WO2011118573A1 - 衛星電波腕時計 - Google Patents
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- WO2011118573A1 WO2011118573A1 PCT/JP2011/056818 JP2011056818W WO2011118573A1 WO 2011118573 A1 WO2011118573 A1 WO 2011118573A1 JP 2011056818 W JP2011056818 W JP 2011056818W WO 2011118573 A1 WO2011118573 A1 WO 2011118573A1
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- G04R20/02—Setting the time according to the time information carried or implied by the radio signal the radio signal being sent by a satellite, e.g. GPS
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- G01S19/00—Satellite radio beacon positioning systems; Determining position, velocity or attitude using signals transmitted by such systems
- G01S19/01—Satellite radio beacon positioning systems transmitting time-stamped messages, e.g. GPS [Global Positioning System], GLONASS [Global Orbiting Navigation Satellite System] or GALILEO
- G01S19/13—Receivers
- G01S19/34—Power consumption
Definitions
- the present invention relates to a satellite radio wave wristwatch, and more particularly to a satellite radio wave wristwatch that corrects the time based on a satellite signal transmitted from a satellite.
- Patent Document 1 listed below discloses a GPS wristwatch that corrects the time based on a satellite signal from a GPS (Global Positioning System) satellite. This wristwatch determines whether the wristwatch is indoors or outdoors depending on whether the power generation amount of the solar panel exceeds the threshold value or the output amplitude of the acceleration sensor exceeds the threshold value. The power consumption is reduced by performing a satellite signal reception operation only when it is determined that the outdoor location.
- the wristwatch corrects the time based on the weekly time TOW (Time Of Week) included in the satellite signal.
- the weekly time TOW indicates the elapsed seconds from 0:00 on the most recent Sunday.
- the satellite signal from the GPS satellite has a short wavelength, and even if the GPS wristwatch is outdoors, if the built-in antenna is not pointing in the direction of the GPS satellite, that is, upward, it is normal to receive the satellite signal. Have difficulty. This problem is particularly noticeable when the built-in antenna is housed in a metal watch case. In other words, if the built-in antenna is not facing upward, the built-in antenna and the metal watch case partially overlap or approach each other when viewed from the satellite side, so that the satellite signal can be normally received by the built-in antenna. It becomes difficult. Therefore, performing the satellite signal receiving operation only according to the indoor / outdoor determination as in the above-described prior art may be insufficient for reducing power consumption.
- the week number WN (Week Number) and leap second offset ⁇ tLS (Leap Second) are actually acquired from the satellite signal in addition to the weekly time TOW.
- the week number WN is increased by 1 every week after resetting to 0 at 9 am on August 22, 1999.
- the leap second offset ⁇ tLS indicates a difference between the time output from the atomic clock of the GPS satellite and UTC (Universal Time, Coordinated), and is updated irregularly.
- the weekly time TOW is included in all the subframes 1 to 5 of the satellite signal, and in each subframe, the HOW (Hand Over Word) located immediately after the synchronization word TLM (TeLemeTry). include.
- the week number WN is included only in the subframe 1 of the satellite signal, and is located after the HOW. For this reason, the reception takes a little more than 1 second.
- the leap second offset ⁇ tLS is included in only one out of 25 transmissions of the subframe 4 of the satellite signal, and is transmitted 4 to 5 seconds after the TLM. It takes ⁇ 6 seconds.
- the update interval of the week number WN and the leap second offset ⁇ tLS is naturally longer than the weekly time TOW. For this reason, if the reference information such as the weekly time TOW, the week number WN, and the leap second offset ⁇ tLS is received under the same conditions, there may be a waste of power consumption.
- the present invention has been made in view of the above problems, and a first object is to provide a satellite radio-controlled wristwatch capable of reducing power consumption.
- a second object is to provide a satellite radio wave wristwatch that can suppress the reception operation in a posture where satellite signals cannot be normally received.
- a third object is to provide a satellite radio wave wristwatch that can perform a receiving operation under different conditions depending on the type of reference information to be acquired.
- a satellite radio-controlled wristwatch is a satellite radio-controlled wristwatch that corrects the time based on a satellite signal transmitted from a satellite, and a receiver that receives the satellite signal;
- a received light amount detecting means for sequentially detecting the received light amount of the radio wave wristwatch, a received light amount calculating means for calculating a received light amount change amount that is a change amount of the received light amount, and the satellite signal by the receiving means based on the received light change amount
- Receiving control means for starting the receiving operation.
- a satellite radio-controlled wristwatch is a satellite radio-controlled wristwatch that corrects time based on a satellite signal transmitted from a satellite, and a receiving unit that receives the transmission wave, and an attitude of the satellite radio-controlled wristwatch. And a receiving control means for starting the receiving operation of the satellite signal by the receiving means based on the attitude of the satellite radio-controlled wristwatch detected by the sensor.
- a satellite radio-controlled wristwatch that corrects time and date based on a satellite signal including a plurality of reference signals transmitted from a satellite, and receiving means for receiving the satellite signal.
- an activation condition storage means for storing the activation condition of the receiving means for acquiring the reference information in association with the reference information, and storing the reference information when acquiring the reference information.
- Determination means for determining whether or not the activation condition to be satisfied is satisfied, and reception control means for starting the reception operation of the satellite signal by the reception means in accordance with a determination result by the determination means. It is characterized by.
- FIG. 1 is a plan view of a satellite radio-controlled wristwatch according to an embodiment of the present invention.
- FIG. 2 is a cross-sectional view taken along line AA in FIG. 1 is a circuit configuration diagram of a satellite radio-controlled wristwatch according to an embodiment of the present invention. It is a figure which shows the reference
- FIG. 1 is a plan view of a satellite radio-controlled wristwatch according to an embodiment of the present invention.
- FIG. 5 is a flowchart showing reception start timing determination processing according to the first embodiment. It is a figure explaining the method of evaluating stability of electric power generation amount. It is a figure which shows an example of the change of electric power generation amount. It is a figure which shows an example of the change of electric power generation variation.
- FIG. 9 is a flowchart showing reception start timing determination processing according to the second embodiment.
- FIG. 10 is a flowchart showing reception start timing determination processing according to the third embodiment.
- FIG. 10 is a flowchart showing reception start timing determination processing according to the fourth embodiment.
- FIG. 10 is a flowchart showing reception start timing determination processing according to the fifth embodiment.
- FIG. 10 is a flowchart showing reception start timing determination processing according to the sixth embodiment.
- FIG. 10 is a flowchart showing reception start timing determination processing according to the seventh embodiment.
- 10 is a plan view of a satellite radio-controlled wristwatch according to Embodiment 8.
- FIG. It is a figure which shows the starting conditions of the receiving circuit in the satellite radio timepiece concerning Embodiment 9.
- FIG. 10 is a control flowchart of a reception operation according to Modification 9-1. It is a figure explaining the modification 2 of the reception timing of reference
- FIG. 10 is a control flowchart of a reception operation according to Modification 9-2. It is a figure explaining the modification 3 of the reception timing of reference
- FIG. 10 is a control flowchart of a reception operation according to Modification 9-3.
- FIG. 1 is a plan view showing a satellite radio-controlled wristwatch 100 according to Embodiment 1 of the present invention.
- the figure shows a case 1 that is an exterior (watch case) of a satellite radio-controlled wristwatch, a dial 2 that is arranged in the case 1, and an hour hand 3, a minute hand 4, and a second hand 5 that are hands indicating time. Further, a crown 6 and buttons 7 are arranged on the side surface of the trunk 1 on the 3 o'clock side for the user to perform various operations.
- a band fixing portion 8 for fixing the band extends from the side surface of the trunk 1 on the 12 o'clock side and the 6 o'clock side.
- the design of the satellite radio-controlled wristwatch 100 shown in the figure is an example.
- the barrel 1 may be square instead of round, and the presence / absence, number, and arrangement of the crown 6 and the button 7 are arbitrary.
- the hands are three hands of the hour hand 3, the minute hand 4, and the second hand 5, but the present invention is not limited to this, and even if the second hand 5 is omitted, the day of the week, the time zone or the presence / absence of summer time, the radio wave
- the reception status, remaining battery level, pointers for various displays, date display, and the like may be added.
- satellite radio wave wristwatch refers to a wristwatch that receives a satellite signal from a satellite that transmits information about the date and time, such as a GPS satellite, and the date included in the satellite signal. It is used to indicate a wristwatch having a function of correcting the internal time, which is information on the time held in the wristwatch, based on information related to the time, that is, reference information.
- FIG. 2 is a cross-sectional view taken along line AA in FIG.
- a windshield 9 is attached to the trunk 1 so as to cover the dial 2 of the satellite radio-controlled wristwatch 100, and a back cover 10 is attached to the trunk 1 on the opposite side of the windshield 9.
- the material of the windshield 9 is a transparent material such as glass, and is nonmagnetic and nonconductive.
- drum 1 and the back cover 10 is not specifically limited, In this embodiment, it is a metal.
- the direction in which the windshield 9 of the satellite radio-controlled wristwatch 100 is arranged is the windshield side
- the direction in which the back cover 10 is arranged is the back cover side.
- a solar cell (photovoltaic panel) 11 is disposed on the back cover side of the dial plate 2 and power is generated by light incident from the windshield side. Therefore, the dial 2 is made of a material that transmits light to some extent. In the present embodiment, the dial 2 is fixed to the base member 12 so as to sandwich the solar cell 11.
- the base member 12 is made of a non-magnetic and non-conductive material such as a synthetic resin, and supports various members including a gear mechanism 25 for driving the patch antenna 14 and the pointer.
- the patch antenna 14 is provided with a feed pin 14b so as to penetrate the thickness direction thereof, and the windshield side surface serves as a reception surface 14a for receiving radio waves from the satellite.
- a so-called bar antenna in which a coil is wound around a magnetic core such as a ferrite or an amorphous alloy is used.
- the satellite radio-controlled wristwatch 100 receives a signal transmitted from a satellite using a UHF band having a much higher frequency.
- the patch antenna 14 is used as a small antenna suitable for receiving a UHF band signal.
- the circuit board 24 is disposed on the back cover side of the base member 12, and the battery 26 is disposed on the back cover side.
- the battery 26 is a rechargeable secondary battery, and uses a button-type lithium ion secondary battery. And the electric power generated by the solar cell 11 is accumulated.
- a motor 23 that is a drive source of the gear mechanism 25 is also attached to the circuit board 24.
- the shape of the battery 26 is not limited to the button type, and is arbitrary. Further, a secondary battery other than the lithium ion secondary battery, for example, a lithium ion capacitor or a nickel metal hydride battery may be used.
- the receiving surface 14a of the patch antenna 14 is provided in parallel with the light receiving surface of the solar cell 11, and all face the windshield side. Further, as shown in FIG. 1, the solar cell 11 has a substantially circular shape, and a part of the outer periphery thereof is cut into a rectangular shape. And the patch antenna 14 is arrange
- the amount of power generated by the solar cell 11 is the amount of light received by the satellite radio-controlled wristwatch 100. This received light amount is used as a criterion for determining whether or not the receiving surface 14a of the patch antenna 14 is facing upward.
- FIG. 3 is a circuit configuration diagram of the radio-controlled wristwatch 100 according to the first embodiment. These circuit elements are mainly arranged on the circuit board 24.
- the satellite signal received by the patch antenna 14 is converted into a baseband signal by the high-frequency circuit 46, and information related to time, specifically, information indicating time and date is extracted by the decoder circuit 53 and delivered to the controller 47. It is.
- the high frequency circuit 46 and the decoder circuit 53 constitute a receiving circuit 31.
- the controller 47 is a microcomputer incorporating a driver for the motor 23, volatile and nonvolatile memory, a clock circuit, and various AD converters, and various controls are executed in accordance with programs stored in the nonvolatile memory.
- the reference information for correcting the date and time shown in FIG. 4 is stored in the volatile memory built in the controller 47.
- the reference information is extracted from the satellite signal.
- the weekly time TOW Time Of Week
- the weekly time TOW indicates the elapsed seconds from 0 o'clock on the last Sunday, and is included in all the subframes 1 to 5 of the satellite signal. In each subframe, It is included in HOW (Hand Over Word) located immediately after the synchronization word TLM (TeLemeTry).
- the week number WN (Week Number) is reset to 0 at 9 am on August 22, 1999, and then increases by 1 every week. Week number WN is included only in subframe 1 of the satellite signal, and is located after HOW.
- the leap second offset ⁇ tLS indicates a difference between the time output from the atomic clock of the GPS satellite and UTC (Universal Time, Coordinated), and is updated irregularly.
- the leap second offset ⁇ tLS is included only once (subframe 4 page 18) in 25 times (pages 1 to 25) of satellite signal subframe 4 and is transmitted 4 to 5 seconds after TLM. Is done. Since each of subframes 1 to 5 is transmitted over 6 seconds, the leap second offset ⁇ tLS is transmitted once every 12.5 minutes.
- the leap second update week WNLSF is the week number of the week in which the leap second offset ⁇ tLS is scheduled to be updated, and is transmitted immediately after the leap second offset ⁇ tLS.
- the leap second update date DN is the number of days elapsed since the last Sunday on the day when the leap second offset ⁇ tLS is scheduled to be updated, and is transmitted immediately after the leap second update week WNLSF.
- the updated leap second offset ⁇ tLSF is a value of the updated leap second offset and is transmitted immediately after the leap second update date DN.
- the controller 47 Based on the reference information thus stored, the controller 47 corrects the internal time (including the current time and date), which is time information held by the internal clock circuit, and drives the motor 23 based on the internal time. .
- the rotational power generated by the motor 23 is transmitted to the hands (hour hand 3, minute hand 4 and second hand 5) through the train wheel, and the time is displayed.
- the solar cell 11 is connected to the battery 26 via the switch 29, and the solar cell 11 generates electric power in a state where the switch 29 makes the solar cell 11 and the battery 26 conductive by an instruction from the controller 47. Electric power is stored in the battery 26. Then, power is supplied from the battery 26 to the high frequency circuit 46, the decoder circuit 53, and the controller 47. Further, the solar cell 11 is also connected to the power generation amount detection unit 30 via the switch 29, and in a state where the switch 29 causes the solar cell 11 and the power generation amount detection unit 30 to conduct in accordance with an instruction from the controller 47, The current generated by the battery 11 flows to the power generation amount detection unit 30.
- the power generation amount detection unit 30 converts this current into a voltage, further converts this voltage into a digital value, and supplies it to the controller 47.
- the switch 56 is a switch for switching on / off the power supply to the receiving circuit 31, that is, the high frequency circuit 46 and the decoder circuit 53, and is controlled by the controller 47. Since the high-frequency circuit 46 and the decoder circuit 53 that operate at a high frequency consume a large amount of power, the controller 47 turns on the switch 56 only when receiving a satellite signal, and operates the reception circuit 31, that is, the high-frequency circuit 46 and the decoder circuit 53. In other cases, the switch 56 is turned off to reduce power consumption.
- the satellite signal may be received when a request is made by the user through the input means such as the crown 6 or the button 7 or when a predetermined time is reached. It may be performed on the basis of the elapsed time from the specified time, the amount of power generated by the solar cell 11 or other information indicating the environment around the radio-controlled wristwatch 100.
- the controller 47 switches the switch 29 at an arbitrary timing to connect the terminal of the solar cell 11 to the power generation amount detection unit 30 and causes the power generation amount detection unit 30 to generate a digital value indicating the power generation amount.
- the controller 47 can acquire it.
- FIG. 5 is a circuit configuration example of the power generation amount detection unit 30. The current value of the solar cell 11 varies greatly depending on the amount of light received by the solar cell 11.
- the power generation amount detection unit 30 shown in the figure is connected in parallel with the solar cell 11, a resistor 30a through which the power generation current of the solar cell 11 flows, and an AD converter that converts the voltage across the resistor 30a into a digital value. 30b.
- the digital value generated by the AD converter 30 indicates the amount of power generation, that is, the amount of light received by the solar cell 11, and this digital value is input to the controller 47.
- FIG. 6 shows an example of the transition of the power generation amount P in the solar cell 11.
- FIG. 6 shows the transition of the power generation amount P when the satellite radio wave wristwatch 100 is put on the arm and the person goes out of the room to the outdoors and then the arm is raised and the dial 2 is directed toward the sun.
- the amount of light received by the dial outdoors is generally tens or more times different from the amount of light indoors whether the weather is clear or cloudy. ).
- the amount of light detected varies only about twice depending on whether or not the dial faces upward.
- the threshold value Pth of the power generation amount P of the solar cell 11 is set to the power generation amount P when the solar cell 11 is directed indoors toward the lamp, and the solar cell 11 is directed upward, that is, toward the sun outdoors. If it is set to a value between the power generation amount P in the absence, the comparison between the threshold value and the current power generation amount P can determine whether the solar cell 11 is indoors or outdoors. In the first embodiment, first, indoor / outdoor determination is performed based on whether or not the power generation amount P exceeds the threshold value Pth. When it is determined that the satellite radio wave wristwatch 100 is located indoors, the acquisition interval of the power generation amount P is set to time T1.
- the acquisition interval of the power generation amount P is set to time T2 (T2 ⁇ T1). In this way, power consumption for acquiring the power generation amount P is suppressed.
- the switch 29 is switched to disconnect the solar cell 11 and the battery 26 and connect the solar cell 11 and the power generation amount detection unit 30. For this reason, when the power generation amount P is acquired, the battery 26 is not charged.
