卫星信号接收装置、电子钟表和卫星信号接收方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及接收从例如GPS卫星、准天顶卫星等位置信息卫星发送的卫星信号的卫星信号接收装置、电子钟表和卫星信号接收方法。
【背景技术】
[0002]在日本，为了补充使用GPS卫星的GPS (Global Posit1ning System)，准天顶卫星系统(Quas1-Zenith Satellites System、通称QZSS)开始实用化。由于从该准天顶卫星系统中使用的准天顶卫星(QZS)输出与GPS卫星相同的L1C/A信号，所以，能够将该准天顶卫星用作GPS卫星之一。
[0003]准天顶卫星系统是组合利用多个分别配置在轨道面(准天顶轨道)上的准天顶卫星以使得在日本始终能够在天顶附近看到I颗卫星的卫星系统。准天顶卫星的轨道具有轨道倾斜角(轨道面相对于赤道面的倾斜)，以与地球自转相同的周期环绕地球。因此，如图16所示，成为非对称的8字的轨道102。
[0004]由于该准天顶卫星在日本始终位于天顶方向，所以，在GPS卫星被山或大厦等遮挡而无法看到的场所，能够接收来自准天顶卫星的信号的可能性也很高。
[0005]由于准天顶卫星在高玮度上空滞空的时间只不过是公转周期中的一部分，所以，计划在轨道上配置3颗以上的卫星，始终使I颗准天顶卫星在日本上空滞空。今后将要向准天顶轨道发射3颗卫星，向静止轨道发射I颗卫星，构建基于4颗卫星的准天顶卫星系统。由此，至少I颗准天顶卫星在上空滞空，可认为接收成功的概率提高。
[0006]但是，为了缩短在未保存有卫星轨道信息的状态下启动的“冷启动”时的测位所需要的时间，提出了接收从所述准天顶卫星发射的电波的卫星电波接收机(参照专利文献1)0
[0007]在专利文献I的卫星电波接收机中，该卫星电波接收机具有搜索准天顶卫星的准天顶卫星搜索单元、以及在准天顶卫星搜索单元搜索准天顶卫星后搜索非准天顶卫星的非准天顶卫星搜索单元。
[0008]专利文献1:日本特开2006-317225号公报
[0009]但是，在专利文献I所记载的卫星电波接收机(卫星信号接收装置)中，始终在非准天顶卫星(例如GPS卫星)的搜索之前先进行准天顶卫星的搜索。即，在专利文献I中，例如，如在日本使用的汽车的车载导航那样，以仅在准天顶卫星在上空滞空的场所进行接收为前提。因此，例如，没有假设如手表那样、用户由于旅行等进行移动而在不存在准天顶卫星的国家进行使用的情况。
[0010]因此，当在不存在准天顶卫星的国家使用专利文献I的卫星电波接收机时，由于最初进行无法接收的准天顶卫星的搜索，所以，非准天顶卫星的接收也延迟，存在卫星的检索时间变长、接收时间也大幅变长的课题。
[0011]这种课题不限于能够接收日本的准天顶卫星系统(QZSS)中的准天顶卫星的卫星电波接收机，而且是以下这种卫星信号接收装置中共同的课题，该卫星信号接收装置能够接收GPS这样的全球导航卫星系统(GNSS:Global Navigat1n Satellite System)中使用的GNSS卫星、和QZSS这样的只能在一部分地域进行接收的地域导航卫星系统(RNSS:Reg1nal Navigat1n Satellite System)中使用的RNSS卫星、且如手表那样能够携带并能在各种场所进行接收。
【发明内容】
[0012]本发明的目的在于，提供能够接收GNSS卫星和RNSS卫星、并且在冷启动时能够缩短卫星的检索时间的卫星信号接收装置、电子钟表和卫星信号接收方法。
[0013]本发明的卫星信号接收装置的特征在于，该卫星信号接收装置具有:接收单元，其检索包含全球导航卫星系统中使用的GNSS卫星和地域导航卫星系统中使用的RNSS卫星在内的位置信息卫星，接收从通过所述检索而捕捉到的卫星发送的卫星信号；接收控制单元，其控制所述接收单元；以及地域判定单元，其判定是否是能够接收从所述RNSS卫星发送的卫星信号的地域，在通过所述地域判定单元判定为能够接收从所述RNSS卫星发送的卫星信号的地域的情况下，所述接收控制单元优先检索所述RNSS卫星。
