电波接收装置、电波表、信号取得方法

电波接收装置、电波表、信号取得方法
【专利摘要】一种电波接收装置、电波表、信号取得方法。具备：电波接收处理部，其进行从接收电波捕捉来自计算当前位置所需数量的测位卫星的发送信号的捕捉动作，在从通过发送信号的格式确定的取得开始定时到取得结束定时为止的取得时间中，进行从所捕捉的发送信号取得计算当前位置所需的信号的取得动作；以及处理器，其设定电波的接收开始定时而开始接收，处理器设定满足以下接收条件的接收开始定时，该接收条件是，将与取得动作和取得时间对应的取得电量、和从捕捉动作的开始定时起到取得开始定时为止的捕捉上限时间以及捕捉动作所对应的捕捉电量合计后的消耗电量，成为预先设定的上限消耗电量以下，且捕捉上限时间为预定的基准时间以上。
【专利说明】
电波接收装置、电波表、信号取得方法
技术领域
[0001]本发明涉及接收卫星电波的电波接收装置、电波表、信号取得方法。
【背景技术】
[0002]以往，有这样的测位装置，其接收来自GPS(全球定位系统)这样的全球导航系统所涉及的测位卫星的多个电波，根据该电波中包含的信号(导航消息)取得当前位置。该测位装置能够取得能够接受卫星电波的整个地球上的准确的当前位置，因此用于用户移动所涉及的导航、履历的记录、以及当前位置的报知、与该当前位置对应的广告的发布这样的各种用途。
[0003]在接受包含日期时间信息的电波而对日期时间进行修正的电子表(电波表)中，有能够接收来自该测位卫星的电波的部件。进一步地，在这样的电波表中，有能够通过进行测位而选择与当前位置对应的地方时信息即时区、夏令时的实施规则这样的信息，来计算合适的地方时并显示的部件。
[0004]从测位卫星接收电波所涉及的负荷，相比于对日期时间进行计数并显示的通常的时钟动作所涉及的负荷是非常大的，利用现有的电池易于在短时间内消耗。另一方面，当使用与高负荷对应的电池时，存在导致电波表的尺寸、重量增加这样的问题。因此，接收来自测位卫星的电波的电波表，尤其是腕表等便携式电波表中，存在通过直到发送所需信息的定时之前不久不开始接收或中断接收，来缩短接收动作时间的技术。
[0005]然而，为了从测位卫星取得所需信息，需要在此之前捕捉电波中包含的信号。捕捉该信号所需的时间被电波接收环境所左右，因此，易于产生当捕捉上限时间的设定过短时未捕捉而无法取得所需信息的情况，另一方面，过长时则导致电力消耗的增大。与此相对，例如在日本专利文献即特开2012-93281号公报中，公开了根据所需信息的发送频率来变更捕捉上限时间的设定的技术。
[0006]然而，在接收从测位卫星发送的电波来取得测位所需的信息的情况下，根据捕捉动作结束的定时，取得所需信息之前的时间发生变化。即，存在以下这样的课题，由于捕捉时间与消耗电力的对应关系不简单，因此，当统一进行捕捉动作所涉及的设定时，产生即使捕捉时间未变得过长，消耗电力也变得过大的情况，或者尽管消耗电量中有富余，在捕捉中失败而无法取得所需信息的情况增加。

【发明内容】

[0007]本发明的目的在于，提供一种能够在避免过大的电力消耗同时更可靠地取得测位所需的信息的电波接收装置、电波表、信号取得方法。
[0008]本发明为了实现上述目的，提供了一种电波接收装置，
[0009]该电波接收装置具备:
[0010]电波接收处理部，其接收电波，进行从所接收的电波中捕捉来自计算当前位置所需数量的测位卫星的发送信号的捕捉动作，在所述捕捉动作之后，以从按照与所述测位卫星对应的格式而确定的取得开始定时起到取得结束定时为止的取得时间，进行从所捕捉的所述发送信号中取得当前位置的计算所需要的信号的取得动作；以及
[0011]处理器，其设定所述电波接收处理部的电波的接收开始定时而开始接收；
[0012]所述处理器设定满足以下接收条件的所述接收开始定时，所述接收条件是消耗电量成为预先设定的上限消耗电量以下，且捕捉上限时间成为预定的基准时间以上，所述消耗电量是将与所述取得动作和所述取得时间对应的取得电量、和从基于所述电波接收处理部的捕捉动作的开始定时起到所述取得开始定时为止的所述捕捉上限时间以及所述捕捉动作所对应的捕捉电量合计而得的消耗电量。
【附图说明】
[0013]图1是表不第一实施方式的电子表的功能构成的框图。
[0014]图2是表示由第一实施方式的电子表执行的测位控制处理的控制步骤的流程图。
[0015]图3是表示由第一实施方式的电子表执行的测位处理的控制步骤的流程图。
[0016]图4是表示在测位控制处理中调用的测位动作设定处理的控制步骤的流程图。
[0017]图5是用于说明捕捉上限时间和捕捉开始定时的设定例的图。
[0018]图6是表示从日期时间修正起的经过时间、和捕捉动作的相关设定的对应的表格数据。
[0019]图7是表不第二实施方式的电子表的功能构成的框图。
[0020]图8是表示由第二实施方式的电子表执行的测位处理的控制步骤的流程图。
【具体实施方式】
[0021]以下，基于【附图说明】本发明的实施方式。
[0022][第一实施方式]
[0023]图1是表不第一实施方式的电子表I的功能构成的框图。
[0024]该第一实施方式的电子表I是能够接收卫星电波的便携式电波表，例如是电子腕表。
[0025]电子表I具备:CPU(中央处理单元)41(处理器、日期时间修正部411、偏差幅度设定部412、显示控制部413)、如1(只读存储器)42、1?舰(随机存取存储器)43、显示部45(显示部)及显示驱动器46、操作部47、振荡电路50、分频电路51、计时电路52(计时部、时钟计时部)、卫星电波接收处理部48及其天线Al、加速度传感器53、温度传感器54、电源部55(电力供给部)等。
