(57)【要約】【課題】移動しながら時刻情報を受信する際に、衛星信号を捕捉するまでの時間を短縮できる電子時計を提供すること。【解決手段】電子時計は、位置情報衛星から送信される衛星信号を捕捉して受信し、時刻情報または測位情報の少なくとも一方を取得可能なＧＰＳ受信部１０と、受信モードを測時モードと測位モードとに少なくとも設定する受信モード設定部２１５とを備える。ＧＰＳ受信部１０は、相関部であるベースバンド部１３を備え、相関部は周波数分解能を複数段階に変更可能である。そして、相関部は、測時モード時に変更される周波数分解能の最小値を、測位モード時に変更される周波数分解能の最小値よりも大きい値に設定する。【選択図】図３
2015064335.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る衛星信号を捕捉して受信し、時刻情報または測位情報の少なくとも一方を取得可能な受信部と、
前記受信部の受信モードを、受信した衛星信号に基づいて時刻情報を取得する測時モードと、受信した衛星信号に基づいて測位情報および時刻情報を取得する測位モードとに少なくとも設定する受信モード設定部とを備え、
前記受信部は、前記衛星信号を捕捉するために用いられるローカルコードと受信した衛星信号との相関を取得する相関部を備え、
前記相関部は、前記衛星信号の搬送波周波数を設定された周波数帯域でサーチする際の周波数分解能を複数段階に変更可能に構成され、
前記測時モードに設定された場合に前記相関部で変更される周波数分解能の最小値は、前記測位モードに設定された場合に前記相関部で変更される周波数分解能の最小値よりも大きい値に設定される
ことを特徴とする電子時計。
【請求項２】
請求項１に記載の電子時計において、
前記相関部は、信号強度が信号受信閾値以上の衛星信号を捕捉対象とし、
ｎを２以上の整数、ｍを１以上でかつｎ未満の整数とした場合、
前記周波数分解能は、最大値である第１周波数分解能Δｆ１から、最小値である第ｎ周波数分解能Δｆｎまでｎ段階に変更可能に構成され、
前記信号受信閾値は、最大値である第１信号受信閾値Ｔｈ１から、最小値である第ｎ信号受信閾値Ｔｈｎまでｎ段階に変更可能に構成され、
前記相関部は、
前記受信モードが測時モードに設定された場合は、衛星信号の捕捉終了条件に該当するまで、
周波数分解能を前記第１周波数分解能Δｆ１とし、前記信号受信閾値を前記第１信号受信閾値Ｔｈ１とした第１サーチ状態から、周波数分解能を前記第ｎ周波数分解能Δｆｎよりも大きい値である第ｍ周波数分解能Δｆｍとし、前記信号受信閾値を前記第ｎ信号受信閾値Ｔｈｎよりも大きい値である第ｍ信号受信閾値Ｔｈｍとした第ｍサーチ状態までｍ段階に変更して捕捉処理を継続し、
第ｍサーチ状態での捕捉処理が終了した時点で前記衛星信号の捕捉終了条件に該当していない場合は、前記第１サーチ状態から再度上記捕捉処理を繰り返す
ことを特徴とする電子時計。
【請求項３】
請求項１に記載の電子時計において、
前記相関部は、信号強度が信号受信閾値以上の衛星信号を捕捉対象とし、
ｎを２以上の整数、ｍを１以上でかつｎ未満の整数とした場合、
前記周波数分解能は、最大値である第１周波数分解能Δｆ１から、最小値である第ｎ周波数分解能Δｆｎまでｎ段階に変更可能に構成され、
前記信号受信閾値は、最大値である第１信号受信閾値Ｔｈ１から、最小値である第ｎ信号受信閾値Ｔｈｎまでｎ段階に変更可能に構成され、
前記相関部は、
前記受信モードが測時モードに設定された場合は、衛星信号の捕捉終了条件に該当するまで、周波数分解能を第ｍ周波数分解能Δｆｍに固定し、
前記信号受信閾値を前記第１信号受信閾値Ｔｈ１とした第１サーチ状態から、前記第ｎ信号受信閾値Ｔｈｎとした第ｎサーチ状態までｎ段階に変更して捕捉処理を継続し、
第ｎサーチ状態での捕捉処理が終了した時点で前記衛星信号の捕捉終了条件に該当していない場合は、前記第１サーチ状態から再度上記捕捉処理を繰り返す
ことを特徴とする電子時計。
【請求項４】
請求項１に記載の電子時計において、
前記相関部は、信号強度が信号受信閾値以上の衛星信号を捕捉対象とし、
ｎを２以上の整数、ｍを１以上でかつｎ未満の整数とした場合、
前記周波数分解能は、最大値である第１周波数分解能Δｆ１から、最小値である第ｎ周波数分解能Δｆｎまでｎ段階に変更可能に構成され、
前記信号受信閾値は、最大値である第１信号受信閾値Ｔｈ１から、最小値である第ｎ信号受信閾値Ｔｈｎまでｎ段階に変更可能に構成され、
前記相関部は、
前記受信モードが測時モードに設定された場合は、衛星信号の捕捉終了条件に該当するまで、信号受信閾値を第ｍ信号受信閾値Ｔｈｍに固定し、
前記周波数分解能を前記第１周波数分解能Δｆ１とした第１サーチ状態から、周波数分解能を前記第ｎ周波数分解能Δｆｎよりも大きい値である第ｍ周波数分解能Δｆｍとした第ｍサーチ状態までｍ段階に変更して捕捉処理を継続し、
第ｍサーチ状態での捕捉処理が終了した時点で前記衛星信号の捕捉終了条件に該当していない場合は、前記第１サーチ状態から再度上記捕捉処理を繰り返す
ことを特徴とする電子時計。
【請求項５】
請求項２から請求項４のいずれか一項に記載の電子時計において、
前記相関部は、
前記受信モードが測位モードに設定された場合は、衛星信号の捕捉終了条件に該当するまで、
周波数分解能を前記第１周波数分解能Δｆ１とし、前記信号受信閾値を前記第１信号受信閾値Ｔｈ１とした第１サーチ状態から、周波数分解能を前記第ｎ周波数分解能Δｆｎとし、前記信号受信閾値を前記第ｎ信号受信閾値Ｔｈｎとした第ｎサーチ状態までｎ段階に変更して捕捉処理を継続し、
第ｎサーチ状態での捕捉処理が終了した時点で前記衛星信号の捕捉終了条件に該当していない場合は、前記第１サーチ状態から再度上記捕捉処理を繰り返す
ことを特徴とする電子時計。
【請求項６】
請求項５に記載の電子時計において、
前記受信モード設定部は、受信部の受信モードを、前記測時モードおよび前記測位モードに加えて、日付情報を取得する日付受信モードと、閏秒情報を取得する閏秒情報取得モードに設定可能に構成され、
前記相関部は、
前記受信モードが日付受信モードまたは閏秒情報取得モードに設定された場合は、測位モードに設定された場合と同じ捕捉処理を実行する
ことを特徴とする電子時計。
【請求項７】
位置情報衛星から送信される衛星信号を捕捉して受信し、時刻情報または測位情報の少なくとも一方を取得可能な受信部と、
前記受信部の受信モードを、受信した衛星信号に基づいて時刻情報を取得する測時モードに少なくとも設定する受信モード設定部とを備え、
前記受信部は、前記衛星信号を捕捉するために用いられるローカルコードと受信した衛星信号との相関を取得する相関部を備え、
前記相関部は、前記衛星信号の搬送波周波数を設定された周波数帯域でサーチする際の周波数分解能を複数段階に変更可能に構成され、
前記測時モードに設定された場合に前記相関部で変更される周波数分解能の最小値は、設定可能な周波数分解能の最小値よりも大きい値に設定される
ことを特徴とする電子時計。
【請求項８】
請求項７に記載の電子時計において、
前記相関部は、前記周波数分解能を、第１設定値、前記第１設定値よりも小さい値である第２設定値、前記第２設定値よりも小さい値である第３設定値、前記第３設定値よりも小さい値である第４設定値の４段階に変更可能に構成され、
前記測時モードに設定された場合は、衛星信号の捕捉終了条件に該当するまで、前記第１設定値、第２設定値、第３設定値の順序で変更して捕捉処理を行い、第３設定値での捕捉処理が終了した時点で前記衛星信号の捕捉終了条件に該当していない場合は、前記第１設定値に設定した状態から再度上記捕捉処理を繰り返す
ことを特徴とする電子時計。
【請求項９】
請求項１から請求項８のいずれか一項に記載の電子時計において、
光を受光して発電するソーラーセルと、前記ソーラーセルにおける発電量を検出する発電量検出手段と、を備え、
前記受信部は、前記発電量検出手段により検出される発電量が所定値以上である場合は、測時モードでの衛星信号の捕捉処理を開始する
ことを特徴とする電子時計。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えばＧＰＳ衛星などの位置情報衛星から衛星信号を受信して現在の日付や時刻を求める電子時計に関する。
【背景技術】
【０００２】
自己位置を測位するためのシステムであるＧＰＳ（Global Positioning System）システムでは、地球を周回する軌道を有するＧＰＳ衛星が用いられている。そして、このＧＰＳ衛星から送信される衛星信号を受信して、衛星信号に含まれる航法メッセージに基づいて時刻情報や位置情報を取得し、これらの情報に基づいて、時刻修正処理や、現在位置を測位する処理を実施するＧＰＳ装置が実用化されている。
【０００３】
ＧＰＳ衛星から送信される衛星信号の捕捉では、相関値や信号強度に閾値を持たせ、その閾値以上の信号レベルの衛星信号を受信して以降の同期処理およびＮＡＶデータデコード処理の可否を判別させることが一般的である。これにより、ノイズなどの影響が小さい良質の電波波形の信号を受信することができ、測位精度や日付時刻修正精度を向上させることが可能となる。
【０００４】
そこで、時刻情報を取得する測時モードと、位置情報を取得して当該電子時計の位置を演算する測位モードとを切り替え可能に構成した電子時計において、測時モード時の信号強度の閾値を、測位モード時よりも低くしたものが知られている（特許文献１参照）。
