(57)【要約】【課題】小型の機器でも受信感度を向上でき、かつ、消費電力の増加も抑えることができる衛星信号受信装置を提供する。【解決手段】ＧＰＳ付き腕時計３は、ＧＰＳアンテナ２７、ＬＮＡ２８、ＲＦ部５０およびＧＰＳ信号処理部６０を有する受信部３０を備えている。ＧＰＳ信号処理部６０は、受信手段で衛星信号を検索する衛星信号検索手段と、衛星信号検索手段で衛星信号の検索を開始した時は、ＬＮＡ２８を停止状態に制御し、その後、衛星信号の検索結果に基づいてＬＮＡ２８を作動状態または停止状態に制御する信号増幅制御手段とを備える。衛星検索時はＬＮＡ２８を停止しているので、電流ピーク値を押さえることができる。衛星信号の検索結果で信号増幅が必要な場合にはＬＮＡ２８を作動しているので、受信時間を短縮できる。【選択図】図３
2011021950.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
位置情報衛星から送信される衛星信号を受信する受信手段と、
前記受信手段を制御して受信処理を行う受信制御手段と、を備え、
前記受信手段は、電源が供給された作動状態では入力された受信信号を増幅して出力し、かつ、電源が供給されていない停止状態では入力された受信信号をそのまま出力する信号増幅手段を備え、
前記受信制御手段は、
前記受信手段で前記衛星信号を検索する衛星信号検索手段と、
前記衛星信号検索手段で衛星信号の検索を開始した時は、前記信号増幅手段を停止状態に制御し、その後、衛星信号の検索結果に基づいて前記信号増幅手段を作動状態または停止状態に制御する信号増幅制御手段と、
を備えることを特徴とする衛星信号受信装置。
【請求項２】
請求項１に記載の衛星信号受信装置において、
前記受信手段は、複数の衛星信号を同時に受信可能なマルチチャンネルの受信回路を備え、
前記受信制御手段は、受信モードを測位モードに設定可能とされ、
前記信号増幅制御手段は、前記受信モードが測位モードに設定されている場合、前記衛星信号検索手段によって少なくとも３個の衛星信号を捕捉した時点で、最も信号強度の小さな衛星信号の信号強度を、予め設定された測位モード用閾値と比較し、前記信号強度が前記測位モード用閾値よりも小さい場合に前記信号増幅手段を作動する
ことを特徴とする衛星信号受信装置。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の衛星信号受信装置において、
前記受信制御手段は、受信モードを測時モードに設定可能とされ、
前記信号増幅制御手段は、前記受信モードが測時モードに設定されている場合、前記衛星信号検索手段によって１個の衛星信号を捕捉した時点で、その捕捉した衛星信号の信号強度を、予め設定された測時モード用閾値と比較し、前記信号強度が前記測時モード用閾値よりも小さい場合に前記信号増幅手段を作動する
ことを特徴とする衛星信号受信装置。
【請求項４】
請求項１または請求項２に記載の衛星信号受信装置において、
前記受信制御手段は、受信モードを測時モードに設定可能とされ、
前記信号増幅制御手段は、前記受信モードが測時モードに設定されている場合、前記衛星信号検索手段によって複数個の衛星信号を捕捉した時点で、最も信号強度の大きな衛星信号の信号強度を、予め設定された測時モード用閾値と比較し、前記信号強度が前記測時モード用閾値よりも小さい場合に前記信号増幅手段を作動する
ことを特徴とする衛星信号受信装置。
【請求項５】
請求項１から請求項４のいずれかに記載の衛星信号受信装置において、
前記信号増幅制御手段は、
前記信号増幅手段を作動していない状態で、かつ、受信した衛星信号をデコードしている状態の時に、その衛星信号の信号強度が前記閾値未満になった場合には、前記信号増幅手段を作動し、
前記信号増幅手段を作動している状態で、かつ、受信した衛星信号をデコードしている状態の時に、その衛星信号の信号強度が予め設定された閾値以上になった場合には、前記信号増幅手段の作動を停止する
ことを特徴とする衛星信号受信装置。
【請求項６】
請求項１から請求項５のいずれかに記載の衛星信号受信装置において、
前記受信制御手段は、
前記信号増幅制御手段によって前記信号増幅手段を作動している状態で、かつ、受信した衛星信号をデコードしている状態の時に、前記信号増幅手段で増幅した衛星信号の信号強度が予め設定された閾値未満になった場合には、受信動作を終了する
ことを特徴とする衛星信号受信装置。
【請求項７】
請求項１に記載の衛星信号受信装置において、
前記受信制御手段は、受信モードを測時モードまたは測位モードに設定可能とされ、
前記信号増幅制御手段は、衛星信号の検索開始から前記衛星信号検索手段によって前記受信モードに応じて予め設定された個数の衛星信号を捕捉するまでの経過時間を、前記受信モードに応じて予め設定された設定時間と比較し、前記経過時間が前記設定時間よりも長い場合に前記信号増幅手段を作動する
ことを特徴とする衛星信号受信装置。
【請求項８】
請求項１から請求項７のいずれかに記載の衛星信号受信装置において、
前記信号増幅制御手段は、前記受信モードが測時モードに設定されている場合で、かつ、衛星信号の検索結果が前記信号増幅手段を作動する結果である場合は、衛星信号において時刻情報が送信されるタイミングのみ前記信号増幅手段を作動する
ことを特徴とする衛星信号受信装置。
【請求項９】
請求項１から請求項７のいずれかに記載の衛星信号受信装置において、
前記信号増幅制御手段は、前記受信モードが測位モードに設定されている場合で、かつ、衛星信号の検索結果が前記信号増幅手段を作動する結果である場合は、衛星信号において測位計算に必要な情報が送信されるタイミングのみ前記信号増幅手段を作動する
ことを特徴とする衛星信号受信装置。
【請求項１０】
請求項１から請求項９のいずれかに記載の衛星信号受信装置において、
前記信号増幅手段は、
信号入力側に接続される入力端子と、
信号出力側に接続される出力端子と、
前記入力端子に接続されたオペアンプと、
前記オペアンプへの電源供給を切り替える電源スイッチと、
前記オペアンプの出力である増幅出力端子および前記入力端子にオペアンプを経由せずに接続されたスルー出力端子を切り替えて前記出力端子に接続する出力切替スイッチと、
外部からの制御信号が入力される制御信号入力端子と、を備え、
前記制御信号入力端子に信号増幅手段を作動させる制御信号が入力された場合は、
前記電源スイッチは前記オペアンプと電源とを接続する状態とされ、かつ、前記出力切替スイッチは前記増幅出力端子と出力端子とを接続する状態とされ、
前記制御信号入力端子に信号増幅手段を停止させる制御信号が入力された場合は、
前記電源スイッチは前記オペアンプと電源とを切断する状態とされ、かつ、前記出力切替スイッチは前記スルー出力端子と出力端子とを接続する状態とされる
ことを特徴とする衛星信号受信装置。
【請求項１１】
位置情報衛星から送信される衛星信号を受信するとともに、受信信号を増幅する信号増幅手段を備えた受信手段と、
前記受信手段により前記衛星信号を検索する衛星信号検索手段を備えて受信処理を行う受信制御手段と、を具備した衛星信号受信装置の制御方法であって、
前記衛星信号検索手段で衛星信号の検索を開始した時は、前記信号増幅手段を停止しておき、その後は、衛星信号の検索結果に基づいて前記信号増幅手段の作動を制御する
ことを特徴とする衛星信号受信装置の制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えばＧＰＳ衛星等の位置情報衛星からの信号に基づいて測位や時刻修正を行う衛星信号受信装置および衛星信号受信装置の制御方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ＧＰＳ（Global Positioning System）受信システムとして、内蔵アンテナを有するＧＰＳ受信装置に、低ノイズアンプ（ＬＮＡ）が組み込まれた外部アンテナを接続したものが知られている（特許文献１参照）。
前記外部アンテナは、内蔵アンテナに比べて受信感度を向上できるが、ＬＮＡを動作させるために消費電力は増加する。
このため、特許文献１のＧＰＳ受信システムでは、内蔵アンテナによる測位状況を判定し、測位環境が良い場合には内蔵アンテナを選択することで、消費電力を低減していた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００４−１４４６７６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
近年、腕時計や携帯電話機のような小型の携帯機器において、ＧＰＳ受信装置を組み込み、位置情報や時刻情報を受信可能なものが提案されている。これらの小型の携帯機器に、前記特許文献１のような外部アンテナを接続することは、携帯性を阻害し、消費電力も増加するため、適用が難しいという問題があった。
また、小型の携帯機器は、サイズの制約からできるだけ小型の電池を用いることが好ましい。小型の機器では、ボタン型などの小型の電池が用いられることが多いが、電池サイズは、電池が流すことができる電流値に左右される。電池が流すことができる電流値を超えて使用すると、電池が大きく劣化してしまう。このため、小型の機器においてはピーク電流値（機器の動作で最も電流が流れる時の電流値）を低くすることが必要であり、この点でも前記特許文献１のような外部アンテナを用いることは難しいという問題があった。
【０００５】
以上の制約があるため、腕時計等では内蔵アンテナのみで受信を行っていた。このため、受信環境が悪い場合に受信感度が低下し、ＧＰＳ信号を受信できないという問題があった。
【０００６】
