(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
第一の種類の位置情報衛星から送信される衛星信号を受信する第一受信部と、
第二の種類の位置情報衛星から送信される衛星信号を受信する第二受信部と、
ソーラー発電装置と、
前記ソーラー発電装置で発電された電力を蓄電する蓄電装置と、を有し、
前記第一受信部は、前記第一の種類の位置情報衛星を捕捉する検索機能を有し、
前記第二受信部は、前記第二の種類の位置情報衛星を捕捉する検索機能を有し、
前記第一受信部および前記第二受信部は、前記蓄電装置に蓄電された電力で動作し、
前記第一受信部および前記第二受信部は、前記検索機能の実行時の消費電流が低い受信部から順番に且つ排他的に前記検索機能を機能させ、前記複数種類の位置情報衛星を検索する過程で、所定数の位置情報衛星を捕捉したら検索を終了する
ことを特徴とする電子時計。
【請求項２】
請求項１に記載の電子時計において、
前記第一の種類の位置情報衛星は、ＧＰＳ衛星であり、
前記第二の種類の位置情報衛星は、GLONASS衛星またはBeidou衛星である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、
前記第一の種類の位置情報衛星は、ＧＰＳ衛星および準天頂衛星であり、
前記第二の種類の位置情報衛星は、GLONASS衛星またはBeidou衛星であることを特徴とする電子時計。
【請求項４】
請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の電子時計において、
前記位置情報衛星の種類は、前記衛星信号の変調方式および搬送波の中心周波数の少なくとも一方が異なる位置情報衛星であることを特徴とする電子時計。
【請求項５】
請求項１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、
前記第一受信部および前記第二受信部は、捕捉した位置情報衛星の衛星信号をトラッキングするトラッキング機能を有し、
前記第一受信部および前記第二受信部は、前記トラッキング機能を、衛星信号の１ビットの航法メッセージが送信される期間内で排他的に機能させることを特徴とする電子時計。
【請求項６】
請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の電子時計において、
前記第一受信部および前記第二受信部は、非機能時には、一部の部品に電流を流して機能時に比べて消費電流が低いアイドル状態に制御されることを特徴とする電子時計。
【請求項７】
請求項１から請求項６のいずれか一項に記載の電子時計において、
前記第一受信部および前記第二受信部は、前記衛星信号の受信レベルが設定した閾値以上の位置情報衛星を検索して捕捉し、
前記複数種類の位置情報衛星をすべて検索した際は、前記閾値を変更して再度位置情報衛星を検索す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、
前記第一受信部および前記第二受信部は、前記複数種類の位置情報衛星をすべて検索する毎に、前記閾値を低くする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、
前記第一受信部および前記第二受信部は、少なくとも１つの位置情報衛星を捕捉して衛星信号を受信し、受信した衛星信号から取得した情報に基づいて時刻情報を算出する測時受信処理を行う
ことを特徴とする電子時計。
【請求項１０】
請求項１から請求項９のいずれか一項に記載の電子時計において、
前記第一受信部および前記第二受信部は、少なくとも４つの位置情報衛星を捕捉して衛星信号を受信し、受信した衛星信号から取得した情報に基づいて位置情報を算出する測位受信処理を行う
ことを特徴とする電子時計。
【請求項１１】
請求項１から請求項１０のいずれか一項に記載の電子時計において、
捕捉中の位置情報衛星の種類を表示する表示装置を備えることを特徴とする電子時計。
【請求項１２】
請求項１から請求項１１のいずれか一項に記載の電子時計において、
第三の種類の位置情報衛星から送信される衛星信号を受信し、前記蓄電装置に蓄電された電力で動作する第三受信部を有し、
前記第三受信部は、前記第三の種類の位置情報衛星を捕捉する検索機能を有し、
前記第一受信部、前記第二受信部、前記第三受信部は、前記検索機能の実行時の消費電流が低い受信部から順番に且つ排他的に前記検索機能を機能させ、前記複数種類の位置情報衛星を検索する過程で、所定数の位置情報衛星を捕捉したら検索を終了する
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、位置情報衛星から送信される衛星信号を受信する衛星信号受信装置、電子時計、および衛星信号受信装置の制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
複数の航法衛星から送信される航法信号（衛星信号）を受信装置で受信して、受信装置の現在地等を測定する航法衛星システムが知られている。現在運用中もしくは運用の現実化がある程度期待される全地球航法衛星システム（GNSS：Global Navigation Satellite System）として、GPS（Global Positioning System）、GLONASS（Global Navigation Satellite System）、ガリレオ、Beidouの4つがある。これらの全てが稼働すると100機以上の航法衛星が運用されることになる。また、地域航法衛星システムとして、準天頂衛星システム（QZSS：Quasi-Zenith Satellite System）やIRNSS（Indian Regional Navigational Satellite System）も計画されている。
【０００３】
従来の衛星信号を受信する受信装置は、実用化が早かったＧＰＳの航法衛星から送信される衛星信号を受信するものしかなかったが、近年、ＧＰＳ信号とGLONASS信号の両方を同時に受信する受信機が提案されている（特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特表２０１３−５１８２８１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、前記特許文献１では、ＧＰＳ信号とGLONASS信号の両方を同時に受信するものであり、各信号を受信処理するための各回路も同時に動作し、消費電流が増大する。このため、腕時計等の小型の電子機器のように、電池の大きさや容量が制限される場合、前記両方の信号を同時に受信すると、電池電圧が低下してシステムが停止する課題がある。
また、容量が大きな電池を使用すれば両方の信号を同時に受信できるが、電池のサイズも大きくなり、電子機器のサイズも大きくなる。このため、腕時計などの小型の電子機器としての実用性が低下するという課題もある。
【０００６】
本発明の目的は、小型の電子機器においても複数の航法衛星システムの衛星信号を受信できる衛星信号受信装置、電子時計、および衛星信号受信装置の制御方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本形態の衛星信号受信装置は、第一の種類の位置情報衛星から送信される衛星信号を受信する第一受信部と、第二の種類の位置情報衛星から送信される衛星信号を受信する第二受信部と、を有し、前記第一受信部と第二受信部とは、排他的に機能することを特徴とする。
【０００８】
本形態では、第一受信部および第二受信部は、排他的に機能するため、同時に作動することがない。このため、前記特許文献１のように、ＧＰＳ信号とGLONASS信号の両方を同時に受信する場合に比べて、消費電流のピーク値を低減できる。従って、前記特許文献１に比べて電池容量を小さくでき、電池サイズも小型化できるので、複数の航法衛星システムの衛星信号を受信できる腕時計のような小型の電子機器を提供できる。
また、ＧＰＳやGLONASSなどの複数種類の位置情報衛星の衛星信号を受信できるため、１種類の位置情報衛星の衛星信号しか受信できない場合に比べて受信対象となる位置情報衛星の数も多くなる。このため、高層ビルに囲まれて空の一部しか開けていない場所で受信を行った場合でも、位置情報衛星を捕捉できる確率を向上できる。したがって、衛星信号を受信して取得した航法メッセージから、時刻情報や位置情報を算出できる可能性も向上できる。
【０００９】
本形態の衛星信号受信装置は、第一の種類の位置情報衛星から送信される衛星信号を受信する第一受信部と、第二の種類の位置情報衛星から送信される衛星信号を受信する第二受信部と、を有し、前記第一受信部と第二受信部とは、順番に機能することを特徴とする。
【００１０】
本形態では、第一受信部および第二受信部は、順番に機能するため、受信動作を同時に開始することがない。このため、前記特許文献１のように、ＧＰＳ信号とGLONASS信号の両方を同時に受信する場合に比べて、消費電流のピーク値を低減できる。従って、前記特許文献１に比べて電池容量を小さくでき、電池サイズも小型化できるので、複数の航法衛星システムの衛星信号を受信できる腕時計のような小型の電子機器を提供できる。
また、ＧＰＳやGLONASSなどの複数種類の位置情報衛星の衛星信号を受信できるため、１種類の位置情報衛星の衛星信号しか受信できない場合に比べて受信対象となる位置情報衛星の数も多くなる。このため、高層ビルに囲まれて空の一部しか開けていない場所で受信を行った場合でも、位置情報衛星を捕捉できる確率を向上できる。したがって、衛星信号を受信して取得した航法メッセージから、時刻情報や位置情報を算出できる可能性も向上できる。
なお、各受信部が順番に機能するとは、各受信部での受信処理が同時に開始されず、開始タイミングが異なることを意味する。これにより、第一受信部で衛星検索機能が実行されてから、第二受信部の衛星検索機能を実行させることができ、消費電流がピークとなるタイミングをずらすことができ、ピーク電流を低減できる。
【００１１】
本形態の衛星信号受信装置において、前記第一の種類の位置情報衛星は、ＧＰＳ衛星であり、前記第二の種類の位置情報衛星は、GLONASS衛星またはBeidou衛星であることが好ましい。
ＧＰＳ衛星と、GLONASS衛星またはBeidou衛星とを組み合わせているので、世界中において位置情報衛星を捕捉できる可能性が高まる。特に、GLONASS衛星またはBeidou衛星は高緯度や特定の地域でＧＰＳ衛星よりも捕捉しやすい場合もあるため、これらを組み合わせることで、いずれの地域でも衛星を捕捉できる可能性を向上できる。
【００１２】
本形態の衛星信号受信装置において、前記第一の種類の位置情報衛星は、ＧＰＳ衛星および準天頂衛星であり、前記第二の種類の位置情報衛星は、GLONASS衛星またはBeidou衛星であることが好ましい。
ＧＰＳ衛星および準天頂衛星と、GLONASS衛星またはBeidou衛星とを組み合わせているので、世界中において位置情報衛星を捕捉できる可能性が高まる。特に、GLONASS衛星またはBeidou衛星は高緯度や特定の地域でＧＰＳ衛星よりも捕捉しやすい場合もあるため、これらを組み合わせることで、いずれの地域でも衛星を捕捉できる可能性を向上できる。さらに、ＧＰＳ衛星に加えて、準天頂衛星を第一の種類の位置情報衛星として設定している。準天頂衛星は、ＧＰＳ衛星と同じ信号、周波数であり、同一の受信部で受信できる。このため、準天頂衛星用に別途受信部を設ける必要がなく、日本などの準天頂衛星を捕捉可能な地域では、衛星を捕捉できる可能性をより向上できる。
【００１３】
本形態の衛星信号受信装置において、第三の種類の位置情報衛星から送信される衛星信号を受信する第三受信部を有し、前記第一受信部、第二受信部、第三受信部は、排他的に、または、順番に機能することが好ましい。
本形態では、第一、第二、第三の受信部を備えるので、三種類の位置情報衛星から送信される衛星信号を受信することができる。したがって、ＧＰＳ、GLONASS、ガリレオ、Beidou等の各種のGNSSから設定した３種類の衛星信号を受信できるので、衛星を捕捉できる確率をより向上できる。さらに、各受信部は、排他的に、または、順番に機能するため、消費電流のピーク値を低減でき、腕時計のような小型の電子機器に組み込んで実用化することができる。
【００１４】
本形態の衛星信号受信装置において、前記位置情報衛星の種類は、前記衛星信号の変調方式および搬送波の中心周波数の少なくとも一方が異なる位置情報衛星であることが好ましい。
本形態では、各衛星信号を受信する受信部を独立して設けているので、変調方式や搬送波の中心周波数の少なくとも一方が異なる衛星信号を受信処理することができる。変調方式や搬送波の中心周波数が異なる衛星信号を１つの受信部で処理する場合には、それぞれの衛星信号に対して効率化することができないため、消費電流が増大するが、本形態では個別の受信部を設けているので、各衛星信号の受信処理を効率化できて消費電流も低減できる。
【００１５】
本形態の衛星信号受信装置において、前記各受信部は、それぞれの種類の位置情報衛星を捕捉する検索機能を有し、前記各受信部は、前記検索機能を排他的に機能させることが好ましい。
受信部において、位置情報衛星を捕捉する検索処理（サーチ処理）が最も消費電流が大きくなる。したがって、少なくとも各受信部において検索機能を排他的に機能させることで、消費電流のピーク値を低減でき、必要な電池容量も低減できて電池サイズも小型化できる。このため、腕時計のような小型の電子機器に組み込んで実用化することができる。
【００１６】
本形態の衛星信号受信装置において、前記各受信部は、捕捉した位置情報衛星の衛星信号をトラッキングするトラッキング機能を有し、前記各受信部は、前記トラッキング機能を、衛星信号の１ビットの航法メッセージが送信される期間内で排他的に機能させることが好ましい。
