(57)【要約】【課題】過大な電力消費を避けつつより確実に測位に必要な情報を取得する。【解決手段】電波受信手段と、電波の受信開始タイミングを設定して受信を開始させる受信制御手段と、受信電波から現在位置の算出に必要な数の測位衛星からの送信信号を捕捉する捕捉動作を行う捕捉手段と、捕捉された送信信号から現在位置の算出に必要な信号を取得する取得動作を送信信号のフォーマットにより定まる取得開始タイミングから取得終了タイミングまでの取得時間で行う取得手段と、を備え、受信制御手段は、取得動作及び取得時間に応じた取得電力量と、捕捉動作の開始タイミングから取得開始タイミングまでの捕捉上限時間及び捕捉動作に応じた捕捉電力量とを合計した消費電力量が予め定められた上限消費電力量以下となり、且つ捕捉上限時間が所定の基準時間以上となる受信条件を満たす受信開始タイミングを設定する。【選択図】図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電波を受信する電波受信手段と、
前記電波受信手段による電波の受信開始タイミングを設定して受信を開始させる受信制御手段と、
受信された電波から現在位置の算出に必要な数の測位衛星からの送信信号を捕捉する捕捉動作を行う捕捉手段と、
前記捕捉動作の後、捕捉された前記送信信号から現在位置の算出に必要な信号を取得する取得動作を前記測位衛星に応じたフォーマットに従って定まる取得開始タイミングから取得終了タイミングまでの取得時間で行う取得手段と、
を備え、
前記受信制御手段は、前記取得動作及び前記取得時間に応じた取得電力量と、前記捕捉手段による捕捉動作の開始タイミングから前記取得開始タイミングまでの捕捉上限時間及び前記捕捉動作に応じた捕捉電力量とを合計した消費電力量が、予め定められた上限消費電力量以下となり、且つ前記捕捉上限時間が所定の基準時間以上となる受信条件を満たす前記受信開始タイミングを設定する
ことを特徴とする電波受信装置。
【請求項２】
現在日時を計数する計時手段と、
前記計時手段が計数する現在日時を修正する日時修正手段と、
前記計時手段が計数する現在日時のずれ幅を見積もるずれ幅設定手段と、
を備え、
前記受信制御手段は、前記現在日時が前記ずれ幅の範囲内でずれていても前記受信条件を満たす前記受信開始タイミングを設定し、前記計時手段の計数する現在日時に基づいて前記電波受信手段に受信を開始させる
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】
前記受信条件は、前記ずれ幅が大きいほど前記基準時間が短く設定されることを特徴とする請求項２記載の電波受信装置。
【請求項４】
前記ずれ幅設定手段は、前記計時手段が計数する現在日時の単位時間当たりのずれ量と、現在日時の修正が前回行われてからの経過時間とに基づいて当該現在日時のずれ幅を見積もることを特徴とする請求項２又は３記載の電波受信装置。
【請求項５】
前記電波受信手段に電力を供給する電力供給手段の残余電力量を取得する残余取得手段を備え、
前記受信条件は、当該残余電力量に応じて前記上限消費電力量を変化させて設定される
ことを特徴とする請求項１〜４の何れか一項に記載の電波受信装置。
【請求項６】
取得された信号に基づいて現在位置を算出する現在位置算出手段を備えることを特徴とする請求項１〜５の何れか一項に記載の電波受信装置。
【請求項７】
現在日時を計数する計時手段と、
算出された現在位置に応じた地方時情報を取得する地方時情報取得手段と、
取得された前記地方時情報に基づいて前記現在日時に応じた地方時を取得する地方時取得手段と、
を備えることを特徴とする請求項６記載の電波受信装置。
【請求項８】
請求項７記載の電波受信装置と、
表示手段と、  前記地方時取得手段で取得される地方時を前記表示手段に表示させる表示制御手段と、
を備えることを特徴とする電波時計。
【請求項９】
請求項１〜７の何れか一項に記載の電波受信装置と、
現在日時を計数する時計計時手段と、
表示手段と、
前記現在日時と、前記現在位置算出手段により算出された現在位置に係る情報とを同時又は選択的に前記表示手段に表示させる表示制御手段と、
を備えることを特徴とする電波時計。
【請求項１０】
電波を受信して、現在位置の算出に必要な数の測位衛星からの信号を取得する信号取得方法であって、
電波の受信開始タイミングを設定して受信を開始する受信制御ステップ、
受信された電波から前記必要な数の測位衛星からの送信信号を捕捉する捕捉動作を行う捕捉ステップ、
前記捕捉動作の後、捕捉された前記送信信号から現在位置の算出に必要な信号を取得する取得動作を前記測位衛星に応じたフォーマットに従って定まる取得開始タイミングから取得終了タイミングまでの取得時間で行う取得ステップ、
を含み、
前記受信制御ステップでは、前記取得動作及び前記取得時間に応じた取得電力量と、前記捕捉ステップにおける捕捉動作の開始タイミングから前記取得開始タイミングまでの捕捉上限時間及び前記捕捉動作に応じた捕捉電力量とを合計した消費電力量が、予め定められた上限消費電力量以下となり、且つ前記捕捉上限時間が所定の基準時間以上となる受信条件を満たす前記受信開始タイミングを設定する
ことを特徴とする信号取得方法。
【請求項１１】
電波を受信する電波受信手段を備える電波受信装置のコンピュータを、
前記電波受信手段による電波の受信開始タイミングを設定して受信を開始させる受信制御手段、
受信された電波から現在位置の算出に必要な数の測位衛星からの送信信号を捕捉する捕捉動作を行う捕捉手段、
前記捕捉動作の後、捕捉された前記送信信号から現在位置の算出に必要な信号を取得する取得動作を前記測位衛星に応じたフォーマットに従って定まる取得開始タイミングから取得終了タイミングまでの取得時間で行う取得手段、
として機能させ、
前記受信制御手段は、前記取得動作及び前記取得時間に応じた取得電力量と、前記捕捉手段による捕捉動作の開始タイミングから前記取得開始タイミングまでの捕捉上限時間及び前記捕捉動作に応じた捕捉電力量とを合計した消費電力量が、予め定められた上限消費電力量以下となり、且つ前記捕捉上限時間が所定の基準時間以上となる受信条件を満たす前記受信開始タイミングを設定する
ことを特徴とするプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、衛星電波を受信する電波受信装置、電波時計、信号取得方法及びプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ＧＰＳ（Global Positioning System）といった全地球ナビゲーションシステムに係る測位衛星からの電波を複数受信して、当該電波に含まれる信号（航法メッセージ）
に基づいて現在位置を取得する測位装置がある。この測位装置は、衛星電波が受信可能な全地球上において正確な現在位置を取得することが出来るので、ユーザの移動に係るナビゲーションや履歴の記録、及び現在位置の報知や当該現在位置に応じた広告の配信といった種々の用途に用いられている。
【０００３】
日時情報を含む電波を受信して日時を修正する電子時計（電波時計）の中には、この測位衛星からの電波を受信可能なものがある。このような電波時計には、更に、測位を行うことで現在位置に応じた地方時情報、即ち、タイムゾーンや夏時間の実施ルールといった情報を選択して適切な地方時を算出、表示させることが出来るものがある。
【０００４】
測位衛星からの電波受信に係る負荷は、日時を計数し表示させる通常の時計動作に係る負荷と比較して非常に大きく、従来のバッテリでは短時間で消耗しやすい。一方で、高負荷に対応するバッテリを用いると、電波時計のサイズや重量の増加に繋がるという問題がある。そこで、測位衛星からの電波を受信する電波時計、特に、腕時計などの携帯型のものでは、必要な情報が送信されるタイミング直前まで受信を開始せず又は受信を中断することで受信動作時間を短縮する技術がある。
【０００５】
しかしながら、測位衛星から必要な情報を取得するためには、その前に電波に含まれる信号を捕捉しておく必要がある。この信号の捕捉に要する時間は、電波受信環境によって左右されるので、捕捉上限時間の設定が短過ぎると捕捉がなされずに必要な情報が取得出来ない場合が生じやすくなる一方、長過ぎると電力消費の増大に繋がる。これに対し、特許文献１には、必要な情報の送信頻度に応じて捕捉上限時間の設定を変更する技術について開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１２−９３２８１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、測位衛星から送信される電波を受信して測位に必要な情報を取得する場合、捕捉動作の終了したタイミングによって必要な情報が取得されるまでの時間が変化する。即ち、捕捉時間と消費電力との対応関係が単純ではないので、画一的に捕捉動作に係る設定を行うと、捕捉時間があまり長くなくても消費電力量が過大になる場合が生じたり、消費電力量に余裕があるにも拘わらず捕捉に失敗したとされて測位に必要な情報が取得出来ない場合が増えたりするという課題がある。
