卫星信号接收装置、电子钟表和卫星信号接收方法_3

文档序号:8921520阅读:来源:国知局
12能够识别电子钟表I是处于测位模式还是处于测时模式。
[0103]指示针25设置在表盘11的正面侧的6点方向,通过指示第二刻度113的各位置,显示电子钟表I能够接收或正在捕捉的位置信息卫星的种类。
[0104][刻度环]
[0105]在表盘11的周围配置有刻度环111。刻度环111具有外周端与表圈32的内周面接触、并且一面与玻璃罩33平行的平板部分、以及以内周端与表盘11接触的方式向表盘11侧倾斜的倾斜部分。刻度环111在俯视图中为环形状,在剖视图中成为擂钵形状。通过刻度环111的平板部分、倾斜部分、表圈32的内周面形成多纳圈形状的收纳空间,在该收纳空间内收纳有环状的天线体110。
[0106]在刻度环111上显示通过指针21、22、23指示时刻的刻度(索引)、以及表示时区的时差的数字。
[0107]在表圈32上显不有表不时区的城市名的简称。
[0108][输入装置]
[0109]作为本发明的外部操作单元的输入装置70具有表冠71以及3个按钮72、73、74。当对输入装置70进行操作时,执行与该手动操作对应的处理。
[0110]具体而言,当把表冠71拉出I级时,利用指针21(秒针)显示当前设定的时区。在希望变更当前设定的时区的情况下,当在该状态下使表冠71向右旋转时,指针21顺时针移动,依次选择时区。另一方面,当在该状态下使表冠71向左旋转时,选择按照“-1”依次递减的时区。然后,通过推入表冠71,确定所选择的时区。
[0111]即,通过使表冠71旋转,指针21(秒针)也联动地移动,通过使指针21对准刻度环111或表圈32上显示的时区的时差或城市名,能够手动选择时区。
[0112]并且,在把表冠71拉出2级的状态下,当使其向右旋转时,使指针21、22、23移动,能够手动修正当前时刻显示。
[0113]当按下按钮72时,执行各种操作模式的取消、接收处理的中止等与状况对应的处理。
[0114]在以第I设定时间(例如3秒以上、小于6秒)按压按钮73后松开时,执行测时模式下的手动接收处理(强制接收处理)。在接收处理中,指示针24指示表示测时模式的“I”。
[0115]并且,在以比第I设定时间长的第2设定时间(例如6秒以上)按压按钮73后松开时,执行测位模式下的手动接收处理(强制接收处理)。在接收处理中,指示针24指示表示测位模式的“4+”。
[0116]进而,在以比第I设定时间短的短时间(例如小于3秒)按压按钮73后松开时,进行显示上次的接收处理的结果的结果显示处理。即,通过使指示针24指示“I”或“4+”来表示最近进行接收的模式。并且,通过使指针21指示“Y”(接收成功)或“N”(接收失败)来表示接收结果。另外,在本实施方式中,“Y”设定在13秒位置,“N”设定在18秒位置。
[0117]按下各按钮72、73、74时执行的处理不限于上述处理,根据电子钟表I的功能适当设定即可。
[0118][太阳能面板]
[0119]在表盘11与安装有驱动机构140的底板125之间具有进行光发电的太阳能面板135。太阳能面板135是串联连接将光能转换为电能(电力)的多个太阳能电池(光发电元件)的圆形平板。并且,太阳能面板135还具有太阳光的检测功能。在表盘11、太阳能面板135和底板125上形成有供指针轴26贯通的孔,并且形成有日历小窗15的开口部。
[0120][驱动机构]
[0121]驱动机构140安装在底板125上,利用电路基板120从背面侧进行覆盖。驱动机构140具有驱动指针21 (秒针)的步进马达、驱动指针22 (分针)和指针23 (时针)的步进马达、驱动指示针24的步进马达、驱动指示针25的步进马达。进而,由于电子钟表I具有利用日历小窗15显示日期的日轮,所以,还具有用于驱动日轮的步进马达。
[0122][电路基板]
[0123]电路基板120具有充电电路80、存储装置60、作为本发明的接收单元和信息取得单元的接收装置(接收模块)122和控制装置40。并且,电路基板120的设有接收装置122的一侧配置有锂离子电池等二次电池130。充电电路80将太阳能面板135发电而得到的电力充电给二次电池130。并且,使用天线连接销115连接该电路基板120和天线体110。
[0124][天线体]
