(57)【要約】【課題】電池の状態に応じて適切な制御が可能な電子機器及び電子機器の制御方法を提供すること。【解決手段】電池２４と、電池２４から電力の供給を受けて駆動し、衛星信号を受信し、受信した衛星信号から衛星情報を取得する演算処理を行うＧＰＳ装置５０と、電池２４の出力電圧を検出する電圧検出装置５２と、電池２４に対して、ＧＰＳ装置５０よりも軽い負荷を与える負荷部５４と、受信演算部５０、電圧検出部５２及び負荷部５４の動作を制御する制御部４０とを含み、制御部４０は、電池部２４から受信演算部５０への電力供給に先立って負荷装置５４を動作させ、負荷装置５４の動作中における電池２４の出力電圧を電圧検出装置５２により検出する第１の電圧検出処理を行い、検出された電池２４の出力電圧に基づいて、負荷装置５４の動作後におけるＧＰＳ装置５０の動作を制御する。【選択図】図４
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【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する機能を有する電子機器であって、
電池部と、
前記電池部から電力の供給を受けて駆動し、前記衛星信号を受信し、受信した前記衛星信号から衛星情報を取得する演算処理を行う受信演算部と、
前記電池部の出力電圧を検出する電圧検出部と、
前記電池部に対して、前記受信演算部よりも軽い負荷を与える負荷部と、
前記受信演算部、前記電圧検出部及び前記負荷部の動作を制御する制御部とを含み、
前記制御部は、
前記電池部から前記受信演算部への電力供給に先立って前記負荷部を動作させ、前記負荷部の動作中における前記電池部の出力電圧を前記電圧検出部により検出する第１の電圧検出処理を行い、
前記第１の電圧検出処理で検出された前記電池部の出力電圧に基づいて、前記負荷部の動作後における前記受信演算部の動作を制御することを特徴とする電子機器。
【請求項２】
請求項１に記載の電子機器において、
前記制御部は、前記第１の電圧検出処理で検出される前記電池部の出力電圧が低いほど、前記受信演算部の１動作期間あたりの消費電気量が小さくなるように前記受信演算部の動作を制御することを特徴とする電子機器。
【請求項３】
請求項１に記載の電子機器において、
前記制御部は、
前記負荷部の非動作中における前記電池部の出力電圧を前記電圧検出部により検出する第２の電圧検出処理とを行い、
前記第１の電圧検出処理と前記第２の電圧検出処理とで検出された前記電池部の出力電圧に基づいて、前記負荷部の動作後における前記受信演算部の動作を制御することを特徴とする電子機器。
【請求項４】
請求項３に記載の電子機器において、
前記制御部は、前記第１の電圧検出処理で検出される前記電池部の出力電圧が第１の基準電圧よりも低い場合又は前記第２の電圧検出処理で検出される前記電池部の出力電圧が第２の基準電圧よりも低い場合には、前記第１の電圧検出処理と前記第２の電圧検出処理とで検出される前記電池部の出力電圧の差が大きいほど、前記受信演算部の１動作期間あたりの消費電気量が小さくなるように前記受信演算部の動作を制御することを特徴とする電子機器。
【請求項５】
請求項３に記載の電子機器において、
前記制御部は、
前記第１の電圧検出処理と前記第２の電圧検出処理とで検出される前記電池部の出力電圧から前記電池部の内部抵抗値を算出する内部抵抗値算出処理を行い、
前記内部抵抗値に基づいて、前記負荷部の動作後における前記受信演算部の動作を制御することを特徴とする電子機器。
【請求項６】
請求項５に記載の電子機器において、
前記制御部は、前記第１の電圧検出処理で検出される前記電池部の出力電圧が第１の基準電圧よりも低い場合又は前記第２の電圧検出処理で検出される前記電池部の出力電圧が第２の基準電圧よりも低い場合には、前記内部抵抗値が大きいほど、前記受信演算部の１動作期間あたりの消費電気量が小さくなるように前記受信演算部の動作を制御することを特徴とする電子機器。
【請求項７】
請求項５に記載の電子機器において、
前記制御部は、
前記内部抵抗値と、前記受信演算部の動作時における前記電池部に対する負荷とから、前記受信演算部の動作時における前記電池部の出力電圧を推測する推測演算処理を行い、
前記推測演算処理で推測した前記受信演算部の動作時における前記電池部の出力電圧に基づいて、前記負荷部の動作後における前記受信演算部の動作を制御することを特徴とする電子機器。
【請求項８】
請求項７に記載の電子機器において、
前記制御部は、前記推測演算処理で推測した前記受信演算部の動作時における前記電池部の出力電圧が小さいほど、前記受信演算部の１動作期間あたりの消費電気量が小さくなるように前記受信演算部の動作を制御することを特徴とする電子機器。
【請求項９】
請求項１乃至８のいずれかに記載の電子機器において、
前記受信演算部の動作は、複数の動作モードを含み、
前記制御部は、前記受信演算部の動作を、前記複数の動作モードのいずれかを選択することにより制御することを特徴とする電子機器。
【請求項１０】
請求項９に記載の電子機器において、
前記受信演算部の動作は、前記衛星情報に基づいて位置情報を生成する位置情報取得モードと、前記衛星情報に基づいて時刻情報を生成する時刻情報取得モードとを含み、
前記制御部は、前記受信演算部の動作を、前記位置情報取得モードと前記時刻情報取得モードとから選択することにより制御することを特徴とする電子機器。
【請求項１１】
請求項１０に記載の電子機器において、
前記受信演算部は、前記位置情報取得モードにおいて、前記衛星情報に基づいて、所与のＤＯＰ値以下となるまで測位計算を行うことにより位置情報を生成する測位計算処理を行い、
前記制御部は、前記受信演算部の動作を、前記所与のＤＯＰ値を変更することにより制御することを特徴とする電子機器。
【請求項１２】
請求項１乃至１１のいずれかに記載の電子機器において、
前記受信演算部は、前記衛星信号に基づいて、所与の探索制限時間内に前記位置情報衛星を探索する衛星探索処理を行い、
前記制御部は、前記受信演算部の動作を、前記所与の探索制限時間を変更することにより制御することを特徴とする電子機器。
【請求項１３】
請求項１乃至１２のいずれかに記載の電子機器において、
前記制御部は、前記受信演算部の動作を、前記受信演算部が受信した前記衛星信号から衛星情報を取得する演算処理を行う演算制限時間を変更することにより制御することを特徴とする電子機器。
【請求項１４】
請求項１乃至１３のいずれかに記載の電子機器において、
前記制御部は、前記受信演算部の動作を、前記負荷部の動作後に前記受信演算部を動作させるか否かを選択することにより制御することを特徴とする電子機器。
【請求項１５】
請求項１乃至１４のいずれかに記載の電子機器において、
内部時刻情報を保持する計時部を含み、
前記制御部は、前記受信演算部が取得した前記衛星情報に基づいて、前記内部時刻情報を修正することを特徴とする電子機器。
【請求項１６】
位置情報衛星から送信された衛星信号を受信する機能を有する電子機器であって、
電池部と、
前記電池部から電力の供給を受けて駆動し、前記衛星信号を受信し、受信した前記衛星信号から衛星情報を取得する演算処理を行う受信演算部と、
前記電池部の出力電圧を検出する電圧検出部と、
前記電池部に対して、前記受信演算部よりも軽い負荷を与える負荷部と、
前記受信演算部、前記電圧検出部及び前記負荷部の動作を制御する制御部とを含む電子機器の制御方法であって、
前記制御部が、
前記電池部から前記受信動作部への電力供給に先立って前記負荷部を動作させるステップと、
前記負荷部の動作中における前記電池部の出力電圧を前記電圧検出部により検出する第１の電圧検出処理を行うステップと、
前記第１の電圧検出処理で検出された前記電池部の出力電圧に基づいて、前記負荷部の動作後における前記受信演算部の動作を制御するステップと、を含むことを特徴とする電子機器の制御方法。
【請求項１７】
位置情報衛星から送信された衛星信号を受信する機能を有する電子機器であって、
電池部と、
前記電池部から電力の供給を受けて駆動し、前記衛星信号を受信し、受信した前記衛星信号から衛星情報を取得する演算処理を行う受信演算部と、
前記電池部の出力電圧を検出する電圧検出部と、
前記電池部に対して、前記受信演算部よりも軽い負荷を与える負荷部と、
前記受信演算部、前記電圧検出部及び前記負荷部の動作を制御する制御部とを含む電子機器の制御方法であって、
前記制御部が、
前記電池部から前記受信演算部への電力供給に先立って前記負荷部を動作させるステップと、
前記負荷部の動作中における前記電池部の出力電圧を前記電圧検出部により検出する第１の電圧検出処理と、前記負荷部の非動作中における前記電池部の出力電圧を前記電圧検出部により検出する第２の電圧検出処理とを行うステップと、
前記第１の電圧検出処理と前記第２の電圧検出処理とで検出された前記電池部の出力電圧に基づいて、前記負荷部の動作後における前記受信演算部の動作を制御するステップと、を含むことを特徴とする電子機器の制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子機器及び電子機器の制御方法に関する。
【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を送信し、地上の受信機（ＧＰＳ受信機）がこの電波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】
また近年、ＧＰＳ受信機を搭載した携帯型の電子機器も開発されている。このような携帯型の電子機器においては、その電源として電池を用いる構成が知られている。
【特許文献１】特開２００２−２６７７３４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、携帯型の電子機器においては、電源として大容量の電池を搭載することは困難である。そのため、例えば電池容量が不足している状態でＧＰＳ受信機の受信動作を開始した場合には、電子機器の動作に必要な電圧を確保できず、電子機器の動作に不具合をきたす可能性があった。また、電池容量が少ない場合に消費電流の多い処理を行うと、電池容量不足になるまでの期間が早まってしまう。
【０００５】
そのため、受信動作開始前に電池容量を見積もる手法が開発されているが、電池の特性は、電池の劣化の進み具合や周囲温度などにより変化するため、特許文献１に記載の方法では電池容量を正確に見積もることは難しかった。
【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、電池の状態に応じて適切な制御が可能な電子機器及び電子機器の制御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）本発明に係る電子機器は、位置情報衛星から送信された衛星信号を受信する機能を有する電子機器であって、電池部と、前記電池部から電力の供給を受けて駆動し、前記衛星信号を受信し、受信した前記衛星信号から衛星情報を取得する演算処理を行う受信演算部と、前記電池部の出力電圧を検出する電圧検出部と、前記電池部に対して、前記受信演算部よりも軽い負荷を与える負荷部と、前記受信演算部、前記電圧検出部及び前記負荷部の動作を制御する制御部とを含み、前記制御部は、前記電池部から前記受信演算部への電力供給に先立って前記負荷部を動作させ、前記負荷部の動作中における前記電池部の出力電圧を前記電圧検出部により検出する第１の電圧検出処理を行い、前記第１の電圧検出処理で検出された前記電池部の出力電圧に基づいて、前記負荷部の動作後における前記受信演算部の動作を制御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】
本発明によれば、受信演算部よりも軽い負荷を与える負荷部を動作させた後に、負荷部の動作中に検出される電池部の出力電圧に基づいて受信演算部の動作を制御するため、電池部の劣化の進み具合や周囲温度の影響等を含めた電池部の状態に応じて適切な制御が可能になる。
【００１０】
（２）この電子機器では、前記制御部は、前記第１の電圧検出処理で検出される前記電池部の出力電圧が低いほど、前記受信演算部の１動作期間あたりの消費電気量が小さくなるように前記受信演算部の動作を制御してもよい。
【００１１】
受信演算部の１動作期間は、受信演算部が衛星情報を取得するために衛星信号の受信を開始してから、衛星情報を取得するための演算処理を完了（タイムアウトで終了する場合を含む）して動作を終了するまでの期間である。
【００１２】
