衛(wèi)星電波手表的制作方法
【專利摘要】在衛(wèi)星電波手表中，能夠在縮短捕捉和跟蹤所耗時間的同時提高接收的成功率。本發(fā)明的衛(wèi)星電波手表包括：具有接收衛(wèi)星電波的天線、高頻電路和解碼電路的衛(wèi)星電波接收部；保持內(nèi)部時刻并且進行計時的時鐘電路；和控制器，其至少控制下述動作的時序：向上述衛(wèi)星電波接收部供給電源使上述衛(wèi)星電波接收部起動的起動動作；用上述衛(wèi)星電波接收部捕捉并跟蹤特定的衛(wèi)星電波的捕捉跟蹤動作；和根據(jù)由上述衛(wèi)星電波接收部接收到的衛(wèi)星電波來取得時刻信息的時刻信息取得動作，上述控制器等到起動時刻到來時使上述起動動作開始，上述起動時刻是從基于上述內(nèi)部時刻預(yù)測出的時刻信息可接收時刻減去捕捉跟蹤時間和起動時間而反算得到的，并且上述控制器根據(jù)規(guī)定條件改變上述捕捉跟蹤時間。
【專利說明】衛(wèi)星電波手表

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及衛(wèi)星電波手表

【背景技術(shù)】
[0002]提案有一種電波手表(以下稱為衛(wèi)星電波手表。)，其接收來自GPS(GlobalPosit1ning System，全球定位系統(tǒng))衛(wèi)星等的測位系統(tǒng)中使用的人造衛(wèi)星的電波(以下稱為衛(wèi)星電波。)來修正時刻。這是因為在由GPS信號代表的測位信號中包含正確的時刻信息。這樣的衛(wèi)星電波使用極超短波，與一直以來在地表上用于時刻修正的標(biāo)準(zhǔn)電波中使用的長波相比，單位時間中發(fā)送的信息量多，時刻信息的接收所需要的時間與接收標(biāo)準(zhǔn)電波的情況相比縮短。
[0003]在專利文獻I中，公開了作為衛(wèi)星電波手表的帶GPS的手表。
[0004]現(xiàn)有技術(shù)文獻
[0005]專利文獻
[0006]專利文獻1:日本特開2011-43449號公報


【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]發(fā)明要解決的技術(shù)問題
[0008]為了接收作為極超短波的衛(wèi)星電波，必須使高頻電路工作，但該電路的動作頻率極高，消耗電力大。因此，為了抑制衛(wèi)星電波手表的消耗電力，使動作持續(xù)時間較長，希望高頻電路的動作時間盡可能地短。另一方面，為了接收作為微弱電波的衛(wèi)星電波，而探測多元發(fā)送的衛(wèi)星電波中具有能夠接收的電波強度的衛(wèi)星電波，因此需要進行被稱為衛(wèi)星電波的捕捉和跟蹤的動作。而且，如果花時間進行該捕捉和跟蹤則能夠期望更可靠的接收。由此，如果在捕捉和跟蹤上花費足夠的時間則接收的成功率提高，但消耗電力增大，而如果在捕捉和跟蹤上花費的時間不足則會導(dǎo)致接收失敗，不夠時間再次接收，由此還是會帶來消耗電力增大的結(jié)果。此外，在任一種情況下整體的接收時間均增大，給用戶帶來動作緩慢的印象。進而，即使使在捕捉和跟蹤上花費的時間為最佳值，由于手表是帶在用戶的手腕上隨身攜帶的，電波環(huán)境容易變動，無論怎么決定在捕捉和跟蹤上花費的時間，也難以抑制消耗電力，縮短整體的接收時間。
[0009]本發(fā)明是鑒于上述情況提出的，其課題在于在衛(wèi)星電波手表中，在縮短在捕捉和跟蹤上花費的時間的同時提高接收的成功率。
[0010]用于解決技術(shù)問題的技術(shù)方案
[0011]為了解決上述技術(shù)問題，本申請公開的發(fā)明具有多個方面，這些方面的代表性內(nèi)容的概要如下所述。
[0012](I) 一種衛(wèi)星電波手表，其包括:具有接收衛(wèi)星電波的天線、高頻電路和解碼電路的衛(wèi)星電波接收部；保持內(nèi)部時刻并且進行計時的時鐘電路；和控制器，其至少控制下述動作的時序:向上述衛(wèi)星電波接收部供給電源使上述衛(wèi)星電波接收部起動的起動動作；用上述衛(wèi)星電波接收部捕捉并跟蹤特定的衛(wèi)星電波的捕捉跟蹤動作；和根據(jù)由上述衛(wèi)星電波接收部接收到的衛(wèi)星電波來取得時刻信息的時刻信息取得動作，上述控制器等到起動時刻到來時使上述起動動作開始，上述起動時刻是從基于上述內(nèi)部時刻預(yù)測出的時刻信息可接收時刻減去捕捉跟蹤時間和起動時間而反算得到的，并且上述控制器根據(jù)規(guī)定條件改變上述捕捉跟蹤時間。
[0013](2) 一種衛(wèi)星電波手表，在(I)中，上述規(guī)定條件是關(guān)于從以下中選出的一者或多者的條件:是自動接收還是強制接收；指針的位置；電源電壓；有無對電源的充電；接收歷史；有無手動時刻修正；上述衛(wèi)星電波手表的朝向(姿勢)；上述衛(wèi)星電波手表的移動；上述衛(wèi)星電波手表的周圍的照度；和上述衛(wèi)星電波手表的位置。
[0014](3) 一種衛(wèi)星電波手表，在⑴或(2)中，上述控制器根據(jù)上述規(guī)定條件選擇預(yù)先決定的多個時間中的一個作為上述捕捉跟蹤時間。
[0015](4) 一種衛(wèi)星電波手表，在(3)中，上述控制器選擇第一捕捉跟蹤時間和比上述第一捕捉跟蹤時間長的第二捕捉跟蹤時間中的任一者作為上述捕捉跟蹤時間。
