JP2018146329A - 電子時計及び電子機器システム - Google Patents
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Abstract
【課題】適切な電圧・温度・機能の関係性が取れた電子時計と電子機器システムを提供すること。【解決手段】電池や機能に合った電圧・温度・機能・演算の各テーブルを有し、電圧レベル判断部にて電圧レベルを決定し、温度レベル判断部にて温度レベルを決定する。前記電圧レベルと前記温度レベルから、機能の許可・制限の度合いを機能レベルとして、演算部にて、演算を行うことで決定する。前記機能レベルから機能の許可・制限を実行する。【選択図】図3
Description
本発明は重負荷機能を持つ電子時計とこれを用いた電子機器システムにおいて、適切な電圧値と機能制限の関係に関する。
電池と温度には密接な関係があり、温度が下がると内部インピーダンスが増加する。 内部インピーダンスが高い状態で重負荷をかけた際、電池の容量が低かった場合にシステムダウンが発生する恐れがある。そのため、従来技術では低温状態においてシステムダウンしない電圧値で重負荷機能の制限をかけている。
現在の電子時計では標準長波電波、GPS等の衛星信号、Bluetooth(登録商標)等の近距離通信などの重負荷機能を制限する電圧値は低温状態で動作ができるか否かで判断されている。しかし、制限をかける電圧値において、常温や高温では重負荷機能を行えるにもかかわらず、重負荷機能を制限している場合がある。従って重負荷機能に制限をかける電圧値の閾値が高いことは重負荷機能を持つ多機能時計の利点を大きく損なっている。従来技術では使用できる範囲でも使用不可となっていることがあり、電圧・温度・機能の適正な関係性が取れていないという課題がある。
上記課題を解決するために、本発明における電子時計は、電源電圧を測定し、電圧レベル(X,x)を判断する電圧レベル判断部(400)と、温度を測定し、温度レベル(Y)を判断する温度レベル判断部(401)と、前記電圧レベル(X,x)と前記温度レベル(Y)から、機能レベル判断値(F)を演算し、該機能レベル判断値(F)から機能レベル(A〜D)を決定する演算部(402)と、前記機能レベル(A〜D)から機能の許可・制限を実行する機能制御部(403)と、を有することを特徴とする。
本発明に従うと温度と電池電圧の適切な関係により、機能制限を行う電池電圧値の引き下げが可能である。また、重負荷機能の機能制限を負荷の大きさによってレベル分けを行っているため、全ての機能を禁止していた従来の技術と比べ一部の機能を使える本発明では多機能時計の利点を損ないにくいという効果がある。
以下に述べる実施の形態は、本発明の好的な具体例であるため、技術的に好ましい種々の限定が付されているが、本発明の範囲は以下の説明において特に本発明を限定する旨の記載がない限り、これらの態様に限られるものではない。
[第一実施形態]
以下、この発明の公的な実施形態の一つである第一実施形態を、添付図面を参照しながら詳細に説明する。第一実施形態は重負荷機能を備える電子時計であり、重負荷機能に関しての限定は無いものとする。
以下、この発明の公的な実施形態の一つである第一実施形態を、添付図面を参照しながら詳細に説明する。第一実施形態は重負荷機能を備える電子時計であり、重負荷機能に関しての限定は無いものとする。
[電子時計の構造]
図1は、本発明の第一実施形態に関わる重負荷機能を備える電子時計100の外観図である。
図1は、本発明の第一実施形態に関わる重負荷機能を備える電子時計100の外観図である。
ここで、重負荷機能とは、時計の基本機能である時刻計時並びに時刻表示以外の機能であって、使用する電力が大きなものを言う。重負荷機能としては、標準長波電波、GPS等の衛星信号、Bluetooth(登録商標)等の近距離通信などの受信や通信に係る機能、クロノグラフ等の精度を必要とする計時機能、水深や高度、方位等の物理量をセンサで計測し表示する物理量計測機能等が挙げられる。
第1実施形態では、重負荷機能を特定しない基本的構成を説明する。
図1に示すように、電子時計100は使用者の手首に装着される腕時計型電子時計であり、文字板101および指針102を備え、時刻を計時して表示する。文字板101はガラスやプラスチックなどの光を透過する非金属の材料で形成されている。
図1に示すように、電子時計100は使用者の手首に装着される腕時計型電子時計であり、文字板101および指針102を備え、時刻を計時して表示する。文字板101はガラスやプラスチックなどの光を透過する非金属の材料で形成されている。
指針102は文字板101の表面側に設けられており、回転軸102Dを中心に回転する時針102A、分針102B、および秒針102Cを含み、不図示の歯車を介して不図示のステップモータで駆動され、時刻を表示する。
電子時計100は、操作部材としてのボタン103A、ボタン103Bやりゅうず104を備え、ボタン103A、ボタン103Bやりゅうず104の手動操作に応じた処理や機能が実行される。具体的には、りゅうず104の操作で時刻修正が可能であり、ボタン103A、ボタン103Bの操作で重負荷機能の実行が行える。
さらに、電子時計100は、実行可能機能告知手段106を備える。実行可能機能告知
手段106は、重負荷機能がどのレベルで使用可能かを使用者に告知するための手段であり、インジケータ針105とレベルを示す指標である106A〜Dから構成される。機能レベルの詳細は後述する。
手段106は、重負荷機能がどのレベルで使用可能かを使用者に告知するための手段であり、インジケータ針105とレベルを示す指標である106A〜Dから構成される。機能レベルの詳細は後述する。
図2は電子時計100の回路構成を示すブロック図である。
300は電子時計100の電源である二次電池、301は二次電池300の充電手段であるソーラーセルである。ソーラーセル301は、透光性部材で作成された文字板101の下面に配置され、文字板101を透過した光で発電を行う。