１動作期間当たりの消費電気量は、１動作期間中の消費電流と１動作期間の時間との積である。したがって、消費電流を小さくしたり、動作期間を短くしたり、その両方を組み合わせたりすることで、消費電気量を小さくすることができる。
【００１３】
第１の電圧検出処理で検出される電池部の出力電圧が低いほど、残りの電池容量が少ないものと考えられる。したがって、第１の電圧検出処理で検出される電池部の出力電圧が低いほど、受信演算部の１動作期間あたりの消費電気量が小さくなるように受信演算部の動作を制御することにより、電池容量不足による動作の不具合を回避することができる。
【００１４】
（３）この電子機器では、前記制御部は、前記負荷部の非動作中における前記電池部の出力電圧を前記電圧検出部により検出する第２の電圧検出処理とを行い、前記第１の電圧検出処理と前記第２の電圧検出処理とで検出された前記電池部の出力電圧に基づいて、前記負荷部の動作後における前記受信演算部の動作を制御することを特徴とする。
【００１５】
本発明によれば、受信演算部よりも軽い負荷を与える負荷部を動作させた後に、負荷部の動作中と非動作中に検出される電池部の出力電圧に基づいて受信演算部の動作を制御するため、電池部の劣化の進み具合や周囲温度の影響等を含めた電池部の状態に応じて適切な制御が可能になる。
【００１６】
（４）この電子機器では、前記制御部は、前記第１の電圧検出処理で検出される前記電池部の出力電圧が第１の基準電圧よりも低い場合又は前記第２の電圧検出処理で検出される前記電池部の出力電圧が第２の基準電圧よりも低い場合には、前記第１の電圧検出処理と前記第２の電圧検出処理とで検出される前記電池部の出力電圧の差が大きいほど、前記受信演算部の１動作期間あたりの消費電気量が小さくなるように前記受信演算部の動作を制御してもよい。
【００１７】
第１の電圧検出処理と第２の電圧検出処理とで検出される電池部の出力電圧の差が大きいほど、残りの電池容量が少ないものと考えられる。したがって、第１の電圧検出処理で検出される電池部の出力電圧が第１の基準電圧よりも低い場合又は第２の電圧検出処理で検出される電池部の出力電圧が第２の基準電圧よりも低い場合には、第１の電圧検出処理と第２の電圧検出処理とで検出される電池部の出力電圧の差が大きいほど、受信演算部の１動作期間あたりの消費電気量が小さくなるように受信演算部の動作を制御することにより、電池容量不足による動作の不具合を回避することができる。
【００１８】
（５）この電子機器では、前記制御部は、前記第１の電圧検出処理と前記第２の電圧検出処理とで検出される前記電池部の出力電圧から前記電池部の内部抵抗値を算出する内部抵抗値算出処理を行い、前記内部抵抗値に基づいて、前記負荷部の動作後における前記受信演算部の動作を制御してもよい。
【００１９】
電池部の内部抵抗値と電池容量の劣化には相関がある。したがって、電池部の内部抵抗値に基づいて受信演算部の動作を制御することにより、電池部の劣化の進み具合や周囲温度の影響等を含めた電池部の状態に応じて適切な制御が可能になる。
【００２０】
（６）この電子機器では、前記制御部は、前記第１の電圧検出処理で検出される前記電池部の出力電圧が第１の基準電圧よりも低い場合又は前記第２の電圧検出処理で検出される前記電池部の出力電圧が第２の基準電圧よりも低い場合には、前記内部抵抗値が大きいほど、前記受信演算部の１動作期間あたりの消費電気量が小さくなるように前記受信演算部の動作を制御してもよい。
【００２１】
内部抵抗値が大きいほど、電池の劣化が進み、電池容量が少ないものと考えられる。したがって、第１の電圧検出処理で検出される電池部の出力電圧が第１の基準電圧よりも低い場合又は第２の電圧検出処理で検出される電池部の出力電圧が第２の基準電圧よりも低い場合には、内部抵抗値が大きいほど、受信演算部の１動作期間あたりの消費電気量が小さくなるように受信演算部の動作を制御することにより、電池容量不足による動作の不具合を回避することができる。
【００２２】
（７）この電子機器では、前記制御部は、前記内部抵抗値と、前記受信演算部の動作時における前記電池部に対する負荷とから、前記受信演算部の動作時における前記電池部の電圧を推測する推測演算処理を行い、前記推測演算処理で推測した前記受信演算部の動作時における前記電池部の出力電圧に基づいて、前記負荷部の動作後における前記受信演算部の動作を制御してもよい。
【００２３】
受信演算部の動作時における電池部の出力電圧を推測し、その値に基づいて受信演算部の動作を制御することにより、電池部の劣化の進み具合や周囲温度の影響等を含めた電池部の状態に応じて適切な制御が可能になる。
【００２４】
（８）この電子機器では、前記制御部は、前記推測演算処理で推測した前記受信演算部の動作時における前記電池部の出力電圧が小さいほど、前記受信演算部の１動作期間あたりの消費電気量が小さくなるように前記受信演算部の動作を制御してもよい。
【００２５】
推測演算処理で推測した受信演算部の動作時における電池部の出力電圧が小さいほど、残りの電池容量が少ないものと考えられる。したがって、推測演算処理で推測した受信演算部の動作時における電池部の出力電圧が小さいほど、受信演算部の１動作期間あたりの消費電気量が小さくなるように受信演算部の動作を制御することにより、電池容量不足による動作の不具合を回避することができる。
【００２６】
（９）この電子機器では、前記受信演算部の動作は、複数の動作モードを含み、前記制御部は、前記受信演算部の動作を、前記複数の動作モードのいずれかを選択することにより制御してもよい。
【００２７】
制御部が、負荷の異なる複数の動作モードのいずれかを選択することにより受信演算部の動作を制御することで、電池部の劣化の進み具合や周囲温度の影響等を含めた電池部の状態に応じて適切な制御が可能になる。
【００２８】
（１０）この電子機器では、前記受信演算部の動作は、前記衛星情報に基づいて位置情報を生成する位置情報取得モードと、前記衛星情報に基づいて時刻情報を生成する時刻情報取得モードとを含み、前記制御部は、前記受信演算部の動作を、前記位置情報取得モードと前記時刻情報取得モードとから選択することにより制御してもよい。
【００２９】
４つの位置情報衛星からの衛星信号が必要な位置情報取得モードで受信演算部を動作させる場合は、１つの位置情報衛星からの衛星信号が必要な時刻情報取得モードで受信演算部を動作させる場合よりも消費電流が大きい。したがって、制御部が、位置情報取得モードと時刻情報取得モードのいずれかを選択することにより受信演算部の動作を制御することで、電池部の劣化の進み具合や周囲温度の影響等を含めた電池部の状態に応じて適切な制御が可能になる。
【００３０】
（１１）この電子機器では、前記受信演算部は、前記位置情報取得モードにおいて、前記衛星情報に基づいて、所与のＤＯＰ値以下となるまで測位計算を行うことにより位置情報を生成する測位計算処理を行い、前記制御部は、前記受信演算部の動作を、前記所与のＤＯＰ値を変更することにより制御してもよい。
【００３１】
ＤＯＰ値が小さくなるまで測位計算を行うためには時間を要するため、消費電流が大きくなる。したがって、所与のＤＯＰ値を変更することにより、電池部の劣化の進み具合や周囲温度の影響等を含めた電池部の状態に応じて適切な制御が可能になる。
【００３２】
（１２）この電子機器では、前記受信演算部は、前記衛星信号に基づいて、所与の探索制限時間内に前記位置情報衛星を探索する衛星探索処理を行い、前記制御部は、前記受信演算部の動作を、前記所与の探索制限時間を変更することにより制御してもよい。
【００３３】
所与の探索制限時間内には衛星探索処理が完了できない場合には、衛星探索処理を終了する（タイムアウト処理）。例えば、受信状態が悪い環境では、所与の探索制限時間内には衛星探索処理が完了できないために、タイムアウト処理を行う。タイムアウト処理までの時間が長くなると、消費電流が大きくなる。したがって、所与の探索制限時間を変更することにより、電池部の劣化の進み具合や周囲温度の影響等を含めた電池部の状態に応じて適切な制御が可能になる。
【００３４】
（１３）この電子機器では、前記制御部は、前記受信演算部の動作を、前記受信演算部が受信した前記衛星信号から衛星情報を取得する演算処理を行う演算制限時間を変更することにより制御してもよい。
【００３５】
演算制限時間内には演算処理が完了できない場合には、演算処理を終了する（タイムアウト処理）。例えば、受信状態が悪い環境では、演算制限時間内には演算処理が完了できないために、タイムアウト処理を行う。タイムアウト処理までの時間が長くなると、消費電流が大きくなる。したがって、演算制限時間を変更することにより、電池部の劣化の進み具合や周囲温度の影響等を含めた電池部の状態に応じて適切な制御が可能になる。
【００３６】
（１４）この電子機器では、前記制御部は、前記受信演算部の動作を、前記負荷部の動作後に前記受信演算部を動作させるか否かを選択することにより制御してもよい。
【００３７】
例えば、電池容量が少ない場合には、受信演算部を動作させないという選択をすることにより、電池容量不足による動作の不具合を回避することができる。
【００３８】
（１５）この電子機器では、内部時刻情報を保持する計時部を含み、前記制御部は、前記受信演算部が取得した前記衛星情報に基づいて、前記内部時刻情報を修正してもよい。
【００３９】
内部時刻情報は、電子機器の内部で計時される時刻の情報である。
【００４０】
衛星情報に基づいて内部時刻情報を修正することにより、正確な内部時刻情報を保持する電子機器を実現することができる。
【００４１】
（１６）本発明に係る電子機器の制御方法は、位置情報衛星から送信された衛星信号を受信する機能を有する電子機器であって、電池部と、前記電池部から電力の供給を受けて駆動し、前記衛星信号を受信し、受信した前記衛星信号から衛星情報を取得する演算処理を行う受信演算部と、前記電池部の出力電圧を検出する電圧検出部と、前記電池部に対して、前記受信演算部よりも軽い負荷を与える負荷部と、前記受信演算部、前記電圧検出部及び前記負荷部の動作を制御する制御部とを含む電子機器の制御方法であって、前記制御部が、前記電池部から前記受信動作部への電力供給に先立って前記負荷部を動作させるステップと、前記負荷部の動作中における前記電池部の出力電圧を前記電圧検出部により検出する第１の電圧検出処理を行うステップと、前記第１の電圧検出処理で検出された前記電池部の出力電圧に基づいて、前記負荷部の動作後における前記受信演算部の動作を制御するステップと、を含むことを特徴とする。
【００４２】
本発明によれば、受信演算部よりも軽い負荷を与える負荷部を動作させた後に、負荷部の動作中に検出される電池部の出力電圧に基づいて受信演算部の動作を制御するため、電池部の劣化の進み具合や周囲温度の影響等を含めた電池部の状態に応じて適切な制御が可能になる。
【００４３】
（１７）本発明に係る電子機器の制御方法は、位置情報衛星から送信された衛星信号を受信する機能を有する電子機器であって、電池部と、前記電池部から電力の供給を受けて駆動し、前記衛星信号を受信し、受信した前記衛星信号から衛星情報を取得する演算処理を行う受信演算部と、前記電池部の出力電圧を検出する電圧検出部と、前記電池部に対して、前記受信演算部よりも軽い負荷を与える負荷部と、前記受信演算部、前記電圧検出部及び前記負荷部の動作を制御する制御部とを含む電子機器の制御方法であって、前記制御部が、前記電池部から前記受信演算部への電力供給に先立って前記負荷部を動作させるステップと、前記負荷部の動作中における前記電池部の出力電圧を前記電圧検出部により検出する第１の電圧検出処理と、前記負荷部の非動作中における前記電池部の出力電圧を前記電圧検出部により検出する第２の電圧検出処理とを行うステップと、前記第１の電圧検出処理と前記第２の電圧検出処理とで検出された前記電池部の出力電圧に基づいて、前記負荷部の動作後における前記受信演算部の動作を制御するステップと、を含むことを特徴とする。
【００４４】
本発明によれば、受信演算部よりも軽い負荷を与える負荷部を動作させた後に、負荷部の動作中と非動作中に検出される電池部の出力電圧に基づいて受信演算部の動作を制御するため、電池部の劣化の進み具合や周囲温度の影響等を含めた電池部の状態に応じて適切な制御が可能になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４５】
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。
【００４６】
