(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
表示装置と、
位置情報衛星から送信される衛星信号を受信する受信部と、
受信状態が多段階に区分される受信状態レベルのいずれかに該当するかを判別する受信状態判別手段と、
前記表示装置を制御する表示制御手段と、を備え、
各々の受信状態レベルは、前記衛星信号を受信している位置情報衛星の数と、各受信信号のレベルに基づく単一の指標であり、
前記表示装置は、機械的駆動手段と、前記機械的駆動手段で駆動されて時刻を表示する時刻表示装置とを備えて構成され、
前記時刻表示装置は、前記機械的駆動手段で駆動される指針と、前記指針の指示位置を示す目盛が形成された文字板とを備え、
前記受信部は、前記文字板の裏面側に配置されて前記衛星信号を受信するアンテナを備え、
前記表示制御手段は、前記受信状態判別手段で判別した受信状態レベルに基づいて前記機械的駆動手段を制御し、前記指針を各受信状態レベルに応じて予め設定された位置に移動させて受信状態レベルを表示し、
各受信状態レベルに応じて予め設定された前記指針の移動位置は、その位置に前記指針を移動させた際に、前記文字板表面に直交する方向から前記指針および前記アンテナを視認する平面視において、前記指針および前記アンテナが重ならない位置に設定されている
ことを特徴とする衛星信号受信装置。
【請求項２】
請求項１に記載の衛星信号受信装置において、
前記衛星信号を受信して測位処理を行う測位モードと、前記衛星信号を受信して時刻修正処理を行う時刻修正モードとを選択可能に構成され、
前記受信状態判別手段は、
前記測位モードが選択されている場合には、測位モード用に設定されたレベル判別条件に基づいて判別処理を行い、
前記時刻修正モードが選択されている場合には、時刻修正モード用に設定されたレベル判別条件に基づいて判別処理を行う
ことを特徴とする衛星信号受信装置。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の衛星信号受信装置において、
前記受信状態判別手段は、受信処理の進行段階に応じて受信状態レベルを判別するレベル判別条件を設定し、受信処理の進行段階に応じて受信状態を判別し、
前記表示制御手段は、受信処理の進行段階に応じて前記受信状態判別手段で判別した受信状態レベルを前記表示装置で表示する
ことを特徴とする衛星信号受信装置。
【請求項４】
請求項３に記載の衛星信号受信装置において、
前記受信処理の進行段階は、位置情報衛星の検索処理を行う衛星検索段階と、検索した位置情報衛星の捕捉処理を行う衛星捕捉段階と、捕捉した位置情報衛星の衛星信号を受信して時刻情報を取得する時刻情報取得段階と、捕捉した位置情報衛星の衛星信号を受信して測位情報を取得する測位情報取得段階とを備え、
前記受信状態判別手段は、
前記衛星検索段階では、検索によって検出できた位置情報衛星の数およびその受信信号のレベルに基づいて受信状態を判別し、
前記衛星捕捉段階では、捕捉した位置情報衛星の数およびその受信信号のレベルに基づいて受信状態を判別し、
前記時刻情報取得段階では、時刻情報を取得できた位置情報衛星の数およびその受信信号のレベルに基づいて受信状態を判別し、
前記測位情報取得段階では、測位情報を取得できた位置情報衛星の数およびその受信信号のレベルに基づいて受信状態を判別する
ことを特徴とする衛星信号受信装置。
【請求項５】
請求項１から請求項４のいずれかに記載の衛星信号受信装置において、
内部時刻情報を生成する時刻情報生成部と、
前記内部時刻情報を修正する時刻情報修正部と、
前記内部時刻情報を表示する時刻表示装置を備え、
前記時刻情報修正部は、前記衛星信号受信装置で取得した時刻情報に基づいて前記内部時刻情報を修正する
ことを特徴とする衛星信号受信装置。
【請求項６】
位置情報衛星から送信される衛星信号を受信する受信部と、
前記衛星信号の受信状態を表示する表示装置とを備え、
前記表示装置は、機械的駆動手段と、前記機械的駆動手段で駆動されて時刻を表示する時刻表示装置とを備えて構成され、
前記時刻表示装置は、前記機械的駆動手段で駆動される指針と、前記指針の指示位置を示す目盛が形成された文字板とを備え、
前記受信部は、前記文字板の裏面側に配置されて前記衛星信号を受信するアンテナを備える衛星信号受信装置の制御方法であって、
受信状態が多段階に区分される受信状態レベルのいずれかに該当するかを判別する受信状態判別工程と、
前記受信状態判別工程で判別した受信状態レベルを、前記表示装置に表示する受信状態表示工程とを備え、
各々の受信状態レベルは、前記衛星信号を受信している位置情報衛星の数と、各受信信号のレベルに基づく単一の指標であり、
前記受信状態表示工程は、前記受信状態判別工程で判別した受信状態レベルに基づいて前記機械的駆動手段を制御し、前記指針を各受信状態レベルに応じて予め設定された位置に移動させて受信状態レベルを表示し、
各受信状態レベルに応じて予め設定された前記指針の移動位置は、その位置に前記指針を移動させた際に、前記文字板表面に直交する方向から前記指針および前記アンテナを視認する平面視において、前記指針および前記アンテナが重ならない位置に設定されている
ことを特徴とする衛星信号受信装置の制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えばＧＰＳ衛星等の位置情報衛星からの信号を受信する衛星信号受信装置および衛星信号受信装置の制御方法に関するものである。
【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衛星が用いられており、この衛星から信号を受信する受信機の現在位置を測位する測位装置が実用化されている。
また、ＧＰＳ衛星には、原子時計が備えられている。このため、ＧＰＳ衛星は、極めて正確な時刻情報（ＧＰＳ時刻、衛星時刻情報）を有している。
このため、ＧＰＳ衛星からの信号（航法メッセージ）を受信して時刻情報を取得し、その時刻情報を用いて表示時刻を修正する時刻修正装置（時計）も提案されている。
【０００３】
このようなＧＰＳ衛星等の位置情報衛星からの信号を受信する衛星信号受信装置（測位装置や時刻修正装置等）では、受信する場所によって受信レベルが変化する。このため、受信状態が良好な場所であるかを判断するために、衛星信号受信装置の利用者が受信レベルを把握できることが好ましい。
このような受信レベルを表示する機能を有する測位装置として、各ＧＰＳ衛星の受信レベルを棒グラフ状に表示するカーナビゲーション装置が提案されている（特許文献１参照）。
【０００４】
【特許文献１】特開平１０−７３６５０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１は、各ＧＰＳ衛星の受信レベルをそれぞれ表示しているため、ＧＰＳの仕組みを理解している人にとっては受信状況を把握することができるが、一般的な利用者にとっては受信状況を把握し難いという問題があった。
すなわち、表示されているすべてのＧＰＳ衛星の受信レベルが高い状態、あるいはすべてのＧＰＳ衛星の受信レベルが低い状態であれば、一般的な利用者であっても受信状態が良好である、あるいは悪化していることを判断できる。
【０００６】
しかしながら、一部のＧＰＳ衛星の受信レベルが高く、他のＧＰＳ衛星の受信レベルが低い場合に、その場所で受信を続けてよいのか、あるいは受信場所を移動した方がよいのかなどを一般的な利用者が判断することは困難である。特に、測位処理においては、通常４個のＧＰＳ衛星から電波を受信する必要があるが、このような知識がない利用者にとっては、１〜３個のＧＰＳ衛星のみ受信レベルが高い場合に、その場所で受信を続行してしまう可能性が高く、無駄な受信処理を継続してしまうという問題があった。
このため、一般的な利用者であっても、受信状態を簡単にかつ誤解することなく把握できる衛星信号受信装置が求められていた。
【０００７】
また、前記特許文献１のように、複数のＧＰＳ衛星の受信レベルをそれぞれ表示するには、その受信レベルを表示する表示装置のサイズも比較的大きくする必要がある。このため、特許文献１のようなカーナビケーション装置であれば実現可能であるが、腕時計のように携帯して用いられる小型の衛星信号受信装置では組み込める表示装置のサイズも制限され、前記特許文献１の技術を採用することができないという問題もあった。
【０００８】
本発明は、受信状態を容易に把握することができ、かつ、腕時計のような小型の装置においても適用することができる衛星信号受信装置および衛星信号受信装置の制御方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の衛星信号受信装置は、表示装置と、位置情報衛星から送信される衛星信号を受信する受信部と、受信状態が多段階に区分される受信状態レベルのいずれかに該当するかを判別する受信状態判別手段と、前記表示装置を制御する表示制御手段と、を備え、各々の受信状態レベルは、前記衛星信号を受信している位置情報衛星の数と、各受信信号のレベルに基づく単一の指標であり、前記表示装置は、機械的駆動手段と、前記機械的駆動手段で駆動されて時刻を表示する時刻表示装置とを備えて構成され、前記時刻表示装置は、前記機械的駆動手段で駆動される指針と、前記指針の指示位置を示す目盛が形成された文字板とを備え、前記受信部は、前記文字板の裏面側に配置されて前記衛星信号を受信するアンテナを備え、前記表示制御手段は、前記受信状態判別手段で判別した受信状態レベルに基づいて前記機械的駆動手段を制御し、前記指針を各受信状態レベルに応じて予め設定された位置に移動させて受信状態レベルを表示し、各受信状態レベルに応じて予め設定された前記指針の移動位置は、その位置に前記指針を移動させた際に、前記文字板表面に直交する方向から前記指針および前記アンテナを視認する平面視において、前記指針および前記アンテナが重ならない位置に設定されていることを特徴とする。
