卫星信号接收装置、计时装置以及卫星信号接收方法

专利名称：卫星信号接收装置、计时装置以及卫星信号接收方法
技术领域：
本发明涉及接收来自例如GPS卫星等位置信息卫星的信号并取得时 刻信息的卫星信号接收装置、具有卫星信号接收装置的计时装置以及卫 星信号接收方法。
背景技术：
在用于对自身位置进行测位的系统即GPS (Global Positioning System)系统中，使用具有环绕地球的轨道的GPS卫星，该GPS卫星具 有原子钟表。因此，GPS卫星具有极为准确的时刻信息(GPS时刻)。
而且，为了获得GPS卫星的时刻信息，接收来自GPS卫星的信号的 卫星信号接收装置的接收部侧等，需要接收来自GPS卫星的信号中的 TOW (Time of Week, GPS时刻，从一个星期的开始按照每个星期所表 示的秒单位的信息)信号(例如专利文献l)。
而且，接收部侧等为了接收该时刻信息，需要捕捉环绕地球的GPS 卫星。进而，接收部侧等需要接收该所捕捉的信号并取得相关等，然后 通过运算取得时刻数据。
具体而言，由天线接收GPS信号(来自GPS卫星的信号)，由RF (Radio Frequency)将该信号转换成中间频率等，然后，由基带部取得相 关等并提取GPS信号。进而，运算部对提取出的GPS信号进行运算，取 出时刻信息。而且，通常并设多个接收信道，仅向该接收信道中的、捕 捉跟踪测位运算所需要的来自GPS卫星的信号的接收信道提供基准时 钟，来降低其他接收信道的功耗(例如专利文献2)。通常，卫星信号接 收装置并设多个接收信道。卫星信号接收装置仅向该接收信道中的、捕 捉跟踪测位运算所需要的来自GPS卫星的信号的接收信道提供基准时 钟，来降低其他接收信道的功耗(例如专利文献2)。
该情况下，接收来自GPS卫星的信号后实际取得时刻信息时，需要 使天线部、RF部、基带部以及运算部等同时动作。
而且，在取得来自GPS卫星的信号即导航消息时，能够经由C/A (coarse/access)石马取得。
该C/A码是被称为伪噪声码(PN码、pseudorandom noise code)的 0和1不规则交错的数码。而且，该码的排列图形以分别不同的形式分配 给多个GPS卫星，能够识别卫星并分开接收。
通常，卫星信号接收装置由天线接收GPS信号，由RF (Radeio Frequency)将该信号转换成中间频率等。然后，在由基带部取得相关的 情况下，使取得该相关的多个相关器同时动作。
专利文献1日本特开平10-10251号公报(摘要等)专利文献2日本特开平7-311254号公报(段落0009等)
在上述情况下，卫星信号接收装置需要使天线部、RF部、基带部的 多个相关器以及运算部等同时动作。因此，峰值电力大。而且，为了确 保这种峰值电力，需要增大电池尺寸。但是，作为附加了卫星信号接收 装置的计时装置的钟表等，要求小型化，所以无法增大电池尺寸，结果， 具有钟表等设备产生系统故障等的问题。

发明内容
因此，本发明的目的在于，提供一种能够在抑制消耗电力的最大值 的同时从GPS卫星等位置信息卫星取得时刻信息的卫星信号接收装置、 具有卫星信号接收装置的计时装置以及卫星信号接收方法。
所述课题通过本发明的卫星信号接收装置来达成，该卫星信号接收 装置的特征在于，该卫星信号接收装置具有接收部，其接收从位置信 息卫星发送来的卫星信号；计时部，其具有自身时刻信息；电力部，其 至少向所述接收部提供电力；相关处理部，其由所述接收部所有，具有 用于在接收所述卫星信号时取得与所述卫星信号的相关的多个相关器； 以及相关处理数决定部，其用于决定在所述接收部接收所述卫星信号时 使用的所述相关器的数量。
根据所述结构，接收部具有相关处理部，该相关处理部具有用于在 接收卫星信号时取得与卫星信号的相关的多个相关器，卫星信号接收装 置具有用于决定在接收部接收卫星信号时使用的相关器的数量的相关处 理数决定部。因此，本结构的卫星信号接收装置能够抑制其最大电力值 (峰值电力值)。
因此，在卫星信号接收装置中，相关处理数决定部决定在接收部接 收卫星信号时使用的相关处理部的相关器的数量，所以，在希望减小峰 值电力的情况下，能够容易地减小。
这样，在本发明的结构中，能够提供如下的卫星信号接收装置其 能够在抑制消耗电力的最大值的同时接收从GPS卫星等位置信息卫星发 送来的卫星信号。
优选卫星信号接收装置的特征在于，所述卫星信号接收装置具有电 力阈值判断部，该电力阈值判断部判断消耗从所述电力部提供的电力的 消耗电力量是否大于等于阈值，所述相关处理数决定部根据所述电力阈 值判断部的判断结果，决定所述相关器的使用数量，以减少接收所述卫 星信号时的所述消耗电力量。
根据所述结构，卫星信号接收装置具有电力阈值判断部，该电力阈 值判断部判断消耗从电力部提供的电力的消耗电力量是否大于等于阈 值。而且，相关处理数决定部根据电力阈值判断部的判断结果，决定相 关处理部的相关器的使用数量，以减少接收部进行接收时的消耗电力量。 因此，在接收部从GPS卫星等位置信息卫星接收信号时，能够抑制消耗 电力。
优选卫星信号接收装置的特征在于，在伴随从所述卫星信号的接收 开始起的时间经过的所述消耗电力量的变化即变化量信息相对较大的情 况下，所述相关处理数决定部决定所述相关器的使用数量，以相对减少 所述变化量信息。
根据所述结构，在伴随从卫星信号的接收开始起的时间经过的消耗 电力量的变化即变化量信息相对较大的情况下，相关处理数决定部决定 相关处理部的相关器的使用数量，以相对减少变化量信息。因此，在消耗电力量的变化即变化量信息、也就是从作为电源的电力部提供的电力 随着接收的开始而消耗并降低时的每时间单位降低的比例较大的情况 下，该电力的每时间单位降低的比例变小。因此，能够防止电源电压急 剧降低(所谓的电压落差)，并防止卫星信号接收装置产生系统故障。
优选卫星信号接收装置的特征在于，所述卫星信号接收装置具有经 年计数部，该经年计数部对所述卫星信号接收装置的经过年数进行计数， 所述相关处理数决定部根据所述经年计数部所计数的经过年数，来限制 所述相关器的使用数量。
