JP2019060617A - 衛星電波受信装置、電子時計、測位制御方法及びプログラム - Google Patents

Abstract

【課題】精度のよい測位動作をより効率よく継続させることのできる衛星電波受信装置、電子時計、測位制御方法及びプログラムを提供する。【解決手段】衛星電波受信装置は、測位衛星からの電波を捕捉して受信する受信部と、受信部により受信された電波に基づいて測位を行い自機の現在位置を取得するモジュール制御部と、を備え、モジュール制御部は、測位に必要な数の測位衛星からの電波が捕捉されている場合に、所定の条件で受信部による新たな測位衛星からの電波の捕捉動作を停止させ、捕捉動作の停止中に、取得された現在位置の誤差範囲が所定の精度基準を満たさない場合には、受信部に捕捉動作を再開させる。【選択図】図５

Description

この発明は、衛星電波受信装置、電子時計、測位制御方法及びプログラムに関する。

測位情報を送信する測位衛星からの電波を受信して測位動作を行う衛星電波受信装置（測位装置）がある。衛星電波受信装置では、複数の測位衛星の現在位置と、当該測位衛星からの送信電波の伝搬時間（擬似距離）の差とに基づいて、世界各地で測位が可能となっている。

米国のＧＰＳやロシアのＧＬＯＮＡＳＳなどの全地球規模で測位の可能な衛星測位システムでは、平坦な地表面上や海水面上などでは常に６機程度の測位衛星からの電波が受信可能に測位衛星の軌道が定められている。測位衛星の捕捉動作に係る消費電力は追尾動作に係る消費電力よりも大きいので、主に消費電力に上限のある携帯型の衛星電波受信装置などでは、必要な機数の測位衛星からの電波が捕捉された段階で、捕捉動作は停止される。

しかしながら、測位が継続的に行われている間に測位衛星の位置が変化して、電波受信が可能であった測位衛星からの電波の受信が不可能になり、他の測位衛星からの電波受信が可能になる場合がある。このような場合に対応して、特許文献１には、捕捉している衛星電波の数が所定の上限数以上となった場合には、捕捉動作を中止し、測位に必要な最低機数未満になった場合に捕捉動作を再開する技術が開示されている。

特開２０１４−６６５５０号公報

しかしながら、測位精度は、捕捉され測位演算に用いられる測位衛星の空間分布や、当該測位衛星からの電波の受信状態に依存する。したがって、一律に捕捉されている測位衛星の数で再捕捉の要否を判断すると、捕捉衛星の機数が最低機数近くになった場合に十分な精度で測位を行うことができなくなるという課題がある。

この発明の目的は、精度のよい測位動作をより効率よく継続させることのできる衛星電波受信装置、電子時計、測位制御方法及びプログラムを提供することにある。

本発明は、上記目的を達成するため、
測位衛星からの電波を捕捉して受信する受信部と、
前記受信部により受信された電波に基づいて測位を行い自機の現在位置を取得する制御部と、
を備え、
前記制御部は、
測位に必要な数の測位衛星からの電波が捕捉されている場合に、所定の条件で前記受信部による新たな測位衛星からの電波の捕捉動作を停止させ、
前記捕捉動作の停止中に、取得された現在位置の誤差範囲が所定の精度基準を満たさない場合には、前記受信部に前記捕捉動作を再開させる
ことを特徴とする衛星電波受信装置である。

本発明に従うと、衛星電波受信装置において、精度のよい測位動作をより効率よく継続させることができるという効果がある。
という効果がある。

本発明の実施形態の電子時計の機能構成を示すブロック図である。 測位結果についての第１の精度算出方法について説明する図である。 測位衛星から受信される電波のＳＮＲと、このＳＮＲで受信される測位衛星の測距精度との関係の例を示す図である。 測位結果についての第２の精度算出方法について説明する図である。 測位制御処理の制御手順を示すフローチャートである。 位置精度判定処理の制御手順を示すフローチャートである。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図１は、本発明の実施形態の電子時計１の機能構成を示すブロック図である。

電子時計１は、マイコン４０と、衛星電波受信処理部５０及びアンテナＡ１と、操作受付部６１と、表示部６２と、ＲＯＭ６３（Read Only Memory）（本発明の記憶部の実施形態）と、電力供給部７０などを備える。

マイコン４０は、電子時計１の制御動作、記憶動作及び日時の計数動作などに係る各種処理を行う。マイコン４０は、ホスト制御部４１と、発振回路４５と、分周回路４６と、計時回路４７（計時部）などを備える。

ホスト制御部４１は、電子時計１の全体動作を統括制御する。ホスト制御部４１は、ＣＰＵ４１１（Central Processing Unit）と、ＲＡＭ４１２（Random Access Memory）などを備える。

ＣＰＵ４１１は、各種演算処理を行って制御動作を行う。制御動作としては、通常の日時表示動作に加え、電子時計１が有する各種機能に応じた動作、例えば、アラーム報知機能、タイマ機能、ストップウォッチ機能が含まれ得る。また、ＣＰＵ４１１は、衛星電波受信処理部５０による測位動作や日時取得動作などの結果に応じた表示動作や報知動作などに係る制御処理を行う。

ＲＡＭ４１２は、ＣＰＵ４１１に作業用のメモリ空間を提供し、一時データを記憶する。一時データには、現在位置などの設定された世界の地域における現在日時（地方時）を表示、利用する際のタイムゾーン設定や夏時間設定を含む地方時設定に係る情報などが含まれる。これらの地方時設定は、測位動作により得られた現在位置の情報に従って更新され得る。ＲＡＭ４１２は、マイコン４０に対して外付けされてもよい。このＲＡＭ４１２には、ＤＲＡＭに加えて書き換え可能な不揮発性メモリが含まれていてもよい。

発振回路４５は、所定周波数、ここでは、例えば、３２．７６８ｋＨｚの信号（クロック信号）を生成して出力する。クロック信号の生成には、例えば、水晶発振子などが用いられる。この水晶発振子は、マイコン４０に対して外付けされてよい。この発振回路４５から出力されるクロック信号の周波数には、電子時計１で定められた許容範囲内のオフセット誤差が含まれ得る。また、このクロック信号の周波数は、外部環境、主に温度によって変化する。

分周回路４６は、発振回路４５から入力されたクロック信号を設定された分周比で分周した分周信号を出力する。分周比の設定は、ＣＰＵ４１１により変更されてよい。
計時回路４７は、分周回路４６から入力された所定の周波数の信号（クロック信号と同一周波数であってもよい）を計数することで現在の日時（時刻及び日付）を計数、保持する。計時回路４７による日時の計数精度は、発振回路４５からのクロック信号の精度、すなわち、上述のオフセット誤差や変化の度合に依存し、正確な日時からの誤差を含み得る。ＣＰＵ４１１は、衛星電波受信処理部５０が取得した現在日時に基づいて、計数されている日時を修正することが可能である。

衛星電波受信処理部５０は、本発明の実施形態の衛星電波受信装置であり、米国のＧＰＳ（Global Positioning System）といった衛星測位システム（ＧＮＳＳ；Global Navigation Satellite System）に係る測位衛星からの送信電波を受信可能であり、受信したこれらの電波を処理する受信動作を行って現在日時や現在位置の情報を取得し、ホスト制御部４１（ＣＰＵ４１１）から要求された情報を所定のフォーマットでホスト制御部４１に出力する。衛星電波受信処理部５０は、受信部５１と、モジュール制御部５２（制御部）と、記憶部５３などを備える。

受信部５１は、受信対象の測位衛星からの送信電波を受信、捕捉（検出）してその測位衛星の識別及び送信電波に含まれる信号（航法メッセージ）の位相を同定する捕捉処理を行い、また、捕捉した測位衛星の識別情報及び位相に基づいて当該測位衛星からの送信電波を追尾して継続的に信号を復調、取得する。