[0026]CPU41进行各种运算处理，统一控制电子表I的整体动作。此外，CPU41根据从卫星电波接收处理部48取得的日期时间数据，向计时电路52发送信号，修正计时电路52所保持的日期时间数据。此外，CPU41从卫星电波接收处理部48取得当前位置、时区、夏令时实施规则的设定，进行地方时显示所涉及的动作。CPU41包含日期时间修正部411、偏差幅度设定部412、显示控制部413。这些日期时间修正部411、偏差幅度设定部412、显示控制部413可以是单一的CPU，也可以分别单独地设置CPU来进行各个动作。
[0027]R0M42中存储有用于使电子表I进行各种动作的各种程序、初始设定数据。在存储于R0M42的程序中包含用于日期时间、地方时设定的修正所涉及的卫星电波的接收控制的程序421。此外，初始设定数据中包含接收控制信息422。接收控制信息422包含用于确定合适的接收开始定时、卫星电波的捕捉上限时间、时区时间的信息。
[0028]RAM43向CPU41提供作业用的存储器空间，存储各种暂时数据、可改写更新的设定数据、状态数据。在存储于RAM43的数据中包含日期时间修正履历431。日期时间修正履历431中存储进行了日期时间修正后的最近的日期时间。这里，存储有根据在卫星电波接收处理部48中与测位处理一起或单独取得的日期时间信息来进行了修改的定时。
[0029]显示部45具有显示画面，根据来自显示驱动器46的驱动信号来显示以日期时间信息为首的各种信息。作为显示画面不受特别的限制，能够使用分段方式的液晶显示器(LCD)来显示表示数字、午后、星期等的预先设定的特定标识以及字母等。
[0030]操作部47具备多个操作键、按钮，当操作这些操作键、按钮时，将该操作转换为电信号，并作为输入信号向CPU41输出。此外，操作部47可以除了操作键、按钮以外还具备或代替操作键、按钮而具备拨钮、触摸传感器等。
[0031]卫星电波接收处理部48是这样的模块，其使用天线Al接收由GPS(全球定位系统)等的测位系统所涉及的测位卫星所发送的电波，从该电波中对信号(导航消息)进行捕捉、解调、译码来解读、输出日期时间信息、位置信息。通过来自CPU41的控制信号，卫星电波接收处理部48仅在接收动作时独立于其他部位地被供给电力来进行动作。
[0032]该卫星电波接收处理部48具备:接收部481、控制部482(取得部、当前位置计算部、地方时信息取得部、地方时取得部)、存储部483等。接收部481具备:进行向接收电波的调谐、放大和所希望的频带的信号的提取、向中间频带的变换这样的电波接收所涉及的前级处理的RF部481a(电波接收部)，以及进行捕捉来自测位卫星的发送信号的捕捉动作的捕捉部481b(捕捉部)等。控制部482具备CPU、RAM等，除了卫星电波接收处理部48的动作控制之夕卜，还进行被捕捉到的卫星电波的跟踪、解调这样的信号取得动作，以及译码、导航消息的解读、基于解读出的导航消息的当前位置的计算这样的处理。此外，控制部482取得与参照存储部483的地方时设定信息483b计算出的当前位置对应的时区、夏令时实施规则这样的地方时信息，计算当前位置的地方时。此外，还可以通过多个不同的CPU来各自控制从跟踪起直到计算当前位置的接收处理、以及卫星电波接收处理部48的整体处理和地方时的设定所涉及的处理。
[0033]此外，卫星电波接收处理部48具备省略图示的RTC(实时时钟)，在卫星电波接收处理部48的动作时，参照该RTC所计数的日期时间或从CPU41取得的日期时间，通过控制部482进行对当前日期时间进行计数的计时动作。
[0034]存储部483具备闪速存储器等非易失性存储器，存储卫星电波的接收、基于通过接收而取得的信息的处理所涉及的各种设定信息等。作为这些设定信息，包含接收控制信息483a和地方时设定信息483b。在接收控制信息483a中包含从CPU41取得的接收开始定时、捕捉上限时间等设定信息。在地方时设定信息483b中包含用于取得与计算出的当前位置对应的地方时设定的地图信息和夏令时实施规则的列表。这些中，接收控制信息483a作为在测位处理的执行时在控制部482的RAM等中暂时存储的信息，也可以不保持在存储部483中。
[0035]振荡电路50输出预定频率例如32.768kHz的振荡信号。该振荡电路50不受特别的限制，例如是包含小型的低成本低耗电的水晶振荡器的振荡电路。
[0036]分频电路51将该振荡信号分频，生成需要的频率信号并输出。分频电路51能够通过来自CPU41的控制信号适当地切换分频比，输出不同频率的信号。
[0037]计时电路52将基于从分频电路51输入的预定频率信号而得的经过时间加到从省略图示的RTC(实时时钟)等得到的设定日期时间中，由此来计数当前的日期时间。根据从GPS卫星取得的日期时间数据，通过来自CPU41的控制信号来改写修正该计时电路52所计数的当前日期时间。
[0038]加速度传感器53例如在显示部45的显示画面中并列配置地设置，测量电子表I的该显示面内以及与显示面垂直方向的3轴加速度，用于在腕表或便携时钟等中取得移动状态。作为加速度传感器53使用例如使用压电元件等的MEMS传感器，根据加速度输出向压电元件施加的力所对应的电信号(电压信号、电流信号)，利用省略图示的ADC(模拟/数字变换器)进行数字取样，输入到CPU41。
[0039]温度传感器54测量电子表I的内部温度。该测量温度根据在内部具备CPU41、RAM43等的芯片的温度而变化，将该测量温度作为电信号输出到CPU41。温度传感器54不受特别的限制，使用热敏电阻等形成，独立地形成或与CPU41等集成地形成为IC芯片。