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。
【００４７】
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。
【００４８】
現在、約３０個のＧＰＳ衛星１０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。
【００４９】
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。
【００５０】
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。
【００５１】
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。
【００５２】
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。
【００５３】
サブフレーム１には、週番号データ（ＷＮ）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。
【００５４】
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。
【００５５】
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。
【００５６】
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。
【００５７】
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。
【００５８】
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。
【００５９】
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。
【００６０】
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。
【００６１】
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電子機器の一例であり、以下では本実施形態のＧＰＳ付き腕時計について説明する。
【００６２】
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。
【００６３】
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。
【００６４】
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。
【００６５】
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。
【００６６】
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。
【００６７】
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。
【００６８】
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。
【００６９】
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。
【００７０】
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。
【００７１】
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。
【００７２】
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。
【００７３】
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。
【００７４】
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。
【００７５】
［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。
【００７６】
本実施の形態に係るＧＰＳ付き腕時計１は、バス３２に接続されたＣＰＵ（制御用ＩＣ）４０、ＲＡＭ４２、ＲＯＭ４４、入力装置４６、表示装置４８、ＧＰＳ装置５０、電池２４、電圧検出装置５２、負荷装置５４、計時装置５６を含んで構成することができる。
【００７７】
ＣＰＵ４０は、バス３２に接続された種々の装置の動作を制御する。ＣＰＵ４０は、本発明における制御部に対応する。
【００７８】
ＲＡＭ４２は、ＣＰＵ４０で行われる種々の装置の動作を制御などに必要なデータを一時的に格納する。
【００７９】
ＲＯＭ４４は、ＣＰＵ４０で行われる種々の装置の動作を制御などに必要なプログラムやデータを格納する。
【００８０】
入力装置４６は、ＧＰＳ付き腕時計１の外部からの操作を受け付ける。入力装置４６は、例えば、図３（Ａ）における竜頭１４、ボタン１５、ボタン１６に対するユーザの操作を受け付ける装置である。
【００８１】
表示装置４８は、時刻、偉度、経度などの各種情報やメッセージを表示する。表示装置４８は、例えば、図３（Ａ）における文字板１１、指針１２、ディスプレイ１３のような装置である。
【００８２】
電池２４は、バス１８に接続されている種々の装置に駆動電力を供給する。駆動電力の供給を受ける装置の必要に応じて、レギュレータ（図示せず）により電圧を変更して駆動電力を供給してもよい。電池２４は、ＣＰＵ４０により、ＧＰＳ装置５０に駆動電力を供給するか否かを制御可能に構成されている。電池２４は、本発明における電池部に対応する。
【００８３】
電圧検出装置５２は、電池２４の出力電圧を検出する。検出された出力電圧は、ＣＰＵ４０が取得できるように構成されている。電圧検出装置５２は、本発明における電圧検出部に対応する。
【００８４】
負荷装置５４は、ＧＰＳ装置５０の動作時よりも軽い負荷を電池２４に対して与える。負荷装置５４は、本発明における負荷部に対応する。
【００８５】
図５は、負荷装置５４の回路構成例について説明するための図である。
【００８６】
本実施の形態における負荷装置５４は、抵抗で構成されている。抵抗値は、例えばＧＰＳ装置５０の動作時に流れる電流の１／１０程度の電流が流れる値に設定してもよい。例えば、ＧＰＳ装置５０の動作時の負荷が１００Ωに相当する場合には、抵抗値を１ｋΩに設定してもよい。
【００８７】
負荷装置５４を構成する抵抗の一端は、スイッチ５３を介して電池２４の正側電極に、負荷装置５４を構成する抵抗の他端は、電池２４の負側電極に接続されている。
【００８８】
スイッチ５３は、電池２４からの駆動電力を、ＧＰＳ装置５０に供給するモード、負荷装置５４に供給するモード、ＧＰＳ装置５０及び負荷装置５４のいずれにも供給しないモード、の３種類のモードを切り替える。ＣＰＵ４０は、制御信号４０Ａによってスイッチ５３を切り替える。
【００８９】
ＣＰＵ４０は、電池２４から駆動電力の供給を受けて動作する。なお、電池２４は、ＣＰＵ４０に対してと同様に、図４に示すＲＡＭ４２、ＲＯＭ４４、入力装置４６、表示装置４８、電圧検出装置５２、計時装置５６にも駆動電力を供給する。
【００９０】
図４に示す回路構成における計時装置５６は、内部時刻情報を計時し、記憶する。計時装置５６は、例えば、水晶振動子、発振回路、内部時刻情報を記憶するＲＡＭ、表示装置４８を駆動するための駆動回路などから構成することができる。内部時刻情報は、水晶振動子及び発振回路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。
【００９１】
図４に示す回路構成におけるＧＰＳ装置５０は、衛星信号の受信、ＧＰＳ衛星１０の探索、位置情報の生成、時刻修正情報の生成及びＧＰＳ衛星を探索する制限時間である探索制限時間の設定等の処理を行う。ＧＰＳ装置５０は、本発明における受信演算部に対応する。
【００９２】
［ＧＰＳ装置の構成］
ＧＰＳ装置５０は、例えば、ＧＰＳアンテナ２７及びＳＡＷ（Surface Acoustic Wave：表面弾性波）フィルタ（図示せず）を含んで構成することが可能である。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は衛星信号以外の信号も受信する。ＳＡＷフィルタは、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。
【００９３】
また、ＧＰＳ装置５０は、例えば、受信用ＩＣ（受信回路）３０を含んで構成することが可能である。受信回路３０は、例えば、ＲＦ（Radio Frequency：無線周波数）部とベースバンド部を含んで構成することが可能である。以下に説明するように、受信回路３０は、ＳＡＷフィルタが抽出した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。
【００９４】
上述のＲＦ部は、例えば、ＬＮＡ（Low Noise Amplifier）、ミキサ、ＶＣＯ（Voltage Controlled Oscillator）、ＰＬＬ（Phase Locked Loop）回路、ＩＦアンプ、ＩＦ（Intermediate Frequency：中間周波数）フィルタ、ＡＤＣ（Ａ／Ｄ変換器）等を含んで構成することが可能である。この場合のＲＦ部の動作の一例を簡単に説明する。
【００９５】
ＳＡＷフィルタが抽出した衛星信号を、ＬＮＡで増幅する。ＬＮＡで増幅された衛星信号を、ミキサでＶＣＯが出力するクロック信号とミキシングして中間周波数帯の信号にダウンコンバートする。ＰＬＬ回路は、ＶＣＯ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ＶＣＯ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、ＶＣＯ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。
【００９６】
ミキサでミキシングされた信号を、ＩＦアンプで増幅する。ここで、ミキサ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フィルタを通過した中間周波数帯の信号をＡＤＣ（Ａ／Ｄ変換器）でデジタル信号に変換する。
【００９７】
上述のベースバンド部は、例えば、ＤＳＰ（Digital Signal Processor）、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＳＲＡＭ（Static Random Access Memory）、ＲＴＣ（リアルタイムクロック）、温度補償回路付き水晶発振回路（ＴＣＸＯ：Temperature Compensated Crystal Oscillator）、フラッシュメモリ等を含んで構成することが可能である。
【００９８】
温度補償回路付き水晶発振回路（ＴＣＸＯ）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。
【００９９】
フラッシュメモリには、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。
【０１００】
ベースバンド部は、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部のＡＤＣ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。
【０１０１】
また、ベースバンド部の動作は、上述の温度補償回路付き水晶発振回路（ＴＣＸＯ）が出力する基準クロック信号に同期する。上述のＲＴＣ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ＲＴＣは、上述のＴＣＸＯ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。
【０１０２】
［ＧＰＳ装置の動作］
ＧＰＳ装置５０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、ＧＰＳ装置５０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。
