JP6884057B2 - 電波時計 - Google Patents

Description

本発明は、電波時計に関する。

特許文献１には、ＧＰＳ（Global Positioning System）衛星から送信される衛星信号に含まれる週内時刻ＴＯＷ（Time Of Week）に基づいて内部時刻を修正する電波時計が開示されている。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。また、衛星信号には、将来の閏秒（LS: Leap Second）に関する情報が含まれており、その情報は不定期に更新されるものである。なお、閏秒とはＧＰＳ衛星の原子時計の出力する時刻とＵＴＣ（Universal Time, Coordinated）とのずれを調整するものである。

特開２０１１−２０８９４８号公報

上記特許文献１においては、電波時計の置かれた受信環境に関する環境情報を取得し、その環境情報に基づいて衛星信号に含まれる情報の受信動作を行っている。ここで、週内時刻ＴＯＷは、衛星信号の各サブフレームにそれぞれに含まれている。１のサブフレームは６秒であるため、週内時刻ＴＯＷは６秒に１回送信されることになる。そのため、電波時計は、少なくとも６秒間の受信動作を行うことで、週内時刻ＴＯＷを取得することができる。一方、将来の閏秒に関する情報（以下、ＬＳ情報ともいう）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回のみに含まれている。具体的には、ＬＳ情報は、ページ１８のサブフレーム４のみに含まれている。また、ＬＳ情報に基づいて、正しく内部時刻を修正するためには、１８ページのサブフレーム１に含まれる週番号ＷＮ（Week Number）も取得する必要がある。そのため、ＬＳ情報の受信動作には、少なくとも３０秒程度必要となる。このように、ＬＳ情報を取得するための受信動作は、週内時刻ＴＯＷを取得するための受信動作よりも長く、ＬＳ情報の受信動作を開始して受信に失敗した場合、週内時刻ＴＯＷの受信動作を開始して受信に失敗した場合よりも、電力消費の無駄が大きくなってしまう。

本発明はかかる事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、将来の閏秒に関する情報を受信する電波時計において、電力消費が増大することを抑制することにある。

上記課題を解決すべく本出願において開示される発明は種々の側面を有しており、それら側面の代表的なものの概要は以下の通りである。

（１）衛星からの衛星信号を受信する受信手段と、前記衛星信号に含まれる現在の時刻に関する情報を受信するための時刻情報受信動作を実行するよう前記受信手段を制御し、前記衛星信号に含まれる将来の閏秒に関する情報を受信するための閏秒情報受信動作を実行するよう前記受信手段を制御する制御手段と、を有する電波時計であって、前記電波時計の受信環境に関する情報を検出する検出手段と、前記受信環境に関する情報に基づいて、前記時刻情報受信動作の実行条件を満たすか否かを判定する時刻受信判定手段と、前記受信環境に関する情報に基づいて、前記閏秒情報受信動作の実行条件を満たすか否かを判定する閏秒受信判定手段と、を有し、前記閏秒情報受信動作の実行条件である、第１条件を満たす前記受信環境に関する情報の検出回数は、前記時刻情報受信動作の実行条件である、第２条件を満たす前記受信環境に関する情報の検出回数よりも多い、電波時計。

（２）（１）において、前記閏秒受信判定手段は、前記閏秒情報受信動作が開始された後、前記閏秒情報受信動作の実行条件を満たすか否かの判定をさらに実行し、前記閏秒受信判定手段が、前記閏秒情報受信動作の実行中に、前記閏秒情報受信動作の実行条件を満たさないと判定した場合、前記制御手段が前記閏秒情報受信動作を停止させる電波時計。

（３）（１）又は（２）において、前記将来の閏秒に関する情報を受信可能な期日までの残日数が所定の日数以下となった場合、前記閏秒受信判定手段が前記閏秒情報受信動作の実行条件を満たすか否かの判定を開始する頻度を高くする電波時計。

（４）（１）〜（３）のいずれかにおいて、前記受信環境に関する情報である検出値が第１閾値以上の場合、前記第１条件を満たすとし、前記受信環境に関する情報である検出値が第２閾値以上の場合、前記第２条件を満たすとする電波時計。

（５）（４）において、前記将来の閏秒に関する情報を受信可能な期日までの残日数が所定の日数以下となった場合、前記第１閾値を低く設定する電波時計。

（６）（４）又は（５）において、前記閏秒情報受信動作が実行された場合であって、前記受信手段が前記閏秒に関する情報を受信できなかった場合、前記第１閾値を高く設定する電波時計。

（７）（４）〜（６）のいずれかにおいて、前記閏秒情報受信動作が実行された場合であって、前記受信手段が前記閏秒に関する情報を受信できなかった場合、前記閏秒情報受信動作の実行条件である前記第１閾値以上の前記検出値の検出回数を増やす電波時計。

（８）（４）〜（７）のいずれかにおいて、前記閏秒情報受信動作が実行された場合であって、前記受信手段が前記閏秒に関する情報を受信できなかった場合、前記閏秒情報受信動作の実行条件である前記第１閾値以上の前記検出値の検出間隔を短くする電波時計。

