(57)【要約】【課題】ソーラーセルを通過した電波の受信を可能にすることによりアンテナ配置の制約を緩和し、そのため装飾性や装着性を向上させることができるリスト機器を提供すること。【解決手段】ＧＰＳ付き腕時計３は、光発電を行うソーラーセル２２と、二次電池２４と、ＧＰＳアンテナ２７を含む。二次電池２４は、ソーラーセル２２の光発電により発生した電荷を蓄積する。ＧＰＳアンテナ２７は、ソーラーセル２２を通過した電波を受信する。さらに、ＧＰＳ付き腕時計３は、充電制御回路２８及び制御部（ＣＰＵ）４０を含む。充電制御回路２８及び制御部（ＣＰＵ）４０は、電波の受信時に、ソーラーセル２２の電極と二次電池２４の電極の間を電気的に接続又は切断する制御を行う。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
光発電により発生した電力を動力源とし、所定の電波を受信する機能を有するリスト機器であって、
前記光発電を行うソーラーセルと、
前記ソーラーセルの前記光発電により発生した電荷を蓄積する二次電池と、
前記ソーラーセルを通過した前記電波を受信するアンテナと、
前記電波の受信時に、前記ソーラーセルの電極と前記二次電池の電極の間を電気的に接続又は切断する制御を行う接続制御部と、を含むことを特徴とするリスト機器。
【請求項２】
請求項１において、
前記接続制御部は、
前記電波の受信を開始してから終了するまでの間、前記ソーラーセルの電極と前記二次電池の電極の間を電気的に切断するように制御することを特徴とするリスト機器。
【請求項３】
請求項１において、
前記電波の受信レベルを検出する受信レベル検出部を含み、
前記接続制御部は、
前記電波の受信開始時に、前記受信レベルの検出結果に基づいて前記制御を行うことを特徴とするリスト機器。
【請求項４】
請求項３において、
前記接続制御部は、
前記電波の受信中も、所定のタイミングで、前記受信レベルの検出結果に基づいて前記制御を行うことを特徴とするリスト機器。
【請求項５】
請求項３又は４において、
前記接続制御部は、
検出した前記受信レベルが所定値よりも低い場合には、前記ソーラーセルの電極と前記二次電池の電極の間を電気的に切断するように制御することを特徴とするリスト機器。
【請求項６】
請求項１又は３乃至５のいずれかにおいて、
前記ソーラーセルに入射する光の照度を検出する照度検出部を含み、
前記接続制御部は、
前記電波の受信開始時に、前記照度の検出結果に基づいて前記制御を行うことを特徴とするリスト機器。
【請求項７】
請求項６において、
前記接続制御部は、
前記電波の受信中も、所定のタイミングで、前記照度の検出結果に基づいて前記制御を行うことを特徴とするリスト機器。
【請求項８】
請求項６又は７において、
前記接続制御部は、
検出した前記照度が所定値よりも高い場合には、前記ソーラーセルの電極と前記二次電池の電極の間を電気的に切断するように制御することを特徴とするリスト機器。
【請求項９】
請求項１乃至８のいずれかにおいて、
前記電波の周波数は、マイクロ波であることを特徴とするリスト機器。
【請求項１０】
請求項１乃至９のいずれかにおいて、
前記電波は、位置情報衛星から送信された衛星信号であり、
前記アンテナが受信した前記衛星信号から衛星情報を取得し、当該衛星情報に基づいて時刻修正情報を生成する時刻修正情報生成部と、
前記時刻修正情報に基づいて、内部時刻情報を修正する時刻情報修正部と、
前記内部時刻情報を表示する時刻情報表示部と、を含み、
電子時計として機能することを特徴とするリスト機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光発電により発生した電力を動力源とし、所定の電波を受信する機能を有するリスト機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、電波を受信し、電波に重畳された情報を取得する様々なリスト機器が開発されている。例えば、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ＧＰＳ（Global Positioning System）システムを利用して、現在の位置、日付、正確な時刻等を取得する腕時計が開発されている。例えば、特許文献１や特許文献２に記載された腕時計が提案されている。
【特許文献１】特開２０００−１３８６０７号公報
【特許文献２】特許第４０４４８９８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
特許文献１又は特許文献２に記載された腕時計では、アンテナが格納された場所が外部から視認可能な突起になっているため、装飾性や装着性を低下させており、使い易さにも問題がある。そこで、これらの腕時計において、例えば、電波を透過させる部材で文字板を構成し、文字板の裏面側の腕時計内部にアンテナを配置することにより装飾性や装着性を向上させることが考えられる。
【０００４】
一方、近年、ソーラーセルの光発電により発生した電力を動力源として電波を受信するリスト機器が開発されている。一般的に、ソーラーセルは、その発電効率を高めるために、光が入射する面積ができるだけ大きくなるように設計される。そのため、例えば、ソーラーセルを装備した腕時計では、装飾性等も考慮し、ソーラーセルの表面が文字板の裏面のほぼ全面と対向するように、ソーラーセルが配置される。その結果、装飾性を向上させる目的でソーラーセルの裏面側の腕時計内部にアンテナを配置すると、アンテナはソーラーセルを通過した電波を受信することになる。しかし、ソーラーセルは導電体であるため電波をシールドする効果を発揮し、受信状況を劣化させることになる。特に、ＧＰＳ衛星から送信される電波等のマイクロ波に対しては、ソーラーセルはより強いシールド効果を発揮する。そのため、マイクロ波を受信する腕時計において、ソーラーセルを装備すると、確実な受信を維持しながらソーラーセルの発電効率の向上させるためにはアンテナ配置の制約が大きくなり、装飾性や装着性を向上させることが困難であった。
【０００５】
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、ソーラーセルを通過した電波の受信を可能にすることによりアンテナ配置の制約を緩和し、そのため装飾性や装着性を向上させることができるリスト機器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】
【０００６】
（１）本発明は、光発電により発生した電力を動力源とし、所定の電波を受信する機能を有するリスト機器であって、前記光発電を行うソーラーセルと、前記ソーラーセルの前記光発電により発生した電荷を蓄積する二次電池と、前記ソーラーセルを通過した前記電波を受信するアンテナと、前記電波の受信時に、前記ソーラーセルの電極と前記二次電池の電極の間を電気的に接続又は切断する制御を行う接続制御部と、を含むことを特徴とする。
【０００７】
二次電池は、電荷を蓄積することができる蓄電体であればよく、例えば、コンデンサ等であってもよい。
【０００８】
例えば、前記接続制御部は、前記ソーラーセルの電極と前記二次電池の電極の間に接続され、開閉制御信号に基づいて開閉するスイッチ回路と、前記開閉制御信号を生成する開閉制御部と、を含むように構成されていてもよい。
【０００９】
本発明のリスト機器では、ソーラーセルの電極と二次電池の電極の間を電気的に接続又は切断制御を行う。そのため、ソーラーセルの裏面側のリスト機器内部にアンテナを配置しても、所与の条件に応じてソーラーセルの電極と二次電池の電極の間を電気的に接続又は切断制御することにより、確実な受信を維持することができる。従って、本発明によれば、アンテナ配置の制約を緩和することができるので、装飾性や装着性を向上させることができるリスト機器を提供することができる。
【００１０】
また、本発明によれば、ソーラーセルの裏面側のリスト機器内部にアンテナを配置することができるので、アンテナ配置の制約が緩和され、ユーザーが使用し易いリスト機器を提供することができる。
【００１１】
（２）本発明のリスト機器において、前記接続制御部は、前記電波の受信を開始してから終了するまでの間、前記ソーラーセルの電極と前記二次電池の電極の間を電気的に切断するように制御するようにしてもよい。
【００１２】
本発明によれば、ソーラーセルの電極と二次電池の電極の間が電気的に接続されている場合にはソーラーセルの電極が高いシールド効果を発揮するので、電波の受信を開始してから終了するまでの間、ソーラーセルの電極と二次電池の電極の間が電気的に切断して、ソーラーセルの電極のシールド効果を低下させて、電波がソーラーセルにより遮られずに、出来る限りソーラーセルを通過させる事で確実な受信を確保することができる。
【００１３】
（３）本発明のリスト機器は、前記電波の受信レベルを検出する受信レベル検出部を含み、前記接続制御部は、前記電波の受信開始時に、前記受信レベルの検出結果に基づいて前記制御を行うようにしてもよい。
【００１４】
本発明によれば、電波の受信開始時の受信レベルに応じてソーラーセルの電極と二次電池の電極の間を電気的に接続又は切断制御するので、電波の受信開始時の状況に応じて、確実な受信を維持しながらもソーラーセルの発電効率を最適化することができる。
【００１５】
（４）本発明のリスト機器において、前記接続制御部は、前記電波の受信中も、所定のタイミングで、前記受信レベルの検出結果に基づいて前記制御を行うようにしてもよい。
【００１６】
例えば、屋内で受信を開始したが受信途中に屋外に移動したような場合には、ＧＰＳ衛星から送られてくる電波が屋根などに遮られるものが無くなるので、電波の受信レベルがより受信しやすいように変化する。本発明によれば、受信中も電波の受信レベルの検出結果に応じてソーラーセルの電極と二次電池の電極の間を電気的に接続又は切断をより精密に制御することができる。従って、確実な受信を維持しながらもソーラーセルの発電効率を最適化することができる。
【００１７】