- the acquisition interval of the power generation amount P is lengthened to increase the charging opportunities for the battery 26, so that the charging efficiency can be increased.
- the time T1 is preferably set to a value larger than the time (for example, 20 seconds) required for wearing the satellite radio-controlled wristwatch 100 to go out of the room. Further, the time T2 is set to a value larger than the time (for example, about 1 second) required from the state where the satellite radio wristwatch 100 is worn and the arm is lowered to the time when the dial 2 of the satellite radio wave wristwatch 100 is directed upward. It is desirable.
- FIG. 8 shows an example of the transition of the power generation change amount dP in the solar cell 11.
- the horizontal axis (time axis) shown in the figure corresponds to the horizontal axis (time axis) in FIG.
- the threshold dPth is half of the difference between the average power generation amount P when the dial 2 is not facing upwards outdoors and the average power generation amount P when the dials 2 are upward facing outdoors.
- the timing X at which the power generation change amount dP exceeds the threshold value dPth is the timing when the dial 2 is directed upward outdoors.
- the threshold value dPth may be a fixed value.
- the power generation amount P changes about twice, so the power generation change amount dP takes the same value as the power generation amount P immediately before the dial 2 faces upward. Therefore, the power generation amount P immediately before the dial 2 faces upward, or the moving average value of the power generation amount P (for example, the moving average value of about 5 to 10 times) is multiplied by a constant value (for example, about 0.5).
- the threshold value dPth may be obtained. Then, the threshold value dPth can be appropriately set according to the weather.
- FIG. 9 is a flowchart showing the indoor / outdoor determination process executed by the controller 47.
- the expiration date of various reference information extracted from the satellite signal stored as shown in FIG. 4 is periodically checked (for example, every day at 0:00 pm). I am trying to re-acquire standard information.
- the weekly time TOW is determined to have expired when 48 hours have passed since the previous reception date and time. If the internal clock shift is 15 seconds / month, a shift of about 1 second may occur in 48 hours. By determining that the weekly time TOW has expired in 48 hours and reacquiring it, the deviation of the internal clock can be continuously suppressed within about 1 second.
- the week number WN is determined to have expired when, for example, one week has passed since the last reception date.
- the leap second offset ⁇ tLS, the leap second update week WNLSF, the leap second update date DN, and the updated leap second offset ⁇ tLSF are displayed when a half-year has elapsed from the previous reception date or when the leap second update week WNLSF and leap second update are already stored.
- the controller 47 performs the indoor determination process. In this process, first, the controller 47 samples the power generation amount P (S101). Then, it is determined whether or not the power generation amount P exceeds the threshold value Pth (S102).
- the power generation amount P does not exceed the threshold value Pth, it waits until the time T1 elapses from the previous sampling time (S103), and then samples the power generation amount P again (S101). On the other hand, if the power generation amount P exceeds the threshold value Pth, it is determined that the power has moved outdoors, and the process proceeds to reception start timing determination processing.
- FIG. 10 is a flowchart showing a reception start timing determination process executed by the controller 47.
- the controller 47 samples the power generation amount P (S201).
- the threshold value Pth S202. If the power generation amount P is less than or equal to the threshold value Pth, it is determined that the vehicle has moved indoors, and the process returns to the indoor / outdoor determination process of FIG.
- the power generation change amount dP is calculated (S203).
- the threshold value dPth may be a fixed value as described above, or may be calculated from the power generation amount P acquired in S201 or its moving average value. If not exceeded, after waiting for the time T2 from the previous sampling time (S205), the power generation amount P is sampled again (S201).
- an upper limit value and a lower limit value of the power generation amount P are set (S206). For example, as shown in FIG. 11, a value obtained by increasing the power generation amount P sampled last by a certain ratio (for example, 15%) is set as an upper limit value, and a value obtained by decreasing the certain ratio (for example, 15%) is set as a lower limit value.
- the power generation amount P is sampled again (S207), and it is determined whether or not the power generation amount P is within the upper limit value and the lower limit value set in S206 (S208).
- the counter n which is a variable having an initial value of 0, is incremented by 1 (S210), and it is determined whether or not the counter n exceeds 3 (S211). If the counter n exceeds 3, it is determined that the amount of received light is stable, the controller 47 sets the switch 56 to ON, and starts the acquisition of reference information by the high-frequency circuit 46 and the decoder circuit 53.
- the counter n determines whether or not the counter n exceeds 3.
- the value “3” is merely an example, and other values may be set.
- the power generation amount P is sampled at a low rate until the determination is made that the vehicle has moved outdoors by the indoor / outdoor determination process, and the reception start timing determination process shown in FIG. 10 is not performed. It will be possible to suppress. Further, in the reception start timing determination process, only when the power generation change amount dP that is the change amount of the power generation amount P exceeds the threshold value dPth and the power generation amount P that falls within a predetermined value range is continuously sampled a certain number of times, The high frequency circuit 46 and the decoder circuit 53 are operated. That is, the satellite signal reception operation is started only when it is estimated that the dial 2 of the satellite radio-controlled wristwatch 100 is maintained facing upward. For this reason, the high frequency circuit 46 and the decoder circuit 53 can be operated only when there is a high possibility that the patch antenna 14 can correctly receive the satellite signal, so that wasteful power consumption can be prevented.
- FIG. 12 shows an example of the transition of the power generation amount P when the satellite radio-controlled wristwatch 100 is taken outdoors
- FIG. 13 shows the power generation change amount corresponding to the transition of the power generation amount P shown in FIG. It shows the transition of dP.
- This example shows a case where the arm is lowered again after a predetermined time has elapsed after the user raises the arm and the dial 2 is directed upward. In such a case, the power generation amount P increases rapidly and then decreases rapidly with the same inclination.
- the power generation change amount dP once forms an upward wedge shape, and then forms a downward wedge shape.
- the power generation change amount dP exceeds the threshold value dPth, it can be evaluated that the dial 2 remains facing upward until it falls below the threshold value ⁇ dPth. Therefore, if the time from when the user raises the arm and the dial 2 is directed upward until the arm is lowered again is a predetermined time or more, the received light amount is determined to be stable, and the receiving operation is performed. May be started.
- FIG. 14 is a flowchart showing a modification of the reception start timing determination process shown in FIG.
- the controller 47 samples the power generation amount P (S301).
- the threshold value Pth S302
- the power generation change amount dP is calculated (S303).
- the threshold value dPth may be a fixed value as described above, or may be calculated from the power generation amount P acquired in S301 or its moving average value. If not, after waiting for a time T2 from the previous sampling time (S305), the power generation amount P is sampled again (S301).
- the power generation change amount dP exceeds the threshold value + dPth, it is determined that the dial 2 is directed upward, and then the stability of the received light amount is examined. Specifically, the power generation amount P is sampled again (S306), and the power generation change amount dP is calculated (S307). Then, it is determined whether or not the power generation change amount dP is less than ⁇ dP (S308). If it is equal to or greater than -dP, the counter n, which is a variable having an initial value 0, is incremented by 1 (S310), and it is determined whether or not the counter n exceeds 3 (S311). If the counter n exceeds 3, it is determined that the amount of received light is stable, the controller 47 sets the switch 56 to ON, and starts the acquisition of reference information by the high-frequency circuit 46 and the decoder circuit 53. Let
- the counter n determines whether or not the counter n exceeds 3.
- the value “3” is merely an example, and other values may be set.
- the high-frequency circuit 46 and the decoder circuit 53 can be operated in a situation where there is a high possibility that the reference information can be normally acquired, and wasteful power consumption can be suppressed.
- FIG. 15 is a flowchart showing another modification of the reception start timing determination process shown in FIG.
- the controller 47 samples the power generation amount P (S401).
- S401 the power generation amount P is equal to or less than the threshold value Pth (S402). If the power generation amount P is less than or equal to the threshold value Pth, it is determined that the vehicle has moved indoors, and the process returns to the indoor / outdoor determination process of FIG.
- a moving average value of the power generation amount P is calculated (S403).
- the moving average value is an average value of the power generation amount P for the previous n times.
- n may be, for example, 20-30.
- the controller 47 calculates the power generation change amount dP (S404). Next, it is determined whether or not the power generation change amount dP exceeds a threshold value dPth (S405).
- the threshold dPth may be a fixed value as described above, or may be calculated from the power generation amount P acquired in S401 or its moving average value. If not exceeded, after waiting for a time T2 from the previous sampling time (S406), the power generation amount P is sampled again (S401).
- a threshold Pth is obtained by multiplying the moving average value calculated in S403 by a fixed value (S407).
- the fixed value may be about 1.5, for example.
- the power generation amount P is used as a reference for determining whether or not the dial 2 is facing upward.
- a value obtained by multiplying the moving average value by a constant value (about 1.5) can be used.
- the power generation amount P is sampled again (S408), and it is determined whether or not the power generation amount P is equal to or greater than the threshold value Pth acquired in S407 (S409). If it is equal to or greater than the threshold value Pth, the counter n, which is a variable having an initial value 0, is incremented by 1 (S411), and it is determined whether or not the counter n exceeds 3 (S412). If the counter n exceeds 3, it is determined that the amount of received light is stable, the controller 47 sets the switch 56 to ON, and starts the acquisition of reference information by the high-frequency circuit 46 and the decoder circuit 53.
- the process returns to S408 and the subsequent processing is executed. If it is determined in S409 that the power generation amount P is less than the threshold value Pth acquired in S407, the counter n is initialized to 0 (S410), the process returns to S401, and the subsequent processing is executed. In S412, it is determined whether or not the counter n exceeds 3.
- the value “3” is merely an example, and other values may be set.
- the high-frequency circuit 46 and the decoder circuit 53 can be operated in a situation where there is a high possibility that the reference information can be normally acquired.
- the moving average value of the power generation amount P is calculated and a value obtained by multiplying this value by a constant value is used as a criterion for determining the stability of the received light amount, the stability of the received light amount can be determined regardless of the weather. .
- FIG. 16 is a flowchart showing another modification of the reception start timing determination process shown in FIG.
- the controller 47 samples the power generation amount P (S801).
- the threshold value Pth S802
- the controller 47 calculates the power generation change amount dP (S803).
- IdP which is an integrated value of the power generation change amount dP (S804).
- the power generation change amount dP calculated in S803 is added to the already stored integrated value IdP, and the value is stored again as the integrated value IdP.
- the threshold value dPth may be a fixed value as described above, or may be calculated from the power generation amount P acquired in S801 or its moving average value. If not exceeded, after waiting for a time T2 from the previous sampling time (S806), the power generation amount P is sampled again (S801).
- a threshold value of the integrated value IdP is obtained by multiplying the already stored integrated value IdP by a certain value (S807).
- the fixed value may be about 0.5, for example.
- the power generation amount P is sampled again and the integrated value IdP is updated (S808). That is, the power generation change amount dP is calculated, and the power generation change amount dP is added to the already stored integration value IdP, thereby updating the integration value IdP.
- the controller 47 sets the switch 56 to ON, and starts the acquisition of reference information by the high-frequency circuit 46 and the decoder circuit 53.
- the process returns to S808, and the subsequent processing is executed. If it is determined in S809 that the integrated value IdP is less than the threshold value acquired in S807, the counter n is initialized to 0, and the stored integrated value IdP is also initialized to 0 (S810). Returning to S801, the subsequent processing is executed. In S812, it is determined whether or not the counter n exceeds 3.
- the value “3” is merely an example, and other values may be set.
- the high-frequency circuit 46 and the decoder circuit 53 can be operated in a situation where there is a high possibility that the reference information can be normally acquired.
- the integrated value IdP is used as a criterion for determining the stability of the amount of received light, the stability of the amount of received light can be determined by simple processing regardless of the weather.
- the condition for starting the reception operation may be changed depending on the type of reference information to be acquired from the satellite signal.
- the weekly time TOW is included in the HOW located immediately after the synchronization word TLM, and the week number WN is located after the HOW. it can.
- the leap second offset ⁇ tLS, the leap second update week WNLSF, the leap second update date DN, and the updated leap second offset ⁇ tLSF are transmitted 5 to 6 seconds after the TLM. A degree is necessary.
- the leap second offset ⁇ tLS the leap second update week WNLSF, the leap second update date DN, and the updated leap second offset ⁇ tLSF that needs to be acquired within the week time TOW and the week number WN.
- the start condition of the receiving operation is different.
- FIG. 17 is a flowchart showing still another modification of the reception start timing determination process shown in FIG.
- the controller 47 samples the power generation amount P (S501).
- S501 the power generation amount P is equal to or less than the threshold value Pth (S502). If the power generation amount P is less than or equal to the threshold value Pth, it is determined that the vehicle has moved indoors, and the process returns to the indoor / outdoor determination process of FIG.
- the power generation change amount dP is calculated (S503).
- the threshold value dPth may be a fixed value as described above, or may be calculated from the power generation amount P acquired in S501 or its moving average value. If not, after waiting for a time T2 from the previous sampling time (S505), the power generation amount P is sampled again (S501).
- the power generation change amount dP exceeds the threshold value dPth, it is determined that the dial 2 is directed upward, and then the stability of the received light amount is examined. Specifically, first, an upper limit value and a lower limit value of the power generation amount P are set (S506). The upper limit value and the lower limit value may be calculated in the same manner as in the first embodiment. Next, the power generation amount P is sampled again (S507), and it is determined whether or not the power generation amount P is within the upper limit value and the lower limit value set in S506 (S508). If it is within the range, the counter n, which is a variable having an initial value 0, is incremented by 1 (S510).
- the process waits until the time T2 elapses from the previous sampling time of the power generation amount P (S516), returns to S507, and executes the subsequent processing. If it is determined in S508 that the power generation amount P does not fall between the upper limit value and the lower limit value set in S506, the counter n is initialized to 0 (S509), the process returns to S501, and the subsequent processing is executed. . In S514, it is determined whether or not the counter n exceeds 10. In S515, it is determined whether or not the counter n exceeds 3. However, the values “10” and “3” are examples, respectively. Of course, other values may be set.
- the reception operation is performed even when the light receiving stability is relatively low.
- the leap second offset ⁇ tLS, the leap second update week WNLSF, the leap second update date DN, and the updated leap second offset ⁇ tLSF are acquired, the reception operation is performed only when the light receiving stability is relatively high. This is because the latter is more difficult to receive and requires a better reception environment.
- FIG. 18 is a flowchart showing still another modification of the reception start timing determination process shown in FIG.
- the controller 47 samples the power generation amount P (S601).
- the threshold value Pth S602
- the controller 47 calculates the power generation change amount dP (S603).
- the threshold value dPth may be a fixed value as described above, or may be calculated from the power generation amount P acquired in S601 or its moving average value. If not exceeded, after waiting for a time T2 from the previous sampling time (S605), the power generation amount P is sampled again (S601).
- the power generation change amount dP exceeds the threshold value dPth, it is determined that the dial 2 is directed upward, and then the stability of the received light amount is examined.
- whether it is the weekly time TOW and the week number WN that need to be re-acquired at first is the leap second offset ⁇ tLS, the leap second update week WNLSF, the leap second update date DN, and the updated leap second offset ⁇ tLSF. It is determined whether it exists (S606). For example, if the weekly time TOW or the week number WN whose expiration date has expired are stored, it is determined that they need to be reacquired, and the weekly time TOW and the week number WN whose expiration date has not expired are stored.
- the leap second offset ⁇ tLS If any of the leap second offset ⁇ tLS, leap second update week WNLSF, leap second update date DN and updated leap second offset ⁇ tLSF is not stored or has expired, the leap second offset ⁇ tLS, etc. You may judge that reacquisition is necessary.
- the expiration date of each data may be determined in the same manner as described in the first embodiment. If it is determined that the weekly time TOW or the like needs to be reacquired, the first value Pth1 is set as the threshold of the power generation amount P (S608), and if it is determined that the leap second offset ⁇ tLS or the like needs to be reacquired, the power generation amount A second value Pth2 is set as the threshold value for P (S607). Here, Pth2> Pth1.
- the power generation amount P is sampled again (S609), and it is determined whether or not the power generation amount P is equal to or greater than the threshold set in S607 or S608 (S610). If it is equal to or greater than the threshold value, the counter n, which is a variable of the initial value 0, is incremented by 1 (S612), and it is determined whether or not the counter n exceeds 3 (S613). If the counter n exceeds 3, it is determined that the amount of received light is stable, the controller 47 sets the switch 56 to ON, and the high frequency circuit 46 and the decoder circuit 53 perform reacquisition in S606. Start acquisition of reference information that is determined to be necessary.
- the counter n determines whether or not the counter n exceeds 3.
- the value “3” is an example, and it is needless to say that another value may be set.
- the seventh embodiment is different from the first to sixth embodiments in that the acceleration sensor 28 is mounted on the circuit board 24 and the output is input to the controller 47.
- the acceleration sensor 28 is a biaxial acceleration sensor, for example, and outputs acceleration in the direction of each detection axis as a voltage or a digital value. When the acceleration is output as a voltage, it may be converted into a digital value by an AD converter built in the controller 47.
- the acceleration sensor 28 is provided on the circuit board 24 so that its two detection axes are parallel to the receiving surface 14 a of the patch antenna 14. For this reason, when the patch antenna 14 is stationary vertically upward, 0 is output from the acceleration sensor 28 as the acceleration in each detection axis direction.