【００１０】
ここで、前記受信状態レベルは、例えば、０，１，２等の数字や、Ｌ、Ｍ、Ｈ等の英字で表示すればよい。
本発明では、衛星信号を受信している位置情報衛星の数と、各受信信号のレベルに基づいて、受信状態レベルを判別して表示している。このため、複数の位置情報衛星毎に受信レベルを表示する場合に比べ、単一の受信状態レベルのみを表示できるため、利用者は受信状態を容易に把握することができる。
また、受信状態レベルは、１桁の数字や、１文字の英字などで表現できるため、複数の位置情報衛星毎に受信レベルを表示する場合に比べ、表示装置も小型化できる。このため、腕時計のような小型の衛星信号受信装置にも容易に適用することができる。
また、本発明では、時刻表示装置を利用して受信状態レベルを表示するため、受信状態レベルを表示するための構成を別途設ける必要が無く、衛星信号受信装置の部品点数を少なくできてコストも低減でき、デザインもシンプルにできて意匠性も向上できる。
このため、特に、衛星信号受信装置でアナログ時計を構成する場合、受信状態を表示するために追加する部品を不要にできてコストを低減できる。
また、本発明では、秒針等で指示される目盛に、受信状態レベルの高、低等を示す「Ｈ，Ｌ」などを記載し、秒針等で各目盛を指示させることで、受信状態レベルを表示することができる。このため、３６０度移動可能な指針を利用でき、各受信状態レベルを指示する位置も大きく離すことができるので、受信状態レベルを表示する際に、指針をダイナミックに移動することができ、衛星信号受信装置が腕時計のような小さな機器であっても、利用者は受信状態を容易に判別することができる。
また、本発明では、指針が受信状態レベルを指示している際に、アンテナの文字板側に指針が位置することがない。すなわち、文字板表面を上方に向けて水平に配置した際に、アンテナの上方に指針が配置されていないため、文字板表面側から衛星信号を受信する際に、指針によってその受信が妨げられることを防止できる。このため、衛星信号を受信している間に、指針で受信状態レベルを指示することができ、かつ、受信性能が低下することも防止できる。
【００１１】
本発明の衛星信号受信装置において、前記衛星信号を受信して測位処理を行う測位モードと、前記衛星信号を受信して時刻修正処理を行う時刻修正モードとを選択可能に構成され、前記受信状態判別手段は、前記測位モードが選択されている場合には、測位モード用に設定されたレベル判別条件に基づいて判別処理を行い、前記時刻修正モードが選択されている場合には、時刻修正モード用に設定されたレベル判別条件に基づいて判別処理を行うことが好ましい。
【００１２】
本発明では、測位モードと時刻修正モードとで別々のレベル判別条件を用いて受信状態レベルを判別できるため、各モード毎に適切な判別を行うことができる。すなわち、測位モードは、複数の位置情報衛星から、軌道情報を含む衛星信号を受信しなければならず、少なくとも１個の位置情報衛星から時刻情報を受信すればよい時刻修正モードに比べて、受信に成功する条件が厳しい。このため、測位モードの受信状態判別条件は、時刻修正モードに比べて厳しくすることで、受信状態を適切に判別することができる。
【００１６】
本発明の衛星信号受信装置において、前記受信状態判別手段は、受信処理の進行段階に応じて受信状態レベルを判別するレベル判別条件を設定し、受信処理の進行段階に応じて受信状態を判別し、前記表示制御手段は、受信処理の進行段階に応じて前記受信状態判別手段で判別した受信状態レベルを前記表示装置で表示することが好ましい。
【００１７】
本発明では、受信処理の進行段階に応じて適切なレベル判別条件を設定できるので、受信状態レベルをより細かくかつ正確に判定して表示できる。
【００１８】
ここで、前記受信処理の進行段階は、位置情報衛星の検索処理を行う衛星検索段階と、検索した位置情報衛星の捕捉処理を行う衛星捕捉段階と、捕捉した位置情報衛星の衛星信号を受信して時刻情報を取得する時刻情報取得段階と、捕捉した位置情報衛星の衛星信号を受信して測位情報を取得する測位情報取得段階とを備え、前記受信状態判別手段は、前記衛星検索段階では、検索によって検出できた位置情報衛星の数およびその受信信号のレベルに基づいて受信状態を判別し、前記衛星捕捉段階では、捕捉した位置情報衛星の数およびその受信信号のレベルに基づいて受信状態を判別し、前記時刻情報取得段階では、時刻情報を取得できた位置情報衛星の数およびその受信信号のレベルに基づいて受信状態を判別し、前記測位情報取得段階では、測位情報を取得できた位置情報衛星の数およびその受信信号のレベルに基づいて受信状態を判別することが好ましい。
【００１９】
本発明では、衛星検索段階、衛星捕捉段階、時刻情報取得段階、測位情報取得段階のそれぞれで適切なレベル判定を行うことができる。このため、受信の進行段階毎に適切なレベル表示を行うことができ、受信状態レベルをより細かくかつ正確に判定して表示できる。
【００２８】
本発明の衛星信号受信装置において、内部時刻情報を生成する時刻情報生成部と、前記内部時刻情報を修正する時刻情報修正部と、前記内部時刻情報を表示する時刻表示装置を備え、前記時刻情報修正部は、前記衛星信号受信装置で取得した時刻情報に基づいて前記内部時刻情報を修正することが好ましい。
【００２９】
本発明によれば、衛星信号受信装置によって、衛星信号を受信して時刻情報を取得し、その時刻情報で内部時刻情報を修正して表示することができる時刻修正時計を構成することができる。
そして、このような時刻修正時計によれば、衛星信号を受信できれば正しい時刻に容易に修正できるため、衛星信号を受信できる様々な場所で時刻合わせを容易に行うことができる。
【００３０】
本発明の衛星信号受信装置の制御方法は、位置情報衛星から送信される衛星信号を受信する受信部と、前記衛星信号の受信状態を表示する表示装置とを備え、前記表示装置は、機械的駆動手段と、前記機械的駆動手段で駆動されて時刻を表示する時刻表示装置とを備えて構成され、前記時刻表示装置は、前記機械的駆動手段で駆動される指針と、前記指針の指示位置を示す目盛が形成された文字板とを備え、前記受信部は、前記文字板の裏面側に配置されて前記衛星信号を受信するアンテナを備える衛星信号受信装置の制御方法であって、受信状態が多段階に区分される受信状態レベルのいずれかに該当するかを判別する受信状態判別工程と、前記受信状態判別工程で判別した受信状態レベルを、前記表示装置に表示する受信状態表示工程とを備え、各々の受信状態レベルは、前記衛星信号を受信している位置情報衛星の数と、各受信信号のレベルに基づく単一の指標であり、前記受信状態表示工程は、前記受信状態判別工程で判別した受信状態レベルに基づいて前記機械的駆動手段を制御し、前記指針を各受信状態レベルに応じて予め設定された位置に移動させて受信状態レベルを表示し、各受信状態レベルに応じて予め設定された前記指針の移動位置は、その位置に前記指針を移動させた際に、前記文字板表面に直交する方向から前記指針および前記アンテナを視認する平面視において、前記指針および前記アンテナが重ならない位置に設定されていることを特徴とする。
本発明によれば、前記衛星信号受信装置と同様の作用効果を奏することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３１】
以下、この発明の好適な実施の形態を、添付図面等を参照しながら詳細に説明する。
尚、以下に述べる実施の形態は、本発明の好適な具体例であるから、技術的に好ましい種々の限定が付されているが、本発明の範囲は、以下の説明において特に本発明を限定する旨の記載がない限り、これらの態様に限られるものではない。
【００３２】
図１は、本発明に係る時刻修正装置付き計時装置であるＧＰＳ時刻修正装置付き腕時計１（以下「ＧＰＳ付き腕時計１」という）を示す概略図であり、図２はＧＰＳ付き腕時計１の正面図である。また、図３はＧＰＳ付き腕時計１の概略断面図であり、図４は、ＧＰＳ付き腕時計１の主なハードウエア構成等を示す概略図である。
【００３３】
図２に示すように、ＧＰＳ付き腕時計１は、文字板２および指針３からなる時刻表示部を備える。指針３は、時針１３１、分針１３２、秒針１３３を備える。
文字板２には、一般的な時計と同様に、各指針３による時刻を指示するための目盛が形成されている。
また、文字板２には、後述するように、秒針１３３によって、受信状態レベルや受信結果を表示するための目盛も設定されている。本実施形態では、１０秒の目盛位置に「Ｙ」、２０秒の目盛位置に「Ｎ」、４０秒の目盛位置に「Ｌ」、５０秒の目盛位置に「Ｈ」の各目盛が設定されている。なお、「Ｙ」は「Ｙｅｓ」、「Ｎ」は「Ｎｏ」、「Ｌ」は「Ｌｏｗ」、「Ｈ」は「Ｈｉｇｈ」の略である。
このため、本実施形態においては、衛星信号の受信状態を表示する受信状態表示装置は、秒針１３３および文字板２を備えて構成されている。
【００３４】
また、時刻表示部には、２つの小時計４，５が設けられている。第１小時計４は、指針３の回転軸に対し、文字板２の１０時方向に配置されている。第２小時計５は、指針３の回転軸に対し、文字板２の６時方向に配置されている。
さらに、ＧＰＳ付き腕時計１には、外部操作部材として、Ａボタン６、Ｂボタン７とリュウズ８とが設けられている。
【００３５】
第１小時計４は、第１指針１４１と、この第１指針１４１が指示する目盛が形成された第１文字板１４２とを備える。
第２小時計５は、第２指針１５１と、この第２指針１５１が指示する目盛が形成された第２文字板１５２とを備える。
【００３６】
第１文字板１４２は、第１領域１４３および第２領域１４４に二分割されている。すなわち、第１文字板１４２は、円形に形成され、その中心を通る上下方向の直線、つまり文字板２の０時および６時を結ぶ方向に沿った直線によって、文字板２の３時側（第１文字板１４２の右側）と、文字板２の９時側（第１文字板１４２の左側）とに分割されている。
【００３７】
