JP2001153974A - 電子時計及びその電子回路の駆動制御方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 蓄電電圧が低下したときの時計回路の動作を安定させ
るとともに、再起動性を従来よりも向上し、さらに、よ
り正確に時計動作残時間を告知することができる電子時
計を提供する。 【解決手段】 充電可能な二次電源４８と、二次電源４
８を充電するための発電機構Ａと、二次電源４８の充電
電力を用いて計時動作を行う計時制御回路２０３と、計
時制御回路２０３の計時情報を表示するモータ部Ｄとを
有する電子時計において、二次電源４８の充電電圧ＳＣ
を検出する電圧検出回路２０７と、二次電源４８への充
電の有無を検出する充電検出回路２０２と、充電電圧Ｓ
Ｃが計時制御回路２０３の動作停止電圧よりも高い第１
の所定電圧を下回り、かつ非充電状態が所定時間検出さ
れたとき、計時制御回路２０３の動作電流を低減又は遮
断して計時動作を強制停止させるとともに、所定の動作
復帰条件を満足したとき強制停止を解除する電子時計で
ある。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、発電機又は充電器
あるいは蓄電装置を備えた電子時計に用いて好適な電子
時計及びその電子回路の駆動制御方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】腕時計等の携帯型電子時計や置き時計等
の据え置き型電子時計には、発電機を内蔵し、その発電
機で発電した電力を用いて時計回路を駆動するようにし
たものや、二次電池、大容量コンデンサ等からなる二次
電源を蓄電装置として内蔵あるいは着脱式に搭載し、そ
の蓄電装置へ内部あるいは外部の発電手段で発電した電
力を蓄電し、蓄電した電力を用いて時計回路を駆動する
ようにしたものがある。発電機を備える電子時計として
は、回転錘などで運動エネルギーを捉えて回転型の発電
装置を駆動し、その電力を用いて時計回路を駆動するよ
うにしたもの、ソーラパネルなどで光エネルギーを捉え
て発電し、その電力を用いて時計回路を駆動するように
したものなどがある。また、蓄電装置を備える電子時計
としては、外部の電源装置によって発生された電気エネ
ルギーを、電気的に直接接続することで、あるいは電
波、電磁波等による誘導を利用することで、蓄電装置に
転送および蓄電し、その電力を用いて時計回路を駆動す
るようにしたものがある。

【０００３】上記のような発電機能や蓄電機能を備える
電子時計においては、例えば、長期間放置されて再び使
用される場合に、初期時刻表示動作を安定して継続でき
るようにすること、あるいは、発電電圧が低下して回路
動作が一旦停止した後に電圧が復帰した際、正常な回路
動作を得ること、あるいは、蓄電量の残量を正確に報知
することが求められる。これらの要求に対応しようとし
た従来の技術の一例が、特再公表ＷＯ９８／０６０１３
号公報「電子時計」、特開平１１−６４５４６号公報
「発電装置付き電子機器及び発電装置付き電子機器のリ
セット方法」、特開平１１−６４５４８号公報「発電装
置付き電子機器、発電装置付き電子機器の電源状態管理
方法、及び発電装置付き電子機器の電源状態管理プログ
ラムを記憶した記憶媒体」等に記載されている。以下、
これらの公報に記載されている技術の概要と、それらの
技術的課題について説明する。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】特再公表ＷＯ９８／０
６０１３号公報には、蓄電量が基準値を下回ったとき少
なくとも時刻表示を停止させ、復帰動作条件を感知した
とき時計動作を再開し、少なくとも設定条件の間継続す
るという技術と、蓄電量が基準値を下回ったとき少なく
とも時刻表示を停止させ、発電検出手段によって一定レ
ベル以上の電気エネルギーが発生されていることが検出
されたとき、停止動作を解除し、少なくとも設定条件の
間継続するという技術が記載されている。前者の技術で
は、復帰動作条件が時刻合わせ動作の検知であるため、
蓄電手段への充電が行われていない状態であっても時計
動作が再開することがある。このような場合、蓄電手段
への充電がないまま時計動作の再開と停止を繰り返すこ
とになり、蓄電量を消費していくことになる。したがっ
て、結果として、時計動作を継続する設定条件を外れる
のが早くなり、予告していた時計動作時間を保証するこ
とができなくなる可能性がある。