[0016](5) 一種衛(wèi)星電波手表，在(4)中，上述衛(wèi)星電波手表還包括至少顯示處于第一接收動作中和處于第二接收動作中的接收顯示部件，上述控制器在選擇上述第一捕捉跟蹤時間作為上述捕捉跟蹤時間的情況下，在上述接收顯示部件中顯示處于上述第一接收動作中，在選擇上述第二捕捉跟蹤時間作為上述捕捉跟蹤時間的情況下，在上述接收顯示部件中顯示處于上述第二接收動作中。
[0017](6) 一種衛(wèi)星電波手表，在⑷或(5)中，上述控制器在由用戶選擇了強制接收、指針的位置在俯視時與天線不重疊、電源電壓為規(guī)定的閾值以上、且當(dāng)前的規(guī)定次數(shù)的接收歷史均是接收成功的情況下，選擇上述第一捕捉跟蹤時間。
[0018](7) 一種衛(wèi)星電波手表，在(I)至(6)的任一項中，上述衛(wèi)星電波手表還包括對上述衛(wèi)星電波手表的位置進行測位的測位部、或從用戶接收關(guān)于上述衛(wèi)星電波手表的位置的信息的位置信息接受部，在上述規(guī)定條件中包含關(guān)于上述衛(wèi)星電波手表的位置的瑋度的條件。
[0019](8) 一種衛(wèi)星電波手表，在(7)中，在上述規(guī)定的條件中，在上述規(guī)定的條件中還包含關(guān)于基于上述衛(wèi)星電波手表的位置預(yù)測的上述人造衛(wèi)星的仰角的條件。
[0020]發(fā)明效果
[0021]根據(jù)上述⑴至(4)以及(6)至⑶的方面，在衛(wèi)星電波手表中，能夠縮短捕捉和跟蹤所費的時間并且提尚接收的成功率。
[0022]此外，根據(jù)上述(5)的方面，能夠告知用戶是進行以短時間接收衛(wèi)星電波手表為優(yōu)先的動作，還是進行以接收的成功率為優(yōu)先的動作。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0023]圖1是表示本發(fā)明的實施方式的衛(wèi)星電波手表的平面圖。
[0024]圖2是本發(fā)明的實施方式的衛(wèi)星電波手表的功能框圖。
[0025]圖3是表示從GPS衛(wèi)星發(fā)送的信號的子幀的結(jié)構(gòu)的概略圖。
[0026]圖4是表示子幀I的結(jié)構(gòu)的圖。
[0027]圖5A是表示第一接收動作的時序圖。
[0028]圖5B是表示第二接收動作的時序圖。
[0029]圖5C是表示第三接收動作的時序圖。
[0030]圖6A是表示第一再接收動作的時序圖。
[0031]圖6B是表示第一再接收動作的時序圖。
[0032]圖6C是表示第一再接收動作的時序圖。
[0033]圖7是表示關(guān)于本發(fā)明的實施方式的衛(wèi)星電波手表的接收的動作的流程圖。

【具體實施方式】
[0034]圖1是表示本發(fā)明的實施方式的衛(wèi)星電波手表I的平面圖。此處衛(wèi)星電波手表是指，如上所述，具有接收外部電波將保持在內(nèi)部的時刻修正為正確時刻的功能的手表即電波手表中、接收衛(wèi)星電波修正時刻的手表。另外，本實施方式的衛(wèi)星電波手表1，作為衛(wèi)星電波，接收來自GPS衛(wèi)星的電波(LI波)。
[0035]圖中附圖標(biāo)記2是外裝盒，在其12時方向和6時方向相對地設(shè)置有表帶安裝部3。此外，在衛(wèi)星電波手表I的3時側(cè)側(cè)面，設(shè)置有作為操作部件的表柄4a和按鈕4b。另外，在該圖中，衛(wèi)星電波手表I的12時方向是圖中上方向，6時方向是圖中下方向。
[0036]衛(wèi)星電波手表I是圖示的指針式手表，時針、分針、秒針以衛(wèi)星電波手表I的中央位置為旋轉(zhuǎn)中心同軸設(shè)置。另外，本實施方式中秒針與時分針同軸，但也可以如計時器型的鐘表那樣，將秒針置換為所謂的計時針，將秒針作為副針配置在任意的位置。在外裝盒2的文字板6的外側(cè)的適當(dāng)位置，刻印有或印刷有“OK”、“NG”、“QRX”和“RX”的位置顯示5。這些文字的作用是，在衛(wèi)星電波手表I接收衛(wèi)星電波時和其前后，秒針旋轉(zhuǎn)移動，指示這些位置顯示5中的任一個，由此得知衛(wèi)星電波手表I的各種接收狀態(tài)。由此，秒針對于用戶來說，是顯示衛(wèi)星電波手表I的各種接收狀態(tài)的接收顯示部件7。另外，此處各個位置顯示5的意思分別是，“QRX”和“RX”表示接收中，“OK”表示接收成功，“NG”表示接收失敗。另外，在本實施方式中，接收中的顯示有“QRX”和“RX”這2種，這是因為衛(wèi)星電波手表I的接收動作中存在第一接收動作和第二接收動作這2種，“QRX”表示處于第一接收動作中，“QX”表示處于第二接收動作中。第一接收動作和第二接收動作的詳細內(nèi)容在后面敘述。
[0037]此外，在文字板6的6時位置設(shè)置有日期窗8，在從日期窗8能夠看到的日期板的位置能夠看到日期。另外，該日期窗8是一個例子，可以在適當(dāng)?shù)奈恢迷O(shè)置利用適當(dāng)?shù)臋C構(gòu)的日期顯示。例如，在使用日期板、其它旋轉(zhuǎn)圓板的日期顯示之外，也可以使用星期顯示、利用副針的各種顯示，也可以使用利用液晶顯示裝置等電子顯示裝置的顯示?？傊?，衛(wèi)星電波手表I至少在內(nèi)部不僅保持現(xiàn)在的時刻，也保持現(xiàn)在的日期的信息。
[0038]此外，本實施方式的衛(wèi)星電波手表I在文字板6的背側(cè)，在9時側(cè)的位置具有作為高頻接收用的天線的貼片天線。另外，天線的形式只要根據(jù)要接收的電波決定即可，也可以使用其它形式的天線，例如逆F型天線等。