モジュール制御部５２は、ＣＰＵとＲＡＭなどを備え、衛星電波受信処理部５０の動作に係る各種制御を行う。モジュール制御部５２は、ホスト制御部４１からの指示に従って適切なタイミングで測位衛星からの電波受信を受信部５１により行わせ、受信した電波から必要な情報を取得、演算する各種処理により測位を行って、現在日時や電子時計１（自機）の現在位置を取得する。モジュール制御部５２は、各種演算処理を行う構成として専用のハードウェア回路を有していてもよい。測位結果の出力は、例えば、ＮＭＥＡ−０１８３などの共通フォーマットに従ってなされてもよいし、電子時計１に独自のフォーマットであってもよい。また、ハードウェア回路が出力した所定のフォーマットのデータをＣＰＵが適宜加工して処理し、また、出力してもよい。ＲＡＭは、モジュール制御部５２の制御チップ（基板）上に設けられるが、制御チップに対して外付けされてもよい。モジュール制御部５２は、現在日時及び現在位置の取得時に、各測位衛星からの電波のＳＮＲ（シグナルノイズ比、ここではＣ／Ｎ比と同義）、各測位衛星の位置及びＤＯＰ、並びに現在位置の移動速度を算出可能である。

記憶部５３には、各種設定データや受信情報などの受信制御情報５３１と、衛星電波受信処理部５０においてモジュール制御部５２が実行する制御に係るプログラムなどが記憶される。設定データとしては、例えば、各測位衛星の航法メッセージのフォーマットデータなどが含まれる。また、受信情報としては、例えば、取得されている各測位衛星の予測軌道情報（アルマナック）や精密軌道情報（エフェメリス）などが含まれる。記憶部５３は、不揮発性メモリなどであり、モジュール制御部５２の制御チップ（基板）に対して外付けされてもよい。

操作受付部６１は、ユーザ操作などの外部からの入力操作を受け付ける。操作受付部６１は、押しボタンスイッチやりゅうずなどを備え、押しボタンスイッチの押下動作や、りゅうずの引き出し、回転及び押し戻しの各動作に応じた操作信号をホスト制御部４１（ＣＰＵ４１１）に出力する。あるいは、操作受付部６１は、タッチセンサなどを有していてもよい。

表示部６２は、ホスト制御部４１の制御に基づいて各種情報の表示を行う。表示部６２は、表示ドライバ６２２と、表示画面６２１などを備える。表示画面６２１は、例えば、セグメント方式若しくはドットマトリクス方式又はこれらの組み合わせによる液晶表示画面（ＬＣＤ）などによりデジタル表示を行う。あるいは、表示部６２として、表示画面６２１によるデジタル表示に代えて、指針及びこれを回転動作させるステッピングモータなどによる表示が可能な構成を有していてもよい。表示ドライバ６２２は、ＣＰＵ４１１からの制御信号に基づいて、表示画面６２１に表示を行わせるための駆動信号を表示画面６２１に出力する。表示部６２により表示可能な内容には、少なくとも計時回路４７により計数される日時に応じた日時情報（特に、現在日時）が含まれ、また、アラーム報知機能、タイマ機能やストップウォッチ機能に係る設定日時、設定時間や計測時間などが含まれる。また、測位動作に応じて得られた現在位置に係る情報や地方時設定などが表示可能とされ得る。

ＲＯＭ６３は、ホスト制御部４１やモジュール制御部５２が制御動作を実行するためのプログラム６３１や初期設定データなどを格納する。ＲＯＭ６３としては、マスクＲＯＭに加えて又は代えてデータの書き換え更新が可能なフラッシュメモリなどの不揮発性メモリを有していてもよい。ＲＯＭ６３は、ホスト制御部４１及びモジュール制御部５２のいずれからも読み書きアクセスが可能に設けられており、スロットなどの取り付け部に対して着脱可能であってもよい。
プログラム６３１には、現在日時の取得や測位動作に係る制御プログラムが含まれる。また、ＲＯＭ６３には、衛星電波受信処理部５０による電波受信強度と当該電波受信強度に応じた測距精度、すなわち、測位衛星と電子時計１（自機）との間の距離の測定精度との対応関係を示す測距精度／ＳＮＲ換算データ６３２が記憶されている。この測距精度／ＳＮＲ換算データ６３２は、複数のＳＮＲに対して各々測距精度の値が対応付けられたテーブルデータであってもよいし、ＳＮＲから測距精度を算出する計算式（近似式を含む）であってもよい。測距精度／ＳＮＲ換算データ６３２は、衛星電波受信処理部５０の記憶部５３に記憶されていてもよい。

電力供給部７０は、電子時計１のマイコン４０や衛星電波受信処理部５０などの各部に所定の駆動電圧でバッテリ７１から電力供給を行う。ここでは、衛星電波受信処理部５０への電力供給有無は、ホスト制御部４１の制御によりマイコン４０への電力供給とは別に制御され得る。バッテリ７１としては、ここでは、着脱可能な乾電池や充電池などが用いられるが、ソーラパネルと充電部（蓄電部）などを備えていてもよい。

次に、本実施形態の電子時計１における測位動作について説明する。
電子時計１では、衛星電波受信処理部５０が複数（４機以上）の測位衛星からの電波を受信して取得された航法メッセージとそのタイミングに基づいて測位演算を行う。電子時計１において継続的に繰り返し測位動作を行う場合には、毎秒１回ずつ測位結果を取得する。また、電子時計１では、測位演算の際に、測位結果の精度、すなわち、現在位置の誤差範囲を算出する。そして、誤差範囲が所定の基準範囲より広い（精度が低い）場合には、捕捉動作を再度行ってより多くの測位衛星からの電波から取得される航法メッセージを測位演算に用いることができるように試みる。

測位演算は、周知のように、４機以上の測位衛星から受信される航法メッセージ中に含まれる精密軌道情報（エフェメリス）に基づく各機の現在位置と、各測位衛星からの受信タイミングの差（擬似距離）とを用いて、電子時計１の現在位置３成分と現在日時の合計４つの未知数を求める。この演算は、所定の初期値から数値的に収束させていく反復計算（逐次近似）、例えば、ニュートン・ラフソン法（ニュートン法）により行われる。

測位結果の精度算出では、電波が受信された複数の測位衛星の位置関係、受信された電波の各受信状態、及び電子時計１（自機）の運動状態（移動状況）に応じて求められる予測位置に対する取得された現在位置のずれをそれぞれ考慮して、以下の２通りの精度の算出方法で誤差範囲を算出して、より適切な値を定める。適切な値としては、ここでは、単純に大きいほう（精度の悪いほう）に定めることとして、想定され得る最大誤差範囲をカバーする。

図２は、本実施形態の電子時計１における第１の精度算出方法について説明する図である。
第１の精度算出方法では、測位衛星からの電波の受信状態に基づいて第１の誤差範囲が求められる。

電波受信が可能な測位衛星は、仰角φ（現在位置から測位衛星への線分の水平面Ｅに対する角度。水平面Ｅに垂直な鉛直方向をｘ_３方向とする）及び方位角λ（ここでは、上記線分の水平面Ｅ内成分の北極方向Ｎとの角度。北極方向をｘ_１方向、水平面Ｅ内でｘ_１方向に直交する方向をｘ_２方向とする）を用いて現在位置に対する相対方向が特定される。このとき、現在位置の３成分及び時間成分を精度よく得るには、電波が受信される複数の測位衛星が適切に分散した位置関係であることが好ましい。すなわち、複数の測位衛星が現在位置に対して一方向に偏在している場合には、測位精度が低下する。