- the controller 47 calculates a mean square, root mean square, sum of squares, sum of squares, square root sum of squares, and the like of each detection axis direction as the tilt amount G, and determines the satellite signal reception start timing based on the tilt amount G.
- FIG. 21 is a diagram illustrating an example of changes in the power generation amount P and the inclination amount G.
- the user wears the satellite radio-controlled wristwatch 100 and moves outdoors.
- the power generation amount P exceeds the threshold value Pth
- the acquisition interval of the power generation amount P is narrowed and the acceleration sensor 28 is activated.
- the power generation amount P is equal to or smaller than the threshold value Pth
- the acquisition interval of the power generation amount P is increased and the acceleration sensor 28 is stopped.
- the dial 2 is directed vertically upward outdoors, the inclination amount G becomes a value near zero.
- FIG. 22 is a flowchart showing indoor / outdoor determination and reception start timing determination processing of the satellite radio-controlled wristwatch 100 according to the seventh embodiment.
- the controller 47 samples the power generation amount P (S701). Then, it is determined whether or not the power generation amount P exceeds the threshold value Pth (S702). If the power generation amount P does not exceed the threshold value Pth, it waits until the time T1 elapses from the previous sampling time (S703), and then samples the power generation amount P again (S701). On the other hand, if the power generation amount P exceeds the threshold value Pth, it is determined that the power has moved outdoors, and the acceleration sensor 28 is activated (S704).
- the controller 47 calculates the tilt amount G based on the output of the acceleration sensor 28 and samples the power generation amount P again (S705). Next, it is determined whether or not the power generation amount P is greater than or equal to the threshold value Pth (S706). If the power generation amount P is less than the threshold value Pth, the counter n is initialized to 0 (S707), and the process returns to S701. On the other hand, if the power generation amount P is equal to or greater than the threshold value Pth, it is determined whether the tilt amount G is 0 or more and less than ⁇ (S708). Here, ⁇ is set to a very small value so that the patch antenna 14 can satisfactorily receive the satellite signal. If the tilt amount G is greater than or equal to ⁇ , the counter n is initialized to 0 (S707), and the process returns to S701.
- the counter n is incremented by 1 (S709), and it is determined whether or not the counter n exceeds 3 (S710). If the counter n exceeds 3, it is determined that the amount of received light is stable, the controller 47 sets the switch 56 to ON, and starts the acquisition of reference information by the high-frequency circuit 46 and the decoder circuit 53. Let At this time, the operation of the acceleration sensor 28 is stopped. On the other hand, if the counter n does not exceed 3, after waiting for the time T2 to elapse after sampling the previous power generation amount P in S705 (S711), the process returns to S705 and the subsequent processing is executed. In S710, it is determined whether or not the counter n exceeds 3. However, the value “3” is merely an example, and other values may be set.
- the attitude of the satellite radio-controlled wristwatch 100 is detected using a two-axis acceleration sensor, but a one-axis acceleration sensor can also be used. That is, when the satellite radio-controlled wristwatch 100 is worn on the left arm, the satellite radio-controlled wristwatch 100 is rotated around the line connecting the 12 o'clock position and the 6 o'clock position mainly by raising the arm, By the twisting operation, the rotation is performed around the line connecting the 3 o'clock position and the 9 o'clock position. Therefore, as shown in FIG.
- the detection axis of the uniaxial acceleration sensor 27 is provided on the circuit board 24 so as to coincide with the line connecting the position between 12:00 and 3 o'clock and the position between 9 o'clock and 6 o'clock.
- the output of the uniaxial acceleration sensor 27 is 0 when the dial 2 is directed vertically upward, and a value other than 0 is output in other cases.
- the reception start timing can be appropriately determined using the uniaxial acceleration sensor 27.
- the uniaxial acceleration sensor 27 may be provided on the circuit board 24 so that its detection axis coincides with a line connecting a position between 9 o'clock and 12 o'clock and a position between 3 o'clock and 6 o'clock.
- the satellite radio-controlled wristwatch 100 checks the expiration date of various reference information extracted from the satellite signal stored as shown in FIG. 4, and re-acquires the reference information that has expired.
- the weekly time TOW is determined to have expired when 48 hours have passed since the previous reception date and time. If the accuracy of the internal clock is 15 seconds / month, a shift of about 1 second may occur in 48 hours (2 days).
- the week number WN is determined to have expired when, for example, one week has passed since the last reception date.
- the leap second offset ⁇ tLS, the leap second update week WNLSF, the leap second update date DN, and the updated leap second offset ⁇ tLSF are displayed when a half-year has elapsed from the previous reception date or when the leap second update week WNLSF and leap second update are already stored.
- the month following the date specified by the date DN is entered, it is determined that the expiration date has expired. If any information is expired, the reception circuit 31 is activated according to the reception environment, and the information is acquired.
- the weekly time TOW, the week number WN, and the leap second offset ⁇ tLS are required.
- the receiving circuit 31 is activated at the transmission timing of the subframe 4 page 18 that arrives once every 12.5 minutes as described above according to the internal time output from the built-in clock circuit.
- the weekly time TOW is acquired from the HOW included in the subframe 4 page 18.
- the leap second offset ⁇ tLS, the leap second update week WNLSF, the leap second update date DN, and the updated leap second offset ⁇ tLSF included in the same subframe 4 page 18 are acquired as necessary.
- the week number WN included in the subsequent subframe 1 page 19 is acquired as necessary.
- the weekly time TOW is relatively easy to receive.
- the week number WN can maintain accuracy as long as the weekly time TOW and the leap second offset ⁇ tLS are updated.
- the leap second offset ⁇ tLS is difficult to receive as described above. Therefore, in the present embodiment, the reception circuit 31 is activated at the transmission timing of the subframe 4 page 18, so that the possibility that the leap second offset ⁇ tLS can be normally received is preferentially increased.
- the leap second offset ⁇ tLS when the weekly time TOW is acquired, the leap second offset ⁇ tLS, the leap second update week WNLSF, the leap second update date DN, and the updated leap second offset ⁇ tLSF (hereinafter referred to as leap second information).
- the power generation amount condition for starting up the receiving circuit 31 that is, the lower limit of the power generation amount of the solar cell 11, and the frequency condition, that is, within a predetermined time (for example, 24 hours)
- the number of times of starting the receiving circuit 31 is determined separately.
- the activation conditions shown in the figure are stored in the controller 47, and are associated with the type of reference information to be acquired (weekly time TOW, leap second information or week number WN).
- the activation condition shown in the figure is that when the weekly time TOW is acquired, the reception circuit 31 is activated even if the power generation amount of the solar cell 11 is “small”, but when the leap second information and the week number WN are acquired, It is shown that the receiving circuit 31 is not started unless the power generation amount of the solar cell 11 is “large”. This takes into account the difference in difficulty in receiving weekly time TOW, leap second information, and week number WN. That is, the weekly time TOW is included in the first 17 bits of the HOW, and only 47 bits when combined with the TLM. Therefore, it can be received in just under 1 second (in the case of 50 bps).
- the entire HOW Even if the entire HOW is received, it has only 60 bits in combination with the TLM, and can be received in only 1.2 seconds.
- a series of leap second information is included in the second half portion of the subframe 4 page 18, which is about 5 seconds even when only the leap second offset ⁇ tLS is received, and about 6 seconds when the whole leap second information is acquired. is required.
- the week number WN is included in the head portion of the subframe 1, and the week number WN is obtained by receiving the entire subframe 4, the entire subframe 5, and the first 70 bits of the subframe 1. Can do. For this reason, in order to acquire the week number WN, it is necessary to receive a total of 670 bits of data (one subframe is 300 bits), which takes a little over 13 seconds.
- the power generation amount condition is stored for each type of reference information, and whether the reception circuit 31 is actually started depending on whether or not the power generation amount condition corresponding to the reference information to be acquired is satisfied. Judgment is made.
- the power generation amount is classified into “large”, “medium”, “small”, and “impossible” in order according to the magnitude, and is used for control.
- the number of times condition is also set to limit the number of activations of the receiving circuit 31 per day.
- reception of leap second information and week number WN requires that reception circuit 31 be operated for a longer time than reception of weekly time TOW, resulting in high power consumption. Therefore, the number of times conditions are set separately for the weekly time TOW, leap second information, and week number WN. Further, if the same power is consumed, it is more likely that the reference information can be correctly acquired by starting the receiving circuit 31 when the power generation amount is “large” than “small”.
- the frequency condition is set for each power generation range.
- the upper limit number of times per day that the reception circuit 31 is activated when the power generation amount is “large” to acquire the weekly time TOW, and “medium”
- the upper limit number of times of starting and the upper limit number of times of starting when “small” are set respectively.
- an upper limit number of times per day for starting up the receiving circuit 31 when the power generation amount is “large” to acquire leap second information and week number WN is determined.
- FIG. 25 conceptually shows the transition of the power generation amount of the solar cell 11, the acquisition timing of the power generation amount, and the start timing of the receiving circuit 31.
- the power generation amount acquisition timing is indicated by a circle
- the activation timing of the reception circuit 31 is indicated by a double circle. In this embodiment, as shown in the figure, the power generation amount of the solar cell 11 is sampled every 12.5 minutes.
- the reception circuit 31 is not necessarily started. Not. In the present embodiment, the reception circuit 31 is activated only when the power generation amount increases and the power generation amount is equal to or greater than the lower limit corresponding to the reference information to be acquired. In this way, the receiving circuit 31 is activated many times in vain to prevent the remaining amount of the battery 26 from rapidly decreasing.
- FIG. 26 is a flowchart showing the start-up process of the receiving circuit 31 executed by the controller 47.
- FIG. 27 is a detailed flowchart of the activation condition determination process.
- the controller 47 first waits for the reception timing of the subframe 4 page 18 according to the internal time (S1101). Then, when the reception timing of the subframe 4 page 18 (a predetermined time (for example, 2 to 3 seconds) before the start timing of the subframe 4 page 18) arrives, it is determined whether the weekly time TOW is valid (S1102). ) If the weekly time TOW expires, the TOW reception mode is set (S1105).
- both the leap second information and the week number WN are valid (S1103). If at least one of the leap second information and the week number WN has expired, the all reception mode is set (S1104). On the other hand, if both leap second information and week number WN are valid, the process returns to S1101.
- the controller 47 determines whether or not the start condition is satisfied (S1106). Specifically, as shown in FIG. 27, the controller 47 switches the switch 29 to acquire the power generation amount (large, medium, small, or impossible) of the solar cell 11, and uses the expired reference information as reference information. A corresponding power generation amount condition is acquired (S1061). When there are a plurality of expired reference information, a power generation amount condition corresponding to each reference information is acquired. Next, it is determined whether or not the power generation amount acquired in S1061 satisfies each acquired power generation amount condition (S1062). If the power generation amount acquired in S1061 does not satisfy any of the acquired power generation amount conditions, it is determined that the activation condition is not satisfied (S1066). In this case, the process returns to S1101 (S1107).
- the controller 47 obtains the power generation amount to acquire each of the weekly time TOW, leap second information, and week number WN during one day (from a predetermined time to the same time on the next day). The number of times of activation of the reception circuit 31 in each of the “large”, “medium”, and “small” states, that is, the actual number of activations is stored.
- the number of activation results includes a total of nine numbers according to the number of types of reference information and the power generation amounts “large”, “medium”, and “small”. These nine numbers are reset to zero every day at a predetermined time.
- the provisional reception target reference information and the actual number of times of activation stored in association with the power generation amount acquired in S1061 are read.
- the number of activation results associated with all the provisional reception target reference information is read. Further, the provisional reception target reference information and the number-of-times condition associated with the power generation amount acquired in S1061 are also read out.
- the read activation performance count satisfies the read corresponding frequency condition, that is, whether or not the activation performance count is equal to or less than the upper limit count (S1064).
- the read activation performance count satisfies the read corresponding frequency condition
- the provisional reception target reference information that satisfies the number-of-times condition for the number of activation results is set as the fixed reception target reference information.
- the determination may be “N” (No) in S1064.
- the previous power generation amount (large, medium, small, or impossible) stored in advance is read.
- the previous power generation amount is stored in the controller 47 in S1111 every time the receiving circuit 31 is activated. Then, it is determined whether or not the power generation amount acquired in S1061 is larger than the previous power generation amount (S1109). And if the electric power generation amount acquired by S1061 is below the last electric power generation amount, it will return to S1101. On the other hand, if the power generation amount acquired in S1061 is larger than the previous power generation amount, then the switch 56 is connected and the receiving circuit 31 is activated (S1110).
- the switch 56 When the receiving circuit 31 is activated, the switch 56 is turned on only for a period according to the reception mode and the number and type of definite reception target reference information, and then the switch 56 is turned off to receive satellite data during that period.
- the definite reception target reference information is the weekly time TOW in the TOW reception mode
- the sub-frame 4 page 18 from the head of the weekly time TOW is received.
- the all reception mode if the week number WN is included in the fixed reception target reference information, the portion from the head of the subframe 4 page 18 to the portion of the week number WN in the subframe 1 page 19 is received.
- the subframe 4 page 18 to the leap second information part is received. Thereafter, various post-reception processes are performed (S1111). That is, the power generation amount acquired in S1061 is stored in the controller 47 as the previous power generation amount described above. In addition, the number of times of activation shown in FIG. 28 is updated. Specifically, the number of times of activation associated with the power generation amount and the fixed reception target reference information acquired in S1061 is increased by one. If any of the reference information has been successfully acquired, the previous reception value and the previous reception date and time in the table shown in FIG. 4 are updated. Further, the internal time is corrected according to the updated reference information. At this time, if the reference information other than the fixed reception target reference information is normally acquired, the reference information may be updated. Thereafter, the processing after S1101 is executed again.
- the condition of the power generation amount of the solar cell 11 is different between the case where the weekly time TOW is acquired and the case where the leap second information and the week number WN are acquired. That is, based on the difference in reception difficulty depending on the type of reference information, a difference is provided in the activation conditions of the reception circuit 31. By doing so, power is prevented from being wasted. Further, the upper limit of the number of activations of the reception circuit 31 per day is provided, and the reception circuit 31 is activated only when the amount of power generated by the solar cell 11 is increased. For this reason, it is possible to suppress the waste of failing to acquire the reference information continuously over and over.
- the power generation amount condition and the frequency condition of the reference information may be relaxed as shown in FIG. In this case, the power generation amount condition and the number of times condition stored in the controller 47 are updated. For example, when leap second information cannot be reacquired for a predetermined number of days, the lower limit of the power generation amount may be changed to “medium”. Further, the upper limit of the number of activations of the receiving circuit 31 may be increased.
- the power generation amount acquisition interval is fixed at 12.5 minutes, but the acquisition interval may be 12.5 ⁇ n minutes, and n may be changed according to the power generation amount.
- FIG. 30 shows the transition of the power generation amount and the acquisition interval of the power generation amount. As shown in the figure, n may be decreased so that the acquisition interval becomes shorter as the power generation amount increases, and conversely, n may be increased so that the acquisition interval becomes longer as the power generation amount decreases.
- FIG. 31 is a flowchart showing a modification 9-1 of the activation process of the receiving circuit 31 executed by the controller 47.
- the controller 47 first initializes a variable n for determining the power generation amount acquisition interval to 1 (S1201). Next, according to the internal time, it is determined whether or not the reception timing of the nth subframe 4 page 18 has arrived, starting from the previous reception timing (S1202). Then, when the reception timing of the nth subframe 4 page 18 (predetermined time (for example, 2 to 3 seconds) before the start timing of the subframe 4 page 18) arrives, is the next weekly time TOW valid? It is determined whether or not (S1203). If the weekly time TOW expires, the TOW reception mode is set (S1206).
- n for determining the power generation amount acquisition interval
- the switch 29 is switched to acquire the power generation amount of the solar cell 11, and the variable n is set according to the acquired power generation amount (S1207).
- the variable n is set to 1 if the power generation amount is “large”, 3 if it is “medium”, and 5 if it is “small”. These values are examples, and other appropriate values may be set as a matter of course.
- it is determined whether or not the activation condition (power generation amount condition and frequency condition) of the reception circuit 31 is satisfied (S1208). If the activation condition is satisfied (S1209), the switch 56 is connected and the reception circuit 31 is activated (S1210). On the other hand, if not satisfied (S1209), the process returns to S1202.
- the switch 56 When the receiving circuit 31 is activated, the switch 56 is turned on only for a period according to the reception mode and the number and type of definite reception target reference information, and then the switch 56 is turned off to receive satellite data during that period. Thereafter, various post-reception processes are performed in the same manner as the process of S1109 (S1211), and the processes after S1202 are executed again.
- the power generation amount acquisition interval can be changed depending on the amount of power generation.
- the amount of power generation is small, it is not likely that an environment suitable for reception will be realized immediately.
- the power generation amount is acquired, the solar battery 11 and the battery 26 are disconnected by the switch 29, and charging is interrupted. Therefore, when the power generation amount is small, by increasing the power generation amount acquisition interval, the battery 26 is charged more frequently and the charging efficiency can be increased.
- FIG. 32 shows the transition of the power generation amount and the acquisition timing of the power generation amount. As shown in the figure, in the second modification, when the acquisition of the reference information fails, the acquisition of the power generation amount is prohibited for a certain period of time.
- FIG. 33 is a flowchart showing a modification 9-2 of the activation process of the reception circuit 31 executed by the controller 47.
