測位装置、測位方法及び測位装置を有する時計
【課題】本発明は全衛星概略軌道情報を、日を跨いで分割取得することなく、連続的に取得しつつ、電力消費を低減することができる測位装置、測位方法及び測位装置を有する時計を提供することを目的とする。
【解決手段】位置情報衛星から時系列に連続して送信される航法メッセージ情報に基づき自己の位置を測位する測位装置１０であって、全衛星概略軌道情報を含む送信情報区画の受信開始時と受信終了時を識別する信号識別部２８を有しており、信号識別部２８が識別した全衛星概略軌道情報を含む送信情報区画の受信時間に前記航法メッセージ情報を間欠受信する受信部１１を有する測位装置１０。
【解決手段】位置情報衛星から時系列に連続して送信される航法メッセージ情報に基づき自己の位置を測位する測位装置１０であって、全衛星概略軌道情報を含む送信情報区画の受信開始時と受信終了時を識別する信号識別部２８を有しており、信号識別部２８が識別した全衛星概略軌道情報を含む送信情報区画の受信時間に前記航法メッセージ情報を間欠受信する受信部１１を有する測位装置１０。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自己の測位を行う測位装置、測位方法及び測位装置を有する時計に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、人工衛星を利用して位置を測位する測位システムとしてＧＰＳ（Ｇｌｏｂａｌ Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ）装置が用いられている。
ＧＰＳ測位装置は、４個以上のＧＰＳ衛星からの信号を受信することで自己位置を測位する構成となっている。具体的には、ＧＰＳ装置は、天空に配置されている多数のＧＰＳ衛星から４個以上のＧＰＳ衛星を選択し、その信号を受信することで測位している。
【０００３】
上記、ＧＰＳ衛星からの信号には、その信号を送信しているＧＰＳ衛星自体の状態を表す情報と詳細な軌道を表す軌道情報と、全ＧＰＳ衛星の軌道に関係する全衛星概略軌道情報等が含まれており、これら全体で航法メッセージ情報を構成している。
【０００４】
そして、上記全衛星概略軌道情報は、どのＧＰＳ衛星も同じ情報を放送しており、また、情報量が多いため、分割して送信されている。具体的には、図１２に示すように、航法メッセージ情報は、その信号を送信しているＧＰＳ衛星自体の状態を表す情報と詳細な軌道を表す軌道情報である例えばエフェメリス情報と、全ＧＰＳ衛星の軌道に関係する全衛星概略軌道情報等である例えばアルマナック情報を１〜５のサブフレームからなる１つのフレームで構成し、そして、上記アルマナック情報等の全衛星概略軌道情報は１〜２５のページに分割されている。そして、フレームごとに異なるページの内容が順番に送信され航法メッセージ情報全体の情報が発信されている。また、このＧＰＳ衛星からは、１５７４．２Ｈｚの搬送波に１０２３個（１０２３チップ）の１か０からなるＣ／Ａコードを１ミリ秒ごとに繰り返し送信しており、上述した航法メッセージ情報と重畳して、送信されている。そして、このＣ／Ａコードは個々のＧＰＳ衛星に割り当てられており、このＣ／Ａコードで個々のＧＰＳ衛星からの送信データを区別することができるようになっている。そして、ＧＰＳ測位装置は個々のＧＰＳ衛星に割り当てられた、Ｃ／Ａコードと同じ内容の信号を発生して、ＧＰＳ衛星からの信号と同期し、各々のＧＰＳ衛星からの伝搬時間を計測する一方、各々のＧＰＳ衛星からの航法メッセージ情報を復調して、ＧＰＳ衛星からの情報を得ることができるようになっている。
【０００５】
ところで、この航法メッセージ情報の１つのフレームは、３０秒かかって送信されている。従って、２５ページにもなる上記全衛星概略軌道情報を取得するには、１２.５分もの時間が必要となる。そのため、常時信号を受信していると、ＧＰＳ測位装置の電力消費が大きくなり、電力が持たないという問題がある。そこで、この改善策として、特許文献１では、一日ごとに、３０秒間だけ遅らせて、全衛星概略軌道情報のページを読む時間を設定し、ＧＰＳ衛星から発信される情報を何回も動作する中でデータを書き換える方法により電力消費を少なくしているＧＰＳ測位装置が提案されている。
【特許文献１】特許第３７４４１８０号公報（段落００１１等）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、特許文献１のＧＰＳ測位装置では、例えば図１３のように、ＧＰＳ測位装置の所持者が、翌日、旅行する場合など、全衛星概略軌道情報を分割取得中に時間単位で長距離移動をする場合などが考えられ、このような場合には、前回の取得した全衛星概略軌道情報が無効となってしまう場合があるという問題がある。従って、長距離移動などの可能性のある機器、例えば時計などには搭載され難い。
【０００７】
そこで、本発明はアルマナック情報等の全衛星概略軌道情報を、日を跨いで分割取得することなく、連続的に取得しつつ、電力消費を低減することができる測位装置、測位方法及び測位装置を有する時計を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
前記課題は、本発明によれば、地球を周回する位置情報衛星から時系列に連続して送信される航法メッセージ情報を受信するための受信部を有し、この受信部で受信した前記航法メッセージ情報に基づき自己の位置を測位する測位装置であって、前記航法メッセージ情報は、複数の送信情報区画毎に、順番に送信され、前記複数の送信情報区画の少なくとも一部の前記送信情報区画には、前記位置情報衛星を含む全ての位置情報衛星の全衛星概略軌道情報が含まれており、この全衛星概略軌道情報を含む前記送信情報区画は非連続的に送信される構成となっており、非連続的に送信される前記全衛星概略軌道情報を含む前記送信情報区画の受信開始時を識別すると共に、前記全衛星概略軌道情報を含む前記送信情報区画の受信終了時を識別する信号識別部を有し、前記受信部は、前記信号識別部が識別した前記全衛星概略軌道情報を含む前記送信情報区画の受信時間に前記航法メッセージ情報を受信することで、前記全衛星概略軌道情報を含む前記送信情報区画の信号を間欠受信する構成となっていることを特徴とする測位装置により達成される。
【０００９】
前記構成によれば、位置情報衛星から時系列に連続して送信される航法メッセージ情報には、複数の送信情報区画毎に順番に送信されており、送信情報区画の少なくとも一部の前記送信情報区画に含まれる全衛星概略軌道情報が非連続的に送信される構成であり、非連続的に送信される前記全衛星概略軌道情報を含む前記送信情報区画の受信開始時を識別すると共に、前記全衛星概略軌道情報を含む前記送信情報区画の受信終了時を識別する信号識別部を有し、前記受信部は、前記信号識別部が識別した前記全衛星概略軌道情報を含む前記送信情報区画の受信時間に前記航法メッセージ情報を受信して、前記全衛星概略軌道情報を含む前記送信情報区画の信号を間欠受信する構成である。
すなわち、前記構成では、受信部が全衛星概略軌道情報を含む前記送信情報区画の信号を間欠受信するので、受信部は航法メッセージ情報受信中に常に受信状態となる必要がなく、測位装置の電力消費を低減させることができる。また、位置情報衛星から時系列に連続して送信される航法メッセージ情報の複数の送信情報区画毎に順番に取得させることができる測位装置である。
【００１０】
好ましくは、前記信号識別部は、前記位置情報衛星に固有のＣ／Ａコードを同期して生成する符号信号に基いて、前記送信情報区画の送信時間を検出し、前記送信時間のタイミングで、前記全衛星概略軌道情報を含む前記送信情報区画の受信開始時と前記全衛星概略軌道情報を含む前記送信情報区画の受信終了時を前記符号信号に合わせて識別することを特徴とする測位装置により達成される。
【００１１】
前記構成によれば、位置情報衛星に固有のＣ／Ａコードを同期して生成する符号信号に基いて、送信情報区画の送信時間を検出し、送信時間のタイミングで、全衛星概略軌道情報を含む前記送信情報区画の受信開始時と全衛星概略軌道情報を含む送信情報区画の受信終了時を符号信号に合わせて識別している。
すなわち、前記構成では、全衛星概略軌道情報を含む前記送信情報区画の受信開始時と全衛星概略軌道情報を含む送信情報区画の受信終了時が位置情報衛星に固有のＣ／Ａコードを同期して生成する符号信号によって、正確に識別することができ、精度の高い情報を取得することができる。
【００１２】
好ましくは、前記信号識別部は、複数の前記送信情報区画を５つのサブフレームとし、前記サブフレームに含まれるプリアンブル情報データとＴＯＷ情報データを同期して得られる同期信号を、前記符号信号に基づいて前記全衛星概略軌道情報を含む２つのサブフレームを非同期して得られる制御信号を出力する制御信号部を有することを特徴とする測位装置により達成される。
【００１３】
前記構成によれば、前記信号識別部は、５つのサブフレームに含まれるプリアンブル情報データとＴＯＷ情報データを同期して得られた同期信号を、前記符号信号に基づいて前記全衛星概略軌道情報を含む２つのサブフレームについては非同期して得られる制御信号を出力する制御信号部を有している。
すなわち、前記構成では、位置情報衛星から時系列に連続して送信される航法メッセージ情報に含まれる全衛星概略軌道情報を含む２つのサブフレームが効率よく取得できるようになる。
【００１４】
好ましくは、前記信号識別部は、前記５つのサブフレームを1つのフレームとし、前記符号信号と前記同期信号とに基づいて、前記フレームの前記全衛星概略軌道情報を含む前記サブフレームの５番目の終わりを検出し、前記符号信号で３つの前記サブフレームと２つの前記サブフレームのタイミングを検出して、このタイミングでカウンタ信号を出力するカウンタと、前記制御信号部から出力する前記制御信号を反転して反転制御信号を出力し、前記反転制御信号と前記カウンタ信号とを比較して得られる信号を生成する信号生成部と、を有することを特徴とする測位装置により達成される。
【００１５】
前記構成によれば、信号識別部は、フレームの全衛星概略軌道情報を含むサブフレームの５番目の終わりを検出し、符号信号と同期信号とに基づいて３つのサブフレームと２つのサブフレームのタイミングを検出して、このタイミングでカウンタ信号を出力するカウンタと、制御信号部から出力する制御信号を反転して反転制御信号を出力し、この反転制御信号と前記カウンタ信号とを比較して得られる信号を生成する信号生成部と、を有する。
すなわち、前記構成では、前記反転制御信号と前記カウンタ信号とを比較して得られる信号を生成する信号生成部により、受信部の間欠受信のタイミングを更に正確に得ることができ、電力消費の低減を効率よく行うことができる。
【００１６】
前記課題は、本発明によれば、地球を周回する位置情報衛星から時系列に連続して送信される航法メッセージ情報を受信するための受信部を有し、この受信部で受信した前記航法メッセージ情報に基づき自己の位置を測位する測位装置であって、前記航法メッセージ情報は、複数の送信情報区画毎に、順番に送信され、前記複数の送信情報区画の少なくとも一部の前記送信情報区画には、前記位置情報衛星を含む全ての位置情報衛星の全衛星概略軌道情報が含まれており、この全衛星概略軌道情報を含む前記送信情報区画は非連続的に送信される構成となっており、非連続的に送信される前記全衛星概略軌道情報を含む前記送信情報区画の受信開始時を識別すると共に、前記全衛星概略軌道情報を含む前記送信情報区画の受信終了時を識別する信号識別部を有し、前記受信部は、前記信号識別部が識別した前記全衛星概略軌道情報を含む前記送信情報区画の受信時間に前記航法メッセージ情報を受信することで、前記全衛星概略軌道情報を含む前記送信情報区画の信号を間欠受信する構成となっていることを特徴とする測位方法により達成される。
【００１７】
前記課題は、本発明によれば、地球を周回する位置情報衛星から時系列に連続して送信される航法メッセージ情報を受信するための受信部を有し、この受信部で受信した前記航法メッセージ情報に基づき自己の位置を測位する測位装置であって、前記航法メッセージ情報は、複数の送信情報区画毎に、順番に送信され、前記複数の送信情報区画の少なくとも一部の前記送信情報区画には、前記位置情報衛星を含む全ての位置情報衛星の全衛星概略軌道情報が含まれており、この全衛星概略軌道情報を含む前記送信情報区画は非連続的に送信される構成となっており、非連続的に送信される前記全衛星概略軌道情報を含む前記送信情報区画の受信開始時を識別すると共に、前記全衛星概略軌道情報を含む前記送信情報区画の受信終了時を識別する信号識別部を有し、前記受信部は、前記信号識別部が識別した前記全衛星概略軌道情報を含む前記送信情報区画の受信時間に前記航法メッセージ情報を受信することで、前記全衛星概略軌道情報を含む前記送信情報区画の信号を間欠受信する構成となっていることを特徴とする測位装置を有する時計により達成される。
