JP2010085355A - Electronic apparatus and method for controlling the same - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、電子機器及び電子機器の制御方法に関する。 The present invention relates to an electronic device and a method for controlling the electronic device.
地球上空の軌道を周回する人工衛星(GPS衛星)が時刻情報や軌道情報を重畳させた電波を送信し、地上の受信機(GPS受信機)がこの電波を受信して自己の位置を測位するシステムであるGPS(Global Positioning System)が広く知られている。 An artificial satellite (GPS satellite) orbiting the orbit above the earth transmits a radio wave superimposed with time information and orbit information, and a ground receiver (GPS receiver) receives this radio wave and measures its position. A global positioning system (GPS) is widely known.
また近年、GPS受信機を搭載した携帯型の電子機器も開発されている。このような携帯型の電子機器においては、その電源として電池を用いる構成が知られている。
しかしながら、携帯型の電子機器においては、電源として大容量の電池を搭載することは困難である。そのため、例えば電池容量が不足している状態でGPS受信機の受信動作を開始した場合には、電子機器の動作に必要な電圧を確保できず、電子機器の動作に不具合をきたす可能性があった。また、電池容量が少ない場合に消費電流の多い処理を行うと、電池容量不足になるまでの期間が早まってしまう。 However, in a portable electronic device, it is difficult to mount a large capacity battery as a power source. For this reason, for example, if the GPS receiver starts a reception operation when the battery capacity is insufficient, the voltage necessary for the operation of the electronic device cannot be secured, and the operation of the electronic device may be defective. It was. Further, if a process with a large current consumption is performed when the battery capacity is low, the period until the battery capacity becomes insufficient is shortened.
そのため、受信動作開始前に電池容量を見積もる手法が開発されているが、電池の特性は、電池の劣化の進み具合や周囲温度などにより変化するため、特許文献1に記載の方法では電池容量を正確に見積もることは難しかった。 For this reason, a method for estimating the battery capacity before the start of the reception operation has been developed. However, since the characteristics of the battery change depending on the progress of deterioration of the battery, the ambient temperature, and the like, the method described in Patent Document 1 increases the battery capacity. It was difficult to estimate accurately.
本発明は、以上のような問題点に鑑みてなされたものであり、電池の状態に応じて適切な制御が可能な電子機器及び電子機器の制御方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide an electronic device and an electronic device control method capable of appropriate control according to the state of the battery.
(1)本発明に係る電子機器は、位置情報衛星から送信された衛星信号を受信する機能を有する電子機器であって、電池部と、前記電池部から電力の供給を受けて駆動し、前記衛星信号を受信し、受信した前記衛星信号から衛星情報を取得する演算処理を行う受信演算部と、前記電池部の出力電圧を検出する電圧検出部と、前記電池部に対して、前記受信演算部よりも軽い負荷を与える負荷部と、前記受信演算部、前記電圧検出部及び前記負荷部の動作を制御する制御部とを含み、前記制御部は、前記電池部から前記受信演算部への電力供給に先立って前記負荷部を動作させ、前記負荷部の動作中における前記電池部の出力電圧を前記電圧検出部により検出する第1の電圧検出処理を行い、前記第1の電圧検出処理で検出された前記電池部の出力電圧に基づいて、前記負荷部の動作後における前記受信演算部の動作を制御することを特徴とする。 (1) An electronic device according to the present invention is an electronic device having a function of receiving a satellite signal transmitted from a position information satellite, and is driven by receiving power from the battery unit and the battery unit, A reception calculation unit that receives a satellite signal and performs calculation processing to acquire satellite information from the received satellite signal, a voltage detection unit that detects an output voltage of the battery unit, and the reception calculation for the battery unit A load unit that applies a lighter load than the unit, and a control unit that controls operations of the reception calculation unit, the voltage detection unit, and the load unit, the control unit from the battery unit to the reception calculation unit Prior to power supply, the load unit is operated, a first voltage detection process is performed in which the voltage detection unit detects an output voltage of the battery unit during the operation of the load unit, and the first voltage detection process Of the detected battery unit Based on the force voltage, and controlling the operation of the reception operation unit after the operation of the load unit.
衛星情報は、位置情報衛星が保有する時刻情報や位置情報衛星の軌道情報等である。 The satellite information is time information held by the position information satellite, orbit information of the position information satellite, and the like.
本発明によれば、受信演算部よりも軽い負荷を与える負荷部を動作させた後に、負荷部の動作中に検出される電池部の出力電圧に基づいて受信演算部の動作を制御するため、電池部の劣化の進み具合や周囲温度の影響等を含めた電池部の状態に応じて適切な制御が可能になる。 According to the present invention, after operating the load unit that gives a lighter load than the reception calculation unit, to control the operation of the reception calculation unit based on the output voltage of the battery unit detected during the operation of the load unit, Appropriate control can be performed according to the state of the battery unit including the progress of deterioration of the battery unit and the influence of the ambient temperature.
(2)この電子機器では、前記制御部は、前記第1の電圧検出処理で検出される前記電池部の出力電圧が低いほど、前記受信演算部の1動作期間あたりの消費電気量が小さくなるように前記受信演算部の動作を制御してもよい。 (2) In this electronic device, the control unit reduces the amount of electricity consumed per operation period of the reception calculation unit as the output voltage of the battery unit detected in the first voltage detection process is lower. In this way, the operation of the reception calculation unit may be controlled.
受信演算部の1動作期間は、受信演算部が衛星情報を取得するために衛星信号の受信を開始してから、衛星情報を取得するための演算処理を完了(タイムアウトで終了する場合を含む)して動作を終了するまでの期間である。 In one operation period of the reception calculation unit, the calculation processing for acquiring the satellite information is completed after the reception calculation unit starts receiving the satellite signal in order to acquire the satellite information (including the case where the reception calculation unit ends due to timeout). This is the period until the operation ends.
1動作期間当たりの消費電気量は、1動作期間中の消費電流と1動作期間の時間との積である。したがって、消費電流を小さくしたり、動作期間を短くしたり、その両方を組み合わせたりすることで、消費電気量を小さくすることができる。 The amount of electricity consumed per operation period is the product of the current consumption during one operation period and the time during one operation period. Therefore, the amount of electricity consumed can be reduced by reducing the current consumption, shortening the operation period, or combining both.
第1の電圧検出処理で検出される電池部の出力電圧が低いほど、残りの電池容量が少ないものと考えられる。したがって、第1の電圧検出処理で検出される電池部の出力電圧が低いほど、受信演算部の1動作期間あたりの消費電気量が小さくなるように受信演算部の動作を制御することにより、電池容量不足による動作の不具合を回避することができる。 It is considered that the remaining battery capacity is smaller as the output voltage of the battery unit detected in the first voltage detection process is lower. Therefore, by controlling the operation of the reception calculation unit so that the lower the output voltage of the battery unit detected in the first voltage detection process is, the smaller the amount of electricity consumed per operation period of the reception calculation unit is. It is possible to avoid malfunctions due to insufficient capacity.
(3)この電子機器では、前記制御部は、前記負荷部の非動作中における前記電池部の出力電圧を前記電圧検出部により検出する第2の電圧検出処理とを行い、前記第1の電圧検出処理と前記第2の電圧検出処理とで検出された前記電池部の出力電圧に基づいて、前記負荷部の動作後における前記受信演算部の動作を制御することを特徴とする。 (3) In this electronic device, the control unit performs a second voltage detection process in which the voltage detection unit detects an output voltage of the battery unit while the load unit is not operating, and the first voltage The operation of the reception calculation unit after the operation of the load unit is controlled based on the output voltage of the battery unit detected by the detection process and the second voltage detection process.
本発明によれば、受信演算部よりも軽い負荷を与える負荷部を動作させた後に、負荷部の動作中と非動作中に検出される電池部の出力電圧に基づいて受信演算部の動作を制御するため、電池部の劣化の進み具合や周囲温度の影響等を含めた電池部の状態に応じて適切な制御が可能になる。 According to the present invention, after operating the load unit that applies a lighter load than the reception calculation unit, the operation of the reception calculation unit is performed based on the output voltage of the battery unit detected during operation and non-operation of the load unit. Therefore, appropriate control can be performed according to the state of the battery unit including the progress of deterioration of the battery unit and the influence of the ambient temperature.
(4)この電子機器では、前記制御部は、前記第1の電圧検出処理で検出される前記電池部の出力電圧が第1の基準電圧よりも低い場合又は前記第2の電圧検出処理で検出される前記電池部の出力電圧が第2の基準電圧よりも低い場合には、前記第1の電圧検出処理と前記第2の電圧検出処理とで検出される前記電池部の出力電圧の差が大きいほど、前記受信演算部の1動作期間あたりの消費電気量が小さくなるように前記受信演算部の動作を制御してもよい。 (4) In this electronic device, the control unit detects when the output voltage of the battery unit detected by the first voltage detection process is lower than the first reference voltage or by the second voltage detection process. When the output voltage of the battery unit is lower than the second reference voltage, the difference between the output voltages of the battery unit detected by the first voltage detection process and the second voltage detection process is You may control the operation | movement of the said reception calculating part so that the amount of electricity consumed per operation | movement period of the said reception calculating part becomes so small that it is large.
第1の電圧検出処理と第2の電圧検出処理とで検出される電池部の出力電圧の差が大きいほど、残りの電池容量が少ないものと考えられる。したがって、第1の電圧検出処理で検出される電池部の出力電圧が第1の基準電圧よりも低い場合又は第2の電圧検出処理で検出される電池部の出力電圧が第2の基準電圧よりも低い場合には、第1の電圧検出処理と第2の電圧検出処理とで検出される電池部の出力電圧の差が大きいほど、受信演算部の1動作期間あたりの消費電気量が小さくなるように受信演算部の動作を制御することにより、電池容量不足による動作の不具合を回避することができる。 It is considered that the remaining battery capacity is smaller as the difference between the output voltages of the battery units detected in the first voltage detection process and the second voltage detection process is larger. Therefore, when the output voltage of the battery unit detected in the first voltage detection process is lower than the first reference voltage, or the output voltage of the battery unit detected in the second voltage detection process is higher than the second reference voltage. Is lower, the larger the difference between the output voltages of the battery units detected in the first voltage detection process and the second voltage detection process, the smaller the amount of electricity consumed per operation period of the reception calculation unit. As described above, by controlling the operation of the reception calculation unit, it is possible to avoid malfunctions due to insufficient battery capacity.
(5)この電子機器では、前記制御部は、前記第1の電圧検出処理と前記第2の電圧検出処理とで検出される前記電池部の出力電圧から前記電池部の内部抵抗値を算出する内部抵抗値算出処理を行い、前記内部抵抗値に基づいて、前記負荷部の動作後における前記受信演算部の動作を制御してもよい。 (5) In this electronic device, the control unit calculates an internal resistance value of the battery unit from an output voltage of the battery unit detected by the first voltage detection process and the second voltage detection process. An internal resistance value calculation process may be performed, and the operation of the reception calculation unit after the operation of the load unit may be controlled based on the internal resistance value.
電池部の内部抵抗値と電池容量の劣化には相関がある。したがって、電池部の内部抵抗値に基づいて受信演算部の動作を制御することにより、電池部の劣化の進み具合や周囲温度の影響等を含めた電池部の状態に応じて適切な制御が可能になる。 There is a correlation between the internal resistance value of the battery unit and the deterioration of the battery capacity. Therefore, by controlling the operation of the reception calculation unit based on the internal resistance value of the battery unit, it is possible to control appropriately according to the state of the battery unit including the progress of deterioration of the battery unit and the influence of ambient temperature, etc. become.
(6)この電子機器では、前記制御部は、前記第1の電圧検出処理で検出される前記電池部の出力電圧が第1の基準電圧よりも低い場合又は前記第2の電圧検出処理で検出される前記電池部の出力電圧が第2の基準電圧よりも低い場合には、前記内部抵抗値が大きいほど、前記受信演算部の1動作期間あたりの消費電気量が小さくなるように前記受信演算部の動作を制御してもよい。 (6) In this electronic device, the control unit detects when the output voltage of the battery unit detected by the first voltage detection process is lower than the first reference voltage or by the second voltage detection process. When the output voltage of the battery unit is lower than the second reference voltage, the reception calculation is performed such that the larger the internal resistance value, the smaller the amount of electricity consumed per operation period of the reception calculation unit. The operation of the unit may be controlled.
内部抵抗値が大きいほど、電池の劣化が進み、電池容量が少ないものと考えられる。したがって、第1の電圧検出処理で検出される電池部の出力電圧が第1の基準電圧よりも低い場合又は第2の電圧検出処理で検出される電池部の出力電圧が第2の基準電圧よりも低い場合には、内部抵抗値が大きいほど、受信演算部の1動作期間あたりの消費電気量が小さくなるように受信演算部の動作を制御することにより、電池容量不足による動作の不具合を回避することができる。 It is considered that the larger the internal resistance value, the more the battery deteriorates and the less the battery capacity. Therefore, when the output voltage of the battery unit detected in the first voltage detection process is lower than the first reference voltage, or the output voltage of the battery unit detected in the second voltage detection process is higher than the second reference voltage. If the internal resistance value is larger, the operation of the reception calculation unit is controlled so that the amount of electricity consumed per operation period of the reception calculation unit becomes smaller, thereby avoiding malfunctions due to insufficient battery capacity. can do.
(7)この電子機器では、前記制御部は、前記内部抵抗値と、前記受信演算部の動作時における前記電池部に対する負荷とから、前記受信演算部の動作時における前記電池部の電圧を推測する推測演算処理を行い、前記推測演算処理で推測した前記受信演算部の動作時における前記電池部の出力電圧に基づいて、前記負荷部の動作後における前記受信演算部の動作を制御してもよい。 (7) In this electronic device, the control unit estimates the voltage of the battery unit during operation of the reception calculation unit from the internal resistance value and a load on the battery unit during operation of the reception calculation unit. The operation of the reception calculation unit after the operation of the load unit is controlled based on the output voltage of the battery unit during the operation of the reception calculation unit estimated by the estimation calculation process. Good.
受信演算部の動作時における電池部の出力電圧を推測し、その値に基づいて受信演算部の動作を制御することにより、電池部の劣化の進み具合や周囲温度の影響等を含めた電池部の状態に応じて適切な制御が可能になる。 By estimating the output voltage of the battery unit during the operation of the reception calculation unit and controlling the operation of the reception calculation unit based on the value, the battery unit including the progress of deterioration of the battery unit and the influence of the ambient temperature, etc. Appropriate control becomes possible according to the state of the.
(8)この電子機器では、前記制御部は、前記推測演算処理で推測した前記受信演算部の動作時における前記電池部の出力電圧が小さいほど、前記受信演算部の1動作期間あたりの消費電気量が小さくなるように前記受信演算部の動作を制御してもよい。 (8) In this electronic device, the control unit consumes electricity per one operation period of the reception calculation unit as the output voltage of the battery unit during operation of the reception calculation unit estimated by the estimation calculation process decreases. You may control operation | movement of the said reception calculating part so that quantity may become small.
推測演算処理で推測した受信演算部の動作時における電池部の出力電圧が小さいほど、残りの電池容量が少ないものと考えられる。したがって、推測演算処理で推測した受信演算部の動作時における電池部の出力電圧が小さいほど、受信演算部の1動作期間あたりの消費電気量が小さくなるように受信演算部の動作を制御することにより、電池容量不足による動作の不具合を回避することができる。 It is considered that the smaller the output voltage of the battery unit during the operation of the reception calculation unit estimated by the estimation calculation process, the smaller the remaining battery capacity. Therefore, the operation of the reception calculation unit is controlled such that the smaller the output voltage of the battery unit during the operation of the reception calculation unit estimated by the estimation calculation process, the smaller the amount of electricity consumed per operation period of the reception calculation unit. Thus, it is possible to avoid malfunctions due to insufficient battery capacity.
(9)この電子機器では、前記受信演算部の動作は、複数の動作モードを含み、前記制御部は、前記受信演算部の動作を、前記複数の動作モードのいずれかを選択することにより制御してもよい。 (9) In this electronic device, the operation of the reception calculation unit includes a plurality of operation modes, and the control unit controls the operation of the reception calculation unit by selecting one of the plurality of operation modes. May be.
制御部が、負荷の異なる複数の動作モードのいずれかを選択することにより受信演算部の動作を制御することで、電池部の劣化の進み具合や周囲温度の影響等を含めた電池部の状態に応じて適切な制御が可能になる。 The state of the battery unit including the progress of deterioration of the battery unit and the influence of the ambient temperature, etc. by controlling the operation of the reception calculation unit by selecting one of a plurality of operation modes with different loads. Appropriate control becomes possible depending on the situation.
(10)この電子機器では、前記受信演算部の動作は、前記衛星情報に基づいて位置情報を生成する位置情報取得モードと、前記衛星情報に基づいて時刻情報を生成する時刻情報取得モードとを含み、前記制御部は、前記受信演算部の動作を、前記位置情報取得モードと前記時刻情報取得モードとから選択することにより制御してもよい。 (10) In this electronic apparatus, the operation of the reception calculation unit includes a position information acquisition mode for generating position information based on the satellite information, and a time information acquisition mode for generating time information based on the satellite information. In addition, the control unit may control the operation of the reception calculation unit by selecting from the position information acquisition mode and the time information acquisition mode.
4つの位置情報衛星からの衛星信号が必要な位置情報取得モードで受信演算部を動作させる場合は、1つの位置情報衛星からの衛星信号が必要な時刻情報取得モードで受信演算部を動作させる場合よりも消費電流が大きい。したがって、制御部が、位置情報取得モードと時刻情報取得モードのいずれかを選択することにより受信演算部の動作を制御することで、電池部の劣化の進み具合や周囲温度の影響等を含めた電池部の状態に応じて適切な制御が可能になる。 When operating the reception calculation unit in a position information acquisition mode that requires satellite signals from four position information satellites When operating the reception calculation unit in a time information acquisition mode that requires satellite signals from one position information satellite Current consumption is larger than Therefore, the control unit controls the operation of the reception calculation unit by selecting either the position information acquisition mode or the time information acquisition mode, thereby including the progress of deterioration of the battery unit, the influence of the ambient temperature, etc. Appropriate control is possible according to the state of the battery unit.
