(57)【要約】【課題】消費電力を最適化して必要最低限の消費電力で、位置情報衛星から送信される衛星信号に基づいて時差修正を行う電子時計、電子時計の時差修正方法及び時差修正プログラムを提供すること。【解決手段】ＧＰＳ装置７０は、捕捉した位置情報衛星のうち選択した所定数の位置情報衛星から受信した衛星信号により取得した衛星情報に基づく測位計算を行い位置情報を生成する。ベースバンド部６０は、位置情報に基づいて想定位置領域を算出し、フラッシュメモリ６６に記憶された時差情報に基づいて想定位置領域が時差境界を含むか否かを判定する。また、制御部４０は、想定位置領域が時差境界を含まないと判定された場合には、想定位置領域の時差に基づいて内部時刻情報を修正し、ＧＰＳ装置７０は受信動作を終了する。想定位置領域が時差境界を含むと判定された場合には、所定数の位置情報衛星を選択し直して測位計算を継続する。【選択図】図４
2010078546.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する機能を有する電子時計であって、
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受信部と、
受信した前記衛星信号に基づいて捕捉可能な前記位置情報衛星を検索し、検索した前記位置情報衛星を捕捉する処理を行う衛星検索部と、
前記衛星検索部が捕捉した前記位置情報衛星から所定数の前記位置情報衛星を選択し、選択した前記位置情報衛星から送信された前記衛星信号に含まれる前記衛星情報に基づいて測位計算を行い、位置情報を生成する測位計算部と、
前記衛星情報に基づいて、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、
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時差情報を記憶する記憶部と、
前記位置情報に基づいて想定位置領域を算出し、前記時差情報に基づいて前記想定位置領域が時差境界を含むか否かを判定する時差判定部と、を含み、
前記時刻情報修正部は、
前記時差判定部により前記想定位置領域が時差境界を含まないと判定された場合には、前記想定位置領域の時差に基づいて前記内部時刻情報を修正し、
前記測位計算部は、
前記時差判定部により前記想定位置領域が時差境界を含むと判定された場合には、前記所定数の前記位置情報衛星を選択し直して、前記測位計算を継続し、
前記受信部は、
前記時差判定部により前記想定位置領域が時差境界を含まないと判定された場合には、前記衛星信号の受信を終了することを特徴とする電子時計。
【請求項２】
請求項１において、
前記衛星検索部は、
捕捉可能最大数の前記位置情報衛星を捕捉するまで、新たに捕捉可能な前記位置情報衛星を検索する処理を継続することを特徴とする電子時計。
【請求項３】
請求項２において、
前記衛星検索部は、
捕捉可能最大数の前記位置情報衛星を捕捉しているときに、前記時差判定部により前記想定位置領域が時差境界を含むと判定された場合には、少なくとも１つの前記位置情報衛星の捕捉を停止し、新たに捕捉可能な前記位置情報衛星を検索する処理を行うことを特徴とする電子時計。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれかにおいて、
前記受信部は、
所定の制限時間の経過前に、前記時差判定部により前記想定位置領域が時差境界を含まないと判定されなかった場合には、前記衛星信号の受信を終了することを特徴とする電子時計。
【請求項５】
請求項１乃至４のいずれかにおいて、
前記測位計算部は、
ＤＯＰ値に基づいて前記位置情報の誤差を計算し、
前記時差判定部は、
前記誤差に基づいて前記想定位置領域を算出することを特徴とする電子時計。
【請求項６】
請求項１乃至５のいずれかにおいて、
前記位置情報を表示する位置情報表示部を含み、
前記位置情報表示部は、
前記時差判定部により前記想定位置領域が時差境界を含まないと判定された場合には、前記位置情報の表示を更新することを特徴とする電子時計。
【請求項７】
請求項１乃至６のいずれかにおいて、
前記時差情報は、前記地理情報が分割された複数の前記領域のうち異なる時差が定義された複数の前記領域を含む仮想領域の位置を特定する情報を含み、
前記時差判定部は、
前記時差情報に基づいて前記想定位置領域が前記仮想領域の少なくとも一部を含むか否かを判断し、前記想定位置領域が前記仮想領域を含む場合には、前記仮想領域に含まれる前記領域の位置に基づいて前記想定位置領域が時差境界を含むか否かを判定することを特徴とする電子時計。
【請求項８】
請求項７において、
前記領域は、第１階層〜第Ｎ（Ｎ≧２）階層の領域に分類され、
前記時差情報は、第１階層〜第Ｎ階層の前記領域の時差がそれぞれ定義された第１階層〜第Ｎ階層の時差情報を含み、
第ｋ（１≦ｋ＜Ｎ）階層の前記時差情報における前記仮想領域は、第ｋ＋１階層以下の前記領域を含み、
前記時差判定部は、
第ｋ階層の前記時差情報に基づいて前記想定位置領域が前記仮想領域の少なくとも一部を含むか否かを判断し、前記想定位置領域が前記仮想領域の少なくとも一部を含む場合には、第ｋ＋１階層の前記時差情報に基づいて前記想定位置領域が前記仮想領域の少なくとも一部を含むか否かを判断することを特徴とする電子時計。
【請求項９】
請求項７又は８において、
前記領域及び前記仮想領域は、矩形形状に区画されていることを特徴とする電子時計。
【請求項１０】
位置情報衛星から送信された衛星信号を受信し、受信した前記衛星信号から衛星情報を取得する受信部と、内部時刻情報を表示する表示部と、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時差情報を記憶する記憶部と、を含む電子時計の時差修正方法であって、
前記受信部により前記衛星情報を取得するステップと、
受信した前記衛星信号に基づいて捕捉可能な前記位置情報衛星を検索し、検索した前記位置情報衛星を捕捉する処理を行う衛星検索ステップと、
前記衛星検索部が捕捉した前記位置情報衛星から所定数の前記位置情報衛星を選択し、選択した前記位置情報衛星から送信された前記衛星信号に含まれる前記衛星情報に基づいて測位計算を行い、位置情報を生成する測位計算ステップと、
前記位置情報に基づいて想定位置領域を算出するステップと、
前記時差情報に基づいて前記想定位置領域が時差境界を含むか否かを判定する時差判定ステップと、
前記想定位置領域が時差境界を含まないと判定された場合には、前記想定位置領域の時差に基づいて前記内部時刻情報を修正し、前記受信部による前記衛星信号の受信を終了するステップと、を含み、
前記測位計算ステップにおいて、前記想定位置領域が時差境界を含むと判定された場合には、前記所定数の前記位置情報衛星を選択し直して、前記測位計算を継続することを特徴とする電子時計の時差修正方法。
【請求項１１】
位置情報衛星から送信された衛星信号を受信し、受信した前記衛星信号から衛星情報を取得する受信部と、内部時刻情報を表示する表示部と、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時差情報を記憶する記憶部と、を含む電子時計の時差修正プログラムであって、
前記受信部による受信動作を制御する受信制御手段と、
受信した前記衛星信号に基づいて捕捉可能な前記位置情報衛星を検索し、検索した前記位置情報衛星を捕捉する処理を行う衛星検索手段と、
前記衛星検索部が捕捉した前記位置情報衛星から所定数の前記位置情報衛星を選択し、選択した前記位置情報衛星から送信された前記衛星信号に含まれる前記衛星情報に基づいて測位計算を行い、位置情報を生成する測位計算手段と、
前記位置情報に基づいて想定位置領域を算出し、前記時差情報に基づいて前記想定位置領域が時差境界を含むか否かを判定する時差判定手段と、
前記衛星情報に基づいて、前記内部時刻情報を修正する時刻情報修正手段として前記電子時計に組み込まれたコンピュータを機能させ、
前記時刻情報修正手段は、
前記時差判定手段により前記想定位置領域が時差境界を含まないと判定された場合には、前記想定位置領域の時差に基づいて前記内部時刻情報を修正し、
前記測位計算手段は、
前記時差判定部により前記想定位置領域が時差境界を含むと判定された場合には、前記所定数の前記位置情報衛星を選択し直して、前記測位計算を継続し、
前記受信制御手段は、
前記時差判定手段により前記想定位置領域が時差境界を含まないと判定された場合には、前記受信部による前記衛星信号の受信を終了させることを特徴とする電子時計の時差修正プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＧＰＳ衛星等の位置情報衛星から送信される衛星信号に基づいて時差修正を行う電子時計、電子時計の時差修正方法及び時差修正プログラムに関する。
【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ＧＰＳ（Global Positioning System）システムが広く知られている。ＧＰＳ受信機の１つとして、近年、ＧＰＳ衛星から正確な時刻（ＧＰＳ時刻）を取得して現在時刻を正確な時刻に修正する電子時計が開発されている。ＧＰＳ時刻は、協定世界時（ＵＴＣ）に対してＵＴＣオフセット（現在は１４秒）だけ遅れた時刻である。そのため、ＧＰＳシステムを利用した電子時計において、現地時刻（地方時）を表示する場合、取得したＧＰＳ時刻に、ＵＴＣに対する時差を加えて現地時刻に修正する必要があり、ＵＴＣに対する時差の情報を取得する必要がある。この電子時計は、当該時差の情報を取得するために自己の位置を測位する。しかし、電波の受信レベルが低すぎると軌道情報を正しく復調できないため測位計算を行うことができない。そのため、一般的には、電波の受信レベルが所定の閾値より高い場合のみ測位計算が行われる。一方、測位計算に使用するＧＰＳ衛星の配置が悪いと測位計算の誤差が大きくなりすぎて正確な位置を特定することができない。そのため、一般的には、ＧＰＳ衛星の配置による測位計算精度の劣化を示す指標が所定の閾値より低い場合のみ測位計算が行われる。そのため、これらの閾値を固定すると、受信レベルが閾値より低い場合や測位計算の劣化の指標が閾値より高い場合には、たとえ測位計算が可能であっても測位計算が行われない。そこで、最初の測位計算時にはこれらの閾値を高く設定しておき、測位計算ができない場合にはこれらの閾値を徐々に緩和することにより、測位計算が行われる可能性を高くしながら測位計算精度もなるべく高くすることができる手法が提案されている。
