JP7098982B2 - 携帯型電子機器 - Google Patents

Description

この発明は、電子腕時計等の携帯型電子機器に関する。

スポーツ、特にランニングやスイミング向けにＧＰＳ（Global Positioning System）スポーツウォッチという携帯型電子機器が提供されている。これは、ＧＰＳによってユーザーの現在位置の測位を継続して行うことによってランニング時の走行距離、ペース、通過した場所の地図上での軌跡、などを記録に残す電子機器である。このようなＧＰＳスポーツウォッチの課題として、トレーニングの計測中に電池残量がなくなった場合、計測が途中で終了され、トレーニングの最後まで計測することができないというものがある。この課題に対して、計測開始時点から計測完了まで電池残量がもつかどうかをユーザーが知ることができれば、充電などの対応をとることができる。電池残量をユーザーに知らせる技術として、特許文献１に開示の技術がある。この特許文献１に開示の技術では、電池残量が第１の残量レベルから第２の残量レベルになるまでの減少時間を求め、その減少時間を経過する所定時間前に予定時刻通知手段が通知を行う。

特開２００９－２９６４２７号公報

しかしながら、特許文献１に開示の技術では、通知のタイミングがトレーニングの計測に関係なく設定されているため、トレーニングの開始後に上記の通知が行われる場合がある。そのような場合、通知を受けたユーザーは適切な対応をすることができず、トレーニング中に電池残量がなくなると、トレーニングの終了まで計測を行うことができなくなる問題がある。

この発明の一態様による携帯型電子機器は、ユーザーの運動情報を計測する計測部と、前記計測部に電力を供給する電池と、プロセッサーと、を備え、前記プロセッサーは、前記電池の電池残量を算出する第１情報算出部と、前記運動情報の計測の開始から終了までに消費する予測消費電力量を算出する第２情報算出部と、前記電池残量と前記予測消費電力量とを比較する判定部と、前記判定部で前記予測消費電力量が前記電池残量より大きいと判定されたときに、運動の開始前に前記ユーザーに通知を行う通知部とを備えることを特徴とする。

この携帯型電子機器によれば、第２情報が第１情報より大きい場合に運動の開始前にユーザーに通知される。従って、運動の計測が途中終了するのを防止することができる。

好ましい態様において、前記第２情報算出部は、前記運動情報の計測の開始から終了までに経過する計測予測時間に基づいて前記予測消費電力量を算出する。

この態様によれば、計測予測時間に基づいて予測消費電力量を算出できるので、予測消費電力量を正確に求めることができる。

好ましい態様において、前記携帯型電子機器は、太陽電池を備え、前記第１情報算出部は、前記運動情報の計測の開始から終了までに発電する前記太陽電池の予測発電量を算出し、前記電池残量は、前記太陽電池の予測発電量を加えた電力量であることを特徴とする携帯型電子機器。

この態様によれば、電池残量を正確に求めることができる。

さらに好ましい態様において、前記判定部は、前記計測予測時間内の予測消費電力量と前記電池残量との差分電力量に基づいて前記電池に充電するのに必要な充電時間を算出し、前記通知部は、前記充電時間を通知する。

この態様によれば、この態様によれば、充電時間が通知されるので、ユーザーは、電池の充電等、自らが行うべき対応を判断するのが容易になる。

この発明の一態様による携帯型電子機器は、ユーザーの運動情報を計測する計測部と、前記計測部に電力を供給する電池と、プロセッサーとを備え、前記プロセッサーは、前記電池の電池残量に基づいて稼働可能時間を算出する第１情報算出部と、前記運動情報の計測の開始から終了までに経過する計測予測時間を算出する第２情報算出部と、前記稼働可能時間と前記計測予測時間とを比較する判定部と、前記判定部で前記計測予測時間が前記稼働可能時間より長いと判定されたときに、運動の開始前に前記ユーザーに通知を行う通知部とを備えることを特徴とする。

この携帯型電子機器によれば、第２情報が第１情報より大きい場合に運動の開始前にユーザーに通知される。従って、運動の計測が途中終了するのを防止することができる。

好ましい態様において、携帯型電子機器は、太陽電池を備え、前記第１情報算出部は、前記電池の電池残量および前記太陽電池の発電量に基づいて前記稼働可能時間を算出することを特徴とする。

好ましい態様において、携帯型電子機器は、前記ユーザーの決定で、前記計測部の計測条件を調整する計測条件調整部を具備し、前記計測条件調整部は、前記電池の電池残量に基づいて前記稼働可能時間を前記計測予測時間以上にすることができる前記計測条件の変更条件を算出し、前記通知部は、前記変更条件を前記ユーザーに通知することを特徴とする。

この態様によれば、計測条件の調整により、第１情報を第２情報以上とし、運動の計測の途中終了を回避して運動の計測を開始することが可能になる。

好ましい態様において、前記計測条件調整部は、前記計測条件の変更条件として、前記計測部の間欠動作における間欠計測周期を算出し、前記通知部は、前記間欠計測周期を前記ユーザーに通知することを特徴とする。

この態様によれば、ユーザーは、変更条件に満足できる場合にその変更条件に従って運動の計測を開始させることができる。

好ましい態様において、前記計測部は、前記ユーザーの位置情報を計測するＧＰＳモジュールを含み、前記計測条件調整部は、前記計測条件の変更条件として、前記ＧＰＳモジュールの停止を含む前記変更条件を算出し、前記通知部は、前記ＧＰＳモジュールの停止を含む前記変更条件を前記ユーザーに通知する。

ＧＰＳモジュールは消費電力が大きいので、このＧＰＳモジュールを停止させることにより稼働可能時間を計測予測時間以上にすることが容易になる。また、ＧＰＳモジュールを利用しなくても加速度センサーや方位センサーを用いることによりユーザーの測位を低消費電力で行うことが可能である。

