卫星电波手表的制作方法

卫星电波手表的制作方法
【专利摘要】在卫星电波手表中，能够在缩短捕捉和跟踪所耗时间的同时提高接收的成功率。本发明的卫星电波手表包括：具有接收卫星电波的天线、高频电路和解码电路的卫星电波接收部；保持内部时刻并且进行计时的时钟电路；和控制器，其至少控制下述动作的时序：向上述卫星电波接收部供给电源使上述卫星电波接收部起动的起动动作；用上述卫星电波接收部捕捉并跟踪特定的卫星电波的捕捉跟踪动作；和根据由上述卫星电波接收部接收到的卫星电波来取得时刻信息的时刻信息取得动作，上述控制器等到起动时刻到来时使上述起动动作开始，上述起动时刻是从基于上述内部时刻预测出的时刻信息可接收时刻减去捕捉跟踪时间和起动时间而反算得到的，并且上述控制器根据规定条件改变上述捕捉跟踪时间。
【专利说明】卫星电波手表

【技术领域】
[0001]本发明涉及卫星电波手表

【背景技术】
[0002]提案有一种电波手表(以下称为卫星电波手表。)，其接收来自GPS(GlobalPosit1ning System，全球定位系统)卫星等的测位系统中使用的人造卫星的电波(以下称为卫星电波。)来修正时刻。这是因为在由GPS信号代表的测位信号中包含正确的时刻信息。这样的卫星电波使用极超短波，与一直以来在地表上用于时刻修正的标准电波中使用的长波相比，单位时间中发送的信息量多，时刻信息的接收所需要的时间与接收标准电波的情况相比缩短。
[0003]在专利文献I中，公开了作为卫星电波手表的带GPS的手表。
[0004]现有技术文献
[0005]专利文献
[0006]专利文献1:日本特开2011-43449号公报


【发明内容】

[0007]发明要解决的技术问题
[0008]为了接收作为极超短波的卫星电波，必须使高频电路工作，但该电路的动作频率极高，消耗电力大。因此，为了抑制卫星电波手表的消耗电力，使动作持续时间较长，希望高频电路的动作时间尽可能地短。另一方面，为了接收作为微弱电波的卫星电波，而探测多元发送的卫星电波中具有能够接收的电波强度的卫星电波，因此需要进行被称为卫星电波的捕捉和跟踪的动作。而且，如果花时间进行该捕捉和跟踪则能够期望更可靠的接收。由此，如果在捕捉和跟踪上花费足够的时间则接收的成功率提高，但消耗电力增大，而如果在捕捉和跟踪上花费的时间不足则会导致接收失败，不够时间再次接收，由此还是会带来消耗电力增大的结果。此外，在任一种情况下整体的接收时间均增大，给用户带来动作缓慢的印象。进而，即使使在捕捉和跟踪上花费的时间为最佳值，由于手表是带在用户的手腕上随身携带的，电波环境容易变动，无论怎么决定在捕捉和跟踪上花费的时间，也难以抑制消耗电力，缩短整体的接收时间。
[0009]本发明是鉴于上述情况提出的，其课题在于在卫星电波手表中，在缩短在捕捉和跟踪上花费的时间的同时提高接收的成功率。
[0010]用于解决技术问题的技术方案
[0011]为了解决上述技术问题，本申请公开的发明具有多个方面，这些方面的代表性内容的概要如下所述。
[0012](I) 一种卫星电波手表，其包括:具有接收卫星电波的天线、高频电路和解码电路的卫星电波接收部；保持内部时刻并且进行计时的时钟电路；和控制器，其至少控制下述动作的时序:向上述卫星电波接收部供给电源使上述卫星电波接收部起动的起动动作；用上述卫星电波接收部捕捉并跟踪特定的卫星电波的捕捉跟踪动作；和根据由上述卫星电波接收部接收到的卫星电波来取得时刻信息的时刻信息取得动作，上述控制器等到起动时刻到来时使上述起动动作开始，上述起动时刻是从基于上述内部时刻预测出的时刻信息可接收时刻减去捕捉跟踪时间和起动时间而反算得到的，并且上述控制器根据规定条件改变上述捕捉跟踪时间。
[0013](2) 一种卫星电波手表，在(I)中，上述规定条件是关于从以下中选出的一者或多者的条件:是自动接收还是强制接收；指针的位置；电源电压；有无对电源的充电；接收历史；有无手动时刻修正；上述卫星电波手表的朝向(姿势)；上述卫星电波手表的移动；上述卫星电波手表的周围的照度；和上述卫星电波手表的位置。
[0014](3) 一种卫星电波手表，在⑴或(2)中，上述控制器根据上述规定条件选择预先决定的多个时间中的一个作为上述捕捉跟踪时间。
[0015](4) 一种卫星电波手表，在(3)中，上述控制器选择第一捕捉跟踪时间和比上述第一捕捉跟踪时间长的第二捕捉跟踪时间中的任一者作为上述捕捉跟踪时间。
[0016](5) 一种卫星电波手表，在(4)中，上述卫星电波手表还包括至少显示处于第一接收动作中和处于第二接收动作中的接收显示部件，上述控制器在选择上述第一捕捉跟踪时间作为上述捕捉跟踪时间的情况下，在上述接收显示部件中显示处于上述第一接收动作中，在选择上述第二捕捉跟踪时间作为上述捕捉跟踪时间的情况下，在上述接收显示部件中显示处于上述第二接收动作中。
