JP7119460B2 - 衛星信号受信装置、電子機器および衛星信号受信装置の制御方法 - Google Patents

Description

本発明は、衛星信号を受信する衛星信号受信装置、電子機器および衛星信号受信装置の制御方法に関する。

ＧＰＳ衛星などの位置情報衛星から送信される衛星信号を受信し、受信した衛星信号に基づいて時刻情報や現在地の位置情報を取得する衛星信号受信装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。
特許文献１の衛星信号受信装置は、衛星信号を受信して受信信号を出力する受信部と、受信信号を記憶する受信信号記憶部と、受信信号および位置情報衛星に対応するコードの相関値を演算する相関演算処理部と、受信部および相関演算処理部の動作を制御する制御部とを有する。
制御部は、受信処理開始時は第一モードで制御し、第一モード設定時に所定の条件に該当すると第二モードに切り替えて制御し、第二モード設定時に所定の条件に該当すると第一モードに切り替えて制御している。
制御部は、第一モードでは、受信部を動作状態とし、相関演算処理部を非動作状態として、受信信号を受信信号記憶部に記憶させ、所定期間の受信信号を記憶すると、受信部を非動作状態とし、相関演算処理部を動作状態として、受信信号およびコードの相関値を演算して衛星信号を検出する処理を実行する。
制御部は、第二モードでは、受信部および相関演算処理部を動作状態として、受信信号およびコードの相関値を演算して、検出された衛星信号を追尾する追尾処理を実行し、追尾した衛星信号に基づいて情報を取得する処理を実行する。

特開２０１７－１６７０４５号公報

特許文献１の衛星信号受信装置は、並列動作時に新たな衛星のサーチを行わないため、衛星信号を取得できる衛星数が少なくなるという課題があった。このため、例えば衛星航法情報を収集する場合、第一モードで検出できなかったが第二モード時には検出可能な位置に移動している有効な衛星の情報を収集できない場合がある。また、測位する場合、追尾している衛星だけだと測位成功率が低くなる可能性がある。

本発明の目的は、衛星信号を取得できる衛星数を増やすことができる衛星信号受信装置、電子機器および衛星信号受信装置の制御方法を提供することにある。

本発明の衛星信号受信装置は、位置情報衛星が送信する衛星信号の周波数帯の電波を受信し、受信信号を出力する受信部と、前記受信信号を記憶する受信信号記憶部と、前記受信信号および前記位置情報衛星に対応したコードの相関値を演算する相関演算処理部と、前記受信部および前記相関演算処理部の動作を制御する制御部と、を備え、前記制御部は、前記受信部を動作状態とし、かつ、前記相関演算処理部を非動作状態として、前記受信部から出力された前記受信信号を前記受信信号記憶部に記憶させ、所定期間分の前記受信信号を前記受信信号記憶部に記憶させると、前記受信部を非動作状態とし、かつ、前記相関演算処理部を動作状態として、前記受信信号記憶部に記憶された前記受信信号および前記コードの相関値を演算して、前記衛星信号を検出する第一の検出処理を実行する第一制御モードと、前記受信部および前記相関演算処理部を動作状態として、前記受信部から出力された前記受信信号および前記コードの相関値を演算して、前記衛星信号を検出する第二の検出処理と、前記第一の検出処理および前記第二の検出処理で検出された前記衛星信号を追尾する追尾処理とを実行し、追尾した前記衛星信号に基づいて情報を取得する第二制御モードと、を実行可能であり、予め設定された第一条件に該当すると前記第一制御モードを実行し、予め設定された第二条件に該当すると前記第二制御モードを実行することを特徴とする。

本発明によれば、制御部は、第一制御モードおよび第二制御モードで、受信部および相関演算処理部を制御できる。
制御部は、第一条件に該当すると、第一制御モードを実行して第一の検出処理を行う。
そして、第二条件に該当すると、制御部は、第二制御モードを実行して第二の検出処理を行う。第二条件としては、例えば、第二制御モードにおいて衛星信号を追尾する追尾処理を実行した場合に、情報の取得に成功できると判定できる条件が設定される。例えば、測位モードで受信処理が実行される場合は、第二条件は、衛星信号を３つ以上検出できた場合などに設定でき、日時同期モードや衛星航法情報収集モードの場合は、追尾できる衛星が存在していればよいので、第二条件は、衛星信号を１つ以上検出できた場合などに設定できる。
第二条件に該当して第二制御モードが実行された場合は、制御部は、受信部および相関演算処理部を動作状態として、受信信号およびコードの相関値を演算して、前記衛星信号を検出する検出処理と、前記検出処理で検出された前記衛星信号を追尾する追尾処理とを実行する。そして、追尾した衛星信号に基づいて、時刻情報や位置情報である情報を取得する。
このとき、第二制御モードでは、新たな衛星信号を検出する検出処理を行っているので、第一制御モードの実行時に検出できなかった衛星信号であっても、第二制御モードの実行時に検出することができる。したがって、第二制御モードの追尾処理では、第一制御モードで検出した衛星信号に加えて、第二制御モードの検出処理で検出した衛星信号も追尾できるため、より多くの衛星信号を追尾できる。このため、信号強度の高い衛星信号を受信できたり、多くの衛星信号を受信できるため、情報取得に成功する確率を向上できる。

本発明の衛星信号受信装置において、前記制御部は、前記受信部および前記相関演算処理部を動作状態として、前記受信部から出力された前記受信信号および前記コードの相関値を演算して、前記第一の検出処理で検出された前記衛星信号を追尾する追尾処理を実行し、追尾した前記衛星信号に基づいて情報を取得する第三制御モードと、を実行可能であり、予め設定された第三条件に該当すると前記第三制御モードを実行することが好ましい。

第三制御モードでは、第一制御モードで検出された衛星信号のみを追尾処理し、新たな衛星の検出処理を行わないため、第二制御モードに比べて、消費電力を低減できる。したがって、制御部は、第一制御モード、第二制御モード、第三制御モードを選択して実行することで、電力消費を抑制できて、衛星信号を取得できる衛星数も増加できる。特に、受信開始時に第一制御モードを実行すれば、最小減の消費電力で、衛星信号を受信可能な環境であるかを判断でき、受信処理の継続を適切に判断できる。また、第二制御モードと第三制御モードとを選択して実行できるため、取得する情報の種類などに応じて、第二制御モードによる位置精度や受信成功率を高めた高精度受信処理と、第三制御モードによる消費電力を低減できる低電力受信処理とを選択でき、最小減の消費電力で必要な情報を取得できる。

本発明の衛星信号受信装置において、前記情報は時刻情報であって、前記制御部は、前記時刻情報を取得する日時同期モードで動作可能とされ、前記日時同期モードで動作される場合は、前記第一制御モードで受信処理を開始し、前記第一制御モードで検出された前記衛星信号の数が所定数以上の場合に前記第三条件に該当したと判定し、前記第三制御モードに切り替えて受信処理を実行することが好ましい。

少なくとも１つの衛星信号から時刻情報を取得する日時同期モードでは、第一制御モードで受信処理を開始し、検出された衛星信号の数が第三所定値以上（例えば、衛星数が１以上）の場合に、第三制御モードに切り替えて受信処理を実行している。このため、第一制御モードにより、最小減の消費電力で衛星信号を受信可能な環境であるかを判断でき、第三制御モードにより、時刻情報を取得する際に新たな衛星の検出処理を行わないため、最小減の消費電力で時刻情報を取得できる。

本発明の衛星信号受信装置において、前記情報は衛星航法情報であって、前記制御部は、前記衛星航法情報を取得する衛星航法情報収集モードで動作可能とされ、前記衛星航法情報収集モードで動作される場合は、前記第一制御モードで受信処理を開始し、前記第一制御モードで検出された前記衛星信号の数が所定数以上の場合に前記第二条件に該当したと判定し、前記第二制御モードに切り替えて受信処理を実行することが好ましい。

衛星航法情報収集モードでは、できるだけ多くの衛星から軌道情報（エフェメリス）を含む衛星航法情報を収集することが望ましい。本発明では、第一制御モードで受信処理を開始し、検出された衛星信号の数が第二所定値以上（例えば、衛星数が１以上）の場合に、第二制御モードに切り替えて受信処理を実行している。このため、第一制御モードにより、最小減の消費電力で衛星信号を受信可能な環境であるかを判断でき、第二制御モードにより、第一制御モード時に検出できなかった衛星も新たに検出して追尾できるため、多くの衛星の航法情報を取得できる。また、受信開始時に第一制御モードで衛星を検出できる環境であるかを確認しているため、第二制御モードで受信処理を開始した場合に比べて、衛星を検出できない場合の消費電力を低減できる。したがって、消費電力を抑制しながら、多くの衛星航法情報を取得できる。

本発明の衛星信号受信装置において、前記情報は位置情報であって、前記制御部は、前記位置情報を取得する測位モードで動作可能とされ、前記測位モードで動作される場合は、ホットスタートで起動可能であれば、前記第二制御モードで受信処理を実行することが好ましい。

ここで、ホットスタートで起動可能とは、現在の時刻情報、初期位置情報、測位可能な数（３つ以上）の有効なエフェメリス情報を把握した状態で、受信回路を起動できる状態であることを意味する。例えば、エフェメリス情報の有効期間が約４時間である場合、４時間以内に取得したエフェメリス情報を、３つ以上把握している状態である。
本発明によれば、ホットスタートで起動可能であるため、衛星信号の検出処理時のサーチ範囲を限定でき、衛星航法情報をデコードする時間も不要になるため、位置情報を短時間で取得できる。また、衛星航法情報が既知であるため、受信する衛星信号のレベルは、衛星航法情報をデコード可能な高いレベルに設定する必要が無く、より弱いレベルの衛星信号を用いても位置情報を取得できる。このため、サーチ範囲を狭くできるために、単位時間あたりにどれだけのサーチを実施するかを設定するサーチパワーも小さくでき、消費電力も低減できる。このため、受信開始時に第一制御モードを実行しなくても、消費電力を抑えながら、位置情報を取得できる。なお、第一制御モードを実行せずに、第二制御モードを実行した場合は、第一の検出処理で検出された衛星信号も存在しない。このため、第二制御モードの追尾処理は、第二の検出処理で検出された衛星信号のみを追尾することになる。

本発明の衛星信号受信装置において、前記情報は位置情報であって、前記制御部は、前記位置情報を取得する測位モードで動作可能とされ、前記測位モードで動作される場合であり、ホットスタートで起動できず、かつ、高精度受信処理を行う場合は、前記第一制御モードで受信処理を開始し、前記第一制御モードで検出された前記衛星信号の数が測位に必要な衛星数以上の場合に前記第二条件に該当したと判定し、前記第二制御モードに切り替えて受信処理を実行することが好ましい。

本発明によれば、ホットスタートで起動できない場合、つまりコールドスタート時には、第一制御モードで受信処理を開始し、第一制御モードで検出された前記衛星信号の数が測位に必要な衛星数（例えば３以上）であれば、第二制御モードに切り替えて受信処理を継続する。このため、第一制御モード時に検出できなかった衛星も、第二制御モード時に検出できるため、第一制御モード時および第二制御モード時にそれぞれ検出できた衛星を追尾処理でき、より多くの衛星信号を取得できる。このため、信号レベルの高い衛星信号を用いて位置情報を取得できる確率も高くなるため、測位成功率も向上でき、精度の高い位置情報を取得できる。

本発明の衛星信号受信装置において、前記情報は位置情報であって、前記制御部は、前記位置情報を取得する測位モードで動作可能とされ、前記測位モードで動作される場合であり、ホットスタートで起動できず、かつ、低電力受信処理を行う場合は、前記第一制御モードで受信処理を開始し、前記第一制御モードで検出された前記衛星信号の数が測位に必要な衛星数以上の場合に前記第三条件に該当したと判定し、前記第三制御モードに切り替えて受信処理を実行することが好ましい。

本発明によれば、ホットスタートで起動できない場合、つまりコールドスタート時には、第一制御モードで受信処理を開始し、第一制御モードで検出された前記衛星信号の数が測位に必要な衛星数（例えば３以上）であれば、第三制御モードに切り替えて受信処理を継続する。第三制御モード時は、第一制御モード時に検出した衛星のみを追尾するため、第二制御モードを実行する場合に比べて、消費電力を低減できる。このため、消費電力を抑制しつつ、位置情報を取得できる。