ＧＰＳやGLONASSなどにおいて衛星信号の１ビットの航法メッセージが送信される期間に、トラッキング機能を排他的に機能させることで、トラッキング機能を同時に実行しないために消費電流のピーク値を低減できる。また、航法メッセージの１ビット分のデータが送信される期間内で、複数の衛星信号のトラッキング処理を行うため、複数の衛星信号の各航法メッセージを１ビットのデータ送信期間内、つまりほぼ同時にデコードできる。
したがって、複数種類の位置情報衛星を同時にトラッキングしていても消費電流のピーク値を低減できる。また、捕捉した複数種類の衛星信号をほぼ同時にデコードでき、受信時間も短縮できる。
【００１７】
本形態の衛星信号受信装置において、前記各受信部は、受信部を機能させているときの消費電流が互いに異なることが好ましい。
各受信部の消費電流は、衛星信号の受信周波数やチップレート（コード周波数）が高いほど大きくなる。すなわち、受信する衛星信号の種類によって、受信部において必要な消費電流は異なる。そして、本形態では、各受信部を独立して設け、受信部を機能させているときの消費電流を互いに異ならせているので、各受信部の消費電流を、各衛星信号の受信に最小限必要な消費電流に設定できる。
【００１８】
本形態の衛星信号受信装置において、受信部を機能させているときの消費電流が低い受信部から順番に機能させることが好ましい。
例えば、第一受信部および第二受信部を排他的にあるいは順番に機能させる場合、第一受信部のほうが第二受信部よりも消費電流が低い場合には、第一受信部を先に機能させ、次に第二受信部を機能させる。一方、第二受信部のほうが第一受信部よりも消費電流が低い場合には、第二受信部を先に機能させ、次に第一受信部を機能させる。
第一受信部、第二受信部、第三受信部を有する場合も、第一、第二、第三の順に消費電流が高くなるのであれば、最初に第一受信部を機能させ、次に第二受信部を機能させ、次に第三受信部を機能させればよい。
消費電流が低い受信部を先に機能させることで、所定数の衛星を捕捉するまでの消費電流を抑制できる可能性が高くなる。例えば、周波数の相違などによって、衛星検索時の消費電流は、ＧＰＳ、GLONASS、Beidouの順に大きくなるとする。この場合、ＧＰＳ、GLONASS、Beidouの順で検索すれば、例えば、上空が開けており、各種の衛星を捕捉できる場合には、最初のＧＮＳＳの検索、つまりＧＰＳ衛星の検索で十分な数の衛星を捕捉できる場合がある。したがって、必要な数の衛星を捕捉した時点で衛星の検索処理を終了すれば、消費電流がより大きなGLONASS衛星やBeidou衛星の検索処理を実施する必要が無く、消費電流を低減できる。
【００１９】
本形態の衛星信号受信装置において、前回の受信時に捕捉できた位置情報衛星または衛星信号の受信に成功した位置情報衛星の種類および数を記憶する記憶部を備え、前記記憶部に記憶されている位置情報衛星の種類および数に基づいて受信部を機能させる順序を設定することが好ましい。
たとえば、衛星信号受信装置の受信地域などが前回と同じであれば、前回の受信時に捕捉あるいは信号受信に成功した種類の位置情報衛星を受信する受信部を先に機能させることで、その種類の位置情報衛星を早期に捕捉できる可能性が高い。また、前回複数の種類の位置情報衛星を捕捉あるいは信号受信に成功している場合には、捕捉数や受信数が多い種類の位置情報衛星を受信する受信部を先に機能させることで、その種類の位置情報衛星を早期に捕捉できる可能性が高い。そして、必要な数の衛星を捕捉した時点で衛星の検索処理を終了すれば、他の位置情報衛星の検索処理を不要にできて消費電流を低減できる。
【００２０】
本形態の衛星信号受信装置において、前記各受信部の消費電流は、機能時に比べて非機能時のほうが低いものである。
本形態において、非機能時とは機能時に比べて消費電流が低い状態であるため、受信部を完全に停止した状態とする場合に限らず、一部の部品に電流を流してアイドル状態としておくこともできる。このように非機能時の受信部をアイドル状態としておけば、機能状態となった場合に高速処理が可能となり、受信時間を短縮できる。
【００２１】
本形態の衛星信号受信装置において、前記受信部は、前記衛星信号の受信レベルが設定した閾値以上の位置情報衛星を検索して捕捉し、前記複数種類の位置情報衛星をすべて検索した際は、前記閾値を変更して再度位置情報衛星を検索することが好ましい。
本形態によれば、衛星信号の受信レベルが設定した閾値以上の位置情報衛星のみを検索できるので、検索時間を短縮できる。また、複数種類の位置情報衛星のすべてを一通り検索した際に、所定数の衛星を捕捉できない場合でも、閾値を変更して再度検索するため、所定数の衛星を捕捉できる可能性を向上できる。
【００２２】
本形態の衛星信号受信装置において、前記受信部は、前記複数種類の位置情報衛星をすべて検索する毎に、前記閾値を低くすることが好ましい。
本形態によれば、閾値の初期値が最も高いレベルに設定されるので、最初の検索処理時の位置情報衛星の検索処理を最も短時間で行うことができる。したがって、天頂方向に位置する衛星など、受信レベルが高い位置情報衛星で所定数の衛星を捕捉できた場合には、受信処理も短時間で行うことができる。
また、複数種類の位置情報衛星のすべてを一通り検索した際に、所定数の衛星を捕捉できない場合でも、閾値を低く変更して再度検索するため、所定数の衛星を捕捉できる可能性を向上できる。
【００２３】
本形態の衛星信号受信装置において、前記受信部は、前記複数種類の位置情報衛星を検索する過程で、所定数の位置情報衛星を捕捉したら検索を終了することが好ましい。
ここで、時刻情報のみを取得する測時受信処理時には、前記所定数は例えば１機等に設定され、位置情報も取得する測位受信処理時には、前記所定数は例えば４機等に設定される。
本形態では、所定数の位置情報衛星を捕捉したら検索を終了するため、その後も検索を継続した場合に比べて消費電流を低減できる。
【００２４】
本形態の衛星信号受信装置において、前記受信部は、少なくとも１つの位置情報衛星を捕捉して衛星信号を受信し、受信した衛星信号から取得した情報に基づいて時刻情報を算出する測時受信処理を行うことが好ましい。
本形態によれば、ＧＰＳとGLONASSのように複数種類の位置情報衛星を検索できるので、例えばＧＰＳ衛星を捕捉できない場合でもGLONASS衛星を捕捉できる場合が有り、１つの位置情報衛星を捕捉して衛星信号を受信できる可能性を向上できる。したがって、測時受信処理に成功する確率を向上できる。
【００２５】
本形態の衛星信号受信装置において、前記受信部は、少なくとも３つ以上の位置情報衛星を捕捉して衛星信号を受信し、受信した衛星信号から取得した情報に基づいて位置情報を算出する測位受信処理を行う事が可能であるが、確実な位置情報を算出するには４つの位置情報衛星を捕捉することが好ましい。
本形態によれば、ＧＰＳとGLONASSのように複数種類の位置情報衛星を検索できるので、例えば４機のＧＰＳ衛星を捕捉できない場合でも、２機のＧＰＳ衛星と２機のGLONASS衛星を捕捉できる場合が有り、４つの位置情報衛星を捕捉して衛星信号を受信できる可能性を向上できる。したがって、測位受信処理に成功する確率を向上できる。
【００２６】
本形態の電子時計は、前記衛星信号受信装置と、前記衛星信号受信装置の前記受信部が受信した衛星信号から取得した情報に基づいて算出される時刻情報を表示する時刻表示装置とを備えることを特徴とする。
本形態では、前記衛星信号受信装置を備えることで、受信対象となる位置情報衛星の数が多くなるため、衛星信号の受信に成功して時刻情報を取得できる可能性を向上できる。その上、各受信部を排他的にまたは順番に機能させることで、ピーク電流を低減でき、電池サイズも小型化できるので、複数の航法衛星システムの衛星信号を受信できる腕時計を容易に実現できる。
【００２７】
本形態の電子時計において、前記衛星信号受信装置で捕捉中の位置情報衛星の種類を表示する表示装置を備えることが好ましい。
本形態によれば、電子時計のユーザーは、捕捉中の位置情報衛星の種類を容易に確認でき、受信状況を把握できる。
【００２８】
本形態の電子時計において、前記衛星信号受信装置で検索する位置情報衛星の種類を設定する設定装置を備えることが好ましい。
本形態によれば、電子時計のユーザーは、滞在場所などに応じて検索対象の位置情報衛星の種類を設定できるため、位置情報衛星を早期に捕捉して受信処理を短時間で行うことができる。
【００２９】
本形態の電子時計において、ソーラー発電装置と、前記ソーラー発電装置で発電された電力を蓄電する蓄電装置とを備えることが好ましい。
ソーラー発電装置を備えていれば、電池交換を不要にでき、利便性を向上できる。また、前記衛星信号受信装置は受信処理時の消費電流を低減できるため、腕時計に組み込み可能なソーラー発電装置によっても作動することができる。
【００３０】
本形態の衛星信号受信装置の制御方法は、第一の種類の位置情報衛星から送信される衛星信号を受信する第一受信部と、第二の種類の位置情報衛星から送信される衛星信号を受信する第二受信部と、を有する衛星信号受信装置の制御方法であって、前記第一受信部と第二受信部とを排他的に機能させることを特徴とする。
また、本形態の衛星信号受信装置の制御方法は、第一の種類の位置情報衛星から送信される衛星信号を受信する第一受信部と、第二の種類の位置情報衛星から送信される衛星信号を受信する第二受信部と、を有する衛星信号受信装置の制御方法であって、前記第一受信部と第二受信部とを順番に機能させることを特徴とする。
これらの各制御方法によれば、前記衛星信号受信装置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】
【００３１】
【図１】第１実施形態の電子時計の正面図である。
【図２】第１実施形態の電子時計の概略断面図である。
【図３】第１実施形態の電子時計の構成を示すブロック図である。
【図４】第１実施形態の受信装置の構成を示すブロック図である。
【図５】第１実施形態の受信装置のアナログ処理部を示す回路図である。
【図６】第１実施形態の電子時計の記憶装置の構成を示すブロック図である。
【図７】ＧＰＳ衛星信号の航法メッセージの構成を説明する図である。
【図８】GLONASS衛星信号の航法メッセージの構成を説明する図である。
【図９】GLONASS衛星信号のストリング１，４，５の構成を説明する図である。
【図１０】第１実施形態の手動受信処理手順を示すフローチャートである。
【図１１】第１実施形態の受信処理手順を示すフローチャートである。
【図１２】第１実施形態の受信処理におけるトラッキング処理のタイミングを説明する図である。
【図１３】第１実施形態の受信処理における衛星検索処理手順を示すフローチャートである。
【図１４】第１実施形態の衛星検索処理におけるＧＰＳ衛星の検索順の一例を示す図である。
【図１５】第１実施形態の衛星検索処理におけるGLONASS衛星の検索順の一例を示す図である。
【図１６】第１実施形態の衛星検索処理におけるドップラー周波数の変更順と周波数修正量との関係の一例を示す図である。
【図１７】第１実施形態の衛星検索処理における感度閾値、検索順、検索時間の関係を示す図である。
【図１８】第２実施形態の受信処理手順を示すフローチャートである。
【図１９】第３実施形態の受信処理手順を示すフローチャートである。
【図２０】第４実施形態の電子時計の正面図である。
【図２１】第５実施形態の衛星検索処理におけるＧＰＳ衛星および準天頂衛星の検索順の一例を示す図である。
【図２２】変形例の衛星検索処理における感度閾値、検索順の関係を示す図である。
【図２３】ＧＮＳＳの特性を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００３２】
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。
図１は、本発明の第１実施形態に係る電子時計１の正面図であり、図２は電子時計１の概略断面図である。
図１に示すように、電子機器である電子時計１は、地球の上空を所定の軌道で周回している複数のＧＰＳ衛星やGLONASS衛星等の位置情報衛星１００のうち、少なくとも１つの位置情報衛星１００からの衛星信号を受信して時刻情報を生成し、少なくとも３つの位置情報衛星１００からの衛星信号を受信して位置情報を生成するように構成されている。
【００３３】
［電子時計］
電子時計１は、ユーザーの手首に装着される腕時計であり、時刻等を表示する表示装置１０と、外部操作部材である入力装置７０とを備える。
【００３４】
［電子時計の構造］
電子時計１は、外装ケース２と、カバーガラス３と、裏蓋４とを備えている。外装ケース２は、金属で形成された円筒状のケース５に、セラミックや金属で形成されたベゼル６が嵌合されて構成されている。なお、ベゼル６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６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。
外装ケース２の二つの開口のうち、表面側の開口は、ベゼル６を介してカバーガラス３で塞がれており、裏面側の開口は金属で形成された裏蓋４で塞がれている。
【００３５】
外装ケース２の内側には、ベゼル６の内周に取り付けられているダイヤルリング１５と、光透過性の文字板１１と、文字板１１を貫通した指針軸２７と、指針軸２７に取り付けられた指針２１，２２，２３と、インジケーター針２４と、指針２５，２６と、各指針２１，２２，２３およびインジケーター針２４、指針２５、２６を駆動する駆動機構２０などが備えられている。
外装ケース２の側面には、リューズ７１と、３つのボタン７２、７３、７４を備える入力装置７０が設けられている。
【００３６】
［表示装置］
表示装置１０は、文字板１１、指針２１，２２，２３、インジケーター針２４、指針２５，２６、日車を備える。
文字板１１の大部分は、光および１．５ＧＨｚ帯のマイクロ波が透過し易い非金属の材料（例えば、プラスチックまたはガラス）で形成されている。
文字板１１は、前記インジケーター針２４に対応する目盛１２と、指針２５，２６に対応するサブダイヤル１３と、前記日車の日付を表示するカレンダー小窓１６を備える。
【００３７】
［基本時計］