好ましい態様において、前記計測条件調整部は、前記運動情報の計測開始からの経過時間を前記計測予測時間から差し引いた残り時間と比較して、前記電池の電池残量に基づいて算出された前記稼働可能時間が短くなった場合に、前記計測条件の変更を前記通知部により前記ユーザーに促す。

この態様によれば、運動の計測が開始された後、電池残量がなくなることにより計測が途中終了する可能性が生じた場合に、ユーザーに計測条件の変更を促し、計測の途中終了を回避することができる。

好ましい態様において、前記判定部は、前記電池の充電によって前記電池の電池残量に基づいて算出された前記稼働可能時間が前記計測予測時間よりも長くなった場合に、前記通知部により前記ユーザーに通知する。

この態様によれば、必要量充電完了がユーザーに通知されるので、ユーザーは運動の計測の開始が可能になったことを知ることができる。

この発明の一実施形態である携帯型電子機器の表側からの斜視図である。 同携帯型電子機器の裏側からの斜視図である。 同携帯型電子機器の断面図である。 同携帯型電子機器の電気回路の構成を示す回路図である。 同携帯型電子機器のＣＰＵが実行するトレーニング支援プログラムの機能構成を示すブロック図である。 同トレーニング支援プログラムの処理内容を示すフローチャートである。 同トレーニング支援プログラムの処理内容を示すフローチャートである。

以下、本発明を実施するための形態について図面を参照して説明する。ただし、各図において、各部の寸法および縮尺は、実際のものと適宜に異ならせてある。また、以下に述べる実施の形態は、本発明の好適な具体例であるから、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、これらの形態に限られるものではない。

＜実施形態＞
図１は、この発明の一実施形態である携帯型電子機器１００の表側からの外観斜視図である。また、図２は、同携帯型電子機器１００の裏側からの外観斜視図である。

携帯型電子機器１００は、ユーザーの身体に装着される機器、具体的にはユーザーの手首に装着されるリスト機器である。図１および図２に示すように、携帯型電子機器１００は、バンド部１０および機器本体３０を有しており、腕時計と同様な外観を有する。機器本体３０は、ケース部３１、表示部５０、ベゼル５７、ボタン５８－１～５８－６、および太陽光により発電する太陽電池８０を備える。太陽電池８０は、受光面８０ａ、８０ｂ、８０ｃおよび８０ｄを備える。ここで、受光面８０ａ、８０ｂ、８０ｃおよび８０ｄは、太陽電池８０に光が入射する面である。

この例では、表示部５０の表示面側を表面とした場合、裏面から表面へと向かう方向をＺ軸正方向、Ｚ軸に直交する２軸をＸ軸およびＹ軸とし、表示部５０の表示面の中心からボタン５８－２への方向をＸ軸正方向とする。携帯型電子機器１００がユーザーに装着された状態では、上記Ｚ軸正方向とは、ユーザーからケース部３１へと向かう方向に相当する。

バンド部１０は、機器本体３０に取り付けられている。このバンド部１０は、機器本体３０をユーザーに装着するための部材である。ケース部３１は、表側に開口部を有する携帯型電子機器１００の筐体である。ケース部３１は、例えばステンレススチールなどの金属、または樹脂などによって形成することができる。

表示部５０は、ケース部３１の開口部に嵌合しており、画像を表示する。表示部５０は、例えば、反射型液晶パネル、または電気泳動法（ＥＰＤ：electrophoretic deposition）による表示装置を採用することができる。ベゼル５７は、表示部５０およびケース部３１の保護、補強をする部品である。ベゼル５７は、表示部５０の外縁を環状に囲むように配置される。

ボタン５８－１～５８－６は、ユーザーによって押下され、携帯型電子機器１００に何らかの指示を通知する。以下では、特に区別する必要がない場合に、ボタン５８－１～５８－６をボタン５８と総称する。ボタン５８が押下された場合、携帯型電子機器１００は、表示部５０に表示される画像を変更する。太陽電池８０は、太陽等の光のエネルギーに基づいて発電する。

図２に示すように、機器本体３０の裏側には、光センサー部４０と、通信端子８２と、充電端子８３とが設けられている。また、ケース部３１は、凸状部３２と、凸状部３２の頂部に位置する測定窓部４５とを有する。

光センサー部４０は、光を用いて脈波等を検出する。より具体的には、光センサー部４０は、発光部４２（図３参照）、受光部４１（図３参照）、バンドパスフィルター、およびＡＤ変換器を備える。発光部４２から照射された光は血管等の人体の組織で反射して受光部４１に入射される。受光部４１は光電変換した信号、つまり脈拍信号を生成する。ＡＤ変換器は、受光部４１が出力する信号をＡＤ変換して脈信号データを生成し、生成した脈信号データをＣＰＵ（Central Processing Unit）２１（図３参照）に出力する。生体の血管を流れる血液に含まれるヘモグロビン等による発光部４２からの光の吸光量が、心臓の拍動と連動して変化するため、受光部４１に入射する光量は、心臓の拍動の伝搬、つまり脈拍に応じたものになる。ＣＰＵ２１は、脈信号データに基づいてユーザーの脈拍数、脈拍間隔（Ｒ－Ｒ間隔）、脈拍変動（ＨＲＶ：Heart Rate Variability）等を算出する。なお、光センサー部４０は、同様の原理に基づいて、発光部４２の光の波長を適宜選択することにより、血圧、血中酸素濃度の少なくともいずれか一つを測定することもできる。測定窓部４５は、発光部４２から照射された光を外部に透過するため、および人体の組織で反射された光を内部に取り込むための孔である。

通信端子８２は、携帯型電子機器１００が他の装置と通信を行う際に、外部装置となるクレードル（不図示）と接触し、通信を行う端子である。通信端子８２は、通信端子８２－１および通信端子８２－２により形成されている。充電端子８３は、携帯型電子機器１００が充電する際に、クレードルと接触し、電力の供給を受ける端子である。充電端子８３は、充電端子８３－１および充電端子８３－２により形成されている。