（５）本発明のリスト機器において、前記接続制御部は、検出した前記受信レベルが所定値よりも低い場合には、前記ソーラーセルの電極と前記二次電池の電極の間を電気的に切断するように制御してもよい。
【００１８】
本発明によれば、電波の受信状況が悪い場合には、ソーラーセルの電極と二次電池の電極の間を電気的に切断するので、電波の受信状況に応じて確実な受信を維持することができる。
【００１９】
（６）本発明のリスト機器は、前記ソーラーセルに入射する光の照度を検出する照度検出部を含み、前記接続制御部は、前記電波の受信開始時に、前記照度の検出結果に基づいて前記制御を行うようにしてもよい。
【００２０】
例えば、ソーラーセルは、ソーラーセルに入射する光の照度と出力電流が比例的に変化する光センサとして作用する。ソーラーセルを照度検出部として利用することで、照度を検出することができる。
【００２１】
接続制御部は、照度の検出結果を一定の閾値と比較して、ソーラーセルの電極と二次電池の電極の間を電気的に接続又は切断するようにしてもよい。また、接続制御部は、受信動作時の周辺環境を考慮して閾値を変動させて照度の検出結果を閾値と比較し、ソーラーセルの電極と二次電池の電極の間を電気的に接続又は切断する制御を行うようにしてもよい。例えば、炎天下での閾値、室内の蛍光灯点灯時の閾値、夜間における閾値等のテーブルデータを保有しておいて、受信動作時の周辺環境に応じて閾値を変更するようにしてもよい。
【００２２】
一般的に、ソーラーセルに入射する光の照度が高いほど、ソーラーセルの出力電流が高くなる。そして、ソーラーセルが光発電を行っている時の導電率（光導電率）は、光発電を行っていない時の導電率（暗導電率）とは比較にならないほど大きい。一般に、導電率が高い導体ほど電波をシールドする効果が高いため、ソーラーセルに入射する光の照度が高いほど電波の受信状況が悪くなると言える。本発明によれば、電波の受信開始時のソーラーセルに入射する光の照度に応じて、受信動作中にソーラーセルの電極と二次電池の電極の間を電気的に接続又は切断制御するので、確実な受信を維持しながらもソーラーセルの発電効率を最適化することができる。
【００２３】
（７）本発明のリスト機器において、前記接続制御部は、前記電波の受信中も、所定のタイミングで、前記照度の検出結果に基づいて前記制御を行うようにしてもよい。
【００２４】
例えば、屋内で受信を開始したが受信途中に屋外に移動したような場合には、ソーラーセルに入射する光の照度が変化する。本発明によれば、受信中もソーラーセルに入射する光の照度の検出結果に応じてソーラーセルの電極と二次電池の電極の間を電気的に接続又は切断動作をより精密に制御することができる。従って、確実な受信を維持しながらもソーラーセルの発電効率を最適化することができる。
【００２５】
（８）本発明のリスト機器において、前記接続制御部は、検出した前記照度が所定値よりも高い場合には、前記ソーラーセルの電極と前記二次電池の電極の間を電気的に切断するように制御してもよい。
【００２６】
本発明のリスト機器では、ソーラーセルに入射する光の照度が所定値よりも高い場合、ソーラーセルの電極と二次電池の電極の間を電気的に切断する。従って、本発明によれば、ソーラーセルが光発電を行うことにより高いシールド効果を発揮する場合には、ソーラーセルに光発電を行わせないようにすることにより、確実な受信を維持することができる。
【００２７】
（９）本発明のリスト機器において、前記電波の周波数は、マイクロ波に限定されるものであってもよい。
【００２８】
マイクロ波は、一般的には、波長が１００μｍ〜１ｍ、周波数が３００ＭＨｚ〜３ＴＨｚの電波であり、デシメートル波（ＵＨＦ）、センチメートル波（ＳＨＦ）、ミリメートル波（ＥＨＦ）、サブミリ波が含まれる。例えば、ＧＰＳ、ブルートゥース（Bluetooth）、ＣＤＭＡ（Code Division Multiple Access）による通信に使用される電波の周波数はマイクロ波である。
【００２９】
（１０）本発明のリスト機器において、前記電波は、位置情報衛星から送信された衛星信号であり、前記アンテナが受信した前記衛星信号から衛星情報を取得し、当該衛星情報に基づいて時刻修正情報を生成する時刻修正情報生成部と、前記時刻修正情報に基づいて、内部時刻情報を修正する時刻情報修正部と、前記内部時刻情報を表示する時刻情報表示部と、を含み、電子時計として機能するようにしてもよい。
【００３０】
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。
【００３１】
内部時刻情報は、電子時計の内部で計時される時刻の情報である。
【００３２】
時刻修正情報は、内部時刻情報を修正するために必要な情報であり、例えば、位置情報衛星の時刻情報又は当該時刻情報に基づいて算出された時刻情報、複数の位置情報衛星の軌道情報に基づいて算出された時差情報等である。
【００３３】
なお、本発明のリスト機器において、前記ソーラーセルの電極がメッシュ状に形成されていてもよい。こうすることにより、ソーラーセルの電極の表面積がより小さくなるため、ソーラーセルよる電波のシールド効果をより低くすることができる。そのため、電波の受信時にソーラーセルの電極と二次電池の電極の間を電気的に切断しなくても電波を受信できるケースが多くなることが期待できるので、二次電池の充電効率を高めることができる。
【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。従って、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。従って、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】
従って、ＴＬＭワードやＨＯＷワードは、ＧＰＳ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ＧＰＳ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る。この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ＧＰＳ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ＧＰＳ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。従って、ＧＰＳ受信機１は、Ｚカウントデータを取得すれば、日付以外の現在時刻が分かるようになっている。このため、ＧＰＳ受信機１は、通常、現在時刻として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リスト機器の一例であり、以下では本実施形態のＧＰＳ付き腕時計について説明する。
【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３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３の概略平面図であり、図３（Ｂ）は図３（Ａ）のＧＰＳ付き腕時計３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３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３は、リューズ１４やボタン１５（Ａボタン）、ボタン１６（Ｂボタン）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ＧＰＳ時刻情報に基づいて内部時刻情報の修正を行うモード（測時モード）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現在地を求めて、現在地から特定される時差及びＧＰＳ時刻情報に基づいて内部時刻情報の修正を行うモード（測位モード）に設定できるように構成されている。
【００５４】
例えば、ボタン１５（Ａボタン）が数秒（例えば３秒）以上押されると、ＧＰＳ付き腕時計３は測時モードによる時刻修正処理を行う。また、ボタン１６（Ｂボタン）が数秒（例えば３秒）以上押されると、ＧＰＳ付き腕時計３は測位モードによる時刻修正処理（時差修正処理）を行う。
【００５５】
一方、ボタン１５（Ａボタン）が短い時間押されると、ＧＰＳ付き腕時計３は文字板１１及び指針１２により直前の測時モードにおける受信結果を表示する。また、ボタン１６（Ｂボタン）が短い時間押されると、ＧＰＳ付き腕時計３は文字板１１及び指針１２により直前の測位モードにおける受信結果を表示する。例えば、受信成功の場合には、秒針が「Ｙ」の位置（１０秒位置）に移動し、受信失敗の場合には秒針が「Ｎ」の位置（２０秒位置）に移動する。
【００５６】
なお、ＧＰＳ付き腕時計３は、測時モードや測位モードを定期的に（自動的に）実行することもできる。
【００５７】
図３（Ｂ）に示すように、ＧＰＳ付き腕時計３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。
【００５８】
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。
【００５９】
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、ソーラーセル２２、ＧＰＳアンテナ２７、二次電池２４等が配置されている。
【００６０】
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。
【００６１】
ソーラーセル２２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を通過して表面に入射した光によって光発電する。
【００６２】
二次電池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、ソーラーセル２２が光発電した電力を蓄えられるようになっている。すなわち、ソーラーセル２２の電極と二次電池２４の電極の間を電気的に接続することにより、ソーラーセル２２が光発電を行い、二次電池２４が充電される。
【００６３】
