JP6699697B2 - Radio wave receiver, electronic clock, satellite radio wave reception method, and program - Google Patents
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Description
この発明は、測位衛星からの送信電波を受信する電波受信装置、電子時計、衛星電波受信方法、及びプログラムに関する。 The present invention relates to a radio wave receiving device that receives a radio wave transmitted from a positioning satellite , an electronic clock , a satellite radio wave receiving method, and a program .
従来、全地球測位システム(GNSS)に係る測位衛星からの送信電波を受信して日時や位置を取得する電子時計がある。この電子時計では、受信した送信電波をRF(Radio Frequency)回路で増幅、周波数変換、濾波し、復調信号処理にて復調、復号して必要な情報を取得する。 BACKGROUND ART Conventionally, there is an electronic timepiece that receives a radio wave transmitted from a positioning satellite related to the Global Positioning System (GNSS) and acquires the date and time and the position. In this electronic timepiece, the received transmission radio wave is amplified, frequency-converted and filtered by an RF (Radio Frequency) circuit, and demodulated and decoded by demodulation signal processing to obtain necessary information.
測位衛星からの送信電波の受信においては、複数の測位衛星からの送信電波の中から受信可能な送信電波に係る衛星信号を速やかに探索して捕捉し、当該捕捉した複数の衛星信号を並行して取得する必要があるという固有の事情があり、こうした動作を行うために十分な感度が得られる受信装置が必要となる。よって、上記電子時計に搭載されるRF回路には高ゲイン、低雑音指数(Noise Figure:NF)が求められ、その結果、RF回路で消費される電力が電子時計全体の消費電力に大きく影響する。このため、電子時計における電力消費の抑制の一環としてRF回路での消費電力の低減が図られている。 When receiving the transmitted radio waves from the positioning satellites, the satellite signals related to the receivable transmitted radio waves are promptly searched and captured from the transmitted radio waves from the plurality of positioning satellites, and the captured multiple satellite signals are parallelized. There is an inherent circumstance that it is necessary to acquire the data by a receiver, and a receiver capable of obtaining sufficient sensitivity is required to perform such an operation. Therefore, the RF circuit mounted on the electronic timepiece is required to have high gain and low noise figure (NF), and as a result, the power consumed by the RF circuit greatly affects the power consumption of the entire electronic timepiece. .. Therefore, the power consumption of the RF circuit has been reduced as part of the suppression of the power consumption of the electronic timepiece.
例えば特許文献1では、衛星信号を捕捉した後にRF回路への電力供給を停止し、必要な情報を取得できるタイミングにおいてのみRF回路へ電力を供給して電力消費を抑制する受信装置が開示されている。
For example,
しかしながら、測位衛星からの電波は、受信側の環境に応じて受信状態が大きく変化する。従って、受信状態を考慮せずに画一的に受信動作を行うと、余計に電力を消費しすぎてしまう場合が生じるという課題がある。 However, the reception state of the radio waves from the positioning satellite changes greatly depending on the environment of the receiving side. Therefore, if the reception operation is performed uniformly without considering the reception state, there is a problem that excessive power consumption may occur.
この発明の目的は、測位衛星から送信される電波の受信状態に応じて電力消費を最適化することが可能な電波受信装置、電子時計、衛星電波受信方法、及びプログラムを提供することにある。 An object of the present invention is to provide a radio wave receiving device , an electronic timepiece , a satellite radio wave receiving method, and a program capable of optimizing power consumption according to the reception state of radio waves transmitted from positioning satellites.
本発明は、上記目的を達成するため、
測位衛星からの送信電波を受信し、当該受信された送信電波の信号を増幅する信号増幅手段と、
前記信号増幅手段により増幅された信号が入力され、当該信号から衛星信号を捕捉し、当該捕捉された前記衛星信号を復調処理し、前記信号増幅手段の利得を設定する復調手段と、
前記衛星信号から位置情報及び日時情報のうち少なくとも一方を取得する情報取得手段と、
を備え、
前記復調手段は、前記捕捉された衛星信号のうち当該衛星信号の送信フォーマットにおける位置を特定するための所定部分を位置同定時間内に前記情報取得手段が同定した数に基づいて、前記信号増幅手段の利得を設定する
ことを特徴とする電波受信装置である。
The present invention, in order to achieve the above object,
Signal amplifying means for receiving the transmission radio wave from the positioning satellite and amplifying the signal of the received transmission radio wave,
A signal amplified by the signal amplifying unit is input, a satellite signal is captured from the signal, demodulation processing is performed on the captured satellite signal, and a demodulating unit that sets the gain of the signal amplifying unit,
Information acquisition means for acquiring at least one of position information and date and time information from the satellite signal,
Equipped with
The demodulation means , based on the number of the predetermined portion for identifying the position of the satellite signal in the transmission format of the captured satellite signal identified by the information acquisition means within the position identification time, the signal amplification means. The radio wave receiving device is characterized in that the gain of is set .
本発明に従うと、測位衛星から送信される電波の受信状態に応じて電力消費を最適化することができるという効果がある。 According to the present invention, there is an effect that the power consumption can be optimized according to the reception state of the radio wave transmitted from the positioning satellite.
(第1実施形態)
以下、本発明の第1実施形態を図面に基づいて説明する。
図1は、本発明の電波受信装置及び電子時計の第1実施形態に係る電子時計1の機能構成を示すブロック図である。
(First embodiment)
Hereinafter, a first embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a block diagram showing a functional configuration of an
この電子時計1は、特には限られないが、指針を用いて日時を表示するアナログ式の電子時計である。電子時計1は、CPU20(Central Processing Unit)(日時修正手段)と、ROM21(Read Only Memory)と、RAM22(Random Access Memory)と、発振回路23と、分周回路24と、計時回路25(計時手段)と、GPS受信処理部10及びそのアンテナ10aと、標準電波受信部26及びそのアンテナ26aと、駆動回路27と、操作部28と、電源部29と、光量センサ30と、秒針41及びその回転に係る輪列機構51と、分針42及びその回転に係る輪列機構52と、時針43及びその回転に係る輪列機構53と、日車44及びその回転に係る輪列機構54と、輪列機構51〜54を動作させるステッピングモータ61,62,64等を備える。このうちGPS受信処理部10及びアンテナ10aを含む部分が電波受信装置に相当する。
The
CPU20は、各種演算処理を行い、また、電子時計1の全体動作を統括制御する。CPU20は、指針の動作を制御して当該指針により日時を含む各種表示を行わせる。また、CPU20は、標準電波受信部26を動作させて受信データを取得して日時を算出する。また、CPU20は、GPS受信処理部10を動作させて日時情報を取得し、得られた日時情報に基づいて計時回路25の計数する日時を修正する。
The
ROM21は、CPU20により実行される各種制御用のプログラム221等を格納する。プログラム221には、例えば、計時回路25の計数する日時を修正する日時修正プログラムが含まれている。
The
RAM22は、CPU20に作業用のメモリ空間を提供し、一時データを記憶する。RAM22には、また、日時修正、測位結果や設定されたタイムゾーン及び指針位置を示すデータ等が記憶されている。
The
発振回路23は、所定の周波数信号を生成して出力する。発振回路23は、例えば、水晶発振器を備える。
分周回路24は、発振回路23から出力された周波数信号をCPU20や計時回路25により利用される周波数の信号に分周して出力する。出力される周波数は、CPU20からの制御信号により変更可能に構成されていても良い。
The
The frequency dividing
計時回路25は、分周回路24から入力される分周信号を計数して所定の日時を示す初期値に加算していくことにより現在の日時を計数する。この計時回路25の計数する日時は、CPU20からの制御信号により修正されることが可能となっている。
The
操作部28は、ユーザからの入力操作を受け付ける。操作部28には、例えば、押しボタンスイッチやりゅうずが含まれ、押しボタンスイッチが押下されたり、りゅうずが引き出され、回転操作がなされたりするといった動作を検出して、動作種別に応じた電気信号をCPU20に出力する。
The
標準電波受信部26は、アンテナ26aを用いて長波長帯の電波を受信して、振幅変調された標準電波の時刻信号出力(TCO)を復調し、CPU20に出力する。標準電波受信部26による長波長帯の電波への同調周波数は、CPU20の制御により受信対象とされる標準電波送信局からの送信周波数に応じて調整される。また、標準電波受信部26では、受信感度を向上させるための各種処理を行い、アナログ信号を所定のサンプリング周波数でデジタル化してCPU20に出力する。
The standard radio
