(57)【要約】【課題】衛星サーチの高速化を図ること。【解決手段】測位用衛星信号を受信した受信信号とレプリカコードとを相関演算する際の相関データ長を選択することと、前記選択することによって選択された相関データ長で前記相関演算を行うことと、を含む衛星サーチ方法を構成する。また、測位用衛星信号を受信した受信信号とレプリカコードとを相関演算する際の相関データ長を選択する選択部と、前記選択された相関データ長で前記相関演算を行う相関演算部と、を備えた測位装置を構成する。【選択図】図２
2015087343.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
測位用衛星信号を受信した受信信号とレプリカコードとを相関演算する際の相関データ長を選択することと、
前記選択することによって選択された相関データ長で前記相関演算を行うことと、
を含む衛星サーチ方法。
【請求項２】
前記相関データ長は、拡散符号長以上であり、且つ、前記受信信号に搬送されている航法メッセージのビット遷移タイミングの間隔より短い長さで相関演算する第１の相関データ長を含み、
前記選択することは、コールドスタート時に前記第１の相関データ長を選択することを含む、
請求項１に記載の衛星サーチ方法。
【請求項３】
サーチ周波数を設定することを更に含み、
前記選択することは、前記サーチ周波数に基づいて、前記相関データ長を選択することを含む、
請求項１又は２に記載の衛星サーチ方法。
【請求項４】
前記選択することは、前記サーチ周波数が所定の範囲条件を満たす場合には、当該範囲条件を満たさない場合に比べて短い相関データ長を選択することを含む、
請求項３に記載の衛星サーチ方法。
【請求項５】
時計部の計時時刻を修正する方法であって、
請求項１〜４の何れか一項に記載の衛星サーチ方法を実行することと、
前記衛星サーチ方法で捕捉された測位用衛星信号に基づいて、前記時計部の前記計時時刻を修正することと、
を含む時刻修正方法。
【請求項６】
測位用衛星信号を受信した受信信号とレプリカコードとを相関演算する際の相関データ長を選択する選択部と、
前記選択された相関データ長で前記相関演算を行う相関演算部と、
を備えた測位装置。
【請求項７】
請求項６に記載の測位装置を備えた電子機器。
【請求項８】
時計部と、
前記相関演算の結果に基づいて、測位用衛星信号を捕捉する衛星捕捉部と、
前記衛星捕捉部が捕捉した測位用衛星信号に基づいて、前記時計部の計時時刻を修正する時刻修正部と、
を備えた請求項７に記載の電子機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、衛星サーチ方法等に関する。
【背景技術】
【０００２】
測位用衛星信号を利用した測位システムとして、ＧＰＳ（Global Positioning System）が広く知られている。ＧＰＳでは、複数のＧＰＳ衛星信号を捕捉し、捕捉したＧＰＳ衛星信号それぞれに重畳して搬送されている航法メッセージを用いた位置計算を行って、ＧＰＳ受信機の位置や時計誤差（クロックバイアス）を求めている。ＧＰＳ受信機に対する要望には様々なものがあるが、代表的な要望の１つとして消費電力の低減がある。例えば特許文献１には、ＧＰＳ衛星信号の捕捉の際に使用する相関器の数を変更して消費電力を低減する技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００９−３６７４９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
また、ＧＰＳ測位におけるＴＴＦＦ（Time To First Fix：初回位置算出時間）の短縮も、代表的な要望の１つである。そこで、本発明は、消費電力を低減しつつ、ＴＴＦＦの短縮化に寄与する技術の実現を課題として考案されたものである。具体的には、ＧＰＳ衛星の捕捉に要する時間（衛星サーチ時間）を短縮することを課題とする。なお、衛星サーチ時間の短縮は、ＴＴＦＦの短縮の他、航法メッセージに含まれている時刻情報（Ｚカウント）を用いた時刻修正に要する時間の短縮にもつながる。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、上述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の形態または適用例として実施することが可能である。
【０００６】
上記課題を解決するための第１の形態は、測位用衛星信号を受信した受信信号とレプリカコードとを相関演算する際の相関データ長を選択することと、前記選択することによって選択された相関データ長で前記相関演算を行うことと、を含む衛星サーチ方法である。
