JP7225835B2 - 電子時計、衛星信号受信装置および衛星信号受信装置の制御方法 - Google Patents
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Description
本発明は、電子時計、衛星信号受信装置および衛星信号受信装置の制御方法に関する。
特許文献１には、ＧＰＳ衛星から送信されるＧＰＳ信号を受信して、航法データを取得するＧＰＳ受信装置が開示されている。特許文献１のＧＰＳ受信装置では、電池残量に応じて動作させる受信チャンネル数を決定することにより、電池残量が少ない場合でも、ＧＰＳ信号を受信できるようにしている。
しかし、特許文献１では、ＧＰＳ信号を受信する前にしか電池残量を検出していないため、ＧＰＳ信号の受信処理中に、ユーザー操作による機器動作等の不測の要因で電池残量が低下した場合に、ＧＰＳ受信装置がシステムダウンしてしまうおそれがあるといった問題があった。
本開示の電子時計は、電源と、複数の衛星から送信される衛星信号の少なくとも１つを受信し、前記衛星信号をデジタル信号に変換して出力する受信部と、前記デジタル信号を信号サンプルとして記憶する信号サンプル記憶部と、前記信号サンプルおよび前記複数の衛星に対応した複数のコードの相関値を順次演算する相関演算処理を実行する相関演算部と、前記相関演算部による相関演算結果を記憶する相関演算結果記憶部と、前記電源からの電力を前記受信部、前記信号サンプル記憶部、前記相関演算部、および前記相関演算結果記憶部に供給する電源電力供給部と、前記電源の電圧を検知し、検知した前記電圧が第１閾値未満であるか否か、または、前記電圧が前記第１閾値以上に設定される第２閾値を超えたか否かを判定する電源電圧判定部と、前記電源電圧判定部で前記電圧が前記第１閾値未満と判定された場合、前記相関演算処理を中断し、前記電源電圧判定部で前記電圧が前記第２閾値を超えたと判定された場合、前記相関演算処理を再開するように、前記相関演算部を制御する相関演算制御部と、を備える。
本開示の電子時計において、前記電源電圧判定部は、前記電圧が前記第１閾値未満と判定した場合、前記相関演算処理を中断させる中断信号を前記相関演算制御部に出力し、前記電圧が前記第２閾値を超えたと判定した場合、前記中断信号の出力を停止し、前記相関演算制御部は、前記中断信号が入力されたら、前記中断信号が入力された時点で演算しているコードと前記信号サンプルとの相関値の演算が終了した時点で、前記相関演算処理を中断するよう前記相関演算部を制御し、前記相関演算結果を前記相関演算結果記憶部に記憶させ、前記中断信号の入力が停止したら、前記相関演算結果記憶部に記憶された前記相関演算結果に基づき、前記相関演算部を制御して前記相関演算処理を再開してもよい。
本開示の電子時計において、前記相関演算制御部は、前記電源電圧判定部で前記電圧が前記第１閾値未満と判定された場合、前記電源電力供給部を制御して、前記相関演算部への前記電力の供給を停止させることで前記相関演算処理を中断し、前記電源電圧判定部で前記電圧が前記第２閾値を超えたと判定された場合、前記電源電力供給部を制御して、前記相関演算部への前記電力の供給を再開させることで前記相関演算処理を再開してもよい。
本開示の電子時計において、前記相関演算部は、複数の相関器を有し、前記相関演算制御部は、前記電圧に応じて、使用する前記相関器の数を決定してもよい。
本開示の衛星信号受信装置は、複数の衛星から送信される衛星信号の少なくとも１つを受信し、前記衛星信号をデジタル信号に変換して出力する受信部と、前記デジタル信号を信号サンプルとして記憶する信号サンプル記憶部と、前記信号サンプルおよび前記複数の衛星に対応した複数のコードの相関値を順次演算する相関演算処理を実行する相関演算部と、前記相関演算部による相関演算結果を記憶する相関演算結果記憶部と、電源からの電力を前記受信部、前記信号サンプル記憶部、前記相関演算部、および相関演算結果記憶部に供給する電源電力供給部と、前記電源の電圧を検知し、検知した前記電圧が第１閾値未満であるか否か、または、前記電圧が前記第１閾値以上に設定される第２閾値を超えたか否かを判定する電源電圧判定部と、前記電源電圧判定部で前記電圧が前記第１閾値未満と判定された場合、前記相関演算処理を中断し、前記電源電圧判定部で前記電圧が前記第２閾値を超えたと判定された場合、前記相関演算処理を再開するように、前記相関演算部を制御する相関演算制御部と、を備える。
本開示の衛星信号受信装置において、前記電源電圧判定部は、前記電圧が前記第１閾値未満と判定した場合、前記相関演算処理を中断させる中断信号を前記相関演算制御部に出力し、前記電圧が前記第２閾値を超えたと判定した場合、前記中断信号の出力を停止し、前記相関演算制御部は、前記中断信号が入力されたら、前記中断信号が入力された時点で演算しているコードと前記信号サンプルとの相関値の演算が終了した時点で、前記相関演算処理を中断するよう前記相関演算部を制御し、前記相関演算結果を前記相関演算結果記憶部に記憶させ、前記中断信号の入力が停止したら、前記相関演算結果記憶部に記憶された前記相関演算結果に基づき、前記相関演算部を制御して前記相関演算処理を再開してもよい。
本開示の衛星信号受信装置の制御方法は、複数の衛星から送信される衛星信号の少なくとも１つを受信し、前記衛星信号をデジタル信号に変換して出力する受信部と、前記デジタル信号を信号サンプルとして記憶する信号サンプル記憶部と、前記信号サンプルおよび前記複数の衛星に対応した複数のコードの相関値を順次演算する相関演算処理を実行する相関演算部と、前記相関演算部による相関演算結果を記憶する相関演算結果記憶部と、電源からの電力を前記受信部、前記信号サンプル記憶部、前記相関演算部、および相関演算結果記憶部に供給する電源電力供給部と、前記電源の電圧を検知し、検知した前記電圧が第１閾値未満であるか否か、または、前記電圧が前記第１閾値以上に設定される第２閾値を超えたか否かを判定する電源電圧判定部と、を備える衛星信号受信装置の制御方法であって、前記電源電圧判定部で前記電圧が前記第１閾値未満と判定された場合、前記相関演算部による前記相関演算処理を中断するステップと、前記電源電圧判定部で前記電圧が前記第２閾値を超えたと判定された場合、前記相関演算部による前記相関演算処理を再開するステップと、を備える。
本開示の衛星信号受信装置の制御方法において、前記電源電圧判定部で前記電圧が前記第１閾値未満と判定された場合、前記相関演算処理を中断させる中断信号を出力するステップと、前記中断信号が入力されたら、前記中断信号が入力された時点で演算しているコードと前記信号サンプルとの相関値の演算が終了した時点で、前記相関演算処理を中断するよう前記相関演算部を制御し、前記相関演算結果を前記相関演算結果記憶部に記憶させるステップと、前記電源電圧判定部で前記電圧が前記第２閾値を超えたと判定された場合、前記中断信号の出力を停止するステップと、前記中断信号の入力が停止したら、前記相関演算結果記憶部に記憶された前記相関演算結果に基づき、前記相関演算部を制御して前記相関演算処理を再開するステップと、を備えてもよい。
［第１実施形態］
以下、本開示の第１実施形態に係る電子時計１について、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から送信される衛星信号の少なくとも１つを受信して時刻情報を取得するように構成されている。また、電子時計１は、位置情報衛星１００から送信される衛星信号の少なくとも３つを受信して位置情報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。例えば、ＧＰＳ衛星は、現在約３０個が地球の上空に存在している。なお、ＧＮＳＳとは、全地球的航法衛星システムを示すGlobal Navigation Satellite Systemの略語である。
また、位置情報衛星１００は上記に限られるものではなく、静止衛星型衛星航法補強システムなどの静止衛星や、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などの衛星も含まれる。