[0040]电源部55针对CPU41、卫星电波接收处理部48这样的电子表I的各部供给动作所需要的电力。电源部例如具备基于钮扣型一次电池的电池，该电池设为能够装卸更换。该电池主要优选能够在低耗电使用下长时间持续且稳定地运用的小型轻量的电池，因此，希望在电子表I中短时间地且隔开足够间隔地进行耗电极大的卫星电波接收处理部48的动作。此夕卜，电源部55中包含余量检测部551 (余量取得部)，测量电池的余量(剩余电量)，将表示测量值或根据测量值而确定的多个步骤的某一个步骤的信号输出到CPU41。
[0041 ]上述结构中，通过CPU41、R0M42和卫星电波接收处理部48构成卫星电波接收装置。
[0042]接着，说明从GPS卫星接收的导航消息。
[0043]从测位卫星发送的导航消息是符合预先确定的格式的符号排列。来自GPS所涉及的测位卫星(GPS卫星)的导航消息由合计25页的帧数据构成，各页的发送时间是30秒。各帧(页)由5个子帧数据(各6秒，1500比特)构成，I个子帧数据进一步由10个WORD(字)(各0.6秒，300比特)构成。因此，以12.5分周期发送导航消息。从GPS卫星所搭载的原子钟(记为GPS时钟)中的每分O秒和30秒开始各页的数据。
[0044]关于GPS卫星，针对全部GPS卫星以相同频率发送电波，随着各自对应于与当前位置的距离的时间差来接收。此外，分别针对各个GPS卫星利用固有的伪随机符号(C/A编码)对包含导航消息的信号进行相位调制(频谱扩展)来发送这些电波。在卫星电波的捕捉动作中，通过复制与多个GPS卫星对应的C/A编码，使用相关器(滑动相关器)等取得与接收电波的信号的各相位的相关，来并列地判别多个GPS卫星中与正被接收的电波对应的信号及其相位。此外，也可以通过控制部482的控制，使用CPU、DRAM以软件方式来执行捕捉动作。
[0045]在全部子帧的WORDl中包含TLM(遥测字)，通过在该TLM的前端部位包含的固定符号列(前导码)来同定子帧的前端位置。此外，在W0RD2中包含HOW(切换字:handover word)和子帧ID AOW表示从星期日的O时起的周内的经过时间。此外，子帧ID表示读取出的数据是页内的哪个子帧。因此，同定子帧的前导码，通过离开该前导码的相对时间来确定HOW的位置，取得周内经过时间。
[0046]除了这些之外，在各子帧的W0RD3以后包含子帧固有的信息。子帧I中包含表不周编号的WN、发送时刻的修改信息。子帧2、3中包含导航消息的发送源GPS卫星的轨道信息即星历表(ephemeris)数据。此外，在子帧4的一部分以及子帧5中，全部GPS卫星的预测轨道的历书(almanac)数据被分割为各个页并依次发送。测位需要4颗测微卫星的位置、和从该4颗测微卫星到当前位置的距离的差值(伪距离)。即，由于测位所需要的卫星位置、伪距离和日期时间的信息包含在子帧I?3中，因此，从子帧I的前端接收、取得3子帧量的数据即可。因此，在按照与GPS卫星对应的导航消息的格式以子帧单位从该GPS卫星取得数据的情况下，设子帧I的前端为取得开始定时，用18秒(取得时间)取得直到子帧3的末尾(取得结束定时)的数据，另一方面，设子帧2的前端为取得开始定时，用30秒取得直到子帧I的末尾的数据，此外，设子帧3的前端为取得开始定时，用30秒取得直到子帧2的末尾的数据。
[0047]接着，说明本实施方式的电子表I的卫星电波的接收动作。
[0048]在本实施方式的电子表I中，通过CPU41的控制向卫星电波接收处理部48供给电力而启动卫星电波接收处理部48，并从CPU41将取得对象的数据所涉及的信息、各种设定信息等发送到卫星电波接收处理部48，由此，开始卫星电波接收处理部48的处理。作为由卫星电波接收处理部48执行的处理，除了测位处理之外，还有仅取得日期时间信息的处理、不进行电波接收地对地方时设定信息483b等进行更新设定的处理等。此外，在测位处理中还可以包含，基于得到的当前位置参照地方时设定信息483b，同定该当前位置所属的时区、夏令时实施规则并连同地方时一起输出的处理。
[0049]图2是表示由本实施方式的电子表I执行的测位控制处理的、基于CPU41的控制步骤的流程图。
[0050]当手动操作地或自动地取得了CPU41使用卫星电波接收处理部48进行测位的命令或需要测位的命令时，启动该测位控制处理。
[0051]当开始测位控制处理时，CPU41启动测位动作设定处理并执行(步骤S101)。在该测位动作设定处理中，确定动作的开始定时、超时(timeout)时间等。CPU41判别是否处于所设定的测位开始定时(卫星电波的接收开始定时)的预定时间之前(步骤S102)，在判别为未处于预定时间前的情况下(步骤S102中为“否”)，重复步骤S102的处理。该预定时间需要是向卫星电波接收处理部48进行电力供给而启动控制部482的动作所需要的时间、和从测位开始定时起直到后述的捕捉开始定时的时间的合计以上。
[0052]在判别为是测位开始定时的预定时间之前的情况下(步骤S102中为“是”)，CPU41启动卫星电波接收处理部48，向卫星电波接收处理部48发送测位命令和测位动作设定(步骤S103)。
[0053]CPU41判别是否从卫星电波接收处理部48取得了与测位结果有关的输出数据(步骤S104)。在判别为未取得的情况下(步骤S104中为“否”)，CPU41判别从卫星电波接收处理部48的启动起是否经过了超时时间(步骤S105) ο在判别为未经过超时时间的情况下(步骤S105中为“否”)，CPU41的处理返回到步骤S104。在判别为经过了超时时间的情况下(步骤S105中为“是”)，CPU41的处理转移到步骤S106。
[0054]在步骤S104的判别处理中，判别为从卫星电波接收处理部48取得了输出数据的情况下(步骤S104中为“是”)，CPU41的处理转移到步骤S106。