（９）（１）〜（８）のいずれかにおいて、前記閏秒受信判定手段が前記閏秒情報受信動作の実行条件を満たすか否かの判定を開始する頻度は、前記時刻受信判定手段が前記時刻情報受信動作の実行条件を満たすか否かの判定を開始する頻度よりも高い電波時計。

（１０）（１）〜（９）のいずれかにおいて、前記電波時計の周辺の外光を受光する受光手段を有し、前記検出手段は、前記受信環境に関する情報として前記受光手段による受光量を検出する電波時計。

上記本発明の（１）、（２）、（４）、（６）〜（８）、（１０）の側面によれば、電力消費が増大することを抑制することが可能となる。

また、上記本発明の（３）、（５）、（９）の側面によれば、将来の閏秒に関する情報の取得の確度を向上することができる。

本実施形態に係る電波時計を示す平面図である。 図１のＡ−Ａ線による断面図である。 本実施形態に係る電波時計の回路構成及びシステム構成を示す図である。 ＧＰＳ衛星が送信する衛星信号における１のサブフレームの構成を示す図である。 本実施形態における時刻情報受信動作の実行条件を満たすか否かを判定するための受信環境チェックについて説明する図である。 本実施形態における閏秒情報受信動作の実行条件を満たすか否かを判定するための受信環境チェックについて説明する図である。 本実施形態における閏秒情報受信動作の実行条件を満たすか否かを判定するための受信環境チェックについて説明する図である。 本実施形態における受信環境チェックのフローチャートである。 本実施形態の第１変形例における閏秒情報受信動作の実行条件を満たすか否かを判定するための受信環境チェックについて説明する図である。 本実施形態の第２変形例における閏秒情報受信動作の実行条件を満たすか否かを判定するための受信環境チェックについて説明する図である。

以下、本発明の実施形態（以下、本実施形態という）について図面に基づき詳細に説明する。

図１は、本実施形態に係る電波時計を示す平面図である。図１には、電波時計１００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、図１に示した電波時計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。

本実施形態では、電波時計１００として、ＧＰＳ（Global Positioning System）衛星から送信される衛星信号を受信し、その衛星信号に含まれる日付や時刻に関する情報に基づいて内部時刻を修正する機能を有する腕時計を用いて説明をする。ただし、腕時計に限られるものではなく、時計機能を有する他のウェアラブル端末であってもよい。なお、内部時刻とは、電波時計１００内部の時計回路が保持する時刻情報（現在の時刻及び日付を含む）である。

図２は、図１のＡ−Ａ線による断面図である。電波時計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。本実施形態では、以降、電波時計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とよい。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等、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。

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の発電量を電波時計１００の受光量としている。強い光が文字板２にあたっている状況は、日中の屋外や窓際など、パッチアンテナ１４が衛星に向いており、衛星信号の受信に適した環境にある可能性が高い。

図３は、本実施形態に係る電波時計の回路構成及びシステム構成を示す図である。図３に示す回路要素は、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、制御部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（受信部）３１が構成される。制御部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変換器等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、制御部４７に内蔵される揮発性メモリには、日時修正情報が格納される。日時修正情報は、衛星信号から抽出されるものであり、後述の週内時刻ＴＯＷや、現在の閏秒に関する情報、将来の閏秒に関する情報を含むものである。

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、制御部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及び制御部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、制御部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、制御部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、制御部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、制御部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。

ここで、電波時計１００の日時修正に用いられるＧＰＳ衛星が送信する衛星信号（航法データ）について説明する。図４は、ＧＰＳ衛星が送信する衛星信号における１のサブフレームの構成を示す図である。

ＧＰＳ衛星は、計２５フレーム（ページ）を１セットとする衛星信号を繰り返し送信している。各フレームは３０秒分の信号を含んでおり、ＧＰＳ衛星は、全２５フレームの信号を１２．５分周期で送信する。さらに、各フレームは、５個のサブフレームＳＦから構成される。１のフレームが３０秒なので、１のサブフレームＳＦは６秒分の信号に相当する。１のサブフレームＳＦは全体で３００ビット分の情報を含んでいる。さらに、１のサブフレームＳＦは１０ワードから構成され、１のサブフレームは６秒なので、１のワードは０．６秒分の信号に相当する。

各サブフレームＳＦの先頭ワードは、ＴＬＭ（TeLeMetry word）と呼ばれ、ＴＬＭは、各サブフレームＳＦの先頭を示すコードと、地上管制局の情報を含んでいる。ＴＬＭの先頭部分（すなわち、サブフレームＳＦ全体の先頭部分）には、当該サブフレームＳＦの開始位置を示すプリアンブルが含まれる。