第１領域１４３は、第１文字板１４２の分割された右側（文字板２の３時側）に設けられ、曜日を示す目盛が形成されている。本実施形態では、図２に示すように、第１領域１４３の下側から反時計回りに、月曜日を示す「Ｍ」、火曜日を示す「Ｔ」、水曜日を示す「Ｗ」、木曜日を示す「Ｔ」、金曜日を示す「Ｆ」、土曜日を示す「Ｓ」、日曜日を示す「Ｓ」の各目盛が形成されている。なお、土曜日の「Ｓ」を青色、日曜日の「Ｓ」を赤色にすることで、曜日を容易に判断できるようにしてもよい。
【００３８】
第２領域１４４は、第１文字板１４２の分割された左側（文字板２の９時側）に設けられ、緯度を示す目盛が形成されている。本実施形態では、図２に示すように、第１文字板１４２の９時位置に、緯度「０」の目盛が設定され、その位置から第１文字板１４２の１２時位置（各領域の境界線）まで時計回りに北緯０〜９０度の目盛が設定され、第１文字板１４２の６時位置（各領域の境界線）まで反時計回りに南緯０〜９０度の目盛が設定されている。
【００３９】
第２文字板１５２は、円周状の目盛１５３が形成されている。この目盛１５３は、２４時針用の目盛と、経度を示す目盛として兼用されている。すなわち、目盛１５３の外周側には経度を示す目盛が記載され、内周側には２４時針用の目盛が記載されている。
経度を示す目盛は、第２文字板１５２の１２時位置（図２の上方側）に経度０度の目盛が設定され、第２文字板１５２の１２時位置から３時位置を経て６時位置まで時計回りに西経０〜１８０度の目盛が設定され、第２文字板１５２の１２時位置から９時位置を経て６時位置まで反時計回りに東経０〜１８０度の目盛が設定されている。
２４時針用の目盛は、第２文字板１５２の１２時位置に０時（２４時）の目盛が設定され、時計回りに１〜２３時の目盛が設定されている。
【００４０】
これらの各小時計４、５は、後述するように、小時計表示制御手段５４によって、時刻表示モードと、測位表示モードとに切り替えられる。
そして、時刻表示モードに設定されている場合、第１小時計４の第１指針１４１は、第１領域１４３において、内部時刻情報の曜日を示す位置に移動する。また、第２小時計５の第２指針１５１は、目盛１５３を２４時針の目盛として利用し、内部時刻情報の時を示す位置に移動する。
一方、測位表示モードに設定されている場合、第１小時計４の第１指針１４１は、第２領域１４４において、取得した現在位置情報の緯度を示す位置に移動する。また、第２小時計５の第２指針１５１は、取得した現在位置情報の経度を示す位置に移動する。
【００４１】
指針３は、時針１３１、分針１３２、秒針１３３を備えて構成され、後述するステップモータ（機械的駆動手段）で歯車を介して駆動される。
また、第１指針１４１、第２指針１５１は、それぞれ独立したステップモータで歯車を介して駆動される。
【００４２】
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１５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できるように構成されている。
なお、ＧＰＳ衛星１５は、本発明における位置情報衛星の一例であり、地球の上空に複数存在している。現在は約３０個のＧＰＳ衛星１５が周回している。
【００４３】
［ＧＰＳ付き腕時計の内部構成］
次に、ＧＰＳ付き腕時計１の内部構成について説明する。
図３に示すように、ＧＰＳ付き腕時計１は、ＳＵＳ、チタンなどの金属で構成された外装ケース１７を備えている。
外装ケース１７は略円筒状に形成され、外装ケース１７の表面側の開口には、ベゼル１６を介して表面ガラス１６０が取り付けられている。また、外装ケース１７の裏面側の開口には裏蓋２６が取り付けられている。裏蓋２６は、金属で構成されてリング状に形成され、その中央の開口には裏面ガラス２３が取り付けられている。
【００４４】
外装ケース１７の内部には、指針３を駆動するステップモータ、第１指針１４１を駆動するステップモータ、第２指針１５１を駆動するステップモータ、ＧＰＳアンテナ１１、電池２４などが配置されている。
ステップモータは、モータコイル１９、図示略のステータ、ロータなどからなる時計用に用いられる一般的なものである。このステップモータは歯車を介して指針３を駆動する。同様に、各指針１４１，１５１を駆動するステップモータも、図示を略すが一般的なものであり、歯車を介して各指針１４１，１５１を駆動する。
【００４５】
ＧＰＳアンテナ１１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１５からの衛星信号を受信するパッチアンテナとなっている。このＧＰＳアンテナ１１は文字板２の時刻表示面の反対側の面（裏面側）に配置され、表面ガラス１６０および文字板２を通過した電波を受信するように構成されている。
このため、文字板２および表面ガラス１６０は、ＧＰＳ衛星から送信される衛星信号である電波を通す材料で構成されている。例えば、文字板２はプラスチックで構成されている。また、ベゼル１６は、前記衛星信号の受信性能を向上させるために、セラミックス製とされている。
【００４６】
また、ＧＰＳアンテナ１１の平面位置（文字板２の表面に沿った方向の位置）は、図２に示すように、文字板２において、指針３の回転軸に対して６時方向に配置されている。そして、ＧＰＳアンテナ１１は、受信中に受信状態レベルなどを指示するために、秒針１３３が０，１０，２０，４０，５０秒の各位置に移動した場合に、秒針１３３と平面的に重ならない位置に配置されている。すなわち、秒針１３３がＧＰＳアンテナ１１における受信に影響しないように、ＧＰＳアンテナ１１のサイズおよび配置位置や、秒針１３３で受信状態レベルなどを指示する位置が設定されている。
【００４７】
ＧＰＳアンテナ１１の裏蓋側には、回路基板２５が配置され、回路基板２５の裏蓋側には電池２４が配置されている。
回路基板２５には、後述するようにＧＰＳアンテナ１１で受信した信号を処理する受信回路１８や、前記指針３を駆動するステップモータ等の制御を行う制御部２０などの各種回路素子（ＩＣなど）が取り付けられている。受信回路１８や制御部２０は、電池２４から供給される電力で駆動される。
【００４８】
電池２４は、リチウムイオン電池などの二次電池となっている。そして、電池２４の下側（裏蓋側）には、磁性シート２１が配置されており、その磁性シート２１を介して充電用コイル２２が配置されている。従って、電池２４は、この充電用コイル２２により、外部充電器から電磁誘導で電力を充電できるようになっている。また、磁性シート２１は、磁界を迂回させることができるようになっている。このため、磁性シート２１は、電池２４の影響を低減して、効率的にエネルギー伝送を行うことができるようになっている。そして、電力転送のために裏蓋２６の中央部には、裏面ガラス２３が配置されている。
ＧＰＳ付き腕時計１は、以上のように構成されている。
【００４９】
［ＧＰＳ付き腕時計の回路構成］
次に、ＧＰＳ付き腕時計１の回路構成に関して説明する。図４に示すように、ＧＰＳ付き腕時計１は、時刻表示装置４５、ＧＰＳ装置４０、時刻修正装置４４を備え、コンピュータとしての機能も発揮する構成となっている。なお、図４に示すように、時刻表示装置４５、ＧＰＳ装置４０、時刻修正装置４４は一部の構成が重複している。
【００５０】
以下、図４に示す各構成について説明する。
［ＧＰＳ装置の構成］
図４に示すように、ＧＰＳ付き腕時計１は、ＧＰＳ衛星１５から送信される衛星信号を受信、処理するＧＰＳ装置４０を備えている。
ＧＰＳ装置４０は、ＧＰＳアンテナ１１、フィルタ（ＳＡＷ）３１、受信回路１８を備える。フィルタ（ＳＡＷ）３１は、バンドパスフィルタであり、１．５ＧＨｚの衛星信号を抜き出すものとなっている。従って、ＧＰＳ装置４０により、本発明の受信部が構成されている。
【００５１】
受信回路１８は、フィルタで抜き出された衛星信号を処理するものであり、ＲＦ部（Radio Frequency：無線周波数）２７とベースバンド部３０を備える。
ＲＦ部２７は、ＰＬＬ回路３４、ＩＦフィルタ３５、ＶＣＯ（Voltage Controlled Oscillator）４１、ＡＤＣ（Ａ／Ｄ変換器）４２、ミキサ４６、ＬＮＡ（Low Noise Amplifier）４７、ＩＦアンプ４８等を備えている。
【００５２】
そして、フィルタ３１で抜き出された衛星信号は、ＬＮＡ４７で増幅された後、ミキサ４６でＶＣＯ４１の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４６でミキシングされたＩＦは、ＩＦアンプ４８、ＩＦフィルタ３５を通り、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、ＤＳＰ（Digital Signal Processor）３９、ＣＰＵ（Central Processing Unit）３６、ＳＲＡＭ（Static Random Access Memory）３７、ＲＴＣ（リアルタイムクロック）３８を備える。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）３２やフラッシュメモリ３３等も接続されている。
そして、ベースバンド部３０は、ＲＦ部２７のＡＤＣ４２からデジタル信号が入力され、制御信号に基づき、衛星信号の演算を行い、衛星時刻情報や測位情報を取得できるようになっている。
【００５４】
なお、ＰＬＬ回路３４用のクロック信号は、温度補償回路付き水晶発振回路（ＴＣＸＯ）３２から生成されるようになっている。
また、ＲＴＣ３８は、衛星信号を処理するために、受信機側の時刻情報を生成するものである。このＲＴＣ３８は、ＴＣＸＯ３２から出力される基準クロックでカウントアップされるようになっている。
【００５５】
［時刻修正装置の構成］
時刻修正装置４４は、前記受信回路１８と、制御部２０と、駆動回路４３とを備えている。この時刻修正装置４４で本発明の時刻情報修正部が構成されている。