【特許文献１】特開２００６−１３８６８２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかし、特許文献１に記載された手法では、なるべく高い測位計算精度を維持するために測位計算が収束するのに時間を要する場合がある。測位計算に時間がかかると消費電力が増大するため電池駆動の腕時計のような電子時計にこの手法を適用することは困難である。
【０００４】
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、消費電力を最適化して必要最低限の消費電力で、位置情報衛星から送信される衛星信号に基づいて時差修正を行う電子時計及び電子時計の時差修正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】
【０００５】
（１）本発明は、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時計であって、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受信部と、受信した前記衛星信号に基づいて捕捉可能な前記位置情報衛星を検索し、検索した前記位置情報衛星を捕捉する処理を行う衛星検索部と、前記衛星検索部が捕捉した前記位置情報衛星から所定数の前記位置情報衛星を選択し、選択した前記位置情報衛星から送信された前記衛星信号に含まれる前記衛星情報に基づいて測位計算を行い、位置情報を生成する測位計算部と、前記衛星情報に基づいて、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、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時差情報を記憶する記憶部と、前記位置情報に基づいて想定位置領域を算出し、前記時差情報に基づいて前記想定位置領域が時差境界を含むか否かを判定する時差判定部と、を含み、前記時刻情報修正部は、前記時差判定部により前記想定位置領域が時差境界を含まないと判定された場合には、前記想定位置領域の時差に基づいて前記内部時刻情報を修正し、前記測位計算部は、前記時差判定部により前記想定位置領域が時差境界を含むと判定された場合には、前記所定数の前記位置情報衛星を選択し直して、前記測位計算を継続し、前記受信部は、前記時差判定部により前記想定位置領域が時差境界を含まないと判定された場合には、前記衛星信号の受信を終了することを特徴とする。
【０００６】
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。
【０００７】
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。
【０００８】
想定位置領域は、電子時計が位置する可能性のある領域である。例えば、測位計算の結果得られる電子時計の位置情報（例えば、緯度及び経度）により示される位置を中心として、測位計算の誤差を半径とする円の内部の領域を想定位置領域としてもよい。
【０００９】
本発明の電子時計では、算出された想定位置領域が時差境界を含まなければ、電子時計は必ず同一時差の領域内のいずれかの場所に位置することが保証できる。そのため、時刻修正（時差修正）処理終了の判断基準を、測位計算の精度ではなく、想定位置領域が時差境界を含むか否かとすることができる。例えば、測位計算の精度が低いため算出された想定位置領域がかなり広い領域（例えば、半径数百ｋｍの円の内部領域）であったとしても、想定位置領域のすべてが中国や海上のような極めて広い同一時差領域に含まれる場合には時差を取得して時刻修正を行うことができる。すなわち、本発明によれば、測位計算の精度が低いために正確な位置を特定できない場合であっても、電子時計の位置によっては受信動作を終了して時刻修正を行うことができる。従って、本発明の電子時計によれば、測位計算に必要な消費電力を最適化してなるべく小さい消費電力で時刻修正（時差修正）を終了することができる。
【００１０】
また、本発明の電子時計では、算出された想定位置領域が時差境界を含む場合には、位置情報衛星を選択し直して、測位計算を継続する。そのため、測位計算の精度を高めることができるので、時差境界を含まない小さい想定位置領域が算出されやすい。従って、電子時計が時差境界に比較的近い場所にある場合でも時差を特定しやすく、測位計算に必要な消費電力を最適化してなるべく小さい消費電力で時刻修正（時差修正）を終了することができる。
【００１１】
（２）本発明の電子時計において、捕捉可能最大数の前記位置情報衛星を捕捉するまで、新たに捕捉可能な前記位置情報衛星を検索する処理を継続するようにしてもよい。
【００１２】
（３）本発明の電子時計において、前記衛星検索部は、捕捉可能最大数の前記位置情報衛星を捕捉しているときに、前記時差判定部により前記想定位置領域が時差境界を含むと判定された場合には、少なくとも１つの前記位置情報衛星の捕捉を停止し、新たに捕捉可能な前記位置情報衛星を検索する処理を行うようにしてもよい。
【００１３】
少なくとも一つの位置情報衛星の組み合わせで測位計算を行った結果、想定位置領域が時差境界を含むと判定された場合に位置情報衛星の捕捉を停止してもよい。また、全ての組み合わせで測位計算を行った結果、全ての計算結果に基づいて算出された想定位置領域が時差境界を含むと判定された場合に、少なくとも１つの前記位置情報衛星の捕捉を停止してもよい。すなわち、前記測位計算部は、前記時差判定部により前記想定位置領域が時差境界を含まないと判定された場合には、全ての前記衛星情報の組み合わせに基づいて前記測位計算を行い、前記衛星検索部は、全ての前記測位計算の結果に基づいて、前記時差判定部により前記想定位置領域が時差境界を含むと判定された場合には、少なくとも１つの前記位置情報衛星の捕捉を停止し、新たに捕捉可能な前記位置情報衛星を検索する処理を行うようにしてもよい。捕捉停止の対象となる前記位置情報衛星は、前記測位演算の測位精度を最も劣化させる要因となる前記位置情報衛星とするのが好ましい。
【００１４】
本発明の電子時計では、捕捉可能最大数の前記位置情報衛星を捕捉しているときに、算出された想定位置領域が時差境界を含む場合には、少なくとも１つの位置情報衛星の代わりに新たに捕捉した位置情報衛星の衛星情報を用いて測位計算を行う。そのため、測位計算の精度を高めることができるので、時差境界を含まない小さい想定位置領域が算出されやすい。従って、本発明の電子時計では、時差境界に比較的近い場所にある場合でも時差を特定しやすく、測位計算に必要な消費電力を最適化してなるべく小さい消費電力で時刻修正（時差修正）を終了することができる。
【００１５】
（４）本発明の電子時計において、前記受信部は、前記制限時間の経過前に、前記時差判定部により前記想定位置領域が時差境界を含まないと判定されなかった場合には、前記衛星信号の受信を終了するようにしてもよい。
【００１６】
（５）本発明の電子時計において、前記測位計算部は、ＤＯＰ値に基づいて前記位置情報の誤差を計算し、前記時差判定部は、前記誤差に基づいて前記想定位置領域を算出するようにしてもよい。
【００１７】
例えば、測位計算において計算される位置情報衛星と電子時計の間の距離の誤差とＤＯＰ値を乗算した値を測位誤差とし、位置情報により示される位置を中心として、測位計算の誤差を半径とする円の内部の領域を想定位置領域として算出するようにしてもよい。
【００１８】
（６）本発明の電子時計において、前記位置情報を表示する位置情報表示部を含み、前記位置情報表示部は、前記時差判定部により前記想定位置領域が時差境界を含まないと判定された場合には、前記位置情報の表示を更新するようにしてもよい。
【００１９】
（７）本発明の電子時計において、前記時差情報は、前記地理情報が分割された複数の前記領域のうち異なる時差が定義された複数の前記領域を含む仮想領域の位置を特定する情報を含み、前記時差判定部は、前記時差情報に基づいて前記想定位置領域が前記仮想領域の少なくとも一部を含むか否かを判断し、前記想定位置領域が前記仮想領域を含む場合には、前記仮想領域に含まれる前記領域の位置に基づいて前記想定位置領域が時差境界を含むか否かを判定するようにしてもよい。
【００２０】
本発明によれば、算出された想定位置領域が仮想領域の一部又は全部を含むか否かが判定され、含む場合はその仮想領域の内部の領域の位置が参照されて時差境界の有無が判定される。従って、多数の小さい時差領域が密集したような地域を仮想領域としておけば、算出された想定位置領域が仮想領域を含まない場合は、想定位置領域がこれら多数の小さい時差領域の一部又は全部を含むか否かの判定を個別にする必要がない。従って、本発明によれば、想定位置領域が時差境界を含むか否かの判定処理の時間を最適化することができる。
【００２１】
また、本発明によれば、算出された想定位置領域が仮想領域を含む場合は、仮想領域に含まれる複数の領域の位置に基づいて想定位置領域が時差境界を含むか否かを判定するので、高い判定精度を保証することができる。
【００２２】
（８）本発明の電子時計において、前記領域は、第１階層〜第Ｎ（Ｎ≧２）階層の領域に分類され、前記時差情報は、第１階層〜第Ｎ階層の前記領域の時差がそれぞれ定義された第１階層〜第Ｎ階層の時差情報を含み、第ｋ（１≦ｋ＜Ｎ）階層の前記時差情報における前記仮想領域は、第ｋ＋１階層以下の前記領域を含み、前記時差判定部は、第ｋ階層の前記時差情報に基づいて前記想定位置領域が前記仮想領域の少なくとも一部を含むか否かを判断し、前記想定位置領域が前記仮想領域の少なくとも一部を含む場合には、第ｋ＋１階層の前記時差情報に基づいて前記想定位置領域が前記仮想領域の少なくとも一部を含むか否かを判断するようにしてもよい。
【００２３】