本発明の衛星信号受信装置において、前記制御部は、前記第一の検出処理を実施する感度域と、前記第二の検出処理を実施する感度域と、前記第一の検出処理を行う能力と、前記第二の検出処理を行う能力とを設定可能に構成されていることが好ましい。

本発明によれば、取得する情報の種類や、受信条件（ホットスタート時、又は、コールドスタート時）等に応じて、感度域の設定（サーチ対象感度設定）や検出処理を行う能力の設定（サーチパワー設定）を行うことができるため、さらに、消費電力を抑えながら、必要な情報を取得できる。

本発明の電子機器は、上記衛星信号受信装置を備えることを特徴とする。
本発明の電子機器においても、上記衛星信号受信装置の発明と同様の作用効果を得ることができる。

本発明は、位置情報衛星が送信する衛星信号の周波数帯の電波を受信し、受信信号を出力する受信部と、前記受信信号を記憶する受信信号記憶部と、前記受信信号および前記位置情報衛星に対応したコードの相関値を演算する相関演算処理部と、を備える衛星信号受信装置の制御方法であって、前記受信部を動作状態とし、かつ、前記相関演算処理部を非動作状態として、前記受信部から出力された前記受信信号を前記受信信号記憶部に記憶させ、所定期間分の前記受信信号を前記受信信号記憶部に記憶させると、前記受信部を非動作状態とし、かつ、前記相関演算処理部を動作状態として、前記受信信号記憶部に記憶された前記受信信号および前記コードの相関値を演算して、前記衛星信号を検出する第一の検出処理を実行する第一制御ステップと、前記受信部および前記相関演算処理部を動作状態として、前記受信部から出力された前記受信信号および前記コードの相関値を演算して、前記衛星信号を検出する第二の検出処理と、前記第一の検出処理および前記第二の検出処理で検出された前記衛星信号を追尾する追尾処理とを実行し、追尾した前記衛星信号に基づいて情報を取得する第二制御ステップと、を備え、予め設定された第一条件に該当すると前記第一制御ステップを実行し、予め設定された第二条件に該当すると前記第二制御ステップを実行することを特徴とする。
本発明の衛星信号受信装置の制御方法においても、上記衛星信号受信装置の発明と同様の作用効果を得ることができる。

本発明に係る実施形態の電子時計を示す概略図。 前記実施形態における電子時計の正面図。 前記実施形態における電子時計の断面図。 前記実施形態における電子時計の回路構成を示すブロック図。 前記実施形態における記憶装置のデータ構造を示す図。 航法メッセージのメインフレームの構成を示す図。 航法メッセージのＴＬＭワードの構成を示す図。 航法メッセージのＨＯＷワードの構成を示す図。 前記実施形態におけるＧＮＳＳ受信回路の回路構成を示すブロック図。 前記実施形態における受信処理を示すフローチャート。 前記実施形態における衛星航法情報収集モードの処理を示すフローチャート。 前記実施形態における衛星信号サーチ処理を示すフローチャート。 前記実施形態における信号検出処理を示すフローチャート。 前記実施形態における並列動作モードの受信処理を示すフローチャート。 前記実施形態におけるデコード・日時同期・測位処理を示すフローチャート。 前記実施形態における日時同期モードの処理を示すフローチャート。 前記実施形態における測位モードの処理を示すフローチャート。 前記実施形態における測位モード（コールドスタート）の処理を示すフローチャート。 前記実施形態における測位モード（コールドスタート）での高精度受信処理を示すフローチャート。 前記実施形態における測位モード（コールドスタート）での低電力受信処理を示すフローチャート。

以下、本発明の具体的な実施形態を図面に基づいて説明する。
図１は、本実施形態の電子時計１を示す概略図である。
電子機器としての電子時計１は、地球の上空を所定の軌道で周回している複数の位置情報衛星１００のうち、少なくとも１つの位置情報衛星１００からの衛星信号を受信して時刻情報を取得し、少なくとも３つの位置情報衛星１００からの衛星信号を受信して位置情を算出して取得するように構成されている。なお、位置情報衛星１００は、ＧＰＳ衛星等のGNSS（Global Navigation Satellite System／全地球的航法衛星システム）で用いられる位置情報衛星であり、地球の上空に複数存在している。

［電子時計の概略構成］
図２は、電子時計１の正面図であり、図３は、電子時計１の概略を示す断面図である。
電子時計１は、図２および図３に示すように、外装ケース３０と、カバーガラス３３と、裏蓋３４とを備えている。外装ケース３０は、金属で形成された円筒状のケース３１に、セラミックで形成されたベゼル３２が嵌合されて構成されている。このベゼル３２の内周側に、プラスチックで形成されたリング状のダイヤルリング３５を介して、円盤状の文字板１１が時刻表示部分として配置されている。
外装ケース３０の側面には、文字板１１の中心より、２時方向の位置にＡボタン２と、４時方向の位置にＢボタン３と、３時方向の位置にリューズ４とが設けられている。

電子時計１は、図３に示すように、金属製のケース３１の二つの開口のうち、表面側の開口は、ベゼル３２を介してカバーガラス３３で塞がれており、裏面側の開口は金属で形成された裏蓋３４で塞がれている。
外装ケース３０の内側には、ベゼル３２の内周に取り付けられているダイヤルリング３５と、光透過性の文字板１１と、指針２１～２８と、カレンダー車２０と、各指針２１～２８およびカレンダー車２０を駆動する駆動機構１４０などが備えられている。

ダイヤルリング３５は、外周端が、ベゼル３２の内周面に接触しているとともに、一面がカバーガラス３３と並行している平板部分と、内周端が文字板１１に接触するように、文字板１１側へ傾斜した傾斜部分を備えている。ダイヤルリング３５は、平面視においてはリング形状となっており、断面視においてはすり鉢形状となっている。ダイヤルリング３５の平板部分と、傾斜部分と、ベゼル３２の内周面とによりドーナツ形状の収納空間が形成されており、この収納空間内には、リング状のアンテナ体１１０が収納されている。

文字板１１は、外装ケース３０の内側で時刻を表示する円形の板材であり、プラスチックなどの光透過性の材料で形成され、カバーガラス３３との間に指針２１～２８などを備え、ダイヤルリング３５の内側に配置されている。
文字板１１と、駆動機構１４０が取り付けられている地板１２５との間には、光発電を行うソーラーセル１３５が備えられている。ソーラーセル１３５は、光エネルギーを電気エネルギーに変換する複数の光発電素子を直列接続した円形の平板である。文字板１１、ソーラーセル１３５、地板１２５には、指針２１～２３の指針軸２９と、指針２４～２８の図示しない指針軸とが貫通する穴が形成されている。また、文字板１１およびソーラーセル１３５には、カレンダー小窓１５の開口部が形成されている。

駆動機構１４０は、地板１２５に取り付けられ、回路基板１２０で裏面側から覆われている。駆動機構１４０は、ステップモーターと歯車などの輪列とを有し、当該ステップモーターが当該輪列を介して指針軸２９等を回転させることにより各指針を駆動する。
駆動機構１４０は、具体的には、第１～第６駆動機構を備える。第１駆動機構は指針２２および指針２３を駆動し、第２駆動機構は指針２１を駆動し、第３駆動機構は指針２４を駆動し、第４駆動機構は指針２５を駆動し、第５駆動機構は指針２６～２８を駆動し、第６駆動機構はカレンダー車２０を駆動する。

回路基板１２０は、ＧＮＳＳ受信回路４５、制御回路５０、記憶装置６０を備えている。また、この回路基板１２０とアンテナ体１１０とは、アンテナ接続ピン１１５を用い接続されている。ＧＮＳＳ受信回路４５、制御回路５０、記憶装置６０が設けられた回路基板１２０の裏蓋３４側には、これらの回路部品を覆うための回路押さえ１２２が設けられている。また、リチウムイオン電池などの二次電池１３０が、地板１２５と裏蓋３４との間に設けられている。二次電池１３０は、ソーラーセル１３５が発電した電力で充電される。

［電子時計の表示機構］
文字板１１の外周部を囲むダイヤルリング３５の内周側には、図２に示すように、内周を６０分割にする目盛が表記されている。この目盛を用いて、指針２１は通常時に第１時刻の「秒」を表示し、指針２２は第１時刻の「分」を表示し、指針２３は第１時刻の「時」を表示する。なお、第１時刻の「秒」は、後述する第２時刻の「秒」と同じため、ユーザーは、指針２１を確認することで、第２時刻の「秒」も把握できる。
また、ダイヤルリング３５には、１２分位置にアルファベットの「Ｙ」と、１８分位置にアルファベットの「Ｎ」の英字が表記されている。この英字は、位置情報衛星１００から受信した衛星信号に基づく各種情報の受信（取得）結果（Ｙ：受信（取得）成功、Ｎ：受信（取得）失敗）を示す。指針２１は、「Ｙ」および「Ｎ」のいずれか一方を指示し、衛星信号の受信結果を表示する。なお、受信結果の表示は、Ａボタン２を３秒未満押すことで行われる。

指針２４は、文字板１１の中心から２時方向の位置に設けられている。指針２４の回転領域の外周には、七曜を示す、「Ｓ」、「Ｍ」、「Ｔ」、「Ｗ」、「Ｔ」、「Ｆ」、「Ｓ」の英字が表記されている。指針２４は、「Ｓ」～「Ｓ」のいずれかを指示することで曜日を表示する。

指針２５は、文字板１１の中心から１０時方向の位置に設けられている。以下、指針２５の回転領域の外周の表記について説明するが、「ｎ時方向」（ｎは任意の自然数）とあるのは、指針２５の指針軸から回転領域の外周をみたときの方向である。
指針２５の回転領域の６時方向から７時方向の範囲の外周には、「ＤＳＴ」の英字と「○」の記号が表記されている。ＤＳＴ（daylight saving time）は夏時間を意味する。指針２５は、これらの英字と記号を指示することで、夏時間（ＤＳＴ：夏時間ＯＮ、○：夏時間ＯＦＦ）の設定を表示する。

指針２５の回転領域の８時方向から９時方向までの範囲の外周には、円周に沿って、９時方向の基端が太く、８時方向の先端が細い三日月鎌状の記号１２が表記されている。この記号１２は二次電池１３０（図３参照）のパワーインジケーターであり、電池残量に応じた位置を指針２５が指示することで電池残量が表示される。なお、指針２５は、通常時、記号１２を指示している。

指針２５の回転領域の１０時方向の外周には、飛行機形状の記号１３が表記されている。この記号は、機内モードを表す。航空機の離着陸時は、航空法によって衛星信号の受信が禁止されている。指針２５は、記号１３を指示することで、機内モードに設定され、受信が行われないことを表示する。

指針２５の回転領域の１１時方向から１２時方向までの範囲の外周には、「１」の数字と「４＋」の記号が表記されている。これらの数字と記号は、衛星信号の受信モードを表す。「１」は時刻情報を受信し内部時刻が修正される日時同期モード（測時モード）を意味する。「４＋」は時刻情報と軌道情報とを受信し、現在位置である位置情報を算出し、内部時刻と後述するタイムゾーンデータとが修正される測位モードを意味する。

指針２６，２７は、文字板１１の中心から６時方向の位置に設けられている。指針２６は、第２時刻の「分」を表示し、指針２７は、第２時刻の「時」を表示する。
指針２８は、文字板１１の中心から４時方向の位置に設けられ、第２時刻の午前および午後を表示する。
カレンダー小窓１５は、文字板１１を矩形状に開口した開口部に設けられており、開口部からカレンダー車２０に印刷された数字が視認可能となっている。この数字は、年月日の「日」を表す。

またダイヤルリング３５には、内周側の目盛に沿って、協定世界時（ＵＴＣ）との時差を表す時差情報３７が、数字と数字以外の記号とで表記されている。数字の時差情報３７は整数の時差であり、記号の時差情報３７は整数以外の時差であることを表している。指針２１～２３で表示された第１時刻と、ＵＴＣとの時差は、Ｂボタン３を押すことにより指針２１が指し示す時差情報３７で確認することができる。
また、ダイヤルリング３５の周囲に設けられているベゼル３２には、ダイヤルリング３５に表記されている時差情報３７の時差に対応した標準時を使用しているタイムゾーンの代表都市名を表す都市情報３６が、時差情報３７に併記されている。