制御部２０は、記憶部２０Ａ、発振回路２０Ｂを備えるとともに、ＧＰＳ装置４０や、駆動回路４３により指針３の駆動等を制御するものである。すなわち、制御部２０は、制御信号を受信回路１８に送り、ＧＰＳ装置４０の受信動作を制御できるようになっている。
また、記憶部２０Ａは、前記受信回路１８のベースバンド部３０で得られた時刻データ（衛星時刻情報）や、測位データや、各受信モードでの受信結果が記憶される。
【００５６】
［時刻表示装置の構成］
時刻表示装置４５は、制御部２０、記憶部２０Ａ、発振回路２０Ｂ、水晶振動子２０２、駆動回路４３、指針３、指針１４１，１５１などを備えて構成されている。
制御部２０は、記憶部２０Ａに記憶される時刻データ（内部時刻情報）を、１秒周期の基準信号でカウントアップすると同時に指針３の表示時刻を制御する。１秒周期の基準信号は、発振回路２０Ｂで水晶振動子２０２の発振周波数を分周することで生成される。
また、制御部２０は、前記ベースバンド部３０で得られた衛星時刻情報が記憶部２０Ａに記憶されて内部時刻情報が更新されると、指針３で指示していた現時刻情報と修正された内部時刻情報との差を算出し、その時間差分だけ指針３が移動するように駆動回路４３によりステップモータを駆動し、指針３が修正後の時刻を指示するように制御する。
【００５７】
このような構成のＧＰＳ付き腕時計１は、充電可能な二次電池２４から供給される電力で駆動する。
すなわち、充電用コイル２２は、充電制御回路２８を通じて二次電池２４に電力を充電する。二次電池２４は、レギュレータ２９を介して、時刻修正装置４４等に駆動電力を供給するようになっている。
以上に説明したように、本実施形態における時計機構は、いわゆる電子時計となっている。
【００５８】
［衛星信号受信装置のシステム構成］
次に、図５に基づいて、本発明の衛星信号受信装置のシステム構成について説明する。図５は、主に制御部２０において実行されるプログラムで実現される機能ブロックである。
すなわち、制御部２０は、受信制御手段５１、受信状態判別手段５２、表示制御手段５３、小時計表示制御手段５４、測位算出手段５５、情報時刻修正手段５６を備える。
【００５９】
受信制御手段５１は、後述するように、ＧＰＳ装置４０を用いた受信処理を制御する。受信状態判別手段５２は、受信状態レベルを判別する処理を行う。表示制御手段５３は、受信状態レベルの表示制御を行う。小時計表示制御手段５４は、各小時計４、５における表示制御、具体的には指針１４１、１５１の駆動制御を行う。測位算出手段５５は、受信した衛星信号から軌道情報を取得してＧＰＳ付き腕時計１の現在位置を算出する測位算出処理を行う。情報時刻修正手段５６は、受信した衛星信号から時刻情報を取得してＧＰＳ付き腕時計１の時刻を修正する処理を行う。
これらの各手段の処理内容は、以下の受信動作の説明において詳述する。
【００６０】
次に、ＧＰＳ付き腕時計１の受信動作について説明する。ＧＰＳ付き腕時計１の受信制御手段５１は、受信モードとして測位モードと時刻修正モードとを選択可能とされている。すなわち、受信制御手段５１は、予め決められた時刻に受信を行う自動受信処理時には時刻修正モードを選択し、利用者のボタン操作によって受信を行う手動受信処理時には、ボタン操作時の小時計の表示モードに応じて測位モードおよび時刻修正モードを選択する。
【００６１】
小時計の表示モードは、Ｂボタン７を押すことで切り替えられる。すなわち、図６に示すように、利用者がＢボタン７を押すと、小時計表示制御手段５４は、各小時計４、５の表示を、図６（Ａ）に示す時刻表示モードと、図６（Ｂ）に示す測位表示モードとに切り替える。この表示モードの切り替えは、Ｂボタン７を押すたびに行われる。
【００６２】
そして、図６（Ａ）に示す時刻表示モードの状態で、Ａボタン６を所定操作、具体的には３秒以上押すと、受信制御手段５１は時刻修正モードで受信処理を行う。一方、図６（Ｂ）に示す測位表示モードの状態で、Ａボタン６を３秒以上押すと、受信制御手段５１は測位モードで受信処理を行う。
以下に、各モードにおける受信処理について説明する。
【００６３】
［測位モード受信処理］
まず、測位モードにおける受信処理について、図７のフローチャートを参照して説明する。
受信制御手段５１は、図６（Ｂ）に示す測位表示モードの状態にあるとき、Ａボタン（ＳＷＡ）６が３秒以上押されたか否かを判断する（ＳＴ１０）。
【００６４】
受信制御手段５１は、Ａボタン６が３秒以上押されたと判断した場合、ＧＰＳ装置４０を起動して受信を開始する（ＳＴ１１）。つまり、受信制御手段５１は、ＧＰＳ装置４０を起動させ、ＧＰＳ衛星１５を検索できる状態となるように準備する。
ＧＰＳ装置４０は、ＧＰＳアンテナ１１から衛星信号であるＧＰＳ信号を受信するために、後述するＧＰＳ衛星１５のＣ／Ａコード（Coarse/Acuisition Code）のパターンを発生させて受信を開始する。
また、受信制御手段５１は、図６（Ｃ）に示すように、表示制御手段５３を介して秒針１３３を０秒位置に移動させて停止する。これにより、ＧＰＳ付き腕時計１が受信状態になったことを、利用者に対して明確に示すことができる。
【００６５】
次に、受信制御手段５１は、衛星検索工程（衛星サーチ工程）ＳＴ１２を開始する。衛星検索工程ＳＴ１２では、受信制御手段５１は、以下に説明するような手順で各ＧＰＳ衛星を順次サーチしてその信号を受信し、各受信信号のＳＮＲを求める。
すなわち、受信制御手段５１は、衛星検索工程ＳＴ１２において、まず、衛星番号ＳＶを「１」から「３０」まで順次変更し、各衛星番号ＳＶのＧＰＳ衛星１５を検索し、その信号レベル（ＳＮＲ）を検出する。具体的には、受信制御手段５１は、ＧＰＳ衛星１５のＣ／Ａコードの発生タイミングを調整して、同期できるＧＰＳ衛星１５を検索する。
なお、各ＧＰＳ衛星１５から送信される衛星信号は、すべての衛星から同一周波数で信号を送信しているが、ＧＰＳ衛星１５毎に異なるＣ／Ａコードを用いることで判別する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、現在、捕捉可能（同期可能）なＧＰＳ衛星１５をサーチすることができる。
【００６６】
このため、受信制御手段５１は、各ＧＰＳ衛星１５のＣ／Ａコードのパターンの発生タイミングを調整して、同期できるＧＰＳ衛星１５をサーチしている。すなわち、受信した衛星信号と、受信制御手段５１において発生したＣ／Ａコードとの相関を取ると、同じＣ／Ａコードであればその出力は所定のタイミングでピーク値が出力されるが、異なるＣ／Ａコードであればその出力はピークをもたず、常にほぼゼロとなる。
さらに、同期した衛星信号のＳＮＲを求めることで、衛星信号の信号レベルを取得することができる。
そして、受信制御手段５１は、サーチにより検出できたＧＰＳ衛星１５の情報（例えば衛星番号）と、その衛星の信号レベルとを、ＳＲＡＭ３７等の記憶部に記憶する。
なお、Ｃ／Ａコードのコード長は１msであり、発生タイミングを調整しながら約３０個のＧＰＳ衛星１５のサーチ処理を行った場合でも、約２秒ですべてのＧＰＳ衛星１５のサーチを完了することができる。
【００６７】
以上のような衛星検索工程ＳＴ１２が開始・実行されている間、受信状態判別手段５２は、サーチによって検索できた（存在した）ＧＰＳ衛星１５の数と、それぞれのＧＰＳ衛星１５のＳＮＲを取得し、受信状態レベルを算出する受信状態レベル算出工程を行う（ＳＴ１３）。この受信状態レベル算出工程ＳＴ１３は、衛星検索が終了するまで、所定時間間隔（例えば１秒間隔）で実行する。
【００６８】
ここで、受信状態判別手段５２は、表１および表２の区分に従って、受信状態レベルを３段階に区分けしている。
表１は、測位モードおよび時刻修正モードにおける受信状態レベルの判別条件が記載されている。また、表２は、表１でカウントしている衛星数の対象を、受信段階毎に記載したものである。
【００６９】
【表１】
0005365012.tif 000002
【００７０】
【表２】
0005365012.tif 000003
【００７１】
すなわち、表１に示すように、測位モードの場合、受信状態判別手段５２は、所定の条件に該当するＧＰＳ衛星１５の数が４個未満の場合には受信状態レベルを「０」とし、ＧＰＳ衛星１５の数が４個以上であり、かつ、ＳＮＲが所定値（本実施形態では４０）以上のＧＰＳ衛星１５は４個未満の場合には受信状態レベルを「１」とし、ＳＮＲが所定値（４０）以上のＧＰＳ衛星１５を４個以上検索した場合には受信状態レベルを「２」とする。表１に示すように、本実施形態では、測位用受信設定数として「４個」を設定し、高精度の測位が実行されるように判断している。
ここで、受信状態レベル０とは、受信可能なＧＰＳ衛星１５の数が少ないため、受信不可の状態を意味する。また、受信状態レベル１とは、信号は弱いが受信可能な状態を意味する。さらに、受信状態レベル２とは、信号が強く、必要な衛星数も確保できるため、測位情報や時刻情報を確実に取得できるレベルを意味する。
従って、利用者は、表示された受信状態レベルを確認することで、受信状態を確実にかつ容易に判断できる。
【００７２】
また、表２に示すように、表１の所定の条件に該当するＧＰＳ衛星１５の数は、各受信段階で対象が異なる。すなわち、衛星検索段階では、衛星１５をサーチして検索できた、つまり存在していた衛星１５の数を意味し、後述するように、衛星捕捉段階では、捕捉できた衛星１５の数を意味し、Ｚカウント取得段階（時刻情報取得段階）では、Ｚカウントを取得した衛星１５の数を意味し、エフェメリス取得段階（測位情報取得段階）では、エフェメリスを取得した衛星１５の数を意味する。
【００７３】
従って、ＳＴ１３では、受信状態判別手段５２は、衛星検索（サーチ）によって検索できた（存在した）ＧＰＳ衛星１５の数およびそれらのＳＮＲを、表１の条件に照らし合わせて、受信状態レベルを算出している。
【００７４】
次に、表示制御手段５３は、秒針１３３をＳＴ１３で算出された受信状態レベルに対応する位置に移動して、受信状態レベルを表示する（ＳＴ１４）。この受信状態レベルの表示工程ＳＴ１４も、ＳＴ１３に連動し、衛星検索が終了するまで、所定時間間隔（例えば１秒間隔）で実行される。