(11)この電子機器では、前記受信演算部は、前記位置情報取得モードにおいて、前記衛星情報に基づいて、所与のDOP値以下となるまで測位計算を行うことにより位置情報を生成する測位計算処理を行い、前記制御部は、前記受信演算部の動作を、前記所与のDOP値を変更することにより制御してもよい。 (11) In this electronic device, the reception calculation unit generates positioning information by performing positioning calculation based on the satellite information until it becomes a given DOP value or less in the position information acquisition mode. Processing may be performed, and the control unit may control the operation of the reception calculation unit by changing the given DOP value.
DOP値が小さくなるまで測位計算を行うためには時間を要するため、消費電流が大きくなる。したがって、所与のDOP値を変更することにより、電池部の劣化の進み具合や周囲温度の影響等を含めた電池部の状態に応じて適切な制御が可能になる。 Since it takes time to perform the positioning calculation until the DOP value decreases, the current consumption increases. Therefore, by changing a given DOP value, appropriate control can be performed according to the state of the battery unit including the progress of deterioration of the battery unit and the influence of the ambient temperature.
(12)この電子機器では、前記受信演算部は、前記衛星信号に基づいて、所与の探索制限時間内に前記位置情報衛星を探索する衛星探索処理を行い、前記制御部は、前記受信演算部の動作を、前記所与の探索制限時間を変更することにより制御してもよい。 (12) In this electronic device, the reception calculation unit performs satellite search processing for searching for the position information satellite within a given search time limit based on the satellite signal, and the control unit performs the reception calculation. The operation of the unit may be controlled by changing the given search time limit.
所与の探索制限時間内には衛星探索処理が完了できない場合には、衛星探索処理を終了する(タイムアウト処理)。例えば、受信状態が悪い環境では、所与の探索制限時間内には衛星探索処理が完了できないために、タイムアウト処理を行う。タイムアウト処理までの時間が長くなると、消費電流が大きくなる。したがって、所与の探索制限時間を変更することにより、電池部の劣化の進み具合や周囲温度の影響等を含めた電池部の状態に応じて適切な制御が可能になる。 If the satellite search process cannot be completed within a given search time limit, the satellite search process is terminated (time-out process). For example, in an environment where the reception state is bad, a time-out process is performed because the satellite search process cannot be completed within a given search time limit. When the time until the timeout process becomes longer, the current consumption increases. Therefore, by changing the given search time limit, appropriate control can be performed according to the state of the battery unit including the progress of deterioration of the battery unit and the influence of the ambient temperature.
(13)この電子機器では、前記制御部は、前記受信演算部の動作を、前記受信演算部が受信した前記衛星信号から衛星情報を取得する演算処理を行う演算制限時間を変更することにより制御してもよい。 (13) In this electronic device, the control unit controls the operation of the reception calculation unit by changing a calculation time limit for performing calculation processing for acquiring satellite information from the satellite signal received by the reception calculation unit. May be.
演算制限時間内には演算処理が完了できない場合には、演算処理を終了する(タイムアウト処理)。例えば、受信状態が悪い環境では、演算制限時間内には演算処理が完了できないために、タイムアウト処理を行う。タイムアウト処理までの時間が長くなると、消費電流が大きくなる。したがって、演算制限時間を変更することにより、電池部の劣化の進み具合や周囲温度の影響等を含めた電池部の状態に応じて適切な制御が可能になる。 If the calculation process cannot be completed within the calculation time limit, the calculation process ends (timeout process). For example, in an environment where the reception state is bad, a timeout process is performed because the calculation process cannot be completed within the calculation time limit. When the time until the timeout process becomes longer, the current consumption increases. Therefore, by changing the calculation time limit, appropriate control can be performed according to the state of the battery unit including the progress of deterioration of the battery unit and the influence of the ambient temperature.
(14)この電子機器では、前記制御部は、前記受信演算部の動作を、前記負荷部の動作後に前記受信演算部を動作させるか否かを選択することにより制御してもよい。 (14) In this electronic device, the control unit may control the operation of the reception calculation unit by selecting whether to operate the reception calculation unit after the operation of the load unit.
例えば、電池容量が少ない場合には、受信演算部を動作させないという選択をすることにより、電池容量不足による動作の不具合を回避することができる。 For example, when the battery capacity is low, it is possible to avoid malfunctions due to insufficient battery capacity by selecting not to operate the reception calculation unit.
(15)この電子機器では、内部時刻情報を保持する計時部を含み、前記制御部は、前記受信演算部が取得した前記衛星情報に基づいて、前記内部時刻情報を修正してもよい。 (15) The electronic device may include a timer unit that holds internal time information, and the control unit may correct the internal time information based on the satellite information acquired by the reception calculation unit.
内部時刻情報は、電子機器の内部で計時される時刻の情報である。 The internal time information is time information measured inside the electronic device.
衛星情報に基づいて内部時刻情報を修正することにより、正確な内部時刻情報を保持する電子機器を実現することができる。 By correcting the internal time information based on the satellite information, an electronic device that retains accurate internal time information can be realized.
(16)本発明に係る電子機器の制御方法は、位置情報衛星から送信された衛星信号を受信する機能を有する電子機器であって、電池部と、前記電池部から電力の供給を受けて駆動し、前記衛星信号を受信し、受信した前記衛星信号から衛星情報を取得する演算処理を行う受信演算部と、前記電池部の出力電圧を検出する電圧検出部と、前記電池部に対して、前記受信演算部よりも軽い負荷を与える負荷部と、前記受信演算部、前記電圧検出部及び前記負荷部の動作を制御する制御部とを含む電子機器の制御方法であって、前記制御部が、前記電池部から前記受信動作部への電力供給に先立って前記負荷部を動作させるステップと、前記負荷部の動作中における前記電池部の出力電圧を前記電圧検出部により検出する第1の電圧検出処理を行うステップと、前記第1の電圧検出処理で検出された前記電池部の出力電圧に基づいて、前記負荷部の動作後における前記受信演算部の動作を制御するステップと、を含むことを特徴とする。 (16) An electronic device control method according to the present invention is an electronic device having a function of receiving a satellite signal transmitted from a position information satellite, and is driven by receiving power from the battery unit and the battery unit. And receiving the satellite signal, performing a calculation process for acquiring satellite information from the received satellite signal, a voltage detection unit for detecting an output voltage of the battery unit, and the battery unit, A control method for an electronic device including a load unit that applies a lighter load than the reception calculation unit, and a control unit that controls operations of the reception calculation unit, the voltage detection unit, and the load unit, wherein the control unit includes: A step of operating the load unit prior to power supply from the battery unit to the reception operation unit; and a first voltage for detecting an output voltage of the battery unit during operation of the load unit by the voltage detection unit. Perform detection processing And a step of controlling the operation of the reception calculation unit after the operation of the load unit based on the output voltage of the battery unit detected in the first voltage detection process. .
本発明によれば、受信演算部よりも軽い負荷を与える負荷部を動作させた後に、負荷部の動作中に検出される電池部の出力電圧に基づいて受信演算部の動作を制御するため、電池部の劣化の進み具合や周囲温度の影響等を含めた電池部の状態に応じて適切な制御が可能になる。 According to the present invention, after operating the load unit that gives a lighter load than the reception calculation unit, to control the operation of the reception calculation unit based on the output voltage of the battery unit detected during the operation of the load unit, Appropriate control can be performed according to the state of the battery unit including the progress of deterioration of the battery unit and the influence of the ambient temperature.
(17)本発明に係る電子機器の制御方法は、位置情報衛星から送信された衛星信号を受信する機能を有する電子機器であって、電池部と、前記電池部から電力の供給を受けて駆動し、前記衛星信号を受信し、受信した前記衛星信号から衛星情報を取得する演算処理を行う受信演算部と、前記電池部の出力電圧を検出する電圧検出部と、前記電池部に対して、前記受信演算部よりも軽い負荷を与える負荷部と、前記受信演算部、前記電圧検出部及び前記負荷部の動作を制御する制御部とを含む電子機器の制御方法であって、前記制御部が、前記電池部から前記受信演算部への電力供給に先立って前記負荷部を動作させるステップと、前記負荷部の動作中における前記電池部の出力電圧を前記電圧検出部により検出する第1の電圧検出処理と、前記負荷部の非動作中における前記電池部の出力電圧を前記電圧検出部により検出する第2の電圧検出処理とを行うステップと、前記第1の電圧検出処理と前記第2の電圧検出処理とで検出された前記電池部の出力電圧に基づいて、前記負荷部の動作後における前記受信演算部の動作を制御するステップと、を含むことを特徴とする。 (17) An electronic device control method according to the present invention is an electronic device having a function of receiving a satellite signal transmitted from a position information satellite, and is driven by receiving power from the battery unit and the battery unit. And receiving the satellite signal, performing a calculation process for acquiring satellite information from the received satellite signal, a voltage detection unit for detecting an output voltage of the battery unit, and the battery unit, A control method for an electronic device including a load unit that applies a lighter load than the reception calculation unit, and a control unit that controls operations of the reception calculation unit, the voltage detection unit, and the load unit, wherein the control unit includes: A step of operating the load unit prior to power supply from the battery unit to the reception calculation unit; and a first voltage for detecting an output voltage of the battery unit during operation of the load unit by the voltage detection unit. Detection process, A step of performing a second voltage detection process in which the voltage detection unit detects an output voltage of the battery unit while the load unit is not in operation; the first voltage detection process and the second voltage detection process; And the step of controlling the operation of the reception calculation unit after the operation of the load unit based on the output voltage of the battery unit detected in (1).
本発明によれば、受信演算部よりも軽い負荷を与える負荷部を動作させた後に、負荷部の動作中と非動作中に検出される電池部の出力電圧に基づいて受信演算部の動作を制御するため、電池部の劣化の進み具合や周囲温度の影響等を含めた電池部の状態に応じて適切な制御が可能になる。 According to the present invention, after operating the load unit that applies a lighter load than the reception calculation unit, the operation of the reception calculation unit is performed based on the output voltage of the battery unit detected during operation and non-operation of the load unit. Therefore, appropriate control can be performed according to the state of the battery unit including the progress of deterioration of the battery unit and the influence of the ambient temperature.
以下、本発明の好適な実施形態について図面を用いて詳細に説明する。なお、以下に説明する実施の形態は、特許請求の範囲に記載された本発明の内容を不当に限定するものではない。また以下で説明される構成の全てが本発明の必須構成要件であるとは限らない。 DESCRIPTION OF EMBODIMENTS Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. The embodiments described below do not unduly limit the contents of the present invention described in the claims. Also, not all of the configurations described below are essential constituent requirements of the present invention.
1.GPSシステム
1−1.概要
図1は、GPSシステムの概要について説明するための図である。
1. GPS system 1-1. Outline FIG. 1 is a diagram for explaining an outline of a GPS system.
GPS衛星10は、地球の上空の所定の軌道上を周回しており、1.57542GHzの電波(L1波)に航法メッセージを重畳させて地上に送信している。ここで、GPS衛星10は本発明における位置情報衛星の一例であり、航法メッセージが重畳された1.57542GHzの電波(以下、「衛星信号」という)は本発明における衛星信号の一例である。
The
現在、約30個のGPS衛星10が存在しており、衛星信号がどのGPS衛星10から送信されたかを識別するために、各GPS衛星10はC/Aコード(Coarse/Acquisition Code)と呼ばれる1023chip(1ms周期)の固有のパターンを衛星信号に重畳する。C/Aコードは、各chipが+1又は−1のいずれかでありランダムパターンのように見える。したがって、衛星信号と各C/Aコードのパターンの相関をとることにより、衛星信号に重畳されているC/Aコードを検出することができる。
Currently, there are about 30
GPS衛星10は原子時計を搭載しており、衛星信号には原子時計で計時された極めて正確な時刻情報(以下、「GPS時刻情報」という)が含まれている。また、地上のコントロールセグメントにより各GPS衛星10に搭載されている原子時計のわずかな時刻誤差が測定されており、衛星信号にはその時刻誤差を補正するための時刻補正パラメータも含まれている。そのため、GPS受信機1は、1つのGPS衛星10から送信された衛星信号を受信し、その中に含まれるGPS時刻情報と時刻補正パラメータを使用して内部時刻を正確な時刻に修正することができる。
The
衛星信号にはGPS衛星10の軌道上の位置を示す軌道情報も含まれている。GPS受信機1は、GPS時刻情報と軌道情報を使用して測位計算を行うことができる。測位計算は、GPS受信機1の内部時刻にある程度の誤差が含まれていることを前提として行われる。すなわち、GPS受信機1の3次元の位置を特定するためのx,y,zパラメータに加えて時刻誤差も未知数になる。そのため、GPS受信機1は、一般的には4つ以上のGPS衛星からそれぞれ送信された衛星信号を受信し、その中に含まれるGPS時刻情報と軌道情報を使用して測位計算を行う。
The satellite signal includes orbit information indicating the position of the
1−2.航法メッセージ
図2(A)〜図2(C)は、航法メッセージの構成について説明するための図である。
1-2. Navigation Message FIGS. 2A to 2C are diagrams for explaining the configuration of the navigation message.
図2(A)に示すように、航法メッセージは、全ビット数1500ビットのメインフレームを1単位とするデータとして構成される。メインフレームは、それぞれ300ビットの5つのサブフレーム1〜5に分割されている。1つのサブフレームのデータは、各GPS衛星10から6秒で送信される。したがって、1つのメインフレームのデータは、各GPS衛星10から30秒で送信される。
As shown in FIG. 2 (A), the navigation message is configured as data with a main frame having a total number of 1500 bits as one unit. The main frame is divided into five sub-frames 1 to 5 each having 300 bits. Data of one subframe is transmitted from each
サブフレーム1には、週番号データ(WN)等の衛星補正データが含まれている。週番号データは、現在のGPS時刻情報が含まれる週を表す情報である。GPS時刻情報の起点は、UTC(協定世界時)における1980年1月6日00:00:00であり、この日に始まる週は週番号0となっている。週番号データは、1週間単位で更新される。
Subframe 1 includes satellite correction data such as week number data (WN). The week number data is information representing a week including the current GPS time information. The starting point of the GPS time information is January 6, 1980, 00:00:00 in UTC (Coordinated Universal Time), and the week starting on this day is the
サブフレーム2、3には、エフェメリスパラメータ(各GPS衛星10の詳細な軌道情報)が含まれる。また、サブフレーム4、5には、アルマナックパラメータ(全GPS衛星10の概略軌道情報)が含まれている。
The
さらに、サブフレーム1〜5には、先頭から、30ビットのTLM(Telemetry word)データが格納されたTLM(Telemetry)ワードと30ビットのHOW(hand over word)データが格納されたHOWワードが含まれている。 Further, subframes 1 to 5 include, from the beginning, a TLM (Telemetry) word storing 30-bit TLM (Telemetry word) data and a HOW word storing 30-bit HOW (hand over word) data. It is.
したがって、TLMワードやHOWワードは、GPS装置衛星10から6秒間隔で送信されるのに対し、週番号データ等の衛星補正データ、エフェメリスパラメータ、アルマナックパラメータは30秒間隔で送信される。
Therefore, TLM words and HOW words are transmitted from the
図2(B)に示すように、TLMワードには、プリアンブルデータ、TLMメッセージ、Reservedビット、パリティデータが含まれている。 As shown in FIG. 2B, the TLM word includes preamble data, a TLM message, a reserved bit, and parity data.
図2(C)に示すように、HOWワードには、TOW(Time of Week、「Zカウント」ともいう)という時刻情報が含まれている。Zカウントデータは毎週日曜日の0時からの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。つまり、Zカウントデータは、週の初めから一週間毎に示される秒単位の情報であって、経過時間が1.5秒単位で表した数となっている。ここで、Zカウントデータは、次のサブフレームデータの先頭ビットが送信される時刻情報を示す。例えば、サブフレーム1のZカウントデータは、サブフレーム2の先頭ビットが送信される時刻情報を示す。また、HOWワードには、サブフレームのIDを示す3ビットのデータ(IDコード)も含まれている。すなわち、図2(A)に示すサブフレーム1〜5のHOWワードには、それぞれ「001」、「010」、「011」、「100」、「101」のIDコードが含まれている。
As shown in FIG. 2C, the HOW word includes time information called TOW (Time of Week, also referred to as “Z count”). In the Z count data, the elapsed time from 0 o'clock every Sunday is displayed in seconds, and it returns to 0 at 0 o'clock on the next Sunday. That is, the Z count data is information in seconds indicated every week from the beginning of the week, and the elapsed time is a number expressed in units of 1.5 seconds. Here, the Z count data indicates time information at which the first bit of the next subframe data is transmitted. For example, the Z count data of subframe 1 indicates time information at which the first bit of
GPS受信機1は、サブフレーム1に含まれる週番号データとサブフレーム1〜5に含まれるHOWワード(Zカウントデータ)を取得することで、GPS時刻情報を取得することができる。ただし、GPS受信機1は、以前に週番号データを取得し、週番号データを取得した時期からの経過時間を内部でカウントしている場合は、週番号データを取得しなくてもGPS衛星の現在の週番号データを得ることができる。したがって、GPS受信機1は、Zカウントデータを取得すれば、現在のGPS時刻情報が概算で分かるようになっている。このため、GPS受信機1は、通常、時刻情報としてZカウントデータのみを取得する。 The GPS receiver 1 can acquire GPS time information by acquiring the week number data included in the subframe 1 and the HOW word (Z count data) included in the subframes 1 to 5. However, if the GPS receiver 1 has previously acquired week number data and is counting the elapsed time since the time when the week number data was acquired internally, the GPS receiver 1 does not have to acquire the week number data. Current week number data can be obtained. Therefore, if the GPS receiver 1 acquires the Z count data, the current GPS time information can be roughly estimated. For this reason, the GPS receiver 1 normally acquires only Z count data as time information.