- the controller 47 first waits for the reception timing of the subframe 4 page 18 according to the internal time (S1301). When the same timing arrives, it is next determined whether the weekly time TOW is valid (S1302). If the weekly time TOW expires, the TOW reception mode is set (S1305). On the other hand, if the weekly time TOW is valid, it is determined whether both the leap second information and the week number WN are valid (S1303), and if valid, the process returns to S1301. On the other hand, if at least one of the leap second information and the week number WN has expired, the all reception mode is set (S1304).
- the reception circuit 31 does not need to be continuously activated.
- the system waits for a predetermined time without acquiring the power generation amount, and waits for the reception timing of the subframe 4 page 18 after the predetermined time elapses.
- the reception circuit 31 may be activated to start the reception operation only when the power generation amount increases or the power generation amount is “large”.
- FIG. 35 is a flowchart showing a modified example 9-3 of the activation process of the receiving circuit 31 executed by the controller 47.
- the controller 47 first waits for the reception timing of the subframe 4 page 18 according to the internal time (S1401). When the same timing arrives, it is determined whether the weekly time TOW is valid (S1402). If at least one of the leap second information and the week number WN has expired, the TOW reception mode is set (S1405). On the other hand, if the weekly time TOW is valid, it is determined whether both leap second information and week number WN are valid (S1403). If valid, the process returns to S1401. On the other hand, if at least one of the leap second information and the week number WN has expired, the all reception mode is set (S1404).
- the switch 29 is switched to acquire the power generation amount of the solar cell 11, and it is determined whether or not the power generation amount has increased from the previously acquired power (S1406). If not increased, the process returns to S1401. On the other hand, if the power generation amount has increased, it is next determined whether or not the activation conditions (power generation amount condition and frequency condition) of the receiving circuit 31 are satisfied in the same manner as in the processing of S1106 described above (S1407). . If the activation condition is satisfied (S1408), the switch 56 is connected and the reception circuit 31 is activated (S1409). On the other hand, if not satisfied (S1408), the process returns to S1401.
- the activation conditions power generation amount condition and frequency condition
- the switch 56 When the receiving circuit 31 is activated, the switch 56 is turned on only for a period according to the reception mode and the number and type of definite reception target reference information, and then the switch 56 is turned off to receive satellite data during that period. Thereafter, various post-reception processes are performed in the same manner as the process of S1109 (S1410). Further, it is determined whether or not any reference information has been successfully acquired (S1411). If any reference information has been successfully acquired in S1409, the process returns to S1401.
- the receiving circuit 31 is not activated. For this reason, the chances of charging the battery 26 are increased, and although the possibility of acquiring the reference information is low, the reception circuit 31 does not need to be continuously activated. Furthermore, since the receiving circuit 31 is activated only when the power generation amount of the solar cell 11 increases or the power generation amount is “large”, it is possible to suppress the waste of failing to acquire the reference information over and over again. it can.
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Abstract
衛星信号を正常受信できない姿勢での受信動作を抑制する。また、取得しようとする基準情報の種類に応じて異なる条件で受信動作を行う。このため、衛星電波腕時計は、衛星信号を受信する受信回路31と、前記衛星電波腕時計の受光量を順次検出するともに、前記受光量の変化量である受光変化量を演算し、前記受光変化量に基づいて受信回路31による前記衛星信号の受信動作を開始させるコントローラ47と、を含む。コントローラ47は、或いは、前記各基準情報に関連づけて、該基準情報を取得するための前記受信手段の起動条件を記憶し、前記各基準情報を取得する場合に、該基準情報に関連づけて記憶される前記起動条件が満足されているか否かを判定し、判定結果に応じて、受信回路31による前記衛星信号の受信動作を開始させる。
Description
本発明は衛星電波腕時計に関し、特に衛星から送信される衛星信号に基づいて時刻修正する衛星電波腕時計に関する。
下記特許文献1には、GPS(Global Positioning System)衛星からの衛星信号に基づいて時刻修正するGPS付き腕時計が開示されている。この腕時計は、ソーラーパネルの発電量が閾値を超えるか、或いは加速度センサの出力振幅が閾値を超えるか、によって、当該腕時計が屋内外のいずれにあるのかを判断している。そして、屋外と判断された場合にのみ衛星信号の受信動作を行うことにより、消費電力の低減を図っている。また、この腕時計は、衛星信号に含まれる週内時刻TOW(Time Of Week)に基づいて時刻修正する。週内時刻TOWは、直近の日曜日の0時からの経過秒を示すものである。
しかしながら、GPS衛星からの衛星信号は短波長であり、たとえGPS付き腕時計が屋外にあったとしても、内蔵アンテナがGPS衛星の方向、すなわち上方を向いていないと、衛星信号を正常受信することは困難である。特に、内蔵アンテナが金属製の時計ケースに収容されている場合には、この問題が顕著である。すなわち、内蔵アンテナが上方を向いていないと、衛星側から見て内蔵アンテナと金属製の時計ケースが部分的に重なったり、或いは近接したりするので、衛星信号を内蔵アンテナで正常受信することが困難となる。従って、上記従来技術のように屋内外の判定のみに従って衛星信号の受信動作を行うのでは、消費電力低減として不十分となる場合がある。
また、衛星信号に基づいて時刻及び日付を正しく修正するには、実際には上記週内時刻TOWの他に、週番号WN(Week Number)及び閏秒オフセットΔtLS(Leap Second)を衛星信号から取得する必要がある。週番号WNは、1999年8月22日午前9時に0に再設定された後、毎週1ずつ増加している。閏秒オフセットΔtLSは、GPS衛星の原子時計の出力する時刻とUTC(Universal Time, Coordinated)とのずれを示すものであり、不定期に更新されるものである。ここで、週内時刻TOWは、衛星信号の全てのサブフレーム1~5に含まれており、各サブフレームにおいて、同期ワードであるTLM(TeLemeTry)の直後に位置するHOW(Hand Over Word)に含まれている。このため、1秒弱で受信完了し、比較的容易に受信できる。しかし、週番号WNは、衛星信号のサブフレーム1のみに含まれており、HOWの後に位置している。このため、その受信には最短でも1秒強掛かる。さらに、閏秒オフセットΔtLSは、衛星信号のサブフレーム4が25回送信されるうち1回のみに含まれており、しかもTLMから4~5秒経過後に送信されることから、その受信には5~6秒掛かる。このように、時刻及び日付修正に必要な情報には、受信の難易度に差がある。一方で、週番号WNや閏秒オフセットΔtLSは、当然ながら週内時刻TOWよりも更新間隔が長い。このため、これら週内時刻TOW、週番号WN、閏秒オフセットΔtLSといった基準情報を同一条件で受信するのでは、電力消費に無駄が生じる場合がある。
本発明は上記課題に鑑みてなされたものであって、第1の目的は、消費電力の低減を図ることができる衛星電波腕時計を提供することにある。
また、第2の目的は、衛星信号を正常受信できない姿勢での受信動作を抑制することができる衛星電波腕時計を提供することにある。
また、第3の目的は、取得しようとする基準情報の種類に応じて異なる条件で受信動作を行うことができる衛星電波腕時計を提供することにある。
上記課題を解決するために、本発明の一側面に係る衛星電波腕時計は、衛星から送信される衛星信号に基づいて時刻修正する衛星電波腕時計において、前記衛星信号を受信する受信手段と、前記衛星電波腕時計の受光量を順次検出する受光量検出手段と、前記受光量の変化量である受光変化量を演算する受光変化量演算手段と、前記受光変化量に基づいて前記受信手段による前記衛星信号の受信動作を開始させる受信制御手段と、を含むことを特徴とする。
また、本発明の他の側面に係る衛星電波腕時計は、衛星からの送信される衛星信号に基づいて時刻修正する衛星電波腕時計において、前記送信波を受信する受信手段と、前記衛星電波腕時計の姿勢を検知するセンサと、前記センサにより検知される前記衛星電波腕時計の姿勢に基づいて前記受信手段による前記衛星信号の受信動作を開始させる受信制御手段と、を含むことを特徴とする。
また、さらに他の側面に係る衛星電波腕時計は、衛星から送信される、複数の基準信号を含む衛星信号に基づいて、時刻及び日付を修正する衛星電波腕時計において、前記衛星信号を受信する受信手段と、前記各基準情報に関連づけて、該基準情報を取得するための前記受信手段の起動条件を記憶する起動条件記憶手段と、前記各基準情報を取得する場合に、該基準情報に関連づけて記憶される前記起動条件が満足されているか否かを判定する判定手段と、前記判定手段による判定結果に応じて、前記受信手段による前記衛星信号の受信動作を開始させる受信制御手段と、を含むことを特徴とする。
以下、本発明の実施形態について図面に基づき詳細に説明する。
[実施形態1]
図1は、本発明の実施形態1に係る衛星電波腕時計100を示す平面図である。同図には、衛星電波腕時計の外装(時計ケース)である胴1、胴1内に配置された文字板2と時刻を示す指針である時針3、分針4、秒針5が示されている。また、胴1の3時側の側面にはユーザが種々の操作を行うための竜頭6、ボタン7が配置されている。胴1の12時側及び6時側の側面からは、バンドを固定するためのバンド固定部8が伸びている。
図1は、本発明の実施形態1に係る衛星電波腕時計100を示す平面図である。同図には、衛星電波腕時計の外装(時計ケース)である胴1、胴1内に配置された文字板2と時刻を示す指針である時針3、分針4、秒針5が示されている。また、胴1の3時側の側面にはユーザが種々の操作を行うための竜頭6、ボタン7が配置されている。胴1の12時側及び6時側の側面からは、バンドを固定するためのバンド固定部8が伸びている。
なお、同図に示した衛星電波腕時計100のデザインは一例である。ここで示したもの以外にも、例えば、胴1を丸型でなく角型にしてもよいし、竜頭6やボタン7の有無、数、配置は任意である。また、本実施形態では、指針を時針3、分針4、秒針5の3本としているが、これに限定されず、秒針5を省略しても、あるいは、曜日、タイムゾーンやサマータイムの有無、電波の受信状態や電池の残量、各種の表示を行う指針や、日付表示等を追加したりしてもよい。
なお、本明細書では、衛星電波腕時計という用語を、腕時計であって、かつ、GPS衛星などの日付や時刻に関する情報を含む衛星信号を送信する衛星から当該衛星信号を受信し、それに含まれる日付や時刻に関する情報、すなわち基準情報に基づき、腕時計内部に保持している時刻の情報である内部時刻を修正する機能を有している腕時計を指すものとして用いる。
図2は、図1のA-A線による断面図である。衛星電波腕時計100の文字板2を覆うように風防9が胴1に取り付けられ、また、風防9の反対側では、裏蓋10が胴1に取り付けられる。風防9の材質は、ガラス等の透明な材料であり、非磁性かつ非導電性である。また、胴1及び裏蓋10の材質は、特に限定はされないが、本実施形態では金属である。
本明細書では、以降、衛星電波腕時計100の風防9が配置される方向(図2における上方向)を風防側、裏蓋10が配置される方向(図2における下方向)を裏蓋側と呼ぶ。
文字板2の裏蓋側には、太陽電池(光起電パネル)11が配置され、風防側から入光した光により発電がなされる。そのため、文字板2はある程度光線を透過する材質で形成される。本実施形態では、文字板2は、太陽電池11を挟むようにして、ベース部材12に固定される。
ベース部材12は、合成樹脂等の非磁性かつ非導電性の材質からなり、パッチアンテナ14や指針を駆動するための歯車機構25をはじめとする各種部材を支持する。パッチアンテナ14には、その厚み方向を貫くように給電ピン14bが設けられ、風防側の面が衛星からの電波を受信する受信面14aとなっている。
ところで、一般に長波帯を用いて地上局から送信される標準電波を用いて時刻修正を行う電波時計では、フェライトあるいはアモルファス合金等の磁芯にコイルを巻いた形式のいわゆるバーアンテナが用いられることが多い。これに対し、本実施形態に係る衛星電波腕時計100では、はるかに周波数の高いUHF帯を用いて衛星から送信される信号を受信する。そのため、UHF帯の信号の受信に適した小型のアンテナとして、パッチアンテナ14を用いている。
ベース部材12の裏蓋側には、回路基板24が配置され、さらにその裏蓋側には電池26が配置される。本実施形態では、電池26は充電可能な二次電池であり、ボタン型のリチウムイオン二次電池を用いている。そして、太陽電池11により発電された電力が蓄積されるようになっている。また、回路基板24には歯車機構25の駆動源であるモータ23も取り付けられている。
なお、電池26の形状はボタン型に限定されず、任意である。さらに、二次電池としてリチウムイオン二次電池以外のもの、例えば、リチウムイオンキャパシタやニッケル水素畜電池を用いてもよい。
ここで、図2に示されるようにパッチアンテナ14の受信面14aは太陽電池11の受光面と平行に設けられており、いずれも風防側を向いている。また、図1に示されるように太陽電池11は概略円形をなし、その外周の一部が矩形状に切りかかれている。そして、この部分にパッチアンテナ14が配置されている。このため、パッチアンテナ14の受信面14aと太陽電池11の受光面は、いずれも文字板2の裏面に直接対向している。本実施形態では、太陽電池11の発電量を衛星電波腕時計100の受光量としている。この受光量は、パッチアンテナ14の受信面14aが天上方向を向いているか否かの判断基準として用いられる。