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、逆Ｆアンテナ等により実現される。
【００６４】
本実施形態では、ＧＰＳ付き腕時計３の装飾性を向上させるために、ＧＰＳアンテナ２７はソーラーセル２２の裏面側に配置される。その結果、ＧＰＳアンテナ２７は、表面ガラス１９、文字板１１及びソーラーセル２２を通過した衛星信号を受信することになる。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、例えば導電率及び透磁率の低い材料であるプラスチックやガラス等で構成されている。
【００６５】
しかし、ソーラーセル２２が発電中は、ソーラーセル２２の電極と二次電池２４の電極の間が電気的に接続されているため、ソーラーセル２２の電極は電波をシールドする効果を有する。従って、ソーラーセル２２が発電中は、ＧＰＳアンテナ２７は衛星信号を受信しづらい状況になっている。一方、ソーラーセル２２の電極と二次電池２４の電極の間を電気的に切断し、ソーラーセル２２の電極がどこにも接続されていない状態（オープン状態）にすると電極のインピーダンスが高くなり、シールド効果が低減する。そこで、後述するように、本実施形態ではソーラーセル２２の電極と二次電池２４の電極の間を電気的に切断できるように構成されている。
【００６６】
なお、ベゼル１８は、衛星信号の受信性能を向上させるためにセラミック等の非金属材料で構成される。
【００６７】
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の裏蓋側には二次電池２４が配置されている。
【００６８】
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モジュール３０、ステップモータの駆動制御等を行う制御部（ＣＰＵ）４０等が取り付けられている。受信モジュール３０や制御部（ＣＰＵ）４０は、二次電池２４から供給される電力で駆動される。
なお、本実施形態では、二次電池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、二次電池２４は蓄電体であればよく、例えば、コンデンサ等であってもよい。
【００６９】
図４（Ａ）及び図４（Ｂ）は、ソーラーセル２２の構造について説明するための図である。なお、図４（Ａ）は、光が入射する方向（図３（Ｂ）において上方向）からソーラーセル２２を見た図である。また、図４（Ｂ）は、図４（Ａ）に示すソーラーセル２２のII−II線断面図である。
【００７０】
図４（Ａ）に示すように、ソーラーセル２２は、指針１２を通すための開口部２２−１と、ディスプレイ１３が組み込まれる開口部２２−２を有する。なお、指針１２が存在しない場合には、開口部２２−１は無くてもよい。また、ディスプレイ１３が存在しない場合には、開口部２２−２は無くてもよい。
【００７１】
図４（Ｂ）に示すように、ソーラーセル２２は、プラスチックフィルム基板２２６に形成されたアモルファスシリコン２２８が保護フィルム２２０及び２２７によりカバーされた構造を有する。アモルファスシリコン２２８は、ｐ型半導体２２２及びｎ型半導体２２４がｉ型半導体２２３を挟むように形成されており、アモルファスシリコン２２８の表面（図３（Ｂ）において文字板１１に対向する面）及び裏面（図３（Ｂ）においてＧＰＳアンテナ２７等に対向する面）には、それぞれ透明電極２２１及び金属電極２２５が形成されている。
【００７２】
保護フィルム２２０及び透明電極２２１を通過した光がアモルファスシリコン２２８の表面に入射すると、光のエネルギーによりｉ型半導体２２３に電子と正孔が発生する。発生した電子と正孔は、それぞれｐ型半導体２２２とｎ型半導体２２４の方向に移動する。その結果、透明電極２２１及び金属電極２２５に接続された外部回路に電流が流れる。このようにして、ソーラーセル２２は光発電を行う。
【００７３】
ソーラーセル２２の発電効率を高めるためには、アモルファスシリコン２２８の表面に入射する光量をできるだけ多くする必要がある。そのため、アモルファスシリコン２２８の表面積をなるべく大きくすることが望ましい。一方、ソーラーセル２２の表面の色や質感が外部から視認できると、ＧＰＳ付き腕時計３の装飾性は十分ではない。そのため、図３（Ｂ）に示すように、ソーラーセル２２は、文字板１１の裏面側に配置され、外部から視認されにくいようになっている。文字板１１は外部から視認できるため、透過率の低い材料を用いて、出来るだけ光を透過させつつ見栄えをよくすることが望ましい。
【００７４】
［ＧＰＳ付き腕時計の回路構成］
図５は、第１実施形態のＧＰＳ付き腕時計３の回路構成について説明するための図である。
【００７５】
ＧＰＳ付き腕時計３は、受信モジュール３０、ＧＰＳアンテナ２７、時刻表示装置８０及び電源供給装置９０を含んで構成されている。
【００７６】
［受信モジュールの構成］
受信モジュール３０は、ＧＰＳアンテナ２７が接続される。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。
【００７７】
また、受信モジュール３０は、ＳＡＷ（Surface Acoustic Wave：表面弾性波）フィルタ３１と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。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。
【００７８】
以下に説明するように、ＲＦ部５０とベースバンド部６０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。
【００７９】
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。
【００８０】
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。
【００８１】
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。
【００８２】
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。
【００８３】
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。
【００８４】
フラッシュメモリ６６には時差情報が記憶されている。時差情報は、地理情報が分割された複数の領域の各々の時差が定義された情報である。
【００８５】
ベースバンド部６０は、測時モード又は測位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。
【００８６】
また、ベースバンド部６０は、測時モード又は測位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。従って、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。そして、ベースバンド部６０は、捕捉したＧＰＳ衛星１０の航法メッセージを復調し、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してＳＲＡＭ６３に記憶する。
【００８７】
なお、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、温度補償回路付き水晶発振回路（ＴＣＸＯ）６５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。
【００８８】
［時刻表示装置の構成］
時刻表示装置８０は、制御部（ＣＰＵ）４０及び水晶振動子４３を含んで構成されている。
【００８９】
制御部（ＣＰＵ）４０は、記憶部４１、発振回路４２、駆動回路４４、ＬＣＤ駆動回路４５を備え、各種制御を行う。
【００９０】
制御部（ＣＰＵ）４０は、受信モジュール３０を制御する。すなわち、制御部（ＣＰＵ）４０は、制御信号を受信モジュール３０に送り、受信モジュール３０の受信動作を制御する。
【００９１】
また、制御部（ＣＰＵ）４０内の駆動回路４４を介して指針１２の駆動を制御する。さらに、制御部（ＣＰＵ）４０内の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（ＣＰＵ）４０は、測位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。
【００９２】
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３の内部で計時される時刻の情報である。内部時刻情報は、水晶振動子４３および発振回路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。従って、受信モジュール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。
【００９３】
制御部（ＣＰＵ）４０は、測時モードに設定されると、受信モジュール３０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パラメータ（ＧＰＳ時刻とＵＴＣとの差である累積うるう秒で現在は−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（ＣＰＵ）４０は、測位モードに設定されると、受信モジュール３０の動作を制御し、ＧＰＳ時刻情報とＵＴＣパラメータ及び現在地から求められる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。
【００９４】
［電源供給装置の構成］
電源供給装置９０は、充電制御回路２８、二次電池２４、レギュレータ２９及び時刻表示装置８０に組み込まれているソーラーセル２２を含んで構成されている。
【００９５】
二次電池２４は、レギュレータ２９を介して、受信モジュール３０及び時刻表示装置８０等に駆動電力を供給する。ソーラーセル２２の光発電により発生した電流が、充電制御回路２８を通じて二次電池２４に供給され、二次電池２４が充電される。