指針２１，２２，２３は、文字板１１の表面側に設けられている。指針２１は秒針であり、指針２２は分針であり、指針２３は時針である。ダイヤルリング１５には、指針２１，２２，２３によって時刻を指示する目盛（インデックス）が設けられている。
このため、指針２１，２２，２３および文字板１１、ダイヤルリング１５は、時刻を表示する基本時計を構成する。基本時計は、主に現在地の時刻を表示する。例えば、電子時計１がホノルルで利用されている場合には、ホノルルの現地時刻（ローカルタイム）を表示する。したがって、指針２１，２２，２３によって時刻表示装置が構成される。
【００３８】
［インジケーター表示］
インジケーター針２４は、文字板１１の表面側の１０時方向に設けられ、目盛１２の各位置を指し示すことで各種情報を指示する。
目盛１２に記載された「ＤＳＴ（daylight saving time）」は夏時間を意味する。リューズ７１やボタン７２等の入力装置７０を操作して、インジケーター針２４を「ＤＳＴ」の「ＯＮ」または「ＯＦＦ」に合わせることで、電子時計１に夏時間のＯＮ／ＯＦＦを設定することができる。
目盛１２に記載された飛行機形状の記号は、機内モードを表す。入力装置７０を操作して、インジケーター針２４を飛行機形状の記号に合わせて機内モードを選択することで、電子時計１の衛星信号の受信機能が働かないように、させることができる。
【００３９】
目盛１２に記載された「Ｅ」と「Ｆ」は、電池残量を示す。
目盛１２に記載された「１」と「４＋」は受信モードを示す。時刻情報を取得する測時モード（測時受信処理）の際は、インジケーター針２４は、「１」を指し示し、位置情報を取得する測位モード（測位受信処理）の際は、インジケーター針２４は、目盛１２の「４＋」を指し示す。これにより、ユーザーは、電子時計１が測位モードにあるのか測時モードにあるのかを目盛１２を見ることで認識できる。
【００４０】
［小時計］
指針２５，２６は、文字板１１の表面側の６時方向に設けられている。指針２５は分針であり、指針２６は時針である。サブダイヤル１３には、指針２５，２６によって時刻を指示する２４時間表示の目盛が設けられている。
このため、指針２５，２６およびサブダイヤル１３は、時刻を表示する小時計を構成する。小時計は、主に予め設定したホームタイム（例えば日本の時刻）を表示する。
【００４１】
［ダイヤルリング］
文字板１１の周囲には、ダイヤルリング１５が配置されている。ダイヤルリング１５は、プラスチックなどで形成され、カバーガラス３に平行に設けられた平板部分と、平板部分の内周から文字板１１側に傾斜した傾斜部分とを備える。平板部分の外周端は、ベゼル６の内周面に接触し、傾斜部分の内周端は、文字板１１に接触している。ダイヤルリング１５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１５の平板部分と、傾斜部分と、ベゼル６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１１０が収納されている。
ダイヤルリング１５には、指針２１，２２，２３によって時刻を指示する目盛（インデックス）と、タイムゾーンの時差を示す数字およびタイムゾーンの都市名を示す略語が表示されている。
【００４２】
［入力装置］
外装ケース２の側面には、外部操作手段としての入力装置７０が設けられている。入力装置７０は、リューズ７１と、３つのボタン７２、７３、７４を備える。入力装置７０を操作すると、その手動操作に応じた処理が実行される。
具体的には、リューズ７１を１段引くと、現在設定されているタイムゾーンが指針２１（秒針）で表示される。現在設定されているタイムゾーンを変更したい場合は、この状態で、リューズ７１を右回転させると、指針２１が時計回りに移動し、「＋１」加算されたタイムゾーンが順次選択される。一方、この状態でリューズ７１を左回転させると、「−１」減算されたタイムゾーンが選択される。そして、リューズ７１を押し込むことで、選択されたタイムゾーンが確定する。
すなわち、リューズ７１を回転させることで、指針２１（秒針）も連動して移動し、指針２１をダイヤルリング１５に表示されたタイムゾーンの時差や都市名に合わせることで、タイムゾーンを手動で選択できる。
また、リューズ７１を２段引いた状態で回転させると、指針２１，２２，２３を移動させることができ、現在時刻表示を手動修正可能な状態となる。
【００４３】
ボタン７２を押すと、各種操作モードのキャンセルや、受信処理の中止など、状況に応じた処理が実行される。
ボタン７３を第１設定時間（例えば３秒以上、６秒未満）押して離すと、測時モードでの手動受信処理（強制受信処理）が実行される。受信処理中、インジケーター針２４は、測時モードを示す「１」を指示する。
また、ボタン７３を第１設定時間よりも長い第２設定時間（例えば６秒以上）押して離すと、測位モードでの手動受信処理（強制受信処理）が実行される。受信処理中、インジケーター針２４は、測位モードを示す「４＋」を指示する。
【００４４】
さらに、ボタン７３を第１設定時間よりも短い短時間（例えば３秒未満）押して離すと、前回の受信処理の結果を表示する結果表示処理が行われる。すなわち、最も直近に受信したモードは、インジケーター針２４が「１」または「４＋」を指すことで示す。また、受信結果は、指針２１が「Ｙ」（受信成功）、または、「Ｎ」（受信失敗）を指すことで
示す。なお、本実施形態では、「Ｙ」は１２秒位置、「Ｎ」は１８秒位置に設定されている。
各ボタン７２、７３、７４を押した際に実行される処理は、上記のものに限定されず、電子時計１の機能に応じて適宜設定すればよい。
【００４５】
［ソーラーパネル］
文字板１１と、駆動機構２０が取り付けられている地板１２５との間には、光発電を行うソーラー発電装置であるソーラーパネル１３５が備えられている。ソーラーパネル１３５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１３５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１３５および地板１２５には、指針軸２７が貫通する穴が形成されているとともに、カレンダー小窓１６の開口部が形成されている。
【００４６】
［駆動機構］
駆動機構２０は、地板１２５に取り付けられ、回路基板１２０で裏面側から覆われている。駆動機構２０は、指針２１（秒針）を駆動するステップモーターと、指針２２（分針）および指針２３（時針）を駆動するステップモーターと、インジケーター針２４を駆動するステップモーターと、指針２５，２６を駆動するステップモーターとを備える。さらに、電子時計１は、カレンダー小窓１６で日付を表示する日車を備えているので、日車を駆動するためのステップモーターも備える。
【００４７】
［回路基板］
回路基板１２０は、衛星信号受信装置としての受信装置（受信モジュール）３０、および制御装置４０を備えている。また、回路基板１２０の受信装置３０が設けられた側（裏蓋４側）には、これらの回路部品を覆うための回路押さえ１２４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１３０は、地板１２５と裏蓋４との間に設けられている。二次電池１３０は、ソーラーパネル１３５が発電した電力が充電回路９０（図３参照）を介して充電される蓄電装置である。なお、回路押さえ１２４には、二次電池１３０を外装ケース２内に収めるための開口が設けられている。また、回路基板１２０とアンテナ１１０との間には、環状に形成された地板受リング１２６が配置されている。
【００４８】
［アンテナ］
アンテナ１１０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１１０は、文字板１１の外周に配置されており、ベゼル６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１５、およびカバーガラス３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、アンテナとしては、本実施形態のようなリングアンテナに限らず、例えばパッチアンテナでもよい。
【００４９】
アンテナ１１０は、給電点を通じて給電され、この給電点には、アンテナ１１０の裏面側に配置されたアンテナ接続ピン１１５が接続されている。アンテナ接続ピン１１５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１２６を貫通して配置され、回路基板１２０に当接している。これにより、回路基板１２０と、収納空間内部のアンテナ１１０とが、アンテナ接続ピン１１５で接続されている。
【００５０】
［電子時計の回路構成］
図３は、電子時計１の回路構成を示すブロック図である。電子時計１は、受信装置３０、制御装置４０、計時装置５０（計時手段）、記憶装置６０（記憶手段）、入力装置７０（外部操作手段）を備えている。制御装置４０は、受信制御手段４１、時刻修正手段４２を備えている。受信制御手段４１は、自動受信制御部４１１と手動受信制御部４１２とを備えている。
【００５１】
［受信装置（衛星信号受信装置）］
受信装置３０は、二次電池１３０に蓄積された電力で駆動される負荷であり、制御装置４０によって駆動されると、アンテナ１１０を通じて位置情報衛星１００から送信される衛星信号を受信する。そして、受信装置３０は、衛星信号の受信に成功した場合には、取得した軌道情報や時刻情報などの情報を制御装置４０へ送信する。一方、衛星信号の受信に失敗した場合には、受信装置３０は、その旨の情報を制御装置４０へ送信する。
【００５２】
以下、受信装置３０の詳細について、図４、５を用いて説明する。
受信装置３０は、図４に示すように、位置情報衛星１００（図１参照）から送信される衛星信号を受信してデジタル信号に変換するＲＦ（Radio Frequency：無線周波数）部３１と、受信信号の相関判定を実行して航法メッセージを復調するベースバンド部（ＢＢ部）３５とを備えて構成されている。なお、本実施形態の受信装置３０は、第一の種類の位置情報衛星としてＧＰＳ衛星が設定され、第二の種類の位置情報衛星としてGLONASS衛星が設定されており、これらの２種類の位置情報衛星から送信される衛星信号を受信できるように構成されている。
【００５３】
［ＲＦ部の構成］
ＲＦ部３１は、アンテナ１１０で受信された衛星信号を増幅するＬＮＡ（Low Noise Amplifier）３２と、ＬＮＡ３２で増幅された衛星信号がそれぞれ入力されるＧＰＳ処理部３１ＡおよびGLONASS処理部３１Ｂとを備える。
ＧＰＳ処理部３１Ａは、ＧＰＳ衛星から受信したＧＰＳ衛星信号（アナログ信号）を処理するＧＰＳアナログ処理部３３Ａと、ＧＰＳアナログ処理部３３Ａで処理されたアナログ信号をデジタル信号に変換するＡＤＣ（Ａ／Ｄ変換器）であるＧＰＳデジタル変換部３４Ａとを備える。
GLONASS処理部３１Ｂは、GLONASS衛星から受信したGLONASS衛星信号（アナログ信号）を処理するGLONASSアナログ処理部３３Ｂと、GLONASSアナログ処理部３３Ｂで処理されたアナログ信号をデジタル信号に変換するＡＤＣ（Ａ／Ｄ変換器）であるGLONASSデジタル変換部３４Ｂとを備える。
【００５４】
［ベースバンド部の構成］
ベースバンド部３５は、衛星信号検索部３６と、衛星トラッキング部３７と、演算部３８とを備える。
衛星信号検索部３６は、ＧＰＳ衛星信号検索部３６Ａと、GLONASS衛星信号検索部３６Ｂとを備える。
衛星トラッキング部３７は、ＧＰＳ衛星トラッキング部３７Ａと、GLONASS衛星トラッキング部３７Ｂとを備える。
【００５５】
［アナログ処理部の回路］
次に、ＧＰＳアナログ処理部３３ＡおよびGLONASSアナログ処理部３３Ｂの回路構成について図５を参照して説明する。なお、ＬＮＡ３２、ＧＰＳアナログ処理部３３Ａ、GLONASSアナログ処理部３３Ｂによって、ＲＦ部３１のアナログ処理部３３が構成されている。アナログ処理部３３の入力端子ＩＮは、アンテナ１１０に接続されて衛星信号が入力され、クロック入力端子ＣＬＫには図示略の温度補償回路付き水晶発振回路（ＴＣＸＯ：Temperature Compensated Crystal Oscillator）が接続され、温度に関係なくほぼ一定の周波数の基準クロック信号が入力される。
【００５６】
ＧＰＳアナログ処理部３３Ａは、ミキサー３３１Ａと、ＰＬＬ回路３３２Ａと、ＩＦアンプ３３３Ａと、ＩＦフィルター３３４Ａと、ＩＦアンプ３３５Ａとを備える。
GLONASSアナログ処理部３３Ｂも同じく、ミキサー３３１Ｂと、ＰＬＬ回路３３２Ｂと、ＩＦアンプ３３３Ｂと、ＩＦフィルター３３４Ｂと、ＩＦアンプ３３５Ｂとを備える。
各ＰＬＬ回路３３２Ａ，３３２Ｂは、ＶＣＯ（Voltage Controlled Oscillator）等を備え、クロック入力端子ＣＬＫから入力される基準クロック信号を用いてローカル周波数信号を生成して出力する。
これらのＧＰＳアナログ処理部３３Ａ、GLONASSアナログ処理部３３Ｂは、後述するように排他的に機能する。すなわち、ＧＰＳアナログ処理部３３Ａが機能（動作）している間は、GLONASSアナログ処理部３３Ｂは非機能状態に維持される。また、GLONASSアナログ処理部３３Ｂが機能（動作）している間は、ＧＰＳアナログ処理部３３Ａは非機能状態に維持される。したがって、ＧＰＳアナログ処理部３３ＡおよびGLONASSアナログ処理部３３Ｂが排他的に機能するとは、ＧＰＳアナログ処理部３３ＡおよびGLONASSアナログ処理部３３Ｂが同時には機能しないことを意味する。また、ＧＰＳアナログ処理部３３ＡおよびGLONASSアナログ処理部３３Ｂが交互に連続して機能する場合だけでなく、ＧＰＳアナログ処理部３３ＡおよびGLONASSアナログ処理部３３Ｂの一方が機能した後、それらの両方が非機能状態である期間を経て他方が機能する場合も含む。
なお、非機能時のＧＰＳアナログ処理部３３Ａ、GLONASSアナログ処理部３３Ｂは、電流を流さずに停止状態としてもよいが、機能状態になった場合にすぐに高速処理が行えるように、ＩＦアンプ３３３Ａ、３３５Ａ、ＩＦアンプ３３３Ｂ、３３５Ｂに電流を流しておきアイドル状態にしておくことが好ましい。非機能時つまりアイドル状態のＧＰＳアナログ処理部３３Ａ、GLONASSアナログ処理部３３Ｂは、機能時に比べて低い電流値でほぼ一定しているので、ＧＰＳアナログ処理部３３Ａ、GLONASSアナログ処理部３３Ｂの一方が機能状態であり、他方が非機能状態となっている場合も、消費電流が増大して大きな電池容量が必要となることもない。