【００１８】
前記構成によれば、低電力が要求され、かつ、時間単位で長距離移動の可能性がある小型の装置である時計の場合に、電力消費を低減でき、そして航法メッセージ情報の初期の取得時に連続して、アルマナック情報等の全衛星概略軌道情報を取得することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、この発明に好適な実施の形態を添付図面を参照しながら、詳細に説明する。
尚、以下に述べる実施の形態は、本発明の好適な具体例であるから、技術的に好ましい種々の限定が付されているが、本発明の範囲は、以下の説明において特に本発明を限定する旨の記載がない限り、これらの態様に限られるものではない。
【００２０】
図１は、本発明に係る測位装置を有する時計である。例えば、ＧＰＳ測位装置を有する腕時計１０（以下、「ＧＰＳ付き腕時計」という）を示す概略図であり、図２は、図１のＧＰＳ付き腕時計１０の内部のハードウエア構成等を示す概略図である。
図１に示すように、ＧＰＳ付き腕時計１０は、その表面に文字盤１２、長針、短針等の針１３等が配置されると共に、各種メッセージが表示されるＬＣＤ等からなるディスプレイ１４と、ユーザーがマニュアル操作をする場合に使用する操作部２７が形成されている。
【００２１】
また、図１に示すように、ＧＰＳ付き腕時計１０は、アンテナ１１を有しており、このアンテナ１１は、地球の上空を所定の軌道で周回しているＧＰＳ衛星１５ａ乃至１５ｄからの信号を受信する構成となっている。
なお、ＧＰＳ衛星１５ａ乃至１５ｄは、位置情報衛星の一例となっている。
【００２２】
また、図２に示すように、ＧＰＳ付き腕時計１０は、その内部に時計機構、ＧＰＳ機構を備え、コンピュータとしての機能も発揮する構成となっている。
つまり、本実施の形態における時計機構は、いわゆる電子時計となっている。
以下、図２に示す各構成について説明する。
図２に示すように、ＧＰＳ付き腕時計１０は、バス１６を備え、バス１６には、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）１７、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）１８、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）１９
等が接続されている。
また、バス１６には、測位部である例えば、ＧＰＳ機構も接続されている。すなわち、アンテナ１１，フィルタ（ＳＡＷ）２０、ＲＦ２１、ベースバンド２２等が接続されている。
すなわち、図１のＧＰＳ衛星１５ａ等から受信した信号は、アンテナ１１からフィルタ２０やＲＦ２１を介してベースバンド２２で信号として取り出される構成となっている。
ＧＰＳ衛星１５ａ等から受信する信号についての詳細は、後述する。
【００２３】
また、バス１６には、時計機構も接続されている。すなわち、リアルタイムクロック（ＲＴＣ）２３や温度補償回路付き水晶発振回路（ＴＣＸＯ）２４等が接続されている。
さらに、バス１６には、図１に示すディスプレイ１４等も接続されている。
このように、バス１６は、すべてのデバイスを接続する機能を有し、アドレスやデータパスを有する内部バスである。ＲＡＭ１８は、所定のプログラムの処理を行う他、バス１６に接続されたＲＯＭ１９等を制御している。ＲＯＭ１９は、各種プログラムや各種情報等を格納している。
【００２４】
また、ＧＰＳ機構は、位置情報衛星（ＧＰＳ衛星１５ａ等）から送信される航法メッセージを受信する受信部の一例となっている。また、バス１６は、操作部２７も接続されており、ユーザーからの指示を受けられるようになっている。
【００２５】
図３乃至図６は、ＧＰＳ付き腕時計１０の主なソフトウエア構成等を示す概略説明図であり、図３は全体図である。
図３に示すように、ＧＰＳ付き腕時計１０は、全体を制御するための制御部２６を有している。制御部２６には、電源部２５、アンテナ１１、ディスプレイ１４、操作部２７、ＲＴＣ２３等、その他図２の各装置等も接続されている。また、図２では図示していないが、電源部２５の出力電源を制御するための信号を生成する信号識別部２８も制御部２６に接続されている。この信号識別部２８は、図２で示すベースバンド２２の上に実装されており、例えばＰＬＬ回路やカウンタ等である。また、制御部２６は、第１収納部３０、第２収納部４０、第３収納部５０内の各種プログラム、各種データを処理する構成となっている。
図３乃至図６は、各種プログラム、予め記憶された情報格納部、各種プログラムで処理した後の各種データ収納部等が、それぞれ第１収納部３０、第２収納部４０、第３収納部５０に分かれて収納されているように示しているが、実際にこのように分かれて収納されているわけではなく、また、各種プログラム、予め記憶された情報格納部、各種プログラムで処理した後の各種データ収納部等も実際にこのように分かれて収納されているわけではなく、説明の便宜上分けて記載したものである。
【００２６】
なお、図４は図３の第１収納部３０の内部を示す概略図であり、図３に示す初期モードプログラム収納部３１と初期モード測位データ収納部３２には、それぞれ初期モード選択プログラム３１１と初期モード実行プログラム３１２、間欠受信プログラム３１３が収納されており、初期モード測位データ収納部３２には、初期モード実行プログラム３１２および間欠受信プログラム３１３によって得られる最初の１フレームデータ３２２と全衛星概略軌道情報データ３２３が収容される。最初の１フレームデータ３２２は各サブフレームデータを区画ａ乃至ｅに収容する。
また、図４の全衛星概略軌道情報データ３２３は航法メッセージ情報の最初の１フレームデータ３２２の全衛星概略軌道情報データである例えばアルマナックデータを除き、航法メッセージ情報の全ての全衛星概略軌道情報データを収容している。この初期モード測位データ収納部３２に収容される各データ３２２、３２３は、次に初期モードプログラム収納部３１のプログラムが実行される場合に、初期モード測位データが取得されると書換られる。従って、初期モード測位データ収納部３２の各データ３２２、３２３は次の初期モードプログラム収納部３１のプログラムが実行され、初期モード測位データが取得されるまで保存される。ここで、初期モードプログラム収納部３１のプログラムが実行される場合とは、例えばＧＰＳ付き腕時計１０の購入後、最初に電源を入れたときや、最初に取得してから数ヶ月経過した場合、電源をＯＦＦ状態として数ヶ月間放置された場合などである。
【００２７】
図５は、図３の第２収納部４０の内部を示す概略図である。この概略図は図３に示す通常モードプログラム収納部４１と通常モード測位データ収納部４２には、それぞれ通常モード選択プログラム４１１と通常モード実行プログラム４１２、非全衛星概略軌道情報データ４２２が収容されている。ここで、非全衛星概略軌道情報データ４２２に収容されるデータは、ＧＰＳ衛星から送信される航法メッセージ情報のうち、全衛星概略軌道情報（アルマナック情報）を含むサブフレームを除いたサブフレームのデータである。つまり、航法メッセージ情報には、その情報を送信しているＧＰＳ衛星自体の状態を表す情報（以下「衛星補正データ等」という）と詳細な軌道を表す軌道情報等（以下「エフェメリス」という）も含まれており、非全衛星概略軌道情報データ４２２に収容されるデータは、これらの情報を含むサブフレーム（サブフレーム１からサブフレーム３ 以下「サブフレーム１乃至３」という）のデータである。（図１２(ａ)参照）
非全衛星概略軌道情報データ４２２に収容されるサブフレームのデータは、ＧＰＳ衛星により異なる。従って、例えば一定時間ごとに、通常モードプログラム収納部４１の各プログラムを実行させて、衛星補正データ等やエフェメリスを含むサブフレームのデータを取得し、通常モード測位データ収納部４２の非全衛星概略軌道情報データ４２２が書換えられる。
【００２８】
図６は、図３の第３収納部５０の内部を示す概略図であり、この概略図は図３に示す、その他プログラム収容部５１、その他データ格納部５２、その他データ収容部５３には、それぞれ次のようなデータが収容されている。
その他プログラム収容部５１には、初期モードプログラム収納部３１や通常モードプログラム収納部４１を実行する際の捕捉プログラムや、ＧＰＳ付き腕時計１０の時間をＧＰＳ衛星からの航法メッセージ情報の時間情報を使って、時刻を修正するためのプログラム等が収納されている。
そして、その他データ格納部５２には、初期モードプログラム収納部３１や通常モードプログラム収納部４１を実行する際に必要なデータが格納されており、このその他データ格納部５２に格納されているデータは、予め格納されているデータ（Ｃ／Ａコード情報データ格納部５２１、初期化モード選択条件データ格納部５２２）やユーザによって書換可能なデータ（閾値時間設定情報データ記憶部５２３）である。
また、その他データ収容部５３には、初期モードプログラム収納部３１や通常モードプログラム収納部４１やその他プログラム収容部５１を実行した際のデータ等が収容されている。
【００２９】
図７乃至図１０は、本実施形態にかかるＧＰＳ付き腕時計１０の主な動作等を示す概略フローチャートである。
以下、図７乃至図１０のフローチャートに従って、本実施形態に係るＧＰＳ付き腕時計１０の動作を説明しつつ、その関連で図３乃至図６の各種プログラムや各種データを説明する。
ＧＰＳ付き腕時計１０の購入者等が、時計機構、すなわちリアルタイムクロック２３の時刻修正を行いたい場合、最初にＧＰＳ付き腕時計１０の電源をＯＮさせる。すると、まず、ＧＰＳ付き腕時計１０は図７のＳＴ１の初期化動作を行わせると、図４の初期モードプログラム収納部３１内の初期モード選択プログラム３１１が動作して、図６のその他データ格納部５２内の初期化モード選択条件データ格納部５２２内の初期化モード選択条件５２２ａを選択する。
ここで、初期化モード選択条件５２２ａは、ＧＰＳ付き腕時計１０の初期モード測位データ収納部３２にデータがまだ収納されていない状態である場合、例えばＧＰＳ付き腕時計の購入後、最初に電源を入れた時や、初期モード測位データ収納部３２にデータが収容されていても、例えば最初に初期化モード測位データを取得してから数ヶ月経過したり、電源をＯＦＦ状態として数ヶ月間放置させた場合などで、ＳＴ７の通常処理モードが終了せず、時刻修正ができなかった場合や、または、ＳＴ９のユーザーによって初期化を支持された場合などである。
【００３０】
次に、図７のＳＴ２に進む。図８は、図７のＳＴ２の「初期化モード実行」の内容を示す概略フローチャートである。また、図１０は、図８のＳＴ１５の間欠受信プログラムの内容を示す概略フローチャートである。また、図１１は図１０のフローチャートの一連の動作を示す概略説明図である。図１１（ａ）はＣ／Ａコード、（ｂ）はＧＰＳ衛星からの航法メッセージ情報の概念図、（ｃ）はＰＬＬ回路からの出力信号であるＴＬＭ、ＨＯＷワードデータ（プリアンブル、ＴＯＷの同期パルス）を位相比較器で制御し１〜３のサブフレーム分をロック（同期）させた後の出力信号であり、（ｄ）はカウンタの出力パルス、（ｅ）は（ｃ）の出力信号を反転させた信号、（ｆ）は図３の電源部２５と連動する信号識別部から発生させる電源波形を示し、これらを同じ時間軸で比較したものである。
以下、図８、図１０及び図１１を使って主に「初期化モード実行」で行われる、全衛星概略軌道情報の間欠受信について説明する。
先ず、図８のＳＴ１１に示すようにＧＰＳ衛星１５ａ等をスキャンする。具体的には、図２のＧＰＳ機構が動作し、アンテナ１１からＧＰＳ衛星１５ａ等を受信し、捕捉可能なＧＰＳ衛星１５ａ等をサーチする。
次にＳＴ１２で、４個以上のＧＰＳ衛星１５ａ等を捕捉することができたときは、ＳＴ１５に進み、捕捉できないときは、ＳＴ１３に進み、屋内であるなど受信できない環境であると判断して、ＳＴ１４でマニュアル操作によるべき旨の表示を図１及び図２のディスプレイ１４に表示して、ユーザーに通知して、ＧＰＳ衛星１５ａ等を受信モードをＯＦＦとするように指示する。
【００３１】
ＳＴ１５では、捕捉したＧＰＳ衛星１５ａ等のから信号を受信して、図４の間欠受信プログラム３１３を実行する。図４の間欠受信プログラム３１３の一連の動作は、図１０の概略フローチャートに示すように進む。そして、この間欠受信プログラム３１３は図３の制御部２６を介して信号識別部２８と関係し、動作させている。
