JP2000214271A - 電子制御式電子機器、電子制御式機械時計および電子制御式電子機器の制御方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 従来と同様な性能の機械的エネルギ源を用い
た場合でも、持続時間を延長できる電子制御式電子機器
を提供すること。 【解決手段】 電子制御式電子機器は、ゼンマイ１ａに
連結された輪列１７により駆動されて電気的エネルギを
出力する発電機２０と、発電機２０からの電気的エネル
ギを蓄える蓄電装置２２と、蓄電装置２２から供給され
た電気的エネルギにより駆動されて発電機２０の回転周
期を制御する回転制御装置５０とを有する。回転制御装
置５０に、付加電源用スイッチ６５を介して付加電源装
置６０を接続し、蓄電装置２２の電圧が設定電圧を下回
った場合に前記スイッチ６５を接続して付加電源装置６
０から回転制御装置５０に電力を供給する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電子制御式電子機
器、電子制御式機械時計およびその制御方法に関し、詳
しくは、機械的エネルギ源と、この機械的エネルギ源に
連結された輪列により駆動されるとともに誘起電力を発
生して電気的エネルギを出力する発電機と、当該発電機
から出力された電気的エネルギを蓄える蓄電装置と、こ
の蓄電装置から供給された電気的エネルギにより駆動さ
れて前記発電機の回転周期を制御する回転制御装置とを
有する電子制御式電子機器、電子制御式機械時計および
その制御方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】通常、時計には定期的な電池交換が必要
とされるが、近年、回転錘、ゼンマイを駆動源とする発
電機、太陽電池等の発電機により発電した電力を、コン
デンサや二次電池等の蓄電装置に充電して駆動源とする
ことにより、電池交換を不要にするとともに取扱い性や
環境に配慮した時計が知られている。

【０００３】このような時計の発電機のなかで、特に、
ゼンマイによりロータを回転させて発電する発電機は、
太陽電池等のように、環境、場所、時間等に制約を受け
ることがなく、使用者がゼンマイを巻くことで常にかつ
確実に発電させることができる。

【０００４】ゼンマイ式の発電機を用いた電子機器とし
ては、例えば、電子制御式機械時計がある。電子制御式
機械時計は、ゼンマイが開放する時の機械的エネルギを
発電機で電気的エネルギに変換し、その電気的エネルギ
により回転制御装置を作動させて発電機のコイルに流れ
る電流値を制御することで、輪列に固定される指針を正
確に駆動して正確に時刻を表示するものである。この時
計では、発電機の発電波形を検出することによりロータ
の回転速度を求め、このロータ回転速度（位相）を、水
晶振動子からなる時間標準源からの基準信号の速度（位
相）と一致させるようにブレーキ制御することで、時計
の基本機能である正確な時刻の指示を実現している。

【０００５】この際、ロータの回転速度は、ロータの回
転による発電量と、ゼンマイの持続時間との関係で設定
される。すなわち、ロータの回転速度は、水晶振動子や
ロータの発電機を設定速度に制御するＩＣ等からなる回
転制御装置を駆動するために必要な発電量を得る上で、
最低限必要な速度を越える必要がある。つまり、発電量
確保の観点では、ロータの回転速度はできるだけ早いほ
うが好ましい。

【０００６】一方で、ロータはゼンマイの開放トルクに
よって回転するため、ゼンマイの持続時間を長くするた
めには、ロータの回転速度はできるだけ低いことが好ま
しい。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】ところで、ロータの回
転は、外部からの衝撃や外部磁界の影響によって一時的
に低下することがあり、ロータの回転設定速度を必要な
発電電力を得られる最低限に抑えると、一時的に必要な
電力を供給できなくなるおそれがある。このため、従来
は、発電電力にある程度の余裕を見て、ロータの回転速
度を８Ｈｚ程度に設定していた。

【０００８】この際、腕時計という用途によってゼンマ
イの大きさもある程度制限があるため、ロータの回転速
度を８Ｈｚと設定した場合には、ゼンマイのトルクが低
下して設定速度を下回るまでの持続時間は、約４８時間
（約２日）程度であり、それ以上の持続時間を確保する
ことができなかった。

【０００９】このため、サイズやコスト的な制約からゼ
ンマイの大きさや性能を著しく向上できない現状では、
より一層持続時間を長くしたいという顧客の要望に応え
られないという問題があった。

【００１０】また、電子制御式機械時計に限らず、ゼン
マイやゴムなどの機械的エネルギ源によって回転制御さ
れる部分を有するオルゴールやメトロノーム、電気かみ
そりなどの各種電子制御式電子機器においても、持続時
間を延長したいという要望は常に生じていた。

【００１１】本発明の目的は、従来と同様な性能の機械
的エネルギ源を用いた場合でも、持続時間を延長できる
電子制御式電子機器、電子制御式機械時計および電子制
御式電子機器の制御方法を提供することにある。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本発明は、機械的エネル
ギ源と、この機械的エネルギ源に連結された輪列により
駆動されるとともに誘起電力を発生して電気的エネルギ
を出力する発電機と、当該発電機から出力された電気的
エネルギを蓄える蓄電装置と、この蓄電装置から供給さ
れた電気的エネルギにより駆動されて前記発電機の回転
周期を制御する回転制御装置とを有する電子制御式電子
機器であって、前記回転制御装置に対して付加電源用ス
イッチを介して接続され、回転制御装置に電気的エネル
ギを供給可能な付加電源装置と、前記蓄電装置の電圧を
検出し、検出電圧が設定電圧を下回った場合に前記付加
電源用スイッチを接続する電源制御装置と、を備えたこ
とを特徴とするものである。

【００１３】このような本発明では、発電機の発電電圧
が低下して蓄電装置の電圧が設定電圧以下に低下した際
には、電源制御装置で付加電源用スイッチを制御するこ
とで付加電源装置から回転制御装置に電力が供給され
る。

【００１４】すなわち、外部からの衝撃や外部磁界の影
響、さらには温度、湿度、機構部の摩耗や潤滑状況、電
子部品の性能のばらつき、長期使用に伴う劣化等によっ
て発電機の発電量や蓄電装置の蓄電性能が劣化し、回転
制御装置の駆動に必要な電力を供給できなくなっても、
付加電源装置から電力を供給して回転制御装置を駆動し
続けることができる。

【００１５】このため、発電量に余裕がでるように発電
機のロータの設定回転速度を高めに設定する必要が無
く、必要な発電量が得られる最低限に低下させることが
できる。これにより、従来８Ｈｚで設定していた際に約
４８時間（約２日）の持続時間であった電子機器を、例
えば４Ｈｚの回転速度に設定して約９６時間（約４日）
の持続時間にしたり、２Ｈｚの回転速度に設定して約１
９２時間（約８日）の持続時間にすることができ、電子
機器の持続時間を大幅に延長することができる。

【００１６】請求項２に記載の発明は、機械的エネルギ
源と、この機械的エネルギ源に連結された輪列により駆
動されるとともに誘起電力を発生して電気的エネルギを
出力する発電機と、当該発電機から出力された電気的エ
ネルギを蓄える蓄電装置と、この蓄電装置から供給され
た電気的エネルギにより駆動されて前記発電機の回転周
期を制御する回転制御装置とを有する電子制御式電子機
器であって、前記回転制御装置に対して付加電源用スイ
ッチを介して接続され、回転制御装置に電気的エネルギ
を供給可能な付加電源装置と、前記蓄電装置および付加
電源装置の各電圧を比較し、付加電源装置の電圧が蓄電
装置の電圧よりも大きい場合に前記付加電源用スイッチ
を接続する電源制御装置と、を備えたことを特徴とする
ものである。

【００１７】このような発明においても、発電機の発電
電圧が低下して蓄電装置の電圧が付加電源装置の電圧よ
りも低下した際には、電源制御装置で付加電源用スイッ
チを制御することで付加電源装置から回転制御装置に電
力が供給される。

【００１８】すなわち、外部からの衝撃や外部磁界の影
響等によって発電機の発電量や蓄電装置の蓄電性能が劣
化し、回転制御装置の駆動に必要な電力を供給できなく
なっても、付加電源装置から電力を供給して回転制御装
置を駆動し続けることができる。

【００１９】このため、発電量に余裕がでるように発電
機のロータの設定回転速度を高めに設定する必要が無
く、必要な発電量が得られる最低限に低下させることが
でき、電子機器の持続時間を大幅に延長することができ
る。

【００２０】この際、電子制御式電子機器は、前記蓄電
装置と回転制御装置との接続を断続可能な主電源用スイ
ッチを備え、前記電源制御装置は、前記付加電源用スイ
ッチが接続された際に、前記主電源用スイッチをオフす
るように構成されていてもよい。

【００２１】付加電源用スイッチが接続されて、付加電
源装置から電力が供給された際にオフされる主電源用ス
イッチを設ければ、付加電源装置の電力が蓄電装置側に
流れて消費されることがなく、回転制御装置に効率的に
電力を供給することができる。その上、蓄電装置の電力
が回転制御装置側で消費されなくなるため、発電機から
の発電電力を効率的に蓄電装置に蓄積でき、蓄電装置を
迅速に充電することができる。

【００２２】また、前記電源制御装置は、前記主電源用
スイッチおよび付加電源用スイッチの少なくとも一方が
常に接続されているように前記各スイッチを制御するこ
とを特徴とすることが好ましい。

【００２３】具体的には、例えば、付加電源用スイッチ
がオンされる設定電圧と、主電源用スイッチがオフされ
る設定電圧とを異ならせたり、主電源用スイッチをオフ
するタイミングを付加電源用スイッチがオンされてから
所定時間経過後に設定すればよい。

【００２４】このように構成すれば、蓄電装置から付加
電源装置に切り換える際に、蓄電装置および付加電源装
置の両方から回転制御装置に電流が供給されてから、蓄
電装置から回転制御装置への電力供給を止めることがで
き、回転制御装置に確実に連続して電力を供給し続ける
ことができる。

【００２５】このため、特に、発電機の回転速度を高精
度に制御する必要がある電子制御式機械時計などにおい
て、回転制御装置が停止することを防止でき、高精度の
制御を維持できて、正確な時刻指示を実現できる。

【００２６】一方、オルゴールのように、それほど高精
度の回転制御が必要ない場合には、主電源用スイッチお
よび付加電源用スイッチの切り換えを同時に行ってもよ
い。

【００２７】また、前記付加電源装置としては、ソーラ
ー発電装置、熱発電装置、手巻き発電装置、外部電源充
電装置、浮遊電波発電装置のうちの少なくとも一つであ
ることが好ましい。さらに、前記付加電源装置は、付加
電源用蓄電装置を備えることが好ましい。

【００２８】付加電源装置は、常時使用されるものでは
ないため、消費電力も小さくできる。このため、発電機
を駆動する機械的エネルギ源が駆動している間（例え
ば、４〜８日）、常時発電させておく必要がなく、一時
的な発電でも十分なため、ある程度、環境などに左右さ
れるソーラー発電装置、熱発電装置、浮遊電波発電装置
等でも十分に利用できる。また、手巻き発電装置を用い
れば、太陽や熱、電波などの外部環境に関係なく発電で
きる。さらに、家庭用コンセントなどから供給される商
用電源やカーバッテリーなどの外部電源からの電流を充
電して利用する外部電源充電装置を用いた場合でも、消
費電流が少ないために一時的な充電で利用可能であり、
常時コンセントに接続しておく必要がないため、取扱い
性が低下することがない。