[0017](6) 一种卫星电波手表，在⑷或(5)中，上述控制器在由用户选择了强制接收、指针的位置在俯视时与天线不重叠、电源电压为规定的阈值以上、且当前的规定次数的接收历史均是接收成功的情况下，选择上述第一捕捉跟踪时间。
[0018](7) 一种卫星电波手表，在(I)至(6)的任一项中，上述卫星电波手表还包括对上述卫星电波手表的位置进行测位的测位部、或从用户接收关于上述卫星电波手表的位置的信息的位置信息接受部，在上述规定条件中包含关于上述卫星电波手表的位置的玮度的条件。
[0019](8) 一种卫星电波手表，在(7)中，在上述规定的条件中，在上述规定的条件中还包含关于基于上述卫星电波手表的位置预测的上述人造卫星的仰角的条件。
[0020]发明效果
[0021]根据上述⑴至(4)以及(6)至⑶的方面，在卫星电波手表中，能够缩短捕捉和跟踪所费的时间并且提尚接收的成功率。
[0022]此外，根据上述(5)的方面，能够告知用户是进行以短时间接收卫星电波手表为优先的动作，还是进行以接收的成功率为优先的动作。

【专利附图】

【附图说明】
[0023]图1是表示本发明的实施方式的卫星电波手表的平面图。
[0024]图2是本发明的实施方式的卫星电波手表的功能框图。
[0025]图3是表示从GPS卫星发送的信号的子帧的结构的概略图。
[0026]图4是表示子帧I的结构的图。
[0027]图5A是表示第一接收动作的时序图。
[0028]图5B是表示第二接收动作的时序图。
[0029]图5C是表示第三接收动作的时序图。
[0030]图6A是表示第一再接收动作的时序图。
[0031]图6B是表示第一再接收动作的时序图。
[0032]图6C是表示第一再接收动作的时序图。
[0033]图7是表示关于本发明的实施方式的卫星电波手表的接收的动作的流程图。

【具体实施方式】
[0034]图1是表示本发明的实施方式的卫星电波手表I的平面图。此处卫星电波手表是指，如上所述，具有接收外部电波将保持在内部的时刻修正为正确时刻的功能的手表即电波手表中、接收卫星电波修正时刻的手表。另外，本实施方式的卫星电波手表1，作为卫星电波，接收来自GPS卫星的电波(LI波)。
[0035]图中附图标记2是外装盒，在其12时方向和6时方向相对地设置有表带安装部3。此外，在卫星电波手表I的3时侧侧面，设置有作为操作部件的表柄4a和按钮4b。另外，在该图中，卫星电波手表I的12时方向是图中上方向，6时方向是图中下方向。
[0036]卫星电波手表I是图示的指针式手表，时针、分针、秒针以卫星电波手表I的中央位置为旋转中心同轴设置。另外，本实施方式中秒针与时分针同轴，但也可以如计时器型的钟表那样，将秒针置换为所谓的计时针，将秒针作为副针配置在任意的位置。在外装盒2的文字板6的外侧的适当位置，刻印有或印刷有“OK”、“NG”、“QRX”和“RX”的位置显示5。这些文字的作用是，在卫星电波手表I接收卫星电波时和其前后，秒针旋转移动，指示这些位置显示5中的任一个，由此得知卫星电波手表I的各种接收状态。由此，秒针对于用户来说，是显示卫星电波手表I的各种接收状态的接收显示部件7。另外，此处各个位置显示5的意思分别是，“QRX”和“RX”表示接收中，“OK”表示接收成功，“NG”表示接收失败。另外，在本实施方式中，接收中的显示有“QRX”和“RX”这2种，这是因为卫星电波手表I的接收动作中存在第一接收动作和第二接收动作这2种，“QRX”表示处于第一接收动作中，“QX”表示处于第二接收动作中。第一接收动作和第二接收动作的详细内容在后面叙述。
[0037]此外，在文字板6的6时位置设置有日期窗8，在从日期窗8能够看到的日期板的位置能够看到日期。另外，该日期窗8是一个例子，可以在适当的位置设置利用适当的机构的日期显示。例如，在使用日期板、其它旋转圆板的日期显示之外，也可以使用星期显示、利用副针的各种显示，也可以使用利用液晶显示装置等电子显示装置的显示。总之，卫星电波手表I至少在内部不仅保持现在的时刻，也保持现在的日期的信息。
[0038]此外，本实施方式的卫星电波手表I在文字板6的背侧，在9时侧的位置具有作为高频接收用的天线的贴片天线。另外，天线的形式只要根据要接收的电波决定即可，也可以使用其它形式的天线，例如逆F型天线等。
[0039]图2是本实施方式的卫星电波手表I的功能框图。卫星电波由天线10接收，由高频电路11变换为基带信号后，由解码电路12抽出包含于卫星电波的各种信息，向控制器13传送。此处，天线10、高频电路11和解码电路12构成接收卫星电波并抽出信息的卫星电波接收部14。卫星电波接收部14为了接收作为极超短波的卫星电波并抽出信息，以高频率动作。