本発明によれば、まず、第１階層の時差情報を参照して想定位置領域が第１階層の仮想領域（その位置を特定するための情報が第１階層の時差情報において定義されている仮想領域）の一部又は全部を含むか否かが判断される。想定位置領域が第１階層の仮想領域の一部又は全部を含む場合には、次に、第２階層の時差情報を参照して想定位置領域が第２階層の仮想領域（その位置を特定するための情報が第２階層の時差情報において定義されている仮想領域）の一部又は全部を含むか否かが判断される。同様に、想定位置領域が第ｋ階層の仮想領域の一部又は全部を含む場合には、第ｋ＋１階層の時差情報を参照して想定位置領域が第ｋ＋１階層の仮想領域（その位置を特定するための情報が第ｋ＋１階層の時差情報において定義されている仮想領域）の一部又は全部を含むか否かが判断される。そして、想定位置領域が第ｋ階層の仮想領域の一部又は全部を含まない場合には、第ｋ階層の時差が定義された領域の位置に基づいて想定位置領域が時差境界を含むか否かが判定される。すなわち、本発明によれば、時差が定義される領域の大小に応じて適切に階層化された時差情報を順次参照しながら判定処理を行うことができるので、判定処理の時間を最適化することができる。
【００２４】
（９）本発明の電子時計において、前記領域及び前記仮想領域は、矩形形状に区画されていてもよい。
【００２５】
本発明によれば、時差が定義される領域及び仮想領域の形状が矩形形状であるので、領域の特定のために矩形の対角線の２点の座標データのみを記憶すればよい。このため、時差境界線を細かく分割した短い直線の各データを記憶する場合と比較して時差情報のデータ量を大幅に削減することができる。
【００２６】
また、本発明によれば、各階層の時差情報に含まれる当該領域及び仮想領域の矩形形状のサイズが固定されている場合には、座標データは１点のみ記憶すればよいため時差情報のデータ量を更に削減できる。
【００２７】
さらに、本発明によれば、各領域が矩形形状であるため、算出した想定位置領域が時差境界を含むか否かの判定処理を非常に簡単に行うことができる。
【００２８】
（１０）
本発明は、位置情報衛星から送信された衛星信号を受信し、受信した前記衛星信号から衛星情報を取得する受信部と、内部時刻情報を表示する表示部と、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時差情報を記憶する記憶部と、を含む電子時計の時差修正方法であって、前記受信部により前記衛星情報を取得するステップと、受信した前記衛星信号に基づいて捕捉可能な前記位置情報衛星を検索し、検索した前記位置情報衛星を捕捉する処理を行う衛星検索ステップと、前記衛星検索部が捕捉した前記位置情報衛星から所定数の前記位置情報衛星を選択し、選択した前記位置情報衛星から送信された前記衛星信号に含まれる前記衛星情報に基づいて測位計算を行い、位置情報を生成する測位計算ステップと、前記位置情報に基づいて想定位置領域を算出するステップと、前記時差情報に基づいて前記想定位置領域が時差境界を含むか否かを判定する時差判定ステップと、前記想定位置領域が時差境界を含まないと判定された場合には、前記想定位置領域の時差に基づいて前記内部時刻情報を修正し、前記受信部による前記衛星信号の受信を終了するステップと、を含み、前記測位計算ステップにおいて、前記想定位置領域が時差境界を含むと判定された場合には、前記所定数の前記位置情報衛星を選択し直して、前記測位計算を継続することを特徴とする。
【００２９】
（１１）本発明は、位置情報衛星から送信された衛星信号を受信し、受信した前記衛星信号から衛星情報を取得する受信部と、内部時刻情報を表示する表示部と、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時差情報を記憶する記憶部と、を含む電子時計の時差修正プログラムであって、前記受信部による受信動作を制御する受信制御手段と、受信した前記衛星信号に基づいて捕捉可能な前記位置情報衛星を検索し、検索した前記位置情報衛星を捕捉する処理を行う衛星検索手段と、前記衛星検索部が捕捉した前記位置情報衛星から所定数の前記位置情報衛星を選択し、選択した前記位置情報衛星から送信された前記衛星信号に含まれる前記衛星情報に基づいて測位計算を行い、位置情報を生成する測位計算手段と、前記位置情報に基づいて想定位置領域を算出し、前記時差情報に基づいて前記想定位置領域が時差境界を含むか否かを判定する時差判定手段と、前記衛星情報に基づいて、前記内部時刻情報を修正する時刻情報修正手段として前記電子時計に組み込まれたコンピュータを機能させ、前記時刻情報修正手段は、前記時差判定手段により前記想定位置領域が時差境界を含まないと判定された場合には、前記想定位置領域の時差に基づいて前記内部時刻情報を修正し、前記測位計算手段は、前記時差判定部により前記想定位置領域が時差境界を含むと判定された場合には、前記所定数の前記位置情報衛星を選択し直して、前記測位計算を継続し、前記受信制御手段は、前記時差判定手段により前記想定位置領域が時差境界を含まないと判定された場合には、前記受信部による前記衛星信号の受信を終了させることを特徴とする。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３０】
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。
【００３１】
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。
【００３２】
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。
【００３３】
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。
【００３４】
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。
【００３５】
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。
【００３６】
測位計算の精度は、ＧＰＳ衛星１０とＧＰＳ受信機１の幾何学的な配置によって異なる。そこで、ＤＯＰ（Dilution Of Precision）と呼ばれる、ＧＰＳ衛星１０の配置に起因する測位計算の精度劣化の程度を表す指標が一般的に使用されている。すなわち、測位計算の精度は測距精度（ＧＰＳ衛星１０とＧＰＳ受信機１の間の距離の測定精度）にＤＯＰ値を乗じて評価され、ＤＯＰ値が小さいほど測位計算の精度がよい。なお、ＤＯＰには、位置と時刻の決定精度の総合的な指標であるＧＤＯＰ（Geometric DOP）、位置の決定精度の指標であるＰＤＯＰ（Positional DOP）、水平方向の位置の決定精度の指標であるＨＤＯＰ（Horizontal DOP）、垂直方向の位置の決定精度の指標であるＶＤＯＰ（Vertical DOP）、時刻の決定精度の指標であるＴＤＯＰ（Time DOP）等がある。
【００３７】
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。
【００３８】
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。
【００３９】
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。
【００４０】
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。
【００４１】
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。
【００４２】
従って、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。
【００４３】
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。
【００４４】
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。
【００４５】
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、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。
【００４６】
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。
【００４７】
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時計の一例であり、以下では本実施形態のＧＰＳ付き腕時計について説明する。
【００４８】
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、本実施の形態の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。
【００４９】
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。
【００５０】
文字板１１および指針１２は、本発明における時刻情報表示部として機能する。また、ディスプレイ１３は、本発明における位置情報表示部として機能する。
【００５１】
ＧＰＳ付き腕時計１は、リューズ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（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内部時刻情報の時差を修正するモード（測位モード）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、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。
【００５２】
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。
【００５３】
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。
【００５４】
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。
【００５５】
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。
【００５６】