以下、本開示の第１実施形態に係る電子時計１について、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から送信される衛星信号の少なくとも１つを受信して時刻情報を取得するように構成されている。また、電子時計１は、位置情報衛星１００から送信される衛星信号の少なくとも３つを受信して位置情報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。例えば、ＧＰＳ衛星は、現在約３０個が地球の上空に存在している。なお、ＧＮＳＳとは、全地球的航法衛星システムを示すGlobal Navigation Satellite Systemの略語である。
また、位置情報衛星１００は上記に限られるものではなく、静止衛星型衛星航法補強システムなどの静止衛星や、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などの衛星も含まれる。
図１に示すように、電子時計１は、文字板２と、指針３～６と、りゅうず７と、Ａボタン８と、Ｂボタン９とを備えている。
指針３は時針であり、指針４は分針であり、指針５は秒針である。また、指針６は、各種情報を指示するモード針である。
指針３は時針であり、指針４は分針であり、指針５は秒針である。また、指針６は、各種情報を指示するモード針である。
［電子時計の構成］
図２は、電子時計１の概略構成を示すブロック図である。
図２に示すように、電子時計１は、衛星信号受信装置１０、アンテナ体２３、二次電池２４、充電回路２５、太陽電池２６、計時装置３０、制御装置４０、記憶装置５０、入力装置６０、駆動機構７０、表示装置８０を備えている。これらの各装置は、不図示のデータバスを介してデータを送受信する。
入力装置６０は、図１に示すりゅうず７、Ａボタン８、Ｂボタン９を備えて構成される。
充電回路２５は、太陽電池２６で発生した電力を二次電池２４に供給し、二次電池２４を充電する。
二次電池２４は、公称電圧が３．７Ｖのコイン型リチウム二次電池であり、本開示の電源の一例である。なお、二次電池２４は、上記構成に限られるものではなく、例えば、公称電圧が２．４Ｖのコイン型リチウム二次電池や、公称電圧が１．５Ｖのコイン型リチウム二次電池であってもよい。
図２は、電子時計１の概略構成を示すブロック図である。
図２に示すように、電子時計１は、衛星信号受信装置１０、アンテナ体２３、二次電池２４、充電回路２５、太陽電池２６、計時装置３０、制御装置４０、記憶装置５０、入力装置６０、駆動機構７０、表示装置８０を備えている。これらの各装置は、不図示のデータバスを介してデータを送受信する。
入力装置６０は、図１に示すりゅうず７、Ａボタン８、Ｂボタン９を備えて構成される。
充電回路２５は、太陽電池２６で発生した電力を二次電池２４に供給し、二次電池２４を充電する。
二次電池２４は、公称電圧が３．７Ｖのコイン型リチウム二次電池であり、本開示の電源の一例である。なお、二次電池２４は、上記構成に限られるものではなく、例えば、公称電圧が２．４Ｖのコイン型リチウム二次電池や、公称電圧が１．５Ｖのコイン型リチウム二次電池であってもよい。
駆動機構７０は、図１に示す指針３～６を駆動する図示略のステップモーター、輪列、駆動回路等を備えて構成される。駆動機構７０は、これらのステップモーターや輪列などを介して指針３～６を駆動する。
アンテナ体２３は、位置情報衛星１００から送信される衛星信号を受信するアンテナであり、本実施形態ではパッチアンテナで構成される。ただし、アンテナ体２３は、パッチアンテナで構成されることに限られず、例えば、ダイポールアンテナ、逆Ｆアンテナ、リングアンテナなどで構成されていてもよい。
表示装置８０は、図１に示す文字板２および指針３～６を備えて構成される。なお、表示装置８０は、上記構成に限られるものではなく、例えば、液晶パネル等からなる時刻表示部を備えていてもよい。
アンテナ体２３は、位置情報衛星１００から送信される衛星信号を受信するアンテナであり、本実施形態ではパッチアンテナで構成される。ただし、アンテナ体２３は、パッチアンテナで構成されることに限られず、例えば、ダイポールアンテナ、逆Ｆアンテナ、リングアンテナなどで構成されていてもよい。
表示装置８０は、図１に示す文字板２および指針３～６を備えて構成される。なお、表示装置８０は、上記構成に限られるものではなく、例えば、液晶パネル等からなる時刻表示部を備えていてもよい。
［衛星信号受信装置］
衛星信号受信装置１０は、制御装置４０によって駆動されると、アンテナ体２３を通じて位置情報衛星１００から送信される衛星信号の電波を受信する。そして、衛星信号受信装置１０は、衛星信号の電波の受信に成功した場合には、取得した軌道情報や時刻情報などの情報を制御装置４０へ送信する。一方、衛星信号の受信に失敗した場合には、衛星信号受信装置１０は、その旨の情報を制御装置４０へ送信する。なお、衛星信号受信装置１０の詳細については、後述する。
衛星信号受信装置１０は、制御装置４０によって駆動されると、アンテナ体２３を通じて位置情報衛星１００から送信される衛星信号の電波を受信する。そして、衛星信号受信装置１０は、衛星信号の電波の受信に成功した場合には、取得した軌道情報や時刻情報などの情報を制御装置４０へ送信する。一方、衛星信号の受信に失敗した場合には、衛星信号受信装置１０は、その旨の情報を制御装置４０へ送信する。なお、衛星信号受信装置１０の詳細については、後述する。
計時装置３０は、二次電池２４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内部時刻を計時する。
制御装置４０は、電子時計１を制御するＣＰＵで構成されている。制御装置４０は、測時部４１０、測位部４２０、表示制御部４３０、タイムゾーン設定部４４０、タイムゾーン修正部４５０、時刻修正部４６０を備える。
図３は、記憶装置５０の概略構成を示すブロック図である。
記憶装置５０は、ＲＡＭやＲＯＭ等で構成され、図３に示すように、時刻データ記憶部５００と、タイムゾーンデータ記憶部５５０とを備えている。
時刻データ記憶部５００には、受信時刻データ５１０と、内部時刻データ５２０と、表示用時刻データ５３０と、設定タイムゾーンデータ５４０とが記憶される。
記憶装置５０は、ＲＡＭやＲＯＭ等で構成され、図３に示すように、時刻データ記憶部５００と、タイムゾーンデータ記憶部５５０とを備えている。
時刻データ記憶部５００には、受信時刻データ５１０と、内部時刻データ５２０と、表示用時刻データ５３０と、設定タイムゾーンデータ５４０とが記憶される。
図２に戻って、制御装置４０の構成について以下に説明する。
測時部４１０は、衛星信号受信装置１０を作動して、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。本実施形態では、測時部４１０は、自動受信処理と手動受信処理とにおいて受信処理を実行可能に構成されている。自動受信処理としては、定時受信時刻になった場合に受信処理を実行する定時自動受信処理や、屋外において太陽電池２６に日光が照射していると判断できる場合に受信処理を実行する光自動受信処理等が例示される。
測位部４２０は、衛星信号受信装置１０を作動して、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、測位部４２０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。本実施形態では、測位部４２０は、前述した測時部４１０と同様に、自動受信処理と手動受信処理とにおいて受信処理を実行可能に構成されている。
表示制御部４３０は、駆動機構７０を制御して、時刻および各種情報を指針３～６に表示させる。