特許文献１は、測時モード時に信号強度が低い衛星信号を捕捉できるため、衛星信号の捕捉までの時間を短縮でき、時刻情報を迅速に取得できて電力消費も低減できる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１１−３８９８９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記特許文献１は、電子時計を静止させた状態で受信処理を行う場合には、衛星信号を捕捉するまでの時間を短縮できたが、電子時計を装着した利用者が移動している場合には、衛星信号を捕捉するまでの時間を短縮できない場合があるという新たな課題が見出された。
【０００７】
本発明の目的は、移動しながら時刻情報を受信する際に、衛星信号を捕捉するまでの時間を短縮できる電子時計を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の電子時計は、位置情報衛星から送信される衛星信号を捕捉して受信し、時刻情報または測位情報の少なくとも一方を取得可能な受信部と、前記受信部の受信モードを、受信した衛星信号に基づいて時刻情報を取得する測時モードと、受信した衛星信号に基づいて測位情報および時刻情報を取得する測位モードとに少なくとも設定する受信モード設定部とを備え、前記受信部は、前記衛星信号を捕捉するために用いられるローカルコードと受信した衛星信号との相関を取得する相関部を備え、前記相関部は、前記衛星信号の搬送波周波数を設定された周波数帯域でサーチする際の周波数分解能を複数段階に変更可能に構成され、前記測時モードに設定された場合に前記相関部で変更される周波数分解能の最小値は、前記測位モードに設定された場合に前記相関部で変更される周波数分解能の最小値よりも大きい値に設定されることを特徴とする。
【０００９】
本発明によれば、衛星信号を捕捉するための相関を取得する相関部は、衛星信号のドップラー効果による周波数変動に対応するために、設定された周波数分解能で周波数を変更してサーチする。この際、相関部は、測時モードでの変更される周波数分解能の最小値を、測位モードでの最小値に比べて大きい値に設定する。例えば、相関部が周波数分解能を、１５０Ｈｚ、７５Ｈｚ、１０Ｈｚ、２Ｈｚの４段階に変更可能に構成されている場合で、かつ、測位モードでこの４段階に変更する場合、測時モード時には、例えば、１５０Ｈｚ、７５Ｈｚ、１０Ｈｚの３段階に変更し、その最小値（１０Ｈｚ）が、測位モードでの最小値（２Ｈｚ）よりも大きい値となるように制御する。
そして、同じ周波数帯域をサーチする場合、周波数分解能の値が小さいほどサーチ時間が長くなる。例えば、サーチ対象の周波数帯域が±８ｋＨｚの場合、周波数分解能が１０Ｈｚであれば、１６０００／１０＝１６００回のサーチ処理を繰り返すことになるが、周波数分解能が１０Ｈｚよりも小さい値である２Ｈｚであれば、１６０００／２＝８０００回のサーチ処理を実行しなければならず、処理時間も２Ｈｚのほうが１０Ｈｚの場合に比べて５倍長くなる。このため、測時モードの場合も測位モードと同じ周波数分解能でサーチする場合と、本願発明とを比較すると、本願発明は衛星捕捉までの平均時間を短縮でき、時刻情報の取得率も高くできる。
すなわち、衛星番号１〜３２までの位置情報衛星をサーチするのに時間が長くかかると、歩行中に捕捉可能な位置情報衛星がビルの陰に隠れてしまうなどで捕捉できなくなる可能性が高まる。一方、サーチ時間が短ければ、歩行中に捕捉可能な位置情報衛星がビルの陰に隠れる前に捕捉できる可能性も高くなる。従って、測時モード時の周波数分解能の最小値を測時モードよりも大きくすることで、換言すれば、測時モード時には複数段階に変更可能な周波数分解能の最小値を選択しないようにすることで、衛星捕捉までの平均時間を短縮でき、時刻情報の取得率も高くできる。従って、測時モード時の受信時間を短縮できて消費電力を低減でき、腕時計のような電池駆動の電子時計の持続時間を長くすることができる。
【００１０】
本発明の電子時計において、前記相関部は、信号強度が信号受信閾値以上の衛星信号を捕捉対象とし、ｎを２以上の整数、ｍを１以上でかつｎ未満の整数とした場合、前記周波数分解能は、最大値である第１周波数分解能Δｆ１から、最小値である第ｎ周波数分解能Δｆｎまでｎ段階に変更可能に構成され、前記信号受信閾値は、最大値である第１信号受信閾値Ｔｈ１から、最小値である第ｎ信号受信閾値Ｔｈｎまでｎ段階に変更可能に構成され、前記相関部は、前記受信モードが測時モードに設定された場合は、衛星信号の捕捉終了条件に該当するまで、周波数分解能を前記第１周波数分解能Δｆ１とし、前記信号受信閾値を前記第１信号受信閾値Ｔｈ１とした第１サーチ状態から、周波数分解能を前記第ｎ周波数分解能Δｆｎよりも大きい値である第ｍ周波数分解能Δｆｍとし、前記信号受信閾値を前記第ｎ信号受信閾値Ｔｈｎよりも大きい値である第ｍ信号受信閾値Ｔｈｍとした第ｍサーチ状態までｍ段階に変更して捕捉処理を継続し、第ｍサーチ状態での捕捉処理が終了した時点で前記衛星信号の捕捉終了条件に該当していない場合は、前記第１サーチ状態から再度上記捕捉処理を繰り返すことが好ましい。
【００１１】
例えば、ｎ＝４、ｍ＝３であれば、相関部は、周波数分解能を第１周波数分解能Δｆ１から第４周波数分解能Δｆ４まで４段階に変更でき、信号受信閾値Ｔｈを第１信号受信閾値Ｔｈ１から第４信号受信閾値Ｔｈ４まで４段階に変更できるように設定される。
そして、相関部は、測時モード時には、第１サーチ状態（第１周波数分解能Δｆ１、第１信号受信閾値Ｔｈ１に設定）、第２サーチ状態（第２周波数分解能Δｆ２、第２信号受信閾値Ｔｈ２に設定）、第３サーチ状態（第３周波数分解能Δｆ３、第３信号受信閾値Ｔｈ３に設定）の３段階に変更する。すなわち、測時モード時には、第４サーチ状態（第４周波数分解能Δｆ４、第４信号受信閾値Ｔｈ４に設定）には設定されない。
そして、周波数分解能の値はΔｆ１〜Δｆ４の順に小さくなるため、第１〜３サーチ状態での各捕捉処理時間は、第４サーチ状態での捕捉処理時間に比べて短い。従って、測時モード時に第１〜４サーチ状態まで実行する場合に比べると、第１〜３サーチ状態を繰り返す本発明は、衛星捕捉までの平均時間を短縮でき、時刻情報の取得率も高くできる。従って、測時モード時の受信時間を短縮できて消費電力を低減でき、腕時計のような電池駆動の電子時計の持続時間を長くすることができる。その上、周波数分解能に応じて信号受信閾値も変更しているので、衛星信号をより適切に捕捉できる。
【００１２】
本発明の電子時計において、前記相関部は、信号強度が信号受信閾値以上の衛星信号を捕捉対象とし、ｎを２以上の整数、ｍを１以上でかつｎ未満の整数とした場合、前記周波数分解能は、最大値である第１周波数分解能Δｆ１から、最小値である第ｎ周波数分解能Δｆｎまでｎ段階に変更可能に構成され、前記信号受信閾値は、最大値である第１信号受信閾値Ｔｈ１から、最小値である第ｎ信号受信閾値Ｔｈｎまでｎ段階に変更可能に構成され、前記相関部は、前記受信モードが測時モードに設定された場合は、衛星信号の捕捉終了条件に該当するまで、周波数分解能を第ｍ周波数分解能Δｆｍに固定し、前記信号受信閾値を前記第１信号受信閾値Ｔｈ１とした第１サーチ状態から、前記第ｎ信号受信閾値Ｔｈｎとした第ｎサーチ状態までｎ段階に変更して捕捉処理を継続し、第ｎサーチ状態での捕捉処理が終了した時点で前記衛星信号の捕捉終了条件に該当していない場合は、前記第１サーチ状態から再度上記捕捉処理を繰り返すことが好ましい。
【００１３】
例えば、ｎ＝４、ｍ＝２であれば、相関部は、測時モード時には、周波数分解能を第２周波数分解能Δｆ２に固定し、信号受信閾値Ｔｈを第１信号受信閾値Ｔｈ１から第４信号受信閾値Ｔｈ４まで４段階に変更して第１〜４サーチ状態での衛星捕捉処理を実行する。
そして、周波数分解能がΔｆ２に固定されているので、第１〜４サーチ状態での各捕捉処理時間は、周波数分解能をΔｆ１〜Δｆ４まで変更する場合に比べて短い。従って、本発明は、衛星捕捉までの平均時間を短縮でき、時刻情報の取得率も高くできる。従って、測時モード時の受信時間を短縮できて消費電力を低減でき、腕時計のような電池駆動の電子時計の持続時間を長くすることができる。
【００１４】
本発明の電子時計において、前記相関部は、信号強度が信号受信閾値以上の衛星信号を捕捉対象とし、ｎを２以上の整数、ｍを１以上でかつｎ未満の整数とした場合、前記周波数分解能は、最大値である第１周波数分解能Δｆ１から、最小値である第ｎ周波数分解能Δｆｎまでｎ段階に変更可能に構成され、前記信号受信閾値は、最大値である第１信号受信閾値Ｔｈ１から、最小値である第ｎ信号受信閾値Ｔｈｎまでｎ段階に変更可能に構成され、前記相関部は、前記受信モードが測時モードに設定された場合は、衛星信号の捕捉終了条件に該当するまで、信号受信閾値を第ｍ信号受信閾値Ｔｈｍに固定し、前記周波数分解能を前記第１周波数分解能Δｆ１とした第１サーチ状態から、周波数分解能を前記第ｎ周波数分解能Δｆｎよりも大きい値である第ｍ周波数分解能Δｆｍとした第ｍサーチ状態までｍ段階に変更して捕捉処理を継続し、第ｍサーチ状態での捕捉処理が終了した時点で前記衛星信号の捕捉終了条件に該当していない場合は、前記第１サーチ状態から再度上記捕捉処理を繰り返すことが好ましい。
【００１５】
例えば、ｎ＝４、ｍ＝３であれば、相関部は、測時モード時には、信号受信閾値Ｔｈを第３信号受信閾値Ｔｈ３に固定し、周波数分解能を第１周波数分解能Δｆ１から第３周波数分解能Δｆ３まで３段階に変更して第１〜３サーチ状態での衛星捕捉処理を実行する。
