する処理を行う。
【００７０】
ＲＦ部５０は、ＬＮＡ（Low Noise Amplifier）５１、ミキサ５２、ＶＣＯ（Voltage Controlled Oscillator）５３、ＰＬＬ（Phase Locked Loop）回路５４、ＩＦアンプ５５、ＩＦ（Intermediate Frequency：中間周波数）フィルタ５６、ＡＤＣ（Ａ／Ｄ変換器）５７等を含んで構成されている。ＲＦ部５０は、本発明における受信処理を行う。
【００７１】
ＳＡＷフィルタ３１が抽出した衛星信号は、ＬＮＡ５１で増幅される。ＬＮＡ５１で増幅された衛星信号は、ミキサ５２でＶＣＯ５３が出力するクロック信号とミキシングされて中間周波数帯の信号にダウンコンバートされる。ＰＬＬ回路５４は、ＶＣＯ５３の出力クロック信号を分周したクロック信号と基準クロック信号を位相比較してＶＣＯ５３の出力クロック信号を基準クロック信号に同期させる。その結果、ＶＣＯ５３は基準クロック信号の周波数精度の安定したクロック信号を出力することができる。なお、中間周波数として、例えば、数ＭＨｚを選択することができる。
【００７２】
ミキサ５２でミキシングされた信号は、ＩＦアンプ５５で増幅される。ここで、ミキサ５２でのミキシングにより、中間周波数帯の信号とともに数ＧＨｚの高周波信号も生成される。そのため、ＩＦアンプ５５は、中間周波数帯の信号とともに数ＧＨｚの高周波信号も増幅する。ＩＦフィルタ５６は、中間周波数帯の信号を通過させるとともに、この数ＧＨｚの高周波信号を除去する（正確には、所定のレベル以下に減衰させる）。ＩＦフィルタ５６を通過した中間周波数帯の信号はＡＤＣ（Ａ／Ｄ変換器）５７でデジタル信号に変換される。
【００７３】
ベースバンド部６０は、ＤＳＰ（Digital Signal Processor）６１、ＣＰＵ（Central Processing Unit）６２、ＳＲＡＭ（Static Random Access Memory）６３、ＲＴＣ（リアルタイムクロック）６４を含んで構成されている。また、ベースバンド部６０には、温度補償回路付き水晶発振回路（ＴＣＸＯ：Temperature Compensated Crystal Oscillator）６５やフラッシュメモリ６６等が接続されている。ベースバンド部６０は、本発明における位置情報生成処理を行う。また、ＳＲＡＭ６３は、本発明における第１の記憶部として機能させてもよい。
【００７４】
温度補償回路付き水晶発振回路（ＴＣＸＯ）６５は、温度に関係なくほぼ一定の周波数の基準クロック信号を生成する。
【００７５】
フラッシュメモリ６６には、例えば時差情報が記憶されている。時差情報は、時差データ（座標値（例えば、緯度及び経度）に関連づけられたＵＴＣに対する補正量等）が定義された情報である。また、フラッシュメモリ６６は、本発明における第１の記憶部及び第２の記憶部として機能させてもよい。第１の記憶部及び第２の記憶部は、それぞれ独立のメモリとしてもよいし、１つのメモリの中の別の記憶領域であってもよい。
【００７６】
ベースバンド部６０は、時刻情報取得モード又は位置情報取得モードに設定されると、ＲＦ部５０のＡＤＣ５７が変換したデジタル信号（中間周波数帯の信号）からベースバンド信号を復調する処理を行う。
【００７７】
また、ベースバンド部６０は、時刻情報取得モード又は位置情報取得モードに設定されると、後述する衛星検索工程において、各Ｃ／Ａコードと同一のパターンのローカルコードを発生し、ベースバンド信号に含まれる各Ｃ／Ａコードとローカルコードの相関をとる処理を行う。そして、ベースバンド部６０は、各ローカルコードに対する相関値がピークになるようにローカルコードの発生タイミングを調整し、相関値が閾値以上となる場合にはそのローカルコードのＧＰＳ衛星１０に同期（すなわち、ＧＰＳ衛星１０を捕捉）したものと判断する。ここで、ＧＰＳシステムでは、すべてのＧＰＳ衛星１０が異なるＣ／Ａコードを用いて同一周波数の衛星信号を送信するＣＤＭＡ（Code Division Multiple Access）方式を採用している。したがって、受信した衛星信号に含まれるＣ／Ａコードを判別することで、捕捉可能なＧＰＳ衛星１０を検索することができる。
【００７８】
また、ベースバンド部６０は、時刻情報取得モード又は位置情報取得モードにおいて、捕捉したＧＰＳ衛星１０の衛星情報を取得するために、当該ＧＰＳ衛星１０のＣ／Ａコードと同一のパターンのローカルコードとベースバンド信号をミキシングする処理を行う。ミキシングされた信号には、捕捉したＧＰＳ衛星１０の衛星情報を含む航法メッセージが復調される。そして、ベースバンド部６０は、航法メッセージの各サブフレームのＴＬＭワード（プリアンブルデータ）を検出し、各サブフレームに含まれる軌道情報やＧＰＳ時刻情報等の衛星情報を取得する（例えばＳＲＡＭ６３に記憶する）処理を行う。ここで、ＧＰＳ時刻情報は、週番号データ（ＷＮ）及びＺカウントデータであるが、以前に週番号データが取得されている場合にはＺカウントデータのみであってもよい。
【００７９】
そして、ベースバンド部６０は、衛星情報に基づいて、内部時刻情報を修正するために必要な時刻修正情報を生成する。
【００８０】
時刻情報取得モードの場合、より具体的には、ベースバンド部６０は、ＧＰＳ時刻情報に基づいて測時計算を行い、時刻修正情報を生成する。時刻情報取得モードにおける時刻修正情報は、例えば、ＧＰＳ時刻情報そのものであってもよいし、ＧＰＳ時刻情報と内部時刻情報との時間差の情報であってもよい。
【００８１】
一方、位置情報取得モードの場合、より具体的には、ベースバンド部６０は、ＧＰＳ時刻情報や軌道情報に基づいて測位計算を行い、位置情報（より具体的には、受信時にＧＰＳ付き腕時計１が位置する場所の緯度及び経度）を取得する。さらに、ベースバンド部６０は、フラッシュメモリ６６に記憶されている時差情報を参照し、位置情報により特定されるＧＰＳ付き腕時計１の座標値（例えば、緯度及び経度）に関連づけられた時差データを取得する。このようにして、ベースバンド部６０は、時刻修正情報として衛星時刻データ（ＧＰＳ時刻情報）及び時差データを生成する。位置情報取得モードにおける時刻修正情報は、上記の通り、ＧＰＳ時刻情報と時差データそのものであってもよいが、例えば、ＧＰＳ時刻情報の代わりに内部時刻情報とＧＰＳ時刻情報の時間差のデータであってもよい。
【００８２】
なお、ベースバンド部６０は、１つのＧＰＳ衛星１０の衛星情報から時刻修正情報を生成してもよいし、複数のＧＰＳ衛星１０の衛星情報から時刻修正情報を生成してもよい。
【００８３】
また、ベースバンド部６０の動作は、温度補償回路付き水晶発振回路（ＴＣＸＯ）６５が出力する基準クロック信号に同期する。ＲＴＣ６４は、衛星信号を処理するためのタイミングを生成するものである。このＲＴＣ６４は、ＴＣＸＯ６５から出力される基準クロック信号でカウントアップされる。
【００８４】
［時刻表示装置の構成］
時刻表示装置８０は、制御用ＩＣ（制御部）４０、駆動回路４４、ＬＣＤ駆動回路４５及び水晶振動子４３を含んで構成されている。
【００８５】
制御部４０は、記憶部４１、発振回路４２を備え、各種制御を行う。制御部４０は、例えばＣＰＵ（Central Processing Unit）で構成することが可能である。記憶部４１は、本発明における第２の記憶部として機能させてもよい。
【００８６】
