专利名称:卫星信号接收装置及卫星信号接收装置的控制方法
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的卫星信号接收装置及卫星信号接收装置的控制方法。
背景技术：
在作为用于对自身位置进行测位的系统的GPS(Global PositioningSystem 全球定位系统)中，使用具有围绕地球的轨道的GPS卫星，并且，对从该卫星接收信号的接收机的当前位置进行测位的测位装置已经实用化。
并且，在GPS卫星中具有原子钟表。因此，GPS卫星具有极其准确的时刻信息(GPS 时刻、卫星时刻信息)。
因此，提出了以下时刻校正装置(钟表)，即，接收来自GPS卫星的信号(导航信息)来取得时刻信息，使用该时刻信息来校正显示时刻。
对于这样的接收来自GPS卫星等位置信息卫星的信号的卫星信号接收装置(测位装置或时刻校正装置等)，接收电平因接收场所而变化。因此，为了判断是否是接收状态良好的场所，优选卫星信号接收装置的使用者能掌握接收电平。
作为这种具有显示接收电平的功能的测位装置，提出了以柱状图形显示各GPS卫星的接收电平的汽车导航装置(参照专利文献1)。
专利文献1
日本特开平10-73650号公报
专利文献1分别显示各GPS卫星的接收电平，所以存在下述问题，S卩，对于已经理解GPS构造的人来说能够掌握接收状况，但是对于普通的使用者而言很难掌握接收状况。
即，如果是显示的所有GPS卫星的接收电平均高的状态、或者所有GPS卫星的接收电平均低的状态，则即使是普通的使用者也能判断接收状态是良好还是恶化。
但是，当一部分GPS卫星的接收电平高而其它GPS卫星的接收电平低时，普通的使用者很难判断是在该场所继续接收好还是转移接收场所好。特别是在测位处理中，通常需要从4个GPS卫星接收电波，但是对于不知晓这些知识的使用者而言，当仅有1 3个GPS 卫星的接收电平较高时，很可能在该场所继续接收，产生继续进行无用的接收处理的问题。
因此，寻求即使是普通的使用者也能简单且不产生误解地掌握接收状态的卫星信号接收装置。
此外，如上述专利文献1所述，为了分别显示多个GPS卫星的接收电平，显示该接收电平的显示装置的尺寸需要较大。因此，如果是专利文献1那样的汽车导航装置则能实现，而对于像手表这样随身携带使用的小型卫星信号接收装置，装入的显示装置的尺寸受到限制，产生不能采用上述专利文献1的技术的问题。
发明内容
本发明的目的在于，提供一种能容易掌握接收状态并且即使在像手表这样的小型装置中仍能适用的卫星信信号接收装置及卫星信号接收装置的控制方法。[0014]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部，其接收从位置信息卫星发送的卫星信号；接收状态显示装置，其显示所述卫星信号的接收状态； 接收状态判别单元，其判别由所述接收部接收到的卫星信号的接收状态；以及显示控制单元，其控制所述接收状态显示装置，显示由所述接收状态判别单元判别出的接收状态，所述接收状态判别单元基于接收到卫星信号的位置信息卫星的数量和各接收信号的电平来判别所述接收状态的级别，所述显示控制单元利用所述接收状态显示装置来显示由所述接收状态判别单元判别出的接收状态级别。
在此，利用例如0、1、2等数字或L、M、H等英文来显示所述接收状态级别即可。
在本发明中，基于接收到卫星信号的位置信息卫星的数量和各接收信号的电平， 判别接收状态级别进行显示。因此，与按照每个位置信息卫星显示接收电平的情况相比，能仅显示单个的接收状态级别，所以使用者能容易地掌握接收状态。
并且，能用1位的数字或1个字符的英文字等来表现接收状态级别，所以与按照每个位置信息卫星显示接收电平的情况相比，接收状态显示装置能小型化。因此，能容易地用于像手表这样的小型卫星信号接收装置。
本发明的卫星信号接收装置优选构成为能选择接收所述卫星信号进行测位处理的测位模式、和接收所述卫星信号进行时刻校正处理的时刻校正模式，在选择了所述测位模式的情况下，所述接收状态判别单元基于为了测位模式而设定的级别判别条件来进行判别处理，在选择了所述时刻校正模式的情况下，所述接收状态判别单元基于为了时刻校正模式而设定的级别判别条件来进行判别处理。
在本发明中，能在测位模式和时刻校正模式下使用各自的级别判别条件来判别接收状态级别，所以能按各模式进行适当的判别。即，测位模式必须从多个位置信息卫星接收包含轨道信息的卫星信号，与从至少1个位置信息卫星接收时刻信息即可的时刻校正模式相比，接收成功的条件严格。因此，与时刻校正模式相比，测位模式的接收状态判别条件严格，从而能适当地判别接收状态。