【０００７】
また、他の形態として、測位用衛星信号を受信した受信信号とレプリカコードとを相関演算する際の相関データ長を選択する選択部と、前記選択された相関データ長で前記相関演算を行う相関演算部と、を備えた測位装置を構成しても良い。
【０００８】
また、他の形態として、上述の測位装置を備えた電子機器を構成しても良い。
【０００９】
この第１の形態等によれば、測位用衛星信号の受信信号とレプリカコードとの相関演算を通常よりも短い相関データ長で行うことで、衛星サーチ時間の短縮が可能となる。相関データ長が短いと、相関演算の処理時間が短くなるからである。そこで、可能な範囲で短い相関データ長を選択することで、衛星サーチ時間を可及的に短縮することが可能となる。
【００１０】
また、第２の形態として、前記相関データ長は、拡散符号長以上であり、且つ、前記受信信号に搬送されている航法メッセージのビット遷移タイミングの間隔より短い長さで相関演算する第１の相関データ長を含み、前記選択することは、コールドスタート時に前記第１の相関データ長を選択することを含む、衛星サーチ方法を構成しても良い。
【００１１】
この第２の形態によれば、コールドスタート時には、拡散符号長以上であり、且つ、受信信号に搬送されている航法メッセージのビット遷移タイミングの間隔より短い長さで相関演算を行って、衛星サーチが行われる。このため、コールドスタートであっても比較的に短時間で衛星サーチを実現することができる。
【００１２】
また、第３の形態として、サーチ周波数を設定することを更に含み、前記選択することは、前記サーチ周波数に基づいて、前記相関データ長を選択することを含む、衛星サーチ方法を構成しても良い。
【００１３】
この第３の形態によれば、サーチ周波数を設定し、設定したサーチ周波数に基づいて選択した相関データ長で相関演算を行って、衛星サーチが実行される。
【００１４】
また、第４の形態として、前記選択することは、前記サーチ周波数が所定の範囲条件を満たす場合には、当該範囲条件を満たさない場合に比べて短い相関データ長を選択することを含む、衛星サーチ方法を構成しても良い。
【００１５】
この第４の形態によれば、サーチ周波数が所定の広範囲条件を満たすような広い場合には、広範囲条件を満たさないような狭い場合に比べて、短い相関データ長で相関演算を行って衛星サーチが実行される。サーチ周波数が広いほど、相関演算を行う回数が増加する。このため、サーチ周波数が広い場合には、狭い場合に比較して短い相関データ長で相関演算を行うことで、１回の相関演算に要する処理時間を短くして、衛星サーチに要する全体の時間を短縮することが可能となる。
【００１６】
また、第５の形態として、時計部の計時時刻を修正する方法であって、上述の衛星サーチ方法を実行することと、前記衛星サーチ方法で捕捉された測位用衛星信号に基づいて、前記時計部の前記計時時刻を修正することと、を含む時刻修正方法を構成しても良い。
【００１７】
また、他の形態として、時計部と、前記相関演算の結果に基づいて、測位用衛星信号を捕捉する衛星捕捉部と、前記衛星捕捉部が捕捉した測位用衛星信号に基づいて、前記時計部の計時時刻を修正する時刻修正部と、を備えた電子機器を構成しても良い。
【００１８】
この第５の形態等によれば、衛星サーチに要する時間の短縮化によって、捕捉された測位用衛星信号に基づく時計部の計時時刻の修正に要する時間が短縮される。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】最終測位からの経過時間に応じたサーチ周波数の設定の一例。
【図２】携帯型電子機器の構成図。
【図３】ベースバンド処理回路部の構成図。
【図４】測位モード処理のフローチャート。
【図５】測時モード処理のフローチャート。
【図６】衛星捕捉処理のフローチャート。
【図７】相関データ長が異なる場合の信号捕捉時間の実験結果。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
［概要］
測位装置であるＧＰＳ受信機は、測位用衛星であるＧＰＳ衛星から送信されている測位用衛星信号であるＧＰＳ衛星信号を受信し、受信したＧＰＳ衛星信号に重畳して搬送されているＧＰＳ衛星の軌道情報（エフェメリスやアルマナック）等の航法メッセージに基づいて、ＧＰＳ受信機の位置や時計誤差を求めている。
【００２１】