制御部４０は、制御信号を受信回路３０に送り、ＧＰＳ装置７０の受信動作を制御する。また、制御部４０は、レギュレータ３４及びレギュレータ３５の動作を制御する。すなわち、制御部４０は、本発明における衛星信号受信装置の一部として機能する。
【００８７】
また、制御部４０は、駆動回路４４を介して指針１２の駆動を制御する。さらに、制御部４０は、ＬＣＤ駆動回路４５を介してディスプレイ１３の駆動を制御する。例えば、制御部４０は、位置情報取得モードにおいてディスプレイ１３に現在位置の表示が行われるように制御してもよい。すなわち、制御部４０は、本発明における計時装置の一部としても機能する。
【００８８】
記憶部４１には内部時刻情報が記憶されている。内部時刻情報は、ＧＰＳ付き腕時計１の内部で計時される時刻の情報である。すなわち、制御部４０は、本発明における計時部としても機能する。内部時刻情報は、水晶振動子４３及び発振回路４２によって生成される基準クロック信号によって更新される。したがって、受信回路３０への電力供給が停止されていても、内部時刻情報を更新して指針１２の運針を継続することができるようになっている。
【００８９】
制御部４０は、時刻情報取得モードに設定されると、ＧＰＳ装置７０の動作を制御し、ＧＰＳ時刻情報に基づいて内部時刻情報を修正して記憶部４１に記憶する。より具体的には、内部時刻情報は、取得したＧＰＳ時刻情報にＵＴＣオフセット（現在は＋１４秒）を加算することで求められるＵＴＣ（協定世界時）に修正される。また、制御部４０は、位置情報取得モードに設定されると、ＧＰＳ装置７０の動作を制御し、衛星時刻データ（ＧＰＳ時刻情報）及び時差データに基づいて、内部時刻情報を修正して記憶部４１に記憶する。すなわち、制御部４０は、本発明における時刻修正部として機能する。
【００９０】
以下、第１実施形態の位置情報生成処理（位置情報取得モード）の手順について説明する。制御部４０及びベースバンド部６０は、専用回路により実現してこれらの処理の各種制御を行うようにすることもできるが、記憶部４１及びＳＲＡＭ６３等にそれぞれ記憶された制御プログラムを実行することによりこれらの処理の各種制御を行うようにすることもできる。すなわち、図５に示すように、制御プログラムにより、制御部４０は受信制御手段４０−１、時刻情報修正手段４０−２及び駆動制御手段４０−３として機能し、ベースバンド部６０は衛星検索手段６０−１、受信レベル取得手段６０−２、衛星情報取得手段６０−３及び測位計算手段６０−４として機能することにより、位置情報生成処理（位置情報取得モード）が実行される。
【００９１】
また、本実施形態においては、ＳＲＡＭ６３を第１の記憶部として機能させる場合について説明する。ＳＲＡＭ６３には、例えば、受信した位置情報衛星（ＧＰＳ衛星１０）の周波数オフセットデータ６３−１、擬似距離データ６３−２、詳細軌道情報（エフェメリスパラメータ）６３−３、衛星時刻データ（ＧＰＳ時刻情報）６３−４及び衛星補正データ６３−５や、その他の演算結果などが記憶される。
【００９２】
［位置情報生成処理］
図７は、第１実施形態のＧＰＳ付き腕時計の位置情報生成処理（位置情報取得モード）手順の一例を示すフローチャートである。第１実施形態は、概略軌道情報期間（位置情報衛星がＧＰＳ衛星の場合には、航法メッセージのサブフレーム４及び５が送信されている期間）を受信動作休止期間とした場合の例である。
【００９３】
ＧＰＳ付き腕時計１は、位置情報取得モードに設定された場合、図７に示す位置情報生成処理（位置情報取得モード）を実行する。
【００９４】
時差修正処理（位置情報取得モード）が開始されると、ＧＰＳ付き腕時計１は、まず、制御部４０（受信制御手段４０−１）によってＧＰＳ装置７０を制御し、受信処理を行う。すなわち、制御部４０（受信制御手段４０−１）がＧＰＳ装置７０を起動し、ＧＰＳ装置７０はＧＰＳ衛星１０から送信される衛星信号の受信を開始する（ステップＳ１０）。
【００９５】
受信が開始されると、ベースバンド部６０は、捕捉時間Ｔｓを設定する（ステップＳ１２）。ここで、捕捉時間Ｔｓは、ＧＰＳ装置７０が、受信動作を開始してから後述する衛星検索工程を終了するまでの制限時間である。例えば、捕捉時間Ｔｓとして６秒が設定される。なお、捕捉時間Ｔｓは、受信開始前に設定するようにしてもよい。
【００９６】
次に、ベースバンド部６０（衛星検索手段６０−１）は衛星検索工程（衛星サーチ工程）を開始する（ステップＳ１４）。衛星検索工程において、ＧＰＳ装置７０は、捕捉可能なＧＰＳ衛星１０を検索する処理を行う。
【００９７】
具体的には、ベースバンド部６０（衛星検索手段６０−１）は、例えば３０個のＧＰＳ衛星１０が存在する場合、まず、衛星番号ＳＶを１から３０まで順次変更しながら衛星番号ＳＶのＣ／Ａコードと同一のパターンのローカルコードを発生させる。次に、ベースバンド部６０（衛星検索手段６０−１）は、ベースバンド信号に含まれるＣ／Ａコードとローカルコードの相関値を計算する。ベースバンド信号に含まれるＣ／Ａコードとローカルコードが同じコードであれば相関値は所定のタイミングでピークを持つが、異なるコードであれば相関値はピークをもたず常にほぼゼロとなる。
【００９８】
ベースバンド部６０（衛星検索手段６０−１）は、ベースバンド信号に含まれるＣ／Ａコードとローカルコードの相関値が最大になるようにローカルコードの発生タイミングを調整し、相関値が所定の閾値以上の場合には衛星番号ＳＶのＧＰＳ衛星１０を捕捉したものと判断する。そして、ベースバンド部６０（衛星検索手段６０−１）は、捕捉した各ＧＰＳ衛星１０の情報（例えば衛星番号）をＳＲＡＭ６３等の記憶部に記憶する。
【００９９】
また、捕捉した各ＧＰＳ衛星１０の移動に伴い、ＧＰＳ衛星１０から送信される衛星信号（電波）には、ドップラー効果による周波数のずれが生じる。ベースバンド部６０（衛星検索手段６０−１）は、捕捉した各ＧＰＳ衛星１０の周波数のずれを周波数オフセットデータとしてＳＲＡＭ６３等の記憶部に記憶する。
【０１００】
次に、ベースバンド部６０（衛星検索手段６０−１）は、捕捉時間Ｔｓが経過する前に衛星検索工程を終了したか否かを判断する（ステップＳ１８）。例えば、ベースバンド部６０（衛星検索手段６０−１）は、衛星番号ＳＶを１から３０まで変更しながらＧＰＳ衛星１０をサーチしている場合には、衛星番号ＳＶが３０のＧＰＳ衛星１０のサーチが終了したか否かを判断することで衛星検索工程が終了したか否かを判断する。
【０１０１】
ベースバンド部６０（衛星検索手段６０−１）が衛星検索工程を終了する前に捕捉時間Ｔｓが経過した場合（ステップＳ１６でＹＥＳの場合）、ＧＰＳ装置７０の受信動作が強制的に終了する（ステップＳ５０）。ＧＰＳ付き腕時計１が、受信できない環境である場合、例えば、屋内であるような場合には、すべてのＧＰＳ衛星１０のサーチを行ってもＧＰＳ衛星１０を捕捉できる可能性が非常に低い。ＧＰＳ付き腕時計１は、捕捉時間Ｔｓが経過しても捕捉可能なＧＰＳ衛星１０を検出できない場合、ＧＰＳ衛星１０のサーチを強制的に終了することにより無駄に電力が消費されることを低減することができる。
【０１０２】
一方、捕捉時間Ｔｓが経過する前に衛星検索工程を終了した場合（ステップＳ１８でＹｅｓの場合）、ベースバンド部６０（衛星検索手段６０−１）は、所定数（Ｎ個）以上のＧＰＳ衛星１０を捕捉することができたか否かを判定する（ステップＳ２０）。
【０１０３】