300は電子時計100の電源である二次電池、301は二次電池300の充電手段であるソーラーセルである。ソーラーセル301は、透光性部材で作成された文字板101の下面に配置され、文字板101を透過した光で発電を行う。
302は温度変化に対し極めて大きな非線形の抵抗値変化を示す抵抗器(サーミスタ)であり、303がサーミスタ302の抵抗変化を直線化するための固定抵抗である。温度検出用ADC304Bはサーミスタ302と固定抵抗303間の電圧値をアナログ信号からデジタル信号に変換することで温度検出を行う。
電圧検出用ADC304Aは二次電池300の電圧値をアナログ信号からデジタル信号に変換することで電圧検出を行う。
制御回路305は、重負荷機能を備える電子時計100を制御するための回路であり、CPUで構成されている。この制御回路305は後述するように、実行可能機能判断開始命令、電圧レベル・温度レベルの判断、機能レベルを決定するための電圧レベル・温度レベルを用いた演算、判断した機能レベルの重負荷機能を実行する処理を行う。
モータ306Aは指針102を駆動するモータであり、モータ306Bはインジケータ針105を駆動するモータである。
なお、電子時計100は、時計回路、モータドライバと輪列系、重負荷機能を実現する重負荷機能回路やその付随部品(アンテナやセンサ)等を有するが、図2では図示を省略している。
RAM307は電圧レベル・温度レベルの判断、機能レベルを決定するための電圧レベル・温度レベルを用いた演算の記憶媒体として用いる。また、ROM308は電圧レベル・温度レベルの判断、機能レベルを決定するための電圧レベル・温度レベルを用いた演算の際に必要な各テーブルを備える。各テーブルにおいては後述する。
図3は、電子時計100のシステム構成図である。電圧レベル判断部400は、検出した二次電池300の電池電圧を、レベリングした電圧レベルに変換する部分であり、電圧検出回路400A、電圧レベルテーブル400B、電圧レベルレジスタ400C、制御回路305で構成される。
電圧検出用ADC304Aで構成される電圧検出回路400Aから出力される二次電池300の電池電圧に対応する値を、ROM308に形成された電圧レベルテーブル400Bにて電圧レベルに変換し、RAM307に形成される電圧レベルレジスタ400Cに保持する。各々の手順は制御回路305にて制御される。
温度レベル判断部401は検出した温度をレベリングした温度レベルに変換する部分であり、温度検出回路401A、温度レベルテーブル401B、温度レベルレジスタ401C、制御回路305で構成される。
サーミスタ302、固定抵抗303、温度検出用ADC304Bで構成される温度検出回路401Aから出力される温度に対応する値を、ROM308に形成された温度レベル
テーブル401Bにて温度レベルに変換し、RAM307に形成される温度レベルレジスタ401Cに保持する。各々の手順は制御回路305にて制御される。
テーブル401Bにて温度レベルに変換し、RAM307に形成される温度レベルレジスタ401Cに保持する。各々の手順は制御回路305にて制御される。
402は演算部であり、電圧レベルレジスタ400Cに記憶してある電圧レベルと温度レベルレジスタ401Cに記憶してある温度レベルとから、演算テーブル404を用いて機能レベルを決定するための演算を行う。
403は機能制御部であり、演算部402での演算結果と機能レベルテーブル405から実行する機能レベルを決定し、重負荷機能の実行命令を出す。
403は機能制御部であり、演算部402での演算結果と機能レベルテーブル405から実行する機能レベルを決定し、重負荷機能の実行命令を出す。
演算部402と機能制御部403は制御回路305で構成され、演算テーブル404と機能レベルテーブル405はROM308内に形成される。
[制御回路の動作]
このような電子時計100における制御回路305の動作について図4、5のフローチャートと図6のROM308に格納している、演算やレベル判断に使用する各テーブルに基づき説明する。なお、図4では第一実施形態全体のフローを説明しており、図5では演算時の詳細なフローを説明する。
このような電子時計100における制御回路305の動作について図4、5のフローチャートと図6のROM308に格納している、演算やレベル判断に使用する各テーブルに基づき説明する。なお、図4では第一実施形態全体のフローを説明しており、図5では演算時の詳細なフローを説明する。
図4は第一実施形態における全体のフローチャートである。ステップS01で制御回路305に重負荷機能開始判断要求の信号が入る。重負荷機能開始判断要求の信号は定期的なタイミング(1時間に1回など)で信号が送られる場合と、操作部材であるボタン103A,Bやりゅうず104の操作に対応して重負荷機能の実行が要求された際に、重負荷機能を実行する前の信号が送られる場合の2種類がある。
重負荷機能判断要求の信号検出後、ステップS02で電圧レベル判断部400を用いて電圧レベルを検出し、温度レベル判断部401を用いて温度レベルを検出する。電圧レベル、温度レベルを検出後、ステップS03で演算部402を用いて、演算を行う。
重負荷機能判断要求の信号検出後、ステップS02で電圧レベル判断部400を用いて電圧レベルを検出し、温度レベル判断部401を用いて温度レベルを検出する。電圧レベル、温度レベルを検出後、ステップS03で演算部402を用いて、演算を行う。
ステップS04では、ステップS03での演算結果を元に機能レベルを決定し、インジケータ針105で機能レベルの表示を行い、重負荷機能を実行する。なお、重負荷機能は、機能レベルの結果(実行不可レベル)や要求信号の種類(定期的タイミング)により実行されない場合が有る。
図5は第一実施形態の演算時の詳細なフローである。ステップS10で二次電池300の電圧値を電圧検出用ADC304Bにてアナログ信号をデジタル信号に変換することで電圧検出を行う。
電圧検出後、ステップS11で、電圧レベル判断部400にて電圧レベルを決定し、電圧レベルレジスタ400Cに記憶させる。