根据所述结构，相关处理数决定部具有对卫星信号接收装置的经过 年数进行计数的经年计数部，根据该经年计数部所计数的经过年数，来 限制相关处理部的相关器的使用数量。因此，在经过年数长的情况下， 即使在电源部的电力供给能力衰退的情况下，通过限制相关处理部的所 述相关器的使用数量，也能够限制接收部消耗的电力量。而且，能够减 少卫星信号接收装置由于装置的电力供给不足而产生系统故障的情况。
优选卫星信号接收装置的特征在于，所述卫星信号接收装置具有环 境判断部，该环境判断部判断所述卫星信号接收装置的使用环境，所述 相关处理数决定部根据所述环境判断部的判断结果，来决定所述相关器 的使用数量。
根据所述结构，相关处理数决定部具有判断卫星信号接收装置的使 用环境的环境判断部，根据环境判断部的判断结果，来决定相关处理部 的相关器的使用数量。因此，能够决定与卫星信号接收装置的使用环境 对应的相关器的使用数量。
优选卫星信号接收装置的特征在于，所述环境判断部是检测所述卫 星信号接收装置的使用环境温度的温度检测部。
根据所述结构，相关处理数决定部通过作为环境判断部的温度检测 部所检测出的卫星信号接收装置的使用环境温度，来决定相关器的使用 数量。因此，在使用环境的温度低的情况下，电源部供给的电力量降低。 所以，通过使用环境的温度来调整相关处理部的相关器的使用数量，由 此，能够减少卫星信号接收装置由于电力供给不足而产生系统故障的情 况。
优选卫星信号接收装置的特征在于，所述卫星信号接收装置具有 校正时刻信息存储部，其从所述卫星信号至少取得卫星时刻信息，并作 为校正时刻信息进行存储；以及时刻显示部，其根据所述校正时刻信息 校正所述自身时刻信息并进行显示。
因此，卫星信号接收装置能够根据来自卫星信号的卫星时刻信息即 校正时刻信息，来校正自身时刻信息并进行显示。
所述课题通过本发明的带卫星信号接收装置的计时装置来达成，该 带卫星信号接收装置的计时装置的特征在于，该带卫星信号接收装置的 计时装置具有接收部，其接收从位置信息卫星发送来的卫星信号；计 时部，其具有自身时刻信息；电力部，其至少向所述接收部提供电力； 相关处理部，其由所述接收部所有，具有用于在接收所述卫星信号时取 得与所述卫星信号的相关的多个相关器；以及相关处理数决定部，其用 于决定在所述接收部接收所述卫星信号时使用的所述相关器的数量。
所述课题通过本发明的卫星信号接收装置的卫星信号接收方法来达 成，该卫星信号接收装置具有接收部，其接收从位置信息卫星发送来 的卫星信号；计时部，其具有自身时刻信息；电力部，其至少向所述接 收部提供电力；相关处理部，其由所述接收部所有，具有用于在接收所 述卫星信号时取得与所述卫星信号的相关的多个相关器，该卫星信号接 收装置的卫星信号接收方法的特征在于，该卫星信号接收装置具有相关 处理数决定部，该相关处理数决定部用于决定在所述接收部接收所述卫 星信号时使用的所述相关器的数量，该卫星信号接收方法具有以下步骤 所述相关处理数决定部利用对所述相关器的使用数量进行增减的所述相 关处理部，取得与所述卫星信号的相关。


图1是示出本发明的带卫星信号接收装置的计时装置例如带GPS卫 星信号接收装置的手表的概略图。
图2是示出图1的带GPS的手表的内部的主要硬件结构等的概略图。
图3是示出带GPS的手表的主要软件结构等的概略图。 图4是示出第1实施方式和第4实施方式的带GPS的手表的功能框 图的概略图。
图5是示出图3的各种数据存储部内的数据的概略图。
图6是示出第1实施方式的带GPS的手表的主要动作等的概略流程图。
图7是示出第2实施方式的带GPS的手表的功能框图的概略图。 图8是示出第2实施方式的带GPS的手表的主要结构的概略框图。 图9是示出第2实施方式的带GPS的手表的主要动作等的概略流程图。
图10是示出第3实施方式的带GPS的手表的功能框图的概略图。 图11是示出第3实施方式的带GPS的手表的主要结构的概略框图。 图12是示出第3实施方式的带GPS的手表的主要动作等的概略流 程图。
图13是示出第4实施方式的带GPS的手表的主要结构的概略框图。 图14是示出第4实施方式的带GPS的手表的主要结构的其他流程图。
图15是示出相关器的数量和消耗电流、捕捉时间(卫星的搜索时间、 简称为搜索时间)之间的关系的一例的概略图。
图16是示出相关器的数量和消耗电流、捕捉时间(卫星的搜索时间、 简称为搜索时间)之间的关系的一例的概略图。
图17是示出用于决定进行动作的相关处理部的数量的相关处理数 决定部的参照数据的一例的概略图。
图18是示出用于决定进行动作的相关处理部的数量的相关处理数 决定部的参照数据的一例的概略图。
图19是示出用于决定进行动作的相关处理部的数量的相关处理数 决定部的参照数据的一例的概略图。
图20是示出用于决定进行动作的相关处理部的数量的相关处理数 决定部的参照数据的一例的概略图。
图21是示出电压落差(电压降低的梯度)和时间之间的关系的概略图。
图22是示出卫星信号的概略说明图。
图23是用于说明BB部的处理的概略说明图。
标号说明
10:带GPS卫星信号接收装置的手表；15: GPS卫星；17: MPU; 18: RAM; 20: RF部；21: BB部；22: RTC; 24:石英振荡电路；25: 电源部；26:控制部；30:相关器数控制部；31:取样存储器；32:基 带再生部；33:码生成部；34:相关器；35:电压检测部；36:经过年 数计数部；37:温度检测电路部；40:各种程序存储部；50:各种数据 存储部；51:接收开始数据；52:相关处理结果数据；54:电源电压数 据；55:接收历史信息数据；56:时刻信息数据；57:时刻校正用数据; 58:相关器比例数据；58a:电压关联数据；58b:年数关联数据；58c: 温度关联数据；58d:落差关联数据；500:电源电压阈值数据；501:使 用经过年数数据；502:周围温度数据；503:阈值温度数据；504:电压 落差阈值数据。
具体实施例方式
