(57)【要約】【課題】位置情報衛星の平均的な探索時間を短縮でき、かつ、消費電力を低減できる時計および時計の衛星信号受信方法を提供すること。【解決手段】本発明の電子時計１は、受信手段（受信部１８）と、受信制御手段と、計時手段（ＲＴＣ２１）と、受信手段（受信部１８）により捕捉された位置情報衛星の衛星番号および受信実行時刻を記憶する衛星記憶手段（衛星記憶部２３）と、を備える。受信制御手段は、受信手段（受信部１８）に予め定められた順序にて位置情報衛星を探索させる固定探索モードと、受信手段（受信部１８）に衛星記憶手段（衛星記憶部２３）に記憶された衛星番号の位置情報衛星を優先的に探索させる優先探索モードと、を有し、受信処理を実行させる際に、衛星記憶手段（衛星記憶部２３）に記憶された過去の受信実行時刻からの経過時間に応じて、固定探索モードおよび優先探索モードの一方を選択して、位置情報衛星を探索させる。【選択図】図４
2015219021.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
位置情報衛星を捕捉し、捕捉した位置情報衛星から送信される衛星信号を受信する受信手段と、
前記受信手段を制御して受信処理を行う受信制御手段と、
時刻を計時する計時手段と、
前記受信手段により捕捉された位置情報衛星の衛星番号および前記受信処理を実行した受信実行時刻を記憶する衛星記憶手段と、を備え、
前記受信制御手段は、前記受信手段に予め定められた順序にて前記位置情報衛星を探索させる固定探索モードと、
前記受信手段に前記衛星記憶手段に記憶された衛星番号の位置情報衛星を優先的に探索させる優先探索モードと、を有し、
前記受信手段により前記受信処理を実行させる際に、前記衛星記憶手段に記憶された過去の受信実行時刻からの経過時間に応じて、前記固定探索モードおよび前記優先探索モードの一方を選択して、前記位置情報衛星を探索させることを特徴とする時計。
【請求項２】
請求項１に記載の時計において、
前記受信制御手段は、前記計時手段で計時している時刻が予め設定された受信時刻になった場合に作動される定時受信処理の際に、前記優先探索モードによる受信処理を実行することを特徴とする時計。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の時計において、
前記受信手段による前記受信処理を実行させる操作手段と、
前記操作手段が操作された際に、前記受信実行時刻からの経過時間が２４時間×ｎ（ｎは、１以上の整数）から所定の範囲内にあるか否かを判定する判定手段と、を有し、
前記受信制御手段は、前記判定手段により前記受信実行時刻からの経過時間が前記２４時間×ｎから所定の範囲内にあると判定された場合に、前記優先探索モードによる受信処理を実行することを特徴とする時計。
【請求項４】
請求項１に記載の時計において、
前記衛星記憶手段は、前記計時手段で計時している時刻が予め設定された受信時刻になった場合に作動される定時受信処理により捕捉された前記位置情報衛星の衛星番号および当該定時受信処理が実行された際の定時受信実行時刻を記憶する第１記憶領域と、
前記定時受信処理以外の受信処理である強制受信処理により捕捉された前記位置情報衛星の衛星番号および当該強制受信処理が実行された際の強制受信実行時刻を記憶する第２記憶領域と、を有し、
前記受信手段により前記定時受信処理が実行される際に、前記定時受信実行時刻からの経過時間が２４時間×ｎ（ｎは、１以上の整数）から所定の範囲内にあるか否かを判定する第１判定手段と、
前記受信手段により前記強制受信処理が実行される際に、前記強制受信実行時刻からの経過時間が前記２４時間×ｎから所定の範囲内にあるか否かを判定する第２判定手段と、を有し、
前記受信制御手段は、前記第１判定手段により前記定時受信実行時刻からの経過時間が前記２４時間×ｎから所定の範囲内にあると判定された場合、もしくは、前記第２判定手段により前記強制受信実行時刻からの経過時間が前記２４時間×ｎから所定の範囲内にあると判定された場合に、前記優先探索モードによる受信処理を実行することを特徴とする時計。
【請求項５】
請求項４に記載の時計において、
前記第２判定手段は、前記受信手段により前記強制受信処理が実行される際に、前記第２記憶領域に記憶される前記強制受信実行時刻および前記第１記憶領域に記憶される前記定時受信実行時刻からの経過時間が前記２４時間×ｎから所定の範囲内にあるか否かを判定し、
前記受信制御手段は、前記第２判定手段により前記強制受信実行時刻および前記定時受信実行時刻の少なくともいずれか一方からの経過時間が前記２４時間×ｎから所定の範囲内にあると判定された場合に、前記判定対象の記憶領域に記憶された前記衛星番号を用いて前記優先探索モードによる受信処理を実行することを特徴とする時計。
【請求項６】
請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の時計において、
前記受信手段は、３つ以上の位置情報衛星を捕捉し、それらの位置情報衛星から送信される衛星信号を受信し、その衛星信号に基づく位置情報を取得する測位処理手段を有し、
前記受信制御手段は、前記測位処理手段による測位処理が実行される際に、前記固定探索モードにより前記位置情報衛星を探索させることを特徴とする時計。
【請求項７】
請求項１から請求項６のいずれか１項に記載の時計において、
前記衛星記憶手段は、前記受信処理が実行される毎に、前記位置情報衛星の衛星情報を記憶することを特徴とする時計。
【請求項８】
位置情報衛星を捕捉し、捕捉した位置情報衛星から送信される衛星信号を受信する受信手段と、前記受信手段を制御して受信処理を行う受信制御手段と、時刻を計時する計時手段と、前記受信手段により捕捉された位置情報衛星の衛星番号および前記受信処理を実行した受信実行時刻を記憶する衛星記憶手段と、を備え、前記受信制御手段は、前記受信手段に予め定められた順序にて前記位置情報衛星を探索させる固定探索モードと、前記受信手段に前記衛星記憶手段に記憶された衛星番号の位置情報衛星を優先的に探索させる優先探索モードと、を備える時計の衛星信号受信方法であって、
前記位置情報衛星から送信される衛星信号を受信する際に、前記衛星記憶手段に記憶された過去の受信実行時刻からの経過時間に応じて、前記固定探索モードと、前記優先探索モードのいずれかを選択して前記位置情報衛星を探索することを特徴とする時計の衛星信号受信方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＧＰＳ衛星等の位置情報衛星から衛星信号を受信する機能を備えた時計および時計の衛星信号受信方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＧＰＳ（Global Positioning System）衛星等の位置情報衛星から送信される衛星信号を受信して、時刻修正を行う電子時計が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
特許文献１の電子時計は、位置情報衛星が毎日同じ時刻にほぼ同じ場所に位置することに着目し、位置情報衛星の受信履歴を受信時刻とともに記憶しておき、時刻修正を行う際、受信履歴を参照して、その時刻に対応する位置情報衛星を選択して受信処理を行う。このため、選択した位置情報衛星だけを探索すればよいので、探索時間を短縮でき、消費電力を低減できる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平１０−１０２５１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１の電子時計では、時刻毎（８分間隔）の受信履歴を作成することから、当該電子時計の設置段階（初期段階）において、８分毎に位置情報衛星を探索する必要がある。このため、位置情報衛星の探索（衛星信号の受信）回数が増加し、消費電力が増大する。また、記憶する情報量が増大するので、メモリ回路（メモリ容量）の規模が大きくなり、消費電力およびメモリ容量の点から、例えば、腕時計型等の携帯型の電子時計には、到底適用できない。
【０００５】
本発明の目的は、位置情報衛星の平均的な探索時間を短縮でき、かつ、消費電力を低減できる時計および時計の衛星信号受信方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の時計は、位置情報衛星を捕捉し、捕捉した位置情報衛星から送信される衛星信号を受信する受信手段と、前記受信手段を制御して受信処理を行う受信制御手段と、時刻を計時する計時手段と、前記受信手段により捕捉された位置情報衛星の衛星番号および前記受信処理を実行した受信実行時刻を記憶する衛星記憶手段と、を備え、前記受信制御手段は、前記受信手段に予め定められた順序にて前記位置情報衛星を探索させる固定探索モードと、前記受信手段に前記衛星記憶手段に記憶された衛星番号の位置情報衛星を優先的に探索させる優先探索モードと、を有し、前記受信手段により前記受信処理を実行させる際に、前記衛星記憶手段に記憶された過去の受信実行時刻からの経過時間に応じて、前記固定探索モードおよび前記優先探索モードの一方を選択して前記位置情報衛星を探索させることを特徴とする。
【０００７】
ここで、衛星記憶手段に記憶された過去の受信実行時刻とは、衛星記憶手段に１回分の受信実行時刻が記憶できる場合には、例えば、前回の受信実行時刻であり、衛星記憶手段に３回分の受信実行時刻が記憶できる場合には、例えば、前回、前々回、前々々回（３回分）の受信実行時刻である。一般的に位置情報衛星（例えば、ＧＰＳ衛星）は、略１２時間で地球を一周しており、地球も自転をしていることから、同じ場所で同じ時間（例えば、２４時間後）に位置情報衛星を探索すれば、過去（例えば、前回）に捕捉した位置情報衛星と同一の位置情報衛星を捕捉できる可能性が高い。また、優先探索モードによる位置情報衛星の探索とは、例えば、衛星記憶手段に記憶された衛星番号の位置情報衛星を先に探索（優先探索）し、その後、その他の位置情報衛星を探索することをいう。さらに、受信実行時刻としては、受信開始時刻、位置情報衛星の捕捉時刻、衛星信号の受信時刻等のいずれでもよい。これらのいずれの時刻であっても、経過時間（例えば、２４時間）後に同じ位置情報衛星を捕捉できるためである。