図3は、本実施形態1に係る電波腕時計100の回路構成図である。これら回路要素は、主に回路基板24上に配置される。パッチアンテナ14により受信された衛星信号は、高周波回路46によりベースバンド信号に変換され、デコーダ回路53により時刻に関する情報、具体的には時刻や日付を示す情報が抽出され、コントローラ47へと受け渡される。高周波回路46及びデコーダ回路53により受信回路31が構成される。コントローラ47は、モータ23のドライバ、揮発性及び不揮発性メモリ、時計回路、各種AD変換器を内蔵したマイクロコンピュータであり、各種の制御は不揮発性メモリに記憶されたプログラムに従って実行される。
ここで、コントローラ47に内蔵される揮発性メモリには、図4に示される日時修正のための基準情報が格納される。これらの基準情報は、衛星信号から抽出されるものである。まず、週内時刻TOW(Time Of Week)は、直近の日曜日の0時からの経過秒を示すものであり、衛星信号の全てのサブフレーム1~5に含まれており、各サブフレームにおいて、同期ワードであるTLM(TeLemeTry)の直後に位置するHOW(Hand Over Word)に含まれている。週番号WN(Week Number)は、1999年8月22日午前9時に0に再設定された後、毎週1ずつ増加している。週番号WNは、衛星信号のサブフレーム1のみに含まれており、HOWの後に位置している。閏秒オフセットΔtLS(Leap Second)は、GPS衛星の原子時計の出力する時刻とUTC(Universal Time, Coordinated)とのずれを示すものであり、不定期に更新されるものである。閏秒オフセットΔtLSは、衛星信号のサブフレーム4が25回(ページ1~25)送信されるうち1回のみ(サブフレーム4ページ18)に含まれており、TLMから4~5秒経過後に送信される。サブフレーム1~5はそれぞれ6秒かけて送信されるので、閏秒オフセットΔtLSは12.5分に一度送信されることになる。閏秒更新週WNLSFは、閏秒オフセットΔtLSの更新が予定される週の週番号であり、閏秒オフセットΔtLSの直後に送信される。閏秒更新日DNは、閏秒オフセットΔtLSの更新が予定される日の、直近の日曜日からの経過日数であり、閏秒更新週WNLSFの直後に送信される。更新後閏秒オフセットΔtLSFは、更新後の閏秒オフセットの値であり、閏秒更新日DNの直後に送信される。コントローラ47では、衛星信号からこれらの基準情報を抽出すると、揮発性メモリに保存するとともに、その保存した基準情報に関連づけて該基準情報の受信日時も記憶する(図4参照)。受信日時は、例えば内蔵時計回路の出力に従って設定される。
コントローラ47は、こうして保存される基準情報に基づいて、内部の時計回路が保持する時刻情報である内部時刻(現在の時刻及び日付を含む)を修正し、内部時刻に基づいてモータ23を駆動する。モータ23により発生した回転動力は、輪列を経て指針(時針3、分針4及び秒針5)へと伝達され、時刻表示がなされる。
また、太陽電池11はスイッチ29を介して電池26に接続されており、コントローラ47からの指示によりスイッチ29が太陽電池11と電池26とを導通させている状態では、太陽電池11により発電された電力は、電池26に蓄積される。そして、電池26からは、高周波回路46、デコーダ回路53及びコントローラ47に電力が供給される。また、太陽電池11はスイッチ29を介して発電量検出部30にも接続されており、コントローラ47からの指示によりスイッチ29が太陽電池11と発電量検出部30を導通させている状態では、太陽電池11により生じる電流は発電量検出部30に流れる。発電量検出部30はこの電流を電圧に変換するとともに、この電圧をさらにデジタル値に変換し、コントローラ47に供給する。スイッチ56は、受信回路31、すなわち高周波回路46及びデコーダ回路53への電力供給のオン/オフを切り替えるスイッチであり、コントローラ47により制御される。高周波数で動作する高周波回路46とデコーダ回路53はその消費電力が大きいため、コントローラ47は、衛星信号を受信する時のみスイッチ56をオンとして受信回路31、すなわち高周波回路46及びデコーダ回路53を動作させ、それ以外の時はスイッチ56をオフとして、電力消費を低減する。
衛星信号の受信は、竜頭6やボタン7等の入力手段によるユーザからの要求がなされた時や、あらかじめ定められた時刻となったときに行ってよく、そのほかにも、前回の時刻修正があった時刻からの経過時間、あるいは太陽電池11の発電量やその他の電波腕時計100の周囲の環境を示す情報等に基づいて行うようにしてよい。なお、コントローラ47は、任意のタイミングでスイッチ29を切り替えて太陽電池11の端子を発電量検出部30に接続し、発電量検出部30に発電量を示すデジタル値を生成させ、このデジタル値をコントローラ47が取得することができるようになっている。図5は、発電量検出部30の回路構成例である。太陽電池11は、該太陽電池11が受ける光の量により電流値が大きく異なる。そこで、同図に示す発電量検出部30は、太陽電池11と並列接続され、太陽電池11の発電電流が流れる抵抗器30aと、該抵抗器30aの両端電圧をデジタル値に変換するAD変換器30bと、を備えるようにしている。AD変換器30により生成されるデジタル値は発電量、すなわち太陽電池11が受ける光の量を示しており、このデジタル値はコントローラ47に入力される。
以下では、太陽電池11の発電量に基づいて、衛星信号の受信タイミングを制御する処理について具体的に説明する。図6は、太陽電池11における発電量Pの推移の一例を示している。同図6は、衛星電波腕時計100を腕につけた状態で屋内から屋外に出て、その後に腕を上げて文字板2を太陽の方向に向けた場合における、発電量Pの推移を示している。図7に示すように、屋外での文字板が受ける光量は天気が晴れであっても曇りであっても一般に屋内での光量とは数十倍以上異なる(同図において各数値の単位はルクス)。一方、文字板が上方を向いているか否かでは、検出される光量は2倍程度しか異ならない。このため、太陽電池11の発電量Pの閾値Pthを、太陽電池11が屋内で電灯に向けてられている場合の発電量Pと、太陽電池11が屋外で上方、すなわち太陽の方向を向いていない場合の発電量Pと、の間の値に設定されていれば、該閾値と現在の発電量Pとの比較により、該太陽電池11が屋内又は屋外のいずれにあるかを判定できる。本実施形態1では、まず発電量Pが閾値Pthを超えるか否かにより屋内外の判定を行う。また、屋内に衛星電波腕時計100が位置していると判定される場合には、発電量Pの取得間隔は時間T1とする。一方、屋外に衛星電波腕時計100が位置していると判定される場合には、発電量Pの取得間隔は時間T2(T2<T1)とする。こうして、発電量Pを取得するための電力消費を抑えるようにしている。また、上述のように、発電量Pを取得する際にはスイッチ29を切り替えて、太陽電池11と電池26とを切り離し、太陽電池11と発電量検出部30を接続する。このため、発電量Pを取得する際には電池26への充電が行われない。この点、本実施形態では発電量Pが小さい場合には発電量Pの取得間隔を長くして、電池26への充電機会を多くとるようにしているので、充電効率を上げることができる。なお、時間T1としては、衛星電波腕時計100を着けて屋内から屋外に出るのに必要な時間(例えば20秒)よりも大きな値に設定することが望ましい。また、時間T2としては、衛星電波腕時計100を着けて腕を下ろした状態から、衛星電波腕時計100の文字板2を上方に向けるまでに必要な時間(例えば1秒程度)より大きな値に設定することが望ましい。
屋外に衛星電波腕時計100が位置していると判定される場合には、発電量Pの変化量、すなわち発電変化量dPの演算を開始する。そして、この発電変化量dPが閾値dPthを超えるか否かにより、文字板2が上方を向いているか否かを判定する。ここで、図8は、太陽電池11における発電変化量dPの推移の一例を示している。同図に示される横軸(時間軸)は図5における横軸(時間軸)と対応している。閾値dPthを、屋外において文字板2を上方に向けていない場合における平均的な発電量Pと、屋外において文字板2を上方に向けている場合における平均的な発電量Pと、の差の半分程度の値に設定しておけば、図8に示されるように、発電変化量dPが閾値dPthを超えるタイミングXを、文字板2が屋外において上方に向けられたタイミングであると判断できる。なお、閾値dPthは固定値であってよい。また、文字板2が上方を向くとき、発電量Pは2倍程度に変化するから、発電変化量dPは文字板2が上方を向く直前の発電量Pと同程度の値をとる。そこで、文字板2が上方を向く直前の発電量Pそのもの、或いは発電量Pの移動平均値(例えば5~10回程度の移動平均値)に一定値(例えば0.5程度)を乗算することにより、閾値dPthを得てもよい。そうすれば、天候に応じて適切に閾値dPthを設定することができる。
図9は、コントローラ47が実行する屋内外判定処理を示すフロー図である。本衛星電波腕時計100では、図4に示されるようにして保存されている、衛星信号から抽出される各種基準情報の有効期限を定期的(例えば毎日午後0時)に調べ、有効期限が切れている基準情報は再取得するようにしている。例えば、週内時刻TOWは、前回受信日時から48時間が経過した場合に有効期限切れであると判断する。内部時計のずれを15秒/月とすると、48時間では1秒程度のずれが生じる可能性がある。48時間で週内時刻TOWを有効期限切れと判断し、再取得することで、内部時計のずれを継続的に1秒程度内に抑えることができる。週番号WNは、前回受信日時から例えば1週間が経過した場合に有効期限切れであると判断する。閏秒オフセットΔtLS、閏秒更新週WNLSF、閏秒更新日DN、更新後閏秒オフセットΔtLSFは、前回受信日時から半年が経過した場合や、既に記憶されている閏秒更新週WNLSF及び閏秒更新日DNにより特定される日付の翌月に入った場合に、有効期限切れであると判断する。いずれかの情報が有効期限切れであれば、コントローラ47は屋内該判定処理を実施する。この処理では、まずコントローラ47は発電量Pをサンプリングする(S101)。そして、発電量Pが閾値Pthを超えているか否かを判断する(S102)。発電量Pが閾値Pthを超えていなければ、前回のサンプリング時刻から時間T1が経過するまで待機してから(S103)、再度発電量Pをサンプリングする(S101)。一方、発電量Pが閾値Pthを超えていれば、屋外に移動したと判断して、受信開始タイミング判定処理に移る。
図10は、コントローラ47が実行する受信開始タイミング判定処理を示すフロー図である。この処理では、まずコントローラ47が、発電量Pをサンプリングする(S201)。次に、発電量Pが閾値Pth以下であるか否かを判断する(S202)。発電量Pが閾値Pth以下であれば、屋内に移動したと判断して、図9の屋内外判定処理に戻る。一方、発電量Pが閾値Pthを超えていれば、発電変化量dPを演算する(S203)。次に、この発電変化量dPが閾値dPthを超えているか否かを判断する(S204)。閾値dPthは、上述のように固定値であってもよいし、S201で取得した発電量P又はその移動平均値から算出してもよい。そして、超えていなければ、前回のサンプリング時刻から時間T2だけ経過するまで待機してから(S205)、再度発電量Pをサンプリングする(S201)。
一方、発電変化量dPが閾値dPthを超えていれば、文字板2が上方を向いたと判断して、次に受光量の安定性を調べる。具体的には、まず発電量Pの上限値及び下限値を設定する(S206)。例えば、図11に示すように、最後にサンプリングした発電量Pを一定割合(例えば15%)増やした値を上限値とし、一定割合(例えば15%)減らした値を下限値とする。次に発電量Pを再度サンプリングし(S207)、この発電量PがS206で設定した上限値及び下限値の間に収まっているか否かを判断する(S208)。そして、収まっていれば初期値0の変数であるカウンタnを1だけインクリメントし(S210)、このカウンタnが3を超えているか否かを判断する(S211)。そして、カウンタnが3を超えていれば、受光量が安定していると判断して、コントローラ47はスイッチ56をオンに設定して、高周波回路46及びデコーダ回路53による基準情報の取得を開始させる。
一方、カウンタnが3を超えていなければ、S207で前回発電量Pをサンプリングしてから時間T2が経過するまで待機してから(S212)、S207に戻り、以降の処理を実行する。また、S208において発電量PがS206で設定した上限値及び下限値の間に収まっていないと判断するとカウンタnを0に初期化してから(S209)、S201に戻り、以降の処理を実行する。なお、S211ではカウンタnが3を超えているか否かを判断したが、値「3」は例示であり、他の値を設定してよいのはもちろんである。
以上説明した制御によると、屋内外判定処理により屋外に移動したと判断するまで、低レートで発電量Pのサンプリングを行い、また図10に示す受信開始タイミング判定処理を実施しないので、消費電力を抑えることができるようになる。また、受信開始タイミング判定処理では、発電量Pの変化量である発電変化量dPが閾値dPthを超え、さらにその後、所定の値域に収まる発電量Pを連続して一定回数サンプリングした場合にだけ、高周波回路46及びデコーダ回路53を動作させる。すなわち、衛星電波腕時計100の文字板2が上方を向いた状態が維持されていると推定される場合にのみ、衛星信号の受信動作を開始する。このため、パッチアンテナ14により衛星信号を正しく受信できる可能性が高い場合に限って、高周波回路46及びデコーダ回路53を動作させ、無駄に消費電力が使われることを防止できる。
[実施形態2]
図12は、屋外に衛星電波腕時計100が持ち出されている場合の発電量Pの推移の一例を示しており、図13は、図11に示される発電量Pの推移に対応する、発電変化量dPの推移を示している。この例は、使用者が腕を上げて文字板2が上方に向けられた後、一定時間が経過して、再び腕が下ろされるケースを示している。このような場合、発電量Pは一旦急増し、その後、同様の傾きで急減する。一方、発電変化量dPは、一旦上向きの楔状をなし、その後、下向きの楔状をなす。このような場合、発電変化量dPが閾値dPthを超えた後、閾値-dPthを下回るまでは、文字板2が上方に向けられたままであると評価できる。そこで、使用者が腕を上げて文字板2が上方に向けられた後、再び腕が下ろされるまでの時間が一定時間以上であれば、受光量が安定していると判断して、受信動作を開始するようにしてもよい。
図12は、屋外に衛星電波腕時計100が持ち出されている場合の発電量Pの推移の一例を示しており、図13は、図11に示される発電量Pの推移に対応する、発電変化量dPの推移を示している。この例は、使用者が腕を上げて文字板2が上方に向けられた後、一定時間が経過して、再び腕が下ろされるケースを示している。このような場合、発電量Pは一旦急増し、その後、同様の傾きで急減する。一方、発電変化量dPは、一旦上向きの楔状をなし、その後、下向きの楔状をなす。このような場合、発電変化量dPが閾値dPthを超えた後、閾値-dPthを下回るまでは、文字板2が上方に向けられたままであると評価できる。そこで、使用者が腕を上げて文字板2が上方に向けられた後、再び腕が下ろされるまでの時間が一定時間以上であれば、受光量が安定していると判断して、受信動作を開始するようにしてもよい。
図14は、図10に示される受信開始タイミング判定処理の変形例を示すフロー図である。この処理では、まずコントローラ47が、発電量Pをサンプリングする(S301)。次に、発電量Pが閾値Pth以下であるか否かを判断する(S302)。発電量Pが閾値Pth以下であれば、屋内に移動したと判断して、図9の屋内外判定処理に戻る。一方、発電量Pが閾値Pthを超えていれば、発電変化量dPを演算する(S303)。次に、この発電変化量dPが閾値+dPthを超えているか否かを判断する(S304)。閾値dPthは、上述のように固定値であってもよいし、S301で取得した発電量P又はその移動平均値から算出してもよい。そして、超えていなければ、前回のサンプリング時刻から時間T2だけ経過するまで待機してから(S305)、再度発電量Pをサンプリングする(S301)。
一方、発電変化量dPが閾値+dPthを超えていれば、文字板2が上方を向いたと判断して、次に受光量の安定性を調べる。具体的には、発電量Pを再度サンプリングし(S306)、さらに発電変化量dPを算出する(S307)。そして、発電変化量dPが-dP未満であるか否かを判断する(S308)。そして、-dP以上であれば、初期値0の変数であるカウンタnを1だけインクリメントし(S310)、このカウンタnが3を超えているか否かを判断する(S311)。そして、カウンタnが3を超えていれば、受光量が安定していると判断して、コントローラ47はスイッチ56をオンに設定して、高周波回路46及びデコーダ回路53による基準情報の取得を開始させる。
一方、カウンタnが3を超えていなければ、S306で前回発電量Pをサンプリングしてから時間T2が経過するまで待機してから(S312)、S306に戻り、以降の処理を実行する。また、S308において発電変化量dPが-dPを未満であれば、カウンタnを0に初期化してから(S309)、S301に戻り、以降の処理を実行する。なお、S311ではカウンタnが3を超えているか否かを判断したが、値「3」は例示であり、他の値を設定してよいのはもちろんである。
以上のようにしても、正常に基準情報を取得できる可能性が高い状況で、高周波回路46及びデコーダ回路53を動作させることができ、無駄な電力消費を抑えることができる。
[実施形態3]
文字板2が上方を向く前における発電量Pの平均値を基準として、文字板2が再び上方を向かなくなったタイミングを判断するようにしてもよい。
文字板2が上方を向く前における発電量Pの平均値を基準として、文字板2が再び上方を向かなくなったタイミングを判断するようにしてもよい。
図15は、図10に示される受信開始タイミング判定処理の他の変形例を示すフロー図である。この処理では、まずコントローラ47が、発電量Pをサンプリングする(S401)。次に、発電量Pが閾値Pth以下であるか否かを判断する(S402)。発電量Pが閾値Pth以下であれば、屋内に移動したと判断して、図9の屋内外判定処理に戻る。一方、発電量Pが閾値Pthを超えていれば、発電量Pの移動平均値を算出する(S403)。移動平均値は、直前n回分の発電量Pの平均値である。ここで、nは、例えば20~30であってよい。さらに、コントローラ47は、発電変化量dPを演算する(S404)。次に、この発電変化量dPが閾値dPthを超えているか否かを判断する(S405)。閾値dPthは、上述のように固定値であってもよいし、S401で取得した発電量P又はその移動平均値から算出してもよい。そして、超えていなければ、前回のサンプリング時刻から時間T2だけ経過するまで待機してから(S406)、再度発電量Pをサンプリングする(S401)。