【０００８】
この発明の目的は、過大な電力消費を避けつつより確実に測位に必要な情報を取得することの出来る電波受信装置、電波時計、信号取得方法及びプログラムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、上記目的を達成するため、
電波を受信する電波受信手段と、
前記電波受信手段による電波の受信開始タイミングを設定して受信を開始させる受信制御手段と、
受信された電波から現在位置の算出に必要な数の測位衛星からの送信信号を捕捉する捕捉動作を行う捕捉手段と、
前記捕捉動作の後、捕捉された前記送信信号から現在位置の算出に必要な信号を取得する取得動作を前記測位衛星に応じたフォーマットに従って定まる取得開始タイミングから取得終了タイミングまでの取得時間で行う取得手段と、
を備え、
前記受信制御手段は、前記取得動作及び前記取得時間に応じた取得電力量と、前記捕捉手段による捕捉動作の開始タイミングから前記取得開始タイミングまでの捕捉上限時間及び前記捕捉動作に応じた捕捉電力量とを合計した消費電力量が、予め定められた上限消費電力量以下となり、且つ前記捕捉上限時間が所定の基準時間以上となる受信条件を満たす前記受信開始タイミングを設定する
ことを特徴とする電波受信装置である。
【発明の効果】
【００１０】
本発明に従うと、過大な電力消費を避けつつより確実に測位に必要な情報を取得することが出来るという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】第１実施形態の電子時計の機能構成を示すブロック図である。
【図２】第１実施形態の電子時計で実行される測位制御処理の制御手順を示すフローチャートである。
【図３】第１実施形態の電子時計で実行される測位処理の制御手順を示すフローチャートである。
【図４】測位制御処理で呼び出される測位動作設定処理の制御手順を示すフローチャートである。
【図５】捕捉上限時間と捕捉開始タイミングの設定例を説明するための図である。
【図６】日時修正からの経過時間と、捕捉動作に係る設定との対応を示すテーブルデータである。
【図７】第２実施形態の電子時計の機能構成を示すブロック図である。
【図８】第２実施形態の電子時計で実行される測位処理の制御手順を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
［第１実施形態］
図１は、第１実施形態の電子時計１の機能構成を示すブロック図である。
【００１３】
この第１実施形態の電子時計１は、衛星電波を受信可能な携帯型の電波時計であって、例えば、電子腕時計である。
電子時計１は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）４１（日時修正手段、ずれ幅設定手段、表示制御手段）と、ＲＯＭ（Read Only Memory）４２と、ＲＡＭ（Random Access Memory）４３と、表示部４５（表示手段）及びその表示ドライバ４６と、操作部４７と、発振回路５０と、分周回路５１と、計時回路５２（計時手段、時計計時手段）と、衛星電波受信処理部４８及びそのアンテナＡ１と、加速度センサ５３と、温度センサ５４と、電源部５５（電力供給手段）などを備えている。
【００１４】
ＣＰＵ４１は、各種演算処理を行い、電子時計１の全体動作を統括制御する。また、ＣＰＵ４１は、衛星電波受信処理部４８から取得された日時データに基づいて計時回路５２に信号を送り、計時回路５２が保持する日時データを修正する。また、ＣＰＵ４１は、衛星電波受信処理部４８から現在位置、タイムゾーンや夏時間実施ルールの設定を取得して、地方時表示に係る動作を行う。
【００１５】
ＲＯＭ４２には、電子時計１が各種動作を行うための種々のプログラムや初期設定データが格納されている。ＲＯＭ４２に格納されているプログラムには、日時や地方時設定の修正に係る衛星電波の受信制御に用いられるプログラム４２１が含まれている。また、初期設定データには、受信制御情報４２２が含まれている。受信制御情報４２２は、適切な受信開始タイミング、衛星電波の捕捉上限時間やタイムアウト時間を定めるための情報が含まれる。
【００１６】
ＲＡＭ４３は、ＣＰＵ４１に作業用のメモリ空間を提供し、各種一時データや上書き更新可能な設定データ、ステータスデータを記憶する。ＲＡＭ４３に記憶されるデータには、日時修正履歴４３１が含まれる。日時修正履歴４３１には、日時修正を行った直近の日時が記憶される。ここでは、衛星電波受信処理部４８において測位処理と共に或いは単独で取得された日時情報に基づいて補正が行われたタイミングが記憶される。
【００１７】
表示部４５は、表示画面を有し、表示ドライバ４６からの駆動信号に基づいて日時情報を始めとする各種情報を表示させる。表示画面としては、特には限られないが、セグメント方式の液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）が用いられて、数字、午後や曜日などを示す予め設定された特定の標識、及び、アルファベットなどを表示させることが出来る。
【００１８】
操作部４７は、複数の操作キーや押しボタンを備え、これらの操作キーや押しボタンが操作されると、当該操作を電気信号に変換して入力信号としてＣＰＵ４１へ出力する。また、操作部４７は、操作キーや押しボタンに加えて又は代えて、りゅうずやタッチセンサなどを備えていても良い。
【００１９】
衛星電波受信処理部４８は、アンテナＡ１を用いてＧＰＳ（Global Positioning System）などの測位システムに係る測位衛星から送信される電波を受信し、当該電波から信号（航法メッセージ）を捕捉、復調、復号して日時情報や位置情報を解読、出力するためのモジュールである。衛星電波受信処理部４８は、ＣＰＵ４１からの制御信号により、他の部位とは別個に受信動作時にのみ電力供給が行われて動作する。
【００２０】
この衛星電波受信処理部４８は、受信部４８１と、制御部４８２（取得手段、現在位置算出手段、地方時情報取得手段、地方時取得手段）と、記憶部４８３などを備える。受信部４８１は、受信電波への同調、増幅及び所望の周波数帯の信号の抽出、中間周波数帯への変換といった電波の受信に係る前段処理を行うＲＦ部４８１ａ（電波受信手段）と、測位衛星からの送信信号を捕捉する捕捉動作を行う捕捉部４８１ｂ（捕捉手段）などを備える。制御部４８２は、ＣＰＵやＲＡＭなどを備え、衛星電波受信処理部４８の動作制御に加え、捕捉された衛星電波の追尾、復調といった信号の取得動作と、復号、航法メッセージの解読や解読された航法メッセージに基づく現在位置の算出といった処理を行う。また、制御部４８２は、記憶部４８３の地方時設定情報４８３ｂを参照して算出された現在位置に応じたタイムゾーンや夏時間実施ルールといった地方時情報を取得し、現在位置における地方時を算出する。なお、追尾から現在位置の算出までの受信処理と、衛星電波受信処理部４８の全体処理や地方時の設定に係る処理とは、異なる複数のＣＰＵにより各々制御されても良い。
【００２１】
また、衛星電波受信処理部４８は、図示略のＲＴＣ（Real Time Clock）を備え、衛星電波受信処理部４８の動作時には、当該ＲＴＣが計数する日時又はＣＰＵ４１から取得された日時が参照されて、制御部４８２により現在日時を計数する計時動作が行われる。
【００２２】
記憶部４８３は、フラッシュメモリなどの不揮発性のメモリを備えて、衛星電波の受信や受信により取得された情報に基づく処理に係る各種設定情報などが記憶される。これらの設定情報としては、受信制御情報４８３ａと、地方時設定情報４８３ｂとが含まれる。受信制御情報４８３ａには、ＣＰＵ４１から取得された受信開始タイミングや捕捉上限時間などの設定情報が含まれる。地方時設定情報４８３ｂには、算出された現在位置に応じた地方時設定を取得するためのマップ情報及び夏時間実施ルールのリストが含まれる。これらのうち、受信制御情報４８３ａは、測位処理の実行時に制御部４８２のＲＡＭなどに一時的に記憶されるのみとして、記憶部４８３には保持されなくても良い。
