CN105093921B - 电子钟表以及卫星信号接收方法 - Google Patents
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Abstract
电子钟表以及卫星信号接收方法。带GPS手表具有:接收部,其构成为能够将捕捉卫星信号的捕捉能力设定为多个等级;输入部;接收模式设定部,其设定接收部的接收模式;以及捕捉能力设定部,其设定捕捉能力,其中,在接收模式设定部中,在判定为符合自动接收条件时,将接收模式设定为自动测时模式,在检测到输入部的第1操作时,将接收模式设定为手动测时模式,在检测到输入部的第2操作时,将接收模式设定为定位模式,在捕捉能力设定部中,在接收模式被设定为手动测时模式以及定位模式的情况下,将捕捉能力设定为高级别,在接收模式被设定为自动测时模式的情况下,将捕捉能力设定为比高级别低的低级别。
Description
技术领域
本发明涉及接收卫星信号的电子钟表以及卫星信号接收方法。
背景技术
在作为用于测定自身位置的系统的GPS(Global Positioning System:全球定位系统)系统中,使用了具有环绕地球的轨道的GPS卫星。并且,如下这样的GPS装置已经被实际应用,该GPS装置接收从该GPS卫星发送的卫星信号,取得卫星信号中包含的时刻信息、位置信息,根据这些信息来实施时刻修正处理、测定当前位置的处理。
从GPS卫星发送的卫星信号的接收处理包括:在符合自动接收条件时执行接收处理的自动接收处理;以及根据用户的意图执行接收处理的强制接收处理(手动接收处理)(例如参照专利文献1)。
专利文献1:日本特开2012-150047号公报
发明内容
然而,如果自动接收处理符合自动接收条件,则与用户的意图无关地执行,因此,在开始接收处理时,佩戴GPS装置的用户有可能处于室内等难以接收到卫星信号的环境中。在该情况下,如果接收不成功的状态持续,则存在长时间持续进行接收处理而使功耗增大的问题。
本发明的目的在于提供能够降低功耗的电子钟表以及卫星信号接收方法。
本发明的电子钟表的特征在于具有:接收部,其捕捉并接收卫星信号,且构成为能够将捕捉所述卫星信号的捕捉能力设定为多个等级;输入部;接收模式设定部,其设定所述接收部的接收模式;以及捕捉能力设定部,其设定所述捕捉能力,在所述接收模式设定部中,在判定为符合自动接收条件时,将所述接收模式设定为自动测时模式,在该自动测时模式中,基于所捕捉接收到的卫星信号来取得时刻信息,在检测到所述输入部的第1操作时,将所述接收模式设定为手动测时模式,在该手动测时模式中,基于所捕捉接收到的卫星信号来取得时刻信息,在检测到所述输入部的第2操作时,将所述接收模式设定为定位模式,该定位模式中,基于所捕捉接收到的卫星信号来取得位置信息以及时刻信息,在所述捕捉能力设定部中,在所述接收模式被设定为所述手动测时模式以及所述定位模式的情况下,将所述捕捉能力设定为高级别,在所述接收模式被设定为所述自动测时模式的情况下,将所述捕捉能力设定为比所述高级别低的低级别。
此处,在卫星信号的捕捉能力变低时,卫星信号的搜索时间变长,卫星信号的接收不易成功,但消耗电流的峰值变低。另一方面,在捕捉能力变高时,卫星信号的搜索时间变短,卫星信号的接收容易成功,但消耗电流的峰值变高。
在本发明中,在接收模式被设定为自动测时模式的情况下,捕捉能力被设定为低级别。由此,与在自动测时模式的接收处理(自动接收处理)中捕捉能力被设定为高级别的情况相比,能够降低接收处理中的平均功耗。
即,如果符合自动接收条件,则与用户的意图无关地执行自动接收处理,因此,在接收开始处理时,佩戴有电子钟表的用户有时处于建筑物的室内或地下街道等难以接收到卫星信号的环境中。因此,即使将捕捉能力设定为高级别,卫星信号的捕捉或接收也大多失败,而持续进行接收处理直到设定的超时时间为止。
这样,在自动接收处理中,考虑到卫星信号的捕捉或接收失败的可能性较高,如果将捕捉能力设定为低级别,则与设定为高级别的情况相比,能够降低消耗电流的峰值,能够降低接收处理时的平均功耗。
此外,在本发明中,在接收模式被设定为手动测时模式以及定位模式的情况下,捕捉能力被设定为高级别。由此,与在手动测时模式以及定位模式的接收处理(手动接收处理)中捕捉能力被设定为低级别的情况相比,能够降低接收处理中的平均功耗。
即,手动接收处理根据用户的意图来执行,因此,在开始接收处理时,佩戴有电子钟表的用户大多处于室外等容易接收到卫星信号的环境中。因此,将捕捉能力设定为高级别,由此,大多能够尽早地成功进行卫星信号的捕捉及接收,在短时间内结束接收处理。
因此,在手动接收处理中,即使消耗电流的峰值变高,通过提高捕捉能力,使得接收时间变短,因此,能够降低接收处理时的平均功耗。
这样,根据本发明,在能够选择并设定自动测时模式、手动测时模式、定位模式的电子钟表中,根据各接收模式,设定卫星信号的捕捉能力,由此,能够降低各接收模式中的接收处理时的平均功耗。
在本发明的电子钟表中,优选的是,所述接收部具有相关部,相关部取得用于捕捉所述卫星信号的本地码与所述卫星信号之间的相关,所述相关部使所述本地码的频率在设定的频段中依次变化,由此检索所述卫星信号的频率,所述相关部中的频率的每单位时间的检索数能够设定为多个等级,在所述捕捉能力设定部中,在将所述捕捉能力设定为所述高级别的情况下,将所述检索数设定为高检索数,在将所述捕捉能力设定为所述低级别的情况下,将所述检索数设定为比所述高检索数少的低检索数。
取得用于捕捉卫星信号的相关的相关部为了应对卫星信号的多普勒效应导致的频率变动,使本地码的频率在设定的频段中依次变化,由此检索卫星信号的频率。
在本发明中,该相关部中的频率的每单位时间的检索数能够设定为多个等级。
而且,在接收模式被设定为自动测时模式的情况下,所述检索数被设定为低检索数。由此,与所述检索数被设定为高检索数的情况相比,能够降低消耗电流的峰值。即,如果每单位时间的检索数较少、即如果检索速度为低速,相关部的处理负担也会降低,消耗电流的峰值也会降低。因此,在自动接收处理中,能够降低消耗电流的峰值,因而能够如上述那样降低接收处理中的平均功耗。
此外,在接收模式被设定为手动测时模式以及定位模式的情况下,所述检索数被设定为高检索数。由此,与所述检索数被设定为低检索数的情况相比,能够缩短搜索时间。即,如果每单位时间的检索数较多、即如果检索速度为高速,则相关部的处理负担也变高,消耗电流的峰值也变高。另一方面,能够在单位时间内检索多个频率,因此,能够缩短到发现卫星信号的频率为止的搜索时间,能够降低功耗。因此,在手动接收处理中,能够提高卫星信号的捕捉能力,因而能够如上述那样降低接收处理中的平均功耗。
此外,根据本发明,相对于通常使用的相关部,仅变更所述检索数即可,因此,不需要大幅改变相关部的结构。因此,能够降低设计耗费的成本。