[0040]控制器13是控制卫星电波手表I整体的动作的微型计算机，同时在其内部具有时钟电路15，具有对该时钟电路15保持的时刻即内部时刻进行计时的功能。时钟电路15的精度也依赖于使用的石英振子的精度、温度等的使用环境，但月差±15秒左右。当然该精度可以根据需要任意设定。此外，控制器13根据需要适当地修正由时钟电路15保持的内部时刻，正确地保持内部时刻。控制器13只要具有计时和对用户的操作进行响应所需的响应速度即可，以比上述卫星电波接收部14低的频率动作，因此消耗电力小。
[0041]控制器13被输入来自操作部件(表柄4a、按钮4b等)的信号，能够检测使用者进行的操作。此外，从控制器13输出基于内部时刻驱动电机16的信号，驱动指针，显示时刻。此外，利用接收显示部件7进行对用户必要的显示。另外，本实施方式中接收显示部件7是秒针，但并不限定于此，也可以是其它指针、圆板等其它部件。例如，可以在接收显示部件使用各种功能显示专用的指针，通过独立驱动各指针，使多个指针例如时针和分针重合驱动，由此作为接收显示部件使用，进而通过使指针的运针速度、运针方式(间歇驱动、秒针的2秒运针等)与通常的运针不同，可以将该指针用作接收显示部件。此外，也可以将液晶显示装置等的电子显示部件用作接收显示部件。
[0042]进一步，卫星电波手表I作为其电源，具有是锂离子电池等二次电池的电池17，蓄积在文字板6(参照图1)的上或下配置的太阳能电池18发电而得到的电力。从电池17向高频电路11、解码电路12和控制器13等供给电力。
[0043]电源电路19监视电池17的输出电压、电池17的输出电压低于预先决定的阈值时断开开关20，停止向控制器13的电源供给。由此，向时钟电路15的电源供给也被停止，因此在开关20断开时，时钟电路15中保持的内部时刻丢失。此外，电源电路19利用太阳能电池18的发电等，在电池17的输出电压恢复时使开关20导通，向控制器13供给电源，恢复卫星电波手表I的功能。此外，开关21是切换向高频电路11和解码电路12的电力供给的导通/断开的开关，由控制器13控制。以高频率动作的高频电路11和解码电路12的消耗电力大，控制器13仅在接收来自卫星的电波时使开关21导通，使高频电路11和解码电路12工作，此外的时候使开关21断开，减少电力消耗。
[0044]卫星电波的接收在存在通过操作表柄4a、按钮4b等的操作部件的来自用户的要求时(将其称为强制接收)、成为预先决定的时刻时(将其称为定时接收)进行，此外，也可以基于从进行前次的时刻修正的时刻起的经过时间、或太阳能电池18的发电量、表示其它卫星电波手表I的周围的环境的信息等进行(将其称为环境接收)。另外，作为与强制接收相对的用语，将定时接收和环境接收并称为自动接收。
[0045]接着，说明本实施方式的卫星电波手表I所接收的来自GPS卫星的信号。从GPS卫星发送的信号以被称为L1带的1575.42MHz为载波频率，利用以1.023MHz的周期由BPSK ( 二相位偏移调制)调制后的各GPS卫星固有的C/Α码编码，通过所谓的CDMA (CodeDivis1n Multiple Access，分码多路连接)的方法多路化。C/Α码自身为1023比特长，搭载于信号的消息、数据按每20个C/Α码变化。即，I比特的信息作为20ms的信号发送。
[0046]从GPS卫星发送的信号被以1500比特即30秒为单位的帧划分，而且，帧被分为5个子帧。图3是表示从GPS卫星发送的信号的子帧的结构的概略图。各子帧是包含300比特的信息的6秒间的信号，依次标注I到5的子帧编号。GPS卫星从子帧I开始进行依次发送，当子帧5的发送结束时，再次回到子帧I的发送，以后同样反复进行。
[0047]在各子帧的开头，发送表示为TLM的遥测码。TLM包括表示各子帧的开头的码即前导信息和地上管制局的信息。接着，发送表示为HOW的转换码。在HOW中包括被称为Z计数的关于现在的时刻的信息即T0W。这是从GPS时刻的星期日的上午O时起计数的6秒单位的时间，表不下一子帧开始的时刻。
[0048]HOW之后的信息在每个子帧中不同，在子帧I中包含卫星钟表的修正数据。图4是表示子帧I的结构的图。在子帧I中接着HOW包含表示为WN的周编号。WN是表示以1980年I月6日为O周的计数得到的现在的周的数值。由此，通过接收WN和T0W，能够得到GPS时刻中的正确的日期和时间。另外，WN—旦接收成功，则只要卫星电波手表I没有由于某些理由例如电池用尽等导致内部时刻丢失，就能够利用内部时刻的计时得知更正确的值，因此不需要再次接收。另外，如上所述，WN是10比特的信息，因此当经过1024周时再次回到O。此外，在来自GPS卫星的信号中也包含其它的各种信息，但对于与本发明没有直接关系的信息，仅图示而省略其说明。