【００２３】
発振回路５０は、所定の周波数、例えば、３２．７６８ｋＨｚの発振信号を出力する。この発振回路５０は、特には限られないが、例えば、小型低コスト低消費電力の水晶発振器を含むものである。
【００２４】
分周回路５１は、この発振信号を分周し、必要な周波数信号を生成して出力する。分周回路５１は、ＣＰＵ４１からの制御信号により、適宜に分周比を切り替えて異なる周波数の信号を出力させることが可能となっている。
【００２５】
計時回路５２は、分周回路５１から入力された所定の周波数信号に基づいて得られる経過時間を、図示略のＲＴＣ（Real Time Clock）などから取得された設定日時に加算していくことで現在の日時を計数する。この計時回路５２の計数する現在日時は、ＧＰＳ衛星から取得された日時データに基づいて、ＣＰＵ４１からの制御信号により書き換え修正される。
【００２６】
加速度センサ５３は、例えば、表示部４５の表示画面に並列配置されて設けられ、電子時計１の当該表示面内及び表示面に垂直方向の３軸加速度を計測し、腕時計や携帯時計などにおいて移動状態の取得に用いられる。加速度センサ５３としては、例えば、圧電素子などを用いたＭＥＭＳセンサが用いられ、加速度に応じて圧電素子にかかる力に応じた電気信号（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ＣＰＵ４１に入力される。
【００２７】
温度センサ５４は、電子時計１の内部温度を計測する。この計測温度は、内部でＣＰＵ４１やＲＡＭ４３などを備えたチップの温度に応じて変化し、当該計測温度を電気信号としてＣＰＵ４１に出力する。温度センサ５４は、特には限られないが、サーミスタなどを用いて形成され、独立に又はＣＰＵ４１などとまとめてＩＣチップとして形成される。
【００２８】
電源部５５は、ＣＰＵ４１や衛星電波受信処理部４８といった電子時計１の各部に対し、動作に必要な電力を供給する。電源部は、例えば、ボタン型一次電池によるバッテリを備え、このバッテリは、着脱交換可能に設けられる。このバッテリは、主に、低消費電力使用下で長時間継続的且つ安定的に運用可能な小型軽量のものが好ましく、従って、電子時計１において極端に消費電力の大きい衛星電波受信処理部４８の動作は、短時間且つ十分な間隔を空けて行われることが望ましい。また、電源部５５には、残量検出部５５１（残余取得手段）が含まれ、バッテリの残量（残余電力量）を計測して計測値又は計測値に応じて定められる複数ステップの何れかを示す信号をＣＰＵ４１に出力する。
【００２９】
上記構成のうち、ＣＰＵ４１、ＲＯＭ４２及び衛星電波受信処理部４８により衛星電波受信装置が構成される。
【００３０】
次に、ＧＰＳ衛星から受信される航法メッセージについて説明する。
測位衛星から送信される航法メッセージは、予め定められたフォーマットに従った符号配列である。ＧＰＳに係る測位衛星（ＧＰＳ衛星）からの航法メッセージは、合計２５ページのフレームデータからなり、各ページの送信時間は、３０秒である。各フレーム（ページ）は、５つのサブフレームデータ（各々６秒、１５００ビット）から構成され、１つのサブフレームデータは、更に１０個のＷＯＲＤ（各０．６秒、３００ビット）からなる。従って、航法メッセージは、１２．５分周期で送信されることになる。各ページのデータは、ＧＰＳ衛星が搭載する原子時計（ＧＰＳ時計と記す）における毎分０秒及び３０秒から開始される。
【００３１】
ＧＰＳ衛星は、全てのＧＰＳ衛星について同一周波数で電波を送信されており、現在位置との距離に各々応じた時間差を伴って受信される。また、これらの電波は、各々航法メッセージを含む信号が各ＧＰＳ衛星に対して固有の疑似ランダム符号（Ｃ／Ａコード）で位相変調（スペクトラム拡散）されて送信されている。衛星電波の捕捉動作においては、複数のＧＰＳ衛星に対応するＣ／Ａコードを複製し、相関器（スライディング相関器）などを用いて受信電波に係る信号の各位相と相関をとることで複数のＧＰＳ衛星のうち受信されている電波に対応するものとその位相とを並列的に判別する。なお、捕捉動作は、制御部４８２の制御によりＣＰＵやＤＲＡＭを用いてソフトウェア的に実行されても良い。
【００３２】
全てのサブフレームのＷＯＲＤ１には、ＴＬＭ（テレメトリワード）が含まれ、このＴＬＭの先頭に含まれる固定符号列（Ｐｒｅａｍｂｌｅ）によりサブフレームの先頭位置が同定される。また、ＷＯＲＤ２には、ＨＯＷ（ハンドオーバワード）とサブフレームＩＤとが含まれる。ＨＯＷは、日曜の０時からの週内における経過時間を示す。また、サブフレームＩＤは、読み取られたデータがページ内のどのサブフレームであるかを示す。従って、サブフレームのＰｒｅａｍｂｌｅを同定し、当該Ｐｒｅａｍｂｌｅからの相対的な時間によりＨＯＷの位置が特定され、週内経過時間が取得される。
【００３３】
これらに加えて、各サブフレームのＷＯＲＤ３以降には、サブフレーム固有の情報が含まれる。サブフレーム１には、週番号を示すＷＮと、送信時刻の補正情報とが含まれている。サブフレーム２、３には、航法メッセージの送信元ＧＰＳ衛星の軌道情報であるエフェメリスデータが含まれている。また、サブフレーム４の一部及びサブフレーム５では、全てのＧＰＳ衛星の予測軌道に係るアルマナックデータが各ページに分割されて順次送信されている。測位には、少なくとも４機の測位衛星の位置と、当該４機の測位衛星から現在位置までの距離の差分（疑似距離）が必要となる。即ち、測位に必要な衛星位置、疑似距離及び日時の情報は、サブフレーム１〜３に含まれるので、サブフレーム１の先頭から３サブフレーム分のデータが受信、取得されれば良い。従って、ＧＰＳ衛星から当該ＧＰＳ衛星に応じた航法メッセージのフォーマットに従ってサブフレーム単位でデータを取得する場合、サブフレーム１の先頭を取得開始タイミングとすると、１８秒間（取得時間）でサブフレーム３の末尾（取得終了タイミング）までのデータが取得される一方、サブフレーム２の先頭を取得開始タイミングとすると、３０秒間でサブフレーム１の末尾までのデータが取得され、また、サブフレーム３の先頭を取得開始タイミングとすると、３０秒間でサブフレーム２の末尾までのデータが取得される。
【００３４】
次に、本実施形態の電子時計１における衛星電波の受信動作について説明する。
本実施形態の電子時計１では、ＣＰＵ４１の制御により衛星電波受信処理部４８に電力を供給して衛星電波受信処理部４８が立ち上げられると共に、ＣＰＵ４１から取得対象のデータに係る情報や種々の設定情報などが衛星電波受信処理部４８に送信されることで、衛星電波受信処理部４８の処理が開始される。衛星電波受信処理部４８で実行される処理としては、測位処理に加えて日時情報のみを取得する処理や、電波受信を行わずに地方時設定情報４８３ｂなどを更新設定する処理などがある。また、測位処理には、得られた現在位置に基づいて地方時設定情報４８３ｂを参照し、当該現在位置が属するタイムゾーンや夏時間実施ルールを同定して地方時と共に出力する処理が含まれていても良い。
【００３５】
図２は、本実施形態の電子時計１で実行される測位制御処理のＣＰＵ４１による制御手順を示すフローチャートである。
この測位制御処理は、ＣＰＵ４１が衛星電波受信処理部４８を用いて測位を行う命令又は測位が必要な命令を手動操作又は自動で取得した場合に起動される。
【００３６】
測位制御処理が開始されると、ＣＰＵ４１は、測位動作設定処理を起動して実行する（ステップＳ１０１）。この測位動作設定処理では、動作の開始タイミングやタイムアウトの時間などが定められる。ＣＰＵ４１は、設定された測位開始タイミング（衛星電波の受信開始タイミング）の所定時間前か否かを判別し（ステップＳ１０２）、未だ所定時間前ではないと判別された場合には（ステップＳ１０２で“ＮＯ”）、ステップＳ１０２の処理を繰り返す。この所定時間は、衛星電波受信処理部４８に電力供給を行って制御部４８２の動作を立ち上げるのに必要な時間、及び測位開始タイミングから後述の捕捉開始タイミングまでの時間の合計以上である必要がある。
【００３７】
測位開始タイミングの所定時間前であると判別された場合には（ステップＳ１０２で“ＹＥＳ”）、ＣＰＵ４１は、衛星電波受信処理部４８を起動させ、衛星電波受信処理部４８に測位命令と測位動作設定を送信する（ステップＳ１０３）。
【００３８】