在本发明的卫星信号接收装置中，优选所述接收状态判别单元在选择了所述测位模式的情况下，当接收到的位置信息卫星的数量小于为了测位而设定的测位用接收设定数时，判别为接收状态级别0 ；当接收到的位置信息卫星的数量大于等于测位用接收设定数、 并且接收信号的信号电平在预先设定的阈值以上的位置信息卫星小于测位用接收设定数时，判别为接收状态级别1 ；当接收到的接收信号的信号电平在预先设定的阈值以上的位置信息卫星大于等于测位用接收设定数时，判别为接收状态级别2，所述接收状态判别单元在选择了所述时刻校正模式的情况下，当接收到的位置信息卫星的数量小于为了时刻校正而设定的时刻校正用接收设定数时，判别为接收状态级别0 ；当接收到的位置信息卫星的数量大于等于时刻校正用接收设定数、并且接收信号的信号电平在预先设定的阈值以上的位置信息卫星小于时刻校正用接收设定数时，判别为接收状态级别1 ；当接收到的接收信号的信号电平在预先设定的阈值以上的位置信息卫星大于等于时刻校正用接收设定数时， 判别为接收状态级别2。
在此，所述测位用接收设定数和时刻校正用接收设定数的具体值，可适当设定成能分别实现测位和时刻校正的接收卫星数。并且，通常时刻校正用接收设定数设定成比测位用接收设定数小的值即可。[0022]在进行测位的情况下，当高精度地检测卫星信号接收装置的位置时，需要接收4 个以上的位置信息卫星的信号，因此所述测位用接收设定数通常设定为4个即可。但是，当进行知晓卫星信号接收装置包含在哪个时区程度的精度不大的测位即可的情况下，可以只接收3个位置信息卫星的信号，所以所述测位用接收设定数设定为3个即可。
此外，时刻校正用接收设定数只要接收最低1个位置信息卫星的信号即可，所以时刻校正用接收设定数通常设定为1个即可。但是，接收2个位置信息卫星的信号而比较它们的时刻信息，从而确认是否已接收到正确的时刻信息，在进行这种处理的情况下，将时刻校正用接收设定数设为2个即可。
在本发明中，在测位模式和时刻校正模式下，设定为了取得信息而需要的条件，所以能适当判别各模式下的接收状态级别。
此外，通过0 2的3个阶段来判别接收状态级别，所以使用者能适当掌握接收状态，能催促使用者采取必要的对应措施。
在本发明的卫星信号接收装置中，优选所述接收状态判别单元根据接收处理的进展阶段来设定判别接收状态的级别的级别判别条件，根据接收处理的进展阶段来判别接收状态，所述显示控制单元利用所述接收状态显示装置来显示由所述接收状态判别单元根据接收处理的进展阶段而判别出的接收状态级别。
在本发明中，能根据接收处理的进展阶段设定适当的级别判别条件，所以能更加详细且准确地判定接收状态级别进行显示。
在此，优选所述接收处理的进展阶段具有卫星检索阶段，其进行位置信息卫星的检索处理；卫星捕捉阶段，其进行检索出的位置信息卫星的捕捉处理；时刻信息取得阶段， 其接收捕捉到的位置信息卫星的卫星信号来取得时刻信息；以及测位信息取得阶段，其接收捕捉到的位置信息卫星的卫星信号来取得测位信息，所述接收状态判别单元，在所述卫星检索阶段中，基于能通过检索而检测出的位置信息卫星的数量及其接收信号的电平，判别接收状态；在所述卫星捕捉阶段中，基于捕捉到的位置信息卫星的数量及其接收信号的电平，判别接收状态；在所述时刻信息取得阶段中，基于能取得时刻信息的位置信息卫星的数量及其接收信号的电平，判别接收状态；在所述测位信息取得阶段中，基于能取得测位信息的位置信息卫星的数量及其接收信号的电平，判别接收状态。
在本发明中，能分别在卫星检索阶段、卫星捕捉阶段、时刻信息取得阶段、测位信息取得阶段中进行适当的级别判定。因此，能按照接收的每个进展阶段进行适当的级别显示，能更加详细且准确地判定接收状态级别进行显示。
在本发明的卫星信号接收装置中，优选所述接收状态显示装置构成为具有机械驱动单元、以及被该机械驱动单元驱动来显示时刻的时刻显示装置，所述显示控制单元基于由所述接收状态判别单元判别出的接收状态级别来控制机械驱动单元，通过显示时刻的时刻显示装置来显示接收状态级别。
在本发明中，利用时刻显示装置来显示接收状态级别，所以无需另外设置用于显示接收状态级别的结构，能减少卫星信号接收装置的部件数量而降低成本，能简化设计而提高美观性。
因此，特别是通过卫星信号接收装置来构成模拟钟表时，不需要为了显示接收状态而追加的部件，能降低成本。[0033]在本发明中，优选所述时刻显示装置具有被所述机械驱动单元驱动的指针、以及形成有表示指针的指示位置的刻度的表盘，所述显示控制单元基于由所述接收状态判别单元判别出的接收状态级别来控制机械驱动单元，使所述指针移动到根据各接收状态级别而预先设定的位置来显示接收状态级别。
在本发明中，在由秒针等指示的刻度上，记有表示接收状态级别高低等的“H、L” 等，通过利用秒针等指示各刻度，能显示接收状态级别。因此，能利用可360度移动的指针， 能将指示各接收状态级别的位置较大地分开，所以在显示接收状态级别时，能动态地移动指针，即使卫星信号接收装置是像手表那样的小型设备，使用者也能容易地判别接收状态。