先ず、各ＧＰＳ衛星１５ａ等から送信される信号について、図１２のＧＰＳ衛星信号をあらわす概略模式図を使って説明する。
【００３２】
各ＧＰＳ衛星１５ａ等からは、図１２（ａ）に示すように、１フレーム（３０秒）単位で信号が送信されて来る。この１フレームは、５個のサブフレーム（１つのサブフレームは６秒）を有している。各サブフレームは、１０ワード（１ワードは０．６秒）を有している。
また、各サブフレームの先頭のワードには、ＴＬＭ（Ｔｅｌｅｍｅｔｒｙ ｗｏｒｄ）データが格納されたＴＬＭワードとなり、このＴＬＭワード内には、図１２（ｂ）に示すように、その先頭にプリアンブルデータが格納されている。
また、ＴＬＭに続くワードは、ＨＯＷ（Ｈａｎｄ Ｏｖｅｒ ｗｏｒｄ）データが格納されたＨＯＷワードとなり、その先頭には、ＴＯＷ（Ｔｉｍｅ ｏｆ ｗｅｅｋ）というＧＰＳ衛星のＧＰＳ時刻情報が格納されている。
ＧＰＳ時刻は毎週日曜日の０時から経過時間が秒で表示され、翌週の日曜日の０時に０に戻るようになっている。そして、この１週間についてはＧＰＳの週番号が付されているので、週番号と経過時間（秒）のデータを取得することで、受信側はＧＰＳ時刻を取得できる構成となっている。このＧＰＳ時刻の起点となるのが、ＵＴＣ（世界協定時）となっている。
【００３３】
また、このようなＧＰＳ衛星１５ａ等のフレームデータ等を取得するには、受信側がＧＰＳ衛星１５ａ等の信号と同期させる必要があるが、特に１ｍｓ単位の同期のためにＣ／Ａコード（１０２３ｃｈｉｐ（１ｍｓ））が用いられる。
【００３４】
ＧＰＳ衛星１５ａ等からの信号は以上のように送信されてくる。従って、本実施の形態では、図１０のＳＴ７１に示すように、各ＧＰＳ衛星１５ａ等からのＣ／Ａコードと位相同期させ、クロック信号（符号信号）作成する。この際、受信機を各ＧＰＳ衛星１５ａ等からのＣ／Ａコードと位相同期させるために、図６のＣ／Ａコード情報データ格納部５２１のデータを使用して、ＧＰＳ衛星１５ａ等の信号と同期させる。
そして、ＳＴ７２に進み、図１２（ｂ）に示す、ＴＬＭワードのプリアンブル及びＨＯＷワードのＴＯＷと同期させる。そして、図１２（ａ）に示すように、各サブフレームのデータ、例えば、エフェメリス（各ＧＰＳ衛星１５ａ等毎の詳細な軌道情報）、アルマナック（全ＧＰＳ衛星１５ａ等の全衛星概略軌道情報）、ＵＴＣデータ（世界協定時）の最初の１フレーム情報を取得する。この時間は、最大で３０秒ほどである。
【００３５】
ここで、図１２のフレーム及びサブフレームは、特定単位毎の衛星信号の一例であり、ＴＯＷは、位置情報衛星（ＧＰＳ衛星１５ａ等）の時刻関連情報の一例であり、ＴＬＭ及びＨＯＷは、時刻関連情報区画の一例である。また、エフェメリスやアルマナック等のデータが格納されている部分名は、時刻関連他、他の送信情報区画の一例である。
【００３６】
次に、ＳＴ７３に進み、ＳＴ７２で取得したデータをサブフレームの情報毎に順番に図４の初期モード測位データ収納部３２の最初の１フレームデータ３２２の区画ａ乃至ｅに収容される。次に、ＳＴ７４に進む。ここで、サブフレームのデータには、図１２（ｂ）で示したように、ＴＬＭワードのプリアンブル及びＨＯＷワードのＴＯＷとがある。これらの各サブフレームに共通するデータより、各サブフレームのデータの比較を行えば、ＳＴ７３で得られた、最初の１フレームデータ３２２の区画ａ乃至ｅに収容されたサブフレームのデータから、フレームデータのアルマナックを含むサブフレーム５の終わりを検出することができる。この一連の取得は、Ｎ＝０回として記憶され、Ｎ＝Ｎ＋１のカウントを行い、Ｎ≧２５となると、後述するように、ＳＴ８３に進む。
【００３７】
次に、ＳＴ７５に進み、１８秒と１２秒の間隔で図２のベースバンド２２に設置されたカウンタ（図示せず）から、カウンタパルスを出力させる。この１８秒と１２秒は、ＧＰＳ衛星１５ａ等から送信される航法メッセージのサブフレーム１乃至３とサブフレーム４とサブフレーム５の送信時間分に相当するものである。カウンタパルスは、図１１（ｄ）に示すように、例えば、カウンタパルスのベース部分を０として図面の上側を１とすると、サブフレーム５の終わりから１８秒分は０であり、１２秒分を１として、それを繰り返す矩形波として出力される。
【００３８】
また、ＳＴ７６では、ＳＴ７２で取得されたサブフレームのデータ情報より、各プリアンブルを同期後、ＴＯＷを同期し、これらの同期パルスを発生させる。図１１（ｃ）の実線で示すように、例えば、各サブフレームのデータの送信時間である６秒の間に、プリアンブルとＴＯＷのデータを含むＴＬＭとＨＯＷワードの送信時間に相当するサブフレームの初めからの時間（１.２秒間）を１として、残りのサブフレームのデータの送信時間に相当する時間（４.８秒間）を０とする矩形波として出力される。次にＳＴ７７で、ＳＴ７６で出力された信号を図２のベースバンド２２に実装されたＰＬＬ回路の位相比較器に入力する。そして、この位相比較器でロック（同期させること）とアンロック（非同期させること）の制御を行い、ロック／アンロック制御後の信号をＰＬＬ回路から出力する。この一連の波形を示したのが図１１（ｃ）であり、実線部分はアンロック部分で、サブフレーム４とサブフレーム５の送信時間と一致しており、破線部分がロック部分で、サブフレーム１乃至３の送信時間と一致している。このロック／アンロック制御時間は、先のＣ／Ａコードを同期した際に得られたクロック信号（符号信号）によって得られる。
【００３９】
次に、ＳＴ７８に進み、ＳＴ７７で得られたＰＬＬ回路からの出力信号の符号を反転させる。ここで符号を反転させるとは、図１１（ｅ）で模式的に示したように、上述した図１１（ｃ）の説明の際に使用した１、０を−１と０とすることであり、図１１（ｃ）で示された信号（矩形波）のレプリカのような信号を得ることである。
【００４０】
そして、ＳＴ７９に進み、先に説明したＳＴ７５のカウンタパルスの信号と上述のＳＴ７８のＰＬＬ回路からの出力信号の反転させた信号を比較して、図１１（ｆ）に示すような、受信モード／休止モードの電源波形を取得して、間欠受信タイミングを得る。この図１１（ｆ）はサブフレーム４とサブフレーム５のＴＬＭとＨＯＷワード分以外のデータの送信時間のタイミングで、受信モードとなり、サブフレーム１乃至３の送信時間と、サブフレーム４とサブフレーム５のＴＬＭとＨＯＷワード分の送信時間を休止モードとするような電源波形となっている。この波形で図２および図３で示される電源部２５を制御して、アンテナ１１でＧＰＳ衛星１５ａ等からの航法メッセージ情報の必要な部分のみを受信することができる。よって、航法メッセージ情報の全てのアルマナックを取得するには、２５ページにも及ぶデータを受信しつづけなければならないが、本発明によれば、サブフレーム４とサブフレーム５のＴＬＭとＨＯＷワード部分を除く、アルマナックを精度よく受信することができ、受信モード／休止モードを制御するので、電力消費を抑えることができる。
また、航法メッセージ情報のＣ／Ａコードを同期してクロック信号（符号信号）を作成し、この信号のタイミングで図１１（ｂ）乃至（ｆ）の信号を制御するので、より、精度よくアルマナックを取得することができる。
そして、日を跨いで受信させなくても消費電力の低減が図れるので、特に腕時計などの小型の機器にもこの測位装置を搭載することが可能となる。
【００４１】
次に、ＳＴ８０、ＳＴ８１及びＳＴ８２でＳＴ７９で得られた図１１（ｆ）に示す電源波形の間欠受信タイミングで、サブフレーム４とサブフレーム５のＴＬＭとＨＯＷワード部分を除く部分のデータを取得し、得られたデータを図４の全衛星概略軌道情報データ３２３に収納する。こうしてＳＴ８０乃至ＳＴ８２のサイクルを繰り返して、ＧＰＳ衛星１５ａ等から送信される航法メッセージ情報の全てのアルマナックデータを取得することができる。そして、全て取得すると、ＳＴ８３により間欠受信プログラムを終了する。
【００４２】
次に、図８のＳＴ１６に進み、ＵＴＣデータを間欠受信して取得する。そして、ＳＴ１７に進み、上述で得られた各衛星データの情報をもとに、ＧＰＳ付き腕時計１０は、各衛星からの擬似衛星距離を測位する。図６の擬似衛星距離計算プログラム５１３で４個のＧＰＳ衛星１５ａ等のエフェメリスを取得した、これらのＧＰＳ衛星１５ａ等からの信号の伝搬遅延時間（ＧＰＳ衛星からＧＰＳ付き腕時計１０に到達するまでの時間）を、自己のＲＴＣ２３等を用いて計測し、光速データ（電磁波の伝達速度：ｃ）に基づき、ＧＰＳ衛星１５ａ等とＧＰＳ付き腕時計１０との擬似衛星距離を算出する。算出されたデータは図６の擬似衛星距離計算値データ収納部５３１に収容される。このデータは、書換可能で、後述する、通常処理モードの実行時に擬似衛星距離を算出するがこのときに算出されたデータも図６の擬似衛星距離計算値データ収納部５３１に収容されるので、一定時間経過後に書換られるようになっている。
次に、ＳＴ１８に進み、図６の受信機情報計測プログラム５１４を実行して、４個のＧＰＳ衛星１５ａ等から擬似衛星距離に基づき、ＧＰＳ付き腕時計１０の位置、高度、真の伝搬遅延時間を４連立方程式で算出し、ＧＰＳ付き腕時計１０の位置及び高度情報と真の伝搬遅延時間を算出する。これにより、真の伝搬遅延時間と実際にＲＴＣ２３等で計測した伝搬遅延時間を取得することができる。そして、これらの計測データは図６の受信機情報計測データ収納部５３２に収容される。この受信機情報計測データ収納部５３２に収容されたデータは、後述する通常処理モードの実行時にも計測され、一定時間経過後に書換れるようになっている。
【００４３】
そして、図６の受信機情報計測プログラム５１４は、４個のＧＰＳ衛星１５ａ等から発信された信号が受信されるまでの時間を、実際に測定した伝搬遅延時間を基準として、計算により求めたＧＰＳ付き腕時計１０の位置情報及び真の伝搬遅延時間と、ＲＴＣ２３が計測した測定値である伝搬遅延時間と、を生成して、受信機情報計測データ収納部５３２に収容する。
そして、測位位置は、測位データとして、図６の受信機情報計測データ収納部５３２に収容される。また、ＳＴ１８で計算により求めた真の伝搬遅延時間とＲＴＣ２３が実際に計測した伝搬遅延時間との差分データ（以下「オフセット時間」という）も受信機情報計測データ収納部５３２に収容される。
【００４４】
次に、ＳＴ１９で、図６に示す、時刻修正プログラム５１５が動作し、受信機情報計測データ収納部５３２に収容されているオフセット時間に基づき、ＲＴＣ時刻データ収納部５３３に収容されているＲＴＣ時刻データをオフセット（修正）する。オフセット時間は、上述のように真の伝搬遅延時間とＲＴＣ２３の測定値である伝搬遅延時間との差分情報となっている。このように、各ＧＰＳ衛星１５ａからの航法メッセージ情報により、各擬似衛星距離を使って、現在のＧＰＳ付き腕時計の受信測位位置やオフセット時間に基づき、ＲＴＣの時刻修正プログラム５１５は、上述のオフセット時間に基づいてＲＴＣ時刻データを修正する。図６のＲＴＣ時刻データ収納部５３３には、上述のＲＴＣ時刻データほか、ＵＴＣデータ等も含まれている。
【００４５】
次に、ＳＴ２０に示すように、文字盤１２上の表示は、ＧＰＳ衛星１５ａ等から取得したＵＴＣデータ等が含まれている図６のＲＴＣ時刻データ収納部５３３に基づいて修正される。したがって、文字盤１２上の表示は、例えば、時差を考慮した日本時間が表示される。
【００４６】
次に、図７の全体概略フローに戻って、ＳＴ３で上述の初期化モードが正常に終了したか否かを判断し、正常に終了しなかった場合は、ＳＴ４に進み、図６のマニュアル表示プログラム５１２を実行して、図２及び図３に示すディスプレイ１４に、動作モードをマニュアルとすべき旨の表示を行い、ユーザーに報せて、ユーザーにより選択させる。ＳＴ９に進んで、ユーザーが初期化モードを選択した場合は、図７のＳＴ２に戻る。初期化モードが選択されなかった場合は、後述するＳＴ７の通常処理モードに移る。このような初期化モード選択条件は、図６の初期化モード選択条件データ格納部５２２に格納されている初期化モード選択条件５２２ａの１つである。
【００４７】
上述したように、図７のＳＴ３で初期化モードが正常に終了した場合は、ＳＴ５に移り、通常モード選択条件閾値時間である図６の閾値時間設定情報データ記憶部５２３の閾値時間設定情報を取り出して（例えば、２４時間後）、閾値時間タイマ実行プログラム５１１でカウントして測定し、ＳＴ６で２４時間経過したか否かを確認した後、２４時間経過した場合は、ＳＴ７の通常処理モードの実行に移る。２４時間経過していない場合は、上述の閾値時間タイマ実行プログラム５１１でカウントしていき、２４時間経過するまでカウントする。図５の通常モード選択プログラム４１１が、閾値時間タイマ実行プログラム５１１のカウント時間が２４時間経過すると作動し、通常モード実行プログラム４１２が実行される。