各サブフレームＳＦの２番目のワードは、ＨＯＷ（HandOver Word）と呼ばれ、ＨＯＷの先頭部分には、週の始まり（日曜日の午前０：００）を起点としたＧＰＳ時刻、すなわち現在の時刻に関する情報である週内時刻ＴＯＷ（Time Of Week）が含まれている。ＨＯＷに続く情報は、サブフレームＳＦ毎に異なっており、サブフレームＳＦ１には、ＨＯＷに続いて週番号ＷＮ（Week Number）が含まれている。週番号ＷＮは、週内時刻ＴＯＷにより表される時刻が属する週の番号を示す情報であって、週に１度、日曜日の午前０：００になる度にカウントアップされる。

なお、サブフレームＳＦ２及びサブフレームＳＦ３には、ＨＯＷに続いてエフェメリスと呼ばれる各ＧＰＳ衛星の軌道情報が含まれ、サブフレームＳＦ４及びＳＦ５には、ＨＯＷに続いてアルマナックと呼ばれる全ＧＰＳ衛星の概略軌道情報が含まれているが、その詳細な説明については省略する。

さらに、図３に戻って説明を続ける。電波時計１００は、１又は複数のＧＰＳ衛星から衛星信号を受信する。そして、制御部４７が、受信した衛星信号から抽出した週内時刻ＴＯＷの情報を、内蔵される揮発性メモリに格納し、格納された週内時刻ＴＯＷの情報に基づいて、内部時刻を修正し、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、内部時刻を修正する情報として、現在の閏秒に関する情報がある。閏秒とはＧＰＳ衛星の原子時計の出力する時刻とＵＴＣ（Universal Time, Coordinated）とのずれを調整するものである。制御部４７は、予め衛星信号から抽出した現在の閏秒に関する情報を、内蔵される揮発性メモリに格納し、格納された現在の閏秒に関する情報に基づいて、内部時刻を修正している。

また、内部時刻を修正する情報として、将来の閏秒に関する情報（以下、ＬＳ情報ともいう）がある。ＬＳ情報は、次回の閏秒修正が行われる閏秒更新予定日時の情報や、次回の閏秒修正における修正量に関する情報等を含む情報である。制御部４７は、衛星信号から抽出したＬＳ情報を、内蔵される揮発性メモリに格納し、格納されたＬＳ情報に基づいて、閏秒更新予定日時に内部時刻を修正する。すなわち、制御部４７は、週内時刻ＴＯＷや現在の閏秒に関する情報に加えて、閏秒更新予定日時までに取得した将来の閏秒に関する情報に基づいて、閏秒更新予定日時に内部時刻を修正する。なお、閏秒更新予定日は、例えば、６月末日や１２月末日である。また、ＬＳ情報は不定期に更新されるものであるが、例えば、閏秒更新予定日前の１ヶ月間のみＧＰＳ衛星から送信される衛星信号に含まれる。

次に、図３、図５〜図７を参照して、衛星信号の受信動作を実行するか否かを判定するための受信環境チェックについて説明する。図５は、時刻情報受信動作の実行条件を満たすか否かを判定するための受信環境チェックについて説明する図である。図６、図７は、閏秒情報受信動作の実行条件を満たすか否かを判定するための受信環境チェックについて説明する図である。図６は閏秒情報受信動作の実行条件を満たすと判定された場合の例を示しており、図７は閏秒情報受信動作の実行条件を満たさないと判定された場合の例を示している。ここで、受信動作とは、制御部４７がＧＰＳ衛星から送信される衛星信号を受信するよう受信回路３１等を制御する動作をいう。

電波時計１００が屋内にある等、衛星信号の受信に適さない環境にある場合、受信動作を実行しても、衛星信号を受信できない可能性が高い。そのような環境にある場合に、受信動作を実行すると不要に電力を消費してしまう。そこで、本実施形態においては、電波時計１００が受信環境に適した環境にあるか否かの判定をするための受信環境チェックを行い、電波時計１００が受信環境に適した環境にあると判定された場合は受信動作を実行し、受信環境に適さない環境にあると判定された場合は受信動作を実行しない構成とした。

図３に示すように、制御部４７は時刻受信判定部４７ａを含む。時刻受信判定部４７ａは、発電量検出部３０の検出結果に基づいて、現在の時刻に関する情報（週内時刻ＴＯＷ）を取得するための時刻情報受信動作の実行条件を満たすか否かを判定する。具体的には、時刻受信判定部４７ａは、発電量検出部３０が検出した検出値（発電量）が第２条件を満たすか否かを判定する。ここで、検出値が所定の閾値（第２閾値）以上である場合、第２条件を満たすとする。発電量検出部３０が検出した検出値が所定の閾値以上であれば、電波時計１００が屋外や窓際など受信に適した環境にある可能性が高いといえる。ここで、図５においては、時刻受信判定部４７ａによる判定（受信環境チェック）が行われたタイミングを矢印で示す。また、発電量検出部３０が検出した検出値が所定の閾値以上であった場合を「ＯＫ」で示し、所定の閾値未満であった場合を「ＮＧ」で示す。発電量検出部３０が検出した検出値が所定の閾値以上であった場合（「ＯＫ」判定の場合）、制御部４７が図３に示すスイッチ５６をオン状態に切り替える。そして、受信回路３１が起動し、衛星信号を受信する。すなわち、時刻情報受信動作が実行される。