在本发明中，优选所述接收部具有天线，该天线配置在表盘的背面侧，接收所述卫星信号，根据各接收状态级别而预先设定的所述指针的移动位置，被设置在当指针移动到该位置时所述指针和天线的沿着表盘表面的平面位置相互不重叠的位置上。
在此，所述指针和天线的沿着表盘表面的平面位置相互不重叠是指，将指针和天线投影到表盘表面上时，其投影图相互不重叠。换言之，是指从与表盘表面正交的方向观察指针和天线的平面视图上，指针和天线不重叠。
采用这种结构，在指针指示接收状态级别时，指针不会位于天线的表盘侧。S卩，在表盘表面朝上方水平配置时，在天线的上方没有配置指针，所以从表盘表面侧接收卫星信号时，能防止指针妨碍到该接收。因此，在接收卫星信号期间，能用指针指示接收状态级别， 并且能防止接收性能降低。
在本发明的卫星信号接收装置中，优选所述时刻显示装置具有被所述机械驱动单元驱动的日期轮或星期轮、以及形成有显示所述日期轮或星期轮的窗口的表盘，在所述日期轮或星期轮上记载有表示各接收状态级别的标记；所述显示控制单元基于由所述接收状态判别单元判别出的接收状态级别来控制机械驱动单元，使所述日期轮或星期轮上记载的表示各接收状态级别的标记移动到从所述表盘的窗口显示的位置上，显示接收状态级别。
在本发明中，在记载有日期的日期轮或记载有星期的星期轮上，记有表示接收状态级别的“H、L”等标记，基于由接收状态判别单元判别出的接收状态级别来移动日期轮或星期轮，从而能显示接收状态级别。
特别是日期轮或星期轮显示在形成于表盘的窗部分上，显示位置恒定，所以使用者能容易地掌握是否正在显示接收状态级别，通过这一点能提高便利性。
此外，在设置有日期轮和星期轮两者的情况下，用一个轮显示接收状态级别，用另一个轮显示接收模式等其他信息，从而还能一起显示两种信息，在这种情况下，能进一步提高便利性。
在本发明的卫星信号接收装置中，优选该卫星信号接收装置具有时刻信息生成部，其生成内部时刻信息；时刻信息校正部，其校正所述内部时刻信息；以及时刻显示装置，其显示所述内部时刻信息，所述时刻信息校正部基于由所述卫星信号接收装置取得的时刻信息，校正所述内部时刻信息。
根据本发明，能够构成下述时刻校正钟表，该时刻校正钟表能通过卫星信号接收装置接收卫星信号而取得时刻信息，利用该时刻信息校正内部时刻信息而进行显示。
而且，根据这样的时刻校正钟表，只要能接收卫星信号就能容易地校正成正确的时刻，因此在能接收卫星信号的各种场所都能容易地调准时刻。[0045]本发明的卫星信号接收装置的控制方法，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的卫星信号；以及接收状态显示装置，其显示所述卫星信号的接收状态，其特征在于，该卫星信号接收装置的控制方法具有接收状态判别步骤，基于接收到卫星信号的位置信息卫星的数量和各接收信号的电平来判别所述接收状态的级别；以及接收状态显示步骤，利用所述接收状态显示装置来显示在所述接收状态判别步骤中判别出的接收状态级别。
根据本发明，能取得与所述卫星信号接收装置相同的作用效果。
图1是示出本实施方式的带GPS时刻校正装置的手表的示意图。
图2是图1的带GPS时刻校正装置的手表的正视图。
图3是图1的带GPS时刻校正装置的手表的示意剖视图。
图4是示出图1的带GPS时刻校正装置的手表的内部的主要硬件结构等的框图。
图5是示出本实施方式的控制部的结构的框图。
图6是说明本实施方式的通过按钮操作进行的模式切换操作和接收操作的显示切换状态的说明图。
图7是示出本实施方式的测位模式下的接收处理的流程图。
图8是示出图7的流程的后续处理的流程图。
图9是说明本实施方式的接收状态级别的显示状态的说明图。
图10是用于说明GPS卫星信号的结构的说明图。
图11是示出本实施方式的时刻校正模式下的接收处理的流程图。
图12是示出图11的流程的后续处理的流程图。
图13是说明本实施方式的接收结果的显示状态的说明图。
图14是说明第2实施方式的接收状态级别的显示状态的说明图。
标号说明
1、带GPS的手表；2、表盘；3、指针；4、第1小钟表；5、第2小钟表；6、A按钮；7、B 按钮；11、GPS天线；20、控制部；20A、存储部；40、GPS装置；44、时刻校正装置；45、时刻显示装置；51、接收控制单元；52、接收状态判别单元；53、显示控制单元；54、小钟表显示控制单元；55、测位计算单元；56、信息时刻校正单元；100、日期轮；133、秒针；141、第1指针；151、 第2指针。
具体实施方式
以下，参照附图等详细说明本发明的优选实施方式。