[0039]圖2是本實施方式的衛(wèi)星電波手表I的功能框圖。衛(wèi)星電波由天線10接收，由高頻電路11變換為基帶信號后，由解碼電路12抽出包含于衛(wèi)星電波的各種信息，向控制器13傳送。此處，天線10、高頻電路11和解碼電路12構(gòu)成接收衛(wèi)星電波并抽出信息的衛(wèi)星電波接收部14。衛(wèi)星電波接收部14為了接收作為極超短波的衛(wèi)星電波并抽出信息，以高頻率動作。
[0040]控制器13是控制衛(wèi)星電波手表I整體的動作的微型計算機，同時在其內(nèi)部具有時鐘電路15，具有對該時鐘電路15保持的時刻即內(nèi)部時刻進行計時的功能。時鐘電路15的精度也依賴于使用的石英振子的精度、溫度等的使用環(huán)境，但月差±15秒左右。當(dāng)然該精度可以根據(jù)需要任意設(shè)定。此外，控制器13根據(jù)需要適當(dāng)?shù)匦拚蓵r鐘電路15保持的內(nèi)部時刻，正確地保持內(nèi)部時刻?？刂破?3只要具有計時和對用戶的操作進行響應(yīng)所需的響應(yīng)速度即可，以比上述衛(wèi)星電波接收部14低的頻率動作，因此消耗電力小。
[0041]控制器13被輸入來自操作部件(表柄4a、按鈕4b等)的信號，能夠檢測使用者進行的操作。此外，從控制器13輸出基于內(nèi)部時刻驅(qū)動電機16的信號，驅(qū)動指針，顯示時刻。此外，利用接收顯示部件7進行對用戶必要的顯示。另外，本實施方式中接收顯示部件7是秒針，但并不限定于此，也可以是其它指針、圓板等其它部件。例如，可以在接收顯示部件使用各種功能顯示專用的指針，通過獨立驅(qū)動各指針，使多個指針例如時針和分針重合驅(qū)動，由此作為接收顯示部件使用，進而通過使指針的運針?biāo)俣?、運針方式(間歇驅(qū)動、秒針的2秒運針等)與通常的運針不同，可以將該指針用作接收顯示部件。此外，也可以將液晶顯示裝置等的電子顯示部件用作接收顯示部件。
[0042]進一步，衛(wèi)星電波手表I作為其電源，具有是鋰離子電池等二次電池的電池17，蓄積在文字板6(參照圖1)的上或下配置的太陽能電池18發(fā)電而得到的電力。從電池17向高頻電路11、解碼電路12和控制器13等供給電力。
[0043]電源電路19監(jiān)視電池17的輸出電壓、電池17的輸出電壓低于預(yù)先決定的閾值時斷開開關(guān)20，停止向控制器13的電源供給。由此，向時鐘電路15的電源供給也被停止，因此在開關(guān)20斷開時，時鐘電路15中保持的內(nèi)部時刻丟失。此外，電源電路19利用太陽能電池18的發(fā)電等，在電池17的輸出電壓恢復(fù)時使開關(guān)20導(dǎo)通，向控制器13供給電源，恢復(fù)衛(wèi)星電波手表I的功能。此外，開關(guān)21是切換向高頻電路11和解碼電路12的電力供給的導(dǎo)通/斷開的開關(guān)，由控制器13控制。以高頻率動作的高頻電路11和解碼電路12的消耗電力大，控制器13僅在接收來自衛(wèi)星的電波時使開關(guān)21導(dǎo)通，使高頻電路11和解碼電路12工作，此外的時候使開關(guān)21斷開，減少電力消耗。
[0044]衛(wèi)星電波的接收在存在通過操作表柄4a、按鈕4b等的操作部件的來自用戶的要求時(將其稱為強制接收)、成為預(yù)先決定的時刻時(將其稱為定時接收)進行，此外，也可以基于從進行前次的時刻修正的時刻起的經(jīng)過時間、或太陽能電池18的發(fā)電量、表示其它衛(wèi)星電波手表I的周圍的環(huán)境的信息等進行(將其稱為環(huán)境接收)。另外，作為與強制接收相對的用語，將定時接收和環(huán)境接收并稱為自動接收。
[0045]接著，說明本實施方式的衛(wèi)星電波手表I所接收的來自GPS衛(wèi)星的信號。從GPS衛(wèi)星發(fā)送的信號以被稱為L1帶的1575.42MHz為載波頻率，利用以1.023MHz的周期由BPSK ( 二相位偏移調(diào)制)調(diào)制后的各GPS衛(wèi)星固有的C/Α碼編碼，通過所謂的CDMA (CodeDivis1n Multiple Access，分碼多路連接)的方法多路化。C/Α碼自身為1023比特長，搭載于信號的消息、數(shù)據(jù)按每20個C/Α碼變化。即，I比特的信息作為20ms的信號發(fā)送。
[0046]從GPS衛(wèi)星發(fā)送的信號被以1500比特即30秒為單位的幀劃分，而且，幀被分為5個子幀。圖3是表示從GPS衛(wèi)星發(fā)送的信號的子幀的結(jié)構(gòu)的概略圖。各子幀是包含300比特的信息的6秒間的信號，依次標(biāo)注I到5的子幀編號。GPS衛(wèi)星從子幀I開始進行依次發(fā)送，當(dāng)子幀5的發(fā)送結(jié)束時，再次回到子幀I的發(fā)送，以后同樣反復(fù)進行。
[0047]在各子幀的開頭，發(fā)送表示為TLM的遙測碼。TLM包括表示各子幀的開頭的碼即前導(dǎo)信息和地上管制局的信息。接著，發(fā)送表示為HOW的轉(zhuǎn)換碼。在HOW中包括被稱為Z計數(shù)的關(guān)于現(xiàn)在的時刻的信息即T0W。這是從GPS時刻的星期日的上午O時起計數(shù)的6秒單位的時間，表不下一子幀開始的時刻。