具体的には、図９（Ｃ）に示すように、表示制御手段５３は、秒針１３３が０秒位置に移動された受信状態から各受信レベルに対応する位置まで秒針１３３を正転（時計回り）で移動する。
すなわち、受信レベルが「２」と判別された場合には、図９（Ｄ）に示すように、表示制御手段５３は、信号がＨｉｇｈであることを示す記号「Ｈ」が設定された５０秒位置まで、秒針１３３を正転（時計回り）で移動する。
また、受信レベルが「１」と判別された場合には、図９（Ｅ）に示すように、表示制御手段５３は、信号がＬｏｗであることを示す記号「Ｌ」が設定された４０秒位置まで、秒針１３３を正転（時計回り）で移動する。
さらに、受信レベルが「０」と判別された場合には、図９（Ｆ）に示すように、表示制御手段５３は、記号「Ｎｏ」が設定された２０秒位置まで、秒針１３３を正転（時計回り）で移動する。
なお、秒針１３３は正転での移動に限らず、逆転（反時計回り）で移動させてもよいし、移動角度が小さくなる方向に移動するように制御してもよい。
【００７５】
次に、受信制御手段５１は、すべての衛星のサーチが終了し、衛星検索工程が終了したかを判断する（ＳＴ１５）。例えば、衛星番号ＳＶを「１」から「３０」まで順次変更して衛星をサーチしている場合には、前記衛星番号ＳＶ＝３０のサーチが終了したか否かを判断することで、衛星検索工程が終了したかを判断できる。
そして、ＳＴ１５で「Ｎｏ」と判断された場合、つまり衛星検索工程が続行している間は、ＳＴ１３，１４の受信状態レベル算出および表示の処理を、例えば１秒間隔で実行し続ける。但し、通常は、前述したように、衛星検索工程は、２秒程度で完了するため、ＳＴ１３，１４の処理も１〜２回程度実行されるだけである。
【００７６】
次に、受信制御手段５１は、ＧＰＳ衛星１５をサーチした結果、存在するそれぞれのＧＰＳ衛星１５のＣ／Ａコードのパターンの発生タイミングを調整して同期できるまでの時間が所定時間以上であるか、つまりタイムアウトであるか否かを判定する（ＳＴ１６）。
つまり、受信制御手段５１において、受信停止を判断する受信停止判断プログラムが、受信開始からの経過時間をカウントし、その経過時間が予め設定した所定時間（例えば６秒）を超えたか否かでタイムアウトであるか否かを判定する。
すなわち、前述したように、ＧＰＳ衛星１５のサーチ処理は、衛星を検出できる場合、最大でも２秒以内で処理が完了する。従って、衛星検索工程ＳＴ１２を開始してから、一定時間、例えば６秒経過してもＧＰＳ衛星１５の同期ができない場合には、受信制御手段５１は、タイムアウトであると判断する。
【００７７】
受信制御手段５１は、ＳＴ１６でタイムアウトであると判定した場合には、図８に示すように、ＧＰＳ装置４０の動作を強制的に終了して受信を終了する（ＳＴ１７）。
ＧＰＳ付き時計１が、受信できない環境である場合、例えば、屋内であるような場合には、すべてのＧＰＳ衛星１５のサーチを行っても、同期できるＧＰＳ衛星１５が存在しないため、タイムアウトとなる。この場合に、ＧＰＳ装置４０をいつまでも動作させていると、電力が無駄に消費されてしまう。
このため、ＧＰＳ付き腕時計１は、ＳＴ１６によって一定時間経過してもＧＰＳ衛星１５を検出できない場合、ＳＴ１７でＧＰＳ衛星１５のサーチ（受信）を終了する。このため、無駄に電力が消費されることを低減できる。
【００７８】
一方、ＳＴ１６でタイムアウトではないと判定された場合には、受信制御手段５１は、検出したＧＰＳ衛星１５を選択し、そのＧＰＳ衛星１５の捕捉処理を開始する（ＳＴ１８）。
具体的には、受信制御手段５１は、選択したＧＰＳ衛星１５に対応するＣ／Ａコードを用い、同期処理を行う。そして、受信制御手段５１は、後述するＧＰＳ衛星１５の衛星信号である航法メッセージが復調できる状態となっているか否かで、衛星を捕捉できたか否かを判断する。
【００７９】
そして、受信状態判別手段５２は、表１，２に基づき、捕捉したＧＰＳ衛星１５の数およびそのＳＮＲに基づいて、衛星捕捉段階における受信状態レベルを算出する（ＳＴ１９）。
次に、表示制御手段５３は、ＳＴ１９で算出した受信状態レベルを、秒針１３３を移動して表示する（ＳＴ２０）。
次に、受信制御手段５１は、衛星捕捉処理が終了したか否かを判断する（ＳＴ２１）。すなわち、受信制御手段５１は、衛星検索工程ＳＴ１２で検索できたすべてのＧＰＳ衛星１５に対して、同期確認処理が行われたか否かで衛星捕捉処理が終了したか否かを判断する。
そして、衛星捕捉処理が終了するまでは、受信状態判別手段５２および表示制御手段５３はＳＴ１９，２０の処理を１秒間隔（所定間隔）で実行する。
【００８０】
次に、受信制御手段５１は、衛星を捕捉できたか否かを判定し（ＳＴ２２）、衛星を捕捉できなかった場合には、受信を終了する（ＳＴ１７）。
【００８１】
一方、ＧＰＳ衛星１５を捕捉できた場合、受信制御手段５１は衛星信号のメッセージの取得、具体的にはＺカウントの取得を開始する（ＳＴ２３）。
ここで、ＧＰＳ衛星１５から送信される信号（衛星信号）である航法メッセージについて、説明する。
【００８２】
図１０（Ａ），（Ｂ）は、ＧＰＳ衛星信号を示す概略説明図である。
各ＧＰＳ衛星１５からは、図１０（Ａ）に示すように、１フレームデータ（３０秒）単位で信号が送信されてくる。この１フレームデータは、５個のサブフレームデータ（１サブフレームデータは６秒）を有している。各サブフレームデータは、１０個のワード（１ワードは０．６秒）を有している。
【００８３】
また、各サブフレームデータの先頭のワードは、ＴＬＭ（Telemetry word）データが格納されたＴＬＭワードとなり、図１０（Ｂ）に示すように、前記ＴＬＭワード内の先頭には、プリアンブルデータが格納されている。
また、ＴＬＭに続くワードは、ＨＯＷ（hand over word）データが格納されたＨＯＷワードとなり、その先頭には、ＴＯＷ（Time of Week、「Ｚカウント」ともいう）というＧＰＳ衛星のＧＰＳ時刻情報（衛星時刻情報）が格納されている。
ＧＰＳ時刻情報は毎週日曜日の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、ＧＰＳ時刻情報は、週の初めから一週間毎に示される秒単位の情報であって、経過時間が１．５秒単位で表した数となっており、ＺカウントあるいはＺカウントデータともいわれており、ＧＰＳ装置４０が現在時刻を知る手がかりともなっている。
【００８４】
また、図１０（Ａ）に示すサブフレーム１のワードデータは、衛星補正データ等を含んでいる。この衛星補正データは、週番号データ（ＷＮ）つまりカレンダデータや、衛星健康状態情報（ＳＶｈｅａｌｔｈ）データが格納されたワード（ＷＯＲＤ３）等を含んでいる。
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。すなわち、ＧＰＳ時刻情報の起点は、ＵＴＣ（世界協定時）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。そして、週番号と経過時間（秒）のデータを取得することで、受信側はＧＰＳ時刻情報を取得できる構成となっている。
また、週番号データは、１週間単位で更新されるデータとなっている。
従って、受信側で、一旦、週番号データを取得しており、その週番号データを取得した時期からの経過時間がカウントされている場合は、再度、週番号データを取得しなくても、取得している週番号データと経過時間から、ＧＰＳ衛星の現在の週番号データが分かる。従って、Ｚカウントデータを取得すれば、現在のＧＰＳ時刻が概算で分かるようになっている。このため、通常は、このＺカウントデータのみを取得する構成としておくことで、受信側の受信動作時間を短時間にできるので、低消費電力とすることができる。
【００８５】
また、何らかの状況により、取得した週番号データが消去されたり、あるいは、週番号データから取得した時期からの経過時間のカウントがずれてしまったり、週番号データを取得してから一定期間が経過しているような所定の条件に該当する場合には、改めて、ＧＰＳ衛星１５からの衛星信号から、週番号データも受信すれば、新たに受信した週番号データとＺカウントデータから、受信側は現在のＧＰＳ時刻を取得することができるようになっている。
【００８６】
図１０（Ａ）に示すように、ＧＰＳ衛星からの信号に含まれる航法メッセージはフレームデータ（メインフレーム構成）が５０ｂｐｓ、全ビット数１５００ビットを主フレームとするデータとなっている。
そして、この主フレームデータは、それぞれ３００ビット（３００ｂｉｔ）ずつの５つのサブフレームデータに分割されている。
そして、１フレームデータは３０秒に相当する。従って、サブフレームデータの１つは、６秒に相当するデータとなっている。上述したように、この各サブフレームデータの先頭の２語には、ＴＬＭワード、ＨＯＷワードのＺカウント（ＴＯＷ）データが含まれている。そして、Ｚカウントデータは、サブフレーム１から始まり、各サブフレームデータごとに６秒おきのデータとなっている。つまり、サブフレーム１からサブフレーム５はＴＬＭワード、ＨＯＷワードのＺカウント（ＴＯＷ）データを有している。この、Ｚカウント（ＴＯＷ）データは、次のサブフレームデータの時刻情報となっている。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の時刻データとなっている。
【００８７】
また、ＧＰＳ衛星１５からの衛星信号である航法メッセージは、図１０で示すように、プリアンブルデータ及びＨＯＷワードのＴＯＷ、各サブフレームデータ、例えば、週番号データや衛星健康状態データを含む衛星補正データ等や、エフェメリス（各ＧＰＳ衛星１５毎の詳細な軌道情報）や、アルマナック（全ＧＰＳ衛星１５の概略軌道情報）や、ＵＴＣデータ（世界協定時情報等）となっている。さらに詳細には、航法メッセージのサブフレームデータは、サブフレーム１からサブフレーム５まであり、この５つのサブフレームデータを１つの単位として、フレームデータが構成されている。そして、サブフレームデータは、上述したように、１から１０までのワードデータで構成されている。