【００４８】
図９は、図７のＳＴ７の「通常処理モード実行」の内容を示す概略フローチャートである。図９のＳＴ２１乃至ＳＴ２４は、上述の図８のＳＴ１１乃至ＳＴ１４の動作説明と同じであるので省略する。つまり、対応関係を示すと、図８のＳＴ１１に対応する処理は図９のＳＴ２１、図８のＳＴ１２に対応する処理は図９のＳＴ２２、図８のＳＴ１３に対応する処理は図９のＳＴ２３、図８のＳＴ１４に対応する処理は図９のＳＴ２４である。
ＳＴ２２で４以上のＧＰＳ衛星１５ａ等に捕捉することができた場合は、ＳＴ２５に進む。ここで、ＳＴ２５では、先のＳＴ２の初期化モードで取得したデータ以外のデータを取得する。この場合、まず、ＧＰＳ付き腕時計１０の内部の図６のＣ／Ａコード情報データ格納部５２１のデータから、各ＧＰＳ衛星１５ａ等に固有のＣ／Ａコードと同期信号を得る。続いて、各ＧＰＳ衛星１５ａ等からの航法メッセージ情報に含まれる、各ＴＬＭワードのプリアンブル及び各ＨＯＷワードのＴＯＷと同期させる。そして、図１２（ａ）に示すように、各サブフレームのアルマナックを除くデータ、例えば、エフェメリス、ＵＴＣデータを取得して、図５の通常モード測位データ収納部４２の非全衛星概略軌道情報データ４２２に収納される。アルマナックのデータは、ＳＴ２の初期化モードで予め取得され、初期モード測位データ収納部３２に収納されているため、ここでは、取得する必要が無い。従って、ここでは、各ＧＰＳ衛星１５ａ等からの航法メッセージのうち、図１２（ａ）のサブフレーム１乃至３のデータを受信して取得すればよい。つまり、Ｃ／Ａコードを同期してから、各ＴＬＭワードのプリアンブル及び各ＨＯＷワードのＴＯＷと同期させ、サブフレーム１乃至３のデータの取得時間（１８秒間）だけ、ＧＰＳ付き腕時計１０を受信モードとすれば良く、電力消費の低減につながる。
【００４９】
そして、ＳＴ２６で、上述で得られた非全衛星概略軌道情報データ４２２に収納されたデータと、先のＳＴ２の初期化モードで取得した、初期モード測位データ収納部３２の各データとから、各衛星の擬似衛星距離を図６の擬似衛星距離計算プログラム５１３で算出し、擬似衛星距離計算値データ収納部５３１のデータを書換えて収容する。ここで、擬似衛星距離計算プログラム５１３での擬似衛星距離の算出方法としては、図８のＳＴ１７と同様の方法である。ついで、ＳＴ２７に進み、図６の受信機情報計測プログラム５１４を実行して、ＧＰＳ付き腕時計１０の位置及び高度情報と真の伝搬遅延時間を算出する。ここでの算出方法も,上述した図８のＳＴ１８と同様である。真の伝搬遅延時間と実際にＲＴＣ２３等で計測した伝搬遅延時間を取得した、これらの計測データは図６の受信機情報計測データ収納部５３２に収容して、ＳＴ２の初期化モードで得られたデータを書換えて更新する。
【００５０】
そして、図６の受信機情報計測プログラム５１４は、４個のＧＰＳ衛星１５ａ等から発信された信号が受信されるまでの時間を、実際に測定した伝搬遅延時間を基準として、計算により求めたＧＰＳ付き腕時計１０の位置情報及び真の伝搬遅延時間と、ＲＴＣ２３が計測した測定値である伝搬遅延時間と、を生成して、受信機情報計測データ収納部５３２に収容して、ＳＴ２の初期化モードで得られたデータを書換えて、更新する。そして、測位位置は、測位データとして、図６の受信機情報計測データ収納部５３２に収容され、ＳＴ２の初期化モードで得られたデータを書換えて、更新される。また、ＳＴ１８で計算により求めた真の伝搬遅延時間とＲＴＣ２３が実際に計測した伝搬遅延時間との差分データ（以下「オフセット時間」という）も受信機情報計測データ収納部５３２に収容され、ＳＴ２の初期化モードで得られたデータを書換えて更新する。
【００５１】
次に、ＳＴ２８で、図６に示す、時刻修正プログラム５１５が動作し、受信機情報計測データ収納部５３２に収容されているオフセット時間に基づき、ＲＴＣ時刻データ収納部５３３に収容されているＲＴＣ時刻データをオフセット（修正）する。オフセット時間は、上述のように真の伝搬遅延時間とＲＴＣ２３の測定値である伝搬遅延時間との差分情報となっている。このように、各ＧＰＳ衛星１５ａ等からの航法メッセージ情報により、各擬似衛星距離を使って、現在のＧＰＳ付き腕時計の受信測位位置やオフセット時間に基づき、ＲＴＣの時刻修正プログラム５１５は、上述のオフセット時間に基づいてＲＴＣ時刻データを修正する。図６のＲＴＣ時刻データ収納部５３３には、上述のＲＴＣ時刻データほか、ＵＴＣデータ等も含まれている。
【００５２】
次に、ＳＴ２９に示すように、文字盤１２上の表示は、ＧＰＳ衛星１５ａ等から取得したＵＴＣリファレンス等が含まれている図６のＲＴＣ時刻データ収納部５３３に基づいて補正される。したがって、文字盤１２の表示は、例えば、時差を考慮した日本時間が表示される。
【００５３】
そして、通常処理モードが正常に終了した場合は、図７のＳＴ８より、ＳＴ５の通常モード選択条件閾値時間の測定に移り、閾値時間のカウントを行い、２４時間間隔でデータを更新していく。ここで、通常処理モードが正常に終了しない場合は、ＳＴ２に戻り、初期化モードを実行し、新たにアルマナックを取得する。
ここで、ＧＰＳ付き腕時計１０を例にして説明しているが、本発明のこの一連の初期化モードにおけるアルマナックデータ取得に関しては、他の小型の機器に搭載することも可能である。
【００５４】
本発明は上述の実施の形態に限定されない。
【図面の簡単な説明】
【００５５】
【図１】本発明に係る測位装置を有する時計である例えば、ＧＰＳ測位装置を有する腕時計（ＧＰＳ付き時計）を示す概略図である。
【図２】図１のＧＰＳ付き腕時計の内部の主なハードウエア構成等を示す概略図である。
【図３】ＧＰＳ付き腕時計の主なソフトウエア構成等を示す概略全体図である。
【図４】図３の第１収納部の内容を示す概略図である。
【図５】図３の第２収納部の内容を示す概略図である。
【図６】図３の第３収納部の内容を示す概略図である。
【図７】本実施の形態にかかるＧＰＳ付き腕時計の主な動作等を示す概略フローチャートである。
【図８】図７のＳＴ２の「初期化モード実行」内容を示す概略フローチャートである。
【図９】図７のＳＴ７の「通常処理モード実行」内容を示す概略フローチャートである。
【図１０】図８の「間欠受信タイミングプログラム実行」の内容を示す概略フローチャートである。
【図１１】図１０のフローチャートの一連の動作を示す概略説明図である。
【図１２】ＧＰＳ衛星信号を示す概略説明図である。
【図１３】ＧＰＳ付き腕時計の使用状態を示す模式図である。
【符号の説明】
【００５６】
１０・・・ＧＰＳ測位装置を有する腕時計、１５ａ乃至１５ｄ・・・ＧＰＳ衛星、１５ａ’乃至１５ｄ’ ・・・ ＧＰＳ衛星、２３・・・リアルタイムクロック（ＲＴＣ）、３０・・・第１収納部、３１・・・初期モードプログラム収納部、３２・・・初期モード測位データ収納部、４０・・・第２収納部、４１・・・通常モードプログラム収納部、４２・・・通常モード測位データ収納部、５０・・・第３収納部、５１・・・その他プログラム収容部、５２・・・その他データ格納部、５３・・・その他データ収容部、３１１・・・初期モード選択プログラム、３１２・・・初期モード実行プログラム、３１３・・・間欠受信プログラム、３２２・・・最初の１フレームデータ、３２３・・・全衛星概略軌道情報データ、４１１・・・通常モード選択プログラム、４１２・・・通常モード実行プログラム、４２２・・・非全衛星概略軌道情報データ、５１１・・・閾値時間タイマ実行プログラム、５１２・・・マニュアル表示プログラム、５１３・・・擬似衛星距離計算プログラム、５１４・・・受信機情報計測プログラム、５１５・・・時刻修正プログラム、５２１・・・Ｃ／Ａコード情報データ格納部、５２２・・・初期化モード選択条件データ格納部、５２３・・・閾値時間設定情報データ記憶部、５３１・・・擬似衛星距離計算値データ収納部、５３２・・・受信機情報計測データ収納部、５３３・・・ＲＴＣ時刻データ収納部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自己の測位を行う測位装置、測位方法及び測位装置を有する時計に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、人工衛星を利用して位置を測位する測位システムとしてＧＰＳ（Ｇｌｏｂａｌ Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ）装置が用いられている。
ＧＰＳ測位装置は、４個以上のＧＰＳ衛星からの信号を受信することで自己位置を測位する構成となっている。具体的には、ＧＰＳ装置は、天空に配置されている多数のＧＰＳ衛星から４個以上のＧＰＳ衛星を選択し、その信号を受信することで測位している。
【０００３】
上記、ＧＰＳ衛星からの信号には、その信号を送信しているＧＰＳ衛星自体の状態を表す情報と詳細な軌道を表す軌道情報と、全ＧＰＳ衛星の軌道に関係する全衛星概略軌道情報等が含まれており、これら全体で航法メッセージ情報を構成している。
【０００４】
そして、上記全衛星概略軌道情報は、どのＧＰＳ衛星も同じ情報を放送しており、また、情報量が多いため、分割して送信されている。具体的には、図１２に示すように、航法メッセージ情報は、その信号を送信しているＧＰＳ衛星自体の状態を表す情報と詳細な軌道を表す軌道情報である例えばエフェメリス情報と、全ＧＰＳ衛星の軌道に関係する全衛星概略軌道情報等である例えばアルマナック情報を１〜５のサブフレームからなる１つのフレームで構成し、そして、上記アルマナック情報等の全衛星概略軌道情報は１〜２５のページに分割されている。そして、フレームごとに異なるページの内容が順番に送信され航法メッセージ情報全体の情報が発信されている。また、このＧＰＳ衛星からは、１５７４．２Ｈｚの搬送波に１０２３個（１０２３チップ）の１か０からなるＣ／Ａコードを１ミリ秒ごとに繰り返し送信しており、上述した航法メッセージ情報と重畳して、送信されている。そして、このＣ／Ａコードは個々のＧＰＳ衛星に割り当てられており、このＣ／Ａコードで個々のＧＰＳ衛星からの送信データを区別することができるようになっている。そして、ＧＰＳ測位装置は個々のＧＰＳ衛星に割り当てられた、Ｃ／Ａコードと同じ内容の信号を発生して、ＧＰＳ衛星からの信号と同期し、各々のＧＰＳ衛星からの伝搬時間を計測する一方、各々のＧＰＳ衛星からの航法メッセージ情報を復調して、ＧＰＳ衛星からの情報を得ることができるようになっている。
【０００５】
ところで、この航法メッセージ情報の１つのフレームは、３０秒かかって送信されている。従って、２５ページにもなる上記全衛星概略軌道情報を取得するには、１２.５分もの時間が必要となる。そのため、常時信号を受信していると、ＧＰＳ測位装置の電力消費が大きくなり、電力が持たないという問題がある。そこで、この改善策として、特許文献１では、一日ごとに、３０秒間だけ遅らせて、全衛星概略軌道情報のページを読む時間を設定し、ＧＰＳ衛星から発信される情報を何回も動作する中でデータを書き換える方法により電力消費を少なくしているＧＰＳ測位装置が提案されている。
【特許文献１】特許第３７４４１８０号公報（段落００１１等）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、特許文献１のＧＰＳ測位装置では、例えば図１３のように、ＧＰＳ測位装置の所持者が、翌日、旅行する場合など、全衛星概略軌道情報を分割取得中に時間単位で長距離移動をする場合などが考えられ、このような場合には、前回の取得した全衛星概略軌道情報が無効となってしまう場合があるという問題がある。従って、長距離移動などの可能性のある機器、例えば時計などには搭載され難い。
【０００７】
そこで、本発明はアルマナック情報等の全衛星概略軌道情報を、日を跨いで分割取得することなく、連続的に取得しつつ、電力消費を低減することができる測位装置、測位方法及び測位装置を有する時計を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
前記課題は、本発明によれば、地球を周回する位置情報衛星から時系列に連続して送信される航法メッセージ情報を受信するための受信部を有し、この受信部で受信した前記航法メッセージ情報に基づき自己の位置を測位する測位装置であって、前記航法メッセージ情報は、複数の送信情報区画毎に、順番に送信され、前記複数の送信情報区画の少なくとも一部の前記送信情報区画には、前記位置情報衛星を含む全ての位置情報衛星の全衛星概略軌道情報が含まれており、この全衛星概略軌道情報を含む前記送信情報区画は非連続的に送信される構成となっており、非連続的に送信される前記全衛星概略軌道情報を含む前記送信情報区画の受信開始時を識別すると共に、前記全衛星概略軌道情報を含む前記送信情報区画の受信終了時を識別する信号識別部を有し、前記受信部は、前記信号識別部が識別した前記全衛星概略軌道情報を含む前記送信情報区画の受信時間に前記航法メッセージ情報を受信することで、前記全衛星概略軌道情報を含む前記送信情報区画の信号を間欠受信する構成となっていることを特徴とする測位装置により達成される。