[0048]HOW之后的信息在每個子幀中不同，在子幀I中包含衛(wèi)星鐘表的修正數(shù)據(jù)。圖4是表示子幀I的結(jié)構(gòu)的圖。在子幀I中接著HOW包含表示為WN的周編號。WN是表示以1980年I月6日為O周的計數(shù)得到的現(xiàn)在的周的數(shù)值。由此，通過接收WN和T0W，能夠得到GPS時刻中的正確的日期和時間。另外，WN—旦接收成功，則只要衛(wèi)星電波手表I沒有由于某些理由例如電池用盡等導(dǎo)致內(nèi)部時刻丟失，就能夠利用內(nèi)部時刻的計時得知更正確的值，因此不需要再次接收。另外，如上所述，WN是10比特的信息，因此當(dāng)經(jīng)過1024周時再次回到O。此外，在來自GPS衛(wèi)星的信號中也包含其它的各種信息，但對于與本發(fā)明沒有直接關(guān)系的信息，僅圖示而省略其說明。
[0049]再次回到圖3時，在子幀2和子幀3中接著HOW包含被稱為星歷表的各衛(wèi)星的軌道信息，在本說明書中省略其說明。
[0050]進而，在子幀4和5中接著HOW包含被稱為歷書的全部GPS衛(wèi)星的概略軌道信息。子幀4和5中所包含的信息的信息量多，因此按照被稱為頁的單位分割發(fā)送。由子幀4和5發(fā)送的數(shù)據(jù)分別被分割為頁I?25，在每個幀中不同頁的內(nèi)容依次發(fā)送。由此，為了發(fā)送全部頁的內(nèi)容需要25幀即12.5分。
[0051]另外，通過以上的說明能夠明確，TOW包含在所有的子幀中，因此每6秒有一次能夠取得的時機，WN包含在子幀I中，因此每30秒有一次能夠取得的時機。
[0052]接著，以下參照圖1、2說明衛(wèi)星電波手表I接收衛(wèi)星電波時執(zhí)行的個別的動作。衛(wèi)星電波手表I接收衛(wèi)星電波的一系列的動作即接收動作，由控制器13控制這些個別動作的時序并使這些個別動作執(zhí)行。
[0053](I)持續(xù)操作檢測動作
[0054]這是檢測上述操作部件在規(guī)定的操作接受時間的期間持續(xù)被操作的情況的動作。在本實施方式的情況下，用戶進行在某一定時間(例如2秒間。將此稱為操作接受時間。)的期間持續(xù)按壓按鈕4b的長按動作，由此進行強制接收。此處，要求用戶進行持續(xù)操作，是為了防止由于誤操作導(dǎo)致的非本意的動作。
[0055]控制器13檢測到按鈕4b被按下后，檢測是否在預(yù)先決定時間中持續(xù)被按下，由此進行該持續(xù)操作檢測動作。
[0056](2)起動動作
[0057]這是使開關(guān)21導(dǎo)通，對衛(wèi)星電波接收部14供給電源使其起動的動作。該動作包括高頻電路11和解碼電路12的初始化等，需要一定的時間。起動動作的結(jié)束時刻可以是從控制器13使開關(guān)21導(dǎo)通起經(jīng)過規(guī)定的時間(例如0.6秒)后的時刻，也可以是控制器13接收到來自高頻電路11和解碼電路12的表示起動完成的信號的時刻。以下將起動動作所需要的時間稱為起動時間。
[0058](3)捕捉跟蹤動作
[0059]這是利用衛(wèi)星電波接收部14捕捉并跟蹤特定的衛(wèi)星電波的動作。此處，“捕捉”是指取出由CDMA多路化的信號中的一個，具體來說，是通過將與一個信號對應(yīng)的C/Α碼搭載于接收信號，取出具有相關(guān)的信號的動作。如果利用選擇的C/Α碼不能夠得到具有相關(guān)的信號，則再次選擇不同的C/Α碼反復(fù)進行。此時，在存在多個得到相關(guān)的信號的情況下，選擇相關(guān)度最高的信號即可。此外，可以通過使用衛(wèi)星的位置信息預(yù)測能夠接收到的衛(wèi)星電波，限制選擇C/Α碼的數(shù)量，達到捕捉動作的時間縮短。此外“跟蹤”是指使接收信號的載波的相位和包含于該接收信號的C/Α碼的相位與選擇的C/Α碼的載波的相位和碼的相位一致而進行解碼，由此持續(xù)取出數(shù)據(jù)的動作。另外，根據(jù)“跟蹤”的語義，可以說從衛(wèi)星電波取出數(shù)據(jù)的期間進行“跟蹤”，但此處所說的“捕捉跟蹤動作”是指從衛(wèi)星電波的捕捉開始到TLM的開頭的動作。該捕捉跟蹤動作最低需要大致2秒左右的時間，通過花費更長時間能夠進一步提高接收成功率。另一方面，當(dāng)在捕捉跟蹤動作上花費長時間時，接收動作整體的時間變長，而且電力消耗變大。以下將捕捉跟蹤動作所需要的時間稱為捕捉跟蹤時間。
[0060](4)時刻信息取得動作
[0061]這是根據(jù)由衛(wèi)星電波接收部14接收到的衛(wèi)星電波來取得時刻信息的動作。在本實施方式中，接收TLM和HOW并取得包含于HOW內(nèi)的TOW的動作相當(dāng)于時刻信息取得動作。該動作需要發(fā)送TLM和HOW所需要的時間，即60比特X 20ms = 1.2秒。在省略HOW末尾的校驗位的接收時，最短需要47比特X 20ms = 0.94秒。
[0062](5)日期信息取得動作
[0063]這是根據(jù)由衛(wèi)星電波接收部14接收到的衛(wèi)星電波來取得作為關(guān)于日期的信息的日期信息的動作。此處日期信息是指時刻信息(即時、分、秒)以外的信息，是確定日歷上的日期的信息，在使用GPS時，WN是相應(yīng)信息。在本實施方式中，接收接著TLM、H0W之后發(fā)送的WN，取得WN的動作為日期信息取得動作。另外，此時也能夠同時取得包含于HOW的T0W，因此在本實施方式中，日期信息取得動作也兼用作時刻信息取得動作。
[0064](6)時刻信息傳送動作
[0065]這是將取得的時刻信息從衛(wèi)星電波接收部14向時鐘電路15傳送的動作。如上所述，衛(wèi)星電波接收部14的動作頻率與控制器13的動作頻率不同，因此不能夠?qū)男l(wèi)星電波接收部14直接解碼的信息向時鐘電路15傳送。因此，控制器13將解碼后的信息暫時存儲，僅抽出需要的時刻信息或僅抽出需要的時刻信息和日期信息在適宜的時機向時鐘電路15傳送。