[0055]当从步骤S104、S105的判别处理转移到步骤S106的处理时，CPU41使卫星电波接收处理部48的动作停止，并反映所取得的输出数据(步骤S106)<XPU41取得所取得的测位数据、根据该测位数据由卫星电波接收处理部48设定的数据例如时区、夏令时实施规则等。然后，CPU41将测位结果显示在显示部45，或者将所取得的时区、夏令时实施规则等反映到地方时设定信息483b。或者，CPU41还可以单纯将所取得的当前位置的经玮度连同日期时间信息一起存储在RAM43中保持为用户移动的履历，或者向显示驱动器46输出控制信号，将该经玮度和与经玮度对应的城市/地域名连同当前日期时间一起或代替该当前日期时间显示在显示部45中。之后，CPU41结束测位控制处理。
[0056]图3是表示由卫星电波接收处理部48执行的、基于测位处理的控制部482的控制步骤的流程图。
[0057]在通过CPU41使卫星电波接收处理部48启动，接收到执行测位动作的命令的情况下，开始该测位处理。
[0058]控制部482(控制部482的CPU)取得从CPU41输入的测位动作设定，进行测位开始定时和捕捉上限时间的设定(步骤S201)。这里，在捕捉部481b开始捕捉动作的捕捉开始定时的预定时间之前，设定测位开始定时。预定时间是电波接收的初始启动动作等所需要的时间，通常被设定为电波表I固有的固定值(例如2秒)。控制部482判别是否是测位开始定时(步骤S202)。在判别为不是测位开始定时的情况下(步骤S202中为“否”)，控制部482重复步骤S202的处理。
[0059]在判别为是测位开始定时的情况下(步骤S202中为“是”)，控制部482开始电波接收，进行捕捉动作(步骤S203)。
[0060]控制部482判别来自所需数量的测位卫星的发送信号是否被捕捉(步骤S204)。在判别为未捕捉的情况下(步骤S204中为“否”)，控制部482判别从开始捕捉动作起的经过时间是否经过了捕捉上限时间(步骤S205)。在判别为未经过捕捉上限时间(不足捕捉上限时间)的情况下(步骤S205中为“否”)，控制部482的处理返回到步骤S204。在判别为经过了捕捉上限时间(捕捉上限时间以上)的情况下(步骤S205中为“是”)，控制部482的处理转移到步骤S208。
[0061]在步骤S204的判别处理中，判别为来自所需数量的测位卫星的电波信号已被捕捉的情况下(步骤S204中为“是”)，控制部482与对应于该捕捉到的测位卫星的发送信号的C/A编码相位匹配地，开始继续进行取得的跟踪动作，并取得接收数据(步骤S206)。控制部482利用捕捉到的与测位卫星对应的C/A编码对导航消息进行逆频谱扩展来取得。
[0062]控制部482—边依次从所需数量的测位卫星对子帧I?3的信号进行译码、解读一边取得该信号，同定从各GPS卫星取得的当前日期时间与卫星位置。然后，根据被同定的这些信息进行测位运算，取得当前位置(步骤S207)。此时，控制部482能够从地方时设定信息482b中选择与当前位置对应的地方时设定信息(时区和夏令时实施规则)并进行设定，进而可以将连同当前位置一起取得的当前日期时间(这里是UTC日期时间)换算为所选择的地域的地方时。之后，控制部482的处理转移到步骤S208。
[0063]当从步骤S205和步骤S207向步骤S208的处理转移时，控制部482结束电波接收，将测位结果和与来自CPU41的请求对应的关联设定数据输出到CPU41 (步骤S208)。然后，控制部482结束测位处理。
[0064]如上所述，在来自测位所涉及的GPS卫星的电波接收中，在用18秒接收到子帧I?3的数据的情况下，数据接收时间(取得时间)为最短。另一方面，在发送子帧I的数据后立即开始数据接收的情况下，对于接收下一个帧周期中的子帧I的末尾数据需要不足36秒。即，根据数据接收的开始时间，测位所需要的数据接收时间是不同的。
[0065]在来自GPS卫星的电波接收中，在该数据接收之前，需要捕捉来自测位所需数量(通常4颗以上)的GPS卫星的发送信号。在从仰角小的GPS卫星也能够接收电波的开阔位置，有时能够短时间(例如不足I秒)地快速捕捉来自所需数量的GPS卫星的发送信号，然而，在山区或建筑物多的街中等，捕捉来自所需数量的GPS卫星的发送信号通常需要时间。在电子腕表等便携式电子表中，用户的移动导致接收环境会显著变化，因此大多难以预先估算捕捉时间。其结果，在为了降低电力消耗而设定短的捕捉时间，在该捕捉动作结束前子帧I的前端位置的数据接收定时超时的情况下，特别地，当需要隔着子帧4、5直到下一个子帧I的末尾进行数据接收时，倒不如使接收结束之前的时间非常长。
[0066]在本实施方式的电子表I中，预先确定消耗电量的上限值(上限消耗电力值)，按照在该上限消耗电量的范围内在可能的范围内延长捕捉动作所需要的时间(成为预定的基准时间以上)这样的接收条件，确定捕捉开始定时(和/或如上所述，该固定时间前的测位开始定时)和捕捉上限时间。
[0067]从GPS卫星发送的电波，利用针对各GPS卫星固有地设定的1023kHz的伪随机符号(C/A编码)，对相同频率的信号进行相位调制并发送。在来自测位卫星的电波中包含的发送信号的捕捉动作中，复制与多个GPS卫星对应的C/A编码来取得与接收电波的信号的相关，由此，针对多个GPS卫星并列地进行捕捉动作，因此，与接收已取得的来自GPS卫星的电波并解读、取得所需要的信息的取得动作(跟踪动作)相比较，消耗电力容易变大。在比所设定的捕捉上限时间提早结束捕捉动作的情况下，与该捕捉动作的消耗电量(捕捉电量)的降低相比，跟踪动作的消耗电量(取得电量)的增加较小，合计后的消耗电量下降。