なお、表示制御部４３０は、例えば、二次電池２４の電圧に応じて、駆動機構７０を制御可能に構成されていてもよい。すなわち、表示制御部４３０は、二次電池２４の電圧が所定の閾値未満の場合、駆動機構７０を制御して、指針３～６の駆動を停止するように構成されていてもよい。これにより、二次電池２４の電圧が低下した場合に、消費電力を抑制することで、システムがダウンしてしまうことを防止できる。
なお、この場合、計時装置３０による内部時刻の計時は継続させる。これにより、例えば、太陽電池２６により充電されて、二次電池２４の電圧が所定の閾値以上になった場合に、表示制御部４３０は、駆動機構７０を制御して、時刻情報を指針３～５に表示させることができる。
なお、表示制御部４３０は、例えば、二次電池２４の電圧に応じて、駆動機構７０を制御可能に構成されていてもよい。すなわち、表示制御部４３０は、二次電池２４の電圧が所定の閾値未満の場合、駆動機構７０を制御して、指針３～６の駆動を停止するように構成されていてもよい。これにより、二次電池２４の電圧が低下した場合に、消費電力を抑制することで、システムがダウンしてしまうことを防止できる。
なお、この場合、計時装置３０による内部時刻の計時は継続させる。これにより、例えば、太陽電池２６により充電されて、二次電池２４の電圧が所定の閾値以上になった場合に、表示制御部４３０は、駆動機構７０を制御して、時刻情報を指針３～５に表示させることができる。
タイムゾーン設定部４４０は、測位部４２０で位置情報の取得に成功した場合、取得した緯度情報および経度情報に基づいて、タイムゾーンデータ記憶部５５０から取得したタイムゾーンデータを設定タイムゾーンデータ５４０に設定する。
また、タイムゾーン設定部４４０は、入力装置６０の操作により、時差情報または都市情報のいずれかが選択された場合、選択された時差情報または都市情報に対応するタイムゾーンデータを設定タイムゾーンデータ５４０に設定する。
また、タイムゾーン設定部４４０は、入力装置６０の操作により、時差情報または都市情報のいずれかが選択された場合、選択された時差情報または都市情報に対応するタイムゾーンデータを設定タイムゾーンデータ５４０に設定する。
タイムゾーン修正部４５０は、タイムゾーン設定部４４０がタイムゾーンデータを設定すると、表示用時刻データ５３０を、設定タイムゾーンデータ５４０を用いて修正する。このため、表示用時刻データ５３０は、内部時刻データ５２０に設定タイムゾーンデータ５４０を加算した時刻となる。
時刻修正部４６０は、測時部４１０や測位部４２０の受信処理で時刻情報の取得に成功した場合、取得した時刻情報で受信時刻データ５１０を修正する。このため、内部時刻データ５２０および表示用時刻データ５３０も修正される。表示用時刻データ５３０が修正されると、表示用時刻データ５３０と同期している指針３～５の指示時刻も修正される。
次に、図３に示す記憶装置５０の構成について説明する。
受信時刻データ５１０には、衛星信号受信装置１０で受信した時刻情報が記憶される。この受信時刻データ５１０は、通常は計時装置３０によって１秒毎に更新され、時刻情報を受信した際には、受信した時刻情報が記憶される。
［内部時刻データ］
内部時刻データ５２０には、受信時刻データ５１０に記憶された時刻情報にうるう秒を加味した内部時刻が記憶される。すなわち、内部時刻データ５２０には、ＵＴＣが記憶されることになる。受信時刻データ５１０が計時装置３０で更新される際に、この内部時刻も更新される。
内部時刻データ５２０には、受信時刻データ５１０に記憶された時刻情報にうるう秒を加味した内部時刻が記憶される。すなわち、内部時刻データ５２０には、ＵＴＣが記憶されることになる。受信時刻データ５１０が計時装置３０で更新される際に、この内部時刻も更新される。
表示用時刻データ５３０には、前述した内部時刻データ５２０の内部時刻に、設定タイムゾーンデータ５４０のタイムゾーンデータを加味した時刻データが記憶される。
設定タイムゾーンデータ５４０には、タイムゾーン設定部４４０によりタイムゾーンデータ、つまり、時差情報が設定される。具体的には、タイムゾーン設定部４４０は、タイムゾーンデータ記憶部５５０から位置情報に対応するタイムゾーンデータ、つまり時差情報を選択して取得し、設定タイムゾーンデータ５４０に記憶する。
例えば、日本標準時は、ＵＴＣに対して９時間進めた時刻である。そのため、測位部４２０で取得した位置情報が日本である場合には、タイムゾーン設定部４４０は、タイムゾーンデータ記憶部５５０から日本標準時の時差情報を読み出して設定タイムゾーンデータ５４０に記憶する。
例えば、日本標準時は、ＵＴＣに対して９時間進めた時刻である。そのため、測位部４２０で取得した位置情報が日本である場合には、タイムゾーン設定部４４０は、タイムゾーンデータ記憶部５５０から日本標準時の時差情報を読み出して設定タイムゾーンデータ５４０に記憶する。
タイムゾーンデータ記憶部５５０は、緯度情報および経度情報とタイムゾーンデータ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、制御装置４０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。
［衛星信号受信装置の構成］
図４は、衛星信号受信装置１０の概略構成を示すブロック図である。
図４に示すように、衛星信号受信装置１０は、ＲＦ部１１と、ベースバンド部１２と、電源電力供給部１３とを備えている。
電源電力供給部１３は、ＲＦ部１１およびベースバンド部１２に、二次電池２４からの電力を供給する。
図４は、衛星信号受信装置１０の概略構成を示すブロック図である。
図４に示すように、衛星信号受信装置１０は、ＲＦ部１１と、ベースバンド部１２と、電源電力供給部１３とを備えている。
電源電力供給部１３は、ＲＦ部１１およびベースバンド部１２に、二次電池２４からの電力を供給する。
［ＲＦ部］
ＲＦ部１１は、アンテナ体２３を用いて、衛星信号の周波数帯の電波を受信し、信号サンプルを出力する。ＲＦ部１１は、具体的には、信号サンプルを増幅する増幅回路や、信号サンプル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等を備えて構成されている。
また、ＲＦ部１１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１１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。
ＲＦ部１１は、アンテナ体２３を用いて、衛星信号の周波数帯の電波を受信し、信号サンプルを出力する。ＲＦ部１１は、具体的には、信号サンプルを増幅する増幅回路や、信号サンプル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等を備えて構成されている。
また、ＲＦ部１１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１１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１２は、サンプリング部１２１、信号サンプル記憶部１２２、レプリカコード生成部１２３、相関演算部１２４、相関演算結果記憶部１２５、ベースバンド制御部１２６、電源電圧判定回路１２７を備える。
サンプリング部１２１は、アナログ・デジタル変換器などを備えて構成され、ＲＦ部１１から出力された信号サンプルを、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。すなわち、本実施形態では、前述したＲＦ部１１およびサンプリング部１２１により、本開示の受信部が構成される。
ベースバンド部１２は、サンプリング部１２１、信号サンプル記憶部１２２、レプリカコード生成部１２３、相関演算部１２４、相関演算結果記憶部１２５、ベースバンド制御部１２６、電源電圧判定回路１２７を備える。
サンプリング部１２１は、アナログ・デジタル変換器などを備えて構成され、ＲＦ部１１から出力された信号サンプルを、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。すなわち、本実施形態では、前述したＲＦ部１１およびサンプリング部１２１により、本開示の受信部が構成される。