在本发明的电子钟表中,优选的是,所述接收部具有放大所述卫星信号的放大器,所述放大器的增益能够设定为多个等级,在所述捕捉能力设定部中,在将所述捕捉能力设定为所述高级别的情况下,将所述增益设定为高增益值,在将所述捕捉能力设定为所述低级别的情况下,将所述增益设定为比所述高增益值低的低增益值。
在本发明中,放大器的增益能够设定为多个等级。
而且,在接收模式被设定为自动测时模式的情况下,所述增益被设定为低增益值。由此,与所述增益被设定为高增益值的情况相比,能够降低消耗电流的峰值。即,在自动接收处理中,能够降低消耗电流的峰值,因而能够如上述那样降低接收处理中的平均功耗。
此外,在接收模式被设定为手动测时模式以及定位模式的情况下,所述增益被设定为高增益值。由此,与所述增益被设定为低增益值的情况相比,容易捕捉到信号强度较弱的卫星信号,其结果是,能够缩短搜索时间。即,在手动接收处理中,能够提高卫星信号的捕捉能力,因而能够如上述那样降低接收处理中的平均功耗。
此外,根据本发明,在手动接收处理中,即使在只能观测到信号强度较弱的卫星信号的情况下,例如,与所述增益被设定为低增益值的情况相比,可提高能够捕捉到卫星信号的概率。因此,特别是在需要捕捉4个卫星信号来进行接收的定位模式中,能够提高接收成功的概率。
在本发明的电子钟表中,优选的是,所述接收部具有相关部,相关部取得用于捕捉所述卫星信号的本地码与所述卫星信号之间的相关,所述相关部构成为具有多个相关器,在所述多个相关器中,能够将进行工作的相关器的数量设定为多个等级,在所述捕捉能力设定部中,在将所述捕捉能力设定为所述高级别的情况下,将所述工作的相关器的数量设定为高相关器数,在将所述捕捉能力设定为所述低级别的情况下,将所述工作的相关器的数量设定为比所述高相关器数少的低相关器数。
在本发明中,工作的相关器的数量能够设定为多个等级。
进而,在接收模式被设定为自动测时模式的情况下,相关器的数量被设定为低相关器数。由此,与相关器的数量被设定为高相关器数的情况相比,能够降低消耗电流的峰值。即,在自动接收处理中,能够降低消耗电流的峰值,因而能够如上述那样降低接收处理中的平均功耗。
此外,在接收模式被设定为手动测时模式以及定位模式的情况下,相关器的数量被设定为高相关器数。由此,与相关器的数量被设定为低相关器数的情况相比,能够高效地取得本地码与卫星信号的相关,因此,能够缩短搜索时间。即,在手动接收处理中,能够提高卫星信号的捕捉能力,因而能够如上述那样降低接收处理中的平均功耗。
此外,根据本发明,仅变更进行工作的相关器的数量即可,因此,例如,与变更相关部中的频率的每单位时间的检索数的情况相比,能够降低接收部的处理负担。
在本发明的电子钟表中,优选的是,所述电子钟表具有:太阳能电池;以及发电量检测电路,其检测所述太阳能电池的发电量,所述自动测时模式具有如下模式:光测时模式,在由所述发电量检测电路检测出的发电量为环境判定阈值以上时,基于所捕捉接收到的卫星信号来取得时刻信息;定时测时模式,在成为预先设定的定时时,基于所捕捉接收到的卫星信号来取得时刻信息,在所述捕捉能力设定部中,在所述接收模式被设定为所述手动测时模式以及所述定位模式的情况下,将所述捕捉能力设定为第1级别,在所述接收模式被设定为所述光测时模式的情况下,将所述捕捉能力设定为比所述第1级别低的第2级别,在所述接收模式被设定为所述定时测时模式的情况下,将所述捕捉能力设定为比所述第2级别低的第3级别。
在本发明中,在接收模式被设定为光测时模式的情况下,卫星信号的捕捉能力被设定为第2级别,在接收模式被设定为定时测时模式的情况下,捕捉能力被设定为比第2级别低的第3级别。由此,能够进一步降低自动测时模式的接收处理中的平均功耗。
即,光测时模式的环境判定阈值被设定为能够区分开如下情况的光量的值:在室外或室内的窗边时等中,直射阳光照射太阳能电池的情况下的光量;以及在室内照明等光照射太阳能电池的情况下的光量,由此,能够判断电子钟表是否被配置在能够接收到卫星信号的环境中。因此,在光测时模式中,将“由发电量检测电路检测出的发电量为环境判定阈值以上”设为自动接收条件,由此,能够在电子钟表容易接收到卫星信号的环境中执行接收处理。
另一方面,在定时测时模式中,在成为固定时刻时,与电子钟表是否配置在容易接收到卫星信号的环境中无关地开始接收处理,因此,与光测时模式相比,卫星信号的接收不易成功,大多持续进行接收处理直到超时时间为止。
因此,在光测时模式中,与定时测时模式相比,通过提高捕捉能力,使得大多能够尽早地成功进行卫星信号的捕捉及接收,在短时间内结束接收处理,从而降低接收处理中的功耗。
此外,在定时测时模式中,与光测时模式相比,通过降低捕捉能力,降低消耗电流的峰值,由此,大多能够降低接收处理中的功耗。
因此,通过使光测时模式的捕捉能力高于定时测时模式的捕捉能力,换言之,使定时测时模式的捕捉能力低于光测时模式的捕捉能力,能够进一步降低自动测时模式的接收处理中的平均功耗。
本发明是具有输入部和捕捉并接收卫星信号的接收部的电子钟表的卫星信号接收方法,其特征在于,在判定为符合自动接收条件时,将所述接收部的接收模式设定为自动测时模式,在该自动测时模式中,基于所捕捉接收到的卫星信号来取得时刻信息,在检测到所述输入部的第1操作时,将所述接收模式设定为手动测时模式,在该手动测时模式中,基于所捕捉接收到的卫星信号来取得时刻信息,在检测到所述输入部的第2操作时,将所述接收模式设定为定位模式,该定位模式中,基于所捕捉接收到的卫星信号来取得位置信息以及时刻信息,在所述接收模式被设定为所述手动测时模式以及所述定位模式的情况下,将所述捕捉能力设定为高级别,在所述接收模式被设定为所述自动测时模式的情况下,将所述捕捉能力设定为比所述高级别低的低级别。
根据本发明,能够与上述电子钟表的发明同样地降低功耗。
附图说明
图1是示出作为本发明第1实施方式的电子钟表的带GPS手表的概略图。
图2是用于说明从GPS卫星发送的卫星信号(导航消息)的结构的概略结构图。
图3是用于说明所述带GPS手表的电路结构的图。
图4是示出所述带GPS手表的RF部的电路结构的图。
图5是示出所述带GPS手表的基带部的功能的图。
图6是示出所述实施方式的卫星信号的接收处理的流程图。
图7是示出所述接收处理中的定位模式的接收处理的流程图。
图8是示出所述接收处理中的测时模式的接收处理的流程图。
图9是示出接收失败时的测时模式的接收处理中的消耗电流的推移的图。
图10是示出接收成功时的测时模式的接收处理中的消耗电流的推移的图。
图11是示出本发明的第2实施方式的卫星信号的接收处理的流程图。
图12是示出所述接收处理中的测时模式的接收处理的流程图。
图13是示出接收失败时的测时模式的接收处理中的消耗电流的推移的图。
图14是示出接收成功时的测时模式的接收处理中的消耗电流的推移的图。
标号说明