ＣＰＵ４１は、衛星電波受信処理部４８から測位結果に係る出力データが取得されたか否かを判別する（ステップＳ１０４）。取得されていないと判別された場合には（ステップＳ１０４で“ＮＯ”）、ＣＰＵ４１は、衛星電波受信処理部４８の起動からタイムアウト時間が経過したか否かを判別する（ステップＳ１０５）。タイムアウト時間が経過していないと判別された場合には（ステップＳ１０５で“ＮＯ”）、ＣＰＵ４１の処理は、ステップＳ１０４に戻る。タイムアウト時間が経過したと判別された場合には（ステップＳ１０５で“ＹＥＳ”）、ＣＰＵ４１の処理は、ステップＳ１０６に移行する。
【００３９】
ステップＳ１０４の判別処理で、衛星電波受信処理部４８から出力データが取得されたと判別された場合には（ステップＳ１０４で“ＹＥＳ”）、ＣＰＵ４１の処理は、ステップＳ１０６に移行する。
ステップＳ１０４、Ｓ１０５の判別処理からステップＳ１０６の処理に移行すると、ＣＰＵ４１は、衛星電波受信処理部４８の動作を停止させ、取得された出力データを反映する（ステップＳ１０６）。ＣＰＵ４１は、取得された測位データや当該測位データに基づいて衛星電波受信処理部４８で設定されたデータ、例えば、タイムゾーンや夏時間実施ルールなどを取得する。そして、ＣＰＵ４１は、測位結果を表示部４５に表示させたり、取得されたタイムゾーンや夏時間実施ルールなどを地方時設定情報４８３ｂに反映したりする。或いは、ＣＰＵ４１は、単純に取得された現在位置の緯度経度を日時情報と共にＲＡＭ４３に記憶させてユーザの移動の履歴として保持したり、表示ドライバ４６に制御信号を出力して当該緯度経度や緯度経度に応じた都市／地域名を現在日時と共に又は交代で表示部４５に表示させたりしても良い。それから、ＣＰＵ４１は、測位制御処理を終了する。
【００４０】
図３は、衛星電波受信処理部４８で実行される測位処理の制御部４８２による制御手順を示すフローチャートである。
この測位処理は、ＣＰＵ４１により衛星電波受信処理部４８が起動されて、測位動作を実行する命令が取得された場合に開始される。
【００４１】
制御部４８２（制御部４８２のＣＰＵ）は、ＣＰＵ４１から入力された測位動作設定を取得し、測位開始タイミングと捕捉上限時間の設定を行う（ステップＳ２０１）。ここで、測位開始タイミングは、捕捉部４８１ｂが捕捉動作を開始する捕捉開始タイミングの所定時間前に設定される。所定時間は、電波受信に係る初期立ち上げ動作などに要する時間であり、通常、電波時計１に固有の固定値（例えば、２秒）に設定される。制御部４８２は、測位開始タイミングであるか否かを判別する（ステップＳ２０２）。測位開始タイミングではないと判別された場合には（ステップＳ２０２で“ＮＯ”）、制御部４８２は、ステップＳ２０２の処理を繰り返す。
【００４２】
測位開始タイミングであると判別された場合には（ステップＳ２０２で“ＹＥＳ”）、制御部４８２は、電波受信を開始し、捕捉動作を行う（ステップＳ２０３）。
【００４３】
制御部４８２は、必要な数の測位衛星からの送信信号が捕捉されたか否かを判別する（ステップＳ２０４）。捕捉されていないと判別された場合には（ステップＳ２０４で“ＮＯ”）、制御部４８２は、捕捉動作を開始してからの経過時間が捕捉上限時間を経過したか否かを判別する（ステップＳ２０５）。捕捉上限時間を経過していない（捕捉上限時間未満である）と判別された場合には（ステップＳ２０５で“ＮＯ”）、制御部４８２の処理は、ステップＳ２０４に戻る。捕捉上限時間が経過した（捕捉上限時間以上である）と判別された場合には（ステップＳ２０５で“ＹＥＳ”）、制御部４８２の処理は、ステップＳ２０８に移行する。
【００４４】
ステップＳ２０４の判別処理で、必要な数の測位衛星からの電波信号が捕捉されたと判別された場合には（ステップＳ２０４で“ＹＥＳ”）、制御部４８２は、当該捕捉された測位衛星の送信信号に対するＣ／Ａコードに位相を合わせて継続して取得する追尾動作を開始し、受信データを取得する（ステップＳ２０６）。制御部４８２は、捕捉された測位衛星に応じたＣ／Ａコードで航法メッセージを逆スペクトラム拡散して取得する。
【００４５】
制御部４８２は、必要な数の測位衛星からサブフレーム１〜３の信号を順次復号、解読しながら取得して、各ＧＰＳ衛星から取得された現在の日時と衛星位置とを同定する。そして同定されたこれらの情報に基づいて測位演算を行い、現在位置を取得する（ステップＳ２０７）。このとき、制御部４８２は、現在位置に応じた地方時設定情報（タイムゾーン及び夏時間実施ルール）を地方時設定情報４８３ｂから選択して設定することが出来、更に、現在位置と共に取得された現在日時（ここでは、ＵＴＣ日時）を選択された地域における地方時に換算しても良い。それから、制御部４８２の処理は、ステップＳ２０８に移行する。
【００４６】
ステップＳ２０５及びステップＳ２０７からステップＳ２０８の処理へ移行すると、制御部４８２は、電波受信を終了し、測位結果及びＣＰＵ４１からの要求に応じた関連設定データをＣＰＵ４１に出力する（ステップＳ２０８）。そして、制御部４８２は、測位処理を終了する。
【００４７】
上述のように、測位に係るＧＰＳ衛星からの電波受信では、サブフレーム１〜３のデータが１８秒で受信された場合にデータ受信時間（取得時間）が最短となる。一方で、サブフレーム１のデータが送信された直後にデータ受信を開始すると、その次のフレーム周期におけるサブフレーム１の末尾のデータを受信するのに３６秒弱を要することになる。即ち、データ受信の開始時間に応じて測位に必要なデータ受信時間が異なる。
【００４８】
ＧＰＳ衛星からの電波受信では、このデータ受信の前に、測位に必要な数（通常では、４機以上）のＧＰＳ衛星からの送信信号を捕捉する必要がある。仰角の小さいＧＰＳ衛星からも電波受信が可能な開けた位置では、短時間（例えば、１秒未満）で速やかに必要な数のＧＰＳ衛星からの送信信号を捕捉することが出来る場合があるが、山間部や高層建築物の多い街中などでは、しばしば必要な数のＧＰＳ衛星からの送信信号を捕捉するのに時間を要する。電子腕時計などの携帯型の電子時計では、ユーザの移動により受信環境が著しく変化し得るので、予め捕捉時間を見積もっておくことは困難な場合が多い。その結果、電力消費を削減するために短い捕捉時間を設定し、当該捕捉動作が終了する前にサブフレーム１の先頭位置のデータ受信タイミングが過ぎた場合、特に、サブフレーム４、５を挟んで次のサブフレーム１の末尾までデータ受信が必要となると、むしろ受信終了までの時間が非常に長くなる。
【００４９】
本実施形態の電子時計１では、予め消費電力量の上限値（上限消費電力量）を定め、当該上限消費電力量の範囲内で捕捉動作に要する時間を可能な範囲で長くする（所定の基準時間以上となる）という受信条件に従って捕捉開始タイミング（及び／又は、上述のように、この固定時間前の測位開始タイミング）と捕捉上限時間とを定める。
ＧＰＳ衛星から送信されている電波は、同一周波数の信号が各ＧＰＳ衛星に対して固有に設定された１０２３ｋＨｚの疑似ランダム符号（Ｃ／Ａコード）で位相変調されて送信されている。測位衛星からの電波に含まれる送信信号の捕捉動作においては、複数のＧＰＳ衛星に対応するＣ／Ａコードを複製して受信電波に係る信号と相関をとることで複数のＧＰＳ衛星に対して並列的に捕捉動作が行われるので、既に取得されたＧＰＳ衛星からの電波を受信して必要な情報を解読、取得する取得動作（追尾動作）と比較して消費電力が大きくなりやすい。設定された捕捉上限時間よりも早く捕捉動作が終了した場合には、当該捕捉動作に係る消費電力量（捕捉電力量）の減少よりも追尾動作に係る消費電力量（取得電力量）の増加の方が小さく、合計した消費電力量が低減される。
【００５０】
上限消費電力量は、固定値であっても良いし、条件に応じて変化する変数であっても良い。例えば、本実施形態の電子時計１では、残量検出部５５１により検出されるバッテリの残量が少なくなっている場合には、上限消費電力量を低下させることが出来る。この変数設定は、残量値に対して直接数式などで定められても良いし、バッテリ残量と基準の境界値とを比較して定められる複数ステップ、例えば、ハイレベル「Ｈ」、ミドルレベル「Ｍ」、及びローレベル「Ｌ」などに応じて定められても良い。
【００５１】
一方で、捕捉開始タイミングを定めるには、現在の日時が正確に保持されている必要がある。一般的に用いられる水晶発振器を備えた発振回路５０及び分周回路５１による日時の計数には、１日（単位時間）当たり最大０．５秒程度の誤差（ずれ量）がある。この誤差に伴い、計時回路５２で計数される日時は、直近の日時修正からの経過時間に応じて正確な日時からのずれ幅が大きくなり得る。この誤差は、発振回路５０の温度などの諸条件に応じて変化するので、固定値とはならない。従って、電子時計１では、当該想定され得るずれ幅内における何れのずれ量であっても上限消費電力量以下となるように捕捉開始タイミングと捕捉上限時間とが定められる。また、定められた捕捉上限時間未満で必要な数のＧＰＳ衛星の送信信号を捕捉出来なかった場合には、この時点で電波受信を終了する。