電圧検出後、ステップS11で、電圧レベル判断部400にて電圧レベルを決定し、電圧レベルレジスタ400Cに記憶させる。
図7(a)は、電圧レベルテーブル400Bの内容を示す図表であり、電圧値に対応する電圧レベルXとxが関連付けられて記憶されている。xは電圧値の大まかな高低に対応するレベル値であり、Xは詳細にランク分けされたレベル値である。Xとxの使用法については、後述する。
電圧レベル判断部400では、電圧検出回路400Aで取得された二次電池300の電圧値を、図7(a)に示す電圧レベルテーブル400Bを用いて電圧レベルXとxを決定し、電圧レベルレジスタ400Cに記憶させる。
電圧レベル判断部400では、電圧検出回路400Aで取得された二次電池300の電圧値を、図7(a)に示す電圧レベルテーブル400Bを用いて電圧レベルXとxを決定し、電圧レベルレジスタ400Cに記憶させる。
なお、二次電池300は、その電圧値や、電圧値に対する容量が機種毎に異なるので、電圧レベルテーブル400Bは、使用する二次電池300の機種に適合するように適宜書き換えを行う。
続いて、ステップS12で、サーミスタ302と固定抵抗303で直線化された電圧値を、温度検出用ADC304Aにてアナログ信号をデジタル信号に変換することで温度検出を行う。続いて、ステップS13で、検出した温度を、温度レベルデーブル401Bを用いて温度レベルを決定する。
図7(b)は、温度レベルテーブル400Cの内容を示す図であり、温度に対応する温度レベルYが関連付けられて記憶されている。
温度レベル判断部401では、温度検出回路401Aで取得された温度を、図7(b)に示す温度レベルテーブル401Bを用いて温度レベルYを決定し、温度レベルレジスタ401Cに記憶させる。Yの使用法については、後述する。
温度レベル判断部401では、温度検出回路401Aで取得された温度を、図7(b)に示す温度レベルテーブル401Bを用いて温度レベルYを決定し、温度レベルレジスタ401Cに記憶させる。Yの使用法については、後述する。
なお、温度レベルテーブル401Bについても、電圧レベルテーブル400Bと同様、二次電池300の機種毎に書き換えても良い。
ステップS15において、演算部402は、電圧レベルレジスタ400Cと温度レベルレジスタ401Cから電圧レベルxと温度レベルYを読み出し、演算テーブル404から温度影響度Zを決定する。
図6は、演算テーブル404を示す図表である。電圧レベルxと温度レベルYに対して、温度影響度Zが対応付けられている。
温度影響度Zを決定後、ステップS16で演算部402を用いてF=X+Zで演算結果を求める。その際、演算結果が1以下であれば1とし、10以上であれば10とする。
温度影響度Zを決定後、ステップS16で演算部402を用いてF=X+Zで演算結果を求める。その際、演算結果が1以下であれば1とし、10以上であれば10とする。
ステップS17において演算部402で演算結果Fを、機能レベルテーブル405を用いて機能レベルを判断する。
上記のような演算を行うことで機能レベルを決定するのは、以下の理由による。
重負荷機能による二次電池への影響度は、二次電池の容量に大きく依存し、容量は電圧値に大きく相関する。なので、従来は、電圧値のみで重負荷機能の許可・制限を判断してきた。しかしながら、二次電池の特性は、温度によっても大きく影響する。具体的には、低温ほど悪影響が大きく、高温ほど影響は小さいか、むしろ良くなる。また、同じ温度でも電池電圧値により、その影響度は異なる。具体的には、低電圧ほど温度の影響が大きくなる。
重負荷機能による二次電池への影響度は、二次電池の容量に大きく依存し、容量は電圧値に大きく相関する。なので、従来は、電圧値のみで重負荷機能の許可・制限を判断してきた。しかしながら、二次電池の特性は、温度によっても大きく影響する。具体的には、低温ほど悪影響が大きく、高温ほど影響は小さいか、むしろ良くなる。また、同じ温度でも電池電圧値により、その影響度は異なる。具体的には、低電圧ほど温度の影響が大きくなる。
従って、電圧レベルxと温度レベルYにより、温度影響度Zを詳細かつ適切に設定し、電圧レベルXを適宜補正した演算結果Fにより、機能レベルを設定することで、適切な機能レベルの決定を行うことが可能となる。
温度影響度Zについても、上記の如く、低温や低電圧では悪影響が大きいので、演算結果Fが低くなるように設定され、高温や高電圧では影響が小さいので演算結果Fが高くなるように設定されている。
なお、本実施形態では、説明をわかりやすくするため、大まかな電圧レベルxと温度レベルYにて、温度影響度Zを設定したが、詳細な電圧レベルXで設定しても良い。また、xについても2段階としたが、3段階以上としても良い。但し、その場合は、記憶する温度影響度Zも多くなり、必要なメモリ量も多くなる。また、温度影響度Zの設定も複雑になるので、適切な設定を考慮する必要がある。
図8に、機能レベルを決定する時に用いる機能レベルテーブル405を示す。機能レベルテーブル405は、703の演算結果Fに対して、704の機能レベルが対応付けられ
ている。704A、704Bは、機能レベル704の機能の具体例を、GPSやBluetooth(登録商標)としたものである。
ている。704A、704Bは、機能レベル704の機能の具体例を、GPSやBluetooth(登録商標)としたものである。
演算結果Fに応じて取得した機能レベルは、重負荷機能の制限に用いると共に、実行可能機能告知手段106により、使用可能な機能レベルを表示する。
演算結果703の数値が大きい順にA,B,C,Dとなっており、A,B,C,Dの順で機能制限量が多くなる。(機能レベルDでは重負荷機能の起動不可とする)。使用可能機能例(GPS)704Aを見るとわかるように、Aが最も受信時間が長くて最も受信する情報量が多く、Cでは受信時間が短く受信する情報量が少ない。また、使用可能機能例(Bluetooth(登録商標))704Aを見るとわかるようにAが最も通信時間、通信量が多く、Cでは単発のみの通信となる。