従って、ＨＯＷデータつまりＺカウントは、６秒ごとに送信されるのに対し、週番号データ（ＷＮ）やエフェメリスは、３０秒ごとに送信される。
【００８８】
ＧＰＳ衛星１５からの信号は以上のように送信されてくるため、本実施の形態のＧＰＳ受信とは、各ＧＰＳ衛星１５からのＣ／Ａコードと位相同期させることである。
つまり、このようなＧＰＳ衛星１５のフレームデータ等を取得するには、受信側であるＧＰＳ装置４０がＧＰＳ衛星１５の信号と同期する必要がある。
この場合、特に１ｍｓ単位の同期のためにＣ／Ａコード（１０２３ｃｈｉｐ（１ｍｓ））が用いられる。このＣ／Ａコード（１０２３ｃｈｉｐ（１ｍｓ））は、地球を周回している複数のＧＰＳ衛星１５毎に異なっており、固有のものとなっている。
従って、特定のＧＰＳ衛星１５の衛星信号を受信する場合は、受信部であるＧＰＳ装置４０から、いずれかのＧＰＳ衛星１５に固有のＣ／Ａコードを発生させて位相同期することで、受信することができるようになっている。
そして、Ｃ／Ａコード（１０２３ｃｈｉｐ（１ｍｓ））と同期させると、サブフレームデータのＴＬＭワードのプリアンブルデータ、ＨＯＷワードを受信でき、ＨＯＷワードのＺカウントデータが取得できるようになっている。そして、ＧＰＳ装置４０は、ＴＬＭワード、ＨＯＷワードのＺカウント（ＴＯＷ）データを取得した後に、続けて週番号情報（ＷＮ）データ、衛星健康状態情報（ＳＶｈｅａｌｔｈ）データを取得することもできる。
【００８９】
そして、取得したＺカウントデータが信頼できるか否かの判断は、パリティチェックを行うことで可能である。つまり、ＨＯＷワードのＴＯＷデータの後のパリティデータで、正誤の確認をすることができる。そして、パリティチェックで誤りが確認された場合は、このＺカウントデータには、なんらかの異常があるとみなして、時刻修正には、使用しないようにすることができる。
【００９０】
このように、図１０のフレームデータはフレーム情報単位の一例であり、サブフレームデータはサブフレームデータ情報単位の一例となっており、衛星信号の特定単位の一例である。そして、Ｚカウント（ＴＯＷ）データは、位置情報衛星（ＧＰＳ衛星１５）の衛星時刻情報の一例である。また、週番号情報（ＷＮ）データは、衛星時刻情報の起点からの経過のカウント情報である週番号情報の一例である。そして、Ｚカウントデータ、週番号（ＷＮ）データ、ＴＬＭワード、ＨＯＷワード等は衛星信号の情報の一例となっている。また、衛星健康状態（ＳＶｈｅａｌｔｈ）データは、位置情報衛星の衛星状態を示す位置情報衛星健康情報の一例となっている。
ＧＰＳ衛星１５の衛星信号である航法メッセージは以上のように構成されている。
【００９１】
従って、ＳＴ２３でＺカウントの取得を開始すると、受信制御手段５１は、捕捉したＧＰＳ衛星１５に応じてＣ／Ａコードで位相同期を行い、ＨＯＷワードのＺカウントデータを取得する（ＳＴ２３）。
そして、受信状態判別手段５２は、表１，２に基づき、Ｚカウントを取得したＧＰＳ衛星１５の数およびそのＳＮＲに基づいて、Ｚカウント取得段階における受信状態レベルを算出する（ＳＴ２４）。
次に、表示制御手段５３は、ＳＴ２４で算出した受信状態レベルを、秒針１３３を移動して表示する（ＳＴ２５）。
【００９２】
次に、受信制御手段５１は、Ｚカウント取得処理が終了したか否かを判断する（ＳＴ２６）。
そして、Ｚカウント取得処理が終了するまでは、受信状態判別手段５２および表示制御手段５３はＳＴ２４，２５の処理を１秒間隔（所定間隔）で実行する。
【００９３】
次に、受信制御手段５１は、Ｚカウントを取得したＧＰＳ衛星１５に対し、エフェメリスデータを取得する（ＳＴ２７）。
そして、受信状態判別手段５２は、表１，２に基づき、エフェメリスを取得したＧＰＳ衛星１５の数およびそのＳＮＲに基づいて、エフェメリス取得段階における受信状態レベルを算出する（ＳＴ２８）。
次に、表示制御手段５３は、ＳＴ２８で算出した受信状態レベルを、秒針１３３を移動して表示する（ＳＴ２９）。
【００９４】
次に、受信制御手段５１は、エフェメリス取得処理が終了したか否かを判断する（ＳＴ３０）。
そして、エフェメリス取得処理が終了するまでは、受信状態判別手段５２および表示制御手段５３はＳＴ２８，２９の処理を１秒間隔（所定間隔）で実行する。
【００９５】
エフェメリス取得処理が終了すると、測位算出手段５５は、少なくとも４個のＧＰＳ衛星１５のエフェメリスデータに基づいて、自己の位置を求めるための測位計算を行う（ＳＴ３１）。
すなわち、測位を行うには、少なくとも４衛星が必要となるので、ＳＴ３０では少なくとも４個のエフェメリスデータが取得できた場合に終了と判断され、測位算出手段５５は４衛星分のデータが揃ったところで測位計算を行う。
【００９６】
なお、ＧＰＳ付き腕時計１が複数チャンネルを備えていれば、複数の衛星信号を並行して受信することができる。このため、衛星検索処理ＳＴ１２、衛星捕捉処理ＳＴ１８、Ｚカウント取得処理ＳＴ２３、エフェメリス取得処理ＳＴ２７等の各受信処理は、各チャンネル毎に実行すればよい。なお、各チャンネル毎に受信段階がずれる場合があるが、受信状態判別手段５２および表示制御手段５３は、各受信段階において、少なくとも４チャンネルつまり４個のＧＰＳ衛星１５の受信処理が完了するまでは、その受信段階の受信状態レベルの算出や表示を行う。また、ＧＰＳ衛星１５の４個分の受信が完了し、それらの受信チャンネルが次の受信段階に移行した場合には、次の受信段階の受信状態レベルの算出や表示を行う。
例えば、受信チャンネルが５個以上設けられている場合で、３つのチャンネルでは、衛星捕捉が終了してＺカウント取得を開始しているが、他のチャンネルでは衛星捕捉を継続している場合は、受信状態判別手段５２および表示制御手段５３は、衛星捕捉段階の受信状態レベルの算出および表示を行うが、４つのチャンネルでＺカウントを取得する状態になれば、受信状態判別手段５２および表示制御手段５３は、Ｚカウント取得段階の受信状態レベルの算出および表示を行う。
従って、測位計算処理ＳＴ３１では、最初に取得した４個のエフェメリスデータに基づいて測位計算を行うが、この計算中に、他の受信チャンネルで取得できたエフェメリスデータも加味して測位計算を実行してもよい。
【００９７】
受信制御手段５１は、測位計算が完了すると受信処理を終了する（ＳＴ３２）。
次に、小時計表示制御手段５４は、測位計算の結果、つまり取得した位置情報（経度および緯度）を表示する（ＳＴ３３）。具体的には、小時計表示制御手段５４は、第１文字板１４２の第２領域１４４において、算出した緯度の目盛を指示する位置に第１指針１４１を移動し、第２文字板１５２において、算出した経度の目盛を指示する位置に第２指針１５１を移動する。
【００９８】
そして、この測位結果表示処理ＳＴ３３が行われた場合と、前記受信終了工程ＳＴ１７が行われると、測位モードでの受信処理も終了する。
また、受信制御手段５１は、測位モードでの受信結果を記憶部２０Ａに記憶する。すなわち、測位結果表示処理ＳＴ３３が行われた場合には、測位モードでの受信に成功したと記憶し、受信終了工程ＳＴ１７で終了した場合には、測位モードでの受信に失敗したことを記憶する。
【００９９】
［時刻修正モード受信処理］
次に、時刻修正モードにおける受信処理について、図１１，１２のフローチャートも参照して説明する。なお、図７，８の測位モード時の受信処理と同じ処理は、同じ符号を付して説明を簡略する。
受信制御手段５１は、図６（Ａ）に示す時刻表示モードの状態にあるときに、Ａボタン（ＳＷＡ）６が３秒以上押されたか、あるいは、制御部２０でカウントする内部時刻情報が予め設定された受信時間（受信タイミング）になったか否かを判断する（ＳＴ４０）。
【０１００】
なお、前記自動受信タイミング（時刻修正タイミング）は、例えば、次のような時刻を基準として設定される。ＧＰＳ付き腕時計１の時刻精度が、例えば、最大で０．５秒／日程度であるとすると、時刻修正のためにＧＰＳ衛星１５から衛星信号を受信する回数は、一日に２、３回でよい。従って、ＧＰＳ付き腕時計１は、一日のなかで、ＧＰＳ衛星１５で送信された衛星信号を受信しやすい環境である時に受信を行うことが好ましい。そのため、受信タイミングデータは、受信しやすい環境の時刻を基準として設定されている。
例えば、受信タイミングとしては、午前２時や午前３時、あるいは午前７時や午前８時が設定される。
午前２時や３時に設定するのは、ＧＰＳ付き腕時計１をユーザーが使用しておらず、ＧＰＳ付き腕時計１が外されていて屋内に置かれている場合に、電気製品などの使用が少なく、電波受信環境が最も良好な可能性が高いためである。
また、午前７時や８時に設定するのは、ＧＰＳ付き腕時計１をユーザーが使用しており、ＧＰＳ付き腕時計１の使用環境が屋外である可能性が高い通勤時間帯であるためである。すなわち、勤務時間中はビルや工場内などの衛星信号が届きにくい場所にいる場合でも、通勤時間中は屋外にいる可能性が高く、その分、衛星信号を受信できる可能性が高まり、電波受信環境が良好となるためである。
【０１０１】
また、利用者によって手動でＡボタン６が３秒以上押された場合も受信状態になるため、受信制御手段５１は、小時計表示制御手段５４で時刻表示モードが選択されている状態でＡボタン６が３秒以上押されたか否かも判断している。
【０１０２】
Ｓ１０で受信タイミングに達している場合や、Ａボタン６が３秒以上押されていた場合、受信制御手段５１は、ＧＰＳ装置４０を起動して受信開始工程ＳＴ１１を実行し、ＧＰＳ衛星１５から送信される衛星信号の受信を開始する。この受信開始工程ＳＴ１１は前記測位受信時と同じである。
【０１０３】