【００９６】
充電制御回路２８は、ソーラーセル２２の電極と二次電池２４の電極の間に接続され、制御信号４０Ａに基づいて、ソーラーセル２２の電極と二次電池２４の電極の間を電気的に接続又は切断する。制御部（ＣＰＵ）４０は、ＧＰＳアンテナ２７による衛星信号の受信時に、所定の条件に基づいて制御信号４０Ａを生成する。
【００９７】
図６は、充電制御回路２８の構成について説明するための図である。
【００９８】
充電制御回路２８は、Ｐチャネル型ＭＯＳトランジスタ２８−１、Ｎチャネル型ＭＯＳトランジスタ２８−２、インバータ２８−３を含んで構成されている。Ｐチャネル型ＭＯＳトランジスタ２８−１は、ソース端子及びドレイン端子がソーラーセル２２の透明電極２２１及び二次電池２４の＋電極に接続されており、ゲート端子がインバータ２８−３の出力端子に接続されている。Ｎチャネル型ＭＯＳトランジスタ２８−２は、ソース端子及びドレイン端子がソーラーセル２２の金属電極２２５及び二次電池２４の−電極に接続されており、ゲート端子がインバータ２８−３の入力端子に接続されている。そして、インバータ２８−３の入力端子には、制御部（ＣＰＵ）４０から制御信号４０Ａが供給される。
【００９９】
制御信号４０Ａがハイレベルの時は、Ｐチャネル型ＭＯＳトランジスタ２８−１及びＮチャネル型ＭＯＳトランジスタ２８−２はともにオンする。その結果、ソーラーセル２２の透明電極２２１と二次電池２４の＋電極が電気的に接続され、ソーラーセル２２の金属電極２２５と二次電池２４の−電極が電気的に接続される。そのため、ソーラーセル２２の光発電により発生した電流が二次電池２４に供給され、二次電池２４が充電される。この時、ソーラーセル２２の透明電極２２１及び金属電極２２５はともに一定電圧になるため、ソーラーセル２２は電波をシールドする効果を有する。
【０１００】
一方、制御信号４０Ａがローレベルの時は、Ｐチャネル型ＭＯＳトランジスタ２８−１及びＮチャネル型ＭＯＳトランジスタ２８−２はともにオフする。その結果、ソーラーセル２２の透明電極２２１と二次電池２４の＋電極が電気的に切断され、ソーラーセル２２の金属電極２２５と二次電池２４の−電極が電気的に切断される。そのため、ソーラーセル２２による光発電が行われない。この時、ソーラーセル２２の透明電極２２１及び金属電極２２５はともに電圧が供給されないオープン状態になり、電極のインピーダンスが高くなるため、ソーラーセル２２による電波のシールド効果が低減する。
【０１０１】
なお、制御部（ＣＰＵ）４０及び充電制御回路２８は、本発明における接続制御部として機能する。
【０１０２】
以下、第１実施形態の時刻修正処理（測時モード）及び時差修正処理（測位モード）の手順について説明する。制御部（ＣＰＵ）４０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に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７に示すように、制御プログラムにより、制御部（ＣＰＵ）４０は受信制御手段４０−１、充電制御手段４０−２、時刻情報修正手段４０−３及び駆動制御手段４０−４として機能し、時刻修正処理（測時モード）及び時差修正処理（測位モード）が実行される。
【０１０３】
［時刻修正処理（測時モード）］
図８は、第１実施形態のＧＰＳ付き腕時計３の時刻修正処理（測時モード）手順の一例を示すフローチャートである。
【０１０４】
ＧＰＳ付き腕時計３は、測時モードに設定された場合、図８に示す時刻修正処理（測時モード）を実行する。
【０１０５】
時刻修正処理（測時モード）が開始されると、ＧＰＳ付き腕時計３は、まず、受信制御手段４０−１によって受信モジュール３０を制御し、受信処理を行う。すなわち、受信制御手段４０−１が受信モジュール３０を起動し、受信モジュール３０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）。
【０１０６】
そして、充電制御手段４０−２は、ソーラーセル２２の電極と二次電池２４の電極を電気的に切断する（ステップＳ１２）。具体的には、充電制御手段４０−２は、ローレベルの制御信号４０Ａを充電制御回路２８に供給し、ソーラーセル２２の透明電極２２１と二次電池２４の＋電極が電気的に切断され、ソーラーセル２２の金属電極２２５と二次電池２４の−電極が電気的に切断される。その結果、ソーラーセル２２による電波のシールド効果が低減し、ＧＰＳアンテナ２７が衛星信号を受信しやすい状況にすることができる。
【０１０７】
次に、受信制御手段４０−１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、受信モジュール３０は、捕捉可能なＧＰＳ衛星１０を検索する処理を行う。
【０１０８】
具体的には、ベースバンド部６０において、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。
【０１０９】
ベースバンド部６０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は、捕捉した各ＧＰＳ衛星１０の情報（例えば衛星番号）をＳＲＡＭ６３に記憶する。
【０１１０】
なお、ローカルコードのコード長は１msであり、ローカルコードの発生タイミングを調整しながら約３０個のＧＰＳ衛星１０のサーチ処理を行った場合でも、約２秒ですべてのＧＰＳ衛星１０のサーチを完了することができる。
【０１１１】
次に、受信制御手段４０−１は、衛星検索工程を開始してからの経過時間が予め設定した所定時間（例えば６秒）を越えたか否かでタイムアウトであるか否かを判断する（ステップＳ１８）。
【０１１２】
受信制御手段４０−１は、衛星検索工程がタイムアウトした場合（ステップＳ１６でＹｅｓの場合）、受信モジュール３０の受信動作を強制的に終了させる（ステップＳ３６）。ＧＰＳ付き腕時計３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の衛星検索工程を行っても、捕捉できるＧＰＳ衛星１０が存在しない。ＧＰＳ付き腕時計３は、所定時間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の衛星検索工程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。
【０１１３】
一方、タイムアウト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）、受信制御手段４０−１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Ｓ２０）。
【０１１４】
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）、受信制御手段４０−１は衛星検索工程を再び開始する（ステップＳ１４）。
【０１１５】
一方、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）、受信制御手段４０−１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Ｓ２２）。具体的には、ベースバンド部６０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３サブフレーム分のＺカウントデータを取得する処理を行う。そして、ベースバンド部６０は、取得したＧＰＳ時刻情報をＳＲＡＭ６３に記憶する。受信制御手段４０−１は、取得した３サブフレーム分のＺカウントデータがすべて正しい場合は、衛星情報の取得を終了する。
【０１１６】
受信制御手段４０−１は、１つ以上のＧＰＳ衛星１０の衛星情報の取得を終了する前にタイムアウトした場合（ステップＳ２４でＹｅｓの場合）、衛星検索工程を再び開始する（ステップＳ１４）。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タイムアウトすることが考えられる。
【０１１７】
一方、タイムアウトする前に１つ以上のＧＰＳ衛星１０の衛星情報の取得を終了することができた場合（ステップＳ２６でＹｅｓの場合）、受信制御手段４０−１は、少なくとも１つのＧＰＳ衛星１０の衛星情報（ＧＰＳ時刻情報）をＳＲＡＭ６３から読み出して受信モジュール３０の受信動作を終了させる（ステップＳ２８）。
【０１１８】
次に、充電制御手段４０−２は、ソーラーセル２２の電極と二次電池２４の電極を電気的に接続する（ステップＳ３０）。具体的には、充電制御手段４０−２は、ハイレベルの制御信号４０Ａを充電制御回路２８に供給し、ソーラーセル２２の透明電極２２１と二次電池２４の＋電極が電気的に接続され、ソーラーセル２２の金属電極２２５と二次電池２４の−電極が電気的に接続される。その結果、ソーラーセル２２による光発電が再開される。
【０１１９】
そして、時刻情報修正手段４０−３は、受信モジュール３０から取得したＧＰＳ時刻情報に基づいて記憶部４１に記憶されている内部時刻情報を修正する（ステップＳ３２）。
【０１２０】
最後に、駆動制御手段４０−４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Ｓ３４）。
【０１２１】
なお、受信モジュール３０の受信動作が強制的に終了された場合（ステップＳ３６）も、ステップＳ３０と同様に、充電制御手段４０−２は、ソーラーセル２２の電極と二次電池２４の電極を電気的に接続し、ソーラーセル２２による光発電を再開する。（ステップＳ３８）。
【０１２２】
［時差修正処理（測位モード）］
図９は、第１実施形態のＧＰＳ付き腕時計３の時差修正処理（測位モード）手順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、時刻修正処理（測時モード）手順と同じ処理については、その説明を省略又は簡略する。
【０１２３】
ＧＰＳ付き腕時計３は、測位モードに設定された場合、図９に示す時差修正処理（測位モード）を実行する。