[0066](7)接收顯示動作
[0067]這是利用接收顯示部件7顯示處于接收動作中的動作。本實施方式中，接收顯示動作存在后述的2種:表示處于第一接收動作中的顯示(“QRX”)；和表示處于第二接收動作中的顯示(“RX”)。
[0068](8)接收結(jié)果顯示動作
[0069]這是利用接收顯示部件7顯示接收結(jié)果的動作。此處的接收結(jié)果是指接收成功而進行內(nèi)部時刻的修正的情況(顯示“0K”)和接收失敗而不進行內(nèi)部時刻的修正的情況(顯示“NG”)中的任一種。
[0070](9)次接收結(jié)果顯示動作
[0071]這是利用接收顯示部件7顯示前次的接收結(jié)果的動作。此處的前次的接收結(jié)果是指前次接收成功而進行內(nèi)部時刻的修正的情況(顯示“0K”)和前次接收失敗而不進行內(nèi)部時刻的修正的情況(顯示“NG”)中的任一種。
[0072]控制器13根據(jù)用戶按下按鈕4b時的條件，一邊控制以上各動作的時序一邊執(zhí)行各動作。但是，如上所述，能夠接收TOW的時刻即時刻信息可接收時刻(本實施方式中，是子幀的發(fā)送開始時刻的時刻，在時刻信息取得動作中接收TLM和HOW)每6秒到來一次。如果能夠預(yù)測該時刻信息可接收時刻，將必須在時刻信息取得動作之前執(zhí)行的捕捉跟蹤動作和起動動作所需要的時間即捕捉跟蹤時間和起動時間，根據(jù)預(yù)測出的時刻信息可接收時刻進行反算，在反算得到的時刻即起動時刻使起動動作開始，則能夠使衛(wèi)星電波接收部14的動作時間為最小限度的值，有利于省電。
[0073]另一方面，如在捕捉跟蹤動作的項中說明的那樣，如果使捕捉跟蹤時間為長時間則能夠提高接收成功的機率。于是，控制器13根據(jù)以下所述的規(guī)定條件改變捕捉跟蹤時間，由此能夠得到接收的成功率和衛(wèi)星電波接收部14的動作時間的平衡。更具體地說，控制器13準(zhǔn)備預(yù)先決定的多個時間作為捕捉跟蹤時間，根據(jù)規(guī)定條件選擇這些多個時間中的一個。更具體地說，控制器13準(zhǔn)備第一捕捉跟蹤時間(例如2秒)和比第一捕捉跟蹤時間長的第二捕捉跟蹤時間(例如5秒)這2種作為捕捉跟蹤時間，根據(jù)規(guī)定條件選擇第一捕捉跟蹤時間進行第一接收動作，或者選擇第二捕捉跟蹤時間進行第二接收動作。另外，此處所示的捕捉跟蹤時間的改變方法是一個例子，也可以從預(yù)先決定的3個以上的捕捉跟蹤時間中選擇，也可以使捕捉跟蹤時間連續(xù)改變。
[0074]本實施方式中，控制器13根據(jù)規(guī)定條件執(zhí)行的接收動作如下所述。另外，執(zhí)行各接收動作的條件在后面敘述。
[0075]<第一接收動作>
[0076]圖5A是表示第一接收動作的時序圖。在該圖中，水平方向軸表示時間的經(jīng)過?？刂破?3在按鈕4b被按下的時刻A立即開始前次接收結(jié)果顯示動作，在接收顯示部件7顯示前次的接收結(jié)果。
[0077]之后按鈕4b在操作接受時間的期間中持續(xù)被按下，在持續(xù)操作檢測動作結(jié)束的時刻B，控制器13選擇第一捕捉跟蹤時間作為捕捉跟蹤時間，并且預(yù)測時刻信息可接收時刻C，由此反算第一捕捉跟蹤時間和起動時間，從而反算起動時刻D。另外，時刻信息可接收時刻C每6秒到來一次，因此以起動時刻D在時刻B之后，且為最接近時刻B的時刻的方式選擇時刻信息可接收時刻C。此外，控制器13在時刻B開始接收顯示動作，在接收顯示部件7顯示處于接收中。此時，進行使用第一捕捉跟蹤時間的第一接收動作，因此作為接收顯示部件7的秒針指向顯示處于第一接收動作中的“QRX”。
[0078]控制器13等到起動時刻D的到來時使起動動作開始，向衛(wèi)星電波接收部14供給電源。進而，控制器13在起動動作的結(jié)束時刻E立即使捕捉跟蹤動作開始，在捕捉跟蹤動作的結(jié)束時刻即時刻信息可接收時刻C開始時刻信息取得動作。
[0079]之后，控制器13取得包含于HOW的T0W，在時刻F開始時刻信息傳送動作。進一步，在時刻信息取得動作結(jié)束的時刻G開始接收結(jié)果顯示動作，如果接收成功，則使接收顯示部件7 (本實施方式中為秒針)指向“0K”的位置顯示5。另外，接收結(jié)果顯示動作也可以不等待時刻信息的傳送，在時刻F開始。
[0080]〈第二的接收動作〉
[0081]圖5B是表示第二接收動作的時序圖。在該圖中，水平方向軸也表示時間的經(jīng)過。該圖表示強制接收時的接收動作，因此表示持續(xù)操作檢測動作和前次接收結(jié)果顯示動作，但在自動接收時，不進行這2個動作，因此從時刻B開始接收動作。
[0082]在第二接收動作中，控制器13選擇比第一捕捉跟蹤時間長的時間即第二捕捉跟蹤時間作為捕捉跟蹤時間。此外，在第二接收動作中，在接收顯示動作中，接收顯示部件7指向表示處于第二接收動作中的“RX”。這之外的方面與第一接收動作完全相同。因此第二接收動作整體的執(zhí)行所需時間比第一接收動作長，消耗電力多，但接收成功的可能性比第一接收動作高。
[0083]另外，接收顯示部件7表示處于接收動作中時，并非必須明示是處于第一接收動作中還是處于第二接收動作中，在本實施方式中，在接收顯示部件7指向表示處于第一接收動作中的“QRX”時，用戶能夠得知衛(wèi)星電波手表I在嘗試特別高速的時刻信息的接收。
[0084]<第三的接收動作>