図３に、携帯型電子機器１００の構成を示す断面図を示す。図３に示す断面図は、表示部５０の表示面の中心を通るように、ＸＺ平面で携帯型電子機器１００を破断した際の断面を示す。図３に示す携帯型電子機器１００の機器本体３０は、図１および図２で示した部材およびデバイスに加えて、回路基板２０、ＣＰＵ２１、方位センサー２２、加速度センサー２３、およびＧＰＳ（Global Positioning System）モジュール２８を有する。さらに、機器本体３０は、センサー基板４３、透明カバー４４、接続配線部４６、風防板５５、接合部材５６、接続配線部６３、二次電池７０（蓄電部）、回路ケース部７５、および接続配線部８１を有する。また、ケース部３１は、ケース部３１の開口の外縁に＋Ｚ軸方向に突出して立設された突起部３４を有する。また、光センサー部４０は、受光部４１および発光部４２を有する。また、表示部５０は、表示パネル６０、照明部６１を有する。そして、ケース部３１とケース部３１の開口を塞ぐ風防板５５とに囲まれたケース部３１の内側に、閉空間である内部空間３６が設けられる。

回路基板２０は、表面２０ｆと、表面２０ｆの反対側の裏面２０ｒとを含み、端部が回路ケース部７５によってケース部３１内に取り付けられている。回路基板２０の表面２０ｆには、方位センサー２２、加速度センサー２３、およびＣＰＵ２１などが実装され、裏面２０ｒには他の回路素子２４などが実装されている。

方位センサー２２は、携帯型電子機器１００の周辺の磁気を計測し、計測した磁気に基づいて方位を特定する。加速度センサー２３は、携帯型電子機器１００の３軸方向の加速度を計測する。ＧＰＳモジュール２８は、位置情報衛星の一つであるＧＰＳ衛星からの衛星信号を用いて、携帯型電子機器１００の位置を特定する。

光センサー部４０において、発光部４２は、人体の組織に対して発光する。受光部４１は、人体の組織に対して発光して反射した光を受光する。図３に示すように、携帯型電子機器１００は２つの発光部４２を有する。そして、受光部４１の外側に、２つの発光部４２が配置される。このように、発光部４２よりも内側に受光部４１を配置することにより、ケース部３１の外周側から侵入する外光の受光部４１への侵入を抑制することができ、光センサー部４０に対する外光の影響を減少させることができる。

センサー基板４３には、受光部４１および発光部４２が配置される。透明カバー４４は、発光部４２から照射された光を外部に透過しつつ、ケース部３１への異物の流入を抑制する透明の部材である。例えば、透明カバー４４は、光硬化性樹脂により形成される。図３に示すように、透明カバー４４は、ケース部３１の凸状部３２の頂部から突出している。

接続配線部４６は、センサー基板４３と回路基板２０とを電気的に接続する。接続配線部４６は、回路基板２０に対して、回路基板２０の裏面２０ｒに電気的に接続する。風防板５５は、外部から携帯型電子機器１００内部への異物の流入を抑制するとともに、外部から携帯型電子機器１００に加わる衝撃を緩和する機能を有する。風防板５５の材料は、ガラスやアクリル樹脂、ポリカーボネート等を用いることができる。風防板５５は、ケース部３１の開口を塞ぐように配置されており、ケース部３１の突起部３４の内縁側に取り付けられている。

接合部材５６は、気密性、液密性を持たせるために用いるパッキンや接着剤等である。照明部６１は、表示パネル６０のバックライトとして機能する。照明部６１は、回路基板２０の表面２０ｆに接続されている。照明部６１が、このように回路基板２０に接続されることにより、接続のための配線の引き回しを最小限とすることができるとともに、照明部６１から射出される光が回路基板２０によって遮光され、光センサー部４０に対する迷光の影響を減少させることができる。

接続配線部６３は、表示パネル６０と回路基板２０とを電気的に接続する。また、接続配線部８１は、太陽電池８０と回路基板２０とを電気的に接続する。接続配線部４６および接続配線部８１は、回路基板２０に対して、回路基板２０の表面２０ｆに電気的に接続する。一方、前述したように、光センサー部４０は、フレキシブル基板などで構成される接続配線部４６を介して表面２０ｆの反対側の面である回路基板２０の裏面２０ｒに電気的に接続されている。このような配置とすることにより、接続のための配線の引き回しを最小限とすることができるとともに、発電のために入射する光が、太陽電池８０側から洩れ光となってケース内に侵入した迷光を、回路基板２０によって遮光することができ、光センサー部４０に対する外光の影響を減少させることができる。回路ケース部７５は、回路基板２０を支持する部材である。

二次電池７０は、携帯型電子機器１００内の各デバイスに電源を供給することが可能である。この電源は、所定の電圧に変換されるなどして各回路へ供給され、光センサー部４０を駆動し脈拍を検出する回路、表示パネル６０を駆動する回路、およびＣＰＵ２１等を駆動させる。二次電池７０への蓄電は、電源コイルばねなどの導通部材（不図示）により回路基板２０と導通された一対の充電端子８３を介して行われたり、太陽電池８０によって発電された電力を用いて行われたりする。二次電池７０は、例えば、リチウムイオンバッテリー、または、リチウムポリマーバッテリーなどが採用される。本実施形態では、ＣＰＵ２１、方位センサー２２、加速度センサー２３、光センサー部４０、および表示パネル６０等を含めたシステム２５０（図４参照）が、２．８Ｖ以上で駆動可能であるとする。また、二次電池７０の最高充電電圧は、４．２Ｖであるとする。

図４は携帯型電子機器１００の電気回路の構成を示すブロック図である。図４において、システム２５０は、携帯型電子機器１００をトレーニング支援装置として機能させる役割を担った手段であり、ＣＰＵ２１と、ＧＰＳモジュール２８と、光センサー部４０と、方位センサー２２と、加速度センサー２３と、表示部５０とを含む。

本実施形態におけるＣＰＵ２１は、二次電池７０の電池残量を算出し、トレーニング計測の開始から終了までの計測予測時間と、電池残量により稼働可能な稼働可能時間とを算出し、計測予測時間が稼働可能時間より長い場合に、トラーニング計測の開始前にユーザーに通知を行うプロセッサーとして機能する。