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、衛星信号の受信性能を向上させるためにセラミック等で構成される。
【００５７】
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。
【００５８】
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。
【００５９】
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。
【００６０】
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。
【００６１】
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。
【００６２】
［ＧＰＳ付き腕時計の回路構成］
図４は、本実施の形態の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。
【００６３】
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部、衛星検索部、測位計算部、時差判定部、記憶部を含み、衛星信号の受信及び衛星情報の取得、ＧＰＳ衛星１０の検索及び捕捉、測位計算、想定位置領域の算出及び時差境界の判定、時差情報の記憶等の処理を行う。時刻表示装置８０は、本発明における時刻情報修正部及び時刻情報表示部を含み、内部時刻情報の修正及び内部時刻情報の表示等の処理を行う。
【００６４】
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２９を介して、ＧＰＳ装置７０及び時刻表示装置８０等に駆動電力を供給する。
【００６５】
［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。
【００６６】
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。
【００６７】
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。
【００６８】
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。
【００６９】
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。
【００７０】
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。
【００７１】
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。
【００７２】
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。すなわち、フラッシュメモリ６６は、本発明における記憶部として機能する。
【００７３】
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。
【００７４】
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。すなわち、ベースバンド部６０は、本発明における衛星検索部として機能する。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。
【００７５】
また、ベースバンド部６０は、測時モード又は測位モードにおいて、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、測時モード又は測位モードにおいて、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。
【００７６】
また、ベースバンド部６０は、測位モードに設定されると、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および経度）及び測位誤差（より具体的には、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）を取得する。すなわち、ベースバンド部６０は、本発明における測位計算部として機能する。
【００７７】
さらに、ベースバンド部６０は、測位モードに設定されると、測位計算により得られる位置情報及び測位誤差に基づいてＧＰＳ付き腕時計１が位置する可能性のある領域（想定位置領域）を算出する処理を行う。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て想定位置領域が時差境界を含むか否かを判定する。そして、ベースバンド部６０は、想定位置領域が時差境界を含まないと判定した場合には、フラッシュメモリ６６に記憶されている時差情報から想定位置領域の時差データを取得する。すなわち、ベースバンド部６０は、本発明における時差判定部として機能する。
【００７８】
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、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。
【００７９】
なお、ＧＰＳ装置７０は、本発明における受信部として機能する。
【００８０】
［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。
【００８１】
制御部４０は、記憶部４１、発振回路４２を備え、各種制御を行う。
【００８２】
制御部４０は、ＧＰＳ装置７０を制御する。すなわち、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。
【００８３】
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、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。
【００８４】
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。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。
【００８５】
制御部４０は、測時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。
【００８６】
また、制御部４０は、測位モードに設定されると、ＧＰＳ装置７０の動作を制御し、ＧＰＳ時刻情報及び時差データに基づいて、内部時刻情報の時差を修正して記憶部４１に記憶する。すなわち、制御部４０は、本発明における時刻情報修正部として機能する。
【００８７】
以下、第１実施形態の時差修正処理（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、ＧＰＳ付き腕時計１に組み込まれたＣＰＵ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コンピュータとして機能し、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。制御プログラムは、インターネット等の通信手段やＣＤ−ＲＯＭ、メモリカード等の記録媒体を介して、インストールすることができる。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、衛星情報取得手段６０−２、測位計算手段６０−３及び時差判定手段６０−４として機能することにより、時差修正処理が実行される。
【００８８】
［時差修正処理］
図６は、第１実施形態のＧＰＳ付き腕時計の時差修正処理手順の一例を示すフローチャートである。
【００８９】
ＧＰＳ付き腕時計１は、測位モードに設定された場合、図６に示す時差修正処理を実行する。
【００９０】
時差修正処理が開始されると、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）。
【００９１】
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Ｓ１２）。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。
【００９２】
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。
【００９３】
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。
【００９４】
なお、ベースバンド部６０（衛星検索手段６０−１）は、捕捉可能最大数（例えば１２個）のＧＰＳ衛星１０を捕捉するまで衛星検索工程を継続する。ここで、捕捉可能最大数は一度に捕捉できるＧＰＳ衛星１０の最大数である。
【００９５】
ベースバンド部６０（衛星検索手段６０−１）が少なくとも１つのＧＰＳ衛星１０を捕捉する前にタイムアウト時間が経過した場合（ステップＳ１４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Ｓ４２）。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、捕捉できるＧＰＳ衛星１０が存在しない。ＧＰＳ付き腕時計１は、タイムアウト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。なお、タイムアウト時間は、ＧＰＳ装置７０が、受信動作を開始してから終了するまでの制限時間であり、受信開始前に設定される。
【００９６】
一方、タイムアウト時間が経過する前にＧＰＳ衛星１０を捕捉することができた場合（ステップＳ１６でＹｅｓの場合）、ベースバンド部６０（衛星情報取得手段６０−２）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Ｓ１８）。具体的には、ベースバンド部６０（衛星情報取得手段６０−２）は、捕捉した各ＧＰＳ衛星１０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、ベースバンド部６０（衛星情報取得手段６０−２）は、取得したＧＰＳ時刻情報及び軌道情報をＳＲＡＭ６３等に記憶する。なお、衛星情報の取得処理と並行して、ベースバンド部６０（衛星検索手段６０−１）は、捕捉可能最大数（例えば１２個）のＧＰＳ衛星１０を捕捉するまで前述の衛星検索工程を継続している。そして、ベースバンド部６０（衛星情報取得手段６０−２）は、新たに捕捉されたＧＰＳ衛星１０の衛星情報の取得処理を順次行う。