【００５７】
アンテナ１１０で受信された衛星信号は、ＬＮＡ３２で増幅された後、ＧＰＳアナログ処理部３３ＡまたはGLONASSアナログ処理部３３Ｂで処理される。
ＧＰＳアナログ処理部３３Ａが機能中は、ＬＮＡ３２で増幅された衛星信号は、ミキサー３３１ＡでＰＬＬ回路３３２Ａが発生するローカル周波数信号とミキシングされ、ＩＦ（Intermediate Frequency：中間周波数）にダウンコンバートされる。ミキサー３３１ＡでミキシングされたＩＦは、ＩＦアンプ３３３Ａ、ＩＦフィルター３３４Ａ、ＩＦアンプ３３５Ａを通り、ＧＰＳアナログ処理部３３Ａの出力端子ＯＵＴ１からＧＰＳデジタル変換部３４Ａに出力される。
ＧＰＳデジタル変換部３４Ａは、ＧＰＳアナログ処理部３３Ａから出力されたＩＦをデジタル信号に変換する。
【００５８】
GLONASSアナログ処理部３３Ｂが機能中は、ＬＮＡ３２で増幅された衛星信号は、ミキサー３３１ＢでＰＬＬ回路３３２Ｂが発生するローカル周波数信号とミキシングされ、ＩＦにダウンコンバートされる。ミキサー３３１ＢでミキシングされたＩＦは、ＩＦアンプ３３３Ｂ、ＩＦフィルター３３４Ｂ、ＩＦアンプ３３５Ｂを通り、GLONASSアナログ処理部３３Ｂの出力端子ＯＵＴ２からGLONASSデジタル変換部３４Ｂに出力される。
GLONASSデジタル変換部３４Ｂは、GLONASSアナログ処理部３３Ｂから出力されたＩＦをデジタル信号に変換する。
このように本実施形態では、ＧＰＳ処理部３１ＡおよびGLONASS処理部３１Ｂは独立して設けられる。すなわち、ＧＰＳ衛星信号の搬送周波数は、1575.42MHzであるのに対して、GLONASS衛星信号は1602.0MHzを中心とする周波数であり、周波数が異なる。このため、ＧＰＳ衛星信号用とGLONASS衛星信号用に、それぞれ独立したアナログ処理部３３Ａ，３３Ｂを設ければ、効率的な処理が可能となる。
【００５９】
［ベースバンド部の構成］
ベースバンド部３５は、ハードウェアとして図示を略すがＤＳＰ（Digital Signal Processor）、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＳＲＡＭ（Static Random Access Memory）、ＲＴＣ（リアルタイムクロック）等を含んで構成されている。そして、これらのハードウェアおよびソフトウェアの協働によって、前述した衛星信号検索部３６、衛星トラッキング部３７、演算部３８の各機能部を実現している。
【００６０】
ベースバンド部３５は、前述のとおり、衛星信号検索工程を実行する衛星信号検索部３６と、位置情報衛星１００をトラッキングする衛星トラッキング部３７と、受信した衛星信号をデコードして情報を取得し、デコードした情報から時刻を抽出したり、測位計算をおこなう演算部３８とを備えている。
【００６１】
［衛星信号検索部］
衛星信号検索部３６は、図４に示すように、ＧＰＳ衛星信号検索部３６Ａと、GLONASS衛星信号検索部３６Ｂとを備える。
ＧＰＳ衛星信号検索部３６Ａは、後述するＧＰＳ衛星検索工程において、各Ｃ／Ａコードと同一のパターンのローカルコードを発生し、ベースバンド信号に含まれる各Ｃ／Ａコードとローカルコードの相関をとる処理を行う。そして、ＧＰＳ衛星信号検索部３６Ａ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衛星に同期（すなわち、ＧＰＳ衛星を捕捉）したものと判断する。
ここで、ＧＰＳでは、すべてのＧＰＳ衛星が異なる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衛星を検索（サーチ）することができる。すなわち、ＧＰＳ衛星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ＤＳＰにおいて実行されている。
【００６２】
GLONASS衛星信号はFDMA（Frequency Division Multiple Access）を採用している。このため、GLONASS衛星信号検索部３６Ｂは、周波数帯域を一定の周波数間隔で分割し、複数のチャンネルを作っている。GLONASS衛星信号検索部３６Ｂは、これらのチャンネルを切り替えて、衛星信号が存在するか確認する。
【００６３】
［衛星トラッキング部］
電子時計１を装着したユーザーが歩行している場合など、受信装置３０を備える電子時計１自体も移動する場合があり、また、位置情報衛星１００は高速で移動しているので、衛星信号の入力位相は常に変化している。この変化に追従するために、衛星トラッキング部３７は、捕捉した位置情報衛星１００をローカルコードを用いて相関値のピークを見つけ続ける相関処理を行うことで、衛星信号を受信する。
この際、ＧＰＳ衛星信号とGLONASS衛星信号とは、Ｃ／Ａコードのチップ数が異なるので、トラッキング処理も相違する。このため、それぞれのトラッキング処理を行うように、ＧＰＳ衛星トラッキング部３７ＡおよびGLONASS衛星トラッキング部３７Ｂを設けている。
このように、ＧＰＳ衛星信号の変調方式とGLONASS衛星信号の変調方式とは異なるため、衛星信号検索部３６と衛星トラッキング部３７とは、それぞれＧＰＳ用のＧＰＳ衛星信号検索部３６ＡおよびＧＰＳ衛星トラッキング部３７Ａと、GLONASS用のGLONASS衛星信号検索部３６ＢおよびGLONASS衛星トラッキング部３７Ｂとを独立して設けて処理している。
【００６４】
［演算部］
演算部３８は、信号をデコードするため、捕捉してトラッキングしている位置情報衛星１００の航法メッセージを復調し、航法メッセージに含まれる軌道情報や時刻情報等の衛星情報から位置情報（測位データ）、時刻情報（時刻データ）を生成する。そして、演算部３８は、生成した時刻データ、測位データを制御装置４０に出力する。
【００６５】
また、ベースバンド部３５のＣＰＵは、受信モードに応じて、ＲＦ部３１やベースバンド部３５の動作を制御する。具体的には、ＧＰＳ衛星信号を検索するときには、ＲＦ部３１のＧＰＳ処理部３１Ａ（ＧＰＳアナログ処理部３３ＡおよびＧＰＳデジタル変換部３４Ａ）と、ベースバンド部３５のＧＰＳ衛星信号検索部３６Ａとを機能（動作）させる。また、GLONASS衛星信号を検索するときには、ＲＦ部３１のGLONASS処理部３１Ｂ（GLONASSアナログ処理部３３ＢおよびGLONASSデジタル変換部３４Ｂ）と、ベースバンド部３５のGLONASS衛星信号検索部３６Ｂとを機能（動作）させる。したがって、これらは排他的に機能し、同時には動作させない。
また、ベースバンド部３５のＣＰＵは、ＧＰＳ衛星信号をトラッキングするときには、ＲＦ部３１のＧＰＳ処理部３１Ａと、ベースバンド部３５のＧＰＳ衛星トラッキング部３７Ａとを機能（動作）させる。また、GLONASS衛星信号をトラッキングするときには、ＲＦ部３１のGLONASS処理部３１Ｂと、ベースバンド部３５のGLONASS衛星トラッキング部３７Ｂとを機能（動作）させる。したがって、これらも排他的に機能し、同時には動作させない。
したがって、本実施形態の受信装置３０では、主にＧＰＳ処理部３１Ａ、ＧＰＳ衛星信号検索部３６Ａ、ＧＰＳ衛星トラッキング部３７Ａによって、第一の種類であるＧＰＳ衛星からの衛星信号を受信する第一受信部であるＧＰＳ受信部３０Ａが構成されている。また、主にGLONASS処理部３１Ｂ、GLONASS衛星信号検索部３６Ｂ、GLONASS衛星トラッキング部３７Ｂによって、第二の種類であるGLONASS衛星からの衛星信号を受信する第二受信部であるGLONASS受信部３０Ｂが構成されている。そして、これらのＧＰＳ受信部３０ＡおよびGLONASS受信部３０Ｂは排他的に機能する。
【００６６】
［計時装置］
計時装置５０は、二次電池１３０に蓄積された電力で駆動される水晶振動子等を備え、水晶振動子の発振信号に基づく基準信号を用いて時刻データを更新する。
【００６７】
［記憶装置］
記憶装置６０は、図６に示すように、時刻データ記憶部６００と、タイムゾーンデータ記憶部６８０と、定時受信時刻記憶部６９０とを備えている。
時刻データ記憶部６００には、ＧＰＳ衛星信号から取得したＧＰＳ時刻データ６１０と、GLONASS衛星信号から取得したGLONASS時刻データ６２０と、内部時刻データ６３０と、時計表示用時刻データ６４０と、タイムゾーンデータ６５０とが記憶される。
ＧＰＳ時刻データ６１０には、受信時刻データ６１１と、閏秒更新データ６１２とが記憶される。
受信時刻データ６１１には、ＧＰＳ衛星信号から取得した時刻情報（ＧＰＳ時刻）が記憶される。閏秒更新データ６１２には、少なくとも現在の閏秒のデータが記憶される。すなわち、ＧＰＳ衛星信号のサブフレーム４、ページ１８には、閏秒に関するデータとして、「現在の閏秒」、「閏秒の更新週」、「閏秒の更新日」、「更新後の閏秒」の各データが含まれる。このうち、本実施形態では、少なくとも「現在の閏秒」のデータを、閏秒更新データ６１２に記憶している。
【００６８】
GLONASS時刻データ６２０には、GLONASS衛星信号から取得した時刻情報（GLONASS時刻）が記憶される。なお、GLONASSの時刻情報はＵＴＣであり、閏秒情報が含まれている。このため、ＧＰＳのように別途の閏秒データは記憶する必要が無い。
【００６９】
内部時刻データ６３０には、内部時刻情報が記憶される。この内部時刻情報は、ＧＰＳ時刻データ６１０またはGLONASS時刻データ６２０のうち、受信処理によって新たに更新された時刻データによって更新される。すなわち、ＧＰＳ衛星信号を受信して受信時刻データ６１１が更新された場合には、この受信時刻データ６１１に記憶されたＧＰＳ時刻と、閏秒更新データ６１２に記憶している「現在の閏秒」とによって内部時刻データ６３０が更新される。一方、GLONASS衛星信号を受信してGLONASS時刻データ６２０が更新された場合には、このGLONASS時刻データ６２０に記憶されたGLONASS時刻で内部時刻データ６３０が更新される。すなわち、内部時刻データ６３０には、ＵＴＣ（協定世界時）が記憶されることになる。
内部時刻データ６３０は、通常は計時装置５０によって１秒ごとに更新され、衛星信号を受信して時刻情報を取得した場合には、取得した時刻情報によって修正される。したがって、内部時刻データ６３０には現在のＵＴＣが記憶されている。
【００７０】
時計表示用時刻データ６４０には、前記内部時刻データ６３０の内部時刻情報に、タイムゾーンデータ６５０のタイムゾーンデータ（時差情報）を加味した時刻データが記憶される。タイムゾーンデータ６５０は、ユーザーが手動で選択することにより設定される場合や測位モードで受信した場合に得られる位置情報で設定される。
【００７１】
タイムゾーンデータ記憶部６８０は、位置情報（緯度、経度）とタイムゾーン（時差情報）とを関連付けて記憶している。このため、測位モードで位置情報を取得した場合、制御装置４０は、その位置情報（緯度、経度）に基づいてタイムゾーンデータを取得できるようにされている。
【００７２】
なお、タイムゾーンデータ記憶部６８０には、さらに、都市名とタイムゾーンデータとを関連付けて記憶されている。したがって、前述のとおり、リューズ７１等の入力装置７０の操作によって、ユーザーが現地時刻を知りたい都市名を選択すると、制御装置４０は、タイムゾーンデータ記憶部６８０に対してユーザーが設定した都市名を検索し、その都市名に対応するタイムゾーンデータを取得してタイムゾーンデータ６５０に設定する。
【００７３】
定時受信時刻記憶部６９０には、自動受信制御部４１１による定時受信処理を実行する定時受信時刻が記憶される。この定時受信時刻は、前回、ボタン７３を操作して強制受信に成功した時刻が記憶される。
【００７４】
なお、記憶装置６０には、位置情報衛星の軌道情報（アルマナック、エフェメリス）は記憶されていない。電子時計１は、腕時計であり、記憶装置６０の容量にも制約があり、また、二次電池１３０の容量にも制約があって軌道情報を取得するための長時間の受信を行うことが難しいためである。したがって、電子時計１の受信処理は、軌道情報を有していないコールドスタート状態で行われる。
また、図示しないが、測位受信処理で得られた位置情報（緯度、経度）、すなわち電子時計１の現在位置を記憶するようにしてもよい。
【００７５】
［制御装置］
制御装置４０は、電子時計１を制御するＣＰＵで構成されている。制御装置４０は、受信装置３０を制御して受信処理を実行する受信制御手段４１を備える。受信制御手段４１は、自動受信制御部４１１と、手動受信制御部４１２とを備える。また、制御装置４０は、受信装置３０で受信した衛星信号に含まれる時刻情報を取得し、この時刻情報によって前記内部時刻データ６３０で計時している時刻を修正する時刻修正手段４２を備える。
【００７６】
［自動受信制御部］
自動受信制御部４１１は、定時受信時刻記憶部６９０に設定された定時受信時刻になった場合と、ソーラーパネル１３５の発電電圧または発電電流が設定値以上となった場合に、受信装置３０を作動して測時モードでの受信処理を行う。
すなわち、自動受信制御部４１１は、計時時刻、具体的には内部時刻データ６３０が、定時受信時刻記憶部６９０に記憶された定時受信時刻になった際に、受信装置３０を作動する。これを定時受信処理という。
また、自動受信制御部４１１は、ソーラーパネル１３５の発電電圧または発電電流が設定値以上となり、屋外においてソーラーパネル１３５に日光が照射していると判断できる場合に、受信装置３０を作動する。なお、ソーラーパネル１３５の発電状態で受信装置３０を作動する処理の回数は、１日に１回などに制約してもよい。
【００７７】
自動受信制御部４１１は、受信装置３０で少なくとも１つの位置情報衛星１００（ＧＰＳ衛星もしくはGLONASS衛星）を捕捉し、その位置情報衛星１００から送信される衛星信号を受信して時刻情報を取得する。そして、時刻修正手段４２は、時刻情報の取得に成功した場合、取得した時刻情報で内部時刻データ６３０を修正する。