GPS受信処理部10は、アンテナ10aを用いてL1帯(1.57542GHz)の電波を受信し、測位衛星、ここでは、GPS衛星からのスペクトル拡散された送信電波を復調、復号して衛星信号(航法メッセージ)を解読する。また、GPS受信処理部10は、当該解読結果に基づいて、現在の日時や現在位置を算出する。解読された衛星信号の内容は、所定のフォーマットでCPU20に出力される。これらの受信、解読及び出力に係る動作制御は、GPS受信処理部10に設けられたCPU123(図2)によりなされる。これらのGPS受信処理部10における復調、復号、解読及び制御に係る各動作を行う構成は、まとめてモジュールとして単一のチップ上に形成され、CPU20と接続される。GPS受信処理部10の動作は、CPU20により、電子時計1の他の各部の動作とは独立にオンオフの制御がなされる。GPS受信処理部10の動作がオフされている場合には、併せてGPS受信処理部10への電力供給が中断されて省電力化が図られている。GPS受信処理部10の詳細な構成については後述する。
The GPS
電源部29は、各部の動作に係る電力を所定電圧で供給する。電源部29は、バッテリを有し、このバッテリとして、例えば、ソーラパネルと二次電池とを備える。或いは、バッテリとして交換可能なボタン型の乾電池が用いられても良い。
The
光量センサ30は、例えば、電子時計1の表示を行う側の面に設けられた文字盤の近傍であって、当該表示を行う側の面に外部から入射する光を受光可能な位置に設けられ、当該照射される光量を計測する。この光量センサ30としては、例えば、フォトダイオードが用いられる。光量センサ30は、入射光量に応じた電気信号(電圧信号や電流信号)を出力し、図示略のADC(アナログ/デジタル変換器)でデジタルサンプリングされてCPU20に入力される。或いは、電源部29としてソーラパネルが用いられている場合には、当該ソーラパネルの発電起電力に基づいて入射光量を計測しても良い。
The
秒針41、分針42、時針43及び日車44(これらの何れか一部又は全てをまとめて指針とも記す)は、日時を表示する際に、それぞれ、秒、分、時及び日付を示す指針である。ここでは、秒針41、分針42及び時針43は、電子時計1の表面(表示面)に設けられた文字盤の略中心を回転軸とした針状の指針であり、文字盤に設けられた目盛や標識を指し示すことで時刻、各種機能種別や状態を表す。日車44は、文字盤の裏側(表示面とは反対側)に当該文字盤と平行に設けられた回転円盤又は円環状の部材であり、文字盤と対向する面の一の円周上に日付を表す標識が等間隔で設けられて、文字盤に設けられた開口部から何れか一つの標識を露出させることで日付を表す。
The
輪列機構51は、ステッピングモータ61が回転駆動されるごとに所定の角度(ここでは、6度)の回転を秒針41に伝達する歯車列である。輪列機構52は、ステッピングモータ62が回転駆動されるごとに所定の角度(ここでは、1度)の回転を分針42に伝達する。輪列機構53は、輪列機構52の回転に連動して回転し、時針43に対して分針42の回転の1/12の回転を伝達する。即ち、分針42が1周360度回転するごとに時針43は30度回転し、時針43が1周360度回転する間に分針42は文字盤上を12周する。輪列機構54は、ステッピングモータ64が回転駆動されるごとに所定の角度の回転を日車44に伝達する。日車44は、例えば、1440ステップの回転動作により360/31度回転移動して開口部から露出される標識が1日分変化する。
The
ステッピングモータ61,62,64は、それぞれ、駆動回路27から入力される駆動パルスに応じてロータがステータに対して所定角度回転する。このロータの回転は、上述のようにそれぞれ輪列機構51〜54に伝達される。
In each of the stepping
駆動回路27は、CPU20からの制御信号に従ってステッピングモータ61,62,64に所定電圧の駆動パルスを出力する。駆動回路27は、電子時計1の状態等に応じて駆動パルスの長さ(パルス幅)を変更させることが出来る。また、複数の指針を同時に駆動させる制御信号が入力された場合には、駆動回路27は、駆動パルスの出力タイミングを互いにずらして出力することで、負荷のピークを低減させている。
The
図2は、GPS受信処理部10の機能構成を示すブロック図である。
GPS受信処理部10は、BPF(Band Pass Filter)13と、BPF13と接続されたRF信号処理部11と、RF信号処理部11と接続された局部発振器14及びベースバンド信号処理部12等を備える。
FIG. 2 is a block diagram showing a functional configuration of the GPS
The GPS
BPF13は、アンテナ10aで受信されたGPS衛星からの送信電波のうちL1帯を含む所定の周波数帯の成分の電波信号のみを選択的に通過させてRF信号処理部11のRF増幅部111に出力するフィルタである。BPF13には、例えばSAW(Surface Acoustic Wave:表面弾性波)フィルタが用いられる。
The
RF信号処理部11は、RF増幅部111(信号増幅手段)と、周波数変換部112と、アナログフィルタ113と、IF(Intermediate Frequency:中間周波数)増幅部114と、ADC(Analog-Digital Converter:アナログ−デジタル変換器)115とを備える。
The RF
RF増幅部111は、BPF13から入力された電波信号を増幅させて周波数変換部112に出力する。RF増幅部111は、ゲイン(利得)制御可能な可変利得増幅器(VGA:Variable Gain Amplifier)である。
The
図3は、RF増幅部111の機能構成を示すブロック図である。
RF増幅部111は、BPF13と周波数変換部112との間でこの順に直列に接続された2つのLNA116a,116b(Low Noise Amplifier:低雑音増幅器)(増幅部)と、LNA116aの入力と出力とを短絡させてLNA116aを迂回して信号を通過(パススルー)させるスイッチ117a(切替部)と、LNA116bの入力と出力とを短絡させてLNA116bを迂回して信号を透過させるスイッチ117b(切替部)と、CPU123から入力される制御信号に基づきスイッチ117a,117bをオン(導通)又はオフ(非導通)させる信号をスイッチ117a,117bに出力するロジック回路118等を備える。LNA116a,116bには、それぞれ独立に電源電圧が供給される。スイッチ117aがオン状態の場合にはLNA116aへの電源電圧の供給が停止され、またスイッチ117bがオン状態の場合にはLNA116bへの電源電圧の供給が停止される。
RF増幅部111は、スイッチ117aがオフ、スイッチ117bがオンとされることにより、LNA116aのみによる信号増幅を行い、またスイッチ117aがオン、スイッチ117bがオフとされることにより、LNA116bのみによる信号増幅を行う。また、スイッチ117a,117bの双方がオンとされた場合には、信号増幅を行わない。
FIG. 3 is a block diagram showing a functional configuration of the
The
The
LNA116a,116bのゲイン及び雑音指数(NF)は予め所定の値に設定されており、LNA116a,116bのいずれにより信号増幅を行うかによって、RF増幅部111のゲイン、NF及び消費電力が決まる。ここでNFは、入力信号のSNR(Signal-Noise Ratio:信号雑音比)の、出力信号のSNRに対する比である。RF増幅部111のNFが小さいほど、GPS受信処理部10での信号の受信を高感度に行うことができる。
本実施形態では、LNA116aのNFが3dB、LNA116bのNFが8dBとなるように、LNA116a,116bのゲインがそれぞれ設定されている。このように、LNA116aは、LNA116bより高ゲイン、低雑音指数に設定され、LNA116aでの消費電力は、LNA116bでの消費電力より大きくなる。このような構成により、RF増幅部111においてLNA116a,116bのいずれを用いて信号増幅を行うか、あるいはこれらのいずれも使用しないかを選択することによって、RF増幅部111をゲイン、NF及び消費電力が異なる複数の動作モードで動作させることができる。
The gain and noise figure (NF) of the
In this embodiment, the gains of the
図4は、RF増幅部111の動作モードについて説明する図である。
RF増幅部111の動作モードは、消費電力が高い方から順に、高電力モード、中電力モード及び低電力モードから選択される。
高電力モードでは、スイッチ117aがオフ、スイッチ117bがオンとされ、RF増幅部111ではLNA116aのみによる信号増幅が行われて、RF増幅部111のNFは3dBとなる。
中電力モードでは、スイッチ117aがオン、スイッチ117bがオフとされ、RF増幅部111ではLNA116bのみによる信号増幅が行われて、RF増幅部111のNFは8dBとなる。
低電力モードでは、スイッチ117a,117bがいずれもオンとされ、RF増幅部111ではLNA116a,116bのいずれによる信号増幅も行われない。この場合、RF信号処理部11全体のNFは、RF増幅部111の後段に位置する周波数変換部112の回路素子(ミキサ回路等)のNFにより定まる。この周波数変換部112の回路素子のNFは、例えば15dBであり、図4の低電力モードの欄にはこの値が記載されている。
電子時計1では、CPU123によりRF増幅部111をこれらの動作モードのうちいずれかで動作させるための設定(動作設定)が行われる。この動作設定を行う際の具体的な制御方法については後述する。
FIG. 4 is a diagram illustrating an operation mode of the
The operation mode of the
In the high power mode, the
In the medium power mode, the
In the low power mode, the
In the
局部発振器14は、TCXO(Temperature Compensated Crystal Oscillator:温度補償水晶発振器)等で構成される基準周波数源であり、当該基準周波数(ローカル周波数)の信号を周波数変換部112に出力する。
The
周波数変換部112は、アナログ乗算器等のミキサ回路と、局部発振器14からの信号を用いて発生させたローカル周波数の信号をミキサ回路に出力するPLL回路とを含み、RF増幅部111で増幅された信号をローカル周波数の信号と混合してIF帯域へダウンコンバートする。
The
アナログフィルタ113は、例えば、ローパスフィルタ(LPF:Low-Pass Filter)から構成され、周波数変換部112から入力されたIF帯域の信号のうち不要な周波数帯域の成分を減衰させる。
The
IF増幅部114は、例えば、RF増幅部111と同様のVGAから構成される増幅器であり、アナログフィルタ113で濾波された信号を、ベースバンド信号処理部12へ出力するIF帯域で増幅する。
The
ADC115は、IF増幅部114によって増幅されたIF帯域のアナログ信号をデジタル信号に変換し、ベースバンド信号処理部12に出力する。
The
ベースバンド信号処理部12は、周波数変換部121と、捕捉追尾部122(捕捉手段)と、CPU123(情報取得手段、設定変更手段)と、RAM124と、記憶部125等を備える。
The baseband
周波数変換部121は、ADC115から出力されたIF帯域のデジタル信号をベースバンド周波数に変換する信号積分・積算回路等からなる。
The
捕捉追尾部122は、衛星信号を捕捉するためのC/Aコードを発生させるC/Aコード発生器、当該発生されたC/Aコードと衛星信号のC/Aコードとの同期をとるためのマッチドフィルタ、キャリア位相比較器、周波数比較器等を備え、衛星信号の捕捉及び追尾(トラッキング)に係る信号処理を行う。
The acquisition and
CPU123は、各種演算処理を行い、GPS受信処理部10の全体動作を統括制御する。CPU123は、捕捉追尾部122に衛星信号の捕捉及び追尾に係る信号処理を行わせる。また、CPU123は、RF増幅部111のロジック回路118に制御信号を出力することで、RF増幅部111の動作設定を行う。また、CPU123は、取得された衛星信号の位置情報及び日時情報に基づいてタイムゾーンの判定を行って地方時を取得する。
The
RAM124は、CPU123に作業用のメモリ空間を提供し、一時データを記憶する。またRAM124は、履歴記憶部としても機能し、これまでに受信、取得された日時情報、位置情報及び予測軌道データが所定の期間又は分量記憶される。
The
記憶部125は、フラッシュメモリやEEPROM(Electrically Erasable and Programmable Read Only Memory)といった不揮発性メモリであり、GPS受信処理部10への電力供給状態に依らず記憶された内容が保持される。この記憶部125には、各種動作制御プログラムや設定データが格納される。動作制御プログラムには、衛星信号から位置情報及び日時情報を取得して、現在位置の情報等に基づいて地方時に係る設定を行う地方時設定プログラムや、衛星信号から日時情報を取得する日時取得プログラムが含まれる。設定データには、RF増幅部111の動作設定に係るデータ、各GPS衛星の予測軌道情報や日時データを取得する際の設定値、現在位置に応じた地方時を算出するための地図情報が含まれる。なお、動作制御プログラムは、専用のROMに格納されて、起動時に読み出されて制御部のRAMにロードされても良い。
The
次に、GPS受信処理部10により受信されるGPS衛星からの衛星信号の送信フォーマットについて説明する。
Next, a transmission format of satellite signals from GPS satellites received by the GPS
図5は、衛星信号の送信フォーマットについて説明する図である。図5(a)は、5つのサブフレームから構成されるフレームの内容を示し、図5(b)は、サブフレームに含まれるワードの内容を示す。
GPS衛星から送信される衛星信号(航法メッセージ)は、図5(a)に示す30秒単位のフレーム25個で構成されている。各フレームには、6秒単位のサブフレームが5個含まれており、更に、各サブフレームには、0.6秒単位のワード(WORD)が10個含まれている。
FIG. 5 is a diagram illustrating a transmission format of a satellite signal. FIG. 5A shows the content of a frame composed of five subframes, and FIG. 5B shows the content of words included in the subframe.
The satellite signal (navigation message) transmitted from the GPS satellite is composed of 25 frames in 30-second units as shown in FIG. Each frame includes 5 subframes of 6 second unit, and each subframe includes 10 words (WORD) of 0.6 second unit.