信号サンプル記憶部１２２には、サンプリング部１２１から出力されたデジタル信号が信号サンプルとして記憶される。なお、信号サンプル記憶部１２２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、蓄積可能な信号サンプルのサイズを変更可能に構成してもよい。信号サンプル記憶部１２２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。
レプリカコード生成部１２３は、ベースバンド制御部１２６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コードのレプリカコードを生成する。なお、レプリカコードは、本開示の衛星に対応したコードの一例である。
相関演算部１２４は、信号サンプル記憶部１２２に記憶された信号サンプルと、レプリカコード生成部１２３が生成したレプリカコードとの相関値を演算する相関演算処理を実行する。本実施形態では、相関演算部１２４は、相関演算処理を実行する相関器１２４１を複数有する。本実施形態では、相関演算部１２４は、Ｍ個の相関器１２４１を有する。
そして、相関演算結果記憶部１２５は、相関演算部１２４による相関演算処理の相関演算結果を記憶する。
そして、相関演算結果記憶部１２５は、相関演算部１２４による相関演算処理の相関演算結果を記憶する。
ベースバンド制御部１２６は、制御装置４０からの指令に基づいて、ＲＦ部１１、サンプリング部１２１、信号サンプル記憶部１２２、レプリカコード生成部１２３、相関演算部１２４を制御して、位置情報衛星１００を捕捉する。そして、ベースバンド制御部１２６は、捕捉した位置情報衛星１００から当該位置情報衛星１００のコード位相や周波数を含むメジャーメントを生成し、生成したメジャーメントを制御装置４０に出力する。なお、ベースバンド制御部１２６は、本開示の相関演算制御部の一例である。
電源電圧判定回路１２７は、一定間隔で二次電池２４の電圧Ｖを検知する。そして、電源電圧判定回路１２７は、検知した電圧Ｖを所定の閾値値と比較して判定する。具体的には、電源電圧判定回路１２７は回路で構成されており、０．１ｍｓｅｃ以下の間隔で、二次電池２４の電圧Ｖを検知し、所定の閾値と比較して判定するする。そして、電源電圧判定回路１２７は、判定結果に基づく信号をベースバンド制御部１２６に出力する。なお、電源電圧判定回路１２７は、本開示の電源電圧判定部の一例である。
ここで、本実施形態では、衛星信号受信装置１０内に電源電圧判定回路１２７が回路として設けられている。そのため、例えば、制御装置４０で電圧Ｖを検知・判定し、当該判定結果に基づく信号をベースバンド制御部１２６に入力する場合に比べて、電圧Ｖを判定してからベースバンド制御部１２６に信号を入力するまでの時間を短くできる。
ここで、本実施形態では、衛星信号受信装置１０内に電源電圧判定回路１２７が回路として設けられている。そのため、例えば、制御装置４０で電圧Ｖを検知・判定し、当該判定結果に基づく信号をベースバンド制御部１２６に入力する場合に比べて、電圧Ｖを判定してからベースバンド制御部１２６に信号を入力するまでの時間を短くできる。
［衛星捕捉制御処理］
次に、衛星信号受信装置１０による衛星捕捉制御処理の制御方法について、図５のフローチャートに基づいて説明する。なお、本実施形態では、Ｎ個の位置情報衛星１００を捕捉する処理について説明する。
ベースバンド制御部１２６は、ステップＳ１００としての衛星捕捉制御処理において、１番目からＮ番目までの位置情報衛星１００の捕捉処理を順次実行する。
図５に示すように、衛星捕捉制御処理が実行されると、電源電圧判定回路１２７は、ステップＳ１として、二次電池２４の電圧Ｖを検知する。
そして、ベースバンド制御部１２６は、ステップＳ２として、二次電池２４の電圧Ｖが、予め設定された閾値ＶＳよりも大きいか否かを判定する。ここで、閾値ＶＳとしては、相関演算部１２４による相関演算処理が実行可能な程度の値が設定されており、例えば、２．６Ｖ程度の値が設定されている。これにより、相関演算処理の開始直後に電子時計１がシステムダウンしてしまうことを抑制できる。
次に、衛星信号受信装置１０による衛星捕捉制御処理の制御方法について、図５のフローチャートに基づいて説明する。なお、本実施形態では、Ｎ個の位置情報衛星１００を捕捉する処理について説明する。
ベースバンド制御部１２６は、ステップＳ１００としての衛星捕捉制御処理において、１番目からＮ番目までの位置情報衛星１００の捕捉処理を順次実行する。
図５に示すように、衛星捕捉制御処理が実行されると、電源電圧判定回路１２７は、ステップＳ１として、二次電池２４の電圧Ｖを検知する。
そして、ベースバンド制御部１２６は、ステップＳ２として、二次電池２４の電圧Ｖが、予め設定された閾値ＶＳよりも大きいか否かを判定する。ここで、閾値ＶＳとしては、相関演算部１２４による相関演算処理が実行可能な程度の値が設定されており、例えば、２．６Ｖ程度の値が設定されている。これにより、相関演算処理の開始直後に電子時計１がシステムダウンしてしまうことを抑制できる。
ステップＳ２でＮｏと判定された場合、ステップＳ１に戻って処理を繰り返す。
一方、ステップＳ２でＹｅｓと判定された場合、ベースバンド制御部１２６は、ステップＳ３として、電源電圧判定回路１２７から当該判定結果に基づく信号が入力され、ＲＦ部１１、サンプリング部１２１、信号サンプル記憶部１２２、レプリカコード生成部１２３、相関演算部１２４を制御して、１番目からＮ番目までの位置情報衛星１００の相関演算処理を順次開始する。
具体的には、ベースバンド制御部１２６は、ＲＦ部１１、サンプリング部１２１、信号サンプル記憶部１２２を制御して電波を受信させ、サンプリング部１２１でデジタルデータに変換されたデジタル信号を信号サンプルとして信号サンプル記憶部１２２に記憶させる。次に、ベースバンド制御部１２６は、レプリカコード生成部１２３を制御して、位置情報衛星１００に対応するレプリカコードを順次生成する。そして、ベースバンド制御部１２６は、相関演算部１２４を制御して、信号サンプル記憶部１２２に記憶された信号サンプルと当該レプリカコードとの相関値の演算を順次開始する。
ここで、位置情報衛星１００から送信される衛星信号の周波数は、ドップラー効果により変化する。そのため、ベースバンド制御部１２６は、ある位相におけるレプリカコードの周波数を順次変化させながら相関演算処理を実行するように構成されていてもよい。例えば、１つの位置情報衛星１００に対応するレプリカコードを設定して相関演算処理を行うように、周波数を予め設定した分解能で変更し、レプリカコードと信号サンプルとの相関値の演算を実行するように構成されていてもよい。これにより、ドップラー効果を除去することができる。
一方、ステップＳ２でＹｅｓと判定された場合、ベースバンド制御部１２６は、ステップＳ３として、電源電圧判定回路１２７から当該判定結果に基づく信号が入力され、ＲＦ部１１、サンプリング部１２１、信号サンプル記憶部１２２、レプリカコード生成部１２３、相関演算部１２４を制御して、１番目からＮ番目までの位置情報衛星１００の相関演算処理を順次開始する。
具体的には、ベースバンド制御部１２６は、ＲＦ部１１、サンプリング部１２１、信号サンプル記憶部１２２を制御して電波を受信させ、サンプリング部１２１でデジタルデータに変換されたデジタル信号を信号サンプルとして信号サンプル記憶部１２２に記憶させる。次に、ベースバンド制御部１２６は、レプリカコード生成部１２３を制御して、位置情報衛星１００に対応するレプリカコードを順次生成する。そして、ベースバンド制御部１２６は、相関演算部１２４を制御して、信号サンプル記憶部１２２に記憶された信号サンプルと当該レプリカコードとの相関値の演算を順次開始する。