［電子時計の回路構成］
図４は、電子時計１の回路構成を示すブロック図である。図４に示すように、電子時計１は、ソーラー発電充電式のＧＮＳＳ対応の腕時計型デバイスである。電子時計１は、アンテナ体１１０と、ＧＮＳＳ受信回路４５と、計時装置４６と、記憶装置６０と、入力装置４７と、制御回路５０と、駆動機構１４０と、表示装置１４１と、ソーラーセル１３５と、充電回路１３１と、二次電池１３０と、光量検知回路１３２とを備える。
制御回路５０は、受信制御部５１と、時刻情報生成部５２と、時刻修正部５３と、表示制御部５４とを備える。
駆動機構１４０および表示装置１４１により、時刻を表示する時計表示部が構成される。
充電回路１３１は、ソーラーセル１３５で発生した電力を二次電池１３０に供給し、二次電池１３０を充電する。
光量検知回路１３２は、電子時計１に照射する光の光量を検知するものである。ソーラーセル１３５で発生した電力の大きさは、電子時計１に照射する光の光量に比例するため、本実施形態の光量検知回路１３２は、ソーラーセル１３５で発電されて充電回路１３１を介して二次電池１３０に充電される電力の大きさを検出して光量を検知している。なお、光量検知回路１３２は、光センサーや紫外線センサーなどで構成してもよい。

衛星信号受信装置としてのＧＮＳＳ受信回路４５は、ＧＰＳやＧＬＯＮＡＳＳ等のＧＮＳＳで利用される複数種類の衛星信号を受信できるように構成されている。ＧＮＳＳ受信回路４５は、アンテナ体１１０に接続され、アンテナ体１１０を介して受信した衛星信号を処理して時刻情報や位置情報を取得する。
なお、ＧＮＳＳ受信回路４５の詳細については後述する。また、以下の説明では、位置情報衛星１００としてＧＰＳ衛星から衛星信号を受信した場合を例に説明する。

入力装置４７は、図２に示すＡボタン２、Ｂボタン３、リューズ４を備えて構成され、各ボタン２，３の押し離しや、リューズ４の引き出し、押し込みに基づいて、各種処理の実行を指示する操作を検出し、検出した操作に応じた操作信号を制御回路５０に出力する。

表示装置１４１は、図２に示す文字板１１、ダイヤルリング３５、ベゼル３２、指針２１～２８、カレンダー車２０を備えて構成される。
計時装置４６は、二次電池１３０に蓄積された電力で駆動される水晶振動子等を備え、水晶振動子の発振信号に基づく基準信号を用いて時刻データを更新する。

記憶装置６０は、ＲＡＭ（Random Access Memory）やＲＯＭ（Read Only Memory）で構成され、図５に示すように、時刻データ記憶部６１０と、タイムゾーンデータ記憶部６２０とを備えている。
時刻データ記憶部６１０には、受信時刻データ６１１と、閏秒更新データ６１２と、内部時刻データ６１３と、第１表示用時刻データ６１４と、第２表示用時刻データ６１５と、第１タイムゾーンデータ６１６と、第２タイムゾーンデータ６１７とが記憶される。
受信時刻データ６１１には、衛星信号から取得した時刻情報（ＧＰＳ時刻）が記憶される。この受信時刻データ６１１は、通常は計時装置４６によって１秒毎に更新され、衛星信号を受信した際には、取得した時刻情報（ＧＰＳ時刻）が記憶される。
閏秒更新データ６１２には、少なくとも現在の閏秒のデータが記憶される。すなわち、衛星信号のサブフレーム４、ページ１８には、閏秒に関するデータとして、「現在の閏秒」、「閏秒の更新週」、「閏秒の更新日」、「更新後の閏秒」の各データが含まれる。このうち、本実施形態では、少なくとも「現在の閏秒」のデータを、閏秒更新データ６１２に記憶している。

内部時刻データ６１３には、内部時刻情報が記憶される。この内部時刻情報は、受信時刻データ６１１に記憶されたＧＰＳ時刻と、閏秒更新データ６１２に記憶している「現在の閏秒」とによって更新される。すなわち、内部時刻データ６１３には、ＵＴＣ（協定世界時）が記憶されることになる。受信時刻データ６１１が計時装置４６で更新される際に、この内部時刻情報も更新される。

第１表示用時刻データ６１４には、内部時刻データ６１３の内部時刻情報に、第１タイムゾーンデータ６１６のタイムゾーンデータ（時差情報）を加味した時刻情報が記憶される。第１タイムゾーンデータ６１６は、ユーザーが手動で選択した場合や測位モードで受信した場合に得られるタイムゾーンデータで設定される。ここで、第１表示用時刻データ６１４の時刻情報は、指針２１～２３によって表示される第１時刻に相当する。
第２表示用時刻データ６１５には、内部時刻データ６１３の内部時刻情報に、第２タイムゾーンデータ６１７のタイムゾーンデータを加味した時刻情報が記憶される。第２タイムゾーンデータ６１７は、ユーザーが手動で選択した場合に得られるタイムゾーンデータで設定される。ここで、第２表示用時刻データ６１５の時刻情報は、指針２１，２６～２８によって表示される第２時刻に相当する。

タイムゾーンデータ記憶部６２０は、位置情報とタイムゾーンデータ（時差情報）とを関連付けて記憶している。このため、測位モードで位置情報を取得した場合、制御回路５０は、その位置情報に基づいてタイムゾーンデータを取得できるようにされている。

なお、タイムゾーンデータ記憶部６２０は、さらに、都市名とタイムゾーンデータとを関連付けて記憶している。したがって、ユーザーがリューズ４の操作によって、現地時刻を知りたい都市名を選択すると、制御回路５０は、タイムゾーンデータ記憶部６２０に対してユーザーが設定した都市名を検索し、その都市名に対応するタイムゾーンデータを取得して、第１タイムゾーンデータ６１６、または、第２タイムゾーンデータ６１７に設定する。

制御回路５０は、電子時計１を制御するＣＰＵで構成されている。制御回路５０は、記憶装置６０に格納された各種プログラムを実行することで、受信制御部５１、時刻情報生成部５２、時刻修正部５３、表示制御部５４として機能する。

受信制御部５１は、受信を実行する条件である受信条件に該当すると、ＧＮＳＳ受信回路４５を作動し、受信処理を実行させる。本実施形態では、受信制御部５１は、衛星航法情報を収集する衛星航法情報収集モードと、時刻情報を取得して修正する日時同期モードと、位置情報を算出して取得する測位モードとの３種類の受信モードを動作可能に構成されている。
受信制御部５１は、例えば、予め設定された時刻に該当すると、日時同期モードの受信条件に該当したと判定し、ＧＮＳＳ受信回路４５を作動する。また、受信制御部５１は、一定時間間隔（例えば４時間毎）に、衛星航法情報収集モードの受信条件に該当したと判定し、ＧＮＳＳ受信回路４５を作動する。
さらに、受信制御部５１は、入力装置４７の出力信号に基づいて、Ａボタン２が３秒以上６秒未満押されたことを検出すると、ＧＮＳＳ受信回路４５を作動し、日時同期モードでの受信処理を実行させる。また、Ａボタン２が６秒以上押されたことを検出すると、ＧＮＳＳ受信回路４５を作動し、測位モードでの受信処理を実行させる。
詳しくは後述するが、日時同期モードでの受信処理が実行されると、ＧＮＳＳ受信回路４５は、少なくとも１つの位置情報衛星１００を捕捉し、その位置情報衛星１００から送信される衛星信号を受信して時刻情報を取得する。
測位モードでの受信処理が実行されると、ＧＮＳＳ受信回路４５は、少なくとも３個、好ましくは４個以上の位置情報衛星１００を捕捉し、各位置情報衛星１００から送信される衛星信号を受信して位置情報を算出して取得する。また、ＧＮＳＳ受信回路４５は、衛星信号を受信した際に時刻情報も同時に取得できる。
すなわち、受信制御部５１は、定期的な受信処理を実行する場合や、ユーザーの操作による受信処理が指示された場合に、ＧＮＳＳ受信回路４５に対して制御を行い、日時同期モード、測位モード、衛星航法情報収集モードの各処理を実施する。

時刻情報生成部５２は、ＧＮＳＳ受信回路４５で取得した情報から時刻情報を生成し、記憶装置６０に受信時刻データ６１１として記憶する。さらに、計時装置４６に内蔵された水晶振動子で生成される基準クロックを用いることで、受信データを更新する。さらに、時刻情報生成部５２は、測位モードでの受信処理で位置情報の取得に成功した場合、取得された位置情報に基づいてタイムゾーンデータを設定する。具体的には、タイムゾーンデータ記憶部６２０から位置情報に対応するタイムゾーンデータを選択して取得し、第１タイムゾーンデータ６１６に記憶させる。
例えば、日本標準時（ＪＳＴ）は、ＵＴＣに対して９時間進めた時刻（ＵＴＣ＋９）であるため、取得した位置情報が日本である場合には、時刻情報生成部５２は、タイムゾーンデータ記憶部６２０から日本標準時の時差情報（＋９時間）を読み出して第１タイムゾーンデータ６１６に記憶する。
また、時刻情報生成部５２は、入力装置４７の操作により、時差情報３７または都市情報３６のいずれかが選択された場合、選択された時差情報３７または都市情報３６に対応するタイムゾーンデータを、第１タイムゾーンデータ６１６または第２タイムゾーンデータ６１７に記憶させる。

時刻修正部５３は、日時同期モードや測位モードでの受信処理で時刻情報の取得に成功した場合、取得された時刻情報を受信時刻データ６１１に記憶する。これにより、内部時刻データ６１３、第１表示用時刻データ６１４、第２表示用時刻データ６１５が修正される。
また、時刻修正部５３は、第１表示用時刻データ６１４を、第１タイムゾーンデータ６１６を用いて修正し、第２表示用時刻データ６１５を、第２タイムゾーンデータ６１７を用いて修正する。このため、第１表示用時刻データ６１４および第２表示用時刻データ６１５は、ＵＴＣである内部時刻データ６１３に各タイムゾーンデータを加算した時刻となる。

表示制御部５４は、第１表示用時刻データ６１４の時刻情報を、駆動機構１４０を制御して指針２１～２３に表示させ、第２表示用時刻データ６１５の時刻情報を、駆動機構１４０を制御して指針２６～２８に表示させる。

［航法メッセージ］
ＧＰＳをはじめとするＧＮＳＳは、送信している信号に乗せて衛星航法情報（航法メッセージ）を放送している。ここで、位置情報衛星１００から送信される衛星信号である航法メッセージ（衛星航法情報）について、ＧＰＳを例に説明する。ＧＰＳの航法メッセージは、５０ｂｐｓのデータとして衛星の電波に変調されている。
図６～図８は、ＧＰＳの航法メッセージの構成について説明するための図である。
図６に示すように、航法メッセージは、全ビット数１５００ビットのメインフレームを１単位とするデータとして構成される。メインフレームは、それぞれ３００ビットの５つのサブフレーム１～５に分割されている。１つのサブフレームのデータは、各位置情報衛星（ＧＰＳ衛星）１００から６秒で送信される。従って、１つのメインフレームのデータは、各ＧＰＳ衛星１００から３０秒で送信される。

サブフレーム１には、週番号データ（ＷＮ：week number）や衛星補正データが含まれている。
週番号データは、現在のＧＰＳ時刻情報が含まれる週を表す情報であり、１週間単位で更新される。
サブフレーム２、３には、エフェメリスパラメーター（各ＧＰＳ衛星１００の詳細な軌道情報）が含まれる。また、サブフレーム４、５には、アルマナックパラメーター（全ＧＰＳ衛星１００の概略軌道情報）が含まれている。アルマナックパラメーターは、追尾しているどのＧＰＳ衛星１００からも同じ情報が放送されている。これに対し、エフェメリスパラメーターは、追尾しているＧＰＳ衛星１００のみから放送されている。そして、追尾している衛星からエフェメリスパラメーターを取得できないと測位を行うことができない。また、エフェメリスパラメーターは、一度取得すれば、約４時間利用することができる。したがって、継続的な測位を行うためには、定期的、例えば４時間毎に取得する必要がある。

さらに、サブフレーム１～５には、先頭から、３０ビットのＴＬＭ（Telemetry word）データが格納されたＴＬＭワード（ワード１とも称す）と、３０ビットのＨＯＷ（hand over word）データが格納されたＨＯＷワード（ワード２とも称す）が含まれている。