このため、例えば、過去に受信処理を実行した時刻から２４時間が経過した時点で、優先探索モードにより衛星記憶手段に記憶された衛星番号の位置情報衛星を探索した場合、異なるタイムゾーン地域に移動するような大きな移動をしていなければ、当該位置情報衛星を優先探索の段階で確実に捕捉できる可能性が高い。これによれば、予め定められた順序にて位置情報衛星を探索するのに比べて、短時間で位置情報衛星を探索でき、その位置情報衛星から送信される衛星信号を受信できる。
一方、過去に受信処理を実行した時刻から例えば、１２時間が経過した時点で、優先探索モードにより位置情報衛星を探索すると、衛星記憶手段に記憶された衛星番号の位置情報衛星は、地球の裏側に位置することとなり、当該位置情報衛星を捕捉できない。すなわち、常に衛星記憶手段に記憶された衛星番号の位置情報衛星を優先して探索することとなれば、捕捉できない位置情報衛星であっても優先して探索することとなり、無駄な受信処理を実行することになる。したがって、優先探索の段階で位置情報衛星を捕捉できない場合は、残りの位置情報衛星を探索する必要があるので、結果的に位置情報衛星の捕捉および衛星信号の受信に時間がかかり、かつ、消費電力が増大する。例えば、このような場合であれば、予め定められた順序で位置情報衛星を探索する固定探索モードにより位置情報衛星を探索する方が、無駄な優先探索を行なわないために位置情報衛星を早く捕捉できる可能性が高い。
本発明では、受信処理が実行され衛星番号とともに記憶された受信実行時刻からの経過時間に応じて、位置情報衛星を探索するモードを優先探索モードおよび固定探索モードのいずれかを選択して位置情報衛星が探索される。これにより、上記いずれの場合であっても、過去の受信実行時刻からの経過時間に応じて位置情報衛星を探索するモードを選択するので、迅速に位置情報衛星を捕捉できる可能性が高い。このため、平均的な位置情報衛星の捕捉時間を短くできる。したがって、位置情報衛星の探索時間、つまり衛星信号の受信時間を短縮でき、かつ、消費電力を低減できる。
【０００８】
本発明の時計において、前記受信制御手段は、前記計時手段で計時している時刻が予め設定された受信時刻になった場合に作動される定時受信処理の際に、前記優先探索モードによる受信処理を実行することが好ましい。
本発明によれば、受信処理を予め設定された時間に作動する定時受信処理の際に優先探索モードによる受信処理を実行するので、過去（例えば、前回）の定時受信処理の実行時に衛星記憶手段に記憶された衛星番号の位置情報衛星を探索すれば、当該位置情報衛星を捕捉できる可能性が極めて高い。すなわち、このような定時受信処理の場合に、優先探索モードによる位置情報衛星の探索を行うことで、無駄な位置情報衛星の探索を防止できる。したがって、位置情報衛星の探索時間、つまり衛星信号の受信時間を短縮でき、かつ、消費電力を低減できる。
【０００９】
本発明の時計は、前記受信手段による前記受信処理を実行させる操作手段と、前記操作手段が操作された際に、前記受信実行時刻からの経過時間が２４時間×ｎ（ｎは、１以上の整数）から所定の範囲内にあるか否かを判定する判定手段と、を有し、前記受信制御手段は、前記判定手段により前記受信実行時刻からの経過時間が前記２４時間×ｎから所定の範囲内にあると判定された場合に、前記優先探索モードによる受信処理を実行することが好ましい。
【００１０】
ここで、所定の範囲内としては、衛星記憶手段に記憶された衛星番号の位置情報衛星を捕捉できる可能性が高い範囲である２４時間×ｎ±２時間の範囲が例示できる。
例えば、操作手段の操作により実行される受信処理（以下、手動受信処理という。）は、予め設定された時間に実行される定時受信とは異なり、毎日同じ時間に実行されるわけではない。このため、手動受信処理が実行される際に、常に優先探索モードによる位置情報衛星の探索がなされると、例えば、前回の受信処理を実行してから１２時間後に手動受信処理が実行された場合に、受信できない可能性が高い位置情報衛星を優先して探索することとなり、消費電力が増大する。
これに対し、本発明によれば、手動受信処理の実行が指示されると、衛星記憶手段に記憶された受信実行時刻からの経過時間が２４時間周期から所定の範囲内（例えば、２４時間×ｎ±２時間の範囲内）にある場合に優先探索モードによる受信処理を実行する。すなわち、２４時間周期から±２時間の範囲内であれば、衛星記憶手段に記憶された衛星番号の位置情報衛星を捕捉できる可能性が高いので、優先検索対象の位置情報衛星（衛星番号が記憶されている位置情報衛星）を探索するのみで、位置情報衛星の探索を終了できる可能性が高い。
一方、手動受信処理の実行が指示された際に、衛星記憶手段に記憶された受信実行時刻からの経過時間が２４時間周期から所定の範囲内にない場合には、衛星記憶手段に記憶された衛星番号の位置情報衛星を捕捉できる可能性が低いので、固定探索モードによる受信処理が実行される。
したがって、手動受信処理の場合であっても、無駄な位置情報衛星の探索を防止できるので、位置情報衛星の平均的な探索時間を短縮でき、かつ、消費電力を低減できる。
【００１１】
本発明の時計において、前記衛星記憶手段は、前記計時手段で計時している時刻が予め設定された受信時刻になった場合に作動される定時受信処理により捕捉された前記位置情報衛星の衛星番号および当該定時受信処理が実行された際の定時受信実行時刻を記憶する第１記憶領域と、前記定時受信処理以外の受信処理である強制受信処理により捕捉された前記位置情報衛星の衛星番号および当該強制受信処理が実行された際の強制受信実行時刻を記憶する第２記憶領域と、を有し、前記受信手段により前記定時受信処理が実行される際に、前記定時受信実行時刻からの経過時間が２４時間×ｎ（ｎは、１以上の整数）から所定の範囲内にあるか否かを判定する第１判定手段と、前記受信手段により前記強制受信処理が実行される際に、前記強制受信実行時刻からの経過時間が前記２４時間×ｎから所定の範囲内にあるか否かを判定する第２判定手段と、を有し、前記受信制御手段は、前記第１判定手段により前記定時受信実行時刻からの経過時間が前記２４時間×ｎから所定の範囲内にあると判定された場合、もしくは、前記第２判定手段により前記強制受信実行時刻からの経過時間が前記２４時間×ｎから所定の範囲内にあると判定された場合に、前記優先探索モードによる受信処理を実行することが好ましい。
【００１２】
ここで、定時受信処理以外の受信処理である強制受信処理としては、操作手段等の操作により強制的に受信処理が実行される手動受信処理、および、ソーラーパネルを備えている時計であれば、当該ソーラーパネルに光が照射された際に自動的に実行される光自動受信処理が例示できる。
本発明によれば、衛星記憶手段は、定時受信処理により捕捉された位置情報衛星の衛星番号および定時受信実行時刻が記憶される第１記憶領域と、強制受信処理により捕捉された位置情報衛星の衛星番号および強制受信実行時刻が記憶される第２記憶領域と、を備えているので、それぞれの受信処理（定時受信処理および強制受信処理）ごとに衛星番号および受信実行時刻（定時受信実行時刻および強制受信実行時刻）を記憶できる。また、第１判定手段が定時受信処理を実行する際に、第１記憶領域に記憶された定時受信実行時刻からの経過時間が２４時間周期から所定の範囲内にあるか否かを判定する。これにより、定時受信処理が実行される際には、極めて高い確率で優先探索モードによる受信処理が実行できるので、無駄な位置情報衛星の探索を防止できる。
一方、第２判定手段が強制受信処理を実行する際に第２記憶領域に記憶された強制受信実行時刻からの経過時間が２４時間周期から所定の範囲内にあるか否かを判定する。これにより、例えば、強制受信処理が光自動測時受信処理であれば、毎日決まった時間にソーラーパネルに光が照射される可能性が高いことから、優先探索モードによる受信処理を高い確率で実行できる。このため、定時受信処理および強制受信処理のいずれにおいても、無駄な位置情報衛星の探索を防止できる。したがって、位置情報衛星の平均的な探索時間を短縮でき、かつ、消費電力を低減できる。
【００１３】
本発明の時計において、前記第２判定手段は、前記受信手段により前記強制受信処理が実行される際に、前記第２記憶領域に記憶される前記強制受信実行時刻および前記第１記憶領域に記憶される前記定時受信実行時刻からの経過時間が前記２４時間×ｎから所定の範囲内にあるか否かを判定し、前記受信制御手段は、前記第２判定手段により前記強制受信実行時刻および前記定時受信実行時刻の少なくともいずれか一方からの経過時間が前記２４時間×ｎから所定の範囲内にあると判定された場合に、前記判定対象の記憶領域に記憶された前記衛星番号を用いて前記優先探索モードによる受信処理を実行することが好ましい。
【００１４】
本発明によれば、強制受信処理が実行される際には、強制受信時刻および定時受信時刻の両時刻からの経過時間が２４時間周期から所定の範囲内にあるか否かを判定する。すなわち、定時受信時刻からの経過時間および強制受信時刻からの経過時間のいずれかが２４時間周期から所定の範囲内にあれば、優先探索モードによる受信処理が実行される。このため、前回の強制受信処理が実行された際に記憶された強制受信時刻のみからの経過時間のみを判定する場合に比較して、高確率で優先探索モードによる強制受信処理が実行できる。したがって、無駄な位置情報衛星の探索を防止できるので、位置情報衛星の平均的な探索時間を短縮でき、かつ、消費電力を低減できる。
【００１５】
本発明の時計において、前記受信手段は、３つ以上の位置情報衛星を捕捉し、それらの位置情報衛星から送信される衛星信号を受信し、その衛星信号に基づく位置情報を取得する測位処理手段を有し、前記受信制御手段は、前記測位処理手段による測位処理が実行される際に、前記固定探索モードにより前記位置情報衛星を探索させることが好ましい。
【００１６】
ここで、受信手段は、少なくとも１つの位置情報衛星から送信される衛星信号に含まれる時刻情報を取得し、時刻情報を修正する処理（以下、測時処理という。）を実行する測時処理手段と、３つ以上の位置情報衛星から送信される衛星信号を受信して位置情報を求める必要がある処理（以下、測位処理という。）を実行する測位処理手段と、を備える。
測時処理が実行される場合には、受信制御手段は、衛星記憶手段に記憶された時刻からの経過時間に応じて、固定探索モードおよび優先探索モードのいずれかを選択して受信処理を実行する。すなわち、測時処理では、位置情報衛星を少なくとも１つ捕捉できればよいので、時刻に応じて優先探索モードによる位置情報衛星の探索および固定探索モードによる位置情報衛星の探索のいずれかが実行されれば、少なくとも１つの位置情報衛星を短時間で捕捉できる可能性が高い。これにより、測時処理においては、優先探索モードおよび固定探索モードのいずれかを選択し、受信処理を実行すれば、無駄な位置情報衛星の探索を防止できる。