通常、測位精度の評価に用いられるＤＯＰは、各測位衛星ｓ_ｉ（ｉ＝１〜ｎ；ｎは測位に用いられる測位衛星の機数）の現在位置からの方向３成分（ｘ_ｉｊ；ｊ＝１〜３）及び時間成分（ｘ_ｉ４；ここでは、ｘ_ｉ４＝１）からなるｎ行４列行列Ａ（ｘ）について、Ｄ＝Ａ^Ｔ・Ａ、すなわち、ｊｋ成分がＤ_ｊｋ＝Σ_{（ｉ＝１〜ｎ）}（ｘ_ｉｊ・ｘ_ｉｋ）で表される４行４列の行列Ｄの逆行列Ｄ^−１＝Ｕの対角成分を用いて表される。すなわち、ＤＯＰは、各測位衛星ｓ_ｉの配置にのみ依存して定まる。方向３成分は、（ｘ_ｉ１、ｘ_ｉ２、ｘ_ｉ３）＝（ｃｏｓλ_ｉ・ｃｏｓφ_ｉ、ｓｉｎλ_ｉ・ｃｏｓφ_ｉ、ｓｉｎφ_ｉ）により長さ１で求められ、水平方向に係るＨＤＯＰは行列Ｕの対角成分ｕ_ｉｉにより（｜ｕ_１１｜＋｜ｕ_２２｜）^１／２となり、鉛直方向に係るＶＤＯＰは（｜ｕ_３３｜）^１／２となり、位置座標に係るＰＤＯＰは（Σ_{（ｉ＝１〜３）}｜ｕ_ｉｉ｜）^１／２となる。これらＤＯＰの各値は、最良の状態で１程度となり、値が大きくなるほど精度が低下する。

しかしながら、実際には、ＤＯＰを小さくする測位衛星の配置では、現在位置から見た複数の測位衛星の間で角度差が大きくなり、その結果、仰角φ_ｉが小さいものが含まれるのが通常である。一方で、仰角φ_ｉが小さいほど電波受信強度が低下しやすい。本実施形態の電子時計１では、第１の精度算出方法として、各測位衛星の配置（現在位置に対する相対位置）と、当該測位衛星からの電波受信強度にそれぞれ応じた前記測距精度との組み合わせに基づいて、各相対位置のばらつきに対して更にそれぞれＳＮＲに基づく重み付けを行った精度計算を行う。

図３は、測位衛星から受信される電波のＳＮＲと、このＳＮＲで受信される測位衛星の測距精度との関係の例を示す図である。

ＳＮＲが低下すると擬似距離の同定精度（測距精度ｅ_ｉ［ｋｍ］）が悪化（値が増加）し、すなわち、測位により求められる位置に見込まれる最大ずれ量が増加する。ここでは、実線（ａ）に示すように、ＳＮＲが上昇するにつれて指数関数に従って測距精度ｅ_ｉが改善（値が減少）するものとされている。このような関係は、実測値（検査値）などに基づいて得られたテーブルデータ又は計算式が予め製品出荷前にＲＯＭ６３に測距精度／ＳＮＲ換算データ６３２として記憶保持される。測距精度／ＳＮＲ換算データ６３２がテーブルデータの場合、当該テーブルに含まれるＳＮＲの値の中間値に対応する測距精度ｅ_ｉは、適宜線形補間されて求められればよい。計算式の場合には、必要な精度が維持される限りで近似式であってよく、例えば、破線（ｂ）に示すように、複数の直線の組み合わせで容易に表現、算出され得る。

上述のように、測位は複数の測位衛星からの電波受信により行われるので、各測位衛星のＳＮＲ、すなわち、測距精度ｅ_ｉの組み合わせによって最終的に測位結果に含まれ得る最大ずれ量が変化する。ここでは、行列Ｄの各成分Ｄ_ｊｋ＝Σ_{（ｉ＝１〜ｎ）}（ｘ_ｉｊ・ｘ_ｉｋ）の各要素（ｘ_ｉｊ・ｘ_ｉｋ）に対し、測位衛星ｓ_ｉごとにそれぞれＳＮＲに対応する測距精度ｅ_ｉを用いてｅ_ｉ ^−２の重み付けを行う。すなわち、対角成分ｗ_ｉｉ＝ｅ_ｉ ^−２となるｎ行ｎ列の重み付け行列Ｗ（非対角成分は全て「０」）を用いて、Ｄ＝Ａ^Ｔ・Ｗ・Ａ（各成分Ｄ_ｊｋ＝Σ_{（ｉ＝１〜ｎ）}（ｘ_ｉｊ・ｗ_ｉｉ・ｘ_ｉｋ））の逆行列Ｄ^−１＝Ｕにより受信強度で重み付けされた測位精度値を第１のずれ見積もり量Δｘ（第１の誤差範囲）として算出する。上述のように、最良の状態でのＤＯＰは、ほぼ１となるので、得られる第１のずれ見積もり量Δｘは、測距精度ｅ_ｉの二乗の平方根、すなわち、測距精度ｅ_ｉと同じオーダーの値となる。あるいは、第１のずれ見積もり量Δｘは、適宜所定の係数倍されてもよい。

第１の精度算出方法で得られる第１のずれ見積もり量Δｘは、このように受信強度及び測位衛星の配置に応じて直接求められる値とすることができる。

図４は、本実施形態の電子時計１における第２の精度算出方法について説明する図である。
第２の精度算出方法では、予測位置と現在位置とのずれに応じて第２の誤差範囲が求められる。

複数回（少なくとも２回）の位置情報が取得されると、これらの位置の変化に応じて電子時計１（自機）の移動速度が算出可能となる。大きな加速度が生じていない場合には、直近の位置（測位位置）からこの移動速度で移動した場合の次の測位時の位置が予測される。この予測された位置（予測位置）と次の測位位置とを比較することで、測位結果のずれが得られる。求められる予測速度ｖｆ（ｔ）は、ここでは、直近（過去）の二回の測位により求められた測位位置ｐｍ（ｔ−１）、ｐｍ（ｔ−２）（測位結果）の差分を当該二回の測位の時間差Δｔで除した一回前の計測速度ｖｍ（ｔ−１）と等しいと仮定し、すなわち、ｖｆ（ｔ）＝ｖｍ（ｔ−１）＝（ｐｍ（ｔ−１）−ｐｍ（ｔ−２））／Δｔにより得られる。

このように求められた予測速度ｖｆ（ｔ）を用いて予測位置ｐｆ（ｔ）＝ｐｍ（ｔ−１）＋ｖｆ（ｔ）・Δｔが得られる。この予測位置ｐｆ（ｔ）と測位位置ｐｍ（ｔ）とのずれ量が第２のずれ見積もり量Δｐ＝｜ｐｆ（ｔ）−ｐｍ（ｔ）｜（第２の誤差範囲）となる。

なお、前回の測位位置ｐｍ（ｔ−１）をそのまま用いて予測位置ｐｆ（ｔ）を求めるのではなく、測位位置ｐｍ（ｔ−１）と前回の予測位置ｐｆ（ｔ−１）とを用いてよりもっともらしい推定位置ｐｅ（ｔ−１）を得て、予測位置ｐｆ（ｔ）＝ｐｅ（ｔ−１）＋ｖｆ（ｔ）・Δｔを得てもよい。推定位置ｐｅ（ｔ−１）は、適宜な方法、例えば、カルマンフィルタなどを用いて得ることができる。カルマンフィルタを用いない場合であっても、推定位置ｐｅ（ｔ）は、当該カルマンフィルタにおける誤差の共分散行列と同様に、予測位置と測位位置とのずれ量に基づく両者の適度な重み付けにより求められるものとすることができる。

また、予測位置ｐｆ（ｔ）を算出する際に、速度の差分に基づいて加速度を考慮してもよい。また、測位衛星との位置関係に基づいて当該測位衛星からの距離方向の移動速度がドップラー効果による周波数変化として計測可能な場合には、この周波数変化に基づいて速度を求めてもよい。また、直近２回（加速度を含む場合には３回）の測位位置だけではなく、それ以前の位置の履歴に基づいて移動傾向などを統計処理してもよい。
このような第２の精度算出方法としては、速度やその履歴に応じて予測される現在位置と実際の測位位置とのずれやその影響を考慮したものとすることができる。

