JP6471425B2 - 通信装置、電子時計、および通信装置の制御方法 - Google Patents
通信装置、電子時計、および通信装置の制御方法 Download PDFInfo
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Description
特許文献1のGPS装置は、データの書き換えが可能なフラッシュメモリを備えている。そして、このフラッシュメモリには、GPS装置の動作を制御するためのプログラムが格納される。
ここで、GPS装置は、汎用化のため、複数の用途(時計、カーナビゲーション、スマートフォン、ロガー等)で利用できることが望まれている。また、プログラムは、用途に応じて専用のものを組み込む必要がある。このため、一般的には、GPS装置の製造後に、用途に応じて専用のプログラムを組み込む方法が用いられている。
しかしながら、マスクROMを用いた場合には、GPS装置の製造時にプログラムを書き込む必要があり、製造後にプログラムを書き込むことができないため、上記のようなGPS装置の製造後に用途に応じて専用のプログラムを組み込む方法を用いることはできない。
このため、マスクROMを用いることでGPS装置の消費電力を低減することは実現できていなかった。
本発明によれば、制御手段は、通信手段に通信処理を実行させる際、記憶手段に格納された第2プログラムを通信手段に送信する。そして、通信手段は、第2プログラムを第2記憶部に格納し、第1プログラムおよび第2プログラムを実行する。これにより、仕様に適した通信処理を実行できる。
また、通信処理における仕様に適した処理は、第2プログラムによって実行されるため、第1プログラムは各仕様で共通のプログラムとすることができ、通信手段におけるプログラムが格納される第1記憶部を、マスクROM等の読み出し専用の記憶装置で構成できる。このため、通信手段におけるプログラムが格納される記憶部が、例えばフラッシュメモリで構成されている場合と比べて、通信手段の消費電流を小さくでき、さらに、通信装置の消費電力を低減できる。
本発明によれば、消費電力を低減し、かつ、実装される機器の仕様に適した通信処理を実行できる。
このため、測位精度優先プログラムおよび受信時間優先プログラムの一方を選択して通信手段に実行させることで、受信処理において、測位精度を優先させるか、受信時間の短縮を優先させるかを選択できる。
本発明によれば、通信手段の開発後であっても、第1プログラムを修正できる。
マスクROMは、消費電流がフラッシュメモリの1/5以下であるため、マスクROMを用いることで、通信装置の消費電力をより低減できる。
本発明によれば、例えば、記憶手段がフラッシュメモリである場合と比べて、通信装置の消費電力を低減できる。
本発明によれば、通信処理が行われていないときは、通信手段に電力が供給されないため、通信装置の消費電力を低減できる。
上記通信装置は、消費電力を低減できるため、当該通信装置を備えた電子時計の消費電力も低減できる。
本発明によれば、上記通信装置と同様に、消費電力を低減できる。
[第1実施形態]
図1は、本発明の第1実施形態に係る電子時計1の正面図であり、図2は電子時計1の概略断面図である。
図1に示すように、電子機器である電子時計1は、地球の上空を所定の軌道で周回している複数のGPS衛星100のうち、少なくとも1つのGPS衛星100からの衛星信号を受信して時刻情報を生成し、少なくとも3つのGPS衛星100からの衛星信号を受信して位置情報を生成するように構成されている。
電子時計1は、ユーザーの手首に装着される腕時計であり、時刻等を表示する表示装置10と、外部操作部材である入力装置70とを備える。
電子時計1は、外装ケース2と、カバーガラス3と、裏蓋4とを備えている。外装ケース2は、金属で形成された円筒状のケース5に、セラミックや金属で形成されたベゼル6が嵌合されて構成されている。なお、ベゼル6をセラミックで形成した場合は、金属と異なり電波を遮断しないので受信性能が向上する。また、ベゼル6を金属で形成した場合は、セラミックより加工が容易であるため製造コストを低減できる。
外装ケース2の二つの開口のうち、表面側の開口は、ベゼル6を介してカバーガラス3で塞がれており、裏面側の開口は金属で形成された裏蓋4で塞がれている。
外装ケース2の側面には、リューズ71と、3つのボタン72、73、74を備える入力装置70が設けられている。
表示装置10は、文字板11、指針21,22,23、インジケーター針24、指針25,26、日車を備える。
文字板11の大部分は、光および1.5GHz帯のマイクロ波が透過し易い非金属の材料(例えば、プラスチックまたはガラス)で形成されている。
文字板11は、前記インジケーター針24に対応する目盛12と、指針25,26に対応するサブダイヤル13と、前記日車の日付を表示するカレンダー小窓16を備える。
指針21,22,23は、文字板11の表面側に設けられている。指針21は秒針であり、指針22は分針であり、指針23は時針である。ダイヤルリング15には、指針21,22,23によって時刻を指示する目盛(インデックス)が設けられている。