一方、測位処理が実行される場合には、ユーザーが衛星信号の受信処理を前回実行した場所と異なる場所（例えば、異なる国）においてなされる可能性がある。このような場合に、衛星記憶手段に記憶された時刻に応じて優先探索モードによる位置情報衛星の探索がなされたとしても、同一の位置情報衛星を検索できる可能性は低い。このため、本発明では、測位処理の際には、優先探索モードを選択することなく、常に固定探索モードによる探索が実行される。これにより、優先探索モードによる衛星信号の受信処理がなされることがないので、無駄な位置情報衛星の探索を防止できる。
したがって、測時処理および測位処理のいずれの処理を実行する場合でも、無駄な位置情報衛星の探索を防止するので、位置情報衛星の平均的な探索時間を短縮でき、かつ、消費電力を低減できる。
【００１７】
本発明の時計において、前記衛星記憶手段は、前記受信処理が実行される毎に、前記位置情報衛星の衛星情報を記憶することが好ましい。
ここで、衛星情報としては、ドップラー周波数および受信信号レベル（ＳＮＲ：Signal to Noise Ratio）が例示できる。また、位置情報衛星から送信される衛星信号を正確に受信するためには、位置情報衛星と受信手段を備える時計との移動によるドップラー周波数を考慮して、位置情報衛星毎に衛星信号を探索する周波数を決定する必要がある。
本発明によれば、衛星記憶手段に衛星情報（例えば、ドップラー周波数およびＳＮＲ）が記憶されているので、例えば、衛星記憶手段に記憶された衛星番号が複数ある場合に、当該衛星情報としてＳＮＲが記憶されていれば、当該ＳＮＲに基づいて、捕捉できる確率が高い位置情報衛星から順に当該位置情報衛星を探索する優先順位を設定できる。また、衛星記憶手段に記憶された衛星情報として、ドップラー周波数が記憶されていれば、当該ドップラー周波数に基づいて位置情報衛星を探索する周波数を予め設定できる。これにより、優先探索モードにおいて位置情報衛星が探索される際に、探索優先順位の高い位置情報衛星から順に探索でき、かつ、位置情報衛星を探索する周波数を瞬時に設定できるので、短時間で確実に位置情報衛星を捕捉できる。したがって、位置情報衛星の平均的な探索時間を短縮でき、かつ、消費電力を低減できる。
【００１８】
本発明の時計の衛星信号受信方法は、位置情報衛星を捕捉し、捕捉した位置情報衛星から送信される衛星信号を受信する受信手段と、前記受信手段を制御して受信処理を行う受信制御手段と、時刻を計時する計時手段と、前記受信手段により捕捉された位置情報衛星の衛星番号および前記受信処理を実行した受信実行時刻を記憶する衛星記憶手段と、を備え、前記受信制御手段は、前記受信手段に予め定められた順序にて前記位置情報衛星を探索させる固定探索モードと、前記受信手段に前記衛星記憶手段に記憶された衛星番号の位置情報衛星を優先的に探索させる優先探索モードと、を備える時計の衛星信号受信方法であって、前記位置情報衛星から送信される衛星信号を受信する際に、前記衛星記憶手段に記憶された過去の受信実行時刻からの経過時間に応じて、前記固定探索モードと、前記優先探索モードのいずれかを選択して前記位置情報衛星を探索することを特徴とする。
【００１９】
本発明の時計の衛星信号受信方法においても、前記時計と同じ作用効果を奏することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の第１実施形態に係る電子時計を示す概略図。
【図２】第１実施形態に係る電子時計の概略断面図。
【図３】航法メッセージの構成について説明するための図。
【図４】第１実施形態に係る電子時計の内部の主なハードウェア構成を示すブロック図。
【図５】第１実施形態に係る電子時計の記憶部に記憶される位置情報衛星に関する情報を示す図。
【図６】第１実施形態に係るの電子時計の制御部の構成を示す図。
【図７】ＧＰＳ衛星が上空に現れる時間帯の一例を示す図。
【図８】ＧＰＳ衛星の仰角の変化の一例を示す図。
【図９】第１実施形態に係る電子時計の定時測時受信処理の手順を示すフローチャート。
【図１０】第１実施形態に係る電子時計の強制測時受信処理の手順を示すフローチャート。
【図１１】本発明の第２実施形態に係る電子時計の制御部の構成を示す図。
【図１２】本発明の第２実施形態に係る電子時計の定時測時受信処理の手順を示すフローチャート。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、本発明の具体的な実施形態を図面に基づいて説明する。
［第１実施形態］
［電子時計を含むＧＰＳの概略構成］
図１は、本発明の第１実施形態に係る電子時計１を示す概略図である。まず、電子時計１が、外部信号としての電波を用いて、現在地の位置情報と、時刻情報とを求めるＧＰＳの概要を説明する。
【００２２】
電子時計１は、ＧＰＳ衛星８からの電波（衛星信号）を受信して内部時刻を修正する腕時計であり、腕と接触する側の面（以下、裏面という）の反対側の面（以下、表面という）に時刻を表示する。ＧＰＳ衛星８は、地球の上空において、所定の軌道上を周回する航法衛星であり、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。以降の説明では、航法メッセージが重畳された１．５７５４２ＧＨｚの電波を衛星信号という。衛星信号は、右旋偏波の円偏波である。
【００２３】
現在、約３１個のＧＰＳ衛星８（図１においては、４個のみを図示）が存在しており、衛星信号がどのＧＰＳ衛星８から送信されたかを識別するために、各ＧＰＳ衛星８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、または−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。
【００２４】
ＧＰＳ衛星８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ＧＰＳ時刻情報が含まれている。また、地上のコントロールセグメントにより各ＧＰＳ衛星８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ーも含まれている。電子時計１は、１つのＧＰＳ衛星８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ーとを使用して得られた正確な時刻（時刻情報）を内部時刻とする。
【００２５】
電子時計１は、図１に示すように、文字板１１および指針１２からなる時刻表示部を備える。文字板１１の一部には開口が形成され、ＬＣＤ表示パネル等からなるディスプレイ１３が組み込まれている。
【００２６】
指針１２は、秒針、分針、時針等を備えて構成され、後述する駆動機構（ステップモーター）で歯車を介して駆動される。
ディスプレイ１３はＬＣＤ表示パネル等で構成されている。
そして、電子時計１は、地球の上空を所定の軌道で周回している複数のＧＰＳ衛星８からの衛星信号を受信して衛星時刻情報を取得し、内部時刻情報を修正したり、測位情報を算出する。これにより、ランニング時などの走行距離、速度、ペースなどの各種情報をディスプレイ１３に表示できるように構成されている。
【００２７】
［電子時計の概略構成］
図２は、電子時計１の概略断面図である。
電子時計１は、図２に示すように、金属製の外装ケース１５と、カバーガラス１６と、裏蓋１７とを備えている。外装ケース１５は、金属で形成された円筒状のケース１５１に、セラミックや金属で形成されたベゼル１５２が嵌合されて構成されている。なお、ベゼル１５２をセラミックで形成した場合は、金属と異なり電波を遮断しないので受信性能が向上する。また、ベゼル１５２を金属で形成した場合は、セラミックより加工が容易であるため製造コストを低減できる。この外装ケース１５の二つの開口のうち、表面側の開口は、ベゼル１５２を介してカバーガラス１６で塞がれており、裏面側の開口は金属で形成された裏蓋１７で塞がれている。また、ベゼル１５２の内周側に、プラスチックで形成されたリング状のダイヤルリング１４０を介して、円盤状かつ光透過性の文字板１１が時刻表示部分として配置されている。
【００２８】
指針１２は、指針（秒針）１２１、指針（分針）１２２、指針（時針）１２３を備える。また、外装ケース１５の内側には、文字板１１を貫通した指針軸１２５と、指針軸１２５を中心に周回する指針１２１，１２２，１２３と、これら指針１２１，１２２，１２３を駆動する駆動機構４３０などが備えられている。
指針軸１２５は、外装ケース１５の平面視中心を通り、表裏方向に延在する中心軸に沿って設けられている。
また、図１および図２に示すように、文字板１１の一部には開口が形成され、ＬＣＤ表示パネル等からなるディスプレイ１３が設けられている。文字板１１、指針１２１，１２２，１２３、およびディスプレイ１３などは、カバーガラス１６を透して、視認可能となっている。
なお、ディスプレイ１３の位置は、文字板１１の中心に対して６時側に限られず、文字板１１の異なる位置に設けられていてもよい。
【００２９】
外装ケース１５の側面には、図１に示すように、文字板１１の中心より、２時方向の位置にボタン６１と、４時方向の位置にボタン６２と、３時方向の位置にリューズ６３とが、設けられている。本発明の操作手段に相当するこれらのボタン６１、ボタン６２およびリューズ６３が操作されることにより、操作に応じた操作信号が出力される。これらのボタン操作により、測位受信処理と測時受信処理とが切り替えられ、各種処理が実行される。
【００３０】
ダイヤルリング１４０は、外周端が、ベゼル１５２の内周面に接触しているとともに、一面がカバーガラス１６と並行している平板部分と、内周端が文字板１１に接触するように、文字板１１側へ傾斜した傾斜部分を備えている。ダイヤルリング１４０は、平面視においてはリング形状となっており、断面視においてはすり鉢形状となっている。ダイヤルリング１４０の平板部分と、傾斜部分と、ベゼル１５２の内周面と、によりドーナツ形状の収納空間が形成されており、この収納空間内には、リング状のアンテナ体１０が収納されている。
【００３１】
このアンテナ体１０は、リング形状の誘電体を基材として、これに金属のアンテナパターンをメッキや銀ペースト印刷などにより形成したものである。このアンテナ体１０は、文字板１１の外周に配置されており、ベゼル１５２の内周面側に配置され、さらにプラスチックで形成されたダイヤルリング１４０、およびカバーガラス１６で覆われているため、良好な受信を確保することが可能となっている。誘電体としては、酸化チタンなどの高周波で使える誘電材料を樹脂に混ぜて成形することができ、これにより誘電体の波長短縮と相俟ってアンテナをより小型化できる。なお、アンテナ体１０は、リング形状以外に誘電体を基材としたパッチアンテナでもよい。