ここで、上述したように週内時刻ＴＯＷは全てのサブフレームＳＦに含まれている。そのため、いずれのタイミングで時刻情報受信動作を開始した場合であっても、その受信動作を少なくとも６秒間継続することで、週内時刻ＴＯＷを取得し得る。

図５においては、「ＮＧ」判定がなされた時には時刻情報受信動作が実行されず、「ＯＫ」判定が１回なされた場合、その後時刻情報受信動作が６秒間継続して実行される例を示している。図５に示す例においては、サブフレームＳＦ３に含まれる週内時刻ＴＯＷが取得される。なお、取得する週内時刻ＴＯＷが含まれるサブフレームＳＦは任意である。すなわち、サブフレームＳＦ１〜５のいずれに含まれる週内時刻ＴＯＷを取得するタイミングで時刻情報受信動作を行っても構わない。例えば、仮に、図５に示す例において、サブフレームＳＦ１の先頭部分のタイミングで行った受信環境チェックにおいて、「ＯＫ」判定がなされた場合、サブフレームＳＦ２に含まれる週内時刻ＴＯＷを取得可能なタイミングで時刻情報受信動作を行うとよい。また、図５においては、１０秒間隔で、時刻情報受信動作の実行条件を満たすか否かを判定するための受信環境チェックを行う例について示すが、これに限られるものではなく１０秒間隔よりも長くても短くても構わない。なお、例えば、受信環境チェックの検出間隔を１０秒間隔とする場合、分針４の駆動タイミングも１０秒に１ステップとするとよい。このように、受信環境チェックの検出間隔と、指針を駆動する間隔を合わせることにより、制御部４７（マイクロコンピュータ）の起動タイミングを同じとすることができる。その結果、制御部４７を起動させる頻度を少なくすることができ、消費電力を低減することが可能となる。

時刻情報受信動作の実行条件を満たすか否かを判定するための受信環境チェックは、例えば、電波時計１００の内部時刻が予め定められた時刻となった時に開始されるとよい。また、前回の時刻情報受信動作が実行されてからの経過時間、経過日数に基づいて行われてもよい。また、時刻情報受信動作を行い週内時刻ＴＯＷの取得に失敗した場合において、失敗した日からの経過日数に基づいて行われてもよい。また、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に行われてもよい。

図３に示すように、制御部４７は閏秒受信判定部４７ｂをさらに含む。閏秒受信判定部４７ｂは、発電量検出部３０の検出結果に基づいて、ＬＳ情報を取得するための閏秒情報受信動作の実行条件を満たすか否かを判定する。後述のように、閏秒情報受信動作の実行条件を満たすか否かは、発電量検出部３０が検出した検出値（発電量）が第１条件を満たすかを複数回判定することにより判定される。ここで、検出値が所定の閾値（第１閾値）以上である場合、第１条件を満たすとする。

ここで、ＬＳ情報は、衛星信号のサブフレームＳＦ４が２５回（ページ１〜２５）送信されるうち１回のみに含まれている。具体的には、ＬＳ情報は、ページ１８のサブフレームＳＦ４のみに含まれている。サブフレームＳＦ１〜５はそれぞれ６秒かけて送信されるので、ＬＳ情報は１２．５分に１回送信されることになる。なお、ＬＳ情報は、サブフレームＳＦ４のＴＬＭから４〜５秒経過後に含まれる。電波時計１００においては、ＧＰＳ衛星からＬＳ情報を取得して、週番号ＷＮの情報と組み合わせることで、ＧＰＳ衛星の原子時計の出力する時刻とＵＴＣ（Universal Time, Coordinated）とのずれを調整することができる。すなわち、ＬＳ情報に基づいて正しく閏秒修正をするためには、ページ１８のサブフレームＳＦ１に含まれる週番号ＷＮも取得する必要がある。つまり、ページ１８のサブフレームＳＦ１と、ページ１８のサブフレームＳＦ４とを少なくとも受信する必要がある。また、１２．５分に１回しか送信されないＬＳ情報をより高い確率で取得するために、ある程度余裕を持って受信動作を開始するのが好ましい。また、内部時刻に誤差があることからも、ある程度余裕を持って受信動作を開始するのが好ましい。図６においては、閏秒情報受信動作の実行条件を満たすか否かを判定するための受信環境チェックを行った後、ページ１７のサブフレームＳＦ４の先頭から閏秒情報受信動作を開始し、ページ１８のサブフレームＳＦ５の終わりまで継続して閏秒情報受信動作を行う例について示す。

閏秒情報受信動作は、その実行時間（本実施形態においては３６秒（図６参照））が時刻情報受信動作の実行時間（本実施形態においては６秒（図５参照））よりも長いため、電力消費が大きい。そのため、閏秒情報受信動作を開始して受信に失敗した場合、時刻情報受信動作を開始して受信に失敗した場合よりも、電力消費の無駄が大きい。