其中，以下所述的实施方式是本发明的优选具体示例，所以附加了技术上优选的各种限定，但是在以下的说明中只要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态。
图1是示出本发明的带时刻校正装置的计时装置即带GPS时刻校正装置的手表 1(以下称为“带GPS的手表1”)的示意图。图2是带GPS的手表1的正视图。并且，图3 是带GPS的手表1的示意剖视图，图4是示出带GPS的手表1的主要硬件结构等的示意图。[0066]如图2所示，带GPS的手表1具有由表盘2和指针3构成的时刻显示部。指针3 具有时针131、分针132以及秒针133。
与普通的钟表相同，在表盘2上形成有用于由各指针3指示时刻的刻度。
并且，如后所述，在表盘2上还设定有用于由秒针133来显示接收状态级别和接收结果的刻度。在本实施方式中，在10秒的刻度位置上设定有“Y”的刻度，在20秒的刻度位置上设定有“N”的刻度，在40秒的刻度位置上设定有“L”的刻度，在50秒的刻度位置上设定有“H”的刻度。其中，“Y”是“Yes”的简称，“N”是“No”的简称，“L”是“Low”的简称， “H”是“High”的简称。
因此，在本实施方式中，显示卫星信号的接收状态的接收状态显示装置构成为具有秒针133和表盘2。
并且，在时刻显示部上设置有2个小钟表4、5。第1小钟表4相对于指针3的旋转轴配置在表盘2的10点方向。第2小钟表5相对于指针3的旋转轴配置在表盘2的6点方向。
此外，带GPS的手表1设置有A按钮6、B按钮7以及表把8作为外部操作部件。
第1小钟表4具有第1指针141、以及形成有该第1指针141指示的刻度的第1表盘 142。
第2小钟表5具有第2指针151、以及形成有该第2指针151指示的刻度的第2表 152 ο
第1表盘142被二分割成第1区域143和第2区域144。换言之，第1表盘142 形成为圆形，被通过其中心的上下方向的直线、即沿着连接表盘2的0点和6点的方向的直线分割成表盘2的3点侧(第1表盘142的右侧)和表盘2的9点侧(第1表盘142的左侧)。
第1区域143设置在第1表盘142的分割后的右侧(表盘2的3点侧)，形成有表示星期的刻度。如图2所示，在本实施方式中，从第1区域143的下侧起沿逆时针方向， 形成有表示星期一的“M”、表示星期二的“T”、表示星期三的“W”、表示星期四的“T”、表示星期五的“F”、表示星期六的“S”以及表示星期日的“S”的各刻度。另外，还可以通过将星期六的“S”设为蓝色、星期日的“S”设为红色来容易地判断星期。
第2区域144设置在第1表盘142的分割后的左侧(表盘2的9点侧)，形成有表示纬度的刻度。如图2所示，在本实施方式中，在第1表盘142的9点位置上设定有纬度 “0”的刻度，从该位置起到第1表盘142的12点位置(各区域的边界线)沿顺时针方向设定有北纬0 90度的刻度，从该位置起到第1表盘142的6点位置(各区域的边界线)沿逆时针方向设定有南纬0 90度的刻度。
第2表盘152形成有圆周状的刻度153。该刻度153兼用作M时针用的刻度和表示经度的刻度。即，在刻度153的外周侧上标有表示经度的刻度，在内周侧上标有M时针用的刻度。
对于表示经度的刻度，在第2表盘152的12点位置(图2的上方侧)设定有经度 0度的刻度，在第2表盘152的从12点位置起经过3点位置到6点位置上，沿顺时针方向设定有西经0 180度的刻度，在第2表盘152的从12点位置起经过9点位置到6点位置上，沿逆时针方向设定有东经0 180度的刻度。[0079]对于M时针用的刻度，在第2表盘152的12点位置上设定有0点Q4点)的刻度，沿顺时针方向设定有1 23点的刻度。
如后所述，这些各小钟表4、5通过小钟表显示控制单元M切换成时刻显示模式和测位显示模式。
而且，在设定成时刻显示模式的情况下，在第1区域143中将第1小钟表4的第1 指针141移动到表示内部时刻信息的星期的位置上。并且，将刻度153用作M时针的刻度， 将第2小钟表5的第2指针151移动到表示内部时刻信息的小时的位置上。
另一方面，在设定成测位显示模式的情况下，在第2区域144中将第1小钟表4的第1指针141移动到表示所取得的当前位置信息的纬度的位置上。并且，将第2小钟表5 的第2指针151移动到表示所取得的当前位置信息的经度的位置上。
指针3构成为具有时针131、分针132、秒针133，被后述的步进马达(机械驱动单元)通过齿轮驱动。
并且，第1指针141和第2指针151分别被独立的步进马达通过齿轮驱动。
而且，带GPS的手表1构成为能接收来自以预定轨道环绕地球上空的多个GPS卫星15的卫星信号而取得卫星时刻信息，并校正内部时刻信息。
此外，GPS卫星15是本发明的位置信息卫星的一例，在地球的上空存在多个。目前大约环绕有30个GPS卫星15。