【０００９】
前記構成によれば、位置情報衛星から時系列に連続して送信される航法メッセージ情報には、複数の送信情報区画毎に順番に送信されており、送信情報区画の少なくとも一部の前記送信情報区画に含まれる全衛星概略軌道情報が非連続的に送信される構成であり、非連続的に送信される前記全衛星概略軌道情報を含む前記送信情報区画の受信開始時を識別すると共に、前記全衛星概略軌道情報を含む前記送信情報区画の受信終了時を識別する信号識別部を有し、前記受信部は、前記信号識別部が識別した前記全衛星概略軌道情報を含む前記送信情報区画の受信時間に前記航法メッセージ情報を受信して、前記全衛星概略軌道情報を含む前記送信情報区画の信号を間欠受信する構成である。
すなわち、前記構成では、受信部が全衛星概略軌道情報を含む前記送信情報区画の信号を間欠受信するので、受信部は航法メッセージ情報受信中に常に受信状態となる必要がなく、測位装置の電力消費を低減させることができる。また、位置情報衛星から時系列に連続して送信される航法メッセージ情報の複数の送信情報区画毎に順番に取得させることができる測位装置である。
【００１０】
好ましくは、前記信号識別部は、前記位置情報衛星に固有のＣ／Ａコードを同期して生成する符号信号に基いて、前記送信情報区画の送信時間を検出し、前記送信時間のタイミングで、前記全衛星概略軌道情報を含む前記送信情報区画の受信開始時と前記全衛星概略軌道情報を含む前記送信情報区画の受信終了時を前記符号信号に合わせて識別することを特徴とする測位装置により達成される。
【００１１】
前記構成によれば、位置情報衛星に固有のＣ／Ａコードを同期して生成する符号信号に基いて、送信情報区画の送信時間を検出し、送信時間のタイミングで、全衛星概略軌道情報を含む前記送信情報区画の受信開始時と全衛星概略軌道情報を含む送信情報区画の受信終了時を符号信号に合わせて識別している。
すなわち、前記構成では、全衛星概略軌道情報を含む前記送信情報区画の受信開始時と全衛星概略軌道情報を含む送信情報区画の受信終了時が位置情報衛星に固有のＣ／Ａコードを同期して生成する符号信号によって、正確に識別することができ、精度の高い情報を取得することができる。
【００１２】
好ましくは、前記信号識別部は、複数の前記送信情報区画を５つのサブフレームとし、前記サブフレームに含まれるプリアンブル情報データとＴＯＷ情報データを同期して得られる同期信号を、前記符号信号に基づいて前記全衛星概略軌道情報を含む２つのサブフレームを非同期して得られる制御信号を出力する制御信号部を有することを特徴とする測位装置により達成される。
【００１３】
前記構成によれば、前記信号識別部は、５つのサブフレームに含まれるプリアンブル情報データとＴＯＷ情報データを同期して得られた同期信号を、前記符号信号に基づいて前記全衛星概略軌道情報を含む２つのサブフレームについては非同期して得られる制御信号を出力する制御信号部を有している。
すなわち、前記構成では、位置情報衛星から時系列に連続して送信される航法メッセージ情報に含まれる全衛星概略軌道情報を含む２つのサブフレームが効率よく取得できるようになる。
【００１４】
好ましくは、前記信号識別部は、前記５つのサブフレームを1つのフレームとし、前記符号信号と前記同期信号とに基づいて、前記フレームの前記全衛星概略軌道情報を含む前記サブフレームの５番目の終わりを検出し、前記符号信号で３つの前記サブフレームと２つの前記サブフレームのタイミングを検出して、このタイミングでカウンタ信号を出力するカウンタと、前記制御信号部から出力する前記制御信号を反転して反転制御信号を出力し、前記反転制御信号と前記カウンタ信号とを比較して得られる信号を生成する信号生成部と、を有することを特徴とする測位装置により達成される。
【００１５】
前記構成によれば、信号識別部は、フレームの全衛星概略軌道情報を含むサブフレームの５番目の終わりを検出し、符号信号と同期信号とに基づいて３つのサブフレームと２つのサブフレームのタイミングを検出して、このタイミングでカウンタ信号を出力するカウンタと、制御信号部から出力する制御信号を反転して反転制御信号を出力し、この反転制御信号と前記カウンタ信号とを比較して得られる信号を生成する信号生成部と、を有する。
すなわち、前記構成では、前記反転制御信号と前記カウンタ信号とを比較して得られる信号を生成する信号生成部により、受信部の間欠受信のタイミングを更に正確に得ることができ、電力消費の低減を効率よく行うことができる。
【００１６】
前記課題は、本発明によれば、地球を周回する位置情報衛星から時系列に連続して送信される航法メッセージ情報を受信するための受信部を有し、この受信部で受信した前記航法メッセージ情報に基づき自己の位置を測位する測位装置であって、前記航法メッセージ情報は、複数の送信情報区画毎に、順番に送信され、前記複数の送信情報区画の少なくとも一部の前記送信情報区画には、前記位置情報衛星を含む全ての位置情報衛星の全衛星概略軌道情報が含まれており、この全衛星概略軌道情報を含む前記送信情報区画は非連続的に送信される構成となっており、非連続的に送信される前記全衛星概略軌道情報を含む前記送信情報区画の受信開始時を識別すると共に、前記全衛星概略軌道情報を含む前記送信情報区画の受信終了時を識別する信号識別部を有し、前記受信部は、前記信号識別部が識別した前記全衛星概略軌道情報を含む前記送信情報区画の受信時間に前記航法メッセージ情報を受信することで、前記全衛星概略軌道情報を含む前記送信情報区画の信号を間欠受信する構成となっていることを特徴とする測位方法により達成される。
【００１７】
前記課題は、本発明によれば、地球を周回する位置情報衛星から時系列に連続して送信される航法メッセージ情報を受信するための受信部を有し、この受信部で受信した前記航法メッセージ情報に基づき自己の位置を測位する測位装置であって、前記航法メッセージ情報は、複数の送信情報区画毎に、順番に送信され、前記複数の送信情報区画の少なくとも一部の前記送信情報区画には、前記位置情報衛星を含む全ての位置情報衛星の全衛星概略軌道情報が含まれており、この全衛星概略軌道情報を含む前記送信情報区画は非連続的に送信される構成となっており、非連続的に送信される前記全衛星概略軌道情報を含む前記送信情報区画の受信開始時を識別すると共に、前記全衛星概略軌道情報を含む前記送信情報区画の受信終了時を識別する信号識別部を有し、前記受信部は、前記信号識別部が識別した前記全衛星概略軌道情報を含む前記送信情報区画の受信時間に前記航法メッセージ情報を受信することで、前記全衛星概略軌道情報を含む前記送信情報区画の信号を間欠受信する構成となっていることを特徴とする測位装置を有する時計により達成される。
【００１８】
前記構成によれば、低電力が要求され、かつ、時間単位で長距離移動の可能性がある小型の装置である時計の場合に、電力消費を低減でき、そして航法メッセージ情報の初期の取得時に連続して、アルマナック情報等の全衛星概略軌道情報を取得することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、この発明に好適な実施の形態を添付図面を参照しながら、詳細に説明する。
尚、以下に述べる実施の形態は、本発明の好適な具体例であるから、技術的に好ましい種々の限定が付されているが、本発明の範囲は、以下の説明において特に本発明を限定する旨の記載がない限り、これらの態様に限られるものではない。
【００２０】
図１は、本発明に係る測位装置を有する時計である。例えば、ＧＰＳ測位装置を有する腕時計１０（以下、「ＧＰＳ付き腕時計」という）を示す概略図であり、図２は、図１のＧＰＳ付き腕時計１０の内部のハードウエア構成等を示す概略図である。
図１に示すように、ＧＰＳ付き腕時計１０は、その表面に文字盤１２、長針、短針等の針１３等が配置されると共に、各種メッセージが表示されるＬＣＤ等からなるディスプレイ１４と、ユーザーがマニュアル操作をする場合に使用する操作部２７が形成されている。
【００２１】
また、図１に示すように、ＧＰＳ付き腕時計１０は、アンテナ１１を有しており、このアンテナ１１は、地球の上空を所定の軌道で周回しているＧＰＳ衛星１５ａ乃至１５ｄからの信号を受信する構成となっている。
なお、ＧＰＳ衛星１５ａ乃至１５ｄは、位置情報衛星の一例となっている。
【００２２】
また、図２に示すように、ＧＰＳ付き腕時計１０は、その内部に時計機構、ＧＰＳ機構を備え、コンピュータとしての機能も発揮する構成となっている。
つまり、本実施の形態における時計機構は、いわゆる電子時計となっている。
以下、図２に示す各構成について説明する。
図２に示すように、ＧＰＳ付き腕時計１０は、バス１６を備え、バス１６には、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）１７、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）１８、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）１９
等が接続されている。
また、バス１６には、測位部である例えば、ＧＰＳ機構も接続されている。すなわち、アンテナ１１，フィルタ（ＳＡＷ）２０、ＲＦ２１、ベースバンド２２等が接続されている。
すなわち、図１のＧＰＳ衛星１５ａ等から受信した信号は、アンテナ１１からフィルタ２０やＲＦ２１を介してベースバンド２２で信号として取り出される構成となっている。
ＧＰＳ衛星１５ａ等から受信する信号についての詳細は、後述する。
【００２３】
また、バス１６には、時計機構も接続されている。すなわち、リアルタイムクロック（ＲＴＣ）２３や温度補償回路付き水晶発振回路（ＴＣＸＯ）２４等が接続されている。
さらに、バス１６には、図１に示すディスプレイ１４等も接続されている。
このように、バス１６は、すべてのデバイスを接続する機能を有し、アドレスやデータパスを有する内部バスである。ＲＡＭ１８は、所定のプログラムの処理を行う他、バス１６に接続されたＲＯＭ１９等を制御している。ＲＯＭ１９は、各種プログラムや各種情報等を格納している。
【００２４】
また、ＧＰＳ機構は、位置情報衛星（ＧＰＳ衛星１５ａ等）から送信される航法メッセージを受信する受信部の一例となっている。また、バス１６は、操作部２７も接続されており、ユーザーからの指示を受けられるようになっている。
【００２５】
図３乃至図６は、ＧＰＳ付き腕時計１０の主なソフトウエア構成等を示す概略説明図であり、図３は全体図である。
図３に示すように、ＧＰＳ付き腕時計１０は、全体を制御するための制御部２６を有している。制御部２６には、電源部２５、アンテナ１１、ディスプレイ１４、操作部２７、ＲＴＣ２３等、その他図２の各装置等も接続されている。また、図２では図示していないが、電源部２５の出力電源を制御するための信号を生成する信号識別部２８も制御部２６に接続されている。この信号識別部２８は、図２で示すベースバンド２２の上に実装されており、例えばＰＬＬ回路やカウンタ等である。また、制御部２６は、第１収納部３０、第２収納部４０、第３収納部５０内の各種プログラム、各種データを処理する構成となっている。
図３乃至図６は、各種プログラム、予め記憶された情報格納部、各種プログラムで処理した後の各種データ収納部等が、それぞれ第１収納部３０、第２収納部４０、第３収納部５０に分かれて収納されているように示しているが、実際にこのように分かれて収納されているわけではなく、また、各種プログラム、予め記憶された情報格納部、各種プログラムで処理した後の各種データ収納部等も実際にこのように分かれて収納されているわけではなく、説明の便宜上分けて記載したものである。
【００２６】
なお、図４は図３の第１収納部３０の内部を示す概略図であり、図３に示す初期モードプログラム収納部３１と初期モード測位データ収納部３２には、それぞれ初期モード選択プログラム３１１と初期モード実行プログラム３１２、間欠受信プログラム３１３が収納されており、初期モード測位データ収納部３２には、初期モード実行プログラム３１２および間欠受信プログラム３１３によって得られる最初の１フレームデータ３２２と全衛星概略軌道情報データ３２３が収容される。最初の１フレームデータ３２２は各サブフレームデータを区画ａ乃至ｅに収容する。