したがって、ＴＬＭワードやＨＯＷワードは、ＧＰＳ衛星１００から６秒間隔で送信されるのに対し、週番号データや衛星補正データ、エフェメリスパラメーター、アルマナックパラメーターは３０秒間隔で送信される。

図７に示すように、ＴＬＭワードには、プリアンブルデータ、ＴＬＭメッセージ、Reservedビット、パリティデータが含まれている。

図８に示すように、ＨＯＷワードには、ＴＯＷ（Time of Week、「Ｚカウント」ともいう）というＧＰＳ時刻情報が含まれている。Ｚカウントデータは毎週日曜日の０時からの経過時間が秒で表示され、翌週の日曜日の０時に０に戻るようになっている。つまり、Ｚカウントデータは、週の初めから一週間毎に示される秒単位の情報である。このＺカウントデータは、次のサブフレームデータの先頭ビットが送信されるＧＰＳ時刻情報を示す。

したがって、電子時計１は、サブフレーム１に含まれる週番号データとサブフレーム１～５に含まれるＴＬＭワード、ＨＯＷワード（Ｚカウントデータ）を取得することで、日付情報および時刻情報を取得することができる。ただし、電子時計１は、以前に週番号データを取得し、週番号データを取得した時期からの経過時間を内部でカウントしている場合は、週番号データを取得しなくてもＧＰＳ衛星１００の現在の週番号データを得ることができる。
したがって、電子時計１は、リセット後や電源投入時のように、内部に週番号データ（日付情報）を記憶していない場合のみ、サブフレーム１の週番号データを取得すれば良い。そして、週番号データを記憶している場合は、電子時計１は、ＴＬＭワードおよびＨＯＷワードを取得すれば、現在時刻が分かるようになっている。

［ＧＮＳＳ受信回路の構成］
図９は、ＧＮＳＳ受信回路４５の回路構成を示すブロック図である。
図９に示すように、ＧＮＳＳ受信回路４５は、ＲＦ（Radio Frequency）部７０と、ベースバンド部８０とを備えている。

［ＲＦ部］
受信部としてのＲＦ部７０は、アンテナ体１１０を用いて、衛星信号の周波数帯の電波を受信し、受信信号を出力する。ＲＦ部７０は、具体的には、受信信号を増幅する増幅回路（ＬＮＡ）や、受信信号から衛星信号の周波数帯以外の信号成分を除去するバンドパスフィルター（ＢＰＦ）や、局部発振信号を混合させて受信信号を中間周波数帯の信号に変換するミキサー回路などの衛星信号を受信して処理する処理部を備えて構成されている。
また、ＲＦ部７０は、受信可能なＧＮＳＳ毎に処理部が設けられ、受信するＧＮＳＳに対応した処理部を動作させる。例えば、ＧＰＳ、ガリレオ、ＧＬＯＮＡＳＳ、Ｂｅｉｄｏｕの４種類のＧＮＳＳを受信可能な場合、ＲＦ部７０は、対応する４種類の処理部を備え、受信するＧＮＳＳに対応する処理部を動作させる。受信するＧＮＳＳの種類は、ユーザーが選択してもよいし、前回の受信時に情報取得に成功したＧＮＳＳを優先するように設定してもよい。

［ベースバンド部］
ベースバンド部８０は、サンプリング部８１と、サンプルメモリー部８２と、レプリカコード生成部８３と、相関演算処理部８４と、ベースバンド制御部８５とを備えている。
サンプリング部８１は、アナログ・デジタル変換器（ＡＤＣ）などを備えて構成され、ＲＦ部７０から出力された受信信号を、所定のサンプリング周期でデジタル信号に変換して出力する。
受信信号記憶部としてのサンプルメモリー部８２には、サンプリング部８１から出力された受信信号が蓄積（記憶）される。なお、サンプルメモリー部８２は、ＧＮＳＳの種類毎に専用の領域を確保してもよいし、複数種類のＧＮＳＳで共用してもよく、蓄積可能な受信信号のサイズ（蓄積サイズ）を変更可能に構成してもよい。サンプルメモリー部８２は、少なくとも受信するＧＮＳＳに対応できるようなサイズを設定可能とされている。また、サンプルメモリー部８２は、後述する第一制御モード、第二制御モード、第三制御モードでＧＮＳＳ受信回路４５が制御される際に、受信信号を蓄積するサイズを変更してもよい。
レプリカコード生成部８３は、ベースバンド制御部８５によって指定されたＧＮＳＳの種類および受信対象となる位置情報衛星１００に対応するＰＲＮコードのレプリカを生成する。
相関演算処理部８４は、サンプルメモリー部８２に記憶された受信信号と、レプリカコード生成部８３が生成したレプリカコード（コードとも称す）との相関値を演算する相関処理を実行する。

ベースバンド制御部８５は、衛星信号検出部８５１と、衛星信号追尾部８５２と、衛星航法情報デコード部８５３と、時刻・位置情報演算部８５４とを備えている。

衛星信号検出部８５１は、ＲＦ部７０、サンプリング部８１、サンプルメモリー部８２を制御して、電波を受信させ、サンプリング部８１でデジタルデータに変換された受信信号をサンプルメモリー部８２に記憶させる。
さらに、レプリカコード生成部８３、相関演算処理部８４を制御して、レプリカコードを生成し、サンプルメモリー部８２に記憶された受信信号とレプリカコードとの相関値を演算して、衛星信号を検出する検出処理を実行する。

衛星信号追尾部８５２は、ＲＦ部７０、サンプリング部８１、サンプルメモリー部８２、レプリカコード生成部８３、相関演算処理部８４を制御して、次の処理を行う。すなわち、レプリカコードを生成し、サンプルメモリー部８２に記憶された受信信号とレプリカコードとの相関値を演算し、検出された衛星信号を追尾する追尾処理（トラッキング）を実行する。なお、この処理は、サーチする対象周波数範囲が終了するまで実施する。
ここで、衛星信号追尾部８５２は、上記処理を、ＲＦ部７０および相関演算処理部８４を同時に両方動作させることで実行する。
なお、位置情報を取得するには、衛星毎に衛星信号を最低３フレーム分（１８秒）受信することが必要である。サンプルメモリー部８２における受信信号の蓄積サイズに制限がなければ、ＲＦ部７０を動作状態とすることなく、サンプルメモリー部８２に蓄積された受信信号を用いて追尾処理を実行することもできる。しかしながら、現実的には、サンプルメモリー部８２の消費電力やフットプリントやコストなどを考慮した場合、蓄積サイズは最大でも１秒の受信信号を蓄積可能なサイズにしかできないため、ＲＦ部７０および相関演算処理部８４を両方動作させて追尾処理を実行する。

衛星航法情報デコード部８５３は、追尾されている衛星信号をデコードする。
時刻・位置情報演算部８５４は、デコードされたデータ（衛星航法情報や追尾信号に含まれるコード情報等）に基づいて、時刻情報や位置情報を計算して取得する。すなわち、時刻・位置情報演算部８５４は、日時同期モードで動作している場合は、時刻情報を取得し、測位モードで動作している場合は、時刻情報および位置情報を取得する。

そして、ベースバンド制御部８５は、詳しくは後述するが、第一制御モード（ＲＦ・ＢＢ独立動作モード）、第二制御モード（高精度受信処理用ＲＦ・ＢＢ並列動作モード）、第三制御モード（低電力受信処理用ＲＦ・ＢＢ並列動作モード）を選択して実行して、ＲＦ部７０および相関演算処理部８４の動作を制御する。したがって、ベースバンド制御部８５によって、本発明の制御部が構成される。
ここで、第一制御モード（ＲＦ・ＢＢ独立動作モード）は、ＲＦ部７０で受信したデータのサンプルメモリー部８２への蓄積中は相関演算処理部８４を動作させず、ＲＦ部７０を非動作状態としてから、相関演算処理部８４を動作させて衛星信号を検出する第一の検出処理を行うものである。すなわち、ＲＦ部７０および相関演算処理部８４を切り替えて動作させるものである。
第二制御モード（高精度受信処理用ＲＦ・ＢＢ並列動作モード）は、ＲＦ部７０とベースバンド部８０とを並列に動作させて衛星信号を検出する第二の検出処理（サーチ処理）と、衛星信号追尾処理とを行うものである。
第三制御モード（低電力受信処理用ＲＦ・ＢＢ並列動作モード）は、ＲＦ部７０とベースバンド部８０とを並列に動作させるが、衛星信号の検出処理は行わず、第一の検出処理で検出された衛星信号の追尾処理を行うものである。

［受信処理］
次に、受信制御部５１による受信処理について、図１０～図１４のフローチャートを用いて説明する。
受信制御部５１は、受信処理を開始すると、図１０に示すように、ＧＮＳＳ受信回路４５の電源をオンし（Ｓ１）、受信モードを確認する（Ｓ２）。
受信制御部５１は、受信モードが衛星航法情報収集モードであるか否かを判定し（Ｓ３）、Ｓ３で「ＹＥＳ」と判定した場合は、衛星航法情報収集モードを実行する（Ｓ４）。
受信制御部５１は、Ｓ３で「ＮＯ」と判定した場合は、日時同期モード（測時モード）であるか否かを判定する（Ｓ５）。受信制御部５１は、Ｓ５で「ＹＥＳ」と判定した場合は、日時同期モードを実行し（Ｓ６）、Ｓ５で「ＮＯ」と判定した場合は、測位モードを実行する（Ｓ７）。
受信制御部５１は、各モードの処理が終了すると、ＧＮＳＳ受信回路４５の電源をオフし（Ｓ８）、受信処理を終了する。

［衛星航法情報収集モード］
衛星航法情報収集モードは、衛星システムから主として衛星軌道に関する情報（エフェメリス、アルマナック）を定期的に収集・保存することを目的とした受信モードである。
エフェメリス情報は一度取得すると約４時間利用することができる。このため、継続的な測位を行うためには定期的なエフェメリス情報の取得が必要である。この受信モードは衛星からエフェメリス情報が取得できる確率が高い時に、最適な設定でＧＮＳＳ受信回路４５を制御することを目的としている。
受信制御部５１は、図１０のＳ４の衛星航法情報収集モードを開始すると、図１１に示すように、まず本モードの受信終了条件を設定する（Ｓ１１）。受信終了条件とは主に受信処理のタイムアウトや、エフェメリス情報の取得個数（衛星数）、測定中の衛星の信号強度等の要素を複合的に設定できるものとする。
以下に、受信終了条件の一例を挙げる。
（１）ＲＦ・ＢＢ並列動作移行までのタイムアウト時間：１０秒
ＲＦ・ＢＢ独立動作モード（第一制御モード）で起動後に１０秒経過してもＲＦ・ＢＢ並列動作モード（第二制御モード）に移行しない場合は本モードを終了する。
（２）ＲＦ・ＢＢ並列動作移行後のタイムアウト時間：３０秒
ＲＦ・ＢＢ独立動作モードからＲＦ・ＢＢ並列動作モードに移行後、３０秒経過したら本モードを終了する。

次に、受信制御部５１は、ＲＦ・ＢＢ独立動作モードのパラメーターを設定する（Ｓ１２）。主な設定内容は、第一制御モード（独立動作モード）から第二制御モード（並列動作モード）への移行条件（第二条件）であり、基本的にはサーチで見つかった衛星数の閾値である。本実施形態では、最低１個でも衛星が見つかれば並列動作モードに移行するという条件を設定する。
この衛星数の閾値を超えない場合は、ＲＦ・ＢＢ独立動作モードからＲＦ・ＢＢ並列動作モードに移行しないため、例えば室内のようなＧＮＮＳ衛星が可視できず、エフェメリス情報が取得できる可能性が低いような場合は、無駄にＲＦ・ＢＢ並列動作モードを実施しないため、電力消費を少なくすることができる。

次に、受信制御部５１は、各種衛星サーチに関するパラメーターを設定する（Ｓ１３）。このパラメーターは様々あるが、代表的なものとして、サーチを実施する感度域や、サーチを行う能力（サーチパワー）などがある。
サーチを実施する感度域の設定とは、どこまでの信号強度をサーチ対象とするかの設定であり、たとえば弱い信号の衛星を時間をかけて探すより、強い信号の衛星をより短時間で探すほうが適する場合もある。衛星航法情報収集モードでは、ＧＮＳＳ衛星から衛星航法情報を取得するためには、信号レベルもある程度強い必要がある。このため、感度域としては、ある程度強い信号域までサーチするように設定する。
サーチパワーの設定とは、単位時間当たりどれだけのサーチを実施するかを設定であり、パワーを大きくするとより早く対象範囲をサーチできるため衛星も早く見つけることができる反面、消費電力が大きくなる。逆にパワーを小さくすると衛星を見つける時間は遅くなるが、消費電力は小さくなる。衛星航法情報収集モードでは、通常設定のサーチパワーを設定する。