【００５２】
なお、上述のように、水晶発振器の発振周波数は、温度などの条件によって変化する。従って、温度センサ５４の温度データを所定の時間間隔で取得し、温度に応じて見積もられるずれ量を経過時間に応じた回数積算していくことで、より正確にずれ量やずれ幅を見積もることが出来る。この場合、見積もられたずれ量やずれ幅を日時修正履歴４３１に記憶させておき、温度データが取得されるごとに更新することが出来る。
【００５３】
図４は、測位制御処理で呼び出される測位動作設定処理のＣＰＵ４１による制御手順を示すフローチャートである。
【００５４】
測位動作設定処理が呼び出されると、ＣＰＵ４１は、残量検出部５５１により計測されたバッテリ残量を取得する（ステップＳ１２１）。ＣＰＵ４１は、取得されたバッテリ残量に応じて今回の受信における上限消費電力量を設定する（ステップＳ１２２）。
【００５５】
次いで、ＣＰＵ４１は、計時回路５２の現在日時と日時修正履歴４３１の内容とを取得する（ステップＳ１２３）。ＣＰＵ４１は、取得された直近の日時修正日時と現在日時とから、前回の日時修正からの経過時間（日数）を算出する。ＣＰＵ４１は、受信制御情報４２２を参照し、設定された上限消費電力量と、前回の日時修正からの経過時間とに応じて、捕捉上限時間及び捕捉動作の開始タイミングを決定する（ステップＳ１２４）。それから、ＣＰＵ４１は、測位動作設定処理を終了して処理を測位制御処理に戻す。
なお、捕捉動作の開始タイミングの代わりに上述の測位開始タイミングが決定されても良い。
【００５６】
図５は、本実施形態の電子時計１における捕捉上限時間と捕捉開始タイミングの設定例を説明するための図である。
ここでは、捕捉動作時の消費電流が４．５ｍＡ、追尾、データ取得動作時の消費電流が３．０ｍＡとし、また、一ヶ月あたりの計時回路５２が計数する日時の一日当たりのずれ量（歩度）を０．５秒とする。また、上限消費電力量を１５０ｍＡ・ｓｅｃとする。ここでいう捕捉開始秒は、ＧＰＳ時計における毎分各秒である。
【００５７】
この場合、点（ａ）で示すように、捕捉開始が９秒、即ち、サブフレーム２のＷＯＲＤ６の位置から捕捉動作が開始された場合、次のサブフレーム１の先頭まで最大２１秒間の捕捉時間が確保可能であり、且つ、２１秒間捕捉動作が行われた後に１８秒間追尾、取得動作が行われたときの最大消費電力量が１４８．５ｍＡ・ｓｅｃとなって、上限消費電力量以下となる。なお、捕捉動作が２１秒より短く済んだ場合には、消費電流が１秒当たり１．５ｍＡ低下し、６秒以上短く終了した場合には、受信時間が６秒単位（サブフレーム単位）で短くなる場合がある。
【００５８】
これに対し、計時回路５２が計数する日時にずれがあると見込まれる場合、捕捉開始タイミングとして９秒に設定しても、実際には、ＧＰＳ時計による９秒に開始されない又は９秒より前に開始されることがあり得る。そこで、例えば、直近の日時修正からの経過時間が６日未満であり、ずれがマイナス側（遅れる側）にのみ３秒より小さい値（ずれ幅）で存在すると見込まれる場合には、線（ｂ）に示すように、計時回路５２が計数する日時をＧＰＳ時計の日時に換算したときの毎分８秒を捕捉開始タイミングとし、捕捉上限時間を１９秒とすることで、正確な捕捉開始秒が８秒と異なっていてもずれ幅内（８秒以降１１秒より前）であれば、必ず最大消費電力量が１５０ｍＡ・ｓｅｃ以下となる。また、ずれ幅が前後均等に±１．５秒未満の場合には、捕捉開始秒を９．５秒とすれば良い。
【００５９】
同様に、この電子時計１では、見込まれるずれが大きくなるほど捕捉上限時間を低下させながら、ずれ幅内における捕捉上限時間の最小値が最大になる期間に応じた捕捉開始秒を設定していく。線（ｃ）に示すように、経過時間が１２日未満であってずれが−６秒より小さい場合には、捕捉開始秒が７秒、捕捉上限時間が１７秒となり、線（ｄ）に示すように、経過時間が２４日未満であってずれが−１２秒より小さい場合には、捕捉開始秒が５秒、捕捉上限時間が１３秒となる。
【００６０】
また、この図５に示したケースでは、上限消費電力量が１５０ｍＡ・ｓｅｃの場合、全ての秒において９秒の捕捉上限時間を設定することが出来る。従って、直近の日時補正から一ヶ月以上間が開いているなどで１５秒以上のずれが生じている可能性がある場合には、捕捉上限時間を９秒とすることで、任意のタイミングから、即ち、即座に測位動作を開始して捕捉動作を行わせることが出来る。
【００６１】
このような捕捉開始秒と捕捉上限時間の組み合わせ設定は、直近の日時修正からの経過時間に対応付けてテーブルデータとして予め記憶部４８３に記憶させておくことが出来る。また、同様のテーブルデータを異なるバッテリ残量に対してそれぞれ作成し、記憶部４８３に記憶させておくことが出来る。異なるバッテリ残量に対しては、適切な捕捉開始秒の位置自体が変化する。
【００６２】
図６は、日時修正からの経過時間と、捕捉動作に係る設定との対応を示すテーブルデータである。
図５に示したように、予め設定された上限消費電力量に対して、ここでは、経過時間に対して５段階で捕捉上限時間及び捕捉開始秒が対応付けられている。このテーブルデータは、受信制御情報４２２に記憶され、ＣＰＵ４１は、上述の測位動作設定処理においてこのテーブルデータを参照し、経過時間に応じた適切な捕捉上限時間及び捕捉開始タイミングを取得して衛星電波受信処理部４８に出力すれば良い。なお、テーブルデータとして別途ＲＯＭ４２に記憶させず、測位動作設定処理のプログラム内で対応関係が設定保持されていても良い。また、捕捉上限時間は、経過時間をより細かく区切ることで、確実に長く定めることが出来る一方、電源部５５から供給される電力の細かい変動や捕捉動作から取得動作への切り替え時間などを考慮して、或いは、捕捉動作時間を更に伸ばしても最終的な捕捉成功率があまり上昇しないような場合には、ずれ幅内における捕捉上限値の最小値より多少（１秒や２秒など）短い値に設定されても良い。
【００６３】
ここで、電子時計１を携帯、特に腕に装着しているユーザが移動中の場合、電子時計１の軸方向がぶれたり建築構造物との位置関係が変化したりすることで、通常よりも捕捉に時間が要する場合がある。このような場合で、バッテリ残量や直近の日時修正からの経過時間などに応じて捕捉上限時間が所定の基準値より短く設定された場合などには、電波受信の開始を保留させたりしても良い。ユーザの操作に応じて測位が実施される場合に電波受信の開始が保留された場合には、ユーザに静止状態を保つように表示部４５に表示を行わせても良い。
【００６４】
以上のように、本実施形態の電子時計１が備える電波受信装置は、電波を受信する受信部４８１のＲＦ部４８１ａと、ＲＦ部４８１ａによる電波の受信開始タイミングを設定して受信を開始させる受信制御手段としてのＣＰＵ４１と、受信された電波から現在位置の算出に必要な数の測位衛星からの送信信号を捕捉する捕捉動作を行う受信部４８１の捕捉部４８１ｂと、捕捉動作の後、捕捉された送信信号から現在位置の算出に必要な信号を取得する取得動作を前記測位衛星に応じたフォーマットに従って定まる取得開始タイミングから取得終了タイミングまでの取得時間で行う取得手段としての制御部４８２と、を備える。
受信制御手段としてのＣＰＵ４１は、取得動作及び取得時間に応じた取得電力量と、捕捉部４８１ｂによる捕捉動作の開始タイミングから取得動作に係る取得開始タイミングまでの捕捉上限時間及び捕捉動作に応じた捕捉電力量とを合計した消費電力量が、予め定められた上限消費電力量以下となり、且つ捕捉上限時間が所定の基準時間以上となる受信条件を満たす受信開始タイミングを設定する。
即ち、上限消費電力量が先に定められて、その中でなるべく長い捕捉動作を可能とすることが出来るので、消費電力としては余裕があるにも拘わらず途中で捕捉動作を中止して再受信を行う必要が生じたり、画一的な捕捉時間の設定により、航法メッセージの送信タイミングとの関係で取得動作に要する時間が長くなって消費電力に余裕が無くなったりする状況を確実に避けながら送信信号の捕捉の可能性を上げることが出来る。従って、適切に設定された上限消費電力量を超えるような過大な電力消費を避けつつ、捕捉動作に時間を要する場合でも一度の受信でより確実に測位に必要な情報を取得することが出来る。
【００６５】
また、現在日時を計数する計時回路５２を備え、ＣＰＵ４１は、計時回路５２が計数する現在日時を修正する日時修正手段、及び計時回路５２が計数する現在日時のずれ幅を見積もるずれ幅設定手段として動作する。そして、受信制御手段としてのＣＰＵ４１は、現在日時がずれ幅の範囲内でずれていても受信条件を満たす受信開始タイミングを設定し、計時回路５２の計数する現在日時に基づいてＲＦ部４８１ａに受信を開始させる。