なお、TLMワード、HOWワード(Zカウントデータ)、衛星補正データ、エフェメリスパラメータ、アルマナックパラメータ等は、本発明における衛星情報の一例である。 The TLM word, HOW word (Z count data), satellite correction data, ephemeris parameter, almanac parameter, etc. are examples of satellite information in the present invention.
GPS受信機1として、例えば、GPS装置付き腕時計(以下、「GPS付き腕時計」という)を考えることができる。GPS付き腕時計は本発明に係る電子機器の一例であり、以下では本実施形態のGPS付き腕時計について説明する。 As the GPS receiver 1, for example, a wristwatch with a GPS device (hereinafter referred to as “GPS wristwatch”) can be considered. A GPS wristwatch is an example of an electronic apparatus according to the present invention, and the GPS wristwatch according to the present embodiment will be described below.
2.GPS付き腕時計
2−1.第1実施形態
[GPS付き腕時計の構造]
図3(A)及び図3(B)は、第1実施形態のGPS付き腕時計の構造について説明するための図である。図3(A)はGPS付き腕時計の概略平面図であり、図3(B)は図3(A)のGPS付き腕時計の概略断面図である。
2. 2. Watch with GPS 2-1. First Embodiment [GPS Watch Structure]
FIG. 3A and FIG. 3B are diagrams for explaining the structure of the GPS wristwatch according to the first embodiment. FIG. 3A is a schematic plan view of a GPS wristwatch, and FIG. 3B is a schematic cross-sectional view of the GPS wristwatch of FIG.
図3(A)に示すように、GPS付き腕時計1は、文字板11及び指針12を備えている。文字板11の一部に形成された開口部にディスプレイ13が組み込まれている。ディスプレイ13は、LCD(Liquid Crystal Display)表示パネル等で構成され、現在の経度及び緯度、現在地の都市名等の情報や各種のメッセージ情報を表示する。指針12は、秒針、分針、時針等により構成されており、歯車を介してステップモータで駆動される。
As shown in FIG. 3A, the GPS wristwatch 1 includes a
GPS付き腕時計1は、竜頭14やボタン15、16を手動操作することにより、少なくとも1つのGPS衛星10からの衛星信号を受信して内部時刻情報の修正を行うモード(時刻情報取得モード)と複数のGPS衛星10からの衛星信号を受信して測位計算を行い内部時刻情報の時差を修正するモード(位置情報取得モード)に設定できるように構成されている。また、GPS付き腕時計1は、時刻情報取得モードや位置情報取得モードを定期的に(自動的に)実行することもできる。
The GPS wristwatch 1 has a mode (time information acquisition mode) and a mode in which a satellite signal from at least one
図3(B)に示すように、GPS付き腕時計1は、ステンレス鋼(SUS)、チタン等の金属で構成された外装ケース17を備えている。
As shown in FIG. 3B, the GPS wristwatch 1 includes an
外装ケース17は、略円筒状に形成され、表面側の開口にはベゼル18を介して表面ガラス19が取り付けられている。また、外装ケース17の裏面側の開口には裏蓋26が取り付けられている。裏蓋26は、リング状に金属で形成され、その中央の開口には裏面ガラス23が取り付けられている。
The
外装ケース17の内部には、指針12を駆動するステップモータ、GPSアンテナ27、電池24等が配置されている。
Inside the
ステップモータは、モータコイル20、ステータ、ロータ等で構成されており、歯車を介して指針12を駆動する。
The step motor includes a
GPSアンテナ27は、複数のGPS衛星10からの衛星信号を受信するアンテナであり、パッチアンテナ、ヘリカルアンテナ、チップアンテナ等により実現される。GPSアンテナ27は、文字板11の時刻表示面の反対側の面(裏面側)に配置され、表面ガラス19及び文字板11を通過した衛星信号を受信する。そのため、文字板11及び表面ガラス19は、1.5GHz帯の電波を通す材料、例えばプラスチックで構成されている。また、ベゼル18は、金属部材よりも受信性能の劣化が少ないセラミック等で構成される。
The
GPSアンテナ27の裏蓋側には回路基板25が配置され、回路基板25の裏蓋側には電池24が配置されている。
A
回路基板25には、GPSアンテナ27で受信した衛星信号を処理する受信回路を含む受信用IC30、ステップモータの駆動制御等を行う制御用IC40等が取り付けられている。受信用IC30や制御用IC40は、電池24から供給される電力で駆動される。
The
電池24はリチウムイオン電池等の充電可能な二次電池であり、電池24の下側(裏蓋側)には、磁性シート21が配置されている。磁性シート21を介して充電用コイル22が配置されており、電池24は外部充電器から電磁誘導で電力を充電できるようになっている。
The
また、磁性シート21は、磁界を迂回させることができるようになっている。そのため、磁性シート21は、電池24の影響を低減して、効率的にエネルギー伝送を行うことができるようになっている。裏蓋26の中央部には、電力転送のために裏面ガラス23が配置されている。
Further, the
なお、本実施形態では、電池24として、リチウムイオン電池等の二次電池を用いているが、リチウム電池などの一次電池を用いてもよい。また、二次電池を設けた場合の充電方法は、本実施形態のような、充電用コイル22を設けて外部の充電器から電磁誘導方式で充電するものに限らず、例えばGPS付き腕時計1にソーラーセル等の発電機構を設けて充電してもよい。
In the present embodiment, a secondary battery such as a lithium ion battery is used as the
[GPS付き腕時計の回路構成]
図4は、第1実施形態のGPS付き腕時計の回路構成について説明するための図である。
[Circuit configuration of GPS wristwatch]
FIG. 4 is a diagram for explaining a circuit configuration of the GPS wristwatch according to the first embodiment.
本実施の形態に係るGPS付き腕時計1は、バス32に接続されたCPU(制御用IC)40、RAM42、ROM44、入力装置46、表示装置48、GPS装置50、電池24、電圧検出装置52、負荷装置54、計時装置56を含んで構成することができる。
The GPS wristwatch 1 according to the present embodiment includes a CPU (control IC) 40, a
CPU40は、バス32に接続された種々の装置の動作を制御する。CPU40は、本発明における制御部に対応する。
The
RAM42は、CPU40で行われる種々の装置の動作を制御などに必要なデータを一時的に格納する。
The
ROM44は、CPU40で行われる種々の装置の動作を制御などに必要なプログラムやデータを格納する。
The
入力装置46は、GPS付き腕時計1の外部からの操作を受け付ける。入力装置46は、例えば、図3(A)における竜頭14、ボタン15、ボタン16に対するユーザの操作を受け付ける装置である。
The
表示装置48は、時刻、偉度、経度などの各種情報やメッセージを表示する。表示装置48は、例えば、図3(A)における文字板11、指針12、ディスプレイ13のような装置である。
The
電池24は、バス18に接続されている種々の装置に駆動電力を供給する。駆動電力の供給を受ける装置の必要に応じて、レギュレータ(図示せず)により電圧を変更して駆動電力を供給してもよい。電池24は、CPU40により、GPS装置50に駆動電力を供給するか否かを制御可能に構成されている。電池24は、本発明における電池部に対応する。
The
電圧検出装置52は、電池24の出力電圧を検出する。検出された出力電圧は、CPU40が取得できるように構成されている。電圧検出装置52は、本発明における電圧検出部に対応する。
The
負荷装置54は、GPS装置50の動作時よりも軽い負荷を電池24に対して与える。負荷装置54は、本発明における負荷部に対応する。
The
図5は、負荷装置54の回路構成例について説明するための図である。
FIG. 5 is a diagram for explaining a circuit configuration example of the
本実施の形態における負荷装置54は、抵抗で構成されている。抵抗値は、例えばGPS装置50の動作時に流れる電流の1/10程度の電流が流れる値に設定してもよい。例えば、GPS装置50の動作時の負荷が100Ωに相当する場合には、抵抗値を1kΩに設定してもよい。
The
負荷装置54を構成する抵抗の一端は、スイッチ53を介して電池24の正側電極に、負荷装置54を構成する抵抗の他端は、電池24の負側電極に接続されている。
One end of the resistor constituting the
スイッチ53は、電池24からの駆動電力を、GPS装置50に供給するモード、負荷装置54に供給するモード、GPS装置50及び負荷装置54のいずれにも供給しないモード、の3種類のモードを切り替える。CPU40は、制御信号40Aによってスイッチ53を切り替える。
The
CPU40は、電池24から駆動電力の供給を受けて動作する。なお、電池24は、CPU40に対してと同様に、図4に示すRAM42、ROM44、入力装置46、表示装置48、電圧検出装置52、計時装置56にも駆動電力を供給する。
The
図4に示す回路構成における計時装置56は、内部時刻情報を計時し、記憶する。計時装置56は、例えば、水晶振動子、発振回路、内部時刻情報を記憶するRAM、表示装置48を駆動するための駆動回路などから構成することができる。内部時刻情報は、水晶振動子及び発振回路によって生成される基準クロック信号によって更新される。
The
図4に示す回路構成におけるGPS装置50は、衛星信号の受信、GPS衛星10の探索、位置情報の生成、時刻修正情報の生成及びGPS衛星を探索する制限時間である探索制限時間の設定等の処理を行う。GPS装置50は、本発明における受信演算部に対応する。
The
[GPS装置の構成]
GPS装置50は、例えば、GPSアンテナ27及びSAW(Surface Acoustic Wave:表面弾性波)フィルタ(図示せず)を含んで構成することが可能である。GPSアンテナ27は、図3(B)で説明したように、複数のGPS衛星10からの衛星信号を受信するアンテナである。ただし、GPSアンテナ27は衛星信号以外の信号も受信する。SAWフィルタは、GPSアンテナ27が受信した信号から衛星信号を抽出する処理を行う。すなわち、SAWフィルタは、1.5GHz帯の信号を通過させるバンドパスフィルタとして構成される。
[Configuration of GPS device]
The
また、GPS装置50は、例えば、受信用IC(受信回路)30を含んで構成することが可能である。受信回路30は、例えば、RF(Radio Frequency:無線周波数)部とベースバンド部を含んで構成することが可能である。以下に説明するように、受信回路30は、SAWフィルタが抽出した1.5GHz帯の衛星信号から航法メッセージに含まれる軌道情報やGPS時刻情報等の衛星情報を取得する処理を行う。
The
上述のRF部は、例えば、LNA(Low Noise Amplifier)、ミキサ、VCO(Voltage Controlled Oscillator)、PLL(Phase Locked Loop)回路、IFアンプ、IF(Intermediate Frequency:中間周波数)フィルタ、ADC(A/D変換器)等を含んで構成することが可能である。この場合のRF部の動作の一例を簡単に説明する。 The above-described RF unit includes, for example, an LNA (Low Noise Amplifier), a mixer, a VCO (Voltage Controlled Oscillator), a PLL (Phase Locked Loop) circuit, an IF amplifier, an IF (Intermediate Frequency) filter, and an ADC (A / D). Converter) and the like. An example of the operation of the RF unit in this case will be briefly described.
SAWフィルタが抽出した衛星信号を、LNAで増幅する。LNAで増幅された衛星信号を、ミキサでVCOが出力するクロック信号とミキシングして中間周波数帯の信号にダウンコンバートする。PLL回路は、VCOの出力クロック信号を分周したクロック信号と基準クロック信号を位相比較してVCOの出力クロック信号を基準クロック信号に同期させる。その結果、VCOは基準クロック信号の周波数精度の安定したクロック信号を出力することができる。なお、中間周波数として、例えば、数MHzを選択することができる。 The satellite signal extracted by the SAW filter is amplified by the LNA. The satellite signal amplified by the LNA is mixed with the clock signal output from the VCO by the mixer and down-converted to an intermediate frequency band signal. The PLL circuit compares the phase of the clock signal obtained by dividing the output clock signal of the VCO with the reference clock signal, and synchronizes the output clock signal of the VCO with the reference clock signal. As a result, the VCO can output a clock signal with a stable frequency accuracy of the reference clock signal. For example, several MHz can be selected as the intermediate frequency.
ミキサでミキシングされた信号を、IFアンプで増幅する。ここで、ミキサでのミキシングにより、中間周波数帯の信号とともに数GHzの高周波信号も生成される。そのため、IFアンプは、中間周波数帯の信号とともに数GHzの高周波信号も増幅する。IFフィルタは、中間周波数帯の信号を通過させるとともに、この数GHzの高周波信号を除去する(正確には、所定のレベル以下に減衰させる)。IFフィルタを通過した中間周波数帯の信号をADC(A/D変換器)でデジタル信号に変換する。 The signal mixed by the mixer is amplified by the IF amplifier. Here, a high frequency signal of several GHz is generated together with the signal in the intermediate frequency band by mixing in the mixer. Therefore, the IF amplifier amplifies a high frequency signal of several GHz together with the signal in the intermediate frequency band. The IF filter passes the signal in the intermediate frequency band and removes the high frequency signal of several GHz (precisely, attenuates below a predetermined level). The intermediate frequency band signal that has passed through the IF filter is converted into a digital signal by an ADC (A / D converter).
上述のベースバンド部は、例えば、DSP(Digital Signal Processor)、CPU(Central Processing Unit)、SRAM(Static Random Access Memory)、RTC(リアルタイムクロック)、温度補償回路付き水晶発振回路(TCXO:Temperature Compensated Crystal Oscillator)、フラッシュメモリ等を含んで構成することが可能である。 The above-described baseband unit includes, for example, a DSP (Digital Signal Processor), a CPU (Central Processing Unit), an SRAM (Static Random Access Memory), an RTC (Real Time Clock), a temperature-compensated crystal oscillation circuit (TCXO: Temperature Compensated Crystal). Oscillator), flash memory, etc. can be included.
温度補償回路付き水晶発振回路(TCXO)は、温度に関係なくほぼ一定の周波数の基準クロック信号を生成する。 A crystal oscillation circuit (TCXO) with a temperature compensation circuit generates a reference clock signal having a substantially constant frequency regardless of the temperature.
フラッシュメモリには、例えば、時差情報が記憶されている。時差情報は、時差データ(座標値(例えば、緯度及び経度)に関連づけられたUTCに対する補正量等)が定義された情報である。 For example, time difference information is stored in the flash memory. The time difference information is information in which time difference data (such as a correction amount for UTC associated with coordinate values (for example, latitude and longitude)) is defined.
ベースバンド部は、時刻情報取得モード又は位置情報取得モードに設定されると、RF部のADCが変換したデジタル信号(中間周波数帯の信号)からベースバンド信号を復調する処理を行う。 When set to the time information acquisition mode or the position information acquisition mode, the baseband unit performs a process of demodulating the baseband signal from the digital signal (intermediate frequency band signal) converted by the ADC of the RF unit.
また、ベースバンド部の動作は、上述の温度補償回路付き水晶発振回路(TCXO)が出力する基準クロック信号に同期する。上述のRTCは、衛星信号を処理するためのタイミングを生成するものである。このRTCは、上述のTCXOから出力される基準クロック信号でカウントアップされる。 The operation of the baseband unit is synchronized with the reference clock signal output from the above-described crystal oscillation circuit with temperature compensation circuit (TCXO). The RTC described above generates timing for processing satellite signals. This RTC is counted up by the reference clock signal output from the TCXO.
[GPS装置の動作]
GPS装置50は、時刻情報取得モード又は位置情報取得モードに設定されると、後述する衛星検索工程において、各C/Aコードと同一のパターンのローカルコードを発生し、ベースバンド信号に含まれる各C/Aコードとローカルコードの相関をとる処理を行う。そして、GPS装置50は、各ローカルコードに対する相関値がピークになるようにローカルコードの発生タイミングを調整し、相関値が閾値以上となる場合にはそのローカルコードのGPS衛星10に同期(すなわち、GPS衛星10を捕捉)したものと判断する。ここで、GPSシステムでは、すべてのGPS衛星10が異なるC/Aコードを用いて同一周波数の衛星信号を送信するCDMA(Code Division Multiple Access)方式を採用している。したがって、受信した衛星信号に含まれるC/Aコードを判別することで、捕捉可能なGPS衛星10を検索することができる。
[Operation of GPS device]
When set to the time information acquisition mode or the position information acquisition mode, the
また、GPS装置50は、時刻情報取得モード又は位置情報取得モードにおいて、捕捉したGPS衛星10の衛星情報を取得するために、当該GPS衛星10のC/Aコードと同一のパターンのローカルコードとベースバンド信号をミキシングする処理を行う。ミキシングされた信号には、捕捉したGPS衛星10の衛星情報を含む航法メッセージが復調される。そして、GPS装置50は、航法メッセージの各サブフレームのTLMワード(プリアンブルデータ)を検出し、各サブフレームに含まれる軌道情報やGPS時刻情報等の衛星情報を取得する(例えば上述のSRAMに記憶する)処理を行う。ここで、GPS時刻情報は、週番号データ(WN)及びZカウントデータであるが、以前に週番号データが取得されている場合にはZカウントデータのみであってもよい。
Further, the
そして、GPS装置50は、衛星情報に基づいて時刻情報(GPS時刻情報)を取得し、内部時刻情報を修正するために必要な時刻修正情報を生成する。
Then, the
時刻情報取得モードの場合、より具体的には、GPS装置50は、GPS時刻情報に基づいて測時計算を行い時刻修正情報を生成する。時刻情報取得モードにおける時刻修正情報は、例えば、GPS時刻情報そのものであってもよいし、GPS時刻情報と内部時刻情報との時間差の情報であってもよい。
In the time information acquisition mode, more specifically, the
一方、位置情報取得モードの場合、より具体的には、GPS装置50は、GPS時刻情報や軌道情報に基づいて測位計算を行い、位置情報(より具体的には、受信時にGPS付き腕時計1が位置する場所の緯度及び経度)を取得する。さらに、GPS装置50は、上述のフラッシュメモリに記憶されている時差情報を参照し、位置情報により特定されるGPS付き腕時計1の座標値(例えば、緯度及び経度)に関連づけられた時差データを取得する。このようにして、GPS装置50は、時刻修正情報としてGPS時刻情報及び時差データを生成する。位置情報取得モードにおける時刻修正情報は、上記の通り、GPS時刻情報と時差データそのものであってもよいが、例えば、GPS時刻情報の代わりに内部時刻情報とGPS時刻情報の時間差のデータであってもよい。
On the other hand, in the position information acquisition mode, more specifically, the
なお、GPS装置50は、1つのGPS衛星10の衛星情報から時刻修正情報を生成してもよいし、複数のGPS衛星10の衛星情報から時刻修正情報を生成してもよい。
The
[制御部による受信演算部の動作の制御]
以下、第1実施形態における制御部(CPU40)による受信演算部(GPS装置50)の動作の制御について説明する。本実施の形態においては、受信演算部の動作は、複数の動作モードを含み、制御部は受信演算部の動作を複数の動作モードのいずれかを選択することにより制御する例について説明する。
[Control of operation of reception calculation unit by control unit]
Hereinafter, control of the operation of the reception calculation unit (GPS device 50) by the control unit (CPU 40) in the first embodiment will be described. In this embodiment, the operation of the reception calculation unit includes a plurality of operation modes, and an example in which the control unit controls the operation of the reception calculation unit by selecting one of the plurality of operation modes will be described.