【００３２】
文字板１１と、駆動機構４３０が取り付けられている地板１９１との間には、光発電を行うソーラーパネル９０が備えられている。ソーラーパネル９０は、光エネルギーを電気エネルギー（電力）に変換する複数のソーラーセル（光発電素子）を直列接続した円形の平板である。また、ソーラーパネル９０は、太陽光の検出機能も有している。文字板１１、ソーラーパネル９０および地板１９１には、指針軸１２５が貫通する穴が形成されているとともに、ディスプレイ１３の開口部が形成されている。
【００３３】
駆動機構４３０は、地板１９１に取り付けられ、回路基板１９２で裏面側から覆われている。駆動機構４３０は、ステップモーターと歯車などの輪列とを有し、当該ステップモーターが当該輪列を介して指針軸１２５を回転させることにより、各指針１２１，１２２，１２３を駆動する。
【００３４】
回路基板１９２は、本発明の受信手段としての受信部（ＧＰＳモジュール）１８、および制御部２０を備えている。回路基板１９２の受信部１８および制御部２０が設けられた裏蓋１７側（裏面側）には、これらの回路部品を覆うための回路押さえ１９３が設けられている。また、リチウムイオン電池などの二次電池７０は、地板１９１と裏蓋１７との間に設けられ、ソーラーパネル９０が発電した電力で充電される。
なお、回路押さえ１９３には、二次電池７０を外装ケース１５内に収めるための開口が設けられている。また、回路基板１９２とアンテナ体１０との間には、環状に形成された地板受リング１０２が配置されている。
【００３５】
アンテナ体１０は、給電点を通じて給電され、この給電点には、アンテナ接続ピン１０１が接続されている。アンテナ接続ピン１０１は金属で形成されたピン状のコネクターであり、地板受リング１０２を貫通して配置され、回路基板１９２に当接している。これにより、回路基板１９２と、収納空間内部のアンテナ体１０とが、アンテナ接続ピン１０１で接続されている。
【００３６】
［航法メッセージ］
ここで、この電子時計１の回路構成の詳細を説明する前に、ＧＰＳ衛星８から送信される衛星信号である航法メッセージについて、説明する。なお、航法メッセージは、５０ｂｐｓのデータとして衛星の電波に変調されている。
図３（Ａ）〜図３（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。
図３（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８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８から３０秒で送信される。
【００３７】
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。
【００３８】
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８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８の概略軌道情報）が含まれている。
【００３９】
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。
【００４０】
したがって、ＴＬＭワードやＨＯＷワードは、ＧＰＳ衛星８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。
【００４１】
図３（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。
【００４２】
図３（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３（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。
【００４３】
ＧＰＳ受信機は、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８の現在の過番号データを得ることができる。アルマナックデータを保持しないコールドスタート状態では、１つのＧＰＳ衛星８の探索でも衛星探索時間は１０秒程度は必要である。したがって、受信所要時間は、ＧＰＳ衛星８を捕捉した後にＺカウントデータを取得し、受信データの検証時間を含めても平均的には１５秒程度で受信を完了する。
【００４４】
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。
【００４５】
本発明において、測時モードの受信とは、時刻情報であるＺカウントデータを受信することを意味する。Ｚカウントデータは、１つのＧＰＳ衛星８からでも取得できる。また、Ｚカウントデータは、各サブフレームに含まれているので、６秒間隔で送信される。
このため、測時モードの受信とは、捕捉衛星数は少なくとも１つであり、１個のＺカウントデータを取得する受信所要時間は長くても６秒であり、取得できる情報はＺカウントデータ（時刻情報）であり、前記エフェメリスパラメータやアルマナックパラメータは受信しない処理を意味する。
受信所要時間は、６秒で１個のＺカウントデータを取得でき、受信データの検証のために、２〜３個のＺカウントデータを取得する場合でも１２〜１８秒という短時間で受信を完了できる。
【００４６】
一方、本発明において、測位モードの受信とは、各ＧＰＳ衛星８の軌道情報であるエフェメリスパラメータを３衛星分以上、受信することを意味する。測位受信のためには少なくとも３個以上のＧＰＳ衛星８からエフェメリスパラメータを取得する必要があるためである。なお、エフェメリスパラメータはサブフレーム２，３に含まれるため、最短で１８秒間の受信（サブフレーム１〜３までの受信）を行えば取得できる。したがって、複数のＧＰＳ衛星８を同時に捕捉して受信する場合、エフェメリスパラメータの受信および測位計算を行って測位データを取得するには、アルマナックデータを保持しないコールドスタート状態では、衛星探索時間は２０秒程度は必要である。このため、測位モードの受信の受信所要時間は、衛星探索時間を含めると約４０秒〜１分が必要である。
このため、測位モードの受信とは、捕捉衛星数は少なくとも３個であり、受信所要時間は約３０秒〜１分であり、取得できる情報はＺカウントデータ（時刻情報）およびエフェメリスパラメータであり、アルマナックパラメータは受信しない処理を意味する。
【００４７】
そして、電子時計１において、測時モードの受信処理には、所定の時刻に自動的に受信する自動受信処理と、ユーザーのボタン６１の操作により実行される手動受信処理と、がある。測位モードの受信処理は、ユーザーのボタン６１の操作により実行される手動受信処理である。したがって、本発明では、これらの測時モードと測位モードを切り替えて動作させることができる。
なお、測時モードにおいて、ＧＰＳの週番号データはサブフレーム１に含まれているので、日付情報まで取得したい場合はサブフレーム１が送信される毎分０秒か３０秒に自動受信処理を開始できるように受信開始時刻を設定すると、最短所要時間で時刻情報と日付情報を受信できる。
また、測時モードでは、予め定められた時刻に実行される自動受信処理（以下、定時測時受信処理という。）に加えて、ソーラーパネル９０に光が照射された際に実行される光自動測時受信処理とがある。なお、測時モードの受信は、通常は１日に１回行えばよいため、光自動測時受信処理は、定時測時受信処理で受信に失敗した場合のみ、１日１回の受信を確保するために行えばよい。
【００４８】
［電子時計の回路構成］
図４は、電子時計の内部の主なハードウェア構成を示すブロック図である。
電子時計１は、図４に示すように、アンテナ体１０と、ＳＡＷ（Surface Acoustic Wave：表面弾性波）フィルター３１と、受信部１８と、表示制御部４０と、電源供給部５０を含んで構成されている。
なお、フィルター３１を受信部１８に組み込む構成としてもよい。
【００４９】
［受信部の構成］
受信部１８は、ＲＦ（Radio Frequency：無線周波数）部２７と、ベースバンド部３０を含んで構成されている。フィルター３１は、アンテナ体１０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、フィルター３１は、１．５ＧＨｚ帯の信号を通過させるバンドパスフィルターとして構成される。
【００５０】
以下に説明するように、ＲＦ部２７とベースバンド部３０は、フィルター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。
ＲＦ部２７は、ＬＮＡ（Low Noise Amplifier）４７、ミキサー４６、ＶＣＯ（Voltage Controlled Oscillator）４１、ＰＬＬ（Phase Locked Loop）回路３４、ＩＦアンプ４８、ＩＦ（Intermediate Frequency：中間周波数）フィルター３５、ＡＤＣ（Ａ／Ｄ変換器）４２等を含んで構成されている。
【００５１】
フィルター３１が抽出した衛星信号は、ＬＮＡ４７で増幅される。ＬＮＡ４７で増幅された衛星信号は、ミキサー４６でＶＣＯ４１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３４は、ＶＣＯ４１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ＶＣＯ４１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、ＶＣＯ４１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。
【００５２】
ミキサー４６でミキシングされた信号は、ＩＦアンプ４８で増幅される。ここで、ミキサー４６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４８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フィルター３５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フィルター３５を通過した中間周波数帯の信号はＡＤＣ（Ａ／Ｄ変換器）４２でデジタル信号に変換される。
【００５３】