本発明の目的は、小型の機器でも受信感度を向上でき、かつ、消費電力の増加も抑えることができる衛星信号受信装置および衛星信号受信装置の制御方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の衛星信号受信装置は、位置情報衛星から送信される衛星信号を受信する受信手段と、前記受信手段を制御して受信処理を行う受信制御手段と、を備え、前記受信手段は、電源が供給された作動状態では入力された受信信号を増幅して出力し、かつ、電源が供給されていない停止状態では入力された受信信号をそのまま出力する信号増幅手段を備え、前記受信制御手段は、前記受信手段で前記衛星信号を検索する衛星信号検索手段と、前記衛星信号検索手段で衛星信号の検索を開始した時は、前記信号増幅手段を停止状態に制御し、その後、衛星信号の検索結果に基づいて前記信号増幅手段を作動状態または停止状態に制御する信号増幅制御手段と、を備えることを特徴とする。
【０００８】
ここで、前記信号増幅手段は、アンテナに接続されて受信された衛星信号を増幅するＬＮＡ（Low Noise Amplifier：低雑音増幅回路）等で構成される。
本発明によれば、衛星信号検索手段によって位置情報衛星の検索（サーチ）処理を行う。この検索処理の開始時は、前記信号増幅制御手段により信号増幅手段は停止状態に制御される。このため、検索処理時の消費電流の増加を防止できる。
特に、衛星信号の捕捉処理が必要な検索処理は、受信処理において最も消費電流が高くなる。このため、検索処理中にさらに信号増幅手段を作動させると、消費電流もより高くなる。従って、衛星信号受信装置におけるピーク電流が大きくなるため、電池サイズが大型化する。さらに、消費電力も増加するので、電池寿命が短くなる。
一方、本発明では、検索処理時は、信号増幅手段を作動させないため、ピーク電流も低減できて、必要となる電池のサイズも小さくできるので、衛星信号受信装置を小型化することができる。さらに、消費電力を低下でき、電池寿命を延ばすことができる。
【０００９】
そして、信号増幅制御手段は前記衛星信号検索手段による衛星信号の検索結果に基づいて信号増幅手段を作動状態または停止状態に制御しているので、信号増幅が必要な場合のみ信号増幅手段を作動させることができる。
ここで、衛星信号の検索結果とは、例えば、捕捉した衛星信号の信号強度（ＳＮＲ）や、衛星信号を捕捉するまでの時間（衛星サーチ時間）である。従って、衛星信号の検索結果に基づいて信号増幅手段を制御するとは、信号強度や衛星サーチ時間を所定の閾値と比較し、その比較結果により信号増幅手段を作動したり、停止することを意味する。なお、衛星サーチ時間は、信号強度が弱い（低い）場合に長くなるため、衛星サーチ時間が長いことはそれだけ信号強度が弱いことを意味する。
【００１０】
そして、信号強度が弱い状態でデコードすると、ノイズの影響を受けやすくなって正しい信号にデコードできない可能性が高まる。このため、衛星信号を受信してデコード処理する時間も長くなり、デコード処理時の消費電力も増大する。
これに対し、本発明によれば、信号強度が弱い場合は、前記信号増幅手段を作動させて信号を増幅することで、捕捉した衛星信号のデコード処理時間を短縮することができ、その分、デコード処理時の消費電力も低減できる。
【００１１】
本発明の衛星信号受信装置において、前記受信手段は、複数の衛星信号を同時に受信可能なマルチチャンネルの受信回路を備え、前記受信制御手段は、受信モードを測位モードに設定可能とされ、前記信号増幅制御手段は、前記受信モードが測位モードに設定されている場合、前記衛星信号検索手段によって少なくとも３個の衛星信号を捕捉した時点で、最も信号強度の小さな衛星信号の信号強度を、予め設定された測位モード用閾値と比較し、前記信号強度が前記測位モード用閾値よりも小さい場合に前記信号増幅手段を作動することが好ましい。
【００１２】
マルチチャンネルの受信回路においては、各チャンネルで衛星信号のサーチ処理が行われる。そして、衛星信号を捕捉したチャンネルでは、サーチ処理を終了し、衛星信号のデコード処理を行う。
ここで、衛星信号受信装置の現在位置を取得する測位モードで受信を行う場合には、少なくとも３個の衛星信号を受信する必要がある。このため、１〜２個の衛星信号のみを捕捉した場合には、その捕捉したチャンネルではサーチ処理を終了し、衛星信号のデコード処理が行われるが、測位計算は開始されない。
【００１３】
この際、信号強度が測位モード用閾値未満の衛星信号が１つでも存在すると、その信号のデコード処理に時間が掛かる。そして、測位計算には、３つの衛星信号を同時に受信しながらデコード処理してデータを取得する必要があるため、１つでもデコード処理に時間が掛かると、他の衛星信号の受信やデコード処理も継続する必要があり、消費電流も増加する。
一方、本発明の信号増幅制御手段は、３個目の衛星信号が捕捉された時点で、最も信号強度の小さな衛星信号を判定し、その衛星信号の信号強度が測位モード用閾値よりも小さい場合に前記信号増幅手段を作動する。このため、信号強度が閾値未満の衛星信号も増幅されるため、増幅しない場合に比べて、衛星信号のデコード処理時間を短くでき、消費電力も低減できる。
【００１４】
本発明の衛星信号受信装置において、前記受信制御手段は、受信モードを測時モードに設定可能とされ、前記信号増幅制御手段は、前記受信モードが測時モードに設定されている場合、前記衛星信号検索手段によって１個の衛星信号を捕捉した時点で、その捕捉した衛星信号の信号強度を、予め設定された測時モード用閾値と比較し、前記信号強度が前記測時モード用閾値よりも小さい場合に前記信号増幅手段を作動することが好ましい。
【００１５】
衛星信号から時刻情報を取得する測時モードの場合、測位モードと異なり１つの衛星信号のみを受信すれば時刻情報を取得できる。
このため、１つの衛星信号を捕捉した時点でその信号強度を測時モード用閾値と比較し、閾値未満の場合に前記信号増幅手段を作動すればよい。この本発明においても、信号強度が測時モード用閾値未満と低い場合のみ信号増幅手段を作動しているので、消費電流の増加を抑制できる。
なお、測位モードの場合は、例えばＧＰＳ衛星信号であれば、航法メッセージのサブフレーム１〜３までのデータ（衛星の軌道情報等）を受信する必要があるのに対し、時刻モードであればＺカウントと呼ばれる時刻情報のみを受信すればよいため、測位モードの場合に比べて信号強度が低い場合でも時刻情報を取得することができる可能性が高い。このため、前記測時モード用閾値は、測位モード用閾値と同じ値でもよいが、測位モード用閾値よりも小さな値に設定することもできる。
【００１６】
本発明の衛星信号受信装置において、前記受信制御手段は、受信モードを測時モードに設定可能とされ、前記信号増幅制御手段は、前記受信モードが測時モードに設定されている場合、前記衛星信号検索手段によって複数個の衛星信号を捕捉した時点で、最も信号強度の大きな衛星信号の信号強度を、予め設定された測時モード用閾値と比較し、前記信号強度が前記測時モード用閾値よりも小さい場合に前記信号増幅手段を作動することが好ましい。
【００１７】
測時モードでは１つの衛星信号を受信すれば処理可能であるが、マルチチャンネルの受信回路を備えている場合、同時に複数の衛星信号を捕捉する場合も考えられる。また、２番目以降に信号強度が高い衛星信号を捕捉する可能性を考慮し、予め設定しておいた個数（例えば３個）の衛星信号を捕捉してから最も信号強度が高い衛星信号を用いて測時の処理を行うことも考えられる。
このように測時モードで複数の衛星信号を捕捉した場合には、それらの中で最も信号強度の大きな衛星信号の信号強度を、予め設定された測時モード用閾値と比較しているので、信号強度が閾値以上の衛星信号を１つでも受信している場合には前記信号増幅手段を作動することがなく、捕捉したすべての衛星信号の信号強度が閾値未満の場合のみ信号増幅手段を作動することになる。このため、測時モードにおける消費電流を低減できる。
【００１８】
本発明の衛星信号受信装置において、前記信号増幅制御手段は、前記信号増幅手段を作動していない状態で、かつ、受信した衛星信号をデコードしている状態の時に、その衛星信号の信号強度が予め設定された閾値未満になった場合には、前記信号増幅手段を作動し、前記信号増幅手段を作動している状態で、かつ、受信した衛星信号をデコードしている状態の時に、その衛星信号の信号強度が前記閾値以上になった場合には、前記信号増幅手段の作動を停止することが好ましい。
ここで、前記予め設定された閾値は適宜設定できるが、例えば、受信モードが測時モードの場合には前記測時モード用閾値とすればよく、測位モードの場合には前記測位モード用閾値とすればよい。
【００１９】
このような本発明によれば、信号増幅制御手段は、デコード処理中に受信環境などが変化して信号強度が前記閾値未満に低下した場合は、信号増幅手段を作動する。このため、信号強度が閾値未満に低下しても信号増幅手段を作動しない場合に比べて、受信信号レベルを高めることができ、デコード処理時間を短縮できて、消費電流も低減できる。
一方、信号増幅制御手段は、信号増幅手段を作動している状態で、受信環境が良好になる等で信号強度が閾値以上になった場合は、信号増幅手段を停止する。このため、信号強度が閾値以上に向上しても信号増幅手段を作動し続けた場合に比べて、消費電流を低減できる。
【００２０】
本発明の衛星信号受信装置において、前記受信制御手段は、前記信号増幅制御手段によって前記信号増幅手段を作動している状態で、かつ、受信した衛星信号をデコードしている状態の時に、前記信号増幅手段で増幅した衛星信号の信号強度が予め設定された閾値未満になった場合には、受信動作を終了することが好ましい。