【００２９】また、前記付加電源用蓄電装置には、過充
電防止装置または昇圧回路の少なくとも一方が設けられ
ていることが好ましい。

【００３０】過充電防止装置があれば、付加電源用蓄電
装置を必要以上に充電させることがなく、コンデンサ等
からなる付加電源用蓄電装置の劣化を抑えることができ
る。さらに、昇圧回路が設けられていれば、付加電源用
蓄電装置を高い電圧で充電することができ、効果的に充
電することができる。

【００３１】さらに、前記付加電源装置は、一次電池で
あってもよい。ボタン型電池や通常の乾電池などの一次
電池を用いた場合でも、その消費電力は発電機の発電電
力が低下した場合のみであるため、非常に小さくでき、
長期間交換することなく使用することができる。

【００３２】請求項９に記載の発明は、機械的エネルギ
源と、この機械的エネルギ源に連結された輪列により駆
動されるとともに誘起電力を発生して電気的エネルギを
出力する発電機と、当該発電機から出力された電気的エ
ネルギを蓄える蓄電装置と、この蓄電装置から供給され
た電気的エネルギにより駆動されて前記発電機の回転周
期を制御する回転制御装置と、前記蓄電装置に並列に接
続された付加電源装置とを有するとともに、前記発電機
の起電力による充電のみでは前記蓄電装置が前記回転制
御装置を駆動することができない場合に、付加電源装置
から供給される電気的エネルギをも利用して前記回転制
御装置を駆動することを特徴とする電子制御式電子機器
である。

【００３３】このような発明においても、発電機の発電
電圧が低下して蓄電装置が回転制御装置を駆動すること
ができない場合に、付加電源装置から供給される電力を
利用して回転制御装置を駆動し続けることができる。

【００３４】このため、発電量に余裕がでるように発電
機のロータの設定回転速度を高めに設定する必要が無
く、必要な発電量が得られる最低限に低下させることが
でき、電子機器の持続時間を大幅に延長することができ
る。

【００３５】この際、前記付加電源装置は発電手段であ
り、前記発電手段が蓄電装置と並列に接続していること
が好ましい。なお、発電手段としては、例えば、ソーラ
ー発電装置、熱発電装置等の各種の発電手段が利用でき
る。

【００３６】このような本発明では、ソーラー発電装置
等の発電手段が蓄電装置と並列に接続されているため、
例えば、発電機の起電圧が低下し、ソーラー等の発電手
段の起電圧のほうが蓄電装置の充電電圧を上回ると、発
電手段から蓄電装置に充電電流が流れ、その電流を用い
て回転制御装置を駆動することができ、電子機器の持続
時間を延長できる。

【００３７】また、前記付加電源装置は、発電手段と前
記発電手段の起電力を蓄電する付加電源用蓄電装置とを
有し、付加電源用蓄電装置が蓄電装置に並列に接続して
いるものでもよい。この場合、ソーラー発電装置等の発
電手段で発電された電力は、付加電源用蓄電装置に蓄電
される。そして、例えば、発電機の起電圧が低下し、付
加電源用蓄電装置の充電電圧のほうが蓄電装置の充電電
圧を上回ると、付加電源用蓄電装置から蓄電装置に充電
電流が流れ、その電流を用いて回転制御装置を駆動する
ことができ、電子機器の持続時間を延長できる。

【００３８】また、付加電源用蓄電装置を設けたので、
発電手段は常時発電している必要が無く、発電手段の種
類による環境、場所、時間等の制約を軽減できる。例え
ば、発電手段がソーラー発電装置であれば、光が照射さ
れていない状態では発電できないが、光が照射されてい
た際の起電力を付加電源用蓄電装置に蓄えておくことが
できるため、夜間等の光が照射されていない状態でも付
加電源用蓄電装置から蓄電装置に充電電流を流すことが
できる。

【００３９】さらに、前記蓄電装置と付加電源装置との
間には、逆流防止手段が接続されていることが好まし
い。ダイオードなどの逆流防止手段が設けられていれ
ば、蓄電装置から付加電源装置への逆流を防止すること
ができ、別途スイッチ等を設ける必要がないため、回路
構成を簡易にできてコストも低減できる。

【００４０】具体的には、機械的エネルギ源と、この機
械的エネルギ源に連結された輪列により駆動されるとと
もに誘起電力を発生して電気的エネルギを出力する発電
機と、当該発電機から出力された電気的エネルギを蓄え
る蓄電装置と、この蓄電装置から供給された電気的エネ
ルギにより駆動されて前記発電機の回転周期を制御する
回転制御装置とを有するとともに、前記蓄電装置に対し
てリミットスイッチおよびダイオード等の逆流防止手段
を介して付加電源装置を並列に接続して電子制御式電子
機器を構成すればよい。

【００４１】また、機械的エネルギ源と、この機械的エ
ネルギ源に連結された輪列により駆動されるとともに誘
起電力を発生して電気的エネルギを出力する発電機と、
当該発電機から出力された電気的エネルギを蓄える蓄電
装置と、この蓄電装置から供給された電気的エネルギに
より駆動されて前記発電機の回転周期を制御する回転制
御装置とを有するとともに、前記蓄電装置に対してダイ
オード等の逆流防止手段を介して付加電源用蓄電装置お
よび発電手段を有する付加電源装置を並列に接続して電
子制御式電子機器を構成してもよい。この際、発電手段
は、付加電源用蓄電装置にリミットスイッチおよび逆流
防止手段を介して接続すればよい。

【００４２】請求項１３に記載の発明は、機械的エネル
ギ源と、この機械的エネルギ源に連結された輪列により
駆動されるとともに誘起電力を発生して電気的エネルギ
を出力する発電機と、この発電機の発電量を検出する発
電検出装置と、前記発電機から出力された電気的エネル
ギを蓄える蓄電装置と、この蓄電装置から供給された電
気的エネルギにより駆動されて前記発電機の回転周期を
制御する回転制御装置と、前記回転制御装置に対して付
加電源用スイッチを介して接続される付加電源装置とを
有するとともに、前記発電検出装置で検出された発電機
の発電量が設定値よりも大きい場合に付加電源用スイッ
チを切断し、発電検出装置で検出された発電機の発電量
が設定値以下の場合に付加電源用スイッチを接続する電
源制御装置を備えることを特徴とする電子制御式電子機
器である。

【００４３】このような本発明では、例えば、発電機の
起電力が設定電圧以上であるか否かを検出することなど
で、発電機の発電量を発電検出装置で検出し、その発電
量が低下した場合には、付加電源用スイッチを接続して
付加電源装置から充電電流を蓄電装置に流し、回転制御
装置を駆動する。発電機の発電量を直接検出して付加電
源用スイッチを制御しているので、発電機の発電量の低
下を迅速にかつ正確に検出でき、蓄電装置によって回転
制御装置の駆動ができなくなる前に、確実に付加発電装
置からの充電電流によって回転制御装置を駆動し続ける
ことができる。

【００４４】また、前記電子制御式電子機器は、計時装
置や、オルゴールまたはメトロノームであることが好ま
しい。これらによれば、持続時間が長くかつ正確に回転
制御される計時装置やオルゴールまたはメトロノームを
提供することができる。

【００４５】請求項１６に記載の電子制御式機械時計
は、前記電子制御式電子機器と、この電子機器で調速制
御される指針とを備えることを特徴とする。

【００４６】このような電子制御式機械時計によれば、
高精度でかつ持続時間の長い時計を提供できる。このた
め、例えば、従来であれば２日に１度、ゼンマイを巻き
上げる等の機械的エネルギ源にエネルギを入力する操作
を行っていたものが、４日や８日に一度程度の頻度にす
ることができ、電子制御式機械時計の取り扱いが容易に
なる。

【００４７】請求項１７に記載の発明は、機械的エネル
ギ源と、この機械的エネルギ源に連結された輪列により
駆動されるとともに誘起電力を発生して電気的エネルギ
を出力する発電機と、当該発電機から出力された電気的
エネルギを蓄える蓄電装置と、この蓄電装置から供給さ
れた電気的エネルギにより駆動されて前記発電機の回転
周期を制御する回転制御装置とを有する電子制御式電子
機器の制御方法であって、前記回転制御装置に対して付
加電源用スイッチを介して接続されて回転制御装置に電
気的エネルギを供給可能な付加電源装置を設け、前記蓄
電装置の電圧を検出し、検出電圧が設定電圧を下回った
場合に前記付加電源用スイッチを接続して付加電源装置
から前記回転制御装置に電気的エネルギを供給すること
を特徴とする。

【００４８】請求項１８に記載の発明は、機械的エネル
ギ源と、この機械的エネルギ源に連結された輪列により
駆動されるとともに誘起電力を発生して電気的エネルギ
を出力する発電機と、当該発電機から出力された電気的
エネルギを蓄える蓄電装置と、この蓄電装置から供給さ
れた電気的エネルギにより駆動されて前記発電機の回転
周期を制御する回転制御装置とを有する電子制御式電子
機器の制御方法であって、前記回転制御装置に対して付
加電源用スイッチを介して接続されて回転制御装置に電
気的エネルギを供給可能な付加電源装置を設け、前記蓄
電装置および付加電源装置の各電圧を比較し、付加電源
装置の電圧が蓄電装置の電圧よりも大きい場合に前記付
加電源用スイッチを接続して付加電源装置から前記回転
制御装置に電気的エネルギを供給することを特徴とす
る。

【００４９】このような本発明においては、蓄電装置の
電圧が設定電圧よりも小さくなったり、付加電源装置の
電圧よりも低くなった際には、付加電源装置から回転制
御装置に電気的エネルギを供給できるため、発電機の発
電量や蓄電装置の蓄電性能が劣化して回転制御装置の駆
動に必要な電力を供給できなくなっても、付加電源装置
から電力を供給して回転制御装置を駆動し続けることが
できる。

【００５０】このため、発電量に余裕がでるように発電
機のロータの設定回転速度を高めに設定する必要が無
く、必要な発電量が得られる最低限に低下させることが
でき、電子機器の持続時間を大幅に延長することができ
る。

【００５１】この際、前記蓄電装置と回転制御装置との
接続を断続可能な主電源用スイッチを設け、記付加電源
用スイッチが接続された際に、前記主電源用スイッチを
オフすることが好ましい。

【００５２】このような制御方法を採用すれば、付加電
源装置の電力が蓄電装置側に流れて消費されることがな
く、回転制御装置に効率的に電力を供給することができ
る。その上、蓄電装置の電力が回転制御装置側で消費さ
れなくなるため、発電機からの発電電力を効率的に蓄電
装置に蓄積でき、蓄電装置を迅速に充電することができ
る。

【００５３】また、前記主電源用スイッチおよび付加電
源用スイッチの一方をオフする際には、他方のスイッチ
が接続されている状態で一方のスイッチをオフすること
が好ましい。