ベースバンド部３０は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）３６、ＳＲＡＭ（Static Random Access Memory）３７、およびＤＳＰ（Digital Signal Processor）３９を含んで構成されている。また、ベースバンド部３０には、温度補償回路付き水晶発振回路（ＴＣＸＯ：Temperature Compensated Crystal Oscillator）３２やフラッシュメモリー３３等が接続されている。
温度補償回路付き水晶発振回路（ＴＣＸＯ）３２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。
【００５４】
フラッシュメモリー３３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。
ベースバンド部３０は、測時モードまたは測位モードに設定されると、ＲＦ部２７のＡＤＣ４２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。
【００５５】
また、ベースバンド部３０は、測時モードまたは測位モードに設定されると、後述する受信処理工程において、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３０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８に同期（すなわち、ＧＰＳ衛星８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８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、ローカルコードの発生順序を制御することで、衛星の探索順序を制御してＧＰＳ衛星８を検索することができる。
【００５６】
さらに、ベースバンド部３０は、捕捉したＧＰＳ衛星８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て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ＳＲＡＭ３７に記憶する。
【００５７】
［表示制御部の構成］
表示制御部４０は、制御部（ＣＰＵ）２０、指針１２およびディスプレイ１３の駆動回路４３を含んで構成されている。
制御部２０は、ハードウェアとしては、ＲＴＣ（リアルタイムクロック）２１、記憶部２２、および衛星記憶部２３を含んで構成されている。
本発明の計時手段に相当するＲＴＣ２１は、水晶振動子から出力される基準信号を用いて、内部時刻情報を計時している。
記憶部２２には、受信部１８から出力される時刻データや測位データが記憶される。また、記憶部２２には、測位情報に対応する時差データも記憶され、ＲＴＣ２１で計時されている内部時刻情報および時差データにより、現在地のローカルタイムを算出できるようにされている。
【００５８】
衛星記憶部２３は、本発明の衛星記憶手段に相当し、ＧＰＳ衛星８に関する情報を記憶する機能を備えている。
図５は、電子時計１の衛星記憶部２３に記憶されるＧＰＳ衛星８に関する情報を示す図である。
本発明の衛星記憶手段としての衛星記憶部２３には、図５に示すように、後述する測時受信処理が実行された際に、受信部１８により捕捉されたＧＰＳ衛星８の衛星番号、および本発明の受信実行時刻に相当する当該ＧＰＳ衛星８を捕捉した捕捉時刻に加えて、本発明の衛星情報に相当するドップラー周波数が記憶される。これらの情報は、受信部１８により取得され、測時受信処理が実行される毎に前回記憶されたデータを上書きして、更新される。本実施形態では、受信部１８が最大４つのチャンネル（受信部）を備えているので、例えば、最大で４つのＧＰＳ衛星８および当該４つのＧＰＳ衛星８の衛星番号、当該４つのＧＰＳ衛星８の捕捉時刻、および、ドップラー周波数が記憶される。なお、これらの情報に加えて、受信信号レベル（ＳＮＲ：Signal to Noise Ratio）を記憶するようにしてもよい。また、衛星記憶部２３はＣＰＵ内に構成されたＲＡＭ（Random Access Memory）でもＥＥＰＲＯＭ（Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory）などの不揮発性メモリでもよい。
【００５９】
制御部２０は、図６に示すように、測時処理手段２０１、測位処理手段２０２、表示制御手段２０３、電圧検出制御手段２０４、時刻情報修正手段２０５、受信制御手段２０６、モード判定手段２０７、衛星探索モード判定手段２０８、および、衛星探索順序設定手段２０９として機能する。
測時処理手段２０１は、少なくとも１つのＧＰＳ衛星８を探索し、捕捉したＧＰＳ衛星８から時刻情報（時刻データ）の受信処理（以下、測時受信処理という。）を実行する。
測位処理手段２０２は、ユーザーにより測位操作（ボタン６１を第１設定時間（６秒以上）押す操作）が行われた際に、３つ以上のＧＰＳ衛星８を探索し、捕捉されたＧＰＳ衛星８から送信された衛星信号の衛星軌道情報（エフェメリス）を用いて現在地の測位計算を実行し、測位データおよび時刻情報を取得する処理（以下、測位受信処理という。）を行う。
表示制御手段２０３は、駆動回路４３を介して指針１２やディスプレイ１３の表示を制御する処理を行う。
電圧検出制御手段２０４は、後述する電圧検出回路５４の動作を制御して二次電池７０の電圧検出処理を行う。
時刻情報修正手段２０５は、取得された時刻情報に基づいて、内部時刻を修正する処理を行う。
【００６０】
受信制御手段２０６は、受信部１８を制御するほか、受信部１８によるＧＰＳ衛星８の探索モードを選択して受信部１８にＧＰＳ衛星８の捕捉および衛星信号の受信を実行させる機能を備える。
ここで、受信部１８によるＧＰＳ衛星８を探索するモードについて説明する。まず、ＧＰＳ衛星８を探索するモードには、固定探索モードおよび優先探索モードの２種類がある。固定探索モードでは、予め定められた順序、例えば、衛星番号（ＳＶ１）から順にＧＰＳ衛星８を探索する。これに対し、優先探索モードでは、前回の測時受信処理の際に捕捉されたＧＰＳ衛星８を前述した衛星記憶部２３に記憶された衛星番号に基づいて優先的に検索し、その後、当該優先的に検索したＧＰＳ衛星８以外のＧＰＳ衛星８を衛星番号順に探索する。
すなわち、受信制御手段２０６は、このような固定探索モードおよび優先探索モードのいずれかを選択して、受信部１８にＧＰＳ衛星８の受信処理を実行させる。
【００６１】
モード判定手段２０７は、受信処理が実行される際に、測時受信モードにおける測時受信処理が実行されているのか、測位受信モードにおける測位受信処理が実行されているのかを判定する機能を有する。
【００６２】
本発明の判定手段に相当する衛星探索モード判定手段２０８は、詳しくは後述するが、定時測時受信処理以外の強制測時受信処理（例えば、手動測時受信処理、もしくは、光自動測時受信処理）が実行される際に、前回の測時受信処理が実行された際に衛星記憶部２３に記憶された受信実行時刻（ＧＰＳ衛星８の捕捉時刻）からの経過時間が２４時間周期から所定の範囲内（例えば、２４時間×ｎ±２時間の範囲内）にあるか否かを判定する機能を有する。これにより、前回の測時受信処理が実行された際に衛星記憶部２３に記憶されたＧＰＳ衛星８の捕捉時刻が２４時間×ｎ±２時間の範囲内であると判定されると、受信制御手段２０６は、優先探索モードを選択する。
なお、本実施形態では、定時測時受信処理が実行されている際には、常に優先探索モードによる測時受信処理を実行することとなっているため、定時測時受信処理の場合には、衛星探索モード判定手段２０８による判定処理は実行されない。
【００６３】
衛星探索順序設定手段２０９は、優先探索モードにおけるＧＰＳ衛星８の探索順序を設定する機能を有する。例えば、前回の測時受信処理の際に捕捉できたＧＰＳ衛星８が４つであった場合に、４つのＧＰＳ衛星８の探索順序を決定する。この探索順序は、例えば、ＧＰＳ衛星８のドップラー周波数の高い順に定められる。なお、この探索順序は、ドップラー周波数に限られず、例えば、ＳＮＲの高い衛星番号順であってもよい。
なお、固定探索モードにおけるＧＰＳ衛星８の探索順序は、予め記憶部２２に記憶されているため、固定探索モードによる受信処理が実行される場合には、衛星探索順序設定手段２０９による設定処理は実行されない。
【００６４】
一方、ベースバンド部３０にもＣＰＵ３６が設けられており、このＣＰＵ３６は制御部２０から時刻情報の受信処理や測位処理が指示された際に機能する。具体的には、受信した衛星信号の衛星番号、ドップラー周波数に対応した周波数オフセットデータ、Ｃ／Ａコード相関のためのコードフェーズに対応した疑似距離データを取得する。
【００６５】
［電源供給部の構成］
電源供給部５０は、図４に示すように、ソーラーパネル９０、充電制御回路５１、二次電池７０、第１レギュレーター５２、第２レギュレーター５３、電圧検出回路５４を含んで構成されている。
【００６６】
二次電池７０は、第１レギュレーター５２を介して表示制御部４０に駆動電力を供給し、第２レギュレーター５３を介して受信部１８に駆動電力を供給する。
ソーラーパネル９０は、充電制御回路５１を通じて二次電池７０に電力を供給して二次電池７０を充電する。
充電制御回路５１は、ソーラーパネル９０に光（例えば、太陽光）が照射され、ソーラーパネル９０による発電が開始されると、光の検出結果を制御部２０に出力する。
また、電圧検出回路５４は、二次電池７０の電圧をモニターし、制御部２０に出力する。したがって、制御部２０は、光の検出結果もしくは、二次電池７０の電圧を把握して受信処理を制御できる。
【００６７】
［ＧＰＳ衛星の軌道］
次に、本実施形態において位置情報衛星の具体例であるＧＰＳ衛星８の軌道に関し、説明する。図７は、全３１個のＧＰＳ衛星８（Ｇ０１〜Ｇ３１）が上空に現れる時間帯を示している（ある都市の2009年1月1日の例）。なお、図７において、太い実線部分は、仰角が１０度以上のＧＰＳ衛星８を捕捉対象とした場合、つまり仰角マスクを１０度に設定した場合に、各ＧＰＳ衛星８を受信可能な時間帯を示している。
この図７から分かるように、仰角マスク１０度の設定では、常時４〜８個程度のＧＰＳ衛星８は捕捉可能であり、また、各ＧＰＳ衛星８を捕捉できる時間は、略４時間程度である。そして、ＧＰＳ衛星８はほぼ２４時間毎に同じ軌道を通るため、２４時間×ｎ±２時間の範囲内であれば、同一のＧＰＳ衛星８（位置情報衛星）を捕捉できる可能性は高い。