ここで、前記予め設定された閾値は適宜設定できるが、例えば、受信モードが測時モードの場合には前記測時モード用閾値とすればよく、測位モードの場合には前記測位モード用閾値とすればよい。
【００２１】
信号増幅手段で増幅しても衛星信号の信号強度が閾値未満の場合には、捕捉している信号の受信環境が良くないと判断できる。このため、デコード処理時間も長くなり、消費電流も増加してしまう可能性が高く、正しいデータを取得できない可能性もある。
本発明では、このような場合に受信動作を終了しているので、無駄な受信処理やデコード処理を継続する必要が無くなり、消費電流を抑えることができる。
【００２２】
本発明の衛星信号受信装置において、前記受信制御手段は、受信モードを測時モードまたは測位モードに設定可能とされ、前記信号増幅制御手段は、衛星信号の検索開始から前記衛星信号検索手段によって前記受信モードに応じて予め設定された個数の衛星信号を捕捉するまでの経過時間を、前記受信モードに応じて予め設定された設定時間と比較し、前記経過時間が前記設定時間よりも長い場合に前記信号増幅手段を作動するものでもよい。
【００２３】
仰角が低い位置情報衛星からの信号など、受信環境が悪い場合には、信号強度が弱くなる。このように信号強度が弱い衛星信号は、捕捉するまでの時間も長くなる。すなわち、衛星信号の信号強度を直接確認しなくても、捕捉時間によって間接的に信号強度を把握することができる。
従って、衛星信号の検索開始からの経過時間が予め設定された設定時間よりも長い場合には、信号強度も弱いと考えられるので、信号増幅制御手段により信号増幅手段を作動させて受信信号を増幅することで、デコード時間を短縮できて消費電流を低減できる。
一方、衛星信号の検索開始からの経過時間が予め設定された設定時間よりも短い場合には、信号強度も強いと考えられるので、信号増幅制御手段により信号増幅手段を停止状態にしておくことで、その分の消費電流を低減できる。
なお、前述のとおり、測時モードでは測位モードに比べて信号強度が弱い場合でも時刻情報を取得できる可能性が高い。このため、測時モードの場合の前記設定時間は、測位モードの場合の前記設定時間よりも長く設定することができる。具体的な設定時間は、各モード毎に実験した結果などに基づいて設定すればよい。
【００２４】
本発明の衛星信号受信装置において、前記信号増幅制御手段は、前記受信モードが測時モードに設定されている場合で、かつ、衛星信号の検索結果が前記信号増幅手段を作動する結果である場合は、衛星信号において時刻情報が送信されるタイミングのみ前記信号増幅手段を作動することが好ましい。
【００２５】
本発明によれば、衛星信号の検索結果によって信号増幅手段を作動する場合でも、時刻情報が送信されるタイミングのみ作動しているので、消費電流を低減できる。
例えば、ＧＰＳ衛星信号の場合、各サブフレームは６秒間隔で送信され、各サブフレームにはＴＯＷ（Time of Week、「Ｚカウント」ともいう）というＧＰＳ衛星のＧＰＳ時刻情報（衛星時刻情報）が格納されている。従って、時刻情報は６秒間隔で送信され、その送信時のみに信号増幅手段を作動させれば、消費電流を低減することができる。
【００２６】
本発明の衛星信号受信装置において、前記信号増幅制御手段は、前記受信モードが測位モードに設定されている場合で、かつ、衛星信号の検索結果が前記信号増幅手段を作動する結果である場合は、衛星信号において測位計算に必要な情報が送信されるタイミングのみ前記信号増幅手段を作動することが好ましい。
【００２７】
本発明によれば、衛星信号の検索結果によって信号増幅手段を作動する場合でも、測位計算に必要な情報が送信されるタイミングのみ作動しているので、消費電流を低減できる。
例えば、ＧＰＳ衛星信号の場合、サブフレーム１〜５で１フレームが構成され、各サブフレームの送信は６秒掛かるので、１フレームの送信には３０秒かかる。ここで、測位計算に必要な情報は、サブフレーム１〜３に含まれており、サブフレーム４，５は受信する必要がない。従って、１フレーム（３０秒）の受信中、サブフレーム１〜３が送信される１８秒間のみ信号増幅手段を作動させれば、サブフレーム４，５の送信中も信号増幅手段を作動させる場合に比べて消費電流を低減することができる。
【００２８】
本発明の衛星信号受信装置において、前記信号増幅手段は、信号入力側に接続される入力端子と、信号出力側に接続される出力端子と、前記入力端子に接続されたオペアンプと、前記オペアンプへの電源供給を切り替える電源スイッチと、前記オペアンプの出力である増幅出力端子および前記入力端子にオペアンプを経由せずに接続されたスルー出力端子を切り替えて前記出力端子に接続する出力切替スイッチと、外部からの制御信号が入力される制御信号入力端子と、を備え、前記制御信号入力端子に信号増幅手段を作動させる制御信号が入力された場合は、前記電源スイッチは前記オペアンプと電源とを接続する状態とされ、かつ、前記出力切替スイッチは前記増幅出力端子と出力端子とを接続する状態とされ、前記制御信号入力端子に信号増幅手段を停止させる制御信号が入力された場合は、前記電源スイッチは前記オペアンプと電源とを切断する状態とされ、かつ、前記出力切替スイッチは前記スルー出力端子と出力端子とを接続する状態とされることが好ましい。
【００２９】
信号増幅手段としては、ＬＮＡを利用できる。ここで、通常のＬＮＡは、オペアンプを内蔵し、常時作動されるものである。
これに対し、本発明の信号増幅手段は、オペアンプ以外に、連動して作動する電源スイッチおよび出力切替スイッチや、オペアンプを経由せずに入力された信号を出力するスルー出力端子等を設けているので、オペアンプの電源をオンした場合には入力信号を増幅して出力でき、オペアンプの電源をオフした場合には入力信号を増幅せずにオペアンプをスルーして出力できる。そして、これらの制御は、制御信号入力端子に制御信号、例えばハイレベル信号またはローレベル信号を入力するだけで、各スイッチが連動して作動するため、簡単に制御することができる。
【００３０】
本発明の衛星信号受信装置の制御方法は、位置情報衛星から送信される衛星信号を受信するとともに、受信信号を増幅する信号増幅手段を備えた受信手段と、前記受信手段により前記衛星信号を検索する衛星信号検索手段を備えて受信処理を行う受信制御手段と、を具備した衛星信号受信装置の制御方法であって、前記衛星信号検索手段で衛星信号の検索を開始した時は、前記信号増幅手段を停止しておき、その後は、衛星信号の検索結果に基づいて前記信号増幅手段の作動を制御することを特徴とする。
【００３１】
本発明によれば、衛星信号検索手段によって衛星信号の検索処理を開始した時は、信号増幅手段は停止状態に制御されるため、検索処理時の消費電流の増加を防止できる。
このため、衛星信号受信装置のピーク電流も低減できて、必要となる電池のサイズも小さくできるので、衛星信号受信装置を小型化することができる。さらに、消費電力を低下でき、電池寿命を延ばすことができる。
また、衛星信号の検索結果に基づいて信号増幅手段を作動状態または停止状態に制御しているので、信号増幅が必要な場合のみ信号増幅手段を作動させることができる。このため、衛星信号の検索結果に関係なく信号増幅手段を常時作動させる場合に比べて、消費電力を低減できる。さらに、衛星信号の検索結果で信号増幅手段を作動させているので、信号強度が弱い場合にも受信時間も短縮できる。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】第１実施形態のＧＰＳ付き腕時計の概略平面図である。
【図２】第１実施形態のＧＰＳ付き腕時計の概略断面図である。
【図３】第１実施形態のＧＰＳ付き腕時計の回路構成を示すブロック図である。
【図４】航法メッセージの構成を示す図である。
【図５】信号増幅手段であるＬＮＡの構成を示す回路図である。
【図６】ＧＰＳ信号処理部の構成を示すブロック図である。
【図７】制御部の構成を示すブロック図である。
【図８】第１実施形態の受信処理手順を示すフローチャートである。
【図９】受信処理中の電流値の変化を示すグラフである。
【図１０】閾値比較信号設定工程を示すフローチャートである。
【図１１】測時の受信時間と信号強度との関係を示すグラフである。
【図１２】測位の受信時間と信号強度との関係を示すグラフである。
【図１３】第２実施形態の受信処理手順を示すフローチャートである。
【図１４】第２実施形態の受信処理中の電流値の変化を示すグラフである。
【図１５】第３実施形態の受信処理手順を示すフローチャートである。
【図１６】変形例のＧＰＳ付き腕時計の回路構成を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００３３】
以下、この発明の好適な実施の形態を、添付図面等を参照しながら詳細に説明する。
尚、以下に述べる実施の形態は、本発明の好適な具体例であるから、技術的に好ましい種々の限定が付されているが、本発明の範囲は、以下の説明において特に本発明を限定する旨の記載がない限り、これらの態様に限られるものではない。
【００３４】
［第１実施形態］
図１及び図２は、第１実施形態の衛星信号受信装置であるＧＰＳ付き腕時計３の構造を説明する図である。図１はＧＰＳ付き腕時計３の概略平面図であり、図２は図１のＧＰＳ付き腕時計３の概略断面図である。
【００３５】
［ＧＰＳ付き腕時計の構造］
図１に示すように、ＧＰＳ付き腕時計３は、文字板１１及び指針１２を備えている。指針１２は、秒針、分針、時針等により構成されており、歯車を介してステップモーターで駆動される。
【００３６】
