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卡西歐新款手表既有GPS又有標準電波!全球首次推出

2016/8/3 14:11:45??????點擊:

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表“GPW-1000”。以往的手表要么利用GPS電波,要么利用標準電波,而此次的新產品是“業內首款”同時支持兩種電波的手表。

卡西歐計算機時隔8年再次推出GPS手表(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“電波手表”。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,可接收信號的范圍有限。

“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。

能夠配備在手表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,這在手表用二次電池中已經算是大容量了。

圖1 時隔8年推出的GPS手表

卡西歐計算機2014年7月推出了可同時利用GPS和標準電波的手表“GPW-1000”。該公司稱這是業內首款同時支持兩種電波的手表。也是該公司時隔8年再次推出的支持GPS的機型,相當于第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“該芯片的耗電量較小”。

即便如此,但該IC是面向智能手機用途設計的,“作為手表用芯片使用時耗電量還是太大”(卡西歐計算機)。用于智能手機時,該芯片必須頻繁為應用軟件獲得定位數據,因此耗電量容易變大。

于是,卡西歐計算機通過改寫信號接收IC的固件,采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個衛星并分析手表的位置。然后根據該位置信息,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??筛鶕褂玫男l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。通過采用這種工作模式,使信號接收IC的平均耗電量降低了約3/4。

新款手表不僅降低了信號接收芯片的耗電量,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,此次采用了“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”手表首次采用的電池單元。

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型手表的GPS通信部分都比較大,很難安裝到表殼內。而此次將手表用電路、GPS用電路及天線等全部封裝在一塊主板上,并收納在表殼內。為了將電路板數量減至一塊,采用了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)來源于卡西歐計算機)

而且,此次還采用了小型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。

手表機身配備的表針驅動用馬達也采用了小型產品。該馬達在卡西歐計算機2013年秋季推出的高檔手表“OCEANUS Manta”上首次采用,封裝面積只有該公司原產品的約