そして、第１〜３サーチ状態での捕捉処理時間は、周波数分解能をΔｆ１〜Δｆ４まで変更する場合に比べて短い。従って、本発明は、衛星捕捉までの平均時間を短縮でき、時刻情報の取得率も高くできる。従って、測時モード時の受信時間を短縮できて消費電力を低減でき、腕時計のような電池駆動の電子時計の持続時間を長くすることができる。
【００１６】
ここで、前記相関部は、前記受信モードが測位モードに設定された場合は、衛星信号の捕捉終了条件に該当するまで、周波数分解能を前記第１周波数分解能Δｆ１とし、前記信号受信閾値を前記第１信号受信閾値Ｔｈ１とした第１サーチ状態から、周波数分解能を前記第ｎ周波数分解能Δｆｎとし、前記信号受信閾値を前記第ｎ信号受信閾値Ｔｈｎとした第ｎサーチ状態までｎ段階に変更して捕捉処理を継続し、第ｎサーチ状態での捕捉処理が終了した時点で前記衛星信号の捕捉終了条件に該当していない場合は、前記第１サーチ状態から再度上記捕捉処理を繰り返すことが好ましい。
【００１７】
例えば、ｎ＝４であれば、相関部は、測位モード時には、第１サーチ状態（第１周波数分解能Δｆ１、第１信号受信閾値Ｔｈ１に設定）、第２サーチ状態（第２周波数分解能Δｆ２、第２信号受信閾値Ｔｈ２に設定）、第３サーチ状態（第３周波数分解能Δｆ３、第３信号受信閾値Ｔｈ３に設定）、第４サーチ状態（第４周波数分解能Δｆ４、第４信号受信閾値Ｔｈ４に設定）の４段階に変更して捕捉処理を行う。このため、信号強度が低い衛星信号でも捕捉できる確率が向上するため、測位処理に必要な数の衛星信号を捕捉できる可能性も高くなる。従って、位置情報の取得率も高くできる。特に、測位モード時には、通常、利用者は移動せずに電子時計を静止した状態で受信処理を行うことが多いため、移動しながら捕捉処理を行う場合に比べて、衛星捕捉までの平均時間を短縮でき、位置情報の取得率も高くできる。
【００１８】
また、前記受信モード設定部は、受信部の受信モードを、前記測時モードおよび前記測位モードに加えて、日付情報を取得する日付受信モードと、閏秒情報を取得する閏秒情報取得モードに設定可能に構成され、前記相関部は、前記受信モードが日付受信モードまたは閏秒情報取得モードに設定された場合は、測位モードに設定された場合と同じ捕捉処理を実行することが好ましい。
【００１９】
ＧＰＳ衛星信号の場合、時刻情報は約６秒毎に受信できるのに対し、日付情報は３０秒毎、閏秒情報は１２．５分毎にしか受信できず、位置情報を取得する場合と同様の受信処理が必要となる。従って、衛星信号の捕捉処理も測時モードと同じ処理にすることで、日付情報や閏秒情報の取得率を向上できる。
【００２０】
本発明の電子時計は、位置情報衛星から送信される衛星信号を捕捉して受信し、時刻情報または測位情報の少なくとも一方を取得可能な受信部と、前記受信部の受信モードを、受信した衛星信号に基づいて時刻情報を取得する測時モードに少なくとも設定する受信モード設定部とを備え、前記受信部は、前記衛星信号を捕捉するために用いられるローカルコードと受信した衛星信号との相関を取得する相関部を備え、前記相関部は、前記衛星信号の搬送波周波数を設定された周波数帯域でサーチする際の周波数分解能を複数段階に変更可能に構成され、前記測時モードに設定された場合に前記相関部で変更される周波数分解能の最小値は、設定可能な周波数分解能の最小値よりも大きい値に設定されることを特徴とする。
【００２１】
本発明によれば、例えば、相関部が周波数分解能を、１５０Ｈｚ、７５Ｈｚ、１０Ｈｚ、２Ｈｚの４段階に設定可能に構成されている場合、測時モード時には、例えば、１５０Ｈｚ、７５Ｈｚ、１０Ｈｚの３段階に変更し、その最小値（１０Ｈｚ）が、設定可能な最小値（２Ｈｚ）よりも大きい値となるように制御する。
このため、測時モードにおいて、前記設定可能な最小値（２Ｈｚ）まで周波数分解能を変更する場合に比べると、本願発明は衛星捕捉までの平均時間を短縮でき、時刻情報の取得率も高くできる。従って、測時モード時の受信時間を短縮できて消費電力を低減でき、腕時計のような電池駆動の電子時計の持続時間を長くすることができる。
【００２２】
本発明の電子時計において、前記相関部は、前記周波数分解能を、第１設定値、前記第１設定値よりも小さい値である第２設定値、前記第２設定値よりも小さい値である第３設定値、前記第３設定値よりも小さい値である第４設定値の４段階に変更可能に構成され、前記測時モードに設定された場合は、衛星信号の捕捉終了条件に該当するまで、前記第１設定値、第２設定値、第３設定値の順序で変更して捕捉処理を行い、第３設定値での捕捉処理が終了した時点で前記衛星信号の捕捉終了条件に該当していない場合は、前記第１設定値に設定した状態から再度上記捕捉処理を繰り返すことが好ましい。
【００２３】
本発明によれば、相関部が周波数分解能を第１〜４設定値の４段階に設定可能に構成されている場合、測時モード時には３段階に変更し、最小値である第４設定値には変更しないように制御する。
このため、測時モードにおいて、前記設定可能な最小値である第４設定値まで周波数分解能を変更する場合に比べると、本願発明は衛星捕捉までの平均時間を短縮でき、時刻情報の取得率も高くできる。従って、測時モード時の受信時間を短縮できて消費電力を低減でき、腕時計のような電池駆動の電子時計の持続時間を長くすることができる。
【００２４】
本発明の電子時計において、光を受光して発電するソーラーセルと、前記ソーラーセルにおける発電量を検出する発電量検出手段と、を備え、前記受信部は、前記発電量検出手段により検出される発電量が所定値以上である場合は、測時モードでの衛星信号の捕捉処理を開始することが好ましい。
【００２５】
ソーラーセルによる発電量が所定値以上である場合には、日光がソーラーセルに照射していることを判別でき、電子時計が屋外に配置されていることを推定できる。従って、衛星信号を受信できる確率が高まり、特に、少なくとも１つの衛星信号を捕捉すればよい測時モードでの受信処理に成功する確率を向上できる。
また、一般的な腕時計であれば、１日に１回は、利用者が通勤・通学などで屋外に移動するため、少なくとも１日に１回は測時モードでの受信処理を行うことができる。従って、受信した時刻情報で電子時計の表示時刻を修正でき、時刻精度を高く維持できる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明に係る第１実施形態の電子時計であるＧＰＳ付き腕時計を示す概略図である。
【図２】ＧＰＳ衛星から送信される衛星信号（航法メッセージ）の構成を説明するための概略構成図である。
【図３】前記実施形態のＧＰＳ付き腕時計の回路構成について説明するための図である。
【図４】前記実施形態の衛星信号の捕捉処理を示すタイミングチャートである。
【図５】前記実施形態の衛星信号の受信処理を示すフローチャートである。
【図６】前記実施形態の衛星信号の受信処理における測位モードの受信動作を示すフローチャートである。
【図７】前記実施形態の測位モードの受信動作における相関パラメーター設定処理を示すフローチャートである。
【図８】前記実施形態の衛星信号の受信処理における測時モードの受信動作を示すフローチャートである。
【図９】前記実施形態の測時モードの受信動作における相関パラメーター設定処理を示すフローチャートである。
【図１０】第２実施形態の測時モードの受信動作における相関パラメーター設定処理を示すフローチャートである。
【図１１】第２実施形態の衛星信号の捕捉処理を示すタイミングチャートである。
【図１２】第３実施形態の測時モードの受信動作における相関パラメーター設定処理を示すフローチャートである。
【図１３】第３実施形態の衛星信号の捕捉処理を示すタイミングチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
［第１実施形態］
以下、本発明の第１実施形態を、添付図面等を参照しながら詳細に説明する。
図１は、本発明に係る電子時計であるＧＰＳ衛星信号受信装置付き腕時計１（以下「ＧＰＳ付き腕時計１」という）を示す概略図である。
図１に示すように、ＧＰＳ付き腕時計１は、文字板２および指針３からなる表示手段を備える。文字板２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４が組み込まれている。従って、ＧＰＳ付き腕時計１は、指針３およびディスプレイ４を備えるコンビネーション時計である。
【００２８】
指針３は、秒針、分針、時針等を備えて構成され、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４はＬＣＤ表示パネル等で構成され、後述するように時差データを表示する他、現在時刻やメッセージ情報等も表示可能とされている。
そして、ＧＰＳ付き腕時計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５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、測位情報つまり現在位置をディスプレイ４に表示したりできるように構成されている。
また、ＧＰＳ付き腕時計１には、本発明の入力手段を構成するボタン６やリュウズ７が設けられている。
【００２９】