【００９７】
ベースバンド部６０（衛星情報取得手段６０−２）がＮ個（例えば３個又は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時間が経過した場合（ステップＳ２０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Ｓ４２）。例えば、ベースバンド部６０（衛星検索手段６０−１）がＮ個（例えば３個又は４個）以上のＧＰＳ衛星１０を捕捉することができない場合や捕捉したＧＰＳ衛星１０からの衛星信号の受信レベルが小さい場合には、Ｎ個（例えば３個又は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時間が経過することが考えられる。
【００９８】
一方、タイムアウト時間が経過する前にＮ個（例えば３個又は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Ｓ２２でＹｅｓの場合）、ベースバンド部６０（測位計算手段６０−３）は、捕捉したＧＰＳ衛星１０からＮ個（例えば３個又は４個）のＧＰＳ衛星１０を選択する（ステップＳ２４）。
【００９９】
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。
【０１００】
そして、ベースバンド部６０（測位計算手段６０−３）は、選択したＮ個（例えば３個又は４個）のＧＰＳ衛星１０の衛星情報（ＧＰＳ時刻情報及び軌道情報）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）を生成する（ステップＳ２６）。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。従って、ベースバンド部６０（測位計算手段６０−３）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３個又は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６０−３）は、軌道情報に基づいてＮ個（例えば３個又は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６０−３）は、Ｎ個（例えば３個又は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３個又は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。
【０１０１】
また、ベースバンド部６０（測位計算手段６０−３）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、ベースバンド部６０（測位計算手段６０−３）は、測距誤差（ＧＰＳ衛星１０とＧＰＳ付き腕時計１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。
【０１０２】
なお、測位計算手段６０−３による測位計算と並行して、衛星検索手段６０−１による衛星検索工程及び衛星情報取得手段６０−２による衛星情報の取得処理が継続されている。すなわち、測位計算手段６０−３による測位計算中も、衛星検索手段６０−１は現在捕捉しているＧＰＳ衛星１０の数が捕捉可能最大数に達するまでＧＰＳ衛星１０を検索する処理を行い、衛星情報取得手段６０−２は新たに捕捉されたＧＰＳ衛星１０の衛星情報の取得処理を順次行う。従って、測位計算手段６０−３は、新たに捕捉されたＧＰＳ衛星１０を含むＮ個（例えば３個又は４個）のＧＰＳ衛星１０を順次選択しながら、新たに捕捉されたＧＰＳ衛星１０の衛星情報を用いて測位計算を継続することができる。
【０１０３】
次に、ベースバンド部６０（時差判定手段６０−４）は、位置情報及び測位誤差に基づいて想定位置領域（ＧＰＳ付き腕時計１が位置する可能性のある領域）を算出する（ステップＳ２８）。具体的には、ベースバンド部６０（時差判定手段６０−４）は、位置情報により特定される位置を中心として測位誤差を半径とする円の内側の領域を想定位置領域として算出する。
【０１０４】
次に、ベースバンド部６０（時差判定手段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、想定位置領域が時差境界を含むか否かを判定する（ステップＳ３０）。
【０１０５】
想定位置領域が時差境界を含む場合（ステップＳ３２でＹｅｓの場合）、ベースバンド部６０（測位計算手段６０−３）は、捕捉したＧＰＳ衛星１０からＮ個（例えば３個又は４個）のＧＰＳ衛星１０のすべての組み合わせを選択して測位計算を行ったか否かを判断する（ステップＳ３４）。
【０１０６】
Ｎ個（例えば３個又は４個）のＧＰＳ衛星１０のすべての組み合わせの一部についてまだ測位計算を行っていない場合（ステップＳ３４でＮｏの場合）は、ＧＰＳ付き腕時計１は、まだ測位計算を行っていない組み合わせのＮ個（例えば３個又は４個）のＧＰＳ装置１０を選択し（ステップＳ２４）、測位計算以降の処理（ステップＳ２６〜Ｓ３２の処理）を再度行う。このように、Ｎ個（例えば３個又は４個）のＧＰＳ衛星１０の他の組み合わせを選択して測位計算を行うことにより、想定位置領域が小さくなり時差境界を含まないようになる可能性がある。
【０１０７】
Ｎ個（例えば３個又は４個）のＧＰＳ衛星１０のすべての組み合わせについて算出した想定位置領域が時差境界を含む場合（ステップＳ３２でＹｅｓの場合）は、衛星検索工程が再度行われる。また、ベースバンド部６０（衛星検索手段６０−１）は、衛星検索工程を開始する前に、現在捕捉しているＧＰＳ衛星１０の数が捕捉可能最大数（例えば１２個）に達しているか否かを判断する（ステップＳ４８）。
【０１０８】
捕捉可能最大数（例えば１２個）のＧＰＳ衛星１０が捕捉されている場合（ステップＳ４８でＹｅｓの場合）、ベースバンド部６０（衛星検索手段６０−１）は、測位精度を最も劣化させる要因となるＭ個（例えば、１個）のＧＰＳ衛星１０の捕捉を停止し、次の衛星サーチの対象外に設定する（ステップＳ５０）。ここで、ベースバンド部６０（測位計算手段６０−３）がＮ個（例えば３個又は４個）のＧＰＳ衛星１０のすべての組に対して測位計算を行っているので、ベースバンド部６０（衛星検索手段６０−１）は、どのＧＰＳ衛星１０を含む場合に測位精度が劣化するかがわかる。
【０１０９】
そして、ＧＰＳ付き腕時計１は、衛星検索工程以降の処理（ステップＳ１２〜Ｓ３４の処理）を再度行う。こうすることにより、測位精度を劣化させるＧＰＳ衛星１０の代わりに新たに捕捉したＧＰＳ衛星１０を選択して測位計算を行うことができるので、想定位置領域が小さくなり時差境界を含まないようになる可能性がある。
【０１１０】
一方、捕捉可能最大数（例えば１２個）のＧＰＳ衛星１０が捕捉されていない場合（ステップＳ４８でＮｏの場合）、ＧＰＳ付き腕時計１は、衛星検索工程以降の処理（ステップＳ１２〜Ｓ３４の処理）を再度行う。
【０１１１】
ステップＳ３２において、想定位置領域が時差境界を含まない場合（Ｎｏの場合）、ベースバンド部６０（時差判定手段６０−４）は、フラッシュメモリ６６を参照して時差情報から想定位置領域の時差のデータを取得し、制御部４０（時刻情報修正手段４０−２）は、当該時差データを用いて記憶部４１に記憶されている内部時刻情報を修正する（ステップＳ３６）。
【０１１２】
そして、ＧＰＳ装置７０の受信動作が終了する（ステップＳ３８）。
【０１１３】
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（時差）が修正される（ステップＳ４０）。
【０１１４】
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Ｓ４２）、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Ｓ４４）。
【０１１５】
図７は、図６の時差修正処理手順において、１回目に算出された想定位置領域が時差境界を含まないケースについて説明するための図である。
【０１１６】
地理情報１００は、タイムゾーン（時差領域）を有する地図情報であり、実線で示す境界線によって分割された複数の領域Ａ、Ｂ、Ｃ等を含む。すなわち、隣り合う領域の時差が異なり、各領域の境界線が時差境界線になっている。例えば、領域Ａ、Ｂ、Ｃは、それぞれＵＴＣに対する時差が＋７、＋８、＋９の時差領域である。本実施形態のＧＰＳ付き腕時計１のフラッシュメモリ６６には、地理情報１００に対応する時差情報として、各領域（Ａ、Ｂ、Ｃ等）の境界線のデータと時差のデータが記憶されている。境界線データは、例えば、各境界線を多数の短い直線に分割し、各直線のベクトルデータ（各直線の両端の座標データ）として記憶される。
【０１１７】
本実施形態のＧＰＳ付き腕時計１が図６の時差修正手順を開始し、ステップＳ２８において、ベースバンド部６０（時差判定手段６０−４）が図７に示す想定位置領域Ｐ１を算出したとする。ステップＳ３０において、ベースバンド部６０（時差判定手段６０−４）は、まず、想定位置領域Ｐ１の近傍の領域の境界線データをフラッシュメモリ６６から読み出し、想定位置領域Ｐ１のすべての部分が領域Ｂに含まれていることを検出する。次に、ベースバンド部６０（時差判定手段６０−４）は、領域Ｂの時差データをフラッシュメモリ６６から読み出し、領域Ｂの時差がＵＴＣ＋８のみであることから想定位置領域Ｐ１は時差境界を含まないと判定する。そして、ステップＳ３６において、ベースバンド部６０（時差判定手段６０−４）は、想定位置領域Ｐ１の時差（ＵＴＣ＋８）を取得し、制御部４０（時刻情報修正手段４０−２）が内部時刻情報を修正する。そして、ＧＰＳ装置７０の受信が終了し（ステップＳ３８）、表示部に表示された時刻が修正されて時差修正処理が終了する（ステップＳ４０）。
【０１１８】