[0125]以环形状的电介质为基材、在该电介质上通过镀敷或银膏印刷等而形成金属的天线图案,从而得到天线体110。该天线体110配置在表盘11的外周,配置在表圈32的内周面侧,进而由用塑料形成的刻度环111和玻璃罩33覆盖,所以,能够确保良好的接收。作为电介质,能够将氧化钛等能够在高频下使用的电介质材料混合在树脂中成形,由此,能够实现电介质的波长缩短,进而使天线更加小型化。
[0126]通过馈电点对天线体110进行馈电,在该馈电点上连接有配置在天线体110的背面侧的天线连接销115。天线连接销115是由金属形成的销状连接器,突出设置在电路基板120上,贯通于在底板125上开口的贯穿插入孔而贯穿插入到收纳空间内。由此,利用天线连接销115连接电路基板120和收纳空间内部的天线体110。
[0127][电子钟表的电路结构]
[0128]图3是示出电子钟表I的电路结构的框图。电子钟表I具有接收装置122、控制装置40、计时装置50 (计时单元)、存储装置60 (存储单元)、输入装置70 (外部操作单元)。控制装置40具有接收控制单元41、时刻修正单元42、地域判定单元43。接收控制单元41具有自动接收控制部411和手动接收控制部412。
[0129][接收装置]
[0130]接收装置122是利用二次电池130中蓄积的电力进行驱动的负载,当通过控制装置40进行驱动时,通过天线体110接收从GPS卫星100或准天顶卫星101发送的卫星信号。然后,接收装置122在卫星信号的接收成功的情况下,将所取得的轨道信息和GPS时刻信息等信息发送到控制装置40。另一方面,在卫星信号的接收失败的情况下,接收装置122将表示该情况的信息发送到控制装置40。另外,由于接收装置122的结构与公知的GPS接收电路的结构相同,所以省略其说明。
[0131][计时装置]
[0132]计时装置50具有利用二次电池130中蓄积的电力进行驱动的石英振子等,使用基于石英振子的振荡信号的基准信号来更新时刻数据。
[0133][存储装置]
[0134]如图4所示,存储装置60具有时刻数据存储部600、卫星编号存储部660、时区数据存储部680、定时接收时刻存储部690。
[0135]在时刻数据存储部600中存储有接收时刻数据610、闰秒更新数据620、内部时刻数据630、钟表显示用时刻数据640、时区数据650。
[0136]在接收时刻数据610中存储有从卫星信号取得的时刻信息(GPS时刻)。该接收时刻数据610通常通过计时装置50按照每I秒进行更新,在接收到卫星信号时,通过取得的时刻信息(GPS时刻)进行修正。
[0137]在闰秒更新数据620中至少存储有当前的闰秒的数据。即,在卫星信号的子帧4、页18(参照图5)中,作为与闰秒有关的数据,包含有“当前的闰秒”、“闰秒的更新周”、“闰秒的更新日”、“更新后的闰秒”的各数据。其中,在本实施方式中,至少将“当前的闰秒”的数据存储在闰秒更新数据620中。
[0138]在内部时刻数据630中存储内部时刻信息。通过接收时刻数据610中存储的GPS时刻和闰秒更新数据620中存储的“当前的闰秒”对该内部时刻信息进行更新。即,在内部时刻数据630中存储UTC(世界协定时间)。在利用所述计时装置50对接收时刻数据610进行更新时,该内部时刻信息也被更新。
[0139]在钟表显示用时刻数据640中存储使时区数据650的时区数据(时差信息)与所述内部时刻数据630的内部时刻信息相加而得到的时刻数据。利用在用户通过手动选择进行设定的情况下或在测位模式下进行接收的情况下得到的位置信息来设定时区数据650。
[0140]在卫星编号存储部660中例如存储有上次接收处理时捕捉到的GPS卫星100或准天顶卫星101中的、接收信号电平(SNR !Signal to Noise Rat1)为规定电平以上(例如“SNR35”以上)的GPS卫星100和准天顶卫星101的卫星编号。另外,接收信号电平也可以由作为表示信号强度的单位的“dBm”表示。例如,“SNR35”大约相当于“-137.5dBm”。
[0141]时区数据存储部680相关联地存储有位置信息(玮度、经度)和时区(时差信息)。因此,在测位模式下取得位置信息的情况下,控制装置40能够根据该位置信息(玮度、经度)取得时区数据。
[0142]另外,在时区数据存储部680中还相关联地存储有城市名和时区数据。因此,如上所述,当用户通过操作表冠71等输入装置70而选择希望得知当地时刻的城市名时,控制装置40针对时区数据存储部680检索用户设定的城市名,取得与该城市名对应的时区数据并设定在时区数据650中。
[0143]在定时接收时刻存储部690中存储自动接收控制部411执行定时接收处理的定时接收时刻。该定时接收时刻存储有上次操作按钮73而强制接收成功的时刻。