また、以下の説明においては、受信演算部の1動作期間あたりの消費電気量が相対的に大きい方の受信演算部の動作モードを「Aモード」、受信演算部の1動作期間あたりの消費電気量が相対的に小さい方の受信演算部の動作モードを「Bモード」、受信演算部に駆動電力を供給しない場合(受信演算部を動作させない場合)の受信演算部の動作モードを「Cモード」とする。「Aモード」及び「Bモード」における受信演算部の動作例の詳細については後述する。また、説明の便宜上、受信演算部を動作させない場合を「「Cモード(動作させない)」で動作させる」と表現する。 Further, in the following description, the operation mode of the reception calculation unit with the relatively large amount of electricity consumed per operation period of the reception calculation unit is “A mode”, and the power consumption per operation period of the reception calculation unit. The operation mode of the reception calculation unit with the smaller amount is “B mode”, and the operation mode of the reception calculation unit when driving power is not supplied to the reception calculation unit (when the reception calculation unit is not operated) is “C mode”. " Details of an operation example of the reception calculation unit in the “A mode” and the “B mode” will be described later. For convenience of explanation, the case where the reception arithmetic unit is not operated is expressed as “operate in“ C mode (do not operate) ””.
受信演算部の1動作期間は、受信演算部が衛星情報を取得するために衛星信号の受信を開始してから、衛星情報を取得するための演算処理を完了(タイムアウトで終了する場合を含む)して動作を終了するまでの期間である(以下、他の実施形態においても同様)。 In one operation period of the reception calculation unit, the calculation processing for acquiring the satellite information is completed after the reception calculation unit starts receiving the satellite signal in order to acquire the satellite information (including the case where the reception calculation unit ends due to timeout). This is a period until the operation is finished (hereinafter, the same applies to other embodiments).
図6は、第1実施形態における制御部(CPU40)による受信演算部(GPS装置50)の動作の制御について説明するためのフローチャートである。 FIG. 6 is a flowchart for explaining the control of the operation of the reception calculation unit (GPS device 50) by the control unit (CPU 40) in the first embodiment.
また、図7は、負荷部(負荷装置54)動作時と受信演算部(GPS装置50)動作時における電池部(電池24)の出力電圧の変化を表すグラフである。横軸は、負荷部(負荷装置54)の動作開始時を基準とした時刻を表す。縦軸は電池部(電池24)の出力電圧を表す。 FIG. 7 is a graph showing changes in the output voltage of the battery unit (battery 24) when the load unit (load device 54) is operating and when the reception calculation unit (GPS device 50) is operating. The horizontal axis represents time with reference to the start of operation of the load unit (load device 54). The vertical axis represents the output voltage of the battery unit (battery 24).
図7において、負荷部(負荷装置54)動作時における電池部(電池24)の出力電圧の変化を実線で、受信演算部(GPS装置50)の「Aモード」での動作時における電池部(電池24)の出力電圧の変化を破線で示している。 In FIG. 7, the change in the output voltage of the battery unit (battery 24) during operation of the load unit (load device 54) is indicated by a solid line, and the battery unit (when the reception calculation unit (GPS device 50) is operated in the “A mode” ( The change in the output voltage of the battery 24) is indicated by a broken line.
CPU40は、GPS装置50を駆動する要求(GPS駆動要求)があるか否かを判定する(ステップS10)。CPU40は、周期的なタイミング(例えば24時間毎)で自らGPS駆動要求を生成してもよい。また、CPU40は、入力装置46が特定のユーザの操作を受け付けたタイミングでGPS駆動要求をあったものと判断してもよい。
The
ステップS10でGPS駆動要求がなかったものと判断した場合には、CPU40は、所定時間待機して(ステップS12)、GPS駆動要求があるまでステップS10とステップS12を繰り返す。
If it is determined in step S10 that there is no GPS drive request, the
ステップS10でGPS駆動要求があったものと判断した場合には、CPU40は、GPS装置50への電力供給に先立って、所与の時間に亘って負荷装置54を駆動する(ステップS14)。図5に示す回路図においては、制御信号40Aに基づいて、スイッチ53を負荷装置54側に接続することにより負荷装置54を駆動する。所与の時間は、電池24の出力電圧がある程度安定するまでの時間とし、例えば5秒程度とすることができる。
If it is determined in step S10 that a GPS drive request has been made, the
次に、CPU40は、負荷装置54の動作中における電池24の出力電圧を電圧検出装置52により検出し、取得する第1の電圧検出処理を行う(ステップS16)。負荷装置54の動作中は、非動作中に比べて電池24の出力電圧が低下する。
Next, the
図7の実線のグラフにおいて、時刻−5秒〜0秒までの期間は、負荷装置54が動作していない期間であり、時刻0秒に負荷装置54の動作を開始し、その後から時刻6秒までの期間は、負荷装置54が動作している期間である。負荷装置54の非動作時において、電池24の出力電圧はVo(図7のグラフにおいては約4.1V)である。負荷装置54の動作時において、電池24の出力電圧はVc(図7のグラフにおいては約3.95V)である。負荷装置54の負荷はGPS装置50よりも軽い負荷であるので、出力電圧Vcは、後述するGPS装置50の動作時における電池24の出力電圧Vcaよりも高い電圧となる。
In the solid line graph of FIG. 7, the period from time −5 seconds to 0 seconds is a period in which the
なお、負荷装置54に代えてGPS装置50を「Aモード」で動作させた場合のグラフが図7の破線のグラフである。図7の破線のグラフにおいて、時刻−5秒〜0秒までの期間は、GPS装置50が動作していない期間であり、時刻0秒にGPS装置50の動作を開始し、その後の期間は、GPS装置50が動作している期間である。GPS装置50の非動作時において、電池24の出力電圧はVo(図7のグラフにおいては約4.1V)である。GPS装置50の動作時において、電池24の出力電圧はVca(図7のグラフにおいては約3.25V)である。
A graph when the
ステップS14から所与の時間経過後に、CPU40は、負荷装置54の駆動を終了する(ステップS18)。図5に示す回路図においては、制御信号40Aに基づいて、スイッチ53を負荷装置54から切り離すことにより負荷装置54の駆動を終了する。
After a predetermined time has elapsed from step S14, the
次に、CPU40は、第1の電圧検出処理(ステップS16)で検出した電池24の出力電圧Vcが閾値電圧Vtha以上であるか否かを判定する(ステップS20)。
Next, the
出力電圧Vcが閾値電圧Vtha以上である場合には、CPU40は、GPS装置50を「Aモード」又は「Bモード」で動作させることが許可される(ステップS24)。この場合、ステップS10で受け取った駆動要求が「Aモード」であれば、CPU40は、GPS装置50を「Aモード」で動作させる。また、ステップS10で受け取った駆動要求が「Bモード」であれば、CPU40は、GPS装置50を「Bモード」で動作させる。
When the output voltage Vc is equal to or higher than the threshold voltage Vtha, the
ステップS20において、出力電圧Vcが閾値電圧Vtha未満である場合には、CPU40は、第1の電圧検出処理(ステップS16)で検出した電池24の出力電圧Vcが閾値電圧Vthb以上であるか否かを判定する(ステップS22)。
In step S20, if the output voltage Vc is less than the threshold voltage Vtha, the
出力電圧Vcが第1の閾値電圧Vtha以上である場合には、CPU40は、GPS装置50を「Bモード」又は「Cモード(動作させない)」で動作させることが許可される(ステップS26)。この場合、ステップS10で受け取った駆動要求が「Aモード」であれば、CPU40は、GPS装置50を「Bモード」又は「Cモード(動作させない)」で動作させる。また、ステップS10で受け取った駆動要求が「Bモード」であれば、CPU40は、GPS装置50を「Bモード」で動作させる。
When the output voltage Vc is equal to or higher than the first threshold voltage Vtha, the
ステップS22において、出力電圧Vcが閾値電圧Vthb未満である場合には、CPU40は、GPS装置50を「Cモード(動作させない)」で動作させる(ステップS28)。この場合、ステップS10で受け取った駆動要求が「Aモード」であっても「Bモード」であっても、CPU40は、GPS装置50を「Cモード(動作させない)」で動作させる。
If the output voltage Vc is less than the threshold voltage Vthb in step S22, the
閾値電圧Vthaとしては、例えば、GPS装置50が「Aモード」で動作しても十分に電池容量が足りるものと判断できるような電圧を設定する。図7のグラフにおいては、閾値電圧Vthaは約4Vに設定している。
As the threshold voltage Vtha, for example, a voltage that can be determined to have sufficient battery capacity even when the
閾値電圧Vthbとしては、例えば、GPS装置50が「Bモード」で動作しても十分に電池容量が足りるものと判断できるような電圧を設定する。図7のグラフにおいては、閾値電圧Vthbは約3.7Vに設定している。
As the threshold voltage Vthb, for example, a voltage that can be determined to have sufficient battery capacity even when the
図7のグラフの例では、出力電圧Vcは閾値電圧Vthb以上閾値電圧Vtha未満である。したがって、CPU40は、GPS装置50を「Bモード」で動作させることが許可される。
In the example of the graph of FIG. 7, the output voltage Vc is not less than the threshold voltage Vthb and less than the threshold voltage Vtha. Therefore, the
第1実施形態によれば、GPS装置50よりも軽い負荷を与える負荷装置54を動作させた後に、負荷装置54の動作中に検出される電池24の出力電圧Vcに基づいてGPS装置50の動作を制御するため、電池24の劣化の進み具合や周囲温度の影響等を含めた電池24の状態に応じて適切な制御が可能になる。
According to the first embodiment, after the
また、第1の電圧検出処理で検出される電池24の出力電圧Vcが低いほど、残りの電池容量が少ないものと考えられる。したがって、第1の電圧検出処理で検出される電池24の出力電圧Vcが低いほど、受信演算部の1動作期間あたりの消費電気量が小さくなるようにGPS装置50の動作を制御することにより、電池容量不足によるGPS付き腕時計の動作の不具合を回避することができる。
In addition, it is considered that the lower the output voltage Vc of the
2−2.第2実施形態
第2実施形態のGPS付き腕時計の構造及び回路構成は、図3〜図5に示した第1実施形態のGPS付き腕時計の構造及び回路構成と同様であるため、その説明を省略する。
2-2. Second Embodiment The structure and circuit configuration of the GPS wristwatch according to the second embodiment are the same as the structure and circuit configuration of the GPS wristwatch according to the first embodiment shown in FIGS. To do.
[制御部による受信演算部の動作の制御]
以下、第2実施形態における制御部(CPU40)による受信演算部(GPS装置50)の動作の制御について説明する。本実施の形態においては、受信演算部の動作は、複数の動作モードを含み、制御部は受信演算部の動作を複数の動作モードのいずれかを選択することにより制御する例について説明する。
[Control of operation of reception calculation unit by control unit]
Hereinafter, control of the operation of the reception calculation unit (GPS device 50) by the control unit (CPU 40) in the second embodiment will be described. In this embodiment, the operation of the reception calculation unit includes a plurality of operation modes, and an example in which the control unit controls the operation of the reception calculation unit by selecting one of the plurality of operation modes will be described.
また、以下の説明においては、受信演算部の1動作期間あたりの消費電気量が相対的に大きい方の受信演算部の動作モードを「Aモード」、受信演算部の1動作期間あたりの消費電気量が相対的に小さい方の受信演算部の動作モードを「Bモード」、受信演算部に駆動電力を供給しない場合(受信演算部を動作させない場合)の受信演算部の動作モードを「Cモード」とする。「Aモード」及び「Bモード」における受信演算部の動作例の詳細については後述する。また、説明の便宜上、受信演算部を動作させない場合を「「Cモード(動作させない)」で動作させる」と表現する。 Further, in the following description, the operation mode of the reception calculation unit with the relatively large amount of electricity consumed per operation period of the reception calculation unit is “A mode”, and the power consumption per operation period of the reception calculation unit. The operation mode of the reception calculation unit with the smaller amount is “B mode”, and the operation mode of the reception calculation unit when driving power is not supplied to the reception calculation unit (when the reception calculation unit is not operated) is “C mode”. " Details of an operation example of the reception calculation unit in the “A mode” and the “B mode” will be described later. For convenience of explanation, the case where the reception arithmetic unit is not operated is expressed as “operate in“ C mode (do not operate) ””.
図8は、第2実施形態における制御部(CPU40)による受信演算部(GPS装置50)の動作の制御について説明するためのフローチャートである。 FIG. 8 is a flowchart for explaining the control of the operation of the reception calculation unit (GPS device 50) by the control unit (CPU 40) in the second embodiment.