ＧＰＳ付き腕時計３は、リューズ１４やボタン１５（Ａボタン）、ボタン１６（Ｂボタン）を手動操作することにより、受信モードの設定や、受信処理および受信結果表示処理を行うことができるように構成されている。
【００３７】
例えば、本実施形態では、ボタン１６（Ｂボタン）を押すことで、受信モード（測時モードまたは測位モード）を設定している。すなわち、ボタン１６を押す毎に、測時モードおよび測位モードが交互に切り替えられる。この際、測時モードに設定された場合は、秒針が「Ｔｉｍｅ」の位置（５秒位置）に移動し、測位モードに設定された場合は、秒針が「Ｆｉｘ」の位置（１０秒位置）に移動するため、利用者は設定された受信モードを容易に確認できるようにされている。
【００３８】
また、ボタン１５（Ａボタン）が数秒（例えば３秒）以上押されると、ＧＰＳ付き腕時計３は受信処理を行う。
さらに、ボタン１５（Ａボタン）が短い時間押されると、ＧＰＳ付き腕時計３は文字板１１及び指針１２により直前の受信モードにおける受信結果を表示する。例えば、測時モードで受信成功の場合には、秒針が「Ｔｉｍｅ」の位置（５秒位置）に移動し、測位モードで受信成功の場合には、秒針が「Ｆｉｘ」の位置（１０秒位置）に移動する。また、受信失敗の場合には秒針が「Ｎ」の位置（２０秒位置）に移動する。
なお、これらの秒針による指示は受信中も行われる。すなわち、測時モードで受信中は秒針が「Ｔｉｍｅ」の位置（５秒位置）に移動し、測位モードで受信中は秒針が「Ｆｉｘ
」の位置（１０秒位置）に移動する。また、ＧＰＳ衛星が捕捉できない場合は秒針が「Ｎ」の位置（２０秒位置）に移動する。
【００３９】
図２に示すように、ＧＰＳ付き腕時計３は、ステンレス鋼（ＳＵＳ）、チタン等の金属で構成された外装ケース１７を備えている。
外装ケース１７は、略円筒状に形成され、表面側の開口にはベゼル１８を介して表面ガラス１９が取り付けられている。ベゼル１８は、衛星信号の受信性能を向上させるためにセラミック等の非金属材料で構成される。外装ケース１７の裏面側の開口には裏蓋２６が取り付けられている。
【００４０】
外装ケース１７の内部には、ムーブメント１３、ソーラーセル２２、ＧＰＳアンテナ２７、二次電池２４等が配置されている。
【００４１】
ムーブメント１３は、ステップモーターや輪列２１を含んで構成されている。ステップモーターは、モーターコイル２０、ステーター、ローター等で構成されており、輪列２１を介して指針１２を駆動する。
ムーブメント１３の裏蓋側には回路基板２５が配置され、回路基板２５は、コネクタ３２を介してアンテナ基板２３及び二次電池２４と接続されている。
【００４２】
回路基板２５には、ＧＰＳアンテナ２７で受信した衛星信号を処理する受信回路を含む受信部３０、ステップモーターの駆動制御等を行う制御部４０等が取り付けられている。受信部３０や制御部４０は、シールド板３３に覆われており、二次電池２４から供給される電力で駆動される。
【００４３】
二次電池２４はリチウムイオン電池等の充電可能な二次電池であり、ソーラーセル２２が発電した電力を蓄えられるようになっている。すなわち、ソーラーセル２２の電極と二次電池２４の電極の間を電気的に接続することにより、ソーラーセル２２が光発電を行い、二次電池２４が充電される。なお、本実施形態では、二次電池２４としてリチウムイオン電池等の二次電池を用いているが、二次電池２４は蓄電体であればよく、例えば、コンデンサ等であってもよい。
【００４４】
ソーラーセル２２は、文字板１１の一部と対向するように配置され、表面ガラス１９及び文字板１１を通過した光を受光して光発電を行う。
【００４５】
文字板１１は、外部から視認できるため、できるだけ光を透過させつつ見栄えをよくすることが望ましい。そのため、文字板１１は、光を透過させるプラスチックやガラス等の非金属の材料で構成されている。
【００４６】
アンテナ基板２３に実装されたＧＰＳアンテナ２７は、複数のＧＰＳ衛星からの衛星信号を受信するアンテナであり、パッチアンテナ、ヘリカルアンテナ、チップアンテナ、逆Ｆアンテナ等により実現される。
【００４７】
本実施形態では、ＧＰＳ付き腕時計３の装飾性や装着性を向上させるために、ＧＰＳアンテナ２７は文字板１１の裏面に配置される。そのため、文字板１１は、１．５ＧＨｚ帯のマイクロ波を通す材料、例えば導電率及び透磁率の低い材料であるプラスチックやガラス等の非金属で構成されているのが好ましい。
【００４８】
ＧＰＳアンテナ２７は、上面や側面を含む表面全体からマイクロ波（衛星信号）を受信する。そのため、ソーラーセル２２内の金属性部材がマイクロ波をシールドしないように、本実施形態では、文字板１１とＧＰＳアンテナ２７の間には、ソーラーセル２２が配置されていない。
また、ＧＰＳアンテナ２７とソーラーセル２２の距離が近いほどＧＰＳアンテナ２７とソーラーセル２２内の金属性部材が電気的に結合してロスが発生する。さらに、ＧＰＳアンテナ２７とソーラーセル２２の距離が近いほどＧＰＳアンテナ２７の放射パターンがソーラーセル２２に遮られてＧＰＳアンテナ２７の放射パターンが小さくなってしまう。そのため、受信性能が劣化しないように、本実施形態では、ＧＰＳアンテナ２７とソーラーセル２２との距離が所定値以上になるように配置されている。
【００４９】
また、ＧＰＳアンテナ２７は、ソーラーセル２２以外の金属部材との距離も所定値以上になるように配置されている。例えば、外装ケース１７やムーブメント１３が金属部材で構成されている場合、ＧＰＳアンテナ２７は、外装ケース１７との距離及びムーブメント１３との距離がともに所定値以上になるように配置される。
【００５０】
［ＧＰＳ付き腕時計の回路構成］
図３は、第１実施形態のＧＰＳ付き腕時計３の回路構成を示すブロック図である。
ＧＰＳ付き腕時計３は、少なくとも１つのＧＰＳ衛星（位置情報衛星）からの衛星信号を受信してＧＰＳ時刻情報を取得し、そのＧＰＳ時刻情報に基づいて内部時刻情報の修正を行う測時モードと、複数のＧＰＳ衛星からの衛星信号を受信して測位計算を行って現在地を求め、現在地から特定される時差及びＧＰＳ時刻情報に基づいて内部時刻情報の修正を行う測位モードのいずれかに設定される。すなわち、ＧＰＳ付き腕時計３は、測時モードによる時刻修正処理と、測位モードによる時刻修正処理（時差修正処理）のいずれかの処理を行う。
【００５１】
〔ＧＰＳシステム〕
図３の回路構成を詳述する前に、マイクロ波による通信システムであるＧＰＳシステムの概要について説明する。
ＧＰＳ衛星は、地球の上空の所定の軌道上を周回しており、１．５７５４２ＧＨｚのマイクロ波（Ｌｌ波）に航法メッセージを重畳させて地上に送信している。ここで、ＧＰＳ衛星は本発明における位置情報衛星の一例であり、航法メッセージが重畳された１．５７５４２ＧＨｚのマイクロ波（以下、「衛星信号」という）は本発明における衛星信号の一例である。
【００５２】
現在、約３０個のＧＰＳ衛星が存在しており、衛星信号がどのＧＰＳ衛星から送信されたかを識別するために、各ＧＰＳ衛星はＣ／Ａコード（Coarse/Acquisition Code）と呼ばれる１０２３ｃｈｉｐ（１ｍｓ周期）の固有のパターンを衛星信号に重畳する。Ｃ／Ａコードは、各ｃｈｉｐが＋１又は−１のいずれかでありランダムパターンのように見える。従って、衛星信号と各Ｃ／Ａコードのパターンの相関をとることにより、衛星信号に重畳されているＣ／Ａコードを検出することができる。
【００５３】
ＧＰＳ衛星は原子時計を搭載しており、衛星信号には原子時計で計時された極めて正確な時刻情報（以下、「ＧＰＳ時刻情報」という）が含まれている。また、地上のコントロールセグメントにより各ＧＰＳ衛星に搭載されている原子時計のわずかな時刻誤差が測定されており、衛星信号にはその時刻誤差を補正するための時刻補正パラメーターも含まれている。そのため、ＧＰＳ付き腕時計３に内蔵された衛星信号受信装置（以下、「ＧＰＳ受信機」という）は、１つのＧＰＳ衛星から送信された衛星信号を受信し、その中に含まれるＧＰＳ時刻情報と時刻補正パラメーターを使用して内部時刻を正確な時刻に修正することができる。
【００５４】
衛星信号にはＧＰＳ衛星の軌道上の位置を示す軌道情報も含まれている。ＧＰＳ受信機は、ＧＰＳ時刻情報と軌道情報を使用して測位計算を行うことができる。測位計算は、ＧＰＳ受信機の内部時刻にある程度の誤差が含まれていることを前提として行われる。すなわち、ＧＰＳ受信機の３次元の位置を特定するためのｘ，ｙ，ｚパラメーターに加えて時刻誤差も未知数になる。そのため、ＧＰＳ受信機は、一般的には４つ以上のＧＰＳ衛星からそれぞれ送信された衛星信号を受信し、その中に含まれるＧＰＳ時刻情報と軌道情報を使用して三次元測位計算を行う。
但し、３個の衛星信号しか受信できない場合には、高度（ｚ）を０ｍ等と設定し、ｘ、ｙを求める二次元測位を行うことで、ＧＰＳ受信機の概略の二次元位置（緯度、経度）を特定することができる。本実施形態の位置検出は、時差情報を取得するためであるから、二次元測位によって位置データを取得しても、通常は正しい時差情報を取得できる。
【００５５】
［航法メッセージ］
図４（Ａ）〜図４（Ｃ）は、衛星信号に重畳された航法メッセージの構成について説明するための図である。
図４（Ａ）に示すように、航法メッセージは、全ビット数１５００ビットのメインフレームを１単位とするデータとして構成される。メインフレームは、それぞれ３００ビットの５つのサブフレーム１〜５に分割されている。１つのサブフレームのデータは、各ＧＰＳ衛星から６秒で送信される。従って、１つのメインフレームのデータは、各ＧＰＳ衛星から３０秒で送信される。
【００５６】