【００５４】このように構成すれば、蓄電装置および付
加電源装置の少なくとも一方は、回転制御装置に常に接
続されているため、回転制御装置に確実に連続して電力
を供給し続けることができる。このため、特に、発電機
の回転速度を高精度に制御する必要がある電子制御式機
械時計などにおいて、回転制御装置が停止することを防
止でき、高精度の制御を維持できて、正確な時刻指示を
実現できる。

【００５５】請求項２１に記載の発明は、機械的エネル
ギ源と、この機械的エネルギ源に連結された輪列により
駆動されるとともに誘起電力を発生して電気的エネルギ
を出力する発電機と、当該発電機から出力された電気的
エネルギを蓄える蓄電装置と、この蓄電装置から供給さ
れた電気的エネルギにより駆動されて前記発電機の回転
周期を制御する回転制御装置とを有する電子制御式電子
機器の制御方法であって、前記蓄電装置に対して並列に
接続された付加電源装置を設け、前記発電機の起電力に
よる充電のみでは前記蓄電装置が前記回転制御装置を駆
動することができない場合に、付加電源装置から前記蓄
電装置に電気的エネルギを供給して前記回転制御装置を
駆動することを特徴とするものである。

【００５６】このような本発明においても、蓄電装置の
電圧が小さくなって回転制御装置を作動できなくなって
も、付加電源装置から供給される電気的エネルギで回転
制御装置を駆動し続けることができる。このため、発電
量に余裕がでるように発電機のロータの設定回転速度を
高めに設定する必要が無く、必要な発電量が得られる最
低限に低下させることができ、電子機器の持続時間を大
幅に延長することができる。

【００５７】請求項２２に記載の発明は、機械的エネル
ギ源と、この機械的エネルギ源に連結された輪列により
駆動されるとともに誘起電力を発生して電気的エネルギ
を出力する発電機と、当該発電機から出力された電気的
エネルギを蓄える蓄電装置と、この蓄電装置から供給さ
れた電気的エネルギにより駆動されて前記発電機の回転
周期を制御する回転制御装置とを有する電子制御式電子
機器の制御方法であって、前記蓄電装置に対して並列に
接続された付加電源装置を設け、前記蓄電装置の充電電
圧が前記付加電源装置から供給される電気的エネルギの
電圧よりも小さい場合には、付加電源装置から蓄電装置
に電気的エネルギを供給して前記回転制御装置を駆動
し、前記蓄電装置の充電電圧が前記付加電源装置から供
給される電気的エネルギの電圧よりも大きい場合には、
蓄電装置からの電気的エネルギで前記回転制御装置を駆
動することを特徴とするものである。

【００５８】このような本発明においても、蓄電装置の
電圧が付加電源装置の電圧よりも低くなると、付加電源
装置から蓄電装置に電気的エネルギを供給して前記回転
制御装置を駆動し続けることができる。このため、発電
量に余裕がでるように発電機のロータの設定回転速度を
高めに設定する必要が無く、必要な発電量が得られる最
低限に低下させることができ、電子機器の持続時間を大
幅に延長することができる。

【００５９】また、蓄電装置の電圧が付加電源装置より
も低くなった時点で、付加電源装置から電気的エネルギ
が供給されるため、蓄電装置の電圧が非常に低下する前
に付加電源装置から電気的エネルギを供給でき、回転制
御装置を確実に駆動し続けることができる。

【００６０】さらに、付加電源装置からは常時電気的エ
ネルギが供給されるわけではないため、付加電源装置の
電気的エネルギの消費量を最小限に抑えることができ
る。

【００６１】

【発明の実施の形態】以下に、本発明の実施形態を図面
に基づいて説明する。

【００６２】図１は、本実施形態の電子制御式機械時計
の要部を示す平面図であり、図２及び図３はその断面図
である。

【００６３】電子制御式機械時計は、ゼンマイ１ａ、香
箱歯車１ｂ、香箱真１ｃ及び香箱蓋１ｄからなる香箱車
１を備えている。ゼンマイ１ａは、外端が香箱歯車１
ｂ、内端が香箱真１ｃに固定されている。香箱真１ｃ
は、地板２と輪列受３に支持され、角穴車４と一体で回
転するように角穴ネジ５により固定されている。

【００６４】角穴車４は、時計方向には回転するが反時
計方向には回転しないように、こはぜ６と噛み合ってい
る。なお、角穴車４を時計方向に回転しゼンマイ１ａを
巻く方法は、機械時計の自動巻または手巻機構と同様で
あるため、説明を省略する。

【００６５】香箱歯車１ｂの回転は、二番車７、三番車
８、四番車９、五番車１０、六番車１１からなる増速輪
列１７を介して増速されて調速機２０と伝達される。

【００６６】増速輪列１７の二番車７には筒かな７ａ
が、筒かな７ａには分針１３が、四番車９には秒針１４
がそれぞれ固定されている。つまり、分針１３、秒針１
４等の指針１８は、増速輪列１７に結合されて輪列１７
の回転に伴い駆動される。

【００６７】電子制御式機械時計の調速機２０は、磁石
およびコイルからなる電磁ブレーキ式の調速機であり、
具体的にはロータ１２、ステータ１５、コイルブロック
１６を備えて構成されている。

【００６８】ロータ１２は、ロータ磁石１２ａ、ロータ
かな１２ｂ、ロータ慣性円板１２ｃから構成される。ロ
ータ慣性円板１２ｃは、香箱車１からの駆動トルク変動
に対しロータ１２の回転数変動を少なくするためのもの
である。

【００６９】コイルブロック１６は、ステータの一部１
６ｃが一体とされた磁心１６ａに１万ターンのコイル１
６ｂを巻線したものである。ステータ１５は、磁心１６
ａの一部で構成されるステータ１６ｃにロータ１２を挟
んで対向する側に配置され、ネジ２１でコイルブロック
１６の他端および地板２に固定されている。

【００７０】ここで、ステータ１５と磁心１６ａ、磁心
１６ａに一体のステータ１６ｃはＰＣパーマロイ等で構
成されている。また、コイル１６ｂは、出力電圧の変動
を検出することでロータ１２の回転数を検出するように
構成されている。

【００７１】図４には、本実施形態の電子制御式機械時
計の構成を示すブロック図が示されている。

【００７２】電子制御式機械時計は、機械的エネルギ源
としてのゼンマイ１ａと、ゼンマイ１ａのトルクを発電
機２０に伝達する増速輪列（番車）１７と、増速輪列１
７に連結されて時刻表示を行う時刻表示装置である指針
１８とを備えている。

【００７３】発電機２０は、増速輪列１７を介してゼン
マイ１ａによって駆動され、誘起電力を発生して電気的
エネルギを供給する。この発電機２０からの交流出力
は、整流回路１０５を通して昇圧、整流され、第１のコ
ンデンサ（蓄電装置）２２に充電供給される。

【００７４】調速機に兼用される発電機２０には、図５
に示すように、ブレーキ回路１２０が組み込まれてい
る。

【００７５】このブレーキ回路１２０は、発電機２０で
発電された交流信号（交流電流）が入力される第１の交
流入力端子ＭＧ１に接続された第１のスイッチ１２１
と、前記交流信号が入力される第２の交流入力端子ＭＧ
２に接続された第２のスイッチ１２２とを有し、これら
のスイッチ１２１，１２２を同時にオンすることによ
り、第１、第２の交流入力端子ＭＧ１，ＭＧ２を短絡さ
せてショートブレーキを掛けるようになっている。

【００７６】第１のスイッチ１２１は、第２の交流入力
端子ＭＧ２にゲートが接続されたＰｃｈの第１の電界効
果型トランジスタ（ＦＥＴ）１２６と、後述する制御回
路５６からのチョッパ信号（チョッパパルス）Ｐ１がゲ
ートに入力される第２の電界効果型トランジスタ１２７
とが並列に接続されて構成されている。

【００７７】また、第２のスイッチ１２２は、第１の交
流入力端子ＭＧ１にゲートが接続されたＰｃｈの第３の
電界効果型トランジスタ（ＦＥＴ）１２８と、制御回路
５６からのチョッパ信号（チョッパパルス）Ｐ１がゲー
トに入力される第４の電界効果型トランジスタ１２９と
が並列に接続されて構成されている。

【００７８】そして、発電機２０に接続された昇圧用の
コンデンサ１２３、ダイオード１２４，１２５、第１の
スイッチ１２１、第２のスイッチ１２２を備えて倍電圧
整流回路１０５（図４では整流回路１０５）が構成され
ている。なお、ダイオード１２４，１２５としては、一
方向に電流を流す一方向性素子であればよく、その種類
は問わない。特に、電子制御式機械時計では、発電機２
０の起電圧が小さいため、ダイオード１２５としては降
下電圧Ｖｆが小さいショットキーバリアダイオードを用
いることが好ましい。また、ダイオード１２４として
は、逆リーク電流が小さいシリコンダイオードを用いる
ことが好ましい。

【００７９】そして、この整流回路１０５で整流された
直流信号は、整流回路１０５の第１の直流出力端子１０
６および第２の直流出力端子１０７を通してコンデンサ
２２に充電される。

【００８０】前記ブレーキ回路１２０は、コンデンサ２
２から供給される電力によって駆動される電子回路であ
る回転制御装置５０により制御されている。この回転制
御装置５０は、図４に示すように、発振回路５１、ロー
タの回転検出回路５３およびブレーキの制御回路５６を
備えて構成されている。

【００８１】発振回路５１は、時間標準源である水晶振
動子５１Ａを用いて発振信号（３２７６８Ｈｚ）を出力
し、この発振信号は、１４段のフリップフロップからな
る図示しない分周回路によってある一定周期まで分周さ
れる。この分周回路の１３，１４段目の出力は、４Ｈｚ
や２Ｈｚの基準信号ｆｓとして制御回路５６に出力され
ている。

【００８２】回転検出回路５３は、発電機２０に接続さ
れた波形整形回路とモノマルチバイブレータとを有して
構成され、発電機２０から出力される発電波形からロー
タの回転速度を検出するようになっている。波形整形回
路は、正弦波を矩形波に変換するものであり、アンプ、
コンパレータ等で構成されている。モノマルチバイブレ
ータは、ある周期以下のパルスだけを通過させるバンド
パス・フィルターとして機能し、ノイズを除去した回転
検出信号ＦＧ１を制御回路５６へ出力する。

【００８３】制御回路５６は、図６に示すように、アッ
プダウンカウンタ５７と前述したチョッパ信号を発生す
るチョッパ信号発生部５８と、図示しない同期回路とを
備えている。

【００８４】アップダウンカウンタ５７には、回転検出
回路５３の回転検出信号ＦＧ１に基づくアップカウント
信号と、分周回路からの基準信号ｆｓに基づくダウンカ
ウント信号とが同期回路を介してそれぞれ入力され、基
準信号ｆｓおよび回転検出信号ＦＧ１の計数と、その差
の算出とが同時に行えるようになっている。

【００８５】このアップダウンカウンタ５７のチョッパ
信号発生部５８への出力は、例えば、アップカウント信
号およびダウンカウント信号の計数値に基づくカウント
値が所定の値以上の場合にＨレベル信号となり、カウン
ト値が所定の値未満の場合にＬレベル信号となるように
構成されている。なお、カウント値は、例えば、アップ
カウント信号が入力されると増加し、ダウンカウント信
号が入力されると減少する。