このため、指針21,22,23および文字板11、ダイヤルリング15は、時刻を表示する基本時計を構成する。基本時計は、主に現在地の時刻を表示する。例えば、電子時計1がホノルルで利用されている場合には、ホノルルの現地時刻(ローカルタイム)を表示する。従って、指針21,22,23によって時刻表示装置が構成される。
インジケーター針24は、文字板11の表面側の10時方向に設けられ、目盛12の各位置を指し示すことで各種情報を指示する。
目盛12に記載された「DST(daylight saving time)」は夏時間を意味する。リューズ71やボタン72等の入力装置70を操作して、インジケーター針24を「DST」の「ON」または「OFF」に合わせることで、電子時計1に夏時間のON/OFFを設定することができる。
目盛12に記載された飛行機形状の記号は、機内モードを表す。入力装置70を操作して、インジケーター針24を飛行機形状の記号に合わせて機内モードを選択することで、電子時計1の衛星信号の受信機能が働かないように、させることができる。
目盛12に記載された「1」と「4+」は受信モードを示す。時刻情報を取得する測時モード(測時受信処理)の際は、インジケーター針24は、「1」を指し示し、位置情報を取得する測位モード(測位受信処理)の際は、インジケーター針24は、目盛12の「4+」を指し示す。これにより、ユーザーは、電子時計1が測位モードにあるのか測時モードにあるのかを目盛12を見ることで認識できる。
指針25,26は、文字板11の表面側の6時方向に設けられている。指針25は分針であり、指針26は時針である。サブダイヤル13には、指針25,26によって時刻を指示する24時間表示の目盛が設けられている。
このため、指針25,26およびサブダイヤル13は、時刻を表示する小時計を構成する。小時計は、主に予め設定したホームタイム(例えば日本の時刻)を表示する。
文字板11の周囲には、ダイヤルリング15が配置されている。ダイヤルリング15は、プラスチックなどで形成され、カバーガラス3に平行に設けられた平板部分と、平板部分の内周から文字板11側に傾斜した傾斜部分とを備える。平板部分の外周端は、ベゼル6の内周面に接触し、傾斜部分の内周端は、文字板11に接触している。ダイヤルリング15は、平面視においてはリング形状となっており、断面視においてはすり鉢形状となっている。ダイヤルリング15の平板部分と、傾斜部分と、ベゼル6の内周面とによりドーナツ形状の収納空間が形成されており、この収納空間内には、リング状のアンテナ110が収納されている。
ダイヤルリング15には、指針21,22,23によって時刻を指示する目盛(インデックス)と、タイムゾーンの時差を示す数字およびタイムゾーンの都市名を示す略語が表示されている。
外装ケース2の側面には、外部操作手段としての入力装置70が設けられている。入力装置70は、リューズ71と、3つのボタン72、73、74を備える。入力装置70を操作すると、その手動操作に応じた処理が実行される。
具体的には、リューズ71を1段引くと、現在設定されているタイムゾーンが指針21(秒針)で表示される。現在設定されているタイムゾーンを変更したい場合は、この状態で、リューズ71を右回転させると、指針21が時計回りに移動し、「+1」加算されたタイムゾーンが順次選択される。一方、この状態でリューズ71を左回転させると、「−1」減算されたタイムゾーンが選択される。そして、リューズ71を押し込むことで、選択されたタイムゾーンが確定する。
すなわち、リューズ71を回転させることで、指針21(秒針)も連動して移動し、指針21をダイヤルリング15に表示されたタイムゾーンの時差や都市名に合わせることで、タイムゾーンを手動で選択できる。
また、リューズ71を2段引いた状態で回転させると、指針21,22,23を移動させることができ、現在時刻表示を手動修正可能な状態となる。
ボタン73を第1設定時間(例えば3秒以上、6秒未満)押して離すと、測時モードでの手動受信処理(強制受信処理)が実行される。受信処理中、インジケーター針24は、測時モードを示す「1」を指示する。
また、ボタン73を第1設定時間よりも長い第2設定時間(例えば6秒以上)押して離すと、測位モードでの手動受信処理(強制受信処理)が実行される。受信処理中、インジケーター針24は、測位モードを示す「4+」を指示する。
各ボタン72、73、74を押した際に実行される処理は、上記のものに限定されず、電子時計1の機能に応じて適宜設定すればよい。
文字板11と、駆動機構20が取り付けられている地板125との間には、光発電を行うソーラー発電装置であるソーラーパネル135が備えられている。ソーラーパネル135は、光エネルギーを電気エネルギー(電力)に変換する複数のソーラーセル(光発電素子)を直列接続した円形の平板である。また、ソーラーパネル135は、太陽光の検出機能も有している。文字板11、ソーラーパネル135および地板125には、指針軸27が貫通する穴が形成されているとともに、カレンダー小窓16の開口部が形成されている。