1带GPS手表;5、5a、5b、5c、5d GPS卫星;6按钮;10GPS接收装置;10A接收部;12RF部;13基带部;15捕捉能力设定部;20时刻显示装置;30电源电路;35太阳能电池;36发电量检测电路;44相关器;121LNA;211内部计时部;215接收模式设定部;216捕捉动作控制部;217解码处理控制部。
具体实施方式
[第1实施方式]
以下,参照附图等来详细地说明本发明的第1实施方式。
图1是示出作为本发明的电子钟表的带GPS卫星信号接收装置的手表1(以下称为“带GPS手表1”)的概略图。
如图1所示,带GPS手表1具备由表盘2以及指针3构成的显示单元。在表盘2的一部分形成开口,装入由LCD显示面板等构成的显示器4。因此,带GPS手表1是具有指针3以及显示器4的组合钟表。
指针3构成为具备秒针、分针、时针等,由步进电动机借助齿轮进行驱动。
显示器4由LCD显示面板等构成,如后所述,除了显示时差数据以外,还可显示当前时刻、消息信息等。
并且,带GPS手表1构成为能够接收来自按照规定的轨道在地球上空环绕的多个GPS卫星5的卫星信号,取得卫星时刻信息,修正内部时刻信息或者在显示器4上显示定位信息即当前位置。
另外,在带GPS手表1上设置有构成本发明的输入部的按钮6及表冠7。
GPS卫星5(5a、5b、5c、5d)在地球上空的规定轨道上环绕,将导航消息叠加在1.57542GHz的微波(Ll波)中而发送至地面。这里,GPS卫星5是位置信息卫星的一例,叠加有导航消息的1.57542GHz的微波(以下称为“卫星信号”)是本发明中的卫星信号的一例。
当前,存在32个GPS卫星5,为了识别卫星信号是从哪个GPS卫星5发送来的,各GPS卫星5将被称为C/A码(Coarse/Acquisition Code:粗捕获码)的1023个码片(1ms周期)的固有模式叠加在卫星信号中。C/A码是PRN码(伪随机噪声码),各码片是+1或-1中的某一个,可看作为随机模式。因此,通过取卫星信号与各C/A码模式之间的相关,能够检测叠加在卫星信号中的C/A码。
这里,概略地说明从GPS卫星5发送的卫星信号(导航消息)。
图2的(A)~(C)是用于说明从GPS卫星5发送的卫星信号(导航消息)的结构的概略结构图。
如图2的(A)所示,导航消息构成为以总比特数为1500比特的主帧为1个单位的数据。主帧被分割为各300比特的5个子帧1~5。从各GPS卫星5以6秒为间隔发送一个子帧数据。因此,从各GPS卫星5以30秒为间隔发送一个主帧数据。
在子帧1中包含有周编号数据等卫星校正数据。周编号数据(年月日信息)是表示包含有当前GPS时刻信息的周的年月日信息。GPS时刻信息的起点是UTC(协调世界时)中的1980年1月6日00:00:00,从此日开始的周为周编号0。周编号数据以1周为单位进行更新。
在子帧2、3中包含有星历参数(各GPS卫星5的详细轨道信息)。另外,在子帧4、5中包含有年历参数(全部GPS卫星5的概略轨道信息)。
另外,在子帧1~5中从开头起包含30比特的存储TLM(Telemetry word:遥测字)数据的TLM(Telemetry:遥测)字和30比特的存储HOW(hand over word:切换字)数据的HOW字。
因此,从GPS卫星5以6秒为间隔发送TLM字及HOW字,与此相对,以30秒为间隔发送周编号数据等卫星校正数据、星历参数、年历参数。
如图2的(B)所示,在TLM字中包含有前导码数据、TLM消息、保留位以及奇偶数据。
如图2的(C)所示,在HOW字中包含有TOW(Time of Week:星期时间,还称为“Z计数”)这样的GPS时刻信息。本发明的时刻信息是指GPS时刻信息中包含的该Z计数数据。Z计数数据用秒来表示从每周星期日的0点起的经过时间,并在下周星期日的0点恢复为0。即,Z计数数据是从周的起点起按每一周表示的以秒为单位的信息。该Z计数数据表示发送下一个子帧数据的起始比特的GPS时刻信息。例如,子帧1的Z计数数据表示发送子帧2的起始比特的GPS时刻信息。另外,在HOW字中还包含有表示子帧ID的3比特的数据(ID码)。即,在图2的(A)所示的子帧1~5的HOW字中分别包含有“001”、“010”、“011”、“100”以及“101”的ID码。
一般情况下,GPS接收机可通过取得子帧1中包含的周编号数据和子帧1~5中包含的HOW字(Z计数数据),取得GPS时刻信息。但是,在以前取得了周编号数据、并在内部对从取得周编号数据的时期起的经过时间进行了计数的情况下,GPS接收机即使不取得周编号数据也能够得到GPS卫星的当前周编号数据。因此,只要GPS接收机取得了Z计数数据,即可知晓日期以外的当前时刻。因此,GPS接收机通常仅取得作为时刻信息的Z计数数据作为当前时刻。
另外,TLM字、HOW字(Z计数数据)、卫星校正数据、星历参数以及年历参数等是卫星信息的一例。
在GPS手表1中,实施测时处理的测时模式意味着要取得作为时刻信息的Z计数数据。即使从1个GPS卫星5也能取得Z计数数据。另外,由于Z计数数据是包含在各个子帧中的,因此是以6秒为间隔发送的。
因此,在测时模式的接收中,捕获卫星数至少为1个,取得1个Z计数数据的接收所需时间最长为6秒,可取得的信息是Z计数数据,也可以不接收上述星历参数及年历参数。因此,关于接收所需时间,可在6秒内取得1个Z计数数据,即使在为了验证接收数据而要取得2~3个Z计数数据的情况下,也能够在12~18秒这样的短时间内完成接收。
因此,在测时模式中,由于只要能取得卫星信号中的Z计数数据即可,所以即使是信号强度弱的卫星信号,也能够取得噪声等的影响小、可靠性高的信息。
另一方面,定位模式的接收意味着要针对3个以上的卫星,接收作为各GPS卫星5的轨道信息(定位信息)的星历参数。其原因是,为了进行定位,需要从至少3个GPS卫星5取得星历参数。另外,由于星历参数是包含在子帧2、3内的,所以最短需要18秒的接收(子帧1~3的接收)才能取得该星历参数。因此,对于同时捕获并接收多个GPS卫星5的情况,在不存储年历数据的冷启动状态下,进行星历参数的接收以及定位计算以取得定位数据,需要约30秒~1分钟的时间。
因此,定位模式的接收意味着这样的处理:捕获卫星数至少为3个,接收所需时间约为30秒~1分钟,要取得的信息为Z计数数据(时刻信息)以及星历参数,不接收年历参数。因此,可认为在定位模式中,卫星信号的接收时间比测时模式长,且当接收中信号强度恶化等时,难以接收到可靠性高的卫星信号。因此,在定位模式中优选接收可靠性更高的、信号强度更强的卫星信号。
[带GPS手表的电路结构]
图3是用于说明第1实施方式的带GPS手表1的电路结构的图。
带GPS手表1构成为包含GPS接收装置10、GPS天线11、时刻显示装置20以及电源电路30。
[GPS接收装置的结构]
GPS接收装置10与GPS天线11连接。GPS天线11是接收来自多个GPS卫星5的卫星信号的天线。
此外,GPS接收装置10构成为包含RF(Radio Frequency)部12、基带部13、捕捉能力设定部15和闪存135。此处,由RF部12、基带部13、闪存135构成本发明的接收部10A。