さらに詳述すると、ＣＰＵ２１は、光センサー部４０を利用してユーザーの生体情報、具体的には脈波データを計測する。また、ＣＰＵ２１は、ＧＰＳモジュール２８を利用してユーザーの測位を行う。このようなＧＰＳモジュール２８を利用した測位の他、ＣＰＵ２１は、方位センサー２２および加速度センサー２３を利用した測位を行うことも可能である。ＣＰＵ２１は、携帯型電子機器１００を装着したユーザーがトレーニングを行う間、光センサー部４０を利用した生体情報の計測および計測結果の記録と、ＧＰＳモジュール２８または方位センサー２２および加速度センサー２３の組を利用した測位とその測位結果の記録を行うトレーニング計測機能を有している。

また、ＣＰＵ２１は、トレーニング計測を開始するのに先立ち、トレーニングの計測を継続する計測予測時間を求め、現状の電池残量で、この計測予測時間以上の時間、携帯型電子機器１００を稼働させることができるか否か判定し、判定結果が否定的である場合にはトレーニング計測の開始前、即ち、ユーザーが運動を開始する前に、その旨をユーザーに通知する機能を有している。なお、この機能の詳細については後述する。

電源供給部２００は、システム２５０を稼働させるための電源供給を行う回路である。この電源供給部２００は、太陽電池８０と、給電部２０２と、充電制御部２０４と、二次電池７０と、電圧検出回路２０６とを有する。

給電部２０２は、充電端子８３に接続されたクレードル等の外部電源から電力の供給を受けることにより二次電池７０の充電電圧を発生する回路である。充電制御部２０４は、給電部２０２から電圧が供給される場合には給電部２０２からの電圧により二次電池７０の充電を行う。また、充電制御部２０４は、給電部２０２から電圧が供給されず、太陽電池８０から電圧が供給される場合には、太陽電池８０からの電圧により二次電池７０の充電を行う。また、充電制御部２０４は、ＣＰＵ２１から発電量検出指示が与えられた場合に、太陽電池８０から二次電池７０への充電経路を開放し、太陽電池８０の開放電圧を電圧検出回路２０６に供給する。この結果、電圧検出回路２０６により太陽電池８０の発電量を示す開放電圧が検出される。また、充電制御部２０４は、ＣＰＵ２１から電池残量検出指示が与えられた場合に、二次電池７０の充電電圧を電圧検出回路２０６に供給する。この結果、電圧検出回路２０６により二次電池７０の電池残量を示す充電電圧が検出される。なお、電池残量の単位は電力量である。一般に電池残量が大きくなるほど、充電電圧は高くなる。従って、充電電圧に基づいて電池残量を特定することができる。

図５は、ＣＰＵ２１により実行されるトレーニング支援プログラムの機能構成を示すブロック図である。ＣＰＵ２１であるプロセッサーは、図示せぬメモリに記憶されているトレーニング支援プログラムを実行することによって、取得部５０１と、計測予測時間算出部５０２と、残量検出部５０３と、発電量検出部５０４と、稼働可能時間算出部５０５と、判定部５０６と、通知部５０７と、計測制御部５０８と、計測条件調整部５０９として機能する。

取得部５０１は、ボタン５８の操作を検知することにより各種の情報をユーザーから取得する手段である。取得部５０１によって取得される情報の例として、ユーザーが行う運動、すなわち、トレーニングに関する情報や、計測条件に関する情報がある。通知部５０７は、表示部５０を利用して各種の情報をユーザーに通知する手段である。

計測予測時間算出部５０２は、ユーザーによって選択されたトレーニングの開始から終了までの時間、すなわち、トレーニングの計測を継続する計測予測時間を算出する手段である。計測予測時間は、選択されたトレーニングを計測するのに要する時間を示す第２情報に相当し、計測予測時間算出部５０２は、第２情報を生成する第２情報生成部として機能する。

残量検出部５０３は、電圧検出回路２０６に二次電池７０の充電電圧を検出させ、検出結果に基づいて二次電池７０の電池残量を検出する手段である。発電量検出部５０４は、電圧検出回路２０６に太陽電池８０の開放電圧を検出させ、検出結果に基づいて太陽電池８０の発電量を検出する手段である。

稼働可能時間算出部５０５は、各種の計測条件において現状の電池残量により携帯型電子機器１００の稼働を継続させることができる稼働可能時間を算出する手段である。稼働可能時間稼働可能時間は稼働が継続可能な時間を示す第１情報に相当し、稼働可能時間算出部５０５は、第１情報を生成する第１情報生成部として機能する。また、この稼働可能時間算出部５０５は、発電量検出部５０４により検出される太陽電池８０の発電量に基づいて稼働可能時間を補正する機能を備えている。

判定部５０６は、稼働可能時間算出部５０５により算出された稼働可能時間と、計測予測時間算出部５０２により算出された計測予測時間とを比較することにより、現状の電池残量で携帯型電子機器１００を計測予測時間以上に亙って稼働させることができるか否か判定し、判定結果が否定的である場合にその旨をトレーニング計測の開始前に通知部５０７によりユーザーに通知する手段である。上述したように稼働可能時間は第１情報に相当し、計測予測時間は第２情報に相当するので、判定部５０６は、第１情報と第２情報とを比較している。

本実施形態において、ＧＰＳモジュール２８、光センサー部４０、方位センサー２２および加速度センサー２３は、ユーザーの運動の計測を行う計測部として機能し、運動情報を生成する。計測制御部５０８は、設定された計測条件に従って、この計測部を利用した運動の計測の制御を行う手段である。

計測条件調整部５０９は、稼働可能時間算出部５０５により算出された稼働可能時間が、計測予測時間算出部５０２により算出された計測予測時間に対して不足している場合に、計測条件の変更条件をユーザーに提案し、計測制御部５０８に設定する計測条件の調整を行う手段である。