[0014]这里，作为位置信息卫星中的GNSS卫星，能够例示GPS卫星。并且，作为RNSS卫星，能够例示在日本开始运用的QZSS中使用的准天顶卫星。一般情况下，从位于高仰角位置的卫星发送的卫星信号的接收电平比来自位于低仰角位置的卫星的卫星信号的接收电平高。越是高仰角，则接收电平越高，这是因为，从卫星到接收机的距离变短，空间中的衰减量减少。因此，在能够接收GPS卫星和准天顶卫星的卫星信号的卫星信号接收装置中，在准天顶卫星位于天顶方向的情况下，从准天顶卫星发送的卫星信号的接收电平比从与准天顶卫星相比位于低仰角的GPS卫星发送的卫星信号的接收电平高。并且，作为地域判定单元，能够例示如下的单元:在接收从位置信息卫星发送的卫星信号、取得位置信息并将其存储在存储单元中的情况下，判定基于该存储的位置信息的地域是否是能够接收该卫星信号的地域。
[0015]当开始进行接收处理后，接收控制单元控制所述接收单元并检索位置信息卫星。这里，如果是冷启动时，则接收控制单元必须检索全部位置信息卫星。此时，在通过地域判定单元判定为能够接收从RNSS卫星发送的卫星信号的地域的情况下，优先检索RNSS卫星。
[0016]因此，能够早期捕捉RNSS卫星的可能性提高，与不接收RNSS卫星的情况或不优先检索的情况相比，能够缩短位置信息卫星的检索处理和卫星信号的接收处理的时间。
[0017]即，在要取得时刻信息的情况下，如果能够接收来自I颗位置信息卫星的卫星信号，则能够取得时刻信息。因此，如果是能够接收RNSS卫星的地域，则通过优先检索RNSS卫星，能够早期捕捉RNSS卫星，并且还能够缩短卫星信号的接收时间。
[0018]并且，在要取得位置信息的情况下，需要接收来自至少3颗、优选4颗位置信息卫星的卫星信号。因此，如果是能够接收RNSS卫星的地域，则通过优先检索RNSS卫星，能够通过早期捕捉RNSS卫星来对应4颗中的I颗位置信息卫星，只要能够捕捉其他3颗GNSS卫星即可。因此，与捕捉4颗GNSS卫星的情况相比，能够缩短位置信息卫星的检索时间，还能够缩短卫星信号的接收时间。
[0019]进而，在通过地域判定单元的判定而判定为无法接收RNSS卫星的地域的情况下，接收控制单元不优先检索RNSS卫星。例如，接收控制单元优先检索GNSS卫星，然后检索RNSS卫星。因此，在检索无法接收的RNSS卫星之前，能够检索GNSS卫星并进行捕捉。因此，在判定为无法接收RNSS卫星的地域的情况下，能够在进行RNSS卫星的检索处理之前结束检索处理的概率提高，因此，能够缩短位置信息卫星的检索时间，还能够缩短卫星信号的接收时间。
[0020]而且，通过缩短位置信息卫星的检索处理(捕捉处理)和卫星信号的接收处理的时间，还能够降低接收处理时的消耗电力。在将本发明的卫星信号接收装置组入手表这样的由用户携带并在各种国家和场所进行接收操作的便携设备中的情况下，能够降低接收处理的消耗电力。因此，能够延长将一次电池或二次电池作为电源的便携设备的持续时间。
[0021]在本发明的卫星信号接收装置中，优选在通过所述地域判定单元判定为能够接收从所述RNSS卫星发送的卫星信号的地域的情况下，所述接收控制单元在达到要检索的位置信息卫星的数量的一半之前，检索所述RNSS卫星。
[0022]在本发明中，在通过地域判定单元判定为能够接收从RNSS卫星发送的卫星信号的地域的情况下，接收控制单元优先接收RNSS卫星，所以，在达到要检索的位置信息卫星的数量的一半之前，检索RNSS卫星。例如，在检索32颗GPS卫星和4颗RNSS卫星的合计36颗位置信息卫星的情况下，接收控制单元第I?第18次检索RNSS卫星。
[0023]根据本发明，在检索位置信息卫星的情况下，由于能够在前半部分检索位于天顶方向且卫星信号的接收灵敏度较高的RNSS卫星，所以，能够缩短I颗或4颗位置信息卫星的捕捉完成为止的平均检索时间。因此，能够降低检索所需要的消耗电力。
[0024]优选本发明的卫星信号接收装置具有存储所述位置信息卫星的存储单元，在通过所述地域判定单元判定为能够接收从所述RNSS卫星发送的卫星信号的地域的情况下，所述接收控制单元最初检索所述存储单元中存储的所述位置信息卫星，然后检索所述存储单元中未存储的RNSS卫星，检索所述存储单元中未存储的GNSS卫星。
[0025]在本发明中，由于具有存储位置信息卫星的存储单元，所以，能够预先存储上次接收处理时捕捉到的位置信息卫星或捕捉并接收成功的位置信息卫星的卫星编号等。另外，在上次接收处理时无法捕捉到位置信息卫星的情况下，预先存储此前的信息即可。并且，在上次接收处理时捕捉到位置信息卫星的情况下，可以删除此前接收时的记录进行覆盖，也可以通过与接收日期时间一起追加存储，从而存储过去5次等的接收记录。
[0026]接收控制单元最初检索存储单元中存储的位置信息卫星。此时，在存储单元中仅存储有GNSS卫星的情况下，检索所存储的GNSS卫星。并且，在仅存储有RNSS卫星的情况下，检索所存储的RNSS卫星。