駆動機構20は、地板125に取り付けられ、回路基板120で裏面側から覆われている。駆動機構20は、指針21(秒針)を駆動するステップモーターと、指針22(分針)および指針23(時針)を駆動するステップモーターと、インジケーター針24を駆動するステップモーターと、指針25,26を駆動するステップモーターとを備える。さらに、電子時計1は、カレンダー小窓16で日付を表示する日車を備えているので、日車を駆動するためのステップモーターも備える。
回路基板120は、衛星信号受信装置としての受信装置(受信モジュール)30、および制御装置40を備えている。また、回路基板120の受信装置30が設けられた側(裏蓋4側)には、これらの回路部品を覆うための回路押さえ124が設けられている。
また、リチウムイオン電池などの二次電池130は、地板125と裏蓋4との間に設けられている。二次電池130は、ソーラーパネル135が発電した電力が充電回路90(図3参照)を介して充電される蓄電装置である。なお、回路押さえ124には、二次電池130を外装ケース2内に収めるための開口が設けられている。また、回路基板120とアンテナ110との間には、環状に形成された地板受リング126が配置されている。
アンテナ110は、リング形状の誘電体を基材として、これに金属のアンテナパターンをメッキや銀ペースト印刷などにより形成したものである。このアンテナ110は、文字板11の外周に配置されており、ベゼル6の内周面側に配置され、さらにプラスチックで形成されたダイヤルリング15、およびカバーガラス3で覆われているため、良好な受信を確保することが可能となっている。誘電体としては、酸化チタンなどの高周波で使える誘電材料を樹脂に混ぜて成形することができ、これにより誘電体の波長短縮と相俟ってアンテナをより小型化できる。なお、アンテナとしては、本実施形態のようなリングアンテナに限らず、例えばパッチアンテナでもよい。
図3は、電子時計1の回路構成を示すブロック図である。電子時計1は、受信装置30(通信手段)、制御装置40(制御手段)、計時装置50、記憶装置60(記憶手段)、入力装置70等を備えている。制御装置40は、受信制御手段41、時刻修正手段42、第2プログラム送信手段43、バージョン情報表示制御手段44を備えている。受信制御手段41は、自動受信制御部411と手動受信制御部412とを備えている。
なお、表示装置10(表示手段)、駆動機構20、受信装置30、受信制御手段41、第2プログラム送信手段43、バージョン情報表示制御手段44、記憶装置60、入力装置70、充電回路80、二次電池130(電源)、ソーラーパネル135は、通信装置を構成する。
図4は、受信装置30、制御装置40、記憶装置60のハードウェア構成を示す図である。受信装置30は、後述するRF部310およびベースバンド部320を備えている。制御装置40は、CPU(Central Processing Unit)で構成され、記憶装置60はEEP(Electronically Erasable and Programmable)ROMで構成されている。
受信装置30は、二次電池130に蓄積された電力で駆動される負荷であり、制御装置40によって駆動されると、アンテナ110を通じてGPS衛星100から送信される衛星信号を受信する。すなわち、受信装置30は、通信処理を実行する本発明の通信手段を構成する。そして、受信装置30は、衛星信号の受信に成功した場合には、受信した衛星信号に基づいて取得した情報を制御装置40へ送信する。一方、衛星信号の受信に失敗した場合には、受信装置30は、その旨の情報を制御装置40へ送信する。
受信装置30は、主にRF部310と、ベースバンド部320を含んで構成されている。RF部310とベースバンド部320は、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時刻等の衛星情報を取得する処理等を行う。
ベースバンド部320は、RF部310から出力されるデジタル信号(中間周波数帯の信号)から航法メッセージを復調し、航法メッセージに含まれる軌道情報やGPS時刻(時刻情報)等の衛星情報を取得する処理を行う。また、4つ以上のGPS衛星100から取得した軌道情報に基づいて、位置情報を算出して取得する。そして、取得した時刻情報や位置情報を、制御装置40に送信する。
通信装置は、汎用性を持たせるため、時計、カーナビゲーション、スマートフォン、ロガー等の用途の異なる機器や、同じ時計でも、例えば、男性用の時計、女性用の時計等の用途の異なる機器に実装される。用途が異なると、機器の仕様(機器の大きさ、消費電力、好ましい測位精度、受信時間等)も異なるが、第1プログラムは、各仕様において共通のプログラムである。ここで、上記用途の異なる機器のうちの1つが本発明の第1の仕様の機器に相当し、他の1つが本発明の第2の仕様の機器に相当する。
この第1プログラムには、測時モードの受信処理を実行する基本プログラムと、測位モードの受信処理を実行する基本プログラムが含まれている。なお、この第1プログラムは、マスクROM314の製造時に書き込まれるものであり、受信装置30の製造後に書き換えることはできない。
基本プログラムは、単独で各モードの受信処理を実行できるように設計されている。例えば、測時モードの基本プログラムは、時刻情報を取得可能であり、測位モードの基本プログラムは、時刻情報の取得および位置情報の算出が可能である。