[0068]上限消耗电量可以是固定值，也可以是根据条件而变化的变量。例如，在本实施方式的电子表I中，在通过余量检测部551检测的电池的余量变少的情况下，能够使上限消耗电量下降。关于该变量设定，可以直接利用数学式等对余量值进行设定，也可以根据比较电池余量与基准的临界值而设定的多个级别例如高水平“H”、中等水平“M”以及低水平“L”等来进行设定。
[0069]另一方面，为了确定捕捉开始定时，需要准确地保持当前的日期时间。在基于具备通常使用的水晶振荡器的振荡电路50和分频电路51的日期时间的计数中，每I天(单位时间)存在最大0.5秒程度的误差(偏差)。伴随着该误差，由计时电路52计数的日期时间，与从最近的日期时间修正起的经过时间对应地，与准确的日期时间的偏差幅度会变大。该误差根据振荡电路50的温度等诸条件而变化，因此不是固定值。因此，在电子表I中，要设定捕捉开始定时和捕捉上限时间，以便即使是能够预想的偏差幅度内的任何偏差量，都为上限消耗电量以下。此外，在不足所设定的捕捉上限时间且不能够捕捉所需数量的GPS卫星的发送信号的情况下，在该时刻结束电波接收。
[0070]此外，如上所述，水晶振荡器的振荡频率根据温度等条件而变化。因此，通过以预定时间间隔取得温度传感器54的温度数据，以与经过时间对应的次数将根据温度而估算的偏差量进行累计，能够更准确地估算偏差量、偏差幅度。这种情况下，能够将估算出的偏差量、偏差幅度存储在日期时间修正履历431中，每次取得温度数据时进行更新。
[0071]图4是表示在测位控制处理中调用的测位动作设定处理的、基于CPU41的控制步骤的流程图。
[0072]当调用测位动作设定处理时，CPU41取得通过余量检测部551测量出的电池余量(步骤S121)。CPU41根据所取得的电池余量设定本次接收中的上限消耗电量(步骤S122)。
[0073 ]接着，CPU41取得计时电路52的当前日期时间和日期时间修正履历431的内容(步骤S123)<XPU41根据所取得的最近的日期时间修正日期时间和当前日期时间，计算从上次的日期时间修正起的经过时间(天数)XPU41参照接收控制信息422，根据所设定的上限消耗电量和从上次的日期时间修正起的经过时间，确定捕捉上限时间和捕捉动作的开始定时(捕捉S124)。之后，CPU41结束测位动作设定处理，将处理返回到测位控制处理。
[0074]此外，也可以确定上述测位开始定时来代替捕捉动作的开始定时。
[0075]图5是用于说明本实施方式的电子表I的捕捉上限时间和捕捉开始定时的设定例的图。
[0076]这里，设捕捉动作时的消耗电流为4.5mA，跟踪、数据取得动作时的消耗电流为3.0mA，并且，设每一个月的计时电路52所计数的日期时间的、每一天的偏差量(钟速)为0.5秒。此外，设上限消耗电量为150mA.sec。这里所说的捕捉开始秒是GPS时钟的每分各秒。
[0077]这种情况下，如以点(a)所示，在捕捉开始为9秒，即从子帧2的W0RD6的位置起开始捕捉动作的情况下，到下一个子帧I的前端为止能够确保最大21秒的捕捉时间，并且在进行了21秒捕捉动作之后进行了 18秒跟踪、取得动作时的最大消耗电量是148.5mA.sec，为上限消耗电量以下。此外，在捕捉动作短于21秒地结束的情况下，消耗电流每I秒下降1.5mA，在短6秒以上地结束的情况下，有时接收时间变短6秒单位(子帧单位)。
[0078]与此相对，在预见到计时电路52所计数的日期时间存在偏差的情况下，即使作为捕捉开始定时设定为9秒，实际上，有时在GPS时钟的9秒处不开始或在9秒之前开始。因此，例如在预见到从最近的日期时间修正起的经过时间不足6天，偏差仅在负侧(延迟侧)以小于3秒的值(偏差幅度)存在的情况下，如线(b)所示，将计时电路52所计数的日期时间换算为GPS时钟的日期时间时的每分8秒设为捕捉开始定时，设捕捉上限时间为19秒，由此，即使准确的捕捉开始秒不同于8秒，只要是偏差幅度内(8秒以后11秒之前)，则最大消耗电量必定为150mA.sec以下。此外，在偏差幅度为前后均等地不足±1.5秒的情况下，设捕捉开始秒为9.5秒即可。
[0079]同样地，在该电子表I中，与所预见的偏差变得越大则使捕捉上限时间越下降，并且设定与偏差幅度内的捕捉上限时间的最小值变为最大的期间对应的捕捉开始秒。如线(C)所示，在经过时间为不足12天且偏差小于-6秒的情况下，捕捉开始秒为7秒，捕捉上限时间为17秒，如线(d)所示，在经过时间为不足24天且偏差小于-12秒的情况下，捕捉开始秒为5秒，捕捉上限时间为13秒。
[0080]此外，在图5所示的情况下，当上限消耗电量为150mA.sec时，能够在全部秒设定9秒捕捉上限时间。因此，在从最近的日期时间修正起相隔一个月以上的期间等，可能产生15秒以上的偏差的情况下，设捕捉上限时间为9秒，由此，能够从任意的定时，即当场开始测位动作来进行捕捉动作。
[0081]这样的捕捉开始秒和捕捉上限时间的组合设定，能够与从最近的日期时间修正起的经过时间对应地，作为表格数据预先存储在存储部483中。此外，能够针对不同的电池余量分别作成同样的表格数据，并存储在存储部483中。合适的捕捉开始秒的位置自身针对不同的电池余量而变化。
[0082]图6是表示从日期时间修正起的经过时间、和捕捉动作的设定的对应的表格数据。