ここで、測位計算においては、ＧＰＳ付き腕時計１の内部時刻にある程度の誤差が含まれていることを前提として行われる。すなわち、ＧＰＳ付き腕時計１の３次元の位置（ｘ，ｙ，ｚ）を特定するためにはｘ，ｙ，ｚに加えて、ＧＰＳ付き腕時計１の内部時刻情報とＧＰＳ時刻情報との時刻誤差が４つの未知数となる。そのため、ＧＰＳ付き腕時計１の３次元の位置（ｘ，ｙ，ｚ）を計算するためには、４個以上のＧＰＳ衛星１０の衛星時刻データ（ＧＰＳ時刻情報）及び詳細軌道情報（エフェメリスパラメータ）が必要である。
【０１０４】
なお、３次元の位置のうち、ｚ方向の高さ情報をあらかじめ与えて固定することで、位置精度は劣るが３個のＧＰＳ衛星１０の衛星時刻データ（ＧＰＳ時刻情報）及び詳細軌道情報（エフェメリスパラメータ）からでも測位計算は可能である（２次元測位）。その場合は、Ｎは３個でもよい。
【０１０５】
Ｎ個（例えば４個）以上のＧＰＳ衛星１０を捕捉することができなかった場合（ステップＳ２０でＮＯの場合）、ベースバンド部６０（衛星検索手段６０−１）は衛星検索工程を再び開始する（ステップＳ１４）。
【０１０６】
一方、Ｎ個（例えば４個）以上のＧＰＳ衛星１０を捕捉することができた場合（ステップＳ２０でＹＥＳの場合）、ベースバンド部６０（受信レベル取得手段６０−２）は、捕捉した各ＧＰＳ衛星１０から送信された衛星信号の受信レベルを取得する（ステップＳ２２）。具体的には、ベースバンド部６０（受信レベル取得手段６０−２）は、捕捉した各ＧＰＳ衛星１０のＣ／Ａコードと同一のパターンのローカルコードとベースバンド信号をミキシングした信号のパワーを計算し、受信レベルを取得する。そして、ベースバンド部６０（受信レベル取得手段６０−２）は、捕捉した各ＧＰＳ衛星１０から送信された衛星信号の受信レベルをＳＲＡＭ６３等の記憶部に記憶する。
【０１０７】
次に、ベースバンド部６０は、衛星信号デコード時間Ｔｄを設定する（ステップＳ２４）。
【０１０８】
次に、ベースバンド部６０（衛星情報取得手段６０−３）は、捕捉したＧＰＳ衛星１０の衛星情報（特に衛星時刻データ（ＧＰＳ時刻情報）及び詳細軌道情報（エフェメリスパラメータ））の取得を開始する（ステップＳ２６）。具体的には、ベースバンド部６０（衛星情報取得手段６０−３）は、捕捉した各ＧＰＳ衛星からの航法メッセージを復調して衛星情報を取得する処理を開始する。
【０１０９】
次に、ベースバンド部６０は、衛星信号との同期を確立する（ステップＳ２８）。例えば、サブフレーム中のＴＬＭを取得することにより、衛星信号との同期を確立することができる。また、ベースバンド部６０（衛星情報取得手段６０−３）は、衛星信号との同期を確立した後、捕捉した各ＧＰＳ衛星からの航法メッセージを復調してＺカウントデータを取得し、衛星時刻データ（ＧＰＳ時刻情報）として制御部４０へ送信する。
【０１１０】
なお、計時部として機能する制御部４０が保持する内部時刻情報が十分に正確な場合には、衛星信号との同期を確立しなくても（ステップＳ２８を省略しても）、内部時刻情報を基にステップＳ３０以下の処理を行うことができる。
【０１１１】
次に、制御部４０は、ベースバンド部６０から送信された衛星時刻データ（ＧＰＳ時刻情報）に基づき、サブフレーム４又は５の送信タイミング（本発明における概略軌道情報期間）であるか否かを判定する（ステップＳ３０）。各サブフレームの送信タイミングは、例えば各サブフレームの先頭のタイミングを基に判断することができる。
【０１１２】
サブフレーム４又は５の送信タイミングではない場合（ステップＳ３０でＮＯの場合）には、ＧＰＳ装置７０は、受信演算処理を継続（受信演算処理が休止中の場合には、受信演算処理を再開）し、Ｚカウントデータ及びエフェメリスパラメータを取得する処理を行う（ステップＳ３２）。そして、ベースバンド部６０（衛星情報取得手段６０−３）は、取得した衛星時刻データ（ＧＰＳ時刻情報）及び詳細軌道情報（エフェメリスパラメータ）をＳＲＡＭ６３等に記憶する。
【０１１３】
サブフレーム４又は５の送信タイミングである場合（ステップＳ３０でＹＥＳの場合）には、ＧＰＳ装置７０は、受信演算処理の少なくとも一部を休止する（ステップＳ５４）。
【０１１４】
具体的には、例えば、制御部４０がレギュレータ３５を制御して、ＲＦ部５０への電力供給を休止させることにより、受信演算処理に含まれる受信処理の少なくとも一部を休止させることができる。これにより、衛星信号受信装置の消費電流を低減しつつ、位置情報生成処理を継続することができる。この場合、ベースバンド部６０は動作を継続しているため、ＲＦ部５０の受信処理再開後も、受信演算処理全体として短時間で再開することができる。
【０１１５】
なお、ＧＰＳ付き腕時計１が、レギュレータ３５に代えて、ＲＦ部５０に駆動電力を供給するレギュレータ３５−１を有している場合には、制御部４０がレギュレータ３５−１を制御して、ＲＦ部５０への電力供給を休止させることにより、受信演算処理に含まれる受信処理の少なくとも一部を休止させることができる。
【０１１６】
また例えば、制御部４０がレギュレータ３５を制御して、ＲＦ部５０及びベースバンド部６０への電力供給を休止させることにより、受信演算処理に含まれる受信処理及び位置情報生成処理の少なくとも一部を休止させることができる。これにより、衛星信号受信装置の消費電流をより低減することができる。
【０１１７】
受信演算処理の少なくとも一部を休止している間（本発明における受信動作休止期間）には、受信演算処理に必要なデータ６３−７を、例えばＳＲＡＭ６３に記憶（すでに記憶されている場合には保持）させることも可能である。すなわち、本実施形態ではＳＲＡＭ６３が第１の記憶部として機能する。これにより、受信演算処理に必要なデータ６３−７を受信動作休止期間中も保持できるため、速やかに受信演算処理を再開することができる。
【０１１８】
受信演算処理に必要なデータ６３−７としては、例えば、受信した位置情報衛星（ＧＰＳ衛星１０）の周波数オフセットデータ６３−１、擬似距離データ６３−２、詳細軌道情報（エフェメリスパラメータ）６３−３、衛星時刻データ（ＧＰＳ時刻情報）６３−４及び衛星補正データ６３−５のうち少なくとも１つを含んでもよい。これにより、速やかに受信演算処理を再開することができる。
【０１１９】
ベースバンド部６０（衛星情報取得手段６０−３）がＮ個（例えば４個）以上のＧＰＳ衛星１０の衛星情報を取得する前に衛星信号デコード時間Ｔｄが経過した場合（ステップＳ３４でＹＥＳの場合）、ＧＰＳ装置７０の受信動作が強制的に終了する（ステップＳ５０）。例えば、ＧＰＳ衛星１０からの衛星信号の受信レベルが低いために、Ｎ個（例えば４個）以上のＧＰＳ衛星１０の衛星情報を正しく復調することができないまま衛星信号デコード時間Ｔｄが経過することが考えられる。
【０１２０】
一方、衛星信号デコード時間Ｔｄが経過する前にＮ個（例えば４個）以上のＧＰＳ衛星１０の衛星情報を取得することができた場合（ステップＳ３６でＹＥＳの場合）、ベースバンド部６０（測位計算手段６０−４）は、捕捉したＧＰＳ衛星１０からＮ個（例えば４個）のＧＰＳ衛星１０の組合せを選択して測位計算を開始する（ステップＳ３８）。
【０１２１】