下面参照附图等对本发明的优选实施方式进行详细说明。
另外，以下所述的实施方式是本发明的优选具体例，附加了技术上
优选的各种限定，但是，只要在以下的说明中没有特别限定本发明的记
载，本发明的范围就不限于这些形式。 (第1实施方式)
图1是示出作为本发明的带卫星信号接收装置的计时装置的一例的
带GPS卫星信号接收装置的手表10 (以下称为"带GPS的手表10")的 概略图。图2是示出图1的带GPS的手表10的内部的主要硬件结构等的 概略图。
如图1所示，带GPS的手表10在其表面上配置有表盘12、和长针、 短针等表针13等，并且形成有显示各种消息的由LED等构成的显示器
14。另夕卜，显示器14除了LED以外，当然也可以是LCD、模拟显示等。 表盘12、表针13等和显示器14是时刻显示部的一例。
并且，如图1所示，带GPS的手表lO具有天线ll。该天线ll接收 来自在规定轨道环绕地球上空的GPS卫星15的信号。另外，GPS卫星 15是环绕地球的位置信息卫星的一例。
并且，如图2所示，带GPS的手表10在其内部具有钟表机构和GPS 机构，还发挥计算机的功能。
艮P，本实施方式的带GPS的手表10的钟表机构是所谓的电子钟表。
下面，对图2所示的各结构进行说明。
如图2所示，带GPS的手表10具有总线16。在总线16上连接有 MPU (Micro Processing Unit) 17、 RAM (Random Access Memory) 18 和ROM (Read Only Memory) 19等。
并且，在总线16上还连接有接收卫星信号的GPS机构。
艮P，在总线16上连接有天线11、将接收到的信号转换为中间频率 (I/F)等的RF部20、以及基带(BB)部21，该基带(BB)部21具有 对从RF部20取得的信号进行解调处理的相关器34。
从图1的GPS卫星15接收到的信号从天线11经由RF (Radio Frequency)部20在BB (Base Band)部21作为GPS信号取出，并存储 在RAM 18中。
这样，RF部20和BB部21等是接收卫星信号的接收部的一例。下 面也称为接收部侧等。
并且，由MPU17对存储在RAM18中的GPS信号进行运算，作为 后述的GPS卫星的消息数据例如GPS时刻信息(Z计数)取出。关于从 GPS卫星15接收到的信号，在后面详细说明。
这样，MPU 17等是取得Z计数等卫星时刻信息的卫星信号运算部 的一例。
并且，在总线16上还连接有钟表机构。钟表机构包含由IC (半导 体集成电路)等构成的实时时钟(RTC) 22和石英(Xtal)振荡电路24等。
并且，在总线16上连接有向带GPS的手表10提供电力的由电池等 构成的电源部25、图1所示的显示器14等。
这样，总线16是具有连接所有设备的功能、且具有地址和数据路径 的内部总线。RAM 18等除了进行规定程序的处理以外，还控制与总线 16连接的ROM 19等。ROM 19存储有各种程序和各种信息等。
另夕卜，RTC22是具有自身时刻信息的计时部的一例，RF部20等是 接收从位置信息卫星(GPS卫星15)发送的卫星信号的接收部的一例。
图3是示出带GPS的手表10的主要软件结构等的概略图。
如图3所示，带GPS的手表10具有控制部26。控制部26对各种程 序存储部40内的各种程序和各种数据存储部50内的各种数据进行处理， 该各种程序存储部40存储有对来自GPS卫星的信号进行处理的各种程序 及其他用于时刻校正的各种程序等。即，控制部26控制带GPS的手表 10。
并且，在图3中分开示出各种程序存储部40和各种数据存储部50， 但是，实际上不是这样分开存储数据，是为了便于说明而分开记载。
图4是示出图3的各种程序存储部40内的主要对来自GPS卫星的 信号进行处理的结构等的框图的概略图。图5是示出图3的各种数据存 储部50内的数据的概略图。
为了接收GPS卫星15的卫星信号并取得时刻信息等的数据，需要 从图4的天线11经由RF部20接收来自GPS卫星的信号，在BB部21 中进行处理。
这里，RF部20进行来自GPS卫星15的卫星信号的接收到数字化。 并且，BB部21进行接收到的卫星信号的相关判定。
具体而言，天线11在接收地点开始搜索GPS卫星15，接收从可以 接收的GPS卫星15发送的卫星信号。
在发送侧即GPS卫星15，通过被称为伪噪声码(PN码、pseudo random noise code)的码(或者也称为码数据)的一例的C/A码来调制该 卫星信号，作为数据包含有GPS时刻信息(Z计数等)、GPS卫星的轨道 信息(星历表信息、天文年历信息等)。
该GPS时刻信息(Z计数等)、GPS卫星的轨道信息(星历表信息、 天文年历信息等)等的数据被称为导航消息。
这里，下面说明从GPS卫星15发送的卫星信号即导航消息。图22 是示出卫星信号的概略说明图。
如图22 (a)所示，以1帧(30秒)单位从GPS卫星15发送来信 号。该1帧具有5个子帧(l子帧为6秒)。各子帧具有10个字(l个字 为0.6秒)。
并且，各子帧开头的字为存储有TLM (Telemetry word)数据的TLM 字，在该TLM字内，如图22 (b)所示，在其开头存储有前置码数据。
并且，接着TLM的字为存储有HOW (hand over word)数据的HOW 字，在其开头存储有TOW (Time of week)这样的GPS卫星15的GPS 时刻信息(Z计数)。
接着该Z计数存储有子帧的TLM的开始部分的时刻。
GPS时刻用秒来显示从每星期日的0点起的经过时间，在下星期日 的0点返回为0。这样，如果参照子帧的第二个字即HOW字，则能够取 得GPS时刻信息即Z计数。
在本实施方式中，取得GPS时刻信息等来进行时刻校正。
如上所述，从GPS卫星15发送卫星信号，为了根据该GPS卫星15 的卫星信号即导航消息取得时刻信息，需要取得该导航消息。因此，带 GPS的手表10需要取得上述的C/A码。使用每个GPS卫星15固有的该 C/A码，各C/A码已经公开发表。因此，在接收部侧等，能够通过C/A 码来识别GPS卫星15，接收卫星信号。