サブフレーム１には、週番号データ等の衛星補正データが含まれている。週番号データは、現在のＧＰＳ時刻情報が含まれる週を表す情報である。ＧＰＳ時刻情報の起点は、ＵＴＣ（協定世界時）における１９８０年１月６日００：００：００であり、この日に始まる週は週番号０となっている。週番号データは、１週間単位で更新される。
【００５７】
サブフレーム２、３には、エフェメリスパラメーター（各ＧＰＳ衛星の詳細な軌道情報）が含まれる。また、サブフレーム４、５には、アルマナックパラメーター（全ＧＰＳ衛星の概略軌道情報）が含まれている。
【００５８】
さらに、サブフレーム１〜５には、先頭から、３０ビットのＴＬＭ（Telemetry word）データが格納されたＴＬＭ（Telemetry）ワードと３０ビットのＨＯＷ（hand over word
）データが格納されたＨＯＷワードが含まれている。
【００５９】
従って、ＴＬＭワードやＨＯＷワードは、ＧＰＳ衛星から６秒間隔で送信されるのに対し、週番号データ等の衛星補正データ、エフェメリスパラメーター、アルマナックパラメーターは３０秒間隔で送信される。
【００６０】
図４（Ｂ）に示すように、ＴＬＭワードには、プリアンブルデータ、ＴＬＭメッセージ、Reservedビット、パリティデータが含まれている。
【００６１】
図４（Ｃ）に示すように、ＨＯＷワードには、ＴＯＷ（Time of Week、「Ｚカウント」ともいう）というＧＰＳ時刻情報が含まれている。Ｚカウントデータは毎週日曜日の０時からの経過時間が秒で表示され、翌週の日曜日の０時に０に戻るようになっている。つまり、Ｚカウントデータは、週の初めから一週間毎に示される秒単位の情報である。このＺカウントデータは、次のサブフレームデータの先頭ビットが送信されるＧＰＳ時刻情報を示す。例えば、サブフレーム１のＺカウントデータは、サブフレーム２の先頭ビットが送信されるＧＰＳ時刻情報を示す。また、ＨＯＷワードには、サブフレームのＩＤを示す３ビットのデータ（ＩＤコード）も含まれている。すなわち、図４（Ａ）に示すサブフレーム１〜５のＨＯＷワードには、それぞれ「００１」、「０１０」、「０１１」、「１００」「１０１」のＩＤコードが含まれている。
【００６２】
ＧＰＳ受信機は、サブフレーム１に含まれる週番号データとサブフレーム１〜５に含まれるＨＯＷワード（Ｚカウントデータ）を取得することで、ＧＰＳ時刻情報を取得することができる。ただし、ＧＰＳ受信機は、以前に週番号データを取得し、週番号データを取得した時期からの経過時間を内部でカウントしている場合は、週番号データを取得しなくてもＧＰＳ衛星の現在の週番号データを得ることができる。従って、ＧＰＳ受信機は、Ｚカウントデータを取得すれば、日付以外の現在時刻が分かるようになっている。このため、ＧＰＳ受信機は、通常、現在時刻としてＺカウントデータのみを取得する。
【００６３】
次に、このようなＧＰＳ受信機を内蔵するＧＰＳ装置付き腕時計３の回路構成について詳述する。
ＧＰＳ付き腕時計３は、ＧＰＳアンテナ２７、信号増幅手段であるＬＮＡ２８、受信部３０、時刻表示装置８０及び電源供給装置９０を含んで構成されている。
【００６４】
［ＧＰＳアンテナ］
ＧＰＳアンテナ２７は、複数のＧＰＳ衛星からの衛星信号を受信するアンテナであり、前述したように、パッチアンテナなどで構成される。このＧＰＳアンテナ２７の出力は、ＬＮＡ２８に接続されている。
【００６５】
［ＬＮＡ］
ＬＮＡ２８は、図５に示すように、入力端子２８１、出力端子２８２、オペアンプ２８３、電源スイッチ２８４、出力切替スイッチ２８５、各スイッチ２８４，２８５を制御する制御信号入力端子２８６を備えている。
入力端子２８１は、ＬＮＡ２８の信号入力側つまりＧＰＳアンテナ２７側に接続され、ＧＰＳアンテナ２７で受信した衛星信号が入力される。
出力端子２８２は、ＬＮＡ２８の信号出力側つまり受信部３０に接続され、後述するように、オペアンプ２８３で増幅された衛星信号またはオペアンプ２８３をスルーした衛星信号のいずれかが出力される。
【００６６】
オペアンプ２８３には、正電源ＶＤＤおよび負電源ＶＳＳが接続されている。正電源ＶＤＤは、電源スイッチ２８４を介してオペアンプ２８３に接続されている。
電源スイッチ２８４は、オペアンプ２８３に接続されたａ端子、または、いずれにも接続されていないｂ端子のいずれか一方に、前記正電源ＶＤＤを選択的に接続するものである。
出力切替スイッチ２８５は、オペアンプ２８３の出力である増幅出力端子ｃ、または、オペアンプ２８３を経由せずに入力端子２８１から入力された信号を出力するスルー出力端子ｄのいずれか一方を、前記出力端子２８２に接続するものである。
【００６７】
そして、ＬＮＡ２８では、制御信号入力端子２８６にオン信号（例えばハイレベル信号）が入力されると、電源スイッチ２８４はａ端子に接続され、出力切替スイッチ２８５は増幅出力端子ｃに接続する。このため、オペアンプ２８３つまりＬＮＡ２８は、電源ＶＤＤが接続されて作動される。また、入力端子２８１から入力された衛星信号はオペアンプ２８３で増幅され、増幅出力端子ｃおよび出力切替スイッチ２８５を介して出力端子２８２から出力される。
【００６８】
一方、制御信号入力端子２８６にオフ信号（例えばローレベル信号）が入力されると、電源スイッチ２８４はｂ端子に接続され、出力切替スイッチ２８５はスルー出力端子ｄに接続する。このため、オペアンプ２８３つまりＬＮＡ２８は、電源ＶＤＤから切り離されて停止状態とされる。また、入力端子２８１から入力された衛星信号は、オペアンプ２８３を経由せず、スルー出力端子ｄおよび出力切替スイッチ２８５を介して出力端子２８２から出力される。
【００６９】
［受信部］
受信部３０は、主にＲＦ（Radio Frequency：無線周波数）部５０と、ＧＰＳ信号処理部６０を含んで構成されている。ＲＦ部５０とＧＰＳ信号処理部６０は、１．５ＧＨｚ帯の衛星信号から航法メッセージに含まれる軌道情報やＧＰＳ時刻情報等の衛星情報を取得する処理を行う。なお、本実施形態の受信部３０は、８個の衛星信号を同時に捕捉、受信できるように８チャンネルの受信回路を備えている。
【００７０】
［ＲＦ部］
ＲＦ部５０は、高周波信号を中間周波数帯の信号に変換するダウンコンバーターや、その中間周波数帯のアナログ信号をデジタル信号に変換するＡ／Ｄコンバーターなどを備えたＧＰＳ受信機における一般的なものである。
【００７１】
［ＧＰＳ信号処理部］
ＧＰＳ信号処理部６０は、図示を略すがＤＳＰ（Digital Signal Processor）、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＳＲＡＭ（Static Random Access Memory）、ＲＴＣ（リアルタイムクロック）等を含んで構成され、ＲＦ部５０から出力されるデジタル信号（中間周波数帯の信号）からベースバンド信号を復調する処理を行う。
ＧＰＳ信号処理部６０は、内蔵するＣＰＵで所定のプログラムを実行することで機能する各手段を備えている。具体的には、図６に示すように、衛星信号検索工程を実行する衛星信号検索手段６１と、信号増幅制御工程を実行する信号増幅制御手段６２と、受信部３０での受信モードを測時モードまたは測位モードに設定する受信モード設定手段６３と、受信した衛星信号をデコードして情報を取得する信号デコード手段６４とを備えている。
【００７２】
衛星信号検索手段６１は、後述する衛星信号検索工程において、各Ｃ／Ａコードと同一のパターンのローカルコードを発生し、ベースバンド信号に含まれる各Ｃ／Ａコードとローカルコードの相関をとる処理を行う。そして、衛星信号検索手段６１は、各ローカルコードに対する相関値がピークになるようにローカルコードの発生タイミングを調整し、相関値が閾値以上となる場合にはそのローカルコードのＧＰＳ衛星に同期（すなわち、ＧＰＳ衛星を捕捉）したものと判断する。
ここで、ＧＰＳシステムでは、すべてのＧＰＳ衛星が異なるＣ／Ａコードを用いて同一周波数の衛星信号を送信するＣＤＭＡ（Code Division Multiple Access）方式を採用している。従って、受信した衛星信号に含まれるＣ／Ａコードを判別することで、捕捉可能なＧＰＳ衛星を検索することができる。
【００７３】
信号増幅制御手段６２は、衛星信号検索手段６１の検索結果に基づいて前記ＬＮＡ２８の制御信号入力端子２８６に制御信号を出力してＬＮＡ２８の作動を制御する。
具体的には、信号増幅制御手段６２は、捕捉した衛星信号の信号強度が予め設定された閾値未満の場合、制御信号入力端子２８６にオン信号を出力し、ＬＮＡ２８を作動状態に制御する。
一方、信号増幅制御手段６２は、捕捉した衛星信号の信号強度が予め設定された閾値以上の場合、制御信号入力端子２８６にオフ信号を出力し、ＬＮＡ２８を停止状態に制御する。
【００７４】
受信モード設定手段６３は、受信モードに応じて、受信部３０の動作を制御する。
信号デコード手段６４は、捕捉したＧＰＳ衛星のＣ／Ａコードと同一のパターンのローカルコードとベースバンド信号をミキシングして航法メッセージを復調し、航法メッセージに含まれる軌道情報やＧＰＳ時刻情報等の衛星情報を取得する。
【００７５】
航法メッセージに含まれる軌道情報やＧＰＳ時刻情報は、本発明における位置情報（測位データ）、時刻情報（時刻データ）の一例である。そして、ＧＰＳ信号処理部６０は、取得した時刻データ、測位データを時刻表示装置８０の制御部４０に出力する。
【００７６】
以上のような本実施形態では、ＧＰＳアンテナ２７、ＬＮＡ２８および受信部３０において受信処理を行う各種構成により本発明の受信手段が構成されている。
また、ＧＰＳ信号処理部６０の衛星信号検索手段６１、信号増幅制御手段６２、受信モード設定手段６３、信号デコード手段６４等によって本発明の受信制御手段が構成されている。