【０１２４】
時差修正処理（測位モード）が開始されると、ＧＰＳ付き腕時計３は、まず、受信制御手段４０−１によって受信モジュール３０を制御し、受信処理を行う。すなわち、受信制御手段４０−１が受信モジュール３０を起動し、受信モジュール３０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Ｓ１００）。
【０１２５】
そして、充電制御手段４０−２は、ソーラーセル２２の電極と二次電池２４の電極を電気的に切断する（ステップＳ１０２）。その結果、ソーラーセル２２による電波のシールド効果が低減し、ＧＰＳアンテナ２７が衛星信号を受信しやすい状況にすることができる。
【０１２６】
次に、受信制御手段４０−１は、衛星検索工程（衛星サーチ工程）を開始する（ステップＳ１０４）。
【０１２７】
次に、受信制御手段４０−１は、衛星検索工程を開始してからの経過時間が予め設定した所定時間を越えたか否かでタイムアウトであるか否かを判断する（ステップＳ１０６）。
【０１２８】
受信制御手段４０−１は、衛星検索工程がタイムアウトした場合（ステップＳ１０６でＹｅｓの場合）、受信モジュール３０の受信動作を強制的に終了させる（ステップＳ１３２）。
【０１２９】
一方、タイムアウトする前に衛星検索工程を終了した場合（ステップＳ１０８でＹｅｓの場合）、受信制御手段４０−１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Ｓ１１０）。ここで、ＧＰＳ付き腕時計３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３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３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。
【０１３０】
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Ｓ１１０でＮｏの場合）、受信制御手段４０−１は衛星検索工程を再び開始する（ステップＳ１０４）。
【０１３１】
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Ｓ１１０でＹｅｓの場合）、受信制御手段４０−１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Ｓ１１２）。具体的には、ベースバンド部６０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カウントデータとエフェメリスパラメータを取得する処理を行う。そして、ベースバンド部６０は、取得したＧＰＳ時刻情報及び軌道情報をＳＲＡＭ６３に記憶する。
【０１３２】
受信制御手段４０−１は、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タイムアウトした場合（ステップＳ１１４でＹｅｓの場合）、衛星検索工程を再び開始する（ステップＳ１０４）。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タイムアウトすることが考えられる。
【０１３３】
一方、タイムアウトする前にＮ個（例えば４個）以上のＧＰＳ衛星１０の衛星情報の取得を終了することができた場合（ステップＳ１１６でＹｅｓの場合）、ベースバンド部６０は、捕捉したＧＰＳ衛星１０からＮ個（例えば４個）のＧＰＳ衛星１０の組を選択して測位計算を開始する（ステップＳ１１８）。
【０１３４】
具体的には、ベースバンド部６０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ＳＲＡＭ６３から読み出して測位計算を行い、位置情報（ＧＰＳ付き腕時計３が位置する場所の緯度及び経度）を生成する。
【０１３５】
そして、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、位置情報及び測位誤差に基づいてＧＰＳ付き腕時計３が位置する場所の時差データを取得する。そして、ベースバンド部６０は、時差データを取得することができれば測位計算を終了する。
【０１３６】
受信制御手段４０−１は、測位計算を終了する前にタイムアウトした場合（ステップＳ１２０でＹｅｓの場合）衛星検索工程を再び開始する（ステップＳ１０４）。
【０１３７】
一方、タイムアウト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Ｓ１２２でＹｅｓの場合）、受信制御手段４０−１は、時差データとともに少なくとも１つのＧＰＳ衛星１０のＧＰＳ時刻情報をＳＲＡＭ６３から読み出し、受信モジュール３０の受信動作を終了させる（ステップＳ１２４）。
【０１３８】
次に、充電制御手段４０−２は、ソーラーセル２２の電極と二次電池２４の電極を電気的に接続する（ステップＳ１２６）。その結果、ソーラーセル２２による光発電が再開される。
【０１３９】
そして、時刻情報修正手段４０−３は、受信モジュール３０から取得したＧＰＳ時刻情報と時差データに基づいて記憶部４１に記憶されている内部時刻情報を修正する（ステップＳ１２８）。
【０１４０】
最後に、駆動制御手段４０−４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（時差）が修正される（ステップＳ１３０）。
【０１４１】
なお、受信モジュール３０の受信動作が強制的に終了された場合（ステップＳ１３２）も、ステップＳ１２６と同様に、充電制御手段４０−２は、ソーラーセル２２の電極と二次電池２４の電極を電気的に接続し、ソーラーセル２２による光発電を再開する。（ステップＳ１３４）。
【０１４２】
［第１実施形態の効果］
ある材質に入射した電磁界が１／ｅに減衰する距離を表皮深さ（skin depth）といい、表皮深さが小さい材質ほど電波を通しにくい。周波数ｆの電波に対する、透磁率μ、導電率σの導体の表皮深さｄは、以下の式で与えられる。
【０１４３】
【数１】
2010066151.tif 000003
【０１４４】
式（１）によれば、電波の周波数ｆが大きいほど表皮深さｄが小さくなる。すなわち、周波数ｆが大きいほど電波を通しにくい。周波数の高いマイクロ波に対しては、特に表皮深さへの影響が大きい。つまり、ソーラーセル２２の透明電極２２１、金属電極２２５のシールド効果は、マイクロ波に対して大きく作用する事になる。
【０１４５】
第１実施形態のＧＰＳ付き腕時計３では、図８及び図９に示したように、衛星信号の受信中は、ソーラーセル２２の電極と二次電池２４の電極の間を電気的に切断してソーラーセル２２のシールド効果を低減させることで、電波がソーラーセル２２により遮られずに、出来る限りソーラーセル２２を通過させる事で確実な受信を確保することができる。そのため、ソーラーセル２２の裏面側の腕時計内部にＧＰＳアンテナ２７を配置しても、確実な受信を維持することができる。従って、第１実施形態のＧＰＳ付き腕時計３によれば、アンテナ配置の制約を緩和することができるので、装飾性や装着性を向上させることができる。
【０１４６】
また、第１実施形態によれば、ソーラーセル２２の裏面側の腕時計内部にＧＰＳアンテナ２７を配置しても確実な受信を維持することができるので、装飾性が良くかつユーザーが使用し易いＧＰＳ付き腕時計を提供することができる。
【０１４７】
２−２．第２実施形態
第１実施形態のＧＰＳ付き腕時計３では、受信動作中はソーラーセル２２のソーラーセル２２の電極と二次電池２４の電極の間を切断して光発電動作を停止させているが、受信状況が極めて良い場合には、ソーラーセル２２によるシールド効果が発揮されても衛星信号を受信できる場合もある。そこで、第２実施形態のＧＰＳ付き腕時計３では、衛星信号の受信レベルに基づいてソーラーセル２２の光発電動作を制御する。
【０１４８】
そのため、第２実施形態のＧＰＳ付き腕時計３では、ベースバンド部６０が、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検出する。すなわち、ベースバンド部６０は本発明における受信レベル検出部として機能する。そして、充電制御手段４０−２が、検出した衛星信号の受信レベルに基づいて、ソーラーセル２２の電極と二次電池２４の電極の間を電気的に接続又は切断するように制御する。
【０１４９】
第２実施形態のＧＰＳ付き腕時計３の構造及び回路構成は、図３（Ａ）、図３（Ｂ）、図４（Ａ）、図４（Ｂ）、図５、図６に示した第１実施形態のＧＰＳ付き腕時計３の構造及び回路構成と同様であってもよいため、その説明を省略する。
【０１５０】
以下、第２実施形態の時刻修正処理（測時モード）及び時差修正処理（測位モード）の手順について説明する。図１０に示すように、制御プログラムにより、制御部（ＣＰＵ）４０は受信制御手段４０−１、充電制御手段４０−２、時刻情報修正手段４０−３、駆動制御手段４０−４及び受信状態判別手段４０-５として機能し、以下の時刻修正処理（測時モード）及び時差修正処理（測位モード）が実行される。なお、図１０に示す各手段は、受信状態判別手段４０-５を除いて、図７に示した各手段と同じである。
【０１５１】
図１１は、第２実施形態のＧＰＳ付き腕時計３の時刻修正処理（測時モード）手順の一例を示すフローチャートである。
【０１５２】
図１１に示す時刻修正処理（測時モード）手順は、図８のステップＳ１２の処理が削除されるとともにステップＳ４０、Ｓ４２及びＳ４４の処理が追加されている点を除いて、図８に示した第１実施形態の時刻修正処理（測時モード）手順と同じである。そのため、ステップＳ４０、Ｓ４２及びＳ４４以外の処理については、その説明を省略する。
【０１５３】
第２実施形態のＧＰＳ付き腕時計３は、測時モードに設定された場合、図１１に示す時刻修正処理（測時モード）を実行する。
【０１５４】