而且，在接收部侧等，为了从GPS卫星15接收卫星信号，需要在 接收部侧等生成与GPS卫星15特有的C/A码相同的码并使其同步。
艮P，如上所述，在发送侧即GPS卫星15，通过被称为伪噪声码(PN 码、pseudo random noise code)的一例的C/A码来调制该卫星信号。因此， 在接收部侧等，生成与该C/A码相同的码(复制信号，简称为复制品)， 并与接收到的信号取得相关时，作为数据，能够取得该卫星信号的GPS 时刻信息(Z计数等)、GPS卫星15的轨道信息(星历表信息、天文年
历信息等)。
艮P，如图4所示，能够经由作为接收部的一例的天线11、 RF部20 和BB部21取得卫星信号。
具体而言，将从图4的天线11输入的卫星信号输入到图4的RF部 20。图4的RF部20具有未图示的用于转换为中间频率的频率转换部即 滤波器。而且，将该被转换为中间频率的信号输入到未图示的A/D转换 部，转换为数字信号。
因此，在RF部20中，通过滤波器将经由天线ll输入的卫星信号转 换为中间频率后，将其输入到A/D转换部，转换为数字信号。然后，进 行该数字信号的取样，该取样数据临时存储在图4的取样存储器31中。
然后，由基带再生部32再生临时存储在图4的取样存储器31中的 取样数据，作为再生基带信号输入到相关器34。
并且，在图4的码生成部33中，生成与GPS卫星15的C/A码的图 形相同的图形、即GPS卫星15的C/A码的复制信号。然后，该复制信 号也输入到相关器34。
在图4的相关器34中，取得再生基带信号和复制信号的相关。具体 而言，沿着图23所示的用于说明BB部21的处理的概略说明图进行说明。 如图23所示，通过基带再生部32，取样存储器31的取样数据成为再生 基带信号，与由码生成部33生成的复制信号一起，输入到相关器34的 乘法器34a，计算相关值。然后，将相关值输入到加法器34b，利用积分 器34c累计1周期的C/A码的相关值。然后，例如在累计值大于等于规 定的阈值的情况下，所接收到的卫星信号的C/A码和在接收部侧等生成 的C/A码的复制信号一致。
为了高效地进行BB部21和来自GPS卫星15的卫星信号的相关， 由码生成部33生成多个信号，使多个相关器34同时动作，由此，能够 利用一次动作取得相关。
该情况下，BB部21只要进行一次相关判定即可，所以能够縮短时 间，但是，此时消耗的峰值电力量变大。因此，在本实施方式中，根据 需要调整进行动作的相关器34的数量，能够降低峰值电力量。(参照图15、图16)
在图15、图16中，示出表示相关器34的数量和消耗电流、捕捉时 间(从GPS卫星15开始接收到接收卫星信号而结束接收并取得卫星信号 为止的、卫星搜索时间，简称为搜索时间)之间的关系的一例的概略图。
在图15中，横轴表示搜索时间(sec)，纵轴表示消耗电流(mA)。 而且，在图16中，设相关器34的最大数量为m，设m个相关器34全部 同时动作时的消耗电流(消耗电力)为x，设其他电路部合计的消耗电流 (消耗电力)为y，设相关器34的数量为m时的捕捉时间为z。当进行 动作的相关器34的数量为m、 m/2、 m/4、 m/8时，消耗电流(消耗电力) 中相关器34的消耗量分别为x、 x/2、 x/4、 x/8。而且，伴随于此，捕捉 时间(搜索时间)为z、 zX2、 zX4、 zX8。因此，通过调整进行动作的 相关器34的数量，能够降低搜索卫星时的消耗电流(消耗电力)即峰值 电力量。这里，假设最低动作电压为3，0V，其例如是用于获得其他电路 部动作时所需要的电力的值。
艮P，在本实施方式中，如图4所示，本实施方式的带GPS的手表10 的相关器34具有相关器数控制部30。
而且，该相关器数控制部30根据电压检测部35的判断结果，来决 定相关器34的动作数量。而且，电压检测部35具有电源电压阈值判断 程序。该电源电压阈值判断程序比较图5的电源电压阈值数据500和图5 的电源电压数据54，判断电源电压数据54是否大于等于电源电压阈值数 据500。该电源电压阈值数据500例如是能够提供所有的相关器34和其 他电路部消耗的电力的程度的值，例如是4.0 4.2V左右。
这里，在图5的电源电压数据54中，未图示的电压控制电路的电压 确认程序确认图2的电源部25的电压等，将其存储在电源电压数据54 中。
而且，该电源电压阈值判断程序将该判断结果送至图4的相关器数 控制部30。于是，在相关器数控制部30中，相关器调整程序根据该判断 结果，参照图5的相关器比例数据58的电压关联数据58a。相关器比例 数据58的电压关联数据58a例如成为图17所示的概略图那样的关系。 即，在电源电压即图5的电源电压数据54大于3.0V且小于等于3.3V的 情况下，进行动作的相关器34的数量为m/8。并且，在电源电压数据54 大于3.3V且小于等于3.6V的情况下，进行动作的相关器34的数量为 m/4。而且，在电源电压数据54大于3.6V且小于等于3.9V的情况下， 进行动作的相关器34的数量为m/2。进而，在电源电压数据54大于3.9V 且小于等于4.2V的情况下，进行动作的相关器34的数量为m。
这里，相关器数控制部30是相关处理数决定部的一例。并且，相关 器34是多个相关器的一例，也是相关处理部的一例。电压检测部35是 电力阈值判断部的一例。并且，该带GPS的手表10具有如下结构接收 来自位置信息卫星的一例即GPS卫星的卫星信号，取得显示时刻信息。 而且，还具有利用该时刻信息来校正显示时刻信息的功能。
图6是示出本实施方式的带GPS的手表10的主要动作等的概略流 程图。
下面，按照图6的流程图说明本实施方式的带GPS的手表10的动 作等，并且相关联地说明图4和图5的各种程序和各种数据。
在本实施方式中，以如下情况为例进行说明图1的带GPS的手表 IO例如一天一次、即24小时一次自动执行RTC22的时刻校正。首先， 如图6的ST10所示，参照图5的接收开始数据51开始接收时，例如经 过了24小时后，接收部的一例即图2的RF部20、 BB部21动作，开始 接收来自GPS卫星15的卫星信号。