[RF部的结构]
RF部12是具备将高频信号变换为中频带的信号的下变频器、将该中频带的模拟信号变换为数字信号的A/D转换器等的GPS接收机中的一般性部件。因此,在RF部12中,将所接收的卫星信号变换为数字信号,输出到基带部13。
图4是示出RF部12的电路结构的图。
RF部12具有LNA(Low Noise Amplifier:低噪声放大器)121、混频器122、IF放大器123、IF滤波器124、ADC(A/D转换器)125、PLL电路126、VCO(Voltage ControlledOscillator:压控振荡器)127等。
而且,由GPS天线11接收到的卫星信号在被LNA 121放大后,在混频器122中与VCO127的信号进行混频,下变频到IF(Intermediate Frequency:中间频率)。由混频器122混频后的IF通过IF放大器123、IF滤波器124,由ADC(A/D转换器)125转换为数字信号。此外,LNA121是对卫星信号进行放大的本发明的放大器,由LNA 121构成。此外,也可以由LNA 121以及IF放大器123构成本发明的放大器。
[基带部的结构]
基带部13构成为包含DSP(Digital Signal Processor:数字信号处理器)131、CPU(Central Processing Unit:中央处理单元)132、SRAM(Static Random Access Memory:静态随机存取存储器)133、RTC(实时时钟)134。另外,GPS接收装置10与带温度补偿电路的石英振荡电路(TCXO:Temperature Compensated Crystal Oscillator:温度补偿晶体振荡器)14连接,基带部13与闪存135等连接。
带温度补偿电路的石英振荡电路(TCXO)14与温度无关地生成大致恒定的频率的基准时钟信号。
在闪存135中存储有时差信息。时差信息是定义了地理信息被分割后的多个区域各自的时差的信息。
基带部13进行下述处理:根据RF部12转换的数字信号(中频带信号),对基带信号进行解调(解码)。
另外,基带部13为了捕获卫星信号而进行下述处理:产生与各C/A码相同模式的本地码,求取基带信号中包含的各C/A码与本地码之间的相关。因此,基带部13还作为本发明的相关部发挥功能。
然后,基带部13调整本地码的产生时机,以使针对各本地码的相关值达到峰值,在相关值为规定的相关阈值以上的情况下,判断为与该本地码的GPS卫星5同步(即,捕获到来自GPS卫星5的卫星信号)。
这里,在GPS系统中,采用CDMA(Code Division Multiple Access:码多分址)方式,该CDMA方式为:全部的GPS卫星5使用不同的C/A码来发送同一频率的卫星信号。因此,可通过判别接收到的卫星信号中包含的C/A码,来检索(搜索)所能捕获的GPS卫星5。即,能够通过使用针对每个GPS卫星5设定的PRN码进行相关处理,来搜索GPS卫星5。
另外,在本实施方式中,采用滑动相关方式作为相关方式,主要在DSP131中执行。
图5是示出基带部13的功能的图。
基带部13具有采样存储器41、基带再现部42、码生成部43和多个相关器44。
在采样存储器41中,保存有对从RF部12输出的数字信号进行采样而得到的采样数据。
基带再现部42再现采样存储器41中保存的采样数据,将其作为再现基带信号输出到相关器44。
此外,码生成部43生成与GPS卫星5的C/A码的模式相同的本地模式,输出到相关器44。
从基带再现部42输出的再现基带信号以及由码生成部43生成的本地模式被输入到相关器44的乘法器44A,计算相关值。进而,相关值被输入到加法器44B,由积分器44C对C/A码的1个周期的相关值进行累加。进而,例如,在累加值为规定的阈值以上的情况下,认为接收到的卫星信号的C/A码与由GPS接收装置10侧等生成的本地码一致。
为了高效地进行基带部13与来自GPS卫星5的卫星信号的相关,由码生成部43生成多个信号,使多个相关器44同时进行动作,由此,能够通过1次动作取得相关。在该情况下,基带部13进行1次相关判定即可,因此,能够缩短相关处理耗费的时间。
此外,由GPS接收装置10接收的卫星信号的频率因多普勒效应而变化。即,从处于带GPS手表1的天顶方向的GPS卫星5发送的卫星信号的频率与发送频率相同,从接近带GPS手表1的GPS卫星5发送的卫星信号的频率高于发送频率,从远离带GPS手表1的GPS卫星5发送的卫星信号的频率低于发送频率。
因此,在基带部13中,使本地码的频率在设定的频段例如50Hz依次变化,来进行相关处理,检索卫星信号的频率。
此处,基带部13的卫星信号的捕捉能力构成为能够设定为多个等级。具体而言,在本实施方式中,基带部13构成为:相关处理中的卫星信号的频率的每单位时间的检索数能够设定为多个等级。此处,通过对改变本地码的频率的时间间隔进行变更,能够将所述检索数设定为多个等级。
在本实施方式中,捕捉能力能够设定为第1级别(本发明的高级别)和比第1级别低的第2级别(本发明的低级别)这两个等级。
在捕捉能力被设定为第1级别的情况下,所述检索数被设定为第1检索数(本发明的高检索数),基带部13每10毫秒检索63个频率。即,所述时间间隔为10/63(约0.16)毫秒。
此外,在捕捉能力被设定为第2级别的情况下,所述检索数被设定为第2检索数(本发明的低检索数),基带部13每10毫秒检索32个频率。即,所述时间间隔为10/32(约0.31)毫秒。
此处,在所述检索数变多时、即检索速度为高速时,能够缩短搜索时间,但基带部13的处理负荷变高,消耗电流的峰值变高。换言之,在所述检索数变少时、即检索速度为低速时,搜索时间变长,但能够降低消耗电流的峰值。
此外,基带部13在通过搜索捕捉到卫星信号后,对和捕捉到的GPS卫星5的C/A码为相同模式的本地码与基带信号进行混频,来对导航消息进行解调(解码),取得导航消息中包含的轨道信息及GPS时刻信息等卫星信息,存储到SRAM 133中。
另外,基带部13的动作与带温度补偿电路的石英振荡电路(TCXO)14输出的基准时钟信号同步。RTC 134生成用于处理卫星信号的定时。该RTC 134根据从TCXO14输出的基准时钟信号进行递增计数。
[捕捉能力设定部]
此外,GPS接收装置10具有捕捉能力设定部15,捕捉能力设定部15根据接收模式设定基带部13的捕捉能力。
此处,在本实施方式中,GPS接收装置10的接收模式包括如下模式:自动测时模式,在符合自动接收条件时,执行测时模式下的接收处理;手动测时模式,根据在例如3秒以上且小于6秒的时间内按下按钮6等的操作(第1操作),执行测时模式下的接收处理;以及定位模式,根据在例如6秒以上的时间内按下按钮6等的操作(第2操作),执行接收处理。