なお、本実施形態では、Ａボタン６の操作による手動受信と、受信タイミングになった場合の自動受信とで同じ処理を行うように設定しているが、受信時に秒針１３３を０秒位置に移動したり、受信状態レベルの算出、表示の処理は、手動操作によって受信が行われた場合のみ実行してもよい。すなわち、自動受信では、利用者が受信状態を確認していない可能性があるためである。
【０１０４】
次に、受信制御手段５１は、測位モード受信処理と同じく衛星検索工程（衛星サーチ工程）ＳＴ１２を実行し、この衛星検索工程の処理中、受信状態判別手段５２および表示制御手段５３は、表１，２に基づいて、受信状態レベルの算出および表示の処理を所定間隔（例えば１秒間隔）で行う（ＳＴ１３，１４）。
【０１０５】
なお、受信状態判別手段５２は、時刻修正モードの場合、所定の条件に該当するＧＰＳ衛星１５の数が０個の場合には受信レベルを「０」とし、所定の条件に該当するＧＰＳ衛星１５の数が１個以上であり、かつ、ＳＮＲが所定値（本実施形態では４０）以上のＧＰＳ衛星１５は含まれていない場合には受信レベルを「１」とし、ＳＮＲが所定値（４０）以上のＧＰＳ衛星１５を１個以上検索した場合には受信レベルを「２」とする。
なお、ＳＮＲの判定閾値は、測位モードの場合と同じ値でもよいし、測位モードの閾値よりも小さい値、例えばＳＮＲが３６等に設定してもよい。時刻修正モードは、測位モードに比べて取得するデータ量が少なく、受信信号レベルが多少低くてもデータを受信できる可能性が高いためである。
また、表１に示すように、本実施形態では、時刻修正用受信設定数として「１個」を設定し、最低限の受信衛星数で時刻修正処理が実行されるように判断している。
なお、表２に示すように、表１の所定の条件に該当するＧＰＳ衛星１５の数は、各受信段階で対象が異なるが、エフェメリス取得段階が無いことを除き、測位モードの場合と同じである。
【０１０６】
次に、受信制御手段５１は、衛星検索が終了したかを判定し（ＳＴ１５）、終了していれば、衛星検索を開始してからの経過時間が予め設定した所定時間（例えば６秒）を超えたか否かでタイムアウトであるか否かを判定する（ＳＴ１６）。
そして、受信制御手段５１は、ＳＴ１６でタイムアウトであると判定した場合には、ＧＰＳ装置４０の動作を強制的に終了して受信を終了する（ＳＴ１７）。
【０１０７】
一方、ＳＴ１６でタイムアウトではないと判定された場合には、受信制御手段５１は衛星捕捉処理を開始する（ＳＴ１８）。そして、受信状態判別手段５２および表示制御手段５３は、ＳＴ２１で衛星捕捉終了と判断されるまで、受信状態レベルの算出（ＳＴ１９）、受信状態レベルの表示（ＳＴ２０）を、所定間隔（１秒間隔）で行う。
【０１０８】
次に、受信制御手段５１は、ＳＴ２１で衛星捕捉処理が終了したと判断すると、ＧＰＳ衛星１５を捕捉できたかを確認する（ＳＴ２２）。
衛星捕捉判定工程ＳＴ２２で衛星を捕捉できなかった場合には、受信を処理する（ＳＴ１７）。
【０１０９】
なお、衛星捕捉判定工程ＳＴ２２で衛星を捕捉できなかった場合、衛星検索工程ＳＴ１２に戻ってＧＰＳ衛星１５のサーチを再度行うようにしてもよい。
すなわち、本実施形態のＧＰＳ付き腕時計１は、同時に複数の衛星信号を受信できるため、衛星検索工程ＳＴ１２においても複数のＧＰＳ衛星１５を同時に検索でき、そのため、ＧＰＳ衛星１５をサーチできた場合には、少なくとも１つのＧＰＳ衛星１５は捕捉できる可能性が高い。
一方、受信チャンネルが１つの場合、衛星検索工程ＳＴ１２では比較的信号レベルの低いＧＰＳ衛星１５を信号レベルの高い衛星１５よりも先にサーチしてしまう可能性がある。この場合、衛星捕捉判定工程ＳＴ２２において衛星１５を捕捉できないと判定された場合でも、他のＧＰＳ衛星１５をサーチすれば捕捉できる可能性もある。従って、特に受信チャンネルが１つの場合には、衛星捕捉判定工程ＳＴ２２で衛星１５を捕捉できない場合に、衛星検索工程ＳＴ１２に戻って衛星サーチ処理から再度実行することが好ましい。
【０１１０】
一方、ＧＰＳ衛星１５を捕捉できた場合、受信制御手段５１は、測位モードと同じく、Ｚカウント取得工程を開始する（ＳＴ２３）。
そして、受信状態判別手段５２および表示制御手段５３は、ＳＴ２６でＺカウント取得処理が終了したと判断されるまで、受信状態レベルの算出および表示の処理を所定間隔（例えば１秒間隔）で行う（ＳＴ２４，２５）。
【０１１１】
次に、受信制御手段５１は、ＳＴ２６でＺカウント取得処理が終了したと判断すると、Ｚカウントを取得できたかを判断する（ＳＴ４１）。
なお、受信制御手段５１は、取得したＺカウント（ＴＯＷ）データが信頼できるか否かの判断もしたうえでＺカウントを取得できたか否かを判断している。つまり、受信制御手段５１は、上述したような、パリティチェックでＺカウントデータの誤りが確認された場合は、この取得したＺカウントデータには、なんらかの異常があるとみなして、時刻修正には使用しない。このため、受信制御手段５１は、Ｚカウントデータに異常が見つかった場合は、Ｚカウントデータが取得できなかったと判断するようになっている（ＳＴ４１）。
そして、ＳＴ４１でＺカウントを取得できないと判断された場合、受信制御手段５１は、受信処理を終了する（ＳＴ１７）。
【０１１２】
一方、ＳＴ４１でＺカウントを取得できたと判断された場合、受信制御手段５１は、受信処理を終了する（ＳＴ４２）。
次に、情報時刻修正手段５６は、受信したＺカウントの情報に基づいて記憶部２０Ａに記憶された内部時刻データを修正する（ＳＴ４３）。
また、制御部２０は、修正された内部時刻データに基づいて、ＧＰＳ付き腕時計１の文字板２の指針３による表示時刻や、第２指針１５１による２４時針の表示時刻も修正する。
【０１１３】
ＧＰＳ付き腕時計１は、ＳＴ１７で受信を終了した場合や、ＳＴ４３で時刻修正を行った場合に、時刻修正モードでの受信処理を終了する。
また、受信制御手段５１は、時刻修正モードでの受信結果を記憶部２０Ａに記憶する。すなわち、時刻修正処理ＳＴ４３が行われた場合には、時刻修正モードでの受信に成功したと記憶し、受信終了工程ＳＴ１７で終了した場合には、時刻修正モードでの受信に失敗したことを記憶する。
【０１１４】
［受信結果の表示モード］
測位モードおよび時刻修正モードのいずれの場合も、受信処理が終了すると、通常の表示状態に戻る。
この通常表示状態でＡボタン６を押すと、図１３に示すように、直前の受信結果を表示するモードに移行する。すなわち、受信制御手段５１は、測位モードおよび時刻修正モードにおける各受信処理を行った際に、モード毎に受信に成功したか失敗したかの結果データを記憶部２０Ａに記憶している。
【０１１５】
このため、表示制御手段５３は、小時計表示制御手段５４において、図１３（Ａ）に示す時刻表示モードが選択されている状態で受信結果表示モードに移行すると、記憶部２０Ａに記憶されている時刻修正モードの受信結果データを読み取る。そして、受信成功の場合には、図１３（Ｃ）に示すように、秒針１３３を「Ｙｅｓ」の位置（１０秒位置）に移動し、受信失敗の場合には、図１３（Ｄ）に示すように、秒針１３３を「Ｎｏ」の位置（２０秒位置）に移動する。
【０１１６】
一方、表示制御手段５３は、小時計表示制御手段５４において、図１３（Ｂ）に示す測位表示モードが選択されている状態で受信結果表示モードに移行すると、記憶部２０Ａに記憶されている測位モードの受信結果データを読み取り、受信成功の場合には秒針１３３を「Ｙｅｓ」の位置（１０秒位置）に移動し、受信失敗の場合には秒針１３３を「Ｎｏ」の位置（２０秒位置）に移動する。
【０１１７】
これらの受信結果表示状態において、Ａボタン６を１回押すと、元の通常表示状態に戻る。
なお、受信結果表示状態に移行後、所定時間、例えば５秒経過すると、自動的に元の通常表示状態に戻るように設定してもよい。
さらに、本実施形態では、受信処理終了後、通常の表示状態に戻っていたが、受信処理終了後に直ちに受信結果表示モードに移行するように制御してもよい。
【０１１８】
このような本実施形態によれば、次のような効果がある。
（１）位置情報衛星からの衛星信号を受信している際に、その受信状態レベルを表示しているので、利用者に対して迅速に受信状態を知らせることができる。このため、利用者は、受信状態レベルが低い場合には、そのことを迅速に把握でき、受信環境が良好な場所に移動して受信処理を継続するなどの対策を取ることができる。このため、受信に失敗して無駄に電力を消費することを少なくでき、腕時計のような携帯型の衛星信号受信装置において持続時間を長くできて利便性を向上できる。
【０１１９】
（２）また、前記受信状態レベルの表示は、０〜２の３段階の表示のみであり、非常にシンプルな表示であるため、一般的な利用者であっても受信状態を容易に把握することができる。すなわち、従来のように、複数の衛星番号と、各衛星の受信レベルを個別に表示した場合、利用者はこれらの各情報を総合的に見て、現在の受信状態を判断しなければならず、ＧＰＳの仕組みを十分に理解していない一般的な利用者にとっては受信状態を適切に判断することは難しい。
これに対し、本実施形態では、受信状態レベルを０，１，２の３段階で表示するだけであるため、利用者は現在の受信状態を容易に判断できる。このため、受信状態レベルが０や１の場合に、受信環境がより良好な場所に移動して受信処理を継続するなどの対策を取ることができる。
【０１２０】
（３）受信状態判別手段５２は、受信処理の進行段階に応じて受信状態レベルの算出条件を設定しているので、各受信処理段階毎に受信状態レベルを適切に判別することができる。その上、受信状態判別手段５２、表示制御手段５３は、各受信段階において１秒間隔で受信状態レベルを算出・表示しているので、各受信段階において受信状態の変化をほぼリアルタイムに表示でき、受信環境の良好な場所の検出も比較的容易に行うことができる。
また、通常状態において、Ａボタン６を押せば受信結果を表示できるため、受信に成功したか失敗したかも容易に確認することができる。
【０１２１】
（４）秒針１３３を利用して受信状態レベルや受信結果を表示しているので、受信状態レベルを表示するための特別な機構やディスプレイ等を不要にできる。このため、ＧＰＳ付き腕時計１の部品点数を少なくできてコストも低減できるとともに、時計のデザインをシンプルにできて意匠性も向上できる。