本实施方式是不具有天文年历信息的冷启动的状态，所以，接收部 开始搜索GPS卫星15。
接着，进入STll，判断电源电压是否大于等于阈值。这里，如上所 述，具有图4的电压检测部35的电源电压阈值判断程序。该电源电压阈 值判断程序比较图5的电源电压阈值数据500和图5的电源电压数据54， 判断电源电压数据54是否大于等于电源电压阈值数据500。
然后，在图5的电源电压数据54大于等于图5的电源电压阈值数据 500的情况下，进入ST12。
在ST12中，利用所有的相关器34进行相关处理。
艮口，如图23所示，图4的相关器34具有多个。在本实施方式的带 GPS的手表10搜索GPS卫星15并接收卫星信号时，如上所述，由码生 成部33生成多个信号，使多个相关器34同时动作，利用一次动作就能 够取得相关。该情况下，搜索需要的时间为短时间即可。这里，相关器 34实际上可以按照硬件方式具有多个，也可以按照软件方式具有多个。
另一方面，在STll中电源电压小于阈值的情况下，g卩，图5的电源 电压数据54小于该图5的电源电压阈值数据500的情况下，进入ST18。
在ST18中，通过电源电压来决定要参照的比例数据。具体而言，如 上所述，图4的相关器数控制部30的相关器调整程序根据该判断结果即 图5的电源电压数据54，参照图5的相关器比例数据58的电压关联数据 58a。
列举上述的一例，如图17所示，在图5的电源电压数据54大于3.0V 且小于等于3.3V的情况下，通过电压关联数据58a进行动作的相关器34 的数量为m/8。
然后，进入ST19，利用基于比例数据的数量的相关器34进行相关 处理。具体而言，在ST18中，图4的相关器数控制部30的相关器调整 程序参照相关器比例数据58的电压关联数据58a。例如，通过该电压关 联数据58a进行动作的相关器34的数量为m/8个。然后，相关器数控制 部30根据电压关联数据58a，使m/8个图4的相关器34动作。在图4的 BB部21中，如上所述，使用m/8个相关器34进行相关处理。本结构的 带GPS的手表10控制一次使其动作的使用数量，能够抑制所消耗的峰值 电力。
因此，在本结构的带GPS的手表10中，不会由于一次增大的峰值 电力而导致系统故障。
接着，在ST13中，存储相关处理后的数据。即，将由图4的BB部 21的相关器34处理后的数据存储在图5的相关处理结果数据52中。由 于该数据是相关后的数据，因此是GPS卫星15的卫星信号的数据(参照 图22)。然后，在图5的接收历史信息数据55中存储该接收到的GPS卫 星15的信息。即，是接收成功时的时刻、星期、或C/A码的数据等。因
此，由于具有这种接收历史信息数据55，因此，带GPS的手表10即使 不从GPS卫星15的卫星信号取得天文年历信息，也能够在下次搜索GPS 卫星15时，参照接收历史信息数据55快速地接收GPS卫星15。
接着，进入ST14，停止GPS卫星15的接收部的接收并结束。艮P， 控制来自图2的电源部25的电力供给，停止向接收部即RF部20和BB 部21提供电力。这里，如果能够搜索并捕捉GPS卫星15的一个卫星， 则能够从该GPS卫星15的卫星信号取得时刻信息，并停止接收。因此， 能够縮短接收时间并减少消耗电力。
然后，进入ST15，结束基带的处理。接着，进入ST16，取得时刻 信息。具体而言，存储在图2的ROM19、 RAM18中的时刻校正信息取 得程序从相关处理结果数据52取得GPS卫星15的卫星信号的时刻信息， 并将其存储在图5的时刻校正用数据57中。
接着，进入ST17，校正显示时刻信息。具体而言，时刻校正程序根 据图5的时刻校正用数据57，来校正图2的RTC 22的时刻信息即图5 的时刻信息数据56，校正图1、图2的显示器14或表盘12的表针13等 的显示时刻。这里，时刻校正用数据57是校正时刻信息的一例。
第1实施方式如上所述。
根据第1实施方式，带GPS的手表10的接收部接收来自GPS卫星 15的信号时，相关器数控制部30 (相关处理数决定部的一例)决定相关 器34 (具有多个相关器的相关处理部的一例)的使用数量。因此，在希 望减小峰值电力的情况下，能够容易地减小。而且，能够根据该校正时 刻信息的一例即时刻校正用数据57，来校正自身时刻信息的一例即时刻 信息数据56。因此，本实施方式的带GPS的手表10能够抑制所消耗的 电力的最大值。而且，能够从GPS卫星等位置信息卫星取得时刻信息， 校正自身的时刻信息。 (第2实施方式)
图7和图8是示出本发明的第2实施方式的带GPS的手表100 (参 照图1)的主要结构的功能框图和概略框图，图9是本实施方式的带GPS 的手表IOO的概略流程图。本实施方式的带GPS的手表100的结构等与上述第1实施方式的带 GPS的手表10的结构等大部分相同，所以，对相同的结构附加同一标号 等并省略说明，下面，以不同点为中心进行说明。
与第1实施方式的不同点在于，图7的相关器数控制部30反映经过 年数计数部36的判断结果。因此，相关联地，在图8的各种数据存储部 50中存储有相关器比例数据58的年数关联数据58b和使用经过年数数据 501。并且，图9的概略流程图的不同点在于，在ST10 ST11之间追加 确认经过年数的步骤ST30等。
下面，以不同点为中心进行说明。
在图9中，在ST10中，根据图8的接收开始数据51开始GPS接收， 这一点与第1实施方式相同。
然后，进入ST30。这一点与第1实施方式不同。
在第2实施方式中，确认带GPS的手表100的电源供给部即电池等 电源部25 (参照图2)的使用年数。即，图7的经过年数计数部36的经 过年数计数程序对设备(主要是电池等电源供给部即电源部25)的使用 年数进行计数，并记录在图8的使用经过年数数据501中。然后，经过 年数计数部36的经过年数确认程序确认图8的使用经过年数数据501, 将其结果输入到相关器数控制部30。
