【相關新聞】
VELDT智能手錶:數字與模擬技術的融合
立體商標 :本田為「Super Cub」摩託車形狀註冊
80萬日元高價還要等兩個月才能到手:新款PENTAX相機
臺灣分析師:5.5英寸iPhone6遭遇生產問題,上市恐推遲到明年
Android Wear雖方便,但難言滿意……
卡西歐計算機2014年7月推出了可接收GPS衛星電波和標準電波的手錶「GPW-1000」。以往的手錶要麼利用GPS電波,要麼利用標準電波,而此次的新產品是「業內首款」同時支持兩種電波的手錶。
卡西歐計算機時隔8年再次推出GPS手錶(圖1),該公司此前力推的產品是通過接收標準電波來校準時間的「電波手錶」。標準電波具有耗電量比GPS電波小、在室內也能接收信號的優勢。但另一方面,發出標準電波的發射局全球只有6個,可接收信號的範圍有限。
「GPW-1000」的開發人員。左起依次為川口洋平、尾下佑樹、松江剛志。
而GPS電波只要是在室外,任何地區都能收到。不過,接收GPS電波所需耗電量較大。一般來說,標準電波用接收IC的耗電量為μW級,而GPS用接收IC的耗電量為mW級,比前者大2~3位數,具體耗電量因使用情況而異。
能夠配備在手錶上的二次電池的容量非常小。GPW-1000配備的電池為2016尺寸,容量只有數十mAh,這在手錶用二次電池中已經算是大容量了。
圖1 時隔8年推出的GPS手錶 卡西歐計算機2014年7月推出了可同時利用GPS和標準電波的手錶「GPW-1000」。該公司稱這是業內首款同時支持兩種電波的手錶。也是該公司時隔8年再次推出的支持GPS的機型,相當於第4代產品。(攝影:卡西歐計算機) |
降低GPS接收IC的耗電量
為了降低GPS用接收IC的耗電量,卡西歐計算機使用了索尼的「CXD5600GF」,原因是「該晶片的耗電量較小」。
即便如此,但該IC是面向智慧型手機用途設計的,「作為手錶用晶片使用時耗電量還是太大」(卡西歐計算機)。用於智慧型手機時,該晶片必須頻繁為應用軟體獲得定位數據,因此耗電量容易變大。
於是,卡西歐計算機通過改寫信號接收IC的固件,採用了下面這種運行模式:首先,用戶想校準時間時,按下配置在4點位置的按鈕5秒鐘左右,這時信號接收IC會捕捉3個衛星並分析手錶的位置。然後根據該位置信息,查明有無時區和夏令時,以及標準電波是否可以到達該地區。如果是標準電波可以覆蓋的地方,就利用標準電波來校準時間,如果標準電波無法到達,就從GPS接收電波來校準時間。也就是說,在標準電波覆蓋地區,利用耗電量較小的標準電波用IC來對時,而在標準電波無法覆蓋的地區,則使用GPS用IC來對時。
據卡西歐計算機介紹,利用GPS校準時間時,為了降低信號接收IC的耗電量,可從「1顆衛星」獲得電波。可根據使用的衛星數量,通過對信號接收IC內的基帶處理電路模塊進行開閉控制來減少耗電量。通過採用這種工作模式,使信號接收IC的平均耗電量降低了約3/4。
新款手錶不僅降低了信號接收晶片的耗電量,而且增加了用來為二次電池充電的太陽能電池單元生成的電力。為了增加受光面積,此次採用了「波紋型」太陽能電池單元。波紋型產品是2014年3月上市的新款「PRO TREK」手錶首次採用的電池單元。
把主要部件安裝在一塊電路板上
卡西歐計算機還努力縮小了部件的尺寸(圖2)。該公司以前推出的GPS型手錶的GPS通信部分都比較大,很難安裝到表殼內。而此次將手錶用電路、GPS用電路及天線等全部封裝在一塊主板上,並收納在表殼內。為了將電路板數量減至一塊,採用了6層電路板。
圖2 在主板上集成各個元件 「GPW-1000」在一塊主板上安裝了時鐘用電路、GPS電路及天線等必要部件(a)。還配備了新形狀的太陽能電池單元及小型馬達(b)。(圖(b)來源於卡西歐計算機) |
而且,此次還採用了小型GPS天線。這是一種被稱作「貼片天線」的平面型天線,面積為11.6mm×11.4mm,厚度僅為3mm。而原來的GPS用貼片天線一般為12mm~15mm見方,厚度為4mm左右。新型天線是與天線廠商合作開發的,為了在保持信號接收靈敏度的同時縮小尺寸,使用了介電率較高的介電體。
手錶機身配備的錶針驅動用馬達也採用了小型產品。該馬達在卡西歐計算機2013年秋季推出的高檔手錶「OCEANUS Manta」上首次採用,封裝面積只有該公司原產品的約1/4。(作者:根津 禎,日經技術在線!供稿)