【００６８】
一方、図８は、時間毎のＧＰＳ衛星８の仰角の変化を表した図である。例示として、図７における０時〜９時の各ＧＰＳ衛星８の仰角の変化を示している。
ここで、仰角が高い場合は、ＧＰＳ衛星８と電子時計１の距離が近いので擬似距離データは小さくなる。また、信号が強いのでＳＮＲは大きくなり、相対的な速度は小さくなるので周波数シフトは小さくなる。また、仰角が低く衛星がこれから昇ってくる場合は、ＧＰＳ衛星８との距離が大きいので擬似距離データは大きくなり、ＳＮＲは小さくなって、ドップラー周波数は高くなる。一方、ＧＰＳ衛星８がこれから沈んでいく場合は、擬似距離データは大きく、ＳＮＲも小さくなって、ドップラー周波数は低くなる。
したがって、ドップラー周波数を衛星記憶部２３に衛星情報として記憶しておき、測時処理時にこれらのデータを読み取れば、アルマナックを取得しなくとも簡易的に衛星軌道を予測することができる。また、ドップラー周波数に基づいてＧＰＳ衛星８を探索する周波数を予め設定できるので、ＧＰＳ衛星８の探索時間を短縮できる。なお、本実施形態では、ドップラー周波数のみ衛星記憶部２３に記憶することとしたが、ドップラー周波数に加えて、ＳＮＲ、および疑似距離データを記憶するようにしてもよい。
【００６９】
［受信処理］
以下、本実施形態の電子時計１における受信処理の手順について説明する。
まず、測時処理手段２０１による定時測時受信処理について、図９のフローチャートも参照して説明する。
【００７０】
［定時測時受信処理］
定時測時受信処理とは、毎日同じ時刻（定時）に受信処理を開始するものである。この定時は、受信成功率が高い通勤時などの屋外にいる時刻にユーザーが設定する。電子時計１の測時処理手段２０１は、ＲＴＣ２１で計時している内部時計が予め設定された受信時刻（受信タイミング）になったか否かを判定する（Ｓ１１）。これにより、受信時刻になっていなければ（Ｓ１１でＮＯ）、測時処理手段２０１は、Ｓ１１の判定処理を繰り返し実行する。
一方、Ｓ１１で受信時刻になった場合（Ｓ１１でＹＥＳ）は、測時処理手段２０１は、ベースバンド部３０に受信開始を指示する制御信号を出力して測時モードでの受信処理を開始する（Ｓ１２）。
【００７１】
ここで、定時測時受信処理では、常に優先探索モードを選択するように設定されているため、受信制御手段２０６は、優先探索モードにＧＰＳ衛星８の探索モードを選択し、衛星探索順序設定手段２０９によりＧＰＳ衛星８の探索順序を設定する（Ｓ１３）。そして、受信処理が開始されると、受信部１８は、ＧＰＳ衛星８の衛星探索処理を行う（Ｓ１４）。このＧＰＳ衛星８の衛星探索処理は、例えば、３０秒から１分間、実行され、衛星探索処理を継続することで、複数の衛星信号が受信される。
その後、測時処理手段２０１は、少なくとも１つのＧＰＳ衛星８を捕捉できたか否かを判定する（Ｓ１５）。具体的には、測時処理手段２０１は、ベースバンド部３０から送信される少なくとも１つのＧＰＳ衛星８を捕捉した捕捉信号を受信できたか否かを判定する。これにより、少なくとも１つのＧＰＳ衛星８を捕捉できていない（ベースバンド部３０から送信される捕捉信号を受信していない）と判定した場合（Ｓ１５でＮＯ）、Ｓ１２の受信開始からの経過時間が所定のタイムアウト時間（例えば、６０秒）になったか否かを判定する（Ｓ１６）。
【００７２】
測時処理手段２０１は、Ｓ１６でタイムアウト時間を経過してタイムアウトになった場合（Ｓ１６でＹＥＳ）に、受信処理を終了する（Ｓ２０）。
一方、測時処理手段２０１は、Ｓ１６でタイムアウトになっていない場合（Ｓ１６でＮＯ）には、Ｓ１４のＧＰＳ衛星８の探索が継続されているため、再度Ｓ１５により、ＧＰＳ衛星８が捕捉できたか否かを判定する。
【００７３】
そして、測時処理手段２０１がＧＰＳ衛星８を捕捉できたと判定した場合（Ｓ１５でＹＥＳ）に、衛星探索順序設定手段２０９は、受信した各ＧＰＳ衛星８に関する情報（以下、衛星データという）を更新して衛星記憶部２３に記憶する（Ｓ１７）。具体的には、衛星探索順序設定手段２０９は、各衛星データの信号レベル（ＳＮＲ）を参照して、最良条件（ＳＮＲが大きく、疑似距離データが小さい）の衛星を選択し、取得された衛星のデータのうち、ＳＮＲが大きい順に４個の衛星までのデータを衛星記憶部２３に記憶する（Ｓ１７）。この際、衛星探索順序設定手段２０９は、Ｚカウントが取得できたか否かに関係なく、捕捉したＧＰＳ衛星８の衛星データを衛星記憶部２３に記憶する。
【００７４】
そして、測時処理手段２０１は、前記最良条件の衛星信号の受信を継続し、時刻情報（Ｚカウント）が取得できたか否かを判定する（Ｓ１８）。これにより、時刻情報が取得できていないと判定された場合（Ｓ１８でＮＯ）、所定の時間（例えば、６０秒）が経過するまで（Ｓ１９でＮＯ）、時刻情報の取得ができたか否かの判定を実行する。そして、Ｓ１９でタイムアウトと判定されると（Ｓ１９でＹＥＳ）、測時処理手段２０１が、受信処理を終了する（Ｓ２０）。
【００７５】
一方、Ｓ１８で時刻情報が取得できていた場合（Ｓ１８でＹＥＳ）、測時処理手段２０１は、取得した時刻情報（Ｚカウント）の整合性を確認する（Ｓ２１）。具体的には、測時処理手段２０１は、最初のＺカウントを取得した時点では、そのＺカウントを制御部２０のＲＴＣ２１の時刻データと比較し、その差が所定値以内であるか否かで整合がとれているかを確認する（Ｓ２１）。なお、Ｓ２１では、比較した時刻の差があまりにも大きい場合（例えば、５秒以上の差がある場合）には、整合が取れていないと判定する。
そして、Ｓ２１でＮＯと判定された場合、測時処理手段２０１は、Ｓ１９，Ｓ１８，Ｓ２１の処理を繰り返す。ＧＰＳ衛星信号では、Ｚカウントは６秒間隔で受信できるため、Ｓ１９のタイムアウト時間が６０秒であれば、タイムアウトになるまでにＺカウントを１０回受信して整合しているかを判断できる。したがって、取得したＺカウントが内部時刻と整合していない場合には、次の６秒後のサブフレームのＺカウントを取得することになる。
そして、測時処理手段２０１は、複数のＺカウントを取得した場合には、複数のＺカウント同士で整合が取れている場合、つまり６秒間隔のデータとなっている場合には、取得したＺカウント（時刻データ）の整合が取れていると判定する。
【００７６】
Ｓ１９でタイムアウトになった場合、測時処理手段２０１は受信を終了する（Ｓ２０）。
一方、Ｓ２１で整合が取れていることが確認できた場合（Ｓ２１でＹＥＳ）、測時処理手段２０１は受信を終了し（Ｓ２２）、制御部２０の時刻情報修正手段２０５は取得した時刻データに基づいて時刻情報を修正する（Ｓ２３）。時刻が修正されると、表示制御手段２０３は駆動回路４３を介して指針１２の表示を修正する。以上により、定時測時受信処理が終了する。
【００７７】
［強制測時受信処理］
図１０は、強制測時受信処理の手順を示すフローチャートである。なお、図１０において、定時測時受信処理と同様の手順については、同番号を付している。
強制測時受信処理とは、ユーザーがボタン６１を第２設定時間（例えば、３秒以上６秒未満）操作することにより実行される手動測時受信処理およびソーラーパネル９０に光が照射された際に実行される光自動測時受信処理をいう。なお、以下の説明では、定時測時受信処理と同様の手順については、説明を省略しつつ、異なる手順について詳しく説明する。
【００７８】
まず、電子時計１の測時処理手段２０１は、所定の入力があったか否かを判定する（Ｓ３１）。具体的には、測時処理手段２０１は、ユーザーによるボタン６１の第２設定時間の操作があったか否か、もしくは、ソーラーパネル９０に光が照射された際、すなわち、充電制御回路５１による光の検出結果、もしくは、電圧検出回路５４により二次電池７０の電圧が上昇したことを示す情報が制御部２０に送信されたか否かを判定する。なお、測時受信処理は、通常は１日に１回行えばよいため、光自動測時受信処理は、定時測時受信処理で時刻情報の受信に失敗した場合のみ実行される。これにより、所定の入力がなければ（Ｓ３１でＮＯ）、測時処理手段２０１は、Ｓ３１の判定処理を繰り返し実行する。
一方、Ｓ３１で所定の入力があったと判定された場合（Ｓ３１でＹＥＳ）は、測時処理手段２０１は、ベースバンド部３０に受信開始を指示する制御信号を出力して測時モードでの受信処理を開始する（Ｓ３２）。
【００７９】
そして、衛星探索モード判定手段２０８は、前回の受信処理が実行された際に記憶された受信実行時刻（ＧＰＳ衛星８の捕捉時刻）からの経過時間が２４時間×ｎ±２時間の範囲内にあるか否かを判定する（Ｓ３３）。これにより、前回の受信処理が実行された際に記憶されたＧＰＳ衛星８の捕捉時刻が２４時間×ｎ±２時間の範囲内でないと判定されると（Ｓ３３でＮＯ）、受信制御手段２０６は、固定探索モード（通常探索モード）を選択し、予め記憶部２２に記憶されたＧＰＳ衛星８の探索順序（例えば、衛星番号順）を設定する（Ｓ３４）。
一方、前回の受信処理が実行された際に記憶されたＧＰＳ衛星８の捕捉時刻からの経過時間が２４時間×ｎ±２時間の範囲内であると判定されると（Ｓ３３でＹＥＳ）、受信制御手段２０６は、ＧＰＳ衛星８の探索モードを優先探索モードに切り替え、衛星探索順序設定手段２０９により衛星記憶部２３に記憶されたＧＰＳ衛星８を優先的に検索するようにすべてのＧＰＳ衛星８の探索順序を設定させる（Ｓ３５）。そして、受信処理が開始されると、受信部１８は、上記Ｓ３４，Ｓ３５により設定された順序にてＧＰＳ衛星８の衛星探索処理を実行する（Ｓ１４）。そして、制御部２０は、上記処理Ｓ１４〜Ｓ２３と同様の処理を実行し、強制測時受信処理を終了させる。
【００８０】
［測位受信処理］
測位処理手段２０２は、ユーザーによりボタン６１が第１設定時間（６秒以上）押されると、３つ以上のＧＰＳ衛星８を固定探索モードにより探索し、捕捉されたＧＰＳ衛星８から送信された衛星信号の衛星軌道情報（エフェメリス）を用いて現在地の測位計算を実行し、測位データおよび時刻情報を取得する処理を実行する。このように、測位処理手段２０２による測位受信処理が実行されることにより、ユーザーは、位置情報を取得できる。
なお、本実施形態においては、測位受信処理では、常に固定探索モードにより、ＧＰＳ衛星８の探索がなされる。また、測位受信処理が実行された場合には、衛星記憶部２３に当該測位受信処理によって捕捉されたＧＰＳ衛星８の衛星番号、捕捉時刻、およびドップラー周波数は記憶しない。
【００８１】
［第１実施形態の作用効果］
上述した本発明の第１実施形態における電子時計１によれば、以下の効果を奏する。