接着，进入ST31，利用基于比例数据的数量的相关器进行处理。
具体而言，相关器数控制部30根据该经过年数计数部36的判断结 果即使用经过年数数据501，来决定相关器34的使用数量。g卩，参照图 8的相关器比例数据58的年数关联数据58b。在相关器比例数据58的年 数关联数据58b中，相关联地存储有经过年数和使其动作的相关器34(参 照图7)的使用数量的最大数量。
图18示出年数关联数据58b的一例的概略图。年数关联数据58b将 经过年数(年)作为横轴，将相关器的使用数量作为纵轴，根据经过年 数来决定相关器的使用数量。
例如，在设备特别是电源部25 (参照图2)的使用耐用年数为10年 的情况下，从开始使用起到第3年之前，即使全部使用相关器34 (参照图7)的数量，只要电源的电力充分，系统故障等的可能性也较小，所以，
最大的使用允许数量为全部例如m。但是，从开始使用起经过3年到6 年左右时，能够使用的相关器34的数量被限定为m/2。而且，在经过6 年到8年左右时，能够使用的相关器34的数量为m/4个。而且，在经过 8年到超过10年时，使其动作的相关器34的最大数量为m/8个。
因此，在ST31中，相关器数控制部30 (参照图7)根据使用经过年 数数据501,由年数关联数据58b决定能够使用的相关器34 (参照图7) 的最大数量，来决定相关器34的使用数量。
而且，ST31以后的步骤与第1实施方式相同。
艮P，在ST31中进行相关处理后，在STll中判断电源电压是否大于 等于阈值的步骤以后直到校正显示时刻信息的ST17为止的步骤、以及 ST18、 ST19的各步骤，与第l实施方式相同，所以这里省略说明。
这里，经过年数计数部36 (参照图7)是经年计数部的一例。第2 实施方式的带GPS的手表100根据该经过年数计数部36所计数的经过年 数，来限制使用具有多个相关器的相关处理部的一例即相关器34进行动 作的数量。
因此，在经过年数长的情况下，即使在电源部25的电力供给能力衰 退的情况下，通过限制相关处理部的动作数量，也能够限制接收部消耗 的电力量。而且，能够减少带GPS的手表100等由于电力供给不足而产 生系统故障的情况。
(第3实施方式)
图10和图11是示出本发明的第3实施方式的带GPS的手表10a(参 照图l)的主要结构的功能框图和概略框图，图12是本实施方式的带GPS 的手表10a的概略流程图。
本实施方式的带GPS的手表10a的结构等与上述第1实施方式的带 GPS的手表10的结构等大部分相同，所以，对相同的结构附加同一标号 等并省略说明，下面，以不同点为中心进行说明。
与第1实施方式的不同点在于，图10的相关器数控制部30具有温 度检测电路部37，并反映其判断结果。因此，相关联地，在图ll的各种
数据存储部50中存储有周围温度数据502、阈值温度数据503和温度关 联数据58c。并且，图12的概略流程图具有在STIO、 ST11的电源电压 小于阈值的情况下确认周围温度的步骤ST40等。下面，以不同点为中心 进行说明。
在图12中，在ST10中根据图11的接收开始数据51开始接收来自 GPS卫星15的卫星信号，进入STll。在ST11中确认电源电压是否大于 等于阈值的步骤与第1实施方式相同，所以这里省略说明。
在ST11中电源电压小于阈值的情况下，进入ST40，确认周围温度 是否大于等于阈值。
艮P，在ST40中，图10的温度检测电路部37检测带GPS的手表10a 的外部环境的温度，判断是否大于等于阈值。
具体而言，图10的温度检测电路部37的温度确认判断程序检测带 GPS的手表10a的外部环境的温度，作为图11的周围温度数据502进行 存储。然后，图10的温度检测电路部37的温度确认判断程序判断该周 围温度数据502是否大于等于图11的阈值温度数据503。
该阈值温度数据503还与使用的设备的电源部25 (参照图2)即电 池等的性能等有关，例如是25t:。
一般地，电池等的周围的环境温度低时，相对地电压降低(落差) 大。因此，若像本实施方式那样，确认外部环境的温度，判断该温度是 否大于等于阈值，则能够预想可以使用的峰值电力等。而且，能够防止 带GPS的手表10a等设备由于峰值电力不足而产生系统故障的情况。
而且，在ST40中周围温度大于等于阈值、即带GPS的手表10a的 外部环境的温度大于等于图11的阈值温度数据503的情况下，进入ST12。 ST12的步骤已在第1实施方式中说明，所以这里省略说明。
另一方面，在ST40中带GPS的手表10a的外部环境的温度小于图 11的阈值温度数据503的情况下，进入ST41。
在ST41中，通过周围的温度来决定要参照的比例数据。gp，图10 的相关器数控制部30根据由温度检测电路部37所检测并存储的图11的 周围温度数据502，来决定相关器34的使用数量。艮口，图10的相关器数控制部30参照图11的相关器比例数据58的 温度关联数据58c。在相关器比例数据58的温度关联数据58c中相关联 地存储有周围温度和使其动作的相关器34的数量的最大数量。
艮口，如下所述，图19示出温度关联数据58c的概略图。这里，在图 19中，将周围温度rc)作为纵轴，将相关器的使用数量作为横轴。而 且，例如在周围温度为一l(TC (rC的情况下，进行动作的相关器34的 最大数量为m/8。并且，在温度为0'C 1(TC的情况下，进行动作的相关 器34的最大数量为m/4，在温度为1(TC 25X:的情况下，进行动作的相 关器34的最大数量为m/2，在温度大于等于25T:的阈值温度数据的情况 下，进行动作的相关器34的最大数量为m。这里，m是卫星信号接收装 置即带GPS的手表10a本来具有的相关器34的最大数量。
该相关器34 (参照图10)的数量可以按照硬件方式改变，也可以按 照软件方式改变。
因此，在ST41中，图10的相关器数控制部30根据图11的周围温 度数据502，由图11的温度关联数据58c决定能够使用的图10的相关器 34的最大数量。