(带GPS的手表的内部结构)
接着，说明带GPS的手表1的内部结构。
如图3所示，带GPS的手表1具有由SUS、钛等金属构成的外壳17。
外壳17形成为大致圆筒形，在外壳17的表面侧的开口上，通过表圈(besel)16安装有表面玻璃160。并且，在外壳17的背面侧的开口上安装有背盖沈。背盖沈由金属构成而形成为环状，在其中央的开口上安装有背面玻璃23。
在外壳17的内部配置有驱动指针3的步进马达、驱动第1指针141的步进马达、 驱动第2指针151的步进马达、GPS天线11、以及电池M等。
步进马达是在由马达线圈19、省略图示的定子、转子等构成的钟表中使用的普通构件。该步进马达通过齿轮来驱动指针3。同样地，驱动各指针141、151的步进马达也是省略图示的普通构件，通过齿轮来驱动各指针141、151。
GPS天线11是接收来自以预定轨道环绕地球上空的多个GPS卫星15的卫星信号的贴片天线(patch antenna)。该GPS天线11配置在表盘2的时刻显示面相反侧的面(背面侧)上，构成为接收通过表面玻璃160和表盘2的电波。
因此，表盘2和表面玻璃160利用能透过从GPS卫星发送来的卫星信号即电波的材料来构成。例如，表盘2利用塑料来构成。此外，为了提高上述卫星信号的接收性能，表圈16用陶瓷制造。
并且，如图2所示，GPS天线11的平面位置(沿着表盘2的表面的方向的位置)在表盘2上相对于指针3的旋转轴配置在6点方向。而且，为了在接收中指示接收状态级别等，GPS天线11被配置在当秒针133移动到0秒、10秒、20秒、40秒、50秒的各位置上时不与秒针133平面重叠的位置上。S卩，设定GPS天线11的大小和配置位置、利用秒针133指示接收状态级别等的位置，以使秒针133不影响GPS天线11的接收。[0096]在GPS天线11的背盖侧配置有电路基板25，在电路基板25的背盖侧配置有电池 24。
在电路基板25上安装有接收电路18和控制部20等各种电路元件(IC等)，如后所述，接收电路18对由GPS天线11接收到的信号进行处理，控制部20执行驱动上述指针 3的步进马达等的控制。接收电路18和控制部20利用由电池M提供的电力来被驱动。
电池M是锂离子电池等二次电池。并且，在电池M的下侧(背盖侧)配置有磁片21，通过该磁片21配置有充电线圈22。因此，通过该充电线圈22，电池M能通过电磁感应方式从外部充电器进行充电。并且，磁片21能使磁场迂回。因此，磁片21能降低电池 M的影响，有效地进行能量传送。而且，为了传送电力，在背盖26的中央部配置有背面玻璃 23。
如上所述构成带GPS的手表1。
(带GPS的手表的电路结构)
接着，说明带GPS的手表1的电路结构。如图4所示，带GPS的手表1构成为具有时刻显示装置45、GPS装置40和时刻校正装置44，还发挥作为计算机的功能。此外，如图4 所示，时刻显示装置45、GPS装置40和时刻校正装置44的部分结构重复。
以下，说明图4所示的各结构。
(GPS装置的结构)
如图4所示，带GPS的手表1具有GPS装置40，其接收和处理从GPS卫星15发送来的卫星信号。
GPS装置40具有GPS天线11、滤波器(SAW) 31和接收电路18。滤波器(SAW) 31是带通滤波器，抽出1.5GHz的卫星信号。因此，通过GPS装置40来构成本发明的接收部。
接收电路18处理由滤波器抽出的卫星信号，具有RF部(RadioFrequency 无线频率)27和基带部30。
RF 部 27 具有 PLL 电路 34, IF 滤波器 35、VCO(Voltage ControlledOscillator 电压控制振荡器)41、ADC(A/D转换器)42、混频器46、LNA(Low Noise Amplifier 低噪声放大器)47、IF放大器48等。
并且，由滤波器31抽出的卫星信号由LNA47放大后，由混频器46与VC041的信号混合，向下转换成 IF(Intermediate Frequency 中频)。
由混频器46混合后的IF通过IF放大器48和IF滤波器35，由ADC (A/D转换器)42 转换成数字信号。
基带部30 具有 DSP (Digital Signal Processor 数字信号处理)39、CPU (Central Processing Unit 中央处理器)36、SRAM (Static RandomAccess Memory 静态随机存取存储器)37和RTC (实时时钟)38。并且，在基带部30上还连接有带温度补偿电路的晶体振荡电路(TCXO) 32和闪存33等。
而且，基带部30从RF部27的ADC42被输入数字信号，能基于控制信号进行卫星信号的运算，取得卫星时刻信息和测位时刻信息。