このように、計時回路５２の日時修正が滞って正確な日時が計数されていない場合であっても、そのずれ幅の範囲内であれば、消費電力量が上限消費電力量を超えないように受信開始タイミング及び捕捉上限時間が定められるので、計時回路５２の計数する現在日時のずれに起因して消費電力が過大になったり、途中で電波受信を中止せざるを得なくなったりすることを防いで適切に受信開始タイミングや捕捉上限時間を定めることが出来る。
【００６６】
また、受信条件として、前記ずれ幅が大きいほど捕捉上限時間が短くなるように設定可能であるので、過大な電力消費を伴わずに、ずれ幅に応じた可能な範囲で捕捉上限時間を長く設定することが出来る。
【００６７】
また、ずれ幅設定手段としてのＣＰＵ４１は、計時回路５２が計数する現在日時の単位時間当たりのずれ量（歩度）と、現在日時の修正が前回行われてからの経過時間とに基づいて現在日時のずれ幅を見積もるので、容易且つ確実に通常生じ得る最大のずれ量を想定して受信開始タイミングや捕捉上限時間を定めることが出来る。従って、ずれに起因する過大な消費電力の発生や、データ取得開始後に中途での電波受信の打ち切りを避けることが出来る。
【００６８】
また、ＲＦ部４８１ａなどに電力を供給する電源部５５のバッテリ残量を取得する残量検出部５５１を備え、上限消費電力量がバッテリ残量に応じて変化されて設定される。
従って、バッテリ残量に余裕が無いにも拘わらず無理に電波受信を続けることなく、可能な範囲で柔軟に受信可能時間を定めることが出来る。
【００６９】
また、制御部４８２は、取得した航法メッセージに基づいて現在位置を算出する現在位置算出手段として動作する。従って、航法メッセージの取得に伴って同一の構成内で効率良く現在位置を算出することが出来る。また、このように同一構成内で現在位置が算出されて出力可能とすることで、電波受信装置としてのワンパッケージ製品を電子機器に搭載することで容易に測位衛星の電波受信による測位結果を得ることが出来る。
【００７０】
また、制御部４８２は、算出された現在位置に応じた地方時情報を取得する地方時情報取得手段と、取得された地方時情報に基づいて現在日時に応じた地方時を取得する地方時取得手段と、として動作する。従って、過大な電力消費を伴わずに得られた測位データを用いて現在位置の地方時を正確に取得することが出来る。
【００７１】
また、本発明の実施形態の電子時計１は、上述の電波受信装置に係る構成に加えて、表示部４５を備え、ＣＰＵ４１は、地方時取得手段として取得する地方時を表示部４５に表示させる表示制御手段として動作する電波時計である。
このような構成により電波時計において、過大な電力消費を避けつつ一度の電波受信で地方時をより取得しやすくなるので、電波時計のバッテリの容量を増大せずとも良く、従って、電波時計のサイズを増大させたり重量を増加させたりしない。
【００７２】
また、表示制御手段としてのＣＰＵ４１は、現在日時と、算出された現在位置に係る情報とを同時又は選択的に表示部４５に表示させる。これにより、電子時計１は、単なる時計としてのみではなく、位置表示装置、ログ記録装置やナビゲーション装置としても利用することが可能となる。従って、電子時計１において、重量やサイズを必要以上に増加させずに各回の受信でより確実に現在位置を取得、表示させることが出来る。
【００７３】
また、上述した実施形態の信号取得方法により、バッテリにかけることが可能な負荷に制限があり、電波受信時間や受信間隔の適切な制御が必要な場合に、各回の受信時間が消費電力量に基づいて制御されるので、一度の受信で過大な電力消費を発生させない。また、当該消費電力量の範囲で適切に受信開始タイミングや捕捉上限時間が定められるので、可能な範囲でより確実に測位に必要な情報を取得することが出来る。
【００７４】
［第２実施形態］
次に、第２実施形態の電子時計１ａについて説明する。
図７は、本発明の第２実施形態の電波受信装置を含む電子時計１ａの機能構成を示すブロック図である。
【００７５】
第２実施形態の電子時計１ａは、ＲＯＭ４２に受信制御情報４２２が含まれておらず、また、記憶部４８３に本実施形態の測位処理に係るプログラム４８３ｃが含まれている点を除き第１実施形態の電子時計１と同一である。また、この受信制御情報４２２と同一の情報が衛星電波受信処理部４８の受信制御情報４８３ａに記憶されている。その他の同一の構成には同一の符号を付して説明を省略する。
【００７６】
図８は、第２実施形態の電子時計１ａの衛星電波受信処理部４８で実行される測位処理の制御部４８２による制御手順を示すフローチャートである。
この測位処理は、第１実施形態の電子時計１の衛星電波受信処理部４８で実行される測位処理が制御する測位処理のステップＳ２０１の処理がステップＳ２１１〜Ｓ２１３の処理に置き換えられた点を除き同一であり、同一の処理については同一の符号を付して説明を省略する。
【００７７】
この第２実施形態の電子時計１ａでは、ＣＰＵ４１から衛星電波受信処理部４８に測位命令が出力される際に、併せてバッテリ残量及び日時修正履歴の情報が衛星電波受信処理部４８に入力される。このとき、現在日時が併せて入力されても良い。そして、衛星電波受信処理部４８で捕捉上限時間及び捕捉開始タイミングが決定されて、適切なタイミングで受信動作が行われる。
【００７８】
測位処理が開始されると、衛星電波受信処理部４８の制御部４８２は、入力されたバッテリ残量、現在日時及び日時修正履歴を取得し（ステップＳ２１１）、当該現在日時に応じた現在日時の計数を行う。また、制御部４８２は、バッテリ残量に基づいて上限消費電力量を決定する（ステップＳ２１２）。また、制御部４８２は、現在日時及び日時修正履歴に基づいて前回の日時修正からの経過時間を算出し、受信制御情報４８３ａを参照して、決定された上限消費電力量及び算出された経過時間に応じた捕捉上限時間と、捕捉開始タイミングとを取得、設定する（ステップＳ２１３）。それから、制御部４８２の処理は、ステップＳ２０２に移行する。
【００７９】
以上のように、第２実施形態の電子時計１ａは、計時回路５２の代わりに又は加えて衛星電波受信処理部４８の制御部４８２が計時手段を構成する。また、ＣＰＵ４１は、受信制御手段に含まれない。従って、一度受信制御情報４８３ａを設定しさえすれば、衛星電波受信処理部４８の起動時にパラメータを取得した後、測位に必要な情報を取得するまで、更には、測位結果を得るまで、全ての制御が衛星電波受信処理部４８で可能となるので、衛星電波受信処理部４８を適切に設計し、プログラム４８３ｃを実行することで、効率良く衛星電波の受信から測位データの取得までの管理が可能になる。従って、通信データのやり取りを低減させることが出来る。また、衛星電波受信処理部４８において、最適な専用回路を形成しやすい。
【００８０】
また、衛星電波を受信するＲＦ部４８１ａを備えるコンピュータに対し、上述した実施形態の測位処理に係るプログラム４８３ｃをインストールすることで、種々の電子時計においてバッテリの容量に応じた適切な消費電力量の範囲内でより確実に測位に必要な情報を取得することが出来る。
【００８１】
なお、本発明は、上記実施の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、上記実施の形態では、捕捉電力量と取得電力量の和が上限消費電力量以下となることとして設定したが、実際の処理では、衛星電波受信処理部４８の初期立ち上げやデータ出力、立ち下げの消費電力を含めても良い。この場合には、これらの消費電力を含めた上限消費電力量が設定されるが、初期立ち上げや立ち下げなどの消費電力は概ね固定値と見込まれる。
【００８２】
また、上限消費電力量の設定基準は、電子時計１の計時動作及び表示動作に問題を生じさせない範囲において適宜設定可能である。また、バッテリ残量以外の要因に基づいて変更されても良い。例えば、アナログ電子時計において指針を動作させるステッピングモータの数、デジタル電子時計における液晶サイズや表示方式、ソーラバッテリの有無、ソーラバッテリにおける発電量の大きさ及び／又は再受信までの時間間隔の設定などによって異なる設定にしたり、大きく変化させたりすることが出来る。反対に上限消費電力量を変化させず、単に電波受信の可否のみを設定しても良い。この場合、残量検出部５５１は、例えば、単純に所定の出力電圧と基準電圧を比較するコンパレータなどであっても良い。
【００８３】