なお、本発明の受信制御手段は、ＧＰＳ信号処理部６０で構成されるものに限らず、制御部４０で構成されるものでもよい。例えば、制御部４０がＧＰＳ信号処理部６０から信号レベルなどの情報を取得し、ＬＮＡ２８の制御を行ってもよい。すなわち、受信部３０を制御して衛星サーチ処理や、信号増幅制御などを行う衛星信号検索手段、信号増幅制御手段、受信モード設定手段、信号デコード手段等は、ＧＰＳ信号処理部６０で構成してもよいし、制御部４０で構成してもよく、さらには制御部４０およびＧＰＳ信号処理部６０の両方を用いて構成してもよい。
【００７７】
［時刻表示装置の構成］
時刻表示装置８０は、制御部４０と、指針１２を備えて構成されている。
制御部４０は、図７に示すように、記憶部４１、発振回路４２、駆動回路４３を備え、各種制御を行う。
制御部４０は、受信部３０を制御する。すなわち、制御部４０は、ボタン１５が押し続けられて強制受信操作が行われた場合や、予め受信時刻が設定されておりその時刻になった場合に、制御信号を受信部３０に送り、受信部３０の受信動作を制御する。また、制御部４０内の駆動回路４３を介して指針１２の駆動を制御する。
【００７８】
記憶部４１には内部時刻情報が記憶されている。内部時刻情報は、ＧＰＳ付き腕時計３の内部で計時される時刻の情報である。内部時刻情報は、発振回路４２によって生成される基準クロック信号によって更新される。従って、受信部３０への電力供給が停止されていても、内部時刻情報を更新して指針１２の運針を継続することができるようになっている。
【００７９】
制御部４０は、測時モードに設定されると、受信部３０の動作を制御してＧＰＳ時刻情報を取得し、そのＧＰＳ時刻情報に基づいて内部時刻情報を修正して記憶部４１に記憶する。より具体的には、内部時刻情報は、取得したＧＰＳ時刻情報に１９８０年１月６日以降挿入されたうるう秒の累積（現在は１５秒）を減算することで求められるＵＴＣ（協定世界時）に修正される。さらに、記憶部４１に時差データが記憶されている場合には、その時差データも加算して現在地の時刻情報に修正して記憶部４１に記憶する。
また、制御部４０は、測位モードに設定されると、受信部３０の動作を制御してＧＰＳ時刻情報と測位データを取得し、そのＧＰＳ時刻情報とうるう秒の累積及び現在地から求められる時差データに基づいて、内部時刻情報を修正して記憶部４１に記憶する。なお、測位データと時差データとの対応関係を表すデータは、記憶部４１に予め記憶されている。
【００８０】
［電源供給装置］
電源供給装置９０は、ソーラーセル９１および二次電池９２を含んで構成されている。
ソーラーセル９１の光発電により発生した電流は、二次電池９２に供給され、二次電池９２が充電される。
二次電池９２は、ＬＮＡ２８、受信部３０及び時刻表示装置８０等に駆動電力を供給する。
【００８１】
［受信処理］
次に、第１実施形態のＧＰＳ付き腕時計３における受信処理の手順について図８を参照して説明する。
ＧＰＳ付き腕時計３の制御部４０は、定時の受信時刻になった場合、あるいは、Ａボタン１５が一定時間押されて手動で受信操作が行われた場合には、制御信号をＧＰＳ信号処理部６０に出力し、ＧＰＳ信号処理部６０は受信処理を行う。すなわち、制御部４０からの制御信号によって受信部３０が起動され、受信部３０はＧＰＳ衛星から送信される衛星信号の受信を開始する（ステップ１、以下ステップを「Ｓ」と略す）。
【００８２】
次に、ＧＰＳ信号処理部６０の衛星信号検索手段６１は、衛星信号検索工程（衛星サーチ工程）を開始する（Ｓ２）。衛星サーチ工程において、受信部３０は、捕捉可能なＧＰＳ衛星を検索する処理を行う。
具体的には、例えば３０個のＧＰＳ衛星が存在する場合、まず、衛星信号検索手段６１は、衛星番号ＳＶを１から３０まで順次変更しながら衛星番号ＳＶのＣ／Ａコードと同一のパターンのローカルコードを発生させる。次に、衛星信号検索手段６１は、ベースバンド信号に含まれるＣ／Ａコードとローカルコードの相関値を計算する。ベースバンド信号に含まれるＣ／Ａコードとローカルコードが同じコードであれば相関値は所定のタイミングでピークを持つが、異なるコードであれば相関値はピークをもたず常にほぼゼロとなる。
【００８３】
衛星信号検索手段６１は、ベースバンド信号に含まれるＣ／Ａコードとローカルコードの相関値が最大になるようにローカルコードの発生タイミングを調整し、相関値が所定の閥値以上の場合には衛星番号ＳＶのＧＰＳ衛星を捕捉したものと判断する。この際、衛星信号の信号強度（ＳＮＲ）が所定レベル以上のＧＰＳ衛星のみを捕捉対象としている。
そして、衛星信号検索手段６１は、捕捉した各ＧＰＳ衛星の情報（例えば衛星番号）を記憶する。
【００８４】
なお、ローカルコードのコード長は１ｍｓであり、ローカルコードの発生タイミングを調整しながら約３０個のＧＰＳ衛星のサーチ処理を行った場合でも、約２秒ですべてのＧＰＳ衛星のサーチを完了することができる。
そして、本実施形態では、衛星サーチ工程Ｓ２において、約３０個のＧＰＳ衛星のサーチ処理を所定回数、例えば３回、繰り返して実行している。
【００８５】
また、衛星サーチ工程Ｓ２では、信号増幅制御手段６２は、ＬＮＡ２８にローレベル信号を出力し、ＬＮＡ２８を停止状態に維持している。
ところで、図９に示すように、衛星サーチ時には、ＲＦ部５０を動作させるための電流と、ＧＰＳ信号処理部６０において衛星サーチ処理を行うための電流とを流す必要がある。そして、ＧＰＳ信号処理部６０は、前述したように、衛星サーチ処理時には、ローカルコードの発生や相関値の計算などを行う必要がある。このため、ＧＰＳ信号処理部６０における消費電流値も高くなり、この衛星サーチ時の電流値が腕時計３におけるピーク電流となる。
一例を挙げれば、衛星サーチ時のＲＦ部５０の電流値は１０ｍＡであり、ＧＰＳ信号処理部６０の電流値は１５ｍＡである。なお、制御部４０には常に１μＡ程度の電流が流れるが、ＲＦ部５０やＧＰＳ信号処理部６０の電流値に比べて小さいため、図９には表示していない。
【００８６】
ここで、ＬＮＡ２８は停止状態にされているので、衛星サーチ時の消費電流にＬＮＡ２８の作動電流が上乗せされることはない。従って、二次電池９２のサイズ等は、前記衛星サーチ時の消費電流を基準に設定すればよい。例えば、前記例では、１０ｍＡ＋１５ｍＡ＋１μｍ＝約２５ｍＡがピーク電流値となるため、その電流値を出力できる二次電池９２を用いればよい。
【００８７】
次に、衛星信号検索手段６１は、衛星サーチ工程Ｓ２で所定数の衛星を捕捉したか否かを判定する（Ｓ３）。ここで、前記所定数の衛星とは、受信モード設定手段６３によって受信モードが測時モードに設定されている場合には、少なくとも１つの衛星であり、測位モードに設定されている場合には、少なくとも３つの衛星である。
【００８８】
衛星信号検索手段６１は、Ｓ３で「Ｎｏ」と判定した場合には、衛星サーチ工程Ｓ２を継続する。
一方、Ｓ３で「ＹＥＳ」と判定された場合、信号増幅制御手段６２は、閾値と比較する衛星信号の信号強度を設定する処理を行う（Ｓ４）。
【００８９】
すなわち、信号増幅制御手段６２は、図１０に示すように、受信モードが測時モードであるのかを判定する（Ｓ４１）。
Ｓ４１で「Ｙｅｓ」と判定された場合、複数の衛星信号が捕捉されているかを判断する（Ｓ４２）。そして、１つの衛星信号しか捕捉されていない場合（Ｓ４２：Ｎｏ）は、その捕捉した衛星の信号強度を、閾値と比較する信号強度に設定する（Ｓ４３）。
一方、複数の衛星信号を捕捉している場合（Ｓ４２：Ｙｅｓ）は、それらの衛星信号の中でも最も大きな信号強度を、閾値と比較する信号強度に設定する（Ｓ４４）。
【００９０】
また、Ｓ４１で「Ｎｏ」と判定された場合、つまり測位モードに設定されている場合は、３個以上の衛星信号が捕捉されているため、それらの中で最も小さな信号強度を、閾値と比較する信号強度に設定する（Ｓ４５）。
以上により、閾値と比較する信号強度が設定されたら、信号増幅制御手段６２はＳ４の処理を終了する。
【００９１】
次に、信号増幅制御手段６２は、Ｓ４で設定した信号強度（ＳＮＲ）が、受信モードに応じて設定された閾値以上であるか否かを判定する（Ｓ５）。
この際、前記信号強度の閾値は、各受信モードで共通のものとしてもよいし、異なるものとしてもよい。異なるものとする場合には、測位モード時に用いられる測位モード用閾値は、測時モード時に用いられる測時モード用閾値よりも大きな値に設定することが好ましい。すなわち、前述したように、測位モード時のほうが、より多くのデータを受信する必要があり、そのために正確にデコードするためには信号強度も高いほうが好ましいためである。
【００９２】
信号増幅制御手段６２は、受信信号の強度が閾値未満の場合（Ｓ５：Ｎｏ）のみ、ＬＮＡ２８を作動する（Ｓ６）。従って、信号増幅制御手段６２は、Ｓ４で設定した信号強度が閾値以上であれば、ＬＮＡ２８を作動せず、停止状態のままに維持する。
【００９３】
次に、ＧＰＳ信号処理部６０の信号デコード手段６４は、受信した衛星信号のデコード処理を行う（Ｓ７）。
このデコード処理時は、図９に示すように、ＧＰＳ信号処理部６０の消費電流値は衛星サーチ時に比べて大幅に低下する。このため、デコード処理中の電流値は、ＬＮＡ２８の作動による電流値が加算されても、衛星サーチ時のピーク電流よりも小さくなる。
一例を挙げれば、衛星信号デコード時のＲＦ部５０の電流値は１０ｍＡであり、ＧＰＳ信号処理部６０の電流値は５ｍＡであり、ＬＮＡ２８の電流値は２ｍＡである。従って、衛星サーチ時の電流値が約２５ｍＡであるのに対し、衛星信号デコード時の電流値は約１７ｍＡに低減される。
【００９４】