ここで、位置情報衛星１００から送信される衛星信号の周波数は、ドップラー効果により変化する。そのため、ベースバンド制御部１２６は、ある位相におけるレプリカコードの周波数を順次変化させながら相関演算処理を実行するように構成されていてもよい。例えば、１つの位置情報衛星１００に対応するレプリカコードを設定して相関演算処理を行うように、周波数を予め設定した分解能で変更し、レプリカコードと信号サンプルとの相関値の演算を実行するように構成されていてもよい。これにより、ドップラー効果を除去することができる。
次に、電源電圧判定回路１２７は、ステップＳ４として、二次電池２４の電圧Ｖを検知する。
そして、電源電圧判定回路１２７は、ステップＳ５として、二次電池２４の電圧Ｖが、予め設定された閾値Ｖ１よりも大きいか否かを判定する。
ここで、閾値Ｖ１としては、電子時計１がシステムダウンしないように設定されているシステム停止電圧に近い値が設定されており、例えば、２．４Ｖ程度の値が設定されている。なお、閾値Ｖ１は、本開示の第１閾値の一例である。
ステップＳ５でＹｅｓと判定された場合、ベースバンド制御部１２６は、ステップＳ６として、電源電圧判定回路１２７から当該判定結果に基づく信号が入力され、現在実行している位置情報衛星１００の相関演算処理が終了したか否かを判定する。なお、ある位相におけるレプリカコードの周波数を変化させながら相関演算処理を実行させる場合、現在設定されている周波数のレプリカコードと信号サンプルとの相関値の演算が終了したか否かを判定する。
ここで、閾値Ｖ１としては、電子時計１がシステムダウンしないように設定されているシステム停止電圧に近い値が設定されており、例えば、２．４Ｖ程度の値が設定されている。なお、閾値Ｖ１は、本開示の第１閾値の一例である。
ステップＳ５でＹｅｓと判定された場合、ベースバンド制御部１２６は、ステップＳ６として、電源電圧判定回路１２７から当該判定結果に基づく信号が入力され、現在実行している位置情報衛星１００の相関演算処理が終了したか否かを判定する。なお、ある位相におけるレプリカコードの周波数を変化させながら相関演算処理を実行させる場合、現在設定されている周波数のレプリカコードと信号サンプルとの相関値の演算が終了したか否かを判定する。
ステップＳ６でＮｏと判定された場合、ステップＳ４に戻って、現在実行している位置情報衛星１００の相関演算処理を継続する。
ステップＳ６でＹｅｓと判定された場合、ベースバンド制御部１２６は、ステップＳ７として、現在実行している位置情報衛星１００の相関演算処理の相関演算結果を相関演算結果記憶部１２５に記憶させる。なお、ある位相におけるレプリカコードの周波数を変化させながら相関演算処理を実行させる場合、ベースバンド制御部１２６は、設定されていた位相および周波数と関連付けて相関演算結果を相関演算結果記憶部１２５に記憶させる。
ステップＳ６でＹｅｓと判定された場合、ベースバンド制御部１２６は、ステップＳ７として、現在実行している位置情報衛星１００の相関演算処理の相関演算結果を相関演算結果記憶部１２５に記憶させる。なお、ある位相におけるレプリカコードの周波数を変化させながら相関演算処理を実行させる場合、ベースバンド制御部１２６は、設定されていた位相および周波数と関連付けて相関演算結果を相関演算結果記憶部１２５に記憶させる。
そして、ベースバンド制御部１２６は、ステップＳ８として、捕捉処理が終了したか否か、つまり、Ｎ番目の位置情報衛星１００の相関演算処理が終了したか否かを判定する。
ステップＳ８でＮｏと判定された場合、ステップＳ３に戻る。すなわち、次の位置情報衛星１００の相関演算処理を開始する。これにより、ベースバンド制御部１２６は、１番目からＮ番目までの位置情報衛星１００の相関演算処理を順次実行する。なお、レプリカコードの周波数を変化させながら相関演算処理を実行させる場合、次の周波数のレプリカコードと信号サンプルとの相関演算処理を開始する。
ステップＳ８でＹｅｓと判定された場合、ベースバンド制御部１２６は、衛星捕捉制御処理を終了する。
ステップＳ８でＹｅｓと判定された場合、ベースバンド制御部１２６は、衛星捕捉制御処理を終了する。
ステップＳ５に戻って、ステップＳ５でＮｏと判定された場合、電源電圧判定回路１２７は、ステップＳ９として、中断信号をベースバンド制御部１２６に出力する。
ベースバンド制御部１２６は、中断信号が入力されたら、ステップＳ１０として、相関演算処理を中断するよう相関演算部１２４を制御する。この際、ベースバンド制御部１２６は、中断信号が入力された時点で演算しているレプリカコードと信号サンプルとの相関値の演算が終了した時点で、相関演算処理を中断するよう相関演算部１２４を制御する。一般的に相関演算処理においては、信号サンプルとレプリカコードとの複数の位相、複数の周波数における複数の相関値を計算し、それらの中で最も相関値の高い位相と周波数とに基づいて位置情報衛星の相関演算結果、つまりメジャーメントを得る。本実施形態においては、いずれかの位相および周波数における相関演算処理の実行中に中断信号が入力されたら、ベースバンド制御部１２６は、実行中の位相および周波数における相関演算処理が完了したのちに、相関演算処理を中断するよう相関演算部１２４を制御する。
この際、前述したように、本実施形態では、電源電圧判定回路１２７で電圧Ｖを検知してから、中断信号がベースバンド制御部１２６に入力されるまでの時間を短くできる。また、相関演算部１２４による相関演算処理は約０．１ｍｓｅｃで終了する。そのため、ステップＳ５でＮｏと判定されてから、ステップＳ１０で相関演算処理が中断するまでの間に、二次電池２４の電圧Ｖがシステム停止電圧まで低下して、電子時計１がシステムダウンしてしまうことを抑制できる。また、１つの位置情報衛星１００の最終的な相関演算処理結果が得られる前、つまり１つの位置情報衛星１００の捕捉処理の途中でも電源電圧に応じて捕捉処理を中断することができる。
ベースバンド制御部１２６は、中断信号が入力されたら、ステップＳ１０として、相関演算処理を中断するよう相関演算部１２４を制御する。この際、ベースバンド制御部１２６は、中断信号が入力された時点で演算しているレプリカコードと信号サンプルとの相関値の演算が終了した時点で、相関演算処理を中断するよう相関演算部１２４を制御する。一般的に相関演算処理においては、信号サンプルとレプリカコードとの複数の位相、複数の周波数における複数の相関値を計算し、それらの中で最も相関値の高い位相と周波数とに基づいて位置情報衛星の相関演算結果、つまりメジャーメントを得る。本実施形態においては、いずれかの位相および周波数における相関演算処理の実行中に中断信号が入力されたら、ベースバンド制御部１２６は、実行中の位相および周波数における相関演算処理が完了したのちに、相関演算処理を中断するよう相関演算部１２４を制御する。
この際、前述したように、本実施形態では、電源電圧判定回路１２７で電圧Ｖを検知してから、中断信号がベースバンド制御部１２６に入力されるまでの時間を短くできる。また、相関演算部１２４による相関演算処理は約０．１ｍｓｅｃで終了する。そのため、ステップＳ５でＮｏと判定されてから、ステップＳ１０で相関演算処理が中断するまでの間に、二次電池２４の電圧Ｖがシステム停止電圧まで低下して、電子時計１がシステムダウンしてしまうことを抑制できる。また、１つの位置情報衛星１００の最終的な相関演算処理結果が得られる前、つまり１つの位置情報衛星１００の捕捉処理の途中でも電源電圧に応じて捕捉処理を中断することができる。
また、ステップＳ１０では、ベースバンド制御部１２６は、電源電力供給部１３を制御して、相関演算部１２４への電力の供給を停止させることで、相関演算部１２４による相関演算処理を中断する。
そして、ベースバンド制御部１２６は、ステップＳ１１として、中断信号が入力された時点で演算していた相関演算処理の結果を相関演算結果記憶部１２５に記憶させる。
そして、ベースバンド制御部１２６は、ステップＳ１１として、中断信号が入力された時点で演算していた相関演算処理の結果を相関演算結果記憶部１２５に記憶させる。
相関演算処理の中断中において、電源電圧判定回路１２７は、ステップＳ１２として、二次電池２４の電圧Ｖを検知する。