また、図４の全衛星概略軌道情報データ３２３は航法メッセージ情報の最初の１フレームデータ３２２の全衛星概略軌道情報データである例えばアルマナックデータを除き、航法メッセージ情報の全ての全衛星概略軌道情報データを収容している。この初期モード測位データ収納部３２に収容される各データ３２２、３２３は、次に初期モードプログラム収納部３１のプログラムが実行される場合に、初期モード測位データが取得されると書換られる。従って、初期モード測位データ収納部３２の各データ３２２、３２３は次の初期モードプログラム収納部３１のプログラムが実行され、初期モード測位データが取得されるまで保存される。ここで、初期モードプログラム収納部３１のプログラムが実行される場合とは、例えばＧＰＳ付き腕時計１０の購入後、最初に電源を入れたときや、最初に取得してから数ヶ月経過した場合、電源をＯＦＦ状態として数ヶ月間放置された場合などである。
【００２７】
図５は、図３の第２収納部４０の内部を示す概略図である。この概略図は図３に示す通常モードプログラム収納部４１と通常モード測位データ収納部４２には、それぞれ通常モード選択プログラム４１１と通常モード実行プログラム４１２、非全衛星概略軌道情報データ４２２が収容されている。ここで、非全衛星概略軌道情報データ４２２に収容されるデータは、ＧＰＳ衛星から送信される航法メッセージ情報のうち、全衛星概略軌道情報（アルマナック情報）を含むサブフレームを除いたサブフレームのデータである。つまり、航法メッセージ情報には、その情報を送信しているＧＰＳ衛星自体の状態を表す情報（以下「衛星補正データ等」という）と詳細な軌道を表す軌道情報等（以下「エフェメリス」という）も含まれており、非全衛星概略軌道情報データ４２２に収容されるデータは、これらの情報を含むサブフレーム（サブフレーム１からサブフレーム３ 以下「サブフレーム１乃至３」という）のデータである。（図１２(ａ)参照）
非全衛星概略軌道情報データ４２２に収容されるサブフレームのデータは、ＧＰＳ衛星により異なる。従って、例えば一定時間ごとに、通常モードプログラム収納部４１の各プログラムを実行させて、衛星補正データ等やエフェメリスを含むサブフレームのデータを取得し、通常モード測位データ収納部４２の非全衛星概略軌道情報データ４２２が書換えられる。
【００２８】
図６は、図３の第３収納部５０の内部を示す概略図であり、この概略図は図３に示す、その他プログラム収容部５１、その他データ格納部５２、その他データ収容部５３には、それぞれ次のようなデータが収容されている。
その他プログラム収容部５１には、初期モードプログラム収納部３１や通常モードプログラム収納部４１を実行する際の捕捉プログラムや、ＧＰＳ付き腕時計１０の時間をＧＰＳ衛星からの航法メッセージ情報の時間情報を使って、時刻を修正するためのプログラム等が収納されている。
そして、その他データ格納部５２には、初期モードプログラム収納部３１や通常モードプログラム収納部４１を実行する際に必要なデータが格納されており、このその他データ格納部５２に格納されているデータは、予め格納されているデータ（Ｃ／Ａコード情報データ格納部５２１、初期化モード選択条件データ格納部５２２）やユーザによって書換可能なデータ（閾値時間設定情報データ記憶部５２３）である。
また、その他データ収容部５３には、初期モードプログラム収納部３１や通常モードプログラム収納部４１やその他プログラム収容部５１を実行した際のデータ等が収容されている。
【００２９】
図７乃至図１０は、本実施形態にかかるＧＰＳ付き腕時計１０の主な動作等を示す概略フローチャートである。
以下、図７乃至図１０のフローチャートに従って、本実施形態に係るＧＰＳ付き腕時計１０の動作を説明しつつ、その関連で図３乃至図６の各種プログラムや各種データを説明する。
ＧＰＳ付き腕時計１０の購入者等が、時計機構、すなわちリアルタイムクロック２３の時刻修正を行いたい場合、最初にＧＰＳ付き腕時計１０の電源をＯＮさせる。すると、まず、ＧＰＳ付き腕時計１０は図７のＳＴ１の初期化動作を行わせると、図４の初期モードプログラム収納部３１内の初期モード選択プログラム３１１が動作して、図６のその他データ格納部５２内の初期化モード選択条件データ格納部５２２内の初期化モード選択条件５２２ａを選択する。
ここで、初期化モード選択条件５２２ａは、ＧＰＳ付き腕時計１０の初期モード測位データ収納部３２にデータがまだ収納されていない状態である場合、例えばＧＰＳ付き腕時計の購入後、最初に電源を入れた時や、初期モード測位データ収納部３２にデータが収容されていても、例えば最初に初期化モード測位データを取得してから数ヶ月経過したり、電源をＯＦＦ状態として数ヶ月間放置させた場合などで、ＳＴ７の通常処理モードが終了せず、時刻修正ができなかった場合や、または、ＳＴ９のユーザーによって初期化を支持された場合などである。
【００３０】
次に、図７のＳＴ２に進む。図８は、図７のＳＴ２の「初期化モード実行」の内容を示す概略フローチャートである。また、図１０は、図８のＳＴ１５の間欠受信プログラムの内容を示す概略フローチャートである。また、図１１は図１０のフローチャートの一連の動作を示す概略説明図である。図１１（ａ）はＣ／Ａコード、（ｂ）はＧＰＳ衛星からの航法メッセージ情報の概念図、（ｃ）はＰＬＬ回路からの出力信号であるＴＬＭ、ＨＯＷワードデータ（プリアンブル、ＴＯＷの同期パルス）を位相比較器で制御し１〜３のサブフレーム分をロック（同期）させた後の出力信号であり、（ｄ）はカウンタの出力パルス、（ｅ）は（ｃ）の出力信号を反転させた信号、（ｆ）は図３の電源部２５と連動する信号識別部から発生させる電源波形を示し、これらを同じ時間軸で比較したものである。
以下、図８、図１０及び図１１を使って主に「初期化モード実行」で行われる、全衛星概略軌道情報の間欠受信について説明する。
先ず、図８のＳＴ１１に示すようにＧＰＳ衛星１５ａ等をスキャンする。具体的には、図２のＧＰＳ機構が動作し、アンテナ１１からＧＰＳ衛星１５ａ等を受信し、捕捉可能なＧＰＳ衛星１５ａ等をサーチする。
次にＳＴ１２で、４個以上のＧＰＳ衛星１５ａ等を捕捉することができたときは、ＳＴ１５に進み、捕捉できないときは、ＳＴ１３に進み、屋内であるなど受信できない環境であると判断して、ＳＴ１４でマニュアル操作によるべき旨の表示を図１及び図２のディスプレイ１４に表示して、ユーザーに通知して、ＧＰＳ衛星１５ａ等を受信モードをＯＦＦとするように指示する。
【００３１】
ＳＴ１５では、捕捉したＧＰＳ衛星１５ａ等のから信号を受信して、図４の間欠受信プログラム３１３を実行する。図４の間欠受信プログラム３１３の一連の動作は、図１０の概略フローチャートに示すように進む。そして、この間欠受信プログラム３１３は図３の制御部２６を介して信号識別部２８と関係し、動作させている。
先ず、各ＧＰＳ衛星１５ａ等から送信される信号について、図１２のＧＰＳ衛星信号をあらわす概略模式図を使って説明する。
【００３２】
各ＧＰＳ衛星１５ａ等からは、図１２（ａ）に示すように、１フレーム（３０秒）単位で信号が送信されて来る。この１フレームは、５個のサブフレーム（１つのサブフレームは６秒）を有している。各サブフレームは、１０ワード（１ワードは０．６秒）を有している。
また、各サブフレームの先頭のワードには、ＴＬＭ（Ｔｅｌｅｍｅｔｒｙ ｗｏｒｄ）データが格納されたＴＬＭワードとなり、このＴＬＭワード内には、図１２（ｂ）に示すように、その先頭にプリアンブルデータが格納されている。
また、ＴＬＭに続くワードは、ＨＯＷ（Ｈａｎｄ Ｏｖｅｒ ｗｏｒｄ）データが格納されたＨＯＷワードとなり、その先頭には、ＴＯＷ（Ｔｉｍｅ ｏｆ ｗｅｅｋ）というＧＰＳ衛星のＧＰＳ時刻情報が格納されている。
ＧＰＳ時刻は毎週日曜日の０時から経過時間が秒で表示され、翌週の日曜日の０時に０に戻るようになっている。そして、この１週間についてはＧＰＳの週番号が付されているので、週番号と経過時間（秒）のデータを取得することで、受信側はＧＰＳ時刻を取得できる構成となっている。このＧＰＳ時刻の起点となるのが、ＵＴＣ（世界協定時）となっている。
【００３３】
また、このようなＧＰＳ衛星１５ａ等のフレームデータ等を取得するには、受信側がＧＰＳ衛星１５ａ等の信号と同期させる必要があるが、特に１ｍｓ単位の同期のためにＣ／Ａコード（１０２３ｃｈｉｐ（１ｍｓ））が用いられる。
【００３４】
ＧＰＳ衛星１５ａ等からの信号は以上のように送信されてくる。従って、本実施の形態では、図１０のＳＴ７１に示すように、各ＧＰＳ衛星１５ａ等からのＣ／Ａコードと位相同期させ、クロック信号（符号信号）作成する。この際、受信機を各ＧＰＳ衛星１５ａ等からのＣ／Ａコードと位相同期させるために、図６のＣ／Ａコード情報データ格納部５２１のデータを使用して、ＧＰＳ衛星１５ａ等の信号と同期させる。
そして、ＳＴ７２に進み、図１２（ｂ）に示す、ＴＬＭワードのプリアンブル及びＨＯＷワードのＴＯＷと同期させる。そして、図１２（ａ）に示すように、各サブフレームのデータ、例えば、エフェメリス（各ＧＰＳ衛星１５ａ等毎の詳細な軌道情報）、アルマナック（全ＧＰＳ衛星１５ａ等の全衛星概略軌道情報）、ＵＴＣデータ（世界協定時）の最初の１フレーム情報を取得する。この時間は、最大で３０秒ほどである。
【００３５】
ここで、図１２のフレーム及びサブフレームは、特定単位毎の衛星信号の一例であり、ＴＯＷは、位置情報衛星（ＧＰＳ衛星１５ａ等）の時刻関連情報の一例であり、ＴＬＭ及びＨＯＷは、時刻関連情報区画の一例である。また、エフェメリスやアルマナック等のデータが格納されている部分名は、時刻関連他、他の送信情報区画の一例である。
【００３６】
次に、ＳＴ７３に進み、ＳＴ７２で取得したデータをサブフレームの情報毎に順番に図４の初期モード測位データ収納部３２の最初の１フレームデータ３２２の区画ａ乃至ｅに収容される。次に、ＳＴ７４に進む。ここで、サブフレームのデータには、図１２（ｂ）で示したように、ＴＬＭワードのプリアンブル及びＨＯＷワードのＴＯＷとがある。これらの各サブフレームに共通するデータより、各サブフレームのデータの比較を行えば、ＳＴ７３で得られた、最初の１フレームデータ３２２の区画ａ乃至ｅに収容されたサブフレームのデータから、フレームデータのアルマナックを含むサブフレーム５の終わりを検出することができる。この一連の取得は、Ｎ＝０回として記憶され、Ｎ＝Ｎ＋１のカウントを行い、Ｎ≧２５となると、後述するように、ＳＴ８３に進む。
【００３７】
次に、ＳＴ７５に進み、１８秒と１２秒の間隔で図２のベースバンド２２に設置されたカウンタ（図示せず）から、カウンタパルスを出力させる。この１８秒と１２秒は、ＧＰＳ衛星１５ａ等から送信される航法メッセージのサブフレーム１乃至３とサブフレーム４とサブフレーム５の送信時間分に相当するものである。カウンタパルスは、図１１（ｄ）に示すように、例えば、カウンタパルスのベース部分を０として図面の上側を１とすると、サブフレーム５の終わりから１８秒分は０であり、１２秒分を１として、それを繰り返す矩形波として出力される。
【００３８】
また、ＳＴ７６では、ＳＴ７２で取得されたサブフレームのデータ情報より、各プリアンブルを同期後、ＴＯＷを同期し、これらの同期パルスを発生させる。図１１（ｃ）の実線で示すように、例えば、各サブフレームのデータの送信時間である６秒の間に、プリアンブルとＴＯＷのデータを含むＴＬＭとＨＯＷワードの送信時間に相当するサブフレームの初めからの時間（１.２秒間）を１として、残りのサブフレームのデータの送信時間に相当する時間（４.８秒間）を０とする矩形波として出力される。次にＳＴ７７で、ＳＴ７６で出力された信号を図２のベースバンド２２に実装されたＰＬＬ回路の位相比較器に入力する。そして、この位相比較器でロック（同期させること）とアンロック（非同期させること）の制御を行い、ロック／アンロック制御後の信号をＰＬＬ回路から出力する。この一連の波形を示したのが図１１（ｃ）であり、実線部分はアンロック部分で、サブフレーム４とサブフレーム５の送信時間と一致しており、破線部分がロック部分で、サブフレーム１乃至３の送信時間と一致している。このロック／アンロック制御時間は、先のＣ／Ａコードを同期した際に得られたクロック信号（符号信号）によって得られる。
【００３９】
次に、ＳＴ７８に進み、ＳＴ７７で得られたＰＬＬ回路からの出力信号の符号を反転させる。ここで符号を反転させるとは、図１１（ｅ）で模式的に示したように、上述した図１１（ｃ）の説明の際に使用した１、０を−１と０とすることであり、図１１（ｃ）で示された信号（矩形波）のレプリカのような信号を得ることである。
【００４０】