[0049]再次回到图3时，在子帧2和子帧3中接着HOW包含被称为星历表的各卫星的轨道信息，在本说明书中省略其说明。
[0050]进而，在子帧4和5中接着HOW包含被称为历书的全部GPS卫星的概略轨道信息。子帧4和5中所包含的信息的信息量多，因此按照被称为页的单位分割发送。由子帧4和5发送的数据分别被分割为页I?25，在每个帧中不同页的内容依次发送。由此，为了发送全部页的内容需要25帧即12.5分。
[0051]另外，通过以上的说明能够明确，TOW包含在所有的子帧中，因此每6秒有一次能够取得的时机，WN包含在子帧I中，因此每30秒有一次能够取得的时机。
[0052]接着，以下参照图1、2说明卫星电波手表I接收卫星电波时执行的个别的动作。卫星电波手表I接收卫星电波的一系列的动作即接收动作，由控制器13控制这些个别动作的时序并使这些个别动作执行。
[0053](I)持续操作检测动作
[0054]这是检测上述操作部件在规定的操作接受时间的期间持续被操作的情况的动作。在本实施方式的情况下，用户进行在某一定时间(例如2秒间。将此称为操作接受时间。)的期间持续按压按钮4b的长按动作，由此进行强制接收。此处，要求用户进行持续操作，是为了防止由于误操作导致的非本意的动作。
[0055]控制器13检测到按钮4b被按下后，检测是否在预先决定时间中持续被按下，由此进行该持续操作检测动作。
[0056](2)起动动作
[0057]这是使开关21导通，对卫星电波接收部14供给电源使其起动的动作。该动作包括高频电路11和解码电路12的初始化等，需要一定的时间。起动动作的结束时刻可以是从控制器13使开关21导通起经过规定的时间(例如0.6秒)后的时刻，也可以是控制器13接收到来自高频电路11和解码电路12的表示起动完成的信号的时刻。以下将起动动作所需要的时间称为起动时间。
[0058](3)捕捉跟踪动作
[0059]这是利用卫星电波接收部14捕捉并跟踪特定的卫星电波的动作。此处，“捕捉”是指取出由CDMA多路化的信号中的一个，具体来说，是通过将与一个信号对应的C/Α码搭载于接收信号，取出具有相关的信号的动作。如果利用选择的C/Α码不能够得到具有相关的信号，则再次选择不同的C/Α码反复进行。此时，在存在多个得到相关的信号的情况下，选择相关度最高的信号即可。此外，可以通过使用卫星的位置信息预测能够接收到的卫星电波，限制选择C/Α码的数量，达到捕捉动作的时间缩短。此外“跟踪”是指使接收信号的载波的相位和包含于该接收信号的C/Α码的相位与选择的C/Α码的载波的相位和码的相位一致而进行解码，由此持续取出数据的动作。另外，根据“跟踪”的语义，可以说从卫星电波取出数据的期间进行“跟踪”，但此处所说的“捕捉跟踪动作”是指从卫星电波的捕捉开始到TLM的开头的动作。该捕捉跟踪动作最低需要大致2秒左右的时间，通过花费更长时间能够进一步提高接收成功率。另一方面，当在捕捉跟踪动作上花费长时间时，接收动作整体的时间变长，而且电力消耗变大。以下将捕捉跟踪动作所需要的时间称为捕捉跟踪时间。
[0060](4)时刻信息取得动作
[0061]这是根据由卫星电波接收部14接收到的卫星电波来取得时刻信息的动作。在本实施方式中，接收TLM和HOW并取得包含于HOW内的TOW的动作相当于时刻信息取得动作。该动作需要发送TLM和HOW所需要的时间，即60比特X 20ms = 1.2秒。在省略HOW末尾的校验位的接收时，最短需要47比特X 20ms = 0.94秒。
[0062](5)日期信息取得动作
[0063]这是根据由卫星电波接收部14接收到的卫星电波来取得作为关于日期的信息的日期信息的动作。此处日期信息是指时刻信息(即时、分、秒)以外的信息，是确定日历上的日期的信息，在使用GPS时，WN是相应信息。在本实施方式中，接收接着TLM、H0W之后发送的WN，取得WN的动作为日期信息取得动作。另外，此时也能够同时取得包含于HOW的T0W，因此在本实施方式中，日期信息取得动作也兼用作时刻信息取得动作。
[0064](6)时刻信息传送动作
[0065]这是将取得的时刻信息从卫星电波接收部14向时钟电路15传送的动作。如上所述，卫星电波接收部14的动作频率与控制器13的动作频率不同，因此不能够将从卫星电波接收部14直接解码的信息向时钟电路15传送。因此，控制器13将解码后的信息暂时存储，仅抽出需要的时刻信息或仅抽出需要的时刻信息和日期信息在适宜的时机向时钟电路15传送。
[0066](7)接收显示动作
[0067]这是利用接收显示部件7显示处于接收动作中的动作。本实施方式中，接收显示动作存在后述的2种:表示处于第一接收动作中的显示(“QRX”)；和表示处于第二接收动作中的显示(“RX”)。
[0068](8)接收结果显示动作