【００７８】
［手動受信制御部］
手動受信制御部４１２は、ユーザーが入力装置７０のボタン７３を押して強制受信操作を行った場合に、受信装置３０を作動して受信処理を行う。
この際、手動受信制御部４１２は、前述の通り、ボタン７３を押している時間に応じて、測時モードでの受信処理と、測位モードでの受信処理を切り替えて実行する。
【００７９】
手動受信制御部４１２は、測時モードでの受信処理を行う場合は、自動受信制御部４１１と同じく、受信装置３０で少なくとも１つの位置情報衛星１００を捕捉し、その位置情報衛星１００から送信される衛星信号を受信して時刻情報を取得する。そして、時刻修正手段４２は、時刻情報の取得に成功した場合、取得した時刻情報で内部時刻データ６３０を修正する。
【００８０】
手動受信制御部４１２は、測位モードでの受信処理を行う場合は、受信装置３０で少なくとも３個、好ましくは４個以上の位置情報衛星１００を捕捉する。この際、位置情報衛星１００は同じ種類の衛星でもよいし、異なる種類の衛星が混在してもよい。各位置情報衛星１００から送信される衛星信号を受信して時刻情報を取得し、さらに位置情報を算出して取得する。そして、制御装置４０は、位置情報の取得に成功した場合、取得した位置情報（緯度、経度）に基づいてタイムゾーンデータ記憶部６８０からタイムゾーンデータ（時差情報）を取得し、タイムゾーンデータ６５０に記憶する。
例えば、日本標準時（ＪＳＴ）は、ＵＴＣに対して９時間進めた時刻（ＵＴＣ＋９）であるため、測位モードで取得した位置情報が日本である場合には、制御装置４０は、タイムゾーンデータ記憶部６８０から日本標準時の時差情報（＋９時間）を読み出してタイムゾーンデータ６５０に記憶する。このため、時計表示用時刻データ６４０は、ＵＴＣである内部時刻データ６３０にタイムゾーンデータを加算した時刻となる。
【００８１】
［時刻修正手段］
時刻修正手段４２は、受信制御手段４１によって時刻情報を取得して内部時刻データ６３０が更新された場合に、時計表示用時刻データ６４０に基づいて指針２１，２２，２３を移動し、時刻表示を更新する。
【００８２】
［航法メッセージ（ＧＰＳ衛星）］
ここで、位置情報衛星１００であるＧＰＳ衛星から送信される衛星信号の航法メッセージについて、図７に基づいて説明する。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７（Ａ）〜図７（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７（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衛星から３０秒で送信される。
【００８３】
サブフレーム１には、週番号データ（ＷＮ：week number）や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り、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衛星の概略軌道情報）が含まれている。
【００８４】
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。
【００８５】
したがって、ＴＬＭワードやＨＯＷワードは、ＧＰＳ衛星から６秒間隔で送信されるのに対し、週番号データや衛星補正データ、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。
【００８６】
図７（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７（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。
【００８７】
したがって、電子時計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、日付情報および時刻情報を取得することができる。ただし、電子時計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衛星の現在の過番号データを得ることができる。
したがって、電子時計１は、リセット後や電源投入時のように、内部に週番号データ（日付情報）を記憶していない場合のみ、サブフレーム１の週番号データを取得すれば良い。そして、週番号データを記憶している場合は、電子時計１は、６秒毎に送信されるＴＯＷを取得すれば、現在時刻が分かる。このため、電子時計１は、通常、時刻情報としてＴＯＷのみを取得する。
【００８８】
［航法メッセージ（GLONASS衛星）］
ＧＬＯＮＡＳＳ（global navigation satellite system）は、ロシアによって運営されている衛星システムで２４個の衛星で運用されており、２１個の衛星によって衛星信号が送信され、残り３つの衛星はスペアとして使用されている。これらの衛星は３つの軌道に配置され、各軌道は８つの衛星を有する。すなわち、各衛星は３つの軌道平面上に並べられ、３つの軌道平面の昇交点は１２０度ずつずれていて、それぞれに８つの衛星が等間隔で配置される。この構成では、地球上からいつでも最低４つの衛星を見ることが可能である。
【００８９】
すべてのGLONASS衛星は同じ標準精度（ＳＰ：standard precision）信号を送信するが、各衛星は異なる周波数で送信する。GLONASSは、１６０２．０ＭＨｚを中心とするＦＤＭＡ（周波数分割多重）を使用する。したがって、各衛星は１６０２ＭＨｚ＋（Ｎ×０．５６２５ＭＨｚ）で信号を送信する。ここで、Ｎは周波数チャンネル番号（Ｎ＝−７，−６，−５，．．．５，６）である。最大24機の衛星が地上から見て常に異なる周波数を受信できるようになっている。
GLONASSの航法メッセージの１サイクルはスーパーフレームと呼ばれる。スーパーフレームは２．５分間隔で送られてくる。スーパーフレームは５つのフレームから構成される。図８に示すように、各フレームは１５ストリングスから構成される。各ストリングスの長さは２秒であり、各フレームの長さは３０秒である。
各フレームには、Immediate dataと、Non-immediate dataが存在する。Immediate dataはGPS衛星信号のエフェメリス、Non-immediate dataはアルマナックに相当する。したがて、Immediate dataを受信する事で、現在位置を計算して測位する事が可能となる。
【００９０】
図８に示すように、各ストリングの最初には「０」が送信される。各ストリングの最後にはタイムマークである「ＭＢ」が送信される。また、「ＭＢ」の前にデータの誤りを検出・訂正できるハミングコードである「ＫＸ」が送信される。
【００９１】
図９は、GLONASSにおいて時刻を取得するために必要な情報が含まれているストリング１，４，５の構成である。
各ストリングの「ｍ」は４ビットのデータであり、フレーム内のストリング番号である１〜１５を示す。
ストリング１の「ｔｋ」は１２ビットのデータであり、５ビットで０〜２３時、６ビットで０〜５９分、１ビットで０秒または３０秒を示す。この「ｔｋ」は、スーパーフレームの先頭が開始されるＵＴＣ時刻を示す。
【００９２】
ストリング４の「ＮＴ」は１１ビットのデータであり、うるう年の１月１日から数えた日数（１〜１４６１日のいずれか）が示される。
ストリング５の「Ｎ４」は５ビットのデータであり、１９９６年からの４年のインターバル数である１〜３１が示される。「ＮＡ」は１１ビットのデータであり、うるう年の１月１日から数えた日数（１〜１４６１日のいずれか）が示される。すなわち、前述した「ＮＴ」と同じ内容である。
【００９３】
電子時計１の時刻データ記憶部６００に時刻情報（時計情報）が全く記憶されていない初期状態では、前記Ｎ４、ＮＡまたはＮＴ、ｔｋ、ｍを受信する事で、現在の年月日時分秒の時刻情報を取得できる。したがって、内部時刻データ６３０にこの時刻情報をセットして、時計内部の周期で１秒毎にカウントアップする事で、現在の日時（時刻情報）を計時することができる。
具体的には、現在の年月日を取得するには、ストリング５のＮ４とストリング４のＮＴあるいはストリング５のＮＡを受信すればよい。たとえば、Ｎ４が５、ＮＡが１０であった場合、２０１６年１月１０になる。算出の方法は、年は１９９６＋４×Ｎ４で計算できるので、１９９６＋４×５＝２０１６年となる。月日は、ＮＡは１月１日から数えた日数なので、１月１０日と算出できる。
現在の時分秒を取得するには、まずｔｋを受信して、その次にｍを受信すればよい。ｔｋが１０時４８分３０秒であった場合、スーパーフレームの先頭が１０時４８分３０秒と判る。その次に受信したｍが、３であった場合は、３番目のストリングである。１つのストリングは２秒で送信されるので、スーパーフレームの先頭から６秒である事が判る。つまり、１０時４８分３０秒＋６秒で、１０時４８分３６秒である事が判る。
GLONASSの時刻は、ＵＴＣ時刻なので、うるう秒が反映されている。ＧＰＳでは、１２．５分間隔で送信される、うるう秒情報を受信する必要があるが、短時間の受信でうるう秒が反映されたＵＴＣ時刻を受信することができる。
【００９４】
時刻データ記憶部６００にすでに時刻情報が記憶されており、その内部時刻を修正する場合には、ｍだけを受信する事で時計の精度を保つ事ができる。例えば、内部時計が、１０時５０分２秒で、ｍを受信して、ｍが２であった場合には、スーパーフレームの先頭から４秒と判るので、内部時計を１０時５０分４秒に修正することで正しい時刻に修正できる。
【００９５】
［手動受信処理］
次に、電子時計１の受信処理について、図１０および図１１のフローチャートも参照して説明する。
図１０は、受信制御手段４１の手動受信制御部４１２により実行される手動受信処理を示すフローチャートであり、図１１は、衛星信号の受信処理を示すフローチャートである。
【００９６】
指針２１，２２，２３により通常時刻表示がされている状態（通常時刻表示モード）で、手動受信制御部４１２は、ユーザーにより手動測時受信操作が行われたか否かを判定する（Ｓ１１）。手動受信制御部４１２は、ユーザーによりボタン７３が第１設定時間（３秒以上、６秒未満）押されて手動測時受信操作が行われた場合に、ステップＳ１１で「ＹＥＳ」と判定する。
手動受信制御部４１２は、ステップＳ１１で「ＹＥＳ」と判定すると、測時受信処理を実行する（Ｓ１２）。
一方、手動受信制御部４１２は、ステップＳ１１でＮＯと判定すると、ユーザーにより手動測位受信操作が行われたか否かを判定する（Ｓ１３）。手動受信制御部４１２は、ユーザーによりボタン７３が第２設定時間（６秒以上）押されて手動測位受信操作が行われた場合に、ステップＳ１３で「ＹＥＳ」と判定し、測位受信処理を実行する（Ｓ１４）。
【００９７】
また、手動受信制御部４１２は、ステップＳ１３でＮＯと判定すると、ステップＳ１１の処理に戻る。すなわち、手動受信制御部４１２は、通常時刻表示モードにおいて、常にボタン７３が第１所定時間もしくは第２所定時間押されるか否かを監視し、ボタン７３がユーザーにより第１設定時間および第２設定時間押されない限り通常時刻を表示し続ける。
また、ステップＳ１２の測時受信処理およびステップＳ１４の測位受信処理が完了すると、手動受信制御部４１２は、通常時刻を表示する通常時刻表示モードに戻す。
【００９８】
［測時受信処理および測位受信処理］
次に、ステップＳ１２の測時受信処理およびステップＳ１４の測位受信処理における受信処理について説明する。なお、測時受信処理および測位受信処理では、捕捉する衛星の数や取得する情報は相違するが、位置情報衛星１００のサーチ、トラッキングなどの受信処理は同じであるため、まとめて説明する。なお、自動受信制御部４１１で行われる測時モードでの受信処理もステップＳ１２の測時受信処理と同じであるため、説明を略す。
前述したように、受信制御手段４１は、現在上空に存在し衛星信号を受信できる衛星を把握していないコールドスタート状態で受信制御を行う。
【００９９】
まず、受信制御手段４１は、図１１に示すように、本実施形態で受信可能な２種類の位置情報衛星１００のうち、ＧＰＳ衛星を優先して検索する（Ｓ２１）。このため、受信制御手段４１は、受信装置３０のＧＰＳ処理部３１ＡおよびＧＰＳ衛星信号検索部３６Ａを作動して機能状態とし、ＧＰＳ衛星の検索を実行する。
ここで、最初に実行される位置情報衛星（ＧＰＳ衛星およびGLONASS衛星）１００の検索は、設定可能な閾値のうち、最も高い閾値が設定されて実行される。例えば、感度閾値を、−１３０ｄＢｍ、−１３５ｄＢｍ、−１４０ｄＢｍの３段階に設定できる場合、受信制御手段４１は、最も高い−１３０ｄＢｍを設定して位置情報衛星１００の検索を実行する。このため、受信装置３０は、受信レベルが−１３０ｄＢｍ以上の位置情報衛星を検索する。
【０１００】
受信制御手段４１は、Ｓ２１ですべてのＧＰＳ衛星の検索が終了したら、ＧＰＳ処理部３１ＡおよびＧＰＳ衛星信号検索部３６Ａを停止して非機能状態とする。そして、受信制御手段４１は、受信装置３０のGLONASS処理部３１ＢおよびGLONASS衛星信号検索部３６Ｂを作動して機能させ、GLONASS衛星の検索を実行する（Ｓ２２）。この場合も、GLONASS衛星の検索は１回目であるため、受信制御手段４１は、前記閾値を最も高い閾値（−１３０ｄＢｍ）に設定してGLONASS衛星の検索を実行する。
なお、ＧＰＳ衛星およびGLONASS衛星の各検索処理（Ｓ２１，Ｓ２２）の詳細については後述する。
【０１０１】
受信制御手段４１は、ステップＳ２１，Ｓ２２の衛星検索処理を行った後、衛星トラッキング部３７および演算部３８を作動してトラッキング処理を行う（Ｓ２３）。衛星トラッキング部３７は、捕捉した衛星を追跡して航法メッセージを取得し、演算部３８は取得した航法メッセージを復調し、航法メッセージに含まれる位置情報衛星１００の軌道情報や時刻情報などの衛星情報を取得する。演算部３８は、測位受信処理Ｓ１４の場合は、４つ以上の位置情報衛星１００の軌道情報から位置情報（測位データ）を算出する。