【０１２２】
（５）ＧＰＳアンテナ１１は、秒針１３３が受信状態レベルを指示する位置に配置されている際に、その秒針１３３と平面的に重ならない位置に配置されている。このため、秒針１３３が受信状態レベルの指示位置で停止していても、ＧＰＳアンテナ１１での受信に影響することを防止でき、秒針１３３が平面的に重なることによる受信性能の低下を防止できる。
さらに、受信開始時には、秒針１３３を０秒位置に移動しているので、秒針１３３をＧＰＳアンテナ１１から離して配置でき、この点でも受信への影響を軽減できる。
【０１２３】
（６）Ａボタン６を操作した強制受信処理時のみ受信状態レベルの表示を行い、自動的な時刻修正時には受信状態レベルの表示を行わないようにすれば、利用者にとって必要な場合のみ受信状態レベルを表示でき、利用者の利便性を向上できると共に、無駄な受信状態レベル表示処理を行う必要が無く、消費電力も低減できる。
【０１２４】
本発明は、前記各実施形態に限らない。
例えば、受信状態レベルの表示は秒針１３３を移動して表示するものに限らず、分針１３２を移動して表示してもよい。特に、時針１３１および分針１３２のみ有し、秒針１３３を備えない二針の時計においては、分針１３２を移動して受信状態レベルや受信結果を表示（指示）するようにすればよい。
【０１２５】
さらに、日車や曜車等のカレンダー表示手段を備える場合には、図１４に示すように、日車１００等を駆動して受信状態レベルを表示したり、受信結果を表示するようにしてもよい。この場合には、文字板２の窓部分に、受信状態レベルや受信結果を示す文字（例えば「Ｈ，Ｌ，Ｙ，Ｎ等」）を表示できるので、利用者が受信状態や受信結果を把握しやすいという利点がある。
【０１２６】
また、受信状態レベルの表示方法としては、指針や日車等の物理的に駆動されるものを用いるものに限らず、ＧＰＳ付き腕時計１に液晶ディスプレイ等の受信状態表示装置を設け、この受信状態表示装置に受信状態レベルを表示してもよい。
本発明では、衛星毎の受信レベルを表示するのではなく、測位や時刻修正の各受信処理時の受信状態レベルを３段階に表示できればよいため、従来のような、各衛星の受信レベルを個別に表示する場合に比べて受信状態表示装置の構成を簡易にできる。従って、ディスプレイを用いて表示する場合でも、その受信状態表示装置は、受信状態レベルとして「０〜２」の１桁の数字のみを表示できればよいため、容易に小型化でき、腕時計のような小型の機器にも容易に組み込むことができる。
【０１２７】
また、前記実施形態では、受信状態レベルを０〜２の３段階で判定していたが、受信状態レベルを「Ｌｏｗ」（あるいは「０」）および「Ｈｉｇｈ」（あるいは「１」）の２段階で判定してもよいし、４段階以上で判定してもよい。
さらに、測位モードおよび時刻修正モードの各モードにおいて、受信状態レベルの段階数を変更してもよい。例えば、測位モードでは受信状態レベルを３段階で判定し、時刻修正モードでは２段階で判定してもよい。
【０１２８】
受信状態レベルの判定基準は、表１に示すものに限らない。例えば、測位モードの場合に、検索や捕捉ができた衛星数が４個未満の場合は受信状態レベル０とし、ＳＮＲが所定値（例えば４０）以上の衛星が２個で、ＳＮＲが所定値未満の衛星が２個以上の場合は受信状態レベル１とし、ＳＮＲが所定値以上の衛星が３個で、ＳＮＲが所定値未満の衛星が１個以上の場合は受信状態レベル２とし、ＳＮＲが所定値以上の衛星が４個以上の場合は受信状態レベル３とするように設定してもよい。
要するに、受信状態レベルの判定基準は、所定の条件に該当する衛星数などによって受信状態レベルを判定すればよい。
さらに、前記実施形態では、測位用受信設定数を「４個」に設定していたが、精度の粗い測位測定でもよい場合には「３個」に設定してもよい。また、通常は、測位用受信設定数は「４個」に設定すればよいが、「５個」以上に設定してもよい。
同様に、時刻修正用受信設定数は「１個」に設定していたが、「２個」以上に設定してもよい。
【０１２９】
さらに、受信状態レベルの判定基準を受信段階毎に設定する場合、表２に示す各段階に設定したものに限らない。例えば、衛星検索処理は２秒程度で終了するため、衛星検索段階と捕捉段階とをまとめた受信段階を設定し、この受信段階の衛星数およびＳＮＲによって受信状態レベルを判定してもよい。また、測位モードの場合、Ｚカウントのみ取得できても最終的な測位処理は行えないため、Ｚカウント取得段階とエフェメリス取得段階をまとめた受信段階を設定し、この受信段階の衛星数およびＳＮＲによって受信状態レベルを判定してもよい。
【０１３０】
また、前記実施形態では、表２に示すように、受信状態レベルの判定基準を受信段階毎に設定していたが、各受信段階毎に区分けせずに設定してもよい。例えば、複数チャンネルで同時に衛星信号を受信している場合、各チャンネルで受信段階が異なっていたとしても、受信をしているＧＰＳ衛星１５の数と、そのＳＮＲとで、受信状態レベルを判定してもよい。この場合、信号を受信中のＧＰＳ衛星１５には、例えば、衛星捕捉処理中のＧＰＳ衛星１５や、Ｚカウントデータ取得中のＧＰＳ衛星１５等が混在するが、これらを含めて衛星信号を受信中のＧＰＳ衛星１５をカウントし、各ＳＮＲを算出して受信状態レベルを判定すればよい。
【０１３１】
また、前記実施形態では、受信状態の判定基準を、測位モードおよび時刻修正モードで別々に設定していたが、各モードにおいて同じ判定基準を採用してもよい。例えば、時刻修正モードにおいても、前記実施形態の測位モードの判定基準を採用してもよい。
【０１３２】
ＧＰＳアンテナ１１の配置位置は前記実施形態に限定されない。すなわち、秒針１３３は比較的細いため、仮にＧＰＳアンテナ１１と秒針１３３とが平面的に重なっていても、信号レベルが比較的高ければ、衛星信号を受信できる可能性も高いためである。但し、前記実施形態のほうが、より受信性能を向上できる点で有利である。
【０１３３】
測位情報の表示方法は、前記実施形態に限らず、ディスプレイを設けて表示してもよいし、専用の指針を設けて表示してもよい。例えば、各小時計４、５を設ける代わりに、ディスプレイ等の表示装置を設けて、測位情報（緯度・経度）を表示してもよい。
【０１３４】
また、前記実施形態では、小時計４、５の表示モードの選択状態に応じて、手動受信操作時の測位モードおよび時刻修正モードの選択を自動的に行っていたが、測位モードおよび時刻修正モードの選択を利用者の操作の違いによって行ってもよい。例えば、Ａボタン６を３秒以上押した場合に測位モードでの受信処理が選択され、Ｂボタン７を３秒以上押した場合に時刻修正モードでの受信処理が選択されるように設定してもよい。
【０１３５】
また、上述の実施形態は、位置情報衛星の例としてＧＰＳ衛星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発信する位置情報衛星でも良い。
【０１３６】
本発明の衛星信号受信装置は、腕時計１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、ナビゲーションシステム等に適用してもよい。なお、前記実施形態は、測位モードおよび時刻修正モードを備えていたが、衛星信号受信装置の適用対象によっては、いずれか一方のモードのみを備えるものでもよい。
【図面の簡単な説明】
【０１３７】
【図１】本実施形態のＧＰＳ時刻修正装置付き腕時計を示す概略図である。
【図２】図１のＧＰＳ時刻修正装置付き腕時計の正面図である。
【図３】図１のＧＰＳ時刻修正装置付き腕時計の概略断面図である。
【図４】図１のＧＰＳ時刻修正装置付き腕時計の内部の主なハードウエア構成等を示すブロック図である。
【図５】本実施形態の制御部の構成を示すブロック図である。
【図６】本実施形態のボタン操作によるモード切替操作および受信操作の表示切替状態を説明する説明図である。
【図７】本実施形態の測位モードにおける受信処理を示すフローチャートである。
【図８】図７のフローチャートの続きの処理を示すフローチャートである。
【図９】本実施形態の受信状態レベルの表示状態を説明する説明図である。
【図１０】ＧＰＳ衛星信号の構成を説明するための説明図である。
【図１１】本実施形態の時刻修正モードにおける受信処理を示すフローチャートである。
【図１２】図１１のフローチャートの続きの処理を示すフローチャートである。
【図１３】本実施形態の受信結果の表示状態を説明する説明図である。
【図１４】第２実施形態の受信状態レベルの表示状態を説明する説明図である。
【符号の説明】
【０１３８】
１…ＧＰＳ付き腕時計、２…文字板、３…指針、４…第１小時計、５…第２小時計、６…Ａボタン、７…Ｂボタン、１１…ＧＰＳアンテナ、２０…制御部、２０Ａ…記憶部、４０…ＧＰＳ装置、４４…時刻修正装置、４５…時刻表示装置、５１…受信制御手段、５２…受信状態判別手段、５３…表示制御手段、５４…小時計表示制御手段、５５…測位算出手段、５６…情報時刻修正手段、１００…日車、１３３…秒針、１４１…第１指針、１５１…第２指針。
【図１】
0005365012.tif 000004
【図２】
0005365012.tif 000005
【図３】
0005365012.tif 000006
【図４】
0005365012.tif 000007
【図５】
0005365012.tif 000008
【図６】
0005365012.tif 000009
【図７】
0005365012.tif 000010
【図８】
0005365012.tif 000011
【図９】
0005365012.tif 000012
【図１０】
0005365012.tif 000013
【図１１】
0005365012.tif 000014
【図１２】
0005365012.tif 000015
【図１３】
0005365012.tif 000016
【図１４】
0005365012.tif 000017