接着，进入ST42，利用基于比例数据的相关器34进行相关处理。 即，根据图11的周围温度数据502，由图11的温度关联数据58c决定进 行动作的图10的相关器34的数量，所以，使用该所决定的数量的相关 器34进行相关处理。
进行相关处理的方法如上述第1实施方式中说明的那样，首先，图 10的相关器数控制部30的相关器调整程序参照图11的相关器比例数据 58的温度关联数据58c。例如，通过该温度关联数据58c进行动作的相 关器34的数量为m/8个。然后，相关器数控制部30根据该温度关联数 据58c，使m/8个图10的相关器34动作。然后，在图10的BB部21中， 使m/8个相关器34动作来进行相关处理。该情况下，控制一次使其动作 的相关器34的使用数量，能够抑制所消耗的峰值电力。
接着，进入ST13。 ST13 ST17的步骤与第1实施方式相同，所以 这里省略说明。
这里，图10的温度检测电路部37是环境判断部的一例，是温度检 测部的一例。而且，相关处理数决定部的一例即图IO的相关器数控制部 30，针对温度检测电路部37的判断结果即图11的周围温度数据502，根 据图11的温度关联数据58c，决定具有多个相关器的相关处理部的一例 即图10的相关器34的动作数量。
因此，能够决定与带GPS的手表10a (带卫星信号接收装置的计时 装置的一例)的使用环境对应的相关器34 (相关处理部的一例)的使用 数量。
而且，在使用环境的温度低的情况下，电源部25供给的电力量降低， 所以，通过使用环境的温度来调整相关器34 (相关处理部的一例)的使 用数量。由此，能够减少带GPS的手表10a (带卫星信号接收装置的计 时装置的一例)由于电力供给不足而产生系统故障的情况。 (第4实施方式)
图13是示出本发明的第4实施方式的带GPS的手表10b(参照图1) 的主要结构的概略框图，图14是本实施方式的带GPS的手表10b的概略
流程图。
并且，第4实施方式的功能框图与第1实施方式的图4相同，不同 点在于，还对第1实施方式的电压检测部35附加了后述的检测电压落差 的功能，所以，在图4中作为电压检测部305示出。
本实施方式的带GPS的手表10b的结构等与上述第1实施方式的带 GPS的手表IO的结构等大部分相同，所以，对相同的结构附加同一标号 等并省略说明，下面，以不同点为中心进行说明。
与第1实施方式的不同点在于，还对图4的电压检测部305附加了 检测电压落差的功能。进而，相关联地，在图13的各种数据存储部50 中存储有落差关联数据58d和电压落差阈值数据504。而且，图14的概 略流程图的不同点在于，在ST12 ST13的步骤之间，具有确认电压落差 的步骤ST50、和通过该电压落差来调整进行动作的相关器34的数量的 步骤ST51等。除此之外的步骤与第1实施方式相同。g卩，在第4实施方 式中，在相关处理中确认电压落差，确认到急剧的落差时，减少相关器
34的使用数量。下面，以不同点为中心进行说明。
在图14的ST10中，根据图13的接收开始数据51开始接收来自GPS 卫星的卫星信号，进入STll，确认电源电压是否大于等于阈值。然后， 在ST11中，在电源电压小于阈值的情况下，进入ST18、 ST19。另一方 面，在STll中判断为电源电压大于等于阈值的情况下，进入ST12，利 用所有的相关器34 (参照图4)进行相关处理。以上的步骤与第1实施 方式相同，所以这里省略说明。
然后，接着ST12的是ST50的步骤。在ST50中，进一步确认电源 的电压落差是否大于阈值(急剧)。
艮P，在ST50中，利用图4的电压检测部305进一步检测每时间单位 的电压降低。
具体而言，图4的电压检测部305的落差阈值程序检测电源电压降 低的梯度，判断该梯度是否大于等于图13的电压落差阈值数据504。
这里，如下所述，在图21中示出电压落差即电压下降的梯度的概略。 图21是取纵轴为电源电压[V]、取横轴为时间[t]，描绘电压相对于从卫星 接收开始起的时间的降低而成的曲线。对图21 (a)的线的接收开始起到 第1次结束的电压降低的比例、和图21 (b)的接收开始起到第1次结束 的电压降低的比例进行比较时，可知图21 (a)降低的比例大。
艮口，在图21 (a)的线的降低比例即梯度(al)和图21 (b)的线的 降低比例即梯度(bl)中，梯度(al)变大，电压降低即电压落差大。
因此，当这样急剧降低时，装置产生系统故障的可能性变大，所以， 优选进行调整，使得该降低比例即梯度小于某一阈值。
因此，在电压落差阈值数据504中，作为阈值数据例如存储0.3V， 在ST50中，图4的电压检测部305的落差阈值程序检测电源电压降低的 梯度，判断该梯度是否大于电压落差阈值数据504。
在ST50中判断为小于阈值(不急剧)的情况下，进入ST13。 ST13 以后直到ST17的步骤也与第1实施方式相同。
另一方面，在ST50中判断为电压落差大于阈值(急剧)的情况下， 进入ST51。
在ST51中，根据所检测出的电压落差来决定要参照的比例数据。即， 根据由图4的电压检测部305所检测出的电压落差(梯度)，相关器数控 制部30决定使其动作的相关器34的使用数量。
艮口，参照图13的相关器比例数据58的落差关联数据58d。在相关 器比例数据58的落差关联数据58d中，相关联地存储有电压落差值[V] 和使其动作的相关器34 (参照图4)的使用数量的最大数量。
图20示出落差关联数据58d的概略图。在图20中，设纵轴为电压 落差值[V]，设横轴为相关器34的使用数量。
例如，在电压落差值[V]大于等于0.75V的情况下，进行动作的相关 器34的最大数量为m/8。并且，在电压落差值[V]为0.5V 0.75V的情况 下，进行动作的相关器34的最大数量为m/4，在电压落差值[V]为0.3V 0.5V的情况下，进行动作的相关器34的最大数量为m/2，在电压落差值 [V]小于等于0.3V的情况下，进行动作的相关器34的最大数量为m。这 里，m是装置即带GPS的手表10b本来具有的相关器34的最大数量。