【００８６】同期回路は、前述した分周回路の５段目の
出力（１０２４Ｈｚ）や６段目の出力（５１２Ｈｚ）の
信号等を利用して、回転検出信号ＦＧ１を基準信号ｆｓ
（４Ｈｚや２Ｈｚ）に同期させるとともに、これらの各
信号パルスが重なって出力されないように調整してい
る。

【００８７】チョッパ信号発生部５８は、分周回路の出
力を利用してチョッパ信号Ｐ１を出力するように構成さ
れ、出力されたチョッパ信号Ｐ１は、図５に示すよう
に、スイッチ１２１，１２２の各トランジスタ１２７，
１２９のゲートにそれぞれ入力されている。

【００８８】これにより、出力Ｐ１からＬレベル信号が
出力されると、スイッチ１２１，１２２はオン状態に維
持され、発電機２０がショートされてブレーキが掛か
る。一方、出力Ｐ１からＨレベル信号が出力されると、
スイッチ１２１，１２２はオフ状態に維持され、発電機
２０にはブレーキが加わらない。従って、出力Ｐ１から
のチョッパ信号によって発電機２０をチョッパリング制
御することができ、このチョッパ信号を出力するチョッ
パ信号発生部５８を含む回転制御装置５０によって１２
１，１２２を断続してチョッパリングする制御装置が構
成されている。

【００８９】このようにブレーキ制御される発電機２０
に対し、図４および図５に示すように、蓄電装置である
コンデンサ（第１蓄電装置）２２と、電圧検出回路３２
と、付加電源装置６０とが並列に接続されている。

【００９０】電圧検出回路３２は、コンデンサ２２の電
圧に応じてトランジスタからなる付加電源用スイッチ６
５をオン・オフ制御する電源制御装置として機能するも
のであり、コンパレータ３５を備えている。コンパレー
タ３５は、コンデンサ２２から入力された電圧を検出
し、その検出値ＶＳＳＶ’が予め設定した設定値Ｖｒｅ
ｆを越えた場合にスイッチ６５をオフする信号（Ｈレベ
ル信号）を出力し、検出値ＶＳＳＶ’が設定値Ｖｒｅｆ
以下の場合にスイッチ６５をオンする信号（Ｌレベル信
号）を出力するように構成されている。

【００９１】また、電圧検出回路３２には、コンデンサ
２２の電圧ＶＳＳＶを分圧してコンパレータ３５に入力
させるための二つの分圧用抵抗器３２１，３２２と、分
圧用抵抗器３２１，３２２に対するコンデンサ２２から
の電気的エネルギの供給を遮断する抵抗器スイッチ３２
３と、コンデンサ２２からコンパレータ３５への電気的
エネルギの供給を遮断するコンパレータスイッチ３２４
と、抵抗器スイッチ３２３およびコンパレータスイッチ
３２４を一定間隔でオンさせる駆動装置３２５とが設け
られている。

【００９２】このような電圧検出回路３２では、コンデ
ンサ２２の電圧ＶＳＳＶを分圧用抵抗器３２１，３２２
により抵抗分割し、この抵抗分割された電圧ＶＳＳＶ’
をコンパレータ３５で検出して設定値Ｖｒｅｆと比較
し、その結果に基づいてスイッチ６５のオン・オフ制御
を行う。

【００９３】このようにコンデンサ２２の電圧を分圧し
てコンパレータ３５に入力するため、コンパレータ３５
の設定値Ｖｒｅｆは、予め設定したコンデンサ２２のリ
ミット電圧を分圧した値とされる。例えば、分圧用抵抗
器３２１の抵抗値を１ＭΩ、分圧用抵抗器３２２の抵抗
値を８００ｋΩとしてコンデンサ２２の電圧を１０：８
に分圧する場合、コンデンサ２２の電圧が１．８Ｖを越
えないようにそのリミット電圧を１．８Ｖとすると、コ
ンパレータ３５の設定値Ｖｒｅｆは１．０Ｖとなる。

【００９４】駆動装置３２５は一定周期でオン・オフを
繰り返すように設定され、これにより、コンデンサ２２
から分圧用抵抗器３２１，３２２およびコンパレータ３
５への電気的エネルギの供給は、一定間隔で同時に行わ
れるようになっている。このため、コンパレータ３５は
駆動・停止を交互に繰り返すようになる。

【００９５】このように間欠的に駆動されるコンパレー
タ３５と、付加電源装置６０のスイッチ６５との間に
は、コンパレータ３５の出力を保持するラッチ３６が設
けられている。ラッチ３６は、コンパレータ３５の出力
を保持するものであり、コンデンサ２２の出力により常
時連続的に駆動され、これにより、コンパレータ３５の
作動が停止しても、停止直前の出力状態を次の出力まで
保持できるようになっている。

【００９６】付加電源装置６０は、付加発電機（発電手
段）である太陽電池（セル）６１と、太陽電池６１によ
る過充電を制御する過充電防止回路であるリミッタスイ
ッチ６２と、太陽電池６１で発電した電力を蓄える付加
電源用蓄電装置（第２蓄電装置）であるコンデンサ６３
と、逆流防止用ダイオード６４とを備えて構成されてい
る。そして、この付加電源装置６０には、前記コンデン
サ６３からの供給電流のオン、オフ制御を行う前記付加
電源用スイッチ６５が接続されている。

【００９７】なお、第２蓄電装置としては、コンデンサ
６３に限らず、二次電池等を用いてもよい。

【００９８】次に、本実施形態における動作を図７のフ
ローチャートをも参照して説明する。

【００９９】発電機２０が作動し始めると、制御回路５
６においては、回転検出回路５３から出力された回転検
出信号ＦＧ１に基づくアップカウント信号と、分周回路
から出力された基準信号ｆｓに基づくダウンカウント信
号とが、アップダウンカウンタ５７に入力されてカウン
トされる。この際、同期回路は、各信号がカウンタに同
時に入力されないように出力調整を行う。

【０１００】アップダウンカウンタ５７にアップカウン
ト信号が入力されてカウント値が所定の値以上になる
と、チョッパ信号発生部５８への出力がＨレベル信号と
なる。一方、ダウンカウント信号が入力されてカウント
値が所定の値を下回ると、出力はＬレベル信号となる。

【０１０１】このアップダウンカウンタ５７の出力に基
づき、チョッパ信号発生部５８は、分周回路の出力を利
用して出力Ｐ１を出力する。

【０１０２】すなわち、チョッパ信号発生部５８からス
イッチ１２１，１２２への出力Ｐ１は、アップダウンカ
ウンタ５７からＬレベル信号が出力されている場合は、
デューティ比（スイッチ１２１，１２２をオンしている
比率）の小さなチョッパ信号、つまり、Ｈレベル信号
（ブレーキオフ時間）が長くかつＬレベル信号（ブレー
キオン時間）が短いチョッパ信号となる。従って、基準
周期におけるブレーキオン時間が短くなり、発電機２０
に対しては、ほとんどブレーキが掛けられない、つまり
発電電力を優先したブレーキオフ制御が行われる。

【０１０３】一方、アップダウンカウンタ５７からＨレ
ベル信号が出力されている場合、チョッパ信号発生部５
８の出力Ｐ１は、デューティ比の大きなチョッパ信号、
つまり、Ｌレベル信号（ブレーキオン時間）が長くかつ
Ｈレベル信号（ブレーキオフ時間）が短いチョッパ信号
となる。従って、基準周期におけるブレーキオン時間が
長くなり、発電機２０に対してはブレーキオン制御が行
われるが、一定周期でブレーキがオフされるためにチョ
ッパリング制御が行われ、発電電力の低下を抑えつつ制
動トルクを向上することができる。

【０１０４】また、倍電圧整流回路１０５では、次のよ
うにして発電機２０で発電した電荷をコンデンサ２２に
充電している。

【０１０５】すなわち、第１の交流入力端子ＭＧ１の極
性が「−」で第２の交流入力端子ＭＧ２の極性が「＋」
の時には、第１の電界効果型トランジスタ（ＦＥＴ）１
２６がオフされ、第３の電界効果型トランジスタ（ＦＥ
Ｔ）１２８がオンされる。このため、発電機２０で発生
した誘起電圧の電荷は、図５に示す「→→」の回
路によって例えば０．１μＦのコンデンサ１２３に充電
されるとともに、「→→→→→→」の回
路によって例えば１０μＦのコンデンサ２２に充電され
る。

【０１０６】一方、第１の交流入力端子ＭＧ１の極性が
「＋」で第２の交流入力端子ＭＧ２の極性が「−」に切
り替わると、第１の電界効果型トランジスタ（ＦＥＴ）
１２６がオンされ、第３の電界効果型トランジスタ（Ｆ
ＥＴ）１２８がオフされる。このため、図５に示す「コ
ンデンサ１２３→→→→→→→→コンデ
ンサ１２３→→」の回路によって、発電機２０で発
生した誘起電圧と、コンデンサ１２３の充電電圧とが加
えられた電圧でコンデンサ２２が充電される。

【０１０７】この際、各々の状態において、チョッパパ
ルスにより発電機２０の両端が短絡して開放されると、
発電機２０のコイルの両端に高電圧が誘起され、この高
い充電電圧によって蓄電装置（コンデンサ）２２を充電
できるので、充電効率が向上する。

【０１０８】そして、発電機２０の各端子ＭＧ１，ＭＧ
２からは、磁束の変化に応じた交流波形が出力される。
このとき、発電機２０の出力信号に応じて周波数は一定
でかつデューティ比の異なるチョッパ信号Ｐ１がスイッ
チ１２１，１２２に適宜印加され、アップダウンカウン
タ５７の出力がＨレベル信号を出力した時、つまりブレ
ーキオン制御時には、各チョッパサイクル内におけるシ
ョートブレーキ時間が長くなってブレーキ量が増えて発
電機２０は減速される。そして、ブレーキが掛かる分、
発電量も低下するが、このショートブレーキ時に蓄えら
れたエネルギーを、チョッパ信号によりスイッチ１２
１，１２２をオフした際に出力してチョッパ昇圧するこ
とができるため、ショートブレーキ時の発電量低下を補
うことができ、発電電力の低下を抑えながら、制動トル
クを増加することができる。

【０１０９】逆に、アップダウンカウンタ５７の出力が
Ｌレベル信号を出力した際、つまりブレーキオフ制御時
には、各チョッパサイクル内におけるショートブレーキ
時間が短くなってブレーキ量が減って発電機２０は増速
される。この際も、チョッパ信号によりスイッチ１２
１，１２２をオンからオフした際にチョッパ昇圧するこ
とができるので、まったくブレーキを掛けずに制御した
場合に比べても発電電力を向上させることができる。

【０１１０】このような発電による発電機２０からの交
流出力は、倍電圧整流回路１０５によって昇圧、整流さ
れてコンデンサ２２に充電され、このコンデンサ２２か
らの出力により回転制御装置５０が駆動される。