此外，PLL电路34用的时钟信号由带温度补偿电路的晶体振荡电路(TCXO) 32生成。
并且，为了处理卫星信号，RTC38生成接收机侧的时刻信息。该RTC38利用从TCX032输出的基准时钟进行计数。
(时刻校正装置的结构)
时刻校正装置44具有上述接收电路18、控制部20以及驱动电路43。由该时刻校正装置44构成本发明的时刻信息校正部。
控制部20具有存储部20A和振荡电路20B，并通过GPS装置40以及驱动电路43 来控制指针3的驱动等。即，控制部20能将控制信号传送到接收电路18来控制GPS装置 40的接收动作。
并且，存储部20A存储由上述接收电路18的基带部30得到的时刻数据(卫星时刻信息)、测位数据、各接收模式下的接收结果。
(时刻显示装置的结构)
时刻显示装置45构成为具有控制部20、存储部20A、振荡电路20B、晶体振子202、 驱动电路43、指针3、指针141、指针151等。
控制部20以1秒周期的基准信号来计数存储在存储部20A中的时刻数据(内部时刻信息)，同时控制指针3的显示时刻。通过由振荡电路20B对晶体振子202的振荡频率进行分频，从而生成1秒周期的基准信号。
并且，当将由上述基带部30得到的卫星时刻信息存储到存储部20A而更新内部时刻信息时，控制部20执行控制，使得计算由指针3指示的当前时刻信息与校正后的内部时刻信息之差，通过驱动电路43驱动步进马达以使指针3移动该时间差的量，指针3指示校正后的时刻。
通过由可充电的二次电池M提供的电力来驱动如此结构的带GPS的手表1。
S卩，充电线圈22通过充电控制电路观向二次电池M充电。二次电池对通过稳压器四向时刻校正装置44等提供驱动电力。
如上所述，本实施方式的钟表机构成为所谓的电子钟表。
(卫星信号接收装置的系统结构)
然后，根据图5来说明本发明的卫星信号接收装置的系统结构。图5是主要由在控制部20中执行的程序实现的功能块。
S卩，控制部20具有接收控制单元51、接收状态判别单元52、显示控制单元53、小钟表显示控制单元M、测位计算单元55以及信息时刻校正单元56。
如后所述，接收控制单元51对使用GPS装置40的接收处理进行控制。接收状态判别单元52进行判别接收状态级别的处理。显示控制单元53进行接收状态级别的显示控制。小钟表显示控制单元M进行各小钟表4、5的显示控制，具体而言进行指针141、151的驱动控制。测位计算单元55进行测位计算处理，该测位计算处理根据接收到的卫星信号取得轨道信息而计算带GPS的手表1的当前位置。信息时刻校正单元56进行下述处理，即， 根据接收到的卫星信号取得时刻信息而校正带GPS的手表1的时刻。
这些各单元的处理内容将在以下的接收动作的说明中详细描述。
接下来，说明带GPS的手表1的接收动作。带GPS的手表1的接收控制单元51可选择测位模式和时刻校正模式作为接收模式。即，在预先设定的时刻进行接收的自动接收处理时，接收控制单元51选择时刻校正模式，在根据使用者的按钮操作进行接收的手动接收处理时，接收控制单元51根据按钮操作时小钟表的显示模式来选择测位模式和时刻校
13正模式。
通过按下B按钮7来切换小钟表的显示模式。即，如图6所示，当使用者按下B按钮7时，小钟表显示控制单元M将各小钟表4、5的显示在图6 (A)所示的时刻显示模式和图6(B)所示的测位显示模式之间切换。每当按下B按钮7时进行该显示模式的切换。
然后，在图6 (A)所示的时刻显示模式的状态下，当对A按钮6进行预定操作、具体来说按下3秒以上时，接收控制单元51按照时刻校正模式进行接收处理。另一方面，在图 6(B)所示的测位显示模式的状态下，当按下A按钮6达到3秒以上时，接收控制单元51按照测位模式进行接收处理。
以下说明各模式下的接收处理。
(测位模式接收处理)
首先，参照图7的流程图说明测位模式下的接收处理。
接收控制单元51判断在图6 (B)所示的测位显示模式的状态下，A按钮(SWA)6是否被按下3秒以上(STlO)。
当接收控制单元51判断为A按钮6被按下3秒以上时，启动GPS装置40开始接收(STll)。S卩，接收控制单元51启动GPS装置40，准备成能检索GPS卫星15的状态。
GPS装置40为了从GPS天线11接收卫星信号即GPS信号，产生后述的GPS卫星 15的C/A码(Coarse/Acuisition Code)的图案而开始接收。
并且，如图6(C)所示，接收控制单元51通过显示控制单元53将秒针133移动到 0秒位置后停止。由此，能向使用者明确表示带GPS的手表1处于接收状态。
接着，接收控制单元51开始卫星检索步骤(卫星搜索步骤)ST12。在卫星检索步骤ST12中，接收控制单元51按照以下说明的步骤依次搜索各GPS卫星而接收其信号，求取各接收信号的SNR。