具体的には、ベースバンド部６０（測位計算手段６０−４）は、選択したＮ個（例えば４個）のＧＰＳ衛星１０の衛星情報（衛星時刻データ（ＧＰＳ時刻情報）及び詳細軌道情報（エフェメリスパラメータ））をＳＲＡＭ３６等から読み出して測位計算を行い、位置情報（ＧＰＳ付き腕時計１が位置する場所の緯度及び経度（座標値））を生成する。前述したように、ＧＰＳ時刻情報はＧＰＳ衛星１０が航法メッセージのサブフレームの先頭ビットを送信した時刻を表している。したがって、ベースバンド部６０（測位計算手段６０−４）は、サブフレームの先頭ビットを受信した時の内部時刻情報とＧＰＳ時刻情報の差及び時刻補正データに基づいて、Ｎ個（例えば４個）のＧＰＳ衛星１０とＧＰＳ付き腕時計１の擬似的な距離をそれぞれ計算することができる。また、ベースバンド部６０（測位計算手段６０−４）は、詳細軌道情報（エフェメリスパラメータ）に基づいてＮ個（例えば４個）のＧＰＳ衛星１０の位置をそれぞれ計算することができる。そして、ベースバンド部６０（測位計算手段６０−４）は、Ｎ個（例えば４個）のＧＰＳ衛星１０とＧＰＳ付き腕時計１の擬似的な距離及びＮ個（例えば４個）のＧＰＳ衛星１０の位置に基づいて、ＧＰＳ付き腕時計１の位置情報を生成することができる。
【０１２２】
そして、ベースバンド部６０（測位計算手段６０−４）は、フラッシュメモリ６６に記憶された時差情報を参照し、位置情報により特定されるＧＰＳ付き腕時計１の座標値（例えば、緯度及び経度）に関連づけられた時差データを取得する。
【０１２３】
このようにして、ベースバンド部６０（測位計算手段６０−４）は、時刻修正情報として、衛星時刻データ（ＧＰＳ時刻情報）及び時差データを生成することができれば測位計算を終了する。
【０１２４】
ベースバンド部６０（測位計算手段６０−４）が測位計算を終了する前に衛星信号デコード時間Ｔｄが経過した場合（ステップＳ４０でＹＥＳの場合）、ＧＰＳ装置７０の受信動作が強制的に終了する（ステップＳ５０）。例えば、ＧＰＳ付き腕時計１の座標値（例えば、緯度及び経度）に関連づけられた時差データを１つに特定することができないまま衛星信号デコード時間Ｔｄが経過することが考えられる。
【０１２５】
一方、衛星信号デコード時間Ｔｄが経過する前に測位計算を終了することができた場合（ステップＳ４２でＹＥＳの場合）、制御部４０（時刻情報修正手段４０−２）は、時刻修正情報を用いて記憶部４１に記憶されている内部時刻情報を修正する（ステップＳ４４）。
【０１２６】
そして、ＧＰＳ装置７０の受信動作が終了する（ステップＳ４６）。
【０１２７】
最後に、制御部４０（駆動制御手段４０−３）は、修正した内部時刻情報に基づいて駆動回路４４又はＬＣＤ駆動回路４５を制御し、時刻表示が修正される（ステップＳ４８）。
【０１２８】
なお、ＧＰＳ装置７０の受信動作が強制的に終了された場合（ステップＳ５０）、制御部４０（駆動制御手段４０−３）が駆動回路４４又はＬＣＤ駆動回路４５を制御し、受信失敗の表示がされる（ステップＳ５２）。
【０１２９】
図８は、第１実施形態のＧＰＳ装置７０に含まれる受信演算部の受信演算処理の動作を説明するためのタイミングチャートである。
【０１３０】
まず、受信演算部は、時刻ｔ１に受信演算処理を開始（ステップＳ１０）するものとする。図８においては、時刻ｔ１はサブフレーム３の期間である。
【０１３１】
次に、受信演算部は、時刻ｔ１からある時間経過後の時刻ｔ２に衛星信号との同期が確立（ステップＳ２８）する。図８においては、時刻ｔ２はサブフレーム５の期間である。
【０１３２】
衛星信号との同期確立後の時刻ｔ３までは、サブフレーム４又は５の送信タイミング（本実施形態では、サブフレーム４又は５の先頭のタイミングで判断）は来ない（ステップＳ３０でＮＯ）ので、受信演算部は受信演算処理を継続する。
【０１３３】
その後、時刻ｔ３にサブフレーム４の送信タイミングが来る（ステップＳ３０でＹＥＳ）ので、受信演算部は受信演算処理の少なくとも一部を休止する（ステップＳ５４）。
【０１３４】
その後、時刻ｔ４にサブフレーム１の送信タイミングが来る（ステップＳ３０でＮＯ）ので、受信演算部は受信演算処理を再開する。
【０１３５】
その後、時刻ｔ５にサブフレーム４の送信タイミングが来る（ステップＳ３０でＹＥＳ）ので、受信演算部は受信演算処理の少なくとも一部を休止する（ステップＳ５４）。
【０１３６】
以下、受信演算部は、内部時刻情報の修正が終了するまで（ステップＳ４６）又は受信演算処理中にタイムアウトになるまで（ステップＳ５０）、受信演算処理の休止と再開を繰り返す。
【０１３７】
第１実施形態によれば、位置情報を生成するために必要な詳細軌道情報（エフェメリスパラメータ）は取得し、位置情報を生成するために不必要な概略軌道情報（アルマナックパラメータ）が送信されている期間には受信演算処理の少なくとも一部を休止する。そのため、図２（Ａ）に示す航法メッセージの５個のサブフレームのうち２個分（サブフレーム４、５）の期間での動作を節約できるので、最小で１８秒／３０秒＝６０％まで受信動作時間を短縮することができる。したがって、衛星信号受信装置及び衛星信号受信装置を含む計時装置の消費電流を低減することができる。
【０１３８】
２−２．第２実施形態
第２実施形態のＧＰＳ付き腕時計の構造及び回路構成は、図３〜図６に示した第１実施形態のＧＰＳ付き腕時計の構造及び回路構成と同様であるため、その説明を省略する。
【０１３９】
［位置情報生成処理］
図９は、第２実施形態のＧＰＳ付き腕時計の位置情報生成処理（位置情報取得モード）手順の一例を示すフローチャートである。第２実施形態は、衛星補正情報期間及び概略軌道情報期間（位置情報衛星がＧＰＳ衛星の場合には、航法メッセージのサブフレーム１、４及び５が送信されている期間）を受信動作休止期間とした場合の例である。なお、第１実施形態と同一の処理には図７のフローチャートと同一の符号を付し、その詳細な説明を省略する。
【０１４０】
時差修正処理（位置情報取得モード）が開始されると、ＧＰＳ付き腕時計１は、まず、制御部４０（受信制御手段４０−１）によってＧＰＳ装置７０を制御し、受信処理を行う。すなわち、制御部４０（受信制御手段４０−１）がＧＰＳ装置７０を起動し、ＧＰＳ装置７０はＧＰＳ衛星１０から送信される衛星信号の受信を開始する（ステップＳ１０）。以下、ベースバンド部６０が衛星信号との同期を確立する（ステップＳ２８）までの動作は、第１実施形態と同一である。
【０１４１】
なお、計時部として機能する制御部４０が保持する内部時刻情報が十分に正確な場合には、衛星信号との同期を確立しなくても（ステップＳ２８を省略しても）、内部時刻情報を基にステップＳ３０以下の処理を行うことができる。
【０１４２】
次に、制御部４０は、ベースバンド部６０から送信された衛星時刻データ（ＧＰＳ時刻情報）に基づき、サブフレーム１、４又は５の送信タイミング（本発明における衛星補正情報期間及び概略軌道情報期間）であるか否かを判定する（ステップＳ１３０）。各サブフレームの送信タイミングは、例えば各サブフレームの先頭のタイミングを基に判断することができる。
【０１４３】
サブフレーム１、４又は５の送信タイミングではない場合（ステップＳ１３０でＮＯの場合）には、ＧＰＳ装置７０は、受信演算処理を継続（受信演算処理が休止中の場合には、受信演算処理を再開）し、Ｚカウントデータ及びエフェメリスパラメータを取得する処理を行う（ステップＳ３２）。そして、ベースバンド部６０（衛星情報取得手段６０−３）は、取得した衛星時刻データ（ＧＰＳ時刻情報）及び詳細軌道情報（エフェメリスパラメータ）をＳＲＡＭ６３等に記憶する。