図5(b)に示すように、各ワードは、30ビットで構成されている。このうち、各サブフレームの先頭から2つのワードであるWORD1及びWORD2のフォーマットは、全てのサブフレームで共通である。WORD1は、テレメトリワード(TLM)を表し、このうち更に先頭の8ビットは、同期に用いられる固定パターンのプリアンブル(Preamble)である。従って、プリアンブルにより、衛星信号のサブフレーム内(送信フォーマット)における位置が特定される。また、WORD2は、ハンドオーバワード(HOW)を表し、このうち更に先頭の17ビットは、曜日以下の日時(週内経過時間)を示すTOW(Time of Week)である。 As shown in FIG. 5B, each word is composed of 30 bits. Of these, the formats of WORD1 and WORD2, which are the two words from the beginning of each subframe, are common to all subframes. WORD1 represents a telemetry word (TLM), of which the first 8 bits are a preamble of a fixed pattern used for synchronization. Therefore, the position in the subframe (transmission format) of the satellite signal is specified by the preamble. WORD2 represents a handover word (HOW), of which the first 17 bits are TOW (Time of Week) indicating the date and time (elapsed time within the week) on and after the day of the week.
一方、各サブフレームの先頭から3番目のワードであるWORD3以降の各ワードは、サブフレームごとに異なる内容を示している。先頭のサブフレーム(サブフレーム1)のWORD3では、先頭の10ビットが週番号WNを示す。10ビットで表された週番号WNは、1024週を周期として週の番号を表し、1980年1月6日に一周期目が、また1999年8月22日に2周期目が開始されている。 On the other hand, each word after WORD3, which is the third word from the beginning of each subframe, shows different contents for each subframe. In WORD3 of the first subframe (subframe 1), the first 10 bits indicate the week number WN. The week number WN represented by 10 bits represents a week number with a cycle of 1024 weeks, and the first cycle starts on January 6, 1980 and the second cycle starts on August 22, 1999. ..
2番目、3番目のサブフレーム(サブフレーム2,3)のWORD3〜10には、衛星信号を送信しているGPS衛星自身の精密軌道情報(エフェメリス)が含まれる。また、4番目、5番目のサブフレーム(サブフレーム4,5)のWORD3〜10には、全衛星の概略軌道情報(アルマナック)が含まれる。 WORDs 3 to 10 of the second and third subframes (subframes 2 and 3) include precise orbit information (ephemeris) of the GPS satellite itself which is transmitting the satellite signal. In addition, WORDs 3 to 10 of the fourth and fifth subframes (subframes 4 and 5) include rough orbit information (almanac) of all satellites.
各サブフレームの各ワードの末尾6ビットは、取得したデータの整合の判別に用いられるパリティビットとなっている。 The last 6 bits of each word of each subframe are a parity bit used to determine the matching of the acquired data.
GPS受信処理部10は、少なくとも3つのGPS衛星の衛星信号からサブフレーム2,3の精密軌道情報を取得して当該精密軌道情報に基づいて電子時計1の地上での現在位置を算出し、また少なくとも4つのGPS衛星の衛星信号からサブフレーム2,3の精密軌道情報を取得して当該精密軌道情報に基づいて電子時計1の3次元での現在位置を算出する。ここで、位置算出に必要な時刻情報はサブフレーム1の取得、又は外部入力(あるいは外部入力と取得されたハンドオーバワードとの組み合わせ)等によって得られる。
また、GPS受信処理部10は、算出された現在位置と、記憶部125に記憶された地図情報とを用いてタイムゾーンを特定し、地方時を算出する。
また、GPS受信処理部10は、サブフレーム1の受信データから取得される週番号WNと週内経過時間TOWの組み合わせにより、日時を取得する。
The GPS
Further, the GPS
Further, the GPS
次に、電子時計1のGPS受信処理部10で実行される地方時取得処理について説明する。
図6は、GPS受信処理部10で実行される地方時取得処理のCPU123による制御手順を示すフローチャートである。
Next, the local time acquisition process executed by the GPS
FIG. 6 is a flowchart showing the control procedure by the
この地方時設定処理は、例えば、ユーザによる操作部28への測位動作命令の入力操作に応じてCPU20からGPS受信処理部10へ制御信号が送信されることで実行される。あるいは、電子時計1が地方時設定処理を開始するための所定の条件を満たした場合、例えば一日に一回所定の時刻又は光量センサ30により計測された光量が一日で最初に所定の基準レベル以上となった場合に自動的に開始されてもよい。
The local time setting process is executed, for example, by transmitting a control signal from the
地方時取得処理が開始されると、GPS受信処理部10のCPU123は、RF増幅部111の動作設定を行ってRF増幅部111の動作モードを高電力モードとする(ステップS101)。詳しくは、CPU123は、RF増幅部111のロジック回路118に制御信号を送信し、スイッチ117aをオフ、スイッチ117bをオンさせることで、LNA116bを迂回して信号を透過させ、RF増幅部111においてLNA116aのみによる信号増幅を行わせる。
When the local time acquisition process is started, the
CPU123は、捕捉追尾部122を動作させて衛星信号をサーチさせ、サーチ開始から所定の捕捉期間(ここでは1秒間)に捕捉された衛星信号の数を取得する(ステップS102)。
GPS衛星から送信される衛星信号は、各GPS衛星に固有のC/Aコードにより位相変調(スペクトラム拡散)されており、そのC/Aコードと同一のC/Aコードを用いることで復調して復調信号を取得することができる。ステップS102では、捕捉追尾部122は、各GPS衛星のC/Aコードに係るデータを記憶部125から取得してマッチドフィルタにC/Aコードを発生させ、衛星信号のC/Aコードと位相を同期させることで、受信された送信電波に含まれる衛星信号を復調可能なC/Aコードを同定する。本明細書では、このC/Aコードの同定動作を、衛星信号のサーチ、又は衛星信号の捕捉とも表記する。
The
A satellite signal transmitted from a GPS satellite is phase-modulated (spread spectrum) by a C/A code unique to each GPS satellite, and demodulated by using the same C/A code as that C/A code. A demodulated signal can be acquired. In step S102, the
CPU123は、ステップS102において衛星信号のサーチ開始から1秒間に6以上の衛星信号が捕捉されたか否かを判別する(ステップS103)。
ここで、GPS受信処理部10は、上記のように少なくとも3つの衛星信号から位置情報を取得できれば現在位置を算出することができる。しかしながら、捕捉された衛星信号を含む復調信号にノイズが混入している場合や衛星配置が良好でない場合には必要な情報が取得できない可能性があるため、捕捉した衛星信号の一部が使用できない場合でも測位が完了できるよう、余裕を見て6以上の衛星信号の捕捉を行う。
衛星信号のサーチ開始から1秒間で6以上の衛星信号が捕捉されたと判別された場合には(ステップS103で“Y”)、CPU123は、捕捉追尾部122による衛星信号のサーチを終了させて、捕捉追尾部122に衛星信号を追尾させながら、衛星信号を復号していずれかのサブフレームのWORD1に含まれるプリアンブルを同定する(ステップS104)。プリアンブルは、各サブフレームの先頭のワードに含まれるため、1サブフレーム分の送信時間に相当する時間(6秒)が、プリアンブルを同定するための位置同定時間とされる。
ここで、衛星信号の追尾(トラッキング)は、捕捉追尾部122で生成されたC/Aコードを衛星信号のC/Aコードに同期させ続けるためにC/Aコードの位相を制御する動作である。
また、測位衛星からの受信信号を周波数変換し、衛星信号を追尾しながらC/Aコードを用いたスペクトラム逆拡散により受信信号から航法メッセージを含む信号(復調信号)を取り出すことを、衛星信号の復調と記す。
The
Here, the GPS
When it is determined that 6 or more satellite signals have been captured within 1 second from the start of satellite signal search (“Y” in step S103), the
Here, the tracking of the satellite signal (tracking) is an operation of controlling the phase of the C/A code in order to keep the C/A code generated by the
In addition, frequency conversion is performed on the received signal from the positioning satellite, and the signal (demodulated signal) including the navigation message is extracted from the received signal by spectrum despreading using the C/A code while tracking the satellite signal. Described as demodulation.