一方、発電変化量dPが閾値dPthを超えていれば、文字板2が上方を向いたと判断して、次に受光量の安定性を調べる。具体的には、まずS403で算出された移動平均値に一定値を乗算することで、閾値Pthを得る(S407)。当該一定値は、例えば1.5程度であってよい。図7に示すように、天候によらず文字板2の向きによる受光量の変化割合はほぼ一定であるので、文字板2が上方を向いているのか否かを判断する基準として、発電量Pの移動平均値に一定値(1.5程度)を乗算した値を用いることができる。その後、発電量Pを再度サンプリングし(S408)、この発電量PがS407で取得した閾値Pth以上であるか否かを判断する(S409)。そして、閾値Pth以上であれば初期値0の変数であるカウンタnを1だけインクリメントし(S411)、このカウンタnが3を超えているか否かを判断する(S412)。そして、カウンタnが3を超えていれば、受光量が安定していると判断して、コントローラ47はスイッチ56をオンに設定して、高周波回路46及びデコーダ回路53による基準情報の取得を開始させる。
一方、カウンタnが3を超えていなければ、S408で前回発電量Pをサンプリングしてから時間T2が経過するまで待機してから(S413)、S408に戻り、以降の処理を実行する。また、S409において発電量PがS407で取得した閾値Pth未満であると判断すると、カウンタnを0に初期化してから(S410)、S401に戻り、以降の処理を実行する。なお、S412ではカウンタnが3を超えているか否かを判断したが、値「3」は例示であり、他の値を設定してよいのはもちろんである。
以上のようにしても、正常に基準情報を取得できる可能性が高い状況で、高周波回路46及びデコーダ回路53を動作させることができる。特に、発電量Pの移動平均値を算出し、この値に一定値を乗算した値を受光量の安定性の判断基準としているので、天候によらず受光量の安定性を判断することができる。
[実施形態4]
発電変化量dPの積算値を基準として、文字板2が再び上方を向かなくなったタイミングを判断するようにしてもよい。
発電変化量dPの積算値を基準として、文字板2が再び上方を向かなくなったタイミングを判断するようにしてもよい。
図16は、図10に示される受信開始タイミング判定処理の他の変形例を示すフロー図である。この処理では、まずコントローラ47が、発電量Pをサンプリングする(S801)。次に、発電量Pが閾値Pth以下であるか否かを判断する(S802)。発電量Pが閾値Pth以下であれば、屋内に移動したと判断して、図9の屋内外判定処理に戻る。一方、発電量Pが閾値Pthを超えていれば、コントローラ47は、発電変化量dPを演算する(S803)。さらに、コントローラ47は、発電変化量dPの積算値であるIdPを算出する(S804)。すなわち、既に記憶されている積算値IdPにS803で算出された発電変化量dPを加算し、その値を積算値IdPとして再度記憶する。次に、発電変化量dPが閾値dPthを超えているか否かを判断する(S805)。閾値dPthは、上述のように固定値であってもよいし、S801で取得した発電量P又はその移動平均値から算出してもよい。そして、超えていなければ、前回のサンプリング時刻から時間T2だけ経過するまで待機してから(S806)、再度発電量Pをサンプリングする(S801)。
一方、発電変化量dPが閾値dPthを超えていれば、文字板2が上方を向いたと判断して、次に受光量の安定性を調べる。具体的には、まず既に記憶されている積算値IdPに一定値を乗算することで、積算値IdPの閾値を得る(S807)。当該一定値は、例えば0.5程度であってよい。その後、発電量Pを再度サンプリングするとともに、積算値IdPを更新する(S808)。すなわち、発電変化量dPを算出し、既に記憶されている積算値IdPにその発電変化量dPを加算することで、積算値IdPを更新する。そして、積算値IdPがS807で取得した閾値以上であるか否かを判断する(S809)。そして、閾値以上であれば初期値0の変数であるカウンタnを1だけインクリメントし(S811)、このカウンタnが3を超えているか否かを判断する(S812)。そして、カウンタnが3を超えていれば、受光量が安定していると判断して、コントローラ47はスイッチ56をオンに設定して、高周波回路46及びデコーダ回路53による基準情報の取得を開始させる。
一方、カウンタnが3を超えていなければ、S808で前回発電量Pをサンプリングしてから時間T2が経過するまで待機してから(S813)、S808に戻り、以降の処理を実行する。また、S809において積算値IdPがS807で取得した閾値未満であると判断すると、カウンタnを0に初期化するとともに、記憶されている積算値IdPを0も0に初期化してから(S810)、S801に戻り、以降の処理を実行する。なお、S812ではカウンタnが3を超えているか否かを判断したが、値「3」は例示であり、他の値を設定してよいのはもちろんである。
以上のようにしても、正常に基準情報を取得できる可能性が高い状況で、高周波回路46及びデコーダ回路53を動作させることができる。特に、積算値IdPを受光量の安定性の判断基準としているので、簡易な処理で、天候によらず受光量の安定性を判断することができる。
[実施形態5]
衛星信号から取得すべき基準情報の種類によって、受信動作を開始させる条件を変更するようにしてもよい。上述のように週内時刻TOWは同期ワードであるTLMの直後に位置するHOWに含まれており、週番号WNはHOWの後に位置していることから、1秒強でこれら基準情報を一括取得できる。一方、閏秒オフセットΔtLS、閏秒更新週WNLSF、閏秒更新日DN、更新後閏秒オフセットΔtLSFは、TLMから5~6秒後に送信されることから、これら基準情報の一括取得には6秒程度が必要である。そこで、本実施形態では、取得を要するのが、週内時刻TOW及び週番号WNであるのか、閏秒オフセットΔtLS、閏秒更新週WNLSF、閏秒更新日DN及び更新後閏秒オフセットΔtLSFであるのか、によって、受信動作の開始条件を異ならせる。
衛星信号から取得すべき基準情報の種類によって、受信動作を開始させる条件を変更するようにしてもよい。上述のように週内時刻TOWは同期ワードであるTLMの直後に位置するHOWに含まれており、週番号WNはHOWの後に位置していることから、1秒強でこれら基準情報を一括取得できる。一方、閏秒オフセットΔtLS、閏秒更新週WNLSF、閏秒更新日DN、更新後閏秒オフセットΔtLSFは、TLMから5~6秒後に送信されることから、これら基準情報の一括取得には6秒程度が必要である。そこで、本実施形態では、取得を要するのが、週内時刻TOW及び週番号WNであるのか、閏秒オフセットΔtLS、閏秒更新週WNLSF、閏秒更新日DN及び更新後閏秒オフセットΔtLSFであるのか、によって、受信動作の開始条件を異ならせる。
図17は、図10に示される受信開始タイミング判定処理のさらに他の変形例を示すフロー図である。この処理では、まずコントローラ47が、発電量Pをサンプリングする(S501)。次に、発電量Pが閾値Pth以下であるか否かを判断する(S502)。発電量Pが閾値Pth以下であれば、屋内に移動したと判断して、図9の屋内外判定処理に戻る。一方、発電量Pが閾値Pthを超えていれば、発電変化量dPを演算する(S503)。次に、この発電変化量dPが閾値dPthを超えているか否かを判断する(S504)。閾値dPthは、上述のように固定値であってもよいし、S501で取得した発電量P又はその移動平均値から算出してもよい。そして、超えていなければ、前回のサンプリング時刻から時間T2だけ経過するまで待機してから(S505)、再度発電量Pをサンプリングする(S501)。
一方、発電変化量dPが閾値dPthを超えていれば、文字板2が上方を向いたと判断して、次に受光量の安定性を調べる。具体的には、まず発電量Pの上限値及び下限値を設定する(S506)。上限値及び下限値は、実施形態1と同様にして算出してよい。次に発電量Pを再度サンプリングし(S507)、この発電量PがS506で設定した上限値及び下限値の間に収まっているか否かを判断する(S508)。そして、収まっていれば初期値0の変数であるカウンタnを1だけインクリメントする(S510)。
ここで、コントローラ47の揮発性メモリに、有効期限が切れていない閏秒オフセットΔtLS、閏秒更新週WNLSF、閏秒更新日DN及び更新後閏秒オフセットΔtLSFが記憶されているか否かを判断する(S511)。そして、それらが記憶されていれば、S515に進む。一方、それらが記憶されていなければ、内蔵時計回路を参照して(S512)、現在日時がサブフレーム4ページ18の送信前、一定時間内であるか否かを判断する(S513)。そして、S513においてイエスならば、カウンタnが10を超えているか否かを判断し(S514)、超えていれば、コントローラ47はスイッチ56をオンに設定して、高周波回路46及びデコーダ回路53を動作させ、閏秒オフセットΔtLS、閏秒更新週WNLSF、閏秒更新日DN及び更新後閏秒オフセットΔtLSFを取得する。また、超えていなければ、発電量Pの前回サンプリング時刻から時間T2が経過するまで待って(S516)、S507に戻り、以降の処理を実行する。一方、S513においてノーならば、次にカウンタnが3を超えているかを判断し(S515)、超えていれば、コントローラ47はスイッチ56をオンに設定して、高周波回路46及びデコーダ回路53を動作させ、週内時刻TOW及び週番号WNを取得する。また、超えていなければ、発電量Pの前回サンプリング時刻から時間T2が経過するまで待って(S516)、S507に戻り、以降の処理を実行する。また、S508において発電量PがS506で設定した上限値及び下限値の間に収まっていないと判断すると、カウンタnを0に初期化してから(S509)、S501に戻り、以降の処理を実行する。なお、S514ではカウンタnが10を超えているか否かを判断し、またS515ではカウンタnが3を超えているか否かを判断したが、値「10」や「3」は例示であり、それぞれ他の値を設定してよいのはもちろんである。
以上説明した制御によると、週内時刻TOW及び週番号WNの取得の際には、比較的受光安定性が低い場合にも受信動作を行う。一方、閏秒オフセットΔtLS、閏秒更新週WNLSF、閏秒更新日DN及び更新後閏秒オフセットΔtLSFの取得の際には、比較的受光安定性が高い場合にしか受信動作を行わない。これは、後者の方が受信の困難性が高く、より良好な受信環境を必要とするからである。こうして、本実施形態によると、閏秒オフセットΔtLS等、取得の困難性が高い基準情報については、より安定した受信環境にて受信動作を行うことにより、無駄な電力消費を抑えることができる。
[実施形態6]
図18は、図10に示される受信開始タイミング判定処理のさらに他の変形例を示すフロー図である。この処理では、まずコントローラ47が、発電量Pをサンプリングする(S601)。次に、発電量Pが閾値Pth以下であるか否かを判断する(S602)。発電量Pが閾値Pth以下であれば、屋内に移動したと判断して、図9の屋内外判定処理に戻る。一方、発電量Pが閾値Pthを超えていれば、コントローラ47は発電変化量dPを演算する(S603)。次に、この発電変化量dPが閾値dPthを超えているか否かを判断する(S604)。閾値dPthは、上述のように固定値であってもよいし、S601で取得した発電量P又はその移動平均値から算出してもよい。そして、超えていなければ、前回のサンプリング時刻から時間T2だけ経過するまで待機してから(S605)、再度発電量Pをサンプリングする(S601)。
図18は、図10に示される受信開始タイミング判定処理のさらに他の変形例を示すフロー図である。この処理では、まずコントローラ47が、発電量Pをサンプリングする(S601)。次に、発電量Pが閾値Pth以下であるか否かを判断する(S602)。発電量Pが閾値Pth以下であれば、屋内に移動したと判断して、図9の屋内外判定処理に戻る。一方、発電量Pが閾値Pthを超えていれば、コントローラ47は発電変化量dPを演算する(S603)。次に、この発電変化量dPが閾値dPthを超えているか否かを判断する(S604)。閾値dPthは、上述のように固定値であってもよいし、S601で取得した発電量P又はその移動平均値から算出してもよい。そして、超えていなければ、前回のサンプリング時刻から時間T2だけ経過するまで待機してから(S605)、再度発電量Pをサンプリングする(S601)。
一方、発電変化量dPが閾値dPthを超えていれば、文字板2が上方を向いたと判断して、次に受光量の安定性を調べる。このとき、まず現在再取得を必要としているのが、週内時刻TOW及び週番号WNであるのか、閏秒オフセットΔtLS、閏秒更新週WNLSF、閏秒更新日DN及び更新後閏秒オフセットΔtLSFであるのか、を判断する(S606)。例えば、有効期限の切れた週内時刻TOW又は週番号WNが記憶されていれば、それらの再取得が必要と判断し、有効期限の切れていない週内時刻TOW及び週番号WNが記憶されており、且つ閏秒オフセットΔtLS、閏秒更新週WNLSF、閏秒更新日DN及び更新後閏秒オフセットΔtLSFのいずれかが記憶されていない、或いは有効期限が切れていれば、閏秒オフセットΔtLS等の再取得が必要と判断してよい。各データの有効期限については、実施形態1で説明したのと同様にして判断すればよい。そして、週内時刻TOW等の再取得が必要と判断すると、発電量Pの閾値として第1の値Pth1を設定し(S608)、閏秒オフセットΔtLS等の再取得が必要と判断すると、発電量Pの閾値として第2の値Pth2を設定する(S607)。ここで、Pth2>Pth1である。
その後、発電量Pを再度サンプリングし(S609)、この発電量PがS607又はS608で設定した閾値以上であるか否かを判断する(S610)。そして、閾値以上であれば初期値0の変数であるカウンタnを1だけインクリメントし(S612)、このカウンタnが3を超えているか否かを判断する(S613)。そして、カウンタnが3を超えていれば、受光量が安定していると判断して、コントローラ47はスイッチ56をオンに設定して、高周波回路46及びデコーダ回路53により、S606で再取得が必要と判断した基準情報の取得を開始させる。
一方、カウンタnが3を超えていなければ、S609で前回発電量Pをサンプリングしてから時間T2が経過するまで待機してから(S614)、S609に戻り、以降の処理を実行する。また、S610において発電量PがS607で取得した閾値未満であると判断すると、カウンタnを0に初期化してから(S611)、S601に戻り、以降の処理を実行する。なお、S613ではカウンタnが3を超えているか否かを判断したが、値「3」は例示であり、他の値を設定してよいのはもちろんである。
以上のようにすれば、受信困難な閏秒オフセットΔtLS等を、週内時刻TOW及び週番号WNよりも良い環境で受信させることができるようになり、無駄な電力消費を抑えることができる。
[実施形態7]
実施形態1~6では、発電変化量dPにより文字板2が上方を向いたかどうかを判断するようにしたが、加速度センサにより衛星電波腕時計100の姿勢を検知して、検知される姿勢に基づいて衛星信号の受信開始タイミングを判定するようにしてもよい。
実施形態1~6では、発電変化量dPにより文字板2が上方を向いたかどうかを判断するようにしたが、加速度センサにより衛星電波腕時計100の姿勢を検知して、検知される姿勢に基づいて衛星信号の受信開始タイミングを判定するようにしてもよい。
図19及び図20に示すように、実施形態7では、実施形態1~6と比して、回路基板24上に加速度センサ28が搭載され、その出力がコントローラ47に入力されている点が異なる。加速度センサ28は例えば2軸加速度センサであり、各検出軸方向の加速度を電圧又はデジタル値で出力するようになっている。加速度が電圧で出力される場合には、コントローラ47に内蔵されるAD変換器でデジタル値に変換すればよい。加速度センサ28は、その2つの検出軸がパッチアンテナ14の受信面14aと平行となるようにして回路基板24上に設けられている。このため、パッチアンテナ14が垂直上方を向いて静止すると、各検出軸方向の加速度として0が加速度センサ28から出力される。コントローラ47では、各検出軸方向の二乗平均、二乗平均平方根、二乗和、二乗和平方根などを傾斜量Gとして算出して、この傾斜量Gに基づいて、衛星信号の受信開始タイミングを判定する。
図21は、発電量P及び傾斜量Gの推移の一例を示す図である。本実施形態6では、衛星電波腕時計100を着けて屋外に移動し、発電量Pが閾値Pthを超えれば発電量Pの取得間隔を狭めるとともに、加速度センサ28を起動する。逆に、屋内に移動し、発電量Pが閾値Pth以下となれば発電量Pの取得間隔を広げるとともに、加速度センサ28を停止させる。また、屋外において文字板2が垂直上方に向けられると、傾斜量Gは0付近の値となる。そこで、傾斜量Gが0近傍のまま所定時間が経過すると衛星信号の受信を開始させるとともに、加速度センサ28の動作を停止させる。受信開始時に加速度センサ28を停止させることで、不要な加速度センサ28の駆動を防ぎ、より低消費電力化を図ることができる。
図22は、実施形態7に係る衛星電波腕時計100の屋内外判定及び受信開始タイミング判定処理を示すフロー図である。この処理では、まずコントローラ47は発電量Pをサンプリングする(S701)。そして、発電量Pが閾値Pthを超えているか否かを判断する(S702)。発電量Pが閾値Pthを超えていなければ、前回のサンプリング時刻から時間T1が経過するまで待機してから(S703)、再度発電量Pをサンプリングする(S701)。一方、発電量Pが閾値Pthを超えていれば、屋外に移動したと判断して、加速度センサ28を起動する(S704)。
その後、コントローラ47は、加速度センサ28の出力に基づいて傾斜量Gを演算するとともに、再度発電量Pをサンプリングする(S705)。次に、発電量Pが閾値Pth以上であるか否かを判断する(S706)。発電量Pが閾値Pth未満であれば、カウンタnを0に初期化してから(S707)、S701に戻る。一方、発電量Pが閾値Pth以上であれば、傾斜量Gが0以上Δ未満であるかを判断する(S708)。ここでΔは、パッチアンテナ14による衛星信号の受信が良好に行えるように、微少値が設定される。傾斜量GがΔ以上であれば、カウンタnを0に初期化してから(S707)、S701に戻る。
一方、傾斜量Gが0以上Δ未満であれば、カウンタnを1だけインクリメントし(S709)、このカウンタnが3を超えているか否かを判断する(S710)。そして、カウンタnが3を超えていれば、受光量が安定していると判断して、コントローラ47はスイッチ56をオンに設定して、高周波回路46及びデコーダ回路53による基準情報の取得を開始させる。このとき、加速度センサ28の動作を停止させる。一方、カウンタnが3を超えていなければ、S705で前回発電量Pをサンプリングしてから時間T2が経過するまで待機してから(S711)、S705に戻り、以降の処理を実行する。なお、S710ではカウンタnが3を超えているか否かを判断したが、値「3」は例示であり、他の値を設定してよいのはもちろんである。
以上の実施形態によると、加速度センサ28の出力を利用して文字板2が上方を向いているか否かを判定することができ、文字板2が上方を向いていると判定される場合のみ衛星信号の受信動作を行うので、無駄な電力消費を抑えることができる。
[実施形態8]
実施形態7では2軸加速度センサを用いて衛星電波腕時計100の姿勢を検出したが、1軸加速度センサを用いることもできる。すなわち、衛星電波腕時計100を左腕に着けたとき、当該衛星電波腕時計100は、主として、腕を上げる動作により12時の位置及び6時の位置を結ぶ線を軸にした回転をするか、腕をひねる動作により3時の位置及び9時の位置を結ぶ線を軸にした回転をする。そこで、図23に示すように、1軸加速度センサ27の検出軸が12時と3時の間の位置、及び9時と6時の間の位置を結ぶ線に一致するようにして回路基板24上に設ければ、文字板2が垂直上方を向いたときに当該1軸加速度センサ27の出力は0となり、それ以外のときには0以外の値を出力するようになる。この1軸加速度センサ27の出力を傾斜量Gとして、図22の処理を実行すれば、1軸加速度センサ27を用いて受信開始タイミングを適切に判断できる。なお、1軸加速度センサ27は、その検出軸が9時と12時の間の位置、及び3時と6時の間の位置を結ぶ線に一致するようにして回路基板24上に設けてもよい。