【０１４４】
サブフレーム１、４又は５の送信タイミングである場合（ステップＳ１３０でＹＥＳの場合）には、ＧＰＳ装置７０は、受信演算処理の少なくとも一部を休止する（ステップＳ５４）。ステップＳ５４での具体的な処理は、第１実施形態と同一である。
【０１４５】
以下、ベースバンド部６０（衛星情報取得手段６０−３）による衛星情報の取得から時刻表示修正まで（ステップＳ３４〜ステップＳ４８まで）及びタイムアウト時の受信失敗表示まで（ステップＳ５２まで）の動作は、第１実施形態と同一である。
【０１４６】
図１０は、第２実施形態のＧＰＳ装置７０に含まれる受信演算部の受信演算処理の動作を説明するためのタイミングチャートである。
【０１４７】
まず、受信演算部は、時刻ｔ６に受信演算処理を開始（ステップＳ１０）するものとする。図１０においては、時刻ｔ６はサブフレーム３の期間である。
【０１４８】
次に、受信演算部は、時刻ｔ６からある時間経過後の時刻ｔ７に衛星信号との同期が確立（ステップＳ２８）する。図１０においては、時刻ｔ７はサブフレーム５の期間である。
【０１４９】
衛星信号との同期確立後の時刻ｔ８までは、サブフレーム１、４又は５の送信タイミング（本実施形態では、サブフレーム１、４又は５の先頭のタイミングで判断）は来ない（ステップＳ１３０でＮＯ）ので、受信演算部は受信演算処理を継続する。
【０１５０】
その後、時刻ｔ８にサブフレーム１の送信タイミングが来る（ステップＳ１３０でＹＥＳ）ので、受信演算部は受信演算処理の少なくとも一部を休止する（ステップＳ５４）。
【０１５１】
その後、時刻ｔ９にサブフレーム２の送信タイミングが来る（ステップＳ１３０でＮＯ）ので、受信演算部は受信演算処理を再開する。
【０１５２】
その後、時刻ｔ１０にサブフレーム４の送信タイミングが来る（ステップＳ１３０でＹＥＳ）ので、受信演算部は受信演算処理の少なくとも一部を休止する（ステップＳ５４）。
【０１５３】
その後、時刻ｔ１１にサブフレーム２の送信タイミングが来る（ステップＳ１３０でＮＯ）ので、受信演算部は受信演算処理を再開する。
【０１５４】
その後、時刻ｔ１２にサブフレーム４の送信タイミングが来る（ステップＳ１３０でＹＥＳ）ので、受信演算部は受信演算処理の少なくとも一部を休止する（ステップＳ５４）。
【０１５５】
以下、受信演算部は、内部時刻情報の修正が終了するまで（ステップＳ４６）又は受信演算処理中にタイムアウトになるまで（ステップＳ５０）、受信演算処理の休止と再開を繰り返す。
【０１５６】
第２実施形態によれば、位置情報を生成するために必要な詳細軌道情報（エフェメリスパラメータ）は取得し、位置情報を生成するために不必要な概略軌道情報（アルマナックパラメータ）や衛星補正情報が送信されている期間には受信演算処理の少なくとも一部を休止する。そのため、図２（Ａ）に示す航法メッセージの５個のサブフレームのうち３個分（サブフレーム１、４、５）の期間での動作を節約できるので、最小で１２秒／３０秒＝４０％まで受信動作時間を短縮することができる。したがって、衛星信号受信装置及び衛星信号受信装置を含む計時装置の消費電流をさらに低減することができる。
【０１５７】
第２実施形態は、前回取得した衛星補正情報を衛星信号受信装置が保持しており、前回衛星補正情報を取得したときと同じ位置情報衛星（ＧＰＳ衛星１０）を捕捉する可能性が高く、保持している衛星補正情報を利用できる場合（例えば、前回衛星補正情報を取得してからの経過時間が短い場合）に特に有効である。
【０１５８】
２−３．第３実施形態
第３実施形態のＧＰＳ付き腕時計の構造及び回路構成は、図３〜図６に示した第１実施形態のＧＰＳ付き腕時計の構造及び回路構成と同様であるため、その説明を省略する。
【０１５９】
［位置情報生成処理］
図１１は、第３実施形態のＧＰＳ付き腕時計の位置情報生成処理（位置情報取得モード）手順の一例を示すフローチャートである。第３実施形態は、受信演算処理を開始後の最初の衛星補正情報（位置情報衛星がＧＰＳ衛星の場合には、航法メッセージのサブフレーム１）を取得後から受信演算処理を完了するまでの期間内において、衛星補正情報期間及び概略軌道情報期間（位置情報衛星がＧＰＳ衛星の場合には、航法メッセージのサブフレーム１、４及び５が送信されている期間）を受信動作休止期間とした場合の例である。なお、第１実施形態又は第２実施形態と同一の処理には図７又は図９のフローチャートと同一の符号を付し、その詳細な説明を省略する。
【０１６０】
時差修正処理（位置情報取得モード）が開始されると、ＧＰＳ付き腕時計１は、まず、制御部４０（受信制御手段４０−１）によってＧＰＳ装置７０を制御し、受信処理を行う。すなわち、制御部４０（受信制御手段４０−１）がＧＰＳ装置７０を起動し、ＧＰＳ装置７０はＧＰＳ衛星１０から送信される衛星信号の受信を開始する（ステップＳ１０）。以下、ベースバンド部６０が衛星信号との同期を確立する（ステップＳ２８）までの動作は、第１実施形態と同一である。
【０１６１】
なお、計時部として機能する制御部４０が保持する内部時刻情報が十分に正確な場合には、衛星信号との同期を確立しなくても（ステップＳ２８を省略しても）、内部時刻情報を基にステップＳ３０以下の処理を行うことができる。
【０１６２】
次に、制御部４０は、サブフレーム１を受信済みであるか否かを判定する（ステップＳ１４０）。サブフレーム１を受信済みではない場合（ステップＳ１４０でＮＯの場合）には、制御部４０は、ベースバンド部６０から送信された衛星時刻データ（ＧＰＳ時刻情報）に基づき、サブフレーム４又は５の送信タイミング（本発明における概略軌道情報期間）であるか否かを判定する（ステップＳ１４２）。各サブフレームの送信タイミングは、例えば各サブフレームの先頭のタイミングを基に判断することができる。
【０１６３】
サブフレーム４又は５の送信タイミングではない場合（ステップＳ１４２でＮＯの場合）には、ＧＰＳ装置７０は、受信演算処理を継続（受信演算処理が休止中の場合には、受信演算処理を再開）し、Ｚカウントデータ及びエフェメリスパラメータを取得する処理を行う（ステップＳ３２）。そして、ベースバンド部６０（衛星情報取得手段６０−３）は、取得した衛星時刻データ（ＧＰＳ時刻情報）及び詳細軌道情報（エフェメリスパラメータ）をＳＲＡＭ６３等に記憶する。
【０１６４】
サブフレーム４又は５の送信タイミングである場合（ステップＳ１４２でＹＥＳの場合）には、ＧＰＳ装置７０は、受信演算処理の少なくとも一部を休止する（ステップＳ５４）。ステップＳ５４での具体的な処理は、第１実施形態と同一である。
【０１６５】
サブフレーム１を受信済みである場合（ステップＳ１４０でＹＥＳの場合）には、制御部４０は、ベースバンド部６０から送信された衛星時刻データ（ＧＰＳ時刻情報）に基づき、サブフレーム１、４又は５の送信タイミング（本発明における衛星補正情報期間及び概略軌道情報期間）であるか否かを判定する（ステップＳ１３０）。各サブフレームの送信タイミングは、例えば各サブフレームの先頭のタイミングを基に判断することができる。
【０１６６】
サブフレーム１、４又は５の送信タイミングではない場合（ステップＳ１３０でＮＯの場合）には、ＧＰＳ装置７０は、受信演算処理を継続（受信演算処理が休止中の場合には、受信演算処理を再開）し、Ｚカウントデータ及びエフェメリスパラメータを取得する処理を行う（ステップＳ３２）。そして、ベースバンド部６０（衛星情報取得手段６０−３）は、取得した衛星時刻データ（ＧＰＳ時刻情報）及び詳細軌道情報（エフェメリスパラメータ）をＳＲＡＭ６３等に記憶する。