ＧＰＳ衛星がＧＰＳ衛星信号を送信する際の周波数（搬送波周波数）は「１．５７５４２［ＧＨｚ］」と予め規定されているが、ＧＰＳ衛星やＧＰＳ受信機の移動により生ずるドップラーの影響等により、ＧＰＳ受信機がＧＰＳ衛星信号を受信する際の周波数（受信周波数）は、この搬送波周波数からずれが生じる。そのため、ＧＰＳ受信機は、受信信号と、受信機内部で発生させた擬似的なＣ／Ａ（Coarse and Acquisition）コードであるレプリカコードとの相関演算を、周波数方向及び位相方向それぞれについて実行することでＧＰＳ衛星信号を捕捉し、相関演算結果に基づいて捕捉したＧＰＳ衛星信号の受信周波数やコード位相等のメジャメント情報を取得する。
【００２２】
衛星サーチでは、位相及び周波数それぞれを所定量だけずらしながら受信信号とレプリカコードとの相関演算を繰り返し行う。このため、周波数方向の相関演算を行う範囲（以下、「サーチ周波数」という）が広くなるほど、相関演算の回数が増加し、その結果、衛星サーチに要する時間が長くなる。なお、サーチ周波数は、ＧＰＳ衛星信号の搬送波周波数である「１．５７５４２［ＧＨｚ］」を中心とした範囲として定められ、例えば、「±５００［Ｈｚ］」といったように表される。
【００２３】
また、相関演算は、ある瞬間の受信信号とレプリカコードとを乗算した相関値を、所定時間分（換言すると所定の長さ分）積算する演算である。この１回の相関演算の対象とする時間、すなわち受信信号のデータの長さを、以下「相関データ長」という。相関データ長が一定であるならば、相関演算の回数が多いほど、衛星サーチに要する時間は長くなる。サーチ周波数が広い場合には、それだけ相関演算の回数も多くなる。本実施形態では、この相関データ長をサーチ周波数に応じて変更することで、ＧＰＳ衛星の捕捉に要する時間の短縮を図る。具体的には、サーチ周波数が広い場合には、相関データ長を短くして、１回の相関演算に要する時間（相関処理時間）を短くし、ＧＰＳ衛星の捕捉に要する時間を短縮する。
【００２４】
サーチ周波数は、いわゆるコールドスタートの場合が最大となる。コールドスタートとは、エフェメリスやアルマナック等の航法メッセージを有しておらず、携帯型電子機器１の天空に位置するＧＰＳ衛星すら判定できない状態をスタートして、測位する場合のことである。よって、コールドスタート時には、ＧＰＳ衛星の初期位置や初期速度、衛星軌道データ等を全く有していない状態であるため、サーチ周波数が最大となるのである。
【００２５】
一方、コールドスタートでない場合には、最終測位からの経過時間ｔに応じて、サーチ周波数を決定する。上述のように、ＧＰＳ衛星信号の受信周波数は、ドップラー等によって搬送波周波数に対してずれを生じる。つまり、現時点のＧＰＳ衛星信号の受信周波数は、最終測位の時点における受信周波数に対して変動している可能性が有るが、その変動幅は、最終測位からの経過時間ｔが長くなるほど大きくなる。このため、図１に一例を示すように、最終測位からの経過時間ｔが長いほど、サーチ周波数Ｆが広くなるように設定する。図１の例では、経過時間ｔが所定時間に達するまでは経過時間ｔに対するサーチ周波数Ｆの傾きを大きくし、所定時間に達して後は、傾きを緩やかにしているが、これは一例である。経過時間ｔに対してサーチ周波数Ｆを単調増加させるなどしてもよい。
【００２６】
可変にする相関データ長の種類には、幾つかを用いる。このうち、最小の相関データ長値（第１の相関データ長）は、ＧＰＳ衛星信号の拡散符号であるＣ／Ａコードの長さ（拡散符号長）以上（１ミリ秒以上）であり、航法メッセージの１ビットのビット長である「２０ミリ秒（すなわち、ＢＴＴ（Bit Transition Time：ビット遷移タイミング）の間隔」より短い値とする。本実施形態では、航法メッセージのビット長の半分である「１０ミリ秒」とする。そして、他の種類の相関データ長は、航法メッセージのビット長に一致する「２０ミリ秒」、「１００ミリ秒」、及び、「１０００ミリ秒」とする。
【００２７】
なお、相関データ長が短いと、相関演算の結果として得られる相関パワー（相関値のピークの大きさ）が小さくなり、信号強度が“弱い”ＧＰＳ衛星が捕捉しにくくなる。実験した結果、本実施形態のＧＰＳ受信機１０では、相関データ長を最小値の「１０ミリ秒」とした相関演算では、信号強度が「約−１３０ｄＢｍ以上」のＧＰＳ衛星信号を捕捉することに好適であった。
【００２８】
［構成］
図２は、本実施形態における携帯型電子機器１の構成図である。図２によれば、携帯型電子機器１は、ＧＰＳアンテナ１２と、ＧＰＳ受信機１０と、メイン処理部２０と、操作部２２と、表示部２４と、音出力部２６と、通信部２８と、時計部３０と、メイン記憶部３２とを備えて構成される。本実施形態の携帯型電子機器１は、例えば、ランナーズウォッチである。