CPU40は、GPS装置50を駆動する要求(GPS駆動要求)があるか否かを判定する(ステップS30)。CPU40は、周期的なタイミング(例えば24時間毎)で自らGPS駆動要求を生成してもよい。また、CPU40は、入力装置46が特定のユーザの操作を受け付けたタイミングでGPS駆動要求をあったものと判断してもよい。
The
ステップS30でGPS駆動要求がなかったものと判断した場合には、CPU40は、所定時間待機して(ステップS32)、GPS駆動要求があるまでステップS30とステップS32を繰り返す。
If it is determined in step S30 that there is no GPS drive request, the
ステップS30でGPS駆動要求があったものと判断した場合には、負荷装置54の非動作中における電池24の出力電圧を電圧検出装置52により検出し、取得する第2の電圧検出処理を行う(ステップS34)。
If it is determined in step S30 that a GPS drive request has been made, the output voltage of the
なお、第2の電圧検出処理(ステップS34)は、ステップS30と後述する負荷装置54の駆動(ステップS36)との間に代えて、後述する負荷装置54の駆動終了(ステップS40)とその後の判断(ステップS42)との間で行ってもよい。
The second voltage detection process (step S34) is replaced between step S30 and driving of the
次に、CPU40は、GPS装置50への電力供給に先立って、所与の時間に亘って負荷装置54を駆動する(ステップS36)。図5に示す回路図においては、制御信号40Aに基づいて、スイッチ53を負荷装置54側に接続することにより負荷装置54を駆動する。所与の時間は、電池24の出力電圧がある程度安定するまでの時間とし、例えば5秒程度とすることができる。
Next, prior to supplying power to the
次に、CPU40は、負荷装置54の動作中における電池24の出力電圧を電圧検出装置52により検出し、取得する第1の電圧検出処理を行う(ステップS38)。負荷装置54の動作中は、非動作中に比べて電池24の出力電圧が低下する。
Next, the
ステップS36から所与の時間経過後に、CPU40は、負荷装置54の駆動を終了する(ステップS40)。図5に示す回路図においては、制御信号40Aに基づいて、スイッチ53を負荷装置54から切り離すことにより負荷装置54の駆動を終了する。
After a predetermined time has elapsed from step S36, the
次に、CPU40は、第1の電圧検出処理(ステップS38)で検出した電池24の出力電圧Vcが第1の基準電圧Vth1以上であるか否かを判定する(ステップS42)。第1の基準電圧Vth1は、例えば、GPS装置50が「Aモード」で動作しても十分に電池容量が足りるものと判断できるような電圧を設定する。
Next, the
出力電圧Vcが第1の基準電圧Vth1以上である場合には、CPU40は、GPS装置50を「Aモード」又は「Bモード」で動作させることが許可される(ステップS48)。この場合、ステップS30で受け取った駆動要求が「Aモード」であれば、CPU40は、GPS装置50を「Aモード」で動作させる。また、ステップS30で受け取った駆動要求が「Bモード」であれば、CPU40は、GPS装置50を「Bモード」で動作させる。
When the output voltage Vc is equal to or higher than the first reference voltage Vth1, the
出力電圧Vcが第1の基準電圧Vth1未満である場合には、CPU40は、第2の電圧検出処理(ステップS34)で検出した電池24の出力電圧Voと第1の電圧検出処理(ステップS38)で検出した電池24の出力電圧Vcとの差電圧Vdが閾値電圧Vtd1以下であるか否かを判定する(ステップS44)。
When the output voltage Vc is less than the first reference voltage Vth1, the
差電圧Vdが閾値電圧Vtd1以下である場合には、CPU40は、GPS装置50を「Aモード」又は「Bモード」で動作させることが許可される(ステップS48)。この場合、ステップS30で受け取った駆動要求が「Aモード」であれば、CPU40は、GPS装置50を「Aモード」で動作させる。また、ステップS30で受け取った駆動要求が「Bモード」であれば、CPU40は、GPS装置50を「Bモード」で動作させる。
When the difference voltage Vd is equal to or lower than the threshold voltage Vtd1, the
ステップS42において、差電圧Vdが閾値電圧Vtd1を超える場合には、CPU40は、差電圧Vdが閾値電圧Vtd2以下であるか否かを判定する(ステップS46)。なお、閾値電圧Vtd2>閾値電圧Vtd1とする。
If the difference voltage Vd exceeds the threshold voltage Vtd1 in step S42, the
差電圧Vdが閾値電圧Vtd2以下である場合には、CPU40は、GPS装置50を「Bモード」又は「Cモード(動作させない)」で動作させることが許可される(ステップS50)。この場合、ステップS30で受け取った駆動要求が「Aモード」であれば、CPU40は、GPS装置50を「Bモード」又は「Cモード(動作させない)」で動作させる。また、ステップS30で受け取った駆動要求が「Bモード」であれば、CPU40は、GPS装置50を「Bモード」で動作させる。
When the difference voltage Vd is equal to or lower than the threshold voltage Vtd2, the
ステップS46において、差電圧Vdが閾値電圧Vtd2を超える場合には、CPU40は、GPS装置50を「Cモード(動作させない)」で動作させる(ステップS52)。この場合、ステップS30で受け取った駆動要求が「Aモード」であっても「Bモード」であっても、CPU40は、GPS装置50を「Cモード(動作させない)」で動作させる。
When the difference voltage Vd exceeds the threshold voltage Vtd2 in step S46, the
閾値電圧Vtd1としては、例えば、GPS装置50が「Aモード」で動作しても十分に電池容量が足りるものと判断できるような電圧を設定する。
As the threshold voltage Vtd1, for example, a voltage that can be determined to have sufficient battery capacity even when the
閾値電圧Vtd2としては、例えば、GPS装置50が「Bモード」で動作しても十分に電池容量が足りるものと判断できるような電圧を設定する。
As the threshold voltage Vtd2, for example, a voltage that can be determined to have sufficient battery capacity even when the
第2実施形態によれば、GPS装置50よりも軽い負荷を与える負荷装置54を動作させた後に、負荷装置54の動作中に検出される電池24の出力電圧Vcと負荷装置54の非動作中に検出される電池24の出力電圧Voとに基づいてGPS装置50の動作を制御するため、電池24の劣化の進み具合や周囲温度の影響等を含めた電池24の状態に応じて適切な制御が可能になる。
According to the second embodiment, after the
また、差電圧Vdが大きいほど、残りの電池容量が少ないものと考えられる。したがって、第1の電圧検出処理で検出される電池部の出力電圧が第1の基準電圧よりも低い場合には、差電圧Vdが大きいほど、受信演算部の1動作期間あたりの消費電気量が小さくなるようにGPS装置50の動作を制御することにより、電池容量不足によるGPS付き腕時計の動作の不具合を回避することができる。
Further, it is considered that the remaining battery capacity decreases as the differential voltage Vd increases. Therefore, when the output voltage of the battery unit detected by the first voltage detection process is lower than the first reference voltage, the larger the difference voltage Vd is, the more electricity is consumed per operation period of the reception calculation unit. By controlling the operation of the
〔変形例〕
上述の第2実施形態は、第1の電圧検出処理で検出される電池部の出力電圧が第1の基準電圧よりも低い場合には、差電圧Vdが大きいほど、受信演算部の1動作期間あたりの消費電気量が小さくなるようにGPS装置50の動作を制御する例であったが、第2の電圧検出処理で検出される電池部の出力電圧が第2の基準電圧よりも低い場合には、差電圧Vdが大きいほど、受信演算部の1動作期間あたりの消費電気量が小さくなるようにGPS装置50の動作を制御してもよい。
[Modification]
In the second embodiment described above, when the output voltage of the battery unit detected in the first voltage detection process is lower than the first reference voltage, the larger the difference voltage Vd, the one operation period of the reception calculation unit. In this example, the operation of the
図9は、第2実施形態における制御部(CPU40)による受信演算部(GPS装置50)の動作の制御の変形例について説明するためのフローチャートである。なお、上述の第2実施形態と同一の処理には図8のフローチャートと同一の符号を付し、その詳細な説明を省略する。 FIG. 9 is a flowchart for explaining a modified example of the operation control of the reception calculation unit (GPS device 50) by the control unit (CPU 40) in the second embodiment. Note that the same processes as those in the second embodiment described above are denoted by the same reference numerals as those in the flowchart of FIG. 8, and detailed description thereof will be omitted.
CPU40が、GPS装置50を駆動する要求(GPS駆動要求)があるか否かを判定するステップ(ステップS30)から、負荷装置54の非動作中における電池24の出力電圧を電圧検出装置52により検出し、取得する第2の電圧検出処理を行う(ステップS34)までの動作は、第2実施形態と同一である。
The
次に、CPU40は、第2の電圧検出処理(ステップS34)で検出した電池24の出力電圧Voが第2の基準電圧Vth2以上であるか否かを判定する(ステップS54)。第2の基準電圧Vth2は、例えば、GPS装置50が「Aモード」で動作しても十分に電池容量が足りるものと判断できるような電圧を設定する。
Next, the
出力電圧Voが第2の基準電圧Vth2以上である場合には、CPU40は、GPS装置50を「Aモード」又は「Bモード」で動作させることが許可される(ステップS48)。この場合、ステップS30で受け取った駆動要求が「Aモード」であれば、CPU40は、GPS装置50を「Aモード」で動作させる。また、ステップS30で受け取った駆動要求が「Bモード」であれば、CPU40は、GPS装置50を「Bモード」で動作させる。
When the output voltage Vo is equal to or higher than the second reference voltage Vth2, the
出力電圧Voが第2の基準電圧Vth2未満である場合には、CPU40は、GPS装置50への電力供給に先立って、所与の時間に亘って負荷装置54を駆動する(ステップS36)。その後、第1の電圧検出処理を行い(ステップS38)、負荷装置54の駆動を終了する(ステップS40)までの動作は、上述の第2実施形態と同一である。
When the output voltage Vo is less than the second reference voltage Vth2, the
負荷装置54の駆動を終了(ステップS40)した後に、CPU40は、第2の電圧検出処理(ステップS34)で検出した電池24の出力電圧Voと第1の電圧検出処理(ステップS38)で検出した電池24の出力電圧Vcとの差電圧Vdが閾値電圧Vtd1以下であるか否かを判定する(ステップS44)。これ以降の動作は、上述の第2実施形態と同一である。
After the driving of the
このように、第2の電圧検出処理で検出される電池部の出力電圧が第2の基準電圧よりも低い場合には、差電圧Vdが大きいほど、受信演算部の1動作期間あたりの消費電気量が小さくなるようにGPS装置50の動作を制御することにより、電池容量不足によるGPS付き腕時計の動作の不具合を回避することができる。
As described above, when the output voltage of the battery unit detected in the second voltage detection process is lower than the second reference voltage, the larger the difference voltage Vd is, the more electricity consumed per operation period of the reception calculation unit. By controlling the operation of the
2−3.第3実施形態
第3実施形態のGPS付き腕時計の構造及び回路構成は、図3〜図5に示した第1実施形態のGPS付き腕時計の構造及び回路構成と同様であるため、その説明を省略する。
2-3. Third Embodiment The structure and circuit configuration of the GPS wristwatch according to the third embodiment are the same as the structure and circuit configuration of the GPS wristwatch according to the first embodiment shown in FIGS. To do.
[制御部による受信演算部の動作の制御]
以下、第3実施形態における制御部(CPU40)による受信演算部(GPS装置50)の動作の制御について説明する。本実施の形態においては、受信演算部の動作は、複数の動作モードを含み、制御部は受信演算部の動作を複数の動作モードのいずれかを選択することにより制御する例について説明する。
[Control of operation of reception calculation unit by control unit]
Hereinafter, control of the operation of the reception calculation unit (GPS device 50) by the control unit (CPU 40) in the third embodiment will be described. In this embodiment, the operation of the reception calculation unit includes a plurality of operation modes, and an example in which the control unit controls the operation of the reception calculation unit by selecting one of the plurality of operation modes will be described.
また、以下の説明においては、受信演算部の1動作期間あたりの消費電気量が相対的に大きい方の受信演算部の動作モードを「Aモード」、受信演算部の1動作期間あたりの消費電気量が相対的に小さい方の受信演算部の動作モードを「Bモード」、受信演算部に駆動電力を供給しない場合(受信演算部を動作させない場合)の受信演算部の動作モードを「Cモード」とする。「Aモード」及び「Bモード」における受信演算部の動作例の詳細については後述する。また、説明の便宜上、受信演算部を動作させない場合を「「Cモード(動作させない)」で動作させる」と表現する。 Further, in the following description, the operation mode of the reception calculation unit with the relatively large amount of electricity consumed per operation period of the reception calculation unit is “A mode”, and the power consumption per operation period of the reception calculation unit. The operation mode of the reception calculation unit with the smaller amount is “B mode”, and the operation mode of the reception calculation unit when driving power is not supplied to the reception calculation unit (when the reception calculation unit is not operated) is “C mode”. " Details of an operation example of the reception calculation unit in the “A mode” and the “B mode” will be described later. For convenience of explanation, the case where the reception arithmetic unit is not operated is expressed as “operate in“ C mode (do not operate) ””.
図10は、第3実施形態における制御部(CPU40)による受信演算部(GPS装置50)の動作の制御について説明するためのフローチャートである。 FIG. 10 is a flowchart for explaining the control of the operation of the reception calculation unit (GPS device 50) by the control unit (CPU 40) in the third embodiment.
CPU40は、GPS装置50を駆動する要求(GPS駆動要求)があるか否かを判定する(ステップS60)。CPU40は、周期的なタイミング(例えば24時間毎)で自らGPS駆動要求を生成してもよい。また、CPU40は、入力装置46が特定のユーザの操作を受け付けたタイミングでGPS駆動要求をあったものと判断してもよい。
The
ステップS60でGPS駆動要求がなかったものと判断した場合には、CPU40は、所定時間待機して(ステップS62)、GPS駆動要求があるまでステップS60とステップS62を繰り返す。
If it is determined in step S60 that there is no GPS drive request, the
ステップS60でGPS駆動要求があったものと判断した場合には、負荷装置54の非動作中における電池24の出力電圧を電圧検出装置52により検出し、取得する第2の電圧検出処理を行う(ステップS64)。
If it is determined in step S60 that a GPS drive request has been made, the output voltage of the
なお、第2の電圧検出処理(ステップS64)は、ステップS60と後述する負荷装置54の駆動(ステップS66)との間に代えて、後述する負荷装置54の駆動終了(ステップS70)と内部抵抗値算出処理(ステップS72)との間で行ってもよい。
The second voltage detection process (step S64) is replaced between step S60 and driving of the
次に、CPU40は、GPS装置50への電力供給に先立って、所与の時間に亘って負荷装置54を駆動する(ステップS66)。図5に示す回路図においては、制御信号40Aに基づいて、スイッチ53を負荷装置54側に接続することにより負荷装置54を駆動する。所与の時間は、電池24の出力電圧がある程度安定するまでの時間とし、例えば5秒程度とすることができる。
Next, prior to supplying power to the
次に、CPU40は、負荷装置54の動作中における電池24の出力電圧を電圧検出装置52により検出し、取得する第1の電圧検出処理を行う(ステップS68)。負荷装置54の動作中は、非動作中に比べて電池24の出力電圧が低下する。
Next, the
ステップS66から所与の時間経過後に、CPU40は、負荷装置54の駆動を終了する(ステップS70)。図5に示す回路図においては、制御信号40Aに基づいて、スイッチ53を負荷装置54から切り離すことにより負荷装置54の駆動を終了する。
After a given time has elapsed from step S66, the
次に、CPU40は、第1の電圧検出処理(ステップS68)で検出した電池24の出力電圧Vcが第1の基準電圧Vth1以上であるか否かを判定する(ステップS72)。第1の基準電圧Vth1は、例えば、GPS装置50が「Aモード」で動作しても十分に電池容量が足りるものと判断できるような電圧を設定する。
Next, the
出力電圧Vcが第1の基準電圧Vth1以上である場合には、CPU40は、GPS装置50を「Aモード」又は「Bモード」で動作させることが許可される(ステップS80)。この場合、ステップS30で受け取った駆動要求が「Aモード」であれば、CPU40は、GPS装置50を「Aモード」で動作させる。また、ステップS30で受け取った駆動要求が「Bモード」であれば、CPU40は、GPS装置50を「Bモード」で動作させる。
When the output voltage Vc is equal to or higher than the first reference voltage Vth1, the
出力電圧Vcが第1の基準電圧Vth1未満である場合には、CPU40は、第2の電圧検出処理(ステップS64)で検出した電池24の出力電圧Voと第1の電圧検出処理(ステップS68)で検出した電池24の出力電圧Vcとから、電池24の内部抵抗値Rimpを算出する内部抵抗値算出処理を行う(ステップS74)。電池24の内部抵抗値Rimpは、以下の式で算出することができる。
When the output voltage Vc is less than the first reference voltage Vth1, the
図11(A)は、電池の内部抵抗の経年変化を表すグラフ、図11(B)は、電池容量の経年変化を表すグラフである。図11(A)の横軸は経過年数、縦軸は電池の内部抵抗である。図11(B)の横軸は経過年数、縦軸は経過年数が0の時を基準とした電池容量である。 FIG. 11A is a graph showing the secular change of the internal resistance of the battery, and FIG. 11B is a graph showing the secular change of the battery capacity. In FIG. 11A, the horizontal axis represents the number of years elapsed, and the vertical axis represents the internal resistance of the battery. In FIG. 11B, the horizontal axis represents the number of years elapsed, and the vertical axis represents the battery capacity based on when the number of years elapsed is zero.
図11(A)によれば、経過年数とともに電池の内部抵抗は単調に増加する。また、図11(B)によれば、経過年数とともに電池容量は単調に減少する。したがって、電池の内部抵抗を算出することにより、電池の経年変化による電池の劣化具合を把握することができる。 According to FIG. 11A, the internal resistance of the battery monotonously increases with the elapsed years. Further, according to FIG. 11B, the battery capacity monotonously decreases with the elapsed years. Therefore, by calculating the internal resistance of the battery, it is possible to grasp the deterioration degree of the battery due to aging of the battery.
図10のフローチャートでのステップS74の次に、CPU40は、内部抵抗値算出処理(ステップS74)において算出した内部抵抗値Rimpが閾値Rth1以下であるか否かを判定する(ステップS76)。
After step S74 in the flowchart of FIG. 10, the
内部抵抗値Rimpが閾値Rth1以下である場合には、CPU40は、GPS装置50を「Aモード」又は「Bモード」で動作させることが許可される(ステップS80)。この場合、ステップS60で受け取った駆動要求が「Aモード」であれば、CPU40は、GPS装置50を「Aモード」で動作させる。また、ステップS60で受け取った駆動要求が「Bモード」であれば、CPU40は、GPS装置50を「Bモード」で動作させる。
When the internal resistance value Rimp is equal to or less than the threshold value Rth1, the
ステップS74において、内部抵抗値Rimpが閾値Rth1を超える場合には、CPU40は、内部抵抗値Rimpが閾値Rth2以下であるか否かを判定する(ステップS78)。なお、閾値Rth2>閾値Rth1とする。
When the internal resistance value Rimp exceeds the threshold value Rth1 in step S74, the
内部抵抗値Rimpが閾値Rth2以下である場合には、CPU40は、GPS装置50を「Bモード」又は「Cモード(動作させない)」で動作させることが許可される(ステップS82)。この場合、ステップS60で受け取った駆動要求が「Aモード」であれば、CPU40は、GPS装置50を「Bモード」又は「Cモード(動作させない)」で動作させる。また、ステップS60で受け取った駆動要求が「Bモード」であれば、CPU40は、GPS装置50を「Bモード」で動作させる。
When the internal resistance value Rimp is equal to or less than the threshold value Rth2, the
ステップS78において、内部抵抗値Rimpが閾値Rth2を超える場合には、CPU40は、GPS装置50を「Cモード(動作させない)」で動作させる(ステップS84)。この場合、ステップS60で受け取った駆動要求が「Aモード」であっても「Bモード」であっても、CPU40は、GPS装置50を「Cモード(動作させない)」で動作させる。
When the internal resistance value Rimp exceeds the threshold value Rth2 in step S78, the
閾値Rth1としては、例えば、GPS装置50が「Aモード」で動作しても十分に電池容量が足りるものと判断できるような閾値を設定する。
As the threshold value Rth1, for example, a threshold value is set so that it can be determined that the battery capacity is sufficient even when the
閾値Rth2としては、例えば、GPS装置50が「Bモード」で動作しても十分に電池容量が足りるものと判断できるような閾値を設定する。
As the threshold value Rth2, for example, a threshold value is set such that it can be determined that the battery capacity is sufficient even when the
図11(A)及び図11(B)のグラフに示すように、電池の内部抵抗値と電池容量の劣化には相関がある。したがって、第3実施形態によれば、電池24の内部抵抗値Rimp基づいてGPS装置50の動作を制御するため、電池24の劣化の進み具合や周囲温度の影響等を含めた電池24の状態に応じて適切な制御が可能になる。
As shown in the graphs of FIGS. 11A and 11B, there is a correlation between the internal resistance value of the battery and the deterioration of the battery capacity. Therefore, according to the third embodiment, since the operation of the
また、内部抵抗値Rimpが大きいほど、電池の劣化が進み、電池容量が少ないものと考えられる。したがって、第1の電圧検出処理で検出される電池部の出力電圧が第1の基準電圧よりも低い場合には、内部抵抗値Rimpが大きいほど、受信演算部の1動作期間あたりの消費電気量が小さくなるようにGPS装置50の動作を制御することにより、電池容量不足によるGPS付き腕時計の動作の不具合を回避することができる。
Further, it is considered that the larger the internal resistance value Rimp, the more the battery is deteriorated and the battery capacity is small. Therefore, when the output voltage of the battery unit detected by the first voltage detection process is lower than the first reference voltage, the larger the internal resistance value Rimp, the more electricity is consumed per operation period of the reception calculation unit. By controlling the operation of the
〔変形例〕
上述の第3実施形態は、第1の電圧検出処理で検出される電池部の出力電圧が第1の基準電圧よりも低い場合には、内部抵抗値Rimpが大きいほど、受信演算部の1動作期間あたりの消費電気量が小さくなるようにGPS装置50の動作を制御する例であったが、第2の電圧検出処理で検出される電池部の出力電圧が第2の基準電圧よりも低い場合には、内部抵抗値Rimpが大きいほど、受信演算部の1動作期間あたりの消費電気量が小さくなるようにGPS装置50の動作を制御してもよい。
[Modification]
In the above-described third embodiment, when the output voltage of the battery unit detected by the first voltage detection process is lower than the first reference voltage, the larger the internal resistance value Rimp is, the one operation of the reception calculation unit In this example, the operation of the
図12は、第3実施形態における制御部(CPU40)による受信演算部(GPS装置50)の動作の制御の変形例について説明するためのフローチャートである。なお、上述の第3実施形態と同一の処理には図10のフローチャートと同一の符号を付し、その詳細な説明を省略する。 FIG. 12 is a flowchart for explaining a modified example of the operation control of the reception calculation unit (GPS device 50) by the control unit (CPU 40) in the third embodiment. Note that the same processes as those in the third embodiment described above are denoted by the same reference numerals as those in the flowchart of FIG. 10, and detailed descriptions thereof are omitted.