[0085]第三的接收動作在必須取得WN時執(zhí)行。WN的取得可以在由于衛(wèi)星電波手表I的電源電壓低而導(dǎo)致時鐘電路15停止時、或從前次WN的接收起經(jīng)過了規(guī)定的期間(例如I個月等)時執(zhí)行。
[0086]圖5C是表示第三接收動作的時序圖。在該圖中，水平方向軸也表示時間的經(jīng)過。該第三接收動作中的動作與前面的第二接收動作的動作類似，在自動接收時不進行該圖所示的持續(xù)操作檢測動作和前次接收結(jié)果顯示動作，從時刻B開始這一點也是同樣的。
[0087]在第三接收動作中，控制器13也選擇第二捕捉跟蹤時間作為捕捉跟蹤時間。因此，從選擇第二捕捉跟蹤時間這一點來說，第三接收動作是第二接收動作的變動方式。這之外的方面，在時刻信息可接收時刻C到來之前與第二接收動作完全同樣。
[0088]控制器13從時刻信息可接收時刻C起開始日期信息取得動作，取得包含于HOW的TOff和WN。另外，此時的時刻信息可接收時刻C是能夠接收WN的，即選擇子幀I的發(fā)送開始時刻。之后，在WN取得結(jié)束的時刻H開始時刻信息傳送動作，在時刻信息的傳送結(jié)束的時刻G進行接收結(jié)果顯示移動動作。另外，第一接收動作和第二接收動作也可以同樣在時刻H開始接收結(jié)果顯示動作。
[0089]第三接收動作中，選擇第二捕捉跟蹤時間，因此接收動作整體執(zhí)行所需要的時間比第一接收動作長，消耗電力多，但接收成功的可能性比第一接收動作高。
[0090]圖5A至5C所示的第一接收動作到第三接收動作的時序圖表示的是，在時刻信息取得動作或日期信息取得動作中，時刻信息或日期信息的取得成功的情況。關(guān)于該點，本實施方式的衛(wèi)星電波手表I的控制器13，在時刻信息取得動作或日期信息取得動作進行的時刻信息或日期信息的取得失敗時，進行嘗試再次取得的控制。
[0091]控制器13在時刻信息的取得失敗時執(zhí)行的接收動作(之后將其稱為再接收動作)有幾種，可以采用其中的任一種。圖6A至圖6C是表示在第一接收動作中，由時刻信息取得動作進行的時刻信息的取得失敗時執(zhí)行的接收動作的時序圖。另外，第二接收動作和第三接收動作中也進行同樣的控制，因此對于表示在這些接收動作時時刻信息或日期信息的取得失敗時執(zhí)行的接收動作的時序圖，省略其圖示和重復(fù)說明。另外，此處說明的再接收動作是先前說明的第一接收動作中的時刻信息的取得失敗時執(zhí)行的動作時，可以使接收顯示部件7所指示的顯示從“QRX”變更為“RX”。再接收動作時接收需要時間，因此用戶所感受到的接收的高速性已消失。
[0092]圖6A是表示第一再接收動作的時序圖。第一再接收動作中，在第一次的時刻信息取得動作的結(jié)束時刻F時刻信息的取得失敗，因此控制器13繼續(xù)對衛(wèi)星電波接收部14供給電力，繼續(xù)進行捕捉跟蹤動作直至下一個時刻信息可接收時刻C’ ο然后，從時刻信息可接收時刻C’起開始第二次的時刻信息取得動作。如果正確獲得了時刻信息，利用從第二次的時刻信息取得動作的結(jié)束時刻F’開始的時刻信息傳送動作進行傳送，之后在時刻G’通過接收結(jié)果顯示動作，由接收顯示部件7顯示接收結(jié)果(此時顯示為“0K”)。由第二次的時刻信息取得動作進行的時刻信息的取得仍失敗時，從時刻F’起開始接收結(jié)果顯示動作，由接收顯示部件7顯示接收結(jié)果(此時顯示“NG”)，之后結(jié)束一系列的接收動作。該第一再接收動作在不丟失由第一次的捕捉跟蹤動作得到的結(jié)果的基礎(chǔ)上繼續(xù)進行，因此接收成功的可能性高。另一方面，使衛(wèi)星電波接收部14長時間動作，因此消耗電力大。
[0093]圖6B是表示第二再接收動作的時序圖。在第二再接收動作中，在第一次的時刻信息取得動作的結(jié)束時刻F時刻信息的取得失敗后，控制器13停止向衛(wèi)星電波接收部14的電力供給，暫時結(jié)束衛(wèi)星電波接收部14的動作。然后，從根據(jù)下一個時刻信息可接收時刻C’反算出的起動時刻D’ (此處是從下一個時刻信息可接收時刻C’減去第一捕捉跟蹤時間和起動時間而得到的時刻)起，再次進行起動動作和接著的捕捉跟蹤動作。第二次的時刻信息取得動作從時刻信息可接收時刻C’開始。之后的動作與第一再接收動作同樣。該第二再接收動作不會使衛(wèi)星電波接收部14長時間動作需要時間以上的時間，因此電力消耗比第一再接收動作時少，但由第一次的捕捉跟蹤動作得到的結(jié)果丟失。另外，第二再接收動作中的捕捉跟蹤時間并不限于此處采用的第一捕捉跟蹤時間，也可以在考慮電源電壓的余量、再接收動作中接收的可靠性等的基礎(chǔ)上，采用第二捕捉跟蹤時間，也可以采用比第一捕捉跟蹤時間長、比第二捕捉跟蹤時間短的第三捕捉跟蹤時間。第三捕捉跟蹤時間也可以根據(jù)電源電壓的余量、第一次的時刻信息取得動作中的衛(wèi)星電波的接收強度等的任意條件變化。
[0094]圖6C是表示第三再接收動作的時序圖。第三再接收動作中，在第一次的時刻信息取得動作的結(jié)束時刻F時刻信息的取得失敗后，控制器13繼續(xù)進行向衛(wèi)星電波接收部14的電力供給，但停止解碼電路12的動作。然后，從根據(jù)下一個時刻信息可接收時刻C’反算出的任意的時刻I再次開始解碼電路12的動作，進行捕捉跟蹤動作。第二次的時刻信息取得動作從時刻信息可接收時刻C’開始。之后的動作與第一再接收動作同樣。該第三再接收動作是第一再接收動作與第二再接收動作的中間的再接收動作，相比于第一再接收動作抑制了消耗電力，也不會導(dǎo)致由第一次的捕捉跟蹤動作得到的結(jié)果丟失。第二次的捕捉跟蹤時間例如可以是第一捕捉跟蹤時間，但因為能夠使用由第一次的捕捉跟蹤動作得到的結(jié)果，所以為更短的長度。另外，在采用該第三再接收動作時，從電池17向高頻電路11和解碼電路12的電力供給也可以不是如圖2所示，而是分別獨立地能夠由控制器13控制供給的有無。