CPU123は、プリアンブルを同定するために定められた位置同定時間である6秒間に6以上の衛星信号のプリアンブルが同定されたか否かを判別する(ステップS105)。プリアンブルの同定動作開始から6秒間に6以上の衛星信号のプリアンブルが同定されたと判別された場合には(ステップS105で“Y”)、CPU123は、RF増幅部111の動作設定を行ってRF増幅部111の動作モードを低電力モードとする(ステップS106)。詳しくは、CPU123は、RF増幅部111のロジック回路118に制御信号を送信し、スイッチ117a,117bをいずれもオンさせることでLNA116a,116bを迂回して信号を透過させ、RF増幅部111においてLNA116a,116bによる信号増幅を行わない状態に移行させる。
RF増幅部111が低電力モードに移行した後、CPU123は、捕捉追尾部122に衛星信号を追尾させながら、衛星信号を受信(ダウンロード)、復号して各種航法メッセージを取得する(ステップS114)。
The
After the
プリアンブルの同定動作開始から6秒間に6以上の衛星信号のプリアンブルが同定されなかったと判別された場合には(ステップS105で“N”)、CPU123は、6秒間に3〜5の衛星信号のプリアンブルが同定されたか否かを判別する(ステップS107)。プリアンブルの同定動作開始から6秒間に3〜5の衛星信号のプリアンブルが同定されたと判別された場合には(ステップS107で“Y”)、CPU123は、RF増幅部111の動作設定を行ってRF増幅部111の動作モードを中電力モードとする(ステップS108)。詳しくは、CPU123は、RF増幅部111のロジック回路118に制御信号を送信し、スイッチ117aをオン、スイッチ117bをオフさせることで、LNA116aを迂回して信号を透過させ、RF増幅部111においてLNA116bのみによる信号増幅を行わせる。RF増幅部111が中電力モードに移行した後、CPU123は、処理をステップS114に移行させる。
また、プリアンブルの同定動作開始から6秒間に3〜5の衛星信号のプリアンブルが同定されなかったと判別された場合には(ステップS107で“N”)、CPU123は、RF増幅部111を高電力モードに維持させたまま処理をステップS114に移行させる。
When it is determined that 6 or more satellite signal preambles have not been identified within 6 seconds from the start of the preamble identification operation (“N” in step S105), the
Further, when it is determined that the preambles of the satellite signals of 3 to 5 are not identified within 6 seconds from the start of the preamble identification operation (“N” in step S107), the
一方、ステップS102において衛星信号のサーチ開始から1秒間で6以上の衛星信号が捕捉されなかったと判別された場合には(ステップS103で“N”)、CPU123は、RF増幅部111を高電力モードに維持させたまま、衛星信号のサーチを継続させる。CPU123は、ステップS102における捕捉期間(1秒間)よりも長く設定された捕捉期間内に6以上の衛星信号が捕捉されたか否かを判別し(ステップS109)、6以上の衛星信号が捕捉されたと判別された場合には(ステップS109で“Y”)、CPU123は、捕捉追尾部122による衛星信号のサーチを終了させて、捕捉追尾部122に衛星信号を追尾させながら、衛星信号を復号していずれかのサブフレームのWORD1に含まれるプリアンブルを同定する(ステップS112)。
On the other hand, when it is determined in step S102 that 6 or more satellite signals have not been captured within 1 second from the start of satellite signal search ("N" in step S103), the
CPU123は、プリアンブルの同定動作開始から6秒間に6以上の衛星信号のプリアンブルが同定されたか否かを判別する(ステップS113)。6秒間に6以上の衛星信号のプリアンブルが同定されたと判別された場合には(ステップS113で“Y”)、CPU123は、処理をステップS108に移行させ、RF増幅部111の動作設定を行ってRF増幅部111の動作モードを中電力モードとする。
プリアンブルの同定動作開始から6秒間に6以上の衛星信号のプリアンブルが同定されなかったと判別された場合には(ステップS113で“N”)、CPU123は、RF増幅部111を高電力モードに維持させたまま処理をステップS114に移行させる。
The
When it is determined that 6 or more satellite signal preambles have not been identified within 6 seconds from the start of the preamble identification operation (“N” in step S113), the
一方、ステップS109において6以上の衛星信号が捕捉されていないと判別された場合には(ステップS109で“N”)、CPU123は、衛星信号のサーチ開始から規定時間(ここでは30秒)が経過しているか否かを判別し(ステップS110)、規定時間が経過していなかった場合には(ステップS110で“N”)処理をステップS109に戻し、規定時間が経過していた場合には(ステップS110で“Y”)、3以上の衛星信号が捕捉されているか否かを判別する(ステップS111)。CPU123は、3以上の衛星信号が捕捉されていると判別された場合には(ステップS111で“Y”)、処理をステップS112に移行させ、3以上の衛星信号が捕捉されていないと判別された場合には(ステップS111で“N”)、地方時取得処理を終了させる。
On the other hand, when it is determined in step S109 that 6 or more satellite signals have not been captured ("N" in step S109), the
CPU123は、ステップS114において、衛星信号の受信が完了したか否かを判別する(ステップS115)。詳しくは、航法メッセージのうち所定の情報、即ちエフェメリス、週番号WN及び週内経過時間TOWが取得されたか否かを判別する(ステップS115)。これらの所定の情報が取得されていないと判別された場合には(ステップS115で“N”)、CPU123は、衛星信号の受信開始から規定時間が経過しているか否かを判別し(ステップS117)、規定時間が経過していなかった場合には(ステップS117で“N”)処理をステップS115に戻し、規定時間が経過していた場合には(ステップS117で“Y”)地方時取得処理を終了させる。
The
CPU123は、衛星信号の航法メッセージのうち上記所定の情報が取得されたと判別された場合には(ステップS115で“Y”)、取得された情報を用いて地方時(LT)を算出し、電子時計1本体のCPU20に出力する(ステップS116)。具体的には、ステップS115までに少なくとも3以上の衛星信号のエフェメリスが取得されているため、これらのエフェメリスを用いて現在位置を算出し、算出された現在位置に基づいて記憶部125に記憶された地図情報を参照してタイムゾーン(TZ)(協定世界時(UTC)からの時差)を判定、取得する。また、週番号WN及び週内経過時間TOWからUTCを取得し、LT=UTC+TZにより地方時を算出する。また、記憶部125に記憶された地図情報に夏時間(DST)に係る情報が含まれている場合には、地図情報と算出された現在位置とから現在位置に対応する夏時間を取得してLT=UTC+TZ+DSTにより地方時を算出する。
CPU123は、地方時の算出及び出力が完了した場合には、地方時取得処理を終了させる。
When it is determined that the predetermined information in the navigation message of the satellite signal has been acquired (“Y” in step S115), the
The
このように、本実施形態の地方時取得処理では、衛星信号のサーチ動作において1秒間に6以上の衛星信号が捕捉されたか否か(ステップS103,S109)、及びプリアンブルの同定動作において6秒間に所定数以上の衛星信号のプリアンブルが同定されたか否か(ステップS105,S107,S113)によって送信電波の受信状態が良好状態、良好な状態より劣る中間状態、又は中間状態よりさらに劣る不良状態のいずれであるかが判別され、その判別結果に対応してRF増幅部111の動作モードがそれぞれ低電力モード、中電力モード、又は高電力モードとなるようRF増幅部111の動作設定が行われる。詳しくは、受信状態が良好状態(第1受信状態)であると判別された場合に設定される動作設定でのRF増幅部111のゲインが、受信状態が中間状態又は不良状態(第2受信状態)であると判別された場合に設定される動作設定でのRF増幅部111のゲインより小さくなるように動作設定が行われる。また、受信状態が中間状態(第1受信状態)であると判別された場合に設定される動作設定でのRF増幅部111のゲインが、受信状態が不良状態(第2受信状態)であると判別された場合に設定される動作設定でのRF増幅部111のゲインより小さくなるように動作設定が行われる。
As described above, in the local time acquisition process of the present embodiment, whether or not six or more satellite signals are captured in one second in the satellite signal search operation (steps S103 and S109) and the preamble identification operation is performed in six seconds. Depending on whether or not a predetermined number or more of preambles of satellite signals have been identified (steps S105, S107, S113), the reception state of the transmitted radio wave is a good state, an intermediate state inferior to the good state, or a defective state inferior to the intermediate state. Is determined, and the operation setting of the
なお、地方時取得処理におけるRF増幅部111の動作設定は、衛星信号のうちエフェメリス、週番号WN及び週内経過時間TOWが含まれないサブフレームが送信されている期間、すなわちサブフレーム4又はサブフレーム5が送信されている期間であって、WORD1のプリアンブル、WORD2のTOW、並びに各ワードのパリティビットが送信されていない期間(即ち、図5(b)において斜線が付された期間)に行われる。
The operation setting of the
以上のように、本実施形態の電子時計1は、GPS衛星からの送信電波を受信し、当該受信された送信電波の信号を増幅するRF増幅部111と、RF増幅部111により増幅された信号が入力され、当該信号から位置情報及び日時情報を含む衛星信号を捕捉する捕捉追尾部122と、捕捉追尾部122で捕捉された衛星信号から位置情報及び日時情報のうち少なくとも一方を取得するCPU123と、を含み、CPU123は、捕捉追尾部122及びCPU123のうち少なくとも一方における処理状況に基づいて送信電波の受信状態を判別し、当該判別された受信状態に応じてRF増幅部111の動作設定を行い、CPU123は、受信状態が第1受信状態であると判別された場合に設定される動作設定での利得が、受信状態が第1受信状態より劣る第2受信状態であると判別された場合に設定される動作設定での利得より小さくなるように動作設定を行う。
これにより、GPS衛星から送信される電波の受信状態に応じて消費電力を最適化することができる。即ち、受信状態が良い場合には、RF増幅部111が、衛星信号を適切に取得できる範囲でゲインが低い(即ち消費電力が低い、NFが高い)動作モードで動作されるよう動作設定が行われる。このため、受信状態が良いにも関わらず高ゲイン(低NF)で信号増幅が行われる無駄を省くとともに、受信状態が悪い場合には適切にゲインが高められて、RF増幅部111でのゲイン(又はNF)と消費電力のバランスが取れた制御を行うことができる。
As described above, the
As a result, the power consumption can be optimized according to the reception state of the radio waves transmitted from the GPS satellites. That is, when the reception state is good, the operation setting is performed so that the
また、CPU123は、捕捉追尾部122が捕捉に係る動作の開始から所定の捕捉期間(1秒)内に捕捉した衛星信号の数に基づいて受信状態を判別する。また、CPU123は、捕捉された衛星信号のプリアンブルを、位置同定時間(6秒)内に同定した数に基づいて受信状態を判別する。即ち、捕捉手段又は情報取得手段としてのCPU123が衛星信号の捕捉及び受信に係る所定の処理に失敗した場合に、利得設定手段としてのCPU123は、当該失敗の状況に基づいて受信状態を判別する。また、当該所定の処理の失敗が生じた場合に、利得設定手段としてのCPU123は、RF増幅部111(信号増幅手段)の利得が大きくなるようにRF増幅部111の動作設定を行う。ここで、衛星信号の捕捉及び受信に係る所定の処理には、捕捉追尾部122(捕捉手段)による捕捉に係る動作の開始から所定の捕捉期間内での所定数の衛星信号の捕捉、又はCPU123(情報取得手段)による、位置同定時間内での所定数の衛星信号に係るプリアンブルの同定が含まれる。これらにより、測位衛星からの送信電波を受信する受信装置に特有のパラメータを用いた簡易な方法で送信電波の受信状態を判別することができる。
Further, the
また、CPU123は、受信状態を予め定められた複数段階の中から判別し、当該複数段階にそれぞれ応じて各々離散的に定められたゲインに係る動作設定を行う。具体的には、RF増幅部111は、入力された信号の増幅を行うLNA116a,116bと、LNA116a,116bのオンオフをそれぞれ切り替えるスイッチ117a,117bとを備え、CPU123、スイッチ117a,117bを動作させて、RF増幅部111に入力された信号の増幅を行うLNAをLNA116a,116bから選択することにより動作設定を行う。これにより、簡易な構成でRF増幅部111の動作モードを変更してゲイン、NF及び電力消費を最適化させることができる。また、RF増幅部111のNFは、選択されたLNAのNFが反映された値となるため、RF増幅部111のNFを容易に設定することができる。
Further, the
また、CPU123は、衛星信号のうち位置情報及び日時情報を含まない部分が受信される期間内にRF増幅部111の動作設定を行う。これにより、地方時取得処理に用いられる位置情報及び日時情報が取得されている期間にRF増幅部111の動作モードが変更されることで衛星信号の追尾が外れて位置情報及び日時情報の取得ができなくなる不具合を防止することができる。
The
また、電子時計1は、日時を計数する計時回路25と、GPS受信処理部10のCPU123で日時情報が取得された場合に、当該日時情報を用いて計時回路25の日時を修正するCPU20とを備える。これにより、電子時計1において、GPS衛星から送信される衛星信号から取得された正確な日時を表示させることができる。
Further, the
(第2実施形態)
次に、本発明の第2実施形態について説明する。第2実施形態の電子時計1の構成は、第1実施形態と同一である。第2実施形態では、電子時計1によりGPS衛星からの送信電波を用いて日時情報が取得(日時取得処理)され、取得された日時情報に基づいて計時回路25の計数する日時の修正(日時修正処理)が行われる点で第1実施形態と相違する。以下では、第1実施形態との差異を中心に説明する。
(Second embodiment)
Next, a second embodiment of the present invention will be described. The configuration of the
第2実施形態で実施される日時修正処理は、所定の頻度、例えば、一日に一回所定の時刻又は光量センサ30により計測された光量が一日で最初に所定の基準レベル以上となった際に起動される。所定の時刻としては、例えば、午前0時0分10秒がその日最初の日時修正処理実施時刻とされる。最初の日時修正処理実施時刻で日時情報の取得に失敗した場合には、その後1時間おきに、日時情報の取得に成功するまで最長午前5時0分10秒まで標準電波の受信を繰り返しても良い。また、検出光量に係る所定の基準レベルとしては、例えば、日中に屋外で太陽光に照射された場合に計測される光量が設定される。
In the date and time correction processing performed in the second embodiment, a predetermined frequency, for example, a predetermined time once a day or a light amount measured by the
GPS衛星から日時情報のみを取得する場合、一衛星からの電波のうち、日時情報を含む部分のみを受信する、即ち、測位に必要な軌道情報を受信しないことで、受信時間を短縮し(例えば、2〜10秒程度)、消費電力を低減することが出来る。この場合、現在位置から当該一衛星までの距離が決まらないので、例えば、平均的な距離に基づいて伝播遅延時間の補正を行うことで、十分な精度(数msec程度)の日時を取得することが出来る。
以下では、GPS衛星から日時情報を取得する場合にGPS受信処理部10で実行される日時取得処理について説明する。
When only the date and time information is acquired from the GPS satellite, the reception time is shortened by receiving only the part including the date and time information of the radio wave from one satellite, that is, not receiving the orbit information necessary for positioning (for example, Power consumption can be reduced. In this case, since the distance from the current position to the one satellite is not determined, for example, by correcting the propagation delay time based on the average distance, it is possible to acquire the date and time with sufficient accuracy (about several msec). Can be done.