ここで、受信制御手段４１は、ステップＳ２１，Ｓ２２で、ＧＰＳ衛星およびGLONASS衛星の両方の衛星を捕捉した場合、ＧＰＳ衛星のトラッキングと、GLONASS衛星のトラッキングとを排他的に実行する。すなわち、図１２に示すように、ＧＰＳおよびGLONASSの各航法メッセージデータは、５０ｂｐｓ（毎秒５０ビット）の速度で送られているため、各ビットのデータ間隔は２０msecである。この２０msecのデータ間隔の中で、ＧＰＳおよびGLONASSの各トラッキング処理が排他的に実行される。すなわち、ＧＰＳおよびGLONASSの各トラッキング処理は同時には実行されず、ＧＰＳのトラッキング処理の後にGLONASSのトラッキング処理が行われる。
また、受信制御手段４１は、ＧＰＳ衛星信号をトラッキングするときにはＲＦ部３１のＧＰＳ処理部３１Ａと、ベースバンド部３５のＧＰＳ衛星トラッキング部３７Ａとを機能（動作）させる。また、GLONASS衛星信号をトラッキングするときには、ＲＦ部３１のGLONASS処理部３１Ｂと、ベースバンド部３５のGLONASS衛星トラッキング部３７Ｂとを機能（動作）させる。したがって、これらも排他的に機能し、同時には動作させない。
なお、同じ種類の衛星を複数捕捉している場合も、各衛星信号のトラッキングは時分割で排他的に実行される。例えば、ＧＰＳ衛星を４つ捕捉している場合、各ＧＰＳ衛星信号のトラッキングは時分割で行われる。このため、１つのＧＰＳ衛星信号のトラッキング処理時間が１msecであれば、４つのＧＰＳ衛星信号のトラッキング処理時間は４msecとなる。この場合でも、２０msecのデータ間隔の中で４msecの処理時間であるため、残りの１６msecはトラッキング処理を休止できる。さらに、ＧＰＳ衛星を４つ、GLONASS衛星を４つ捕捉している場合でも、計８つの衛星信号のトラッキング処理時間が１msec×８＝８msecであれば、残りの１２msecはトラッキング処理を休止できる。
【０１０２】
次に、受信制御手段４１は、受信開始から所定時間内に衛星信号の受信に成功したかを判定する（Ｓ２４）。受信制御手段４１は、測時受信の場合は、所定時間内に１つ以上の位置情報衛星１００から衛星信号を受信して時刻情報を取得した場合に、ステップＳ２５で受信に成功したと判定する。受信制御手段４１は、測位受信の場合は、所定時間内に４つ以上の位置情報衛星１００から衛星信号を受信して時刻情報を取得し、位置情報を算出した場合に、ステップＳ２４で受信に成功したと判定する。
【０１０３】
受信制御手段４１は、ステップＳ２４で受信に成功したと判定すると（Ｓ２４でＹＥＳ）、衛星信号から取得した時刻情報に基づいて現在時刻を修正する（Ｓ２５）。また、測位受信処理時に位置情報も取得した場合には、受信制御手段４１は、取得した位置情報（緯度、経度）に基づいてタイムゾーンデータ記憶部６８０からタイムゾーンデータ（時差情報）を取得し、タイムゾーンデータ６５０に記憶する。そして、取得した時刻情報によって更新されたＵＴＣである内部時刻データ６３０に、タイムゾーンデータ６５０を加算して現在地の時刻情報を求め、この現在地の時刻情報を時計表示用時刻データ６４０とすることで指針２１〜２３で指示される時刻を修正する（Ｓ２５）。
そして、受信制御手段４１は、ステップＳ２５の時刻修正処理が行われると、今回の受信処理を終了する。
【０１０４】
一方、受信制御手段４１は、ステップＳ２４で所定時間内の受信に失敗した場合（Ｓ２４でＮＯ）、受信開始から所定回数検索を繰り返したかを判定する（Ｓ２６）。
ここで、受信処理では、前述したように、最初に実行される位置情報衛星（ＧＰＳ衛星およびGLONASS衛星）１００の検索は、感度閾値「−１３０ｄＢｍ」にて実行される。本実施形態では、感度閾値「−１３０ｄＢｍ」にて位置情報衛星が検索されない場合、感度閾値を徐々に下げて、より受信レベルが低い衛星信号も取得できる処理がなされる。例えば、本実施形態では、感度閾値を「−１３５ｄＢｍ」、「−１４０ｄＢｍ」に下げて、最大３回の位置情報衛星の検索がなされる。
【０１０５】
これにより、ステップＳ２６において、所定回数（３回）の検索を繰り返していないと判定すると（Ｓ２６でＮＯ）、受信制御手段４１は、感度閾値を「−１３０ｄＢｍ」から「−１３５ｄＢｍ」に変更する（Ｓ２７）。そして、受信制御手段４１は、感度閾値を下げた状態で、上記ステップＳ２１からＳ２６の処理を繰り返す。そして、ステップＳ２６において、再度所定回数の検索を繰り返していないと判定すると（Ｓ２６でＮＯ）、受信制御手段４１は、感度閾値を「−１３５ｄＢｍ」から「−１４０ｄＢｍ」に変更し（Ｓ２７）、上記ステップＳ２１からＳ２６の処理を繰り返す。
ステップＳ２６において、所定回数（３回）の検索を繰り返したと判定すると（Ｓ２６でＹＥＳ）、受信制御手段４１は、受信処理を終了する。
【０１０６】
［衛星検索処理］
次に、ステップＳ２１，Ｓ２２における衛星検索処理の詳細について、図１３のフローチャートに基づいて説明する。
ステップＳ２１のＧＰＳ衛星の検索処理は、衛星信号検索部３６のＧＰＳ衛星信号検索部３６Ａが図１３のフローチャートに基づいて実行し、ステップＳ２２のGLONASS衛星の検索処理は、衛星信号検索部３６のGLONASS衛星信号検索部３６Ｂが図１３のフローチャートに基づいて実行する。
衛星信号検索部３６は、衛星検索処理を開始すると、まず衛星検索順を示す変数Ｉを１に初期化する（Ｓ３１）。衛星信号検索部３６では、検索順をあらかじめ設定しておく必要がある。本実施形態では、ＧＰＳ衛星信号検索部３６Ａは、図１４に示すように、ＧＰＳの衛星番号ＰＲＮによって衛星検索順を設定している。また、GLONASS衛星信号検索部３６Ｂは、図１５に示すように、チャンネル番号によって衛星検索順を設定している。
したがって、ＧＰＳ衛星信号検索部３６Ａは、Ｉ＝１の場合、衛星番号ＰＲＮが１のＧＰＳ衛星を検索する。また、GLONASS衛星信号検索部３６Ｂは、Ｉ＝１の場合、チャンネルが−７のGLONASS衛星を検索する。
なお、ＧＰＳ衛星およびGLONASS衛星の検索順は、図１４，１５に示すものに限らない。ＧＰＳ衛星の場合は、衛星番号ＰＲＮが１から昇順に並ぶものに限らず、たとえば、衛星番号ＰＲＮが１０、２、３０、２３…のようにランダムな順番で検索してもよい。GLONASS衛星の場合も、チャンネルの番号をランダムにして検索してもよい。
【０１０７】
次に、衛星信号検索部３６はドップラー周波数を示す変数Ｄを１に初期化する（Ｓ３２）。位置情報衛星１００は高速で移動しているため、その移動に伴い位置情報衛星１００から送信される周波数が変化する。そのドップラー周波数に合わせて、衛星信号検索部３６の周波数を合わせることによって、位置情報衛星１００を見つけることができる。そこで、衛星信号検索部３６は、衛星信号の中心周波数に対して、通常±5100Ｈｚ程度の範囲まで、周波数を変化させて検索する。このため、衛星信号検索部３６は、図１６に示すように、変数Ｄとドップラー周波数との関係を設定している。なお、図１６は、周波数分解能が100Ｈｚの場合の例である。この場合、-5100Ｈｚから+5100Ｈｚまで100Ｈｚ毎に周波数を変化させていくと、5100/100*2+1＝103ステップの検索処理が必要となる。
したがって、ＧＰＳ衛星信号検索部３６Ａは、Ｄ＝１の場合、ＧＰＳの中心周波数1575.42ＭＨｚでＧＰＳ衛星を検索する。また、GLONASS衛星信号検索部３６Ｂは、Ｄ＝１の場合、チャンネルの値で設定される周波数でGLONASS衛星を検索する。
なお、周波数分解能は、受信レベルの感度閾値に応じて変更されるため、変数Ｄとドップラー周波数との関係は周波数分解能の設定値毎に用意されている。すなわち、感度閾値が低くなるほど、周波数分解能の値は小さくしている。このため、検索処理のステップ数も感度閾値が低くなると多くなり、その分、検索時間も長くなる。
【０１０８】
次に、衛星信号検索部３６は、ＲＦ部３１から入力された入力信号と、Ｃ／Ａコードの相関を取り（Ｓ３３）、衛星が存在するか、つまり衛星を捕捉したかを確認する（Ｓ３４）。ＧＰＳ衛星の場合は、衛星番号ＰＲＮに対応するＣ／Ａコードを用いて相関をとる。GLONASS衛星の場合は、各衛星が周波数で区別され、Ｃ／Ａコードは共通しているので、この共通するＣ／Ａコードを用いて相関をとる。
衛星信号検索部３６は、相関値が高ければ、その衛星が存在することが判るので、その衛星を捕捉したと判定する（Ｓ３４でＹＥＳ）。衛星信号検索部３６は、衛星を捕捉したと判定した場合（Ｓ３４でＹＥＳ）、捕捉した衛星のＣ／Ａコードを衛星トラッキング部３７に出力する（Ｓ３５）。これにより、衛星トラッキング部３７では、捕捉した位置情報衛星１００を追従し、衛星信号を受信してデータをデコードする。
【０１０９】
一方、ステップＳ３４でＮＯと判定された場合、衛星信号検索部３６は、すべてのドップラー周波数を検索したか判定する（Ｓ３６）。例えば、図１６に示すようにドップラーの変数Ｄの最大値が１０３に設定されている場合には、現在の変数Ｄが１０３であればすべてのドップラー周波数を検索したと判定する。
衛星信号検索部３６は、ステップＳ３６でＮＯと判定した場合、変数Ｄに１を加算し（Ｓ３７）、更新された変数Ｄに対応するドップラー周波数を用いて、ステップＳ３３の相関処理を実行する。
【０１１０】
次に、衛星信号検索部３６は、すべてのドップラー周波数を検索したと判定された場合（ステップＳ３６でＹＥＳ）、または、ステップＳ３５の捕捉した衛星のＣ／Ａコードを衛星トラッキング部３７に出力した場合は、所定の衛星数が捕捉されたかを判定する（Ｓ３８）。ここで、所定の衛星数とは、測時受信処理の場合は、時刻情報を取得できる衛星数であり、通常は１つである。また、測位受信処理の場合は、受信した航法メッセージから位置情報を算出可能な衛星数であり、通常は４つである。この際、同じ種類の位置情報衛星を４つ捕捉した場合に限らず、ＧＰＳ衛星およびGLONASS衛星が混在して４つ捕捉した場合も所定の衛星数が捕捉されたと判定する。
【０１１１】
衛星信号検索部３６は、所定数の衛星が捕捉されたと判定した場合（ステップＳ３８でＹＥＳ）、それ以上の衛星を捕捉する必要が無いため、衛星の検索処理を終了する。
一方、衛星信号検索部３６は、所定数の衛星が捕捉されていないと判定した場合（ステップＳ３８でＮＯ）、検索の開始から所定時間が経過したかを判定する（Ｓ３９）。
この所定時間は、検索対象のすべての衛星を検索するのに必要な時間を考慮して設定され、例えば６０秒である。
【０１１２】
衛星信号検索部３６は、所定時間が経過したと判定した場合（ステップＳ３９でＹＥＳ）、衛星の検索処理を終了する。
一方、衛星信号検索部３６は、所定時間が経過していないと判定した場合（ステップＳ３９でＮＯ）、すべての衛星を検索したかを判定する（Ｓ４０）。すなわち、ＧＰＳ衛星を検索している場合は、衛星検索順を示す変数Ｉがその最大値である３２になっていれば、すべてのＧＰＳ衛星を検索したと判定する。また、GLONASS衛星を検索している場合は、衛星検索順を示す変数Ｉがその最大値である１４になっていれば、すべてのGLONASS衛星を検索したと判定する。
衛星信号検索部３６は、ステップＳ４０でＮＯと判定した場合、Ｉに１を加算し（Ｓ４１）、更新された変数Ｉに対応する衛星番号（ＧＰＳ衛星の場合）やチャンネル（GLONASS衛星の場合）を用いて、ステップＳ３２〜Ｓ４０の検索処理を繰り返す。
【０１１３】
［衛星検索処理時間］
ここで、ＧＰＳ衛星およびGLONASS衛星の検索処理に要する時間について説明する。図１７は、感度閾値に対するＧＰＳ衛星およびGLONASS衛星の検索時間である。
位置情報衛星１００の検索（探索）にかかる時間は、前記感度閾値（閾値）の値によって異なってくる。前記閾値が低いほど、探索時間は長くなる。すなわち、前記閾値が高い場合には、受信レベルが高い位置情報衛星１００のみが捕捉対象となり、探索時のドップラー周波数の周波数分解能を低く（周波数の変化量を大きく）設定できるため、図１７に示すように、１衛星の検索時間も短くなり、すべての位置情報衛星１００の探索にかかる時間は短く、消費電力も小さくできる。一方で、閾値が低い場合には、受信レベルが低い位置情報衛星１００も捕捉対象となり、探索時の周波数分解能を高く（周波数の変化量を小さく）設定する必要があるため、図１７に示すように、１衛星の検索時間も長くなり、すべての位置情報衛星１００の探索にかかる時間も長く、消費電力も大きくなる。
このため、感度閾値が低くなると、すべてのＧＰＳ衛星の検索時間およびすべてのGLONASS衛星の検索時間も長くなる。
したがって、図１３のステップＳ３９における所定時間は、これらの検索時間を考慮して設定され、例えば、最も検索時間が長くなる感度閾値−１４０ｄＢｍのＧＰＳ衛星の検索時間（３０．６秒）よりも長い時間（例えば６０秒）に設定すればよい。また、ステップＳ３９における所定時間を、検索対象の衛星の種類と、感度閾値とで求められる衛星検索時間に応じて設定してもよい。
【０１１４】
［第１実施形態の作用効果］
上述した第１実施形態における電子時計１（衛星信号受信装置）によれば、以下の効果を奏する。
受信装置３０に、ＧＰＳ衛星信号を検索してトラッキングするＧＰＳ受信部３０Ａと、GLONASS衛星信号を検索してトラッキングするGLONASS受信部３０Ｂとを設けたので、ＧＰＳ衛星およびGLONASS衛星の２種類の衛星を検索、トラッキングすることができる。このため、１種類の衛星のみを検索して受信する場合に比べて、利用可能な衛星数が増加し、例えば、周囲を高層ビルに囲まれた場所で受信する場合でも、ビル間の隙間などから衛星を捕捉できる可能性が向上し、時刻情報や位置情報の取得に成功する確率も向上できる。
【０１１５】
また、本実施形態では、ＧＰＳ受信部３０ＡおよびGLONASS受信部３０Ｂは、同時に機能せずに排他的に機能する。このため、ＧＰＳ受信部３０ＡおよびGLONASS受信部３０Ｂを同時に機能させる場合に比べて消費電流を低減できる。したがって、電池容量の小さい腕時計においても、複数の衛星測位システムを実現できる。
その上、アナログ回路であるＧＰＳアナログ処理部３３Ａ、GLONASSアナログ処理部３３Ｂを、各衛星の種類毎に設けたので、各処理部３３Ａ，３３Ｂを各衛星信号の処理用に効率化でき、１つのアナログ処理部で複数種類の衛星信号を処理する場合に比べて消費電流を低減できる。したがって、この点でも電池容量の小さい腕時計において、複数の衛星測位システムを実現できる。