本実施形態の電子時計１では、第１のずれ見積もり量Δｘと第２のずれ見積もり量Δｐとを更に比較し、大きいほうの値を推定誤差範囲ε（現在位置の誤差範囲）とする。そして、この推定誤差範囲εが所定の基準値Ｒｔｈよりも大きい（広い）か否かを判別し、判別結果に応じて測位結果の良否、すなわち、位置精度がＯＫ／ＮＧであると判断する。所定の基準値Ｒｔｈは、固定値（例えば、２０ｍ）であってもよいが、位置情報の出力対象のアプリケーションや当該アプリケーションにおける設定に応じて可変に定められ得る。設定は、操作受付部６１により受け付けられる所定の入力操作や、実行中のアプリケーションプログラムからの設定要求などにより変更可能とされる。

継続的に繰り返し測位動作が行われる場合、初期捕捉動作が完了して測位に十分な測位衛星からの電波が捕捉されると、衛星電波受信処理部５０では、捕捉動作を停止して、捕捉済みの電波の追尾を続けることで測位動作を継続する。捕捉動作の停止中に測位精度が低下して所定の精度基準を満たさなくなった場合には、捕捉動作を再開して捕捉されている測位衛星からの電波の数を増加させる。なお、捕捉されている測位衛星からの電波については、再開された捕捉動作において捕捉対象とされる必要はない。

図５は、本実施形態の電子時計１で実行される測位制御処理のモジュール制御部５２による制御手順を示すフローチャートである。

この測位制御処理は、ホスト制御部４１からの測位命令の入力に応じて開始される。
測位制御処理が開始されると、モジュール制御部５２は、受信部５１を起動させて測位衛星からの電波受信を開始させる（ステップＳ１０１）。

モジュール制御部５２は、受信部５１により測位衛星からの電波の捕捉動作を開始させ、捕捉された電波を順次追尾させる。また、モジュール制御部５２は、捕捉された測位衛星からの電波の数が測位に必要な４衛星以上となり次第測位演算を開始する（ステップＳ１０２）。

モジュール制御部５２は、４衛星以上の電波が捕捉されて開始された測位演算により最初の現在位置が取得されたか否かを判別する（ステップＳ１０３）。すなわち、モジュール制御部５２は、上述のように逐次近似による現在位置の算出位置が適切に収束したか否かを判別する。現在位置が取得されたと判別された場合には（ステップＳ１０３で“ＹＥＳ”）、モジュール制御部５２の処理は、ステップＳ１２１に移行する。現在位置が取得されていないと判別された場合には（ステップＳ１０３で“ＮＯ”）、モジュール制御部５２は、捕捉動作の開始から３０秒が経過したか否かを判別する（ステップＳ１０４）。経過していないと判別された場合には、モジュール制御部５２は、処理をステップＳ１０３に戻す。

捕捉動作の開始から３０秒が経過したと判別された場合には（ステップＳ１０４で“ＹＥＳ”）、モジュール制御部５２は、受信部５１による捕捉動作を停止させる（ステップＳ１０５）。モジュール制御部５２は、受信部５１に捕捉済みの測位衛星の追尾動作を続けさせ、取得された航法メッセージに基づく測位演算により最初の現在位置が取得されたか否かを判別する（ステップＳ１０６）。取得されたと判別された場合には（ステップＳ１０６で“ＹＥＳ”）、モジュール制御部５２の処理は、ステップＳ１２５に移行する。現在位置が取得されていないと判別された場合には（ステップＳ１０６で“ＮＯ”）、モジュール制御部５２は、捕捉動作を停止させてから２５秒が経過したか否かを判別する（ステップＳ１０７）。

２５秒が経過していないと判別された場合には（ステップＳ１０７で“ＮＯ”）、モジュール制御部５２の処理は、ステップＳ１０６に戻る。２５秒経過したと判別された場合には（ステップＳ１０７で“ＹＥＳ”）、モジュール制御部５２は、受信部５１に捕捉動作を再開させる（ステップＳ１０８）。モジュール制御部５２は、測位演算により最初の現在位置が取得されたか否かを判別する（ステップＳ１０９）。取得されたと判別された場合には（ステップＳ１０９で“ＹＥＳ”）、モジュール制御部５２の処理は、ステップＳ１２１に移行する。

最初の現在位置が取得されていないと判別された場合には（ステップＳ１０９で“ＮＯ”）、モジュール制御部５２は、捕捉動作の再開から５秒が経過したか否かを判別する（ステップＳ１１０）。経過していないと判別された場合には（ステップＳ１１０で“ＮＯ”）、モジュール制御部５２の処理は、ステップＳ１０９に戻る。５秒が経過したと判別された場合には（ステップＳ１１０で“ＹＥＳ”）、モジュール制御部５２は、受信動作の開始から３分が経過したか否かを判別する（ステップＳ１１１）。経過していないと判別された場合には（ステップＳ１１１で“ＮＯ”）、モジュール制御部５２の処理は、ステップＳ１０９に戻る。

受信動作の開始から３分が経過したと判別された場合には（ステップＳ１１１で“ＹＥＳ”）、モジュール制御部５２は、受信部５１による電波の受信動作を停止させ（ステップＳ１３１）、それから、測位制御処理を終了する。

ステップＳ１０３、Ｓ１０９のいずれかの判別処理で最初の現在位置が取得されたと判別されてステップＳ１２１の処理に移行すると、モジュール制御部５２は、４秒（４回）以上続けて測位結果の取得に失敗しているか否かを判別する（ステップＳ１２１）。失敗していると判別された場合には（ステップＳ１２１で“ＹＥＳ”）、モジュール制御部５２の処理は、ステップＳ１０３に移行する。

４秒以上続けて測位結果の取得に失敗していない、すなわち、直近の測位に成功したか、失敗回数が３回以下であると判別された場合には（ステップＳ１２１で“ＮＯ”）、モジュール制御部５２は、測位終了命令が取得されたか否かを判別する（ステップＳ１２２）。測位終了命令は、ホスト制御部４１により操作受付部６１への所定の入力操作が検出された場合や、電力供給部７０からの供給電圧が所定の基準値を下回ってバッテリ切れが近いと判断される場合などにホスト制御部４１から入力される。取得されたと判別された場合には（ステップＳ１２２で“ＹＥＳ”）、モジュール制御部５２の処理は、ステップＳ１３１に移行する。

測位終了命令が取得されていないと判別された場合には（ステップＳ１２２で“ＮＯ”）、モジュール制御部５２は、現在実行中の捕捉動作の開始から８秒が経過したか否かを判別する（ステップＳ１２３）。経過していないと判別された場合には（ステップＳ１２３で“ＮＯ”）、モジュール制御部５２の処理は、ステップＳ１２１に戻る。捕捉動作の開始から８秒が経過した（捕捉動作の停止に係る所定の条件）と判別された場合には（ステップＳ１２３で“ＹＥＳ”）、モジュール制御部５２は、受信部５１に捕捉動作を停止させる（ステップＳ１２４）。ステップＳ１２３、Ｓ１２４の処理が、本実施形態の測位制御方法における捕捉停止ステップ（プログラムにおける捕捉停止手段）を構成する。それから、モジュール制御部５２の処理は、ステップＳ１２５に移行する。