[0069]这是利用接收显示部件7显示接收结果的动作。此处的接收结果是指接收成功而进行内部时刻的修正的情况(显示“0K”)和接收失败而不进行内部时刻的修正的情况(显示“NG”)中的任一种。
[0070](9)次接收结果显示动作
[0071]这是利用接收显示部件7显示前次的接收结果的动作。此处的前次的接收结果是指前次接收成功而进行内部时刻的修正的情况(显示“0K”)和前次接收失败而不进行内部时刻的修正的情况(显示“NG”)中的任一种。
[0072]控制器13根据用户按下按钮4b时的条件，一边控制以上各动作的时序一边执行各动作。但是，如上所述，能够接收TOW的时刻即时刻信息可接收时刻(本实施方式中，是子帧的发送开始时刻的时刻，在时刻信息取得动作中接收TLM和HOW)每6秒到来一次。如果能够预测该时刻信息可接收时刻，将必须在时刻信息取得动作之前执行的捕捉跟踪动作和起动动作所需要的时间即捕捉跟踪时间和起动时间，根据预测出的时刻信息可接收时刻进行反算，在反算得到的时刻即起动时刻使起动动作开始，则能够使卫星电波接收部14的动作时间为最小限度的值，有利于省电。
[0073]另一方面，如在捕捉跟踪动作的项中说明的那样，如果使捕捉跟踪时间为长时间则能够提高接收成功的机率。于是，控制器13根据以下所述的规定条件改变捕捉跟踪时间，由此能够得到接收的成功率和卫星电波接收部14的动作时间的平衡。更具体地说，控制器13准备预先决定的多个时间作为捕捉跟踪时间，根据规定条件选择这些多个时间中的一个。更具体地说，控制器13准备第一捕捉跟踪时间(例如2秒)和比第一捕捉跟踪时间长的第二捕捉跟踪时间(例如5秒)这2种作为捕捉跟踪时间，根据规定条件选择第一捕捉跟踪时间进行第一接收动作，或者选择第二捕捉跟踪时间进行第二接收动作。另外，此处所示的捕捉跟踪时间的改变方法是一个例子，也可以从预先决定的3个以上的捕捉跟踪时间中选择，也可以使捕捉跟踪时间连续改变。
[0074]本实施方式中，控制器13根据规定条件执行的接收动作如下所述。另外，执行各接收动作的条件在后面叙述。
[0075]<第一接收动作>
[0076]图5A是表示第一接收动作的时序图。在该图中，水平方向轴表示时间的经过。控制器13在按钮4b被按下的时刻A立即开始前次接收结果显示动作，在接收显示部件7显示前次的接收结果。
[0077]之后按钮4b在操作接受时间的期间中持续被按下，在持续操作检测动作结束的时刻B，控制器13选择第一捕捉跟踪时间作为捕捉跟踪时间，并且预测时刻信息可接收时刻C，由此反算第一捕捉跟踪时间和起动时间，从而反算起动时刻D。另外，时刻信息可接收时刻C每6秒到来一次，因此以起动时刻D在时刻B之后，且为最接近时刻B的时刻的方式选择时刻信息可接收时刻C。此外，控制器13在时刻B开始接收显示动作，在接收显示部件7显示处于接收中。此时，进行使用第一捕捉跟踪时间的第一接收动作，因此作为接收显示部件7的秒针指向显示处于第一接收动作中的“QRX”。
[0078]控制器13等到起动时刻D的到来时使起动动作开始，向卫星电波接收部14供给电源。进而，控制器13在起动动作的结束时刻E立即使捕捉跟踪动作开始，在捕捉跟踪动作的结束时刻即时刻信息可接收时刻C开始时刻信息取得动作。
[0079]之后，控制器13取得包含于HOW的T0W，在时刻F开始时刻信息传送动作。进一步，在时刻信息取得动作结束的时刻G开始接收结果显示动作，如果接收成功，则使接收显示部件7 (本实施方式中为秒针)指向“0K”的位置显示5。另外，接收结果显示动作也可以不等待时刻信息的传送，在时刻F开始。
[0080]〈第二的接收动作〉
[0081]图5B是表示第二接收动作的时序图。在该图中，水平方向轴也表示时间的经过。该图表示强制接收时的接收动作，因此表示持续操作检测动作和前次接收结果显示动作，但在自动接收时，不进行这2个动作，因此从时刻B开始接收动作。
[0082]在第二接收动作中，控制器13选择比第一捕捉跟踪时间长的时间即第二捕捉跟踪时间作为捕捉跟踪时间。此外，在第二接收动作中，在接收显示动作中，接收显示部件7指向表示处于第二接收动作中的“RX”。这之外的方面与第一接收动作完全相同。因此第二接收动作整体的执行所需时间比第一接收动作长，消耗电力多，但接收成功的可能性比第一接收动作高。
[0083]另外，接收显示部件7表示处于接收动作中时，并非必须明示是处于第一接收动作中还是处于第二接收动作中，在本实施方式中，在接收显示部件7指向表示处于第一接收动作中的“QRX”时，用户能够得知卫星电波手表I在尝试特别高速的时刻信息的接收。
[0084]<第三的接收动作>
[0085]第三的接收动作在必须取得WN时执行。WN的取得可以在由于卫星电波手表I的电源电压低而导致时钟电路15停止时、或从前次WN的接收起经过了规定的期间(例如I个月等)时执行。