【００２９】
ＧＰＳアンテナ１２は、ＧＰＳ衛星から送信されているＧＰＳ衛星信号を含むＲＦ（Radio Frequency）信号を受信するアンテナである。
【００３０】
ＧＰＳ受信機１０は、ＲＦ受信回路部１４と、ベースバンド処理回路部１６とを備えて構成される。
【００３１】
ＲＦ受信回路部１４は、ＧＰＳアンテナ１２によって受信されたＲＦ信号を中間周波数の信号（ＩＦ（Intermediate Frequency）信号）にダウンコンバートし、増幅等した後、デジタル信号に変換して出力する。
【００３２】
ベースバンド処理回路部１６は、ＲＦ受信回路部１４から入力される受信信号のデータを用いてＧＰＳ衛星信号を捕捉・追尾し、捕捉したＧＰＳ衛星信号から取り出した時刻情報や衛星軌道データ等を用いて、ＧＰＳ受信機１０（携帯型電子機器１）の位置や時刻を算出する。
【００３３】
図３は、ベースバンド処理回路部１６の構成図である。図３によれば、ベースバンド処理回路部１６は、メモリー部１１０と、レプリカコード生成部１２０と、相関演算部１３０と、ＢＢ処理部２００と、ＢＢ記憶部３００とを備えて構成される。
【００３４】
メモリー部１１０は、ＲＦ受信回路部１４から入力された受信信号のデータを、所定のサンプル時間間隔でサンプリングしたサンプルデータを記憶する。
【００３５】
レプリカコード生成部１２０は、Ｃ／Ａコードのレプリカコードを生成する。具体的には、衛星捕捉部２１０から指定されたＰＲＮ（Pseudo Random Noise）番号のレプリカコードを指定された移相量で生成する。
【００３６】
相関演算部１３０は、メモリー部１１０に記憶されている受信信号のデータ（サンプルデータ）と、レプリカコード生成部１２０によって生成されたレプリカコードとの相関演算を行う。このとき、受信信号のデータに対して、衛星捕捉部２１０によって相関データ長として指定された長さのデータを単位として、レプリカコードとの相関積算を行う。
【００３７】
ＢＢ処理部２００は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）やＤＳＰ（Digital Signal Processor）等のプロセッサーで実現され、ベースバンド処理回路部１６の各部を統括的に制御する。また、ＢＢ処理部２００は、衛星捕捉部２１０と、位置算出部２２０と、時刻修正部２３０とを有し、携帯型電子機器１の位置を算出する測位モード時には測位モード処理（図４参照）を行い、時計部３０の時刻修正を行う測時モード時には測時モード処理（図５参照）を行う。即時モードの場合は、位置の算出は行わない。この測位／測時モードは、ユーザーによる操作部２２からの指示に従って切り替え設定される。
【００３８】
衛星捕捉部２１０は、メモリー部１１０に記憶された受信信号のデータを用いて、ＧＰＳ衛星を捕捉する。具体的には、先ず、捕捉対象のＧＰＳ衛星について、サーチ周波数を設定する。すなわち、コールドスタートならば、予め定められた最大値にサーチ周波数を設定する。コールドスタートでないならば、最終測位（前回測位）からの経過時間をもとに、サーチ周波数設定テーブル３２０に従って、サーチ周波数を設定する。サーチ周波数設定テーブル３２０は、例えば図１に示すような、最終測位からの経過時間ｔとサーチ周波数Ｆとの関係を定めたデータテーブルである。本実施形態の衛星捕捉部２１０は、相関データ長を選択する選択部に相当する。
【００３９】
次いで、設定したサーチ周波数に応じて、相関演算を行う受信信号のデータの長さである相関データ長を設定する。すなわち、サーチ周波数が最大値に設定されているならば（コールドスタート時に相当）、相関データ長を、予め定められた最小値（第１の相関データ長であり、例えば、１０ミリ秒）に設定する。また、サーチ周波数が最大値でない場合には、サーチ周波数に応じて相関データ長を設定する。すなわち、サーチ周波数が所定の閾値以上（サーチ周波数が“広い”）ならば、相関データ長を、第１の相関データ長より長い第２の相関データ長（例えば、２０ミリ秒）に設定する。閾値未満（サーチ周波数が“狭い”）ならば、相関データ長を、第２の相関データ長より長い第３の相関データ長（例えば、１００ミリ秒）に設定する。サーチ周波数が狭ければ、相関演算の回数が少なくて済むため、より確実にＧＰＳ衛星信号を捕捉するために相関データ長を長くするのである。
【００４０】