【０１０３】
また、ＧＰＳ装置５０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、ＧＰＳ装置５０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（例えば上述のＳＲＡＭ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。
【０１０４】
そして、ＧＰＳ装置５０は、衛星情報に基づいて時刻情報（ＧＰＳ時刻情報）を取得し、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。
【０１０５】
時刻情報取得モードの場合、より具体的には、ＧＰＳ装置５０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。
【０１０６】
一方、位置情報取得モードの場合、より具体的には、ＧＰＳ装置５０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、ＧＰＳ装置５０は、上述のフラッシュメモリ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、ＧＰＳ装置５０は、時刻修正情報として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。
【０１０７】
なお、ＧＰＳ装置５０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。
【０１０８】
［制御部による受信演算部の動作の制御］
以下、第１実施形態における制御部（ＣＰＵ４０）による受信演算部（ＧＰＳ装置５０）の動作の制御について説明する。本実施の形態においては、受信演算部の動作は、複数の動作モードを含み、制御部は受信演算部の動作を複数の動作モードのいずれかを選択することにより制御する例について説明する。
【０１０９】
また、以下の説明においては、受信演算部の１動作期間あたりの消費電気量が相対的に大きい方の受信演算部の動作モードを「Ａモード」、受信演算部の１動作期間あたりの消費電気量が相対的に小さい方の受信演算部の動作モードを「Ｂモード」、受信演算部に駆動電力を供給しない場合（受信演算部を動作させない場合）の受信演算部の動作モードを「Ｃモード」とする。「Ａモード」及び「Ｂモード」における受信演算部の動作例の詳細については後述する。また、説明の便宜上、受信演算部を動作させない場合を「「Ｃモード（動作させない）」で動作させる」と表現する。
【０１１０】
受信演算部の１動作期間は、受信演算部が衛星情報を取得するために衛星信号の受信を開始してから、衛星情報を取得するための演算処理を完了（タイムアウトで終了する場合を含む）して動作を終了するまでの期間である（以下、他の実施形態においても同様）。
【０１１１】
図６は、第１実施形態における制御部（ＣＰＵ４０）による受信演算部（ＧＰＳ装置５０）の動作の制御について説明するためのフローチャートである。
【０１１２】
また、図７は、負荷部（負荷装置５４）動作時と受信演算部（ＧＰＳ装置５０）動作時における電池部（電池２４）の出力電圧の変化を表すグラフである。横軸は、負荷部（負荷装置５４）の動作開始時を基準とした時刻を表す。縦軸は電池部（電池２４）の出力電圧を表す。
【０１１３】
図７において、負荷部（負荷装置５４）動作時における電池部（電池２４）の出力電圧の変化を実線で、受信演算部（ＧＰＳ装置５０）の「Ａモード」での動作時における電池部（電池２４）の出力電圧の変化を破線で示している。
【０１１４】
ＣＰＵ４０は、ＧＰＳ装置５０を駆動する要求（ＧＰＳ駆動要求）があるか否かを判定する（ステップＳ１０）。ＣＰＵ４０は、周期的なタイミング（例えば２４時間毎）で自らＧＰＳ駆動要求を生成してもよい。また、ＣＰＵ４０は、入力装置４６が特定のユーザの操作を受け付けたタイミングでＧＰＳ駆動要求をあったものと判断してもよい。
【０１１５】
ステップＳ１０でＧＰＳ駆動要求がなかったものと判断した場合には、ＣＰＵ４０は、所定時間待機して（ステップＳ１２）、ＧＰＳ駆動要求があるまでステップＳ１０とステップＳ１２を繰り返す。
【０１１６】
ステップＳ１０でＧＰＳ駆動要求があったものと判断した場合には、ＣＰＵ４０は、ＧＰＳ装置５０への電力供給に先立って、所与の時間に亘って負荷装置５４を駆動する（ステップＳ１４）。図５に示す回路図においては、制御信号４０Ａに基づいて、スイッチ５３を負荷装置５４側に接続することにより負荷装置５４を駆動する。所与の時間は、電池２４の出力電圧がある程度安定するまでの時間とし、例えば５秒程度とすることができる。
【０１１７】
次に、ＣＰＵ４０は、負荷装置５４の動作中における電池２４の出力電圧を電圧検出装置５２により検出し、取得する第１の電圧検出処理を行う（ステップＳ１６）。負荷装置５４の動作中は、非動作中に比べて電池２４の出力電圧が低下する。
【０１１８】
図７の実線のグラフにおいて、時刻−５秒〜０秒までの期間は、負荷装置５４が動作していない期間であり、時刻０秒に負荷装置５４の動作を開始し、その後から時刻６秒までの期間は、負荷装置５４が動作している期間である。負荷装置５４の非動作時において、電池２４の出力電圧はＶｏ（図７のグラフにおいては約４．１Ｖ）である。負荷装置５４の動作時において、電池２４の出力電圧はＶｃ（図７のグラフにおいては約３．９５Ｖ）である。負荷装置５４の負荷はＧＰＳ装置５０よりも軽い負荷であるので、出力電圧Ｖｃは、後述するＧＰＳ装置５０の動作時における電池２４の出力電圧Ｖｃａよりも高い電圧となる。
【０１１９】
なお、負荷装置５４に代えてＧＰＳ装置５０を「Ａモード」で動作させた場合のグラフが図７の破線のグラフである。図７の破線のグラフにおいて、時刻−５秒〜０秒までの期間は、ＧＰＳ装置５０が動作していない期間であり、時刻０秒にＧＰＳ装置５０の動作を開始し、その後の期間は、ＧＰＳ装置５０が動作している期間である。ＧＰＳ装置５０の非動作時において、電池２４の出力電圧はＶｏ（図７のグラフにおいては約４．１Ｖ）である。ＧＰＳ装置５０の動作時において、電池２４の出力電圧はＶｃａ（図７のグラフにおいては約３．２５Ｖ）である。
【０１２０】
ステップＳ１４から所与の時間経過後に、ＣＰＵ４０は、負荷装置５４の駆動を終了する（ステップＳ１８）。図５に示す回路図においては、制御信号４０Ａに基づいて、スイッチ５３を負荷装置５４から切り離すことにより負荷装置５４の駆動を終了する。
【０１２１】
次に、ＣＰＵ４０は、第１の電圧検出処理（ステップＳ１６）で検出した電池２４の出力電圧Ｖｃが閾値電圧Ｖｔｈａ以上であるか否かを判定する（ステップＳ２０）。
【０１２２】
出力電圧Ｖｃが閾値電圧Ｖｔｈａ以上である場合には、ＣＰＵ４０は、ＧＰＳ装置５０を「Ａモード」又は「Ｂモード」で動作させることが許可される（ステップＳ２４）。この場合、ステップＳ１０で受け取った駆動要求が「Ａモード」であれば、ＣＰＵ４０は、ＧＰＳ装置５０を「Ａモード」で動作させる。また、ステップＳ１０で受け取った駆動要求が「Ｂモード」であれば、ＣＰＵ４０は、ＧＰＳ装置５０を「Ｂモード」で動作させる。
【０１２３】
ステップＳ２０において、出力電圧Ｖｃが閾値電圧Ｖｔｈａ未満である場合には、ＣＰＵ４０は、第１の電圧検出処理（ステップＳ１６）で検出した電池２４の出力電圧Ｖｃが閾値電圧Ｖｔｈｂ以上であるか否かを判定する（ステップＳ２２）。
【０１２４】
出力電圧Ｖｃが第１の閾値電圧Ｖｔｈａ以上である場合には、ＣＰＵ４０は、ＧＰＳ装置５０を「Ｂモード」又は「Ｃモード（動作させない）」で動作させることが許可される（ステップＳ２６）。この場合、ステップＳ１０で受け取った駆動要求が「Ａモード」であれば、ＣＰＵ４０は、ＧＰＳ装置５０を「Ｂモード」又は「Ｃモード（動作させない）」で動作させる。また、ステップＳ１０で受け取った駆動要求が「Ｂモード」であれば、ＣＰＵ４０は、ＧＰＳ装置５０を「Ｂモード」で動作させる。
【０１２５】
ステップＳ２２において、出力電圧Ｖｃが閾値電圧Ｖｔｈｂ未満である場合には、ＣＰＵ４０は、ＧＰＳ装置５０を「Ｃモード（動作させない）」で動作させる（ステップＳ２８）。この場合、ステップＳ１０で受け取った駆動要求が「Ａモード」であっても「Ｂモード」であっても、ＣＰＵ４０は、ＧＰＳ装置５０を「Ｃモード（動作させない）」で動作させる。
【０１２６】
閾値電圧Ｖｔｈａとしては、例えば、ＧＰＳ装置５０が「Ａモード」で動作しても十分に電池容量が足りるものと判断できるような電圧を設定する。図７のグラフにおいては、閾値電圧Ｖｔｈａは約４Ｖに設定している。
【０１２７】
閾値電圧Ｖｔｈｂとしては、例えば、ＧＰＳ装置５０が「Ｂモード」で動作しても十分に電池容量が足りるものと判断できるような電圧を設定する。図７のグラフにおいては、閾値電圧Ｖｔｈｂは約３．７Ｖに設定している。
【０１２８】
図７のグラフの例では、出力電圧Ｖｃは閾値電圧Ｖｔｈｂ以上閾値電圧Ｖｔｈａ未満である。したがって、ＣＰＵ４０は、ＧＰＳ装置５０を「Ｂモード」で動作させることが許可される。
【０１２９】
第１実施形態によれば、ＧＰＳ装置５０よりも軽い負荷を与える負荷装置５４を動作させた後に、負荷装置５４の動作中に検出される電池２４の出力電圧Ｖｃに基づいてＧＰＳ装置５０の動作を制御するため、電池２４の劣化の進み具合や周囲温度の影響等を含めた電池２４の状態に応じて適切な制御が可能になる。
【０１３０】
また、第１の電圧検出処理で検出される電池２４の出力電圧Ｖｃが低いほど、残りの電池容量が少ないものと考えられる。したがって、第１の電圧検出処理で検出される電池２４の出力電圧Ｖｃが低いほど、受信演算部の１動作期間あたりの消費電気量が小さくなるようにＧＰＳ装置５０の動作を制御することにより、電池容量不足によるＧＰＳ付き腕時計の動作の不具合を回避することができる。
【０１３１】
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５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。
【０１３２】
［制御部による受信演算部の動作の制御］
以下、第２実施形態における制御部（ＣＰＵ４０）による受信演算部（ＧＰＳ装置５０）の動作の制御について説明する。本実施の形態においては、受信演算部の動作は、複数の動作モードを含み、制御部は受信演算部の動作を複数の動作モードのいずれかを選択することにより制御する例について説明する。
【０１３３】
また、以下の説明においては、受信演算部の１動作期間あたりの消費電気量が相対的に大きい方の受信演算部の動作モードを「Ａモード」、受信演算部の１動作期間あたりの消費電気量が相対的に小さい方の受信演算部の動作モードを「Ｂモード」、受信演算部に駆動電力を供給しない場合（受信演算部を動作させない場合）の受信演算部の動作モードを「Ｃモード」とする。「Ａモード」及び「Ｂモード」における受信演算部の動作例の詳細については後述する。また、説明の便宜上、受信演算部を動作させない場合を「「Ｃモード（動作させない）」で動作させる」と表現する。
【０１３４】
図８は、第２実施形態における制御部（ＣＰＵ４０）による受信演算部（ＧＰＳ装置５０）の動作の制御について説明するためのフローチャートである。
【０１３５】
ＣＰＵ４０は、ＧＰＳ装置５０を駆動する要求（ＧＰＳ駆動要求）があるか否かを判定する（ステップＳ３０）。ＣＰＵ４０は、周期的なタイミング（例えば２４時間毎）で自らＧＰＳ駆動要求を生成してもよい。また、ＣＰＵ４０は、入力装置４６が特定のユーザの操作を受け付けたタイミングでＧＰＳ駆動要求をあったものと判断してもよい。
【０１３６】
ステップＳ３０でＧＰＳ駆動要求がなかったものと判断した場合には、ＣＰＵ４０は、所定時間待機して（ステップＳ３２）、ＧＰＳ駆動要求があるまでステップＳ３０とステップＳ３２を繰り返す。
【０１３７】
ステップＳ３０でＧＰＳ駆動要求があったものと判断した場合には、負荷装置５４の非動作中における電池２４の出力電圧を電圧検出装置５２により検出し、取得する第２の電圧検出処理を行う（ステップＳ３４）。
【０１３８】
なお、第２の電圧検出処理（ステップＳ３４）は、ステップＳ３０と後述する負荷装置５４の駆動（ステップＳ３６）との間に代えて、後述する負荷装置５４の駆動終了（ステップＳ４０）とその後の判断（ステップＳ４２）との間で行ってもよい。
【０１３９】