実施形態7では2軸加速度センサを用いて衛星電波腕時計100の姿勢を検出したが、1軸加速度センサを用いることもできる。すなわち、衛星電波腕時計100を左腕に着けたとき、当該衛星電波腕時計100は、主として、腕を上げる動作により12時の位置及び6時の位置を結ぶ線を軸にした回転をするか、腕をひねる動作により3時の位置及び9時の位置を結ぶ線を軸にした回転をする。そこで、図23に示すように、1軸加速度センサ27の検出軸が12時と3時の間の位置、及び9時と6時の間の位置を結ぶ線に一致するようにして回路基板24上に設ければ、文字板2が垂直上方を向いたときに当該1軸加速度センサ27の出力は0となり、それ以外のときには0以外の値を出力するようになる。この1軸加速度センサ27の出力を傾斜量Gとして、図22の処理を実行すれば、1軸加速度センサ27を用いて受信開始タイミングを適切に判断できる。なお、1軸加速度センサ27は、その検出軸が9時と12時の間の位置、及び3時と6時の間の位置を結ぶ線に一致するようにして回路基板24上に設けてもよい。
[実施形態9]
実施形態9において、衛星電波腕時計100では、図4に示されるようにして保存されている、衛星信号から抽出される各種基準情報の有効期限を調べ、有効期限が切れている基準情報は再取得するようにしている。例えば、週内時刻TOWは、前回受信日時から48時間が経過した場合に有効期限切れであると判断する。内部時計の精度を15秒/月とすると、48時間(2日)では1秒程度のずれが生じる可能性がある。48時間で週内時刻TOWを有効期限切れと判断し、再取得することで、内部時計のずれを継続的に1秒程度内に抑えることができる。週番号WNは、前回受信日時から例えば1週間が経過した場合に有効期限切れであると判断する。閏秒オフセットΔtLS、閏秒更新週WNLSF、閏秒更新日DN、更新後閏秒オフセットΔtLSFは、前回受信日時から半年が経過した場合や、既に記憶されている閏秒更新週WNLSF及び閏秒更新日DNにより特定される日付の翌月に入った場合に、有効期限切れであると判断する。いずれかの情報が有効期限切れであれば、受信環境に応じて受信回路31を起動し、当該情報を取得する。
実施形態9において、衛星電波腕時計100では、図4に示されるようにして保存されている、衛星信号から抽出される各種基準情報の有効期限を調べ、有効期限が切れている基準情報は再取得するようにしている。例えば、週内時刻TOWは、前回受信日時から48時間が経過した場合に有効期限切れであると判断する。内部時計の精度を15秒/月とすると、48時間(2日)では1秒程度のずれが生じる可能性がある。48時間で週内時刻TOWを有効期限切れと判断し、再取得することで、内部時計のずれを継続的に1秒程度内に抑えることができる。週番号WNは、前回受信日時から例えば1週間が経過した場合に有効期限切れであると判断する。閏秒オフセットΔtLS、閏秒更新週WNLSF、閏秒更新日DN、更新後閏秒オフセットΔtLSFは、前回受信日時から半年が経過した場合や、既に記憶されている閏秒更新週WNLSF及び閏秒更新日DNにより特定される日付の翌月に入った場合に、有効期限切れであると判断する。いずれかの情報が有効期限切れであれば、受信環境に応じて受信回路31を起動し、当該情報を取得する。
また、上述のように内部時刻を修正するには週内時刻TOW、週番号WN及び閏秒オフセットΔtLSが必要である。本実施形態では、内蔵時計回路の出力する内部時刻に従って、上述のように12.5分に1回到来するサブフレーム4ページ18の送信タイミングで受信回路31を起動する。そして、サブフレーム4ページ18に含まれるHOWから週内時刻TOWを取得する。また、必要に応じて、同サブフレーム4ページ18に含まれる閏秒オフセットΔtLS、閏秒更新週WNLSF、閏秒更新日DN、更新後閏秒オフセットΔtLSFを取得する。さらに、必要に応じて後続のサブフレーム1ページ19に含まれる週番号WNを取得する。上述のように週内時刻TOWは比較的受信が容易である。また、週番号WNは、週内時刻TOW及び閏秒オフセットΔtLSが更新される限り、正確性を維持できる。一方、閏秒オフセットΔtLSは、上述のように受信が難しい。そこで、本実施形態では、サブフレーム4ページ18の送信タイミングで受信回路31を起動するようにして、閏秒オフセットΔtLSを正常受信できる可能性を優先的に高めるようにしている。
また、図24に示すように、週内時刻TOWを取得する場合と、閏秒オフセットΔtLS、閏秒更新週WNLSF、閏秒更新日DN、更新後閏秒オフセットΔtLSF(以下、閏秒情報という。)を取得する場合と、週番号WNを取得する場合とで、受信回路31を起動する発電量条件、すなわち太陽電池11の発電量の下限と、回数条件、すなわち所定時間(例えば24時間)内に受信回路31を起動する回数と、が別々に定められている。なお、同図に示す起動条件はコントローラ47に記憶されるものであり、取得すべき基準情報の種類(週内時刻TOWか閏秒情報か週番号WNか)に関連づけて発電量条件(発電量の下限)と回数条件(一日あたりの起動回数の上限)を記したものである。同図に示す起動条件は、週内時刻TOWを取得する場合は、太陽電池11の発電量が「小」でも受信回路31を起動するが、閏秒情報や週番号WNを取得する場合は、太陽電池11の発電量が「大」でなければ受信回路31を起動しないことが示されている。これは、週内時刻TOW、閏秒情報、週番号WNの受信の困難性の違いを考慮したものである。すなわち週内時刻TOWは、HOWの最初の17ビットに含まれ、TLMと併せてもわずか47ビットしかない。このため、わずか1秒弱で受信できる(50bpsの場合)。HOWの全体を受信するとしてもTLMと併せて60ビットしかなく、わずか1.2秒で受信できる。一方、一連の閏秒情報はサブフレーム4ページ18の後半部分に含まれており、閏秒オフセットΔtLSだけを受信するに場合でも5秒程度、閏秒情報全体を取得する場合には6秒程度が必要である。また、週番号WNはサブフレーム1の先頭部分に含まれており、サブフレーム4の全体、サブフレーム5の全体、及びサブフレーム1の先頭70ビットを受信することで週番号WNを取得することができる。このため、週番号WNの取得には合計で670ビットのデータの受信が必要であり(1サブフレームは300ビット)、13秒強が掛かる。このように、週内時刻TOW、閏秒情報、週番号WNの受信の困難性は大きく異なり、正常受信に必要な受信環境は大きく異なる。そこで、本実施形態では基準情報の種類毎に発電量条件を記憶しておき、取得しようとする基準情報に対応する発電量条件が充足されているか否かにより受信回路31を実際に起動するかどうかを判断している。なお、本実施形態では、発電量を、その大きさにより、順に「大」、「中」、「小」及び「不可」に分類して制御に用いている。
また、発電量が十分であったとしても、12.5分ごとに受信回路31を常に起動し、その度に各種基準情報の取得に失敗したのでは、電池26の残量が急速に減ってしまう。そこで、図24に示すように回数条件も設定して、1日あたりの受信回路31の起動回数も制限している。このとき、閏秒情報や週番号WNの受信には週内時刻TOWの受信に比して、受信回路31を長い時間動作させておく必要があり、消費電力が大きい。そこで、週内時刻TOW、閏秒情報、週番号WNとで、回数条件を別々に設定している。また、同じ電力消費するならば、発電量が「小」よりも「大」のときに受信回路31を起動させる方が、基準情報を正しく取得できる可能性が高い。つまり、受信環境によって受信回路31を起動させる回数を異ならせることが望ましい。そこで、回数条件を、発電量の範囲毎に設定している。具体的には、図24に示す回数条件によれば、週内時刻TOWを取得すべく発電量「大」のときに受信回路31を起動する1日あたりの上限回数、「中」のときに起動する上限回数、「小」のときに起動する上限回数が、それぞれ定められている。同様に、閏秒情報や週番号WNを取得すべく発電量「大」のときに受信回路31を起動する1日あたりの上限回数が定められている。
また、受信環境が変化しないのに何度も連続して受信回路31を起動しても、基準情報の取得に失敗し続ける可能性が高い。そこで、本実施形態では、受信環境が変化した場合、すなわち太陽電池11の発電量が増加した場合に受信回路31を起動するようにして、省電力化を図るようにしている。図25は、太陽電池11の発電量の推移、発電量の取得タイミング、受信回路31の起動タイミングを概念的に示している。発電量の取得タイミングは丸で示され、受信回路31の起動タイミングは二重丸で示されている。本実施形態では、同図に示すように、12.5分ごとに太陽電池11の発電量がサンプリングされているが、発電量が起動条件を満足していたとしても、必ずしも受信回路31は起動されない。本実施形態では、発電量が増加し、且つ発電量が、取得しようとする基準情報に応じた下限以上である場合にのみ、受信回路31が起動されるようにしている。こうして、無駄に何度も受信回路31を起動して電池26の残量が急速に減ることを防止している。
図26は、コントローラ47で実行される受信回路31の起動処理を示すフロー図である。また、図27は起動条件判定処理の詳細フロー図である。図26に示すように、コントローラ47は、まず内部時刻に従って、サブフレーム4ページ18の受信タイミングを待機する(S1101)。そして、サブフレーム4ページ18の受信タイミング(サブフレーム4ページ18の先頭タイミングから所定時間(例えば2~3秒)前)が到来すると、週内時刻TOWが有効であるかどうかを判断し(S1102)、週内時刻TOWが有効期限切れであれば、TOW受信モードを設定する(S1105)。一方、週内時刻TOWが有効期限切れでなければ、閏秒情報及び週番号WNの両方ともが有効であるかどうかを判断する(S1103)。そして、閏秒情報及び週番号WNのいずれか少なくとも1つでも有効期限切れであれば、全受信モードを設定する(S1104)。一方、閏秒情報及び週番号WNの両方が有効であれば、S1101の処理に戻る。
次に、コントローラ47は起動条件が充足されているか否かを判断する(S1106)。具体的には、図27に示すように、コントローラ47は、スイッチ29を切り替えて太陽電池11の発電量(大、中、小、不可のいずれか)を取得するとともに、有効期限切れの基準情報に応じた発電量条件を取得する(S1061)。有効期限切れの基準情報が複数の場合、各基準情報に対応する発電量条件を取得する。次に、S1061で取得した発電量が、取得した各発電量条件を充足しているか否かを判断する(S1062)。S1061で取得した発電量が、取得した、いずれの発電量条件も充足しなければ、起動条件が充足されていないと判定する(S1066)。この場合、S1101の処理に戻る(S1107)。
一方、S1061で取得した発電量が、いずれかの発電量条件を充足していれば、充足された発電量条件に対応する基準情報を仮受信対象基準情報とする。そして、仮受信対象基準情報に対応する起動実績回数及び回数条件を読み出す(S1063)。図28に示すように、コントローラ47は、1日の間(所定時刻から翌日の同時刻まで)に、週内時刻TOWと閏秒情報と週番号WNのそれぞれを取得するために、発電量が「大」、「中」、「小」のそれぞれの状態で受信回路31を起動した回数、つまり起動実績回数を記憶している。起動実績回数は、基準情報の種類数及び発電量「大」、「中」、「小」に応じて、全部で9つの数を含む。これら9つの数は、毎日所定時刻に零にリセットされる。S1063の処理では、仮受信対象基準情報及びS1061で取得した発電量に関連づけて記憶された起動実績回数が読み出される。仮受信対象基準情報が複数の場合、それらすべての仮受信対象基準情報に関連づけられた起動実績回数が読み出される。さらに、仮受信対象基準情報及びS1061で取得した発電量に関連づけられた回数条件も読み出される。そして、読み出された起動実績回数が、読み出された対応する回数条件を充足しているか否か、すなわち起動実績回数が上限回数以下であるか否かを判断する(S1064)。ここで、読み出された起動実績回数が複数である場合、いずれかの起動実績回数が、それに対応する回数条件を充足する場合に、S1064において“Y”(イエス)と判断してよい。この場合、起動実績回数が回数条件を充足する仮受信対象基準情報を、確定受信対象基準情報とする。一方、いずれの起動実績回数も、それに対応する回数条件を充足しない場合に、S1064において“N”(ノー)と判断してよい。この場合、起動条件が充足されていないと判定し(S1066)、S1101の処理に戻る(S1107)。なお、各回数条件が充足されているか否かを、該回数条件に対応する発電量以上の発電量に関連づけられた起動実績回数の合計値が、該回数条件(上限回数)以下であるか否かにより判断してもよい。こうすれば、より良い環境で該当基準情報を受信した実績の全てを考慮して、十分な回数だけ受信したかを判断できる。一方、S1064において“Y”と判断されると、起動条件が充足されていると判定し(S1065)、S1108の処理に進む(S1107)。
図26に戻り、S1108の処理では、予め記憶されている前回発電量(大、中、小、不可のいずれか)を読み出す。なお、前回発電量は、受信回路31を起動する度にS1111でコントローラ47に記憶されるものである。そして、S1061で取得した発電量が前回発電量よりも大きいかどうかを判断する(S1109)。そして、S1061で取得された発電量が前回発電量以下であれば、S1101に戻る。一方、S1061で取得された発電量が前回発電量よりも大きければ、次に、スイッチ56を接続して、受信回路31を起動する(S1110)。
受信回路31を起動すると、受信モード及び確定受信対象基準情報の数及び種類に応じた期間だけスイッチ56をオンにしておき、その後にスイッチ56をオフにし、その期間の衛星データを受信する。具体的には、TOW受信モードで確定受信対象基準情報が週内時刻TOWの場合、サブフレーム4ページ18の頭から週内時刻TOWの部分までを受信する。全受信モードで、確定受信対象基準情報に週番号WNが含まれていれば、サブフレーム4ページ18の頭からサブフレーム1ページ19における週番号WNの部分までを受信する。全受信モードで、確定受信対象基準情報に週番号WNが含まれておらず、閏秒情報が含まれていれば、サブフレーム4ページ18の頭から閏秒情報の部分までを受信する。その後、各種の受信後処理を実施する(S1111)。すなわち、S1061で取得した発電量を上述した前回発電量としてコントローラ47に記憶する。また、図28に示される起動実績回数を更新する。具体的には、S1061で取得した発電量及び確定受信対象基準情報に関連づけられた起動実績回数を1だけ増加させる。また、いずれかの基準情報の取得に成功していれば、図4に示すテーブルにおける前回受信値及び前回受信日時を更新する。また、更新後の基準情報に従って内部時刻を修正する。このとき、確定受信対象基準情報以外にも基準情報が正常取得されていれば、その基準情報についても更新してよい。その後、S1101以降の処理を再度実行する。
以上説明した実施形態によると、週内時刻TOWを取得する場合と、閏秒情報や週番号WNを取得する場合とで、太陽電池11の発電量の条件が異なる。すなわち、基準情報の種類による受信難易度の差を踏まえて、受信回路31の起動条件に差を設けている。こうすることで、電力が無駄に消費されることを防止している。また、受信回路31の起動回数の1日あたりの上限を設けており、また、太陽電池11の発電量が増加した場合にのみ、受信回路31を起動させている。このため、何度も連続して基準情報の取得に失敗するという無駄を抑制できる。
なお、基準情報の有効期限が切れた場合において、所定時間にわたり同基準情報の再取得ができない場合、図29に示すように、同基準情報の発電量条件及び回数条件を緩和してもよい。この場合、コントローラ47に記憶される発電量条件及び回数条件が更新される。例えば、閏秒情報が所定日数にわたり再取得できない場合、発電量の下限を「中」に変更してよい。また、受信回路31の起動回数の上限を増やしてよい。
[変形例9-1]
以上の説明では発電量の取得間隔を12.5分で固定したが、取得間隔を12.5×n分とし、nを発電量に応じて変化させてよい。図30は、発電量の推移と発電量の取得間隔を示している。同図に示すように、発電量が大きくなるほど取得間隔が短くなるようにnを小さくし、逆に発電量が小さくなるほど取得間隔が長くなるようにnを大きくしてもよい。
以上の説明では発電量の取得間隔を12.5分で固定したが、取得間隔を12.5×n分とし、nを発電量に応じて変化させてよい。図30は、発電量の推移と発電量の取得間隔を示している。同図に示すように、発電量が大きくなるほど取得間隔が短くなるようにnを小さくし、逆に発電量が小さくなるほど取得間隔が長くなるようにnを大きくしてもよい。
図31は、コントローラ47で実行される受信回路31の起動処理の変形例9-1を示すフロー図である。同図に示すように、コントローラ47は、まず、発電量の取得間隔を定める変数nを1に初期化する(S1201)。次に、内部時刻に従って、前回の受信タイミングを起点にしてn回目のサブフレーム4ページ18の受信タイミングが到来したか否かを判断する(S1202)。そして、n回目のサブフレーム4ページ18の受信タイミング(サブフレーム4ページ18の先頭タイミングから所定時間(例えば2~3秒)前)が到来すると、次に、週内時刻TOWが有効であるかどうかを判断する(S1203)。そして、週内時刻TOWが有効期限切れであれば、TOW受信モードを設定する(S1206)。一方、週内時刻TOWが有効であれば、閏秒情報及び週番号WNの両方ともが有効であるかどうかを判断し(S1204)、有効であればS1202の処理に戻る。一方、閏秒情報及び週番号WNのいずれか少なくとも1つが有効期限切れであれば、全受信モードを設定する(S1205)。
その後、スイッチ29を切り替えて太陽電池11の発電量を取得し、取得した発電量に応じて変数nを設定する(S1207)。例えば、発電量が「大」であれば変数nを1とし、「中」であれば3とし、「小」であれば5とする。これらの値は例示であり、他の適切な値を設定してよいのはもちろんである。さらに、上述のS1106の処理と同様にして、受信回路31の起動条件(発電量条件及び回数条件)が満足されているか否かを判断する(S1208)。そして、起動条件が満足されていれば(S1209)、スイッチ56を接続して、受信回路31を起動する(S1210)。一方、満足されていなければ(S1209)、S1202に戻る。
受信回路31を起動すると、受信モード及び確定受信対象基準情報の数及び種類に応じた期間だけスイッチ56をオンにしておき、その後にスイッチ56をオフにし、その期間の衛星データを受信する。その後、S1109の処理と同様にして各種の受信後処理を行ってから(S1211)、S1202以降の処理を再度実行する。
以上のようにすれば、発電量の大きさによって発電量の取得間隔を変えることができる。発電量が小さなときには受信に適した環境がすぐに実現する可能性は高くない。発電量を取得する際にはスイッチ29により、太陽電池11と電池26とが切り離され、充電が中断する。そこで、発電量が小さなときには発電量の取得間隔を長くすることで、電池26への充電機会が増え、充電効率を上げることができる。