ＧＰＳ衛星５（５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄ）は、地球の上空の所定の軌道上を周回しており、１．５７５４２ＧＨｚのマイクロ波（Ｌｌ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５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のマイクロ波（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。
【００３０】
現在、３２個のＧＰＳ衛星５が存在しており、衛星信号がどのＧＰＳ衛星５から送信されたかを識別するために、各ＧＰＳ衛星５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、ＰＲＮコード（擬似乱数コード）であり、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。
【００３１】
ここで、ＧＰＳ衛星５から送信される衛星信号（航法メッセージ）の概略について説明する。
図２（Ａ）〜（Ｃ）は、ＧＰＳ衛星５から送信される衛星信号（航法メッセージ）の構成を説明するための概略構成図である。
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５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５から３０秒で送信される。
【００３２】
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（年月日情報）は、現在のＧＰＳ時刻情報が含まれる週を表す年月日情報である。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。
サブフレーム２、３には、エフェメリスパラメーター（各ＧＰＳ衛星５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ー（全ＧＰＳ衛星５の概略軌道情報）が含まれている。
【００３３】
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。
従って、ＴＬＭワードやＨＯＷワードは、ＧＰＳ衛星５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ー、アルマナックパラメーターは３０秒間隔で送信される。
【００３４】
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。
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。なお、本発明の時刻情報とは、ＧＰＳ時刻情報に含まれるこのＺカウントデータを指す。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。
【００３５】
一般に、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衛星の現在の過番号データを得ることができる。従って、ＧＰＳ受信機は、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受信機は、通常、現在時刻として、時刻情報であるＺカウントデータのみを取得する。
【００３６】
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ー、アルマナックパラメーター等は、本発明における衛星情報の一例である。
【００３７】
ＧＰＳ付き腕時計１において、測時処理を実施する測時モードでは、時刻情報であるＺカウントデータを取得することを意味する。Ｚカウントデータは、１つのＧＰＳ衛星５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、測時モードの受信では、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カウントデータであり、前記エフェメリスパラメーターやアルマナックパラメーターは受信しなくともよい。したがって、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。
したがって、測時モードでは、衛星信号のうちＺカウントデータさえ取得できればよいため、信号強度の弱い衛星信号であっても、ノイズなどの影響が小さく、信頼性の高い情報を取得することができる。
【００３８】
一方、測位モードの受信は、各ＧＰＳ衛星５の軌道情報（測位情報）であるエフェメリスパラメーターを３衛星分以上、受信することを意味する。測位のためには少なくとも３個以上のＧＰＳ衛星５からエフェメリスパラメーター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ーはサブフレーム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。従って、複数のＧＰＳ衛星５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ー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約３０秒〜１分の時間が必要である。
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、取得すべき情報は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ーであり、アルマナックパラメーターは受信しない処理を意味する。したがって、測位モードでは、測時モードよりも衛星信号の受信時間が長くなり、受信中に信号強度が悪化するなどすると、信頼性の高い衛星信号の受信が困難になることが考えられる。このため、測位モードにおいては、より信頼性の高い信号強度の高い衛星信号を受信することが好ましい。
【００３９】
［ＧＰＳ付き腕時計の回路構成］
図３は、第１実施形態のＧＰＳ付き腕時計１の回路構成について説明するための図である。
ＧＰＳ付き腕時計１は、受信部であるＧＰＳ受信部１０、ＧＰＳアンテナ１１、時刻表示装置２０、および電源回路３０を含んで構成されている。
【００４０】
［ＧＰＳ受信部の構成］
ＧＰＳ受信部１０は、ＧＰＳアンテナ１１が接続される。ＧＰＳアンテナ１１は、複数のＧＰＳ衛星５からの衛星信号を受信するアンテナである。
【００４１】
また、ＧＰＳ受信部１０は、ＲＦ（Radio Frequency：無線周波数）部１２と、ベースバンド部１３と、相関パラメーター設定部１５と、フラッシュメモリー１３５とを含んで構成されている。
【００４２】
ＲＦ部１２は、高周波信号を中間周波数帯の信号に変換するダウンコンバーターや、その中間周波数帯のアナログ信号をデジタル信号に変換するＡ／Ｄコンバーターなどを備えたＧＰＳ受信機における一般的なものである。従って、ＲＦ部１２では、受信した衛星信号をデジタル信号に変換し、ベースバンド部１３に出力する。
【００４３】
ベースバンド部１３は、ＤＳＰ（Digital Signal Processor）１３１、ＣＰＵ（Central Processing Unit）１３２、ＳＲＡＭ（Static Random Access Memory）１３３、ＲＴＣ（リアルタイムクロック）１３４を含んで構成されている。また、ＧＰＳ受信部１０には、温度補償回路付き水晶発振回路（ＴＣＸＯ：Temperature Compensated Crystal Oscillator）１４が接続され、ベースバンド部１３にはフラッシュメモリー１３５等が接続されている。
【００４４】
温度補償回路付き水晶発振回路（ＴＣＸＯ）１４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。
フラッシュメモリー１３５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。
【００４５】
ベースバンド部１３は、ＲＦ部１２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（デコード）する処理を行う。
また、ベースバンド部１３は、衛星信号を捕捉するために、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。従って、ベースバンド部１３は、本発明の相関部としても機能する。
そして、ベースバンド部１３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、相関値が所定の相関閾値以上となる場合にはそのローカルコードのＧＰＳ衛星５に同期（すなわち、ＧＰＳ衛星５からの衛星信号を捕捉）したものと判断する。
【００４６】
ここで、ＧＰＳシステムでは、すべてのＧＰＳ衛星５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５を検索（サーチ）することができる。すなわち、ＧＰＳ衛星５毎に設定されているＰＲＮコードを用いて相関処理を行うことで、ＧＰＳ衛星５をサーチできる。
また、本実施形態では、相関方式としてスライディング相関方式を採用しており、主にＤＳＰ１３１において実行されている。
【００４７】
［相関パラメーター設定部］
さらに、ＧＰＳ受信部１０には、ベースバンド部１３での相関処理のパラメーターを設定する相関パラメーター設定部１５が設けられている。相関パラメーター設定部１５は、閾値設定部１５１と、分解能設定部１５２とを有する。
【００４８】