次に、ＣＰＵ４０は、ＧＰＳ装置５０への電力供給に先立って、所与の時間に亘って負荷装置５４を駆動する（ステップＳ３６）。図５に示す回路図においては、制御信号４０Ａに基づいて、スイッチ５３を負荷装置５４側に接続することにより負荷装置５４を駆動する。所与の時間は、電池２４の出力電圧がある程度安定するまでの時間とし、例えば５秒程度とすることができる。
【０１４０】
次に、ＣＰＵ４０は、負荷装置５４の動作中における電池２４の出力電圧を電圧検出装置５２により検出し、取得する第１の電圧検出処理を行う（ステップＳ３８）。負荷装置５４の動作中は、非動作中に比べて電池２４の出力電圧が低下する。
【０１４１】
ステップＳ３６から所与の時間経過後に、ＣＰＵ４０は、負荷装置５４の駆動を終了する（ステップＳ４０）。図５に示す回路図においては、制御信号４０Ａに基づいて、スイッチ５３を負荷装置５４から切り離すことにより負荷装置５４の駆動を終了する。
【０１４２】
次に、ＣＰＵ４０は、第１の電圧検出処理（ステップＳ３８）で検出した電池２４の出力電圧Ｖｃが第１の基準電圧Ｖｔｈ１以上であるか否かを判定する（ステップＳ４２）。第１の基準電圧Ｖｔｈ１は、例えば、ＧＰＳ装置５０が「Ａモード」で動作しても十分に電池容量が足りるものと判断できるような電圧を設定する。
【０１４３】
出力電圧Ｖｃが第１の基準電圧Ｖｔｈ１以上である場合には、ＣＰＵ４０は、ＧＰＳ装置５０を「Ａモード」又は「Ｂモード」で動作させることが許可される（ステップＳ４８）。この場合、ステップＳ３０で受け取った駆動要求が「Ａモード」であれば、ＣＰＵ４０は、ＧＰＳ装置５０を「Ａモード」で動作させる。また、ステップＳ３０で受け取った駆動要求が「Ｂモード」であれば、ＣＰＵ４０は、ＧＰＳ装置５０を「Ｂモード」で動作させる。
【０１４４】
出力電圧Ｖｃが第１の基準電圧Ｖｔｈ１未満である場合には、ＣＰＵ４０は、第２の電圧検出処理（ステップＳ３４）で検出した電池２４の出力電圧Ｖｏと第１の電圧検出処理（ステップＳ３８）で検出した電池２４の出力電圧Ｖｃとの差電圧Ｖｄが閾値電圧Ｖｔｄ１以下であるか否かを判定する（ステップＳ４４）。
【０１４５】
差電圧Ｖｄが閾値電圧Ｖｔｄ１以下である場合には、ＣＰＵ４０は、ＧＰＳ装置５０を「Ａモード」又は「Ｂモード」で動作させることが許可される（ステップＳ４８）。この場合、ステップＳ３０で受け取った駆動要求が「Ａモード」であれば、ＣＰＵ４０は、ＧＰＳ装置５０を「Ａモード」で動作させる。また、ステップＳ３０で受け取った駆動要求が「Ｂモード」であれば、ＣＰＵ４０は、ＧＰＳ装置５０を「Ｂモード」で動作させる。
【０１４６】
ステップＳ４２において、差電圧Ｖｄが閾値電圧Ｖｔｄ１を超える場合には、ＣＰＵ４０は、差電圧Ｖｄが閾値電圧Ｖｔｄ２以下であるか否かを判定する（ステップＳ４６）。なお、閾値電圧Ｖｔｄ２＞閾値電圧Ｖｔｄ１とする。
【０１４７】
差電圧Ｖｄが閾値電圧Ｖｔｄ２以下である場合には、ＣＰＵ４０は、ＧＰＳ装置５０を「Ｂモード」又は「Ｃモード（動作させない）」で動作させることが許可される（ステップＳ５０）。この場合、ステップＳ３０で受け取った駆動要求が「Ａモード」であれば、ＣＰＵ４０は、ＧＰＳ装置５０を「Ｂモード」又は「Ｃモード（動作させない）」で動作させる。また、ステップＳ３０で受け取った駆動要求が「Ｂモード」であれば、ＣＰＵ４０は、ＧＰＳ装置５０を「Ｂモード」で動作させる。
【０１４８】
ステップＳ４６において、差電圧Ｖｄが閾値電圧Ｖｔｄ２を超える場合には、ＣＰＵ４０は、ＧＰＳ装置５０を「Ｃモード（動作させない）」で動作させる（ステップＳ５２）。この場合、ステップＳ３０で受け取った駆動要求が「Ａモード」であっても「Ｂモード」であっても、ＣＰＵ４０は、ＧＰＳ装置５０を「Ｃモード（動作させない）」で動作させる。
【０１４９】
閾値電圧Ｖｔｄ１としては、例えば、ＧＰＳ装置５０が「Ａモード」で動作しても十分に電池容量が足りるものと判断できるような電圧を設定する。
【０１５０】
閾値電圧Ｖｔｄ２としては、例えば、ＧＰＳ装置５０が「Ｂモード」で動作しても十分に電池容量が足りるものと判断できるような電圧を設定する。
【０１５１】
第２実施形態によれば、ＧＰＳ装置５０よりも軽い負荷を与える負荷装置５４を動作させた後に、負荷装置５４の動作中に検出される電池２４の出力電圧Ｖｃと負荷装置５４の非動作中に検出される電池２４の出力電圧Ｖｏとに基づいてＧＰＳ装置５０の動作を制御するため、電池２４の劣化の進み具合や周囲温度の影響等を含めた電池２４の状態に応じて適切な制御が可能になる。
【０１５２】
また、差電圧Ｖｄが大きいほど、残りの電池容量が少ないものと考えられる。したがって、第１の電圧検出処理で検出される電池部の出力電圧が第１の基準電圧よりも低い場合には、差電圧Ｖｄが大きいほど、受信演算部の１動作期間あたりの消費電気量が小さくなるようにＧＰＳ装置５０の動作を制御することにより、電池容量不足によるＧＰＳ付き腕時計の動作の不具合を回避することができる。
【０１５３】
〔変形例〕
上述の第２実施形態は、第１の電圧検出処理で検出される電池部の出力電圧が第１の基準電圧よりも低い場合には、差電圧Ｖｄが大きいほど、受信演算部の１動作期間あたりの消費電気量が小さくなるようにＧＰＳ装置５０の動作を制御する例であったが、第２の電圧検出処理で検出される電池部の出力電圧が第２の基準電圧よりも低い場合には、差電圧Ｖｄが大きいほど、受信演算部の１動作期間あたりの消費電気量が小さくなるようにＧＰＳ装置５０の動作を制御してもよい。
【０１５４】
図９は、第２実施形態における制御部（ＣＰＵ４０）による受信演算部（ＧＰＳ装置５０）の動作の制御の変形例について説明するためのフローチャートである。なお、上述の第２実施形態と同一の処理には図８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。
【０１５５】
ＣＰＵ４０が、ＧＰＳ装置５０を駆動する要求（ＧＰＳ駆動要求）があるか否かを判定するステップ（ステップＳ３０）から、負荷装置５４の非動作中における電池２４の出力電圧を電圧検出装置５２により検出し、取得する第２の電圧検出処理を行う（ステップＳ３４）までの動作は、第２実施形態と同一である。
【０１５６】
次に、ＣＰＵ４０は、第２の電圧検出処理（ステップＳ３４）で検出した電池２４の出力電圧Ｖｏが第２の基準電圧Ｖｔｈ２以上であるか否かを判定する（ステップＳ５４）。第２の基準電圧Ｖｔｈ２は、例えば、ＧＰＳ装置５０が「Ａモード」で動作しても十分に電池容量が足りるものと判断できるような電圧を設定する。
【０１５７】
出力電圧Ｖｏが第２の基準電圧Ｖｔｈ２以上である場合には、ＣＰＵ４０は、ＧＰＳ装置５０を「Ａモード」又は「Ｂモード」で動作させることが許可される（ステップＳ４８）。この場合、ステップＳ３０で受け取った駆動要求が「Ａモード」であれば、ＣＰＵ４０は、ＧＰＳ装置５０を「Ａモード」で動作させる。また、ステップＳ３０で受け取った駆動要求が「Ｂモード」であれば、ＣＰＵ４０は、ＧＰＳ装置５０を「Ｂモード」で動作させる。
【０１５８】
出力電圧Ｖｏが第２の基準電圧Ｖｔｈ２未満である場合には、ＣＰＵ４０は、ＧＰＳ装置５０への電力供給に先立って、所与の時間に亘って負荷装置５４を駆動する（ステップＳ３６）。その後、第１の電圧検出処理を行い（ステップＳ３８）、負荷装置５４の駆動を終了する（ステップＳ４０）までの動作は、上述の第２実施形態と同一である。
【０１５９】
負荷装置５４の駆動を終了（ステップＳ４０）した後に、ＣＰＵ４０は、第２の電圧検出処理（ステップＳ３４）で検出した電池２４の出力電圧Ｖｏと第１の電圧検出処理（ステップＳ３８）で検出した電池２４の出力電圧Ｖｃとの差電圧Ｖｄが閾値電圧Ｖｔｄ１以下であるか否かを判定する（ステップＳ４４）。これ以降の動作は、上述の第２実施形態と同一である。
【０１６０】
このように、第２の電圧検出処理で検出される電池部の出力電圧が第２の基準電圧よりも低い場合には、差電圧Ｖｄが大きいほど、受信演算部の１動作期間あたりの消費電気量が小さくなるようにＧＰＳ装置５０の動作を制御することにより、電池容量不足によるＧＰＳ付き腕時計の動作の不具合を回避することができる。
【０１６１】
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５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。
【０１６２】
［制御部による受信演算部の動作の制御］
以下、第３実施形態における制御部（ＣＰＵ４０）による受信演算部（ＧＰＳ装置５０）の動作の制御について説明する。本実施の形態においては、受信演算部の動作は、複数の動作モードを含み、制御部は受信演算部の動作を複数の動作モードのいずれかを選択することにより制御する例について説明する。
【０１６３】
また、以下の説明においては、受信演算部の１動作期間あたりの消費電気量が相対的に大きい方の受信演算部の動作モードを「Ａモード」、受信演算部の１動作期間あたりの消費電気量が相対的に小さい方の受信演算部の動作モードを「Ｂモード」、受信演算部に駆動電力を供給しない場合（受信演算部を動作させない場合）の受信演算部の動作モードを「Ｃモード」とする。「Ａモード」及び「Ｂモード」における受信演算部の動作例の詳細については後述する。また、説明の便宜上、受信演算部を動作させない場合を「「Ｃモード（動作させない）」で動作させる」と表現する。
【０１６４】
図１０は、第３実施形態における制御部（ＣＰＵ４０）による受信演算部（ＧＰＳ装置５０）の動作の制御について説明するためのフローチャートである。
【０１６５】
ＣＰＵ４０は、ＧＰＳ装置５０を駆動する要求（ＧＰＳ駆動要求）があるか否かを判定する（ステップＳ６０）。ＣＰＵ４０は、周期的なタイミング（例えば２４時間毎）で自らＧＰＳ駆動要求を生成してもよい。また、ＣＰＵ４０は、入力装置４６が特定のユーザの操作を受け付けたタイミングでＧＰＳ駆動要求をあったものと判断してもよい。
【０１６６】
ステップＳ６０でＧＰＳ駆動要求がなかったものと判断した場合には、ＣＰＵ４０は、所定時間待機して（ステップＳ６２）、ＧＰＳ駆動要求があるまでステップＳ６０とステップＳ６２を繰り返す。
【０１６７】
ステップＳ６０でＧＰＳ駆動要求があったものと判断した場合には、負荷装置５４の非動作中における電池２４の出力電圧を電圧検出装置５２により検出し、取得する第２の電圧検出処理を行う（ステップＳ６４）。
【０１６８】
なお、第２の電圧検出処理（ステップＳ６４）は、ステップＳ６０と後述する負荷装置５４の駆動（ステップＳ６６）との間に代えて、後述する負荷装置５４の駆動終了（ステップＳ７０）と内部抵抗値算出処理（ステップＳ７２）との間で行ってもよい。
【０１６９】
次に、ＣＰＵ４０は、ＧＰＳ装置５０への電力供給に先立って、所与の時間に亘って負荷装置５４を駆動する（ステップＳ６６）。図５に示す回路図においては、制御信号４０Ａに基づいて、スイッチ５３を負荷装置５４側に接続することにより負荷装置５４を駆動する。所与の時間は、電池２４の出力電圧がある程度安定するまでの時間とし、例えば５秒程度とすることができる。
【０１７０】
次に、ＣＰＵ４０は、負荷装置５４の動作中における電池２４の出力電圧を電圧検出装置５２により検出し、取得する第１の電圧検出処理を行う（ステップＳ６８）。負荷装置５４の動作中は、非動作中に比べて電池２４の出力電圧が低下する。
【０１７１】
ステップＳ６６から所与の時間経過後に、ＣＰＵ４０は、負荷装置５４の駆動を終了する（ステップＳ７０）。図５に示す回路図においては、制御信号４０Ａに基づいて、スイッチ５３を負荷装置５４から切り離すことにより負荷装置５４の駆動を終了する。
【０１７２】
次に、ＣＰＵ４０は、第１の電圧検出処理（ステップＳ６８）で検出した電池２４の出力電圧Ｖｃが第１の基準電圧Ｖｔｈ１以上であるか否かを判定する（ステップＳ７２）。第１の基準電圧Ｖｔｈ１は、例えば、ＧＰＳ装置５０が「Ａモード」で動作しても十分に電池容量が足りるものと判断できるような電圧を設定する。
【０１７３】
出力電圧Ｖｃが第１の基準電圧Ｖｔｈ１以上である場合には、ＣＰＵ４０は、ＧＰＳ装置５０を「Ａモード」又は「Ｂモード」で動作させることが許可される（ステップＳ８０）。この場合、ステップＳ３０で受け取った駆動要求が「Ａモード」であれば、ＣＰＵ４０は、ＧＰＳ装置５０を「Ａモード」で動作させる。また、ステップＳ３０で受け取った駆動要求が「Ｂモード」であれば、ＣＰＵ４０は、ＧＰＳ装置５０を「Ｂモード」で動作させる。
【０１７４】