【０１６７】
サブフレーム１、４又は５の送信タイミングである場合（ステップＳ１３０でＹＥＳの場合）には、ＧＰＳ装置７０は、受信演算処理の少なくとも一部を休止する（ステップＳ５４）。
【０１６８】
以下、ベースバンド部６０（衛星情報取得手段６０−３）による衛星情報の取得から時刻表示修正まで（ステップＳ３４〜ステップＳ４８まで）及びタイムアウト時の受信失敗表示まで（ステップＳ５２まで）の動作は、第１実施形態と同一である。
【０１６９】
図１２は、第３実施形態のＧＰＳ装置７０に含まれる受信演算部の受信演算処理の動作を説明するためのタイミングチャートである。
【０１７０】
まず、受信演算部は、時刻ｔ１３に受信演算処理を開始（ステップＳ１０）するものとする。図１２においては、時刻ｔ１３はサブフレーム３の期間である。
【０１７１】
次に、受信演算部は、時刻ｔ１３からある時間経過後の時刻ｔ１４に衛星信号との同期が確立（ステップＳ２８）する。図１２においては、時刻ｔ１４はサブフレーム５の期間である。
【０１７２】
時刻ｔ１４の時点では、まだサブフレーム１は受信していない（ステップＳ１４０でＮＯ）ので、受信演算部はサブフレーム４又は５の送信タイミングが来るまで受信演算処理を継続する。図１２においては、衛星信号との同期確立後の時刻ｔ１５までは、サブフレーム４又は５の送信タイミング（本実施形態では、サブフレーム４又は５の先頭のタイミングで判断）は来ない（ステップＳ１４２でＮＯ）ので、受信演算部は受信演算処理を継続する。
【０１７３】
その後、時刻ｔ１５にサブフレーム４の送信タイミングが来る（ステップＳ１４２でＹＥＳ）ので、受信演算部は受信演算処理の少なくとも一部を休止する（ステップＳ５４）。
【０１７４】
その後、時刻ｔ１６の時点では、既にサブフレーム１は受信済みである（ステップＳ１４０でＹＥＳ）ので、受信演算部はサブフレーム１、４又は５以外の送信タイミング（サブフレーム２又は３の送信タイミング）が来る（ステップＳ１３０でＹＥＳ）と受信演算処理を再開する（ステップＳ３２）。図１２においては、時刻ｔ１５の後、時刻ｔ１７にサブフレーム２の送信タイミングが来る（ステップＳ１３０でＮＯ）ので、受信演算部は受信演算処理を再開する。
【０１７５】
その後、時刻ｔ１８にサブフレーム４の送信タイミングが来る（ステップＳ１３０でＹＥＳ）ので、受信演算部は受信演算処理の少なくとも一部を休止する（ステップＳ５４）。
【０１７６】
以下、受信演算部は、内部時刻情報の修正が終了するまで（ステップＳ４６）又は受信演算処理中にタイムアウトになるまで（ステップＳ５０）、受信演算処理の休止と再開を繰り返す。
【０１７７】
第３実施形態によれば、受信演算処理において最初の衛星補正情報を取得後には、位置情報を生成するために必要な詳細軌道情報（エフェメリスパラメータ）は取得し、位置情報を生成するために不必要な概略軌道情報（アルマナックパラメータ）や衛星補正情報が送信されている期間には受信演算処理の少なくとも一部を休止する。そのため、図２（Ａ）に示す航法メッセージの５個のサブフレームのうち３個分（サブフレーム１、４、５）の期間での動作を節約できるので、最小で１２秒／３０秒＝４０％まで受信動作時間を短縮することができる。したがって、衛星信号受信装置及び衛星信号受信装置を含む計時装置の消費電流をさらに低減することができる。
【０１７８】
また、最初の衛星補正情報を取得しているため、第２実施形態と比べて精度の高い測位計算が可能である。加えて、これにより測位計算結果が早く収束するため、第２実施形態と比べて短時間で測位計算を完了することができる。
【０１７９】
２−４．第４実施形態
第４実施形態のＧＰＳ付き腕時計の構造及び回路構成は、図３〜図６に示した第１実施形態のＧＰＳ付き腕時計の構造及び回路構成と同様であるため、その説明を省略する。
【０１８０】
［位置情報生成処理］
図１３は、第４実施形態のＧＰＳ付き腕時計の位置情報生成処理（位置情報取得モード）手順の一例を示すフローチャートである。第４実施形態は、衛星補正情報（位置情報衛星がＧＰＳ衛星の場合には、航法メッセージのサブフレーム１）を取得後の所定時間内において、衛星補正情報期間及び概略軌道情報期間（位置情報衛星がＧＰＳ衛星の場合には、航法メッセージのサブフレーム１、４及び５が送信されている期間）を受信動作休止期間とした場合の例である。なお、第１実施形態〜第３実施形態と同一の処理には図７、図９又は図１１のフローチャートと同一の符号を付し、その詳細な説明を省略する。
【０１８１】
時差修正処理（位置情報取得モード）が開始されると、ＧＰＳ付き腕時計１は、まず、制御部４０（受信制御手段４０−１）によってＧＰＳ装置７０を制御し、受信処理を行う。すなわち、制御部４０（受信制御手段４０−１）がＧＰＳ装置７０を起動し、ＧＰＳ装置７０はＧＰＳ衛星１０から送信される衛星信号の受信を開始する（ステップＳ１０）。以下、ベースバンド部６０が衛星信号との同期を確立する（ステップＳ２８）までの動作は、第１実施形態と同一である。
【０１８２】
なお、計時部として機能する制御部４０が保持する内部時刻情報が十分に正確な場合には、衛星信号との同期を確立しなくても（ステップＳ２８を省略しても）、内部時刻情報を基にステップＳ３０以下の処理を行うことができる。
【０１８３】
次に、制御部４０は、前回サブフレーム１を受信してから所定時間内であるか否かを判定する（ステップＳ１５０）。所定時間は、例えば数時間程度とすることができる。前回サブフレーム１を受信してから所定時間内ではない場合（ステップＳ１５０でＮＯの場合）には、制御部４０は、ベースバンド部６０から送信された衛星時刻データ（ＧＰＳ時刻情報）に基づき、サブフレーム４又は５の送信タイミング（本発明における概略軌道情報期間）であるか否かを判定する（ステップＳ１４２）。各サブフレームの送信タイミングは、例えば各サブフレームの先頭のタイミングを基に判断することができる。
【０１８４】
サブフレーム４又は５の送信タイミングではない場合（ステップＳ１４２でＮＯの場合）には、ＧＰＳ装置７０は、受信演算処理を継続（受信演算処理が休止中の場合には、受信演算処理を再開）し、Ｚカウントデータ及びエフェメリスパラメータを取得する処理を行う（ステップＳ３２）。そして、ベースバンド部６０（衛星情報取得手段６０−３）は、取得した衛星時刻データ（ＧＰＳ時刻情報）及び詳細軌道情報（エフェメリスパラメータ）をＳＲＡＭ６３等に記憶する。
【０１８５】
サブフレーム４又は５の送信タイミングである場合（ステップＳ１４２でＹＥＳの場合）には、ＧＰＳ装置７０は、受信演算処理の少なくとも一部を休止する（ステップＳ５４）。ステップＳ５４での具体的な処理は、第１実施形態と同一である。
【０１８６】
前回サブフレーム１を受信してから所定時間内である場合（ステップＳ１５０でＹＥＳの場合）には、制御部４０は、ベースバンド部６０から送信された衛星時刻データ（ＧＰＳ時刻情報）に基づき、サブフレーム１、４又は５の送信タイミング（本発明における衛星補正情報期間及び概略軌道情報期間）であるか否かを判定する（ステップＳ１３０）。各サブフレームの送信タイミングは、例えば各サブフレームの先頭のタイミングを基に判断することができる。