CPU40が、GPS装置50を駆動する要求(GPS駆動要求)があるか否かを判定するステップ(ステップS60)から、負荷装置54の非動作中における電池24の出力電圧を電圧検出装置52により検出し、取得する第2の電圧検出処理を行う(ステップS64)までの動作は、第2実施形態と同一である。
The
次に、CPU40は、第2の電圧検出処理(ステップS64)で検出した電池24の出力電圧Voが第2の基準電圧Vth2以上であるか否かを判定する(ステップS86)。第2の基準電圧Vth2は、例えば、GPS装置50が「Aモード」で動作しても十分に電池容量が足りるものと判断できるような電圧を設定する。
Next, the
出力電圧Voが第2の基準電圧Vth2以上である場合には、CPU40は、GPS装置50を「Aモード」又は「Bモード」で動作させることが許可される(ステップS80)。この場合、ステップS60で受け取った駆動要求が「Aモード」であれば、CPU40は、GPS装置50を「Aモード」で動作させる。また、ステップS60で受け取った駆動要求が「Bモード」であれば、CPU40は、GPS装置50を「Bモード」で動作させる。
When the output voltage Vo is equal to or higher than the second reference voltage Vth2, the
出力電圧Voが第2の基準電圧Vth2未満である場合には、CPU40は、GPS装置50への電力供給に先立って、所与の時間に亘って負荷装置54を駆動する(ステップS66)。その後、第1の電圧検出処理を行い(ステップS68)、負荷装置54の駆動を終了する(ステップS70)までの動作は、上述の第3実施形態と同一である。
When the output voltage Vo is less than the second reference voltage Vth2, the
負荷装置54の駆動を終了(ステップS70)した後に、CPU40は、内部抵抗値算出処理(ステップS74)において算出した内部抵抗値Rimpが閾値Rth1以下であるか否かを判定する(ステップS76)。これ以降の動作は、上述の第3実施形態と同一である。
After completing the driving of the load device 54 (step S70), the
このように、第2の電圧検出処理で検出される電池部の出力電圧が第2の基準電圧よりも低い場合には、内部抵抗値Rimpが大きいほど、受信演算部の1動作期間あたりの消費電気量が小さくなるようにGPS装置50の動作を制御することにより、電池容量不足によるGPS付き腕時計の動作の不具合を回避することができる。
As described above, when the output voltage of the battery unit detected by the second voltage detection process is lower than the second reference voltage, the larger the internal resistance value Rimp, the more the reception operation unit consumes per operation period. By controlling the operation of the
2−4.第4実施形態
第4実施形態のGPS付き腕時計の構造及び回路構成は、図3〜図5に示した第1実施形態のGPS付き腕時計の構造及び回路構成と同様であるため、その説明を省略する。
2-4. Fourth Embodiment The structure and circuit configuration of the GPS wristwatch according to the fourth embodiment are the same as the structure and circuit configuration of the GPS wristwatch according to the first embodiment shown in FIGS. To do.
[制御部による受信演算部の動作の制御]
以下、第4実施形態における制御部(CPU40)による受信演算部(GPS装置50)の動作の制御について説明する。本実施の形態においては、受信演算部の動作は、複数の動作モードを含み、制御部は受信演算部の動作を複数の動作モードのいずれかを選択することにより制御する例について説明する。
[Control of operation of reception calculation unit by control unit]
Hereinafter, control of the operation of the reception calculation unit (GPS device 50) by the control unit (CPU 40) in the fourth embodiment will be described. In this embodiment, the operation of the reception calculation unit includes a plurality of operation modes, and an example in which the control unit controls the operation of the reception calculation unit by selecting one of the plurality of operation modes will be described.
また、以下の説明においては、受信演算部の1動作期間あたりの消費電気量が相対的に大きい方の受信演算部の動作モードを「Aモード」、受信演算部の1動作期間あたりの消費電気量が相対的に小さい方の受信演算部の動作モードを「Bモード」、受信演算部に駆動電力を供給しない場合(受信演算部を動作させない場合)の受信演算部の動作モードを「Cモード」とする。「Aモード」及び「Bモード」における受信演算部の動作例の詳細については後述する。また、説明の便宜上、受信演算部を動作させない場合を「「Cモード(動作させない)」で動作させる」と表現する。 Further, in the following description, the operation mode of the reception calculation unit with the relatively large amount of electricity consumed per operation period of the reception calculation unit is “A mode”, and the power consumption per operation period of the reception calculation unit. The operation mode of the reception calculation unit with the smaller amount is “B mode”, and the operation mode of the reception calculation unit when driving power is not supplied to the reception calculation unit (when the reception calculation unit is not operated) is “C mode”. " Details of an operation example of the reception calculation unit in the “A mode” and the “B mode” will be described later. For convenience of explanation, the case where the reception arithmetic unit is not operated is expressed as “operate in“ C mode (do not operate) ””.
図13は、第4実施形態における制御部(CPU40)による受信演算部(GPS装置50)の動作の制御について説明するためのフローチャートである。 FIG. 13 is a flowchart for explaining the control of the operation of the reception calculation unit (GPS device 50) by the control unit (CPU 40) in the fourth embodiment.
CPU40は、GPS装置50を駆動する要求(GPS駆動要求)があるか否かを判定する(ステップS90)。CPU40は、周期的なタイミング(例えば24時間毎)で自らGPS駆動要求を生成してもよい。また、CPU40は、入力装置46が特定のユーザの操作を受け付けたタイミングでGPS駆動要求をあったものと判断してもよい。
The
ステップS90でGPS駆動要求がなかったものと判断した場合には、CPU40は、所定時間待機して(ステップS92)、GPS駆動要求があるまでステップS90とステップS92を繰り返す。
If it is determined in step S90 that there is no GPS drive request, the
ステップS90でGPS駆動要求があったものと判断した場合には、負荷装置54の非動作中における電池24の出力電圧を電圧検出装置52により検出し、取得する第2の電圧検出処理を行う(ステップS94)。
If it is determined in step S90 that a GPS drive request has been made, the output voltage of the
なお、第2の電圧検出処理(ステップS94)は、ステップS90と後述する負荷装置54の駆動(ステップS96)との間に代えて、後述する負荷装置54の駆動終了(ステップS100)と内部抵抗値算出処理(ステップS102)との間で行ってもよい。
Note that the second voltage detection process (step S94) is replaced between step S90 and driving of the
次に、CPU40は、GPS装置50への電力供給に先立って、所与の時間に亘って負荷装置54を駆動する(ステップS96)。図5に示す回路図においては、制御信号40Aに基づいて、スイッチ53を負荷装置54側に接続することにより負荷装置54を駆動する。所与の時間は、電池24の出力電圧がある程度安定するまでの時間とし、例えば5秒程度とすることができる。
Next, the
次に、CPU40は、負荷装置54の動作中における電池24の出力電圧を電圧検出装置52により検出し、取得する第1の電圧検出処理を行う(ステップS98)。負荷装置54の動作中は、非動作中に比べて電池24の出力電圧が低下する。
Next, the
ステップS96から所与の時間経過後に、CPU40は、負荷装置54の駆動を終了する(ステップS100)。図5に示す回路図においては、制御信号40Aに基づいて、スイッチ53を負荷装置54から切り離すことにより負荷装置54の駆動を終了する。
After a given time has elapsed from step S96, the
次に、CPU40は、第2の電圧検出処理(ステップS94)で検出した電池24の出力電圧Voと第1の電圧検出処理(ステップS98)で検出した電池24の出力電圧Vcとから、電池24の内部抵抗値Rimpを算出する内部抵抗値算出処理を行う(ステップS102)。電池24の内部抵抗値Rimpは、上述の式(1)で算出することができる。
Next, the
次に、CPU40は、内部抵抗値Rimpと、GPS装置50の動作時における電池24に対する負荷とから、GPS装置50の動作時における電池24の出力電圧を推測する推測演算処理を行う(ステップS104)。
Next, the
GPS装置50が「Aモード」で動作した場合の電池24に対する負荷(例えば100Ω)をRaとしたときの、GPS装置50の動作時における電池24の出力電圧Vcaは、以下の式で推測できる。
The output voltage Vca of the
次に、CPU40は、推測演算処理(ステップS104)において算出した出力電圧Vcaが閾値電圧Vth以上であるか否かを判定する(ステップS106)。
Next, the
出力電圧Vcaが閾値電圧Vth以上である場合には、CPU40は、GPS装置50を「Aモード」又は「Bモード」で動作させることが許可される(ステップS110)。この場合、ステップS90で受け取った駆動要求が「Aモード」であれば、CPU40は、GPS装置50を「Aモード」で動作させる。また、ステップS90で受け取った駆動要求が「Bモード」であれば、CPU40は、GPS装置50を「Bモード」で動作させる。
When the output voltage Vca is equal to or higher than the threshold voltage Vth, the
ステップS106において、出力電圧Vcaが閾値電圧Vth未満の場合には、CPU40は、出力電圧Vcbが閾値電圧Vth以上であるか否かを判定する(ステップS108)。
In step S106, when the output voltage Vca is less than the threshold voltage Vth, the
出力電圧Vcbが閾値電圧Vth以上である場合には、CPU40は、GPS装置50を「Bモード」又は「Cモード(動作させない)」で動作させることが許可される(ステップS112)。この場合、ステップS90で受け取った駆動要求が「Aモード」であれば、CPU40は、GPS装置50を「Bモード」又は「Cモード(動作させない)」で動作させる。また、ステップS90で受け取った駆動要求が「Bモード」であれば、CPU40は、GPS装置50を「Bモード」で動作させる。
When the output voltage Vcb is equal to or higher than the threshold voltage Vth, the
ステップS108において、出力電圧Vcbが閾値電圧Vth未満の場合には、CPU40は、GPS装置50を「Cモード(動作させない)」で動作させる(ステップS114)。この場合、ステップS90で受け取った駆動要求が「Aモード」であっても「Bモード」であっても、CPU40は、GPS装置50を「Cモード(動作させない)」で動作させる。
In step S108, when the output voltage Vcb is less than the threshold voltage Vth, the
閾値電圧Vthとしては、例えば、GPS装置50が動作しても十分に電池容量が足りるものと判断できるような閾値電圧を設定する。
As the threshold voltage Vth, for example, a threshold voltage that can be determined to have sufficient battery capacity even when the
第4実施形態によれば、GPS装置50の動作時における電池24の出力電圧を推測し、その値に基づいてGPS装置50の動作を制御することにより、電池の劣化の進み具合や周囲温度の影響等を含めた電池部の状態に応じて適切な制御が可能になる。
According to the fourth embodiment, the output voltage of the
また、推測演算処理で推測したGPS装置50の動作時における電池24の出力電圧が小さいほど、残りの電池容量が少ないものと考えられる。したがって、推測演算処理で推測したGPS装置の動作時における電池24の出力電圧が小さいほど、受信演算部の1動作期間あたりの消費電気量が小さくなるようにGPS装置の動作を制御することにより、電池容量不足による動作の不具合を回避することができる。
Further, it is considered that the smaller the output voltage of the
3.GPS付き腕時計(GPS装置)の動作モードの例
以上の説明においては、受信演算部の1動作期間あたりの消費電気量が相対的に大きい方の受信演算部の動作モードを「Aモード」、受信演算部の1動作期間あたりの消費電気量が相対的に小さい方の受信演算部の動作モードを「Bモード」、受信演算部に駆動電力を供給しない場合(受信演算部を動作させない場合)の受信演算部の動作モードを「Cモード」として説明してきた。以下、「Aモード」及び「Bモード」における受信演算部の動作例の詳細について説明する。
3. Example of operation mode of GPS wristwatch (GPS device) In the above description, the operation mode of the reception calculation unit with the relatively large amount of electricity consumed per operation period of the reception calculation unit is “A mode”, When the operation mode of the reception calculation unit having a relatively small amount of electricity consumed per operation period of the calculation unit is “B mode” and driving power is not supplied to the reception calculation unit (when the reception calculation unit is not operated) The operation mode of the reception calculation unit has been described as “C mode”. Hereinafter, details of an operation example of the reception calculation unit in the “A mode” and “B mode” will be described.
3−1.時刻情報取得モードと位置情報取得モード
GPS装置(受信演算部)50の動作には、衛星情報に基づいて時刻情報を生成する時刻情報取得モードと、衛星情報に基づいて位置情報を生成する位置情報取得モードとを含んでもよい。この場合、相対的に処理時間が短く(例えば15秒〜1分程度)1動作期間あたりの消費電気量の小さい時刻情報取得モードが「Bモード」に、相対的に処理時間が長く(例えば30秒〜3分程度)1動作期間あたりの消費電気量の大きい位置情報取得モードが「Aモード」に対応する。
3-1. Time information acquisition mode and position information acquisition mode The operation of the GPS device (reception calculation unit) 50 includes a time information acquisition mode for generating time information based on satellite information and a position information for generating position information based on satellite information. Acquisition mode. In this case, the processing time is relatively short (for example, about 15 seconds to 1 minute), the time information acquisition mode with a small amount of electricity consumed per operation period is set to “B mode”, and the processing time is relatively long (for example, 30 The position information acquisition mode that consumes a large amount of electricity per operation period corresponds to the “A mode”.
[時刻情報取得モード]
図14は、GPS付き腕時計の時刻情報取得モードにおける動作の一例を示すフローチャートである。
[Time information acquisition mode]
FIG. 14 is a flowchart showing an example of the operation in the time information acquisition mode of the GPS wristwatch.
GPS付き腕時計1は、時刻情報取得モードに設定された場合、図14に示す時刻修正処理(時刻情報取得モード)を実行する。 When the GPS wristwatch 1 is set to the time information acquisition mode, the GPS wristwatch 1 executes time correction processing (time information acquisition mode) shown in FIG.