[0083]如图5所示，针对预先设定的上限消耗电量，这里针对经过时间，以5阶段将捕捉上限时间和捕捉开始秒对应起来。该表格数据被存储在接收控制信息422中，CPU41在上述测位动作设定处理中参照该表格数据，取得与经过时间对应的合适的捕捉上限时间和捕捉开始定时并向卫星电波接收处理部48输出即可。此外，也可以不作为表格数据另外存储在R0M42中，而在测位动作设定处理的程序内设定保持对应关系。此外，通过更细微地划分经过时间，能够可靠地较长地确定捕捉上限时间，另一方面，考虑到从电源部55供给的电力的细微变动、从捕捉动作到取得动作的切换时间等，或者，在即使进一步延长捕捉动作时间最终的捕捉成功率几乎不上升的情况下，可以设定为偏差幅度内比捕捉上限值的最小值稍短(I秒或2秒等)的值。
[0084]这里，在用户携带电子表I尤其是佩戴于手腕进行移动的情况下，电子表I的轴方向晃动或与建筑物的位置关系变化，因此，与通常相比，捕捉有时需要时间。在这样的情况下，在根据电池余量、从最近的日期时间修正起的经过时间等，比预定基准值短地设定了捕捉上限时间等情况下，可以保留电波接收的开始。在根据用户的操作而实施测位时保留了电波接收的开始的情况下，在显示部45中进行显示以便对用户保持静止状态。
[0085]如上所述，本实施方式的电子表I所具备的电波接收装置具备:接收电波的接收部481的RF部481a;设定基于RF部481a的电波的接收开始定时并使接收开始的CPU41;进行捕捉动作的接收部481的捕捉部481b，该捕捉动作是从所接收的电波中捕捉来自当前位置的计算所需要的数量的测位卫星的发送信号；作为取得部的控制部482，其在捕捉动作之后，以从按照与所述测位卫星对应的格式而确定的取得开始定时起到取得结束定时为止的取得时间，进行从所捕捉的发送信号中取得当前位置的计算所需要的信号的取得动作。
[0086]CPU41设定满足以下接收条件的接收开始定时，该接收条件是，将与取得动作和取得时间对应的取得电量、和从捕捉部48 Ib的捕捉动作的开始定时起到取得动作的取得开始定时为止的捕捉上限时间以及捕捉动作所对应的捕捉电量合计后的消耗电量成为预先设定的上限消耗电量以下，且捕捉上限时间为预定的基准时间以上。
[0087]S卩，能够在可靠地避免下述状况的同时提高发送信号的捕捉的可能性，所述状况是，由于能够提前确定上限消耗电量，在其中能够使捕捉动作尽可能长，因此不管作为消耗电力是否有富余均需要在途中中止捕捉动作进行再接收，或者，通过统一的捕捉时间的设定，利用与导航消息的发送定时的关系，取得动作所需的时间变长，消耗电力中富余消失的状况。因此，能够避免超过适当设定的上限消耗电量这样的过大电力消耗，同时在捕捉动作需要时间的情况下也能够利用一次接收而更可靠地取得测位所需要的信息。
[0088]此外，还具备对当前日期时间进行计数的计时电路52，CPU41作为对计数电路52所计数的当前日期时间进行修正的日期时间修正部411、和估计计时电路52所计数的当前日期时间的偏差幅度的偏差幅度设定部412进行动作。并且，CPU41设定即使当前日期时间在偏差幅度范围内发生偏差也满足接收条件的接收开始定时，并根据计时电路52所计数的当前日期时间使RF部481a开始接收。
[0089]这样，在计时电路52的日期时间修正发生拖延而不计数准确的日期时间的情况下，如果是该偏差幅度的范围内，则以消耗电量不超过上限消耗电量的方式来确定接收开始定时和捕捉上限时间，因此，可以防止由计时电路52所计数的当前日期时间的偏差导致的消耗电力变得过大，或者途中不得不中止电波接收，能够合适地确定接收开始定时、捕捉上限时间。
[0090]此外，作为接收条件，可以设定为所述偏差幅度越大则捕捉上限时间变得越短，因此，能够不伴随过大的电力消耗，在与偏差幅度对应的可能范围内较长地设定捕捉上限时间。
[0091]此外，作为偏差幅度设定部412的CPU41，基于计时电路52所计数的当前日期时间每单位时间的偏差量(钟速)、和从上次进行当前日期时间修正起的经过时间，估算当前日期时间的偏差幅度，因此，能够容易且可靠地设想通常能够产生的最大偏差量来确定接收开始定时、捕捉上限时间。因此，能够避免由偏差导致的过大消耗电力的发生、在开始数据取得后在途中中断电波接收。
[0092]此外，具备取得电源部55的电池余量的余量检测部551，该电源部55向RF部481a等供给电力，上限消耗电量被设定为根据电池余量而变化。
[0093]因此，能够不必尽管电池余量中没有富余仍勉强继续电波接收，在可能范围内灵活地确定可接收时间。
[0094]此外，控制部482作为基于所取得的导航信息来计算当前位置的当前位置计算部进行动作。因此，能够伴随导航消息的取得，在相同结构内高效地计算当前位置。此外，通过如此地能够在相同结构内计算当前位置并输出，通过将作为电波接收装置的单封装产品搭载于电子设备中，能够容易得到基于测位卫星的电波接收的测位结果。
[0095]此外，控制部482作为取得与所计算的当前位置对应的地方时信息的地方时信息取得部、基于所取得的地方时信息来取得与当前日期时间对应的地方时的地方时取得部而进行动作。因此，能够不伴随过大电力消耗地，使用所得的测位数据来准确取得当前位置的地方时。
[0096]此外，本发明的实施方式的电子表I是这样的电波表，其除了具备上述电波接收装置所涉及的结构之外还具备显示部45，CPU41作为将作为地方时取得部而取得的地方时显示在显示部45中的显示控制部413而进行动作。
[0097]，基于这样的结构，在电波表中，在避免过大电力消耗的同时更易于利用一次电波接收而取得地方时，因此可以不增大电波表的电池容量，因此，不会增大电波表的尺寸或增加重量。
[0098]此外，作为显示控制部413的CPU41，将当前日期时间、和所计算的当前位置的信息同时或选择性地显示在显示部45中。由此，电子表I不仅作为单纯时钟使用，还能够作为位置显示装置、日志记录装置、导航装置使用。因此，电子表I中，能够不会使重量、尺寸不必要地增加，利用各次接收来更可靠地取得并显示当前位置。