［衛星信号サーチ処理］
次に、受信制御部５１は、ＲＦ・ＢＢ独立動作モード（第一制御モード）でＧＮＳＳ受信回路４５を起動する（Ｓ１４）。従って、第一制御モードを実行する第一条件の一つは、衛星航法情報収集モードで受信を開始したことである。
次に、受信制御部５１は、衛星信号サーチ処理を実行する（Ｓ１５）。この衛星信号サーチ処理Ｓ１５は、図１２のフローチャートで説明する。
ＧＮＳＳ受信回路４５の衛星信号検出部８５１は、最初にＲＦ部７０を動作状態に設定し（Ｓ２１）、衛星信号の受信を開始する（Ｓ２２）。
ＲＦ部７０で受信された衛星信号は、ベースバンド部８０のサンプリング部８１でＡ／Ｄ変換されてデジタルデータに変換される（Ｓ２３）。サンプリング部８１でデジタルデータに変換された衛星信号データは、サンプルメモリー部８２に蓄積される（Ｓ２４）。
衛星信号検出部８５１は、サンプルメモリー部８２に蓄積された衛星信号データが、予め設定された容量まで蓄積されたか否かを判定する（Ｓ２５）。なお、サンプルメモリー部８２に蓄積されるデータ容量は、受信開始からの時間に比例するため、衛星信号検出部８５１は、Ｓ２５において、サンプルメモリー部８２に設定容量までデータが蓄積されたか否かを判定することで、所定期間分の受信信号をサンプルメモリー部８２に記憶させたか否かを判定できる。

ここでＲＦ・ＢＢ並列動作モード時（第二制御モードおよび第三制御モード）は、ＲＦ部７０での受信処理と、ベースバンド部８０での相関演算処理とを並列動作するため、サンプルメモリー部８２は最新の状態に順次更新され、サンプルメモリー部８２で必要となる容量も比較的小さくできる。
一方、ＲＦ・ＢＢ独立動作モード時（第一制御モード）は、相関演算処理時はＲＦ部７０を停止するため、ＲＦ部７０の動作中にサンプルメモリー部８２に蓄積されたデータのみを利用することになる。このため、ＲＦ・ＢＢ独立動作モード時は、相関演算処理が終了するまでサンプルメモリー部８２の内容は保持される。
したがって、ＲＦ・ＢＢ独立動作モード時に、サンプルメモリー部８２に蓄積する衛星信号データの設定容量は、ＲＦ・ＢＢ並列動作モード時に比べて大きく設定することが好ましい。

衛星信号検出部８５１は、Ｓ２５でＮＯと判定した場合は、Ｓ２２～Ｓ２５の処理を継続する。また、衛星信号検出部８５１は、データが設定容量まで蓄積されてＳ２５でＹＥＳと判定した場合は、現在の動作モードが、ＲＦ・ＢＢ独立動作モードであるかを判定する（Ｓ２６）。Ｓ２６でＹＥＳと判定した場合、衛星信号検出部８５１は、ＲＦ部７０を非動作状態に設定し、受信処理を停止する（Ｓ２７）。
一方、衛星信号検出部８５１は、Ｓ２６でＮＯと判定した場合、つまり現在の動作モードが、ＲＦ・ＢＢ並列動作モードであった場合、ＲＦ部７０を非動作状態に設定することなく、現在の状態を維持する。

［信号検出処理］
次に、衛星信号検出部８５１は、サンプルメモリー部８２に保持されているデータを読み出し（Ｓ２８）、信号検出処理を行う（Ｓ２９）。
この信号検出処理について、図１３のフローチャートにて説明する。
衛星信号検出部８５１は、まず検出対象の衛星のPRNコードを設定し（Ｓ３２）、レプリカコード生成部８３を制御して対応したレプリカコードを生成させる（Ｓ３３）。相関演算処理部８４は、生成されたレプリカコードを用いてピーク検出処理（相関処理）を実施する（Ｓ３４）。
衛星信号検出部８５１は、Ｓ３４のピーク検出処理において、信号ピークを検出できたか否かを判定する（Ｓ３５）。結果として信号ピークを検出できた場合（Ｓ３５でＹＥＳ）は、ベースバンド制御部８５は、衛星信号追尾部８５２によって、現在のコード、周波数を基準として衛星追尾状態に移行する（Ｓ３６）。衛星追尾状態に移行すると正しいコード、周波数が分かっているので非常に小さいサーチパワーで衛星を追尾することができ、サーチする範囲を狭くできるため結果的に消費電力も小さくなる。一方、衛星信号検出部８５１は、Ｓ３５でＮＯと判定した場合、衛星追尾状態に移行しない。

次に、衛星信号検出部８５１は、サーチ周波数を変更し（Ｓ３７）、対象周波数範囲のサーチを終了したか否かを判定する（Ｓ３８）。
衛星信号検出部８５１は、Ｓ３８でＮＯと判定した場合は、Ｓ３２～Ｓ３７の処理を対象としている周波数範囲内をすべてサーチできるまで繰り返す。衛星信号検出部８５１は、対象周波数範囲のサーチを終了して、Ｓ３８でＹＥＳと判定した場合は、信号検出処理を終了して図１２に戻る。

衛星信号検出部８５１は、図１２に示すように、信号検出処理Ｓ２９が終了すると、サーチ対象の衛星を変更し（Ｓ３０）、全ての対象衛星が終了したか否かを判定する（Ｓ３１）。衛星信号検出部８５１は、Ｓ３１でＮＯと判定した場合は、すべてのサーチ対象の衛星の信号検出処理が終了するまで、Ｓ２８～Ｓ３０の信号検出処理を繰り返す。衛星信号検出部８５１は、すべてのサーチ対象衛星の信号検出処理を終了してＳ３１でＹＥＳと判定した場合、衛星信号サーチ処理を終了して図１１に戻る。

ベースバンド制御部８５は、図１１に示すように、衛星信号サーチ処理Ｓ１５が終了すると、ＲＦ・ＢＢ独立動作モード時の受信終了条件に該当するか否かを判定する（Ｓ１６）。本実施形態では、ＲＦ・ＢＢ独立動作モードの起動処理（Ｓ１４）後、事前に設定されたタイムアウト時間（１０秒）以内に一つも衛星が見つからなければ、衛星信号検出部８５１は、Ｓ１６でＹＥＳと判定し、衛星航法情報収集モードを終了する。一方、衛星信号検出部８５１は、衛星が一つ以上見つかった場合や、衛星が見つかっていないがタイムアウト時間が経過していない場合は、Ｓ１６でＮＯと判定する。

［ＲＦ・ＢＢ並列動作モード（第二制御モード）］
ベースバンド制御部８５は、Ｓ１６でＮＯと判定した場合は、ＲＦ・ＢＢ独立動作モードからＲＦ・ＢＢ並列動作モードへの移行条件（第二条件）に該当するか否かを判定する（Ｓ１７）。
本実施形態では、前記移行条件は、衛星が一つ以上見つかった場合に設定されている。このため、ベースバンド制御部８５は、１つ以上の衛星信号を検出できてＳ１７でＹＥＳと判定されるまで、衛星信号サーチ処理Ｓ１５を繰り返し実行する。

ベースバンド制御部８５は、並列動作に移行できる条件を満たし、Ｓ１７でＹＥＳと判定すると、ＲＦ・ＢＢ並列動作モードでの受信処理を実行する（Ｓ１８）。
このＲＦ・ＢＢ並列動作モードでの受信処理について、図１４のフローチャートにて説明する。
ベースバンド制御部８５は、ＲＦ部７０を動作状態に設定してＲＦ・ＢＢ並列動作モードの動作を開始する（Ｓ４１）。これにより、衛星信号追尾部８５２による衛星追尾処理が可能となり、追尾している衛星から衛星航法情報を連続的に取得（デコード）することができる。
次に、衛星信号検出部８５１は、現在追尾できていない衛星に対しても、サーチ処理を実施する（Ｓ４２）。今回の例では、図１１のＳ１５で追尾できていない衛星に対してサーチ処理を実施する。なお、衛星信号サーチ処理Ｓ４２は、基本的には、図１２，１３に示す処理を行う。この際、前記衛星信号サーチ処理Ｓ１５では、ＲＦ・ＢＢ独立動作モードで動作していたため、図１２のＳ２６でＹＥＳと判定されてＳ２７でＲＦ部７０を非動作状態に設定していた。これに対し、衛星信号サーチ処理Ｓ４２は、ＲＦ・ＢＢ並列動作モードで動作しているため、Ｓ２６でＮＯと判定されてＲＦ部７０を非動作状態に設定しない点が、衛星信号サーチ処理Ｓ１５と異なる。
衛星信号追尾部８５２は、衛星信号サーチ処理Ｓ４２で検出した衛星の追尾処理を実行する（Ｓ４３）。
ここでＲＦ・ＢＢ並列動作モードのままサーチ処理を継続する理由は、ＲＦ・ＢＢ独立動作モードでは、ＲＦ部７０を非動作状態に設定する仕組み上、サーチ処理と追尾処理とを並行して実施できないからである。

ＲＦ・ＢＢ並列動作モードに移行後は通常通りの動作となり、衛星信号検出部８５１は、ＲＦ・ＢＢ並列動作モードでの受信終了条件に該当するか否かを判定する（Ｓ４４）。本実施形態では、受信終了条件にタイムアウト３０秒が設定されているため、衛星信号検出部８５１は、ＲＦ・ＢＢ並列動作モードに移行後、３０秒経過した場合はＳ４４でＹＥＳと判定し、並列動作モード受信処理を終了する。
衛星信号検出部８５１は、Ｓ４４でＮＯと判定すると、衛星信号追尾部８５２によって追尾中の衛星が存在するかを判定する（Ｓ４５）。そして、Ｓ４５でＮＯと判定すると、Ｓ４２に戻り、衛星信号サーチ処理Ｓ４２、衛星信号追尾処理Ｓ４３を継続する。
衛星信号追尾処理Ｓ４３により追尾中の衛星が存在する場合は、ベースバンド制御部８５の衛星航法情報デコード部８５３および時刻・位置情報演算部８５４は、衛星航法情報のデコード・日時同期・測位処理を実施する（Ｓ４６）。

［デコード・日時同期・測位処理］
次に、Ｓ４６のデコード・日時同期・測位処理を、図１５に示すフローチャートに基づいて説明する。
まず、衛星航法情報デコード部８５３は、追尾中の衛星から受信した衛星信号から、衛星航法情報をデコードする（Ｓ５１）。衛星航法情報デコード部８５３は、衛星航法情報をデコードできたか否かを判定し（Ｓ５２）、デコードできた場合（Ｓ５２でＹＥＳ）は、そのデータをＧＮＳＳ受信回路４５内に設けられた図示略のバックアップメモリーに保存する（Ｓ５３）。このメモリーの内容は測定動作が終了しても保持され、測位動作に利用する。一方、衛星航法情報デコード部８５３は、衛星航法情報をデコードできていない場合（Ｓ５２でＮＯ）、Ｓ５３の保存処理は行わない。

次に、時刻・位置情報演算部８５４は、デコードされた結果から日時の同期ができているか否かを判定する（Ｓ５４）。日時の同期ができている場合つまり時刻情報を取得できた場合（Ｓ５４でＹＥＳ）は、受信機（電子時計１）の日時を修正し（Ｓ５５）、前記バックアップメモリーに日時情報（時間関連情報）を保存する（Ｓ５６）。一方、時刻・位置情報演算部８５４は、日時の同期ができていない場合（Ｓ５４でＮＯ）は、Ｓ５５，Ｓ５６の処理を行わない。