そして、電源電圧判定回路１２７は、ステップＳ１３として、二次電池２４の電圧Ｖが、予め設定された閾値Ｖ２よりも大きいか否かを判定する。ここで、本実施形態では、閾値Ｖ２として、前述した閾値Ｖ１以上の値が設定されており、例えば、２．６Ｖ程度の値が設定されている。なお、閾値Ｖ２は、前述した閾値Ｖ１と同じ値に設定されていてもよい。また、閾値Ｖ２は、本開示の第２閾値の一例である。
そして、電源電圧判定回路１２７は、ステップＳ１３として、二次電池２４の電圧Ｖが、予め設定された閾値Ｖ２よりも大きいか否かを判定する。ここで、本実施形態では、閾値Ｖ２として、前述した閾値Ｖ１以上の値が設定されており、例えば、２．６Ｖ程度の値が設定されている。なお、閾値Ｖ２は、前述した閾値Ｖ１と同じ値に設定されていてもよい。また、閾値Ｖ２は、本開示の第２閾値の一例である。
ステップＳ１３でＮｏと判定された場合、ステップＳ１２に戻って処理を繰り返す。
ステップＳ１３でＹｅｓと判定された場合、電源電圧判定回路１２７は、中断信号の出力を停止する。これにより、ベースバンド制御部１２６は、前述したステップＳ８以降の処理を実行する。つまり、ベースバンド制御部１２６は、二次電池２４の電圧Ｖが閾値Ｖ２を超えて中断信号の入力が停止したら、相関演算処理を再開するように、相関演算部１２４を制御する。具体的には、ベースバンド制御部１２６は、中断信号の入力が停止したら、電源電力供給部１３を制御して、相関演算部１２４への電力の供給を再開する。これにより、中断信号が入力された時点で演算していた位置情報衛星１００の次の位置情報衛星１００から相関演算処理を再開する。
言い換えると、中断信号が入力された時点のレプリカコード、位相、周波数における相関演算処理の次の相関演算処理、つまり中断した時点のレプリカコード、位相、周波数の少なくともいずれかが異なる相関演算処理を開始する。
なお、ドップラー効果を除去した相関演算結果を記憶させておくことで、信号サンプルとレプリカコードとの相関値の演算から再開させることもできる。
ステップＳ１３でＹｅｓと判定された場合、電源電圧判定回路１２７は、中断信号の出力を停止する。これにより、ベースバンド制御部１２６は、前述したステップＳ８以降の処理を実行する。つまり、ベースバンド制御部１２６は、二次電池２４の電圧Ｖが閾値Ｖ２を超えて中断信号の入力が停止したら、相関演算処理を再開するように、相関演算部１２４を制御する。具体的には、ベースバンド制御部１２６は、中断信号の入力が停止したら、電源電力供給部１３を制御して、相関演算部１２４への電力の供給を再開する。これにより、中断信号が入力された時点で演算していた位置情報衛星１００の次の位置情報衛星１００から相関演算処理を再開する。
言い換えると、中断信号が入力された時点のレプリカコード、位相、周波数における相関演算処理の次の相関演算処理、つまり中断した時点のレプリカコード、位相、周波数の少なくともいずれかが異なる相関演算処理を開始する。
なお、ドップラー効果を除去した相関演算結果を記憶させておくことで、信号サンプルとレプリカコードとの相関値の演算から再開させることもできる。
［第１実施形態の作用効果］
このような本実施形態によれば、以下の効果を得ることができる。
本実施形態では、電子時計１は、電源電圧判定回路１２７で電圧Ｖが閾値Ｖ１未満と判定された場合、相関演算処理を中断し、電源電圧判定回路１２７で電圧Ｖが閾値Ｖ２を超えたと判定された場合、相関演算処理を再開するように、相関演算部１２４を制御するベースバンド制御部１２６を備える。
これにより、ベースバンド制御部１２６は、二次電池２４の電池残量に応じて、相関演算処理を中断・再開するように相関演算部１２４を制御するので、衛星捕捉制御処理中に電子時計１がシステムダウンしてしまうことを抑制できる。
このような本実施形態によれば、以下の効果を得ることができる。
本実施形態では、電子時計１は、電源電圧判定回路１２７で電圧Ｖが閾値Ｖ１未満と判定された場合、相関演算処理を中断し、電源電圧判定回路１２７で電圧Ｖが閾値Ｖ２を超えたと判定された場合、相関演算処理を再開するように、相関演算部１２４を制御するベースバンド制御部１２６を備える。
これにより、ベースバンド制御部１２６は、二次電池２４の電池残量に応じて、相関演算処理を中断・再開するように相関演算部１２４を制御するので、衛星捕捉制御処理中に電子時計１がシステムダウンしてしまうことを抑制できる。
本実施形態では、ベースバンド制御部１２６は、中断信号が入力されたら、中断信号が入力された時点で演算しているレプリカコードと信号サンプルとの相関値の演算が終了した時点で、相関演算処理を中断するよう相関演算部１２４を制御し、相関演算結果を相関演算結果記憶部１２５に記憶させる。そして、ベースバンド制御部１２６は、中断信号の入力が停止したら、相関演算結果記憶部１２５に記憶された相関演算結果に基づき、相関演算部１２４を制御して相関演算処理を再開する。
これにより、ベースバンド制御部１２６は、相関演算処理中に中断信号が入力された時点で演算している相関演算処理の結果を相関演算結果記憶部１２５に記憶させる。そして、ベースバンド制御部１２６は、中断信号の入力が停止した場合、つまり、二次電池２４の電圧Ｖが閾値Ｖ２になった場合に、相関演算部１２４を制御して相関演算処理を再開する。そのため、相関演算部１２４は、相関演算処理中に二次電池２４の電圧Ｖが閾値Ｖ１未満になるような場合でも、位置情報衛星１００に対応した複数のレプリカコードの相関値を順次演算することができる。
これにより、ベースバンド制御部１２６は、相関演算処理中に中断信号が入力された時点で演算している相関演算処理の結果を相関演算結果記憶部１２５に記憶させる。そして、ベースバンド制御部１２６は、中断信号の入力が停止した場合、つまり、二次電池２４の電圧Ｖが閾値Ｖ２になった場合に、相関演算部１２４を制御して相関演算処理を再開する。そのため、相関演算部１２４は、相関演算処理中に二次電池２４の電圧Ｖが閾値Ｖ１未満になるような場合でも、位置情報衛星１００に対応した複数のレプリカコードの相関値を順次演算することができる。
本実施形態では、ベースバンド制御部１２６は、電源電圧判定回路１２７で電圧Ｖが閾値Ｖ１未満と判定された場合、電源電力供給部１３を制御して、相関演算部１２４への電力の供給を停止させることで相関演算処理を中断する。そして、ベースバンド制御部１２６は、電源電圧判定回路１２７で電圧Ｖが閾値Ｖ２を超えたと判定された場合、電源電力供給部１３を制御して、相関演算部１２４への電力の供給を再開させることで相関演算処理を再開する。
これにより、ベースバンド制御部１２６は、電源電圧判定回路１２７で電圧Ｖが閾値Ｖ１未満であることを検知してから、相関演算処理を中断させるまでの時間を短くできる。そのため、二次電池２４の電圧低下により、電子時計１がシステムダウンしてしまうことを抑制できる。
これにより、ベースバンド制御部１２６は、電源電圧判定回路１２７で電圧Ｖが閾値Ｖ１未満であることを検知してから、相関演算処理を中断させるまでの時間を短くできる。そのため、二次電池２４の電圧低下により、電子時計１がシステムダウンしてしまうことを抑制できる。
［第２実施形態］
次に、第２実施形態を図６の図面に基づいて説明する。
第２実施形態では、ベースバンド制御部１２６は、電源電圧判定回路１２７に入力された電圧Ｖ、すなわち、二次電池２４の電圧Ｖに応じて、使用する相関器１２４１の数を決定する点で前述した第１実施形態と異なる。
なお、第２実施形態の電子時計１の構造は、前述した第１実施形態と同様であるから、その詳細な説明は省略または簡略化する。
次に、第２実施形態を図６の図面に基づいて説明する。
第２実施形態では、ベースバンド制御部１２６は、電源電圧判定回路１２７に入力された電圧Ｖ、すなわち、二次電池２４の電圧Ｖに応じて、使用する相関器１２４１の数を決定する点で前述した第１実施形態と異なる。
なお、第２実施形態の電子時計１の構造は、前述した第１実施形態と同様であるから、その詳細な説明は省略または簡略化する。
図６は、第２実施形態における衛星捕捉制御処理を示すフローチャートである。