［閾値設定部］
閾値設定部１５１は、信号受信閾値Ｔｈの値を設定する。すなわち、ベースバンド部１３は、受信した衛星信号の信号強度を検出し、この信号強度が閾値設定部１５１で設定された信号受信閾値以上である場合に、衛星信号を捕捉する処理を実施する。
本実施形態の閾値設定部１５１は、信号受信閾値を４段階に変更する。例えば、第１信号受信閾値Ｔｈ１は「−１３３ｄＢｍ」に設定され、第２信号受信閾値Ｔｈ２は「−１３５ｄＢｍ」に設定され、第３信号受信閾値Ｔｈ３は「−１４０ｄＢｍ」に設定され、第４信号受信閾値Ｔｈ４は「−１４８ｄＢｍ」に設定される。したがって、第１信号受信閾値Ｔｈ１が設定可能な４段階の値の最大値（−１３３ｄＢｍ）であり、第２信号受信閾値Ｔｈ２、第３信号受信閾値Ｔｈ３と順次小さい値とされ、第４信号受信閾値Ｔｈ４が最小値（−１４８ｄＢｍ）である。これらの具体的な閾値の値は、フラッシュメモリー１３５に記憶されている。従って、第１〜４信号受信閾値Ｔｈ１〜Ｔｈ４の値は、前述のものに限定されず、フラッシュメモリー１３５に記憶する数値を変更することで設定できる。
【００４９】
そして、前記第１信号受信閾値Ｔｈ１は、信号強度の高い衛星信号のみ、換言すれば高仰角のＧＰＳ衛星５からの衛星信号のみを捕捉する値に設定されている。一方、第４信号受信閾値Ｔｈ４は、信号強度の低い衛星信号、換言すれば低仰角のＧＰＳ衛星５からの衛星信号も捕捉できる値に設定されている。なお、第４信号受信閾値Ｔｈ４は、衛星信号から情報を取得可能な最低信号強度であり、この下限値よりも小さい信号強度の衛星信号では、ノイズ成分が多く、正確な情報を取得することが困難となる。
第２信号受信閾値Ｔｈ２や第３信号受信閾値Ｔｈ３は、信号強度が中程度の衛星信号、つまり中仰角のＧＰＳ衛星５からの衛星信号を捕捉できる値に設定されている。
閾値設定部１５１で設定される信号受信閾値Ｔｈは、後述するように、分解能設定部１５２で設定される周波数分解能の変更に合わせて変更される。
【００５０】
［分解能設定部］
分解能設定部１５２は、周波数分解能Δｆの値を設定する。すなわち、ＧＰＳ受信部１０で受信する衛星信号の周波数は、ドップラー効果により変化する。すなわち、ＧＰＳ付き腕時計１の天頂方向にあるＧＰＳ衛星５から送信される衛星信号の周波数は送信周波数と同じであるが、ＧＰＳ付き腕時計１に近づいてくるＧＰＳ衛星５から送信される衛星信号の周波数は送信周波数よりも高くなり、離れていくＧＰＳ衛星５から送信される衛星信号の周波数は送信周波数よりも低くなる。
従って、ベースバンド部１３では、ローカルコードの周波数を変化させて相関処理を行う。分解能設定部１５２は、前記周波数の変化分、すなわち周波数分解能を複数段階に変化させる。
【００５１】
本実施形態の分解能設定部１５２は、周波数分解能Δｆを４段階に変更する。例えば、第１周波数分解能Δｆ１は「１５０Ｈｚ」に設定され、第２周波数分解能Δｆ２は「７５Ｈｚ」に設定され、第３周波数分解能Δｆ３は「１０Ｈｚ」に設定され、第４周波数分解能Δｆ４は「２Ｈｚ」に設定されている。したがって、第１周波数分解能Δｆ１が設定可能な４段階の値の最大値（１５０Ｈｚ）であり、第２周波数分解能Δｆ２、第３周波数分解能Δｆ３と順次小さい値とされ、第４周波数分解能Δｆ４が最小値（２Ｈｚ）である。
【００５２】
相関パラメーター設定部１５は、受信モードによって、前記信号受信閾値Ｔｈおよび周波数分解能Δｆの変化パターンを切り替えている。
［測位モード時の設定］
相関パラメーター設定部１５は、測位モードでは、図４の点線１０１に示すように、閾値設定部１５１によって、信号受信閾値Ｔｈを、第１信号受信閾値Ｔｈ１から第４信号受信閾値Ｔｈ４まで変化させ、分解能設定部１５２によって、周波数分解能Δｆを、第１周波数分解能Δｆ１から第４周波数分解能Δｆ４まで変化させてサーチ処理を実行する。
従って、測位モード時のベースバンド部１３での捕捉処理は、第１信号受信閾値Ｔｈ１および第１周波数分解能Δｆ１に設定された第１サーチ処理、第２信号受信閾値Ｔｈ２および第２周波数分解能Δｆ２に設定された第２サーチ処理、第３信号受信閾値Ｔｈ３および第３周波数分解能Δｆ３に設定された第３サーチ処理、第４信号受信閾値Ｔｈ４および第４周波数分解能Δｆ４に設定された第４サーチ処理の順に繰り返し実行する。これらの第１〜４サーチ処理は、測位モードでの衛星信号の受信終了条件に該当するまで繰り返される。
【００５３】
ＧＰＳ受信部１０は、測位モードでの衛星信号の受信終了条件に該当した場合は、衛星信号の受信処理を終了する。すなわち、ＧＰＳ受信部１０は、３つ以上の衛星信号を捕捉し、位置情報および時刻情報をデコードして取得できた場合には、衛星信号の受信処理を終了する。
また、ＧＰＳ受信部１０は、衛星信号の受信動作開始時点から、所定の時間経過しても位置情報および時刻情報を取得できなかった場合は、タイムアウトと判断し、衛星信号の受信処理を終了する。
【００５４】
［測時モード時のサーチ処理］
相関パラメーター設定部１５は、測時モードでは、図４の実線１００に示すように、閾値設定部１５１によって、信号受信閾値Ｔｈを、第１信号受信閾値Ｔｈ１から第３信号受信閾値Ｔｈ３まで変化させ、分解能設定部１５２によって、周波数分解能Δｆを、第１周波数分解能Δｆ１から第３周波数分解能Δｆ３まで変化させてサーチ処理を実行する。
従って、測時モード時のベースバンド部１３での捕捉処理は、前記第１サーチ処理、第２サーチ処理、第３サーチ処理を、この順序で繰り返し実行する。従って、測時モード時には第４サーチ処理は実行しない。つまり、相関パラメーター設定部１５は、測時モード時の周波数分解能の最小値（第３周波数分解能Δｆ３）を、測位モード時の周波数分解能の最小値（第４周波数分解能Δｆ４）よりも大きい値に設定する。
なお、図４の横軸に沿った実線で示すＴ１〜Ｔ３は、測時モードでの第１〜３サーチ処理の各処理時間Ｔ１〜Ｔ３を表す。また、図４の横軸にそった点線で示すＴ１〜Ｔ４は、測位モードでの第１〜４サーチ処理の処理時間Ｔ１〜Ｔ４を表す。後述する図１１，１３でも同様に、実線は測時モードでの処理時間を表し、点線は測位モードでの処理時間を表す。
【００５５】
ＧＰＳ受信部１０は、測時モードでの衛星信号の受信終了条件に該当した場合は、衛星信号の受信処理を終了する。すなわち、ＧＰＳ受信部１０は、１つ以上の衛星信号を捕捉し、時刻情報をデコードして取得できた場合には、衛星信号の受信処理を終了する。
また、ＧＰＳ受信部１０は、衛星信号の受信動作開始時点から、所定の時間経過しても時刻情報を取得できなかった場合は、タイムアウトと判断し、衛星信号の受信処理を終了する。
【００５６】
［第１サーチ処理］
ここで、３２個のＧＰＳ衛星５をサーチする場合について説明する。３２個のＧＰＳ衛星５から受信できるＧＰＳ衛星５を捕捉するため、ベースバンド部１３はＰＲＮコード（擬似乱数コード）をＰＲＮ１からＰＲＮ３２まで順次切り替えてＰＲＮ相関処理を行う。また、前述のとおり、ドップラー効果で周波数が変化している可能性があるため、周波数分解能毎に周波数を変更してＰＲＮ１からＰＲＮ３２までの前記ＰＲＮ相関処理を行う。１つの衛星のＰＲＮ相関の処理時間は、動作クロックや相関器数によるが、例えば処理時間が０．３msecである。この場合、３２個の衛星のＰＲＮ相関処理には、０．３×３２＝９．６msecの時間が掛かる。さらに、ドップラー周波数帯域を±８ｋHｚに設定し、周波数分解能Δｆを第１周波数分解能Δｆ１（＝１５０Ｈｚ）に設定した場合、±８ｋHｚ／１５０Ｈｚ＝約１０６回のＰＲＮ相関処理を繰り返すことになる。従って、第１サーチ処理ですべてのＧＰＳ衛星５のサーチを行う処理時間Ｔ１は、９．６msec×１０６＝約１秒である。
そして、第１サーチ処理では、受信信号強度が第１信号受信閾値Ｔｈ１以上の衛星信号が見つかれば、その衛星信号の捕捉が完了し、引き続き位置情報や時刻情報のデコード処理を行う。
【００５７】
［第２サーチ処理］
第２サーチ処理では、第２周波数分解能Δｆ２（＝７５Ｈｚ）で処理されるため、処理時間Ｔ２＝約２秒ですべてのＧＰＳ衛星５をサーチできる。
そして、第２サーチ処理では、受信信号強度が第２信号受信閾値Ｔｈ２以上の衛星信号が見つかれば、その衛星信号の捕捉が完了し、引き続き位置情報や時刻情報のデコード処理を行う。
【００５８】
［第３サーチ処理］
第３サーチ処理では、第３周波数分解能Δｆ３（＝１０Ｈｚ）で処理されるため、処理時間Ｔ３＝約１５秒ですべてのＧＰＳ衛星５をサーチできる。
そして、第３サーチ処理では、受信信号強度が第３信号受信閾値Ｔｈ３以上の衛星信号が見つかれば、その衛星信号の捕捉が完了し、引き続き位置情報や時刻情報のデコード処理を行う。
【００５９】
［第４サーチ処理］
第４サーチ処理では、第４周波数分解能Δｆ４（＝２Ｈｚ）で処理されるため、処理時間Ｔ４＝約８０秒の時間ですべてのＧＰＳ衛星５をサーチできる。
そして、第４サーチ処理では、受信信号強度が第４信号受信閾値Ｔｈ４以上の衛星信号が見つかれば、その衛星信号の捕捉が完了し、引き続き位置情報や時刻情報のデコード処理を行う。
なお、第１〜４サーチ処理までの４回のサーチ処理を行うと、処理時間はＴ１＋Ｔ２＋Ｔ３＋Ｔ４＝約９７秒である。一方、第１〜３サーチ処理では処理時間はＴ１＋Ｔ２＋Ｔ３＝約１８秒である。このため、第１〜３サーチ処理を５回繰り返して１５回のサーチ処理を行った場合でも、約１８秒×５回＝約９０秒であり、より多くのサーチ処理を行うことができる。
【００６０】