そして、設定したサーチ周波数について、設定した相関データ長の相関演算を相関演算部１３０に行わせる。これがいわゆる周波数方向のサーチ（周波数サーチ）である。また、衛星捕捉部２１０は、レプリカコード生成部１２０に、生成するレプリカコードの移相量を変化させて、設定した相関データ長の相関演算を相関演算部１３０に行わせる。これがいわゆる位相方向のサーチ（位相サーチ）である。周波数方向のサーチ及び位相方向のサーチの結果、相関値のピークが閾値以上であるか否かによって、ＧＰＳ衛星信号を捕捉したかを判定する。相関値のピークが表れた周波数が受信周波数とされ、相関値のピークが表れた位相がコード位相とされる。また、捕捉したＧＰＳ衛星それぞれについて、受信周波数及びコード位相をメジャメントデータ３５０として取得し、ＢＢ記憶部３００に記憶する。
【００４１】
衛星捕捉部２１０によるＧＰＳ衛星の捕捉に関するデータは、衛星捕捉用データ３３０として記憶される。衛星捕捉用データ３３０は、全てのＧＰＳ衛星それぞれについて、衛星番号と、サーチ周波数と、高速サーチフラグと、相関データ長と、捕捉成否とを格納している。高速サーチフラグは、「１」か「０」の何れかの値が格納されるフラグであり、「１」が相関データ長を最小値（第１の相関データ長）に設定する、すなわち受信信号のデータとレプリカコードとの１回の相関演算時間を最短とすることを示し、例えばコールドスタート時に「１」に設定される。
【００４２】
位置算出部２２０は、衛星捕捉部２１０によって捕捉されたＧＰＳ衛星それぞれについて取得された衛星軌道データ３４０やメジャメントデータ３５０を用いた位置算出処理を行って、ＧＰＳ受信機１０（携帯型電子機器１）の位置や時計誤差（クロックバイアス）を算出する。位置算出処理としては、例えば最小二乗法やカルマンフィルター等の公知の手法を適用することができる。
【００４３】
衛星軌道データ３４０は、アルマナックや各ＧＰＳ衛星のエフェメリス等のデータであり、受信したＧＰＳ衛星信号をデコードすることで取得される。メジャメントデータ３５０は、受信したＧＰＳ衛星信号の受信周波数やコード位相、ドップラー周波数等のデータであり、レプリカコードとの相関演算結果に基づいて取得される。また、位置算出部２２０によって算出された位置や時計誤差のデータは、測位履歴データ３６０として蓄積記憶される。
【００４４】
時刻修正部２３０は、衛星捕捉部２１０によって捕捉されたＧＰＳ衛星信号に搬送されているデータのうちのＺカウントをデコードして時刻情報として取得し、取得した時刻情報を用いて、時計部３０の計時時刻を補正する。Ｚカウントは、航法メッセージのサブフレームに含まれる情報である。ＧＰＳの場合、サブフレームの周期が６秒であるため、Ｚカウントは、遅くとも６秒分のＧＰＳ衛星信号を受信できれば取得できる。
【００４５】
ＢＢ記憶部３００は、ＲＯＭ（Read Only Memory）やＲＡＭ（Random Access Memory）等で実現され、ＢＢ処理部２００がベースバンド処理回路部１６を統括的に制御するためのシステムプログラムや、各種機能を実現するためのプログラムやデータ等を記憶するとともに、ＢＢ処理部２００の作業領域として用いられ、ＢＢ処理部２００の演算結果等が一時的に格納される。本実施形態では、ＢＢ記憶部３００には、ベースバンドプログラム３１０と、サーチ周波数設定テーブル３２０と、衛星捕捉用データ３３０と、衛星軌道データ３４０と、メジャメントデータ３５０と、測位履歴データ３６０とが記憶される。
【００４６】
図２に戻り、メイン処理部２０は、メイン記憶部３２に記憶されたシステムプログラム等の各種プログラムに従って、携帯型電子機器１の各部を統括的に制御する。
【００４７】
操作部２２は、タッチパネルやボタンスイッチ等で構成される入力装置であり、ユーザーの操作に応じた操作信号をメイン処理部２０に出力する。
【００４８】
表示部２４は、ＬＣＤ（Liquid Crystal Display）等で構成される表示装置であり、メイン処理部２０からの表示信号に基づく各種表示を行う。
【００４９】
音出力部２６は、スピーカー等で構成される音出力装置であり、メイン処理部２０からの音信号に基づく各種音声出力を行う。
【００５０】
通信部２８は、例えば無線ＬＡＮ（Local Area Network）やＢｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）等の通信装置等で構成され、外部機器との通信を行う。
【００５１】
時計部３０は、内部時計であり、水晶発振器を有する発振回路を備えて構成され、現在時刻や、指定タイミングからの経過時間等を計時する。
【００５２】