[0086]图5C是表示第三接收动作的时序图。在该图中，水平方向轴也表示时间的经过。该第三接收动作中的动作与前面的第二接收动作的动作类似，在自动接收时不进行该图所示的持续操作检测动作和前次接收结果显示动作，从时刻B开始这一点也是同样的。
[0087]在第三接收动作中，控制器13也选择第二捕捉跟踪时间作为捕捉跟踪时间。因此，从选择第二捕捉跟踪时间这一点来说，第三接收动作是第二接收动作的变动方式。这之外的方面，在时刻信息可接收时刻C到来之前与第二接收动作完全同样。
[0088]控制器13从时刻信息可接收时刻C起开始日期信息取得动作，取得包含于HOW的TOff和WN。另外，此时的时刻信息可接收时刻C是能够接收WN的，即选择子帧I的发送开始时刻。之后，在WN取得结束的时刻H开始时刻信息传送动作，在时刻信息的传送结束的时刻G进行接收结果显示移动动作。另外，第一接收动作和第二接收动作也可以同样在时刻H开始接收结果显示动作。
[0089]第三接收动作中，选择第二捕捉跟踪时间，因此接收动作整体执行所需要的时间比第一接收动作长，消耗电力多，但接收成功的可能性比第一接收动作高。
[0090]图5A至5C所示的第一接收动作到第三接收动作的时序图表示的是，在时刻信息取得动作或日期信息取得动作中，时刻信息或日期信息的取得成功的情况。关于该点，本实施方式的卫星电波手表I的控制器13，在时刻信息取得动作或日期信息取得动作进行的时刻信息或日期信息的取得失败时，进行尝试再次取得的控制。
[0091]控制器13在时刻信息的取得失败时执行的接收动作(之后将其称为再接收动作)有几种，可以采用其中的任一种。图6A至图6C是表示在第一接收动作中，由时刻信息取得动作进行的时刻信息的取得失败时执行的接收动作的时序图。另外，第二接收动作和第三接收动作中也进行同样的控制，因此对于表示在这些接收动作时时刻信息或日期信息的取得失败时执行的接收动作的时序图，省略其图示和重复说明。另外，此处说明的再接收动作是先前说明的第一接收动作中的时刻信息的取得失败时执行的动作时，可以使接收显示部件7所指示的显示从“QRX”变更为“RX”。再接收动作时接收需要时间，因此用户所感受到的接收的高速性已消失。
[0092]图6A是表示第一再接收动作的时序图。第一再接收动作中，在第一次的时刻信息取得动作的结束时刻F时刻信息的取得失败，因此控制器13继续对卫星电波接收部14供给电力，继续进行捕捉跟踪动作直至下一个时刻信息可接收时刻C’ ο然后，从时刻信息可接收时刻C’起开始第二次的时刻信息取得动作。如果正确获得了时刻信息，利用从第二次的时刻信息取得动作的结束时刻F’开始的时刻信息传送动作进行传送，之后在时刻G’通过接收结果显示动作，由接收显示部件7显示接收结果(此时显示为“0K”)。由第二次的时刻信息取得动作进行的时刻信息的取得仍失败时，从时刻F’起开始接收结果显示动作，由接收显示部件7显示接收结果(此时显示“NG”)，之后结束一系列的接收动作。该第一再接收动作在不丢失由第一次的捕捉跟踪动作得到的结果的基础上继续进行，因此接收成功的可能性高。另一方面，使卫星电波接收部14长时间动作，因此消耗电力大。
[0093]图6B是表示第二再接收动作的时序图。在第二再接收动作中，在第一次的时刻信息取得动作的结束时刻F时刻信息的取得失败后，控制器13停止向卫星电波接收部14的电力供给，暂时结束卫星电波接收部14的动作。然后，从根据下一个时刻信息可接收时刻C’反算出的起动时刻D’ (此处是从下一个时刻信息可接收时刻C’减去第一捕捉跟踪时间和起动时间而得到的时刻)起，再次进行起动动作和接着的捕捉跟踪动作。第二次的时刻信息取得动作从时刻信息可接收时刻C’开始。之后的动作与第一再接收动作同样。该第二再接收动作不会使卫星电波接收部14长时间动作需要时间以上的时间，因此电力消耗比第一再接收动作时少，但由第一次的捕捉跟踪动作得到的结果丢失。另外，第二再接收动作中的捕捉跟踪时间并不限于此处采用的第一捕捉跟踪时间，也可以在考虑电源电压的余量、再接收动作中接收的可靠性等的基础上，采用第二捕捉跟踪时间，也可以采用比第一捕捉跟踪时间长、比第二捕捉跟踪时间短的第三捕捉跟踪时间。第三捕捉跟踪时间也可以根据电源电压的余量、第一次的时刻信息取得动作中的卫星电波的接收强度等的任意条件变化。