図８（Ａ）及び図８（Ｂ）は、図６の時差修正処理手順において、１回目に算出された想定位置領域が時差境界を含むケースについて説明するための図である。
【０１１９】
地理情報１００は図７の地理情報１００と同じであるため同じ符号を付しており、その説明を省略する。
【０１２０】
本実施形態のＧＰＳ付き腕時計１が図６の時差修正手順を開始し、ステップＳ２８において、ベースバンド部６０（時差判定手段６０−４）が図８（Ａ）に示す想定位置領域Ｐ１を算出したとする。ステップＳ３０において、ベースバンド部６０（時差判定手段６０−４）は、まず、想定位置領域Ｐ１の近傍の領域の境界線データをフラッシュメモリ６６から読み出し、想定位置領域Ｐ１の一部が領域Ａ、Ｂ、Ｃに含まれていることを検出する。次に、ベースバンド部６０（時差判定手段６０−４）は、領域Ａ、Ｂ、Ｃの時差データをフラッシュメモリ６６から読み出し、領域Ａ、Ｂ、Ｃの時差が異なることから想定位置領域Ｐ１は時差境界を含むと判定する。
【０１２１】
そのため、ステップＳ２４において、ベースバンド部６０（測位計算手段６０−３）がＮ個（例えば３個又は４個）のＧＰＳ衛星１０の新たな組み合わせを選択して測位計算を再度行い、ステップＳ２８において、ベースバンド部６０（時差判定手段６０−４）が新たな位置情報に基づいて図８（Ｂ）に示す想定位置領域Ｐ２を算出したとする。ステップＳ３０において、ベースバンド部６０（時差判定手段６０−４）は、想定位置領域Ｐ２の近傍の領域の境界線データをフラッシュメモリ６６から読み出し、想定位置領域Ｐ２のすべての部分が領域Ｂに含まれているため、想定位置領域Ｐ２は時差境界を含まないと判定する。そして、ステップＳ３６において、ベースバンド部６０（時差判定手段６０−４）は、想定位置領域Ｐ２の時差（ＵＴＣ＋８）を取得し、制御部４０（時刻情報修正手段４０−２）が内部時刻情報を修正する。そして、ＧＰＳ装置７０の受信が終了し（ステップＳ３８）、表示部に表示された時刻が修正された時差修正処理が終了する（ステップＳ４０）。
【０１２２】
［第１実施形態の効果］
第１実施形態のＧＰＳ付き腕時計では、図６に示したように、捕捉したＧＰＳ衛星１０からＮ個のＧＰＳ衛星１０を選択して測位計算を行い、測位計算により得られる位置情報及び測位誤差に基づいて想定位置領域を算出する。そして、フラッシュメモリ６６に記憶された時差情報を参照する。捕捉したＧＰＳ衛星１０からＮ個のＧＰＳ衛星１０のどの組み合わせを選択しても、想定位置領域が時差境界を含む場合には、新たなＧＰＳ衛星１０を捕捉させて、その衛星情報を用いて測位計算を行う。さらに、現在捕捉しているＧＰＳ衛星１０の数が捕捉可能最大数である場合には、測位精度を最も劣化させる要因となるＭ個（例えば、１個）のＧＰＳ衛星１０の代わりに新たに捕捉したＧＰＳ衛星１０の衛星情報を用いて測位計算を行う。そのため、測位計算の精度を高めることができるので、時差境界を含まない小さい想定位置領域が算出されやすい。従って、第１実施形態のＧＰＳ付き腕時計によれば、時差境界に比較的近い場所にある場合でも時差を特定しやすく、測位計算に必要な消費電力を最適化してなるべく小さい消費電力で時刻修正（時差修正）を終了することができる。
【０１２３】
また、第１実施形態のＧＰＳ付き腕時計では、算出された想定位置領域が時差境界を含まない場合には受信動作が終了するとともに時刻表示が修正される。ここで、算出された想定位置領域が時差境界を含まなければ、必ず同一時差の領域内のいずれかの場所に位置することが保証できる。そのため、時刻修正（時差修正）の目的であれば、受信動作終了の判断基準を、測位計算の精度ではなく、想定位置領域が時差境界を含むか否かとすることができる。
【０１２４】
例えば、図７のケースでは、想定位置領域Ｐ１はかなり広い領域（例えば、半径数百ｋｍの円の内部）であるが、ＧＰＳ付き腕時計１は必ずＵＴＣ＋８の時差領域のいずれかに位置する。すなわち、測位精度がかなり低い場合でも時差修正を行うことができる。測位精度が低くなるケースとしては、例えば、ＧＰＳ衛星１０の時刻とＧＰＳ付き腕時計１の内部時刻がずれているために測距精度が低い場合や測位計算において選択されたＧＰＳ衛星１０の配置状態が悪くＤＯＰ値がかなり大きくなる場合が考えられる。従来は、想定位置領域が時差境界を含まないような小さい領域になるまで測位計算を継続していたため時差修正に時間がかかったり時差修正を行うことができない場合もあった。
【０１２５】
しかし、第１実施形態のＧＰＳ付き腕時計によれば、想定位置領域がかなり広くても１つの時差領域に含まれればよいので、測位計算の精度が低いために正確な位置を特定できない場合であっても、位置によっては測位計算を終了して時刻修正を行うことができる。
【０１２６】
すなわち、第１実施形態のＧＰＳ付き腕時計によれば、算出された想定位置領域が時差境界を含まなければ、測位計算の精度が低くてもそれ以上の絞り込みを行わずに受信動作を終了するとともに時差修正処理を行うので、消費電力を低減することができる。
【０１２７】
一方、図８（Ａ）及び図８（Ｂ）のケースでは、１回目に算出された想定位置領域Ｐ１がかなり広い領域（例えば、半径数百ｋｍの円の内部）であり、ＧＰＳ付き腕時計１はＵＴＣ＋７、ＵＴＣ＋８、ＵＴＣ＋９の時差領域に位置する可能性がある。従って、ＧＰＳ付き腕時計１は、想定位置領域Ｐ１に基づいて時差修正を行うことはしない。このように、第１実施形態のＧＰＳ付き腕時計では、時差の候補が複数存在する場合には時差修正をしないことにより誤った時差修正をすることを防止している。
【０１２８】
さらに、第１実施形態のＧＰＳ付き腕時計では、算出された想定位置領域が時差境界を含む場合は、制限時間内において想定位置領域が時差境界を含まなくなるまで新たな測位計算を繰り返し、想定位置領域が時差境界を含まなくなった時点ですぐに受信動作を終了するとともに時差修正処理を行うようにしている。すなわち、第１実施形態のＧＰＳ付き腕時計によれば、算出された想定位置領域が時差境界を含む場合でも制限時間内でできるだけ時差修正処理が行われるように配慮しながら、消費電力の大きい受信動作の時間を最適化して必要最低限の消費電力で時刻修正（時差修正）を終了することができる。
【０１２９】
また、第１実施形態のＧＰＳ付き腕時計によれば、時刻修正処理において、制限時間が経過しても時差が特定できない場合は、受信動作を終了するので無駄に電力を消費することを防止することができる。
【０１３０】
２−２．第２実施形態
図７及び図８に示すように、第１実施形態では、地理情報１００を時差境界線で分割しているため、分割された各領域は複雑な形状をしている。そのため、第１実施形態では境界線データのデータ量が大きいので、記憶装置は大きいものが必要になり、腕時計のサイズが大きくなってしまう恐れがある。さらに、想定位置領域が時差境界を含むか否かの判定が複雑なため、判定に時間を要し消費電力が大きくなることも予想される。
【０１３１】
そこで、第２実施形態のＧＰＳ付き腕時計では、時差情報（境界線データ）のデータ量を削減するために、地理情報１００を、時差境界線で分割するのではなく、一定形状の複数の領域に分割し、各領域の座標データと時差データを時差情報としてフラッシュメモリ６６に記憶する。なお、第２実施形態のＧＰＳ付き腕時計の基本的な構成は、第１実施形態のＧＰＳ付き腕時計の構成と同様であるため、その説明を省略する。
【０１３２】
図９は、矩形形状の複数の領域に分割された地理情報の一例を示す図である。
【０１３３】
地理情報１００は、仮想領域１０１に含まれる１６個の矩形領域、仮想領域１０２に含まれる１６個の矩形領域、仮想領域１０３に含まれる１６個の矩形領域、矩形領域１０４等に分割され、各領域にはそれぞれＵＴＣに対する時差の値が定義されている。以下では、時差の値が定義されているこれらの領域を「時差定義領域」ということにする。例えば、時差定義領域１０４には「＋８」の時差が定義されている。また、仮想領域１０２に含まれる時差定義領域１０２Ａ及び１０２Ｅには「＋７」の時差が定義され、時差定義領域１０２Ｉ、１０２Ｊ、１０２Ｍ、１０２Ｎ及び１０２Ｐには「＋８」の時差が定義され、時差定義領域１０２Ｂ、１０２Ｃ、１０２Ｄ、１０２Ｆ、１０２Ｇ、１０２Ｈ、１０２Ｋ、１０２Ｌ及び１０２Ｏには「＋９」の時差が定義されている。
【０１３４】
このように、時差定義領域毎に１つの時差が定義される。そして、第２実施形態のＧＰＳ付き腕時計では、後述するように、時差定義領域を最小単位として想定位置領域が時差境界を含むか否かの判定が行われる。そのため、各時差定義領域ができるだけ現実の時差境界線を含まないようにすれば時差境界の判定精度を高くすることができるので、例えば、時差境界線付近の時差定義領域ほど小さくするようにしてもよい。しかし、時差定義領域の形状を矩形にする場合には、時差定義領域をいくら小さくしても現実の時差境界線を含む場合が想定される。実際には、小さい時差定義領域が増えれば時差情報のデータ量も増えるため記憶容量が大きい記憶装置が必要になるので、時差情報のデータ量と時差境界の判定精度のトレードオフを考慮して各時差定義領域のサイズが決定される。そのため、時差定義領域が現実の時差境界線を含む場合が想定される。
【０１３５】
このように、時差定義領域が現実の時差境界線を含む場合には、例えば、１つの時差定義領域に含まれる各時差を有する地域の占有面積を比較し、専有面積の最も大きい地域の時差を当該時差定義領域の時差として定義するようにしてもよいし、１つの時差定義領域に大都市が含まれる場合にはその大都市の時差を当該時差定義領域の時差として定義するようにしてもよい。図９において、例えば、時差定義領域１０２ＥはＵＴＣ＋７とＵＴＣ＋８の時差境界を含む。すなわち、時差定義領域１０２ＥはＵＴＣ＋７の時差の地域とＵＴＣ＋８の時差の地域を含むが、ＵＴＣ＋７の地域の占有面積がＵＴＣ＋８の地域の占有面積よりも大きいため時差定義領域１０２Ｅには「＋７」の時差が定義されている。
【０１３６】
なお、図９において、仮想領域１０１、１０２、１０３は、異なる時差が定義された複数の時差定義領域を含むため、ＵＴＣに対する時差の値が定義されていない。例えば、仮想領域１０２は、「＋７」、「＋８」、「＋９」の時差定義領域を含むため、時差の値が定義されていない。
【０１３７】
図１０及び図１１は、第２実施形態のＧＰＳ付き腕時計においてフラッシュメモリ６６に記憶される時差情報の一例を示す図である。