そして、ＳＴ７９に進み、先に説明したＳＴ７５のカウンタパルスの信号と上述のＳＴ７８のＰＬＬ回路からの出力信号の反転させた信号を比較して、図１１（ｆ）に示すような、受信モード／休止モードの電源波形を取得して、間欠受信タイミングを得る。この図１１（ｆ）はサブフレーム４とサブフレーム５のＴＬＭとＨＯＷワード分以外のデータの送信時間のタイミングで、受信モードとなり、サブフレーム１乃至３の送信時間と、サブフレーム４とサブフレーム５のＴＬＭとＨＯＷワード分の送信時間を休止モードとするような電源波形となっている。この波形で図２および図３で示される電源部２５を制御して、アンテナ１１でＧＰＳ衛星１５ａ等からの航法メッセージ情報の必要な部分のみを受信することができる。よって、航法メッセージ情報の全てのアルマナックを取得するには、２５ページにも及ぶデータを受信しつづけなければならないが、本発明によれば、サブフレーム４とサブフレーム５のＴＬＭとＨＯＷワード部分を除く、アルマナックを精度よく受信することができ、受信モード／休止モードを制御するので、電力消費を抑えることができる。
また、航法メッセージ情報のＣ／Ａコードを同期してクロック信号（符号信号）を作成し、この信号のタイミングで図１１（ｂ）乃至（ｆ）の信号を制御するので、より、精度よくアルマナックを取得することができる。
そして、日を跨いで受信させなくても消費電力の低減が図れるので、特に腕時計などの小型の機器にもこの測位装置を搭載することが可能となる。
【００４１】
次に、ＳＴ８０、ＳＴ８１及びＳＴ８２でＳＴ７９で得られた図１１（ｆ）に示す電源波形の間欠受信タイミングで、サブフレーム４とサブフレーム５のＴＬＭとＨＯＷワード部分を除く部分のデータを取得し、得られたデータを図４の全衛星概略軌道情報データ３２３に収納する。こうしてＳＴ８０乃至ＳＴ８２のサイクルを繰り返して、ＧＰＳ衛星１５ａ等から送信される航法メッセージ情報の全てのアルマナックデータを取得することができる。そして、全て取得すると、ＳＴ８３により間欠受信プログラムを終了する。
【００４２】
次に、図８のＳＴ１６に進み、ＵＴＣデータを間欠受信して取得する。そして、ＳＴ１７に進み、上述で得られた各衛星データの情報をもとに、ＧＰＳ付き腕時計１０は、各衛星からの擬似衛星距離を測位する。図６の擬似衛星距離計算プログラム５１３で４個のＧＰＳ衛星１５ａ等のエフェメリスを取得した、これらのＧＰＳ衛星１５ａ等からの信号の伝搬遅延時間（ＧＰＳ衛星からＧＰＳ付き腕時計１０に到達するまでの時間）を、自己のＲＴＣ２３等を用いて計測し、光速データ（電磁波の伝達速度：ｃ）に基づき、ＧＰＳ衛星１５ａ等とＧＰＳ付き腕時計１０との擬似衛星距離を算出する。算出されたデータは図６の擬似衛星距離計算値データ収納部５３１に収容される。このデータは、書換可能で、後述する、通常処理モードの実行時に擬似衛星距離を算出するがこのときに算出されたデータも図６の擬似衛星距離計算値データ収納部５３１に収容されるので、一定時間経過後に書換られるようになっている。
次に、ＳＴ１８に進み、図６の受信機情報計測プログラム５１４を実行して、４個のＧＰＳ衛星１５ａ等から擬似衛星距離に基づき、ＧＰＳ付き腕時計１０の位置、高度、真の伝搬遅延時間を４連立方程式で算出し、ＧＰＳ付き腕時計１０の位置及び高度情報と真の伝搬遅延時間を算出する。これにより、真の伝搬遅延時間と実際にＲＴＣ２３等で計測した伝搬遅延時間を取得することができる。そして、これらの計測データは図６の受信機情報計測データ収納部５３２に収容される。この受信機情報計測データ収納部５３２に収容されたデータは、後述する通常処理モードの実行時にも計測され、一定時間経過後に書換れるようになっている。
【００４３】
そして、図６の受信機情報計測プログラム５１４は、４個のＧＰＳ衛星１５ａ等から発信された信号が受信されるまでの時間を、実際に測定した伝搬遅延時間を基準として、計算により求めたＧＰＳ付き腕時計１０の位置情報及び真の伝搬遅延時間と、ＲＴＣ２３が計測した測定値である伝搬遅延時間と、を生成して、受信機情報計測データ収納部５３２に収容する。
そして、測位位置は、測位データとして、図６の受信機情報計測データ収納部５３２に収容される。また、ＳＴ１８で計算により求めた真の伝搬遅延時間とＲＴＣ２３が実際に計測した伝搬遅延時間との差分データ（以下「オフセット時間」という）も受信機情報計測データ収納部５３２に収容される。
【００４４】
次に、ＳＴ１９で、図６に示す、時刻修正プログラム５１５が動作し、受信機情報計測データ収納部５３２に収容されているオフセット時間に基づき、ＲＴＣ時刻データ収納部５３３に収容されているＲＴＣ時刻データをオフセット（修正）する。オフセット時間は、上述のように真の伝搬遅延時間とＲＴＣ２３の測定値である伝搬遅延時間との差分情報となっている。このように、各ＧＰＳ衛星１５ａからの航法メッセージ情報により、各擬似衛星距離を使って、現在のＧＰＳ付き腕時計の受信測位位置やオフセット時間に基づき、ＲＴＣの時刻修正プログラム５１５は、上述のオフセット時間に基づいてＲＴＣ時刻データを修正する。図６のＲＴＣ時刻データ収納部５３３には、上述のＲＴＣ時刻データほか、ＵＴＣデータ等も含まれている。
【００４５】
次に、ＳＴ２０に示すように、文字盤１２上の表示は、ＧＰＳ衛星１５ａ等から取得したＵＴＣデータ等が含まれている図６のＲＴＣ時刻データ収納部５３３に基づいて修正される。したがって、文字盤１２上の表示は、例えば、時差を考慮した日本時間が表示される。
【００４６】
次に、図７の全体概略フローに戻って、ＳＴ３で上述の初期化モードが正常に終了したか否かを判断し、正常に終了しなかった場合は、ＳＴ４に進み、図６のマニュアル表示プログラム５１２を実行して、図２及び図３に示すディスプレイ１４に、動作モードをマニュアルとすべき旨の表示を行い、ユーザーに報せて、ユーザーにより選択させる。ＳＴ９に進んで、ユーザーが初期化モードを選択した場合は、図７のＳＴ２に戻る。初期化モードが選択されなかった場合は、後述するＳＴ７の通常処理モードに移る。このような初期化モード選択条件は、図６の初期化モード選択条件データ格納部５２２に格納されている初期化モード選択条件５２２ａの１つである。
【００４７】
上述したように、図７のＳＴ３で初期化モードが正常に終了した場合は、ＳＴ５に移り、通常モード選択条件閾値時間である図６の閾値時間設定情報データ記憶部５２３の閾値時間設定情報を取り出して（例えば、２４時間後）、閾値時間タイマ実行プログラム５１１でカウントして測定し、ＳＴ６で２４時間経過したか否かを確認した後、２４時間経過した場合は、ＳＴ７の通常処理モードの実行に移る。２４時間経過していない場合は、上述の閾値時間タイマ実行プログラム５１１でカウントしていき、２４時間経過するまでカウントする。図５の通常モード選択プログラム４１１が、閾値時間タイマ実行プログラム５１１のカウント時間が２４時間経過すると作動し、通常モード実行プログラム４１２が実行される。
【００４８】
図９は、図７のＳＴ７の「通常処理モード実行」の内容を示す概略フローチャートである。図９のＳＴ２１乃至ＳＴ２４は、上述の図８のＳＴ１１乃至ＳＴ１４の動作説明と同じであるので省略する。つまり、対応関係を示すと、図８のＳＴ１１に対応する処理は図９のＳＴ２１、図８のＳＴ１２に対応する処理は図９のＳＴ２２、図８のＳＴ１３に対応する処理は図９のＳＴ２３、図８のＳＴ１４に対応する処理は図９のＳＴ２４である。
ＳＴ２２で４以上のＧＰＳ衛星１５ａ等に捕捉することができた場合は、ＳＴ２５に進む。ここで、ＳＴ２５では、先のＳＴ２の初期化モードで取得したデータ以外のデータを取得する。この場合、まず、ＧＰＳ付き腕時計１０の内部の図６のＣ／Ａコード情報データ格納部５２１のデータから、各ＧＰＳ衛星１５ａ等に固有のＣ／Ａコードと同期信号を得る。続いて、各ＧＰＳ衛星１５ａ等からの航法メッセージ情報に含まれる、各ＴＬＭワードのプリアンブル及び各ＨＯＷワードのＴＯＷと同期させる。そして、図１２（ａ）に示すように、各サブフレームのアルマナックを除くデータ、例えば、エフェメリス、ＵＴＣデータを取得して、図５の通常モード測位データ収納部４２の非全衛星概略軌道情報データ４２２に収納される。アルマナックのデータは、ＳＴ２の初期化モードで予め取得され、初期モード測位データ収納部３２に収納されているため、ここでは、取得する必要が無い。従って、ここでは、各ＧＰＳ衛星１５ａ等からの航法メッセージのうち、図１２（ａ）のサブフレーム１乃至３のデータを受信して取得すればよい。つまり、Ｃ／Ａコードを同期してから、各ＴＬＭワードのプリアンブル及び各ＨＯＷワードのＴＯＷと同期させ、サブフレーム１乃至３のデータの取得時間（１８秒間）だけ、ＧＰＳ付き腕時計１０を受信モードとすれば良く、電力消費の低減につながる。
【００４９】
そして、ＳＴ２６で、上述で得られた非全衛星概略軌道情報データ４２２に収納されたデータと、先のＳＴ２の初期化モードで取得した、初期モード測位データ収納部３２の各データとから、各衛星の擬似衛星距離を図６の擬似衛星距離計算プログラム５１３で算出し、擬似衛星距離計算値データ収納部５３１のデータを書換えて収容する。ここで、擬似衛星距離計算プログラム５１３での擬似衛星距離の算出方法としては、図８のＳＴ１７と同様の方法である。ついで、ＳＴ２７に進み、図６の受信機情報計測プログラム５１４を実行して、ＧＰＳ付き腕時計１０の位置及び高度情報と真の伝搬遅延時間を算出する。ここでの算出方法も,上述した図８のＳＴ１８と同様である。真の伝搬遅延時間と実際にＲＴＣ２３等で計測した伝搬遅延時間を取得した、これらの計測データは図６の受信機情報計測データ収納部５３２に収容して、ＳＴ２の初期化モードで得られたデータを書換えて更新する。
【００５０】
そして、図６の受信機情報計測プログラム５１４は、４個のＧＰＳ衛星１５ａ等から発信された信号が受信されるまでの時間を、実際に測定した伝搬遅延時間を基準として、計算により求めたＧＰＳ付き腕時計１０の位置情報及び真の伝搬遅延時間と、ＲＴＣ２３が計測した測定値である伝搬遅延時間と、を生成して、受信機情報計測データ収納部５３２に収容して、ＳＴ２の初期化モードで得られたデータを書換えて、更新する。そして、測位位置は、測位データとして、図６の受信機情報計測データ収納部５３２に収容され、ＳＴ２の初期化モードで得られたデータを書換えて、更新される。また、ＳＴ１８で計算により求めた真の伝搬遅延時間とＲＴＣ２３が実際に計測した伝搬遅延時間との差分データ（以下「オフセット時間」という）も受信機情報計測データ収納部５３２に収容され、ＳＴ２の初期化モードで得られたデータを書換えて更新する。
【００５１】
次に、ＳＴ２８で、図６に示す、時刻修正プログラム５１５が動作し、受信機情報計測データ収納部５３２に収容されているオフセット時間に基づき、ＲＴＣ時刻データ収納部５３３に収容されているＲＴＣ時刻データをオフセット（修正）する。オフセット時間は、上述のように真の伝搬遅延時間とＲＴＣ２３の測定値である伝搬遅延時間との差分情報となっている。このように、各ＧＰＳ衛星１５ａ等からの航法メッセージ情報により、各擬似衛星距離を使って、現在のＧＰＳ付き腕時計の受信測位位置やオフセット時間に基づき、ＲＴＣの時刻修正プログラム５１５は、上述のオフセット時間に基づいてＲＴＣ時刻データを修正する。図６のＲＴＣ時刻データ収納部５３３には、上述のＲＴＣ時刻データほか、ＵＴＣデータ等も含まれている。
【００５２】
次に、ＳＴ２９に示すように、文字盤１２上の表示は、ＧＰＳ衛星１５ａ等から取得したＵＴＣリファレンス等が含まれている図６のＲＴＣ時刻データ収納部５３３に基づいて補正される。したがって、文字盤１２の表示は、例えば、時差を考慮した日本時間が表示される。
【００５３】
そして、通常処理モードが正常に終了した場合は、図７のＳＴ８より、ＳＴ５の通常モード選択条件閾値時間の測定に移り、閾値時間のカウントを行い、２４時間間隔でデータを更新していく。ここで、通常処理モードが正常に終了しない場合は、ＳＴ２に戻り、初期化モードを実行し、新たにアルマナックを取得する。
ここで、ＧＰＳ付き腕時計１０を例にして説明しているが、本発明のこの一連の初期化モードにおけるアルマナックデータ取得に関しては、他の小型の機器に搭載することも可能である。
【００５４】
本発明は上述の実施の形態に限定されない。
【図面の簡単な説明】
【００５５】
【図１】本発明に係る測位装置を有する時計である例えば、ＧＰＳ測位装置を有する腕時計（ＧＰＳ付き時計）を示す概略図である。
【図２】図１のＧＰＳ付き腕時計の内部の主なハードウエア構成等を示す概略図である。
【図３】ＧＰＳ付き腕時計の主なソフトウエア構成等を示す概略全体図である。