[0099]此外，通过上述实施方式的信号取得方法，在能够对电池施加的负载受限制，需要电波接收时间、接收间隔的适当控制的情况下，根据消耗电量来控制各次的接收时间，因此，不会在一次接收中发生过大的电力消耗。此外，由于在该消耗电量的范围内合适地确定接收开始定时、捕捉上限时间，因此能够在可能的范围内更可靠地取得测位所需要的信息。
[0100][第二实施方式]
[0101]接着，说明第二实施方式的电子表la。
[0102]图7是表示包含本发明第二实施方式的电波接收装置的电子表Ia的功能构成的框图。
[0103]第二实施方式的电子表la，除了在R0M42中不包含接收控制信息422，并且在存储部483中包含本实施方式的测位处理所涉及的程序483c这点之外，与第一实施方式的电子表I相同。此外，与该接收控制信息422相同的信息被存储在卫星电波接收处理部48的接收控制信息483a中。对于其他的相同结构赋予相同符号，并省略说明。
[0104]图8是表示由第二实施方式的电子表Ia的卫星电波接收处理部48执行的测位处理的控制部482的控制步骤的流程图。
[0105]关于该测位处理，与第一实施方式的电子表I的卫星电波接收处理部48执行的测位处理，除了将所控制的测位处理的步骤S201的处理替换为步骤S211?S213的处理这点之外是相同的，针对相同处理赋予相同符号并省略说明。
[0106]该第二实施方式的电子表la，在从CPU41向卫星电波接收处理部48输出测位命令时，一并将电池余量和日期时间修正履历的信息输入到卫星电波接收处理部48。此时，也可以一并输入当前日期时间。并且，由卫星电波接收处理部48决定捕捉上限时间和捕捉开始定时，在适当的定时进行接收动作。
[0107]当开始测位处理时，卫星电波接收处理部48的控制部482取得所输入的电池余量、当前日期时间和日期时间修正履历(步骤S211)，进行与该当前日期时间对应的当前日期时间的计数。此外，控制部482根据电池余量来决定上限消耗电量(步骤S212)。此外，控制部482根据当前日期时间和日期时间修正履历来计算从上次日期时间修正起的经过时间，参照接收控制信息483a，取得与所决定的上限消耗电量和所计算的经过时间对应的捕捉上限时间和捕捉开始定时，并进行设定(步骤S213)。之后，控制部482的处理转移到步骤S202。
[0108]如上所述，第二实施方式的电子表la，卫星电波接收处理部48的控制部482代替计时电路52或者与计时电路52—起构成计时部。第二实施方式的电子表la，只要设定一次接收控制信息483a，则在卫星电波接收处理部48的启动时取得参数之后直到取得测位所需要的信息，进一步地直到取得测位结果，能够利用卫星电波接收处理部48进行全部控制，因此通过适当设计卫星电波接收处理部48并执行程序483c，能够高效地进行从卫星电波的接收到测位数据的取得的管理。因此，能够减少通信数据的往来。此外，在卫星电波接收处理部48中易于形成最佳的专用电路。
[0109]此外，通过针对具备接收卫星电波的RF部481a的计算机，安装上述实施方式的测位处理所涉及的程序483c，能够在各种电子表中在与电池容量对应的合适的消耗电量的范围内更可靠地取得测位所需要的信息。
[0110]此外，本发明不限于上述实施方式，可以进行各种变更。
[0111]例如，在上述实施方式中设定为捕捉电量和取得电量的和是上限消耗电量以下，然而，在实际处理中，也可以包含卫星电波接收处理部48的初始启动、数据输出、关闭的消耗电力。这种情况下，设定包含了这些消耗电力的上限消耗电量，能够预见初始启动、关闭等的消耗电力大体上是固定值。
[0112]此外，能够在电子表I的计时动作和显示动作中不出现问题的范围内，适当设定上限消耗电量的设定基准。此外，可以基于电池余量以外的因素而变更。例如，能够根据模拟电子表中使指针动作的步进电动机的数量、数字电子表中的液晶尺寸和显示方式、有无太阳能电池、太阳能电池的发电量大小和/或直到再接收为止的时间间隔的设定等，进行不同的设定，或使其大幅度变化。相反地，也可以不变更上限消耗电量地，单纯仅对可否电波接收进行设定。这种情况下，余量检测部551可以是例如单纯将预定的输出电压与基准电压进行比较的比较器等。
[0113]此外，可以由CPU41代替卫星电波接收处理部48来执行地方时信息的取得和地方时的计算。此外，还可以将地方时设定信息483b存储于R0M42或RAM43中。进而也可以不自动进行地方时?目息的取得。
[0114]此外，测位所需的测位卫星的数目为4颗，然而，在捕捉上限时间之前捕捉到4颗以上的测位卫星的发送信号的情况下，可适当确定直到几颗之前继续进行捕捉动作。通过捕捉5颗以上，提高了测位精度，并且即使存在在取得动作中数据的取得失败的测位卫星也不再需要再接收。另一方面，由于如上述测位动作的消耗电流大，因此不优选不必要地长时间持续捕捉动作。
[0115]此外，在上述实施方式中，在卫星电波接收时进行了日期时间的修正，然而，也可以另外具备标准电波接收部，根据通过标准电波的接收而得的日期时间来进行修正。这种情况下，日期时间修正履历431，即使进行通过基于标准电波的接收的日期时间的修正、基于卫星电波的接收的日期时间的修正中的某一种，也可以进行更新。
[0116]此外，在上述实施方式中，根据计时电路52所计数的当前日期时间、控制部482基于该当前日期时间、RTC的日期时间等所计数的当前日期时间来控制接收开始定时，然而，本发明的电波接收装置，只要保持、计数了 30秒周期的秒(计数)信息，则足以进行接收开始定时的控制。