そこで、本実施形態においては、閏秒情報受信動作の実行条件を、時刻情報受信動作の実行条件よりも厳しく設定した。具体的には、閏秒情報受信動作の実行条件である所定の閾値（第１閾値）以上の検出値の検出回数を、時刻情報受信動作の実行条件である所定の閾値（第２閾値）以上の検出値の検出回数よりも多くした。さらに具体的には、図５に示すように、時刻情報受信動作の実行条件は所定の閾値以上の検出値を１回検出したことであるのに対して、図６に示すように、閏秒情報受信動作の実行条件は所定の閾値以上の検出値を２回検出したこととした。

図６においては、「ＯＫ」判定が２回なされ、その後、ページ１８のサブフレームＳＦ１よりも前に、閏秒情報受信動作の実行が開始された場合の例について示す。すなわち、閏秒判定手段４７ｂが、電波時計１００が受信環境に適した環境にあると判定した場合の例について示す。

図７においては、「ＯＫ」判定が１回なされた後、「ＮＧ」判定がなされ、閏秒情報受信動作の実行がされなかった場合の例について示す。すなわち、閏秒判定手段４７ｂが、電波時計１００が受信環境に適した環境にないと判定した場合の例について示す。

なお、上述したように、週内時刻ＴＯＷは全てのサブフレームＳＦに含まれているため、図６に示すように閏秒情報受信動作が実行された場合においては、週内時刻ＴＯＷも合わせて取得することができる。

ＬＳ情報は１２．５分に１回しか送信されないため、閏秒情報受信動作の実行条件を満たすか否かを判定するための受信環境チェックを開始するのに好ましいタイミングは、６秒に１回送信される週内時刻ＴＯＷを取得するための受信環境チェックを開始するのに好ましいタイミングよりも限定的である。閏秒情報受信動作の実行条件を満たすか否かを判定するための受信環境チェックを開始するタイミングは、電波時計１００の内部時刻に基づいて決定するとよい。電波時計１００の内部時刻により、ＬＳ情報が含まれる衛星信号がいつ送信されるかを予測することができ、そこから逆算して閏秒情報受信動作の実行条件を満たすか否かを判定するための受信環境チェックを開始するとよい。具体的には、閏秒情報受信動作の実行条件を満たすか否かを判定するための受信環境チェックを開始するタイミングは、ページ１７のサブフレームＳＦ１の先頭部分付近であることが好ましい。

なお、閏秒情報受信動作の実行条件を満たすか否かを判定するための受信環境チェックにおいて「ＯＫ」判定とする検出値の閾値（第１閾値）と、時刻情報受信動作の実行条件を満たすか否かを判定するための受信環境チェックにおいて「ＯＫ」判定とする検出値の閾値（第２閾値）とは、同じであってもよいし異なっていてもよい。当然に、閾値を高く設定すると受信動作の実行条件は厳しくなり、閾値を低く設定すると受信動作の実行条件は緩くなる。閾値を高くすることで、不要に受信動作を行うことを抑制し、電力消費の増大を抑制できる一方、閾値を低くすることで、受信動作を開始する頻度を高め、必要な情報を取得できる可能性を高めることができる。

また、例えば、ＬＳ情報を受信可能な期日（閏秒更新予定日）までの残日数が所定の日数以下となった場合、閏秒情報受信動作の実行条件である閾値を低く設定し、閏秒情報受信動作の実行条件を緩くするとよい。閏秒情報受信動作の実行条件を緩くすることで、不要に閏秒情報受信動作を行うことにより電力を消費してしまうおそれはあるものの、ＬＳ情報を取得可能な期間は限られており、その期間内に確実に取得する必要があるためである。なお、ＬＳ情報を取得可能な期間にＬＳ情報を取得できなかった場合、将来の閏秒修正がなされた正確な時刻を電波時計１００に表示させるため、ユーザが手動で電波時計１００の時刻を調整する必要等が生じる。

また、閏秒情報受信動作を実行したにも関わらず、ＬＳ情報の取得に失敗した場合は、次回の閏秒情報受信動作の実行条件を厳しくするとよい。具体的には、「ＯＫ」判定とする閾値を高くしたり、受信環境チェック回数を増やしたりするとよい。これにより、閏秒情報受信動作を実行したにも関わらずＬＳ情報の取得を再度失敗してしまうことを抑制することができる。

また、ＬＳ情報を受信可能な期間は限定的であるため、閏秒情報受信動作の実行条件を満たすか否かを判定するための受信環境チェックを開始する頻度は、時刻情報受信動作の実行条件を満たすか否かを判定するための受信環境チェックを開始する頻度より高いとよい。具体的には、例えば、閏秒情報受信動作の実行条件を満たすか否かを判定するための受信環境チェックは３日に１回開始し、時刻情報受信動作の実行条件を満たすか否かを判定するための受信環境チェックは６日に１回開始するとよい。