メイン記憶部３２は、ＲＯＭやＲＡＭ等で構成される記憶装置であり、メイン処理部２０が携帯型電子機器１の各部を統括的に制御するためのシステムプログラムや、携帯型電子機器１の各種機能を実現するためのプログラムやデータを記憶するとともに、メイン処理部２０の作業領域として用いられ、メイン処理部２０の演算結果や、操作部２２からの操作データ等を一時的に格納する。
【００５３】
［処理の流れ］
（Ａ）測位モード
図４は、測位モード処理の流れを説明するフローチャートである。この処理は、ＢＢ処理部２００が、測位モードの場合に実行する処理である。図４によれば、ＢＢ処理部２００は、先ず、衛星軌道データ３４０の有無によって、いわゆるコールドスタートであるか否かを判定し、コールドスタートならば（ステップＡ１：ＹＥＳ）、全てのＧＰＳ衛星について、高速サーチフラグを「１」に設定する（ステップＡ３）。コールドスタートでないならば（ステップＡ１：ＮＯ）、ステップＡ３をスキップする。
【００５４】
次いで、捕捉対象衛星の選定を行う（ステップＡ５）。すなわち、衛星軌道データ３４０を参照して、時計部３０で計時されている現在時刻において天空（仰角０度以上）に位置するＧＰＳ衛星を判定し、捕捉対象衛星として選定する。但し、コールドスタート等の衛星軌道データ３４０を有していない場合には、全てのＧＰＳ衛星を捕捉対象衛星とする。
【００５５】
そして、捕捉対象衛星それぞれを対象としたループＡの処理を行う。ループＡでは、先ず、衛星軌道データ３４０を参照して、当該捕捉対象衛星の有効なエフェメリスを有しており、且つ、当該捕捉対象衛星が携帯型電子機器１の現在位置（正確には、前回の測位位置）から可視範囲（例えば仰角０度以上の天空全体としてもよいし、頭頂方向を中心とする仰角が所定角度以上の範囲としてもよい）に位置しているかを判定する（ステップＡ７）。なお、コールドスタートの場合には、現在位置を有していないので、可視範囲外と判定する。当該捕捉対象衛星の有効なエフェメリスを有していない、或いは、当該捕捉対象衛星が可視範囲外である場合には（ステップＡ７：ＮＯ）、当該捕捉対象衛星の高速サーチフラグを「１」に設定する（ステップＡ９）捕捉対象衛星の有効なエフェメリスを有しており、且つ、当該捕捉対象衛星が可視範囲内である場合には（ステップＡ７：ＹＥＳ）、ステップＡ９をスキップする。
【００５６】
次いで、衛星捕捉部２１０が、当該捕捉対象衛星についての衛星捕捉処理（図６参照）を行う（ステップＡ１１）。ループＡの処理は、このように行われる。
【００５７】
全ての捕捉対象衛星についてのループＡの処理を終了すると、位置算出部２２０が、捕捉されたＧＰＳ衛星信号それぞれについて取得したメジャメントデータ３５０を用いた位置算出処理を行って、ＧＰＳ受信機１０（携帯型電子機器１）の位置及び時計誤差を算出する（ステップＡ１３）。以上の処理を行うと、測位モード処理は終了する。
【００５８】
（Ｂ）測時モード
図５は、測時モード処理の流れを説明するフローチャートである。この処理は、ＢＢ処理部２００が、測時モードの場合に実行する処理である。図５によれば、ＢＢ処理部２００は、先ず、衛星軌道データ３４０の有無によって、いわゆるコールドスタートであるか否かを判定し、コールドスタートならば（ステップＢ１：ＹＥＳ）、全てのＧＰＳ衛星について、高速サーチフラグを「１」に設定する（ステップＢ３）。コールドスタートでないならば（ステップＢ１：ＮＯ）、ステップＢ３をスキップする。
【００５９】
次いで、捕捉対象衛星の選定を行う（ステップＢ５）。すなわち、衛星軌道データ３４０を参照して、時計部３０で計時されている現在時刻において天空に位置するＧＰＳ衛星を判定し、捕捉対象衛星として選定する。但し、コールドスタート等の衛星軌道データ３４０を有していない場合には、全てのＧＰＳ衛星を捕捉対象衛星とする。
【００６０】
そして、捕捉対象衛星それぞれを対象としたループＢの処理を行う。ループＢでは、先ず、衛星軌道データ３４０を参照して、当該捕捉対象衛星の有効なエフェメリスを有しており、且つ、当該捕捉対象衛星が携帯型電子機器１の現在位置（正確には、前回の測位位置）から可視範囲に位置しているかを判定する（ステップＢ７）。なお、コールドスタートの場合には、現在位置を有していないので、可視範囲外と判定する。当該捕捉対象衛星の有効なエフェメリスを有していない、或いは、当該捕捉対象衛星が可視範囲外である場合には（ステップＢ７：ＮＯ）、当該捕捉対象衛星の高速サーチフラグを「１」に設定する（ステップＢ９）。当該捕捉対象衛星の有効なエフェメリスを有しており、且つ、当該捕捉対象衛星が可視範囲内である場合には（ステップＢ７：ＹＥＳ）、ステップＢ９をスキップする。