ここで、換言すると、第1プログラムには、後述する通信装置の仕様に適した処理を実行する第2プログラム以外の受信処理に必要なプログラムが含まれている。
RAM315には、受信処理の開始時に制御装置40から送信される後述する第2プログラムが一時的に格納される。
CPU312は、詳細は後述するが、マスクROM314に格納された第1プログラムと、RAM315に格納された第2プログラムとを実行することで、受信処理を行う。
計時装置50は、二次電池130に蓄積された電力で駆動される水晶振動子等を備え、水晶振動子の発振信号に基づく基準信号を用いて時刻データを更新する。
記憶装置60は、図5に示すように、時刻データ記憶部600と、タイムゾーンデータ記憶部660と、定時受信時刻記憶部670と、第2プログラム記憶部680と、バージョン情報記憶部690とを備えている。
時刻データ記憶部600には、衛星信号から取得した受信時刻データ610および閏秒更新データ620と、内部時刻データ630と、時計表示用時刻データ640と、タイムゾーンデータ650とが記憶される。
受信時刻データ610には、衛星信号から取得した時刻情報(GPS時刻)が記憶される。閏秒更新データ620には、少なくとも現在の閏秒のデータが記憶される。すなわち、衛星信号のサブフレーム4、ページ18には、閏秒に関するデータとして、「現在の閏秒」、「閏秒の更新週」、「閏秒の更新日」、「更新後の閏秒」の各データが含まれる。このうち、本実施形態では、少なくとも「現在の閏秒」のデータを、閏秒更新データ620に記憶している。
内部時刻データ630は、通常は計時装置50によって1秒ごとに更新され、衛星信号を受信して時刻情報を取得した場合には、取得した時刻情報によって修正される。従って、内部時刻データ630には現在のUTCが記憶されている。
すなわち、電子時計1では、消費電力を小さく出来る処理が望ましい。そのため、第2プログラムは、受信処理において低消費電力化に適した処理を実行する。
具体的には、受信処理において、クロック数を減らしたり、GPS衛星100の捕捉数に応じて回路の動作状態を制御したり、処理負荷に応じて動作シーケンスを最適化したり、回路ブロック毎に電源制御したりする処理を実行する。
そして、第2プログラムは、電子時計1の組み立て時に第2プログラム記憶部680に格納される。また、電子時計1の出荷後、店舗でのメンテナンス時等に更新することもできる。
また、図示しないが、測位受信処理で得られた位置情報(緯度、経度)、すなわち電子時計1の現在位置を記憶するようにしてもよい。
制御装置40は、電子時計1を制御するCPU(図4参照)で構成されている。制御装置40は、受信装置30に受信処理を実行させる受信制御手段41を備える。受信制御手段41は、自動受信制御部411と、手動受信制御部412とを備える。また、制御装置40は、受信装置30で取得された時刻情報によって内部時刻データ630で計時している時刻を修正する時刻修正手段42を備える。また、制御装置40は、第2プログラム送信手段43と、バージョン情報表示制御手段44とを備える。
自動受信制御部411は、定時受信時刻記憶部670に設定された定時受信時刻になった場合と、ソーラーパネル135の発電電圧または発電電流が設定値以上となった場合に、受信装置30を作動して測時モードでの受信処理を実行させる。
すなわち、自動受信制御部411は、計時時刻、具体的には内部時刻データ630が、定時受信時刻記憶部670に記憶された定時受信時刻になった際に、受信装置30を作動して受信処理を実行させる。この受信処理を定時受信処理という。
また、自動受信制御部411は、ソーラーパネル135の発電電圧または発電電流が設定値以上となり、屋外においてソーラーパネル135に日光が照射していると判断できる場合に、受信装置30を作動する。なお、ソーラーパネル135の発電状態で受信装置30を作動する処理の回数は、1日に1回などに制約してもよい。
手動受信制御部412は、ユーザーが入力装置70のボタン73を押して強制受信操作を行った場合に、受信装置30を作動して受信処理を実行させる。
この際、手動受信制御部412は、前述の通り、ボタン73を押している時間に応じて、測時モードでの受信処理と、測位モードでの受信処理を切り替えて受信装置30に実行させる。
例えば、日本標準時(JST)は、UTCに対して9時間進めた時刻(UTC+9)であるため、測位モードで取得した位置情報が日本である場合には、制御装置40は、タイムゾーンデータ記憶部660から日本標準時の時差情報(+9時間)を読み出してタイムゾーンデータ650に記憶する。このため、時計表示用時刻データ640は、UTCである内部時刻データ630にタイムゾーンデータを加算した時刻となる。
時刻修正手段42は、受信制御手段41によって時刻情報を取得して内部時刻データ630が更新された場合に、時計表示用時刻データ640に基づいて指針21,22,23を移動し、時刻表示を更新する。
第2プログラム送信手段43は、受信制御手段41によって作動され、第2プログラム記憶部680に格納された第2プログラムを、受信装置30に送信する。