进而,在捕捉能力设定部15中,在接收模式被设定为手动测时模式以及定位模式的情况下将捕捉能力设定为第1级别,在接收模式被设定为自动测时模式的情况下,将捕捉能力设定为第2级别。
[时刻显示装置的结构]
如图3所示,时刻显示装置20构成为包含控制部21以及石英振子22。
控制部21具备内部计时部211、振荡电路212、驱动电路213、214、接收模式设定部215、捕获动作控制部216以及解码处理控制部217,进行各种控制。
内部计时部211累计并存储内部时刻信息。该内部时刻信息是在带GPS手表1的内部计时的时刻的信息。内部计时部211根据由石英振子22以及振荡电路212生成的基准时钟信号来更新内部时刻信息。因此,即使停止对GPS接收装置10的供电,也能够更新内部时刻信息,继续指针3的走针。
驱动电路213控制指针3的动作。驱动电路214控制显示器4的显示。
在由用户进行了第1操作时,接收模式设定部215将GPS接收装置10的接收模式设定为上述手动测时模式,在由用户进行了第2操作时,接收模式设定部215将接收模式设定为上述定位模式,在没有进行第1操作以及第2操作的情况下,将接收模式设定为上述自动测时模式。
进而,在定位模式中,带GPS手表1如上述那样,从至少3个卫星信号取得Z计数数据、星历参数,实施对带GPS手表1所处的当前位置(本发明的位置信息)进行运算的定位运算处理。
此外,在手动测时模式以及自动测时模式中,带GPS手表1如上述那样,从至少1个卫星信号仅取得Z计数数据,基于取得的Z计数数据,实施时刻修正处理。
捕获动作控制部216以及解码处理控制部217控制GPS接收装置10执行接收处理。即,捕获动作控制部216将控制信号发送至GPS接收装置10,控制GPS接收装置10的接收动作,尤其控制捕获卫星信号的动作。
解码处理控制部217也控制GPS接收装置10的接收动作,尤其控制基带部13中的解码处理。
另外,捕获动作控制部216以及解码处理控制部217在接收模式是手动测时模式或自动测时模式时,控制GPS接收装置10的动作,从卫星信号取得包含Z计数数据的GPS时刻信息,根据该GPS时刻信息来修正内部时刻信息,对内部计时部211计数的内部时刻信息进行更新。
此时,捕获动作控制部216以及解码处理控制部217计算基于所取得的GPS时刻信息的Z计数数据的GPS时刻与由内部计时部211计数的内部时刻的时间差,如果该时间差是规定值以内,则修正内部计时部211的内部时刻信息。此外,该规定值是根据从上次测时模式成功的时刻到当前的经过时间适当设定的。
即,当根据由石英振子22以及振荡电路212生成的基准时钟信号来更新内部时刻信息时,每日产生±0.5s的误差。因此,从上次时刻修正时到当前的测时模式下的时刻修正为止,有时最多会产生“0.5s×经过天数”的内部时刻的时刻偏差。另一方面,当在卫星信号中混入噪声等而无法取得准确的GPS时刻信息时,内部时刻与GPS时刻的时间差成为大于内部钟表的时刻偏差的值。
因此,可通过设定“0.5s×经过天数”作为规定值,来判断内部计时部211的内部时刻与GPS时刻的时间差是基于内部时刻偏差、还是基于不合适的卫星信号的GPS时刻信息。然后,在内部时刻与GPS时刻的时间差是规定值以内时,捕获动作控制部216以及解码处理控制部217判断为是基于内部时刻偏差,更新内部计时部211的内部时刻信息。
另外,在定位模式的情况下,捕获动作控制部216以及解码处理控制部217控制GPS接收装置10的动作,根据GPS时刻信息以及UTC参数和基于位置信息从闪存135取得的时差数据,修正内部时刻信息并存储到内部计时部211。
然后,在修正内部时刻信息后,控制部21经由驱动电路213来修正指针3的指示。另外,经由驱动电路214在显示器4上适当显示时刻、位置信息等。
[电源供给装置的结构]
电源电路30具备调节器31、二次电池32、电池电压检测电路33、充电控制电路34、太阳能电池35、构成发电量检测单元的发电量检测电路36。
二次电池32经由调节器31,向GPS接收装置10和时刻显示装置20等供给驱动电力。
电池电压检测电路33通过来自控制部21的控制信号进行动作,监视二次电池32的电压。
充电控制电路34配置在太阳能电池35与二次电池32之间,控制利用从太阳能电池35供给的电流进行二次电池32的充电。
发电量检测电路36检测由太阳能电池35发出的发电量,将与发电量相应的发电检测信号输出到时刻显示装置20的控制部21。
如后所述,控制部21在检测出太阳能电池35的发电量成为环境判定阈值以上时,自动执行测时模式的接收处理。
[接收处理]
以下,参照图6的流程图,对第1实施方式的带GPS手表1中的接收处理的步骤进行说明。
首先,带GPS手表1判定是否由用户进行了上述第1操作或第2操作、即是否进行了手动模式的输入操作(步骤S1)。
在该步骤S1中,时刻显示装置20的控制部21在判断为进行了手动模式的输入操作时,进一步判定是否进行了第2操作、即是否进行了定位模式的输入操作(步骤S2)。
进而,当在步骤S2中控制部21进行了定位模式的输入操作的判断的情况下、即在判断为“是”的情况下,接收模式设定部215将接收模式设定为定位模式(步骤S3)。
进而,GPS接收装置10的捕捉能力设定部15将基带部13的卫星信号的捕捉能力设定为第1级别(步骤S4)。具体而言,将相关处理中的卫星信号的频率的每单位时间的检索数设定为第1检索数。
进而,控制部21的捕捉动作控制部216以及解码处理控制部217向GPS接收装置10输出控制信号,实施与定位模式对应的卫星信号的接收处理实施(步骤S10)。在实施了步骤S10的处理后,成为用户操作的待机状态,处理返回到步骤S1。
此外,当在步骤S2中控制部21判断为进行了手动测时模式的输入操作的情况下、即在判断为“否”的情况下,接收模式设定部215将接收模式设定为手动测时模式(步骤S5),捕捉能力设定部15将所述捕捉能力设定为第1级别(步骤S6)。进而,控制部21的捕捉动作控制部216以及解码处理控制部217向GPS接收装置10输出控制信号,实施与测时模式对应的卫星信号的接收处理(步骤S30)。
另一方面,当在步骤S1中控制部21判断为没有进行手动模式的输入操作的情况下、即在判断为“否”的情况下,接收模式设定部215将接收模式设定为自动测时模式(步骤S7)。
进而,捕捉能力设定部15将所述捕捉能力设定为第2级别(步骤S8)。具体而言,将相关处理中的卫星信号的频率的每单位时间的检索数设定为第2检索数。
在自动测时模式中,控制部21判定是否符合自动接收条件(步骤S9)。在本实施方式的自动接收条件中,设定了定时接收条件和光检测条件。
在定时接收条件中设定有开始自动接收的时刻,控制部21参照内部计时部211的内部时刻信息,在计数到预先设定的定时、例如7时00分的情况下,判定为符合定时接收条件,自动执行接收处理。