【０１１１】一方、電圧検出回路３２においては、駆動
装置３２５により抵抗器スイッチ３２３およびコンパレ
ータスイッチ３２４が一定間隔でオンされ、これによ
り、コンデンサ２２から分圧用抵抗器３２１，３２２お
よびコンパレータ３５に電気的エネルギが一定間隔で間
欠的に供給される。

【０１１２】すなわち、各スイッチ３２３，３２４がオ
ンされると、コンデンサ２２の電圧ＶＳＳＶが分圧用抵
抗器３２１，３２２により抵抗分割されてコンパレータ
３５に入力され、図７のフローチャートにも示すよう
に、コンデンサ２２の電圧ＶＳＳＶに対応した電圧ＶＳ
ＳＶ’が検出される（ステップ１、以下ステップを
「Ｓ」と略す）。

【０１１３】コンパレータ３５は、検出された電圧ＶＳ
ＳＶ’と設定値Ｖｒｅｆとを比較する（Ｓ２）。

【０１１４】そして、検出値ＶＳＳＶ’が設定値Ｖｒｅ
ｆを越えている場合、つまり、コンデンサ２２の電圧が
制御回路等のＩＣを駆動可能な電圧に維持されている場
合には、付加電源装置６０から電力を供給する必要がな
いため、付加電源用スイッチ６５はオフに維持される
（Ｓ３）。具体的には、コンパレータ３５の出力はハイ
レベルとなり、このＨレベル信号はラッチ３６で保持さ
れて付加電源用スイッチ６５に入力され、スイッチ６５
はオフ状態に維持される。

【０１１５】これとは逆に、検出値ＶＳＳＶ’が設定値
Ｖｒｅｆよりも小さい場合、つまり、コンデンサ２２の
電圧が設定電圧よりも小さい場合、コンパレータ３５の
出力はＬレベルとなり、スイッチ６５はオン状態とされ
る（Ｓ４）。

【０１１６】スイッチ６５がオンされると、付加電源装
置６０からＩＣなどに電力が供給されるため、制御回路
５６等を停止させることなく、作動させ続けることがで
きる。

【０１１７】また、これらのコンパレータ３５および分
圧用抵抗器３２１，３２２への電力供給は、駆動装置３
２５による抵抗器スイッチ３２３およびコンパレータス
イッチ３２４のスイッチングにより一定間隔で行われる
ため、図７の処理（Ｓ１〜Ｓ４）つまりはコンパレータ
３５からスイッチ６５への出力は一定間隔で行われる。
このとき、コンパレータ３５の出力が停止された状態、
つまり、コンパレータ３５への電力供給が遮断された状
態では、停止直前の出力がラッチ３６により保持され
て、次の入力があるまでスイッチ６５の状態が維持され
る。

【０１１８】例えば、抵抗器スイッチ３２３およびコン
パレータスイッチ３２４を２秒間隔でオンさせた場合、
電圧検出（サンプリング，図７のＳ１）は、各スイッチ
３２３，３２４がオンされる２秒毎に行われ、これによ
るスイッチ６５のオン・オフ状態は、各スイッチ３２
３，３２４がオフされる、つまりサンプリングが中断さ
れる２秒間維持される。そして、次のサンプリング時に
コンパレータ３５からオン・オフの指示が新たに入力さ
れると、直前の指示はクリアされて新たな指示に基づい
てスイッチ６５のオン・オフが切り替えられる。

【０１１９】このように、本実施形態では、コンデンサ
２２の電圧が設定電圧よりも低下した場合には、付加電
源装置６０からの電力をＩＣ（回転制御装置５０）側に
供給してＩＣが停止しないように制御している。

【０１２０】このような本実施形態によれば、次のよう
な効果がある。

【０１２１】（１）電圧検出回路３２、付加電源装置６
０および付加電源用スイッチ６５を設けたので、発電機
２０の発電電圧が低下してコンデンサ２２の電圧が設定
電圧以下に低下した際には、電源制御装置である電圧検
出回路３２で付加電源用スイッチ６５を接続して付加電
源装置６０から回転制御装置５０に電力を供給できる。
すなわち、外部からの衝撃や外部磁界の影響、さらには
温度、湿度、機構部の摩耗や潤滑状況、電子部品の性能
のばらつき、長期使用に伴う劣化等によって発電機２０
の発電量や蓄電装置２２の蓄電性能が劣化し、回転制御
装置５０の駆動に必要な電力を供給できなくなっても、
付加電源装置６０から電力を供給して回転制御装置５０
を駆動し続けることができる。

【０１２２】このため、発電量に余裕がでるように発電
機２０のロータの設定回転速度を高めに設定する必要が
無く、必要な発電量が得られる最低限に低下させること
ができる。これにより、従来８Ｈｚで設定していた際に
約４８時間の持続時間であった電子機器を、ゼンマイ１
ａ等の機械的エネルギ源を代えることなく、例えば４Ｈ
ｚの回転速度に設定して約９６時間の持続時間にした
り、２Ｈｚの回転速度に設定して約１９２時間の持続時
間にすることができる。従って、電子制御式機械時計
（電子機器）の持続時間を大幅に延長することができ、
使い勝手のよい電子制御式機械時計にすることができ
る。

【０１２３】（２）電圧検出回路３２はコンデンサ２２
の出力により駆動され、別途電圧検出回路用の駆動源を
設けなくてもよいため、構造を簡略化できる。

【０１２４】（３）電圧検出回路３２は一定間隔で駆動
するように構成されているので、常時駆動させるよりも
電圧検出回路３２の消費電流を削減できるから、コンデ
ンサ２２の充電効率を向上させることができる。

【０１２５】（４）電圧検出回路３２には、コンパレー
タ３５の出力を保持させるためのラッチ３６が設けられ
ているので、電圧検出回路３２が停止している間もコン
パレータ３５によるスイッチ６５の制御状態を維持でき
るから、スイッチ６５のオン・オフ制御を高精度に効率
よく行える。

【０１２６】（５）さらに、電圧検出回路３２には、コ
ンパレータ３５の電圧を分圧する分圧用抵抗器３２１，
３２２が設けられ、コンパレータ３５は、分圧用抵抗器
３２１，３２２により抵抗分割された電圧ＶＳＳＶ’を
検出して設定値Ｖｒｅｆと比較するので、コンパレータ
３５の種類に応じて分圧用抵抗器３２１，３２２の抵抗
値を変えることにより、コンパレータ３５への入力電圧
を調整できるから、既存の各種コンパレータを採用でき
る。

【０１２７】（６）倍電圧整流回路１０５は、各端子Ｍ
Ｇ１，ＭＧ２にゲートが接続された第１，３の電界効果
型トランジスタ１２６，１２８を用いて整流制御を行っ
ているので、コンパレータ等を用いる必要が無く、構成
が簡単になって部品点数を少なくでき、かつコンパレー
タの消費電力による充電効率の低下も防止できる。さら
に、発電機２０の端子電圧（交流入力端子ＭＧ１，ＭＧ
２の電圧）を利用して電界効果型トランジスタ１２６，
１２８のオン、オフを制御しているので、発電機２０の
端子の極性に同期して各電界効果型トランジスタ１２
６，１２８を制御することができ、整流効率を向上する
ことができる。

【０１２８】（７）チョッパリング制御される第２，４
の電界効果型トランジスタ１２７，１２９を各トランジ
スタ１２６，１２８に並列に接続することで、チョッパ
リング制御を独立して行うことができ、かつ構成も簡易
にできる。従って、構成が簡易で、発電機２０の極性に
同期し、かつ昇圧しながらチョッパ整流を行える倍電圧
整流回路１０５を提供することができる。

【０１２９】（８）整流回路１０５では、コンデンサ１
２３を用いた昇圧に加えて、チョッパリングによる昇圧
を行うことができるので、整流回路１０５の直流出力電
圧つまりコンデンサ２２への充電電圧を高めることがで
きる。

【０１３０】（９）ブレーキのオン、オフ制御を、デュ
ーティ比の異なる２種類のチョッパ信号を用いて行って
いるので、充電電圧（発電電圧）を低下させることなく
ブレーキ（制動トルク）を大きくすることができる。特
に、ブレーキオン時にはデューティ比の大きなチョッパ
信号を用いて制御しているので、充電電圧の低下を抑え
ながら制動トルクを大きくすることができ、システムの
安定性を維持しながら、効率的なブレーキ制御を行うこ
とができることから、電子制御式機械時計の持続時間も
長くすることができる。

【０１３１】（10）ブレーキオフ制御時にも、デューテ
ィ比の小さなチョッパ信号によりチョッパ制御している
ので、ブレーキをオフしている間の充電電圧をより向上
することができる。

【０１３２】（11）付加発電機として太陽電池６１を用
いているので、太陽光線や各種電灯の光などを当てるこ
とで付加電源装置６０のコンデンサ６３を充電すること
ができ、容易に付加電源装置６０を作動させることがで
きる。特に、コンデンサ６３から回転制御装置５０へは
常時電力を供給する必要が無く、消費電力が小さいた
め、コンデンサ６３の充電頻度も少なくでき、容易に取
り扱うことができる。

【０１３３】（12）蓄電装置２２は、回転制御装置５０
に常時接続されているので、付加電源用スイッチ６５が
接続されて付加電源装置６０に切り換えられた際も、回
転制御装置５０を駆動し続けることができ、時計のよう
な高精度の制御が必要な電子機器にも適用することがで
きる。

【０１３４】次に本発明の第２実施形態について説明す
る。なお、本実施形態において、前述の実施形態と同一
もしくは同様の構成部分には、同一符号を付し、説明を
省略あるいは簡略する。

【０１３５】図８には、第２実施形態の電子機器の回路
図が示されている。

【０１３６】本実施形態では、前記第１実施形態の構成
に加えて、コンデンサ２２から制御回路への電力供給を
制御する主電源用スイッチ７０が新たに追加されてい
る。

【０１３７】この主電源用スイッチ７０は、前記付加電
源用スイッチ６５と共に、コンパレータ３５の出力に応
じて各スイッチ６５，７０を制御する（一方のスイッチ
をオンにする場合には、他方のスイッチをオフにする）
ロジック回路で構成された電源制御装置である制御回路
７１によってコントロールされている。

【０１３８】このような本実施形態では、前記第１実施
形態と同じく、図９にも示すように、各スイッチ３２
３，３２４がオンされると、コンデンサ２２の電圧ＶＳ
ＳＶが分圧用抵抗器３２１，３２２により抵抗分割され
てコンパレータ３５に入力され、コンデンサ２２の電圧
ＶＳＳＶに対応した電圧ＶＳＳＶ’が検出される（Ｓ１
１）。

【０１３９】コンパレータ３５は、入力された電圧を検
出し、その検出値ＶＳＳＶ’と設定値Ｖｒｅｆとを比較
する（Ｓ１２）。

【０１４０】そして、検出値ＶＳＳＶ’が設定値Ｖｒｅ
ｆを越えている場合、コンパレータ３５の出力はＨレベ
ル信号となる。すると、まず主電源用スイッチ７０がオ
ン（主電源用スイッチ７０がオンされていた場合には、
その状態を維持）される（Ｓ１３）。そして、予め設定
された時間経過後に、付加電源用スイッチ６５がオフ
（スイッチ６５がオフされていた場合にはその状態を維
持）される（Ｓ１４）。