ステップＳ１２５の処理に移行すると、モジュール制御部５２は、測位終了命令が取得されたか否かを判別する（ステップＳ１２５）。取得されたと判別された場合には（ステップＳ１２５で“ＹＥＳ”）、モジュール制御部５２の処理は、ステップＳ１３１に移行する。測位終了命令が取得されていないと判別された場合には（ステップＳ１２５で“ＮＯ”）、モジュール制御部５２は、位置精度判定処理を呼び出して実行する（ステップＳ１２６）。モジュール制御部５２は、位置精度判定処理による判定結果で位置精度がＯＫであったか否かを判別する（ステップＳ１２７）。ＯＫであると判別された場合には（ステップＳ１２７で“ＹＥＳ”）、モジュール制御部５２の処理は、ステップＳ１２５に戻る。ＯＫではない、すなわち、ＮＧであると判別された場合には（ステップＳ１２７で“ＮＯ”）、モジュール制御部５２は、受信部５１により捕捉動作を再開させる（ステップＳ１２８）。ステップＳ１２６〜Ｓ１２８の処理が、本実施形態の測位制御方法における捕捉再開ステップ（プログラムにおける捕捉再開手段）を構成する。それから、モジュール制御部５２の処理は、ステップＳ１２１に戻る。

図６は、測位制御処理で呼び出される位置精度判定処理の制御手順を示すフローチャートである。

位置精度判定処理が呼び出されると、モジュール制御部５２は、測位演算を行い（測位演算ステップ、測位演算手段）、その結果とともに第１のずれ見積もり量Δｘと第２のずれ見積もり量Δｐとを算出する（ステップＳ１４１）。モジュール制御部５２は、第１のずれ見積もり量Δｘと第２のずれ見積もり量Δｐのうち大きい方を推定誤差範囲εとして設定する（ステップＳ１４２）。

モジュール制御部５２は、推定誤差範囲εが所定の基準値Ｒｔｈ以上であるか否かを判別する（ステップＳ１４３）。基準値以上ではない（未満である）と判別された場合には（ステップＳ１４３で“ＮＯ”）、モジュール制御部５２の処理は、ステップＳ１５４に移行する。基準値以上であると判別された場合には（ステップＳ１４３で“ＹＥＳ”）、モジュール制御部５２は、カウント値ｃに１を加算する（ステップＳ１４４）。

モジュール制御部５２は、カウント値ｃが５２以上であるか、又は１５秒（１５回）以上現在位置の取得に失敗したか否かを判別する（ステップＳ１４５）。５２以上ではなく（５２未満である）かつ１５秒以上現在位置の取得に失敗していないと判別された場合には（ステップＳ１４５で“ＮＯ”）、モジュール制御部５２の処理は、ステップＳ１５４に移行する。カウント値ｃが５２以上である（捕捉動作の再開に係る所定の精度基準）か又は１５秒以上現在位置の取得に失敗したと判別された場合には（ステップＳ１４５で“ＹＥＳ”）、モジュール制御部５２は、カウント値ｃを「０」に初期化し（ステップＳ１４６）、位置精度をＮＧであると判定して（ステップＳ１４７）、位置精度判定処理を終了し、処理を測位制御処理に戻す。

ステップＳ１４３、Ｓ１４５の判別処理からステップＳ１５４の処理に移行すると、モジュール制御部５２は、捕捉動作の停止から所定時間（第１の基準時間）ごとのタイミング、例えば、２分（１２０秒）ごとのタイミングであるか否かを判別する（ステップＳ１５４）。所定時間ごとのタイミングであると判別された場合には（ステップＳ１５４で“ＹＥＳ”）、モジュール制御部５２は、カウント値ｃを「０」に初期化する（ステップＳ１５５）。それから、モジュール制御部５２は、位置精度をＯＫであると判定して（ステップＳ１５６）、位置精度判定処理を終了し、処理を測位制御処理に戻す。所定時間ごとのタイミングではないと判別された場合には（ステップＳ１５４で“ＮＯ”）、モジュール制御部５２の処理は、ステップＳ１５６に移行する。
すなわち、本実施形態の電子時計１では、精度基準として、第１の基準時間である２分間に５２秒以上（第１の割合が５２／１２０）、推定誤差範囲εの値が基準値Ｒｔｈ以上となる低精度時間が生じた場合と、１５回以上（第２の割合が１５／１２０）現在位置の取得に失敗した場合（失敗した回数の割合は、失敗回数を第１の基準時間（１２０秒）における測位動作回数、すなわち、１２０回で除した値）に、捕捉動作が再開される。なお、これら５２秒や１５回といった基準時間や基準回数は、適宜変更可能である。また、２分間における任意のタイミングではなく、例えば、１５回連続して現在位置の取得に失敗した場合などに限ってもよい。

以上のように、本実施形態の衛星電波受信処理部５０は、測位衛星からの電波を捕捉して受信する受信部５１と、受信部５１により受信された電波に基づいて測位を行い自機の現在位置を取得するモジュール制御部５２と、を備える。モジュール制御部５２は、測位に必要な数（４機）の測位衛星からの電波が捕捉されている場合に、捕捉動作の開始から８秒経過後（所定の条件）に受信部５１による新たな測位衛星からの電波の捕捉動作を停止させ、捕捉動作の停止中に、取得された現在位置の推定誤差範囲εが基準値Ｒｔｈより大きい時間が１２０秒当たり５２秒以上となった場合には、所定の精度基準を満たさないとして、受信部５１に捕捉動作を再開させる。
このように、一律に捕捉されている捕捉衛星の数で追加捕捉の必要性を判断するのではなく、また、受信状態によらずに定期的に捕捉動作を行うのでもなく、測位精度に応じて捕捉動作を再開することで、必要な精度を維持しつつ必要最小限の捕捉動作の実施とすることができるので、必要以上に電力消費を増大させずに効率的に測位動作を行うことができる。したがって、衛星電波受信処理部５０では、精度のよい測位動作を効率的に継続させることができる。

また、モジュール制御部５２は、精度基準として推定誤差範囲εが基準値Ｒｔｈよりも大きい低精度時間が第１の基準時間（例えば２分間）のうちの所定の第１の割合（５２／１２０）以上となった場合に、受信部５１による捕捉動作を再開させる。
このように、所定時間内の回数を計数することで、移動中などにおける短時間の精度低下といったものに対して毎回対応して捕捉動作を開始せず、また一方で、現在の受信状態とは関係の薄い長時間前の受信状態を考慮しないので、必要以上に捕捉動作の回数を多くせず、電力消費を増大させない。また、２分間の各秒における評価を単純に基準値に対する大小のみで判断して加算するのみであるので、継続的に多くのデータを記憶しておく必要がなく、処理が容易である。

また、モジュール制御部５２は、第１の基準時間（２分間）内に現在位置の取得に失敗した回数の割合が第１の割合（５２／１２０）未満の第２の割合（ここでは、１５／１２０）以上となった場合に受信部５１による捕捉動作を再開させる。
このように、測位自体に失敗する状況となった場合には、精度が低下した場合よりも速やかに捕捉動作を再開させて、現在位置を取得可能とさせ、測位をより安定して継続させることができる。

また、モジュール制御部５２電波が受信された複数の測位衛星の各位置に対して電波の各受信状態をそれぞれ組み合わせて得られる第１のずれ見積もり量Δｘと、電子時計１（衛星電波受信処理部５０）の移動状況に応じて求められる予測位置ｐｆに対する取得された現在位置ｐｍのずれΔｐとをそれぞれ考慮して、現在位置の推定誤差範囲εを算出する。
このように、推定誤差範囲εの算出において、測位衛星の配位（ＤＯＰ）などだけでなく、個々の電波受信強度を考慮し、さらに、予測位置を用いた多面的な評価を行うことで、より適切に安定して大きなずれを生じさせにくい測位を継続させることができる。

また、モジュール制御部５２は、測位精度に係る第１のずれ見積もり量Δｘと、予測位置ｐｆと現在位置ｐｍとのずれに応じた第２のずれ見積もり量Δｐとをそれぞれ算出し、第１のずれ見積もり量Δｘと第２のずれ見積もり量Δｐとに基づいて現在位置の推定誤差範囲εを算出する。このように、複数の誤差要因を考慮し、特に、上述のように適切に受信強度による誤差に対する影響を考慮することで、誤差範囲としてより適切な数値を得ることができる。