なお、図９の衛星信号の衛星サーチ時の電流値は、８チャンネルすべてで衛星サーチ処理を行っている場合の値であり、衛星信号デコード時の電流値は衛星サーチ処理を終了し、デコード処理のみを行っている場合の値である。
サーチ処理を終了する動作としては、８チャンネルすべて衛星信号を捕捉して、すべてのチャンネルがデコードに移行する場合と、所定数のチャンネル数の衛星信号を捕捉した場合に他のチャンネルのサーチ処理を停止する場合とがある。
一方で、ＧＰＳ信号処理部６０の相関器の方式によるが、例えば、１〜３つの衛星信号を捕捉して衛星信号デコード処理を行っている間に、他のチャンネルでは衛星サーチ処理を継続することもできる。この場合でも、１つのチャンネルで衛星を捕捉してデコード処理に移行した場合に低下する電流値に比べて、ＬＮＡ２８を作動させた際に増加する電流値が小さいため、衛星サーチ処理とデコード処理とが同時に行われている際に、ＬＮＡ２８を作動させても、その電流値は、８チャンネルすべてで衛星サーチ処理を行っている場合のピーク電流値よりも小さくなる。
【００９５】
信号デコード手段６４は、予め設定された時間内（タイムアウト時間内）に所定のデータを取得できたか否かを判断する（Ｓ８）。
ここで、データ取得時間を判断する設定時間（タイムアウト時間）は、受信モードに応じて設定される。すなわち、測時モードに比べて測位モードのほうが、信号の受信処理やデコード処理に時間が掛かるため、設定時間も長く設定すればよい。
例えば、タイムアウト時間は、受信を開始してから受信終了までの時間として設定され、測時モードのタイムアウト時間は例えば２０〜６０秒の範囲で設定され、測位モードのタイムアウト時間は例えば６０〜１８０秒の範囲で設定される。
【００９６】
ＧＰＳ信号処理部６０は、Ｓ８で「Ｙｅｓ」と判定された場合は、受信処理を終了する（Ｓ９）。
そして、ＧＰＳ信号処理部６０は、測時モードの場合は、受信した時刻データを制御部４０に出力し、測位モードの場合は、受信した時刻データおよび測位データを制御部４０に出力する。
制御部４０は、測時モードの場合は、前記時刻データに基づいて内部時刻を修正し、指針１２の指示時刻も修正する。なお、制御部４０は、ＧＰＳ信号で取得できる時刻データ（ＧＰＳ時刻情報）を、予め取得していた現在地の時差データで修正して、現在地の時刻情報を取得する。そして、制御部４０は、この現在地の時刻情報で、計時している内部時刻情報を修正し、この修正した内部時刻情報に基づいて指針１２の駆動回路４３を制御し、時刻表示を修正する（Ｓ１０）。
【００９７】
一方、制御部４０は、測位モードの場合は、予め記憶されている位置データと時差データとの対応表から時差データを取得する。そして、制御部４０は、ＧＰＳ信号で取得できる時刻データ（ＧＰＳ時刻情報）を、取得していた前記時差データで修正し、現在地の時刻情報を取得する。そして、制御部４０は、この現在地の時刻情報で、計時している内部時刻情報を修正し、この修正した内部時刻情報に基づいて指針１２の駆動回路４３を制御し、時刻表示を修正する（Ｓ１０）。
以上により、制御部４０およびＧＰＳ信号処理部６０は、受信処理を終了する。
【００９８】
また、ＧＰＳ信号処理部６０は、Ｓ８で「Ｎｏ」と判定された場合は、時刻修正を行うことなく、受信処理を終了する（Ｓ１１）。
【００９９】
ここで、本実施形態において、デコード時にＬＮＡ２８をオンした場合の受信時間の変化に関して、図１１、１２のグラフを参照して説明する。
測時モードでの受信時間と信号強度との関係を実験したところ、図１１に示す関係となった。すなわち、信号強度が弱くなると、測時モードでの受信時間が長くなる。特に、信号強度が−１３４ｄＢｍ以上の場合は、受信時間はほぼ一定になるが、−１３４ｄＢｍ未満になると信号レベルが低下するに従って受信時間が大幅に増加する。例えば、信号強度が−１３４ｄＢｍの場合、受信時間は平均で約１５秒であるが、−１３６ｄＢｍと信号強度が低下すると、受信時間は平均で約３０秒となる。
【０１００】
そこで、本実施形態では、測時モード用閾値として−１３４ｄＢｍを設定し、Ｓ５で信号強度が閾値未満の場合にＬＮＡ２８をオンさせるように制御した。
ここで、ＬＮＡ２８をオンさせた際に、信号を＋２ｄＢｍ増幅するように設定されている場合、例えば、−１３６ｄＢｍの受信信号は−１３４ｄＢｍとなり、受信時間も約３０秒から約１５秒に短縮できる。
【０１０１】
同様に、測位モードでの受信時間と信号強度との関係は、図１２に示す通りであり、測時モードの場合と同じ傾向であった。
そこで、本実施形態では、測位モード用閾値としても−１３４ｄＢｍを設定し、Ｓ５で信号強度が閾値未満の場合にＬＮＡ２８をオンさせるように制御した。
ここで、ＬＮＡ２８をオンさせた際に、信号を＋２ｄＢｍ増幅するように設定されている場合、例えば、−１３６ｄＢｍの受信信号は−１３４ｄＢｍとなり、受信時間も約６５秒から約３５秒に短縮できる。
【０１０２】
そして、本実施形態では、ＧＰＳ受信機のピーク電流も低減できて消費電力を低下でき、受信時間も短縮できて効率の良い受信が可能となる。このため、限られた電力（電池容量）を有効に使うことができ、電池寿命を延ばすことや、電池を小型化することができる。従って、ＧＰＳ受信機が組み込まれるＧＰＳ付き腕時計３も小型化できる。
【０１０３】
さらに、信号増幅制御手段６２は、複数の衛星が捕捉された場合に、閾値比較信号設定工程Ｓ４において、測時モードであれば最大の信号強度を選択し、測位モードであれば最小の信号強度を選択して、閾値と比較している。このため、ＬＮＡ２８の制御を、受信モードおよび信号強度に応じて適切に制御できる。
【０１０４】
また、本実施形態のＬＮＡ２８は、オペアンプ２８３以外に、各スイッチ２８４，２８５や、スルー出力端子ｄ等を設けることで、電源オフ時にはオペアンプ２８３をスルーして出力できる。そして、これらの切替制御は、制御信号入力端子２８６に制御信号を入力するだけで、各スイッチ２８４，２８５が連動して作動するため、簡単に制御することができる。
【０１０５】
［第１実施形態の作用効果］
本実施形態によれば、衛星信号検索手段６１による衛星サーチ処理の結果、信号強度が閾値未満であればＬＮＡ２８をオン（作動）させている。このため、信号強度が弱い場合でも、その受信信号を増幅することができる。そして、受信信号を増幅できるため、受信時間も短縮することができ、消費電流値も低減できる。
【０１０６】
例えば、デコード処理時に、ＬＮＡ２８をオフ状態にし、デコード時間が６１秒であった場合に流れる電流値は、１５ｍＡ（ＲＦ部５０＝１０ｍＡ、ＧＰＳ信号処理部６０＝５ｍＡ）×６１秒＝９１５ｍＡである。
一方、ＬＮＡ２８をオン状態にし、デコード時間が３１秒であった場合の電流値は、１７ｍＡ（ＲＦ部５０＝１０ｍＡ、ＧＰＳ信号処理部６０＝５ｍＡ、ＬＮＡ２８＝２ｍＡ）×３１秒＝５２７ｍＡである。従って、受信信号の信号強度が弱い場合（例えば−１３４ｄＢｍ未満の場合）には、ＬＮＡ２８をオンすることで処理時間を大幅に短縮でき、そのため、消費電流値も大幅に低減できる。
【０１０７】
また、信号強度が強い場合（例えば、−１３４ｄＢｍ以上の場合）には、ＬＮＡ２８をオンして増幅しても処理時間は殆ど変化しない。このため、ＬＮＡ２８をオンした場合のほうが、消費電流値も増えてしまう可能性が高い。
本実施形態では、信号強度が強く、閾値以上であればＬＮＡ２８をオフ状態に維持しているので、信号強度が強い場合も、デコード処理時にＬＮＡ２８の作動によって電流値が増加することを防止できる。
【０１０８】
［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。なお、第２実施形態のＧＰＳ付き腕時計３の構成は、前記第１実施形態と同一であるため、説明を省略する。
【０１０９】
［第２実施形態の受信モード］
第２実施形態のＧＰＳ付き腕時計３は、衛星信号のデコード時にＬＮＡ２８を作動させる場合、各受信モードにおいて処理に必要なデータが送信されるタイミングに合わせてＬＮＡ２８をオンする点が前記第１実施形態と相違する。
すなわち、図１３に示すように、Ｓ１〜Ｓ５までの処理は前記第１実施形態と同じである。
そして、Ｓ５において、信号強度が閾値未満の場合、前記第１実施形態ではＬＮＡ２８をオンしてから衛星信号のデコード処理を行っていたが、第２実施形態では、デコード処理を先に開始している（Ｓ７）。このデコード処理はデータ取得完了時またはタイムオーバーで受信終了するまで継続される。
【０１１０】
そして、信号増幅制御手段６２は、この衛星信号のデコード処理の開始後、各受信モードにおいて必要なデータが送信される期間（タイミング）になったか否かを判断し（Ｓ２１）、信号送信期間の開始タイミングになった場合（Ｓ２１：Ｙｅｓ）に、ＬＮＡ２８をオンしている（Ｓ２２）。一方、Ｓ２１で「Ｎｏ」と判定された場合、信号増幅制御手段６２は、ＬＮＡ２８をオンせずに、信号送信期間の開始タイミングの判定を継続する（Ｓ２１）。
信号送信期間の開始タイミングは、測時モードの場合には時刻情報（Ｚカウント）の送信開始タイミングであり、測位モードの場合にはサブフレーム１〜３の送信開始タイミングである。
このため、図１４に示すように、衛星信号のデコードが開始されても、データの送信期間になるまではＬＮＡ２８はオフ状態とされ、送信期間になるとオン状態に制御される。
【０１１１】
次に、信号増幅制御手段６２は、信号送信期間の終了タイミングになったか否かを判断する（Ｓ２３）。そして、信号増幅制御手段６２は、信号送信期間の終了タイミングになった場合（Ｓ２３：Ｙｅｓ）に、ＬＮＡ２８をオフする（Ｓ２４）。一方、Ｓ２３で「Ｎｏ」と判定された場合、信号増幅制御手段６２は、ＬＮＡ２８をオン状態に維持したまま、信号送信期間の終了タイミングの判定を継続する（Ｓ２３）。