[変形例9-2]
基準情報の取得に失敗した場合には、一定時間だけ発電量の取得を禁止してもよい。図32は、発電量の推移と発電量の取得タイミングを示している。同図に示すように、本変形例2では、基準情報の取得に失敗した場合に発電量の取得を一定時間だけ禁止される。
基準情報の取得に失敗した場合には、一定時間だけ発電量の取得を禁止してもよい。図32は、発電量の推移と発電量の取得タイミングを示している。同図に示すように、本変形例2では、基準情報の取得に失敗した場合に発電量の取得を一定時間だけ禁止される。
図33は、コントローラ47で実行される受信回路31の起動処理の変形例9-2を示すフロー図である。同図に示すように、コントローラ47は、まず、内部時刻に従って、サブフレーム4ページ18の受信タイミングを待機する(S1301)。そして、同タイミングが到来すると、次に、週内時刻TOWが有効であるかどうかを判断する(S1302)。そして、週内時刻TOWが有効期限切れであれば、TOW受信モードを設定する(S1305)。一方、週内時刻TOWが有効であれば、閏秒情報及び週番号WNの両方ともが有効であるかどうかを判断し(S1303)、有効であればS1301の処理に戻る。一方、閏秒情報及び週番号WNのいずれか少なくとも1つが有効期限切れであれば、全受信モードを設定する(S1304)。
次に、上述のS1106の処理と同様にして、受信回路31の起動条件(発電量条件及び回数条件)が満足されているか否かを判断する(S1306)。そして、起動条件が満足されていれば(S1307)、スイッチ56を接続して、受信回路31を起動する(S1308)。一方、満足されていなければ(S1307)、S1301に戻る。受信回路31を起動すると、受信モード及び確定受信対象基準情報の数及び種類に応じた期間だけスイッチ56をオンにしておき、その後にスイッチ56をオフにし、その期間の衛星データを受信する。
その後、S1109の処理と同様にして、各種の受信後処理を行う(S1309)。さらに、なんらかの基準情報の取得に成功したか否かを判断する(S1310)。S1308においてなんらかの基準情報の取得に成功していれば、S1301に戻る。一方、失敗していれば所定時間だけ待機してからS1301に戻る(S1311)。
以上のようにすれば、基準情報の取得に失敗すれば所定時間だけ発電量の取得がされず、また受信回路31も起動されない。このため、電池26への充電機会が増え、また基準情報の取得可能性が低いのに無駄に受信回路31の起動が連続起動されずに済む。
[変形例9-3]
図34に示すように、基準情報の取得に失敗した場合、所定時間だけ発電量の取得をせずに待機するとともに、所定時間経過後、サブフレーム4ページ18の受信タイミングを待って、発電量が増加しているか、或いは発電量が「大」である場合にのみ、受信回路31を起動して受信動作を開始させてもよい。
図34に示すように、基準情報の取得に失敗した場合、所定時間だけ発電量の取得をせずに待機するとともに、所定時間経過後、サブフレーム4ページ18の受信タイミングを待って、発電量が増加しているか、或いは発電量が「大」である場合にのみ、受信回路31を起動して受信動作を開始させてもよい。
図35は、コントローラ47で実行される受信回路31の起動処理の変形例9-3を示すフロー図である。同図に示すように、コントローラ47は、まず、内部時刻に従って、サブフレーム4ページ18の受信タイミングを待機する(S1401)。そして、同タイミングが到来すると、週内時刻TOWが有効であるかどうかを判断する(S1402)。そして、閏秒情報及び週番号WNのいずれか少なくとも1つ週内時刻TOWが有効期限切れであれば、TOW受信モードを設定する(S1405)。一方、週内時刻TOWが有効であれば、閏秒情報及び週番号WNの両方ともが有効であるかどうかを判断し(S1403)、有効であればS1401の処理に戻る。一方、閏秒情報及び週番号WNのいずれか少なくとも1つが有効期限切れであれば、全受信モードを設定する(S1404)。
次に、スイッチ29を切り替えて太陽電池11の発電量を取得し、発電量が前回取得したものから増えているか否かを判断する(S1406)。増えていなければS1401に戻る。一方、発電量が増えていれば、次に、上述のS1106の処理と同様にして、受信回路31の起動条件(発電量条件及び回数条件)が満足されているか否かを判断する(S1407)。そして、起動条件が満足されていれば(S1408)、スイッチ56を接続して、受信回路31を起動する(S1409)。一方、満足されていなければ(S1408)、S1401に戻る。
受信回路31を起動すると、受信モード及び確定受信対象基準情報の数及び種類に応じた期間だけスイッチ56をオンにしておき、その後にスイッチ56をオフにし、その期間の衛星データを受信する。その後、S1109の処理と同様にして、各種の受信後処理を行う(S1410)。さらに、なんらかの基準情報の取得に成功したか否かを判断する(S1411)。S1409においてなんらかの基準情報の取得に成功していれば、S1401に戻る。
一方、失敗していれば所定時間だけ待機してから(S1412)、サブフレーム4ページ18の受信タイミングを待機する(S1413)。そして、同タイミングが到来すると、太陽電池11の発電量を取得し、前回取得した発電量よりも増えているか、或いは発電量が「大」であるかを判断する(S1414)。そして、いずれかがイエスであれば、S1409の処理に戻る。一方、いずれもノーであれば、S1401の処理に戻る。
以上のようにすれば、基準情報の取得に失敗すれば所定時間だけ発電量の取得がされず、また受信回路31も起動されない。このため、電池26への充電機会が増え、また基準情報の取得可能性が低いのに無駄に受信回路31の起動が連続起動されずに済む。さらに、太陽電池11の発電量が増加し、又は発電量が「大」である場合にのみ、受信回路31を起動させるので、何度も連続して基準情報の取得に失敗するという無駄を抑制できる。
Claims (20)
- 衛星から送信される衛星信号に基づいて時刻修正する衛星電波腕時計において、
前記衛星信号を受信する受信手段と、
前記衛星電波腕時計の受光量を順次検出する受光量検出手段と、
前記受光量の変化量である受光変化量を演算する受光変化量演算手段と、
前記受光変化量に基づいて前記受信手段による前記衛星信号の受信動作を開始させる受信制御手段と、
を含むことを特徴とする衛星電波腕時計。 - 請求項1に記載の衛星電波腕時計において、
前記受信制御手段は、前記受光変化量が所与の変化量閾値を超える場合に、前記受信手段による前記衛星信号の受信動作を開始させる、
ことを特徴とする衛星電波腕時計。 - 請求項1又は2に記載の衛星電波腕時計において、
前記受光量検出手段は、前記受光量が所与の受光量閾値を超える場合に、前記受光量を取得する時間間隔を変更する、
ことを特徴とする衛星電波腕時計。 - 請求項3に記載の衛星電波腕時計において、
前記受光変化量演算手段は、前記受光量が前記受光量閾値を超える場合に、前記受光変化量の演算を開始する、
ことを特徴とする衛星電波腕時計。 - 請求項1乃至4のいずれかに記載の衛星電波腕時計において、
前記受信制御手段は、前記受光量の安定性に基づいて、前記受信手段による前記衛星信号の受信動作を開始させる、
ことを特徴とする衛星電波腕時計。 - 請求項5に記載の衛星電波腕時計において、
前記受信制御手段は、順次検出される前記受光量が所与の条件を満足する連続回数が所与の回数閾値を超える場合に、前記受信手段による前記衛星信号の受信動作を開始させる、
ことを特徴とする衛星電波腕時計。 - 請求項6に記載の衛星電波腕時計において、
前記受信制御手段は、前記衛星信号から現在時刻を取得するか、又は閏秒オフセットを取得するかに応じて、前記回数閾値を変更する、
ことを特徴とする衛星電波腕時計。 - 請求項6又は7のいずれかに記載の衛星電波腕時計において、
前記受信制御手段は、所与の閾値を超える前記受光量が連続して検出される回数が前記回数閾値を超える場合に、前記受信手段による前記衛星信号の受信動作を開始させ、前記所与の閾値には、前記衛星信号から時刻情報を取得するか、又は閏秒情報を取得するか、に応じて異なる値が設定される、
ことを特徴とする衛星電波腕時計。 - 請求項1乃至8のいずれかに記載の衛星電波腕時計において、
前記衛星腕時計の駆動電力を起電する光起電パネルをさらに含み、
前記受信手段は、その受信面が前記光起電パネルとともに風防側を向くよう設けられるパッチアンテナを含む、
ことを特徴とする衛星電波腕時計。 - 衛星からの送信される衛星信号に基づいて時刻修正する衛星電波腕時計において、
前記送信波を受信する受信手段と、
前記衛星電波腕時計の姿勢を検知するセンサと、
前記センサにより検知される前記衛星電波腕時計の姿勢に基づいて前記受信手段による前記衛星信号の受信動作を開始させる受信制御手段と、
を含むことを特徴とする衛星電波腕時計。 - 請求項10に記載の衛星電波腕時計において、
前記受信制御手段は、前記センサにより検知される前記衛星電波腕時計の姿勢が所与の範囲に収まったまま、所定時間が経過する場合に、前記受信手段による前記衛星信号の受信動作を開始させる、
ことを特徴とする衛星電波腕時計。 - 衛星から送信される、複数の基準信号を含む衛星信号に基づいて、時刻及び日付を修正する衛星電波腕時計において、
前記衛星信号を受信する受信手段と、
前記各基準情報に関連づけて、該基準情報を取得するための前記受信手段の起動条件を記憶する起動条件記憶手段と、
前記各基準情報を取得する場合に、該基準情報に関連づけて記憶される前記起動条件が満足されているか否かを判定する判定手段と、
前記判定手段による判定結果に応じて、前記受信手段による前記衛星信号の受信動作を開始させる受信制御手段と、
を含むことを特徴とする衛星電波腕時計。 - 請求項12に記載の衛星電波腕時計において、
前記各基準情報の取得の成否に応じて前記各起動条件を変更する条件変更手段をさらに含む、
ことを特徴とする衛星電波腕時計。 - 請求項12又は13に記載の衛星電波腕時計において、
前記衛星信号の受信環境を取得する受信環境取得手段をさらに含み、
前記起動条件は、前記受信環境の下限を示す、
ことを特徴とする衛星電波腕時計。 - 請求項14に記載の衛星電波腕時計において、
前記受信環境は、前記衛星電波腕時計の受光量である、
ことを特徴とする衛星電波腕時計。 - 請求項14又は15に記載の衛星電波腕時計において、
前記衛星信号の受信環境の変化に応じて前記判定手段による判定タイミングを決定する、
ことを特徴とする衛星電波腕時計。 - 請求項14又は15に記載の衛星電波腕時計において、
前記衛星信号の受信環境に応じて前記判定手段による判定間隔を変更する、
ことを特徴とする衛星電波腕時計。 - 請求項12乃至16のいずれかに記載の衛星電波腕時計において、
前記各基準情報の取得の成否に応じて前記受信手段による前記衛星信号の受信動作を制限する、
ことを特徴とする衛星電波腕時計。 - 請求項12乃至18のいずれかに記載の衛星電波腕時計において、
前記各基準情報に関連づけて、該基準情報を取得するために前記受信手段を起動した回数を記憶する起動回数記憶手段をさらに含み、
前記起動条件は、前記回数の上限を含む、
ことを特徴とする衛星電波腕時計。 - 請求項12乃至19のいずれかに記載の衛星電波腕時計において、
前記各基準情報が有効であるか否かを判断する有効性判断手段と、
前記有効性判断手段による判断結果に応じて前記起動条件を選択する条件選択手段と、
をさらに含むことを特徴とする衛星電波腕時計。
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| CN105549377B (zh) * | 2015-06-30 | 2019-03-08 | 宇龙计算机通信科技(深圳)有限公司 | 一种智能手表的查看方法及智能手表 |
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| CN109884877B (zh) * | 2019-01-15 | 2021-09-21 | 华南理工大学 | 一种高精度的gps同步授时系统及方法 |
| CN116774567B (zh) * | 2023-05-25 | 2025-09-12 | 成都天奥电子股份有限公司 | 一种太阳能卫星手表自动授时方法及系统 |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH10325862A (ja) * | 1996-09-18 | 1998-12-08 | Seiko Instr Inc | 腕時計型gps受信機 |
| JP2006194697A (ja) * | 2005-01-12 | 2006-07-27 | Seiko Epson Corp | 位置情報信号受信手段を有する携帯用電子機器 |
| JP2008039565A (ja) | 2006-08-04 | 2008-02-21 | Seiko Epson Corp | 電子機器及び電子機器の時刻修正方法 |
| JP2009168620A (ja) * | 2008-01-16 | 2009-07-30 | Seiko Epson Corp | 電子時計および電子時計の制御方法 |
Family Cites Families (24)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3341178B2 (ja) | 1993-12-28 | 2002-11-05 | カシオ計算機株式会社 | 時刻データ受信装置 |
| JPH0822422A (ja) | 1994-07-07 | 1996-01-23 | Hitachi Ltd | メモリ装置 |
| US5627548A (en) * | 1995-11-30 | 1997-05-06 | Trimble Navigation Limited | Navigation wristwear |
| JPH1082875A (ja) | 1996-09-09 | 1998-03-31 | Furuno Electric Co Ltd | 電子時計および計時内容補正方法 |
| US5905460A (en) | 1997-07-17 | 1999-05-18 | Seiko Instruments Inc. | Wrist watch type GPS receiver |
| JP3614713B2 (ja) | 1999-06-09 | 2005-01-26 | 日本無線株式会社 | 日時特定方法及びgps受信機 |
| JP2004003929A (ja) | 2002-03-26 | 2004-01-08 | Seiko Epson Corp | 電波修正時計 |
| JP2004069679A (ja) | 2002-06-14 | 2004-03-04 | Seiko Epson Corp | 電波修正時計、およびこの電波修正時計の制御方法 |
| US7184745B2 (en) * | 2003-02-03 | 2007-02-27 | Motorola, Inc. | Wireless receiver operation |
| JP2005084038A (ja) | 2003-09-11 | 2005-03-31 | Seiko Epson Corp | 電子時計 |
| US7388812B2 (en) | 2003-09-30 | 2008-06-17 | Seiko Epson Corporation | Radio-controlled timepiece and electronic device, control method for a radio-controlled timepiece, and reception control program for a radio-controlled timepiece |
| JP2006322812A (ja) | 2005-05-19 | 2006-11-30 | Seiko Epson Corp | 電波時計 |
| US20070210957A1 (en) * | 2005-09-22 | 2007-09-13 | Brodie Keith J | GPS receiver for timekeeping applications |
| JP2007271543A (ja) | 2006-03-31 | 2007-10-18 | Casio Comput Co Ltd | 時刻修正制御装置及び時刻修正制御方法 |
| US8320932B2 (en) * | 2006-04-11 | 2012-11-27 | Motorola Solutions, Inc. | Method and system of utilizing a context vector and method and system of utilizing a context vector and database for location applications |
| US7616153B2 (en) * | 2006-08-04 | 2009-11-10 | Seiko Epson Corporation | Electronic device and time adjustment method |
| JP5082636B2 (ja) | 2007-07-09 | 2012-11-28 | セイコーエプソン株式会社 | 時刻修正装置、時刻修正装置付き計時装置および時刻修正装置の時刻修正方法 |
| US8592744B2 (en) * | 2007-07-25 | 2013-11-26 | Nxp B.V. | Indoor/outdoor detection |
| JP5374912B2 (ja) * | 2007-08-02 | 2013-12-25 | セイコーエプソン株式会社 | 時刻修正装置、時刻修正装置付き計時装置及び時刻修正方法 |
| JP4488066B2 (ja) * | 2007-11-22 | 2010-06-23 | セイコーエプソン株式会社 | 衛星信号受信装置および計時装置 |
| JP5365012B2 (ja) * | 2008-01-29 | 2013-12-11 | セイコーエプソン株式会社 | 衛星信号受信装置および衛星信号受信装置の制御方法 |
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Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH10325862A (ja) * | 1996-09-18 | 1998-12-08 | Seiko Instr Inc | 腕時計型gps受信機 |
| JP2006194697A (ja) * | 2005-01-12 | 2006-07-27 | Seiko Epson Corp | 位置情報信号受信手段を有する携帯用電子機器 |
| JP2008039565A (ja) | 2006-08-04 | 2008-02-21 | Seiko Epson Corp | 電子機器及び電子機器の時刻修正方法 |
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