また、モジュール制御部５２は、第１のずれ見積もり量Δｘ及び第２のずれ見積もり量Δｐのうち大きいほうを現在位置の推定誤差範囲εとする。このような簡単な処理で最大の誤差を容易に想定し得るので、ずれを過小評価せずに、精度維持に必要な場合には的確に捕捉動作を再開させることができる。

また、測位衛星からの電波受信強度と当該電波受信強度に応じた当該測位衛星の測距精度ｅ_ｉとの対応関係を記憶するＲＯＭ６３（又は記憶部５３）を備え、モジュール制御部５２は、現在位置の算出に用いられた複数の測位衛星の現在位置に対する相対位置ｘと、当該複数の測位衛星からの電波受信強度にそれぞれ応じた測距精度ｅ_ｉとの組み合わせに基づいて、第１のずれ見積もり量Δｘを算出する。
このようにＤＯＰに準じて測位衛星の配置に基づく第１のずれ見積もり量Δｘの算出に測距精度ｅｉを組み込むことで、各測位衛星の配置だけでなく、当該複数の測位衛星からの電波受信強度の影響を各々適切に考慮して位置精度を見積もることができる。したがって、より正確に現在位置の精度を評価して捕捉動作の再開要否を判断することができる。

また、モジュール制御部５２は、複数の測位衛星の現在位置に対する相対位置のばらつきを測距精度ｅ_ｉで各々重み付け演算することで第１のずれ見積もり量Δｘを算出する。このように、各測位衛星のＳＮＲに応じた測距精度を各々反映して第１のずれ見積もり量Δｘを求めるので、より適切に誤差範囲を定量的に示す数値を得ることができる。

また、モジュール制御部５２は、過去の測位結果に基づいて電子時計１（衛星電波受信処理部５０）の移動速度を算出し、前回の測位位置から当該移動速度で移動した場合の位置を新たな予測位置ｐｆとして求める。これにより、より適切にＳＮＲに応じて推定誤差範囲εを定量的に評価して捕捉動作の再開要否を判断することができる。

また、本実施形態の電子時計１は、上述の衛星電波受信処理部５０（ＲＯＭ６３を含み得る）と、日時を計数する計時回路４７と、計時回路４７が計数する日時を表示可能な表示部６２と、を備える。
このように、電子時計１において、上述のように捕捉動作の再開要否を測位結果の精度に基づいて判断することで、特にユーザの移動に伴う現在位置の変化が想定される携帯型の電子時計において、捕捉動作の過多を抑制しつつ必要な精度が継続して得られるように捕捉動作の再開要否を判断することができる。これにより、電力消費の増大を抑えつつより効果的に安定した測位精度が維持可能となり、現在位置の誤同定による地方時設定の誤りなどを防ぐことができる。

また、本実施形態の測位制御方法は、受信部５１により受信された電波に基づいて測位を行い電子時計１（衛星電波受信処理部５０）の現在位置を取得する測位演算ステップ、測位に必要な数の測位衛星からの電波が捕捉されている場合に、捕捉動作の開始から８秒経過後（所定の条件）で受信部５１による新たな測位衛星からの電波の捕捉動作を停止させる捕捉停止ステップ、捕捉動作の停止中に、取得された現在位置の誤差範囲が所定の精度基準を満たさない場合には、受信部５１に前記捕捉動作を再開させる捕捉再開ステップを含む。
このように、測位精度に応じて捕捉動作の再開要否を判断することで、必要な精度を維持しつつ必要最小限の捕捉動作の実施とすることができるので、必要以上に電力消費を増大させずに効率的に測位動作を行うことができる。したがって、衛星電波受信処理部５０では、精度のよい測位動作を効率的に継続させることができる。

また、上述の測位制御方法に係るプログラム６３１をコンピュータにインストールして実行させることで、容易にＣＰＵ（モジュール制御部５２）に測位精度に係る判定処理を行わせ、必要な精度を維持できるように柔軟に捕捉動作の再開要否を判断することができる。これにより、より安定して精度のよい現在位置データを継続的に得ることができる。

なお、本発明は、上記実施の形態に限られるものではなく、様々な変更が可能である。
例えば、上記実施の形態では、所定の精度基準として第１のずれ見積もり量Δｘ及び第２のずれ見積もり量Δｐのうち大きいほうを推定誤差範囲εとして測位精度（誤差範囲）を表す指標としたが、いずれか一方であってもよいし、運動状態などによって使い分けられてもよい。また、第１のずれ見積もり量Δｘ及び第２のずれ見積もり量Δｐ以外の値、例えば従来のＤＯＰ値や、ＮＭＥＡ−０１８３のＧＳＴメッセージフォーマット（Pseudorange Noise Statistics）における誤差範囲（Error ellipse）のうち長軸方向の値や、当該誤差範囲に従って得られる緯度誤差の標準偏差と経度誤差の標準偏差のうちの大きいほうの値などが用いられてもよい。また、第２のずれ見積もり量Δｐに係る予測位置の見積もり方法が異なっていてもよく、この見積もりの際に第１のずれ見積もり量Δｘに係る測位衛星の配位や受信強度が考慮されてもよい。反対に、第１のずれ見積もり量Δｘの算出時に、予測位置とのずれに伴う重み付けを加えてもよいし、また、各測位衛星からの電波の受信強度に応じた重み付けの代わりに３軸方向へのオフセット値を設定して、各軸方向について各々誤差範囲を算出することとしてもよい。

また、両方が用いられる場合であっても、単純に大きい方に設定するのではなく、平均値などが用いられてもよいし、電子時計１（衛星電波受信処理部５０）の運動状態、特に加速度変化などに応じて重み付け平均された値が用いられてもよい。また、加速度変化については、測位の結果だけではなく、別個に備える加速度センサの計測値を参照したりしてもよい。

また、捕捉の停止に係る条件は、単純な時間制限ではなく、これについても推定誤差範囲εなどに基づいて定められてもよい。またこの場合には、捕捉された測位衛星の数に基づいて捕捉動作の停止が判断されてもよい。

また、上記実施の形態では、精度基準として、第１の基準時間（２分）単位で任意の５２秒間又は連続する５２秒間測位精度が低い場合に捕捉動作を再開させることとしたが、単純に測位精度が低かった回数を積算して所定回数を超えた場合などであってもよい。また回数による評価ではなく、第１の基準時間ごとに当該第１の基準時間内で得られた推定誤差範囲εの平均値や、直近の第１の基準時間の推定誤差範囲εの移動平均の値が基準値Ｒｔｈと比較されて捕捉動作の再開の要否が判断されてもよい。

また、測位精度が低下した場合と現在位置の取得に失敗した場合とで、捕捉動作の再開に係る基準を変更しなくてもよい。現在位置の取得の失敗は、推定誤差範囲εが無限大と同等と判断されてもよい。

また、上記実施の形態では、電子時計１が備える衛星電波受信処理部５０による測位制御動作を例に挙げて説明したが、衛星電波受信処理部５０は、電子時計１に設けられているものに限られない。他の電子機器に設けられるものであってもよく、また、これら電子機器に搭載される衛星電波受信用のモジュール単体であってもよい。また、受信対象の測位衛星は特に限定されるものではなく、複数の全地球測位システムに係る測位衛星やこれらを補完する地域測位衛星などからの受信電波が混在していてもよい。

また、以上の説明では、現在日時情報の取得時における本発明の衛星電波受信制御に係るプログラム６３１を記憶するコンピュータ読み取り可能な媒体としてフラッシュメモリなどの不揮発性メモリやマスクＲＯＭなどからなるＲＯＭ６３を例に挙げて説明したが、これらに限定されない。その他のコンピュータ読み取り可能な媒体として、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）、ＣＤ−ＲＯＭやＤＶＤディスクなどの可搬型記録媒体を適用することが可能である。また、本発明に係るプログラムのデータを通信回線を介して提供する媒体として、キャリアウェーブ（搬送波）も本発明に適用される。
その他、上記実施の形態で示した構成、制御手順や表示例などの具体的な細部は、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。