図６に示すように、本実施形態では、電源電圧判定回路１２７は、ステップＳ１０１として、二次電池２４の電圧Ｖを検知する。
図６に示すように、本実施形態では、電源電圧判定回路１２７は、ステップＳ１０１として、二次電池２４の電圧Ｖを検知する。
次に、電源電圧判定回路１２７は、ステップＳ１０２として、二次電池２４の電圧Ｖが、予め設定された閾値Ｖ３よりも大きいか否かを判定する。ここで、閾値Ｖ３としては、二次電池２４の公称電圧３．７Ｖに近い値が設定されており、例えば、３．６Ｖ程度の値が設定されている。
ステップＳ１０２でＹｅｓと判定された場合、ベースバンド制御部１２６は、ステップＳ１０３として、電源電圧判定回路１２７から当該判定結果に基づく信号が入力され、相関演算部１２４での相関器１２４１の使用数を「Ｍ」個と設定する。すなわち、ベースバンド制御部１２６は、二次電池２４の電圧ＶがＶ３よりも大きい場合、相関演算部１２４において全ての相関器１２４１を使用するように設定する。
そして、ベースバンド制御部１２６は、ステップＳ１００として、前述した第１実施形態の衛星捕捉制御処理を実行する。
ステップＳ１０２に戻って、ステップＳ１０２でＮｏと判定された場合、電源電圧判定回路１２７は、ステップＳ１０４として、二次電池２４の電圧Ｖが、予め設定された閾値Ｖ４よりも大きいか否かを判定する。ここで、閾値Ｖ４としては、閾値Ｖ３よりも低い値、例えば、３．０Ｖ程度の値が設定されている。
ステップＳ１０４でＹｅｓと判定された場合、ベースバンド制御部１２６は、ステップＳ１０５として、電源電圧判定回路１２７から当該判定結果に基づく信号が入力され、相関演算部１２４での相関器１２４１の使用数を「Ｍ／２」個と設定する。すなわち、ベースバンド制御部１２６は、二次電池２４の電圧Ｖが、Ｖ３以下で、かつ、Ｖ４よりも大きい場合、相関演算部１２４において半数の相関器１２４１を使用するように設定する。
なお、ステップＳ１０５において、ベースバンド制御部１２６は、「Ｍ／２」個の相関器１２４１を使用するように設定することに限られない。例えば、ベースバンド制御部１２６は、「Ｍ／３」個の相関器１２４１を使用するように構成されていてもよく、相関器１２４１の使用数を任意の数に設定するように構成することができる。
なお、ステップＳ１０５において、ベースバンド制御部１２６は、「Ｍ／２」個の相関器１２４１を使用するように設定することに限られない。例えば、ベースバンド制御部１２６は、「Ｍ／３」個の相関器１２４１を使用するように構成されていてもよく、相関器１２４１の使用数を任意の数に設定するように構成することができる。
そして、ベースバンド制御部１２６は、ステップＳ１００として、前述した第１実施形態の衛星捕捉制御処理を実行する。
ステップＳ１０４に戻って、ステップＳ１０４でＮｏと判定された場合、ベースバンド制御部１２６は、ステップＳ１０６として、電源電圧判定回路１２７から当該判定結果に基づく信号が入力され、相関演算部１２４での相関器１２４１の使用数を「１」個と設定する。そして、ベースバンド制御部１２６は、ステップＳ１００として、前述した第１実施形態の衛星捕捉制御処理を実行する。つまり、第２実施形態では、二次電池２４の電圧Ｖが低い場合、使用する相関器１２４１の数を少なくして、衛星捕捉制御処理を実行する。
［第２実施形態の作用効果］
このような本実施形態によれば、以下の効果を得ることができる。
本実施形態では、ベースバンド制御部１２６は、二次電池２４の電圧Ｖに応じて、使用する相関器１２４１の数を決定する。
これにより、二次電池２４の電圧Ｖが高い場合は、使用する相関器１２４１の数を多くすることで、相関演算処理の時間を短くできる。また、二次電池２４の電圧Ｖが低い場合は、使用する相関器１２４１の数を少なくすることで、電子時計１がシステムダウンしてしまうことを抑制できる。
このような本実施形態によれば、以下の効果を得ることができる。
本実施形態では、ベースバンド制御部１２６は、二次電池２４の電圧Ｖに応じて、使用する相関器１２４１の数を決定する。
これにより、二次電池２４の電圧Ｖが高い場合は、使用する相関器１２４１の数を多くすることで、相関演算処理の時間を短くできる。また、二次電池２４の電圧Ｖが低い場合は、使用する相関器１２４１の数を少なくすることで、電子時計１がシステムダウンしてしまうことを抑制できる。
［変形例］
なお、本開示は前述の実施形態に限定されるものではなく、本開示の目的を達成できる範囲での変形、改良等は本開示に含まれるものである。
なお、本開示は前述の実施形態に限定されるものではなく、本開示の目的を達成できる範囲での変形、改良等は本開示に含まれるものである。
前記各実施形態では、ベースバンド制御部１２６は、中断信号が入力されたら、中断信号が入力された時点で演算しているレプリカコードと信号サンプルとの相関値の演算が終了した時点で、相関演算処理を中断するよう相関演算部１２４を制御していたが、これに限定されない。例えば、ベースバンド制御部１２６は、中断信号が入力された時点で、相関演算部１２４を制御して相関演算処理を中断してもよい。この場合、ベースバンド制御部１２６は、中断信号が入力された時点までの相関演算結果を相関演算結果記憶部１２５に記憶させるように構成されていてもよい。このようにすることで、相関演算部１２４は、中断信号の入力が停止した際に、レプリカコードと信号サンプルとの相関値の演算を、中断した時点から再開することができる。
前記各実施形態では、ベースバンド制御部１２６は、相関演算部１２４への電力の供給を停止させることで相関演算処理を中断し、相関演算部１２４への電力の供給を再開させることで相関演算処理を再開していたが、これに限定されない。例えば、相関演算部１２４は、電力が供給された状態で、相関演算処理を中断・再開するように構成されていてもよい。
前記第１実施形態では、相関演算部１２４は、複数の相関器１２４１を有していたが、これに限定されない。例えば、相関演算部１２４は、相関器１２４１を１個のみ有する場合も本開示に含まれる。
前記第２実施形態では、ベースバンド制御部１２６は、衛星捕捉制御処理を実行する前に、二次電池２４の電圧Ｖに応じて使用する相関器１２４１の数を決定していたが、これに限定されない。例えば、ベースバンド制御部１２６は、衛星捕捉制御処理を実行している間に、二次電池２４の電圧Ｖに応じて、使用する相関器１２４１の数を変更するように構成されていてもよい。
前記第２実施形態では、ベースバンド制御部１２６は、二次電池２４の電圧Ｖに応じて、使用する相関器１２４１の数を３段階に決定していたが、これに限定されない。例えば、ベースバンド制御部１２６は、二次電池２４の電圧Ｖに応じて、使用する相関器１２４１の数を２段階に決定してもよく、あるいは、４段階以上に決定してもよい。
前記第２実施形態では、ベースバンド制御部１２６は、使用する相関器１２４１の数に関わらず、本開示の衛星捕捉制御処理、つまり、二次電池２４の電圧Ｖに応じて、相関演算処理を中断・再開する衛星捕捉制御処理を実行していたが、これに限定されない。例えば、ベースバンド制御部１２６は、使用する相関器１２４１の数が少ない場合、つまり、二次電池２４の電圧Ｖが低い場合にのみ本開示の衛星捕捉制御処理を実行し、使用する相関器１２４１の数が多い場合には、公知の衛星捕捉処理を実行するように構成されていてもよい。
また、前記第２実施形態では、ベースバンド制御部１２６は、使用する相関器１２４１の数に応じて、閾値Ｖ２を設定するように構成されていてもよい。すなわち、ベースバンド制御部１２６は、使用する相関器１２４１の数が多い場合には、閾値Ｖ２を高く設定し、使用する相関器１２４１の数が少ない場合には、閾値Ｖ２を低く設定するように構成されていてもよい。このようにすることで、使用する相関器１２４１の数が多い場合でも、より確実に電子時計１がシステムダウンしてしまうことを抑制できる。