【００６１】
次いで、衛星捕捉部２１０が、当該捕捉対象衛星についての衛星捕捉処理（図６参照）を行う（ステップＢ１１）。衛星捕捉処理の結果、当該捕捉対象衛星の捕捉が成功したならば（ステップＢ１３：ＹＥＳ）、その時点でループＢの処理を終了する。そして、時刻修正部２３０が、捕捉したＧＰＳ衛星信号をデコードして取得した時刻情報に基づいて、時計部３０の計時時刻を修正する（ステップＢ１５）。以上の処理を行うと、測時モードは終了する。
【００６２】
（Ｃ）衛星捕捉処理
図６は、図４のステップＡ１１及び図５のステップＢ１１で実行される衛星捕捉処理を説明するフローチャートである。図６によれば、衛星捕捉部２１０は、先ず、捕捉対象衛星の高速サーチフラグを判定し、高速サーチフラグが「１」ならば（ステップＣ１：ＹＥＳ）、サーチ周波数を最大値に設定するとともに、相関データ長を、最小値の第１の相関データ長である「１０ミリ秒」に設定する（ステップＣ３）。そして、設定したサーチ周波数、及び設定した相関データ長で、受信信号とレプリカコードとの相関演算（周波数方向のサーチ及び位相方向のサーチ）を相関演算部１３０に行わせて、捕捉対象衛星の捕捉を試みる（ステップＣ５）。
【００６３】
その結果、相関値のピークが一定値以上となる等、ピークが検出された場合には捕捉対象衛星の捕捉に成功したと判定して（ステップＣ７：ＹＥＳ）、衛星捕捉処理を終了する。一方、捕捉対象衛星の捕捉に失敗したならば（ステップＣ７：ＮＯ）、続いて、相関データ長を、第１の相関データ長より長い第２の相関データ長である「２０ミリ秒」に再設定し（ステップＣ１３）、同様に、設定した相関データ長での相関演算を行わせて捕捉対象衛星の捕捉を試みる（ステップＣ１５）。その結果、捕捉対象衛星の捕捉に失敗したならば（ステップＣ１７：ＮＯ）、同様に、相関データ長を、第２の相関データ長より長い第３の相関データ長である「１００ミリ秒」、そして「１０００ミリ秒」に順に設定し、設定した相関データ長での相関演算を行わせて、捕捉対象衛星の捕捉を試みる（ステップＣ１９〜２７）。
【００６４】
一方、捕捉対象衛星の高速サーチフラグが「０」ならば（ステップＣ１：ＮＯ）、最終測位からの経過時間ｔに応じて、サーチ周波数を設定する（ステップＣ９）。そして、設定したサーチ周波数が所定の閾値以上ならば（ステップＣ１１：ＹＥＳ）、相関データ長を第２の相関データ長である「２０ミリ秒」に設定し（ステップＣ１３）、設定したサーチ周波数で、設定した相関データ長での相関演算を行わせて、捕捉対象衛星の捕捉を試みる（ステップＣ１５）。その結果、捕捉対象衛星の捕捉に成功したならば（ステップＣ１７：ＹＥＳ）、衛星捕捉処理を終了する。一方、捕捉対象衛星の捕捉に失敗したならば（ステップＣ１７：ＮＯ）、同様に、相関データ長を第３の相関データ長である「１００ミリ秒」、そして、第３の相関データ長より長い第４の相関データ長である「１０００ミリ秒」に順に設定し、設定した相関データ長での相関演算を行わせて捕捉対象衛星の捕捉を試みる（ステップＣ１９〜Ｃ２７）。
【００６５】
また、設定したサーチ周波数が所定の閾値未満ならば（ステップＣ１１：ＮＯ）、相関データ長を第３の相関データ長である「１００ミリ秒」に設定し（ステップＣ１９）、同様に、設定した相関データ長での相関演算を行わせて、捕捉対象衛星の捕捉を試みる（ステップＣ２１）。その結果、捕捉対象衛星の捕捉に成功したならば（ステップＣ２３：ＹＥＳ）、衛星捕捉処理を終了する。一方、捕捉対象衛星の捕捉に失敗したならば（ステップＣ２３：ＮＯ）、同様に、相関データ長を第４の相関データ長である「１０００ミリ秒」に設定し（ステップＣ２５）、設定した相関データ長での相関演算を行わせて捕捉対象衛星の捕捉を試みる（ステップＣ２７）。以上の処理を行うと、衛星捕捉処理を終了する。
【００６６】
［実験結果］
本実施形態におけるＧＰＳ受信機１０についての実験結果を説明する。図７は、信号捕捉時間の測定結果を示す図である。図７において、横軸は測定回数、縦軸は信号捕捉時間（単位は、ミリ秒）である。
【００６７】
この実験では、相関データ長を「１０ミリ秒」及び「２０ミリ秒」のそれぞれに設定して、ＧＰＳ衛星信号が捕捉されるまでの時間（信号捕捉時間）の測定を、複数回（３０回以上）行った。また、相関データ長による信号捕捉時間の違いを比較するため、その他の条件は同じとした。すなわち、全てのＧＰＳ衛星について、サーチ周波数を「±６ｋＨｚ」、ドップラー周波数を「３ｋＨｚ」とした。また、信号捕捉時間の違いを明確にするために、１番目から順に衛星捕捉処理を行って、１番目から３１番目までの３１機のＧＰＳ衛星の捕捉に失敗し、３２番目のＧＰＳ衛星が捕捉された場合を測定した。