[0094]图6C是表示第三再接收动作的时序图。第三再接收动作中，在第一次的时刻信息取得动作的结束时刻F时刻信息的取得失败后，控制器13继续进行向卫星电波接收部14的电力供给，但停止解码电路12的动作。然后，从根据下一个时刻信息可接收时刻C’反算出的任意的时刻I再次开始解码电路12的动作，进行捕捉跟踪动作。第二次的时刻信息取得动作从时刻信息可接收时刻C’开始。之后的动作与第一再接收动作同样。该第三再接收动作是第一再接收动作与第二再接收动作的中间的再接收动作，相比于第一再接收动作抑制了消耗电力，也不会导致由第一次的捕捉跟踪动作得到的结果丢失。第二次的捕捉跟踪时间例如可以是第一捕捉跟踪时间，但因为能够使用由第一次的捕捉跟踪动作得到的结果，所以为更短的长度。另外，在采用该第三再接收动作时，从电池17向高频电路11和解码电路12的电力供给也可以不是如图2所示，而是分别独立地能够由控制器13控制供给的有无。
[0095]图7是表示关于本实施方式的卫星电波手表I的接收的动作的流程图。总体来说，该流程图所具有的意思是，根据卫星电波手表I所处的环境判断，接收的成功可能性高，再接收动作所需要的消耗电力增大的可能性低时，而且在没有要求成功接收的特别情况时，选择第一接收动作，达到接收时间的缩短，但在不是这样的情况下，选择第二接收动作(或第三接收动作)，以接收的可靠性为优先。
[0096]控制器13首先判断是否需要WN的接收(步骤STl)。在需要接收WN时，选择上述第三接收动作，随之，选择第二捕捉跟踪时间作为捕捉跟踪时间。
[0097]在不是这样的情况下，控制器13在接着的步骤ST2至ST8中，基于关于是自动接收还是强制接收、指针的位置、电源电压、有无向电源充电、接收历史、有无手动时刻修正、上述卫星电波手表的朝向(姿势)、上述卫星电波手表的移动、上述卫星电波手表的周围的照度和上述卫星电波手表的位置等的各种条件，选择第一接收动作和第二接收动作中的任一种。
[0098]首先，在步骤ST2中，基于是自动接收还是强制接收来进行判断。此处，在不是强制接收的情况下(=自动接收的情况)，选择第二接收动作。
[0099]在步骤ST3中，基于指针的位置进行判断。此处，在指针(例如时分针等)处于俯视时与天线10重叠的位置等会影响接收性能的位置时选择第二接收动作。
[0100]在步骤ST4中，基于电源电压进行判断。此处，在电池17的剩余量不是规定值以上时，选择第二接收动作。
[0101]在步骤ST5至ST8中，基于接收历史进行判断。此处，当前尝试的由接收动作进行的接收连续有规定次数(具体来说3回)以上不成功时，选择第二接收动作。即，在步骤ST5中，判断前次的接收是否失败，在失败了的情况下在步骤ST6中将计数重置为0，选择第二接收动作。如果前次的接收成功，则在步骤ST7中将计数加I。进而在步骤ST8中，如果计数不为3以上则选择第二接收动作。另外，此处所说的前次的接收，可以意味着包含全部接收动作，也可以仅意味着由第一接收动作进行的接收。
[0102]至此没有选择第二接收动作的情况下，选择第一接收动作。
[0103]另外，控制器13判断是选择第一接收动作和第二接收动作中的哪一个的判断条件并不限于上述内容，可以根据卫星电波手表I的设计规格、使用环境、用户层等适当变更，此外，也可以使得用户能够自己选择条件。
[0104]例如，在图7举出的条件以外，作为关于电源电压的条件，也可以采用有无由电源电压的降低引起的向控制器13的电源供给的停止。或者，作为有无向电源充电，例如也可以采用有无由太阳能电池18或其它方法进行的充电作为条件。此外，作为关于接收历史的条件，也可以采用表示前次接收时的卫星电波的接收强度的指标(例如C/N比等)、关于多普勒频率的条件，也可以判断通过用户对卫星电波手表I的重置操作删除接收历史的情况。进而，也可以将有无手动时刻修正用作条件。
[0105]此外，也可以在卫星电波手表I搭载加速度传感器、角速度传感器，以卫星电波手表I的朝向、有无移动作为条件。这是因为，为极超短波的卫星电波的直线前进性高，因此卫星电波手表I的天线的接收面铅直向上时容易接收成功，而且在移动中容易受到障碍物的干涉。同样，也可以在卫星电波手表I搭载照度传感器，判断卫星电波手表I的周围的照度高时容易接收成功。这是因为，卫星电波手表I处于日昼的屋外等明亮场所时容易接收卫星电波。另外，代替该照度传感器，也可以根据太阳能电池18的发电电压评价卫星电波手表I的周围的照度。
[0106]此外，也可以使用关于卫星电波手表I的位置的条件。作为关于该卫星电波手表I的位置的条件，在利用GPS卫星时，使用玮度是有效的。对此进行说明，在从人造卫星接收卫星电波时，作为卫星电波的发信源的人造卫星的位置处于从接收位置即卫星电波手表I的位置看仰角尽可能大的接近天顶的位置有利于接收。这是因为，人造卫星的仰角小时，卫星电波被周围的建造物和地形等遮挡，而且从接收位置到人造卫星的距离变远，因此电波强度也下降。由此，能够在仰角大的位置看到更多的人造卫星的位置有利于接收。与此相对，多个人造卫星的配置在天体面上均等配置的话，在地表的任何位置都不会产生接收的有利不利的差异，但GPS卫星的轨道在天球面上并不均等。这是因为，GPS卫星的轨道以避免地球的两极上空的方式被选择。因此，在低玮度区域仰角大的位置存在GPS卫星的可能性高，在高玮度区域相反。因此，在本实施方式的例子中，可以使用例如卫星电波手表I的位置的玮度是北玮或南玮60度以上的话，选择第二接收动作的条件。此时，如果卫星电波手表I的位置的玮度低于北玮或南玮60度，其它条件也同时满足，则选择第一接收动作。