即，在卫星检索步骤ST12中，首先，接收控制单元51从“ 1，，到“30”依次变更卫星序号SV，检索各卫星序号SV的GPS卫星15，检测其信号电平(SNR)。具体而言，接收控制单元51调整GPS卫星15的C/A码的发生定时，检索能同步的GPS卫星15。
另外，虽然从各GPS卫星15发送来的卫星信号是从所有的卫星以相同的频率发送来的信号，但采用了通过使用按照每个GPS卫星15而不同的C/A码来进行判别的 CDMA (Code Division Multiple Access)方式。因此，能通过判别接收到的卫星信号中包含的C/A码，来搜索当前能捕捉(能同步)的GPS卫星15。
因此，接收控制单元51调整各GPS卫星15的C/A码的图案的发生定时，搜索能同步的GPS卫星15。即，取得接收到的卫星信号与在接收控制单元51中发生的C/A码之间的相关，如果是相同的C/A码则在预定的定时输出峰值，如果是不同的C/A码则该输出不具有峰值，总是大致为0。
并且，能通过求取已同步的卫星信号的SNR来取得卫星信号的信号电平。
然后，接收控制单元51将通过搜索而检测出的GPS卫星15的信息(例如卫星序号)和该卫星的信号电平存储到SRAM37等存储部。
此外，C/A码的码长为1ms，即使在调整发生定时的同时进行大约30个GPS卫星15 的搜索处理的情况下，也能在大约2秒内完成所有GPS卫星15的搜索。
在以上的卫星检索步骤ST12开始/执行期间，接收状态判别单元52进行接收状态级别计算步骤，即，取得通过搜索而检索到的(存在的)GPS卫星15的数量、以及各GPS 卫星15的SNR，计算接收状态级别(ST13)。在卫星检索结束之前，以预定时间间隔(例如 1秒间隔)执行该接收状态级别计算步骤ST13。
在此，接收状态判别单元52根据表1和表2的区分，将接收状态级别划分成3个阶段。
表1记载有测位模式和时刻校正模式下的接收状态级别的判别条件。并且，表2 按照每个接收阶段记载有在表1中计数出的卫星数的对象。
表1
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的卫星信号；接收状态显示装置，其显示所述卫星信号的接收状态； 接收状态判别单元，其判别由所述接收部接收到的卫星信号的接收状态；以及显示控制单元，其控制所述接收状态显示装置，显示由所述接收状态判别单元判别出的接收状态，所述接收状态判别单元基于接收到卫星信号的位置信息卫星的数量和各接收信号的电平来判别所述接收状态的级别，所述显示控制单元利用所述接收状态显示装置来显示由所述接收状态判别单元判别出的接收状态级别，所述接收状态显示装置不是显示每个卫星的接收级别，而是N个阶段地显示接收处理时的接收状态级别，其中，N为大于等于2的整数。
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构成为能选择接收所述卫星信号进行测位处理的测位模式、和接收所述卫星信号进行时刻校正处理的时刻校正模式，在选择了所述测位模式的情况下，所述接收状态判别单元基于为了测位模式而设定的级别判别条件来进行判别处理，在选择了所述时刻校正模式的情况下，所述接收状态判别单元基于为了时刻校正模式而设定的级别判别条件来进行判别处理。
3.根据权利要求
2所述的卫星信号接收装置，其特征在于， 所述接收状态判别单元在选择了所述测位模式的情况下，当接收到的位置信息卫星的数量小于为了测位而设定的测位用接收设定数时，判别为接收状态级别0 ；当接收到的位置信息卫星的数量大于等于测位用接收设定数、并且接收信号的信号电平在预先设定的阈值以上的位置信息卫星小于测位用接收设定数时，判别为接收状态级别 1 ；当接收到的接收信号的信号电平在预先设定的阈值以上的位置信息卫星大于等于测位用接收设定数时，判别为接收状态级别2，所述接收状态判别单元在选择了所述时刻校正模式的情况下， 当接收到的位置信息卫星的数量小于为了时刻校正而设定的时刻校正用接收设定数时，判别为接收状态级别0;当接收到的位置信息卫星的数量大于等于时刻校正用接收设定数、并且接收信号的信号电平在预先设定的阈值以上的位置信息卫星小于时刻校正用接收设定数时，判别为接收状态级别1 ；当接收到的接收信号的信号电平在预先设定的阈值以上的位置信息卫星大于等于时刻校正用接收设定数时，判别为接收状态级别2。
4.根据权利要求
1所述的卫星信号接收装置，其特征在于，所述接收状态判别单元根据接收处理的进展阶段来设定判别接收状态的级别的级别判别条件，根据接收处理的进展阶段来判别接收状态，所述显示控制单元利用所述接收状态显示装置来显示由所述接收状态判别单元根据接收处理的进展阶段而判别出的接收状态级别。
5.根据权利要求