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）、受信制御手段４０−１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から読み出す（ステップＳ４０）。具体的には、ベースバンド部６０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、受信レベルを検出した後にＳＲＡＭ６３に記憶する。そして、ＳＲＡＭ６３に記憶された衛星信号の受信レベルを受信制御手段４０−１が読み出す。
【０１５５】
次に、受信状態判別手段４０-５は、ベースバンド部６０が検出した衛星信号の受信レベルが所定の閾値以上か否かを判断する（ステップＳ４２）。具体的には、ＳＲＡＭ６３に記憶されている衛星信号の受信レベルを読み出して閾値以上か否かを判断する。ここで、閾値は、受信モジュール３０が衛星信号を受信して衛星情報を取得することができる信号レベルに設定される。なお、後述する測位モードではＮ個（例えば４個）のＧＰＳ衛星１０からの衛星信号を受信して衛星情報を取得する必要があるのに対して、測時モードでは１つのＧＰＳ衛星１０からの衛星信号を受信して衛星情報を取得すればよいので、測時モードでは測位モードと同じ受信状況でも必要な衛星情報を取得できる確率がより高い。従って、測時モードにおける衛星信号の受信レベルの閾値を測位モードにおける衛星信号の受信レベルの閾値よりも低く設定するようにしてもよい。
【０１５６】
当該受信レベルが閾値より高い場合（ステップＳ４２でＮｏの場合）は、受信制御手段４０−１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Ｓ２２）。
【０１５７】
一方、当該受信レベルが閾値以下の場合（ステップＳ４２でＹｅｓの場合）は、充電制御手段４０−２は、ソーラーセル２２の電極と二次電池２４の電極を電気的に切断する（ステップＳ４４）。その結果、ソーラーセル２２による電波のシールド効果が低減し、ＧＰＳアンテナ２７が衛星信号を受信しやすい状況にすることができる。
【０１５８】
そして、ステップＳ２２以降の処理が行われて、時刻修正処理（測時モード）が終了する。
【０１５９】
図１２は、第２実施形態のＧＰＳ付き腕時計３の時差修正処理（測位モード）手順の一例を示すフローチャートである。
【０１６０】
図１２に示す時差修正処理（測位モード）手順は、図９のステップＳ１０２の処理が削除されるとともにステップＳ１４０、Ｓ１４２及びＳ１４４の処理が追加されている点を除いて、図９に示した第１実施形態の時差修正処理（測位モード）手順と同じである。そのため、ステップＳ１４０、Ｓ１４２及びＳ１４４以外の処理については、その説明を省略する。
【０１６１】
第２実施形態のＧＰＳ付き腕時計３は、測位モードに設定された場合、図１２に示す時差修正処理（測位モード）を実行する。
【０１６２】
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Ｓ１１０でＹｅｓの場合）、ベースバンド部６０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検出した後にＳＲＡＭ６３に記憶する。そして、ＳＲＡＭ６３に記憶された衛星信号の受信レベルを受信制御手段４０−１が読み出す（ステップＳ１４０）。
【０１６３】
次に、受信状態判別手段４０-５は、ベースバンド部６０が検出した衛星信号の受信レベルが所定の閾値以上か否かを判断する（ステップＳ１４２）。
【０１６４】
当該受信レベルが閾値より高い場合（ステップＳ１４２でＮｏの場合）は、受信制御手段４０−１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Ｓ１１２）。なお、測時モードでは１つのＧＰＳ衛星１０からの衛星信号を受信して衛星情報を取得すればよいのに対して、測位モードではＮ個（例えば４個）のＧＰＳ衛星１０からの衛星信号を受信して衛星情報を取得する必要があるので、測位モードでは測時モードと同じ受信状況でも必要な衛星情報を取得できない確率がより高い。従って、測位モードにおける衛星信号の受信レベルの閾値を測時モードにおける衛星信号の受信レベルの閾値よりも高く設定するようにしてもよい。
【０１６５】
一方、当該受信レベルが閾値以下の場合（ステップＳ４２でＹｅｓの場合）は、充電制御手段４０−２は、ソーラーセル２２の電極と二次電池２４の電極を電気的に切断する（ステップＳ１４４）。その結果、ソーラーセル２２による電波のシールド効果が低減し、ＧＰＳアンテナ２７が衛星信号を受信しやすい状況にすることができる。
【０１６６】
そして、ステップＳ１１２以降の処理が行われて、時差修正処理（測位モード）が終了する。
【０１６７】
［第２実施形態の効果］
第２実施形態のＧＰＳ付き腕時計３によれば、第１実施形態のＧＰＳ付き腕時計３と同様の効果に加えて、以下のような効果が得られる。
【０１６８】
第２実施形態のＧＰＳ付き腕時計３では、受信レベルが閾値よりも高い場合には、ソーラーセル２２の電極と二次電池２４の電極の間を電気的に接続した状態のまま衛星信号を受信する。従って、第２実施形態のＧＰＳ付き腕時計３によれば、受信状況が極めて良い場合には、受信動作中もソーラーセル２２の光発電により二次電池２４の充電を行うことができる。
【０１６９】
また、第２実施形態のＧＰＳ付き腕時計３では、図１１及び図１２に示したように、受信動作中に衛星信号の受信レベルが閾値より低くなった場合には、ソーラーセル２２の電極と二次電池２４の電極の間を電気的に切断した状態で衛星信号を受信する。従って、第２実施形態のＧＰＳ付き腕時計３によれば、受信中に受信状況が劣化した場合でも、確実な受信を維持することができる。
【０１７０】
すなわち、第２実施形態のＧＰＳ付き腕時計３では、衛星信号の受信中も、衛星信号の受信レベルに応じてソーラーセル２２の光発電動作を適切に制御するので、確実な受信を維持しながらソーラーセル２２の発電効率を最適化することができる。
【０１７１】
２−３．第３実施形態
式（１）によれば、導体の導電率σが大きいほど表皮深さｄが小さくなる。すなわち、導電率σが大きい導体ほど電波を通しにくい。
【０１７２】
一方、ソーラーセル２２に含まれるアモルファスシリコン２２８は、光発電を行っている時の導電率（光導電率）と光発電を行っていない時の導電率（暗導電率）が異なる。光導電率は暗導電率の１０００〜１０００００倍程度である。従って、ソーラーセル２２が光発電を行っている時は電波を通しにくいため、ＧＰＳアンテナ２７はＧＰＳ衛星１０から送られてくる電波を受信しにくくなる。逆に、ソーラーセル２２が光発電を行っていない時は電波を通しやすいため、ＧＰＳアンテナ２７はＧＰＳ衛星１０から送られてくる電波を受信しやすくなる。
【０１７３】
つまり、ソーラーセル２２が光発電を行っていない導電率が小さくなる状態では、ＧＰＳ衛星１０から送られてくる電波を受信しやすくなる。
【０１７４】
そして、ソーラーセル２２に入射する光の照度が高いほどソーラーセル２２の出力電流も高くなる。すなわち、ソーラーセル２２に入射する光の照度に応じて、受信動作中にソーラーセル２２の電極と二次電池の電極の間を電気的に接続又は切断制御することにより、確実な受信を維持しながらもソーラーセルの発電効率を最適化することができる。
【０１７５】
そこで、第３実施形態のＧＰＳ付き腕時計３では、ソーラーセル２２は、ソーラーセル２２に入射する光の照度と出力電流が比例的に変化する光センサとして作用する。ソーラーセル２２を照度検出部として利用することで、照度を検出することができる。第３実施形態のＧＰＳ付き腕時計３では、受信時のソーラーセル２２の出力電流から電圧に変換して電圧値を検出することにより、ソーラーセル２２に入射する光の照度を検出する。そして、検出したソーラーセル２２の電圧値に基づいて、ソーラーセル２２の光発電動作を制御する。
【０１７６】
第３実施形態のＧＰＳ付き腕時計３の構造は、図３（Ａ）、図３（Ｂ）、図４（Ａ）、図４（Ｂ）に示した第１実施形態のＧＰＳ付き腕時計３の構造と同様であるため、その説明を省略する。また、第３実施形態のＧＰＳ付き腕時計３の回路構成は、充電制御回路２８の構成を除いて、図５に示した第１実施形態のＧＰＳ付き腕時計３の回路構成と同様であるため、その説明を省略する。
【０１７７】
図１３は、第３実施形態の充電制御回路２８の構成について説明するための図である。
【０１７８】
充電制御回路２８は、Ｐチャネル型ＭＯＳトランジスタ２８−１、Ｎチャネル型ＭＯＳトランジスタ２８−２、インバータ２８−３及び電流検出回路３２を含んで構成されている。Ｐチャネル型ＭＯＳトランジスタ２８−１、Ｎチャネル型ＭＯＳトランジスタ２８−２、インバータ２８−３の接続及び機能は図６と同様であるため、その説明を省略する。
【０１７９】
電流検出回路３２は、抵抗器３２−１、差動増幅器３２−２及びスイッチ回路３２−３を含んで構成されている。スイッチ回路３２−３は、制御信号４０Ｂにより、ソーラーセル２２の透明電極２２１を、Ｐチャネル型ＭＯＳトランジスタ２８−１のソース端子又は抵抗器３２−１の一端と接続する。抵抗器３２−１の他端はＰチャネル型ＭＯＳトランジスタ２８−１のソース端子と接続されている。差動増幅器３２−２は、抵抗器３２−１の両端に接続されている。
【０１８０】
制御部（ＣＰＵ）４０は、測時モード又は測位モードにおいて、所定のタイミングで、ソーラーセル２２の透明電極２２１を抵抗器３２−１の一端と接続するように制御する制御信号４０Ｂを生成する。そして、差動増幅器３２−２は、抵抗器３２−１に流れる電流により生じる抵抗器３２−１の両端の電圧降下を検出し、検出電圧信号３２Ａを生成する。充電制御手段６０−２は、検出電圧信号３２Ａを取得し、ソーラーセル２２の透明電極２２１をＰチャネル型ＭＯＳトランジスタ２８−１のソース端子と接続するように制御する制御信号４０Ｂを生成する。そして、充電制御手段６０−２は、取得した検出電圧信号３２Ａに基づいて制御信号４０Ａを生成し、ソーラーセル２２の電極と二次電池２４の電極を電気的に接続又は切断するように制御する。
【０１８１】