另外,在光检测条件中设定了由发电量检测电路36检测的发电量是预先设定的环境判定阈值以上的情况。环境判定阈值被设定成如下值:该值可区分出在室外或室内的窗边直射阳光照射到太阳能电池35时的光量和在室内照明等的光照射到太阳能电池35时的光量,由此能够判断带GPS手表1是否配置在能够接收到卫星信号的环境中。并且,通过将发电量检测电路36所检测出的发电量是环境判定阈值以上的情况设为自动接收条件,能够在带GPS手表1容易接收到卫星信号的环境下,执行自动接收处理。
因此,在步骤S9中,当内部时刻信息成为设定的固定时刻时或者由发电量检测电路36检测出的发电量成为环境判定阈值以上时,判断为“是”。但是,为了防止功耗增大,将自动接收处理限制为1日1次。因此,当定时接收条件或光检测条件的任意一方判定为“是”时,在到达次日之前,控制部21在步骤S9中判定为“否”。
当在步骤S9中判定为“是”时,控制部21的捕获动作控制部216以及解码处理控制部217对GPS接收装置10输出控制信号,使其实施与步骤S30的测时模式对应的卫星信号的接收处理。此外,当在步骤S9中判定为“否”的情况下、或在实施了步骤S30后,成为用户操作的待机状态,返回到步骤S1的处理。
[定位模式的接收处理]
接下来,参照图7的流程图,对步骤S10的定位模式中的接收处理进行说明。
在定位模式中的接收处理中,基带部13在捕捉能力被设定为第1级别的状态下,执行搜索从GPS卫星5发送的卫星信号、捕捉卫星信号的卫星捕捉动作(搜索处理)(步骤S11)。
基带部13检测在搜索处理中捕捉到的卫星信号的信号强度(SNR),判定检测出的信号强度是否为信号接收阈值以上,来判定是否捕捉到卫星信号(步骤S12)。因此,基带部13在信号强度为信号接收阈值以上的情况下,判断为捕捉到卫星信号(步骤S12:是)。
当在步骤S12中判定为“是”的情况下,基带部13执行捕捉到的卫星信号的解码处理(步骤S13)。
进而,基带部13判定为成功取得位置信息以及时刻信息(步骤S14)。
在搜索处理中未能捕获到卫星信号的情况下(在步骤S12中为“否”)、以及在未能捕获到例如3个以上的卫星信号而没有成功取得位置/时刻信息的情况下(在步骤S14中为“否”),基带部13判定接收处理是否超时(步骤S15)。
当在步骤S15中判定为“否”的情况下,使处理返回到步骤S11。即,反复执行步骤S11~S15的处理,直到在步骤S14中判定为“是”或在步骤S15中判定为“是”,从而符合卫星信号的接收结束条件为止。
当捕获3个以上的卫星信号进行解码并成功取得位置/时刻信息而在步骤S14中判定为“是”时,控制部21进行接收成功时的处理(步骤S16)。具体地说,控制部21结束GPS接收装置10的接收动作,在显示器4上显示表示接收成功的信息,并且根据GPS时刻信息以及UTC参数和基于位置信息从闪存135取得的时差数据,修正内部时刻信息,更新内部计时部211。然后,在内部时刻信息更新后,控制部21经由驱动电路213来修正指针3的指示。另外,经由驱动电路214在显示器4上适当地显示时刻、位置信息等。
当在步骤S15中判定为“是”时,控制部21结束GPS接收装置10的卫星信号接收动作。此时,时刻显示装置20进行这样的处理:例如在显示器4上显示表示接收失败的信息,利用指针3显示由内部计时部211计数的内部时刻(步骤S17)。
[测时模式的接收处理]
接着,参照图8的流程图来说明步骤S30的测时模式中的接收处理。
在步骤S30的测时模式中的接收处理的步骤S31~S39中,步骤S34、S35、S37~S39与步骤S10的定位模式时的接收处理的步骤S12、S13、S15~S17的处理相同,因而省略说明。
在测时模式的接收处理开始时,基带部13判定所设定的接收模式是否为手动测时模式(步骤S31)。
当在步骤S31中判定为“是”的情况下、即在手动测时模式的情况下,基带部13在捕捉能力被设定为第1级别的状态下,执行搜索从GPS卫星5发送的卫星信号、捕捉卫星信号的搜索处理(步骤S32)。
另一方面,当在步骤S31中判定为“否”的情况下、即在自动测时模式的情况下,基带部13在捕捉能力被设定为第2级别的状态下,执行搜索从GPS卫星5发送的卫星信号、捕捉卫星信号的搜索处理(步骤S33)。
在进行了步骤S32的搜索处理或步骤S33的搜索处理后,在步骤S34中,判定是否捕捉到卫星信号。
此外,在步骤S34中,不需要取得位置信息,因此,仅判定是否成功取得时刻信息。
接下来,对卫星信号的捕捉能力为第1级别的情况与卫星信号的捕捉能力为第2级别的情况下的功耗的不同进行说明。
首先,对接收失败时的功耗进行说明。
图9是示出接收失败时的测时模式的接收处理中的消耗电流的变化的图。
如图9所示,在接收失败时,持续进行搜索处理,直到超时时间为止。而且,捕捉能力被设定为第2级别的接收处理与捕捉能力被设定为第1级别的接收处理相比,消耗电流的峰值变低,接收处理耗费的功耗(消耗电流的累加值)也变低。
接下来,对接收成功时的功耗进行说明。
图10是示出接收成功时的测时模式的接收处理中的消耗电流的变化的图。
如图10所示,与捕捉能力被设定为第2级别的接收处理相比,在捕捉能力被设定为第1级别的接收处理中,消耗电流的峰值较高,但接收成功、结束搜索处理、从而消耗电流下降的时机提前。即,搜索处理的时间变短(约一半),因此接收处理耗费的功耗(消耗电流的累加值)较低。
[第1实施方式的作用效果]
在本实施方式中,在接收模式被设定为自动测时模式的情况下,捕捉能力被设定为第2级别。由此,在自动测时模式的接收处理中,与将捕捉能力设定为第1级别的情况相比,能够降低接收处理中的平均功耗。
即,在自动接收处理中,考虑到卫星信号的捕捉或接收失败的可能性较高的情况,如果将捕捉能力设定为第2级别,则与设定为第1级别的情况相比,能够降低消耗电流的峰值,能够降低接收处理时的平均功耗。
此外,在接收模式被设定为手动测时模式以及定位模式的情况下,捕捉能力被设定为第1级别,因此,与在手动测时模式以及定位模式的接收处理中捕捉能力被设定为第2级别的情况相比,能够降低接收处理中的平均功耗。
即,在手动接收处理中,即使消耗电流的峰值变高,通过提高捕捉能力,使得接收时间变短,因此能够降低接收处理时的平均功耗。
这样,根据本实施方式,根据各接收模式设定卫星信号的捕捉能力,由此,能够降低各接收模式中的接收处理时的平均功耗。
此外,关于基带部13的卫星信号的捕捉能力,通过改变相关处理中的卫星信号的频率的每单位时间的检索数来进行变更,因此,相对于通常使用的基带部,仅变更所述检索数即可,不需要大幅改变基带部的结构。因此,能够降低设计耗费的成本。
[第2实施方式]
接下来,对本发明的第2实施方式进行说明。
在第2实施方式的带GPS手表与第1实施方式的带GPS手表1不同之处在于:GPS接收装置10的基带部13的捕捉能力构成为能够变更为第1级别、第2级别、第3级别这3个等级;以及捕捉能力设定部15的捕捉能力的设定方法和接收处理。其它与第1实施方式相同,因此省略说明。