また、地方時情報の取得や地方時の算出は、衛星電波受信処理部４８で行われる代わりにＣＰＵ４１が実行しても良い。また、地方時設定情報４８３ｂは、ＲＯＭ４２やＲＡＭ４３に記憶されていても良い。更には、自動での地方時情報の取得を行わなくても良い。
【００８４】
また、測位に必要な測位衛星の数は４機であるが、捕捉上限時間前に４機以上の測位衛星の送信信号が捕捉された場合、何機まで捕捉動作を継続するかは適宜定められる。５機以上を捕捉しておくことで、測位精度が上昇すると共に、取得動作中においてデータの取得に失敗した測位衛星があっても再受信の必要が無くなる。一方で、上述のように測位動作に係る消費電流は大きいので、不要に長く捕捉動作を続けることは好ましくない。
【００８５】
また、上記実施の形態では、衛星電波受信時に日時の修正を行うこととしたが、別途標準電波受信部を備え、標準電波の受信により得られた日時により修正を行うこととしても良い。この場合、日時修正履歴４３１は、標準電波の受信による日時の修正と、衛星電波の受信による日時の修正とのうち何れによってなされたものであっても更新されて良い。
【００８６】
また、上記実施の形態では、計時回路５２の計数する現在日時や、当該現在日時やＲＴＣの日時などに基づいて制御部４８２が計数する現在日時に基づいて受信開始タイミングを制御することとしたが、本発明に係る電波受信装置は、３０秒周期の秒（カウント）情報さえ保持、計数していれば、受信開始タイミングの制御に足りる。
【００８７】
また、上記実施の形態では、ＬＣＤによる表示部を備えたデジタル式の電子時計１を例に挙げて説明したが、複数の指針を用いて表示を行うアナログ式の電子時計であっても良いし、アナログ表示とデジタル表示が併用されるものであっても良い。また、時刻の表示動作を主目的とした電子時計には限られず、計時機能と衛星電波の受信機能とを有する電子機器において本発明を適用しても良い。
【００８８】
また、上記実施の形態では、ＧＰＳ衛星からの電波を受信して測位を行う場合を例に挙げて説明したが、他の測位システムに係る測位衛星からの電波を受信する場合についても本発明を適用することが出来る。例えば、ＧＬＯＮＡＳＳの測位衛星を用いる場合には、１フレームを構成する１５ストリングのうち先頭の４ストリングを受信することで、測位衛星の位置情報及び日時情報が取得されるので、この取得期間に応じて受信開始タイミング及び捕捉上限時間が設定されれば良い。
【００８９】
また、以上の説明では、本発明のプログラム４８３ｃを記憶する記憶部４８３に係るコンピュータ読み取り可能な媒体として、フラッシュメモリやＥＥＰＲＯＭなどの不揮発性メモリを例に挙げて説明したが、これに限定されない。その他のコンピュータ読み取り可能な媒体として、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）、ＣＤ−ＲＯＭやＤＶＤディスクなどの可搬型記録媒体などを適用することが可能である。また、不揮発性メモリは、ｍｉｎｉＳＤカードやＵＳＢメモリなどの着脱可能な可搬型のものであっても良いし、ＳＳＤ（Solid State Drive）などの内蔵型のものであっても良い。また、本発明に係るプログラムのデータを通信回線を介して提供する媒体として、キャリアウェーブ（搬送波）も本発明に適用される。
その他、上記実施の形態で示した構成及び制御内容や手順などの細部は、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。
【００９０】
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。
【００９１】
［付記］
＜請求項１＞
電波を受信する電波受信手段と、
前記電波受信手段による電波の受信開始タイミングを設定して受信を開始させる受信制御手段と、
受信された電波から現在位置の算出に必要な数の測位衛星からの送信信号を捕捉する捕捉動作を行う捕捉手段と、
前記捕捉動作の後、捕捉された前記送信信号から現在位置の算出に必要な信号を取得する取得動作を前記測位衛星に応じたフォーマットに従って定まる取得開始タイミングから取得終了タイミングまでの取得時間で行う取得手段と、
を備え、
前記受信制御手段は、前記取得動作及び前記取得時間に応じた取得電力量と、前記捕捉手段による捕捉動作の開始タイミングから前記取得開始タイミングまでの捕捉上限時間及び前記捕捉動作に応じた捕捉電力量とを合計した消費電力量が、予め定められた上限消費電力量以下となり、且つ前記捕捉上限時間が所定の基準時間以上となる受信条件を満たす前記受信開始タイミングを設定する
ことを特徴とする電波受信装置。
＜請求項２＞
現在日時を計数する計時手段と、
前記計時手段が計数する現在日時を修正する日時修正手段と、
前記計時手段が計数する現在日時のずれ幅を見積もるずれ幅設定手段と、
を備え、
前記受信制御手段は、前記現在日時が前記ずれ幅の範囲内でずれていても前記受信条件を満たす前記受信開始タイミングを設定し、前記計時手段の計数する現在日時に基づいて前記電波受信手段に受信を開始させる
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＞
前記受信条件は、前記ずれ幅が大きいほど前記基準時間が短く設定されることを特徴とする請求項２記載の電波受信装置。
＜請求項４＞
前記ずれ幅設定手段は、前記計時手段が計数する現在日時の単位時間当たりのずれ量と、現在日時の修正が前回行われてからの経過時間とに基づいて当該現在日時のずれ幅を見積もることを特徴とする請求項２又は３記載の電波受信装置。
＜請求項５＞
前記電波受信手段に電力を供給する電力供給手段の残余電力量を取得する残余取得手段を備え、
前記受信条件は、当該残余電力量に応じて前記上限消費電力量を変化させて設定される
ことを特徴とする請求項１〜４の何れか一項に記載の電波受信装置。
＜請求項６＞
取得された信号に基づいて現在位置を算出する現在位置算出手段を備えることを特徴とする請求項１〜５の何れか一項に記載の電波受信装置。
＜請求項７＞
現在日時を計数する計時手段と、
算出された現在位置に応じた地方時情報を取得する地方時情報取得手段と、
取得された前記地方時情報に基づいて前記現在日時に応じた地方時を取得する地方時取得手段と、
を備えることを特徴とする請求項６記載の電波受信装置。
＜請求項８＞
請求項７記載の電波受信装置と、
表示手段と、
前記地方時取得手段で取得される地方時を前記表示手段に表示させる表示制御手段と、
を備えることを特徴とする電波時計。
＜請求項９＞
請求項１〜７の何れか一項に記載の電波受信装置と、
現在日時を計数する時計計時手段と、
表示手段と、
前記現在日時と、前記現在位置算出手段により算出された現在位置に係る情報とを同時又は選択的に前記表示手段に表示させる表示制御手段と、
を備えることを特徴とする電波時計。
＜請求項１０＞
電波を受信して、現在位置の算出に必要な数の測位衛星からの信号を取得する信号取得方法であって、
電波の受信開始タイミングを設定して受信を開始する受信制御ステップ、
受信された電波から前記必要な数の測位衛星からの送信信号を捕捉する捕捉動作を行う捕捉ステップ、
前記捕捉動作の後、捕捉された前記送信信号から現在位置の算出に必要な信号を取得する取得動作を前記測位衛星に応じたフォーマットに従って定まる取得開始タイミングから取得終了タイミングまでの取得時間で行う取得ステップ、
を含み、
前記受信制御ステップでは、前記取得動作及び前記取得時間に応じた取得電力量と、前記捕捉ステップにおける捕捉動作の開始タイミングから前記取得開始タイミングまでの捕捉上限時間及び前記捕捉動作に応じた捕捉電力量とを合計した消費電力量が、予め定められた上限消費電力量以下となり、且つ前記捕捉上限時間が所定の基準時間以上となる受信条件を満たす前記受信開始タイミングを設定する
ことを特徴とする信号取得方法。
＜請求項１１＞
電波を受信する電波受信手段を備える電波受信装置のコンピュータを、
前記電波受信手段による電波の受信開始タイミングを設定して受信を開始させる受信制御手段、
受信された電波から現在位置の算出に必要な数の測位衛星からの送信信号を捕捉する捕捉動作を行う捕捉手段、
前記捕捉動作の後、捕捉された前記送信信号から現在位置の算出に必要な信号を取得する取得動作を前記測位衛星に応じたフォーマットに従って定まる取得開始タイミングから取得終了タイミングまでの取得時間で行う取得手段、
として機能させ、