次に、時刻・位置情報演算部８５４は、デコードされた結果から３衛星以上のエフェメリス情報が取得されて測位ができているか否かを判定する（Ｓ５７）。測位ができている場合（Ｓ５７でＹＥＳ）は、測位結果の位置情報から受信機（電子時計１）のタイムゾーンを修正し（Ｓ５８）、前記バックアップメモリーに測位情報（位置情報、水晶ドリフト情報等）を保存する（Ｓ５９）。一方、時刻・位置情報演算部８５４は、測位ができていない場合（Ｓ５７でＮＯ）は、Ｓ５８，Ｓ５９の処理を行わない。
なお、本実施形態では、衛星航法情報収集モードにおけるデコード・日時同期・測位処理Ｓ４６では、図１５に示すように、衛星航法情報のデコード処理に続けて、日時の同期やタイムゾーン修正（測位動作）が実施されるが、衛星航法情報収集モードであるため、衛星航法情報のデコード処理のみを行い、日時の同期、測位処理は実施しない設定としてもよい。
図１５に示すデコード・日時同期・測位処理を終了すると、図１４に示すように、ベースバンド制御部８５は、受信終了条件（タイムアウト３０秒）に該当したか否かを判定し（Ｓ４７）、Ｓ４７でＮＯと判定すると、Ｓ４２に戻って処理を継続する。一方、ベースバンド制御部８５は、Ｓ４７でＹＥＳと判定すると、並列動作モード受信処理を終了し、図１１に戻って、衛星航法情報収集モードも終了する。
衛星航法情報収集モード終了後は、図１０に戻り、受信制御部５１は、ＧＮＳＳ受信回路４５の電源をＯＦＦし（Ｓ８）、受信処理を終了する。

衛星航法情報収集モードは、衛星航法情報が取得できるまではＲＦ・ＢＢ独立動作モード（第一制御モード）で動作し、衛星航法情報が取得できる可能性が高い場合、つまり室外や窓際等の衛星信号の信号強度が高い場合等で実際に１衛星以上の信号が検出できた場合は、ＲＦ・ＢＢ独立動作モードのように制限された個数の衛星ではなく、通常通りのＲＦ・ＢＢ並列動作モード（第二制御モード）を行う。これにより、より多くの衛星をサーチ対象とし衛星航法情報をデコードすることで、まったく衛星航法情報が取得できないような環境における無駄なサーチ処理を削減することができ、無駄な電力消費を抑えながらより多くの衛星航法情報を取得するような動作を行うことができる。
ここで得られた衛星航法情報は、後に説明する「測位モード」でホットスタート用に利用でき、より高速・高効率な測位処理が行える。

［日時同期（測時）モード］
日時同期モードは衛星システムから受信した信号からデコードされた、時刻同期情報、日情報を用いて受信機（電子時計１）の時刻、日を修正することを目的としたモードである。
前述した図６に示す衛星航法情報には、各サブフレーム１～５の先頭に正秒に同期するタイミングと、時刻に関する情報が含まれている。またサブフレーム１には現在日を求めることができる情報が存在する。これらの情報を取得することで、電子時計１の日時を修正することができる。
なお、基本的な動作は前述した「衛星航法情報収集モード」と同じである。ただし、時刻もしくは日の情報は最低１個の衛星から信号を受信し、衛星航法情報をデコードすることができれば取得できるため、最小限のサーチ動作で目的を達成できる。よって、日時同期モードではＲＦ・ＢＢ独立動作モード（第一制御モード）で起動し、ＲＦ・ＢＢ並列動作モードに移行後はＲＦ・ＢＢ独立動作モード時に取得した衛星のみ、つまり第一の検出処理で検出された衛星信号のみを追尾する。すなわち、日時同期モードのＲＦ・ＢＢ並列動作モードは、移行後は新たなサーチを行わない第三制御モードである。
また、ＲＦ・ＢＢ並列動作モード移行後に追尾中の衛星が存在しなくなった場合は、再度独立動作モードに移行して衛星サーチ動作を実施する。

以上のような日時同期モードＳ６の具体的な処理について、図１６に示すフローチャートに基づいて説明する。
受信制御部５１は、日時同期モードを開始すると、図１６に示すように、受信終了条件の設定処理Ｓ６１、ＲＦ・ＢＢ独立動作モード（第一制御モード）のパラメーター設定処理Ｓ６２、衛星サーチパラメーターの設定処理Ｓ６３を実行する。
日時同期モードにおける受信終了条件は、ＲＦ・ＢＢ並列動作モードへの移行までのタイムアウト時間を１５秒とし、日時同期モードの全体処理の終了条件はタイムアウト時間を６０秒、または日時が同期できた場合とする。ＲＦ・ＢＢ独立動作パラメーター設定、衛星サーチパラメーター設定は、図１１に示す衛星航法情報収集モードの処理Ｓ１２，Ｓ１３と同じである。

次に、受信制御部５１は、ＲＦ・ＢＢ独立動作モードでのＧＮＳＳ受信回路４５の起動処理Ｓ６４を行う。従って、第一制御モードを実行する第一条件の一つは、日時同期モードで受信を開始したことである。次に、衛星信号検出部８５１は、衛星信号サーチ処理Ｓ６５、受信終了条件の判定処理Ｓ６６、独立から並列動作に移行する条件（第三条件）の判定処理Ｓ６７を行う。衛星信号サーチ処理Ｓ６５は、図１２に示す処理と同じであるため、説明を省略する。衛星信号検出部８５１は、１つ以上の衛星を検出できずに、ＲＦ・ＢＢ並列動作モードへの移行タイムアウト時間（１５秒）を経過した場合に、処理Ｓ６６でＹＥＳと判定し、日時同期モードを終了する。
衛星信号検出部８５１がＳ６６でＮＯと判定した場合、移行条件の判定処理Ｓ６７を行う。第三条件に該当してＳ６７でＹＥＳと判定した場合、具体的には１つ以上の衛星信号を検出できた場合、ベースバンド制御部８５は、ＲＦ部７０を動作状態に設定してＲＦ・ＢＢ並列動作モード（第三制御モード）の動作を開始する（Ｓ６８）。衛星信号追尾部８５２は、衛星信号追尾処理Ｓ６９を実行する。

衛星信号追尾部８５２は、衛星信号追尾処理Ｓ６９の後、並列動作から独立動作に移行する条件（第一条件）に該当するか否かを判定する（Ｓ７０）。並列動作から独立動作に移行する第一条件は、衛星信号追尾処理Ｓ６９で追尾中の衛星が存在しなくなった場合、つまり追尾中の衛星が０になった場合などであり、予め設定される。
ベースバンド制御部８５は、Ｓ７０でＹＥＳと判定すると、ＲＦ・ＢＢ独立動作モードでの起動処理Ｓ６４を行い、以下、Ｓ６５～Ｓ７０の処理を繰り返す。
衛星信号検出部８５１は、Ｓ７０でＮＯと判定すると、追尾中の衛星信号のデコード・日時同期・測位処理Ｓ７１を実行する。この処理Ｓ７１は、図１５に示す衛星航法情報収集モードでのＳ４６の処理と同じである。なお、本実施形態では、衛星航法情報収集モードと同様に、Ｓ７１でも日時同期やタイムゾーン修正（測位動作）を実施するようになっているが、演算処理が必要で消費電力が増大するタイムゾーン修正（測位動作）は実施しない制御としてもよい。
ベースバンド制御部８５は、Ｓ７１の処理後、受信終了条件（タイムアウト６０秒）に該当したか否かを判定し（Ｓ７２）、Ｓ７２でＮＯと判定すると、Ｓ６９に戻って処理を継続する。一方、ベースバンド制御部８５は、Ｓ７２でＹＥＳと判定すると、日時同期モードを終了する。
日時同期モード終了後は、図１０に戻り、受信制御部５１は、ＧＮＳＳ受信回路４５の電源をＯＦＦし（Ｓ８）、受信処理を終了する。

［測位モード］
測位モードは、衛星システムから受信した信号からデコードされた、エフェメリス情報を用いて測位を行い、受信機（電子時計１）の時刻、タイムゾーンを修正したり、測位した位置情報を他アプリケーション等で利用することを目的としたモードである。
この測位モードに関して、図１７～図２０を参照して説明する。測位モードの基本的な動作は前述した「衛星航法情報収集モード」、「日時同期（測時）モード」と同じであるため、主に変更部分について説明する。

受信制御部５１は、まず測位を開始するにあたってホットスタート条件に該当するか否か、つまりＧＮＳＳ受信回路４５をホットスタートで起動可能であるかを判定する（Ｓ８０）。ホットスタートとは、現在の時刻情報、初期位置情報（概略位置つまり真の位置からある程度の範囲中の位置）、測位可能な数のエフェメリス情報が分かっている場合の開始状態である。この場合、衛星サーチの範囲を限定でき、衛星航法情報をデコードする時間も不要になるため、結果的により高速な測位が可能となる。また、衛星航法情報が既知であるため、信号レベルがより弱い衛星からの信号を用いても測位が可能となる。すなわち、ホットスタート条件を満たしていない場合（コールドスタート時）は、衛星航法情報を取得（デコード）するためには、ある程度、信号レベルが高い衛星信号の受信が必要であるが、ホットスタートの場合は、コールドスタート時に比べて、信号レベルが低い衛星信号を用いても測位が可能となる。
なお、前述した「衛星航法情報収集モード」は、主にホットスタート条件を満たすため、特に測位可能な数（３つ以上）のエフェメリス情報を取得する目的のモードである。

［測位モード（ホットスタート）］
受信制御部５１は、ホットスタート条件に該当する場合、ＲＦ・ＢＢ並列動作モード（第三制御モード）のみで動作し、測位動作を実施する。サーチ処理により衛星が見つかった場合は追尾処理を行う。追尾中の衛星航法情報の取得、日時の同期処理等のフローは「衛星航法情報収集モード」でのＲＦ・ＢＢ並列動作モード（第二制御モード）での受信処理Ｓ１８と同様である。
このため、受信制御部５１は、ホットスタート条件に該当する場合（Ｓ８０でＹＥＳ）、ホットスタート条件における受信終了条件の設定処理Ｓ８１と、衛星サーチパラメーター設定処理Ｓ８２とを実行する。
Ｓ８１で設定する受信終了条件は、全体処理のタイムアウト時間を１２０秒とし、タイムアウト時間を経過しても測位が完了しない場合と、タイムアウト時間以内で測位が完了した場合に測定を終了する条件とする。

Ｓ８２で設定する衛星サーチパラメーターにおいて、サーチを実施する感度域は、弱い信号も対象とし、サーチパワーは通常より小さく設定する。ここで弱い信号も対象としているのは、ホットスタートではすでにエフェメリスを保持している状態なので、衛星信号からエフェメリス情報を必ずしも取得する必要はなく、弱い信号でも測位に利用できるためである。
またサーチパワーを通常より小さく設定するのは、前述したとおりサーチする範囲をホットスタート条件に該当しない場合より大幅に狭めることができるため、通常より小さいサーチパワーでも実用的な衛星サーチが実現でき、より消費電力を抑えることができるためである。

次に、受信制御部５１は、ＲＦ・ＢＢ並列動作モード（第二制御モード）でのＧＮＳＳ受信回路４５の起動処理Ｓ８３を行う。また、衛星信号検出部８５１は、衛星信号サーチ処理Ｓ８４を行い、衛星信号追尾部８５２は、衛星信号追尾処理Ｓ８５を行う。ベースバンド制御部８５は、受信終了条件の判定処理Ｓ８６、追尾中の衛星が存在するかの判定処理Ｓ８７、デコード・日時同期・測位処理Ｓ８８、受信終了条件の判定処理Ｓ８９を実行する。これらの処理は、前述の衛星航法情報収集モードでのＲＦ・ＢＢ並列動作モードでの受信処理とほぼ同じであるため、説明を省略する。