[0027]进而，在存储有GNSS卫星和RNSS卫星的情况下，检索这些卫星。该情况下，可以先检索RNSS卫星，也可以先检索GNSS卫星。
[0028]然后，在通过检索存储单元中存储的位置信息卫星而无法捕捉到所设定的数量的卫星的情况下，检索存储单元中未存储的RNSS卫星。在即使检索RNSS卫星也无法捕捉到所设定的数量的卫星的情况下，进而检索存储单元中未存储的GNSS卫星。
[0029]根据这种结构，当优先检索存储单元中存储的位置信息卫星时，在与上次相同的时刻进行接收处理的情况下等，能够再次捕捉到上次能够捕捉的位置信息卫星的可能性较高，能够缩短能够捕捉到位置信息卫星的时间。
[0030]并且，在与上次接收时刻不同的时刻进行接收的情况下等，有时无法捕捉到存储单元中存储的位置信息卫星，但是，该情况下，由于在GNSS卫星之前先检索RNSS卫星，所以，与先检索GNSS卫星的情况相比，能够缩短能够捕捉到位置信息卫星的时间。
[0031]由此，能够缩短I颗或4颗位置信息卫星的捕捉完成为止的平均检索时间。因此，能够降低检索所需要的消耗电力。
[0032]在本发明的卫星信号接收装置中，优选在通过所述地域判定单元判定为能够接收从所述RNSS卫星发送的卫星信号的地域的情况下，所述接收控制单元最初检索所述RNSS卫星，然后检索GNSS卫星。
[0033]在本发明中，在通过地域判定单元判定为能够接收从RNSS卫星发送的卫星信号的地域的情况下，最初检索RNSS卫星。由此，在检索处理的最初能够捕捉到RNSS卫星的概率提高，能够缩短位置信息卫星的检索时间，能够减低该检索所需要的消耗电力。并且，在通过检索RNSS卫星而无法捕捉到所设定的数量的卫星的情况下，进而检索GNSS卫星。因此，RNSS卫星的运用数较少，在能够接收的位置不存在RNSS卫星的情况下，也能够接收GNSS卫星的卫星信号。
[0034]在本发明的卫星信号接收装置中，优选所述接收控制单元构成为能够执行从所述卫星信号取得当前时刻的测时接收处理和取得基于所述卫星信号的位置信息的测位接收处理，在通过所述地域判定单元判定为能够接收从所述RNSS卫星发送的卫星信号的地域的情况下，在所述测时接收处理时，所述接收控制单元优先检索所述RNSS卫星，在所述测位接收处理时，所述接收控制单元不优先检索所述RNSS卫星。
[0035]在本发明中，接收控制单元控制接收单元而执行测时接收处理或测位接收处理。在能够接收从RNSS卫星发送的卫星信号的地域进行测时接收处理的情况下，接收控制单元优先检索RNSS卫星。另一方面，在测位接收处理时，即使是能够接收从RNSS卫星发送的卫星信号的地域，接收控制单元也不优先检索RNSS卫星，而是优先检索GNSS卫星。在测时接收处理中，由于仅接收I个位置信息卫星的卫星信号就能够取得时刻信息，所以，通过优先检索RNSS卫星，在能够捕捉RNSS卫星的情况下，能够在短时间内捕捉位置信息卫星，能够迅速取得当前时刻。
[0036]另一方面，通常，多数情况下，在移动到时区不同的地域的情况下进行测位接收。并且，当前，在全部时区中能够接收RNSS卫星的国家或地域较少。因此，在用户移动到时区不同的国家或地域的情况下，能够接收RNSS卫星的地域的可能性较低。因此，即使优先检索RNSS卫星，能够接收从RNSS卫星发送的卫星信号的可能性也较低，所以，在测位接收时，不优先检索RNSS卫星，由此，能够缩短位置信息卫星的检索所需要的时间的可能性提高。因此，能够缩短捕捉位置信息卫星并接收卫星信号、根据接收到的卫星信号计算位置信息为止的时间。
[0037]本发明的卫星信号接收装置的特征在于，该卫星信号接收装置具有:接收单元，其检索包含全球导航卫星系统中使用的GNSS卫星和地域导航卫星系统中使用的RNSS卫星在内的位置信息卫星，接收从通过所述检索而捕捉到的卫星发送的卫星信号；接收控制单元，其控制所述接收单元；以及地域判定单元，其判定是否是能够接收从所述RNSS卫星发送的卫星信号的地域，在通过所述地域判定单元判定为能够接收从所述RNSS卫星发送的卫星信号的地域的情况下，所述接收控制单元仅检索所述RNSS卫星。
[0038]在本发明中，在通过地域判定单元判定为能够接收从RNSS卫星发送的卫星信号的地域的情况下，接收控制单元仅检索RNSS卫星。
[0039]通常如果是冷启动时，则接收控制单元检索全部位置信息卫星，但是，在通过地域判定单元判定为能够接收从RNSS卫星发送的卫星信号的地域的情况下，仅检索RNSS卫星。
[0040]因此，能够早期捕捉RNSS