The following describes the date and time acquisition process executed by the GPS
図7は、GPS受信処理部10で実行される日時取得処理のCPU123による制御手順を示すフローチャートである。
日時取得処理が開始されると、CPU123は、RF増幅部111の動作設定を行ってRF増幅部111の動作モードを低電力モードとする(ステップS201)。
FIG. 7 is a flowchart showing a control procedure by the
When the date/time acquisition process is started, the
CPU123は、RAM124に記憶された動作履歴を参照し、過去2日以上連続して日時情報の取得処理に失敗しているか否かを判別する(ステップS202)。過去2日以上連続して日時取得処理に失敗していると判別された場合には(ステップS202で“Y”)、CPU123は、過去4日以上連続して日時取得処理に失敗しているか否かを判別する(ステップS203)。過去4日のうちいずれかの日に日時取得処理に成功していると判別された場合には(ステップS203で“N”)、CPU123は、RF増幅部111の動作設定を行ってRF増幅部111の動作モードを中電力モードとする(ステップS204)。また、過去4日以上連続して日時取得処理に失敗していると判別された場合には(ステップS203で“Y”)、CPU123は、RF増幅部111の動作設定を行ってRF増幅部111の動作モードを高電力モードとする(ステップS205)。
The
ステップS202で過去2日のうちいずれかの日に日時取得処理に成功していると判別された場合には(ステップS202で“N”)、CPU123は、捕捉追尾部122を動作させて衛星信号をサーチさせ、所定の捕捉期間(ここでは1秒間)に捕捉された衛星信号の数を取得する(ステップS206)。
When it is determined in step S202 that the date/time acquisition process has succeeded on any one of the past two days (“N” in step S202), the
CPU123は、ステップS206において衛星信号のサーチ開始から1秒間に1以上の衛星信号が捕捉されたか否かを判別する(ステップS207)。1秒間に1つも衛星信号が捕捉されていないと判別された場合には(ステップS207で“N”)、CPU123は、日時取得処理を終了させる。1秒間に1以上の衛星信号が捕捉されたと判別された場合には(ステップS207で“Y”)、CPU123は、捕捉追尾部122による衛星信号のサーチを終了させて、捕捉追尾部122に衛星信号を追尾させながら、衛星信号を受信、復号し、各サブフレームに含まれる週内経過時間TOWを取得する(ステップS208)。
The
CPU123は、ステップS208において、1サブフレーム分の送信時間である6秒が経過したときに受信が完了したか否か、即ち週内経過時間TOWが取得されたか否かを判別する(ステップS209)。週内経過時間TOWが取得されなかったと判別された場合には(ステップS209で“N”)、CPU123は、地方時取得処理を終了させる。
In step S208, the
CPU123は、衛星信号の受信開始から6秒間で週内経過時間TOWが取得されたと判別された場合には(ステップS209で“Y”)、取得された週内経過時間TOWに基づいて地方時(LT)を算出して電子時計1本体のCPU20に出力する(ステップS210)。
When it is determined that the weekly elapsed time TOW has been acquired within 6 seconds from the start of reception of the satellite signal (“Y” in step S209), the
一方、ステップS204でRF増幅部111が中電力モードで動作されるようRF増幅部111の動作設定が行われた場合、又はステップS205でRF増幅部111が高電力モードで動作されるようRF増幅部111の動作設定が行われた場合には、CPU123は、捕捉追尾部122を動作させて衛星信号をサーチさせ、所定の捕捉期間(ここでは1秒間)に捕捉された衛星信号の数を取得する(ステップS211)。
On the other hand, when the operation setting of the
CPU123は、ステップS211において所定の捕捉期間(1秒間)に1以上の衛星信号が捕捉されたか否かを判別する(ステップS212)。1秒間に1つも衛星信号が捕捉されていないと判別された場合には(ステップS212で“N”)、CPU123は、衛星信号のサーチ開始から規定時間(ここでは10秒)が経過しているか否かを判別し(ステップS213)、規定時間が経過していなかった場合には(ステップS213で“N”)処理をステップS211に戻し、規定時間が経過していた場合には(ステップS213で“Y”)、日時取得処理を終了させる。
The
ステップS212で1以上の衛星信号が捕捉されたと判別された場合には(ステップS212で“Y”)、CPU123は、ステップS208と同様に衛星信号から週内経過時間TOWを取得する(ステップS214)。
When it is determined in step S212 that one or more satellite signals have been captured ("Y" in step S212), the
CPU123は、ステップS214において衛星信号の受信開始から所定時間(ここでは6秒間)が経過したときに受信が完了したか否か、即ち週内経過時間TOWが取得されたか否かを判別する(ステップS215)。週内経過時間TOWが取得されていないと判別された場合には(ステップS215で“N”)、CPU123は、衛星信号の受信開始から規定時間(ここでは60秒)が経過しているか否かを判別し(ステップS216)、規定時間が経過していなかった場合には(ステップS216で“N”)処理をステップS214に戻し、規定時間が経過していた場合には(ステップS216で“Y”)日時取得処理を終了させる。
The
CPU123は、ステップS215で日時情報が取得されたと判別された場合には(ステップS215で“Y”)、取得された週内経過時間TOWと、RAM124等に記憶された週番号WNとに基づいて地方時(LT)を算出して電子時計1本体のCPU20に出力する(ステップS210)。
CPU123は、日時情報の出力が完了した場合には、地方時取得処理を終了させる。
When it is determined in step S215 that the date and time information has been acquired (“Y” in step S215), the
When the output of the date and time information is completed, the
地方時取得処理が終了すると、電子時計1のCPU20は、GPS受信処理部10のCPU123から出力された日時情報に基づいて計時回路25が計数する日時を修正する(日時修正処理)。
When the local time acquisition process ends, the
以上のように、本実施形態の電子時計1では、CPU123は、衛星信号に含まれる日時情報を取得した直近のタイミングからの経過時間(日数)に基づいて受信状態を判別する。即ち、日時取得処理(衛星信号の捕捉及び受信に係る所定の処理)に所定の日数失敗しているか否か(ステップS201,S202)によって送信電波の受信状態が良好状態、中間状態、又は不良状態のいずれであるかが判別され、その判別結果に対応してRF増幅部111がそれぞれ低電力モード、中電力モード、又は高電力モードで動作されるようRF増幅部111の動作設定が行われる。これにより、過去の動作履歴を参照することのみによって受信状態を判別することができるため、これ以降のステップにおいて受信状態の判別をすることなく、高速に処理を行うことができる。また、このように日時取得処理に所定の日数失敗して計時回路25が計数する日時の精度状態が悪化している場合にRF増幅器111をより高ゲインで動作させる動作設定が行われることで、日時取得処理を成功しやすくして計時回路25が計数する日時の精度状態の回復を図ることができる。
また、日時取得処理におけるRF増幅部111の動作モードは低電力モードが初期状態とされる(ステップS201)。これにより、必要以上にRF増幅部111の消費電力が増加する不具合を抑制することができる。
As described above, in the
Further, the operation mode of the
(第3実施形態)
次に、本発明の第3実施形態について説明する。第3実施形態に係る電子時計1の構成は、第1、第2実施形態と同一である。第3実施形態では、第1実施形態の地方時取得動作において、捕捉された衛星信号を含む復調信号のSNR(信号雑音比)に基づいた受信状態の判別が併せて行われる。本実施形態では、CPU123は、信号雑音比算出手段としても機能する。以下では、第1実施形態との差異を中心に説明する。
(Third Embodiment)
Next, a third embodiment of the present invention will be described. The configuration of the
図8及び図9は、GPS受信処理部10で実行される地方時取得処理のCPU123による制御手順を示すフローチャートである。この変形例に係る地方時設定処理は、図6に示した第1実施形態における地方時取得処理に対して、ステップS118〜S122の処理が追加され、また、ステップS111の処理がステップS111aの処理に置き換えられたものであり、その他の処理は同一であるので、同一の処理に対しては同一の符号を用いることとして詳しい説明を省略する。
8 and 9 are flowcharts showing the control procedure by the
ステップS103で衛星信号のサーチ開始から1秒間で6以上の衛星信号が捕捉されたと判別された場合に(ステップS103で“Y”)、CPU123は、6以上の衛星信号に係る復調信号のSNRが30dB以上であるか否かを判別する(ステップS118)。詳しくは、CPU123は、ステップS102で捕捉追尾部122により捕捉された衛星信号を含む復調信号について、信号部の信号強度と雑音部の信号強度との比(SNR)を取得し、当該比が所定の基準値(復調基準値)以上、ここでは例えば30dB以上であるか否かを判別する。以下では煩雑さを避けるため、衛星信号を含む復調信号に係るSNRを「衛星信号のSNR」とも記す。
6以上の衛星信号のSNRが30dB以上であると判別された場合には(ステップS118で“Y”)、CPU123は、処理をステップS104へ移行させ、6以上の衛星信号のSNRが30dB以上であるとの条件が満たされていないと判別された場合には(ステップS118で“N”)、CPU123は、処理をステップS109へ移行させる。
When it is determined in step S103 that 6 or more satellite signals have been captured within 1 second from the start of the satellite signal search (“Y” in step S103), the
When it is determined that the SNR of 6 or more satellite signals is 30 dB or more (“Y” in step S118), the
同様に、ステップS109で6以上の衛星信号が捕捉されたと判別された場合には(ステップS109で“Y”)、CPU123は、6以上の衛星信号のSNRが30dB以上であるか否かを判別し(ステップS119)、6以上の衛星信号のSNRが30dB以上であると判別された場合には(ステップS119で“Y”)、処理をステップS112へ移行させ、6以上の衛星信号のSNRが30dB以上であるとの条件が満たされていないと判別された場合には(ステップS119で“N”)、処理をステップS110へ移行させる。
Similarly, when it is determined in step S109 that 6 or more satellite signals have been captured (“Y” in step S109), the
また、ステップS110で衛星信号のサーチ開始から規定時間(30秒)が経過していると判別された場合には(ステップS110で“Y”)、CPU123は、3以上の衛星信号が捕捉され、かつ少なくとも3つの衛星信号のSNRが30dB以上であるか否かを判別する(ステップS111a)。CPU123は、3以上の衛星信号が捕捉され、かつ少なくとも3つの衛星信号のSNRが30dB以上であると判別された場合には(ステップS111aで“Y”)、処理をステップS112に移行させ、3以上の衛星信号が捕捉され、かつ少なくとも3つの衛星信号のSNRが30dB以上であるとの条件が満たされていないと判別された場合には(ステップS111aで“N”)、地方時取得処理を終了させる。
If it is determined in step S110 that the specified time (30 seconds) has elapsed from the start of satellite signal search (“Y” in step S110), the
このように、第3実施形態の地方時取得処理では、捕捉追尾部122で捕捉された衛星信号のうち所定数の衛星信号のSNRが30dB以上であるか否かが判別され、所定数の衛星信号のSNRが30dB以上であると判別された場合にのみ、衛星信号のプリアンブルを同定するステップ(ステップS104,S112)に移行する。