時刻修正処理(時刻情報取得モード)が開始されると、GPS付き腕時計1は、まず、CPU40によってGPS装置50を制御し、受信処理を行う。すなわち、CPU40がGPS装置50を起動し、GPS装置50はGPS衛星10から送信される衛星信号の受信を開始する(ステップS210)。
When the time correction process (time information acquisition mode) is started, the GPS wristwatch 1 first controls the
受信が開始されると、GPS装置50は、探索制限時間Tsを設定する(ステップS212)。ここで、探索制限時間Tsは、GPS装置50が、受信動作を開始してから後述する衛星検索工程を終了するまでの制限時間である。例えば、探索制限時間Tsとして6秒が設定される。なお、探索制限時間Tsは、受信開始前に設定するようにしてもよい。
When reception is started, the
次に、GPS装置50は衛星検索工程(衛星サーチ工程)を開始する(ステップS214)。衛星検索工程において、GPS装置50は、捕捉可能なGPS衛星10を検索する処理を行う。
Next, the
具体的には、GPS装置50は、例えば30個のGPS衛星10が存在する場合、まず、衛星番号SVを1から30まで順次変更しながら衛星番号SVのC/Aコードと同一のパターンのローカルコードを発生させる。次に、GPS装置50は、ベースバンド信号に含まれるC/Aコードとローカルコードの相関値を計算する。ベースバンド信号に含まれるC/Aコードとローカルコードが同じコードであれば相関値は所定のタイミングでピークを持つが、異なるコードであれば相関値はピークをもたず常にほぼゼロとなる。
Specifically, for example, when there are 30
GPS装置50、ベースバンド信号に含まれるC/Aコードとローカルコードの相関値が最大になるようにローカルコードの発生タイミングを調整し、相関値が所定の閾値以上の場合には衛星番号SVのGPS衛星10を捕捉したものと判断する。そして、GPS装置50は、捕捉した各GPS衛星10の情報(例えば衛星番号)を、GPS装置50が有するSRAM等の記憶部に記憶する。
The
次に、GPS装置50は、探索制限時間Tsが経過する前に衛星検索工程を終了したか否かを判断する(ステップS216、S218)。例えば、ベースバンド部は、衛星番号SVを1から30まで変更しながらGPS衛星10をサーチしている場合には、衛星番号SVが30のGPS衛星10のサーチが終了したか否かを判断することで衛星検索工程が終了したか否かを判断する。
Next, the
GPS装置50が衛星検索工程を終了する前に探索制限時間Tsが経過した場合(ステップS216でYESの場合)、GPS装置50の受信動作が強制的に終了する(ステップS244)。GPS付き腕時計1が、受信できない環境である場合、例えば、屋内であるような場合には、すべてのGPS衛星10のサーチを行ってもGPS衛星10を捕捉できる可能性が非常に低い。GPS付き腕時計1は、探索制限時間Tsが経過しても捕捉可能なGPS衛星10を検出できない場合、GPS衛星10のサーチを強制的に終了することにより無駄に電力が消費されることを低減することができる。
If the search time limit T s elapses before the
一方、探索制限時間Tsが経過する前に衛星検索工程を終了した場合(ステップS218でYESの場合)、GPS装置50は、GPS衛星10を捕捉することができたか否かを判定する(ステップS220)。
On the other hand, if the satellite search process is completed before the search time limit T s has elapsed (YES in step S218), the
GPS衛星10を捕捉することができなかった場合(ステップS220でNOの場合)、GPS装置50は衛星検索工程を再び開始する(ステップS214)。
If the
一方、GPS衛星10を捕捉することができた場合(ステップS220でYESの場合)、GPS装置50は、捕捉した各GPS衛星10から送信された衛星信号の受信レベルを取得する(ステップS222)。具体的には、GPS装置50は、捕捉した各GPS衛星10のC/Aコードと同一のパターンのローカルコードとベースバンド信号をミキシングした信号のパワーを計算し、受信レベルを取得する。そして、GPS装置50は、捕捉した各GPS衛星10から送信された衛星信号の受信レベルを、GPS装置50が有するSRAM等の記憶部に記憶する。
On the other hand, when the
次に、GPS装置50は、衛星信号デコード時間Tdを設定する(ステップS224)。衛星信号デコード時間Tdは、GPS装置50が時刻修正情報を生成する制限時間である。衛星信号デコード時間Tdは、本発明における演算制限時間に対応する。
Next, the
次に、GPS装置50は捕捉したGPS衛星10の衛星情報(特にGPS時刻情報)の取得を開始する(ステップS226)。具体的には、GPS装置は、捕捉した各GPS衛星からの航法メッセージをそれぞれ復調してZカウントデータを取得する処理を行う。そして、GPS装置50は、取得したGPS時刻情報を、GPS装置50が有するSRAM等に記憶する。
Next, the
GPS装置50が1つ以上のGPS衛星10の衛星情報を取得する前に衛星信号デコード時間Tdが経過した場合(ステップS228でYESの場合)、GPS装置70の受信動作が強制的に終了する(ステップS244)。例えば、GPS衛星10からの衛星信号の受信レベルが低いために、1つ以上のGPS衛星10の衛星情報を正しく復調することができないまま衛星信号デコード時間Tdが経過することが考えられる。
If the satellite signal decoding time Td has elapsed before the
一方、衛星信号デコード時間Tdが経過する前に1つ以上のGPS衛星10の衛星情報を取得することができた場合(ステップS230でYESの場合)、GPS装置50は、捕捉したGPS衛星10から1つ以上のGPS衛星10を選択して測時計算を開始する(ステップS232)。
On the other hand, when the satellite information of one or
具体的には、GPS装置50は、選択したGPS衛星10の衛星情報(GPS時刻情報)を、GPS装置50が有するSRAM等から読み出して測時計算を行い、時刻修正情報を生成する。前述したように、GPS時刻情報はGPS衛星10が航法メッセージのサブフレームの先頭ビットを送信した時刻を表している。したがって、GPS装置50は、内部時刻情報を修正するために必要な時刻修正情報として、例えば、サブフレームの先頭ビットを受信した時の内部時刻情報とGPS時刻情報の時間差を算出することができる。また、GPS装置50は、複数のGPS衛星10のGPS時刻情報に基づいて、より正確な時刻修正情報を生成することもできる。そして、GPS装置50は、時刻修正情報を生成することができれば測時計算を終了する。
Specifically, the
GPS装置50が測時計算を終了する前に衛星信号デコード時間Tdが経過した場合(ステップS234でYESの場合)、GPS装置70の受信動作が強制的に終了する(ステップS244)。
If the satellite signal decoding time Td elapses before the
一方、衛星信号デコード時間Tdが経過する前に測時計算を終了することができた場合(ステップS236でYESの場合)、CPU40は、時刻修正情報を用いて計時装置56に記憶されている内部時刻情報を修正する(ステップS238)。
On the other hand, when the time measurement calculation can be completed before the satellite signal decoding time Td elapses (YES in step S236), the
そして、GPS装置50の受信動作が終了する(ステップS240)。
Then, the receiving operation of the
最後に、CPU40は、修正した内部時刻情報に基づいて表示装置48を制御し、時刻表示が修正される(ステップS242)。
Finally, the
なお、GPS装置50の受信動作が強制的に終了された場合(ステップS244)、CPU40が表示装置48を制御し、受信失敗の表示がされる(ステップS246)。
When the reception operation of the
[位置情報取得モード]
図15は、GPS付き腕時計の位置情報取得モードにおける動作の一例を示すフローチャートである。なお、以下の説明において、時刻情報取得モードと同じ処理については、その説明を省略又は簡略する。
[Location information acquisition mode]
FIG. 15 is a flowchart showing an example of the operation in the position information acquisition mode of the GPS wristwatch. In the following description, the description of the same processing as in the time information acquisition mode is omitted or simplified.
GPS付き腕時計1は、位置情報取得モードに設定された場合、図15に示す時差修正処理(位置情報取得モード)を実行する。 When the GPS wristwatch 1 is set to the position information acquisition mode, the time difference correction process (position information acquisition mode) shown in FIG. 15 is executed.
時差修正処理(位置情報取得モード)が開始されると、GPS付き腕時計1は、まず、CPU40によってGPS装置50を制御し、受信処理を行う。すなわち、CPU40がGPS装置50を起動し、GPS装置50はGPS衛星10から送信される衛星信号の受信を開始する(ステップS250)。
When the time difference correction process (position information acquisition mode) is started, the GPS wristwatch 1 first controls the
受信が開始されると、GPS装置50は、探索制限時間Tsを設定する(ステップS252)。
When reception is started, the
次に、GPS装置50は衛星検索工程(衛星サーチ工程)を開始する(ステップS254)。
Next, the
次に、GPS装置50は、探索制限時間Tsが経過する前に衛星検索工程を終了したか否かを判断する(ステップS256、S258)。
Next, the
GPS装置50が衛星検索工程を終了する前に探索制限時間Tsが経過した場合(ステップS256でYESの場合)、GPS装置50の受信動作が強制的に終了する(ステップS284)。
If the search time limit T s has elapsed before the
一方、探索制限時間Tsが経過する前に衛星検索工程を終了した場合(ステップS258でYESの場合)、GPS装置50は、所定数(N個)以上のGPS衛星10を捕捉することができたか否かを判定する(ステップS260)。ここで、GPS付き腕時計1の3次元の位置(x,y,z)を特定するためにはx,y,zが3つの未知数となる。そのため、GPS付き腕時計1の3次元の位置(x,y,z)を計算するためには、3個以上のGPS衛星10のGPS時刻情報及び軌道情報が必要である。さらに、測位精度を高めるためにGPS付き腕時計1の内部時刻情報とGPS時刻情報の時刻誤差も未知数と考えると、4個以上のGPS衛星10のGPS時刻情報及び軌道情報が必要である。
On the other hand, if the satellite search process is completed before the search time limit T s has elapsed (YES in step S258), the
N個(例えば4個)以上のGPS衛星10を捕捉することができなかった場合(ステップS260でNOの場合)、GPS装置50は衛星検索工程を再び開始する(ステップS254)。
If N (for example, four) or
一方、N個(例えば4個)以上のGPS衛星10を捕捉することができた場合(ステップS260でYESの場合)、GPS装置50は、捕捉した各GPS衛星10から送信された衛星信号の受信レベルを取得する(ステップS262)。そして、GPS装置50は、捕捉した各GPS衛星10から送信された衛星信号の受信レベルを、GPS装置50が有するSRAM等の記憶部に記憶する。
On the other hand, when N (for example, four) or
次に、GPS装置50は、衛星信号デコード時間Tdを設定する(ステップS264)。衛星信号デコード時間Tdは、GPS装置50が時刻修正情報を生成する制限時間である。衛星信号デコード時間Tdは、本発明における演算制限時間に対応する。
Next, the
次に、GPS装置50は捕捉したGPS衛星10の衛星情報(特にGPS時刻情報及び軌道情報)の取得を開始する(ステップS266)。具体的には、GPS装置50は、捕捉した各GPS衛星からの航法メッセージをそれぞれ復調してZカウントデータ及びエフェメリスパラメータを取得する処理を行う。そして、GPS装置50は、取得したGPS時刻情報及び軌道情報を、GPS装置50が有するSRAM等に記憶する。
Next, the
GPS装置50がN個(例えば4個)以上のGPS衛星10の衛星情報を取得する前に衛星信号デコード時間Tdが経過した場合(ステップS268でYESの場合)、GPS装置50の受信動作が強制的に終了する(ステップS284)。例えば、GPS衛星10からの衛星信号の受信レベルが低いために、N個(例えば4個)以上のGPS衛星10の衛星情報を正しく復調することができないまま衛星信号デコード時間Tdが経過することが考えられる。
If the satellite signal decoding time Td has elapsed before the
一方、衛星信号デコード時間Tdが経過する前にN個(例えば4個)以上のGPS衛星10の衛星情報を取得することができた場合(ステップS270でYESの場合)、GPS装置50は、捕捉したGPS衛星10からN個(例えば4個)のGPS衛星10の組合せを選択して測位計算(本発明における測位計算処理に対応)を開始する(ステップS272)。
On the other hand, when the satellite information of N (for example, four) or
具体的には、GPS装置50は、選択したN個(例えば4個)のGPS衛星10の衛星情報(GPS時刻情報及び軌道情報)を、GPS装置50が有するSRAM等から読み出して測位計算を行い、位置情報(GPS付き腕時計1が位置する場所の緯度及び経度(座標値))を生成する。前述したように、GPS時刻情報はGPS衛星10が航法メッセージのサブフレームの先頭ビットを送信した時刻を表している。したがって、GPS装置50は、サブフレームの先頭ビットを受信した時の内部時刻情報とGPS時刻情報の差及び時刻補正データに基づいて、N個(例えば4個)のGPS衛星10とGPS付き腕時計1の擬似的な距離をそれぞれ計算することができる。また、GPS装置50は、軌道情報に基づいてN個(例えば4個)のGPS衛星10の位置をそれぞれ計算することができる。そして、GPS装置50は、N個(例えば4個)のGPS衛星10とGPS付き腕時計1の擬似的な距離及びN個(例えば4個)のGPS衛星10の位置に基づいて、GPS付き腕時計1の位置情報を生成することができる。
Specifically, the
また、GPS装置50は、測位誤差(GPS付き腕時計1が実際に位置する場所と位置情報により特定される場所の最大距離)を算出する。例えば、GPS装置50は、測距誤差(GPS衛星10とGPS受信機10との間の距離の測定誤差)にDOP値を乗じた値を測位誤差として算出する。DOP値としては、PDOP値やHDOP値等を使用することができる。そして、GPS装置50は、所定のDOP値以下となるまで測位計算を継続し、位置情報を生成する。
In addition, the
そして、GPS装置50は、GPS装置50が有するフラッシュメモリ等に記憶された時差情報を参照し、位置情報により特定されるGPS付き腕時計1の座標値(例えば、緯度及び経度)に関連づけられた時差データを取得する。
The
このようにして、GPS装置50は、時刻修正情報として、GPS時刻情報及び時差データを生成することができれば測位計算を終了する。
Thus, if the
GPS装置50が測位計算を終了する前に衛星信号デコード時間Tdが経過した場合(ステップS274でYESの場合)、GPS装置50の受信動作が強制的に終了する(ステップS284)。例えば、GPS付き腕時計1の座標値(例えば、緯度及び経度)に関連づけられた時差データを1つに特定することができないまま衛星信号デコード時間Tdが経過することが考えられる。
If the satellite signal decoding time Td has elapsed before the
一方、衛星信号デコード時間Tdが経過する前に測位計算を終了することができた場合(ステップS276でYESの場合)、CPU40は、時刻修正情報を用いて計時装置56に記憶されている内部時刻情報を修正する(ステップS278)。
On the other hand, if the positioning calculation can be completed before the satellite signal decoding time Td elapses (YES in step S276), the
そして、GPS装置50の受信動作が終了する(ステップS280)。
Then, the receiving operation of the
最後に、CPU40は、修正した内部時刻情報に基づいて表示装置48を制御し、時刻表示(時差)が修正される(ステップS282)。
Finally, the
なお、GPS装置50の受信動作が強制的に終了された場合(ステップS284)、CPU40が表示装置48を制御し、受信失敗の表示がされる(ステップS286)。
If the reception operation of the
3−2.長時間探索モードと短時間探索モード
GPS装置(受信演算部)50の動作には、GPS装置50が、受信動作を開始してから後述する衛星検索工程を終了するまでの制限時間である探索制限時間Tsを相対的に長時間とする長時間探索モードと、相対的に短時間とする短時間探索モードとを含んでもよい。この場合、相対的に処理時間が長く1動作期間あたりの消費電気量の大きい長時間探索モードが「Aモード」に、相対的に処理時間が短く1動作期間あたりの消費電気量の小さい短時間探索モードが「Bモード」に対応する。
3-2. Long-time search mode and short-time search mode The operation of the GPS device (reception calculation unit) 50 includes a search limit that is a time limit from when the
図14のフローチャート(時刻情報取得モード)においては、ステップS212において、探索制限時間Tsを長時間に設定することで長時間探索モードに、探索制限時間Tsを短時間に設定することで短時間探索モードに設定することができる。 In the flowchart of FIG. 14 (time information acquisition mode), the short by at step S212, the prolonged search mode by setting the search time limit T s a long time, set in a short time the search limit time T s The time search mode can be set.
同様に、図15のフローチャート(位置情報取得モード)においては、ステップS252において、探索制限時間Tsを長時間に設定することで長時間探索モードに、探索制限時間Tsを短時間に設定することで短時間探索モードに設定することができる。 Likewise, in the flowchart (positioning information acquisition mode) in FIG. 15, in step S252, the long-time search mode by setting the search time limit T s a long time, set in a short time the search limit time T s Thus, the short search mode can be set.
3−2.長時間デコードモードと短時間デコードモード
GPS装置(受信演算部)50の動作には、GPS装置50が、GPS装置50が時刻修正情報を生成する制限時間である衛星信号デコード時間Tdを相対的に長時間(例えば3分程度)とする長時間デコードモードと、相対的に短時間(例えば1分程度)とする短時間デコードモードとを含んでもよい。この場合、相対的に処理時間が長く1動作期間あたりの消費電気量の大きい長時間デコードモードが「Aモード」に、相対的に処理時間が短く1動作期間あたりの消費電気量の小さい短時間デコードモードが「Bモード」に対応する。
3-2. Long-time decoding mode and short-time decoding mode In the operation of the GPS device (reception calculation unit) 50, the
図14のフローチャート(時刻情報取得モード)においては、ステップS224において、衛星信号デコード時間Tdを長時間に設定することで長時間デコードモードに、衛星信号デコード時間Tdを短時間に設定することで短時間デコードモードに設定することができる。 In the flowchart of FIG. 14 (time information acquisition mode), in step S224, the satellite signal decoding time Td is set to a long time by setting the satellite signal decoding time Td to a long time, and the satellite signal decoding time Td is set to a short time. The short-time decoding mode can be set.
同様に、図15のフローチャート(位置情報取得モード)においては、ステップS262において、衛星信号デコード時間Tdを長時間に設定することで長時間デコードモードに、衛星信号デコード時間Tdを短時間に設定することで短時間デコードモードに設定することができる。 Likewise, in the flowchart (positioning information acquisition mode) in FIG. 15, in step S262, the long-time decoding mode by setting the satellite signal decoding time T d to a long time, in a short time the satellite signal decoding time T d By setting, it is possible to set to the short-time decoding mode.
3−3.高精度モードと低精度モード
GPS装置(受信演算部)50の動作には、GPS装置50が、GPS装置50が測位計算を終了するDOP値を相対的に小さく(高精度に)設定する高精度モードと、相対的に大きく(低精度に)設定する低精度モードとを含んでもよい。この場合、相対的に処理時間が長く1動作期間あたりの消費電気量の大きい高精度モードが「Aモード」に、相対的に処理時間が短く1動作期間あたりの消費電気量の小さい低精度モードが「Bモード」に対応する。
3-3. High-accuracy mode and low-accuracy mode For the operation of the GPS device (reception calculation unit) 50, the
図15のフローチャート(位置情報取得モード)において、ステップS272において測位計算を行う際に、測位計算を終了するDOP値を小さく設定することで高精度モードに、測位計算を終了するDOP値を大きく設定することで低精度モードに設定することができる。 In the flowchart of FIG. 15 (positional information acquisition mode), when performing the positioning calculation in step S272, the DOP value for ending the positioning calculation is set to a high accuracy mode by setting the DOP value for ending the positioning calculation to a small value. By doing so, the low accuracy mode can be set.