【０１８７】
サブフレーム１、４又は５の送信タイミングではない場合（ステップＳ１３０でＮＯの場合）には、ＧＰＳ装置７０は、受信演算処理を継続（受信演算処理が休止中の場合には、受信演算処理を再開）し、Ｚカウントデータ及びエフェメリスパラメータを取得する処理を行う（ステップＳ３２）。そして、ベースバンド部６０（衛星情報取得手段６０−３）は、取得した衛星時刻データ（ＧＰＳ時刻情報）及び詳細軌道情報（エフェメリスパラメータ）をＳＲＡＭ６３等に記憶する。
【０１８８】
サブフレーム１、４又は５の送信タイミングである場合（ステップＳ１３０でＹＥＳの場合）には、ＧＰＳ装置７０は、受信演算処理の少なくとも一部を休止する（ステップＳ５４）。ステップＳ５４での具体的な処理は、第１実施形態と同一である。
【０１８９】
以下、ベースバンド部６０（衛星情報取得手段６０−３）による衛星情報の取得から時刻表示修正まで（ステップＳ３４〜ステップＳ４８まで）及びタイムアウト時の受信失敗表示まで（ステップＳ５２まで）の動作は、第１実施形態と同一である。
【０１９０】
図１４は、第４実施形態のＧＰＳ装置７０に含まれる受信演算部の受信演算処理の動作を説明するためのタイミングチャートである。前回サブフレーム１を受信してから所定時間内ではない場合（ステップＳ１５０でＮＯの場合）の受信演算処理の動作を「受信演算処理Ａ」、前回サブフレーム１を受信してから所定時間内である場合（ステップＳ１５０でＹＥＳの場合）の受信演算処理の動作を「受信演算処理Ｂ」として説明する。
【０１９１】
受信演算処理Ａにおいて、受信演算部は、時刻ｔ１９に受信演算処理を開始（ステップＳ１０）するものとする。図１４においては、時刻ｔ１９はサブフレーム３の期間である。
【０１９２】
次に、受信演算部は、時刻ｔ１９からある時間経過後の時刻ｔ２０に衛星信号との同期が確立（ステップＳ２８）する。図１４においては、時刻ｔ２０はサブフレーム５の期間である。
【０１９３】
受信演算処理Ａにおいては、時刻ｔ２０の時点では、前回サブフレーム１を受信してから所定時間内ではない（ステップＳ１５０でＮＯ）ので、受信演算部はサブフレーム４又は５の送信タイミングが来るまで受信演算処理を継続する。図１４においては、衛星信号との同期確立後の時刻ｔ２３までは、サブフレーム４又は５の送信タイミング（本実施形態では、サブフレーム４又は５の先頭のタイミングで判断）は来ない（ステップＳ１４２でＮＯ）ので、受信演算部は受信演算処理を継続する。
【０１９４】
その後、時刻ｔ２３にサブフレーム４の送信タイミングが来る（ステップＳ１４２でＹＥＳ）ので、受信演算部は受信演算処理の少なくとも一部を休止する（ステップＳ５４）。
【０１９５】
その後、時刻ｔ２４の時点では、前回サブフレーム１を受信してから所定時間内である（ステップＳ１５０でＹＥＳ）ので、受信演算部はサブフレーム１、４又は５以外の送信タイミング（サブフレーム２又は３の送信タイミング）が来る（ステップＳ１３０でＹＥＳ）と受信演算処理を再開する（ステップＳ３２）。図１４においては、時刻ｔ２３の後、時刻ｔ２５にサブフレーム２の送信タイミングが来る（ステップＳ１３０でＮＯ）ので、受信演算部は受信演算処理を再開する。
【０１９６】
その後、時刻ｔ２６にサブフレーム４の送信タイミングが来る（ステップＳ１３０でＹＥＳ）ので、受信演算部は受信演算処理の少なくとも一部を休止する（ステップＳ５４）。
【０１９７】
以下、受信演算部は、内部時刻情報の修正が終了するまで（ステップＳ４６）又は受信演算処理中にタイムアウトになるまで（ステップＳ５０）、受信演算処理の休止と再開を繰り返す。
【０１９８】
受信演算処理Ａにおいて、受信演算部は、時刻ｔ１９に受信演算処理を開始（ステップＳ１０）するものとする。図１４においては、時刻ｔ１９はサブフレーム３の期間である。
【０１９９】
次に、受信演算部は、時刻ｔ１９からある時間経過後の時刻ｔ２０に衛星信号との同期が確立（ステップＳ２８）する。図１４においては、時刻ｔ２０はサブフレーム５の期間である。
【０２００】
受信演算処理Ｂにおいては、時刻ｔ２０の時点では、前回サブフレーム１を受信してから所定時間内である（ステップＳ１５０でＹＥＳ）ので、受信演算部はサブフレーム１、４又は５の送信タイミングが来るまで受信演算処理を継続する。図１４においては、衛星信号との同期確立後の時刻ｔ２１までは、サブフレーム１、４又は５の送信タイミング（本実施形態では、サブフレーム４又は５の先頭のタイミングで判断）は来ない（ステップＳ１４２でＮＯ）ので、受信演算部は受信演算処理を継続する。
【０２０１】
その後、時刻ｔ２１にサブフレーム１の送信タイミングが来る（ステップＳ１３０でＹＥＳ）ので、受信演算部は受信演算処理の少なくとも一部を休止する（ステップＳ５４）。
【０２０２】
その後、時刻ｔ２２にサブフレーム２の送信タイミングが来る（ステップＳ１３０でＮＯ）ので、受信演算部は受信演算処理を再開する。
【０２０３】
その後、時刻ｔ２３にサブフレーム４の送信タイミングが来る（ステップＳ１３０でＹＥＳ）ので、受信演算部は受信演算処理の少なくとも一部を休止する（ステップＳ５４）。
【０２０４】
その後、時刻ｔ２５にサブフレーム２の送信タイミングが来る（ステップＳ１３０でＮＯ）ので、受信演算部は受信演算処理を再開する。
【０２０５】
その後、時刻ｔ２６にサブフレーム４の送信タイミングが来る（ステップＳ１３０でＹＥＳ）ので、受信演算部は受信演算処理の少なくとも一部を休止する（ステップＳ５４）。
【０２０６】
以下、受信演算部は、内部時刻情報の修正が終了するまで（ステップＳ４６）又は受信演算処理中にタイムアウトになるまで（ステップＳ５０）、受信演算処理の休止と再開を繰り返す。
【０２０７】
第４実施形態によれば、衛星補正情報を取得後の所定時間内においては、位置情報を生成するために必要な詳細軌道情報（エフェメリスパラメータ）は取得し、位置情報を生成するために不必要な概略軌道情報（アルマナックパラメータ）や衛星補正情報が送信されている期間には受信演算処理の少なくとも一部を休止する。そのため、図２（Ａ）に示す航法メッセージの５個のサブフレームのうち３個分（サブフレーム１、４、５）の期間での動作を節約できるので、最小で１２秒／３０秒＝４０％まで受信動作時間を短縮することができる。したがって、衛星信号受信装置及び衛星信号受信装置を含む計時装置の消費電流を低減することができる。
【０２０８】
２−５．第５実施形態
第５実施形態のＧＰＳ付き腕時計の構造及び回路構成は、図３〜図６に示した第１実施形態のＧＰＳ付き腕時計の構造及び回路構成と同様であるため、その説明を省略する。
【０２０９】
［位置情報生成処理］
図１５は、第５実施形態のＧＰＳ付き腕時計の位置情報生成処理（位置情報取得モード）手順の一例を示すフローチャートである。第５実施形態は、詳細軌道情報から概略軌道情報に相当する情報（以後「軌道データ」と呼ぶ）を生成し、軌道データを受信演算処理の終了後にも保持する場合の例である。なお、第１実施形態と同一の処理には図７のフローチャートと同一の符号を付し、その詳細な説明を省略する。
【０２１０】
時差修正処理（位置情報取得モード）が開始されると、ＧＰＳ付き腕時計１は、まず、制御部４０（受信制御手段４０−１）によってＧＰＳ装置７０を制御し、受信処理を行う。すなわち、制御部４０（受信制御手段４０−１）がＧＰＳ装置７０を起動し、ＧＰＳ装置７０はＧＰＳ衛星１０から送信される衛星信号の受信を開始する（ステップＳ１０）。