演算結果703の数値が大きい順にA,B,C,Dとなっており、A,B,C,Dの順で機能制限量が多くなる。(機能レベルDでは重負荷機能の起動不可とする)。使用可能機能例(GPS)704Aを見るとわかるように、Aが最も受信時間が長くて最も受信する情報量が多く、Cでは受信時間が短く受信する情報量が少ない。また、使用可能機能例(Bluetooth(登録商標))704Aを見るとわかるようにAが最も通信時間、通信量が多く、Cでは単発のみの通信となる。
要は、演算結果Fが大きいほど、受信時間が長くて、得られる情報も多くなり、演算結果Fが小さいほど、受信時間が短い代わりに、得られる情報も少なくなるように設定されている。
電圧レベル700や温度レベル701、演算値702、機能レベル704のレベリングする段階や値は、電池電圧の容量や電圧値、特性、また重負荷機能の負荷度によって適切な値やレベルの段階が異なるため、本実施例は一例であり、各テーブルの設定方法については、この実施形態に限られるものではない。
機能も通信機能には限定されず、クロノグラフ等の計時機能や、水深や高度、方位等の物理量計測機能等であっても良い。
機能も通信機能には限定されず、クロノグラフ等の計時機能や、水深や高度、方位等の物理量計測機能等であっても良い。
本実施形態は、指針式電子時計として説明を行ったが、無論これに限定されない。時刻表示、インジケータ表示ともLCD等のデジタル表示手段で表示するデジタル時計であっても良いし、インジケータのみデジタル表示手段で表示するコンビネーション時計であっても良い。
また、本実施形態では専用のインジケータ針105を使用したが、秒針102Cで兼用表示を行っても良い。
[第二実施形態]
次に本発明の第二実施形態について添付図面を参照しながら、詳細に説明する。
第一実施形態が電子時計単体で構成されるのに対し、第二実施形態は、Bluetooth(登録商標)などの近距離通信機能を持つ電子時計と電子機器との2体で構成される。
次に本発明の第二実施形態について添付図面を参照しながら、詳細に説明する。
第一実施形態が電子時計単体で構成されるのに対し、第二実施形態は、Bluetooth(登録商標)などの近距離通信機能を持つ電子時計と電子機器との2体で構成される。
図9は第二実施形態の構成を示す概要図である。電子時計100はスマートフォンなどの電子機器200と近距離通信を行う機能を持つ。201は通信可能レベル判断時の電子時計100と電子機器200の通信を示している。
電子時計100で電圧と温度のレベルを判断し、そのレベルを電子機器200に送信する。受信した電圧と温度のレベルをもとに、電子機器200で演算を行い、演算結果を電子時計100が受信することで通信可能レベルを判断する。詳細な内容については後述する。
図10は第二実施形態の電子時計100の回路構成を示すブロック図である。第二実施形態は第一実施形態と比べ、重負荷機能として、電子機器200との近距離通信に必要な高周波回路800とアンテナ801が追加されている。その他のブロックに関しては、第一実施形態と同様の回路構成となっているため、同じ番号を付して説明を省略する。
電子時計100で電圧と温度のレベルを判断し、そのレベルを電子機器200に送信する。受信した電圧と温度のレベルをもとに、電子機器200で演算を行い、演算結果を電子時計100が受信することで通信可能レベルを判断する。詳細な内容については後述する。
図10は第二実施形態の電子時計100の回路構成を示すブロック図である。第二実施形態は第一実施形態と比べ、重負荷機能として、電子機器200との近距離通信に必要な高周波回路800とアンテナ801が追加されている。その他のブロックに関しては、第一実施形態と同様の回路構成となっているため、同じ番号を付して説明を省略する。
高周波回路800は、Bluetooth(登録商標)などの高周波帯の電波を送受信する際に用いる回路である。通信可能レベルを判断するのに必要な情報(電圧レベル、温
度レベル、演算結果)を、アンテナ801を介して電子機器200に送受信する際に用いる。また、通信可能レベル判断以外の電子機器200との通信機能にも高周波回路800とアンテナ801は用いられる。
なお、高周波回路800内は、受信回路、送信回路、変調回路、復調回路、増幅器、発振器、BPFやスイッチなどを有するが、いずれも本発明を構成しないので、図10では図示を省略し、詳細説明も省略する。
度レベル、演算結果)を、アンテナ801を介して電子機器200に送受信する際に用いる。また、通信可能レベル判断以外の電子機器200との通信機能にも高周波回路800とアンテナ801は用いられる。
なお、高周波回路800内は、受信回路、送信回路、変調回路、復調回路、増幅器、発振器、BPFやスイッチなどを有するが、いずれも本発明を構成しないので、図10では図示を省略し、詳細説明も省略する。
図11は、第二実施形態のシステム構成図である。第一実施形態と同じ構成には同じ番号を付し、説明を省略する。第二実施形態は第一実施形態と比べ、重負荷機能が電子機器200との通信機能に限定されたため、電子機器200との近距離通信に必要な通信制御部900、時計通信部902、電子機器200が追加されている。
また、時計内部で機能レベルの演算する必要の有無を判断するために、電圧レベル判断部400は、判断回路400Dが加わった電圧レベル/演算判断部400´に変更されている。また、電子機器内の演算に使用される演算テーブルが変更されたため、付番が404´に変更されている。
また、時計内部で機能レベルの演算する必要の有無を判断するために、電圧レベル判断部400は、判断回路400Dが加わった電圧レベル/演算判断部400´に変更されている。また、電子機器内の演算に使用される演算テーブルが変更されたため、付番が404´に変更されている。