【０１４１】これにより、回転制御装置５０には、主電
源となるコンデンサ２２から電力が供給され、付加電源
装置６０からは電力は供給されない。

【０１４２】これとは逆に、検出値ＶＳＳＶ’が設定値
Ｖｒｅｆ以下の場合、つまり、コンデンサ２２の電圧が
設定電圧よりも小さい場合、コンパレータ３５の出力は
Ｈレベルとなる。すると、まず付加電源用スイッチ６５
がオン（付加電源用スイッチ６５がオンされていた場合
には、その状態を維持）される（Ｓ１５）。そして、僅
かな時間後に、主電源用スイッチ７０がオフ（主電源用
スイッチ７０がオフされていた場合にはその状態を維
持）される（Ｓ１６）。

【０１４３】これにより、制御回路には、付加電源装置
６０から電力が供給され、主電源であるコンデンサ２２
からは電力が供給されない。

【０１４４】このような第２実施形態においても、前記
第１実施形態の（１）〜（11）に記載の効果を奏するこ
とができる。

【０１４５】さらに、（13）付加電源用スイッチ６５の
他に、主電源用スイッチ７０を設け、付加電源用スイッ
チ６５がオンされて付加電源装置６０から電力が供給さ
れている間は、コンデンサ２２から電力が供給されない
ようにしたので、コンデンサ２２の電圧が低下して電力
供給が付加電源装置６０側に切り替わった際に、発電機
２０の電力を回転制御装置５０側に供給することなくコ
ンデンサ２２の充電に利用できるため、コンデンサ２２
の充電を効率よくかつ短時間で行うことができる。

【０１４６】（14）また、付加電源装置６０の電力がコ
ンデンサ２２側に流れて消費されることがないため、回
転制御装置５０に付加電源装置６０から効率的に電力を
供給することができる。

【０１４７】（15）制御回路７１によって各スイッチ６
５，７０の切り換えタイミングをずらしているので、各
スイッチ６５，７０の両方が同時にオフとなることがな
く、常に一方のスイッチ６５，７０を接続させているの
で、回転制御装置５０への電力供給を確実に維持するこ
とができる。このため、回転制御装置５０を駆動し続け
ることができるため、時計のように高精度の制御が必要
な電子機器にも適用することができる。

【０１４８】次に本発明の第３実施形態について説明す
る。なお、本実施形態においても、前述の各実施形態と
同一もしくは同様の構成部分には、同一符号を付し、説
明を省略あるいは簡略する。

【０１４９】図１０には、第３実施形態の電子機器の構
成を示すブロック図が示され、図１１にはその回路図が
示され、図１２にはフローチャートが示されている。

【０１５０】本実施形態では、前記第１実施形態が、付
加電源用スイッチ６５の制御を、コンデンサ２２の電圧
と設定電圧とを比較して行っていたのに対し、付加電源
装置６０の電圧と比較して行っている点が異なる。

【０１５１】具体的には、第１蓄電装置（蓄電装置）で
あるコンデンサ２２の電圧と、付加電源装置６０に設け
られた第２蓄電装置（付加電源用蓄電装置）であるコン
デンサ６３の電圧とを比較し、付加電源用スイッチ６５
を制御する電源制御装置としても機能するコンパレータ
（電圧比較回路）８０が設けられている。

【０１５２】コンパレータ８０は、コンデンサ２２の電
圧とコンデンサ６３の電圧とを比較し（Ｓ３１）、コン
デンサ２２の電圧がコンデンサ６３の電圧以上であれ
ば、付加電源用スイッチ６５をオフし、主電源であるコ
ンデンサ２２のみで回転制御装置５０を駆動する（Ｓ３
２）。

【０１５３】一方、コンデンサ２２の電圧がコンデンサ
６３の電圧よりも小さければ、付加電源用スイッチ６５
をオンし、付加電源であるコンデンサ６３を用いて回転
制御装置５０を駆動する（Ｓ３３）。

【０１５４】これにより、主電源であるコンデンサ２２
の電圧が付加電源装置６０よりも低下した場合には、付
加電源装置６０から回転制御装置５０に電力が供給され
る。

【０１５５】なお、過充電防止回路であるリミッタスイ
ッチ６２を適宜設けてもよい。また、付加発電機６１の
起電圧を昇圧する昇圧回路６７を、設けても良い。この
昇圧回路６７は、例えば、先ず複数のコンデンサを並列
接続して付加発電機６１の起電力を各コンデンサに充電
した後に、各複数のコンデンサを直列接続するようにト
ランジスタ等のスイッチング素子を適宜にコントロール
することにより昇圧する。又、付加発電機６１の起電圧
の高低により、昇圧率を可変しても良い。従って、昇圧
回路によって、付加発電機６１の発電力が小さくても第
２蓄電装置に蓄電できるものである。

【０１５６】このような第３実施形態においても、前記
第１実施形態の（１）〜（11）に記載の効果を奏するこ
とができる。

【０１５７】さらに、（16）コンデンサ２２と付加電源
装置６０との電圧を比較し、電圧が高いほうから電力を
供給しているので、回転制御装置５０に対しては供給可
能な電源の中で最も高い電圧を供給することができ、回
転制御装置５０を安定して駆動させることができる。

【０１５８】（17）付加電源用スイッチ６５が接続され
た際に、各コンデンサ２２，６３が接続されるが、これ
らの各コンデンサ２２，６３は、電位差が小さい状態で
接続されるため、一方のコンデンサの電位が大幅に低下
することが確実に防止することができる。

【０１５９】なお、本発明は前記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。

【０１６０】例えば、前記第３実施形態では、付加電源
用スイッチ６５のみを設けていたが、第２実施形態と同
様に、主電源用スイッチ７０を設け、時間差等で各電源
を切り換え可能に構成してもよい。

【０１６１】また、前記第２実施形態では、付加電源用
スイッチ６５および主電源用スイッチ７０が同時に切断
されないように、タイマーなどによって一方のスイッチ
６５，７０がオンされてから一定時間経過後に他方のス
イッチ６５，７０をオフするようにしていたが、例え
ば、発電機２０の回転速度や発電量などが第１設定値に
なったら一方のスイッチをオンし、第２設定値になった
ら他方のスイッチをオフするように設定することで、各
スイッチ６５，７０が同時に切断されないように制御し
てもよい。

【０１６２】さらに、制御対象がそれほど高精度に制御
する必要がない場合には、各スイッチ６５，７０を同時
にオン、オフしてもよい。

【０１６３】また、電源制御装置である電圧検出回路３
２の構成としては、前記実施形態のものに限らない。例
えば、前記実施形態の駆動装置３２５、抵抗器スイッチ
３２３およびコンパレータスイッチ３２４を省略して、
スイッチ６５のオン・オフ制御を連続的に行うようにし
てもよい。この場合、コンパレータ３５の出力を保持さ
せるラッチ３６は省略してもよい。

【０１６４】また、前記実施形態では、電圧検出回路３
２をコンデンサ２２の出力により駆動させるようにした
が、コンデンサ２２とは別にボタン電池等の他の電源を
設けて、この電源の出力により駆動させるようにしても
よい。

【０１６５】付加電源装置６０としては、前記実施形態
に限らない。例えば、前記各実施形態では、付加発電機
として太陽電池６１を用いていたが、アンテナ、コイル
およびコンデンサを備えた同調回路によって構成され、
浮遊電波をアンテナで受信し、コイルおよびコンデンサ
で発電して所定電圧の電力を発電する浮遊電波発電装置
や、ｐ型とｎ型の半導体の一端を結合し、他端を分枝端
として、これらの各端部間で温度差を与えると電流が発
生するゼーベック効果等を利用して発電する熱発電素子
等を用いてもよい。

【０１６６】さらには、付加発電機としては、主発電機
である発電機２０と同様に、ゼンマイ、ゴム、スプリン
グ、重錘等からなる機械的エネルギ貯蔵手段と、この機
械的エネルギ貯蔵手段に機械的エネルギを入力する、手
巻き、位置エネルギ、気圧変化、風力、波力、水力、温
度差等の機械的エネルギ入力手段とを備える発電機を用
いてもよい。

【０１６７】さらには、家庭用コンセントなどの商用電
源やカーバッテリなどから第２蓄電装置６３を充電する
外部充電式の付加発電装置を用いてもよい。要するに、
付加電源装置としては、回転制御装置５０に電力を供給
できるものであればよく、その具体的な構成は実施にあ
たって適宜設定すればよい。

【０１６８】また、付加発電装置としては、図１３に示
すように、ボタン型の酸化銀電池、リチウム電池、固体
電解質電池等の様々な種類の一次電池６６によって構成
されるものでもよい。このような一次電池６６を用いた
場合でも、その消費電力はコンデンサ２２の電圧が低下
した場合のみであって非常に小さいため、長期間交換す
ることなく利用することができる。

【０１６９】また、前記実施形態では、付加電源用スイ
ッチ６５を設けて、付加電源装置６０からは必要時のみ
に電力を供給するように構成していたが、付加電源用ス
イッチ６５を設けずに、付加電源装置６０からも常時コ
ンデンサ２２に充電できるように構成してもよい。

【０１７０】例えば、図１４に示すように、付加電源装
置（発電手段）である太陽電池（ソーラー発電装置）６
１を、過充電防止用のリミッタスイッチ６２を介して蓄
電装置であるコンデンサ２２に並列に接続してもよい。

【０１７１】また、リミッタスイッチ６２とコンデンサ
２２との間には、リミッタスイッチ６２が接続（オン）
された際に、コンデンサ２２の充電電流がリミッタスイ
ッチ６２を介して放電しないように、逆流防止用のダイ
オード６４が設けられている。

【０１７２】このような本発明では、通常は、コンデン
サ２２からの電力で回転制御装置５０を駆動し、この回
転制御装置５０によって調速・整流回路１０５を介して
発電機２０の回転を制御する。そして、発電機２０の起
電圧が低下するなどして、コンデンサ２２の蓄電電圧が
太陽電池（ソーラー発電装置）６１の起電圧よりも低く
なると、太陽電池６１からコンデンサ２２に充電電流が
流れ、この太陽電池６１からの電力とコンデンサ２２か
らの電力とを利用して回転制御装置５０が駆動される。

【０１７３】また、太陽電池６１による過充電が発生す
ると、リミッタスイッチ６２が接続されて太陽電池６１
からコンデンサ２２への充電が停止されるが、この際、
ダイオード６４が設けられていることによって、コンデ
ンサ２２からリミッタスイッチ６２を介して放電される
ことが防止されている。

【０１７４】このような構成においても、付加電源装置
である太陽電池６１をコンデンサ２２に並列に接続した
ので、発電機２０の発電電圧が低下してコンデンサ２２
の電圧が太陽電池６１の起電圧以下に低下した際には、
太陽電池６１からの起電力を利用して回転制御装置５０
を駆動することができる。このため、発電量に余裕がで
るように発電機２０のロータの設定回転速度を高めに設
定する必要が無く、必要な発電量が得られる最低限に低
下させることができ、電子制御式機械時計（電子機器）
の持続時間を大幅に延長することができ、使い勝手のよ
い電子制御式機械時計にすることができる。