バージョン情報表示制御手段44は、ユーザーが入力装置70のボタン72およびボタン73を同時に10秒以上押し続けることでバージョン情報表示操作を行った場合に、バージョン情報記憶部690に格納されたバージョン情報に基づいて指針21,22,23を移動し、表示装置10にバージョン情報を表示させる。
バージョン情報表示制御手段44は、例えば、バージョン情報が「1」であれば、指針21(秒針)に10秒位置を指示させ、バージョン情報が「2」であれば、指針21に20秒位置を指示させる。また、例えば、バージョン情報が「1.1」であれば、指針21に11秒位置を指示させ、バージョン情報が「2.5」であれば、指針21に25秒位置を指示させる。
ここで、GPS衛星100から送信される衛星信号の航法メッセージについて、図6に基づいて説明する。なお、航法メッセージは、50bpsのデータとして衛星の電波に変調されている。
図6(A)〜図6(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。
図6(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衛星から6秒で送信される。従って、1つのメインフレームのデータは、各GPS衛星から30秒で送信される。
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り、1週間単位で更新される。
サブフレーム2、3には、エフェメリスパラメーター(各GPS衛星の詳細な軌道情報)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ー(全GPS衛星の概略軌道情報)が含まれている。
図6(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GPS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る。この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GPS時刻情報を示す。
従って、電子時計1は、リセット後や電源投入時のように、内部に週番号データ(日付情報)を記憶していない場合のみ、サブフレーム1の週番号データを取得すれば良い。そして、週番号データを記憶している場合は、電子時計1は、6秒毎に送信されるTOWを取得すれば、現在時刻が分かる。このため、電子時計1は、通常、時刻情報としてTOWのみを取得する。
次に、電子時計1の受信処理について、図7および図8のフローチャートも参照して説明する。
図7は、受信制御手段41の手動受信制御部412により実行される手動受信処理を示すフローチャートであり、図8は、受信処理を示すフローチャートである。
手動受信制御部412は、ステップS11で「YES」と判定すると、測時受信処理を実行する(S12)。
一方、手動受信制御部412は、ステップS11でNOと判定すると、ユーザーにより手動測位受信操作が行われたか否かを判定する(S13)。手動受信制御部412は、ユーザーによりボタン73が第2設定時間(6秒以上)押されて手動測位受信操作が行われた場合に、ステップS13で「YES」と判定し、測位受信処理を実行する(S14)。
また、ステップS12の測時受信処理およびステップS14の測位受信処理が完了すると、手動受信制御部412は、通常時刻を表示する通常時刻表示モードに戻す。
次に、ステップS12の測時受信処理およびステップS14の測位受信処理について説明する。なお、測時受信処理および測位受信処理では、捕捉する衛星の数や取得する情報は相違するが、主な手順は同じであるため、まとめて説明する。なお、自動受信制御部411で行われる測時受信処理もステップS12の測時受信処理と同じであるため、説明を略す。
前述したように、受信制御手段41は、現在上空に存在し衛星信号を受信できる衛星を把握していないコールドスタート状態で受信制御を行う。
次に、受信制御手段41は、第2プログラム送信手段43を作動し、第2プログラム記憶部680に格納された第2プログラムを受信装置30に送信させる(S30)。また、受信制御手段41は、受信装置30に、測時受信処理の場合は、測時モードでの受信処理の実行を命令し、測位受信処理の場合は、測位モードでの受信処理の実行を命令する。
第1プログラムが実行されると、マスクROM314内のアドレスが指定されてプログラムが実行されるが、アドレスがインクリメントされ、所定のアドレスに達すると、今度は、RAM315内の所定のアドレスが指定されて第2プログラムが実行される。そして、第2プログラムが終了すると、再び、マスクROM314内のアドレスが指定されて第1プログラムが実行される。
このようにして、第1プログラムおよび第2プログラムが実行され、時計の仕様に適した制御のもと、ステップS40,S50の処理が実行される。
そして、受信装置30は、検索により捕捉したGPS衛星100から衛星信号を受信して、衛星情報を取得する(S50)。
ここで、測時モードの受信処理の場合は、受信装置30は少なくとも1つのGPS衛星100を捕捉し、そのGPS衛星100から送信される衛星信号を受信して時刻情報を取得する。測位モードの受信処理の場合は、少なくとも3個、好ましくは4個以上のGPS衛星100を捕捉し、そのGPS衛星100から送信される衛星信号を受信して軌道情報と時刻情報を取得し、さらに軌道情報に基づいて位置情報を算出して取得する。