前記受信制御手段は、前記取得動作及び前記取得時間に応じた取得電力量と、前記捕捉手段による捕捉動作の開始タイミングから前記取得開始タイミングまでの捕捉上限時間及び前記捕捉動作に応じた捕捉電力量とを合計した消費電力量が、予め定められた上限消費電力量以下となり、且つ前記捕捉上限時間が所定の基準時間以上となる受信条件を満たす前記受信開始タイミングを設定する
ことを特徴とするプログラム。
【符号の説明】
【００９２】
１     電子時計
１ａ   電子時計
４１   ＣＰＵ
４２   ＲＯＭ
４２１ プログラム
４２２ 受信制御情報
４３   ＲＡＭ
４３１ 日時修正履歴
４５   表示部
４６   表示ドライバ
４７   操作部
４８   衛星電波受信処理部
４８１ 受信部
４８１ａ      ＲＦ部
４８１ｂ      捕捉部
４８２ 制御部
４８３ 記憶部
４８３ａ      受信制御情報
４８３ｂ      地方時設定情報
４８３ｃ      プログラム
５０   発振回路
５１   分周回路
５２   計時回路
５３   加速度センサ
５４   温度センサ
５５   電源部
５５１ 残量検出部
Ａ１   アンテナ
【図１】
2018063270.tif 000003
【図２】
2018063270.tif 000004
【図３】
2018063270.tif 000005
【図４】
2018063270.tif 000006
【図５】
2018063270.tif 000007
【図６】
2018063270.tif 000008
【図７】
2018063270.tif 000009
【図８】
2018063270.tif 000010
【手続補正書】
【提出日】平成30年3月12日(2018.3.12)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００９】
本発明は、上記目的を達成するため、
電波を受信する電波受信手段と、
前記電波受信手段による電波の受信開始タイミングを設定して受信を開始させる受信制御手段と、
受信された電波から現在位置の算出に必要な数の測位衛星からの送信信号を捕捉する捕捉動作を行う捕捉手段と、
前記捕捉動作の後、捕捉された前記送信信号から現在位置の算出に必要な信号を取得する取得動作を前記測位衛星に応じたフォーマットに従って定まる取得開始タイミングから取得終了タイミングまでの取得時間で行う取得手段と、
現在日時を計数する計時手段と、
前記計時手段が計数する現在日時のずれ幅を見積もるずれ幅設定手段と、
を備え、
前記受信制御手段は、前記取得動作及び前記取得時間に応じた取得電力量と、前記捕捉手段による捕捉動作の開始タイミングから前記取得開始タイミングまでの捕捉上限時間及び前記捕捉動作に応じた捕捉電力量とを合計した消費電力量が、予め定められた上限消費電力量以下となり、且つ前記捕捉上限時間が所定の基準時間以上となる受信条件を満たす前記受信開始タイミングを設定し、
前記受信条件は、前記ずれ幅が大きいほど前記基準時間が短く設定される
ことを特徴とする電波受信装置である。
【手続補正２】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電波を受信する電波受信手段と、
前記電波受信手段による電波の受信開始タイミングを設定して受信を開始させる受信制御手段と、
受信された電波から現在位置の算出に必要な数の測位衛星からの送信信号を捕捉する捕捉動作を行う捕捉手段と、
前記捕捉動作の後、捕捉された前記送信信号から現在位置の算出に必要な信号を取得する取得動作を前記測位衛星に応じたフォーマットに従って定まる取得開始タイミングから取得終了タイミングまでの取得時間で行う取得手段と、
現在日時を計数する計時手段と、
前記計時手段が計数する現在日時のずれ幅を見積もるずれ幅設定手段と、
を備え、
前記受信制御手段は、前記取得動作及び前記取得時間に応じた取得電力量と、前記捕捉手段による捕捉動作の開始タイミングから前記取得開始タイミングまでの捕捉上限時間及び前記捕捉動作に応じた捕捉電力量とを合計した消費電力量が、予め定められた上限消費電力量以下となり、且つ前記捕捉上限時間が所定の基準時間以上となる受信条件を満たす前記受信開始タイミングを設定し、
前記受信条件は、前記ずれ幅が大きいほど前記基準時間が短く設定される
ことを特徴とする電波受信装置。
【請求項２】
前記計時手段が計数する現在日時を修正する日時修正手段と、
を備え、
前記受信制御手段は、前記現在日時が前記ずれ幅の範囲内でずれていても前記受信条件を満たす前記受信開始タイミングを設定し、前記計時手段の計数する現在日時に基づいて前記電波受信手段に受信を開始させる
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】
前記ずれ幅設定手段は、前記計時手段が計数する現在日時の単位時間当たりのずれ量と、現在日時の修正が前回行われてからの経過時間とに基づいて当該現在日時のずれ幅を見積もることを特徴とする請求項２記載の電波受信装置。
【請求項４】
前記電波受信手段に電力を供給する電力供給手段の残余電力量を取得する残余取得手段を備え、
前記受信条件は、当該残余電力量に応じて前記上限消費電力量を変化させて設定される
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。
【請求項５】
取得された信号に基づいて現在位置を算出する現在位置算出手段を備えることを特徴とする請求項１〜４の何れか一項に記載の電波受信装置。
【請求項６】
現在日時を計数する計時手段と、
算出された現在位置に応じた地方時情報を取得する地方時情報取得手段と、
取得された前記地方時情報に基づいて前記現在日時に応じた地方時を取得する地方時取得手段と、
を備えることを特徴とする請求項５記載の電波受信装置。
【請求項７】
請求項６記載の電波受信装置と、
表示手段と、
前記地方時取得手段で取得される地方時を前記表示手段に表示させる表示制御手段と、
を備えることを特徴とする電波時計。
【請求項８】
請求項１〜６の何れか一項に記載の電波受信装置と、
現在日時を計数する時計計時手段と、
表示手段と、
前記現在日時と、前記現在位置算出手段により算出された現在位置に係る情報とを同時又は選択的に前記表示手段に表示させる表示制御手段と、
を備えることを特徴とする電波時計。
【請求項９】
電波を受信して、現在位置の算出に必要な数の測位衛星からの信号を取得する信号取得方法であって、
電波の受信開始タイミングを設定して受信を開始する受信制御ステップ、
受信された電波から前記必要な数の測位衛星からの送信信号を捕捉する捕捉動作を行う捕捉ステップ、
前記捕捉動作の後、捕捉された前記送信信号から現在位置の算出に必要な信号を取得する取得動作を前記測位衛星に応じたフォーマットに従って定まる取得開始タイミングから取得終了タイミングまでの取得時間で行う取得ステップ、
現在日時を計数する計時ステップ、
前記計時ステップが計数する現在日時のずれ幅を見積もるずれ幅設定ステップ、
を含み、
前記受信制御ステップでは、前記取得動作及び前記取得時間に応じた取得電力量と、前記捕捉ステップにおける捕捉動作の開始タイミングから前記取得開始タイミングまでの捕捉上限時間及び前記捕捉動作に応じた捕捉電力量とを合計した消費電力量が、予め定められた上限消費電力量以下となり、且つ前記捕捉上限時間が所定の基準時間以上となる受信条件を満たす前記受信開始タイミングを設定し、
前記受信条件は、前記ずれ幅が大きいほど前記基準時間が短く設定される
ことを特徴とする信号取得方法。
【請求項１０】
電波を受信する電波受信手段を備える電波受信装置のコンピュータを、
前記電波受信手段による電波の受信開始タイミングを設定して受信を開始させる受信制御手段、
受信された電波から現在位置の算出に必要な数の測位衛星からの送信信号を捕捉する捕捉動作を行う捕捉手段、
前記捕捉動作の後、捕捉された前記送信信号から現在位置の算出に必要な信号を取得する取得動作を前記測位衛星に応じたフォーマットに従って定まる取得開始タイミングから取得終了タイミングまでの取得時間で行う取得手段、
現在日時を計数する計時手段、
前記計時手段が計数する現在日時のずれ幅を見積もるずれ幅設定手段、
として機能させ、
前記受信制御手段は、前記取得動作及び前記取得時間に応じた取得電力量と、前記捕捉手段による捕捉動作の開始タイミングから前記取得開始タイミングまでの捕捉上限時間及び前記捕捉動作に応じた捕捉電力量とを合計した消費電力量が、予め定められた上限消費電力量以下となり、且つ前記捕捉上限時間が所定の基準時間以上となる受信条件を満たす前記受信開始タイミングを設定し、
前記受信条件は、前記ずれ幅が大きいほど前記基準時間が短く設定される
ことを特徴とするプログラム。