なお、信号受信閾値Ｔｈが大きい場合に、周波数分解能Δｆを大きい値にできるのは、受信信号強度が高い場合には、受信信号の周波数（具体的には中間周波数）と、ローカルコードの周波数とに多少のずれがあってもＰＲＮ相関で信号を検出できて、衛星信号を捕捉できるためである。
一方、受信信号強度が低い場合には、前記周波数の誤差の許容値が小さいため、周波数分解能Δｆも小さい値（細かい値）に設定することが望ましい。
【００６１】
各サーチ処理で衛星信号を捕捉すると、ベースバンド部１３は、捕捉したＧＰＳ衛星５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とをミキシングして航法メッセージを復調（デコード）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ＳＲＡＭ１３３に記憶する。
【００６２】
航法メッセージに含まれる軌道情報やＧＰＳ時刻情報は、本発明における位置情報、時刻情報の一例であり、ＧＰＳ受信部１０は、本発明における受信部として機能する。また、ＧＰＳ受信部１０のベースバンド部１３は、位置情報や時刻情報を取得する情報取得部として機能する。
【００６３】
なお、ベースバンド部１３の動作は、温度補償回路付き水晶発振回路（ＴＣＸＯ）１４が出力する基準クロック信号に同期する。ＲＴＣ１３４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ＲＴＣ１３４は、温度補償回路付き水晶発振回路（ＴＣＸＯ）１４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。
【００６４】
［時刻表示装置の構成］
時刻表示装置２０は、図３に示すように、制御部２１及び水晶振動子２２を含んで構成されている。
【００６５】
制御部２１は、内部計時部２１１、発振回路２１２、駆動回路２１３，２１４、受信モード設定部２１５、捕捉動作制御部２１６、およびデコード処理制御部２１７を備え、各種制御を行う。
【００６６】
内部計時部２１１は、内部時刻情報をカウントし、記憶する。この内部時刻情報は、ＧＰＳ付き腕時計１の内部で計時される時刻の情報である。内部計時部２１１は、水晶振動子２２および発振回路２１２によって生成される基準クロック信号によって内部時刻情報を更新する。従って、ＧＰＳ受信部１０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３の運針を継続することができるようになっている。
駆動回路２１３は、指針３の動作を制御する。駆動回路２１４は、ディスプレイ４の表示を制御する。
【００６７】
受信モード設定部２１５は、前述したように、利用者によりボタン６等が操作されることで、受信モードを、測位モードおよび測時モードのいずれか一方に設定し、ボタン６等から設定入力がない場合には、予め設定された自動受信条件に該当する場合に測時モードでの受信を行う自動測時モードに設定する。
そして、測位モードに設定された状態で、ボタン６の操作によって受信処理が選択されると、ＧＰＳ付き腕時計１は、前述したように、少なくとも３つの衛星信号からＺカウントデータ、エフェメリスパラメーターを取得し、ＧＰＳ付き腕時計１が位置する現在位置を演算する測位演算処理を実施する。
また、測時モードでは、ＧＰＳ付き腕時計１は、前述したように、少なくとも１つの衛星信号からＺカウントデータのみを取得して、取得したＺカウントデータに基づいて時刻修正処理を実施する。この測時モードの実行は、利用者の手動操作によって行うこともできるが、自動実行条件に該当した場合にも自動的に実行される。
【００６８】
捕捉動作制御部２１６およびデコード処理制御部２１７は、ＧＰＳ受信部１０を制御して受信処理を実行する。すなわち、捕捉動作制御部２１６は、制御信号をＧＰＳ受信部１０に送り、ＧＰＳ受信部１０の受信動作を制御し、特に衛星信号を捕捉する動作を制御する。
デコード処理制御部２１７も、ＧＰＳ受信部１０の受信動作を制御し、特にベースバンド部１３におけるデコード処理を制御する。
【００６９】
また、捕捉動作制御部２１６およびデコード処理制御部２１７は、受信モードが測時モードまたは自動測時モードの場合に、ＧＰＳ受信部１０の動作を制御して衛星信号からＺカウントデータを含むＧＰＳ時刻情報を取得し、そのＧＰＳ時刻情報に基づいて内部時刻情報を修正して内部計時部２１１にてカウントされる内部時刻情報を更新する。
この時、捕捉動作制御部２１６およびデコード処理制御部２１７は、取得したＧＰＳ時刻情報のＺカウントデータに基づいたＧＰＳ時刻と、内部計時部２１１によりカウントされる内部時刻との時間差を算出し、この時間差が所定値以内であれば、内部計時部２１１の内部時刻情報を修正する。なお、この所定値は、前回測時モードが成功した時点から現在までの経過時間により適宜設定されるものである。
すなわち、水晶振動子２２および発振回路２１２によって生成される基準クロック信号によって内部時刻情報が更新される場合、一日につき、±０．５ｓの誤差が発生する。したがって、前回時刻修正時から現在の測時モードにおける時刻修正までに、最大で「０．５ｓ×経過日数」の内部時刻の時刻ずれが発生する場合がある。一方、衛星信号にノイズなどが入り、正確なＧＰＳ時刻情報が取得できなかった場合、内部時刻とＧＰＳ時刻との時間差は、内部時計の時刻ずれよりも大きい値となる。
したがって、所定値として、「０．５ｓ×経過日数」を設定することで、内部計時部２１１の内部時刻とＧＰＳ時刻との時間差が、内部時刻のずれによるものであるか、不適切な衛星信号のＧＰＳ時刻情報によるものであるかを判断することができる。そして、捕捉動作制御部２１６およびデコード処理制御部２１７は、内部時刻とＧＰＳ時刻との時間差が、所定値以内である場合、内部時刻のずれによるものであると判断し、内部計時部２１１の内部時刻情報を更新する。
【００７０】
また、測位モードの場合には、捕捉動作制御部２１６およびデコード処理制御部２１７は、ＧＰＳ受信部１０の動作を制御し、ＧＰＳ時刻情報およびＵＴＣパラメーターと、位置情報に基づいてフラッシュメモリー１３５から取得された時差データに基づいて、内部時刻情報を修正して内部計時部２１１に記憶する。
そして、制御部２１は、内部時刻情報が修正されると、駆動回路２１３を介して指針３の指示を修正する。また、駆動回路２１４を介してディスプレイ４に時刻や位置情報等を適宜表示する。
【００７１】
［電源回路の構成］
電源回路３０は、レギュレーター３１、二次電池３２、電池電圧検出回路３３、充電制御回路３４、ソーラーセル３５、発電量検出手段を構成する発電量検出回路３６を備えている。
【００７２】
二次電池３２は、レギュレーター３１を介して、ＧＰＳ受信部１０及び時刻表示装置２０等に駆動電力を供給する。
電池電圧検出回路３３は、制御部２１からの制御信号によって作動されて二次電池３２の電圧を監視する。
【００７３】
充電制御回路３４は、ソーラーセル３５と二次電池３２の間に配置され、ソーラーセル３５から供給される電流による二次電池３２の充電を制御している。
【００７４】
発電量検出回路３６は、上述したように、ソーラーセル３５により発電された発電量を検出し、発電量に応じた発電検出信号を時刻表示装置２０の制御部２１に出力する。
制御部２１は、後述するように、ソーラーセル３５の発電量が所定値以上になったことを検出した場合に、測時モードの受信処理を自動実行する。
【００７５】
［受信処理］
以下、第１実施形態のＧＰＳ付き腕時計１における受信処理の手順について、図５のフローチャートも参照して説明する。
ＧＰＳ付き腕時計１は、まず、利用者のボタン６等の操作により、測時モードおよび測位モードのいずれかを設定する旨の設定情報が入力されたか否か、すなわち手動モードか否かを判断する（ステップＳ１）。
【００７６】
このステップＳ１において、時刻表示装置２０の制御部２１は、設定情報の入力を認識して手動モードであると判断すると、さらに、その設定情報が測位モードに切り替える旨の情報であるか否かを判断する（ステップＳ２）。
そして、ステップＳ２において、制御部２１が、測位モードに切り替える旨の設定情報が入力されたと判断した場合、すなわち、「Ｙｅｓ」と判断した場合、制御部２１の捕捉動作制御部２１６およびデコード処理制御部２１７は、ＧＰＳ受信部１０に制御信号を出力し、測位モードに対応した衛星信号の受信処理を実施させる（ステップＳ１０）。
【００７７】
また、ステップＳ２において、制御部２１が、測時モードに切り替える旨の設定情報が入力されたと判断した場合、すなわち、「Ｎｏ」と判断した場合、制御部２１の捕捉動作制御部２１６およびデコード処理制御部２１７は、ＧＰＳ受信部１０に制御信号を出力し、測時モードに対応した衛星信号の受信処理を実施させる（ステップＳ３０）。
【００７８】
一方、ステップＳ１において、制御部２１が設定情報の入力がないと判断した場合、すなわち「Ｎｏ」と判断した場合、受信モード設定部２１５は、受信モードを自動測時モードに設定する（ステップＳ３）。
【００７９】
この自動測時モードでは、制御部２１は、自動受信条件に該当したかを判定する（ステップＳ４）。本実施形態の自動受信条件には、定時受信条件と、光検出条件とが設定されている。
定時受信条件には、自動受信を開始する時刻が設定されており、制御部２１は、内部計時部２１１の内部時刻情報を参照し、予め設定された定刻、例えば７時００分がカウントされた場合に定時受信条件に該当したと判定し、自動受信処理を実行する。