電圧レベル/演算判断部400´は第一実施形態と同様に、二次電池300の電池電圧をレベリングした電圧レベルに変換する機能を持つ。また、それに加え、温度によって通信機能が使用できるか否かが変わる電圧レベルを判断する部分として、判断回路400Dが加わった構成である。判断回路400Dは、制御回路305によって電圧レベルレジスタ400Cに記憶してある電圧レベルを読み出し、特定の電圧レベル(今回の例では電圧レベル5)以上か未満かを判断する。判断後に、機能レベルを、電子時計100(演算部402)で判断するか、電子機器200(端末演算部908)で判断するかを決定する役割を持つ。
温度によって通信機能が使用できるか否かを判断する理由は、以下である。
温度によって通信機能が使用できるか否かを判断する理由は、以下である。
本実施形態では、電子機器200に電圧レベルと温度レベルを送信し、電子機器200で判断した機能レベルを受信する実施形態であるが、通信機能は重負荷機能であり、通信可能レベル判断のための送受信を行う際に、電池の状態により、通信不可な場合がある。通信不可な状態で、通信可能レベル判断を行うために通信を行うと、システムダウンが発生する恐れがあると共に、電池の容量を大きく消費してしまう。そのため、温度によって通信できるか否かが変わる電圧値であるかどうかを、電子時計100内部で演算し、大まかに通信可能レベル判断することで、システムダウンを防いでいる。
通信制御部900は時計通信部902に送受信するデータの管理と通信の実行に関する命令を送る役割を持ち、高周波回路800と制御回路305から構成される。
時計通信部902は、電子機器200の端末通信部906とのデータを送受信する役割を持ち、高周波回路800とアンテナ801と制御回路305で構成される。
時計通信部902は、電子機器200の端末通信部906とのデータを送受信する役割を持ち、高周波回路800とアンテナ801と制御回路305で構成される。
次に、電子機器200内のシステム構成の説明を行う。
電子機器200は、電子時計100との短距離通信機能によって通信可能レベル判断など、電子時計100に対しての種々な役割を担い、端末通信部906、端末制御部907、端末演算部908、電子機器テーブル909で構成される。なお、電子機器200は表示部や操作部、音声部など、種々の機能に関する構成部を有するがいずれも本発明を構成しないため、図示を省略、説明も省略する。
電子機器200は、電子時計100との短距離通信機能によって通信可能レベル判断など、電子時計100に対しての種々な役割を担い、端末通信部906、端末制御部907、端末演算部908、電子機器テーブル909で構成される。なお、電子機器200は表示部や操作部、音声部など、種々の機能に関する構成部を有するがいずれも本発明を構成しないため、図示を省略、説明も省略する。
端末通信部906は電子時計100の時計通信部902に相当し、電子時計100との近距離通信を行う役割を持つ。
端末制御部907は電子時計100の通信制御部902、機能制御部403に相当し、
各種命令を担っている。
各種命令を担っている。
端末演算部908は電子時計100の演算部402に相当し、電子機器テーブル909から、演算テーブルを読み出し、通信制限レベルを演算する役割を持つ。
電子機器テーブル909は電子時計100の機能レベルテーブル405に相当し、演算に必要な固有のテーブルを格納している。
[制御回路の動作]
第二実施形態の制御回路305の動作について、図12のフローチャートと、図13の電子時計100内部のテーブルと電子機器200のテーブルを用いて説明する。なお、図12のフローチャートの左側は電子時計100のフローであり、右側は電子機器200のフローである。
第二実施形態の制御回路305の動作について、図12のフローチャートと、図13の電子時計100内部のテーブルと電子機器200のテーブルを用いて説明する。なお、図12のフローチャートの左側は電子時計100のフローであり、右側は電子機器200のフローである。
図12は、第二実施形態における全体のフローチャートである。ステップS20で、制御回路305に通信可能レベル判断開始要求の信号が入る。通信可能レベル判断開始要求の信号は、操作部材に対応して通信機能の実行が要求された際に信号が送られる場合と、電子機器200と既に接続している状態で、定期的なタイミングで信号が送られる場合の2種類がある。
電子機器200と非接続状態である時に使用者に対し、通信可能か否かを通知するために定期的なタイミングで通信可能レベル判断が必要である。非接続状態である時は図12のフローで通信可能レベル判断を行うことができないため、図4と同様のフローチャートで通信可能レベルの判断を行う。
電子機器200と非接続状態である時に使用者に対し、通信可能か否かを通知するために定期的なタイミングで通信可能レベル判断が必要である。非接続状態である時は図12のフローで通信可能レベル判断を行うことができないため、図4と同様のフローチャートで通信可能レベルの判断を行う。
次にステップS21で電圧と温度のレベルを判断する。各レベルの判断方法は第一実施形態と同様であり、図5のステップS11からステップS14と同様である。
次にステップ22では、温度によって通信が不可になる電圧値か否かによってフローが異なるため、順番に説明する。
[温度に関係なく通信可能な電圧値の場合]
ステップ22で電圧レベル/演算判断部400´を用いて、温度に関係なく通信ができる電圧値(今回の例では電圧レベル5以上)と判断された場合(S22:Yes)、ステップS26で、時計通信部902と端末通信部906を介して、端末制御部907に演算要求命令を送り、電子機器200に演算をする準備を行わせる。
電子機器200の準備が整い次第、ステップS41で端末制御部907から端末通信部906と時計通信部902を介して、電圧レベルと温度レベルの要求命令が通信制御部900に送られる。
電圧レベルと温度レベルの要求命令受信後、ステップ27で、通信制御部900が電圧レベルレジスタ400Cと温度レベルレジスタ401Cから各レベルを読み出し、時計通信部902と端末通信部906を介して、端末制御部907に送信する。端末制御部907は受信した各レベルと電子機器テーブル909、端末演算部908を用いて演算を行う(ステップS42)。演算においては図13を用いて後述する。