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するものではなく、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。

［付記］
＜請求項１＞
測位衛星からの電波を捕捉して受信する受信部と、
前記受信部により受信された電波に基づいて測位を行い自機の現在位置を取得する制御部と、
を備え、
前記制御部は、
測位に必要な数の測位衛星からの電波が捕捉されている場合に、所定の条件で前記受信部による新たな測位衛星からの電波の捕捉動作を停止させ、
前記捕捉動作の停止中に、取得された現在位置の誤差範囲が所定の精度基準を満たさない場合には、前記受信部に前記捕捉動作を再開させる
ことを特徴とする衛星電波受信装置。
＜請求項２＞
前記制御部は、前記精度基準として前記誤差範囲が基準値よりも広い低精度時間が第１の基準時間のうちの所定の第１の割合以上となった場合に、前記受信部による前記捕捉動作を再開させることを特徴とする請求項１記載の衛星電波受信装置。
＜請求項３＞
前記制御部は、前記第１の基準時間内に現在位置の取得に失敗した回数の割合が前記第１の割合未満の第２の割合以上となった場合に前記受信部による前記捕捉動作を再開させることを特徴とする請求項２記載の衛星電波受信装置。
＜請求項４＞
前記制御部は、電波が受信された複数の測位衛星の各位置に対して電波の各受信状態をそれぞれ組み合わせて得られる測位精度と、自機の移動状況に応じて求められる予測位置に対する取得された現在位置のずれとをそれぞれ考慮して、前記現在位置の誤差範囲を算出することを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の衛星電波受信装置。
＜請求項５＞
前記制御部は、前記測位精度に係る第１の誤差範囲と、前記予測位置と現在位置とのずれに応じた第２の誤差範囲とをそれぞれ算出し、前記第１の誤差範囲と前記第２の誤差範囲とに基づいて前記現在位置の誤差範囲を算出することを特徴とする請求項４記載の衛星電波受信装置。
＜請求項６＞
前記制御部は、前記第１の誤差範囲及び前記第２の誤差範囲のうち大きいほうを前記現在位置の誤差範囲とすることを特徴とする請求項５記載の衛星電波受信装置。
＜請求項７＞
前記測位衛星からの電波受信強度と当該電波受信強度に応じた当該測位衛星の測距精度との対応関係を記憶する記憶部を備え、
前記制御部は、現在位置の算出に用いられた複数の測位衛星の現在位置に対する相対位置と、当該複数の測位衛星からの電波受信強度にそれぞれ応じた前記測距精度との組み合わせに基づいて、前記第１の誤差範囲を算出する
ことを特徴とする請求項５又は６記載の衛星電波受信装置。
＜請求項８＞
前記制御部は、前記複数の測位衛星の現在位置に対する相対位置のばらつきを前記測距精度で各々重み付け演算することで前記第１の誤差範囲を算出することを特徴とする請求項７記載の衛星電波受信装置。
＜請求項９＞
前記制御部は、過去の測位結果に基づいて自機の移動速度を算出し、前回の測位位置から当該移動速度で移動した場合の位置を新たな予測位置として求めることを特徴とする請求項４〜８のいずれか一項に記載の衛星電波受信装置。
＜請求項１０＞
請求項１〜９のいずれか一項に記載の衛星電波受信装置と、
日時を計数する計時部と、
前記計時部が計数する日時を表示可能な表示部と、
を備えることを特徴とする電子時計。
＜請求項１１＞
測位衛星からの電波を捕捉して受信する受信部を備える衛星電波受信装置の測位制御方法であって、
前記受信部により受信された電波に基づいて測位を行い自機の現在位置を取得する測位演算ステップ、
測位に必要な数の測位衛星からの電波が捕捉されている場合に、所定の条件で前記受信部による新たな測位衛星からの電波の捕捉動作を停止させる捕捉停止ステップ、
前記捕捉動作の停止中に、取得された現在位置の誤差範囲が所定の精度基準を満たさない場合には、前記受信部に前記捕捉動作を再開させる捕捉再開ステップ
を含むことを特徴とする測位制御方法。
＜請求項１２＞
測位衛星からの電波を捕捉して受信する受信部を備える衛星電波受信装置のコンピュータを、
前記受信部により受信された電波に基づいて測位を行い自機の現在位置を取得する測位演算手段、
測位に必要な数の測位衛星からの電波が捕捉されている場合に、所定の条件で前記受信部による新たな測位衛星からの電波の捕捉動作を停止させる捕捉停止手段、
前記捕捉動作の停止中に、取得された現在位置の誤差範囲が所定の精度基準を満たさない場合には、前記受信部に前記捕捉動作を再開させる捕捉再開手段、
として機能させることを特徴とするプログラム。

１ 電子時計
４０ マイコン
４１ ホスト制御部
４１１ ＣＰＵ
４１２ ＲＡＭ
４５ 発振回路
４６ 分周回路
４７ 計時回路
５０ 衛星電波受信処理部
５１ 受信部
５２ モジュール制御部
５３ 記憶部
５３１ 受信制御情報
６１ 操作受付部
６２ 表示部
６２１ 表示画面
６２２ 表示ドライバ
６３ ＲＯＭ
６３１ プログラム
６３２ 測距精度／ＳＮＲ換算データ
７０ 電力供給部
７１ バッテリ
Ａ１ アンテナ
ｃ カウント値
Ｅ 水平面
ｅ_ｉ 測距精度
ｐｅ 推定位置
ｐｆ 予測位置
ｐｍ 測位位置
Ｒｔｈ 基準値
ｓ_ｉ 測位衛星
ｖｆ 予測速度
ｖｍ 計測速度
Ｗ 重み付け行列
Δｐ 第２のずれ見積もり量
Δｔ 時間差
Δｘ 第１のずれ見積もり量
ε 推定誤差範囲
λ 方位角
φ 仰角

ＲＯＭ６３は、ホスト制御部４１やモジュール制御部５２が制御動作を実行するためのプログラム６３１や初期設定データなどを格納する。ＲＯＭ６３としては、マスクＲＯＭに加えて又は代えてデータの書き換え更新が可能なフラッシュメモリなどの不揮発性メモリを有していてもよい。ＲＯＭ６３は、ホスト制御部４１及びモジュール制御部５２のいずれからも読み書きアクセスが可能に設けられており、スロットなどの取り付け部に対して着脱可能であってもよい。
プログラム６３１には、現在日時の取得や測位動作に係る制御プログラムが含まれる。また、ＲＯＭ６３には、衛星電波受信処理部５０による電波受信強度と当該電波受信強度に応じた測距精度、すなわち、測位衛星と電子時計１（自機）との間の距離の測定精度との対応関係を示す測距精度／ＳＮＲ換算データ６３２が格納されている。この測距精度／ＳＮＲ換算データ６３２は、複数のＳＮＲに対して各々測距精度の値が対応付けられたテーブルデータであってもよいし、ＳＮＲから測距精度を算出する計算式（近似式を含む）であってもよい。測距精度／ＳＮＲ換算データ６３２は、衛星電波受信処理部５０の記憶部５３に記憶されていてもよい。