以下、第３実施形態の時刻修正処理（測時モード）及び時差修正処理（測位モード）の手順について説明する。第３実施形態における制御部（ＣＰＵ）４０は、第１実施形態における制御部（ＣＰＵ）４０と同様に、制御プログラムにより、図７に示した受信制御手段４０−１、充電制御手段４０−２、時刻情報修正手段４０−３及び駆動制御手段４０−４として機能し、以下の時刻修正処理（測時モード）及び時差修正処理（測位モード）が実行される。
【０１８２】
図１４は、第３実施形態のＧＰＳ付き腕時計３の時刻修正処理（測時モード）手順の一例を示すフローチャートである。
【０１８３】
図１４に示す時刻修正処理（測時モード）手順は、図８のステップＳ１２の処理が削除されるとともにステップＳ５０、Ｓ５２及びＳ５４の処理が追加されている点を除いて、図８に示した第１実施形態の時刻修正処理（測時モード）手順と同じである。そのため、ステップＳ５０、Ｓ５２及びＳ５４以外の処理については、その説明を省略する。
【０１８４】
第３実施形態のＧＰＳ付き腕時計３は、測時モードに設定された場合、図１４に示す時刻修正処理（測時モード）を実行する。
【０１８５】
受信が開始されると、充電制御出手段４０−２の制御により、充電制御回路２８の電流検出回路３２はソーラーセル２２に入射する光の照度を検出する（ステップＳ５０）。具体的には、充電制御出手段４０−２は、ソーラーセル２２の透明電極２２１を抵抗器３２−１の一端と接続するように制御する制御信号４０Ｂを生成する。電流検出回路３２の差動増幅器３２−２は、抵抗器３２−１に流れる電流により生じる抵抗器３２−１の両端の電圧降下を検出し、検出電圧信号３２Ａを生成する。
【０１８６】
次に、充電制御出手段４０−２は、ソーラーセル２２に入射する光の照度が閾値以上か否かを判断する（ステップＳ５２）。具体的には、充電制御出手段４０−２は、検出電圧信号３２Ａの電圧値からソーラーセル２２に入射する光の照度を判断する。ここで、閾値は、ＧＰＳアンテナ２７が衛星信号を受信して受信モジュール３０が衛星情報を確実に取得できるようにソーラーセル２２に入射する光の照度に設定される。なお、前述したように、測時モードでは測位モードと同じ受信状況でも必要な衛星情報を取得できる確率がより高い。従って、測時モードにおけるソーラーセル２２に入射する光の照度の閾値を測位モードにおけるソーラーセル２２に入射する光の照度の閾値よりも高く設定するようにしてもよい。
【０１８７】
ソーラーセル２２に入射する光の照度が閾値より低い場合（ステップＳ５２でＮｏの場合）は、受信制御手段４０−１は衛星検索工程を開始する（ステップＳ１４）。
【０１８８】
一方、ソーラーセル２２に入射する光の照度が閾値以上の場合（ステップＳ５２でＹｅｓの場合）は、充電制御手段４０−２は、ソーラーセル２２の電極と二次電池２４の電極を電気的に切断する（ステップＳ５４）。その結果、ソーラーセル２２による電波のシールド効果が低減し、ＧＰＳアンテナ２７が衛星信号を受信しやすい状況にすることができる。
【０１８９】
そして、ステップＳ１４以降の処理が行われて、時刻修正処理（測時モード）が終了する。
【０１９０】
なお、ベースバンド部６０がＧＰＳ衛星１０を捕捉できなかった場合（ステップＳ２０でＮｏの場合）や１つ以上のＧＰＳ衛星１０の衛星情報の取得を終了する前にタイムアウトした場合（ステップＳ２４でＹｅｓの場合）、ステップＳ５０において、電圧検出回路３２によりソーラーセル２２に入射する光の照度が再び検出されて以降の処理が行われる。
【０１９１】
図１５は、第３実施形態のＧＰＳ付き腕時計３の時差修正処理（測位モード）手順の一例を示すフローチャートである。
【０１９２】
図１５に示す時差修正処理（測位モード）手順は、図９のステップＳ１０２の処理が削除されるとともにステップＳ１５０、Ｓ１５２及びＳ１５４の処理が追加されている点を除いて、図９に示した第１実施形態の時差修正処理（測位モード）手順と同じである。そのため、ステップＳ１５０、Ｓ１５２及びＳ１５４以外の処理については、その説明を省略する。
【０１９３】
第３実施形態のＧＰＳ付き腕時計３は、測位モードに設定された場合、図１５に示す時刻修正処理（測時モード）を実行する。
【０１９４】
受信が開始されると、充電制御出手段４０−２の制御により、充電制御回路２８の電流検出回路３２はソーラーセル２２に入射する光の照度を検出する（ステップＳ１５０）。
【０１９５】
次に、充電制御出手段４０−２は、ソーラーセル２２に入射する光の照度が閾値以上か否かを判断する（ステップＳ１５２）。なお、前述したように、測位モードでは測時モードと同じ受信状況でも必要な衛星情報を取得できない確率がより高い。従って、測位モードにおけるソーラーセル２２に入射する光の照度の閾値を測時モードにおけるソーラーセル２２に入射する光の照度の閾値よりも低く設定するようにしてもよい。
【０１９６】
ソーラーセル２２に入射する光の照度が閾値より低い場合（ステップＳ１５２でＮｏの場合）は、受信制御手段４０−１は衛星検索工程を開始する（ステップＳ１０４）。
【０１９７】
一方、ソーラーセル２２に入射する光の照度が閾値以上の場合（ステップＳ１５２でＹｅｓの場合）は、充電制御手段４０−２は、ソーラーセル２２の電極と二次電池２４の電極を電気的に切断する（ステップＳ１５４）。その結果、ソーラーセル２２による電波のシールド効果が低減し、ＧＰＳアンテナ２７が衛星信号を受信しやすい状況にすることができる。
【０１９８】
そして、ステップＳ１０４以降の処理が行われて、時差修正処理（測位モード）が終了する。
【０１９９】
なお、ベースバンド部６０がＮ個（例えば４個）以上のＧＰＳ衛星１０を捕捉できなかった場合（ステップＳ１１０でＮｏの場合）やＮ個（例えば４個）以上のＧＰＳ衛星１０の衛星情報の取得を終了する前にタイムアウトした場合（ステップＳ１１４でＹｅｓの場合）、ステップＳ１５０において、電圧検出回路３２によりソーラーセル２２に入射する光の照度が再び検出されて以降の処理が行われる。
【０２００】
なお、電圧検出回路３２は、ソーラーセル２２の出力電流を検出することにより、ソーラーセル２２に入射する光の照度を間接的に検出している。すなわち、電圧検出回路３２は、本発明における照度検出部として機能する。また、電圧検出回路３２は、ソーラーセルに入射する光の照度を直接的に又は間接的に検出する任意の回路に置き換えることができる。
【０２０１】
［第３実施形態の効果］
第３実施形態のＧＰＳ付き腕時計３によれば、第１実施形態のＧＰＳ付き腕時計３と同様の効果に加えて、以下のような効果が得られる。
【０２０２】
第３実施形態のＧＰＳ付き腕時計３では、図１４及び図１５に示したように、受信開始時にソーラーセル２２に入射する光の照度を検出し、検出結果に応じてソーラーセル２２の光発電動作を制御する。具体的には、受信開始時にソーラーセル２２に入射する光の照度が閾値以上の場合は、ソーラーセル２２の電極と二次電池２４の電極の間を電気的に切断する。また、第３実施形態のＧＰＳ付き腕時計３では、受信中もソーラーセル２２に入射する光の照度を検出し、検出結果に応じてソーラーセル２２の光発電動作を制御する。具体的には、受信中にソーラーセル２２に入射する光の照度が閾値以上になれば、ソーラーセル２２の電極と二次電池２４の電極の間を電気的に切断する。
【０２０３】
すなわち、第３実施形態のＧＰＳ付き腕時計３によれば、ソーラーセル２２が光発電を行うことにより高いシールド効果を発揮する場合には、ソーラーセル２２に光発電を行わせないようにすることにより、確実な受信を維持することができる。
【０２０４】
２−４．第４実施形態
第４実施形態のＧＰＳ付き腕時計３の構造は、図３（Ａ）、図３（Ｂ）、図４（Ａ）、図４（Ｂ）に示した第１実施形態のＧＰＳ付き腕時計３の構造と同様であってもよいため、その説明を省略する。また、第４実施形態のＧＰＳ付き腕時計３の回路構成は、図５に示した第１実施形態のＧＰＳ付き腕時計３の回路構成と同様であってもよいため、その説明を省略する。
【０２０５】
第４実施形態のＧＰＳ付き腕時計３において、第２実施形態のＧＰＳ付き腕時計３と同様に、充電制御手段６０−２は、捕捉したＧＰＳ衛星１０から送信された衛星信号の受信レベルに基づいて、ソーラーセル２２の電極と二次電池２４の電極を電気的に接続又は切断するように制御する。
【０２０６】
また、第４実施形態のＧＰＳ付き腕時計３において、第３実施形態のＧＰＳ付き腕時計３と同様に、充電制御手段６０−２は、ソーラーセル２２に入射する光の照度に基づいて、ソーラーセル２２の電極と二次電池２４の電極を電気的に接続又は切断するように制御する。
【０２０７】
図１６は、第４実施形態のＧＰＳ付き腕時計３の時刻修正処理（測時モード）手順の一例を示すフローチャートである。
【０２０８】
図１６に示す時刻修正処理（測時モード）手順は、図８のステップＳ１２の処理が削除されるとともにステップＳ４０、Ｓ４２及びＳ４４の処理とステップＳ５０、Ｓ５２及びＳ５４の処理が追加されている点を除いて、図８に示した第１実施形態の時刻修正処理（測時モード）手順と同じである。また、図１６のステップＳ４０、Ｓ４２及びＳ４４の処理は、図１１に示した第２実施形態のＧＰＳ付き腕時計３の時刻修正処理（測時モード）手順のステップＳ４０、Ｓ４２及びＳ４４の処理と同じである。さらに、図１６のステップＳ５０、Ｓ５２及びＳ５４の処理は、図１４に示した第３実施形態のＧＰＳ付き腕時計３の時刻修正処理（測時モード）手順のステップＳ５０、Ｓ５２及びＳ５４の処理と同じである。そのため、図１６の時刻修正処理（測時モード）手順については、その説明を省略する。
【０２０９】
図１７は、第４実施形態のＧＰＳ付き腕時計３の時差修正処理（測位モード）手順の一例を示すフローチャートである。
【０２１０】
図１７に示す時差修正処理（測位モード）手順は、図９のステップＳ１０２の処理が削除されるとともにステップＳ１４０、Ｓ１４２及びＳ１４４の処理とステップＳ１５０、Ｓ１５２及びＳ１５４の処理が追加されている点を除いて、図９に示した第１実施形態の時刻修正処理（測時モード）手順と同じである。また、図１７のステップＳ１４０、Ｓ１４２及びＳ１４４の処理は、図１２に示した第２実施形態のＧＰＳ付き腕時計３の時刻修正処理（測時モード）手順のステップＳ１４０、Ｓ１４２及びＳ１４４の処理と同じである。さらに、図１７のステップＳ１５０、Ｓ１５２及びＳ１５４の処理は、図１５に示した第３実施形態のＧＰＳ付き腕時計３の時刻修正処理（測時モード）手順のステップＳ１５０、Ｓ１５２及びＳ１５４の処理と同じである。そのため、図１７の時差修正処理（測位モード）手順については、その説明を省略する。