【０１７５】また、逆流防止用のダイオード６４を設け
ているので、前記実施形態のような付加電源用スイッチ
６５やこのスイッチ６５を制御する電圧検出回路３２等
を設ける必要がないため、部品点数を少なくでき、コス
トも低減できる。

【０１７６】また、付加電源用スイッチ６５を設けない
構成としては、図１５に示すように、太陽電池６１およ
び第２蓄電装置６３を備える付加電源装置を用いてもよ
い。この際、付加電源装置の第２蓄電装置（コンデン
サ）６３は、放電防止用ダイオード６８を介してコンデ
ンサ２２に並列に接続されている。

【０１７７】このような本発明においても、通常は、コ
ンデンサ２２からの電力で回転制御装置５０を駆動し、
調速・整流回路１０５を介して発電機２０の回転を制御
する。また、太陽電池６１の発電電力は、第２蓄電装置
（コンデンサ）６３に蓄電される。

【０１７８】そして、発電機２０の起電圧が低下するな
どして、コンデンサ２２の充電電圧が第２蓄電装置６３
の充電電圧よりも低くなると、図１５の点線に示すよう
に、第２蓄電装置６３からコンデンサ２２に電流が流
れ、その電流をも利用して回転制御装置５０が駆動され
る。

【０１７９】また、コンデンサ２２の充電電圧が第２蓄
電装置６３の充電電圧よりも高い場合には、放電防止用
ダイオード６８が設けられていることによって、コンデ
ンサ２２から第２蓄電装置６３つまり図１５の点線とは
逆方向には、電流が流れない。従って、放電防止用ダイ
オード６８はスイッチに近い機能をはたしている。

【０１８０】なお、太陽電池６１による第２蓄電装置６
３への過充電が発生すると、リミッタスイッチ６２が接
続されて太陽電池６１から第２蓄電装置６３への充電が
停止されるが、この際、ダイオード６４によって第２蓄
電装置６３からリミッタスイッチ６２を介して放電され
ることが防止されている。

【０１８１】このような構成においても、付加電源装置
である第２蓄電装置６３をコンデンサ２２に並列に接続
したので、発電機２０の発電電圧が低下してコンデンサ
２２の電圧が第２蓄電装置６３の充電電圧以下に低下し
た際には、第２蓄電装置６３からの電力を利用して回転
制御装置５０を駆動することができる。このため、発電
量に余裕がでるように発電機２０のロータの設定回転速
度を高めに設定する必要が無く、必要な発電量が得られ
る最低限に低下させることができ、電子制御式機械時計
（電子機器）の持続時間を大幅に延長することができ、
使い勝手のよい電子制御式機械時計にすることができ
る。

【０１８２】また、ダイオード６４，６８を設けている
ので、付加電源用スイッチ６５やこのスイッチ６５を制
御する電圧検出回路３２等を設ける必要がなく、その
分、部品点数を少なくでき、コストも低減できる。

【０１８３】さらに、第２蓄電装置６３を設けたので、
太陽電池６１は常時発電している必要が無い。従って、
太陽電池６１に光が照射されていた際の起電力を第２蓄
電装置６３に蓄えておくことができるため、夜間等の太
陽電池６１に光が照射されていない状態でも第２蓄電装
置６３からコンデンサ２２に充電電流を流すことがで
き、取り扱いの容易な電子機器にすることができる。

【０１８４】さらに、前記実施形態では、コンデンサ２
２の充電電圧を検出し、その電圧に応じて付加電源用ス
イッチ６５を制御していたが、図１６に示すように、発
電機２０の発電量、例えば起電圧や電流を検出し、その
発電量に応じてスイッチ６５を制御してもよい。

【０１８５】すなわち、前記第１実施形態では、コンデ
ンサ２２の充電電圧が設定電圧以上であるか否かを電圧
検出回路３２で検出し、スイッチ６５のオン、オフを制
御していたが、発電機２０の起電圧などを検出する発電
検出装置９０を設け、この発電検出装置９０で検出され
た発電機２０の起電圧が設定電圧（この設定電圧は、一
般に知られている基準電圧源の設定電圧とする場合、又
は第２蓄電装置６３の端子電圧とする場合、あるいは付
加発電機６１の起電圧とする場合等、種々に設定する設
定電圧がありうる。）以下であれば、電源制御装置であ
る制御回路９１によってスイッチ６５を接続（オン）
し、付加電源装置６０の第２蓄電装置６３から電流を供
給可能にする。また、発電機２０の起電圧が設定電圧よ
りも大きければ、制御回路９１でスイッチ６５を遮断
（オフ）して付加電源装置６０の第２蓄電装置６３から
電流を供給できないようにし、コンデンサ２２の充電電
流のみで回転制御装置５０を駆動する。

【０１８６】このような発明でも、前記実施形態と同様
の効果を奏することができる。その上、コンデンサ２２
の電圧ではなく、発電機２０の起電圧等を直接検出して
いるので、発電機２０の発電能力の低下を迅速に検出す
ることができ、発電機２０の起電圧が回転制御装置５０
を駆動できない電圧まで低下する前に、スイッチ６５を
早めに接続して、回転制御装置５０を確実に駆動し続け
ることができる。

【０１８７】また、前記実施形態の整流回路１０５で
は、第１の直流出力端子１０６をコンデンサ２２のＶＤ
Ｄ側に設定していたが、第１の直流出力端子をコンデン
サ２２のＶＳＳ側（「−」側）に設定し、第１、２のス
イッチ１２１，１２２もコンデンサ１２３、ダイオード
１２４等と入れ替えて、コンデンサ２２のＶＳＳ側（第
１の直流出力端子側）に配置してもよい。この場合は、
各スイッチ１２１，１２２のトランジスタ１２６〜１２
９をＮｃｈタイプに変更し、発電機２０の２つの交流入
力端子ＭＧ１，ＭＧ２と、第１の直流出力端子とされた
コンデンサ２２のＶＳＳ側との間に挿入すればよい。こ
の場合、発電機２０のマイナス側の端子に接続されたス
イッチ１２１，１２２をオンし続け、プラス側の端子に
接続されたスイッチ１２１，１２２を断続するように回
路を構成すればよい。

【０１８８】また、前記実施形態ではデューティ比や周
波数の異なる２種類のチョッパ信号を用いてブレーキ制
御していたが、デューティ比や周波数の異なる３種類以
上のチョッパ信号を用いてもよい。

【０１８９】さらに、前記実施形態におけるチョッパ信
号の周波数は、実施にあたって適宜設定すればよいが、
例えば前記実施形態においては、５０Ｈｚ（発電機２０
のロータの回転周波数の５倍）程度以上あれば、充電電
圧を一定値以上に維持しながら、ブレーキ性能を向上で
きる。また、チョッパ信号のデューティ比も実施にあた
って適宜設定すればよい。

【０１９０】ロータの回転周波数（基準信号）として
は、前記実施形態の４Ｈｚや２Ｈｚに限らず、ゼンマイ
１ａのトルクや必要な持続時間などを考慮して適宜設定
すればよい。

【０１９１】また、整流回路１０５、ブレーキ回路１２
０、制御回路５６、チョッパ信号発生部５８等の具体的
な構成は前記実施形態に限らない。特に、整流回路１０
５としては、チョッパ昇圧を利用した前記実施形態の構
成に限らず、例えば複数のコンデンサを設け、その接続
を切り換えることで昇圧する昇圧回路等を組み込んで構
成してもよく、発電機や整流回路を組み込む電子制御式
機械時計の種類等に応じて適宜設定すればよい。

【０１９２】また、本発明は、前記実施形態のような電
子制御式機械時計に適用するものに限らず、置き時計、
クロック等の各種時計、携帯型時計、携帯型の血圧計、
携帯電話機、ページャ、万歩計、電卓、携帯用パーソナ
ルコンピュータ、電子手帳、携帯ラジオ、オルゴール、
メトロノーム、電気かみそり等にも適用することができ
る。

【０１９３】例えば、本発明をオルゴールに適用する場
合には、前記第１実施形態における輪列１７の歯車で、
回転円板や回転ドラム（シリンダ）を回転させ、この回
転ドラムなどに植設されたピンで振動板を弾いて音を発
生させるようにすればよい。この場合も、時計の針と同
様に回転ドラムなどを一定速度で回転させることがで
き、かつ長時間作動させ続けることができるため、正確
な演奏を長時間行うことができる。

【０１９４】また、本発明をメトロノームに適用する場
合にも、輪列の歯車にメトロノーム音発信車を付け、そ
の車の回転により、メトロノーム音片を弾いて周期的な
メトロノーム音を発音させるようにすればよい。なお、
メトロノームは、各種のテンポに対応した音を発生させ
る必要があるが、この場合には、水晶振動子５１Ａの分
周段を変えて発振回路５１からの基準信号の周期を可変
することで対応すればよい。

【０１９５】

【発明の効果】以上に述べたように、本発明の電子制御
式電子機器、電子制御式機械時計および電子制御式電子
機器の制御方法によれば、従来と同様な性能の機械的エ
ネルギ源を用いた場合でも、持続時間を延長できるとい
う効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施形態における電子制御式機械
時計の要部を示す平面図である。

【図２】図１の要部を示す断面図である。

【図３】図１の要部を示す断面図である。

【図４】前記実施形態の構成を示すブロック図である。

【図５】前記実施形態の構成を示す回路図である。

【図６】前記実施形態の制御回路の構成を示すブロック
図である。

【図７】前記実施形態での動作を示すフローチャートで
ある。

【図８】本発明の第２実施形態の構成を示す回路図であ
る。

【図９】第２実施形態での動作を示すフローチャートで
ある。

【図１０】本発明の第３実施形態の構成を示すブロック
図である。

【図１１】第３実施形態の構成を示す回路図である。

【図１２】第３実施形態での動作を示すフローチャート
である。

【図１３】本発明の変形例を示すブロック図である。

【図１４】本発明の他の変形例を示すブロック図であ
る。

【図１５】本発明の他の変形例を示すブロック図であ
る。

【図１６】本発明の他の変形例を示すブロック図であ
る。

【符号の説明】

１ａ 機械的エネルギ源であるゼンマイ １２ ロータ １７ 増速輪列 １８ 指針 ２０ 発電機 ２２ 蓄電装置であるコンデンサ ３２ 電源制御装置である電圧検出回路 ３５ コンパレータ ３６ ラッチ ５０ 回転制御装置 ５１ 発振回路 ５１Ａ 水晶振動子 ５３ 回転検出回路 ５６ 制御回路 ５７ アップダウンカウンタ ５８ チョッパ信号発生部 ６０ 付加電源装置 ６１ 付加発電機である太陽電池 ６２ 過充電防止回路であるリミッタスイッチ ６３ 付加電源用蓄電装置であるコンデンサ ６４ 逆流防止用ダイオード ６５ 付加電源用スイッチ ６６ 一次電池 ６８ 放電防止用ダイオード ７０ 主電源用スイッチ ７１ 電源制御装置である制御回路 ８０ 電源制御装置であるコンパレータ ９０ 発電検出装置 ９１ 電源制御装置である制御回路 １０５ 倍電圧整流回路 １２０ ブレーキ回路 １２１，１２２ スイッチ １２３ コンデンサ １２４，１２５ ダイオード １２６〜１２９ トランジスタ ３２１，３２２ 分圧用抵抗器 ３２３ 抵抗器スイッチ ３２４ コンパレータスイッチ ３２５ 駆動装置

