JP2018146329A - 電子時計及び電子機器システム - Google Patents

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。

特開平１０―７３６８３号公報（図１）

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。

本発明の実施形態の時計の外観図である。 第一実施形態のブロック図である。 第一実施形態のシステム構成図である。 第一実施形態の概略動作を示すフローチャートである。 第一実施形態の演算時のフローチャートである。 第一実施形態の温度影響度の参照テーブル例である。 第一実施形態の電圧と温度のレベル変換テーブル例であり、（ａ）が電圧レベル用、（ｂ）が温度レベル用である。 第一実施形態の機能制限のテーブル例である。 第二実施形態の電子時計と電子機器の関係を示す図である。 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。 第二実施形態のシステム構成図である。 第二実施形態の概略動作を示すフローチャートである。 第二実施形態の電圧と温度のレベル変換テーブル例であり（ａ）が電子時計用であり、（ｂ）が電子機器用である。 第二実施形態の時計の変形例のフローチャートである。 第三実施形態の時計の外観図である。 第三実施形態のブロック図である。 第三実施形態のシステム構成図である。 第三実施形態のスリープモード実行高度決定時のフローチャートである。 第三実施形態のスリープモード実行高度確認時フローチャートである。 第三実施形態のスリープモード実行高度決定に必要なデーブル例である。

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。

［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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

［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。

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。

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。

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)

1. 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 。
2. 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。
3. 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。
4. 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。
5. 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。
   

Images