図６および図７は、本実施形態によるトレーニング支援プログラムの処理内容を示すフローチャートである。以下、図６および図７を参照し、本実施形態の動作を説明する。

ユーザーは、トレーニングを開始するのに先立ち、ボタン５８の操作によりトレーニング支援プログラムの実行を指示する。これによりＣＰＵ２１は、トレーニング支援プログラムの実行を開始する。

まず、取得部５０１は、トレーニングの計測開始の操作を受け付ける（Ｓ１０１）。具体的には、通知部５０７がトレーニングのメニューを表示部５０に表示する。ここで、表示部５０にメニュー表示されるトレーニングは、例えばランニングのコース、走行距離等の情報に対応付けられている。そして、ユーザーは、ボタン５８の操作により所望のトレーニングを選択する。取得部５０１は、このボタン５８の操作に基づき、ユーザーによって選択されたトレーニングを検知する。

次に計測予測時間算出部５０２は、取得部５０１により取得されたトレーニングに関する情報に基づき、計測予測時間、すなわち、トレーニングの開始から終了までの所要時間を算出する（Ｓ１０２）。本実施形態において計測予測時間算出部５０２は、トレーニングに関する情報により特定されるトレーニング距離とトレーニング効果から計測予測時間を算出する。ここで、トレーニング効果は、ユーザーの生体情報や最大酸素摂取量等の体力レベルに基づいて算出される。最大酸素摂取量は、心肺機能に基づく持久力の指標であり、直近に光センサー部４０により測定されたユーザーの脈波情報や心拍情報等の生体情報、負荷情報から算出することが可能である。なお、計測予測時間算出部５０２は、トレーニング距離と最大酸素摂取量とから計測予測時間を算出してもよい。また、計測予測時間はユーザーがボタン５８の操作により選択されるトレーニング時間そのものであっても良い。

次に稼働可能時間算出部５０５は、充電制御部２０４に残量検出指示を与え、残量検出部５０３により二次電池７０の電池残量を検出させ、その結果に基づき、第１通常稼働可能時間を算出する（Ｓ１０３）。この第１通常稼働可能時間は、最も消費電力の大きい計測条件でトレーニングの計測を行った場合に、二次電池７０の電池残量により継続可能な携帯型電子機器１００の稼働可能時間である。最も消費電力の大きい計測条件とは、例えばＧＰＳモジュール２８を利用した測位や光センサー部４０を利用した生体情報の計測を毎秒行うといった計測条件である。この計測条件における携帯型電子機器１００の稼働状態を、以下、便宜上、フル稼働という。

次に稼働可能時間算出部５０５は、充電制御部２０４に発電量検出指示を与え、発電量検出部５０４に太陽電池８０の発電量を検出させ、その検出結果に基づいて第１発電追加時間を算出する（S１０４）。この第１発電追加時間は、太陽電池８０による発電が行われることにより増加する携帯型電子機器１００の稼働可能時間の増加分である。

この第１発電追加時間の算出方法には各種の方法が考えられるが、本実施形態では、次のようにして第１発電追加時間を算出する。まず、太陽電池８０の開放電圧に基づいて、太陽電池８０により二次電池７０に充電される単位時間当たりの電力量を求める。次にこの単位時間当たりの電力量に第１通常稼働可能時間を乗算し、第１通常稼働可能時間内に太陽電池８０により二次電池７０に充電される電力量を求める。そして、この電力量をフル稼働状態の携帯型電子機器１００の消費電力により除算し、第１発電追加時間を算出するのである。

次に稼働可能時間算出部５０５は、Ｓ１０３において算出した第１通常稼働可能時間とＳ１０４において算出した第１発電追加時間とを加算し、第１合計稼働可能時間を算出する（Ｓ１０５）。このように稼働可能時間算出部５０５は、太陽電池８０の発電量に基づいて、第１通常稼働可能時間を第１合計稼働可能時間に補正する。

次に判定部５０６は、Ｓ１０５において算出された第１合計稼働可能時間が、Ｓ１０２において算出された計測予測時間よりも長いか否かを判定する（Ｓ１１１）。Ｓ１１１において「ＹＥＳ」と判定された場合、計測制御部５０８は、携帯型電子機器１００にフル稼働でのトレーニングの計測を行わせる制御を開始する（Ｓ１１２）。

一方、Ｓ１１１において「ＮＯ」と判定された場合、以後、稼働可能時間算出部５０５、判定部５０６等の各モジュールは、計測条件調整部５０９の制御下で動作する。

まず、判定部５０６は、計測予測時間内の予測消費電力量と電池残量との差分電力量を二次電池７０に充電するのに必要な充電時間を算出し、この算出結果を充電予想時間として、通知部５０７により表示部５０に表示する（Ｓ１２１）。ここで、予測消費電力量は、フル稼働状態での携帯型電子機器１００の消費電力に計測予測時間を乗算することにより算出することができる。そして、充電予想時間は、この予測消費電力量と二次電池７０の電池残量との差分電力量を太陽電池８０の発電量により除算することにより算出することが可能である。

次に稼働可能時間算出部５０５は、充電制御部２０４に残量検出指示を与え、残量検出部５０３に二次電池７０の電池残量を検出させ、その結果に基づき、第２通常稼働可能時間を算出する（Ｓ１２２）。この第２通常稼働可能時間は、フル稼働よりも消費電力の少ない計測条件でトレーニングの計測を行った場合に、二次電池７０の電池残量により継続可能な携帯型電子機器１００の稼働可能時間である。この計測条件における携帯型電子機器１００の稼働状態を、以下、便宜上、エコ稼働という。このエコ稼働における計測条件とは、例えばＧＰＳモジュール２８を停止させ、その代わりに方位センサー２２と加速度センサー２３とを利用した測位を行うといった計測条件である。あるいはエコ稼働の計測条件は、方位センサー２２と加速度センサー２３とを間欠動作させ測位を行い、あるいは光センサー部４０を間欠動作させ生体情報の計測を行う場合に、その間欠動作の周期をフル稼働よりも長くする、といった計測条件である。