ステップ22で電圧レベル/演算判断部400´を用いて、温度に関係なく通信ができる電圧値(今回の例では電圧レベル5以上)と判断された場合(S22:Yes)、ステップS26で、時計通信部902と端末通信部906を介して、端末制御部907に演算要求命令を送り、電子機器200に演算をする準備を行わせる。
電子機器200の準備が整い次第、ステップS41で端末制御部907から端末通信部906と時計通信部902を介して、電圧レベルと温度レベルの要求命令が通信制御部900に送られる。
電圧レベルと温度レベルの要求命令受信後、ステップ27で、通信制御部900が電圧レベルレジスタ400Cと温度レベルレジスタ401Cから各レベルを読み出し、時計通信部902と端末通信部906を介して、端末制御部907に送信する。端末制御部907は受信した各レベルと電子機器テーブル909、端末演算部908を用いて演算を行う(ステップS42)。演算においては図13を用いて後述する。
図13(a)に、電子時計100内部の演算テーブル404´の、図13(b)に、電子機器200の電子機器テーブル909の内容を示す。電子時計100内部に保存してある演算テーブル404´は、通信可能か否かの判断のみで良いため、電子機器200に格納してある電子機器テーブル909に比べ、単純なものとなっている。このようにすることで、メモリ容量を小さくすることが可能となり、ひいては、電子時計100内部のICの小型化が可能となる。電子機器200での演算方法は、テーブルの演算値は異なるが、
方法や手順は第一実施形態と同様である。
方法や手順は第一実施形態と同様である。
演算結果は、ステップS28で電子時計100の通信制御部900から演算結果要求命令受信後に、ステップS43で電子機器200の端末制御部907から演算結果が送信される。通信制御部900と端末制御部907のやりとりは、時計通信部902と端末通信部906を介して行われる。機能レベルテーブルは電子機器との短距離通信に限定されたため、図8の使用可能機能例(Bluetooth(登録商標))704Bを用いる。
[温度によって通信できるか否かが変化する電圧値の場合]
温度によって通信できるか否かが変化する電圧値の場合、第一実施形態と同様にS23において、演算部402が、電圧レベル、温度レベルを読み出し、演算を行う。この際、第一実施形態とは異なり、通信ができるか否かの簡易的な判断のみを行うものとする。演算方法は後述する。演算終了後、ステップS24で通信可能か不可能な電圧値であるかの判断を行う。
温度によって通信できるか否かが変化する電圧値の場合、第一実施形態と同様にS23において、演算部402が、電圧レベル、温度レベルを読み出し、演算を行う。この際、第一実施形態とは異なり、通信ができるか否かの簡易的な判断のみを行うものとする。演算方法は後述する。演算終了後、ステップS24で通信可能か不可能な電圧値であるかの判断を行う。
温度によって通信できるか否かの演算は演算テーブル404´に格納されている図13(a)の演算テーブルを用いて行う。電圧レベル901Bは温度に関係なく通信できるレベル(図8で、演算結果(F)703の5以上)以降のものはなく、温度も2段のレベルとなっている。第一実施形態では電圧レベルを2段と10段に分けていたが今回は分けることはせず、演算方法は電圧レベルと温度レベルによって、算出された演算値を電圧レベルに足すことで通信可能レベルを判断するものとする。
通信可能な演算結果であった場合(S24:Yes)、ステップS26に進み、[温度に関係なく通信ができる電圧値の場合]で示したステップ26からのフローに戻り、詳細な演算に進む。
通信可能な演算結果であった場合(S24:Yes)、ステップS26に進み、[温度に関係なく通信ができる電圧値の場合]で示したステップ26からのフローに戻り、詳細な演算に進む。
通信不可の演算結果であった場合(S24:No)、ステップ25へ進み、通信不可の制限をかけ、インジケータ表示するとともに、処理を停止する。この際、接続中の定期的なタイミングで通信可能レベル判断を行った場合、切断処理を行う。
第二実施形態における効果は2点ある。1点目は時計内部での演算が少なくなるため、負荷を少なくすることができる点である。これにより、低消電化が見込まれる。しかし、どの状況においても、通信機能を用いて演算を行うと、システムダウンが発生する恐れがあるため、時計内部でも演算を行う電圧値を定めている。2点目はICの小型化である。時計内部に格納する、各テーブルの量を少なくすることができるため、ICの小型化が見込まれる。
[第二実施形態の変形例]
本変形例は、第二実施形態での電池電圧と温度に加え、電池の経年劣化など、電池に関する特有の情報を加味して演算を行うという変形例である。
本変形例は、第二実施形態での電池電圧と温度に加え、電池の経年劣化など、電池に関する特有の情報を加味して演算を行うという変形例である。
制御部900のROM808に電池又は時計の製造年月日を格納し、電池電圧、温度と共に、電池又は時計の製造年月日を電子機器に送信し、電子機器200の保持する内部時計を参照して経年劣化を判断するシステムを採用している。
具体的には、送信された製造年月日と電子機器200の内部時計との差を経年として算出する。1年未満について、切り上げるか切り捨てるかはどちらを採用しても良いが、安全方向とする場合は切り上げを採用するのが好ましい。
演算方法に関しては、図14を用いて説明する。本変形例は、図12のS27が変更されるのみなので、図14ではS27に代わるS27Bの前後処理のみを記載し、他の記載
と説明は省略する。
図14のステップS27Bにおいて、演算値Fから経年劣化1年ごとに0.5を引くことで演算を行い、出てきた値を演算値fとする。演算値fから通信可能レベルを判断する。この際、演算理fが整数とならなかった場合、少数点以下は切り捨てとし、通信可能レベル判断を行う。
と説明は省略する。