そして、受信装置30は、取得した時刻情報や位置情報を制御装置40に送信する。
受信装置30は、第1プログラムおよび第2プログラムを実行して受信処理を行うため、時計の仕様に適した受信処理を実行できる。つまり、第1プログラム単独で動作させるよりも、消費電力の少ない受信処理を実行できる。
また、時計の仕様に適した処理は、第2プログラムによって実行されるため、第1プログラムは、各仕様で共通のプログラムとすることができ、受信装置30の第1プログラムが格納される記憶部をマスクROM314で構成できる。このため、受信装置30におけるプログラムが格納される記憶部が、例えばフラッシュメモリで構成されている場合と比べて、受信装置30の消費電流を小さくでき、さらに、電子時計1の消費電力を低減できる。
次に、本発明の第2実施形態を説明する。
第2実施形態は、測時モードの受信処理と、測位モードの受信処理とで、個別の第2プログラムが用いられる点で、第1実施形態とは異なる。
図9は、第2実施形態の記憶装置の構成を示すブロック図である。
図9に示すように、第2実施形態の記憶装置60Aでは、第2プログラム記憶部680Aに、2つの第2プログラムが格納されている。具体的には、測時用プログラムと測位用プログラムとが格納されている。
測時用プログラムは、測時モードの受信処理において、測時モードに適した処理を実行するプログラムであり、測位用プログラムは、測位モードの受信処理において、測位モードに適した処理を実行するプログラムである。
具体的には、測時用プログラムおよび測位用プログラムは、受信処理における衛星の追従時間や、受信処理を停止させる基準となる捕捉衛星数を、各モードに適した値に設定するプログラムである。例えば、測時モードは測位モードに比較して捕捉する衛星数は少なくてよいため、受信処理を停止させる基準となる捕捉衛星数を各モードで同じ数とすると、測時モードにおいては必要以上の衛星を捕捉することになる。これを、測時モードに適した値に設定することで、不要な衛星を捕捉しなくてもよいため、消費電力を低減することができる。
そして、第2実施形態では、制御装置40は、測時受信処理を実行する場合には、測時用プログラムを受信装置30に送信し、測位受信処理を実行する場合には、測位用プログラムを受信装置30に送信する。
第2実施形態では、測時受信処理において、図10に示すように、S20、S31、S40、S50、S60の処理を行う。ここで、S20、S40、S50、S60の処理は、第1実施形態における図8に示されたS20、S40、S50、S60と同じ処理であるため、説明を省略する。
第2実施形態の測時受信処理では、S20の処理の後、受信制御手段41は、第2プログラム送信手段43を作動し、第2プログラム記憶部680Aに格納された測時用プログラムおよび測位用プログラムのうち、測時用プログラムのみを受信装置30に送信させる(S31)。
そして、受信装置30において、第1プログラムの測時モードの基本プログラムおよび測時用プログラムが実行され、測時モードに適した制御のもと、ステップS40、S50の処理が実行される。
第2実施形態では、測位受信処理において、図11に示すように、S20、S32、S40、S50、S60の処理を行う。ここで、S20、S40、S50、S60の処理は、第1実施形態における図8に示されたS20、S40、S50、S60と同じ処理であるため、説明を省略する。
第2実施形態の測位受信処理では、S20の処理の後、受信制御手段41は、第2プログラム送信手段43を作動し、第2プログラム記憶部680Aに格納された測時用プログラムおよび測位用プログラムのうち、測位用プログラムのみを受信装置30に送信させる(S32)。
そして、受信装置30において、第1プログラムの測位モードの基本プログラムおよび測位用プログラムが実行され、測位モードに適した制御のもと、ステップS40、S50の処理が実行される。
なお、本実施形態では、測時受信処理および測位受信処理において、測時用プログラムおよび測位用プログラムのいずれか一方を制御装置40から受信装置30に送信しているが、両方を受信装置30に送信し、受信装置30がいずれか一方を選択して実行するようにしてもよい。しかしながら、この場合は、第2プログラムの送信にかかる時間が長くなるため、いずれか一方のみを送信する方が好ましい。
次に、本発明の第3実施形態を説明する。
第3実施形態は、受信処理において、受信時間の短縮および測位精度のどちらを優先するかで、個別の第2プログラムが用いられる点で、第1実施形態とは異なる。
図12は、第3実施形態の記憶装置の構成を示すブロック図である。
図12に示すように、第3実施形態の記憶装置60Bでは、第2プログラム記憶部680Bに、2つの第2プログラムが格納されている。具体的には、測位精度優先プログラムと受信時間優先プログラムとが格納されている。
測位精度優先プログラムは、受信処理において、受信時間の短縮よりも測位精度を優先する処理を実行するプログラムであり、受信時間優先プログラムは、受信処理において、測位精度よりも受信時間の短縮を優先する処理を実行するプログラムである。