次に稼働可能時間算出部５０５は、充電制御部２０４に発電量検出指示を与え、発電量検出部５０４に太陽電池８０の発電量を検出させ、その検出結果に基づいて第２発電追加時間を算出する（S１２３）。この第２発電追加時間は、エコ稼働状態において、太陽電池８０による発電が行われることにより増加する携帯型電子機器１００の稼働可能時間の増加分である。

この第２発電追加時間は、例えば次のようにして算出される。太陽電池８０により発電される単位時間当たりの電力量に第２通常稼働可能時間を乗算し、第２通常稼働可能時間内に太陽電池８０により二次電池７０に充電される電力量を求める。この電力量をエコ稼働状態の携帯型電子機器１００の消費電力により除算し、第２発電追加時間を算出する。

次に稼働可能時間算出部５０５は、Ｓ１２２において算出した第２通常稼働可能時間とＳ１２３において算出した第２発電追加時間とを加算し、第２合計稼働可能時間を算出する（Ｓ１２４）。このように稼働可能時間算出部５０５は、太陽電池８０の発電量に基づいて、第２通常稼働可能時間を第２合計稼働可能時間に補正する。

次に判定部５０６は、Ｓ１２４において算出された第２合計稼働可能時間が、Ｓ１０２において算出された計測予測時間よりも長いか否かを判定する（Ｓ１３１）。

Ｓ１３１において「ＹＥＳ」と判定された場合、計測条件調整部５０９は、簡易トレーニング計測を行うか否かの選択をユーザーに促すメッセージを通知部５０７により表示部５０に表示する（Ｓ１３２）。ここで、簡易トレーニング計測とは、上述したエコ稼働の計測条件で行うトレーニングの計測である。Ｓ１３２において、計測条件調整部５０９は、例えばＧＰＳモジュール２９を停止させること、あるいは間欠計測周期を長くすること等、エコ稼働状態での計測条件を通知部５０７により表示部５０に表示し、ユーザーの合意を求める。

ユーザーがボタン５８の操作により簡易トレーニング計測を選択すると、Ｓ１３２の判定結果は「ＹＥＳ」となる。この場合、計測条件調整部５０９が簡易トレーニング計測の指示を計測制御部５０８に与え、計測制御部５０８は、エコ稼働に対応した計測条件でのトレーニングの計測の制御を開始する（Ｓ１３３）。

一方、ユーザーが簡易トレーニング計測を選択しなかった場合、Ｓ１３２の判定結果は「ＮＯ」となる。この場合、計測条件調整部５０９は、充電を促すメッセージを通知部５０７により表示部５０に表示し、所定時間待機する（Ｓ１４１）。

次に判定部５０６は、二次電池７０がフル稼働でのトレーニング計測が可能な充電量に至ったか否かを判定する（Ｓ１４２）。具体的には、稼働可能時間算出部５０５が、二次電池７０の電池残量および太陽電池８０の発電量の検出を行い、Ｓ１０３～Ｓ１０５と同様の処理により第１合計稼働可能時間を再び算出し、判定部５０６は、この第１合計稼働可能時間が計測予測時間を上回ったか否かを判断する。

Ｓ１４２において「ＹＥＳ」と判定された場合、計測条件調整部５０９は、計測制御部５０８にフル稼働でのトレーニング計測の制御を開始させる（Ｓ１４３）。より詳しくは、計測条件調整部５０９は、必要量充電完了を知らせるメッセージを通知部５０７によりユーザーに知らせ、フル稼働でのトレーニング計測の開始の指示を取得部５０１がユーザーから取得したときに、計測制御部５０８にフル稼働の計測条件でのトレーニング計測の制御を開始させる。

一方、Ｓ１４２において「ＮＯ」と判定された場合、計測条件調整部５０９の処理はＳ１３２に進む。そして、ユーザーが簡易トレーニングを選択しない間は、Ｓ１３２→Ｓ１４１→Ｓ１４２→Ｓ１３２という具合に各処理が繰り返される。

この間、ユーザーは、太陽電池８０の発電により二次電池７０の充電を行ってもよいが、充電端子８３に外部電源を接続すれば、より短時間のうち二次電池７０をフル稼働でのトレーニング計測が可能な充電量に至らせることができる。

そして、二次電池７０がフル稼働でのトレーニング計測が可能な充電量に到達すると、Ｓ１４２の判定結果が「ＹＥＳ」になり、フル稼働でのトレーニング計測が開始される（Ｓ１４３）。

以上説明したように、本実施形態によれば、ユーザーにより選択されたトレーニングの計測を行う計測予測時間が現状の電池残量により稼働を継続することができる稼働可能時間より長い場合に、トレーニングの開始前にユーザーへの通知が行われる。従って、電池残量がなくなることによりトレーニング計測が途中終了するのを防止することができる。また、本実施形態によれば、太陽電池８０の発電量に基づいて稼働可能時間が補正されるので、稼働可能時間を正確に求めることができる。また、本実施形態によれば、計測予測時間内の予測消費電力量に対して電池残量が不足している場合に、その不足分である差分電力量を二次電池７０に充電するのに必要な充電時間がユーザーに通知される。従って、ユーザーは、二次電池７０の充電等、自らが行うべき対応を判断するのが容易になる。また、本実施形態によれば、トレーニングの計測条件の調整が可能であるので、計測条件の調整により稼働可能時間を計測予測時間以上とし、トレーニング計測の途中において電池残量切れとなることを回避してトレーニング計測を開始することが可能になる。また、本実施形態によれば、稼働可能時間を計測予測時間以上にすることができる計測条件の変更条件、例えば間欠的に行う計測の周期の変更条件がユーザーに示されるので、その変更条件に満足できる場合にその変更条件に従ってトレーニング計測を開始させることができる。また、本実施形態によれば、二次電池７０の充電により当該二次電池の電池残量により継続可能な稼働可能時間が計測予測時間よりも長くなった場合に、必要量充電完了がユーザーに通知される。従って、ユーザーはトレーニング計測の開始が可能になったことを知ることができる。