【０２１１】
なお、第４実施形態における制御部（ＣＰＵ）４０は、第２実施形態における制御部（ＣＰＵ）４０と同様に、制御プログラムにより、図１０に示した受信制御手段４０−１、充電制御手段４０−２、時刻情報修正手段４０−３、駆動制御手段４０−４及び受信状態判別手段４０−５として機能し、時刻修正処理（測時モード）及び時差修正処理（測位モード）が実行される。
【０２１２】
［第４実施形態の効果］
第４実施形態のＧＰＳ付き腕時計３によれば、第１実施形態〜第３実施形態のＧＰＳ付き腕時計３と同様の効果に加えて、以下のような効果が得られる。
【０２１３】
第４実施形態のＧＰＳ付き腕時計３の時刻修正処理（測時モード）手順では、充電制御手段６０−２は、衛星信号の受信レベルが閾値以下の場合（ステップＳ４２でＹｅｓの場合）にも、ソーラーセル２２に入射する光の照度が閾値以上の場合（ステップＳ５２でＹｅｓの場合）にも、ソーラーセル２２の電極と二次電池２４の電極を電気的に切断するように制御する。従って、第４実施形態のＧＰＳ付き腕時計３によれば、第２実施形態や第３実施形態のＧＰＳ付き腕時計３における受信状況の改善効果よりもさらに優れた改善効果が期待できる。
【０２１４】
２−５．第５実施形態
第５実施形態のＧＰＳ付き腕時計３は、ソーラーセル２２の構造において、第１実施形態〜第４実施形態のＧＰＳ付き腕時計３と相違する。第５実施形態のＧＰＳ付き腕時計３のソーラーセル２２以外の構造は、図３（Ａ）、図３（Ｂ）、図４（Ａ）、図４（Ｂ）に示した第１実施形態のＧＰＳ付き腕時計３の構造と同様であってもよいため、その説明を省略する。また、第５実施形態のＧＰＳ付き腕時計３の回路構成は、図５に示した第１実施形態のＧＰＳ付き腕時計３の回路構成と同様であってもよいため、その説明を省略する。
【０２１５】
図１８（Ａ）及び図１８（Ｂ）は、第５実施形態のＧＰＳ付き腕時計３におけるソーラーセル２２の構造について説明するための図である。なお、図１８（Ａ）は、光が入射する方向（図３（Ｂ）において上方向）からソーラーセル２２を見た図である。また、図１８（Ｂ）は、図１８（Ａ）に示すソーラーセル２２のII−II線断面図である。
【０２１６】
図１８（Ａ）に示すように、ソーラーセル２２は、指針１２を通すための開口部２２−１と、ディスプレイ１３が組み込まれる開口部２２−２を有する。なお、指針１２が存在しない場合には、開口部２２−１は無くてもよい。また、ディスプレイ１３が存在しない場合には、開口部２２−２は無くてもよい。
【０２１７】
図１８（Ａ）及び図１８（Ｂ）に示すように、ソーラーセル２２は、ＧＰＳアンテナ２７の上面の透明電極２２１及び金属電極２２５がともにメッシュ状に形成されている。ＧＰＳアンテナ２７の上面は透明電極２２１及び金属電極２２５の表面積が小さいため電波のシールド効果が低くなる。なお、図１８（Ｂ）に示すソーラーセル２２の透明電極２２１及び金属電極２２５以外の構造は、図４（Ｂ）と同じであるため、その説明を省略する。
【０２１８】
第５実施形態のＧＰＳ付き腕時計３において、充電制御手段６０−２は、所与の条件（衛星信号の受信レベルやソーラーセル２２に入射する光の照度等）に基づいて、ソーラーセル２２の透明電極２２１と二次電池２４の＋電極、及び、ソーラーセル２２の金属電極２２５と二次電池２４の−電極を同時に電気的に接続又は切断するように制御する。
【０２１９】
なお、第５実施形態のＧＰＳ付き腕時計３の時刻修正処理（測時モード）手順は、図８、図１１、図１４、図１６に示した第１実施形態〜第４実施形態のＧＰＳ付き腕時計３の時刻修正処理（測時モード）手順のいずれかと同じであってもよく、その説明を省略する。
【０２２０】
また、第５実施形態のＧＰＳ付き腕時計３の時差修正処理（測位モード）手順は、図９、図１２、図１５、図１７に示した第１実施形態〜第４実施形態のＧＰＳ付き腕時計３の時差修正処理（測位モード）手順のいずれかと同じであってもよく、その説明を省略する。
【０２２１】
［第５実施形態の効果］
第５実施形態のＧＰＳ付き腕時計３によれば、第１実施形態〜第４実施形態のＧＰＳ付き腕時計３と同様の効果に加えて、以下のような効果が得られる。
【０２２２】
第５実施形態のＧＰＳ付き腕時計３では、第１実施形態〜第４実施形態のＧＰＳ付き腕時計３と比較して、ＧＰＳアンテナ２７上面のソーラーセル２２の透明電極２２１及び金属電極２２５の表面積が小さいため、ソーラーセル２２による電波のシールド効果がより低い。そのため、第５実施形態のＧＰＳ付き腕時計３によれば、第１実施形態〜第４実施形態のＧＰＳ付き腕時計３と比較して、受信モジュール３０の受信動作時にソーラーセル２２の電極と二次電池２４の電極の間を電気的に切断しなくても衛星信号を受信できるケースが多くなることが期待できるため、二次電池２４の充電効率を高めることができる。
【０２２３】
なお、本発明は本実施形態に限定されず、本発明の要旨の範囲内で種々の変形実施が可能である。
【０２２４】
例えば、第１から第５実施形態において、受信開始前及び受信終了後の状態（すなわち、受信中以外の状態）では、ソーラーセル２２の電極と二次電池２４の電極を電気的に接続して二次電池２４を常に充電するようにしてもよいが、二次電池２４が満充電の場合には、ソーラーセル２２の電極と二次電池２４の電極を電気的に切断して二次電池２４の充電を中止する機能を設けてもよい。
【０２２５】
また、例えば、第５実施形態において、ＧＰＳアンテナ２７上面のソーラーセル２２の透明電極２２１及び金属電極２２５がメッシュ状に形成されている場合を例にとり説明したが、ソーラーセル２２の透明電極２２１及び金属電極２２５の全体がともにメッシュ状に形成されていてもよい。
【０２２６】
なお、式（１）によれば、電波の周波数が高いほどシールド効果を受けやすい。前述の各実施形態のＧＰＳ付き腕時計３では、１．５ＧＨｚ帯の衛星信号を受信するためシールド効果の影響が大きいが、受信動作時のソーラーセル２２の光発電動作を適切に制御することにより、確実な受信を維持することを可能にしている。
【０２２７】
また、例えば、前述の各実施形態はＧＰＳ付き腕時計を例に挙げて説明したが、本発明のリスト機器はＧＰＳ付き腕時計に限らず、他の種類のリスト機器であってもよい。他の種類のリスト機器としては、例えば、ブルートゥース（Bluetooth）やＣＤＭＡ方式等のリスト型通信機器が考えられる。また、本発明は、長波を受信するソーラー電波時計にも応用することができる。
【０２２８】
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。
【図面の簡単な説明】
【０２２９】
【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】図４（Ａ）及び図４（Ｂ）は、ソーラーセルの構造について説明するための図。
【図５】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６】充電制御回路の構成について説明するための図。
【図７】第１実施形態の制御部（ＣＰＵ）の構成について説明するための図。
【図８】第１実施形態の時刻修正処理手順の一例を示すフローチャート。
【図９】第１実施形態の時差修正処理手順の一例を示すフローチャート。
【図１０】第２実施形態の制御部（ＣＰＵ）の構成について説明するための図。
【図１１】第２実施形態の時刻修正処理手順の一例を示すフローチャート。
【図１２】第２実施形態の時差修正処理手順の一例を示すフローチャート。
【図１３】第３実施形態の充電制御回路の構成について説明するための図。
【図１４】第３実施形態の時刻修正処理手順の一例を示すフローチャート。
【図１５】第３実施形態の時差修正処理手順の一例を示すフローチャート。
【図１６】第４実施形態の時刻修正処理手順の一例を示すフローチャート。
【図１７】第４実施形態の時差修正処理手順の一例を示すフローチャート。
【図１８】図１８（Ａ）及び図１８（Ｂ）は、第５実施形態のソーラーセルの構造の一例について説明するための図。
【符号の説明】
【０２３０】
１  ＧＰＳ受信機、３  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  リューズ、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、２２  ソーラーセル、２４  二次電池、２５  回路基板、２６  裏蓋、２７  ＧＰＳアンテナ、２８  充電制御回路、２８−１  Ｐチャネル型ＭＯＳトランジスタ、２８−２  Ｎチャネル型ＭＯＳトランジスタ、２８−３  インバータ、２９  レギュレータ、３０  受信モジュール、３１  ＳＡＷフィルタ、３２  電流検出回路、３２−１  抵抗器、３２−２  差動増幅器、３２−３  スイッチ回路、４０  制御部（ＣＰＵ）、４１  記憶部、４２  発振回路、４３  水晶振動子、４４  駆動回路、４５  ＬＣＤ駆動回路、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、８０  時刻表示装置、９０  電源供給装置、２２０  保護フィルム、２２１  透明電極、２２２  ｐ型半導体、２２３  ｉ型半導体、２２４  ｎ型半導体、２２５  金属電極、２２６  プラスチックフィルム基板、２２７  保護フィルム、２２８  アモルファスシリコン
【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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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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