【０１３８】
図１０に示す領域−時差対応表２００は、図９に示した仮想領域１０１、１０２、１０３、時差定義領域１０４等の各々の領域の位置データ２００−１及び時差データ２００−２を含む。
【０１３９】
図９に示した仮想領域１０１、１０２、１０３、時差定義領域１０４等は、例えば、東西および南北方向の各長さが１０００〜２０００ｋｍ程度の矩形形状の領域である。そのため、仮想領域１０１、１０２、１０３、時差定義領域１０４等は、例えば、矩形領域の左上の座標（経度、緯度）と、領域の右下の座標（経度、緯度）とで位置を特定できる。そこで、フラッシュメモリ６６には、領域−時差対応表２００の位置データ２００−１としてこれらの２点の座標データが記憶されている。
【０１４０】
ここで、時差定義領域１０４は時差の値「＋８」が定義されているため、フラッシュメモリ６６には、時差定義領域１０４の時差データ２００−２として「＋８」が記憶されている。
【０１４１】
一方、仮想領域１０１、１０２、１０３は時差の値が定義されていないため、フラッシュメモリ６６には、仮想領域１０１、１０２、１０３の時差データ２００−２として、他の領域−時差対応表への参照リンク「Ｌｉｎｋ１」、「Ｌｉｎｋ２」、「Ｌｉｎｋ３」がそれぞれ記憶されている。
【０１４２】
図１１に示す領域−時差対応表２０２は、図９に示した仮想領域１０２に含まれる時差定義領域１０２Ａ〜１０２Ｐの位置データ２００−１及び時差データ２００−２を含む。領域−時差対応表２０２は、図１０の領域−時差対応表２００において、仮想領域１０２の時差データである参照リンクＬｉｎｋ２により参照することができる。
【０１４３】
本実施形態では、図９に示したように、時差定義領域１０２Ａ〜１０２Ｐは仮想領域１０２が１６分割された領域であるので、時差定義領域１０２Ａ〜１０２Ｐは、例えば、２５０〜５００ｋｍ四方のも矩形形状の領域である。そのため、例えば、領域の左上の座標（経度、緯度）と、領域の右下の座標（経度、緯度）とで位置を特定できる。そこで、フラッシュメモリ６６には、領域−時差対応表２０２の位置データ２０２−１としてこれらの２点の座標データが記憶されている。
【０１４４】
また、時差定義領域１０２Ａ〜１０２Ｐはそれぞれ図９に示した時差の値が定義されているため、フラッシュメモリ６６には、時差定義領域１０２Ａ〜１０２Ｐの時差データ２０２−２として各時差の値が記憶されている。
【０１４５】
なお、時差定義領域１０４は本発明における第１階層の領域に対応し、時差定義領域１０２Ａ〜１０２Ｐは本発明における第２階層の領域に対応する。また、領域−時差対応表２００は本発明における第１階層の時差情報に対応し、領域−時差対応表２０２は本発明における第２階層の時差情報に対応する。
【０１４６】
以上のように、時差定義領域１０４を含む仮想領域は存在しないが、時差定義領域１０２Ａ〜１０２Ｐは仮想領域１０２に含まれている。そのため、時差定義領域１０４のデータが領域−時差対応表２００に含まれるのに対して、時差定義領域１０２Ａ〜１０２Ｐの各データは、領域−時差対応表２００から参照リンクＬｉｎｋ２により参照される領域−時差対応表２０２に含まれている。従って、時差定義領域は仮想領域により階層化されていると考えることができる。すなわち、時差定義領域１０４は本発明における第１階層の領域に対応し、時差定義領域１０２Ａ〜１０２Ｐは本発明における第２階層の領域に対応する。また、領域−時差対応表２００は本発明における第１階層の時差情報に対応し、領域−時差対応表２０２は本発明における第２階層の時差情報に対応する。
【０１４７】
なお、仮想領域がさらに仮想領域を含むようにしてもよい。例えば、時差定義領域１０２Ａ、１０２Ｂ、１０２Ｅ、１０２Ｆを含む仮想領域を定義すると、仮想領域１０２は当該仮想領域を含むことになる。その場合、時差定義領域１０２Ａ、１０２Ｂ、１０２Ｅ、１０２Ｆは本発明における第３階層の領域に対応し、時差定義領域１０２Ａ、１０２Ｂ、１０２Ｅ、１０２Ｆの位置データ及び時差データが含まれる領域−時差対応表は本発明における第３階層の時差情報に対応する。同様にして、時差定義領域を第１階層〜第Ｎ階層の領域に分類し、第１階層〜第Ｎ階層の領域−時差対応表を含む時差情報をフラッシュメモリ６６に記憶するようにしてもよい。
【０１４８】
図１２は、第２実施形態のＧＰＳ付き腕時計おいて、想定位置領域が時差境界を含むか否かを判定する処理手順を示すフローチャートである。なお、図１２の処理手順は、図６の時差修正処理手順におけるステップＳ３０の具体的な処理手順の一例に相当する。
【０１４９】
ベースバンド部６０（時差判定手段６０−４）は、まず、第１階層の時差情報（第１時差情報）から想定位置領域に含まれる仮想領域及び時差定義領域（第１領域）を検出する（ステップＳ３０−１）。具体的には、ベースバンド部６０（時差判定手段６０−４）は、第１時差情報の位置データ（座標データ）を参照して第１領域の位置を特定し、想定位置領域に対応する円の内側の領域に少なくとも一部が含まれる第１領域を検出する。
【０１５０】
次に、ベースバンド部６０（時差判定手段６０−４）は、検出したすべての第１領域の時差データ（時差の値及び参照リンク）を取得する（ステップＳ３０−２）。
【０１５１】
次に、ベースバンド部６０（時差判定手段６０−４）は、今回又は以前に取得したすべての時差定義領域の時差の値が一致するか否かを判定する（ステップＳ３０−３）。
【０１５２】
今回又は以前に取得した時差の値の少なくとも一部が一致しない場合（ステップＳ３０−４でＮｏの場合）、ベースバンド部６０（時差判定手段６０−４）は、想定位置領域が時差境界を含むと判定する（ステップＳ３０−９）。
【０１５３】
一方、今回又は以前に取得したすべての時差定義領域の時差の値が一致する場合（ステップＳ３０−４でＹｅｓの場合）、ベースバンド部６０（時差判定手段６０−４）は、今回又は以前に取得したすべての仮想領域の参照リンクの処理が終了したか否かを判定する（ステップＳ３０−５）。
【０１５４】
未処理の参照リンクが存在する場合（ステップＳ３０−６でＹｅｓの場合）、ベースバンド部６０（時差判定手段６０−４）は、参照リンク先の時差情報（第ｋ時差情報）から想定位置領域に含まれる第ｋ領域を検出する（ステップＳ３０−７）。そして、ベースバンド部６０（時差判定手段６０−４）は、未処理の参照リンクが存在しなくなるか、あるいは、今回又は以前に取得したすべての時差値の少なくとも一部が一致しなくなるまで、ステップＳ３０−２〜Ｓ３０−７の処理を繰り返す。
【０１５５】
未処理の参照リンクが存在しない場合（ステップＳ３０−６でＮｏの場合）、ベースバンド部６０（時差判定手段６０−４）は、想定位置領域は時差境界を含まないと判定する（ステップＳ３０−８）。
【０１５６】
図１３は、図１２の処理手順において、算出された想定位置領域が時差境界を含まないケースについて説明するための図である。なお、図１３のケースでは、フラッシュメモリ６６には図１０及び図１１に示した領域−時差対応表の各データが記憶されており、図７のケースと同じ想定位置領域が算出されたものとする。
【０１５７】
図１３に示す想定位置領域Ｐ１は、図１０に示した領域−時差対応表２００の位置データに基づいて、第１領域として時差定義領域１０４のみを含むと判定される。そして、図１０に示した領域−時差対応表２００の時差定義領域１０４の時差データは「＋８」である。従って、想定位置領域Ｐ１は時差境界を含まないと判定され、想定位置領域Ｐ１の時差として「＋８」が取得される。
【０１５８】
図１４（Ａ）及び図１４（Ｂ）は、図１２の処理手順において、算出された想定位置領域が時差境界を含むケースについて説明するための図である。なお、図１４（Ａ）及び図１４（Ｂ）のケースでは、フラッシュメモリ６６には図１０及び図１１に示した領域−時差対応表の各データが記憶されており、図８（Ａ）及び図８（Ｂ）のケースと同じ想定位置領域が算出されたものとする。
【０１５９】
図１４（Ａ）に示す想定位置領域Ｐ１は、図１０に示した領域−時差対応表２００の位置データに基づいて、第１領域として仮想領域１０１、１０２、１０３、時差定義領域１０４を含むと判定される。そして、領域−時差対応表２００の仮想領域１０１、１０２、１０３の時差データは参照リンク「Ｌｉｎｋ１」〜「Ｌｉｎｋ３」であり、時差定義領域１０４の時差データは「＋８」である。
【０１６０】
さらに、Ｌｉｎｋ２により参照される図１１に示した領域−時差対応表２０２の位置データに基づいて、想定位置領域Ｐ１は、第２領域として時差定義領域１０２Ｅ、１０２Ｆ、１０２Ｉ、１０２Ｊ、１０２Ｋ、１０２Ｍ、１０２Ｎ及び１０２Ｏを含むと判定される。そして、領域−時差対応表２０２の時差定義領域１０２Ｅ、１０２Ｆ、１０２Ｉ、１０２Ｊ、１０２Ｋ、１０２Ｍ、１０２Ｎ及び１０２Ｏの時差データはそれぞれ時差値「＋７」、「＋９」、「＋８」、「＋８」、「＋９」、「＋８」、「＋８」及び「＋９」である。従って、想定位置領域Ｐ１は時差境界を含むと判定され、次に図１４（Ｂ）に示す想定位置領域Ｐ２が算出されたとする。
【０１６１】
図１４（Ｂ）に示す想定位置領域Ｐ２は、図１０に示した領域−時差対応表２００の位置データに基づいて、第１領域として仮想領域１０２のみを含むと判定される。図１０に示した領域−時差対応表２００の仮想領域１０２の時差データは「Ｌｉｎｋ２」である。
【０１６２】
さらに、Ｌｉｎｋ２により参照される図１１に示した領域−時差対応表２０２の位置データに基づいて、想定位置領域Ｐ１は、第２領域として時差定義領域１０２Ｉ、１０２Ｍ及び１０２Ｎを含むと判定される。そして、領域−時差対応表２０２の時差定義領域１０２Ｉ、１０２Ｍ及び１０２Ｎの時差データはともに「＋８」である。従って、想定位置領域Ｐ２は時差境界を含まないと判定され、想定位置領域Ｐ２の時差として「＋８」が取得される。
【０１６３】
［第２実施形態の効果］
第２実施形態のＧＰＳ付き腕時計によれば、第１実施形態のＧＰＳ付き腕時計と同様の効果に加えて、以下のような効果が得られる。
【０１６４】