さらに、図８を参照して、本実施形態における受信環境チェック動作の一例について説明する。図８は、本実施形態における受信環境チェックのフローチャートである。

まず、制御部４７が、電波時計１００の内部時刻に基づいて閏秒情報受信動作の受信環境チェック期間か否かを判定する（ステップＳ１）。閏秒情報受信動作の受信環境チェック期間は、例えば、上述したように衛星信号のページ１７のサブフレームＳＦ１の先頭部分付近の期間である。また、閏秒情報受信動作の受信環境チェック期間であるか否かは、例えば、日にちや時間帯で分けられていてもよい。制御部４７は、閏秒情報受信動作の受信環境チェック期間であると判定した場合（ステップＳ１のＹＥＳ）、将来の閏秒に関する情報（ＬＳ情報）を取得済みか否かを判定する（ステップＳ２）。ＬＳ情報は１回取得できれば、次回の閏秒更新予定日までは取得する必要がないためである。制御部４７は、ＬＳ情報を未だ取得していないと判定した場合、閏秒情報受信動作を実行するか否かを判定するための受信環境チェックを行う（ステップＳ３）。具体的には、発電量検出部３０が検出した発電量が所定の閾値以上であるか否かを判定する。さらに、１回目の受信環境チェックからある程度の時間をおいて、具体的には１０秒経過後（ステップＳ４のＹＥＳ）に、２回目の受信環境チェックを行う（ステップＳ５）。そして、制御部４７の閏秒受信判定部４７ｂが、２回の受信環境チェックの結果に基づいて、電波時計１００が衛星信号を受信可能な環境にあるか否かを判定する（ステップＳ６）。閏秒受信判定部４７ｂが衛星信号を受信可能な環境にあると判定した場合（ステップＳ６のＹＥＳ）、制御部４７は閏秒情報受信動作を実行し（ステップＳ７）、閏秒受信判定部４７ｂが衛星信号を受信可能な環境にないと判定した場合（ステップＳ６のＮＯ）、制御部４７は閏秒情報受信動作を実行しない。

一方、制御部４７は、電波時計１００の内部時刻に基づいて閏秒情報受信動作の受信環境チェック期間でないと判定した場合（ステップＳ１のＮＯ）、又は、電波時計１００の内部時刻に基づいて閏秒情報受信動作の受信環境チェック期間であるが（ステップＳ１のＹＥＳ）、ＬＳ情報を取得済みであると判定した場合（ステップＳ２のＹＥＳ）、時刻情報受信動作の受信環境チェック期間であるか否かを判定する（ステップＳ８）。制御部４７は、時刻情報受信動作の受信環境チェック期間であると判定した場合（ステップＳ８のＹＥＳ）、時刻情報受信動作を実行するか否かを判定するための受信環境チェックを行う（ステップＳ９）。具体的には、発電量検出部３０が検出した発電量が所定の閾値以上であるか否かを判定する。そして、制御部４７の時刻受信判定部４７ａが、１回の受信環境チェックの結果に基づいて、電波時計１００が衛星信号を受信可能な環境にあるか否かを判定する（ステップＳ１０）。時刻受信判定部４７ａが衛星信号を受信可能な環境にあると判定した場合（ステップＳ１０のＹＥＳ）、制御部４７は時刻情報受信動作を実行する（ステップＳ１１）。時刻受信判定部４７ａが衛星信号を受信可能な環境にないと判定した場合（ステップＳ１０のＮＯ）、制御部４７はさらにステップＳ８〜ステップＳ１０の動作を繰り返す。例えば、ステップＳ９の受信環境チェックを１０秒間隔で行うように、ステップＳ８〜ステップＳ１０の動作を繰り返すとよい。そして、制御部４７が、時刻情報受信動作を実行した場合、又は、時刻情報受信動作の受信環境チェック期間でないと判定した場合（ステップＳ８のＮＯ）、受信環境チェックを行うための動作は終了する。時刻情報受信動作の受信環境チェック期間であるか否かは、例えば、日にちや時間帯で分けられるとよい。また、ステップＳ９の受信環境チェックを所定回数繰り返しても、衛星信号を受信可能な環境にあると判定されない場合、時刻情報受信動作の受信環境チェック期間を終了するとしてもよい。

次に、図９を参照して、本実施形態の第１変形例について説明する。図９は、本実施形態の第１変形例における閏秒情報受信動作の実行条件を満たすか否かを判定するための受信環境チェックについて説明する図である。

図６等を参照して説明した上記本実施形態においては、閏秒情報受信動作の実行条件を「ＯＫ」判定の回数が２回である場合について説明したが、これに限られるものではなく、少なくとも時刻情報受信動作の実行条件よりも厳しければよい。図９においては、閏秒情報受信動作の実行条件を「ＯＫ」判定の回数が３回である例について示す。なお、図示は省略するが、第１変形例においては、時刻情報受信動作の実行条件は「ＯＫ」判定の回数が１回又は２回であるとよい。閏秒情報受信動作を行うか否かを判定するための受信環境チェックを開始するタイミングは、図６で示した例と同様に、ページ１７のサブフレームＳＦ１の先頭部分付近であるとよい。