出力電圧Ｖｃが第１の基準電圧Ｖｔｈ１未満である場合には、ＣＰＵ４０は、第２の電圧検出処理（ステップＳ６４）で検出した電池２４の出力電圧Ｖｏと第１の電圧検出処理（ステップＳ６８）で検出した電池２４の出力電圧Ｖｃとから、電池２４の内部抵抗値Ｒｉｍｐを算出する内部抵抗値算出処理を行う（ステップＳ７４）。電池２４の内部抵抗値Ｒｉｍｐは、以下の式で算出することができる。
【０１７５】
【数１】
2010085355.tif 000003
式（１）において、ｒは負荷装置５４の負荷に相当する抵抗値である。
【０１７６】
図１１（Ａ）は、電池の内部抵抗の経年変化を表すグラフ、図１１（Ｂ）は、電池容量の経年変化を表すグラフである。図１１（Ａ）の横軸は経過年数、縦軸は電池の内部抵抗である。図１１（Ｂ）の横軸は経過年数、縦軸は経過年数が０の時を基準とした電池容量である。
【０１７７】
図１１（Ａ）によれば、経過年数とともに電池の内部抵抗は単調に増加する。また、図１１（Ｂ）によれば、経過年数とともに電池容量は単調に減少する。したがって、電池の内部抵抗を算出することにより、電池の経年変化による電池の劣化具合を把握することができる。
【０１７８】
図１０のフローチャートでのステップＳ７４の次に、ＣＰＵ４０は、内部抵抗値算出処理（ステップＳ７４）において算出した内部抵抗値Ｒｉｍｐが閾値Ｒｔｈ１以下であるか否かを判定する（ステップＳ７６）。
【０１７９】
内部抵抗値Ｒｉｍｐが閾値Ｒｔｈ１以下である場合には、ＣＰＵ４０は、ＧＰＳ装置５０を「Ａモード」又は「Ｂモード」で動作させることが許可される（ステップＳ８０）。この場合、ステップＳ６０で受け取った駆動要求が「Ａモード」であれば、ＣＰＵ４０は、ＧＰＳ装置５０を「Ａモード」で動作させる。また、ステップＳ６０で受け取った駆動要求が「Ｂモード」であれば、ＣＰＵ４０は、ＧＰＳ装置５０を「Ｂモード」で動作させる。
【０１８０】
ステップＳ７４において、内部抵抗値Ｒｉｍｐが閾値Ｒｔｈ１を超える場合には、ＣＰＵ４０は、内部抵抗値Ｒｉｍｐが閾値Ｒｔｈ２以下であるか否かを判定する（ステップＳ７８）。なお、閾値Ｒｔｈ２＞閾値Ｒｔｈ１とする。
【０１８１】
内部抵抗値Ｒｉｍｐが閾値Ｒｔｈ２以下である場合には、ＣＰＵ４０は、ＧＰＳ装置５０を「Ｂモード」又は「Ｃモード（動作させない）」で動作させることが許可される（ステップＳ８２）。この場合、ステップＳ６０で受け取った駆動要求が「Ａモード」であれば、ＣＰＵ４０は、ＧＰＳ装置５０を「Ｂモード」又は「Ｃモード（動作させない）」で動作させる。また、ステップＳ６０で受け取った駆動要求が「Ｂモード」であれば、ＣＰＵ４０は、ＧＰＳ装置５０を「Ｂモード」で動作させる。
【０１８２】
ステップＳ７８において、内部抵抗値Ｒｉｍｐが閾値Ｒｔｈ２を超える場合には、ＣＰＵ４０は、ＧＰＳ装置５０を「Ｃモード（動作させない）」で動作させる（ステップＳ８４）。この場合、ステップＳ６０で受け取った駆動要求が「Ａモード」であっても「Ｂモード」であっても、ＣＰＵ４０は、ＧＰＳ装置５０を「Ｃモード（動作させない）」で動作させる。
【０１８３】
閾値Ｒｔｈ１としては、例えば、ＧＰＳ装置５０が「Ａモード」で動作しても十分に電池容量が足りるものと判断できるような閾値を設定する。
【０１８４】
閾値Ｒｔｈ２としては、例えば、ＧＰＳ装置５０が「Ｂモード」で動作しても十分に電池容量が足りるものと判断できるような閾値を設定する。
【０１８５】
図１１（Ａ）及び図１１（Ｂ）のグラフに示すように、電池の内部抵抗値と電池容量の劣化には相関がある。したがって、第３実施形態によれば、電池２４の内部抵抗値Ｒｉｍｐ基づいてＧＰＳ装置５０の動作を制御するため、電池２４の劣化の進み具合や周囲温度の影響等を含めた電池２４の状態に応じて適切な制御が可能になる。
【０１８６】
また、内部抵抗値Ｒｉｍｐが大きいほど、電池の劣化が進み、電池容量が少ないものと考えられる。したがって、第１の電圧検出処理で検出される電池部の出力電圧が第１の基準電圧よりも低い場合には、内部抵抗値Ｒｉｍｐが大きいほど、受信演算部の１動作期間あたりの消費電気量が小さくなるようにＧＰＳ装置５０の動作を制御することにより、電池容量不足によるＧＰＳ付き腕時計の動作の不具合を回避することができる。
【０１８７】
〔変形例〕
上述の第３実施形態は、第１の電圧検出処理で検出される電池部の出力電圧が第１の基準電圧よりも低い場合には、内部抵抗値Ｒｉｍｐが大きいほど、受信演算部の１動作期間あたりの消費電気量が小さくなるようにＧＰＳ装置５０の動作を制御する例であったが、第２の電圧検出処理で検出される電池部の出力電圧が第２の基準電圧よりも低い場合には、内部抵抗値Ｒｉｍｐが大きいほど、受信演算部の１動作期間あたりの消費電気量が小さくなるようにＧＰＳ装置５０の動作を制御してもよい。
【０１８８】
図１２は、第３実施形態における制御部（ＣＰＵ４０）による受信演算部（ＧＰＳ装置５０）の動作の制御の変形例について説明するためのフローチャートである。なお、上述の第３実施形態と同一の処理には図１０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。
【０１８９】
ＣＰＵ４０が、ＧＰＳ装置５０を駆動する要求（ＧＰＳ駆動要求）があるか否かを判定するステップ（ステップＳ６０）から、負荷装置５４の非動作中における電池２４の出力電圧を電圧検出装置５２により検出し、取得する第２の電圧検出処理を行う（ステップＳ６４）までの動作は、第２実施形態と同一である。
【０１９０】
次に、ＣＰＵ４０は、第２の電圧検出処理（ステップＳ６４）で検出した電池２４の出力電圧Ｖｏが第２の基準電圧Ｖｔｈ２以上であるか否かを判定する（ステップＳ８６）。第２の基準電圧Ｖｔｈ２は、例えば、ＧＰＳ装置５０が「Ａモード」で動作しても十分に電池容量が足りるものと判断できるような電圧を設定する。
【０１９１】
出力電圧Ｖｏが第２の基準電圧Ｖｔｈ２以上である場合には、ＣＰＵ４０は、ＧＰＳ装置５０を「Ａモード」又は「Ｂモード」で動作させることが許可される（ステップＳ８０）。この場合、ステップＳ６０で受け取った駆動要求が「Ａモード」であれば、ＣＰＵ４０は、ＧＰＳ装置５０を「Ａモード」で動作させる。また、ステップＳ６０で受け取った駆動要求が「Ｂモード」であれば、ＣＰＵ４０は、ＧＰＳ装置５０を「Ｂモード」で動作させる。
【０１９２】
出力電圧Ｖｏが第２の基準電圧Ｖｔｈ２未満である場合には、ＣＰＵ４０は、ＧＰＳ装置５０への電力供給に先立って、所与の時間に亘って負荷装置５４を駆動する（ステップＳ６６）。その後、第１の電圧検出処理を行い（ステップＳ６８）、負荷装置５４の駆動を終了する（ステップＳ７０）までの動作は、上述の第３実施形態と同一である。
【０１９３】
負荷装置５４の駆動を終了（ステップＳ７０）した後に、ＣＰＵ４０は、内部抵抗値算出処理（ステップＳ７４）において算出した内部抵抗値Ｒｉｍｐが閾値Ｒｔｈ１以下であるか否かを判定する（ステップＳ７６）。これ以降の動作は、上述の第３実施形態と同一である。
【０１９４】
このように、第２の電圧検出処理で検出される電池部の出力電圧が第２の基準電圧よりも低い場合には、内部抵抗値Ｒｉｍｐが大きいほど、受信演算部の１動作期間あたりの消費電気量が小さくなるようにＧＰＳ装置５０の動作を制御することにより、電池容量不足によるＧＰＳ付き腕時計の動作の不具合を回避することができる。
【０１９５】
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５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。
【０１９６】
［制御部による受信演算部の動作の制御］
以下、第４実施形態における制御部（ＣＰＵ４０）による受信演算部（ＧＰＳ装置５０）の動作の制御について説明する。本実施の形態においては、受信演算部の動作は、複数の動作モードを含み、制御部は受信演算部の動作を複数の動作モードのいずれかを選択することにより制御する例について説明する。
【０１９７】
また、以下の説明においては、受信演算部の１動作期間あたりの消費電気量が相対的に大きい方の受信演算部の動作モードを「Ａモード」、受信演算部の１動作期間あたりの消費電気量が相対的に小さい方の受信演算部の動作モードを「Ｂモード」、受信演算部に駆動電力を供給しない場合（受信演算部を動作させない場合）の受信演算部の動作モードを「Ｃモード」とする。「Ａモード」及び「Ｂモード」における受信演算部の動作例の詳細については後述する。また、説明の便宜上、受信演算部を動作させない場合を「「Ｃモード（動作させない）」で動作させる」と表現する。
【０１９８】
図１３は、第４実施形態における制御部（ＣＰＵ４０）による受信演算部（ＧＰＳ装置５０）の動作の制御について説明するためのフローチャートである。
【０１９９】
ＣＰＵ４０は、ＧＰＳ装置５０を駆動する要求（ＧＰＳ駆動要求）があるか否かを判定する（ステップＳ９０）。ＣＰＵ４０は、周期的なタイミング（例えば２４時間毎）で自らＧＰＳ駆動要求を生成してもよい。また、ＣＰＵ４０は、入力装置４６が特定のユーザの操作を受け付けたタイミングでＧＰＳ駆動要求をあったものと判断してもよい。
【０２００】
ステップＳ９０でＧＰＳ駆動要求がなかったものと判断した場合には、ＣＰＵ４０は、所定時間待機して（ステップＳ９２）、ＧＰＳ駆動要求があるまでステップＳ９０とステップＳ９２を繰り返す。
【０２０１】
ステップＳ９０でＧＰＳ駆動要求があったものと判断した場合には、負荷装置５４の非動作中における電池２４の出力電圧を電圧検出装置５２により検出し、取得する第２の電圧検出処理を行う（ステップＳ９４）。
【０２０２】
なお、第２の電圧検出処理（ステップＳ９４）は、ステップＳ９０と後述する負荷装置５４の駆動（ステップＳ９６）との間に代えて、後述する負荷装置５４の駆動終了（ステップＳ１００）と内部抵抗値算出処理（ステップＳ１０２）との間で行ってもよい。
【０２０３】
次に、ＣＰＵ４０は、ＧＰＳ装置５０への電力供給に先立って、所与の時間に亘って負荷装置５４を駆動する（ステップＳ９６）。図５に示す回路図においては、制御信号４０Ａに基づいて、スイッチ５３を負荷装置５４側に接続することにより負荷装置５４を駆動する。所与の時間は、電池２４の出力電圧がある程度安定するまでの時間とし、例えば５秒程度とすることができる。
【０２０４】
次に、ＣＰＵ４０は、負荷装置５４の動作中における電池２４の出力電圧を電圧検出装置５２により検出し、取得する第１の電圧検出処理を行う（ステップＳ９８）。負荷装置５４の動作中は、非動作中に比べて電池２４の出力電圧が低下する。
【０２０５】
ステップＳ９６から所与の時間経過後に、ＣＰＵ４０は、負荷装置５４の駆動を終了する（ステップＳ１００）。図５に示す回路図においては、制御信号４０Ａに基づいて、スイッチ５３を負荷装置５４から切り離すことにより負荷装置５４の駆動を終了する。
【０２０６】
次に、ＣＰＵ４０は、第２の電圧検出処理（ステップＳ９４）で検出した電池２４の出力電圧Ｖｏと第１の電圧検出処理（ステップＳ９８）で検出した電池２４の出力電圧Ｖｃとから、電池２４の内部抵抗値Ｒｉｍｐを算出する内部抵抗値算出処理を行う（ステップＳ１０２）。電池２４の内部抵抗値Ｒｉｍｐは、上述の式（１）で算出することができる。
【０２０７】
次に、ＣＰＵ４０は、内部抵抗値Ｒｉｍｐと、ＧＰＳ装置５０の動作時における電池２４に対する負荷とから、ＧＰＳ装置５０の動作時における電池２４の出力電圧を推測する推測演算処理を行う（ステップＳ１０４）。
【０２０８】
ＧＰＳ装置５０が「Ａモード」で動作した場合の電池２４に対する負荷（例えば１００Ω）をＲａとしたときの、ＧＰＳ装置５０の動作時における電池２４の出力電圧Ｖｃａは、以下の式で推測できる。
【０２０９】
【数２】
2010085355.tif 000004
同様に、ＧＰＳ装置５０が「Ｂモード」で動作した場合の電池２４に対する負荷（例えば２００Ω）をＲｂとしたときのＧＰＳ装置５０の動作時における電池２４の出力電圧Ｖｃｂは、以下の式で推測できる。
【０２１０】
【数３】
2010085355.tif 000005
なお、「Ａモード」は「Ｂモード」よりも負荷が大きいので、Ｒａ＜Ｒｂの関係が成立する。したがって、式（２）及び式（３）より、Ｖｃａ＜Ｖｃｂの関係が成立する。
【０２１１】
次に、ＣＰＵ４０は、推測演算処理（ステップＳ１０４）において算出した出力電圧Ｖｃａが閾値電圧Ｖｔｈ以上であるか否かを判定する（ステップＳ１０６）。
【０２１２】