As described above, in the local time acquisition processing of the third embodiment, it is determined whether or not the SNR of a predetermined number of satellite signals among the satellite signals captured by the capture and
また、ステップS105でプリアンブルの同定動作開始から6秒間に6以上の衛星信号のプリアンブルが同定されたと判別された場合には(ステップS105で“Y”)、CPU123は、3以上の衛星信号のSNRが所定の基準値(復調基準値)以上、ここでは例えば40dB以上であるか否かを判別する(ステップS120)。CPU123は、3以上の衛星信号のSNRが40dB以上であると判別された場合には(ステップS120で“Y”)、処理をステップS106へ移行させ、3以上の衛星信号のSNRが40dB以上であると判別されなかった場合には(ステップS120で“N”)、処理をステップS107へ移行させる。
If it is determined in step S105 that 6 or more satellite signal preambles have been identified within 6 seconds from the start of the preamble identification operation (“Y” in step S105), the
また、ステップS107で6秒間に3〜5の衛星信号のプリアンブルが同定されたと判別された場合には(ステップS107で“Y”)、CPU123は、3以上の衛星信号のSNRが40dB以上であるか否かを判別し(ステップS121)、3以上の衛星信号のSNRが40dB以上であると判別された場合には(ステップS121で“Y”)、処理をステップS108へ移行させ、3以上の衛星信号のSNRが40dB以上であると判別されなかった場合には(ステップS121で“N”)、処理をステップS114へ移行させる。
When it is determined in step S107 that the preambles of the satellite signals of 3 to 5 have been identified in 6 seconds (“Y” in step S107), the
また、ステップS113でプリアンブルの同定動作開始から6秒間に6以上の衛星信号のプリアンブルが同定されたと判別された場合には(ステップS113で“Y”)、CPU123は、3以上の衛星信号のSNRが40dB以上であるか否かを判別し(ステップS122)、3以上の衛星信号のSNRが40dB以上であると判別された場合には(ステップS122で“Y”)、処理をステップS108へ移行させ、3以上の衛星信号のSNRが40dB以上であると判別されなかった場合には(ステップS122で“N”)、処理をステップS114へ移行させる。
If it is determined in step S113 that 6 or more satellite signal preambles have been identified within 6 seconds from the start of the preamble identification operation (“Y” in step S113), the
このように、第3実施形態の地方時取得処理では、衛星信号のプリアンブルが6秒間に6以上(又は3〜5)同定された場合に、そのうち3以上の衛星信号のSNRが40dB以上であるか否かが判別され、3以上の衛星信号のSNRが40dB以上であると判別されなかった場合には、RF増幅部111の動作モードをより高電力側(即ち低NF側)の動作モードに移行させるよう動作設定が行われる。
As described above, in the local time acquisition process of the third embodiment, when 6 or more (or 3 to 5) preambles of satellite signals are identified in 6 seconds, the SNR of 3 or more satellite signals is 40 dB or more. If it is not determined that the SNR of 3 or more satellite signals is 40 dB or more, the operation mode of the
以上のように、第3実施形態の電子時計1では、CPU123は、捕捉追尾部122により捕捉された衛星信号を各々含む復調信号のSNRをそれぞれ算出し、その算出結果に基づいて受信状態を判別する。これにより、復調信号に含まれるノイズが大きかったり、送信電波が反射により信号が減衰して(例えば、マルチパス)電子時計1に到達していたりした場合であっても、これらに応じてRF増幅部111の動作設定が行われるため、ノイズやマルチパスまで考慮した受信状態に応じてRF増幅部111の制御を行うことができる。
As described above, in the
また、CPU123は、算出されたSNRが所定の基準値以上である復調信号に係る衛星信号の数に基づいて受信状態を判別する。これにより、測位衛星からの送信電波を受信する受信装置に特有のパラメータを用いた簡易な方法で送信電波の受信状態を判別することができる。
Further, the
また、CPU123は、捕捉された衛星信号のプリアンブルを、プリアンブルを同定するために定められた位置同定時間(6秒)内に3以上の所定数以上同定した場合に、プリアンブルが同定された衛星信号のうち、算出されたSNRが所定の基準値以上である復調信号に係る衛星信号の数に基づいて受信状態を判別する。これにより、測位衛星からの送信電波を受信する受信装置に特有のパラメータを用いた簡易な方法で送信電波の受信状態を判別することができる。
Further, when the
また、第3実施形態では、捕捉追尾部122により捕捉された衛星信号のSNRに関して30dB以上であるか否かの判別を行い、プリアンブルが同定された衛星信号のSNRに関して40dB以上であるか否かの判別を行う。このように前者の判別における基準値を後者の判別における基準値より小さくすることで、相対的に多くの電力を消費する衛星のサーチ動作が行われる時間を短くすることができ、電子時計1の消費電力を低く抑えることができる。
Further, in the third embodiment, it is determined whether or not the SNR of the satellite signal captured by the capture and
なお、本発明は、上記各実施形態に限られるものではなく、様々な変更が可能である。
例えば、上記各実施形態では、受信状態に応じて信号増幅部としてのRF増幅部111の動作モードのみが変更される例で説明したが、これに限られない。例えば、RF増幅部111の動作モードの変更に合わせて、信号増幅部としてのアナログフィルタ113及びIF増幅部114の少なくとも一方のゲインを変更させてもよい。この場合、ADC115に入力される信号のダイナミックレンジがADC115にて適切な変換を行うことができる範囲に収まるように、RF増幅部111の各動作モードごとに、アナログフィルタ113又はIF増幅部114の少なくとも一方のゲインを予め定められた値に変更させる。ここで、アナログフィルタ113は、通過周波数帯域を変更することでゲインが調整される。IF増幅部114は、RF増幅部111と同様に複数のLNAのうち使用するLNAの数を変更することでゲインが調整されてもよいし、他の方式によりゲインが調整されてもよい。
The present invention is not limited to the above-mentioned embodiments, and various modifications can be made.
For example, in each of the above-described embodiments, an example has been described in which only the operation mode of the
また、上記各実施形態では、RF増幅部111のLNA116a,116bのNFの値をそれぞれ3dB,8dBとしたが、これらの値は、受信される衛星信号の信号電力等に応じて適宜変更されてもよい。また、2つのLNA116a,116bのうち一方を迂回して信号を透過させることでRF増幅部111のゲイン及びNFを変更する例で説明したが、RF増幅部111のゲイン及びNFの変更方式はこれに限られず、他の方式を用いてもよい。
Further, in each of the above-described embodiments, the NF values of the
また、上記各実施形態では、RF増幅部111の動作モードを消費電力の異なる3つのモードから選択したが、これに限定する趣旨ではなく、動作モードの数は2つ、又は4つ以上であってもよい。
Further, in each of the above embodiments, the operation mode of the
また、上記各実施形態では、RF増幅部111の動作モードを、2つのLNA116a,116bのうちいずれかのみを用いる動作モードと、LNA116a,116bのいずれも用いない動作モードとから選択するよう動作設定を行う例を示したが、これに限定されない。例えば、受信状態に応じて、スイッチ117a,117bをともにオフさせて、RF増幅部111がLNA116a,116bの双方を用いた増幅を行う動作モード(以下、感度優先モードと記す)で動作されるようRF増幅部111の動作設定を行ってもよい。感度優先モードでは、高電力モードよりさらに消費電力が大きくなるが、RF増幅部111のNFは高電力モードより低くなる。このため、GPS受信処理部10においてより高感度でGPS衛星からの送信電波を受信することができる。RF増幅部111の動作モードは、感度優先モード、高電力モード、中電力モード、低電力モードの全てから選択されてもよいし、これらのうち2又は3の動作モードの中から選択されてもよい。
In each of the above embodiments, the operation setting is made so that the operation mode of the
また、上記各実施形態では、受信状態を予め定められた3段階の中から判別し、この3段階にそれぞれ応じて各々離散的に定められたゲインに係る動作設定を行う例を説明したが、これに限られない。例えば、RF増幅部111のゲイン(及びNF並びに消費電力)が連続的な値で変化し得る構成とし、CPU123が、受信状態に応じてRF増幅部111のゲインを連続的な値のうち何れかに設定することで動作設定が行われてもよい。
Further, in each of the above-described embodiments, an example has been described in which the reception state is discriminated from among three predetermined stages and the operation setting relating to the gain discretely determined according to each of the three stages is performed. It is not limited to this. For example, the gain (and NF and power consumption) of the
また、上記各実施形態では、地方時算出処理又は日時取得処理において、日時情報として週内経過時間TOWを取得する例を説明したが、過去の地方時取得処理又は日時取得処理において週番号WNが取得されておらず、週番号WNがRAM124等に記憶されていない場合には、日時情報として週内経過時間TOW及び週番号WNを取得することとしてもよい。
また、上記第1、第3実施形態では、地方時算出処理において位置情報及び日時情報を取得する例を説明したが、例えば位置情報に基づくタイムゾーンの判定のみを行う場合には位置情報のみを取得してもよい。
Further, in each of the above-described embodiments, the example in which the intra-week elapsed time TOW is acquired as the date/time information in the local time calculation process or the date/time acquisition process has been described. When the week number WN is not acquired and is not stored in the
In addition, in the first and third embodiments, the example in which the position information and the date and time information are acquired in the local time calculation process has been described. However, for example, when only the time zone is determined based on the position information, only the position information is acquired. You may get it.