【００６８】
この実験結果によれば、衛星捕捉時間は、相関データ長を「２０ミリ秒」とした場合には平均して「約３６００ミリ秒」前後であった。これに対して、相関データ長を「１０ミリ秒」とした場合には平均して「約２６００ミリ秒」前後であった。すなわち、相関データ長を短くすることで、衛星捕捉時間を短くできることが確認された。本実験結果によれば、相関データ長を「２０ミリ秒」から「１０ミリ秒」とすることで、約「１０００ミリ秒」の短縮が実現できたといえる。
【００６９】
［作用効果］
このように、本実施形態によれば、ＧＰＳ衛星信号の受信信号とレプリカコードとの相関演算における相関データ長を変更して、ＧＰＳ衛星信号の捕捉を行う。具体的には、コールドスタート時には、相関データ長を最小値（例えば、１０ミリ秒）とする。コールドスタート時でない場合には、サーチ周波数に応じて相関データ長を設定する。すなわち、サーチ周波数が“広い”場合には、相関データ長を短くして１回の相関演算に要する処理時間を短くする。これにより、ＧＰＳ衛星信号の捕捉（衛星サーチ）に要する時間の短縮が図れる。
【００７０】
［変形例］
なお、本発明の適用可能な実施形態は、上述の実施形態に限定されることなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。以下に変形例について説明するが、変形例の説明にあたっては実施形態と同一の構成については同一の符号を付し、その説明を省略する。
【００７１】
（Ａ）処理の主体
上述の実施形態では、相関データ長の設定をベースバンド処理回路部１６のＢＢ処理部２００が実行するものとして説明したが、これを携帯型電子機器１のメイン処理部２０が実行することとしてもよい。
【００７２】
（Ｂ）電子機器
上述の実施形態では、電子機器の一種であるランナーズウォッチに本発明を適用した場合を例に挙げて説明したが、本発明を適用可能な電子機器はこれに限られるわけではない。例えば、カーナビゲーション装置や携帯型ナビゲーション装置、パソコン、ＰＤＡ（Personal Digital Assistant）、携帯電話、腕時計といった他の電子機器についても同様に適用することが可能である。
【００７３】
これらの電子機器のうち、上述の相関データ長の設定は、測時モードを有するＧＰＳ付き腕時計に特に好適である。ＧＰＳ付き腕時計は、限られた容量の電池で長時間（例えば、数カ月、１年など）動作することが求められるので、消費電力を抑制したいという強い要求がある。測時モードの場合、１基のＧＰＳ衛星からＺカウントが取得できれば良い。一般的な環境であれば、信号強度が第１の相関データ長で捕捉可能な信号強度のＧＰＳ衛星が数基は存在する。第１の相関データ長を用いて、このような衛星を短時間に捕捉することで、時刻の補正に要する時間を短縮でき、その結果、消費電力を抑制できるからである。
【００７４】
（Ｃ）衛星測位システム
上述の実施形態では、衛星測位システムとしてＧＰＳを例に挙げて説明したが、ＷＡＡＳ（Wide Area Augmentation System）、ＱＺＳＳ（Quasi Zenith Satellite System）、ＧＬＯＮＡＳＳ（GLObal NAvigation Satellite System）、ＧＡＬＩＬＥＯ、ＢｅｉＤｏｕ（BeiDou Navigation Satellite System）等の他の衛星測位システムであってもよい。
【符号の説明】
【００７５】
１  携帯型電子機器、１２  ＧＰＳアンテナ、１０  ＧＰＳ受信機、
１４  ＲＦ受信回路部、１６  ベースバンド処理回路部、１１０  メモリー部、
１２０  レプリカコード生成部、１３０  相関演算部、２００  ＢＢ処理部、
２１０  衛星捕捉部、２２０  位置算出部、２３０  時刻修正部、３００  ＢＢ記憶部、
３１０  ベースバンドプログラム、３２０  サーチ周波数設定テーブル、
３３０  衛星捕捉用データ、３４０  衛星軌道データ、３５０  メジャメントデータ、
３６０  測位履歴データ、２０  メイン処理部、２２  操作部、２４  表示部、
２６  音出力部、２８  通信部、３０  時計部、３２  メイン記憶部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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