出力電圧Ｖｃａが閾値電圧Ｖｔｈ以上である場合には、ＣＰＵ４０は、ＧＰＳ装置５０を「Ａモード」又は「Ｂモード」で動作させることが許可される（ステップＳ１１０）。この場合、ステップＳ９０で受け取った駆動要求が「Ａモード」であれば、ＣＰＵ４０は、ＧＰＳ装置５０を「Ａモード」で動作させる。また、ステップＳ９０で受け取った駆動要求が「Ｂモード」であれば、ＣＰＵ４０は、ＧＰＳ装置５０を「Ｂモード」で動作させる。
【０２１３】
ステップＳ１０６において、出力電圧Ｖｃａが閾値電圧Ｖｔｈ未満の場合には、ＣＰＵ４０は、出力電圧Ｖｃｂが閾値電圧Ｖｔｈ以上であるか否かを判定する（ステップＳ１０８）。
【０２１４】
出力電圧Ｖｃｂが閾値電圧Ｖｔｈ以上である場合には、ＣＰＵ４０は、ＧＰＳ装置５０を「Ｂモード」又は「Ｃモード（動作させない）」で動作させることが許可される（ステップＳ１１２）。この場合、ステップＳ９０で受け取った駆動要求が「Ａモード」であれば、ＣＰＵ４０は、ＧＰＳ装置５０を「Ｂモード」又は「Ｃモード（動作させない）」で動作させる。また、ステップＳ９０で受け取った駆動要求が「Ｂモード」であれば、ＣＰＵ４０は、ＧＰＳ装置５０を「Ｂモード」で動作させる。
【０２１５】
ステップＳ１０８において、出力電圧Ｖｃｂが閾値電圧Ｖｔｈ未満の場合には、ＣＰＵ４０は、ＧＰＳ装置５０を「Ｃモード（動作させない）」で動作させる（ステップＳ１１４）。この場合、ステップＳ９０で受け取った駆動要求が「Ａモード」であっても「Ｂモード」であっても、ＣＰＵ４０は、ＧＰＳ装置５０を「Ｃモード（動作させない）」で動作させる。
【０２１６】
閾値電圧Ｖｔｈとしては、例えば、ＧＰＳ装置５０が動作しても十分に電池容量が足りるものと判断できるような閾値電圧を設定する。
【０２１７】
第４実施形態によれば、ＧＰＳ装置５０の動作時における電池２４の出力電圧を推測し、その値に基づいてＧＰＳ装置５０の動作を制御することにより、電池の劣化の進み具合や周囲温度の影響等を含めた電池部の状態に応じて適切な制御が可能になる。
【０２１８】
また、推測演算処理で推測したＧＰＳ装置５０の動作時における電池２４の出力電圧が小さいほど、残りの電池容量が少ないものと考えられる。したがって、推測演算処理で推測したＧＰＳ装置の動作時における電池２４の出力電圧が小さいほど、受信演算部の１動作期間あたりの消費電気量が小さくなるようにＧＰＳ装置の動作を制御することにより、電池容量不足による動作の不具合を回避することができる。
【０２１９】
３．ＧＰＳ付き腕時計（ＧＰＳ装置）の動作モードの例
以上の説明においては、受信演算部の１動作期間あたりの消費電気量が相対的に大きい方の受信演算部の動作モードを「Ａモード」、受信演算部の１動作期間あたりの消費電気量が相対的に小さい方の受信演算部の動作モードを「Ｂモード」、受信演算部に駆動電力を供給しない場合（受信演算部を動作させない場合）の受信演算部の動作モードを「Ｃモード」として説明してきた。以下、「Ａモード」及び「Ｂモード」における受信演算部の動作例の詳細について説明する。
【０２２０】
３−１．時刻情報取得モードと位置情報取得モード
ＧＰＳ装置（受信演算部）５０の動作には、衛星情報に基づいて時刻情報を生成する時刻情報取得モードと、衛星情報に基づいて位置情報を生成する位置情報取得モードとを含んでもよい。この場合、相対的に処理時間が短く（例えば１５秒〜１分程度）１動作期間あたりの消費電気量の小さい時刻情報取得モードが「Ｂモード」に、相対的に処理時間が長く（例えば３０秒〜３分程度）１動作期間あたりの消費電気量の大きい位置情報取得モードが「Ａモード」に対応する。
【０２２１】
［時刻情報取得モード］
図１４は、ＧＰＳ付き腕時計の時刻情報取得モードにおける動作の一例を示すフローチャートである。
【０２２２】
ＧＰＳ付き腕時計１は、時刻情報取得モードに設定された場合、図１４に示す時刻修正処理（時刻情報取得モード）を実行する。
【０２２３】
時刻修正処理（時刻情報取得モード）が開始されると、ＧＰＳ付き腕時計１は、まず、ＣＰＵ４０によってＧＰＳ装置５０を制御し、受信処理を行う。すなわち、ＣＰＵ４０がＧＰＳ装置５０を起動し、ＧＰＳ装置５０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Ｓ２１０）。
【０２２４】
受信が開始されると、ＧＰＳ装置５０は、探索制限時間Ｔｓを設定する（ステップＳ２１２）。ここで、探索制限時間Ｔｓは、ＧＰＳ装置５０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、探索制限時間Ｔｓとして６秒が設定される。なお、探索制限時間Ｔｓは、受信開始前に設定するようにしてもよい。
【０２２５】
次に、ＧＰＳ装置５０は衛星検索工程（衛星サーチ工程）を開始する（ステップＳ２１４）。衛星検索工程において、ＧＰＳ装置５０は、捕捉可能なＧＰＳ衛星１０を検索する処理を行う。
【０２２６】
具体的には、ＧＰＳ装置５０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、ＧＰＳ装置５０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。
【０２２７】
ＧＰＳ装置５０、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、ＧＰＳ装置５０は、捕捉した各ＧＰＳ衛星１０の情報（例えば衛星番号）を、ＧＰＳ装置５０が有するＳＲＡＭ等の記憶部に記憶する。
【０２２８】
次に、ＧＰＳ装置５０は、探索制限時間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Ｓ２１６、Ｓ２１８）。例えば、ベースバンド部は、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。
【０２２９】
ＧＰＳ装置５０が衛星検索工程を終了する前に探索制限時間Ｔｓが経過した場合（ステップＳ２１６でＹＥＳの場合）、ＧＰＳ装置５０の受信動作が強制的に終了する（ステップＳ２４４）。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、探索制限時間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。
【０２３０】
一方、探索制限時間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Ｓ２１８でＹＥＳの場合）、ＧＰＳ装置５０は、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Ｓ２２０）。
【０２３１】
ＧＰＳ衛星１０を捕捉することができなかった場合（ステップＳ２２０でＮＯの場合）、ＧＰＳ装置５０は衛星検索工程を再び開始する（ステップＳ２１４）。
【０２３２】
一方、ＧＰＳ衛星１０を捕捉することができた場合（ステップＳ２２０でＹＥＳの場合）、ＧＰＳ装置５０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Ｓ２２２）。具体的には、ＧＰＳ装置５０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、ＧＰＳ装置５０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、ＧＰＳ装置５０が有するＳＲＡＭ等の記憶部に記憶する。
【０２３３】
次に、ＧＰＳ装置５０は、衛星信号デコード時間Ｔｄを設定する（ステップＳ２２４）。衛星信号デコード時間Ｔｄは、ＧＰＳ装置５０が時刻修正情報を生成する制限時間である。衛星信号デコード時間Ｔｄは、本発明における演算制限時間に対応する。
【０２３４】
次に、ＧＰＳ装置５０は捕捉したＧＰＳ衛星１０の衛星情報（特にＧＰＳ時刻情報）の取得を開始する（ステップＳ２２６）。具体的には、ＧＰＳ装置は、捕捉した各ＧＰＳ衛星からの航法メッセージをそれぞれ復調してＺカウントデータを取得する処理を行う。そして、ＧＰＳ装置５０は、取得したＧＰＳ時刻情報を、ＧＰＳ装置５０が有するＳＲＡＭ等に記憶する。
【０２３５】
ＧＰＳ装置５０が１つ以上の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Ｓ２２８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Ｓ２４４）。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、１つ以上の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。
【０２３６】
一方、衛星信号デコード時間Ｔｄが経過する前に１つ以上の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Ｓ２３０でＹＥＳの場合）、ＧＰＳ装置５０は、捕捉したＧＰＳ衛星１０から１つ以上のＧＰＳ衛星１０を選択して測時計算を開始する（ステップＳ２３２）。
【０２３７】
具体的には、ＧＰＳ装置５０は、選択したＧＰＳ衛星１０の衛星情報（ＧＰＳ時刻情報）を、ＧＰＳ装置５０が有するＳＲＡＭ等から読み出して測時計算を行い、時刻修正情報を生成する。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、ＧＰＳ装置５０は、内部時刻情報を修正するために必要な時刻修正情報として、例えば、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時刻情報の時間差を算出することができる。また、ＧＰＳ装置５０は、複数のＧＰＳ衛星１０のＧＰＳ時刻情報に基づいて、より正確な時刻修正情報を生成することもできる。そして、ＧＰＳ装置５０は、時刻修正情報を生成することができれば測時計算を終了する。
【０２３８】
ＧＰＳ装置５０が測時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Ｓ２３４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Ｓ２４４）。
【０２３９】
一方、衛星信号デコード時間Ｔｄが経過する前に測時計算を終了することができた場合（ステップＳ２３６でＹＥＳの場合）、ＣＰＵ４０は、時刻修正情報を用いて計時装置５６に記憶されている内部時刻情報を修正する（ステップＳ２３８）。
【０２４０】
そして、ＧＰＳ装置５０の受信動作が終了する（ステップＳ２４０）。
【０２４１】
最後に、ＣＰＵ４０は、修正した内部時刻情報に基づいて表示装置４８を制御し、時刻表示が修正される（ステップＳ２４２）。
【０２４２】
なお、ＧＰＳ装置５０の受信動作が強制的に終了された場合（ステップＳ２４４）、ＣＰＵ４０が表示装置４８を制御し、受信失敗の表示がされる（ステップＳ２４６）。
【０２４３】
［位置情報取得モード］
図１５は、ＧＰＳ付き腕時計の位置情報取得モードにおける動作の一例を示すフローチャートである。なお、以下の説明において、時刻情報取得モードと同じ処理については、その説明を省略又は簡略する。
【０２４４】
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１５に示す時差修正処理（位置情報取得モード）を実行する。
【０２４５】
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、ＣＰＵ４０によってＧＰＳ装置５０を制御し、受信処理を行う。すなわち、ＣＰＵ４０がＧＰＳ装置５０を起動し、ＧＰＳ装置５０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Ｓ２５０）。
【０２４６】
受信が開始されると、ＧＰＳ装置５０は、探索制限時間Ｔｓを設定する（ステップＳ２５２）。
【０２４７】
次に、ＧＰＳ装置５０は衛星検索工程（衛星サーチ工程）を開始する（ステップＳ２５４）。
【０２４８】
次に、ＧＰＳ装置５０は、探索制限時間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Ｓ２５６、Ｓ２５８）。
【０２４９】
ＧＰＳ装置５０が衛星検索工程を終了する前に探索制限時間Ｔｓが経過した場合（ステップＳ２５６でＹＥＳの場合）、ＧＰＳ装置５０の受信動作が強制的に終了する（ステップＳ２８４）。
【０２５０】