＜他の実施形態＞
以上、この発明の一実施形態について説明したが、この発明には他にも実施形態が考えられる。例えば次の通りである。

（１）上記実施形態において、計測条件調整部５０９は、計測予測時間のフル稼働での計測を行うことができない場合に、エコ稼働での計測をユーザーに対して提案した。しかし、そのようにする代わりに、現状の電池残量で計測予測時間に亙る計測を継続可能な複数種類の計測条件を計測条件調整部５０９がユーザーに提案し、所望の計測条件をユーザーに選択させるようにしてもよい。例えば３秒以上の周期で計測を間欠的に行えば、現状の電池残量で計測予測時間に亙る計測を継続可能である場合に、３秒周期、５秒周期、１０秒周期といった間欠的な計測を提案する、といった態様が考えられる。その際に計測条件の中でお薦めのものを識別表示してもよい。お薦めの計測条件の決定方法については、各種の方法が考えられるが、例えばユーザーが選択する計測方法に関する情報をアンケート等により収集し、多くのユーザーによって選択される計測条件をお薦めの計測条件としてもよい。

（２）上記実施形態において、計測条件調整部５０９は、現状の電池残量により運動の計測を継続可能な稼働可能時間を計測予測時間に一致させる計測条件を算出し、ユーザーに提案するようにしてもよい。例えば計測を間欠的に行う周期の調整が可能である場合に、計測条件調整部５０９が、現状の電池残量により運動の計測を継続可能な稼働可能時間を計測予測時間に一致させる間欠計測周期を算出し、ユーザーに提案する、といった態様が考えられる。なお、稼働可能時間を計測予測時間に一致させる計測条件に関する提案は、間欠計測周期の変更条件に限定されるものではない。例えばＧＰＳモジュールの停止あるいはＧＰＳモジュールの停止と間欠計測周期の変更とを組み合わせた変更条件により稼働可能時間を計測予測時間に一致させることができる場合、そのような変更条件をユーザーに提案してもよい。

（３）上記実施形態において、トレーニング計測が開始された後、例えば携帯型電子機器１００の消費電力が一時的に増加する事態の発生あるいは太陽電池８０の発電量の低下等の理由により、トレーニング計測が途中終了する可能性が生じる場合があり得る。そこで、計測条件調整部５０９が、現状の電池残量により携帯型電子機器１００を稼働させることが可能な稼働可能時間を稼働可能時間算出部５０５に繰り返し算出させ、トレーニングの開始からの経過時間を計測予測時間から差し引いた残り時間より稼働可能時間が短くなった場合に、計測条件の変更を通知部５０７によりユーザーに促すようにするとよい。この態様によれば、トレーニング計測が開始された後、電池残量がなくなることにより計測が途中終了する可能性が生じた場合に、ユーザーに計測条件の変更を促し、計測の途中終了を回避することができる。

（４）上記実施形態において、充電制御部は、外部電源からの給電が行われない場合に、太陽電池８０の発電により二次電池７０の充電を行ったが、外部電源からの給電に基づく二次電池７０の充電と太陽電池８０の発電による二次電池７０の充電を同時に行うように充電制御部を構成してもよい。例えば外部電源からの給電により定電流を出力する第１の定電流回路と、太陽電池８０の発電により定電流を出力する第２の定電流回路を設け、両定電流回路が出力する定電流を加算して二次電池７０に流し込む構成が考えられる。

（５）上記実施形態では、第１情報を生成する第１情報生成部として、二次電池の電池残量により稼働を継続可能な稼働可能時間を算出する稼働可能時間算出部５０５を設けた。また、上記実施形態では、第２情報を生成する第２情報生成部として、選択された運動の計測を行う計測予測時間を算出する計測予測時間算出部５０２を設けた。

しかし、第１情報生成部および第２情報生成部はこれに限られるものではない。例えば第１情報生成部は、第１情報として、二次電池の電池残量を生成してもよい。また、第２情報生成部は、第２情報として、選択された運動の計測を行う計測予測時間に基づいて予測消費電力量を生成してもよい。予測消費電力量は、計測予測時間だけ携帯型電子機器１００が稼働した場合、携帯型電子機器１００が消費する電力量である。より具体的には、第２情報生成部は、携帯型電子機器１００の消費電力と計測予測時間とを乗算して予測消費電力量を算出してもよい。

また、携帯型電子機器１００が太陽光により発電を行う太陽電池を備える場合、第１情報生成部は、第１情報として、計測予測時間に基づいて太陽電池の予測発電量を特定し、二次電池の電池残量に太陽電池の予測発電量を加えた電力量を生成してもよい。また、判定部５０６は、計測予測時間内の予測消費電力量と電池残量との差分電力量に基づいて二次電池に充電するのに必要な充電時間を算出し、通知部５０７は、この充電時間を通知してもよい。これらの態様においても上記実施形態と同様な効果が得られる。

（６）上記実施形態では、太陽電池８０により発電を行っているが、これに限られない。例えば、携帯型電子機器１００は、太陽電池８０と、熱のエネルギーを電力エネルギーに変換する熱電素子（発電機構）と、振動により振動面に発生する圧力を用いて電力に変換する振動発電素子（発電機構）との少なくとも一つを有してもよい。

（７）上記実施形態では、ＧＰＳモジュール２８は、ＧＰＳ衛星からの衛星信号を用いて各種の処理を行っているが、ＧＰＳ衛星以外の位置情報衛星として、全地球航法衛星システム（ＧＮＳＳ：Global Navigation Satellite System）の測位用衛星やＧＮＳＳ以外の測位用衛星からの衛星信号を用いてもよい。例えば、携帯型電子機器１００は、ＷＡＡＳ（Wide Area Augmentation System）、ＥＧＮＯＳ(European
Geostationary-Satellite Navigation Overlay Service)、ＱＺＳＳ（Quasi Zenith Satellite System）、ＧＬＯＮＡＳＳ（GLObal
NAvigation Satellite System）、ＧＡＬＩＬＥＯ、またはＢｅｉＤｏｕ（BeiDou
Navigation Satellite System）等の衛星測位システムのうち１つ、あるいは２つ以上のシステムの衛星からの衛星信号を利用してもよい。