本実施形態によれば、測時処理手段２０１は、定時受信の際に優先探索モードによる受信処理を実行するので、予め設定された受信時刻に衛星記憶部２３に記憶された衛星番号のＧＰＳ衛星８を優先して探索するので、優先探索対象のＧＰＳ衛星８を探索するのみで、ＧＰＳ衛星８の探索が終了できる可能性が高い。これにより、無駄なＧＰＳ衛星８の探索を防止できる。したがって、ＧＰＳ衛星８の平均的な探索時間、つまり衛星信号の受信時間を短縮でき、かつ、消費電力を低減できる。特に、電子時計１は、常にアルマナックデータを受信、保持しないコールドスタート状態でＧＰＳ衛星８を探索するので、ＧＰＳ衛星８の探索時間は、アルマナックデータを受信、保持する一般のＧＰＳ機器に比べて長くなるが、本実施形態では、優先探索対象のＧＰＳ衛星８を探索するのみで探索処理が終了できる可能性が高い、すなわち、ＧＰＳ衛星８の探索数を少なくできるため、特に有効である。
【００８２】
強制測時受信処理では、定時測時受信処理のように常に優先探索モードによる受信処理を実行すると、受信できない衛星を探索する可能性があり、その場合は探索時間が長くなってしまうため優先探索モードによる衛星探索を行わない方がよい場合がある。これに対し、本実施形態では、衛星記憶部２３に記憶された衛星番号のＧＰＳ衛星８の捕捉時刻からの経過時間が２４時間×ｎ±２時間の範囲内にあるか否かの判断を行い、当該経過時間が２４時間×ｎ±２時間の範囲内にある際に優先探索モードによる受信処理を実行するので、優先探索モードによる受信処理が有効な場合に、その受信処理を実行できる。すなわち、強制測時受信処理（手動測時受信処理および光自動測時受信処理）が実行される際に、衛星記憶部２３に記憶されたＧＰＳ衛星８の捕捉時刻からの経過時間が２４時間×ｎ±２時間の範囲内にある場合に、優先探索モードによる受信処理を実行するので、優先検索対象のＧＰＳ衛星８（衛星番号が記憶されているＧＰＳ衛星８）を探索するのみで、ＧＰＳ衛星８の探索が終了できる可能性が高い。一方、強制測時受信処理の実行が指示された際に、衛星記憶部２３に記憶された受信実行時刻からの経過時間が２４時間×ｎ±２時間の範囲内にない場合には、固定探索モードによる受信処理が実行される。すなわち、衛星記憶部２３に記憶された受信実行時刻からの経過時間が２４時間×ｎ±２時間の範囲内にない場合には、衛星記憶部２３に記憶された衛星番号のＧＰＳ衛星８を捕捉できる可能性が低い。このため、経過時間が当該範囲内にない場合には、優先探索モードでのＧＰＳ衛星８の探索を実行することなく、固定探索モードでのＧＰＳ衛星８の探索を実行する。したがって、強制測時受信処理の場合であっても、無駄なＧＰＳ衛星８の探索を防止できるので、ＧＰＳ衛星８の平均的な探索時間を短縮でき、かつ、消費電力を低減できる。
また、衛星記憶部２３は、受信したＧＰＳ衛星８の衛星番号および受信実行時刻を記憶することから、８分毎の位置情報衛星の受信履歴を作成するのに比べて、メモリ容量を小さくできるので、電子時計１の小型化、および製造コストを低減できる。
【００８３】
本実施形態では、測位受信処理が実行される場合には、常に固定探索モードによる探索が実行される。測位受信処理が実行される際には、ユーザーが前回測位受信処理を実行した場所と異なる場所（例えば、異なる国）においてなされる可能性があり、衛星記憶部２３に記憶された時刻からの経過時間に応じて優先探索モードによる位置情報衛星の探索がなされたとしても、同一の位置情報衛星を検索できる可能性は低い。すなわち、本実施形態では、測位受信処理が実行される際に、優先探索モードによる衛星信号の受信処理がなされることがないので、無駄なＧＰＳ衛星８の探索を防止できる。
したがって、測時処理および測位処理のいずれの処理を実行する場合でも、無駄なＧＰＳ衛星８の探索を防止するので、ＧＰＳ衛星８の平均的な探索時間を短縮でき、かつ、消費電力を低減できる。
【００８４】
本実施形態では、衛星記憶部２３に衛星情報としてドップラー周波数が記憶されているので、当該ドップラー周波数に基づいてＧＰＳ衛星８を探索する周波数を予め設定できる。これにより、優先探索モードにおいてＧＰＳ衛星８が探索される際に、ＧＰＳ衛星８を探索する周波数を瞬時に設定できるので、短時間で確実にＧＰＳ衛星８を捕捉できる。したがって、ＧＰＳ衛星８の平均的な探索時間を短縮でき、かつ、消費電力を低減できる。
【００８５】
［第２実施形態］
次に、本発明の第２実施形態について説明する。
本発明の第２実施形態に係る電子時計１Ａは、衛星探索モード判定手段２０８が第１判定手段２０８Ａおよび第２判定手段２０８Ｂを備える点、本発明の衛星記憶手段に相当する衛星記憶部２３が第１記憶領域および第２記憶領域を備える点、および、定時測時受信処理を実行する際の処理手順が異なる。
このため、上記異なる点について、図１１および図１２に基づいて以下に詳しく説明する。
【００８６】
図１１は、本発明の第２実施形態に係る電子時計の制御部の構成を示す図である。
本実施形態では、制御部２０の衛星探索モード判定手段２０８は、図１１に示すように、第１判定手段２０８Ａおよび第２判定手段２０８Ｂを備える。
また、図示はしていないが、制御部２０に設けられる衛星記憶部２３は、第１記憶領域と第２記憶領域とを備える。
第１記憶領域には、前回の定時測時受信処理により捕捉されたＧＰＳ衛星８の衛星番号、前回の定時測時受信処理が実行された際の定時受信実行時刻（ＧＰＳ衛星８の捕捉時刻）、衛星情報としてのドップラー周波数、および受信信号レベル（ＳＮＲ）が記憶される。
第２記憶領域には、前回の強制測時受信処理（手動測時受信処理および光自動測時受信処理）により捕捉されたＧＰＳ衛星８の衛星番号、前回の強制測時受信処理が実行された際の強制受信実行時刻（ＧＰＳ衛星８の捕捉時刻）、および衛星情報としてのドップラー周波数、および受信信号レベル（ＳＮＲ）が記憶される。
【００８７】
第１判定手段２０８Ａは、定時測時受信処理が実行される際に、前回の定時測時受信処理が実行された際に衛星記憶部２３の第１記憶領域に記憶されたＧＰＳ衛星８の捕捉時刻からの経過時間が２４時間×ｎ±２時間の範囲内にあるか否かを判定する機能を備える。第２判定手段２０８Ｂは、強制測時受信処理が実行される際に、前回の強制測時受信処理が実行された際に衛星記憶部２３の第２記憶領域に記憶されたＧＰＳ衛星８の捕捉時刻からの経過時間が２４時間×ｎ±２時間の範囲内にあるか否かを判定する機能を備える。すなわち、第２判定手段２０８Ｂは、第１実施形態の衛星探索モード判定手段２０８と同様の機能を備えている。
【００８８】
図１２は、電子時計１Ａの定時測時受信処理の手順を示すフローチャートである。なお、図１２において、図９の定時測時受信処理と同様の手順については、同番号を付している。
【００８９】
電子時計１Ａの測時処理手段２０１は、ＲＴＣ２１で計時している内部時計が予め設定された受信時刻（受信タイミング）になったか否かを判定する（Ｓ１１）。これにより、受信時刻になっていなければ（Ｓ１１でＮＯ）、測時処理手段２０１は、Ｓ１１の判定処理を繰り返し実行する。
一方、Ｓ１１で受信時刻になった場合（Ｓ１１でＹＥＳ）は、測時処理手段２０１は、ベースバンド部３０に受信開始を指示する制御信号を出力して測時モードでの受信処理を開始する（Ｓ１２）。
【００９０】
そして、衛星探索モード判定手段２０８の第１判定手段２０８Ａは、前回の定時測時受信処理が実行された際に記憶された定時受信実行時刻（ＧＰＳ衛星８の捕捉時刻）からの経過時間が２４時間×ｎ±２時間の範囲内にあるか否かを判定する（Ｓ４１）。これにより、前回の定時測時受信処理が実行された際に記憶されたＧＰＳ衛星８の捕捉時刻が２４時間×ｎ±２時間の範囲内でないと判定されると（Ｓ４１でＮＯ）、受信制御手段２０６は、固定探索モード（通常探索モード）を選択し、予め記憶部２２に記憶されたＧＰＳ衛星８の探索順序（例えば、衛星番号順）を設定する（Ｓ４２）。
一方、前回の定時測時受信処理が実行された際に記憶されたＧＰＳ衛星８の捕捉時刻からの経過時間が２４時間×ｎ±２時間の範囲内であると判定されると（Ｓ４１でＹＥＳ）、受信制御手段２０６は、ＧＰＳ衛星８の探索モードを優先探索モードに切り替え、衛星探索順序設定手段２０９により衛星記憶部２３に記憶されたＧＰＳ衛星８を優先的に検索するようにすべてのＧＰＳ衛星８の探索順序を設定させる（Ｓ４３）。そして、定時測時受信処理が開始されると、受信部１８は、上記Ｓ４２，Ｓ４３により設定された順序にてＧＰＳ衛星８の衛星探索処理を実行する（Ｓ１４）。そして、制御部２０は、上記処理Ｓ１４〜Ｓ２３と同様の処理を実行し、定時測時受信処理を終了させる。
【００９１】
［第２実施形態の作用効果］
上述した本発明の第２実施形態における電子時計１Ａによれば、第１実施形態における電子時計１と同様の効果を奏するほか、以下の効果を奏する。
【００９２】
例えば、第１実施形態では、定時測時受信処理を実行する際には、常に優先探索モードによりＧＰＳ衛星８が探索される。このため、定時測時受信処理が実行された後に、強制測時受信処理が実行され、その後、定時測時受信処理が実行されると、当該定時測時受信処理の際に、強制測時受信処理が実行された際に衛星記憶部２３に記憶された衛星番号のＧＰＳ衛星８を優先して探索する。このため、優先探索モードが常に選択されている場合には、優先探索対象のＧＰＳ衛星８を探索しても、当該ＧＰＳ衛星８を捕捉できない可能性がある。これに対し、本実施形態では、第１実施形態と異なり、定時測時受信処理においても衛星記憶部２３の第１記憶領域に衛星番号とともに記憶された定時受信実行時刻からの経過時間に応じて、ＧＰＳ衛星８を探索するモードを優先探索モードおよび固定探索モードのいずれかを選択してＧＰＳ衛星８が探索される。これにより、前回の定時受信実行時刻からの経過時間に応じてＧＰＳ衛星８を探索するモードを選択するので、迅速にＧＰＳ衛星８を捕捉できる可能性が高い。このため、平均的なＧＰＳ衛星８の捕捉時間を短くできるので、ＧＰＳ衛星８の探索時間、つまり衛星信号の受信時間を短縮でき、かつ、消費電力を低減できる。
【００９３】
本実施形態では、衛星記憶部２３は、定時測時受信処理により捕捉されたＧＰＳ衛星８の衛星番号、およびＧＰＳ衛星８の捕捉時刻等が記憶される第１記憶領域と、強制測時受信処理（手動測時受信処理および光自動測時受信処理）により捕捉されたＧＰＳ衛星８の衛星番号、およびＧＰＳ衛星８の捕捉時刻等が記憶される第２記憶領域と、を備えているので、それぞれの測時受信処理ごとにＧＰＳ衛星に関する情報を記憶できる。また、衛星探索モード判定手段２０８の第１判定手段２０８Ａが定時測時受信処理を実行する際に、第１記憶領域に記憶されたＧＰＳ衛星の捕捉時刻（定時受信実行時刻）からの経過時間が２４時間×ｎ±２時間の範囲内にあるか否かを判定する。これにより、定時測時受信処理が実行される際には、極めて高い確率で優先探索モードによる受信処理が実行できるので、無駄なＧＰＳ衛星８の探索を防止できる。
