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卡西欧新款手表既有GPS又有标准电波!全球首次推出

2016/8/3 14:11:45      点击:

卡西欧计算机2014年7月推出了可接收GPS卫星电波和标准电波的手表“GPW-1000”。以往的手表要么利用GPS电波,要么利用标准电波,而此次的新产品是“业内首款”同时支持两种电波的手表。

卡西欧计算机时隔8年再次推出GPS手表(图1),该公司此前力推的产品是通过接收标准电波来校准时间的“电波手表”。标准电波具有耗电量比GPS电波小、在室内也能接收信号的优势。但另一方面,发出标准电波的发射局全球只有6个,可接收信号的范围有限。

“GPW-1000”的开发人员。左起依次为川口洋平、尾下佑树、松江刚志。

而GPS电波只要是在室外,任何地区都能收到。不过,接收GPS电波所需耗电量较大。一般来说,标准电波用接收IC的耗电量为μW级,而GPS用接收IC的耗电量为mW级,比前者大2~3位数,具体耗电量因使用情况而异。

能够配备在手表上的二次电池的容量非常小。GPW-1000配备的电池为2016尺寸,容量只有数十mAh,这在手表用二次电池中已经算是大容量了。

图1 时隔8年推出的GPS手表

卡西欧计算机2014年7月推出了可同时利用GPS和标准电波的手表“GPW-1000”。该公司称这是业内首款同时支持两种电波的手表。也是该公司时隔8年再次推出的支持GPS的机型,相当于第4代产品。(摄影:卡西欧计算机)

降低GPS接收IC的耗电量

为了降低GPS用接收IC的耗电量,卡西欧计算机使用了索尼的“CXD5600GF”,原因是“该芯片的耗电量较小”。

即便如此,但该IC是面向智能手机用途设计的,“作为手表用芯片使用时耗电量还是太大”(卡西欧计算机)。用于智能手机时,该芯片必须频繁为应用软件获得定位数据,因此耗电量容易变大。

于是,卡西欧计算机通过改写信号接收IC的固件,采用了下面这种运行模式:首先,用户想校准时间时,按下配置在4点位置的按钮5秒钟左右,这时信号接收IC会捕捉3个卫星并分析手表的位置。然后根据该位置信息,查明有无时区和夏令时,以及标准电波是否可以到达该地区。如果是标准电波可以覆盖的地方,就利用标准电波来校准时间,如果标准电波无法到达,就从GPS接收电波来校准时间。也就是说,在标准电波覆盖地区,利用耗电量较小的标准电波用IC来对时,而在标准电波无法覆盖的地区,则使用GPS用IC来对时。

据卡西欧计算机介绍,利用GPS校准时间时,为了降低信号接收IC的耗电量,可从“1颗卫星”获得电波。可根据使用的卫星数量,通过对信号接收IC内的基带处理电路模块进行开闭控制来减少耗电量。通过采用这种工作模式,使信号接收IC的平均耗电量降低了约3/4。

新款手表不仅降低了信号接收芯片的耗电量,而且增加了用来为二次电池充电的太阳能电池单元生成的电力。为了增加受光面积,此次采用了“波纹型”太阳能电池单元。波纹型产品是2014年3月上市的新款“PRO TREK”手表首次采用的电池单元。

把主要部件安装在一块电路板上

卡西欧计算机还努力缩小了部件的尺寸(图2)。该公司以前推出的GPS型手表的GPS通信部分都比较大,很难安装到表壳内。而此次将手表用电路、GPS用电路及天线等全部封装在一块主板上,并收纳在表壳内。为了将电路板数量减至一块,采用了6层电路板。

图2 在主板上集成各个元件

“GPW-1000”在一块主板上安装了时钟用电路、GPS电路及天线等必要部件(a)。还配备了新形状的太阳能电池单元及小型马达(b)。(图(b)来源于卡西欧计算机)

而且,此次还采用了小型GPS天线。这是一种被称作“贴片天线”的平面型天线,面积为11.6mm×11.4mm,厚度仅为3mm。而原来的GPS用贴片天线一般为12mm~15mm见方,厚度为4mm左右。新型天线是与天线厂商合作开发的,为了在保持信号接收灵敏度的同时缩小尺寸,使用了介电率较高的介电体。

手表机身配备的表针驱动用马达也采用了小型产品。该马达在卡西欧计算机2013年秋季推出的高档手表“OCEANUS Manta”上首次采用,封装面积只有该公司原产品的约