(57)【要約】      （修正有）【課題】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及び電子時計を提供する。【解決手段】測位衛星からの送信電波を受信し、受信された信号を増幅する信号増幅手段と、当該増幅された信号から衛星信号を捕捉する捕捉手段と、捕捉された衛星信号から所定の情報を取得する情報取得手段と、捕捉手段及び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送信電波の受信状態を判別し、判別された受信状態に応じて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、利得設定手段は、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。【選択図】図６
2019032333.tif 000002
【特許請求の範囲】
【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し、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】
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し、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３】
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、
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と、
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し、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４】
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３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３記載の電波受信装置。
【請求項６】
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し、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７】
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１〜６の何れか一項に記載の電波受信装置。
【請求項８】
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７記載の電波受信装置。
【請求項９】
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１〜８の何れか一項に記載の電波受信装置。
【請求項１０】
請求項１〜９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。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
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及び電子時計に関する。
【背景技術】
【０００２】
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。
【０００３】
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。
【０００４】
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。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００９−３００２７４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
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。
【０００７】
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及び電子時計を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
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し、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である。
【発明の効果】
【０００９】
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。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の受信装置及び電子時計の第１実施形態に係る電子時計の機能構成を示すブロック図である。
【図２】ＧＰＳ受信処理部の機能構成を示すブロック図である。
【図３】ＲＦ増幅部の機能構成を示すブロック図である。
【図４】ＲＦ増幅部の動作モードについて説明する図である。
【図５】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６】地方時取得処理の制御手順を示すフローチャートである。
【図７】第２実施形態に係る日時取得処理の制御手順を示すフローチャートである。
【図８】第３実施形態に係る地方時取得処理の制御手順を示すフローチャートの第一部である。
【図９】第３実施形態に係る地方時取得処理の制御手順を示すフローチャートの第二部である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
（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。
【００１２】
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。
【００１３】
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。
【００１４】
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。
【００１５】
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。
【００１６】
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。
【００１７】
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。
【００１８】
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。
【００１９】
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。
【００２０】
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。
【００２１】
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。
【００２２】
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。
【００２３】
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。
【００２４】
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。
【００２５】
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。
【００２６】
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。
【００２７】
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。
【００２８】
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。
【００２９】
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。
【００３０】
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。
【００３１】
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。
【００３２】
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。
【００３３】
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。
【００３４】
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。
【００３５】
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。
【００３６】
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。
【００３７】
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。
【００３８】
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。
【００３９】
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。
【００４０】
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。
【００４１】
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。
【００４２】
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。
【００４３】
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。
【００４４】
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。
【００４５】
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。
【００４６】
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。
【００４７】
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。
【００４８】
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。
【００４９】
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。
【００５０】
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。
【００５１】
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。
【００５２】
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。
【００５３】
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。
【００５４】
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。
【００５５】
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。
【００５６】
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。
【００５７】
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）。
【００５８】
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。
【００５９】
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）。
【００６０】
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。
【００６１】
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。
【００６２】
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。
【００６３】
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。
【００６４】
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。
【００６５】
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。
【００６６】
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。
【００６７】
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。
【００６８】
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。
【００６９】
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。
【００７０】
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。
【００７１】
（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。
【００７２】
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。
【００７３】
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。
【００７４】
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）。
【００７５】
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）。
【００７６】
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）。
【００７７】
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）。
【００７８】
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。
【００７９】
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）。
【００８０】
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）。
【００８１】
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。
【００８２】
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）。
【００８３】
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。
【００８４】
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。
【００８５】
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）。
【００８６】
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。
【００８７】
（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。
【００８８】
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。
【００８９】
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。
【００９０】
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。
【００９１】
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。
【００９２】
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。
【００９３】
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。
【００９４】
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。
【００９５】
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。
【００９６】
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。
【００９７】
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。
【００９８】
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。
【００９９】
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。
【０１００】
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。
【０１０１】
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。
【０１０２】
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。
【０１０３】
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。
【０１０４】
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。
【０１０５】
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。
【０１０６】
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。
【０１０７】
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。
【０１０８】
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。
【０１０９】
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。
【０１１０】
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。
【０１１１】
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。
【０１１２】
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。
【０１１３】
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。
【０１１４】
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。
【０１１５】
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。
【０１１６】
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。
【０１１７】
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。
【０１１８】
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。
【０１１９】
［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。
【符号の説明】
【０１２０】
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
【図１】
2019032333.tif 000003
【図２】
2019032333.tif 000004
【図３】
2019032333.tif 000005
【図４】
2019032333.tif 000006
【図５】
2019032333.tif 000007
【図６】
2019032333.tif 000008
【図７】
2019032333.tif 000009
【図８】
2019032333.tif 000010
【図９】
2019032333.tif 000011
【手続補正書】
【提出日】平成30年10月11日(2018.10.11)
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００１】
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。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００７】
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。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００８】
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、
を備え、
前記復調手段は、捕捉した前記衛星信号の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。
【手続補正５】
【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】
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、
を備え、
前記復調手段は、捕捉した前記衛星信号の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。
【請求項２】
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を更に備え、
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、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信号増幅手段の利得を設定する
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３】
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信号雑音比を算出し、当該算出された信号雑音比が所定の基準値以上である前記衛星信号の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請求項１又は２に記載の電波受信装置。
【請求項４】
前記復調手段は、前記算出された信号雑音比が所定の基準値以上である前記衛星信号の数が所定の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信号増幅手段の利得を設定することを特徴とする請求項３記載の電波受信装置。
【請求項５】
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１〜４の何れか一項に記載の電波受信装置。
【請求項６】
請求項２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。
【請求項７】
衛星電波受信方法であって、
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、
を含み、
前記利得設定ステップは、前記捕捉ステップにより捕捉された前記衛星信号の数に基づいて前記利得を設定する
ことを特徴とする衛星電波受信方法。
【請求項８】
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を備える衛星電波受信装置のプロセッサを、
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、
として機能させ、
前記利得設定手段は、前記捕捉手段により捕捉された前記衛星信号の数に基づいて前記利得を設定する
ることを特徴とするプログラム。