上記第2実施形態では、CPU123は、衛星信号に含まれる日時情報を直近で取得してからの経過時間に基づいて受信状態を判別する例を説明したが、これに限定されず、例えば当該日時情報を取得した直近のタイミング以降における日時情報の取得失敗回数に基づいて受信状態を判別してもよい。
In the second embodiment, the example in which the
また、上記第1及び第3実施形態では、衛星信号のサーチ開始から所定の捕捉期間に6(ステップS111では3)以上の衛星信号が捕捉されたか否かで受信状態を判別したが(ステップS103,S109,S111)、判別の基準となる衛星信号の数は6(又は3)に限られず、地上での現在位置を取得できる3以上であれば、捕捉可能な衛星信号の数の範囲内で任意の数とすることができる。また、上記判断を行う所定の捕捉期間は、衛星信号のサーチ開始から1秒間としたが(ステップS103,S109)、これに限られず、GPS衛星からの送信電波の受信状態やGPS受信処理部10の特性に応じて変更してもよい。
In the first and third embodiments, the reception state is determined by whether or not 6 (3 in step S111) satellite signals are captured within a predetermined capture period from the start of satellite signal search (step S103). , S109, S111), the number of satellite signals serving as a criterion for determination is not limited to 6 (or 3), and if the current position on the ground is 3 or more, the number of satellite signals that can be captured is within the range. It can be any number. Further, the predetermined acquisition period for performing the above determination is one second from the start of the satellite signal search (steps S103 and S109), but it is not limited to this, and the reception state of the radio wave transmitted from the GPS satellite and the GPS
また、上記第1及び第3実施形態では、プリアンブルの同定動作開始から6秒間に6以上又は3以上の衛星信号のプリアンブルが同定されたか否かで受信状態を判別したが(ステップS105,S113,S107)、判別の基準となる衛星信号の数は6又は3に限られず、2次元での現在位置を取得できる3以上であれば、捕捉可能な衛星信号の数の範囲内で任意の数とすることができる。また、上記判断を行う期間は、衛星信号のサーチ開始から6秒間に限られず、GPS衛星からの送信電波の受信状態やGPS受信処理部10の特性に応じて変更してもよい。
In the first and third embodiments, the reception state is determined depending on whether 6 or more or 3 or more satellite signal preambles have been identified within 6 seconds from the start of the preamble identification operation (steps S105, S113, S107), the number of satellite signals serving as a criterion for determination is not limited to 6 or 3, and if the number is 3 or more that can acquire the two-dimensional current position, it can be any number within the range of the number of satellite signals that can be captured. can do. Further, the period for making the above-mentioned determination is not limited to 6 seconds from the start of the satellite signal search, and may be changed according to the reception state of the radio waves transmitted from the GPS satellites and the characteristics of the GPS
また、上記第3実施形態では、捕捉された衛星信号のSNRが30dB以上であるか否かを判別し(ステップS118,S111a,S119)、またプリアンブルが同定された衛星信号のSNRが40dB以上であるか否かを判別したが(ステップS120,S121,S122)、判別の基準となる基準値は30dB又は40dBに限られず、例えばRF増幅部111の各動作モードにおけるゲイン及びNFの設定に応じた値に変更してもよい。
In addition, in the third embodiment, it is determined whether or not the SNR of the captured satellite signal is 30 dB or more (steps S118, S111a, S119), and the SNR of the satellite signal with the preamble identified is 40 dB or more. Although it is determined whether or not there is any (step S120, S121, S122), the reference value serving as a reference for the determination is not limited to 30 dB or 40 dB, and for example, according to the gain and NF settings in each operation mode of the
また、上記第3実施形態では、捕捉された衛星信号、及びプリアンブルが同定された衛星信号の双方について、復調信号のSNRの値が所定値以上である衛星信号の数に基づいて受信状態を判別するものとしたが、これらのうち一方のみの判別を行うこととしてもよい。 Further, in the third embodiment, the reception state of both the captured satellite signal and the satellite signal for which the preamble is identified is determined based on the number of satellite signals for which the SNR value of the demodulated signal is equal to or greater than a predetermined value. However, only one of them may be discriminated.
また、上記第3実施形態では、復調信号のSNRの値が所定値以上である衛星信号の数に基づいて受信状態を判別していたが、これに限られない。SNRを用いた制御の他の例として、CPU123が、算出されたSNRが所定の基準値以上である復調信号に係る衛星信号の数がCPU123による情報の取得に必要な数以上となる範囲で、最もRF増幅部111の利得が小さくなるように動作設定を行うこととしてもよい。これによれば、CPU123による情報の取得が可能な範囲でRF増幅部111の消費電力を低くすることができるため、測位衛星から送信される電波の受信状態に応じて電子時計1の電力消費を最適化することができる。
Further, in the third embodiment, the reception state is determined based on the number of satellite signals whose SNR value of the demodulated signal is a predetermined value or more, but the present invention is not limited to this. As another example of the control using the SNR, the
また、上記第3実施形態では、復調信号のSNRが所定値以上である衛星信号の数に基づいて受信状態を判別した上で、捕捉された全ての衛星信号について航法メッセージを受信していたが、衛星信号のSNRに基づく制御の態様はこれに限られない。例えば、捕捉された衛星信号のうち、復調信号のSNRが所定値以上である衛星信号のみについて航法メッセージを取得するようにしてもよいし、復調信号のSNRが高い順に所定数の衛星信号を選択し、選択された衛星信号のみについて航法メッセージを取得するようにしてもよい。 Further, in the third embodiment, the navigation message is received for all the captured satellite signals after determining the reception state based on the number of satellite signals whose SNR of the demodulated signal is equal to or greater than the predetermined value. The mode of control based on the SNR of satellite signals is not limited to this. For example, among the captured satellite signals, the navigation message may be acquired only for those satellite signals whose SNR of the demodulated signal is greater than or equal to a predetermined value, or a predetermined number of satellite signals are selected in descending order of the SNR of the demodulated signal. However, the navigation message may be acquired only for the selected satellite signal.
また、上記第3実施形態では、SNRの取得の際に、所定期間(例えば数秒間)連続して衛星信号及びノイズの強度を取得し、信号の安定性からマルチパス信号に係る衛星信号やノイズの大きな衛星信号を特定し、当該衛星信号の使用を除外するようにしてもよい。 Further, in the third embodiment, when the SNR is acquired, the satellite signal and noise intensities are continuously acquired for a predetermined period (for example, several seconds), and the satellite signal and the noise related to the multipath signal are acquired from the stability of the signal. May be specified and the use of the satellite signal may be excluded.
また、上記各実施形態では、測位衛星としてのGPS衛星から送信される衛星信号を用いた各種処理について説明したが、測位衛星の種類はGPS衛星に限られず、グロナス(GLONASS)、ガリレオ(Galileo)等の他のGNSSに係る測位衛星から送信される衛星信号が用いられてもよい。 Further, in each of the above-described embodiments, various processes using satellite signals transmitted from GPS satellites as positioning satellites have been described, but the types of positioning satellites are not limited to GPS satellites, and GLONASS and Galileo are available. Other satellite signals transmitted from positioning satellites related to GNSS such as the above may be used.
また、上記各実施形態では、衛星信号から取得された位置情報及び日時情報からGPS受信処理部10が地方時の算出を行う例で説明したが、GPS受信処理部10から位置情報及び日時情報を取得したCPU20が地方時の算出を行ってもよい。
In each of the above embodiments, the GPS
また、上記各実施形態では、指針を用いたアナログ電子時計を例に挙げて説明したが、本発明が適用可能な電子時計は、これに限られず、デジタル表示を行う電子時計及びデジタル表示とアナログ表示とが併用された電子時計であっても良い。
その他、上記実施の形態で示した構成や制御内容及びその手順等の具体的な細部は、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において適宜変更可能である。
Further, in each of the above-described embodiments, an analog electronic timepiece using a pointer is described as an example, but the electronic timepiece to which the present invention is applicable is not limited to this, and an electronic timepiece that performs digital display and a digital display and an analog display. It may be an electronic timepiece that also uses a display.
In addition, the specific details such as the configuration, the control content, and the procedure thereof described in the above-described embodiment can be appropriately changed without departing from the spirit of the present invention.
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、本発明の範囲は、上述の実施の形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された発明の範囲とその均等の範囲を含む。
以下に、この出願の願書に最初に添付した特許請求の範囲に記載した発明を付記する。付記に記載した請求項の項番は、この出願の願書に最初に添付した特許請求の範囲の通りである。
Although some embodiments of the present invention have been described, the scope of the present invention is not limited to the above-described embodiments, and includes the scope of the invention described in the claims and the equivalent scope thereof. ..
The inventions described in the scope of the claims attached first to the application for this application will be additionally described below. The claim numbers listed in the appendices are as defined in the claims initially attached to the application for this application.
[付記]
<請求項1>
測位衛星からの送信電波を受信し、当該受信された送信電波の信号を増幅する信号増幅手段と、
前記信号増幅手段により増幅された信号が入力され、当該信号から位置情報及び日時情報を含む衛星信号を捕捉する捕捉手段と、
前記捕捉手段で捕捉された前記衛星信号から前記位置情報及び前記日時情報のうち少なくとも一方を取得する情報取得手段と、
前記捕捉手段及び前記情報取得手段のうち少なくとも一方における処理状況に基づいて前記送信電波の受信状態を判別し、当該判別された受信状態に応じて前記信号増幅手段の利得に係る動作設定を行う利得設定手段と、
を備え、
前記利得設定手段は、前記受信状態が第1受信状態であると判別された場合に設定される前記動作設定での前記利得が、前記受信状態が第1受信状態より劣る第2受信状態であると判別された場合に設定される前記動作設定での前記利得より小さくなるように前記動作設定を行う
ことを特徴とする電波受信装置。
<請求項2>
前記利得設定手段は、前記捕捉手段が前記捕捉に係る動作の開始から所定の捕捉期間内に捕捉した前記衛星信号の数に基づいて前記受信状態を判別することを特徴とする請求項1記載の電波受信装置。
<請求項3>
前記利得設定手段は、前記捕捉された衛星信号のうち当該衛星信号の送信フォーマットにおける位置を特定するための所定部分を、当該所定部分を同定するために定められた位置同定時間内に前記情報取得手段が同定した数に基づいて前記受信状態を判別することを特徴とする請求項1又は2記載の電波受信装置。
<請求項4>
前記捕捉手段により捕捉された前記衛星信号を各々含んで復調された復調信号の信号雑音比をそれぞれ算出する信号雑音比算出手段を備え、
前記利得設定手段は、前記信号雑音比算出手段による信号雑音比の算出結果に基づいて前記受信状態を判別することを特徴とする請求項1に記載の電波受信装置。
<請求項5>
前記利得設定手段は、前記信号雑音比算出手段により算出された信号雑音比が所定の復調基準値以上である前記復調信号に係る前記衛星信号の数に基づいて前記受信状態を判別することを特徴とする請求項4記載の電波受信装置。
<請求項6>
前記利得設定手段は、前記捕捉された衛星信号のうち当該衛星信号の送信フォーマットにおける位置を特定するための所定部分を、当該所定部分を同定するために定められた位置同定時間内に前記情報取得手段が3以上の所定数以上同定した場合に、当該所定部分が同定された前記衛星信号のうち、前記信号雑音比算出手段により算出された信号雑音比が所定の復調基準値以上である前記復調信号に係る前記衛星信号の数に基づいて前記受信状態を判別することを特徴とする請求項4又は5記載の電波受信装置。
<請求項7>
前記利得設定手段は、前記信号雑音比算出手段により算出された信号雑音比が所定の復調基準値以上である前記復調信号に係る前記衛星信号の数が前記情報取得手段による情報の取得に必要な数以上となる範囲で、最も前記利得が小さくなるように前記動作設定を行うことを特徴とする請求項4記載の電波受信装置。
<請求項8>
前記利得設定手段は、前記情報取得手段が前記衛星信号に含まれる前記日時情報を取得した直近のタイミングからの経過時間又は当該タイミング以降における前記日時情報の取得失敗回数に基づいて前記受信状態を判別することを特徴とする請求項1記載の電波受信装置。
<請求項9>
前記利得設定手段は、前記受信状態を予め定められた複数段階の中から判別し、前記複数段階にそれぞれ応じて各々離散的に定められた前記利得に係る前記動作設定を行うことを特徴とする請求項1〜8の何れか一項に記載の電波受信装置。
<請求項10>
前記信号増幅手段は、
入力された信号の増幅を行う複数の増幅部と、
前記複数の増幅部のオンオフをそれぞれ切り替える切替部と
を備え、
前記利得設定手段は、前記切替部を動作させて、前記信号増幅手段に入力された信号の増幅を行う増幅部を前記複数の増幅部から選択することにより前記動作設定を行う
ことを特徴とする請求項9記載の電波受信装置。
<請求項11>
前記利得設定手段は、前記衛星信号のうち前記位置情報及び前記日時情報を含まない部分が受信される期間内に前記動作設定を行うことを特徴とする請求項1〜10の何れか一項に記載の電波受信装置。
<請求項12>
請求項1〜11の何れか一項に記載された電波受信装置と、
日時を計数する計時手段と、 前記情報取得手段で前記日時情報が取得された場合に、当該日時情報を用いて前記計時手段の日時を修正する日時修正手段と、
を備えることを特徴とする電子時計。
[Appendix]
<Claim 1>
Signal amplifying means for receiving the transmission radio wave from the positioning satellite and amplifying the signal of the received transmission radio wave,
Capture means for inputting the signal amplified by the signal amplifying means, and capturing a satellite signal including position information and date/time information from the signal,
Information acquisition means for acquiring at least one of the position information and the date and time information from the satellite signal captured by the capturing means,
A gain that determines the reception state of the transmitted radio wave based on the processing status of at least one of the acquisition means and the information acquisition means, and performs an operation setting related to the gain of the signal amplification means according to the determined reception status. Setting means,
Equipped with
The gain setting means is in a second reception state in which the gain in the operation setting set when the reception state is determined to be the first reception state is inferior to the first reception state in the reception state. The radio wave receiving device, wherein the operation setting is performed so as to be smaller than the gain in the operation setting set when it is determined.