一方、探索制限時間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Ｓ２５８でＹＥＳの場合）、ＧＰＳ装置５０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Ｓ２６０）。ここで、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が３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、３個以上のＧＰＳ衛星１０のＧＰＳ時刻情報及び軌道情報が必要である。さらに、測位精度を高めるためにＧＰＳ付き腕時計１の内部時刻情報とＧＰＳ時刻情報の時刻誤差も未知数と考えると、４個以上のＧＰＳ衛星１０のＧＰＳ時刻情報及び軌道情報が必要である。
【０２５１】
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Ｓ２６０でＮＯの場合）、ＧＰＳ装置５０は衛星検索工程を再び開始する（ステップＳ２５４）。
【０２５２】
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Ｓ２６０でＹＥＳの場合）、ＧＰＳ装置５０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Ｓ２６２）。そして、ＧＰＳ装置５０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、ＧＰＳ装置５０が有するＳＲＡＭ等の記憶部に記憶する。
【０２５３】
次に、ＧＰＳ装置５０は、衛星信号デコード時間Ｔｄを設定する（ステップＳ２６４）。衛星信号デコード時間Ｔｄは、ＧＰＳ装置５０が時刻修正情報を生成する制限時間である。衛星信号デコード時間Ｔｄは、本発明における演算制限時間に対応する。
【０２５４】
次に、ＧＰＳ装置５０は捕捉したＧＰＳ衛星１０の衛星情報（特にＧＰＳ時刻情報及び軌道情報）の取得を開始する（ステップＳ２６６）。具体的には、ＧＰＳ装置５０は、捕捉した各ＧＰＳ衛星からの航法メッセージをそれぞれ復調して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。そして、ＧＰＳ装置５０は、取得したＧＰＳ時刻情報及び軌道情報を、ＧＰＳ装置５０が有するＳＲＡＭ等に記憶する。
【０２５５】
ＧＰＳ装置５０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Ｓ２６８でＹＥＳの場合）、ＧＰＳ装置５０の受信動作が強制的に終了する（ステップＳ２８４）。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。
【０２５６】
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Ｓ２７０でＹＥＳの場合）、ＧＰＳ装置５０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（本発明における測位計算処理に対応）を開始する（ステップＳ２７２）。
【０２５７】
具体的には、ＧＰＳ装置５０は、選択したＮ個（例えば４個）のＧＰＳ衛星１０の衛星情報（ＧＰＳ時刻情報及び軌道情報）を、ＧＰＳ装置５０が有するＳＲＡＭ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、ＧＰＳ装置５０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、ＧＰＳ装置５０は、軌道情報に基づいて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、ＧＰＳ装置５０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。
【０２５８】
また、ＧＰＳ装置５０は、測位誤差（ＧＰＳ付き腕時計１が実際に位置する場所と位置情報により特定される場所の最大距離）を算出する。例えば、ＧＰＳ装置５０は、測距誤差（ＧＰＳ衛星１０とＧＰＳ受信機１０との間の距離の測定誤差）にＤＯＰ値を乗じた値を測位誤差として算出する。ＤＯＰ値としては、ＰＤＯＰ値やＨＤＯＰ値等を使用することができる。そして、ＧＰＳ装置５０は、所定のＤＯＰ値以下となるまで測位計算を継続し、位置情報を生成する。
【０２５９】
そして、ＧＰＳ装置５０は、ＧＰＳ装置５０が有するフラッシュメモリ等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。
【０２６０】
このようにして、ＧＰＳ装置５０は、時刻修正情報として、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。
【０２６１】
ＧＰＳ装置５０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Ｓ２７４でＹＥＳの場合）、ＧＰＳ装置５０の受信動作が強制的に終了する（ステップＳ２８４）。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。
【０２６２】
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Ｓ２７６でＹＥＳの場合）、ＣＰＵ４０は、時刻修正情報を用いて計時装置５６に記憶されている内部時刻情報を修正する（ステップＳ２７８）。
【０２６３】
そして、ＧＰＳ装置５０の受信動作が終了する（ステップＳ２８０）。
【０２６４】
最後に、ＣＰＵ４０は、修正した内部時刻情報に基づいて表示装置４８を制御し、時刻表示（時差）が修正される（ステップＳ２８２）。
【０２６５】
なお、ＧＰＳ装置５０の受信動作が強制的に終了された場合（ステップＳ２８４）、ＣＰＵ４０が表示装置４８を制御し、受信失敗の表示がされる（ステップＳ２８６）。
【０２６６】
３−２．長時間探索モードと短時間探索モード
ＧＰＳ装置（受信演算部）５０の動作には、ＧＰＳ装置５０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探索制限時間Ｔｓを相対的に長時間とする長時間探索モードと、相対的に短時間とする短時間探索モードとを含んでもよい。この場合、相対的に処理時間が長く１動作期間あたりの消費電気量の大きい長時間探索モードが「Ａモード」に、相対的に処理時間が短く１動作期間あたりの消費電気量の小さい短時間探索モードが「Ｂモード」に対応する。
【０２６７】
図１４のフローチャート（時刻情報取得モード）においては、ステップＳ２１２において、探索制限時間Ｔｓを長時間に設定することで長時間探索モードに、探索制限時間Ｔｓを短時間に設定することで短時間探索モードに設定することができる。
【０２６８】
同様に、図１５のフローチャート（位置情報取得モード）においては、ステップＳ２５２において、探索制限時間Ｔｓを長時間に設定することで長時間探索モードに、探索制限時間Ｔｓを短時間に設定することで短時間探索モードに設定することができる。
【０２６９】
３−２．長時間デコードモードと短時間デコードモード
ＧＰＳ装置（受信演算部）５０の動作には、ＧＰＳ装置５０が、ＧＰＳ装置５０が時刻修正情報を生成する制限時間である衛星信号デコード時間Ｔｄを相対的に長時間（例えば３分程度）とする長時間デコードモードと、相対的に短時間（例えば１分程度）とする短時間デコードモードとを含んでもよい。この場合、相対的に処理時間が長く１動作期間あたりの消費電気量の大きい長時間デコードモードが「Ａモード」に、相対的に処理時間が短く１動作期間あたりの消費電気量の小さい短時間デコードモードが「Ｂモード」に対応する。
【０２７０】
図１４のフローチャート（時刻情報取得モード）においては、ステップＳ２２４において、衛星信号デコード時間Ｔｄを長時間に設定することで長時間デコードモードに、衛星信号デコード時間Ｔｄを短時間に設定することで短時間デコードモードに設定することができる。
【０２７１】
同様に、図１５のフローチャート（位置情報取得モード）においては、ステップＳ２６２において、衛星信号デコード時間Ｔｄを長時間に設定することで長時間デコードモードに、衛星信号デコード時間Ｔｄを短時間に設定することで短時間デコードモードに設定することができる。
【０２７２】
３−３．高精度モードと低精度モード
ＧＰＳ装置（受信演算部）５０の動作には、ＧＰＳ装置５０が、ＧＰＳ装置５０が測位計算を終了するＤＯＰ値を相対的に小さく（高精度に）設定する高精度モードと、相対的に大きく（低精度に）設定する低精度モードとを含んでもよい。この場合、相対的に処理時間が長く１動作期間あたりの消費電気量の大きい高精度モードが「Ａモード」に、相対的に処理時間が短く１動作期間あたりの消費電気量の小さい低精度モードが「Ｂモード」に対応する。
【０２７３】
図１５のフローチャート（位置情報取得モード）において、ステップＳ２７２において測位計算を行う際に、測位計算を終了するＤＯＰ値を小さく設定することで高精度モードに、測位計算を終了するＤＯＰ値を大きく設定することで低精度モードに設定することができる。
【０２７４】
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。
【０２７５】
上述の実施の形態においては、受信演算部の動作は、複数の動作モードを含み、制御部は受信演算部の動作を複数の動作モードのいずれかを選択することにより制御する例について説明したが、例えば、ＤＯＰ値や探索制限時間などの種々の設定値を連続的に変化させることにより受信演算部の動作を制御することも可能である。
【０２７６】
また、上述の実施の形態においては、動作モードの数が３つの場合について説明したが、動作モードの数は３つには限られず、２つでも４つ以上でも可能である。
【０２７７】
さらに、上述した動作モードの例のうち、異なる概念の動作モード（例えば位置情報取得モードと長時間探索モードなど）を組み合わせて１つの動作モードとすることも可能である。
【０２７８】
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】
【０２７９】
【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】負荷装置の回路構成例について説明するための図。
【図６】第１実施形態における制御部による受信演算部の動作の制御について説明するためのフローチャート。
【図７】負荷部動作時と受信演算部動作時における電池部の出力電圧の変化を表すグラフ。
【図８】第２実施形態における制御部による受信演算部の動作の制御について説明するためのフローチャート。
【図９】第２実施形態における制御部による受信演算部の動作の制御の変形例について説明するためのフローチャート。
【図１０】第３実施形態における制御部による受信演算部の動作の制御について説明するためのフローチャート。
【図１１】図１１（Ａ）は、電池の内部抵抗の経年変化を表すグラフ、図１１（Ｂ）は、電池容量の経年変化を表すグラフ。
【図１２】第３実施形態における制御部による受信演算部の動作の制御の変形例について説明するためのフローチャート。
【図１３】第４実施形態における制御部による受信演算部の動作の制御について説明するためのフローチャート。
【図１４】ＧＰＳ付き腕時計の時刻情報取得モードにおける動作の一例を示すフローチャート。
【図１５】ＧＰＳ付き腕時計の位置情報取得モードにおける動作の一例を示すフローチャート。
【符号の説明】
【０２８０】
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、２９  レギュレータ、３０  受信用ＩＣ（受信回路）、３２  バス、４０  制御用ＩＣ（ＣＰＵ；制御部）、４２  ＲＡＭ、４４  ＲＯＭ、４６  入力装置、４８  表示装置、５０  ＧＰＳ装置、５２  電圧検出装置、５３  スイッチ、５４  負荷装置
【図１】
2010085355.tif 000006
【図２】
2010085355.tif 000007
【図３】
2010085355.tif 000008
【図４】
2010085355.tif 000009
【図５】
2010085355.tif 000010
【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】
2010085355.tif 000017
【図１３】
2010085355.tif 000018
【図１４】
2010085355.tif 000019
【図１５】
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