在第2实施方式中,基带部13的捕捉能力构成为能够变更为第1级别、第2级别和级别比第2级别低的第3级别这3个等级。此处,第1级别以及第2级别的值与第1实施方式的第1级别以及第2级别相同。
在捕捉能力被设定为第3级别的情况下,相关处理中的卫星信号的频率的每单位时间的检索数被设定为第3检索数(本发明的低检索数),基带部13每隔10msec检索16个频率。即,改变本地码的频率的时间间隔为10/16(约0.63)msec。
此外,在本实施方式中,自动测时模式具有如下模式:光测时模式,在符合上述光检测条件时,执行测时模式下的接收处理;以及定时测时模式,在符合上述定时接收条件时,执行测时模式下的接收处理。
进而,在捕捉能力设定部15中,在接收模式被设定为手动测时模式以及定位模式的情况下,将卫星信号的捕捉能力设定为第1级别,在接收模式被设定为光测时模式的情况下,将捕捉能力设定为第2级别,在接收模式被设定为定时测时模式的情况下,将捕捉能力设定为第3级别。
[接收处理]
图11是示出第2实施方式的接收处理的流程图。
第2实施方式的接收处理的步骤S1A~S6A、S10A、S30A、S41A~S46A中的步骤S1A~S6A、S10A与第1实施方式的接收处理的步骤S1~S6、S10相同,因而省略说明。
在第2实施方式中,当在步骤S1A中判定为“否”的情况下,时刻显示装置20的控制部21判定是否光检测条件(步骤S41A)。
当在步骤S41A中判定为“是”的情况下,接收模式设定部215将接收模式设定为光测时模式(步骤S42A),捕捉能力设定部15将基带部13的卫星信号的捕捉能力设定为第2级别(步骤S43A)。进而,使处理前进到步骤S30A。
当在步骤S41A中判定为“否”的情况下,控制部21判定是否符合定时接收条件(步骤S44A)。
当在步骤S44A中判定为“是”的情况下,接收模式设定部215将接收模式设定为定时测时模式(步骤S45A),捕捉能力设定部15将捕捉能力设定为第3级别(步骤S46A)。具体而言,将相关处理中的卫星信号的频率的每单位时间的检索数设定为第3检索数。
在步骤S46A后、或者在步骤S44A中判定为“否”的情况下,使处理前进到步骤S30A。
[测时模式的接收处理]
接下来,参照图12的流程图,对步骤S30A的测时模式中的接收处理进行说明。
步骤S30A的测时模式中的接收处理的步骤S31A、S32A、S34A~S39A中的步骤S31A、S32A、S34A~S39A与第1实施方式的测时模式中的接收处理的步骤S31、S32、S34~S39相同,因而省略说明。
在第2实施方式中,当在步骤S31A中判定为“否”的情况下,基带部13判定所设定的接收模式是否为光测时模式(步骤S51A)。
进而,当在步骤S51A中判定为“是”的情况下、即在光测时模式的情况下,基带部13在捕捉能力被设定为第2级别的状态下,执行搜索从GPS卫星5发送的卫星信号、捕捉卫星信号的搜索处理(步骤S52A)。进而,使处理前进到步骤S34A。
另一方面,当在步骤S51A中判定为“否”的情况下、即在定时测时模式的情况下,基带部13在捕捉能力被设定为第3级别的状态下,执行搜索从GPS卫星5发送的卫星信号、捕捉卫星信号的搜索处理(步骤S53A)。进而,使处理前进到步骤S34A。
接下来,对卫星信号的捕捉能力为第1级别的情况、卫星信号的捕捉能力为第2级别的情况以及卫星信号的捕捉能力为第3级别的情况的功耗的不同进行说明。
首先,对接收失败时的功耗进行说明。
图13是示出接收失败时的测时模式的接收处理中的消耗电流的变化的图。
如图13所示,在接收失败时,持续进行搜索处理,直到超时时间为止。进而,与捕捉能力被设定为第1级别以及第2级别的接收处理相比,在捕捉能力被设定为第3级别的接收处理中,消耗电流的峰值变低,接收处理耗费的功耗(消耗电流的累加值)也变低。
接下来,对接收成功时的功耗进行说明。
图14是示出接收成功时的测时模式的接收处理中的消耗电流的变化的图。
如图14所示,与捕捉能力被设定为第3级别的接收处理相比,在捕捉能力被设定为第2级别的接收处理中,消耗电流的峰值较大,但接收成功、结束搜索处理从而消耗电流下降的时机提前。即,搜索处理的时间变短,能够降低接收处理耗费的功耗(消耗电流的累加值)。
[第2实施方式的作用效果]
在本实施方式中,在接收模式被设定为光测时模式的情况下,卫星信号的捕捉能力被设定为第2级别,在接收模式被设定为定时测时模式的情况下,捕捉能力被设定为比第2级别低的第3级别。由此,能够进一步降低自动测时模式的接收处理中的平均功耗。
即,在光测时模式中,能够在容易接收到卫星信号的环境中执行接收处理。另一方面,在定时测时模式中,与光测时模式相比,卫星信号的接收不易成功,大多持续进行接收处理,直到超时时间为止。
因此,在光测时模式中,与定时测时模式相比,通过提高捕捉能力,使得大多能够尽早地成功进行卫星信号的捕捉及接收,在短时间内结束接收处理,从而能够降低接收处理中的功耗。此外,在定时测时模式中,与光测时模式相比,通过降低捕捉能力,降低消耗电流的峰值,由此,大多能够降低接收处理中的功耗。
因此,通过使光测时模式的捕捉能力高于定时测时模式的捕捉能力,换言之,使定时测时模式的捕捉能力低于光测时模式的捕捉能力,能够进一步降低自动测时模式的接收处理中的平均功耗。
[第3实施方式]
在第3实施方式的带GPS手表中,卫星信号的捕捉能力的设定方法与第1实施方式的带GPS手表1不同。其它与第1实施方式相同,因此省略说明。
即,在本实施方式中,GPS接收装置10的RF部12的LNA 121的增益(或LNA121和IF放大器123的增益)构成为能够设定为多个等级。
进而,在捕捉能力设定部15将捕捉能力设定为第1级别的情况下,将所述增益设定为第1增益值(本发明的高增益值),在将捕捉能力设定为第2级别的情况下,将所述增益设定为比第1增益值低的第2增益值(本发明的低增益值)。
此处,所述增益变高时,容易捕捉到信号强度较弱的卫星信号,其结果是,能够缩短搜索时间,但消耗电流的峰值变高。另一方面,在所述增益变低时,搜索时间变长,但消耗电流的峰值变低。
在本实施方式中,与第1实施方式同样,能够降低接收处理中的功耗,而且,在手动接收处理中,所述增益被设定为第1增益值,因此,即使在只能观测到信号强度较弱的卫星信号的情况下,与所述增益被设定为第2增益值的情况相比,可提高能够捕捉到卫星信号的概率。因此,特别是在需要捕捉4个卫星信号来进行接收的定位模式中,能够提高接收成功的概率。
此外,在将捕捉能力设定为第1级别、第2级别、第3级别这3个等级的情况下,可以将所述增益值设定为第1增益值、第2增益值、比第2增益值低的第3增益值。
[第4实施方式]
在第4实施方式的带GPS手表中,卫星信号的捕捉能力的设定方法与第1实施方式以及第3实施方式的带GPS手表不同。其它与第1实施方式相同,因此省略说明。