また、閏秒情報受信判定部４７ｂによる、検出値が所定の閾値以上であるか否かの検出間隔は１０秒に限られるものではなく、１０秒間隔よりも長くても短くてもよい。図９においては、検出間隔が５秒である例について示す。検出間隔を短くすることにより、受信環境チェックの回数を、受信環境チェックに要する時間を長くすることなく増やすことができ、電波時計１００が衛星信号の受信に適した環境にあるか否かをより精度高く判定することが可能となる。なお、閏秒情報受信判定部４７ｂによる検出間隔と、時刻情報受信判定部４７ａによる検出間隔は異なっていてもよい。閏秒情報受信判定部４７ｂによる検出間隔を、時刻情報受信判定部４７ａによる検出間隔よりも長くすることにより、長期間に亘り環境チェックを行うことで、閏秒情報受信動作の実行条件を時刻情報受信動作の実行条件よりも厳しくすることができる。また、閏秒情報受信判定部４７ｂによる検出間隔を、時刻情報受信判定部４７ａによる検出間隔よりも短くしても構わない。ただし、この場合においても、閏秒情報受信動作の実行条件である「ＯＫ」判定の回数が、時刻情報受信動作の実行条件の「ＯＫ」判定の回数よりも多いとよい。

なお、３回連続して「ＯＫ」判定がなされた場合に限らず、例えば、３回検出したうち少なくとも２回「ＯＫ」判定がなされた場合、閏秒情報受信動作を実行する等、実行条件を緩やかにしてもよい。その場合、閏秒情報受信動作を実行したにも関わらず、閏秒情報を取得できず不要に電力を消費してしまう可能性がある一方で、閏秒情報受信動作を行う頻度を高め、取得期間に制限のある閏秒情報を取得できる可能性を高めることができる。また、「ＯＫ」判定であるとする閾値は３回の検出で同じである必要はない。例えば、後半に行われる受信環境チェックの閾値を、前半に行われる閾値よりも高く設定することで、電波時計１００が受信動作を行う際に、受信に適した環境にあるか否かの判定をより精度高く行うことができる。また、所定の間隔を置いて連続して行われる受信環境チェックの検出間隔は互いに異なっていてもよい。例えば、前半の検出間隔よりも後半の検出間隔の方を短くするとよい。具体的には、例えば、１回目と２回目の検出間隔を５秒とし、２回目と３回目の検出間隔を３秒とし、３回目と４回目の検出間隔を２秒とするとよい。このように、受信動作を実行する直前ほど検出間隔を短く設定することにより、電波時計１００が受信動作を行う際に、受信に適した環境にあるか否かの判定をより精度高く行うことができる。

さらに、図１０を参照して、本実施形態の第２変形例について説明する。図１０は、本実施形態の第２変形例における閏秒情報受信動作の実行条件を満たすか否かを判定するための受信環境チェックについて説明する図である。

第２変形例においては、閏秒情報受信動作が開始された後においても、閏秒情報受信判定部４７ｂが閏秒情報受信動作を実行するか否かの判定を行う。そして、閏秒情報受信動作の開始後に、電波時計１００が受信環境に適さない場所に移動された場合等において、その受信動作を途中で停止する。図１０においては、閏秒情報受信動作の開始後、ページ１８のサブフレームＳＦ２が送信されるタイミングで、「ＮＧ」判定がなされた場合の例を示す。これにより、電波時計１００が受信に適さない環境にあるにも関わらず、動作時間の長い閏秒情報受信動作を行うことで不要に電力を消費してしまうことが抑制される。なお、図１０においては、閏秒情報受信動作の開始後に、「ＮＧ」判定が１回なされた場合に、閏秒情報受信動作を停止する例について示すが、これに限られるものではない。例えば、閏秒情報受信動作の開始後に「ＮＧ」判定が２回連続でなされた場合に停止する等、停止する条件を適宜設定してもよい。なお、図１０に示すように途中で受信動作を停止した場合であっても、ページ１７のサブフレーム４からページ１８のサブフレーム１までの間は受信動作を行っているため、その間に週内時刻ＴＯＷを取得できる可能性はある。

なお、上記実施形態及びその変形例においては、受光手段として太陽電池１１を用いて光検出を行う例について説明したがこれに限られるものではなく、例えば、受光手段として紫外線センサを用いて、太陽光の有無を判定することにより受信環境を判定する構成としてもよい。又は、受光手段としてカメラ等のイメージセンサを用いて、画像解析を行うことにより、受光量を検出し、受信環境を判定する構成としてもよい。