ＳＮＲ［ｄＢＨｚ］が低下すると擬似距離の同定精度（測距精度ｅｉ［ｋｍ］）が悪化（値が増加）し、すなわち、測位により求められる位置に見込まれる最大ずれ量が増加する。ここでは、実線（ａ）に示すように、ＳＮＲが上昇するにつれて指数関数に従って測距精度ｅｉが改善（値が減少）するものとされている。このような関係は、実測値（検査値）などに基づいて得られたテーブルデータ又は計算式が予め製品出荷前にＲＯＭ６３に測距精度／ＳＮＲ換算データ６３２として記憶保持される。測距精度／ＳＮＲ換算データ６３２がテーブルデータの場合、当該テーブルに含まれるＳＮＲの値の中間値に対応する測距精度ｅｉは、適宜線形補間されて求められればよい。計算式の場合には、必要な精度が維持される限りで近似式であってよく、例えば、破線（ｂ）に示すように、複数の直線の組み合わせで容易に表現、算出され得る。

モジュール制御部５２は、４衛星以上の電波が捕捉されて開始された測位演算により最初の現在位置の測位結果が取得されたか否かを判別する（ステップＳ１０３）。すなわち、モジュール制御部５２は、上述のように逐次近似による現在位置の算出位置が適切に収束したか否かを判別する。現在位置が取得されたと判別された場合には（ステップＳ１０３で“ＹＥＳ”）、モジュール制御部５２の処理は、ステップＳ１２１に移行する。現在位置が取得されていないと判別された場合には（ステップＳ１０３で“ＮＯ”）、モジュール制御部５２は、捕捉動作の開始から３０秒が経過したか否かを判別する（ステップＳ１０４）。経過していないと判別された場合には（ステップＳ１０４で“ＮＯ”）、モジュール制御部５２は、処理をステップＳ１０３に戻す。

最初の現在位置が取得されていないと判別された場合には（ステップＳ１０９で“ＮＯ”）、モジュール制御部５２は、捕捉動作の再開から５秒が経過したか否かを判別する（ステップＳ１１０）。経過していないと判別された場合には（ステップＳ１１０で“ＮＯ”）、モジュール制御部５２の処理は、ステップＳ１０９に戻る。５秒が経過したと判別された場合には（ステップＳ１１０で“ＹＥＳ”）、モジュール制御部５２は、受信動作の開始から３分が経過したか否かを判別する（ステップＳ１１１）。経過していないと判別された場合には（ステップＳ１１１で“ＮＯ”）、モジュール制御部５２の処理は、ステップＳ１０５に戻る。

また、上記実施の形態では、精度基準として、第１の基準時間（例えば、２分）単位で任意の５２秒間又は連続する５２秒間測位精度が低い場合に捕捉動作を再開させることとしたが、単純に測位精度が低かった回数を積算して所定回数を超えた場合などであってもよい。また回数による評価ではなく、第１の基準時間ごとに当該第１の基準時間内で得られた推定誤差範囲εの平均値や、直近の第１の基準時間の推定誤差範囲εの移動平均の値が基準値Ｒｔｈと比較されて捕捉動作の再開の要否が判断されてもよい。

また、以上の説明では、現在日時情報の取得時における本発明の衛星電波受信制御に係るプログラム６３１を記憶するコンピュータ読み取り可能な媒体としてフラッシュメモリなどの不揮発性メモリやマスクＲＯＭなどからなるＲＯＭ６３を例に挙げて説明したが、これらに限定されない。その他のコンピュータ読み取り可能な記録媒体として、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）、ＣＤ−ＲＯＭやＤＶＤディスクなどの可搬型記録媒体を適用することが可能である。また、本発明に係るプログラムのデータを通信回線を介して提供する媒体として、キャリアウェーブ（搬送波）も本発明に適用される。
その他、上記実施の形態で示した構成、制御手順や表示例などの具体的な細部は、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。

Claims (12)

1. 測位衛星からの電波を捕捉して受信する受信部と、
   前記受信部により受信された電波に基づいて測位を行い自機の現在位置を取得する制御部と、
   を備え、
   前記制御部は、
   測位に必要な数の測位衛星からの電波が捕捉されている場合に、所定の条件で前記受信部による新たな測位衛星からの電波の捕捉動作を停止させ、
   前記捕捉動作の停止中に、取得された現在位置の誤差範囲が所定の精度基準を満たさない場合には、前記受信部に前記捕捉動作を再開させる
   ことを特徴とする衛星電波受信装置。
2. 前記制御部は、前記精度基準として前記誤差範囲が基準値よりも広い低精度時間が第１の基準時間のうちの所定の第１の割合以上となった場合に、前記受信部による前記捕捉動作を再開させることを特徴とする請求項１記載の衛星電波受信装置。
3. 前記制御部は、前記第１の基準時間内に現在位置の取得に失敗した回数の割合が前記第１の割合未満の第２の割合以上となった場合に前記受信部による前記捕捉動作を再開させることを特徴とする請求項２記載の衛星電波受信装置。
4. 前記制御部は、電波が受信された複数の測位衛星の各位置に対して電波の各受信状態をそれぞれ組み合わせて得られる測位精度と、自機の移動状況に応じて求められる予測位置に対する取得された現在位置のずれとをそれぞれ考慮して、前記現在位置の誤差範囲を算出することを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の衛星電波受信装置。
5. 前記制御部は、前記測位精度に係る第１の誤差範囲と、前記予測位置と現在位置とのずれに応じた第２の誤差範囲とをそれぞれ算出し、前記第１の誤差範囲と前記第２の誤差範囲とに基づいて前記現在位置の誤差範囲を算出することを特徴とする請求項４記載の衛星電波受信装置。
6. 前記制御部は、前記第１の誤差範囲及び前記第２の誤差範囲のうち大きいほうを前記現在位置の誤差範囲とすることを特徴とする請求項５記載の衛星電波受信装置。
7. 前記測位衛星からの電波受信強度と当該電波受信強度に応じた当該測位衛星の測距精度との対応関係を記憶する記憶部を備え、
   前記制御部は、現在位置の算出に用いられた複数の測位衛星の現在位置に対する相対位置と、当該複数の測位衛星からの電波受信強度にそれぞれ応じた前記測距精度との組み合わせに基づいて、前記第１の誤差範囲を算出する
   ことを特徴とする請求項５又は６記載の衛星電波受信装置。
8. 前記制御部は、前記複数の測位衛星の現在位置に対する相対位置のばらつきを前記測距精度で各々重み付け演算することで前記第１の誤差範囲を算出することを特徴とする請求項７記載の衛星電波受信装置。
9. 前記制御部は、過去の測位結果に基づいて自機の移動速度を算出し、前回の測位位置から当該移動速度で移動した場合の位置を新たな予測位置として求めることを特徴とする請求項４〜８のいずれか一項に記載の衛星電波受信装置。
10. 請求項１〜９のいずれか一項に記載の衛星電波受信装置と、
    日時を計数する計時部と、
    前記計時部が計数する日時を表示可能な表示部と、
    を備えることを特徴とする電子時計。
11. 測位衛星からの電波を捕捉して受信する受信部を備える衛星電波受信装置の測位制御方法であって、
    前記受信部により受信された電波に基づいて測位を行い自機の現在位置を取得する測位演算ステップ、
    測位に必要な数の測位衛星からの電波が捕捉されている場合に、所定の条件で前記受信部による新たな測位衛星からの電波の捕捉動作を停止させる捕捉停止ステップ、
    前記捕捉動作の停止中に、取得された現在位置の誤差範囲が所定の精度基準を満たさない場合には、前記受信部に前記捕捉動作を再開させる捕捉再開ステップ
    を含むことを特徴とする測位制御方法。
12. 測位衛星からの電波を捕捉して受信する受信部を備える衛星電波受信装置のコンピュータを、
    前記受信部により受信された電波に基づいて測位を行い自機の現在位置を取得する測位演算手段、
    測位に必要な数の測位衛星からの電波が捕捉されている場合に、所定の条件で前記受信部による新たな測位衛星からの電波の捕捉動作を停止させる捕捉停止手段、
    前記捕捉動作の停止中に、取得された現在位置の誤差範囲が所定の精度基準を満たさない場合には、前記受信部に前記捕捉動作を再開させる捕捉再開手段、
    として機能させることを特徴とするプログラム。

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