<Claim 2>
2. The gain setting means determines the reception state based on the number of the satellite signals captured by the capturing means within a predetermined capturing period from the start of the operation related to the capturing. Radio wave receiver.
<Claim 3>
The gain setting means acquires the information of a predetermined portion of the captured satellite signal for identifying a position in the transmission format of the satellite signal within a position identification time determined for identifying the predetermined portion. 3. The radio wave receiving apparatus according to
<Claim 4>
A signal-noise ratio calculating means for calculating a signal-noise ratio of a demodulated signal demodulated including each of the satellite signals captured by the capturing means,
The radio wave receiving apparatus according to
<Claim 5>
The gain setting means determines the reception state based on the number of the satellite signals related to the demodulated signal whose signal-to-noise ratio calculated by the signal-to-noise ratio calculating means is equal to or more than a predetermined demodulation reference value. The radio wave receiving device according to claim 4.
<Claim 6>
The gain setting means acquires the information of a predetermined portion of the captured satellite signal for identifying a position in the transmission format of the satellite signal within a position identification time determined for identifying the predetermined portion. When the means identifies a predetermined number of 3 or more, the demodulation in which the signal-to-noise ratio calculated by the signal-noise ratio calculating means is equal to or greater than a predetermined demodulation reference value among the satellite signals in which the predetermined portion is identified The radio wave receiving apparatus according to claim 4, wherein the reception state is determined based on the number of the satellite signals related to the signal.
<Claim 7>
In the gain setting means, the number of satellite signals related to the demodulated signal whose signal noise ratio calculated by the signal noise ratio calculating means is equal to or more than a predetermined demodulation reference value is necessary for the information acquiring means to acquire information. The radio wave receiving apparatus according to claim 4, wherein the operation setting is performed so that the gain is minimized within a range of a number or more.
<Claim 8>
The gain setting unit determines the reception state based on the elapsed time from the latest timing when the information acquisition unit acquires the date and time information included in the satellite signal or the number of times the date and time information has failed to be acquired after the timing. The radio wave receiving device according to
<Claim 9>
The gain setting means determines the reception state from a plurality of predetermined stages, and performs the operation setting related to the gain discretely determined for each of the plurality of stages. The radio wave reception device according to
<Claim 10>
The signal amplification means,
A plurality of amplification units for amplifying the input signal,
A switching unit that switches ON/OFF of each of the plurality of amplification units,
The gain setting unit performs the operation setting by operating the switching unit and selecting an amplification unit that amplifies the signal input to the signal amplification unit from the plurality of amplification units. The radio wave receiving device according to claim 9.
<Claim 11>
11. The gain setting means sets the operation within a period in which a portion of the satellite signal that does not include the position information and the date and time information is received. The radio wave receiver described.
<Claim 12>
A radio wave receiving device according to any one of
A time counting means for counting the date and time, and a date and time correcting means for correcting the date and time of the time measuring means using the date and time information when the date and time information is acquired by the information acquiring means,
An electronic timepiece comprising:
1 電子時計
10 GPS受信処理部
11 RF信号処理部
111 RF増幅部
116a,116b LNA
117a,117b スイッチ
118 ロジック回路
112 周波数変換部
113 アナログフィルタ
114 IF増幅部
115 ADC
12 ベースバンド信号処理部
121 周波数変換部
122 捕捉追尾部
123 CPU
124 RAM
125 記憶部
13 BPF
14 局部発振器
10a アンテナ
20 CPU
21 ROM
22 RAM
23 発振回路
24 分周回路
25 計時回路
26 標準電波受信部
26a アンテナ
27 駆動回路
28 操作部
29 電源部
30 光量センサ
41 秒針
42 分針
43 時針
44 日車
51,52,53,54 輪列機構
61,62,64 ステッピングモータ
1
117a,
12 baseband
124 RAM
125
14
21 ROM
22 RAM
23
Claims (7)
前記信号増幅手段により増幅された信号が入力され、当該信号から衛星信号を捕捉し、当該捕捉された前記衛星信号を復調処理し、前記信号増幅手段の利得を設定する復調手段と、
前記衛星信号から位置情報及び日時情報のうち少なくとも一方を取得する情報取得手段と、
を備え、
前記復調手段は、前記捕捉された衛星信号のうち当該衛星信号の送信フォーマットにおける位置を特定するための所定部分を位置同定時間内に前記情報取得手段が同定した数に基づいて、前記信号増幅手段の利得を設定する
ことを特徴とする電波受信装置。 Signal amplifying means for receiving the transmission radio wave from the positioning satellite and amplifying the signal of the received transmission radio wave,
A signal amplified by the signal amplifying unit is input, a satellite signal is captured from the signal, demodulation processing is performed on the captured satellite signal, and a demodulating unit that sets the gain of the signal amplifying unit,
Information acquisition means for acquiring at least one of position information and date and time information from the satellite signal,
Equipped with
The demodulation means , based on the number of the predetermined portion for identifying the position of the satellite signal in the transmission format of the captured satellite signal identified by the information acquisition means within the position identification time, the signal amplification means. A radio wave receiving device, characterized in that the gain of the radio wave is set .
入力された信号の増幅を行う複数の増幅部と、
前記複数の増幅部のオンオフをそれぞれ切り替える切替部と
を備え、
前記復調手段は、前記切替部を動作させて、前記信号増幅手段に入力された信号の増幅を行う増幅部を前記複数の増幅部から選択することにより前記利得を設定する
ことを特徴とする請求項1〜3の何れか一項に記載の電波受信装置。 The signal amplification means,
A plurality of amplification units for amplifying the input signal,
A switching unit that switches ON/OFF of each of the plurality of amplification units,
The demodulation unit sets the gain by operating the switching unit to select an amplification unit that amplifies the signal input to the signal amplification unit from the plurality of amplification units. The radio wave receiver according to any one of Items 1 to 3 .
日時を計数する計時手段と、
前記情報取得手段で前記日時情報が取得された場合に、当該日時情報を用いて前記計時手段の日時を修正する日時修正手段と、
を備えることを特徴とする電子時計。 A radio wave receiving device according to claim 1 ;
A timekeeping means for counting the date and time,
Date and time correction means for correcting the date and time of the clock means using the date and time information when the date and time information is obtained by the information obtaining means,
An electronic timepiece comprising:
測位衛星からの送信電波を受信し、当該受信された送信電波の信号を増幅する信号増幅ステップ、
前記信号増幅ステップにより増幅された信号を受信し、当該信号から衛星信号を捕捉する捕捉ステップ、
前記捕捉ステップにより捕捉された前記衛星信号を復調処理し、前記信号増幅ステップの信号を増幅する利得を設定する利得設定ステップ、
前記衛星信号から位置情報及び日時情報のうち少なくとも一方を取得する情報取得ステップ、
を含み、
前記利得設定ステップは、前記捕捉された衛星信号のうち当該衛星信号の送信フォーマットにおける位置を特定するための所定部分を位置同定時間内に前記情報取得ステップが同定した数に基づいて、前記信号増幅ステップの利得を設定する
ことを特徴とする衛星電波受信方法。 A method of receiving satellite radio waves,
A signal amplification step of receiving a transmission radio wave from a positioning satellite and amplifying the signal of the received transmission radio wave,
A capturing step of receiving a signal amplified by the signal amplifying step and capturing a satellite signal from the signal;
A gain setting step of demodulating the satellite signal captured by the capturing step and setting a gain for amplifying the signal of the signal amplifying step,
An information acquisition step of acquiring at least one of position information and date/time information from the satellite signal,
Including,
In the gain setting step , the signal amplification is performed based on the number of the predetermined portion for identifying the position of the satellite signal in the transmission format of the captured satellite signal identified by the information acquisition step within the location identification time. A satellite radio wave receiving method characterized by setting a step gain .
前記信号増幅手段により増幅された信号を受信し、当該信号から衛星信号を捕捉する捕捉手段、
前記捕捉手段により捕捉された前記衛星信号を復調処理し、前記信号増幅手段の信号を増幅する利得を設定する利得設定手段、
前記衛星信号から位置情報及び日時情報のうち少なくとも一方を取得する情報取得手段、
として機能させ、
前記利得設定手段は、前記捕捉された衛星信号のうち当該衛星信号の送信フォーマットにおける位置を特定するための所定部分を位置同定時間内に前記情報取得手段が同定した数に基づいて、前記信号増幅手段の利得を設定する
ことを特徴とするプログラム。 A processor of a satellite radio wave receiving device having a signal amplification means for receiving a transmission radio wave from a positioning satellite and amplifying a signal of the received transmission radio wave,
Capture means for receiving a signal amplified by the signal amplifying means and capturing a satellite signal from the signal,
Gain setting means for demodulating the satellite signal captured by the capturing means and setting a gain for amplifying the signal of the signal amplifying means,
Information acquisition means for acquiring at least one of position information and date/time information from the satellite signal,
Function as
The gain setting means amplifies the signal based on the number of the predetermined portion of the captured satellite signal for identifying the position in the transmission format of the satellite signal identified by the information acquisition means within the position identification time. Set the means gain
Program which is characterized a call.
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