4所述的卫星信号接收装置，其特征在于， 所述接收处理的进展阶段具有卫星检索阶段，其进行位置信息卫星的检索处理； 卫星捕捉阶段，其进行检索出的位置信息卫星的捕捉处理；时刻信息取得阶段，其接收捕捉到的位置信息卫星的卫星信号来取得时刻信息；以及测位信息取得阶段，其接收捕捉到的位置信息卫星的卫星信号来取得测位信息， 所述接收状态判别单元，在所述卫星检索阶段中，基于能通过检索而检测出的位置信息卫星的数量及其接收信号的电平，判别接收状态；在所述卫星捕捉阶段中，基于捕捉到的位置信息卫星的数量及其接收信号的电平，判别接收状态；在所述时刻信息取得阶段中，基于能取得时刻信息的位置信息卫星的数量及其接收信号的电平，判别接收状态；在所述测位信息取得阶段中，基于能取得测位信息的位置信息卫星的数量及其接收信号的电平，判别接收状态。
6.根据权利要求
1 5中的任意一项所述的卫星信号接收装置，其特征在于， 所述接收状态显示装置构成为具有机械驱动单元、以及被该机械驱动单元驱动来显示时刻的时刻显示装置，所述显示控制单元基于由所述接收状态判别单元判别出的接收状态级别来控制机械驱动单元，通过显示时刻的时刻显示装置来显示接收状态级别。
7.根据权利要求
6所述的卫星信号接收装置，其特征在于，所述时刻显示装置具有被所述机械驱动单元驱动的指针、以及形成有表示指针的指示位置的刻度的表盘，所述显示控制单元基于由所述接收状态判别单元判别出的接收状态级别来控制机械驱动单元，使所述指针移动到根据各接收状态级别而预先设定的位置来显示接收状态级别。
8.根据权利要求
7所述的卫星信号接收装置，其特征在于，所述接收部具有天线，该天线配置在表盘的背面侧，接收所述卫星信号， 根据各接收状态级别而预先设定的所述指针的移动位置，被设置在当指针移动到该位置时所述指针和天线的沿着表盘表面的平面位置相互不重叠的位置上。
9.根据权利要求
6所述的卫星信号接收装置，其特征在于，所述时刻显示装置具有被所述机械驱动单元驱动的日期轮或星期轮、以及形成有显示所述日期轮或星期轮的窗口的表盘，在所述日期轮或星期轮上记载有表示各接收状态级别的标记； 所述显示控制单元基于由所述接收状态判别单元判别出的接收状态级别来控制机械驱动单元，使所述日期轮或星期轮上记载的表示各接收状态级别的标记移动到从所述表盘的窗口显示的位置上，显示接收状态级别。
10.根据权利要求
1 5、7 9中的任意一项所述的卫星信号接收装置，其特征在于， 该卫星信号接收装置具有时刻信息生成部，其生成内部时刻信息； 时刻信息校正部，其校正所述内部时刻信息；以及时刻显示装置，其显示所述内部时刻信息，所述时刻信息校正部基于由所述卫星信号接收装置取得的时刻信息，校正所述内部时刻信息。
11.根据权利要求
6所述的卫星信号接收装置，其特征在于， 该卫星信号接收装置具有时刻信息生成部，其生成内部时刻信息； 时刻信息校正部，其校正所述内部时刻信息；以及时刻显示装置，其显示所述内部时刻信息，所述时刻信息校正部基于由所述卫星信号接收装置取得的时刻信息，校正所述内部时刻信息。
12.—种卫星信号接收装置的控制方法， 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的卫星信号；以及接收状态显示装置，其显示所述卫星信号的接收状态， 其特征在于，该卫星信号接收装置的控制方法具有接收状态判别步骤，基于接收到卫星信号的位置信息卫星的数量和各接收信号的电平来判别所述接收状态的级别；以及接收状态显示步骤，利用所述接收状态显示装置来显示在所述接收状态判别步骤中判别出的接收状态级别，所述接收状态显示步骤不是显示每个卫星的接收级别，而是N个阶段地显示接收处理时的接收状态级别，其中，N为大于等于2的整数。
专利摘要
本发明提供一种能容易掌握接收状态并且即使在像手表这样的小型装置中仍能适用的卫星信号接收装置。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的卫星信号；接收状态显示装置，其显示卫星信号的接收状态；接收状态判别单元(52)，其判别由接收部接收到的卫星信号的接收状态；以及显示控制单元(53)，其控制接收状态显示装置，显示由接收状态判别单元(52)判别出的接收状态。接收状态判别单元(52)基于接收到卫星信号的位置信息卫星的数量和各接收信号的电平来判别接收状态的级别。显示控制单元(53)利用接收状态显示装置来显示由接收状态判别单元(52)判别出的接收状态级别。
文档编号G01S1/04GKCN101498780 B发布类型授权 专利申请号CN 200910005944
公开日2012年7月4日 申请日期2009年1月22日
发明者马场教充 申请人:精工爱普生株式会社导出引文BiBTeX, EndNote, RefMan专利引用 (2), 非专利引用 (2),