当該機器は、精度の高い位置を算出することにより、詳細な時間当たりの移動距離や消費カロリー等が判るので、綿密な管理を可能とする。
このため、測位精度優先プログラムは、測位精度を高める処理を実行する。
具体的には、計算時のクロック周波数を高めて短時間に多くの計算を行って測位結果を出したり、電波が乱れた環境や、届きにくい場所でも、周波数変動する信号を精度高くトラッキングすることで誤差を抑制する処理を実行する。
当該腕時計は、受信を短時間で行うことにより、ユーザーの待ち時間を短縮でき、利便性を向上できる。また、受信時の消費電流を下げると、電池サイズを小さくでき、小型サイズの腕時計にすることが可能となる。
また、当該腕時計では、衛星信号の受信時にユーザーが存在する場所が判らないので、衛星の軌道情報であるアルマナックを利用しないコールドスタートで受信を行う。コールドスタートの受信時には、すべてのGPS衛星を検索する。
このため、受信時間優先プログラムは、コールドスタートの受信処理において、受信時間を短縮し、かつ、受信時の消費電流を低減できる処理を実行する。
具体的には、衛星の検索時間を短縮することは短時間受信に有効であるので、受信時間を短縮する為に、衛星を検索する為に必要なパラメータ範囲を限定する。そして、所定時間の間、衛星を検索して、衛星が存在しない時には、受信を中止する。
ここで、受信装置30に送信されるプログラムは、ユーザーが入力装置70を操作して設定してもよいし、電子時計1の出荷時に設定してもよい。
そして、受信装置30において、第1プログラムと、測位精度優先プログラムおよび受信時間優先プログラムの一方とが実行され、受信処理が行われる。
なお、本実施形態では、第2プログラム記憶部680Bに、測位精度優先プログラムおよび受信時間優先プログラムの両方が格納されているが、選択された一方のプログラムのみ格納するようにしてもよい。
なお、本発明は前述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲での変形、改良等は本発明に含まれるものである。
例えば、前記実施形態では、受信装置30を汎用化することを目的の1つとしていたが、本発明は、受信装置30の汎用化に関係しなくても、受信処理のプログラムを、受信装置30の開発後に組み込む必要がある場合には適用できる。すなわち、前記実施形態では、第1プログラムは、各仕様に共通のプログラムであり、第2プログラムは、仕様に適した処理を実行するプログラムであるが、本発明はこれに限定されない。例えば、第2プログラムは、第1プログラムを修正するプログラムであってもよい。この場合、受信装置30の開発後であっても、第1プログラムを修正できる。また、当該修正プログラムは、前記実施形態の各第2プログラムに含まれていてもよい。
また、前記実施形態では、受信装置30において、第1プログラムは、マスクROM314に格納されているが、本発明はこれに限定されない。すなわち、読み出し専用の他の種類の記憶装置に格納される構成としてもよい。
また、前記実施形態では、受信装置30において、制御装置40から送信された第2プログラムは、RAM315に格納されるが、本発明はこれに限定されない。すなわち、書き換え可能な他の種類の記憶装置に格納される構成としてもよい。
この場合、測位受信処理において、予め選択された方のプログラムが受信装置30に送信される。
例えば、第1プログラムが、測時モードの受信処理と測位モードの受信処理で共通するプログラムであり、測時用プログラムに、測時モードの受信処理に必要なその他のプログラムが含まれ、測位用プログラムに、測位モードの受信処理に必要なその他のプログラムが含まれていてもよい。また、通信装置の複数の用途において、測時モードが不要な場合は、第1プログラムとして測位モードの基本プログラムのみを含むものであってもよい。
Claims (10)
- 通信処理を実行する通信手段と、書き換え可能な記憶手段と、前記通信手段および前記記憶手段を制御する制御手段とを備えた通信装置であって、
前記通信装置は、第1の仕様の機器および第2の仕様の機器に実装可能であり、
前記通信手段は、第1プログラムが格納された読み出し専用の第1記憶部、および、書き換え可能な第2記憶部を備え、
前記記憶手段には、第2プログラムが格納され、
前記第1プログラムは、前記第1および第2の仕様で共通するプログラムであり、前記第2プログラムは、前記第1および第2の仕様のうち、少なくとも実装される機器の仕様に適した処理を実行するプログラムであり、
前記制御手段は、前記通信手段に前記通信処理を実行させる際、前記第2プログラムを前記通信手段に送信し、
前記通信手段は、前記制御手段から送信された前記第2プログラムを前記第2記憶部に格納し、前記第1プログラムおよび前記第2プログラムを実行して前記通信処理を行う
ことを特徴とする通信装置。 - 通信処理を実行する通信手段と、書き換え可能な記憶手段と、前記通信手段および前記記憶手段を制御する制御手段とを備えた通信装置であって、
前記通信手段は、第1プログラムが格納された読み出し専用の第1記憶部、および、書き換え可能な第2記憶部を備え、