[測位モード（コールドスタート）］
受信制御部５１は、Ｓ８０でＮＯと判定した場合、つまりホットスタート条件に該当しない場合は、コールドスタート用の測位モードでの受信処理Ｓ９０を実行する。
まず、コールドスタート時の概略の処理の流れを説明する。コールドスタート時は、前述しているように衛星信号をサーチする範囲が大きくサーチ能力を必要とするため、測定開始時はＲＦ・ＢＢ独立動作モード（第一制御モード）で起動する。そして、ＲＦ・ＢＢ独立動作モード時に測位に必要な衛星数（測位のため３衛星以上）が見つかる等の条件を満たすと、ＲＦ・ＢＢ並列動作モードとなる。
そして、消費電力を重視するか否かで、ＲＦ・ＢＢ並列動作モードでの処理を分岐している。測位精度や測位成功率を重視する高精度受信処理の場合は、「衛星航法情報収集モード」と同様に、ＲＦ・ＢＢ独立動作モード時に見つかった衛星に対する追尾処理だけでなく、追尾できていない衛星に対してもサーチ・追尾処理を実施するＲＦ・ＢＢ並列動作モード（第二制御モード）を実行する。これにより、信号レベルの高い衛星信号を用いた測位処理が可能となり、測位精度や測位成功率を向上できる。一方で、ＲＦ・ＢＢ並列動作モード時に、追尾できていない衛星のサーチ処理も行うため、消費電力は増大する。
一方、消費電力を重視する低電力受信処理の場合は、「日時同期（測時）モード」と同様に、ＲＦ・ＢＢ独立動作モードにて見つかった衛星のみに追尾処理を実施するＲＦ・ＢＢ並列動作モード（第三制御モード）を実行する。これにより、低電力受信処理は、高精度受信処理に比べて、消費電力を低減できる。一方、低電力受信処理は、ＲＦ・ＢＢ並列動作モード時に、新たな衛星をサーチしないため、高精度受信処理に比べると、測位精度や測位成功率が低下する可能性がある。

以上のコールドスタート時の具体的な受信処理Ｓ９０を、図１８に基づいて説明する。
受信制御部５１は、受信終了条件設定処理Ｓ９１、衛星サーチパラメーター設定処理Ｓ９２、ＲＦ・ＢＢ独立動作パラメーター設定処理Ｓ９３を実行する。
Ｓ９１で設定する受信終了条件は、ＲＦ・ＢＢ並列動作移行までのタイムアウト時間を１５秒、全体処理（測位処理）のタイムアウト時間を１２０秒とし、タイムアウト時間を経過しても測位が完了しない場合と、タイムアウト時間以内で測位が完了した場合に測定を終了する条件とする。
Ｓ９２で設定する衛星サーチパラメーターにおいて、サーチを実施する感度域の設定は、衛星信号から衛星航法情報を取得できるように、ある程度、強い信号感度域までとする。また、サーチパワーの設定は、通常レベルに設定され、ホットスタート条件時に比べて高く設定されている。
Ｓ９３で設定するＲＦ・ＢＢ独立動作モードのパラメーターは、独立動作モードから並列動作モードへの移行条件であり、基本的にはサーチで見つかった衛星数が測位に必要な最低衛星数である３衛星以上であることを条件とする。

次に、受信制御部５１は、ＲＦ・ＢＢ独立動作モード（第一制御モード）でのＧＮＳＳ受信回路４５の起動処理Ｓ９４を行う。従って、第一制御モードを実行する第一条件の一つは、測位モード（コールドスタート）で受信を開始したことである。また、衛星信号検出部８５１は、衛星信号サーチ処理Ｓ９５、受信終了条件の判定処理Ｓ９６、独立から並列動作への移行条件の判定処理Ｓ９７を実行する。これらの処理は、衛星航法情報収集モードでの処理と同様であるため、説明を省略する。
受信制御部５１は、Ｓ９７でＹＥＳ、つまり独立動作モードでの衛星信号サーチ処理Ｓ９５で、３衛星以上を見付けた場合には、コールドスタート時の測位処理として、消費電力を重視する設定であるか否かを判定する（Ｓ９８）。そして、受信制御部５１は、Ｓ９８でＮＯと判定した場合は、高精度受信処理Ｓ１００を実行し、Ｓ９８でＹＥＳと判定した場合は、低電力受信処理Ｓ１１０を実行する。
ここで、Ｓ９８の判定は、例えば、受信機（電子時計１）の電池残量レベルによって判定してもよいし、測位処理で得られた位置情報の用途（アプリケーション）によって判定してもよい。例えば、電子時計１のタイムゾーンを判定するために測位処理を行う場合は、測位誤差がある程度大きくても実用上問題がないため、低電力受信処理を実行すればよい。一方で、ＧＰＳロガーのように、受信機を装着した人や車などの移動情報を取得する場合は、位置精度も高くする必要があるため、高精度受信処理を実行すればよい。

［高精度受信処理］
高精度受信処理Ｓ１００が実行されると、図１９に示すように、ベースバンド制御部８５は、ＲＦ・ＢＢ並列動作モードでＧＮＳＳ受信回路４５を動作する（Ｓ１０１）。
そして、衛星信号検出部８５１、衛星信号追尾部８５２は、現在追尾できていない衛星をサーチする衛星信号サーチ処理Ｓ１０２、衛星信号追尾処理Ｓ１０３、受信終了条件判定処理Ｓ１０４、追尾中衛星の存在判定処理Ｓ１０５、デコード・日時同期・測位処理Ｓ１０６、受信終了条件の判定処理Ｓ１０７を実行する。これらの処理Ｓ１０１～Ｓ１０７は、衛星航法情報収集モードにおけるＲＦ・ＢＢ並列動作モード（第二制御モード）の処理と同様である。
なお、受信終了条件判定処理Ｓ１０４、Ｓ１０７の受信終了条件は、測位受信に成功した場合と、測位受信に成功せずに測位モード開始からタイムアウト時間（１２０秒）経過した場合である。また、処理Ｓ１０５の判定条件は、追尾中の衛星が測位に必要な３衛星以上であればＹＥＳと判定し、３衛星未満であればＮＯと判定する。
そして、処理Ｓ１０４、Ｓ１０７で受信終了条件に該当してＹＥＳと判定されると、受信制御部５１は、高精度受信処理を終了し、図１８に戻り、測位モードを終了する。さらに、受信制御部５１は、図１０に戻り、ＧＮＳＳ受信回路４５の電源をオフし（Ｓ８）、受信処理を終了する。

［低電力受信処理］
低電力受信処理Ｓ１１０が実行されると、図２０に示すように、ベースバンド制御部８５は、ＲＦ・ＢＢ並列動作モードでＧＮＳＳ受信回路４５を動作する（Ｓ１１１）。
そして、衛星信号検出部８５１、衛星信号追尾部８５２は、衛星信号追尾処理Ｓ１１２、並列から独立動作への移行条件判定処理Ｓ１１３、デコード・日時同期・測位処理Ｓ１１４、受信終了条件の判定処理Ｓ１１５を実行する。これらの処理Ｓ１１１～Ｓ１１５は、日時同期モードにおける処理と同様である。
ただし、測位モードであるため、並列から独立動作への移行条件（第一条件）を判定する判定処理Ｓ１１３は、追尾中の衛星が測位に必要な３衛星よりも少なくなればＹＥＳと判定し、３衛星以上を維持していればＮＯと判定する。そして、衛星信号検出部８５１は、Ｓ１１３でＹＥＳと判定した場合は、図１８の処理Ｓ９４に戻り、ＲＦ・ＢＢ独立動作モードでの動作に切り替えて衛星信号サーチ処理Ｓ９５以降の処理を実行する。
また、受信終了条件判定処理Ｓ１１５の判定条件は、測位受信に成功した場合と、測位受信に成功せずに測位モード開始からタイムアウト時間（１２０秒）経過した場合である。
そして、処理Ｓ１１５で受信終了条件に該当してＹＥＳと判定されると、受信制御部５１は、低電力受信処理を終了し、図１８に戻り、測位モードを終了する。さらに、受信制御部５１は、図１０に戻り、ＧＮＳＳ受信回路４５の電源をオフし（Ｓ８）、受信処理を終了する。

測位モードは、最初にホットスタート条件が満たせているかどうかという条件を判定し、その判定結果を元に、通常のＲＦ・ＢＢ並列動作モードでの起動処理Ｓ８３か、ＲＦ・ＢＢ独立動作モードでの起動処理Ｓ９４かを選択し、ホットスタート条件を満たしている場合は、ＲＦ・ＢＢ独立動作モードで動作しない代わりにサーチパワーを削減することで消費電力を抑えながら測位動作を実施できる。
また、コールドスタート時であり、かつ、測位精度や測位成功率を重視する場合は、ＲＦ・ＢＢ独立動作モードで起動することで消費電力を抑えながら必要最低限の衛星をサーチし、ＲＦ・ＢＢ並列動作モード移行後はまだ見つかっていない衛星に対してもサーチを行うことで、さらに多くの衛星をサーチすることができより多くの衛星を利用して測位計算を実施することにより高精度、高測位率を実現することができる。
また、コールドスタート時であり、かつ、消費電力の低減を重視する場合においては、ＲＦ・ＢＢ独立動作モードで見つかった最小限の衛星数に対してＲＦ・ＢＢ並列動作モードで追尾、デコード、測位処理が行われるため、ホットスタート時と、コールドスタート時で高精度受信処理を行う場合との２条件よりもさらに消費電力を抑えながら測位動作を実現することができる。

［実施形態の作用効果］
電子時計１によれば、制御部であるベースバンド制御部８５は、ＲＦ部７０および相関演算処理部８４の制御として、第一制御モード（ＲＦ・ＢＢ独立動作モード）と、第二制御モード（ＲＦ・ＢＢ並列動作モード）とを備えているため、消費電力を抑制しつつ、衛星信号を取得できる衛星数を増やすことができる。
すなわち、受信処理の開始時に第一制御モードを実行すれば、ＲＦ部７０と、相関演算処理部８４とが同時に動作することがないため、ピーク電流を抑制できて消費電力も低減できる。したがって、最初に第一制御モードを実行して第一の検出処理を行うことで、低消費電力で衛星を検出可能な環境であるか否かを判断できる。このため、電子時計１が室内に配置された状態で受信処理を開始した場合でも、低消費電力で受信に適さない環境であることを判定して受信処理を終了できる。
また、第二制御モードが実行された場合は、ベースバンド制御部８５は、ＲＦ部７０および相関演算処理部８４を動作状態として、衛星信号を検出する第二の検出処理（サーチ処理）と、衛星信号を追尾する追尾処理とを実行する。このとき、第二制御モードでは、新たな衛星信号を検出する検出処理を行っているので、第一制御モードの実行時に検出できなかった衛星信号であっても、第二制御モードの実行時に検出することができる場合がある。したがって、第二制御モードの追尾処理では、第一制御モードの第一の検出処理で検出した衛星信号に加えて、第二制御モードの第二の検出処理で検出した衛星信号も追尾できるため、より多くの衛星信号を追尾できる。このため、信号強度の高い衛星信号を受信できたり、多くの衛星信号を受信できるため、位置情報の取得に成功する測位成功率を向上でき、位置情報の精度も向上できる。

また、本実施形態では、第一制御モードおよび第二制御モードに加えて、第三制御モードを備えている。この第三制御モードは、第一制御モードで検出された衛星信号のみを追尾処理するため、第二制御モードに比べて、消費電力を低減できる。したがって、ベースバンド制御部８５は、第一制御モード、第二制御モード、第三制御モードを選択して実行することで、電力消費を抑制できて、衛星信号を取得できる衛星数も増加できる。特に、取得する情報の種類などに応じて第二制御モードと第三制御モードとを選択して実行できるため、第二制御モードによる位置精度や測位成功率を高めた高精度受信処理と、第三制御モードによる消費電力を低減できる低電力受信処理とを選択でき、最小減の消費電力で必要な情報を取得できる。
したがって、ベースバンド制御部８５が、受信目的、すなわち、取得する情報の種類や、位置精度を重視するかあるいは低電力消費を重視するかの違いによって各制御モードを選択しているので、受信目的に適した最適の消費電力で最適なパフォーマンスを実現できる。
また、衛星航法情報収集モード、日時同期モード、測位モード等の受信モードに応じて、サーチ対象感度域やサーチパワーを設定しているので、さらに消費電力を抑制しながら受信目的を実現できる。
さらに、受信終了条件として、受信モードに応じて、全体処理のタイムアウト時間と、独立動作モードから並列動作モードへの移行のタイムアウト時間とを設定しているので、受信目的に応じて受信処理を継続すべきか否かを適切に判定でき、無駄な受信処理が継続することを防止でき、その分、消費電力も低減できる。

衛星航法情報収集モードでは、第一制御モードで起動後に、第二所定値以上（前記実施形態では衛星数１以上）の衛星が見つかった後は、第二制御モードに移行し、現在見つかっている衛星を追尾して衛星航法情報をデコードしながら、現在見つかっていない衛星を新たにサーチして追尾できるため、多くの衛星航法情報を取得できる。また、受信開始時に第一制御モードで衛星を検出できる環境であるかを確認しているため、第二制御モードで受信処理を開始した場合に比べて、衛星を検出できない場合の消費電力を低減できる。したがって、消費電力を抑制しながら、衛星航法情報を取得できる。