本発明は、実施の形態で説明した構成と実質的に同一の構成(例えば、機能、方法及び結果が同一の構成、あるいは目的及び効果が同一の構成)を含む。また、本発明は、実施の形態で説明した構成の本質的でない部分を置き換えた構成を含む。また、本発明は、実施の形態で説明した構成と同一の作用効果を奏する構成又は同一の目的を達成することができる構成を含む。また、本発明は、実施の形態で説明した構成に公知技術を付加した構成を含む。 The present invention includes configurations that are substantially the same as the configurations described in the embodiments (for example, configurations that have the same functions, methods, and results, or configurations that have the same objects and effects). In addition, the invention includes a configuration in which a non-essential part of the configuration described in the embodiment is replaced. In addition, the present invention includes a configuration that exhibits the same operational effects as the configuration described in the embodiment or a configuration that can achieve the same object. Further, the invention includes a configuration in which a known technique is added to the configuration described in the embodiment.
上述の実施の形態においては、受信演算部の動作は、複数の動作モードを含み、制御部は受信演算部の動作を複数の動作モードのいずれかを選択することにより制御する例について説明したが、例えば、DOP値や探索制限時間などの種々の設定値を連続的に変化させることにより受信演算部の動作を制御することも可能である。 In the above embodiment, the operation of the reception calculation unit includes a plurality of operation modes, and the control unit controls the operation of the reception calculation unit by selecting one of the plurality of operation modes. For example, it is possible to control the operation of the reception calculation unit by continuously changing various set values such as the DOP value and the search time limit.
また、上述の実施の形態においては、動作モードの数が3つの場合について説明したが、動作モードの数は3つには限られず、2つでも4つ以上でも可能である。 In the above-described embodiment, the case where the number of operation modes is three has been described. However, the number of operation modes is not limited to three, and may be two or four or more.
さらに、上述した動作モードの例のうち、異なる概念の動作モード(例えば位置情報取得モードと長時間探索モードなど)を組み合わせて1つの動作モードとすることも可能である。 Further, among the above-described examples of the operation modes, it is possible to combine the operation modes of different concepts (for example, the position information acquisition mode and the long-time search mode) into one operation mode.
上述の各実施形態は、位置情報衛星としてGPS衛星について説明したが、本発明は、GPS衛星だけではなく、ガリレオ、GLONASSなどの他の全地球的航法衛星システム(GNSS)やSBASなどの静止衛星や準天頂衛星などの位置情報や時刻情報を含む衛星信号を発信する位置情報衛星でも良い。 In each of the above-described embodiments, the GPS satellite has been described as the position information satellite. However, the present invention is not limited to the GPS satellite, but other global navigation satellite systems (GNSS) such as Galileo and GLONASS, and stationary satellites such as SBAS. Position information satellites that transmit satellite signals including position information and time information such as quasi-zenith satellites may also be used.
1 GPS受信機(GPS付き腕時計)、10 GPS衛星、11 文字板、12 指針、13 ディスプレイ、14 竜頭、15 ボタン、16 ボタン、17 外装ケース、18 ベゼル、19 表面ガラス、20 モータコイル、21 磁性シート、22 充電用コイル、23 裏面ガラス、24 電池、25 回路基板、26 裏蓋、27 GPSアンテナ、28 充電制御回路、29 レギュレータ、30 受信用IC(受信回路)、32 バス、40 制御用IC(CPU;制御部)、42 RAM、44 ROM、46 入力装置、48 表示装置、50 GPS装置、52 電圧検出装置、53 スイッチ、54 負荷装置 1 GPS receiver (GPS wristwatch), 10 GPS satellite, 11 dial, 12 pointer, 13 display, 14 crown, 15 button, 16 button, 17 outer case, 18 bezel, 19 surface glass, 20 motor coil, 21 magnetic Sheet, 22 Charging coil, 23 Back glass, 24 Battery, 25 Circuit board, 26 Back cover, 27 GPS antenna, 28 Charge control circuit, 29 Regulator, 30 Receiving IC (receiving circuit), 32 Bus, 40 Control IC (CPU; control unit), 42 RAM, 44 ROM, 46 input device, 48 display device, 50 GPS device, 52 voltage detection device, 53 switch, 54 load device
Claims (17)
電池部と、
前記電池部から電力の供給を受けて駆動し、前記衛星信号を受信し、受信した前記衛星信号から衛星情報を取得する演算処理を行う受信演算部と、
前記電池部の出力電圧を検出する電圧検出部と、
前記電池部に対して、前記受信演算部よりも軽い負荷を与える負荷部と、
前記受信演算部、前記電圧検出部及び前記負荷部の動作を制御する制御部とを含み、
前記制御部は、
前記電池部から前記受信演算部への電力供給に先立って前記負荷部を動作させ、前記負荷部の動作中における前記電池部の出力電圧を前記電圧検出部により検出する第1の電圧検出処理を行い、
前記第1の電圧検出処理で検出された前記電池部の出力電圧に基づいて、前記負荷部の動作後における前記受信演算部の動作を制御することを特徴とする電子機器。 An electronic device having a function of receiving a satellite signal transmitted from a position information satellite,
A battery section;
A receiving operation unit that is driven by power supply from the battery unit, receives the satellite signal, and performs arithmetic processing to acquire satellite information from the received satellite signal;
A voltage detection unit for detecting an output voltage of the battery unit;
A load unit that applies a lighter load to the battery unit than the reception calculation unit;
A control unit that controls operations of the reception calculation unit, the voltage detection unit, and the load unit,
The controller is
Prior to power supply from the battery unit to the reception calculation unit, the load unit is operated, and a first voltage detection process is performed in which the voltage detection unit detects an output voltage of the battery unit during operation of the load unit. Done
An electronic apparatus that controls an operation of the reception calculation unit after an operation of the load unit based on an output voltage of the battery unit detected in the first voltage detection process.
前記制御部は、前記第1の電圧検出処理で検出される前記電池部の出力電圧が低いほど、前記受信演算部の1動作期間あたりの消費電気量が小さくなるように前記受信演算部の動作を制御することを特徴とする電子機器。 The electronic device according to claim 1,
The control unit operates the reception calculation unit such that the lower the output voltage of the battery unit detected in the first voltage detection process, the smaller the amount of electricity consumed per operation period of the reception calculation unit. An electronic device characterized by controlling
前記制御部は、
前記負荷部の非動作中における前記電池部の出力電圧を前記電圧検出部により検出する第2の電圧検出処理とを行い、
前記第1の電圧検出処理と前記第2の電圧検出処理とで検出された前記電池部の出力電圧に基づいて、前記負荷部の動作後における前記受信演算部の動作を制御することを特徴とする電子機器。 The electronic device according to claim 1,
The controller is
Performing a second voltage detection process of detecting the output voltage of the battery unit during non-operation of the load unit by the voltage detection unit;
The operation of the reception calculation unit after the operation of the load unit is controlled based on the output voltage of the battery unit detected by the first voltage detection process and the second voltage detection process. Electronic equipment.
前記制御部は、前記第1の電圧検出処理で検出される前記電池部の出力電圧が第1の基準電圧よりも低い場合又は前記第2の電圧検出処理で検出される前記電池部の出力電圧が第2の基準電圧よりも低い場合には、前記第1の電圧検出処理と前記第2の電圧検出処理とで検出される前記電池部の出力電圧の差が大きいほど、前記受信演算部の1動作期間あたりの消費電気量が小さくなるように前記受信演算部の動作を制御することを特徴とする電子機器。 The electronic device according to claim 3,
The control unit detects the output voltage of the battery unit detected by the second voltage detection process when the output voltage of the battery unit detected by the first voltage detection process is lower than the first reference voltage. Is lower than the second reference voltage, the larger the difference between the output voltages of the battery units detected in the first voltage detection process and the second voltage detection process, the greater the An electronic apparatus characterized in that the operation of the reception calculation unit is controlled so that the amount of electricity consumed per operation period is small.
前記制御部は、
前記第1の電圧検出処理と前記第2の電圧検出処理とで検出される前記電池部の出力電圧から前記電池部の内部抵抗値を算出する内部抵抗値算出処理を行い、
前記内部抵抗値に基づいて、前記負荷部の動作後における前記受信演算部の動作を制御することを特徴とする電子機器。 The electronic device according to claim 3,
The controller is
Performing an internal resistance value calculation process for calculating an internal resistance value of the battery unit from an output voltage of the battery unit detected by the first voltage detection process and the second voltage detection process;
An electronic apparatus that controls the operation of the reception calculation unit after the operation of the load unit based on the internal resistance value.
前記制御部は、前記第1の電圧検出処理で検出される前記電池部の出力電圧が第1の基準電圧よりも低い場合又は前記第2の電圧検出処理で検出される前記電池部の出力電圧が第2の基準電圧よりも低い場合には、前記内部抵抗値が大きいほど、前記受信演算部の1動作期間あたりの消費電気量が小さくなるように前記受信演算部の動作を制御することを特徴とする電子機器。 The electronic device according to claim 5,
The control unit detects the output voltage of the battery unit detected by the second voltage detection process when the output voltage of the battery unit detected by the first voltage detection process is lower than the first reference voltage. Is lower than the second reference voltage, the operation of the reception calculation unit is controlled such that the larger the internal resistance value, the smaller the amount of electricity consumed per operation period of the reception calculation unit. Features electronic equipment.
前記制御部は、
前記内部抵抗値と、前記受信演算部の動作時における前記電池部に対する負荷とから、前記受信演算部の動作時における前記電池部の出力電圧を推測する推測演算処理を行い、
前記推測演算処理で推測した前記受信演算部の動作時における前記電池部の出力電圧に基づいて、前記負荷部の動作後における前記受信演算部の動作を制御することを特徴とする電子機器。 The electronic device according to claim 5,
The controller is
From the internal resistance value and the load on the battery unit during operation of the reception calculation unit, performing an estimation calculation process for estimating the output voltage of the battery unit during operation of the reception calculation unit,
An electronic apparatus that controls an operation of the reception calculation unit after an operation of the load unit based on an output voltage of the battery unit during an operation of the reception calculation unit estimated by the estimation calculation process.
前記制御部は、前記推測演算処理で推測した前記受信演算部の動作時における前記電池部の出力電圧が小さいほど、前記受信演算部の1動作期間あたりの消費電気量が小さくなるように前記受信演算部の動作を制御することを特徴とする電子機器。 The electronic device according to claim 7,
The control unit is configured to reduce the amount of electricity consumed per operation period of the reception calculation unit as the output voltage of the battery unit during operation of the reception calculation unit estimated by the estimation calculation process decreases. An electronic device that controls an operation of a calculation unit.
前記受信演算部の動作は、複数の動作モードを含み、
前記制御部は、前記受信演算部の動作を、前記複数の動作モードのいずれかを選択することにより制御することを特徴とする電子機器。 The electronic device according to any one of claims 1 to 8,
The operation of the reception calculation unit includes a plurality of operation modes,
The said control part controls the operation | movement of the said reception calculating part by selecting either of these operation modes, The electronic device characterized by the above-mentioned.
前記受信演算部の動作は、前記衛星情報に基づいて位置情報を生成する位置情報取得モードと、前記衛星情報に基づいて時刻情報を生成する時刻情報取得モードとを含み、
前記制御部は、前記受信演算部の動作を、前記位置情報取得モードと前記時刻情報取得モードとから選択することにより制御することを特徴とする電子機器。 The electronic device according to claim 9,
The operation of the reception calculation unit includes a position information acquisition mode for generating position information based on the satellite information, and a time information acquisition mode for generating time information based on the satellite information,
The said control part controls the operation | movement of the said reception calculating part by selecting from the said position information acquisition mode and the said time information acquisition mode, The electronic device characterized by the above-mentioned.
前記受信演算部は、前記位置情報取得モードにおいて、前記衛星情報に基づいて、所与のDOP値以下となるまで測位計算を行うことにより位置情報を生成する測位計算処理を行い、
前記制御部は、前記受信演算部の動作を、前記所与のDOP値を変更することにより制御することを特徴とする電子機器。 The electronic device according to claim 10,
The reception calculation unit performs a positioning calculation process for generating position information by performing a positioning calculation based on the satellite information until it becomes a given DOP value or less in the position information acquisition mode,
The said control part controls the operation | movement of the said reception calculating part by changing the said given DOP value, The electronic device characterized by the above-mentioned.
前記受信演算部は、前記衛星信号に基づいて、所与の探索制限時間内に前記位置情報衛星を探索する衛星探索処理を行い、
前記制御部は、前記受信演算部の動作を、前記所与の探索制限時間を変更することにより制御することを特徴とする電子機器。 The electronic device according to any one of claims 1 to 11,
The reception calculation unit performs a satellite search process for searching for the position information satellite within a given search time limit based on the satellite signal,
The said control part controls the operation | movement of the said reception calculating part by changing the said given search time limit, The electronic device characterized by the above-mentioned.
前記制御部は、前記受信演算部の動作を、前記受信演算部が受信した前記衛星信号から衛星情報を取得する演算処理を行う演算制限時間を変更することにより制御することを特徴とする電子機器。 The electronic device according to claim 1,
The control unit controls the operation of the reception calculation unit by changing a calculation time limit for performing calculation processing for acquiring satellite information from the satellite signal received by the reception calculation unit. .
前記制御部は、前記受信演算部の動作を、前記負荷部の動作後に前記受信演算部を動作させるか否かを選択することにより制御することを特徴とする電子機器。 The electronic device according to any one of claims 1 to 13,
The said control part controls the operation | movement of the said reception calculating part by selecting whether the said reception calculating part is operated after the operation | movement of the said load part, The electronic device characterized by the above-mentioned.
内部時刻情報を保持する計時部を含み、
前記制御部は、前記受信演算部が取得した前記衛星情報に基づいて、前記内部時刻情報を修正することを特徴とする電子機器。 The electronic device according to any one of claims 1 to 14,
Including a timekeeping section that holds internal time information,
The said control part corrects the said internal time information based on the said satellite information which the said reception calculating part acquired, The electronic device characterized by the above-mentioned.
電池部と、
前記電池部から電力の供給を受けて駆動し、前記衛星信号を受信し、受信した前記衛星信号から衛星情報を取得する演算処理を行う受信演算部と、
前記電池部の出力電圧を検出する電圧検出部と、
前記電池部に対して、前記受信演算部よりも軽い負荷を与える負荷部と、
前記受信演算部、前記電圧検出部及び前記負荷部の動作を制御する制御部とを含む電子機器の制御方法であって、
前記制御部が、
前記電池部から前記受信動作部への電力供給に先立って前記負荷部を動作させるステップと、
前記負荷部の動作中における前記電池部の出力電圧を前記電圧検出部により検出する第1の電圧検出処理を行うステップと、
前記第1の電圧検出処理で検出された前記電池部の出力電圧に基づいて、前記負荷部の動作後における前記受信演算部の動作を制御するステップと、を含むことを特徴とする電子機器の制御方法。 An electronic device having a function of receiving a satellite signal transmitted from a position information satellite,
A battery section;
A receiving operation unit that is driven by power supply from the battery unit, receives the satellite signal, and performs arithmetic processing to acquire satellite information from the received satellite signal;
A voltage detection unit for detecting an output voltage of the battery unit;
A load unit that applies a lighter load to the battery unit than the reception calculation unit;
A control method of an electronic device including a control unit that controls operations of the reception calculation unit, the voltage detection unit, and the load unit,
The control unit is
Operating the load unit prior to supplying power from the battery unit to the reception operation unit;
Performing a first voltage detection process for detecting, by the voltage detection unit, an output voltage of the battery unit during operation of the load unit;
Controlling the operation of the reception calculation unit after the operation of the load unit based on the output voltage of the battery unit detected in the first voltage detection process. Control method.
電池部と、
前記電池部から電力の供給を受けて駆動し、前記衛星信号を受信し、受信した前記衛星信号から衛星情報を取得する演算処理を行う受信演算部と、
前記電池部の出力電圧を検出する電圧検出部と、
前記電池部に対して、前記受信演算部よりも軽い負荷を与える負荷部と、
前記受信演算部、前記電圧検出部及び前記負荷部の動作を制御する制御部とを含む電子機器の制御方法であって、
前記制御部が、
前記電池部から前記受信演算部への電力供給に先立って前記負荷部を動作させるステップと、
前記負荷部の動作中における前記電池部の出力電圧を前記電圧検出部により検出する第1の電圧検出処理と、前記負荷部の非動作中における前記電池部の出力電圧を前記電圧検出部により検出する第2の電圧検出処理とを行うステップと、
前記第1の電圧検出処理と前記第2の電圧検出処理とで検出された前記電池部の出力電圧に基づいて、前記負荷部の動作後における前記受信演算部の動作を制御するステップと、を含むことを特徴とする電子機器の制御方法。 An electronic device having a function of receiving a satellite signal transmitted from a position information satellite,
A battery section;
A receiving operation unit that is driven by power supply from the battery unit, receives the satellite signal, and performs arithmetic processing to acquire satellite information from the received satellite signal;
A voltage detection unit for detecting an output voltage of the battery unit;
A load unit that applies a lighter load to the battery unit than the reception calculation unit;
A control method of an electronic device including a control unit that controls operations of the reception calculation unit, the voltage detection unit, and the load unit,
The control unit is
Operating the load unit prior to supplying power from the battery unit to the reception calculation unit;
First voltage detection processing for detecting the output voltage of the battery unit during operation of the load unit by the voltage detection unit, and detection of the output voltage of the battery unit during non-operation of the load unit by the voltage detection unit Performing a second voltage detection process,
Controlling the operation of the reception calculation unit after the operation of the load unit based on the output voltage of the battery unit detected by the first voltage detection process and the second voltage detection process. A method for controlling an electronic device, comprising:
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