また、光検出条件には、発電量検出回路３６で検出される発電量が予め設定された閾値以上であることが設定されている。前記閾値は、屋外においてソーラーセル３５に直射日光が当たる場合の光量と、屋内においてソーラーセル３５に照明などの光が当たる場合の光量とを区別できるような値に設定され、これによりＧＰＳ付き腕時計１が屋外に配置されているか否かを判断できる。そして、発電量検出回路３６で検出される発電量が閾値以上であることを自動受信条件とすることで、ＧＰＳ付き腕時計１が屋外に配置されている場合などの衛星信号を受信しやすい環境で自動受信処理を実行できる。
従って、ステップＳ４では、内部時刻情報が設定された定刻になった場合、または、発電量検出回路３６で検出された発電量が閾値以上となった場合に、「Ｙｅｓ」と判断する。ただし、自動受信処理は、電力消費の増大を防止するために、１日に１回に制限されている。このため、制御部２１は、定時受信条件または光検出条件のいずれか一方でＹｅｓと判定された場合は、翌日までステップＳ４では「Ｎｏ」と判定する。
ステップＳ４で「Ｙｅｓ」と判定した場合、制御部２１の捕捉動作制御部２１６およびデコード処理制御部２１７は、ＧＰＳ受信部１０に制御信号を出力し、ステップＳ３０の測時モードに対応した衛星信号の受信処理を実施させる。また、ステップＳ４で「Ｎｏ」と判定した場合、利用者の設定情報の入力待機状態となり、ステップＳ１の処理に戻る。
【００８０】
（測位モードの受信処理）
次に、ステップＳ１０の測位モードにおける受信処理について、図６のフローチャートを参照して説明する。
測位モードにおける受信処理では、相関パラメーター設定部１５は、閾値設定部１５１によって信号受信閾値を初期値（本実施形態では第１信号受信閾値Ｔｈ１）に設定し、分解能設定部１５２によって周波数分解能を初期値（本実施形態では第１周波数分解能Δｆ１）に設定する(ステップＳ１１)。
【００８１】
この後、ベースバンド部１３は、ＧＰＳ衛星５から送信される衛星信号をサーチし、衛星信号を捕捉する衛星捕捉動作（サーチ処理）を実行する（ステップＳ１２）。なお、相関パラメーターが第１信号受信閾値Ｔｈ１および第１周波数分解能Δｆ１であるため、前述の第１サーチ処理が実行される。
ベースバンド部１３は、第１サーチ処理で捕捉した衛星信号の信号強度（ＳＮＲ）を検出し、検出した信号強度が、第１信号受信閾値Ｔｈ１以上であるか否かを判断して衛星信号を捕捉したかを判定する（ステップＳ１３）。従って、ベースバンド部１３は、信号強度が第１信号受信閾値Ｔｈ１以上である場合には、衛星信号を捕捉したものと判断する（ステップＳ１３でＹｅｓ）。
【００８２】
ステップＳ１３でＹｅｓと判定された場合、ベースバンド部１３は捕捉した衛星信号のデコード処理を実行する（ステップＳ１４）。
そして、ベースバンド部１３は、位置情報および時刻情報の取得に成功したかを判定する（ステップＳ１５）。
【００８３】
ベースバンド部１３は、第１サーチ処理で衛星信号を捕捉できなかった場合（ステップＳ１３でＮｏ）と、例えば３つ以上の衛星信号を捕捉できておらず、位置・時刻情報の取得に成功していない場合（ステップＳ１５でＮｏ）は、受信処理がタイムアウトになったかを判定する（ステップＳ１６）。
ステップＳ１６でＮｏと判定した場合は、相関パラメーター設定部１５は、相関パラメーター設定処理を実行する（ステップＳ２０）。
【００８４】
［相関パラメーター設定処理］
次に、図７に基づいて、相関パラメーター設定部１５による相関パラメーター設定処理Ｓ２０を説明する。
相関パラメーター設定部１５は、現在の設定値が第１信号受信閾値Ｔｈ１および第１周波数分解能Δｆ１であるかを判定する（ステップＳ２１）。ステップＳ２１でＹｅｓと判定した場合、相関パラメーター設定部１５の閾値設定部１５１および分解能設定部１５２は、設定値を第２信号受信閾値Ｔｈ２、第２周波数分解能Δｆ２に変更する（ステップＳ２２）。従って、次のサーチ処理Ｓ１２は、第２サーチ処理が実行される。
【００８５】
相関パラメーター設定部１５は、ステップＳ２１でＮｏと判定した場合、現在の設定値が第２信号受信閾値Ｔｈ２および第２周波数分解能Δｆ２であるかを判定する（ステップＳ２３）。ステップＳ２３でＹｅｓと判定した場合、相関パラメーター設定部１５の閾値設定部１５１および分解能設定部１５２は、設定値を第３信号受信閾値Ｔｈ３、第３周波数分解能Δｆ３に変更する（ステップＳ２４）。従って、次のサーチ処理Ｓ１２は、第３サーチ処理が実行される。
【００８６】
相関パラメーター設定部１５は、ステップＳ２３でＮｏと判定した場合、現在の設定値が第３信号受信閾値Ｔｈ３および第３周波数分解能Δｆ３であるかを判定する（ステップＳ２５）。ステップＳ２５でＹｅｓと判定した場合、相関パラメーター設定部１５の閾値設定部１５１および分解能設定部１５２は、設定値を第４信号受信閾値Ｔｈ４、第４周波数分解能Δｆ４に変更する（ステップＳ２６）。従って、次のサーチ処理Ｓ１２は、第４サーチ処理が実行される。
【００８７】
相関パラメーター設定部１５は、ステップＳ２５でＮｏと判定した場合、現在の設定値が第４信号受信閾値Ｔｈ４および第４周波数分解能Δｆ４となるため、相関パラメーター設定部１５の閾値設定部１５１および分解能設定部１５２は、設定値を初期値である第１信号受信閾値Ｔｈ１、第１周波数分解能Δｆ１に変更する（ステップＳ２７）。従って、次のサーチ処理Ｓ１２は、第１サーチ処理が再度実行される。
【００８８】
以上により、相関パラメーター設定処理Ｓ２０が終了すると、ベースバンド部１３は、設定されたパラメーターによりサーチ処理Ｓ１２を実行し、前記ステップＳ１３〜Ｓ１６の処理を繰り返す。
従って、ステップＳ１５でＹｅｓと判定されたり、ステップＳ１６でＹｅｓと判定されて衛星信号の受信終了条件に該当するまで、第１サーチ処理から第４サーチ処理が繰り返し実行される。
【００８９】
制御部２１は、３つ以上の衛星信号を捕捉し、デコードして位置・時刻情報の取得に成功し、ステップＳ１５でＹｅｓと判定すると、受信成功時の処理を行う（ステップＳ１７）。具体的には、制御部２１は、ＧＰＳ受信部１０による受信動作を終了し、ディスプレイ４に受信が成功した旨の情報を表示させるとともに、ＧＰＳ時刻情報およびＵＴＣパラメーターと、位置情報に基づいてフラッシュメモリー１３５から取得された時差データに基づいて、内部時刻情報を修正して内部計時部２１１を更新する。そして、制御部２１は、内部時刻情報が更新されると、駆動回路２１３を介して指針３の指示を修正する。また、駆動回路２１４を介してディスプレイ４に時刻や位置情報等を適宜表示する。
【００９０】
制御部２１は、ステップＳ１６においてＹｅｓと判定すると、ＧＰＳ受信部１０による衛星信号の受信動作を終了させる。この時、時刻表示装置２０は、例えばディスプレイ４に、受信が失敗した旨の情報を表示させ、内部計時部２１１によりカウントされる内部時刻を指針３にて表示させる処理をする（ステップＳ１８）。
【００９１】
（測時モードの受信処理）
次に、ステップＳ３０の測時モードにおける受信処理について、図８のフローチャートを参照して説明する。
ステップＳ３０の測時モードにおける受信処理Ｓ３１〜Ｓ３８は、ステップＳ３５では、位置情報を取得する必要が無いため、時刻情報の取得に成功したかのみを判定している以外は、測位モード時の受信処理Ｓ１１〜Ｓ１８と同じ処理を行う。このため、説明を省略する。
【００９２】
また、ステップＳ４０の相関パラメーター設定処理は、図９に示すように、第４信号受信閾値Ｔｈ４および第４周波数分解能Δｆ４に設定する処理がない点を除き、測位モード時の相関パラメーター設定処理Ｓ２０と同じである。
すなわち、測時モード時の相関パラメーター設定処理Ｓ４０は、ステップＳ４１でＹｅｓと判定されると、第２信号受信閾値Ｔｈ２、第２周波数分解能Δｆ２に設定し（ステップＳ４２）、ステップＳ４３でＹｅｓと判定されると、第３信号受信閾値Ｔｈ３、第３周波数分解能Δｆ３に設定し（ステップＳ４４）、ステップＳ４３でＮｏと判定されると、第１信号受信閾値Ｔｈ１、第１周波数分解能Δｆ１に設定する（ステップＳ４７）。
このため、測時モード時には、衛星信号の受信終了条件に該当するまで、第１サーチ処理、第２サーチ処理、第３サーチ処理が繰り返し実行される。
【００９３】
［第１実施形態の作用効果］
本実施形態によれば、測時モード時には、第１〜３サーチ処理を行い、第４サーチ処理を実行しないため、第１〜４サーチ処理まで実行する場合に比べて、単位時間あたりのサーチ回数を増やすことができる。このため、衛星信号を捕捉するまでの平均時間を短縮でき、時刻情報の取得率も高くできる。従って、測時モード時の受信時間を短縮できて消費電力を低減でき、ＧＰＳ付き腕時計１の持続時間を長くすることができる。
【００９４】
また、相関パラメーター設定部１５は、測位モードと測時モードとで第１〜３サーチ処理時の設定値を同じ値にしているので、測位モードと測時モードとで異なる設定値を用いる場合に比べて、システムを簡易にできる。
【００９５】
また、測位モード時には、第１〜４サーチ処理まで実行するため、信号強度が低い衛星信号でも捕捉できる確率が向上する。このため、測位処理に必要な数の衛星信号を捕捉できる可能性も高くなる。従って、位置情報の取得率も高くできる。
【００９６】
［第２実施形態］
次に、本発明の第２実施形態について図１０、１１を参照して説明する。図１０は、第２実施形態の測時モードでの相関パラメーター設定処理Ｓ６０を示す。なお、第２実施形態では、測位モード時の処理は第１実施形態と同一であるため、説明を省略する。