前記記憶手段には、第2プログラムが格納され、
前記通信手段は、前記通信処理として、衛星信号を受信し、前記受信した衛星信号に基づいて時刻情報を取得する測時モードの受信処理と、前記受信した衛星信号に基づいて算出した位置情報を取得する測位モードの受信処理とを行い、
前記第1プログラムは、前記測時モードの受信処理を実行する基本プログラムおよび前記測位モードの受信処理を実行する基本プログラムを含み、
前記記憶手段には、前記第2プログラムとして、前記測時モードの受信処理において前記測時モードに適した処理を実行する測時用プログラムと、前記測位モードの受信処理において前記測位モードに適した処理を実行する測位用プログラムとが格納され、
前記制御手段は、前記通信手段に前記測時モードの受信処理を実行させる際は、前記第2プログラムとして前記測時用プログラムを前記通信手段に送信し、前記通信手段に前記測位モードの受信処理を実行させる際は、前記第2プログラムとして前記測位用プログラムを前記通信手段に送信し、
前記通信手段は、前記制御手段から送信された前記第2プログラムを前記第2記憶部に格納し、前記第1プログラムおよび前記第2プログラムを実行して前記通信処理を行う
ことを特徴とする通信装置。 - 通信処理を実行する通信手段と、書き換え可能な記憶手段と、前記通信手段および前記記憶手段を制御する制御手段とを備えた通信装置であって、
前記通信手段は、第1プログラムが格納された読み出し専用の第1記憶部、および、書き換え可能な第2記憶部を備え、
前記記憶手段には、第2プログラムが格納され、
前記通信手段は、前記通信処理として、衛星信号を受信し、前記受信した衛星信号に基づいて算出した位置情報を取得する測位モードの受信処理を行い、
前記第1プログラムは、前記測位モードの受信処理を実行する基本プログラムを含み、
前記記憶手段には、前記第2プログラムとして、受信時間の短縮よりも測位精度を優先する処理を実行する測位精度優先プログラムと、前記測位精度よりも前記受信時間の短縮を優先する処理を実行する受信時間優先プログラムとの少なくともいずれかが格納され、
前記制御手段は、前記通信手段に前記通信処理を実行させる際、前記第2プログラムを前記通信手段に送信し、
前記通信手段は、前記制御手段から送信された前記第2プログラムを前記第2記憶部に格納し、前記第1プログラムおよび前記第2プログラムを実行して前記通信処理を行う
ことを特徴とする通信装置。 - 通信処理を実行する通信手段と、書き換え可能な記憶手段と、前記通信手段および前記記憶手段を制御する制御手段とを備えた通信装置であって、
前記制御手段によって制御される表示手段を備え、
前記通信手段は、第1プログラムが格納された読み出し専用の第1記憶部、および、書き換え可能な第2記憶部を備え、
前記記憶手段には、第2プログラムと、前記第2プログラムのバージョン情報と、が格納され、
前記制御手段は、前記通信手段に前記通信処理を実行させる際、前記第2プログラムを前記通信手段に送信し、
前記通信手段は、前記制御手段から送信された前記第2プログラムを前記第2記憶部に格納し、前記第1プログラムおよび前記第2プログラムを実行して前記通信処理を行い、
前記制御手段は、前記バージョン情報を前記表示手段に表示させるバージョン情報表示制御手段を備える
ことを特徴とする通信装置。 - 請求項1から請求項4のいずれか1項に記載の通信装置において、
前記第2プログラムは、前記第1プログラムの修正を行う修正プログラムを含む
ことを特徴とする通信装置。 - 請求項1から請求項5のいずれか1項に記載の通信装置において、
前記第1記憶部は、マスクROMである
ことを特徴とする通信装置。 - 請求項1から請求項6のいずれか1項に記載の通信装置において、
前記記憶手段は、EEPROMである
ことを特徴とする通信装置。 - 請求項1から請求項7のいずれか1項に記載の通信装置において、
電源を備え、
前記制御手段は、前記通信手段に前記通信処理を実行させる際、前記電源から前記通信手段に電力を供給させる
ことを特徴とする通信装置。 - 請求項1から請求項8のいずれか1項に記載の通信装置を備えた
ことを特徴とする電子時計。 - 通信処理を実行する通信手段と、書き換え可能な記憶手段と、前記通信手段および前記記憶手段を制御する制御手段とを備え、前記通信手段は、第1の仕様の機器および第2の仕様の機器に実装可能であり、第1プログラムが格納された読み出し専用の第1記憶部、および、書き換え可能な第2記憶部を備え、前記記憶手段には、第2プログラムが格納された通信装置の制御方法であって、
前記第1プログラムは、前記第1および第2の仕様で共通するプログラムであり、前記第2プログラムは、前記第1および第2の仕様のうち、少なくとも実装される機器の仕様に適した処理を実行するプログラムであり、
前記通信手段に前記通信処理を実行させる際、前記第2プログラムを前記通信手段に送信し、
前記制御手段から送信された前記第2プログラムを前記第2記憶部に格納し、前記第1プログラムおよび前記第2プログラムを実行して前記通信処理を行う
ことを特徴とする通信装置の制御方法。
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