日時同期モードでは、第一制御モードで起動後に、第三所定値以上（前記実施形態では衛星数が１以上）の衛星が見つかった後は、第三制御モードに切り替えて受信処理を実行している。このため、第一制御モードにより、最小減の消費電力で衛星信号を受信可能な環境であるかを判断できる。また、第三制御モードにより、時刻情報を取得する際に新たな衛星の検出処理を行わないため、最小減の消費電力で時刻情報を取得できる。

測時受信モードでは、ホットスタート時と、コールドスタート時でありかつ位置情報の精度向上を重視する場合（高精度受信処理）と、コールドスタート時でありかつ消費電力の低減を重視する場合（低電力受信処理）とで、異なる受信制御を行うため、各測定目的に応じて最適な消費電力で位置情報を取得できる。
すなわち、ホットスタート時は、第一制御モードを実行せずに、第二制御モードで受信処理を実行する。ホットスタート時は、衛星信号のサーチ範囲（サーチする周波数範囲）を限定でき、サーチパワーも小さくできるため、第二制御モードを実行しても消費電力を低減できる。さらに、受信開始時から第二制御モードを実行することで、サーチと追尾とをリアルタイムで実施できるため、測位時間も短縮でき、測位率も向上できる。
また、コールドスタート時でかつ高精度受信処理を目的とする場合は、第一制御モードで受信処理を開始し、第一制御モードで検出された前記衛星信号の数が測位に必要な衛星数（例えば３衛星以上）であれば、第二制御モードに切り替えて受信処理を継続する。このため、第一制御モード時に検出できなかった衛星も、第二制御モード時に検出できるため、第一制御モード時および第二制御モード時にそれぞれ検出できた衛星を追尾処理でき、より多くの衛星信号を取得できる。このため、信号レベルの高い衛星信号を用いて位置情報を取得できる確率も高くなるため、測位成功率も向上でき、精度の高い位置情報を取得できる。
さらに、コールドスタート時でかつ低電力受信処理を目的とする場合は、第一制御モードで受信処理を開始し、第一制御モードで検出された前記衛星信号の数が測位に必要な衛星数（例えば３衛星以上）であれば、第三制御モードに切り替えて受信処理を継続する。第三制御モード時は、第一制御モード時に検出した衛星のみを追尾するため、第二制御モードを実行する場合に比べて、消費電力を低減できる。

また、第三制御モードを実行する日時同期モードと、測位モードの低電力受信処理とでは、第三制御モードの実行中に、追尾している衛星が所定数未満（日時同期モードは１衛星未満、測位モードは３衛星未満）となると、追尾処理を継続しても情報の取得に成功できないため、第一制御モードに切り替えて実行している。したがって、消費電力を抑えながら、情報取得に成功できる環境であるかを再度判定でき、その時点で検出可能な衛星を新たにサーチできるため、再度第二制御モードを実行できる。
これによれば、第三制御モードの実行後、第一制御モードを実行することがない場合と比べて、時刻情報や位置情報の取得成功率を向上できる。

第一制御モードから、第二制御モードや第三制御モードに移行する条件は、日時同期モードの場合は、時刻情報を取得可能な最小値である１衛星以上に設定され、測位モードの場合は、位置情報を取得可能な最小値である３衛星以上に設定される。
これによれば、情報の取得に必要な数の衛星信号を検出できている場合にのみ、並列動作モードを設定でき、追尾処理を実行できる。これにより、情報の取得に成功できない状況で追尾処理が実行されることを抑制できる。

［他の実施形態］
なお、本発明は前述の各実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲での変形、改良等は本発明に含まれるものである。

前記実施形態では、第一制御モード、第二制御モード、第三制御モードの３種類の制御モードを実行可能としていたが、第三制御モードを第二制御モードに置き換えることで、第一制御モードと第二制御モードの２種類の制御モードのみを実行可能としてもよい。
但し、前記実施形態のように、３種類の制御モードを実行可能としたほうが、各受信目的に応じて制御モードを選択できるため、最適な消費電力で最適なパフォーマンスを実現できる利点がある。

前記実施形態では、航法情報収集モードおよび日時同期モードでは、第二制御モードや第三制御モードに移行する条件である第２所定値や第３所定値を１衛星としていたが、２衛星以上に設定してもよい。また、測位モードでは、第２所定値や第３所定値を３衛星としていたが、４衛星以上に設定してもよい。
さらに、前記実施形態では、第一制御モードから第三制御モードに移行する条件と、第三制御モードから第二制御モードに移行する条件とを同じ衛星数としていたが、異なる数としてもよい。
また、各制御モードを移行する条件は、受信処理の開始からの経過時間によって変更してもよい。

本発明の電子機器は、腕時計（電子時計）に限定されず、例えば、携帯電話、登山等に用いられる携帯型のＧＰＳ受信機等、位置情報衛星から送信される衛星信号を受信する装置に広く利用できる。

前記各実施形態では、位置情報衛星の例として、ＧＰＳ衛星１００について説明したが、本発明はこれに限定されない。例えば、位置情報衛星としては、ガリレオ（ＥＵ）、ＧＬＯＮＡＳＳ（ロシア）、Ｂｅｉｄｏｕ（中国）などの他の全地球的公航法衛星システム（ＧＮＳＳ）で利用される衛星が適用できる。また、静止衛星型衛星航法補強システム（ＳＢＡＳ）などの静止衛星や、準天頂衛星等の特定の地域のみで検索できる地域的衛星測位システム（ＲＮＳＳ）などの衛星も適用できる。

１…電子時計（電子機器）、１１０…アンテナ体、４５…ＧＮＳＳ受信回路（衛星信号受信装置）、５０…制御回路、５１…受信制御部、７０…ＲＦ部（受信部）、８０…ベースバンド部、８１…サンプリング部、８２…サンプルメモリー部（受信信号記憶部）、８３…レプリカコード生成部、８４…相関演算処理部、８５…ベースバンド制御部（制御部）、８５１…衛星信号検出部、８５２…衛星信号追尾部、８５３…衛星航法情報デコード部、８５４…時刻・位置情報演算部。

Claims (9)

1. 位置情報衛星が送信する衛星信号の周波数帯の電波を受信し、受信信号を出力する受信部と、
   前記受信信号を記憶する受信信号記憶部と、
   前記受信信号および前記位置情報衛星に対応したコードの相関値を演算する相関演算処理部と、
   前記受信部および前記相関演算処理部の動作を制御する制御部と、を備え、
   前記制御部は、
   前記受信部を動作状態とし、かつ、前記相関演算処理部を非動作状態として、前記受信部から出力された前記受信信号を前記受信信号記憶部に記憶させ、所定期間分の前記受信信号を前記受信信号記憶部に記憶させると、前記受信部を非動作状態とし、かつ、前記相関演算処理部を動作状態として、前記受信信号記憶部に記憶された前記受信信号および前記コードの相関値を演算して、前記衛星信号を検出する第一の検出処理を実行する第一制御モードと、
   前記受信部および前記相関演算処理部を動作状態として、前記受信部から出力された前記受信信号および前記コードの相関値を演算して、前記第一の検出処理において検出対象に設定されている衛星信号のうち、前記第一の検出処理で検出できていない衛星信号を検出する第二の検出処理と、前記第一の検出処理および前記第二の検出処理で検出された前記衛星信号を追尾する追尾処理とを実行し、追尾した前記衛星信号に基づいて情報を取得する第二制御モードと、を実行可能であり、
   予め設定された第一条件に該当すると前記第一制御モードを実行し、予め設定された第二条件に該当すると前記第二制御モードを実行する
   ことを特徴とする衛星信号受信装置。
2. 請求項１に記載の衛星信号受信装置において、
   前記制御部は、
   前記受信部および前記相関演算処理部を動作状態として、前記受信部から出力された前記受信信号および前記コードの相関値を演算して、前記第一の検出処理で検出された前記衛星信号のみを追尾する追尾処理を実行し、追尾した前記衛星信号に基づいて情報を取得する第三制御モードと、を実行可能であり、
   予め設定された第三条件に該当すると前記第三制御モードを実行する
   ことを特徴とする衛星信号受信装置。
3. 請求項２に記載の衛星信号受信装置において、
   前記情報は時刻情報であって、
   前記制御部は、前記時刻情報を取得する日時同期モードで動作可能とされ、
   前記日時同期モードで動作される場合は、前記第一制御モードで受信処理を開始し、前記第一制御モードで検出された前記衛星信号の数が所定数以上の場合に前記第三条件に該当したと判定し、前記第三制御モードに切り替えて受信処理を実行する
   ことを特徴とする衛星信号受信装置。
4. 請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の衛星信号受信装置において、
   前記情報は衛星航法情報であって、
   前記制御部は、前記衛星航法情報を取得する衛星航法情報収集モードで動作可能とされ、
   前記衛星航法情報収集モードで動作される場合は、前記第一制御モードで受信処理を開始し、前記第一制御モードで検出された前記衛星信号の数が所定数以上の場合に前記第二条件に該当したと判定し、前記第二制御モードに切り替えて受信処理を実行する
   ことを特徴とする衛星信号受信装置。
5. 請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の衛星信号受信装置において、
   前記情報は位置情報であって、
   前記制御部は、前記位置情報を取得する測位モードで動作可能とされ、
   前記測位モードで動作される場合は、ホットスタートで起動可能であれば、前記第二制御モードで受信処理を実行する
   ことを特徴とする衛星信号受信装置。
6. 請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の衛星信号受信装置において、
   前記情報は位置情報であって、
   前記制御部は、前記位置情報を取得する測位モードで動作可能とされ、
   前記測位モードで動作される場合であり、ホットスタートで起動できず、かつ、高精度受信処理を行う場合は、前記第一制御モードで受信処理を開始し、前記第一制御モードで検出された前記衛星信号の数が測位に必要な衛星数以上の場合に前記第二条件に該当したと判定し、前記第二制御モードに切り替えて受信処理を実行する
   ことを特徴とする衛星信号受信装置。
7. 請求項２に記載の衛星信号受信装置において、
   前記情報は位置情報であって、
   前記制御部は、前記位置情報を取得する測位モードで動作可能とされ、
   前記測位モードで動作される場合であり、ホットスタートで起動できず、かつ、低電力受信処理を行う場合は、前記第一制御モードで受信処理を開始し、前記第一制御モードで検出された前記衛星信号の数が測位に必要な衛星数以上の場合に前記第三条件に該当したと判定し、前記第三制御モードに切り替えて受信処理を実行する
   ことを特徴とする衛星信号受信装置。
8. 請求項１から請求項７のいずれか一項に記載の衛星信号受信装置を備える
   ことを特徴とする電子機器。
9. 位置情報衛星が送信する衛星信号の周波数帯の電波を受信し、受信信号を出力する受信部と、前記受信信号を記憶する受信信号記憶部と、前記受信信号および前記位置情報衛星に対応したコードの相関値を演算する相関演算処理部と、を備える衛星信号受信装置の制
   御方法であって、
   前記受信部を動作状態とし、かつ、前記相関演算処理部を非動作状態として、前記受信部から出力された前記受信信号を前記受信信号記憶部に記憶させ、所定期間分の前記受信信号を前記受信信号記憶部に記憶させると、前記受信部を非動作状態とし、かつ、前記相関演算処理部を動作状態として、前記受信信号記憶部に記憶された前記受信信号および前記コードの相関値を演算して、前記衛星信号を検出する第一の検出処理を実行する第一制御ステップと、
   前記受信部および前記相関演算処理部を動作状態として、前記受信部から出力された前記受信信号および前記コードの相関値を演算して、前記第一の検出処理において検出対象に設定されている衛星信号のうち、前記第一の検出処理で検出できていない衛星信号を検出する第二の検出処理と、前記第一の検出処理および前記第二の検出処理で検出された前記衛星信号を追尾する追尾処理とを実行し、追尾した前記衛星信号に基づいて情報を取得する第二制御ステップと、を備え、
   予め設定された第一条件に該当すると前記第一制御ステップを実行し、予め設定された第二条件に該当すると前記第二制御ステップを実行する
   ことを特徴とする衛星信号受信装置の制御方法。

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