【０１１６】
さらに、１種類の衛星のみを検索対象とした場合に比べて、２種類の衛星を検索対象とすることで検索対象の衛星数が増えるため、前記閾値を第１閾値（−１３０ｄＢｍ）に設定して、ＧＰＳ衛星およびGLONASS衛星を探索した際に、この第１閾値に設定した最初の探索で所定数（１機、あるいは４機）の衛星を捕捉できる可能性が高まる。
前述の通り、前記閾値が高い方が、位置情報衛星の探索時間を短くできる。このため、本実施形態によれば、例えば、前記閾値を第２閾値（−１３５ｄＢｍ）に固定して探索を行う場合と比べて、早期に受信信号レベルが高い位置情報衛星を捕捉できる。
そして、受信信号レベルが高い位置情報衛星の方が、取得情報の受信成功率は高い。このため、早期に受信信号レベルが高い位置情報衛星を捕捉できることで、取得情報の受信により早期に成功でき、消費電力を低減できる。
一方で、受信信号レベルが低い位置情報衛星は、前記閾値を第２閾値や第３閾値に設定した探索で捕捉できるため、位置情報衛星１００を１つも捕捉できない可能性が低下し、特に、測時受信処理で受信に成功する確率を向上できる。
【０１１７】
また、本実施形態では、測時受信処理や測位受信処理時の受信時間を短縮でき、この点でも消費電力を低減できる。例えば、測位処理に必要な受信時間は、衛星の検索時間と、航法メッセージのデコード時間と、時刻情報や位置情報を算出するための計算時間の合計である。デコード時間と計算時間は、システムの能力により異なるが、電池駆動できるシステムとしては、例えば、−１３０ｄＢｍで２０秒、−１３５ｄＢｍで３０秒程度である。
検索時間は、例えば、図１７のステップ１（感度閾値が−１３０ｄＢｍ）で捕捉できる受信信号レベルであるＧＰＳ衛星が２機、GLONASS衛星が２機存在し、ステップ２（感動閾値が−１３５ｄＢｍ）で捕捉できる受信信号レベルであるＧＰＳ衛星が２機、GLONASS衛星が２機存在する場合は以下の通りである。
本実施形態では、ＧＰＳ衛星とGLONASS衛星の両方を検索できるので、ステップ１（−１３０ｄＢｍ）の検索で、ＧＰＳ衛星が２機とGLONASS衛星が２機の合計４機を捕捉することができる。このため、すべてのＧＰＳ衛星を検索する時間である１０．２秒と、すべてのGLONASS衛星を検索する時間である４．２秒の合計である１４．４秒が衛星の検索時間となる。したがって、デコード時間および計算時間の合計値である２０秒と合計すると受信時間は３４．４秒である。
これに対し、GLONASS衛星を検索せずにＧＰＳ衛星のみを検索した場合は、４機を捕捉するのにステップ１だけでなく、ステップ２（−１３５ｄＢｍ）まで必要となる。ステップ１（−１３０ｄＢｍ）ですべてのＧＰＳ衛星を検索する時間は１０．２秒であり、ステップ２（−１３５ｄＢｍ）ですべてのＧＰＳ衛星を検索する時間は２０．４秒である。このため、合計の検索時間は３０．６秒となる。したがって、デコード時間および計算時間の合計値である３０秒と合計すると受信時間は６０．６秒である。
すなわち、本実施形態では、受信処理における時刻情報や位置情報を取得するまでの受信時間が短くなるため、使用者であるユーザーが受信開始から終了までの待つ時間が短くなり、利便性を向上できる。
また、二次電池１３０の電池容量が３０ｍＡＨであり、受信を行う時の消費電流を１０ｍＡの場合、ＧＰＳ衛星とGLONASS衛星を検索した時の受信時間が前述のとおり３４．４秒であると、約３１４回受信することができる。一方、ＧＰＳ衛星のみを検索した時の受信時間が前述の通り６０．６秒であると、約１７８回受信することができる。
したがって、ＧＰＳ衛星とGLONASS衛星を検索した時の受信回数は、ＧＰＳ衛星のみを検索した時と比較して約１．８倍多くすることができる。すなわち、本実施形態では、電子時計１の受信回数を多くすることができ、利便性を向上させることができる。
【０１１８】
［第２実施形態］
第１実施形態の電子時計１は、ＧＰＳ衛星およびGLONASS衛星の２種類の衛星を検索する場合に、ＧＰＳ衛星を優先して検索し（Ｓ２１）、次にGLONASS衛星を検索していた（Ｓ２２）。これに対し、第２実施形態の電子時計は、最初にどちらの衛星を優先して検索するかを判定して検索するものである。このため、図１８に示す第２実施形態の受信処理において前記第１実施形態と同じ処理については同一符号を付し、説明を簡略する。
【０１１９】
図１８に示すように、測時処理または測位処理によって衛星信号の受信処理を開始すると、衛星信号検索部３６は、ＧＰＳ衛星を優先して検索するか否かを判定する（Ｓ５１）。ステップＳ５１の判定は、例えば、前回の受信処理時に位置情報衛星１００の種類毎に捕捉した衛星数を記憶しておき、この衛星数の数で設定できる。例えば、前回の受信時のＧＰＳ衛星の捕捉数が、GLONASS衛星の捕捉数よりも多い場合には、衛星信号検索部３６はＧＰＳ衛星を優先サーチする設定としてステップＳ５１でＹＥＳと判定する。一方、前回の受信時のＧＰＳ衛星の捕捉数が、GLONASS衛星の捕捉数よりも少ない場合には、衛星信号検索部３６はGLONASS衛星を優先サーチする設定としてステップＳ５１でＮＯと判定する。なお、前回の受信時のＧＰＳ衛星の捕捉数とGLONASS衛星の捕捉数とが同じ場合には、前回の受信時と同じ順序で検索すればよい。
【０１２０】
衛星信号検索部３６は、ステップＳ５１でＹＥＳと判定すると、第１実施形態と同じく、ＧＰＳ衛星の検索処理（Ｓ２１）、GLONASS衛星の検索処理（Ｓ２２）の順序で衛星検索処理を実行する。
一方、衛星信号検索部３６は、ステップＳ５１でＮＯと判定すると、第１実施形態とは逆に、GLONASS衛星の検索処理（Ｓ２２）、ＧＰＳ衛星の検索処理（Ｓ２１）の順序で衛星検索処理を実行する。
【０１２１】
この際、衛星信号検索部３６は、優先して検索した位置情報衛星１００で所定の衛星数が捕捉されたかを判定し（Ｓ５２，Ｓ５３）、所定の衛星数が捕捉された場合には、衛星の検索処理を停止してトラッキング処理Ｓ２３を実行する。
すなわち、ステップＳ２１のＧＰＳ衛星の検索を優先した場合、ＧＰＳ衛星のみで所定の衛星数（測時受信処理の場合は１機、測位受信処理の場合は４機）が捕捉された場合は、衛星信号検索部３６はGLONASS衛星の検索処理Ｓ２２を実行せずにトラッキング処理Ｓ２３を実行する。
また、ステップＳ２２のGLONASS衛星の検索を優先した場合、GLONASS衛星のみで所定の衛星数（測時受信処理の場合は１機、測位受信処理の場合は４機）が捕捉された場合は、衛星信号検索部３６はＧＰＳ衛星の検索処理Ｓ２１を実行せずにトラッキング処理Ｓ２３を実行する。
トラッキング処理Ｓ２３以降の各処理Ｓ２３〜Ｓ２７は、前記第１実施形態と同じ処理であるため、説明を省略する。
【０１２２】
［第２実施形態の作用効果］
このような第２実施形態によれば、前記第１実施形態と同様の作用効果が得られる上、位置情報衛星１００を検索する際に、ステップＳ５１でＧＰＳ衛星およびGLONASS衛星のどちらを優先するかを判定しているので、優先した衛星検索処理で所定数の衛星を捕捉できる確率を向上できる。すなわち、前回の捕捉数で優先する衛星の種類を設定している場合は、受信場所や受信時刻などが同じであれば、同じ種類の衛星を捕捉できる可能性が高い。従って、ステップＳ５１で優先して検索する衛星の種類を選択することで、所定数の衛星を早期に捕捉できる。
そして、優先して検索した位置情報衛星１００で所定の衛星数が捕捉できた場合（Ｓ５２またはＳ５３でＹＥＳ）は、衛星検索処理を停止してトラッキング処理Ｓ２３に進むため、衛星検索処理時間を短縮できる。このため、検索処理時の消費電流を低減できる。
【０１２３】
なお、ステップＳ５１での判定方法としては、前回受信時の捕捉数が多い種類の衛星を優先するものに限らない。
例えば、タイムゾーンとして現在設定されている地域によって、優先する位置情報衛星１００の種類を設定してもよい。すなわち、電子時計１のユーザーが滞在する現在の地域の国の全地球航法衛星システム（ＧＮＳＳ）の衛星を優先して受信しても良い。例えば、現在設定されている地域がアメリカであれば、ＧＰＳ衛星を優先し、ロシアであれば、GLONASS衛星を優先すればよい。
また、ＧＰＳ衛星とGLONASS衛星とを比較すると、低緯度から中緯度においてはＧＰＳ衛星のほうが衛星を捕捉しやすく、高緯度では軌道傾斜角がＧＰＳ衛星に比べて高いGLONASS衛星のほうが衛星を捕捉しやすい。したがって、現在地の緯度に応じて優先する位置情報衛星１００の種類を設定してもよい。
【０１２４】
［第３実施形態］
第３実施形態の電子時計１は、１つの閾値で両方の衛星の検索処理を行った際に、所定の衛星数が捕捉された場合は、トラッキングのみを継続し、それ以降の衛星の検索処理を行わないものである。
このため、図１９に示す第３実施形態の受信処理において前記第１実施形態と同じ処理については同一符号を付し、説明を簡略する。
【０１２５】
図１９に示すように、測時処理または測位処理によって衛星信号の受信処理を開始すると、衛星信号検索部３６は、第１実施形態と同じく、ＧＰＳ衛星の検索処理（Ｓ２１）、GLONASS衛星の検索処理（Ｓ２２）の順序で衛星検索処理を実行し、その後、トラッキング処理Ｓ２３を実行する。
そして、受信制御手段４１は、受信に成功したかを判定する（Ｓ６１）。受信に成功したかの判定方法は前記各実施形態と同じである。
受信制御手段４１は、ステップＳ６１で受信に成功したと判定すると（Ｓ６１でＹＥＳ）、衛星信号から取得した時刻情報に基づいて現在時刻を修正し（Ｓ２５）、受信処理を終了する。
【０１２６】
受信制御手段４１は、ステップＳ６１でＮＯと判定した場合、受信開始から所定時間経過したかを判定する（Ｓ６２）。この所定時間は、例えば、測時受信処理の場合は６０秒、測位受信処理の場合は１２０秒に設定される。
受信制御手段４１は、ステップＳ６２でＹＥＳと判定された場合、つまり受信に成功せずに所定時間経過した場合は、受信処理を終了する。
【０１２７】
受信制御手段４１は、ステップＳ６２でＮＯと判定した場合、所定の衛星数が捕捉されたかを判定する（Ｓ６３）。受信制御手段４１は、ステップＳ６３でＮＯと判定すると、所定回数（第３実施形態では第１実施形態と同じく３回）検索を繰り返したかを判定する（Ｓ２６）。
受信制御手段４１は、ステップＳ２６でＮＯと判定すると、前記実施形態と同じく閾値を変更し（Ｓ２７）、ＧＰＳ衛星の検索処理Ｓ２１から処理を繰り返す。
また、受信制御手段４１は、ステップＳ２６でＹＥＳと判定すると、受信処理を終了する。
【０１２８】
受信制御手段４１は、ステップＳ６３でＹＥＳと判定すると、測位情報や測時情報の取得に必要な数の衛星を捕捉しているので、閾値を変更して新たに衛星を検索する処理（Ｓ２７〜Ｓ２２）は行わない。つまり、受信制御手段４１は、ステップＳ６３でＹＥＳの場合、衛星検索処理は停止する。この場合、受信制御手段４１は、すでに捕捉した衛星のトラッキングを継続し、航法メッセージの取得、時刻情報や位置情報の算出の各処理を継続する。そして、受信制御手段４１は、ステップＳ６１で受信に成功した場合は、時刻修正処理Ｓ２５を行い、受信に成功せずに所定時間が経過してタイムアウトになった場合は、時刻を修正せずに受信処理を終了する。
【０１２９】
［第３実施形態の作用効果］
このような第３実施形態によれば、前記第１実施形態と同様の作用効果が得られる上、ＧＰＳ衛星の検索処理Ｓ２１、GLONASS衛星の検索処理Ｓ２２で、所定数の衛星を捕捉した場合には、検索処理を停止するため、閾値を変更して新たな検索処理を行うことがなく、その分、消費電流を低減できる。特に、閾値を低下させて新たな検索処理を行うと、検索処理時間も長くなり、消費電流も増大するが、本実施形態では検索処理に比べて消費電流が低いトラッキング処理を継続するだけであるため、受信処理時の消費電力も低減できる。
なお、第３実施形態においても、第２実施形態の優先して検索する衛星の判定処理（Ｓ５１，Ｓ５２，Ｓ５３）を組み込んで実行してもよい。
【０１３０】
［第４実施形態］
第４実施形態の電子時計１Ａは、図２０に示すように、受信中に現在捕捉している全地球航法衛星システム（ＧＮＳＳ）等の衛星測位システムの種類を示す捕捉衛星表示装置８０を備える。
捕捉衛星表示装置８０は、インジケーター針８１と、目盛８２とを備える。インジケーター針８１は、捕捉している位置情報衛星１００の種類を表示する。すなわち、インジケーター針８１は、ＧＰＳ衛星のみを捕捉している場合は「ＧＰＳ」の文字を指示し、GLONASS衛星のみを捕捉している場合は「ＧＬＯ」の文字を指示し、ＧＰＳ衛星およびGLONASS衛星を捕捉している場合は「ＧＰＳ＆ＧＬＯ」の文字を指示する。
これにより、電子時計１Ａのユーザーは、現在、捕捉している衛星の種類を容易に把握できる。
【０１３１】
また、捕捉対象の衛星（衛星測位システム）の種類を手動操作で選択できるように構成されている場合に、ユーザーが入力装置７０を操作して選択された衛星の種類を、前記捕捉衛星表示装置８０で指示してもよい。
例えば、リューズ７１やボタン７２〜７４の操作で衛星の選択モードに移行し、１０時位置のボタン７２を押した回数で衛星の種類を選択できる場合、ボタン７２を押す毎に、インジケーター針８１が「ＧＰＳ」、「ＧＬＯ」、「ＧＰＳ＆ＧＬＯ」を順次指示する。そして、ユーザーが選択した衛星の種類をインジケーター針８１が指示する状態で、衛星の選択モードを解除することで、捕捉対象の衛星の種類が確定する。したがって、入力装置７０によって、位置情報衛星の種類を設定する設定装置が構成される。
このようにユーザーが捕捉対象の衛星の種類を手動選択できる場合には、ユーザーが現在地などの情報で捕捉しやすい衛星を選択できるため、衛星捕捉処理時間を短くでき、消費電流を低減できる。
【０１３２】
［第５実施形態］
第５実施形態の電子時計１は、図２１に示すように、ＧＰＳ衛星の検索処理時にＧＰＳ衛星に加えて、準天頂衛星システム（QZSS）の準天頂衛星を検索対象に加えた点が相違する。