【図４】図３の第１収納部の内容を示す概略図である。
【図５】図３の第２収納部の内容を示す概略図である。
【図６】図３の第３収納部の内容を示す概略図である。
【図７】本実施の形態にかかるＧＰＳ付き腕時計の主な動作等を示す概略フローチャートである。
【図８】図７のＳＴ２の「初期化モード実行」内容を示す概略フローチャートである。
【図９】図７のＳＴ７の「通常処理モード実行」内容を示す概略フローチャートである。
【図１０】図８の「間欠受信タイミングプログラム実行」の内容を示す概略フローチャートである。
【図１１】図１０のフローチャートの一連の動作を示す概略説明図である。
【図１２】ＧＰＳ衛星信号を示す概略説明図である。
【図１３】ＧＰＳ付き腕時計の使用状態を示す模式図である。
【符号の説明】
【００５６】
１０・・・ＧＰＳ測位装置を有する腕時計、１５ａ乃至１５ｄ・・・ＧＰＳ衛星、１５ａ’乃至１５ｄ’ ・・・ ＧＰＳ衛星、２３・・・リアルタイムクロック（ＲＴＣ）、３０・・・第１収納部、３１・・・初期モードプログラム収納部、３２・・・初期モード測位データ収納部、４０・・・第２収納部、４１・・・通常モードプログラム収納部、４２・・・通常モード測位データ収納部、５０・・・第３収納部、５１・・・その他プログラム収容部、５２・・・その他データ格納部、５３・・・その他データ収容部、３１１・・・初期モード選択プログラム、３１２・・・初期モード実行プログラム、３１３・・・間欠受信プログラム、３２２・・・最初の１フレームデータ、３２３・・・全衛星概略軌道情報データ、４１１・・・通常モード選択プログラム、４１２・・・通常モード実行プログラム、４２２・・・非全衛星概略軌道情報データ、５１１・・・閾値時間タイマ実行プログラム、５１２・・・マニュアル表示プログラム、５１３・・・擬似衛星距離計算プログラム、５１４・・・受信機情報計測プログラム、５１５・・・時刻修正プログラム、５２１・・・Ｃ／Ａコード情報データ格納部、５２２・・・初期化モード選択条件データ格納部、５２３・・・閾値時間設定情報データ記憶部、５３１・・・擬似衛星距離計算値データ収納部、５３２・・・受信機情報計測データ収納部、５３３・・・ＲＴＣ時刻データ収納部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
地球を周回する位置情報衛星から時系列に連続して送信される航法メッセージ情報を受信するための受信部を有し、この受信部で受信した前記航法メッセージ情報に基づき自己の位置を測位する測位装置であって、
前記航法メッセージ情報は、複数の送信情報区画毎に、順番に送信され、前記複数の送信情報区画の少なくとも一部の前記送信情報区画には、前記位置情報衛星を含む全ての位置情報衛星の全衛星概略軌道情報が含まれており、この全衛星概略軌道情報を含む前記送信情報区画は非連続的に送信される構成となっており、
非連続的に送信される前記全衛星概略軌道情報を含む前記送信情報区画の受信開始時を識別すると共に、前記全衛星概略軌道情報を含む前記送信情報区画の受信終了時を識別する信号識別部を有し、
前記受信部は、前記信号識別部が識別した前記全衛星概略軌道情報を含む前記送信情報区画の受信時間に前記航法メッセージ情報を受信することで、前記全衛星概略軌道情報を含む前記送信情報区画の信号を間欠受信する構成となっていること
を特徴とする測位装置。
【請求項２】
前記信号識別部は、前記位置情報衛星に固有のＣ／Ａコードを同期して生成する符号信号に基いて、前記送信情報区画の送信時間を検出し、
前記送信時間のタイミングで、前記全衛星概略軌道情報を含む前記送信情報区画の受信開始時と前記全衛星概略軌道情報を含む前記送信情報区画の受信終了時を前記符号信号に合わせて識別することを特徴とする請求項１に記載の測位装置。
【請求項３】
前記信号識別部は、複数の前記送信情報区画を５つのサブフレームとし、前記サブフレームに含まれるプリアンブル情報データとＴＯＷ情報データを同期して得られる同期信号を、前記符号信号に基づいて前記全衛星概略軌道情報を含む２つの前記サブフレームを非同期して得られる制御信号を出力する制御信号部を有することを特徴とする請求項２に記載の測位装置。
【請求項４】
前記信号識別部は、
前記５つのサブフレームを1つのフレームとし、
前記符号信号と前記同期信号とに基づいて、前記フレームの前記全衛星概略軌道情報を含む前記サブフレームの５番目の終わりを検出し、前記符号信号で３つの前記サブフレームと２つの前記サブフレームのタイミングを検出して、このタイミングでカウンタ信号を出力するカウンタと、
前記制御信号部から出力する前記制御信号を反転して反転制御信号を出力し、前記反転制御信号と前記カウンタ信号とを比較して得られる信号を生成する信号生成部と、
を有することを特徴とする請求項３に記載の測位装置。
【請求項５】
地球を周回する位置情報衛星から時系列に連続して送信される航法メッセージ情報を受信するための受信部を有し、この受信部で受信した前記航法メッセージ情報に基づき自己の位置を測位する測位方法であって、
前記航法メッセージ情報は、複数の送信情報区画毎に、順番に送信され、前記複数の送信情報区画の少なくとも一部の前記送信情報区画には、前記位置情報衛星を含む全ての位置情報衛星の全衛星概略軌道情報が含まれており、この全衛星概略軌道情報を含む前記送信情報区画は非連続的に送信される構成となっており、
非連続的に送信される前記全衛星概略軌道情報を含む前記送信情報区画の受信開始時を識別すると共に、前記全衛星概略軌道情報を含む前記送信情報区画の受信終了時を識別する信号識別部を有し、
前記受信部は、前記信号識別部が識別した前記全衛星概略軌道情報を含む前記送信情報区画の受信時間に前記航法メッセージ情報を受信することで、前記全衛星概略軌道情報を含む前記送信情報区画の信号を間欠受信する構成となっていること
を特徴とする測位方法。
【請求項６】
地球を周回する位置情報衛星から時系列に連続して送信される航法メッセージ情報を受信するための受信部を有し、この受信部で受信した前記航法メッセージ情報に基づき自己の位置を測位する測位装置を有する時計であって、
前記航法メッセージ情報は、複数の送信情報区画毎に、順番に送信され、前記複数の送信情報区画の少なくとも一部の前記送信情報区画には、前記位置情報衛星を含む全ての位置情報衛星の全衛星概略軌道情報が含まれており、この全衛星概略軌道情報を含む前記送信情報区画は非連続的に送信される構成となっており、
非連続的に送信される前記全衛星概略軌道情報を含む前記送信情報区画の受信開始時を識別すると共に、前記全衛星概略軌道情報を含む前記送信情報区画の受信終了時を識別する信号識別部を有し、
前記受信部は、前記信号識別部が識別した前記全衛星概略軌道情報を含む前記送信情報区画の受信時間に前記航法メッセージ情報を受信することで、前記全衛星概略軌道情報を含む前記送信情報区画の信号を間欠受信する構成となっていること
を特徴とする測位装置を有する時計。
【請求項１】
地球を周回する位置情報衛星から時系列に連続して送信される航法メッセージ情報を受信するための受信部を有し、この受信部で受信した前記航法メッセージ情報に基づき自己の位置を測位する測位装置であって、
前記航法メッセージ情報は、複数の送信情報区画毎に、順番に送信され、前記複数の送信情報区画の少なくとも一部の前記送信情報区画には、前記位置情報衛星を含む全ての位置情報衛星の全衛星概略軌道情報が含まれており、この全衛星概略軌道情報を含む前記送信情報区画は非連続的に送信される構成となっており、
非連続的に送信される前記全衛星概略軌道情報を含む前記送信情報区画の受信開始時を識別すると共に、前記全衛星概略軌道情報を含む前記送信情報区画の受信終了時を識別する信号識別部を有し、
前記受信部は、前記信号識別部が識別した前記全衛星概略軌道情報を含む前記送信情報区画の受信時間に前記航法メッセージ情報を受信することで、前記全衛星概略軌道情報を含む前記送信情報区画の信号を間欠受信する構成となっていること
を特徴とする測位装置。
【請求項２】
前記信号識別部は、前記位置情報衛星に固有のＣ／Ａコードを同期して生成する符号信号に基いて、前記送信情報区画の送信時間を検出し、
前記送信時間のタイミングで、前記全衛星概略軌道情報を含む前記送信情報区画の受信開始時と前記全衛星概略軌道情報を含む前記送信情報区画の受信終了時を前記符号信号に合わせて識別することを特徴とする請求項１に記載の測位装置。
【請求項３】
前記信号識別部は、複数の前記送信情報区画を５つのサブフレームとし、前記サブフレームに含まれるプリアンブル情報データとＴＯＷ情報データを同期して得られる同期信号を、前記符号信号に基づいて前記全衛星概略軌道情報を含む２つの前記サブフレームを非同期して得られる制御信号を出力する制御信号部を有することを特徴とする請求項２に記載の測位装置。
【請求項４】
前記信号識別部は、
前記５つのサブフレームを1つのフレームとし、
前記符号信号と前記同期信号とに基づいて、前記フレームの前記全衛星概略軌道情報を含む前記サブフレームの５番目の終わりを検出し、前記符号信号で３つの前記サブフレームと２つの前記サブフレームのタイミングを検出して、このタイミングでカウンタ信号を出力するカウンタと、
前記制御信号部から出力する前記制御信号を反転して反転制御信号を出力し、前記反転制御信号と前記カウンタ信号とを比較して得られる信号を生成する信号生成部と、
を有することを特徴とする請求項３に記載の測位装置。
【請求項５】
地球を周回する位置情報衛星から時系列に連続して送信される航法メッセージ情報を受信するための受信部を有し、この受信部で受信した前記航法メッセージ情報に基づき自己の位置を測位する測位方法であって、
前記航法メッセージ情報は、複数の送信情報区画毎に、順番に送信され、前記複数の送信情報区画の少なくとも一部の前記送信情報区画には、前記位置情報衛星を含む全ての位置情報衛星の全衛星概略軌道情報が含まれており、この全衛星概略軌道情報を含む前記送信情報区画は非連続的に送信される構成となっており、
非連続的に送信される前記全衛星概略軌道情報を含む前記送信情報区画の受信開始時を識別すると共に、前記全衛星概略軌道情報を含む前記送信情報区画の受信終了時を識別する信号識別部を有し、
前記受信部は、前記信号識別部が識別した前記全衛星概略軌道情報を含む前記送信情報区画の受信時間に前記航法メッセージ情報を受信することで、前記全衛星概略軌道情報を含む前記送信情報区画の信号を間欠受信する構成となっていること
を特徴とする測位方法。
【請求項６】
地球を周回する位置情報衛星から時系列に連続して送信される航法メッセージ情報を受信するための受信部を有し、この受信部で受信した前記航法メッセージ情報に基づき自己の位置を測位する測位装置を有する時計であって、
前記航法メッセージ情報は、複数の送信情報区画毎に、順番に送信され、前記複数の送信情報区画の少なくとも一部の前記送信情報区画には、前記位置情報衛星を含む全ての位置情報衛星の全衛星概略軌道情報が含まれており、この全衛星概略軌道情報を含む前記送信情報区画は非連続的に送信される構成となっており、
非連続的に送信される前記全衛星概略軌道情報を含む前記送信情報区画の受信開始時を識別すると共に、前記全衛星概略軌道情報を含む前記送信情報区画の受信終了時を識別する信号識別部を有し、
前記受信部は、前記信号識別部が識別した前記全衛星概略軌道情報を含む前記送信情報区画の受信時間に前記航法メッセージ情報を受信することで、前記全衛星概略軌道情報を含む前記送信情報区画の信号を間欠受信する構成となっていること
を特徴とする測位装置を有する時計。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【公開番号】特開２００８−３２６３８（Ｐ２００８−３２６３８Ａ）
【公開日】平成２０年２月１４日（２００８．２．１４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−２０８５９４（Ｐ２００６−２０８５９４）
【出願日】平成１８年７月３１日（２００６．７．３１）
【出願人】（０００００２３６９）セイコーエプソン株式会社 (51,324)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年２月１４日（２００８．２．１４）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年７月３１日（２００６．７．３１）
【出願人】（０００００２３６９）セイコーエプソン株式会社 (51,324)
【Ｆターム（参考）】
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