信号送信期間の終了タイミングは、測時モードの場合には時刻情報（Ｚカウント）の送信終了タイミングであり、測位モードの場合にはサブフレーム１〜３の送信終了タイミングである。
なお、通常、信号送信期間が終了し、必要な情報が取得できれば、デコード処理も終了するので、図１４に示すように、ＬＮＡ２８がオフされるタイミングでデコード処理も終了し、測位計算などの次の処理が行われる。
【０１１２】
一方、Ｓ５で信号強度が閾値以上であれば、ＬＮＡ２８はオフ状態に維持され、信号デコード手段６４によるデコード処理が行われる（Ｓ７）。
そして、信号デコード手段６４は、所定のデータ（測時モードでは時刻データ、測位モードでは時刻データおよび測位データ）を取得できたか否かを判断する（Ｓ２５）。
【０１１３】
ここで、所定のデータを取得できた場合、制御部４０は、前記第１実施形態と同様に、受信部３０による受信を終了し（Ｓ９）、時刻修正（測時モードの場合）や、時刻及び時差修正（測位モードの場合）を行う（Ｓ１０）。
【０１１４】
また、信号デコード手段６４は、Ｓ２５で「Ｎｏ」と判定された場合は、タイムオーバー（例えば、測時モード：２０秒経過、測位モード：６０秒経過）になったか否かを判断する（Ｓ２６）。ここで、タイムオーバーになっていない場合には、再度、Ｓ５の処理から繰り返し実行する。一方、タイムオーバーである場合は、制御部４０は受信処理を終了する（Ｓ１１）。
【０１１５】
このような第２実施形態によれば、前記第１実施形態の効果に加えて次の効果が得られる。
すなわち、信号強度が閾値未満である場合、測時処理や測位処理に必要な信号が送信されている期間のみＬＮＡ２８をオンしているので、第１実施形態のように、デコード処理期間の間、ＬＮＡ２８をオンし続ける場合に比べて、消費電流を低減できる。
【０１１６】
［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。なお、第３実施形態のＧＰＳ付き腕時計３の構成も、前記第１，２実施形態と同一であるため、説明を省略する。
【０１１７】
［第３実施形態の受信モード］
第３実施形態のＧＰＳ付き腕時計３は、デコード期間中も受信信号強度を検出し続け、その信号強度に応じてＬＮＡ２８の動作を制御し続ける点が前記第１実施形態と相違する。
すなわち、図１５に示すように、Ｓ１〜Ｓ５までの処理は前記第１実施形態と同じである。
そして、信号増幅制御手段６２は、Ｓ５において、捕捉した衛星信号の信号強度を閾値と比較し、信号強度が閾値未満の場合はＬＮＡ２８をオンに制御し（Ｓ３１）、閾値以上の場合はＬＮＡ２８をオフに制御する（Ｓ３２）。
【０１１８】
次に、信号デコード手段６４は、衛星信号のデコード処理を行う（Ｓ３３）。このデコード処理はデータ取得完了時またはタイムオーバーで受信終了するまで継続される。
そして、信号デコード手段６４は、第２実施形態と同様に、所定のデータ（測時モードでは時刻データ、測位モードでは時刻データおよび測位データ）を取得できたか否かを判断する（Ｓ２５）。
【０１１９】
ここで、所定のデータを取得できた場合、制御部４０は、前記第１，２実施形態と同様に、受信部３０による受信を終了し（Ｓ９）、時刻修正（測時モードの場合）や、時刻及び時差修正（測位モードの場合）を行う（Ｓ１０）。
【０１２０】
また、信号デコード手段６４は、Ｓ２５で「Ｎｏ」と判定された場合は、第２実施形態と同様に、タイムオーバーになったか否かを判断する（Ｓ２６）。ここで、タイムオーバーになっていない場合には、再度、Ｓ４の処理から繰り返し実行する。一方、タイムオーバーになった場合は、制御部４０は受信処理を終了する（Ｓ１１）。
【０１２１】
Ｓ４からの処理が繰り返されることで、信号増幅制御手段６２は、デコード処理中に受信されている信号強度を逐次閾値と比較し（Ｓ５）、その比較結果に応じて、ＬＮＡ２８の作動を制御する（Ｓ３１，Ｓ３２）。
【０１２２】
このような第３実施形態によれば、前記第１実施形態の効果に加えて次の効果が得られる。
すなわち、デコード期間中も信号強度を閾値と比較しているので、デコード期間中に信号強度が変化した場合も、その変化後の信号強度に応じてＬＮＡ２８を適切に制御することができる。このため、例えば、ＧＰＳ付き腕時計３を装着している利用者が、衛星信号の捕捉後に移動して捕捉していた信号の強度が閾値以上から閾値未満に低下した場合も、その信号強度の低下に伴ってＬＮＡ２８をオンすることができる。従って、デコード開始後に信号強度が変化した場合も、ＬＮＡ２８による信号増幅が必要な場合には確実にＬＮＡ２８を作動できる。このため、受信信号の信号強度が変化しても、必要な場合のみＬＮＡ２８を作動できて消費電力を低減でき、かつ、情報を取得するまでの時間も短縮できる。
【０１２３】
さらに、デコード期間中に、Ｓ５で閾値を比較する前に、Ｓ４で閾値比較信号設定工程を行っているので、例えば、測時モードにおいて、デコード期間中に最小の信号強度の衛星が変化した場合でも、新たに信号強度が最小となった衛星の信号強度を閾値と比較できるので、ＬＮＡ２８を常に適切に制御できる。
【０１２４】
なお、本発明は前記各実施形態に限定されず、本発明の要旨の範囲内で種々の変形実施が可能である。
例えば、前記各実施形態において、ＬＮＡ２８は、ＧＰＳアンテナ２７とＲＦ部５０との間に配置されていたが、図１６に示すように、ＲＦ部５０の内部に配置してもよい。
すなわち、ＬＮＡ２８は、ＧＰＳアンテナ２７の直近に配置することが信号増幅の特性上有利であるが、基板面積を小さくする場合や、コストを低減するためにＬＮＡ２８をＲＦ部５０の内部に配置してもよい。
【０１２５】
前記各実施形態では、Ｓ４において、図１０に示すように、測時モード時は捕捉した信号の中で最大の信号強度を閾値と比較し、測位モード時は最小の信号強度を閾値と比較するように設定していたが、例えば、複数の信号強度の平均値を閾値と比較するようにしてもよい。この場合、各信号強度の偏差が所定範囲内の場合に限るなどの条件を付加してもよい。
【０１２６】
また、前記各実施形態では、データ取得できない場合はタイムオーバーになった時点で受信を終了していたが、ＬＮＡ２８をオンして信号を増幅しても、所定の閾値未満の場合は、その時点で受信動作を終了してもよい。
例えば、ビル内や地下街など、元々ＧＰＳ衛星信号を受信できない環境にある場合、信号増幅手段で増幅してもデータを取得することはできない。そして、増幅後の衛星信号の信号強度が閾値未満の場合には、捕捉している信号の受信環境が良くないと判断できる。従って、このような場合に受信動作を終了すれば、無駄な受信処理やデコード処理を継続する必要が無くなり、消費電流を抑えることができる。
【０１２７】
前記各実施形態では、信号強度を閾値と比較してＬＮＡ２８のオン、オフを制御していたが、衛星信号の衛星信号の検索開始から前記衛星信号検索手段によって前記受信モードに応じて予め設定された個数の衛星信号を捕捉するまでの経過時間（衛星捕捉時間）を、予め設定された設定時間と比較してＬＮＡ２８を制御してもよい。
衛星捕捉時間は、一般に、衛星信号の信号強度に比例して変化するため、衛星信号の強度を直接確認しなくても、捕捉時間によって間接的に信号強度を把握することができるため、この捕捉時間でＬＮＡ２８を制御することができる。
【０１２８】
また、上述の実施形態は、位置情報衛星の例としてＧＰＳ衛星について説明したが、本発明の位置情報衛星としては、ＧＰＳ衛星だけではなく、ガリレオ（ＥＵ）、ＧＬＯＮＡＳＳ（ロシア）、北斗（中国）などの他の全地球的航法衛星システム（ＧＮＳＳ）や、ＳＢＡＳなどの静止衛星や準天頂衛星などの時刻情報を含む衛星信号を発信する位置情報衛星でも良い。
【０１２９】
本発明の衛星信号受信装置は、指針を有するアナログ時計に限らず、指針およびディスプレイを有するコンビネーション時計や、ディスプレイのみを有するデジタル時計に適用してもよい。さらに、本発明は、腕時計に限らず、懐中時計などの各種時計や、携帯電話機、デジタルカメラや各種携帯情報端末等に適用してもよい。
【符号の説明】
【０１３０】
３…ＧＰＳ付き腕時計、１２…指針、１３…ムーブメント、２７…ＧＰＳアンテナ、２８…ＬＮＡ、３０…受信部、４０…制御部、５０…ＲＦ部、６０…ＧＰＳ信号処理部、６１…衛星信号検索手段、６２…信号増幅制御手段、６３…受信モード設定手段、６４…信号デコード手段、８０…時刻表示装置、９０…電源供給装置、２８１…入力端子、２８２…出力端子、２８３…オペアンプ、２８４…電源スイッチ、２８５…出力切替スイッチ、２８６…制御信号入力端子。
【図１】
2011021950.tif 000003
【図２】
2011021950.tif 000004
【図３】
2011021950.tif 000005
【図４】
2011021950.tif 000006
【図５】
2011021950.tif 000007
【図６】
2011021950.tif 000008
【図７】
2011021950.tif 000009
【図８】
2011021950.tif 000010
【図９】
2011021950.tif 000011
【図１０】
2011021950.tif 000012
【図１１】
2011021950.tif 000013
【図１２】
2011021950.tif 000014
【図１３】
2011021950.tif 000015
【図１４】
2011021950.tif 000016
【図１５】
2011021950.tif 000017
【図１６】
2011021950.tif 000018