すなわち、ＧＰＳ衛星は、地球上の全ての地域で捕捉できる衛星軌道になっているが、昨今、日本において準天頂衛星システム（QZSS）として、特定の一地域の上空に長時間とどまる軌道をとる衛星が打ち上げられて実用化が始まっている。準天頂衛星からはＧＰＳ衛星と同様のL1 C/A信号が出力されており、中心周波数も同一であるため、ＧＰＳ衛星の１衛星として使用することができる。したがって、ＧＰＳ処理部３１Ａ、ＧＰＳ衛星信号検索部３６Ａ、ＧＰＳ衛星トラッキング部３７Ａを用いて、準天頂衛星も検索してトラッキングすることができる。
準天頂衛星システムは、日本で常に天頂付近に１機の衛星が見えるように、複数の軌道面にそれぞれ配置された衛星を組合せて利用する衛星システムで、これらの軌道は、所定の軌道傾斜角（赤道面からの軌道面の傾き）で、地球の自転と同じ周期で地球を回っている。衛星が常に天頂方向にあるため、山やビル等に影響されず日本全国をほぼ100％カバーし、高精度の衛星測位サービスの提供が可能となる。
なお、準天頂衛星が高緯度上空で滞空できるのは公転周期の内の一部にすぎないので、３機程度の衛星を軌道上に配置しておき、常に１機が上空に現れるようにすることが考えられている。
現在１機のみ運用であるが、今後、準天頂軌道３機、静止軌道１機の衛星がすべて打ち上げられる予定であり、２０１８年以降ＧＰＳ網に加わる準天頂衛星は４機になる予定である。１機の準天頂衛星が仰角の高い天頂付近にいるのは１日８時間程度だが、準天頂衛星システム４機体制が稼働する状態では、日本からＧＰＳ衛星を３機追加したのと同じ状態になる。
【０１３３】
そこで、第５実施形態の電子時計１では、図２１に示すように、ＧＰＳ衛星を検索する際に、準天頂衛星も検索対象に加えている。これにより、現在、電子時計１を装着したユーザーが滞在する地域が、準天頂衛星を受信可能な地域であれば、天頂付近の準天頂衛星を捕捉できる確率が高まる。特に、準天頂衛星は、感度閾値を最も高い初期値に設定した状態で捕捉できる可能性が高いので、衛星検索処理や受信時間を短くでき、消費電流も低減できる。
また、図２１では、準天頂衛星の検索順をＧＰＳ衛星の後に設定しているので、準天頂衛星を受信できない地域でＧＰＳ衛星の検索処理が行われた場合も、ＧＰＳ衛星を先に検索して捕捉できるので、検索処理を短時間で行うことができる。
【０１３４】
なお、図２１では準天頂衛星が２機の場合を示したが、準天頂衛星が３機以上配置されている場合は、それらの準天頂衛星を検索対象として加えてもよい。例えば、衛星番号ＰＲＮが１９３〜１９６までの４機の準天頂衛星が軌道上に配置されている場合、ＧＰＳ衛星の検索順の３３〜３７にＰＲＮが１９３〜１９６の準天頂衛星を追加すればよい。なお、準天頂衛星の検索順は、衛星番号順に限らず、ランダムな順序で行ってもよい。
さらに、前回の測位受信時に取得した位置情報や、ユーザーが設定したタイムゾーンによって、ユーザーが準天頂衛星を捕捉できる地域に滞在していることが判定できる場合には、ＧＰＳ衛星を検索する前に準天頂衛星を優先して検索してもよい。この場合、準天頂衛星を早期に捕捉できる可能性が高いため、効率の良い衛星の検索が可能となり、受信時間が短くなる。特に、１つの衛星を捕捉すればよい測時受信時には、短時間で受信処理を終了でき、低消費電流化に貢献する。
さらに、準天頂衛星を利用できる地域においては、衛星を早期に見付けるための軌道情報（アルマナック、エフェメリス）が無い状態で、受信を開始するコールドスタート時に、準天頂衛星を優先して検索することで、検索にかかる時間を短縮することができ、受信時間を短くすることができる。
さらに、前回の測位受信時に取得した位置情報や、ユーザーが設定したタイムゾーンによって、準天頂衛星を利用できない地域で受信処理を行ったことが判定できる場合には、ＧＰＳ衛星の検索時に準天頂衛星を検索しないように設定してもよい。この場合、準天頂衛星を利用できない場合に、準天頂衛星を検索しないので、無駄な検索処理を無くすことができ、受信時間が長くなることも防止できる。
【０１３５】
［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。
例えば、前記各実施形態では、ＧＰＳ衛星またはGLONASS衛星の一方の種類のすべての衛星を所定数捕捉するまで検索し、その後に他方の種類のすべての衛星を所定数捕捉するまで検索していたが、ＧＰＳ衛星とGLONASS衛星を交互に検索しても良い。この交互に検索するときには、ＧＰＳ衛星とGLONASS衛星とを１機ずつ交互に検索してもよいし、２機以上の所定数ずつ交互に検索してもよい。
【０１３６】
また、前記各実施形態では、ＧＰＳ受信部３０ＡとGLONASS受信部３０Ｂとを排他的に機能させていたが、第一受信部であるＧＰＳ受信部３０Ａと、第二受信部であるGLONASS受信部３０Ｂとを順番に機能させてもよい。各受信部を順番に機能させる場合、例えば、ＧＰＳ受信部３０Ａを機能状態から非機能状態に切り替えた後に、GLONASS受信部３０Ｂを機能させてもよいし、ＧＰＳ受信部３０Ａを機能状態から非機能状態に切り替える直前（所定時間前）にGLONASS受信部３０Ｂを機能状態としてもよい。すなわち、各受信部３０Ａ，３０Ｂを非機能状態から機能状態に切り替えた際は、アナログ回路の立上りの時間があるため、消費電流が大きくなるのにもタイムラグが存在する。したがって、一方の受信部を非機能状態に切り替える前に、他方の受信部を機能させても、前記タイムラグを考慮して切り替えタイミングを設定すれば、消費電流が所定値以上に増大することを防止でき、必要となる電池容量も抑制できる。
なお、第一受信部であるＧＰＳ受信部３０Ａおよび第二受信部であるGLONASS受信部３０Ｂを順番に機能させる場合、少なくともＧＰＳ受信部３０Ａの検索機能（ＧＰＳ処理部３１Ａ、ＧＰＳ衛星信号検索部３６Ａ）を非機能状態に切り替えてから、GLONASS受信部３０Ｂの検索機能（GLONASS処理部３１Ｂ、GLONASS衛星信号検索部３６Ｂ）を機能状態に切り替えることが好ましい。各ＧＰＳ受信部３０Ａ、GLONASS受信部３０Ｂを機能させた場合、位置情報衛星１００を捕捉する検索機能を実行している場合が最も消費電流が大きくなるため、このタイミングをずらすことで、消費電流のピーク値を低減できるためである。
【０１３７】
さらに、前記実施形態では、複数のＧＮＳＳの種類毎にアナログ処理部を設けていたが、一つのアナログ処理部で複数のＧＮＳＳに対応してもよい。すなわち、本発明における第一受信部および第二受信部は、アナログ回路がそれぞれ独立しているものに限らず、共通のアナログ回路を利用するものでもよい。この場合、各ＧＮＳＳの衛星信号を受信できるようにＰＬＬ回路等を制御することで、一つのアナログ処理部を、ＧＰＳ衛星信号を受信する設定とした場合には、ＧＰＳアナログ処理部３３Ａとして機能し、GLONASS衛星信号を受信する設定とした場合には、GLONASSアナログ処理部３３Ｂとして排他的に機能させることができる。ただし、一つのアナログ処理部で各アナログ処理部３３Ａ，３３Ｂを構成すると、各GNSSに対してアナログ処理部を効率化できず消費電流が増大するため、前記実施形態のように、独立したアナログ処理部３３Ａ，３３Ｂを設けることが好ましい。
【０１３８】
また、前記各実施形態では、第一および第二の種類の位置情報衛星として、ＧＰＳ衛星およびGLONASS衛星を用い、これらの衛星信号を受信する第一受信部および第二受信部を有する場合について説明したが、第三の種類の位置情報衛星を検索・捕捉してその衛星信号を受信する第三受信部を設けてもよい。
例えば、ＧＰＳやGLONASSに加えて、Beidou（中国）の衛星信号を受信する場合、Beidouは中心周波数やＣ／ＡコードがＧＰＳやGLONASSと異なるため、ＲＦ部３１にはBeidou用のアナログ回路であるBeidou処理部を設け、ベースバンド部３５にはBeidou衛星信号検索部およびBeidou衛星トラッキング部を設け、これらによって第三受信部を設ける必要がある。
そして、受信制御手段４１は、例えば、図２２に示すように、感度閾値を設定して検索を行う各ステップ１〜３において、３種類の衛星を順次検索するように制御する。
このように位置情報衛星１００の種類を増やせば、ステップ１の高い感度閾値で捕捉できる衛星が増えるので、短時間での受信が可能となり、消費電流も低減できる。
【０１３９】
さらに、位置情報衛星の種類としては、他のＧＮＳＳを追加してもよい。例えば、前記各実施形態では、位置情報衛星の例として、ＧＰＳ衛星、GLONASS衛星、Beidou衛星、準天頂衛星について説明したが、位置情報衛星の種類はこれらに限られない。例えば、ＧＮＳＳとしては、図２３に示すように、ＧＰＳ（米国）、ＧＡＬＩＬＥＯ（ヨーロッパ共同体）、ＧＬＯＮＡＳＳ（ロシア）、Ｂｅｉｄｏｕ（中国）などが運用され、あるいは運用が予定されている。また、地域的衛星測位システム(RNSS：Regional Navigation Satellite System)としては、ＱＺＳＳ（日本）、ＩＲＮＳＳ（インド）、ＤＯＲＩＳ（フランス）、Ｂｅｉｄｏｕ（中国）の他、静止衛星型衛星航法補強システム（ＳＢＡＳ）などの静止衛星も運用され、あるいは運用が予定されている。
これらのＧＮＳＳにおいては、ＧＰＳと、GLONASS、Beidouは中心周波数（Center Freq.）が異なるため、ＲＦ部３１においては、全く同じアナログ処理部では動作させることは困難であり、効率も低下するため、それぞれの専用のアナログ処理部を設けることが好ましい。一方で、ＧＰＳとQZSSとGALILEOは中心周波数が1575.42MHzで全く同じなので、同じアナログ処理部で処理することができる。
また、ベースバンド部３５においては、ＧＰＳとGLONASS、Beidou、GALILEOはC/Aコード関係のパラメータが異なるため、全く同じ処理部（衛星信号検索部３６、衛星トラッキング部３７）では動作させることは困難であるため、それぞれの処理部を設けることが好ましい。一方、ＧＰＳとQZSSは前記パラメータも全く同じなので、同じ処理部（衛星信号検索部３６、衛星トラッキング部３７）で処理することができる。
【０１４０】
なお、ＧＮＳＳの種類による消費電流の違いは以下の通りである。
ＲＦ部３１における消費電流は、概略、受信する周波数に依存する。周波数が高いほど消費電流が大きくなるため、図２３の中では、GLONASSの消費電流がもっとも大きくなる。
ベースバンド部３５における消費電流は、概略、チップレート（コード周波数）に依存する。チップレート（コード周波数）が高いほど多くの処理が必要となるため、消費電流も大きくなる。
そして、衛星検索時の消費電流は、ＲＦ部３１およびベースバンド部３５の合計の消費電流で求められる。したがって、各受信部の消費電流は、受信するＧＮＳＳの種類によって相違する。そして、複数種類のＧＮＳＳの衛星を検索する際に、検索時の消費電流が小さい順に検索することが好ましい。すなわち、空の開けている環境の良い場所で受信した時に、最初のＧＮＳＳの検索で十分な数の衛星を捕捉できた場合に、その時点で衛星検索を終了することで、消費電流の低い受信が可能となるためである。したがって、検索時の電流が、ＧＰＳが２０ｍＡ、GLONASSが２２ｍＡ、Beidouが２４ｍＡの時には、ＧＰＳ、GLONASS、Beidouの順番で検索することが好ましい。
【０１４１】
また、前記各実施形態では、測時受信処理および測位受信処理の両方で、複数種類の位置情報衛星１００を検索対象としていたが、いずれか一方の場合のみ複数種類の位置情報衛星１００を検索対象としてもよい。例えば、測時受信処理時に、ＧＰＳ衛星およびGLONASS衛星の両方の検索処理を実行し、測位受信処理時はＧＰＳ衛星およびGLONASS衛星の一方の検索処理のみを実行してもよい。逆に、測位受信処理時に、ＧＰＳ衛星およびGLONASS衛星の両方の検索処理を実行し、測時受信処理時はＧＰＳ衛星およびGLONASS衛星の一方の検索処理のみを実行してもよい。
【符号の説明】
【０１４２】
１、１Ａ…電子時計、１０…表示装置、３０…受信装置、３０Ａ…ＧＰＳ受信部、３０Ｂ…ＧＬＯＮＡＳＳ受信部、３１…ＲＦ部、３１Ａ…ＧＰＳ処理部、３１Ｂ…ＧＬＯＮＡＳＳ処理部、３３…アナログ処理部、３３Ａ…ＧＰＳアナログ処理部、３３Ｂ…ＧＬＯＮＡＳＳアナログ処理部、３４Ａ…ＧＰＳデジタル変換部、３４Ｂ…ＧＬＯＮＡＳＳデジタル変換部、３５…ベースバンド部、３６…衛星信号検索部、３６Ａ…ＧＰＳ衛星信号検索部、３６Ｂ…ＧＬＯＮＡＳＳ衛星信号検索部、３７…衛星トラッキング部、３７Ａ…ＧＰＳ衛星トラッキング部、３７Ｂ…ＧＬＯＮＡＳＳ衛星トラッキング部、３８…演算部、４０…制御装置、４１…受信制御手段、８０…捕捉衛星表示装置、１００…位置情報衛星、１１０…アンテナ、１３０…二次電池、１３５…ソーラーパネル。
【図１】
0006547248.tif 000002
【図２】
0006547248.tif 000003
【図３】
0006547248.tif 000004
【図４】
0006547248.tif 000005
【図５】
0006547248.tif 000006
【図６】
0006547248.tif 000007
【図７】
0006547248.tif 000008
【図８】
0006547248.tif 000009
【図９】
0006547248.tif 000010
【図１０】
0006547248.tif 000011
【図１１】
0006547248.tif 000012
【図１２】
0006547248.tif 000013
【図１３】
0006547248.tif 000014
【図１４】
0006547248.tif 000015
【図１５】
0006547248.tif 000016
【図１６】
0006547248.tif 000017
【図１７】
0006547248.tif 000018
【図１８】
0006547248.tif 000019
【図１９】
0006547248.tif 000020
【図２０】
0006547248.tif 000021
【図２１】
0006547248.tif 000022
【図２２】
0006547248.tif 000023
【図２３】
0006547248.tif 000024