前記各実施形態では、制御装置４０が測時部４１０および測位部４２０を有していたが、これに限らない。例えば、衛星信号受信装置１０が測時部および測位部を有し、制御装置４０は衛星信号受信装置１０から時刻情報や位置情報を取得するように構成してもよい。このような構成とすることで、制御装置４０を作動させることなく、衛星信号受信装置１０が測位処理や測時処理を実施することができるので、電子時計１の低消費電力化を実現することができる。
前記各実施形態では、充電回路２５は、太陽電池２６で発生した電力を二次電池２４に供給し、二次電池２４を充電する構成としたが、これに限定されない。例えば、回転錘を用いた自動巻き発電、圧電素子を用いた力学的な発電、体温と外気温との差を利用した熱力学的な発電、電磁波を用いた電磁波発電、およびそれらを組み合わせた構成でもよい。
前記各実施形態では、電源電圧判定回路１２７は、ベースバンド制御部１２６に中断信号を出力し、ベースバンド制御部１２６は、入力された中断信号に基づいて、相関演算処理を中断・再開するよう相関演算部１２４を制御していたが、これに限定されない。例えば、電源電圧判定回路１２７は、相関演算部１２４に中断信号を出力し、相関演算部１２４は、入力された中断信号に基づいて、相関演算処理を中断・再開するように構成されていてもよい。つまり、電源電圧判定回路１２７により、本開示の電源電圧判定部および相関演算制御部が構成されていてもよい。
１…電子時計、１０…衛星信号受信装置、１１…ＲＦ部、１２…ベースバンド部、１３…電源電力供給部、２３…アンテナ体、２４…二次電池（電源）、３０…計時装置、４０…制御装置、５０…記憶装置、６０…入力装置、７０…駆動機構、８０…表示装置、１２１…サンプリング部、１２２…信号サンプル記憶部、１２３…レプリカコード生成部、１２４…相関演算部、１２５…相関演算結果記憶部、１２６…ベースバンド制御部（相関演算制御部）、１２７…電源電圧判定回路（電源電圧判定部）、１２４１…相関器。
Claims (5)
- 電源と、
複数の衛星から送信される衛星信号の少なくとも１つを受信し、前記衛星信号をデジタル信号に変換して出力する受信部と、
前記デジタル信号を信号サンプルとして記憶する信号サンプル記憶部と、
前記信号サンプルおよび前記複数の衛星に対応した複数のコードの相関値を順次演算する相関演算処理を実行する相関演算部と、
前記相関演算部による相関演算結果を記憶する相関演算結果記憶部と、
前記電源からの電力を前記受信部、前記信号サンプル記憶部、前記相関演算部、および前記相関演算結果記憶部に供給する電源電力供給部と、
前記電源の電圧を検知し、検知した前記電圧が第１閾値未満であるか否か、または、前記電圧が前記第１閾値以上に設定される第２閾値を超えたか否かを判定する電源電圧判定部と、
前記電源電圧判定部で前記電圧が前記第１閾値未満と判定された場合、前記相関演算処理を中断し、前記電源電圧判定部で前記電圧が前記第２閾値を超えたと判定された場合、前記相関演算処理を再開するように、前記相関演算部を制御する相関演算制御部と、を備え、
前記電源電圧判定部は、
前記電圧が前記第１閾値未満と判定した場合、前記相関演算処理を中断させる中断信号を前記相関演算制御部に出力し、
前記電圧が前記第２閾値を超えたと判定した場合、前記中断信号の出力を停止し、
前記相関演算制御部は、
前記中断信号が入力されたら、前記中断信号が入力された時点で演算しているコードと前記信号サンプルとの相関値の演算が終了した時点で、前記相関演算処理を中断するよう前記相関演算部を制御し、前記相関演算結果を前記相関演算結果記憶部に記憶させ、
前記中断信号の入力が停止したら、前記相関演算結果記憶部に記憶された前記相関演算結果に基づき、前記相関演算部を制御して前記相関演算処理を再開する
ことを特徴とする電子時計。 - 請求項１に記載の電子時計において、
前記相関演算制御部は、
前記電源電圧判定部で前記電圧が前記第１閾値未満と判定された場合、前記電源電力供給部を制御して、前記相関演算部への前記電力の供給を停止させることで前記相関演算処理を中断し、
前記電源電圧判定部で前記電圧が前記第２閾値を超えたと判定された場合、前記電源電力供給部を制御して、前記相関演算部への前記電力の供給を再開させることで前記相関演算処理を再開する
ことを特徴とする電子時計。 - 請求項１または請求項２に記載の電子時計において、
前記相関演算部は、複数の相関器を有し、
前記相関演算制御部は、前記電圧に応じて、使用する前記相関器の数を決定する
ことを特徴とする電子時計。 - 複数の衛星から送信される衛星信号の少なくとも１つを受信し、前記衛星信号をデジタル信号に変換して出力する受信部と、
前記デジタル信号を信号サンプルとして記憶する信号サンプル記憶部と、
前記信号サンプルおよび前記複数の衛星に対応した複数のコードの相関値を順次演算する相関演算処理を実行する相関演算部と、
前記相関演算部による相関演算結果を記憶する相関演算結果記憶部と、
電源からの電力を前記受信部、前記信号サンプル記憶部、前記相関演算部、および相関演算結果記憶部に供給する電源電力供給部と、
前記電源の電圧を検知し、検知した前記電圧が第１閾値未満であるか否か、または、前記電圧が前記第１閾値以上に設定される第２閾値を超えたか否かを判定する電源電圧判定部と、
前記電源電圧判定部で前記電圧が前記第１閾値未満と判定された場合、前記相関演算処理を中断し、前記電源電圧判定部で前記電圧が前記第２閾値を超えたと判定された場合、前記相関演算処理を再開するように、前記相関演算部を制御する相関演算制御部と、を備え、
前記電源電圧判定部は、
前記電圧が前記第１閾値未満と判定した場合、前記相関演算処理を中断させる中断信号を前記相関演算制御部に出力し、
前記電圧が前記第２閾値を超えたと判定した場合、前記中断信号の出力を停止し、
前記相関演算制御部は、
前記中断信号が入力されたら、前記中断信号が入力された時点で演算しているコードと前記信号サンプルとの相関値の演算が終了した時点で、前記相関演算処理を中断するよう前記相関演算部を制御し、前記相関演算結果を前記相関演算結果記憶部に記憶させ、
前記中断信号の入力が停止したら、前記相関演算結果記憶部に記憶された前記相関演算結果に基づき、前記相関演算部を制御して前記相関演算処理を再開する
ことを特徴とする衛星信号受信装置。 - 複数の衛星から送信される衛星信号の少なくとも１つを受信し、前記衛星信号をデジタル信号に変換して出力する受信部と、前記デジタル信号を信号サンプルとして記憶する信号サンプル記憶部と、前記信号サンプルおよび前記複数の衛星に対応した複数のコードの相関値を順次演算する相関演算処理を実行する相関演算部と、前記相関演算部による相関演算結果を記憶する相関演算結果記憶部と、電源からの電力を前記受信部、前記信号サンプル記憶部、前記相関演算部、および相関演算結果記憶部に供給する電源電力供給部と、前記電源の電圧を検知し、検知した前記電圧が第１閾値未満であるか否か、または、前記電圧が前記第１閾値以上に設定される第２閾値を超えたか否かを判定する電源電圧判定部と、を備える衛星信号受信装置の制御方法であって、
前記電源電圧判定部で前記電圧が前記第１閾値未満と判定された場合、前記相関演算部による前記相関演算処理を中断させる中断信号を出力するステップと、
前記中断信号が入力されたら、前記中断信号が入力された時点で演算しているコードと前記信号サンプルとの相関値の演算が終了した時点で、前記相関演算処理を中断するよう前記相関演算部を制御し、前記相関演算結果を前記相関演算結果記憶部に記憶させるステップと、
前記電源電圧判定部で前記電圧が前記第２閾値を超えたと判定された場合、前記中断信号の出力を停止するステップと、
前記中断信号の入力が停止したら、前記相関演算結果記憶部に記憶された前記相関演算結果に基づき、前記相関演算部を制御して前記相関演算処理を再開するステップと、を備える
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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2020
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