一方、衛星探索モード判定手段２０８の第２判定手段２０８Ｂが強制測時受信処理を実行する際に第２記憶領域に記憶されたＧＰＳ衛星８の捕捉時間（強制受信実行時刻）からの経過時間が２４時間×ｎ±２時間の範囲内にあるか否かを判定する。これにより、例えば、強制測時受信処理が光自動測時受信処理であれば、毎日決まった時間にソーラーパネル９０に光が照射される可能性が高いことから、優先探索モードによる受信処理を高い確率で実行できる。このため、定時測時受信処理および強制測時受信処理のいずれにおいても、無駄なＧＰＳ衛星８の探索を防止できる。したがって、ＧＰＳ衛星８の平均的な探索時間を短縮でき、かつ、消費電力を低減できる。
【００９４】
本実施形態では、衛星記憶部２３の第１記憶領域および第２記憶領域に衛星情報として受信信号レベル（ＳＮＲ）が記憶されているので、例えば、衛星記憶部２３の第１記憶領域および第２記憶領域に記憶された衛星番号が複数ある場合に、衛星探索順序設定手段２０９が当該ＳＮＲに基づいて、捕捉できる確率が高いＧＰＳ衛星８から順に当該ＧＰＳ衛星８を探索する優先順位を設定できる。これにより、優先探索モードにおいてＧＰＳ衛星８が探索される際に、優先順位の高いＧＰＳ衛星８から順に探索できるので、短時間で確実にＧＰＳ衛星を捕捉できる。したがって、ＧＰＳ衛星８の平均的な探索時間を短縮でき、かつ、消費電力を低減できる。
【００９５】
［変形例］
なお、本発明は前述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲での変形、改良等は本発明に含まれるものである。
【００９６】
上記各実施形態において、衛星記憶部２３には、前回の測時受信処理により捕捉されたＧＰＳ衛星８の衛星番号および捕捉時刻が記憶されることとしたが、過去複数回の測時受信処理時に捕捉した衛星番号および捕捉時刻を記憶してもよい。すなわち、第１実施形態においては、衛星記憶部２３には、前回の測時受信処理により捕捉されたＧＰＳ衛星８の衛星番号および捕捉時刻のみならず、過去数回（例えば、３回）の測時受信処理において捕捉したＧＰＳ衛星８の衛星番号および捕捉時刻を複数記憶することとしてもよい。また、第２実施形態においては、衛星記憶部２３の第１記憶領域には、過去数回の定時測時受信処理により捕捉したＧＰＳ衛星８の衛星番号および捕捉時刻を複数記憶し、衛星記憶部２３の第２記憶領域には、過去数回の強制測時受信処理により捕捉したＧＰＳ衛星８の衛星番号および捕捉時刻を複数記憶すればよい。これらの場合、衛星探索モード判定手段２０８は、衛星記憶部２３（第１記憶領域および第２記憶領域）に記憶された複数の捕捉時刻からの経過時間のいずれかが２４時間×ｎ±２時間の範囲内にあれば、優先探索モードによる受信処理が実行できる。これによれば、優先探索モードによる測時受信処理を実行できる可能性が高まり、ＧＰＳ衛星８の探索時間をより短縮できる可能性がより高まる。
【００９７】
なお、上記変形例において衛星探索モード判定手段２０８により過去数回（例えば、３回）の測時受信処理のうち、複数回（例えば、前回および前々回）の測時受信処理において捕捉したＧＰＳ衛星８の捕捉時刻からの経過時間が２４時間×ｎ±２時間の範囲内にあると判定された場合、例えば、前回の捕捉時刻からの経過時間が２４時間×ｎ+１時間の範囲内にあり、前々回の捕捉時刻からの経過時間が２４時間×ｎ−３０分の範囲内にある場合には、より誤差の少ない前々回の捕捉時刻に対応するＧＰＳ衛星８から順に優先探索モードにより探索すればよい。
【００９８】
上記第２実施形態において、第２判定手段２０８Ｂは、強制測時受信処理が実行される際に、前回の強制測時受信処理が実行された際に衛星記憶部２３の第２記憶領域に記憶されたＧＰＳ衛星８の捕捉時刻（強制受信実行時刻）からの経過時間が２４時間×ｎ±２時間の範囲内にあるか否かを判定する機能を備えることとしたが、これに限られない。例えば、上記機能に加えて、強制測時受信処理が実行される際に前回の定時測時受信処理が実行された際に衛星記憶部２３の第１記憶領域に記憶されたＧＰＳ衛星８の捕捉時刻（定時受信実行時刻）からの経過時間が２４時間×ｎ±２時間の範囲内にあるか否かを判定する機能を備えるようにしてもよい。
これによれば、強制測時受信処理が実行される際には、強制受信実行時刻および定時受信実行受信時刻の両時刻からの経過時間が２４時間×ｎ±２時間の範囲内にあるか否かを判定する。すなわち、定時受信時刻からの経過時間および強制受信時刻からの経過時間のいずれかが２４時間×ｎ±２時間の範囲内にあれば、判定対象の記憶領域（第１記憶領域および第２記憶領域のいずれか）に記憶された衛星番号を用いて優先探索モードによる測時受信処理が実行される。このため、強制測時受信処理が実行された際に衛星記憶部２３の第２記憶領域に記憶された強制受信実行時刻からの経過時間のみを判定する場合に比較して、高い確率で優先探索モードによる強制測時受信処理が実行できる。したがって、ＧＰＳ衛星８の探索時間をより短くでき、かつ、消費電力を低減できる。
【００９９】
また、上記変形例において、第１判定手段２０８Ａも第２判定手段２０８Ｂと同様に、定時測時受信処理が実行される際に、強制受信実行時刻および定時受信実行受信時刻の両時刻からの経過時間が２４時間×ｎ±２時間の範囲内にあるか否かを判定するようにしてもよい。これによれば、定時測時受信処理が実行された際に衛星記憶部２３の第１記憶領域に記憶された定時受信実行時刻からの経過時間のみを判定する場合に比較して、高い確率で優先探索モードによる定時測時受信処理が実行できる。したがって、ＧＰＳ衛星８の探索時間をより短くでき、かつ、消費電力を低減できる。
【０１００】
また、受信実行時刻（定時受信実行時刻および強制受信実行時刻）としてＧＰＳ衛星８を捕捉した時刻を例示したが、これに限られない。例えば、受信処理が開始された時刻、もしくは、ＧＰＳ衛星８から送信された衛星信号を受信した時刻等であってもよい。
【０１０１】
上記各実施形態において、衛星記憶部２３に衛星情報としてドップラー周波数および受信信号レベル（ＳＮＲ）の少なくともいずれか一方を記憶することとしたが、これに限られない。例えば、いずれの衛星情報を記憶しなくてもよい。これによれば、衛星記憶部２３（メモリ）の容量をさらに小さくでき、電子時計１，１Ａの小型化、および製造コストを低減できる。
【０１０２】
上記第２実施形態において、衛星記憶部２３が第１記憶領域および第２記憶領域を備えることとしたが、これに限られない。例えば、第１記憶領域および第２記憶領域を備えることなく、定時測時受信処理および強制測時受信処理のいずれが実行された場合であっても、毎回衛星記憶部２３に記憶されるＧＰＳ衛星８の衛星番号、捕捉時刻、および衛星情報（例えば、ドップラー周波数もしくは受信信号レベル（ＳＮＲ））を更新（上書き）するようにしてもよい。これによれば、衛星記憶部２３（メモリ）の容量をさらに小さくできるので、電子時計１Ａの小型化、および製造コストを低減できる。
なお、このような場合には、衛星探索モード判定手段２０８は、第１判定手段２０８Ａおよび第２判定手段２０８Ｂを備える必要がなく、１つの衛星探索モード判定手段２０８により定時測時受信処理および強制測時受信処理のどちらが実行されても、前回の測時受信処理（定時測時受信処理および強制測時受信処理のいずれか）が実行された際に衛星記憶部２３に記憶されたＧＰＳ衛星８の捕捉時刻からの経過時間が２４時間×ｎ±２時間の範囲内にあるか否かを判定すればよい。すなわち、受信制御手段２０６は、当該経過時間に応じて、優先探索モードおよび固定探索モードを切り替えるようにすればよい。
【０１０３】
上記各実施形態において、衛星探索モード判定手段２０８は、受信実行時刻からの経過時間が２４時間×ｎ±２時間の範囲内にあるか否かを判定することとしたが、これに限られない。例えば、２４時間×ｎ±１時間の範囲内、もしくは、２４時間×ｎ±３０分の範囲内等であってもよい。
【０１０４】
上記各実施形態において、測位受信処理を実行する際には、固定探索モードを常に選択することとしたが、これに限られない。例えば、測位受信処理を実行する際にも、衛星記憶部２３に記憶された受信実行時刻からの経過時間に応じて、優先探索モードを実行するようにしてもよい。例えば、ユーザーが毎日決まった時間にランニング等をしている場合、優先探索モードによりＧＰＳ衛星８を探索するようにすれば、位置情報をより早く取得できるので、ユーザーの利便性を高めることができる。
【０１０５】
なお、上記各実施形態では、二次電池７０として、リチウムイオン電池などの充電可能な二次電池を用いていたが、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、本実施形態のようにソーラーパネル９０により発電される電力による充電に限られない。例えば、ソーラーパネル９０に代えて、回転錘を用いた発電機を電子時計１，１Ａ内に設けるようにしてもよいし、充電用コイル等を設けて外部の充電器から電磁誘導方式で充電してもよいし、クレードル等に接続して充電するようにしてもよい。
【０１０６】
位置情報衛星の例として、ＧＰＳ衛星８について説明したが、これに限られない。例えば、位置情報衛星としては、ガリレオ（ＥＵ）、ＧＬＯＮＡＳＳ（ロシア）、Ｂｅｉｄｏｕ（中国）などの他の全地球的公航法衛星システム（ＧＮＳＳ）で利用される衛星が適用できる。また、準天頂衛星（ＱＺＳＳ）等の特定の地域のみで検索できる衛星も適用できる。なお、ＧＰＳ衛星８以外で衛星配置が２４時間周期でないＧＮＳＳでは、それぞれの衛星配置の周期に応じて、衛星探索モード判定手段２０８において受信実行時刻からの経過時刻を設定すればよい。
【符号の説明】
【０１０７】
１，１Ａ…電子時計、８…ＧＰＳ衛星（位置情報衛星）、１８…受信部（受信手段）、２０…制御部、２０１…測時処理手段、２０２…測位処理手段、２０６…受信制御手段、２０８…衛星探索モード判定手段（判定手段）、２０８Ａ…第１判定手段、２０８Ｂ…第２判定手段、２３…衛星記憶部（衛星記憶手段、第１記憶領域および第２記憶領域）、６１…ボタン（操作手段）。
【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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