[0117]此外，在上述实施方式中，以具备基于LCD的显示部的数字式电子表I为例进行了说明，然而也可以是使用多个指针进行显示的模拟式电子表，也可以是并用了模拟显示和数字显示的电子表。此外，不限于以时刻的显示动作为主要目的的电子表，对于具有计时功能和接收卫星电波功能的电子设备，也可以应用本发明。
[0118]此外，上述实施方式中，以接收来自GPS卫星的电波来进行测位的情况为例进行了说明，然而，对于接收来自其他测位系统的测位卫星的电波的情况，也可以应用本发明。例如，在使用GL0NASS的测位卫星的情况下，通过接收构成I帧的15字符串(string)中的前端4字符串，取得测位卫星的位置信息和日期时间信息，因此，与该取得期间对应地设定接收开始定时和捕捉上限时间即可。
[0119]此外，在上述实施方式中，以执行程序来进行各种控制处理的软件控制的CPlMHt为处理器进行了说明，然而，也可以使用或并用专门设置的逻辑电路(硬件)。
[0120]此外，在以上说明中，以闪速存储器、EEPROM等非易失性存储器为例，说明了存储本发明的程序483c的存储部483所涉及的计算机可读取介质为，然而并不限于这些。作为其他的计算机可读取介质，可以应用HDD(硬盘驱动器)、CD-R0M、DVD盘等可移动型记录介质等。此外，非易失性存储器也可以是miniSD卡、USB存储器等可装卸的可移动型存储器，也可以是SSD(固态驱动器)等内置式存储器。此外，作为经由通信线路来提供本发明的程序的数据的介质，还可以在本发明中应用载波(carrier wave)。
[0121]此外，在上述实施方式中表示的结构和控制内容、步骤等的细节，在不脱离本发明主旨的范围内可进行适当变更。
[0122]说明了本发明的若干个实施例，然而，本发明的范围并不受限于上述实施方式，而包含在请求专利保护的范围内记载的发明范围及其等同范围。
【主权项】
1.一种电波接收装置，其特征在于， 所述电波接收装置具备: 电波接收处理部，其接收电波，进行从所接收的电波中捕捉来自计算当前位置所需数量的测位卫星的发送信号的捕捉动作，在所述捕捉动作之后，以从按照与所述测位卫星对应的格式而确定的取得开始定时起到取得结束定时为止的取得时间，进行从所捕捉的所述发送信号中取得计算当前位置所需要的信号的取得动作；以及 处理器，其设定所述电波接收处理部的电波的接收开始定时而开始接收； 所述处理器设定满足以下接收条件的所述接收开始定时，所述接收条件是消耗电量成为预先设定的上限消耗电量以下，且捕捉上限时间成为预定的基准时间以上，所述消耗电量是将与所述取得动作和所述取得时间对应的取得电量、和从所述电波接收处理部的捕捉动作的开始定时起到所述取得开始定时为止的所述捕捉上限时间以及所述捕捉动作所对应的捕捉电量合计而得的消耗电量。2.根据权利要求1所述的电波接收装置，其特征在于， 所述电波接收装置具备对当前日期时间进行计数的计时部， 所述处理器修正所述计时部计数的当前日期时间，估算所述计时部计数的当前日期时间的偏差幅度，设定即使所述当前日期时间在所述偏差幅度的范围内发生偏差也满足所述接收条件的所述接收开始定时，根据所述计时部计数的当前日期时间使所述电波接收处理部开始接收。3.根据权利要求2所述的电波接收装置，其特征在于， 所述接收条件被设定为，所述偏差幅度越大所述基准时间越短。4.根据权利要求2所述的电波接收装置，其特征在于， 所述处理器根据所述计时部计数的当前日期时间的每单位时间的偏差量、和从上次进行当前日期时间的修正起的经过时间，估算该当前日期时间的偏差幅度。5.根据权利要求1所述的电波接收装置，其特征在于， 所述电波接收装置具备电源部，其取得向所述电波接收处理部供给电力的电源的剩余电量， 与该剩余电量对应地使所述上限消耗电量变化来设定所述接收条件。6.根据权利要求1所述的电波接收装置，其特征在于， 所述电波接收处理部根据所取得的信号来计算当前位置。7.根据权利要求6所述的电波接收装置，其特征在于， 所述电波接收装置具备对当前日期时间进行计数的计时部， 所述电波接收处理部取得与计算出的当前位置对应的地方时信息，根据所取得的所述地方时信息来取得与所述当前日期时间对应的地方时。8.一种电波表，其特征在于， 所述电波表具备: 权利要求7所述的电波接收装置；以及 显示部， 所述处理器将利用所述电波接收处理部所取得的地方时显示在所述显示部。9.一种电波表，其特征在于， 所述电波表具备: 权利要求1?7的任一项所述的电波接收装置； 对当前日期时间进行计数的时钟计时部；以及 显示部， 所述处理器将所述当前日期时间、和通过所述电波接收处理部计算出的当前位置的相关信息同时或选择性地显示在所述显示部中。10.—种信号取得方法，其接收电波，取得来自计算当前位置所需数量的测位卫星的信号，所述信号取得方法的特征在于， 包含以下步骤: 设定电波的接收开始定时而开始接收的接收控制步骤； 进行从所接收的电波中捕捉来自所述所需数量的测位卫星的发送信号的捕捉动作的捕捉步骤；以及 在所述捕捉动作之后，以从按照与所述测位卫星对应的格式而确定的取得开始定时起到取得结束定时为止的取得时间，进行从所捕捉的所述发送信号中取得计算当前位置所需要的信号的取得动作的取得步骤， 在所述接收控制步骤中，设定满足以下接收条件的所述接收开始定时，所述接收条件是消耗电量成为预先设定的上限消耗电量以下，且捕捉上限时间成为预定的基准时间以上，所述消耗电量是将与所述取得动作和所述取得时间对应的取得电量、和从所述捕捉步骤中的捕捉动作的开始定时起到所述取得开始定时为止的所述捕捉上限时间以及所述捕捉动作所对应的捕捉电量合计而得的消耗电量。
【文档编号】G04G21/02GK105988363SQ201610065772
【公开日】2016年10月5日
【申请日】2016年1月29日
【发明人】尾下佑树
【申请人】卡西欧计算机株式会社