また、上記実施形態及びその変形例においては、電波時計１００が衛星信号を受信するのに適した環境にあるか否かの判定を、発電量検出部３０が検出した発電量（受光量）に基づいて行う例について説明したがこれに限られるものではなく、電波時計１００が屋外にあるか屋内にあるか等を判定可能な情報であれば、他の情報に基づいて行ってもよい。例えば、加速度センサを検出手段として用い、電波時計１００のユーザがランニングをしている等と判定される情報を加速度センサが出力した場合、電波時計１００は屋外にあり、電波時計１００は衛星信号を受信するのに適した環境にあると判定できる。また、例えば、音センサを検出手段として用い、その音センサが電波時計１００周辺の環境音を取得し、電波時計１００が屋外にあると判定される情報が検出された場合、電波時計１００は衛星信号を受信するのに適した環境にあると判定できる。

以上、本発明に係る実施形態について説明したが、この実施形態に示した具体的な構成は一例として示したものであり、本発明の技術的範囲をこれに限定することは意図されていない。当業者は、これら開示された実施形態を適宜変形してもよく、本明細書にて開示される発明の技術的範囲は、そのようになされた変形をも含むものと理解すべきである。

１ 胴、２ 文字板、３ 時針、４ 分針、５ 秒針、６ 竜頭、７ ボタン、８ バンド固定部、９ 風防、１０ 裏蓋、１１ 太陽電池、１２ ベース部材、１４ パッチアンテナ、１４ａ 受信面、１４ｂ 給電ピン、２３ モータ、２４ 回路基板、２５ 歯車機構、２６ 電池、２９ スイッチ、３０ 発電量検出部、３１ 受信回路、４６ 高周波回路、４７ 制御部、４７ａ 時刻受信判定部、４７ｂ 閏秒受信判定部、５３ デコーダ回路、５６ スイッチ、１００ 電波時計。

Claims (10)

1. 衛星からの衛星信号を受信する受信手段と、
   前記衛星信号に含まれる現在の時刻に関する情報を受信するための時刻情報受信動作を実行するよう前記受信手段を制御し、前記衛星信号に含まれる将来の閏秒に関する情報を受信するための閏秒情報受信動作を実行するよう前記受信手段を制御する制御手段と、
   を有する電波時計であって、
   前記電波時計の受信環境に関する情報を検出する検出手段と、
   前記受信環境に関する情報に基づいて、前記時刻情報受信動作の実行条件を満たすか否かを判定する時刻受信判定手段と、
   前記受信環境に関する情報に基づいて、前記閏秒情報受信動作の実行条件を満たすか否かを判定する閏秒受信判定手段と、
   を有し、
   前記閏秒情報受信動作の実行条件である、第１条件を満たす前記受信環境に関する情報の検出回数は、前記時刻情報受信動作の実行条件である、第２条件を満たす前記受信環境に関する情報の検出回数よりも多い、
   電波時計。
2. 前記閏秒受信判定手段は、前記閏秒情報受信動作が開始された後、前記閏秒情報受信動作の実行条件を満たすか否かの判定をさらに実行し、
   前記閏秒受信判定手段が、前記閏秒情報受信動作の実行中に、前記閏秒情報受信動作の実行条件を満たさないと判定した場合、
   前記制御手段が前記閏秒情報受信動作を停止させる請求項１に記載の電波時計。
3. 前記将来の閏秒に関する情報を受信可能な期日までの残日数が所定の日数以下となった場合、前記閏秒受信判定手段が前記閏秒情報受信動作の実行条件を満たすか否かの判定を開始する頻度を高くする請求項１又は２に記載の電波時計。
4. 前記受信環境に関する情報である検出値が第１閾値以上の場合、前記第１条件を満たすとし、
   前記受信環境に関する情報である検出値が第２閾値以上の場合、前記第２条件を満たすとする請求項１〜３のいずれかに記載の電波時計。
5. 前記将来の閏秒に関する情報を受信可能な期日までの残日数が所定の日数以下となった場合、前記第１閾値を低く設定する請求項４に記載の電波時計。
6. 前記閏秒情報受信動作が実行された場合であって、前記受信手段が前記閏秒に関する情報を受信できなかった場合、前記第１閾値を高く設定する請求項４又は５に記載の電波時計。
7. 前記閏秒情報受信動作が実行された場合であって、前記受信手段が前記閏秒に関する情報を受信できなかった場合、前記閏秒情報受信動作の実行条件である前記第１閾値以上の前記検出値の検出回数を増やす請求項４〜６のいずれか１項に記載の電波時計。
8. 前記閏秒情報受信動作が実行された場合であって、前記受信手段が前記閏秒に関する情報を受信できなかった場合、前記閏秒情報受信動作の実行条件である前記第１閾値以上の前記検出値の検出間隔を短くする請求項４〜７のいずれか１項に記載の電波時計。
9. 前記閏秒受信判定手段が前記閏秒情報受信動作の実行条件を満たすか否かの判定を開始する頻度は、前記時刻受信判定手段が前記時刻情報受信動作の実行条件を満たすか否かの判定を開始する頻度よりも高い請求項１〜８のいずれか１項に記載の電波時計。
10. 前記電波時計の周辺の外光を受光する受光手段を有し、
    前記検出手段は、前記受信環境に関する情報として前記受光手段による受光量を検出する請求項１〜９のいずれか１項に記載の電波時計。

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