第２実施形態のＧＰＳ付き腕時計によれば、算出された想定位置領域が仮想領域の一部又は全部を含むか否かが判定され、含む場合はその仮想領域の内部の時差定義領域の位置が参照されて時差境界の有無が判定される。従って、多数の小さい時差領域が密集したような地域を仮想領域としておけば、算出された想定位置領域が仮想領域を含まない場合は、想定位置領域がこれら多数の小さい時差領域の一部又は全部を含むか否かの判定を個別にする必要がない。従って、第２実施形態のＧＰＳ付き腕時計によれば、想定位置領域が時差境界を含むか否かの判定処理の時間を最適化することができる。
【０１６５】
また、第２実施形態のＧＰＳ付き腕時計によれば、算出された想定位置領域が仮想領域を含む場合は、仮想領域に含まれる複数の時差定義領域の位置に基づいて想定位置領域が時差境界を含むか否かを判定するので、高い判定精度を保証することができる。
【０１６６】
また、第２実施形態のＧＰＳ付き腕時計によれば、まず、第１階層の時差情報を参照して想定位置領域が第１階層の仮想領域の一部又は全部を含むか否かが判断される。想定位置領域が第１階層の仮想領域の一部又は全部を含む場合には、次に、第２階層の時差情報を参照して想定位置領域が第２階層の仮想領域の一部又は全部を含むか否かが判断される。同様に、想定位置領域が第ｋ階層の仮想領域の一部又は全部を含む場合には、第ｋ＋１階層の時差情報を参照して想定位置領域が第ｋ＋１階層の仮想領域の一部又は全部を含むか否かが判断される。そして、想定位置領域が第ｋ階層の仮想領域の一部又は全部を含まない場合には、第ｋ階層の時差定義領域の位置に基づいて想定位置領域が時差境界を含むか否かが判定される。すなわち、第２実施形態のＧＰＳ付き腕時計によれば、時差が定義される領域の大小に応じて適切に階層化された時差情報を順次参照しながら判定処理を行うことができるので、判定処理の時間を最適化することができる。
【０１６７】
また、第２実施形態のＧＰＳ付き腕時計によれば、時差定義領域及び仮想領域の形状が矩形形状であるので、領域の特定のために矩形の対角線の２点の座標データのみを記憶すればよい。このため、時差境界線を細かく分割した短い直線の各データを記憶する場合と比較して時差情報のデータ量を大幅に削減することができる。
【０１６８】
また、第２実施形態のＧＰＳ付き腕時計によれば、各階層の時差情報に含まれる時差定義領域及び仮想領域の矩形形状のサイズが固定されている場合には、座標データは１点のみ記憶すればよいため時差情報のデータ量を更に削減できる。
【０１６９】
さらに、第２実施形態のＧＰＳ付き腕時計によれば、時差定義領域及び仮想領域が矩形形状であるため、算出した想定位置領域が時差境界を含むか否かの判定処理を非常に簡単に行うことができる。
【０１７０】
２−３．第３実施形態
図１５は、第３実施形態のＧＰＳ付き腕時計の時差修正処理手順の一例を示すフローチャートである。
【０１７１】
図１５に示す時差修正処理手順は、基本的には図６に示した時差修正処理手順と同じである。すなわち、図１５に示す時差修正処理手順のステップＳ１０〜Ｓ４４の処理は、図６に示した時差修正処理手順のステップＳ１０〜Ｓ４４の処理と同じであるため、同じ記号を付しておりその説明を省略する。
【０１７２】
図１５に示す時差修正処理手順では、図６に示した時差修正処理手順に対して、想定位置領域を表示する処理（ステップＳ４６の処理）が加わっている。なお、想定位置領域を表示する処理（ステップＳ４６の処理）は、時刻表示を修正する処理（ステップＳ４０の処理）の前に行ってもよい。
【０１７３】
図１６は、図１５に示した時差修正処理手順のステップ４６における想定位置領域の表示の一例について説明するための図であり、第３実施形態のＧＰＳ付き腕時計の表面外観を示す概略図である。なお、第３実施形態のＧＰＳ付き腕時計の基本的な構成は、第１実施形態のＧＰＳ付き腕時計の構成と同様であるので、同じ構成には同じ番号を付しており、その説明を省略する。
【０１７４】
ＧＰＳ付き腕時計３の表面には地図３００が形成され、その上縁に沿って回動式の指針３０１、３０２が配置されている。地図３００は世界地図とされ、世界中の任意の場所に移動した際には、その現在位置が指針３０１、３０２により表示される。世界地図としては、既存の図法によるものが適宜利用でき、日本を中心としたミラー図法に限らず、他の図法を用いてもよい。
【０１７５】
地図３００は、文字板１１の表面に彫刻あるいは印刷などの手段により固定的に形成される。文字板１１として透明な材料を用い、その裏面に地図３００のパターンを裏向きに刻印または印刷してもよい。あるいは、地図３００をフィルムに印刷しておき、このフィルムを透明な文字板１１の裏面に貼る等してもよい。すなわち、表示板である文字板１１は、その表面側から地図３００が正規の状態で視認することができればよい。
【０１７６】
指針３０１、３０２は、回転軸３０３、３０４を有し、これらを軸として文字板１１の表面に沿って回動可能である。指針３０１、３０２の駆動は駆動回路４４を介して制御部４０（駆動制御手段４０−３）により制御される。
【０１７７】
回動に伴う指針３０１、３０２の移動軌跡３０５、３０６は、二点鎖線で示す通りである。地図３００は、２本の指針３０１、３０２の移動軌跡３０５、３０６の重なり合う範囲内に収まるように形成されている。この範囲内では、２本の指針３０１、３０２が任意の位置で互いに交差可能である。従って、２本の指針３０１、３０２の交点により地図３００上の特定位置を指示することが可能である。
【０１７８】
回転軸３０３、３０４は、地図３００の上縁部分を挟んで両側に配置されている。回転軸３０３、３０４の軸心を結ぶ線分は退避線３０７とされ、この退避線３０７は一点鎖線で示すとおり、地図３００の上縁の外側に配置されている。なお、厳密には地図３００の絵柄の一部が退避線３０７を超えているが、指針３０１、３０２による現在位置の指示に利用されない部分については退避線３０７を超えることも許容される。
【０１７９】
指針３０１、３０２は、退避線３０７に沿って配置すること、つまり各々の先端を他方の回転軸３０３、３０４に向けることにより、地図３００の実質的な外側に退避させることが可能である。
【０１８０】
測位モードに設定された場合、時差修正処理が終了すると、制御部４０（駆動制御手段４０−３）の駆動制御により、位置情報に相当する地図３００上の位置が指針３０１、３０２の交点により指示される。このように、ＧＰＳ付き腕時計３は位置情報をデジタル表示するわけではなく指針３０１、３０２の交点により表示するので、高い精度の位置情報は要求されない。すなわち、本実施形態の時差修正処理により、比較的広い想定位置領域が算出された場合であっても、ＧＰＳ付き腕時計３は概略の位置を示すことができる。なお、かなり広い想定位置領域（例えば、半径数百ｋｍの領域）が算出された場合は、例えば、想定位置領域の広さを認識できるように想定位置領域の範囲で指針３０１、３０２を振動させるようにしてもよい。
【０１８１】
［第３実施形態の効果］
第３実施形態のＧＰＳ付き腕時計によれば、第１実施形態のＧＰＳ付き腕時計と同様の効果に加えて、以下のような効果が得られる。
【０１８２】
第３実施形態のＧＰＳ付き腕時計によれば、２本の指針３０１、３０２の交点を用いることで、地図３００上の一点を明瞭に指示することができる。交差する指針３０１、３０２が周囲に延びることから、交点の位置を追跡することも容易であり、現在位置の感覚的な把握に好適である。
【０１８３】
また、第３実施形態のＧＰＳ付き腕時計によれば、表示板である文字板１１に地図３００を形成することで液晶表示パネル等を用いる必要がなく、腕時計１としての良好な質感を維持することができる。
【０１８４】
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。
【０１８５】
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】
【０１８６】
【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】本実施形態の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】本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実施形態の時差修正処理手順の一例を示すフローチャート。
【図７】第１実施形態の時差修正処理手順の一例について説明するための図。
【図８】図８（Ａ）、図８（Ｂ）は、第１実施形態の時差修正処理手順の一例について説明するための図。
【図９】第２実施形態における地理情報の一例を示す図。
【図１０】第２実施形態の時差情報の一例を示す図。
【図１１】第２実施形態の時差情報の一例を示す図。
【図１２】第２実施形態において、想定位置領域が時差境界を含むか否かを判定する処理手順を示すフローチャート。
【図１３】第２実施形態における想定位置領域の時差を取得する処理手順の一例について説明するための図。
【図１４】図１４（Ａ）、図１４（Ｂ）は、第２実施形態における想定位置領域の時差を取得する処理手順の一例について説明するための図。
【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３実施形態のＧＰＳ付き腕時計の表面外観を示す概略図。
【符号の説明】
【０１８７】
１  ＧＰＳ付き腕時計（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、２１  磁性シート、２２  充電用コイル、２３  裏面ガラス、２４  電池（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、２９  レギュレータ、３０  受信用ＩＣ（受信回路）、３１  ＳＡＷフィルタ、４０  制御用ＩＣ（制御部）、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、７０  ＧＰＳ装置、８０  時刻表示装置、１００  地理情報、１０１〜１０３  仮想領域、１０４  時差定義領域、２００  領域−時差対応表、２０２  領域−時差対応表、３００  地図、３０１  指針、３０２  指針、３０３  回転軸、３０４  回転軸、３０５  移動軌跡、３０６  移動軌跡、３０７  退避線
【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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