（８）上記実施形態において、携帯型電子機器１００は、ユーザーの身体に装着する機器に含まれるリスト機器であったが、これに限らない。例えば、携帯型電子機器１００は、ユーザーの頭部に装着するヘッドマウントディスプレイ（ＨＭＤ：Head Mounted Display）でもよい。

（９）上記実施形態では、二次電池７０を使用したが、二次電池の代わりに一次電池を使用してもよい。すなわち、この発明において、電池は二次電池と一次電池の双方を含む。

１００…携帯型電子機器、８０…太陽電池、８０ａ，８０ｂ，８０ｃ，８０ｄ…受光面、５８－１～５８－６…ボタン、５０…表示部、６０…表示パネル、６１…照明部、１０…バンド部、３０…機器本体、５７…ベゼル、３１…ケース、３２…凸状部、４５…測定窓部、８３，８３－１，８３－２…充電端子、８２，８２－１，８２－２…通信端子、４０…光センサー部、４１…受光部、４２…発光部、２０…回路基板、２１…ＣＰＵ、２２…方位センサー、２３…加速度センサー、２８…ＧＰＳモジュール、２５０…システム、４３…センサー基板、４４…透明カバー、４６，６３，８１…接続配線部、５５…風防板、５６…接合部材、７０…二次電池、７５…回路ケース部、３４…突起部、３６…内部空間、２００…電源供給部、２０２…給電部、２０４…充電制御部、２０６…電圧検出回路、５０１…取得部、５０２…計測予測時間算出部、５０３…残量検出部、５０４…発電量検出部、５０５…稼働可能時間算出部、５０６…判定部、５０７…通知部、５０８…計測制御部、５０９…計測条件調整部。

Claims (6)

1. ユーザーの運動情報を計測する計測部と、
   前記計測部に電力を供給する電池と、
   プロセッサーと、
   を備え、
   前記プロセッサーは、
   前記電池の電池残量を算出する第１情報算出部と、
   前記運動情報の計測の開始から終了までに消費する予測消費電力量を算出する第２情報算出部と、
   前記電池残量と前記予測消費電力量とを比較する判定部と、
   前記判定部で前記予測消費電力量が前記電池残量より大きいと判定されたときに、運動の開始前に前記ユーザーに通知を行う通知部と
   を備え、
   前記第２情報算出部は、前記運動情報の計測の開始から終了までに経過する計測予測時間に基づいて前記予測消費電力量を算出する、
   携帯型電子機器であって、
   前記電池は太陽電池であり、
   前記第１情報算出部は、前記運動情報の計測の開始から終了までに発電する前記太陽電池の予測発電量を算出し、
   前記電池残量は、前記太陽電池の予測発電量を加えた電力量である
   ことを特徴とする携帯型電子機器。
2. 請求項１に記載の携帯型電子機器において、
   前記判定部は、前記計測予測時間内の予測消費電力量と前記電池残量との差分電力量に基づいて前記電池に充電するのに必要な充電時間を算出し、
   前記通知部は、前記充電時間を通知する
   ことを特徴とする携帯型電子機器。
3. ユーザーの運動情報を計測する計測部と、
   前記計測部に電力を供給する電池と、
   プロセッサーと
   太陽電池と
   を備え、
   前記プロセッサーは、
   前記電池の電池残量を算出し、算出した電池残量および前記太陽電池の発電量に基づいて稼働可能時間を算出する第１情報算出部と、
   前記運動情報の計測の開始から終了までに経過する計測予測時間を算出する第２情報算出部と、
   前記稼働可能時間と前記計測予測時間とを比較する判定部と、
   前記判定部で前記計測予測時間が前記稼働可能時間より長いと判定されたときに、運動の開始前に前記ユーザーに通知を行う通知部と
   を備え、
   前記ユーザーの決定で、前記計測部の計測条件を調整する計測条件調整部を具備し、
   前記計測条件調整部は、前記電池の電池残量に基づいて前記稼働可能時間を前記計測予測時間以上にすることができる前記計測条件の変更条件を算出し、
   前記通知部は、前記変更条件を前記ユーザーに通知する携帯型電子機器であって、
   前記計測条件調整部は、前記計測条件の変更条件として、前記計測部の間欠動作における間欠計測周期を算出し、
   前記通知部は、前記間欠計測周期を前記ユーザーに通知する
   ことを特徴とする携帯型電子機器。
4. 請求項３に記載の携帯型電子機器において、
   前記計測部は、前記ユーザーの位置情報を計測するＧＰＳモジュールを含み、
   前記計測条件調整部は、前記計測条件の変更条件として、前記ＧＰＳモジュールの停止を含む前記変更条件を算出し、
   前記通知部は、前記ＧＰＳモジュールの停止を含む前記変更条件を前記ユーザーに通知する
   ことを特徴とする携帯型電子機器。
5. 請求項３または請求項４に記載の携帯型電子機器において、
   前記計測条件調整部は、前記運動情報の計測開始からの経過時間を前記計測予測時間から差し引いた残り時間と比較して、前記電池の電池残量および前記太陽電池の発電量に基づいて算出された前記稼働可能時間が短くなった場合に、前記計測条件の変更を前記通知部により前記ユーザーに促す
   ことを特徴とする携帯型電子機器。
6. 請求項３～５のいずれか１項に記載の携帯型電子機器において、
   前記判定部は、前記電池の充電によって前記電池の電池残量および前記太陽電池の発電量に基づいて算出された前記稼働可能時間が前記計測予測時間よりも長くなった場合に、前記通知部により前記ユーザーに通知する
   ことを特徴とする携帯型電子機器。
   

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