【００９７】
第２実施形態の測時モードは、信号受信閾値Ｔｈを第１信号受信閾値Ｔｈ１から第４信号受信閾値Ｔｈ４まで４段階に切り替える点と、周波数分解能Δｆを固定値（例えば第２周波数分解能Δｆ２）としている点が相違する。
すなわち、相関パラメーター設定部１５は、測時モードの相関パラメーターの初期値を、第１信号受信閾値Ｔｈ１、第２周波数分解能Δｆ２に設定する。そして、相関パラメーター設定処理Ｓ６０では、設定値が第１信号受信閾値Ｔｈ１、第２周波数分解能Δｆ２であれば（ステップＳ６１でＹｅｓ）、設定値を第２信号受信閾値Ｔｈ２、第２周波数分解能Δｆ２に変更する（ステップＳ６２）。
また、設定値が第２信号受信閾値Ｔｈ２、第２周波数分解能Δｆ２であれば（ステップＳ６３でＹｅｓ）、設定値を第３信号受信閾値Ｔｈ３、第２周波数分解能Δｆ２に変更する（ステップＳ６４）。
さらに、設定値が第３信号受信閾値Ｔｈ３、第２周波数分解能Δｆ２であれば（ステップＳ６５でＹｅｓ）、設定値を第４信号受信閾値Ｔｈ４、第２周波数分解能Δｆ２に変更する（ステップＳ６６）。また、ステップＳ６５でＮｏであれば、設定値を初期値である第１信号受信閾値Ｔｈ１、第２周波数分解能Δｆ２に変更する（ステップＳ６７）。
【００９８】
このような第２実施形態でのサーチ処理の状態を図１１に示す。図１１の実線１０２に示すように、第２実施形態の測時モードでは、信号受信閾値Ｔｈは４段階に順次変更するが、周波数分解能Δｆは第２周波数分解能Δｆ２に固定している。従って、測時モードの第２周波数分解能Δｆ２（＝７５Ｈｚ）は、測位モードで設定される周波数分解能の最小値つまり第４周波数分解能Δｆ４（＝２Ｈｚ）よりも大きい値に設定されている。
【００９９】
このような第２実施形態によれば、測時モードでは、サーチ処理のサイクルが短く、一定時間内での衛星のサーチ処理回数を、測位モードに比べて増やすことができる。このため、測時モードでの受信処理が行われた場合に、約２秒毎に全ＧＰＳ衛星５のサーチ処理を行うことができるので、歩行しながら受信しているために場所が変わった場合に、ＧＰＳ衛星５を捕捉できる確率を向上でき、時刻情報の取得確率も向上できる。さらに、周波数分解能Δｆを第２周波数分解能Δｆ２に固定しているので、第３周波数分解能Δｆ３までサーチする第１実施形態に比べて時刻情報を取得するまでの平均時間を短縮できる。
従って、測時モード時の受信時間を短縮できて消費電力を低減でき、二次電池３２で駆動されるＧＰＳ付き腕時計１の持続時間もより長くすることができる。
【０１００】
また、第２実施形態の測時モードでは、信号受信閾値Ｔｈを４段階に変化させている。この際、第２周波数分解能Δｆ２が大きい値であるため、第４周波数分解能Δｆ４でサーチする場合に比べると捕捉できる確率は低くなるが、第１実施形態の測時モードに比べて、信号強度が弱いＧＰＳ衛星５を捕捉できる可能性を高くできる。
【０１０１】
なお、第２実施形態では、測時モード時の周波数分解能Δｆを第２周波数分解能Δｆ２に固定しているが、第１周波数分解能Δｆ１や第３周波数分解能Δｆ３に固定してもよい。すなわち、測位モードで設定される周波数分解能の最小値つまり第４周波数分解能Δｆ４（＝２Ｈｚ）よりも大きい値の周波数分解能Δｆに固定すればよい。
【０１０２】
［第３実施形態］
次に、本発明の第３実施形態について図１２、１３を参照して説明する。図１２は、第３実施形態の測時モードでの相関パラメーター設定処理Ｓ８０を示す。なお、第３実施形態においても、測位モード時の処理は第１実施形態と同一であるため、説明を省略する。
【０１０３】
第３実施形態の測時モードは、信号受信閾値Ｔｈを第３信号受信閾値Ｔｈ３で固定している点が第１実施形態と相違する。
すなわち、相関パラメーター設定部１５は、測時モードの相関パラメーターの初期値を、第３信号受信閾値Ｔｈ３、第１周波数分解能Δｆ１に設定する。そして、相関パラメーター設定処理Ｓ８０では、設定値が第３信号受信閾値Ｔｈ３、第１周波数分解能Δｆ１であれば（ステップＳ８１でＹｅｓ）、設定値を第３信号受信閾値Ｔｈ３、第２周波数分解能Δｆ２に変更する（ステップＳ８２）。
また、設定値が第３信号受信閾値Ｔｈ３、第２周波数分解能Δｆ２であれば（ステップＳ８３でＹｅｓ）、設定値を第３信号受信閾値Ｔｈ３、第３周波数分解能Δｆ３に変更する（ステップＳ８４）。
さらに、ステップＳ８３でＮｏの場合、設定値を第３信号受信閾値Ｔｈ３、第１周波数分解能Δｆ１の初期値に戻す（ステップＳ８７）。
【０１０４】
このような第３実施形態でのサーチ処理の状態を図１３に示す。図１３の実線１０３に示すように、第３実施形態の測時モードでは、信号受信閾値Ｔｈは第３信号受信閾値Ｔｈ３で固定されているが、周波数分解能Δｆは第１実施形態と同じく第１周波数分解能Δｆ１から第３周波数分解能Δｆ３まで順次変化させている。第３実施形態でも、測時モードの第３周波数分解能Δｆ３（＝１０Ｈｚ）は、測位モードで設定される周波数分解能の最小値つまり第４周波数分解能Δｆ４（＝２Ｈｚ）よりも大きい値に設定されている。
【０１０５】
このような第３実施形態によれば、測時モードでは、第４周波数分解能Δｆ４に設定しないので、測位モードに比べて、サーチ処理のサイクルが短く、一定時間内での衛星のサーチ処理回数を、測位モードに比べて増やすことができる。このため、測時モードでの受信処理が行われた場合に、約１〜１５秒で全ＧＰＳ衛星５のサーチ処理を行うことができるので、歩行しながら受信しているために場所が変わった場合に、ＧＰＳ衛星５を捕捉できる確率を向上でき、時刻情報の取得確率も向上できる。さらに、信号受信閾値Ｔｈを第３信号受信閾値Ｔｈ３に固定しているので、測時モード時には信号強度が低い弱信号の衛星信号は捕捉できないが、信号強度が中程度の中信号以上の衛星信号は捕捉できるので、強信号の衛星信号を受信できない場合には、第１実施形態に比べて時刻情報を取得するまでの時間を短縮できる可能性がある。
従って、測時モード時の受信時間を短縮できて消費電力を低減でき、二次電池３２で駆動されるＧＰＳ付き腕時計１の持続時間もより長くすることができる。
【０１０６】
なお、第３実施形態では、測時モード時の信号受信閾値Ｔｈを第３信号受信閾値Ｔｈ３に固定しているが、他の閾値で固定してもよい。ただし、閾値を大きい値で固定すると、信号強度の高い衛星信号しか捕捉できないため、衛星信号を捕捉できる確率が低下する。一方で、閾値を小さい値で固定すると、信号強度が弱い衛星信号も捕捉できるため捕捉確率は向上するが、信号強度が弱いために時刻情報の取得に失敗する確率も向上する。従って、衛星信号の捕捉確率や時刻情報の取得確率を考慮して閾値を設定することが好ましく、例えば、第２信号受信閾値Ｔｈ２や第３信号受信閾値Ｔｈ３に固定することが好ましい。
【０１０７】
［変形例］
なお、本発明は前記各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。
例えば、測時モードや測位モードでの信号受信閾値Ｔｈの変更段階や、周波数分解能Δｆの段階は３段階や４段階に変更するものに限定されない。すなわち、測位モード時には周波数分解能Δｆを少なくとも２段階以上に変更すればよく、測時モード時には測位モードよりも少なくとも１段階少ない段階数で変更すればよい。
また、信号受信閾値Ｔｈや周波数分解能Δｆの具体的な値も前記実施形態に限定されない。
【０１０８】
さらに、前記受信モード設定部２１５は、ＧＰＳ受信部１０の受信モードを、測時モードおよび前記測位モードに加えて、日付情報を取得する日付受信モードと、閏秒情報を取得する閏秒情報取得モードに設定可能に構成してもよい。そして、ベースバンド部１３および相関パラメーター設定部１５は、受信モードが日付受信モードまたは閏秒情報取得モードに設定された場合は、測位モードに設定された場合と同じ捕捉処理を実行すればよい。
【０１０９】
また、上述の実施形態は、位置情報衛星の例としてＧＰＳ衛星５について説明したが、本発明の位置情報衛星としては、ＧＰＳ衛星５だけではなく、ガリレオ（ＥＵ）、ＧＬＯＮＡＳＳ（ロシア）、北斗（中国）などの他の全地球的航法衛星システム（ＧＮＳＳ）や、ＳＢＡＳなどの静止衛星や準天頂衛星などの時刻情報を含む衛星信号を送信する位置情報衛星でも良い。
【０１１０】
本発明の電子時計は、指針およびディスプレイを有するコンビネーション時計に限らず、指針のみを有するアナログ時計や、ディスプレイのみを有するデジタル時計に適用してもよい。さらに、本発明は、腕時計に限らず、懐中時計などの各種時計や、携帯電話機、デジタルカメラや各種携帯情報端末等の時計機能を備える電子機器に適用してもよい。
【符号の説明】
【０１１１】
１…電子時計であるＧＰＳ付き腕時計、５，５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄ…位置情報衛星であるＧＰＳ衛星、６…ボタン、１０…ＧＰＳ受信部、１３…ベースバンド部、１５…相関パラメーター設定部、２０…時刻表示装置、３０…電源回路、３５…ソーラーセル、３６…発電量検出手段である発電量検出回路、１５１…閾値設定部、１５２…分解能設定部、２１１…内部計時部、２１５…受信モード設定部、２１６…捕捉動作制御部、２１７…デコード処理制御部。
【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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