[0095]圖7是表示關(guān)于本實施方式的衛(wèi)星電波手表I的接收的動作的流程圖。總體來說，該流程圖所具有的意思是，根據(jù)衛(wèi)星電波手表I所處的環(huán)境判斷，接收的成功可能性高，再接收動作所需要的消耗電力增大的可能性低時，而且在沒有要求成功接收的特別情況時，選擇第一接收動作，達到接收時間的縮短，但在不是這樣的情況下，選擇第二接收動作(或第三接收動作)，以接收的可靠性為優(yōu)先。
[0096]控制器13首先判斷是否需要WN的接收(步驟STl)。在需要接收WN時，選擇上述第三接收動作，隨之，選擇第二捕捉跟蹤時間作為捕捉跟蹤時間。
[0097]在不是這樣的情況下，控制器13在接著的步驟ST2至ST8中，基于關(guān)于是自動接收還是強制接收、指針的位置、電源電壓、有無向電源充電、接收歷史、有無手動時刻修正、上述衛(wèi)星電波手表的朝向(姿勢)、上述衛(wèi)星電波手表的移動、上述衛(wèi)星電波手表的周圍的照度和上述衛(wèi)星電波手表的位置等的各種條件，選擇第一接收動作和第二接收動作中的任一種。
[0098]首先，在步驟ST2中，基于是自動接收還是強制接收來進行判斷。此處，在不是強制接收的情況下(=自動接收的情況)，選擇第二接收動作。
[0099]在步驟ST3中，基于指針的位置進行判斷。此處，在指針(例如時分針等)處于俯視時與天線10重疊的位置等會影響接收性能的位置時選擇第二接收動作。
[0100]在步驟ST4中，基于電源電壓進行判斷。此處，在電池17的剩余量不是規(guī)定值以上時，選擇第二接收動作。
[0101]在步驟ST5至ST8中，基于接收歷史進行判斷。此處，當(dāng)前嘗試的由接收動作進行的接收連續(xù)有規(guī)定次數(shù)(具體來說3回)以上不成功時，選擇第二接收動作。即，在步驟ST5中，判斷前次的接收是否失敗，在失敗了的情況下在步驟ST6中將計數(shù)重置為0，選擇第二接收動作。如果前次的接收成功，則在步驟ST7中將計數(shù)加I。進而在步驟ST8中，如果計數(shù)不為3以上則選擇第二接收動作。另外，此處所說的前次的接收，可以意味著包含全部接收動作，也可以僅意味著由第一接收動作進行的接收。
[0102]至此沒有選擇第二接收動作的情況下，選擇第一接收動作。
[0103]另外，控制器13判斷是選擇第一接收動作和第二接收動作中的哪一個的判斷條件并不限于上述內(nèi)容，可以根據(jù)衛(wèi)星電波手表I的設(shè)計規(guī)格、使用環(huán)境、用戶層等適當(dāng)變更，此外，也可以使得用戶能夠自己選擇條件。
[0104]例如，在圖7舉出的條件以外，作為關(guān)于電源電壓的條件，也可以采用有無由電源電壓的降低引起的向控制器13的電源供給的停止。或者，作為有無向電源充電，例如也可以采用有無由太陽能電池18或其它方法進行的充電作為條件。此外，作為關(guān)于接收歷史的條件，也可以采用表示前次接收時的衛(wèi)星電波的接收強度的指標(biāo)(例如C/N比等)、關(guān)于多普勒頻率的條件，也可以判斷通過用戶對衛(wèi)星電波手表I的重置操作刪除接收歷史的情況。進而，也可以將有無手動時刻修正用作條件。
[0105]此外，也可以在衛(wèi)星電波手表I搭載加速度傳感器、角速度傳感器，以衛(wèi)星電波手表I的朝向、有無移動作為條件。這是因為，為極超短波的衛(wèi)星電波的直線前進性高，因此衛(wèi)星電波手表I的天線的接收面鉛直向上時容易接收成功，而且在移動中容易受到障礙物的干涉。同樣，也可以在衛(wèi)星電波手表I搭載照度傳感器，判斷衛(wèi)星電波手表I的周圍的照度高時容易接收成功。這是因為，衛(wèi)星電波手表I處于日晝的屋外等明亮場所時容易接收衛(wèi)星電波。另外，代替該照度傳感器，也可以根據(jù)太陽能電池18的發(fā)電電壓評價衛(wèi)星電波手表I的周圍的照度。
[0106]此外，也可以使用關(guān)于衛(wèi)星電波手表I的位置的條件。作為關(guān)于該衛(wèi)星電波手表I的位置的條件，在利用GPS衛(wèi)星時，使用瑋度是有效的。對此進行說明，在從人造衛(wèi)星接收衛(wèi)星電波時，作為衛(wèi)星電波的發(fā)信源的人造衛(wèi)星的位置處于從接收位置即衛(wèi)星電波手表I的位置看仰角盡可能大的接近天頂?shù)奈恢糜欣诮邮?。這是因為，人造衛(wèi)星的仰角小時，衛(wèi)星電波被周圍的建造物和地形等遮擋，而且從接收位置到人造衛(wèi)星的距離變遠，因此電波強度也下降。由此，能夠在仰角大的位置看到更多的人造衛(wèi)星的位置有利于接收。與此相對，多個人造衛(wèi)星的配置在天體面上均等配置的話，在地表的任何位置都不會產(chǎn)生接收的有利不利的差異，但GPS衛(wèi)星的軌道在天球面上并不均等。這是因為，GPS衛(wèi)星的軌道以避免地球的兩極上空的方式被選擇。因此，在低瑋度區(qū)域仰角大的位置存在GPS衛(wèi)星的可能性高，在高瑋度區(qū)域相反。因此，在本實施方式的例子中，可以使用例如衛(wèi)星電波手表I的位置的瑋度是北瑋或南瑋60度以上的話，選擇第二接收動作的條件。此時，如果衛(wèi)星電波手表I的位置的瑋度低于北瑋或南瑋60度，其它條件也同時滿足，則選擇第一接收動作。