【０２１１】
受信が開始されると、ベースバンド部６０（制限時間設定手段６０−１）は、捕捉時間Ｔｓを設定する（ステップＳ１２）。ここで、捕捉時間Ｔｓは、ＧＰＳ装置７０が、受信動作を開始してから後述する衛星検索工程を終了するまでの制限時間である。例えば、捕捉時間Ｔｓとして６秒が設定される。なお、捕捉時間Ｔｓは、受信開始前に設定するようにしてもよい。
【０２１２】
次に、記憶部４１又はフラッシュメモリ６６（本発明の第２の記憶部に対応）に軌道データが保持されている場合には、軌道データを読み出し、軌道データからＧＰＳ衛星１０の位置を予測することにより受信衛星の候補を決定する（ステップＳ１６０）。
【０２１３】
次に、ベースバンド部６０（衛星検索手段６０−１）は、ステップＳ１６０で決定した受信衛星の候補を基に衛星検索工程（衛星サーチ工程）を開始する（ステップＳ１６４）。衛星検索工程において、ＧＰＳ装置７０は、捕捉可能なＧＰＳ衛星１０を検索する処理を行う。
【０２１４】
その後の衛星サーチ工程から、制御部４０（時刻情報修正手段４０−２）が時刻修正情報を用いて記憶部４１に記憶されている内部時刻情報を修正するまで（ステップＳ１６〜ステップＳ４４まで）の動作は、第１実施形態と同一である。
【０２１５】
ステップＳ４４の次に、制御部４０は、ＧＰＳ装置７０が取得した詳細軌道情報（アルマナックパラメータ）から概略軌道情報（アルマナックパラメータ）に相当する情報（軌道データ）６３−６を生成し、記憶部４１又はフラッシュメモリ６６（本発明の第２の記憶部に対応）に記憶させる（ステップＳ１６４）。
【０２１６】
軌道データは、概略軌道情報（アルマナックパラメータ）に相当する程度まで精度を落とした詳細軌道情報（エフェメリスパラメータ）であってもよいし、詳細軌道情報（エフェメリスパラメータ）そのものであってもよい。
【０２１７】
以下、受信終了（ステップＳ４６、Ｓ５０）以降の動作は、第１実施形態と同一である。
【０２１８】
第５実施形態によれば、概略軌道情報（アルマナックパラメータ）を受信しなくても、詳細軌道情報（エフェメリスパラメータ）から概略軌道情報（アルマナックパラメータ）に相当する情報を生成し、保持することができる。したがって、この概略軌道情報（アルマナックパラメータ）に相当する情報を次回の受信演算処理開始時に用いることにより、現在捕捉可能な位置情報衛星を推測してその捕捉を試みることにより受信演算処理開始から位置情報衛星（ＧＰＳ衛星１０）を捕捉するまでに要する時間の短縮を図ることができる。
【０２１９】
位置情報衛星がＧＰＳ衛星である場合には、ＧＰＳ衛星の周回時間は約１２時間である。よって、例えば受信時刻が毎日同じであるような場合には、前日と同じＧＰＳ衛星からの衛星信号を受信することになる。つまり、受信演算処理開始からＧＰＳ衛星を捕捉するまでに要する時間を短縮するためには、特定のＧＰＳ衛星の概略軌道情報を保持していればよく、全てのＧＰＳ衛星の概略軌道情報を保持しておく必要はない。したがって、自動受信又は手動操作による手動受信により毎日同じ時刻に衛星信号の受信動作を行う場合には、特に本実施形態による時間短縮の効果が高い。
【０２２０】
なお、第５実施形態においては、第１実施形態の動作にステップＳ１６０、Ｓ１６２及びＳ１６４を追加した手順について説明したが、第２〜４実施形態の動作にステップＳ１６０、Ｓ１６２及びＳ１６４を追加した手順であっても、同様の効果を奏する。
【０２２１】
本発明は、実施の形態で説明した構成と実質的に同一の構成（例えば、機能、方法及び結果が同一の構成、あるいは目的及び効果が同一の構成）を含む。また、本発明は、実施の形態で説明した構成の本質的でない部分を置き換えた構成を含む。また、本発明は、実施の形態で説明した構成と同一の作用効果を奏する構成又は同一の目的を達成することができる構成を含む。また、本発明は、実施の形態で説明した構成に公知技術を付加した構成を含む。
【０２２２】
上述の各実施形態は、位置情報衛星としてＧＰＳ衛星について説明したが、本発明は、ＧＰＳ衛星だけではなく、ガリレオ、ＧＬＯＮＡＳＳなどの他の全地球的航法衛星システム（ＧＮＳＳ）やＳＢＡＳなどの静止衛星や準天頂衛星などの位置情報や時刻情報を含む衛星信号を発信する位置情報衛星でも良い。
【図面の簡単な説明】
【０２２３】
【図１】ＧＰＳシステムの概要について説明するための図。
【図２】図２（Ａ）〜図２（Ｃ）は、航法メッセージの構成について説明するための図。
【図３】図３（Ａ）及び図３（Ｂ）は、第１実施形態のＧＰＳ付き腕時計の構造について説明するための図。
【図４】第１実施形態のＧＰＳ付き腕時計の回路構成について説明するための図。
【図５】第１実施形態の制御部の構成について説明するための図。
【図６】第１実施形態の第１の記憶部の構成について説明するための図。
【図７】第１実施形態のＧＰＳ付き腕時計の位置情報生成処理（位置情報取得モード）手順の一例を示すフローチャート。
【図８】第１実施形態のＧＰＳ装置に含まれる受信演算部の受信演算処理の動作を説明するためのタイミングチャート。
【図９】第２実施形態のＧＰＳ付き腕時計の位置情報生成処理（位置情報取得モード）手順の一例を示すフローチャート。
【図１０】第２実施形態のＧＰＳ装置７０に含まれる受信演算部の受信演算処理の動作を説明するためのタイミングチャート。
【図１１】第３実施形態のＧＰＳ付き腕時計の位置情報生成処理（位置情報取得モード）手順の一例を示すフローチャート。
【図１２】第３実施形態のＧＰＳ装置７０に含まれる受信演算部の受信演算処理の動作を説明するためのタイミングチャート。
【図１３】第４実施形態のＧＰＳ付き腕時計の位置情報生成処理（位置情報取得モード）手順の一例を示すフローチャート。
【図１４】第４実施形態のＧＰＳ装置７０に含まれる受信演算部の受信演算処理の動作を説明するためのタイミングチャート。
【図１５】第５実施形態のＧＰＳ付き腕時計の位置情報生成処理（位置情報取得モード）手順の一例を示すフローチャート。
【符号の説明】
【０２２４】
１  ＧＰＳ受信機（ＧＰＳ付き腕時計）、１０  ＧＰＳ衛星、１１  文字板、１２  指針、１３  ディスプレイ、１４  竜頭、１５  ボタン、１６  ボタン、１７  外装ケース、１８  ベゼル、１９  表面ガラス、２０  モータコイル、２１  磁性シート、２２  充電用コイル、２３  裏面ガラス、２４  電池、２５  回路基板、２６  裏蓋、２７  ＧＰＳアンテナ、２８  充電制御回路、３０  受信用ＩＣ（受信回路）、３４  レギュレータ、３５  レギュレータ、４０  制御用ＩＣ（制御部；ＣＰＵ）、５０  ＲＦ部、５１  ＬＮＡ、５２  ミキサ、５３  ＶＣＯ、５４  ＰＬＬ回路、５５  ＩＦアンプ、５６  ＩＦフィルタ、５７  ＡＤＣ（Ａ／Ｄ変換器）、６０  ベースバンド部、６１  ＤＳＰ、６２  ＣＰＵ、６３  ＳＲＡＭ、６４  ＲＴＣ、６５  温度補償回路付き水晶発振回路（ＴＣＸＯ）、６６  フラッシュメモリ、７０  ＧＰＳ装置、８０  時刻表示装置
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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