即,在本实施方式中,GPS接收装置10的基带部13中的进行工作的相关器44的数量构成为能够设定为多个等级。
进而,在捕捉能力设定部15中,在将捕捉能力设定为第1级别的情况下,将相关器44的数量设定为第1相关器数(本发明的高相关器数),在将捕捉能力设定为第2级别的情况下,将相关器44的数量设定为比第1相关器数少的第2相关器数(本发明的低相关器数)。
此处,在相关器44的数量变多时,能够高效地取得本地码与卫星信号的相关,因此,能够缩短搜索时间,但消耗电流的峰值变高。另一方面,在相关器44的数量变少时,搜索时间变长,但消耗电流的峰值变低。
在本实施方式中,与第1实施方式同样,能够降低接收处理中的功耗,而且,仅变更进行工作的相关器44的数量即可,因此,例如,与变更相关处理中的卫星信号的频率的每单位时间的检索数的情况相比,能够降低基带部13的处理负担。
此外,在将捕捉能力设定为第1级别、第2级别、第3级别这3个等级的情况下,可以将进行工作的相关器的数量设定为第1相关器数、第2相关器数、比第2相关器数少的第3相关器数。
[其它实施方式]
此外,本发明不限于上述各实施方式,在本发明主旨的范围内可进行各种变形实施。
例如,在所述第1实施方式中,在接收模式为自动测时模式的情况下,卫星信号的捕捉能力被设定为第2级别,但本发明不限于此。例如,也可以设定为第3级别。
此外、所述各实施方式的第1级别、第2级别、第3级别不限于所述各实施方式记载的具体例。即,可以基于各接收模式中的接收的成功率等而适当设定,但更优选的是,使第2级别为第1级别的约一半的值,使第3级别为第2级别的约一半的值。
在所述各实施方式中,定位模式是根据按钮6等的操作来进行接收处理的手动定位模式,但也可以有手动定位模式和在符合自动接收条件时进行接收处理的自动定位模式。在该情况下,在接收模式被设定为自动定位模式时,捕捉能力设定部15与自动测时模式的情况同样地设定卫星信号的捕捉能力。
在所述各实施方式中,作为位置信息卫星的例子,对GPS卫星5进行了说明,但是不限于此。例如,作为位置信息卫星,可以应用伽利略(EU)、GLONASS(俄罗斯)、北斗(中国)等其它全球导航卫星系统(GNSS)中利用的卫星。此外,也可以应用于静止卫星型卫星导航加强系统(SBAS)等的静止卫星或准天顶卫星等仅能在特定地域进行检索的区域性卫星定位系统(RNSS)等卫星。此外,也可以应用于并用这些系统的卫星信号的情况。
本发明的电子钟表不限于具有指针以及显示器的组合钟表,还可以应用于仅具有指针的模拟钟表或仅具有显示器的数字钟表。此外,本发明不限于手表,还可以应用于怀表等各种钟表或移动电话机、数字照相机及各种便携信息终端等具有钟表功能的电子设备。
Claims (6)
1.一种电子钟表,其特征在于,该电子钟表具有:
接收部,其捕捉并接收卫星信号,且构成为能够将捕捉所述卫星信号的捕捉能力设定为多个等级;
输入部;
接收模式设定部,其设定所述接收部的接收模式;以及
捕捉能力设定部,其设定所述捕捉能力,
在所述接收模式设定部中,
在判定为符合自动接收条件时,将所述接收模式设定为自动测时模式,在该自动测时模式中,基于所捕捉接收到的卫星信号取得时刻信息,
在检测到所述输入部的第1操作时,将所述接收模式设定为手动测时模式,在该手动测时模式中,基于所捕捉接收到的卫星信号取得时刻信息,
在检测到所述输入部的第2操作时,将所述接收模式设定为定位模式,在该定位模式中,基于所捕捉接收到的卫星信号取得位置信息以及时刻信息,
所述捕捉能力设定部在所述接收模式被设定为所述手动测时模式以及所述定位模式的情况下,将所述捕捉能力设定为高级别,
在所述接收模式被设定为所述自动测时模式的情况下,将所述捕捉能力设定为比所述高级别低的低级别。
2.根据权利要求1所述的电子钟表,其特征在于,
所述接收部具有相关部,该相关部取得用于捕捉所述卫星信号的本地码与所述卫星信号之间的相关,
所述相关部使所述本地码的频率在设定的频段中依次变化,由此检索所述卫星信号的频率,
所述相关部中的频率的每单位时间的检索数能够设定为多个等级,
所述捕捉能力设定部在将所述捕捉能力设定为所述高级别的情况下,将所述检索数设定为高检索数,在将所述捕捉能力设定为所述低级别的情况下,将所述检索数设定为比所述高检索数少的低检索数。
3.根据权利要求1所述的电子钟表,其特征在于,
所述接收部具有放大所述卫星信号的放大器,
所述放大器的增益能够设定为多个等级,
所述捕捉能力设定部在将所述捕捉能力设定为所述高级别的情况下,将所述增益设定为高增益值,
在将所述捕捉能力设定为所述低级别的情况下,将所述增益设定为比所述高增益值低的低增益值。
4.根据权利要求1所述的电子钟表,其特征在于,
所述接收部具有相关部,该相关部取得用于捕捉所述卫星信号的本地码与所述卫星信号之间的相关,
所述相关部具有多个相关器,构成为能够将所述多个相关器中的工作的相关器的数量设定为多个等级,
所述捕捉能力设定部在将所述捕捉能力设定为所述高级别的情况下,将所述工作的相关器的数量设定为高相关器数,
在将所述捕捉能力设定为所述低级别的情况下,将所述工作的相关器的数量设定为比所述高相关器数少的低相关器数。
5.根据权利要求1~4中的任意一项所述的电子钟表,其特征在于,
所述电子钟表具有:
太阳能电池;以及
发电量检测电路,其检测所述太阳能电池的发电量,
所述自动测时模式具有如下模式:
光测时模式,在由所述发电量检测电路检测出的发电量为环境判定阈值以上时,基于所捕捉接收到的卫星信号取得时刻信息;
定时测时模式,在成为预先设定的定时时,基于所捕捉接收到的卫星信号取得时刻信息,
所述捕捉能力设定部在所述接收模式被设定为所述手动测时模式以及所述定位模式的情况下,将所述捕捉能力设定为第1级别,
在所述接收模式被设定为所述光测时模式的情况下,将所述捕捉能力设定为比所述第1级别低的第2级别,
在所述接收模式被设定为所述定时测时模式的情况下,将所述捕捉能力设定为比所述第2级别低的第3级别。
6.一种卫星信号接收方法,其是具有输入部和捕捉并接收卫星信号的接收部的电子钟表的卫星信号接收方法,其特征在于,
在判定为符合自动接收条件时,将所述接收部的接收模式设定为自动测时模式,在该自动测时模式中,基于所捕捉接收到的卫星信号取得时刻信息,
在检测到所述输入部的第1操作时,将所述接收模式设定为手动测时模式,在该手动测时模式中,基于所捕捉接收到的卫星信号取得时刻信息,
在检测到所述输入部的第2操作时,将所述接收模式设定为定位模式,在该定位模式中,基于所捕捉接收到的卫星信号取得位置信息以及时刻信息,
在所述接收模式被设定为所述手动测时模式以及所述定位模式的情况下,将捕捉所述卫星信号的捕捉能力设定为高级别,
在所述接收模式被设定为所述自动测时模式的情况下,将所述捕捉能力设定为比所述高级别低的低级别。
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