図14のステップS27Bにおいて、演算値Fから経年劣化1年ごとに0.5を引くことで演算を行い、出てきた値を演算値fとする。演算値fから通信可能レベルを判断する。この際、演算理fが整数とならなかった場合、少数点以下は切り捨てとし、通信可能レベル判断を行う。
電池に関する特有の情報として今回の説明では電池の経年劣化を例として出したが、充放電回数や、電池の特性など、電池に関する特有の情報を使用しても良い。
[第三実施形態]
次に本発明の第三実施形態について添付図面を参照しながら、詳細に説明する。
第三実施形第一実施形態と同様に電子時計単体で構成され、高度計測機能を持つことを特徴とする電子時計である。高度と温度には密接な関係があり、高度が上昇すると温度が低下する。そのため、第三実施形態では、電池電圧と温度の関係から、上昇できる限界高度を定め、その高度に達した時点でシステムを停止するスリープモードに移行する命令を出し、上昇した地点の気温でシステムダウンを防ぐことを特徴とする。
第三実施形態において高度計測機能に関しては、圧力センサ方式や、GPS方式など計測方法は問わないものとする。
次に本発明の第三実施形態について添付図面を参照しながら、詳細に説明する。
第三実施形第一実施形態と同様に電子時計単体で構成され、高度計測機能を持つことを特徴とする電子時計である。高度と温度には密接な関係があり、高度が上昇すると温度が低下する。そのため、第三実施形態では、電池電圧と温度の関係から、上昇できる限界高度を定め、その高度に達した時点でシステムを停止するスリープモードに移行する命令を出し、上昇した地点の気温でシステムダウンを防ぐことを特徴とする。
第三実施形態において高度計測機能に関しては、圧力センサ方式や、GPS方式など計測方法は問わないものとする。
図15は、第三実施形態の電子時計100´の外観図である。高度計測機能搭載の電子時計であるため、高度針102Eが追加されている。また、第三実施形態は機能を段階的に制限する実施形態ではないため、実行可能機能告知手段106やインジケータ針105が無くなっている構成となっている。
その他の項目に関しては第一実施形態と同様であるため、同じ番号を付して説明を省略する。
その他の項目に関しては第一実施形態と同様であるため、同じ番号を付して説明を省略する。
図16は、第三実施形態の電子時計100´の回路構成を示すブロック図である。第三実施形態は第一実施形態と比べ、重負荷機能として、高度計測に必要な高度計測回路1600が追加されている。その他のブロックに関しては、第一実施形態と同様の回路構成となっているため、同じ番号を付して説明を省略する。
高度計測回路1600は、計測方法により構成が異なり、圧力センサ方式では圧力センサやADCを搭載し、GPS方式ではアンテナやRF回路を有する。本発明では、高度計測の計測方法を問わないものとするため、高度計測回路1600の詳細構成は図示を省略し、詳細説明も省略する。
図17は、第三実施形態のシステム構成図である。第一実施形態と同じ構成には同じ番号を付し、説明を省略する。第三実施形態は第一実施形態と比べ、重負荷機能が高度計測機能に限定されたため、機能レベルテーブル405が高度カウント部1700に変更されている。
高度カウント部1700は、高度計測や、後述するスリープモード命令を行う高度を決定し記憶する役割を持ち、高度計1700A、高度カウントテーブル1700B、高度カウンタレジスタ1700C、高度演算部1700Dで構成される。
高度計測回路1600で構成される高度計1700Aから出力される高度Aに、ROM308で形成された高度カウントテーブル1700Bにて決定したスリープ命令高度SHを高度演算部1700Dで加算し、スリープ命令実行高度AFを決定する。スリープ命令実行高度AFをRAM307で形成される高度カウンタレジスタ1700Cに保持する。各々の手順は制御回路305にて制御される。
機能制御部403は後述の高度測定とスリープ命令実行高度AFとの比較結果によって、スリープ命令を実行する。
機能制御部403は後述の高度測定とスリープ命令実行高度AFとの比較結果によって、スリープ命令を実行する。
[制御回路の動作]
第三実施形態の制御回路305の動作について、図18のフローチャートと、図19のフローチャートと図20の高度カウンタテーブルを用いて説明する。なお、図18のフローチャートはスリープ命令実行高度AFを決定する時のフローであり、図19のフローチャートは、現在の高度aが、スリープ命令実行高度AFか否かの判断を行う時のフローチャートである。
第三実施形態の制御回路305の動作について、図18のフローチャートと、図19のフローチャートと図20の高度カウンタテーブルを用いて説明する。なお、図18のフローチャートはスリープ命令実行高度AFを決定する時のフローであり、図19のフローチャートは、現在の高度aが、スリープ命令実行高度AFか否かの判断を行う時のフローチャートである。
図18は、第三実施形態におけるスリープ命令実行高度AF決定時のフローチャートである。ステップS50で、制御回路305に高度計測機能実行命令の信号が入る。高度計測機能実行命令の信号は、ボタン103A、Bなどの操作部材の操作に対応して高度計測機能の実行が要求された際に、制御回路305に高度計測機能実行命令の信号が送られる。
次に、ステップS51で電圧と温度のレベルを判断し、ステップS52で演算を行う。各レベルの判断方法と演算方法は第一実施形態と同様であり、図5のステップS11からステップS16と同様である。
S52での演算結果Fをもとに、S53で高度計測機能実行可能か否かの判定をする。ステップS52での演算結果Fが1以下と判定された場合(S53:No)、ステップS59で機能制御部403が、スリープ命令を実行する。スリープ命令の実行により、制御回路(CPU)305は動作を停止する。
演算結果Fが2以上と判定された場合(S53:Yes)、図20の高度カウンタテーブル1700Bから、高度カウンタレベル704´を決定し、704Cで示されるスリープ命令高度SHを決定する。