[0107]此外，在卫星电波手表I具有测位功能，具有对卫星电波手表I的位置进行测位的测位部时，卫星电波手表I的位置的玮度能够根据该测位部的测位结果得到。或者，卫星电波手表I具有世界钟表的功能等，具有从用户接受使用卫星电波手表I的城市名、地区、国名等关于位置的信息的位置信息接受部的情况下，能够根据由位置信息接受部接受的关于位置的信息得到估算的玮度。
[0108]另外，卫星电波手表I在卫星电波手表I的位置信息之外，还使用人造卫星的轨道信息，由此可以使用关于基于卫星电波手表I的位置预测出的人造卫星的仰角的条件。即，卫星电波手表I具有自身的位置信息，而且通过接收包含于GPS信号的星历表或历书而具有至少一个GPS卫星的轨道信息，则能够计算该GPS卫星的现在的仰角。使用它，可以考虑例如在仰角为30度以上的人造卫星存在规定数量(例如I个)以上的情况下允许进行第一接收动作，这之外的情况下选择第二接收动作的条件。
[0109]进一步，也可以使用关于日期、测时模式(仅以时刻修正为目的进行的接收动作)、卫星编号和其奇偶性的不同、测位模式(以现在位置的测定为目的进行的接收动作)、有无利用电机的运针、有无快进动作等的条件。另外，关于测位模式，为了测位而最少需要捕捉、接收3个卫星电波，需要较长时间，因此即使捕捉跟踪时间长也不会产生问题。
[0110]另外，以上说明的各实施方式是实施发明的一个例子，本发明并不限定于在各实施方式中表示的具体形状、配置、结构。特别是各种部件的配置、数量、设计布局是本领域的技术人员能够根据需要适宜地设计的事项。
【权利要求】
1.一种卫星电波手表，其特征在于，包括: 具有接收卫星电波的天线、高频电路和解码电路的卫星电波接收部； 保持内部时刻并且进行计时的时钟电路；和 控制器，其至少控制下述动作的时序:对所述卫星电波接收部供给电源使所述卫星电波接收部起动的起动动作；用所述卫星电波接收部捕捉并跟踪特定的卫星电波的捕捉跟踪动作；和根据由所述卫星电波接收部接收到的卫星电波来取得时刻信息的时刻信息取得动作， 所述控制器等到起动时刻到来时使所述起动动作开始，所述起动时刻是从基于所述内部时刻预测出的时刻信息可接收时刻减去捕捉跟踪时间和起动时间而反算得到的，并且所述控制器根据规定条件改变所述捕捉跟踪时间。
2.如权利要求1所述的卫星电波手表，其特征在于: 所述规定条件是关于从以下中选出的一者或多者的条件:是自动接收还是强制接收；指针的位置；电源电压；有无对电源的充电；接收历史；有无手动时刻修正；所述卫星电波手表的朝向；所述卫星电波手表的移动；所述卫星电波手表的周围的照度；和所述卫星电波手表的位置。
3.如权利要求1或2所述的卫星电波手表，其特征在于: 所述控制器根据所述规定条件选择预先决定的多个时间中的一个作为所述捕捉跟踪时间。
4.如权利要求3所述的卫星电波手表，其特征在于: 所述控制器选择第一捕捉跟踪时间和比所述第一捕捉跟踪时间长的第二捕捉跟踪时间中的任一者作为所述捕捉跟踪时间。
5.如权利要求4所述的卫星电波手表，其特征在于: 所述卫星电波手表还包括至少显示处于第一接收动作中和处于第二接收动作中的接收显示部件， 所述控制器在选择所述第一捕捉跟踪时间作为所述捕捉跟踪时间的情况下，在所述接收显示部件中显示处于所述第一接收动作中，在选择所述第二捕捉跟踪时间作为所述捕捉跟踪时间的情况下，在所述接收显示部件中显示处于所述第二接收动作中。
6.如权利要求4或5所述的卫星电波手表，其特征在于: 所述控制器在由用户选择了强制接收、指针的位置在俯视时与天线不重叠、电源电压为规定的阈值以上、且当前的规定次数的接收历史均是接收成功的情况下，选择所述第一捕捉跟踪时间。
7.如权利要求1至6中任一项所述的卫星电波手表，其特征在于: 所述卫星电波手表还包括对所述卫星电波手表的位置进行测位的测位部、或从用户接收关于所述卫星电波手表的位置的信息的位置信息接受部， 在所述规定条件中包含关于所述卫星电波手表的位置的玮度的条件。
8.如权利要求7所述的卫星电波手表，其特征在于: 在所述规定的条件中还包含关于基于所述卫星电波手表的位置预测的所述人造卫星的仰角的条件。
【文档编号】G04R20/04GK104471494SQ201380037164
【公开日】2015年3月25日 申请日期:2013年7月10日 优先权日:2012年7月11日
【发明者】加藤明 申请人:西铁城控股株式会社, 西铁城时计株式会社