该相关器34 (参照图4)的数量可以按照硬件方式改变，也可以按 照软件方式改变。
因此，在ST51中，相关器数控制部30根据所检测出的电压落差， 由落差关联数据58d (参照图13)决定能够使用的相关器34 (参照图4) 的最大数量。
接着，进入ST52，利用基于比例数据的相关器进行相关处理。艮P， 根据电压落差，由落差关联数据58d决定相关器34的使用数量，所以， 使用该所决定的数量的相关器34进行相关处理。进行相关处理的方法如 上述第1实施方式中说明的那样，图4的相关器数控制部30的相关器调 整程序参照图13的相关器比例数据58的落差关联数据58d。例如，使其 动作的相关器34的使用数量为m/8个。接着，相关器数控制部30根据 落差关联数据58d，使m/8个图4的相关器34动作。然后，在图4的BB 部21中，使m/8个相关器34动作来进行相关处理。该情况下，控制一 次使其动作的相关器34的使用数量，能够抑制所消耗的峰值电力。
接着，进入ST13。 ST13 ST17的步骤与第1实施方式相同，所以
这里省略说明。
电压落差、即作为电压降低比例的梯度是变化量信息的一例。变化 量信息是伴随从GPS卫星15的卫星信号的接收开始起的时间经过的消耗 电力的变化。在该电压落差相对较大的情况下、即大于电压落差阈值数
据504的情况下，相关器数控制部30 (相关处理数决定部的一例)决定 相关器34 (具有多个相关器的相关处理部的一例)的动作数量，以减小 变化量信息即电压落差。因此，能够防止电源电压急剧降低(所谓的电 压落差)，并防止作为卫星信号接收装置的一例的带GPS的手表10b产生
系统故障。
本发明不限于上述实施方式。本发明可以组合上述各实施方式，也 可以分别单独使用。另外，上述各实施方式以GPS卫星作为位置信息卫 星的例子，但是，除此之外，例如也可以接收来自静止卫星或准天顶卫
星的信号。
权利要求
1.一种卫星信号接收装置，其特征在于，该卫星信号接收装置具有接收部，其接收从位置信息卫星发送来的卫星信号；计时部，其具有自身时刻信息；电力部，其至少向所述接收部提供电力；相关处理部，其由所述接收部所有，具有用于在接收所述卫星信号时取得与所述卫星信号的相关的多个相关器；以及相关处理数决定部，其用于决定在所述接收部接收所述卫星信号时使用的所述相关器的数量。
2. 根据权利要求1所述的卫星信号接收装置，其特征在于， 所述卫星信号接收装置具有电力阈值判断部，该电力阈值判断部判断消耗从所述电力部提供的电力的消耗电力量是否大于等于阈值，所述相关处理数决定部根据所述电力阈值判断部的判断结果，决定 所述相关器的使用数量，以减少接收所述卫星信号时的所述消耗电力量。
3. 根据权利要求1或2所述的卫星信号接收装置，其特征在于， 在伴随从所述卫星信号的接收开始起的时间经过的所述消耗电力量的变化即变化量信息相对较大的情况下，所述相关处理数决定部决定所 述相关器的使用数量，以相对减少所述变化量信息。
4. 根据权利要求1 3中的任一项所述的卫星信号接收装置，其特 征在于，所述卫星信号接收装置具有经年计数部，该经年计数部对所述卫星 信号接收装置的经过年数进行计数，所述相关处理数决定部根据所述经 年计数部所计数的经过年数，来限制所述相关器的使用数量。
5. 根据权利要求1 4中的任一项所述的卫星信号接收装置，其特 征在于，所述卫星信号接收装置具有环境判断部，该环境判断部判断所述卫 星信号接收装置的使用环境，所述相关处理数决定部根据所述环境判断 部的判断结果，来决定所述相关器的使用数量。
6. 根据权利要求5所述的卫星信号接收装置，其特征在于， 所述环境判断部是检测所述卫星信号接收装置的使用环境温度的温度检测部。
7. 根据权利要求1 6中的任一项所述的卫星信号接收装置，其特 征在于，所述卫星信号接收装置具有校正时刻信息存储部，其从所述卫星 信号至少取得卫星时刻信息，并作为校正时刻信息进行存储；以及时刻显示部，其根据所述校正时刻信息校正所述自身时刻信息并进行显示。
8. —种带卫星信号接收装置的计时装置，其特征在于，该带卫星信 号接收装置的计时装置具有-接收部，其接收从位置信息卫星发送来的卫星信号； 计时部，其具有自身时刻信息； 电力部，其至少向所述接收部提供电力；相关处理部，其由所述接收部所有，具有用于在接收所述卫星信号 时取得与所述卫星信号的相关的多个相关器；以及相关处理数决定部，其用于决定在所述接收部接收所述卫星信号时 使用的所述相关器的数量。
9. 一种卫星信号接收装置的卫星信号接收方法，该卫星信号接收装 置具有接收部，其接收从位置信息卫星发送来的卫星信号； 计时部，其具有自身时刻信息； 电力部，其至少向所述接收部提供电力；相关处理部，其由所述接收部所有，具有用于在接收所述卫星信号 时取得与所述卫星信号的相关的多个相关器，该卫星信号接收装置的卫星信号接收方法的特征在于，该卫星信号接收装置具有相关处理数决定部，该相关处理数决定部 用于决定在所述接收部接收所述卫星信号时使用的所述相关器的数量，该卫星信号接收方法具有以下步骤所述相关处理数决定部利用对所述相关器的使用数量进行增减的所 述相关处理部，取得与所述卫星信号的相关。
全文摘要
本发明提供一种能够在抑制消耗电力的最大值的同时从GPS卫星等位置信息卫星取得时刻信息的卫星信号接收装置、具有卫星信号接收装置的计时装置以及卫星信号接收方法。卫星信号接收装置(10)具有接收部(20)等，其接收从位置信息卫星(15)发送来的卫星信号；电力部(25)，其向接收部提供电力；相关处理部(34)，其具有用于在接收卫星信号时取得与卫星信号的相关的多个相关器；以及相关处理数决定部(30)，其用于决定在接收部接收卫星信号时使用的相关器(34)的数量，卫星信号接收装置(10)取得卫星时刻信息(57)来校正自身时刻信息(56)。
文档编号G04G7/02GK101344757SQ200810127999
公开日2009年1月14日 申请日期2008年7月9日 优先权日2007年7月9日
发明者松崎淳 申请人:精工爱普生株式会社