演算結果Fが2以上と判定された場合(S53:Yes)、図20の高度カウンタテーブル1700Bから、高度カウンタレベル704´を決定し、704Cで示されるスリープ命令高度SHを決定する。
次にステップS54で、高度計1700Aを用いて高度計測を行い、計測結果をAとする。続いてステップS55にて、高度演算部1700Dを用いて、計測結果Aとスリープ命令高度SHを、加算演算する。ステップS56で、演算結果(A+SH)をスリープ命令実行高度AFとし、高度カウントレジスタ1700Cに記憶させる。この際、演算結果F=10であるときはAFを制限のかからない値(例えば、9999m)を入れることで、制限無しとする。
具体的に演算例を説明する。ステップS51で、電池電圧レベルXが6、温度レベルYがIIIと判断されたと仮定し、ステップS52でFの演算を行う。ステップS52での演算の結果、Fが7と決定され(図6参照)。その結果、高度計測実行可能と判断され(S53:Yes)、スリープ命令高度704Cがプラス500mと決定される。
次にステップS54で高度計測を行い、現在の高度Aが1000mと判断され、ステップS56で現在の高度A=1000mとスリープ命令高度SH=500mを加算し、AF=1500mが高度カウンタレジスタ1700Cに記憶される。
その後、ステップS57で高度Aを高度針101Eでインジケータし、使用者に現在の高度(具体例では1000m)を知らせる。
図19は、現在の高度aがスリープ命令実行高度か否かの判断を行うフローチャートである。ステップS70で、制御回路305に高度計測機能実行命令の信号が入る。高度計測機能実行命令の信号は、高度カウンタレジスタ1700Cにスリープ命令実行高度AF
囲が記憶されている状態で、定期的なタイミング(例えば、10分毎)で送られる。
囲が記憶されている状態で、定期的なタイミング(例えば、10分毎)で送られる。
次にステップS71で高度計1700Aを用いて高度計測を行い、計測結果をaとする。計測結果aをステップS72で制御回路305を用いて、高度カウンタレジスタ1700Cに記憶してあるスリープ命令実行高度AFと比較する。ステップS72でスリープ命令実行高度AFの以上と判定された場合(S73:Yes)、スリープ命令を実行する。ステップS72でスリープ命令実行高度より低いと判定された場合(S73:No)、S70に戻り、定期的なタイミングで再度信号が送られる。
第三実施形態における効果は、温度と高度による関係から、システムダウンになる前に、時計のシステムを最低限の負荷に抑えることで、復帰動作時間の短縮や、時刻修正時間の短縮に繋がることである。
なお、本実施形態は電子時計100´内で演算を行う実施形態としたが、第二実施形態のように、電子機器200との通信機能を持たせ、演算を電子機器200で行うようにしても良い。また、電子機器200で高度計測から演算まで行わせ、時計はスリープ命令の実行と、高度のインジケータのみでも良いものとする。
100、100´…電子時計、200…電子機器、300…二次電池、302…サーミスタ、303…固定抵抗、304…ADC、305…制御回路、307…RAM、308,308´…ROM、400…電圧レベル判断部、400´…電圧レベル/演算判断部、401…温度レベル判断部、402…演算部、403…機能制御部、404,404´…演算テーブル、405…機能レベルテーブル、700…電圧レベル、701…温度レベル、702…演算値、703…演算結果、704…機能レベル、800…高周波回路、801…アンテナ、900…通信制御部、902…時計通信部、1600…高度計測回路、1700…高度カウント部
Claims (5)
- 電源電圧を測定し、電圧レベル(X,x)を判断する電圧レベル判断部(400)と、
温度を測定し、温度レベル(Y)を判断する温度レベル判断部(401)と、
前記電圧レベル(X,x)と前記温度レベル(Y)から、機能レベル判断値(F)を演算し、該機能レベル判断値(F)から機能レベル(A〜D)を決定する演算部(402)と、
前記機能レベル(A〜D)から機能の許可・制限を実行する機能制御部(403)と、
を有することを特徴とする電子時計 。 - 前記演算部(402)は、前記電圧レベル(X,x)と前記温度レベル(Y)から、温度影響レベル(Z)を決定し、
前記電圧レベル(X,x)と前記温度影響レベル(Z)とを用いて、機能レベル判断値(F)の演算(F=X+Z)を実行する
ことを特徴とする請求項1に記載の電子時計。 - 前記機能として、高度計測機能を含み、
前記機能レベル判断値(F)から、システムを停止させる高度(AF)を決定する
ことを特徴とする請求項2に記載の電子時計。 - 前記機能として、通信機能を有する電子機器 (200)との通信機能を含み、
前記機能制御部は、前記電子機器(200)との通信の可否を判断する
ことを特徴とする請求項1から3のいずれか1つに記載の電子時計。 - 請求項4に記載の電子時計(100)と、前記電子機器(200)とを含み、
前記電子時計(100)は、前記機能制御部(403)が、前記電子機器(200)との通信が可能と判断した場合に、前記電圧レベル(X,x)と前記温度レベル(Y)を、前記電子機器に送信し、
前記電子機器は、前記電圧レベル(X,x)と前記温度レベル(Y)を受信し、
受信した前記電圧レベル(X,x)と前記温度レベル(Y)から、前記機能の許可・制限の度合いを決定する 機能レベルを演算する第2演算部を有し、
該第2演算部が演算した前記機能レベルを前記電子時計(100)に送信し、
前記機能制御部(403)は、受信した前記機能レベルを元に、前記機能の許可・制限を実行する
ことを特徴とする電子機器システム。
Priority Applications (1)
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JP2017040270A JP2018146329A (ja) | 2017-03-03 | 2017-03-03 | 電子時計及び電子機器システム |
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