[0144]另外,在存储装置60中未存储位置信息卫星的轨道信息(年历、星历)。这是因为,电子钟表I是手表,存储装置60的容量存在制约,并且,二次电池130的容量也存在制约,很难进行用于取得轨道信息的长时间的接收。因此,在不具有轨道信息的冷启动状态下进行电子钟表I的接收处理。
[0145]并且,虽然没有图示,但是,也可以存储测位接收处理中得到的位置信息(玮度、经度)即电子钟表I的当前位置。
[0146][控制装置]
[0147]控制装置40由对电子钟表I进行控制的CPU构成。控制装置40具有对接收装置122进行控制而执行接收处理的接收控制单元41。接收控制单元41具有自动接收控制部411和手动接收控制部412。并且,控制装置40具有时刻修正单元42,该时刻修正单元42取得由接收装置122接收到的卫星信号中包含的时刻信息,通过该时刻信息对由所述接收时刻数据610计时的时刻进行修正。进而,控制装置40具有判定用户所在国家的位置的地域判定单元43。
[0148][自动接收控制部]
[0149]在成为定时接收时刻存储部690中设定的定时接收时刻的情况下、和太阳能面板135的发电电压或发电电流为设定值以上的情况下,自动接收控制部411使接收装置122进行动作,进行测时模式下的接收处理。
[0150]S卩,在计时时刻具体而言内部时刻数据630成为定时接收时刻存储部690中存储的定时接收时刻时,自动接收控制部411使接收装置122进行动作。将其称为定时接收处理。
[0151]并且,在太阳能面板135的发电电压或发电电流为设定值以上、能够判断为在室外对太阳能面板135照射日光的情况下,自动接收控制部411使接收装置122进行动作。另外,在太阳能面板135的发电状态下使接收装置122进行动作的处理的次数可以限制为I日I次等。
[0152]自动接收控制部411利用接收装置122捕捉至少I个GPS卫星100或QZSS的准天顶卫星101,接收从该GPS卫星100或准天顶卫星101发送的卫星信号,取得时刻信息。然后,在成功取得时刻信息的情况下,时刻修正单元42利用所取得的时刻信息对接收时刻数据610进行修正。
[0153]另外,在自动接收控制部411的时刻信息的接收处理中,根据上次用户通过手动选择而设定的时区数据650、利用通过测位接收而取得的位置信息而设定的时区数据650,判定是否优先检索准天顶卫星101,根据该判定来检索GPS卫星100或准天顶卫星101,接收卫星信号。
[0154][手动接收控制部]
[0155]在用户按下输入装置70的按钮73而进行强制接收操作的情况下,手动接收控制部412使接收装置122进行动作,从而进行接收处理。
[0156]此时,如上所述,手动接收控制部412根据按下按钮73的时间,切换地执行测时模式下的接收处理和测位模式下的接收处理。
[0157]在进行测时模式下的接收处理的情况下,与自动接收控制部411相同,手动接收控制部412利用接收装置122捕捉至少I个GPS卫星100或准天顶卫星101,接收从该GPS卫星100或准天顶卫星101发送的卫星信号,取得时刻信息。然后,在成功取得时刻信息的情况下,时刻修正单元42利用所取得的时刻信息对接收时刻数据610进行修正。
[0158]在进行测位模式下的接收处理的情况下,手动接收控制部412利用接收装置122捕捉至少3个、优选4个以上的GPS卫星100或准天顶卫星101,接收从各GPS卫星100和准天顶卫星101发送的卫星信号,取得时刻信息,进而计算并取得位置信息。然后,在成功取得位置信息的情况下,控制装置40根据所取得的位置信息(玮度、经度),从时区数据存储部680中取得时区数据(时差信息),将其存储在时区数据650中。
[0159]例如,由于日本标准时间(JST)是相对于UTC提前9小时的时刻(UTC+9),所以,在测位模式下取得的位置信息为日本的情况下,控制装置40从时区数据存储部680中读出日本标准时间的时差信息(+9小时),将其存储在时区数据650中。因此,钟表显示用时刻数据640成为使时区数据与作为UTC的内部时刻数据630相加而得到的时刻。
[0160]地域判定单元43通过接收控制单元41的控制,根据用户通过操作输入装置70而选择出的时区、或存储装置60的时刻数据存储部600中存储的时区数据650、通过测位接收处理而得到的位置信息等,判定是否
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