[0107]此外，在衛(wèi)星電波手表I具有測位功能，具有對衛(wèi)星電波手表I的位置進行測位的測位部時，衛(wèi)星電波手表I的位置的瑋度能夠根據(jù)該測位部的測位結(jié)果得到?；蛘?，衛(wèi)星電波手表I具有世界鐘表的功能等，具有從用戶接受使用衛(wèi)星電波手表I的城市名、地區(qū)、國名等關(guān)于位置的信息的位置信息接受部的情況下，能夠根據(jù)由位置信息接受部接受的關(guān)于位置的信息得到估算的瑋度。
[0108]另外，衛(wèi)星電波手表I在衛(wèi)星電波手表I的位置信息之外，還使用人造衛(wèi)星的軌道信息，由此可以使用關(guān)于基于衛(wèi)星電波手表I的位置預(yù)測出的人造衛(wèi)星的仰角的條件。即，衛(wèi)星電波手表I具有自身的位置信息，而且通過接收包含于GPS信號的星歷表或歷書而具有至少一個GPS衛(wèi)星的軌道信息，則能夠計算該GPS衛(wèi)星的現(xiàn)在的仰角。使用它，可以考慮例如在仰角為30度以上的人造衛(wèi)星存在規(guī)定數(shù)量(例如I個)以上的情況下允許進行第一接收動作，這之外的情況下選擇第二接收動作的條件。
[0109]進一步，也可以使用關(guān)于日期、測時模式(僅以時刻修正為目的進行的接收動作)、衛(wèi)星編號和其奇偶性的不同、測位模式(以現(xiàn)在位置的測定為目的進行的接收動作)、有無利用電機的運針、有無快進動作等的條件。另外，關(guān)于測位模式，為了測位而最少需要捕捉、接收3個衛(wèi)星電波，需要較長時間，因此即使捕捉跟蹤時間長也不會產(chǎn)生問題。
[0110]另外，以上說明的各實施方式是實施發(fā)明的一個例子，本發(fā)明并不限定于在各實施方式中表示的具體形狀、配置、結(jié)構(gòu)。特別是各種部件的配置、數(shù)量、設(shè)計布局是本領(lǐng)域的技術(shù)人員能夠根據(jù)需要適宜地設(shè)計的事項。
【權(quán)利要求】
1.一種衛(wèi)星電波手表，其特征在于，包括: 具有接收衛(wèi)星電波的天線、高頻電路和解碼電路的衛(wèi)星電波接收部； 保持內(nèi)部時刻并且進行計時的時鐘電路；和 控制器，其至少控制下述動作的時序:對所述衛(wèi)星電波接收部供給電源使所述衛(wèi)星電波接收部起動的起動動作；用所述衛(wèi)星電波接收部捕捉并跟蹤特定的衛(wèi)星電波的捕捉跟蹤動作；和根據(jù)由所述衛(wèi)星電波接收部接收到的衛(wèi)星電波來取得時刻信息的時刻信息取得動作， 所述控制器等到起動時刻到來時使所述起動動作開始，所述起動時刻是從基于所述內(nèi)部時刻預(yù)測出的時刻信息可接收時刻減去捕捉跟蹤時間和起動時間而反算得到的，并且所述控制器根據(jù)規(guī)定條件改變所述捕捉跟蹤時間。
2.如權(quán)利要求1所述的衛(wèi)星電波手表，其特征在于: 所述規(guī)定條件是關(guān)于從以下中選出的一者或多者的條件:是自動接收還是強制接收；指針的位置；電源電壓；有無對電源的充電；接收歷史；有無手動時刻修正；所述衛(wèi)星電波手表的朝向；所述衛(wèi)星電波手表的移動；所述衛(wèi)星電波手表的周圍的照度；和所述衛(wèi)星電波手表的位置。
3.如權(quán)利要求1或2所述的衛(wèi)星電波手表，其特征在于: 所述控制器根據(jù)所述規(guī)定條件選擇預(yù)先決定的多個時間中的一個作為所述捕捉跟蹤時間。
4.如權(quán)利要求3所述的衛(wèi)星電波手表，其特征在于: 所述控制器選擇第一捕捉跟蹤時間和比所述第一捕捉跟蹤時間長的第二捕捉跟蹤時間中的任一者作為所述捕捉跟蹤時間。
5.如權(quán)利要求4所述的衛(wèi)星電波手表，其特征在于: 所述衛(wèi)星電波手表還包括至少顯示處于第一接收動作中和處于第二接收動作中的接收顯示部件， 所述控制器在選擇所述第一捕捉跟蹤時間作為所述捕捉跟蹤時間的情況下，在所述接收顯示部件中顯示處于所述第一接收動作中，在選擇所述第二捕捉跟蹤時間作為所述捕捉跟蹤時間的情況下，在所述接收顯示部件中顯示處于所述第二接收動作中。
6.如權(quán)利要求4或5所述的衛(wèi)星電波手表，其特征在于: 所述控制器在由用戶選擇了強制接收、指針的位置在俯視時與天線不重疊、電源電壓為規(guī)定的閾值以上、且當(dāng)前的規(guī)定次數(shù)的接收歷史均是接收成功的情況下，選擇所述第一捕捉跟蹤時間。
7.如權(quán)利要求1至6中任一項所述的衛(wèi)星電波手表，其特征在于: 所述衛(wèi)星電波手表還包括對所述衛(wèi)星電波手表的位置進行測位的測位部、或從用戶接收關(guān)于所述衛(wèi)星電波手表的位置的信息的位置信息接受部， 在所述規(guī)定條件中包含關(guān)于所述衛(wèi)星電波手表的位置的瑋度的條件。
8.如權(quán)利要求7所述的衛(wèi)星電波手表，其特征在于: 在所述規(guī)定的條件中還包含關(guān)于基于所述衛(wèi)星電波手表的位置預(yù)測的所述人造衛(wèi)星的仰角的條件。
【文檔編號】G04R20/04GK104471494SQ201380037164
【公開日】2015年3月25日 申請日期:2013年7月10日 優(yōu)先權(quán)日:2012年7月11日
【發(fā)明者】加藤明 申請人:西鐵城控股株式會社, 西鐵城時計株式會社