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 2F082 AA00 CC01 DD01 DD10 EE08 FF01 FF08 HH00 JJ00 2F084 AA00 BB02 BB06 BB09 CC01 CC03 GG02 GG04 GG08 JJ01 JJ05 JJ08 LL01 LL02 LL03 5G003 AA04 AA06 AA07 AA08 BA01 CC02 CC04 DA04 DA18 EA06 GA01 GB03

Claims (22)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 機械的エネルギ源と、この機械的エネル
   ギ源に連結された輪列により駆動されるとともに誘起電
   力を発生して電気的エネルギを出力する発電機と、当該
   発電機から出力された電気的エネルギを蓄える蓄電装置
   と、この蓄電装置から供給された電気的エネルギにより
   駆動されて前記発電機の回転周期を制御する回転制御装
   置とを有する電子制御式電子機器であって、 前記回転制御装置に対して付加電源用スイッチを介して
   接続され、回転制御装置に電気的エネルギを供給可能な
   付加電源装置と、 前記蓄電装置の電圧を検出し、検出電圧が設定電圧を下
   回った場合に前記付加電源用スイッチを接続する電源制
   御装置と、 を備えたことを特徴とする電子制御式電子機器。
2. 【請求項２】 機械的エネルギ源と、この機械的エネル
   ギ源に連結された輪列により駆動されるとともに誘起電
   力を発生して電気的エネルギを出力する発電機と、当該
   発電機から出力された電気的エネルギを蓄える蓄電装置
   と、この蓄電装置から供給された電気的エネルギにより
   駆動されて前記発電機の回転周期を制御する回転制御装
   置とを有する電子制御式電子機器であって、 前記回転制御装置に対して付加電源用スイッチを介して
   接続され、回転制御装置に電気的エネルギを供給可能な
   付加電源装置と、 前記蓄電装置および付加電源装置の各電圧を比較し、付
   加電源装置の電圧が蓄電装置の電圧よりも大きい場合に
   前記付加電源用スイッチを接続する電源制御装置と、 を備えたことを特徴とする電子制御式電子機器。
3. 【請求項３】 請求項１または請求項２に記載の電子制
   御式電子機器において、 前記蓄電装置と回転制御装置との接続を断続可能な主電
   源用スイッチを備え、 前記電源制御装置は、前記付加電源用スイッチが接続さ
   れた際に、前記主電源用スイッチをオフすることを特徴
   とする電子制御式電子機器。
4. 【請求項４】 請求項３に記載の電子制御式電子機器に
   おいて、 前記電源制御装置は、前記主電源用スイッチおよび付加
   電源用スイッチの少なくとも一方が常に接続されている
   ように前記各スイッチを制御することを特徴とする電子
   制御式電子機器。
5. 【請求項５】 請求項１〜４のいずれかに記載の電子制
   御式電子機器において、 前記付加電源装置は、ソーラー発電装置、熱発電装置、
   手巻き発電装置、外部電源充電装置、浮遊電波発電装置
   のうちの少なくとも一つであることを特徴とする電子制
   御式電子機器。
6. 【請求項６】 請求項１〜５のいずれかに記載の電子制
   御式電子機器において、 前記付加電源装置は、付加電源用蓄電装置を備えること
   を特徴とする電子制御式電子機器。
7. 【請求項７】 請求項６に記載の電子制御式電子機器に
   おいて、 前記付加電源用蓄電装置には、過充電防止装置または昇
   圧回路の少なくとも一方が設けられていることを特徴と
   する電子制御式電子機器。
8. 【請求項８】 請求項１〜４のいずれかに記載の電子制
   御式電子機器において、 前記付加電源装置は、一次電池であることを特徴とする
   電子制御式電子機器。
9. 【請求項９】 機械的エネルギ源と、この機械的エネル
   ギ源に連結された輪列により駆動されるとともに誘起電
   力を発生して電気的エネルギを出力する発電機と、当該
   発電機から出力された電気的エネルギを蓄える蓄電装置
   と、この蓄電装置から供給された電気的エネルギにより
   駆動されて前記発電機の回転周期を制御する回転制御装
   置と、前記蓄電装置に並列に接続された付加電源装置と
   を有するとともに、 前記発電機の起電力による充電のみでは前記蓄電装置が
   前記回転制御装置を駆動することができない場合に、付
   加電源装置から供給される電気的エネルギをも利用して
   前記回転制御装置を駆動することを特徴とする電子制御
   式電子機器。
10. 【請求項１０】 請求項９に記載の電子制御式電子機器
    において、 前記付加電源装置は発電手段であり、前記発電手段が蓄
    電装置と並列に接続していることを特徴とする電子制御
    式電子機器。
11. 【請求項１１】 請求項９に記載の電子制御式電子機器
    において、 前記付加電源装置は、発電手段と前記発電手段の起電力
    を蓄電する付加電源用蓄電装置とを有し、付加電源用蓄
    電装置が蓄電装置に並列に接続していることを特徴とす
    る電子制御式電子機器。
12. 【請求項１２】 請求項９〜１１のいずれかに記載の電
    子制御式電子機器において、 前記蓄電装置と付加電源装置との間には、逆流防止手段
    が接続されていることを特徴とする電子制御式電子機
    器。
13. 【請求項１３】 機械的エネルギ源と、この機械的エネ
    ルギ源に連結された輪列により駆動されるとともに誘起
    電力を発生して電気的エネルギを出力する発電機と、こ
    の発電機の発電量を検出する発電検出装置と、前記発電
    機から出力された電気的エネルギを蓄える蓄電装置と、
    この蓄電装置から供給された電気的エネルギにより駆動
    されて前記発電機の回転周期を制御する回転制御装置
    と、前記回転制御装置に対して付加電源用スイッチを介
    して接続される付加電源装置とを有するとともに、 前記発電検出装置で検出された発電機の発電量が設定値
    よりも大きい場合に付加電源用スイッチを切断し、発電
    検出装置で検出された発電機の発電量が設定値以下の場
    合に付加電源用スイッチを接続する電源制御装置を備え
    ることを特徴とする電子制御式電子機器。
14. 【請求項１４】 請求項１〜１３のいずれかに記載の電
    子制御式電子機器は、計時装置であることを特徴とする
    電子制御式電子機器。
15. 【請求項１５】 請求項１〜１３のいずれかに記載の電
    子制御式電子機器は、オルゴールまたはメトロノームで
    あることを特徴とする電子制御式電子機器。
16. 【請求項１６】 請求項１〜１３のいずれかに記載の電
    子制御式電子機器と、この電子機器で調速制御される指
    針とを備えることを特徴とする電子制御式機械時計。
17. 【請求項１７】 機械的エネルギ源と、この機械的エネ
    ルギ源に連結された輪列により駆動されるとともに誘起
    電力を発生して電気的エネルギを出力する発電機と、当
    該発電機から出力された電気的エネルギを蓄える蓄電装
    置と、この蓄電装置から供給された電気的エネルギによ
    り駆動されて前記発電機の回転周期を制御する回転制御
    装置とを有する電子制御式電子機器の制御方法であっ
    て、 前記回転制御装置に対して付加電源用スイッチを介して
    接続されて回転制御装置に電気的エネルギを供給可能な
    付加電源装置を設け、 前記蓄電装置の電圧を検出し、検出電圧が設定電圧を下
    回った場合に前記付加電源用スイッチを接続して付加電
    源装置から前記回転制御装置に電気的エネルギを供給す
    ることを特徴とする電子制御式電子機器の制御方法。
18. 【請求項１８】 機械的エネルギ源と、この機械的エネ
    ルギ源に連結された輪列により駆動されるとともに誘起
    電力を発生して電気的エネルギを出力する発電機と、当
    該発電機から出力された電気的エネルギを蓄える蓄電装
    置と、この蓄電装置から供給された電気的エネルギによ
    り駆動されて前記発電機の回転周期を制御する回転制御
    装置とを有する電子制御式電子機器の制御方法であっ
    て、 前記回転制御装置に対して付加電源用スイッチを介して
    接続されて回転制御装置に電気的エネルギを供給可能な
    付加電源装置を設け、 前記蓄電装置および付加電源装置の各電圧を比較し、付
    加電源装置の電圧が蓄電装置の電圧よりも大きい場合に
    前記付加電源用スイッチを接続して付加電源装置から前
    記回転制御装置に電気的エネルギを供給することを特徴
    とする電子制御式電子機器の制御方法。
19. 【請求項１９】 請求項１７または請求項１８に記載の
    電子制御式電子機器の制御方法において、 前記蓄電装置と回転制御装置との接続を断続可能な主電
    源用スイッチを設け、 記付加電源用スイッチが接続された際に、前記主電源用
    スイッチをオフすることを特徴とする電子制御式電子機
    器の制御方法。
20. 【請求項２０】 請求項１９に記載の電子制御式電子機
    器の制御方法において、 前記主電源用スイッチおよび付加電源用スイッチの一方
    をオフする際には、他方のスイッチが接続されている状
    態で一方のスイッチをオフすることを特徴とする電子制
    御式電子機器の制御方法。
21. 【請求項２１】 機械的エネルギ源と、この機械的エネ
    ルギ源に連結された輪列により駆動されるとともに誘起
    電力を発生して電気的エネルギを出力する発電機と、当
    該発電機から出力された電気的エネルギを蓄える蓄電装
    置と、この蓄電装置から供給された電気的エネルギによ
    り駆動されて前記発電機の回転周期を制御する回転制御
    装置とを有する電子制御式電子機器の制御方法であっ
    て、 前記蓄電装置に対して並列に接続された付加電源装置を
    設け、 前記発電機の起電力による充電のみでは前記蓄電装置が
    前記回転制御装置を駆動することができない場合に、付
    加電源装置から前記蓄電装置に電気的エネルギを供給し
    て前記回転制御装置を駆動することを特徴とする電子制
    御式電子機器の制御方法。
22. 【請求項２２】 機械的エネルギ源と、この機械的エネ
    ルギ源に連結された輪列により駆動されるとともに誘起
    電力を発生して電気的エネルギを出力する発電機と、当
    該発電機から出力された電気的エネルギを蓄える蓄電装
    置と、この蓄電装置から供給された電気的エネルギによ
    り駆動されて前記発電機の回転周期を制御する回転制御
    装置とを有する電子制御式電子機器の制御方法であっ
    て、 前記蓄電装置に対して並列に接続された付加電源装置を
    設け、 前記蓄電装置の充電電圧が前記付加電源装置から供給さ
    れる電気的エネルギの電圧よりも小さい場合には、付加
    電源装置から蓄電装置に電気的エネルギを供給して前記
    回転制御装置を駆動し、 前記蓄電装置の充電電圧が前記付加電源装置から供給さ
    れる電気的エネルギの電圧よりも大きい場合には、蓄電
    装置からの電気的エネルギで前記回転制御装置を駆動す
    ることを特徴とする電子制御式電子機器の制御方法。