【０００５】また、前者の技術では、復帰動作条件を感
知したとき、時計動作を再開するとともに、上記基準値
を一段階低いレベルの基準値に変更し、蓄電量が変更し
た基準値を下回るまで再開した動作が継続されるように
なっている。この場合、再開した時計動作を停止させる
蓄電量の基準値が段階的に低下していくため、低い段階
では、蓄電電圧が低いところまで時計動作が行われるこ
とになる。したがって、時計駆動回路が完全に停止した
後、時計駆動回路のオフ・リーク電流によって蓄電電圧
が短時間で０Ｖ近辺に降下する可能性がある。そして、
次に時計を使用しようとしても、時計の駆動開始電圧に
達するまでかなりの充電時間が必要になり、再起動性が
悪化するという課題がある。

【０００６】一方、後者の技術では、発電検出手段によ
って一定レベル以上の電気エネルギーが発生されている
ことが検出されたときに停止動作が解除されるようにな
っている。このため、そのときの蓄電電圧の大きさと発
電検出手段の検出レベルの関係によっては、蓄電手段へ
の充電に寄与しない発電であっても時計動作が再開され
る可能性がある。この場合、蓄電手段への充電がないま
ま時計動作の再開と停止が繰り返されるため、蓄電量を
さらに消費していくことになる。この結果、時計動作を
継続する設定条件を外れるのが早くなり、予告していた
時計動作時間を保証できなくなる可能性がある。

【０００７】また、特開平１１−６４５４６号公報に
は、二次電源電圧が時計の駆動電圧以下に低下すること
で回路動作が停止された後、ソーラによって充電が再開
されて、二次電源電圧が復帰し、時計の駆動電圧以上に
なった場合、リセット信号を出力して回路を正常動作さ
せるという技術が記載されている。この技術では、二次
電源電圧が時計駆動電圧以下になるまで回路動作が行わ
れるので、例えば、二次電源電圧が時計駆動電圧以下と
なって回路が停止した後、時計を放置すると、回路のオ
フ・リーク電流によって二次電源電荷が消費され、蓄電
電圧が短時間で０Ｖ近辺まで降下する可能性がある。そ
して、次に時計を使用しようとしたとき、時計の駆動開
始電圧に達するまでかなりの充電時間が必要になり、時
計の再起動性が悪化するという課題がある。

【０００８】また、復帰時には、二次電源電圧が時計の
駆動電圧以上になった場合に、リセット信号を出力して
回路を動作させるようにしているので、ソーラ等による
発電がなくても二次電源の自己復帰特性により時計ある
いは回路が動作開始する可能性がある。この場合、自己
復帰特性によって時計あるいは回路が動作開始しても、
二次電源の容量が少ないため長くは動作することができ
ない。このような動作を繰り返しながら二次電源電荷が
消費されると電圧が短時間で０Ｖ近辺まで降下する可能
性がある。そして、次に時計を使用しようとしたとき、
時計の駆動開始電圧に達するまでかなりの充電時間が必
要になり、時計の再起動性が悪化するという課題があ
る。

【０００９】また、特開平１１−６４５４６号公報に
は、二次電源の電圧が降下し、電圧検出結果が、第１の
電圧を下回ると残量表示を行い、第２の電圧を下回ると
ブザーあるいは表示画面を照明するためのエレクトロル
ミネッセンス素子の動作を禁止し、さらに第３の電圧を
下回ると表示の駆動を禁止することで、ユーザに二次電
源の消耗具合を告知し、これによって予告なく突然に全
時計回路が停止することを防止しようとする技術が記載
されている。この技術では、電圧検出結果に基づき、上
記のような時計動作によって二次電源の消耗具合を告知
するようにしている。しかしながら、充電条件あるいは
二次電源の容量ばらつき、劣化、温度特性等によって、
二次電源の電圧−容量特性は変化するので、同じ電圧値
であっても時計駆動が可能な時間が変化し、二次電源の
消耗具合を正確に告知できない可能性がある。特に、二
次電源の放電末期、つまり時計が停止する直前の領域に
おいては、より正確に時計の動作可能残時間をユーザに
告知することが望まれるが、この技術においては特定の
条件下では、ユーザがそれを確認する間もなく時計が停
止する可能性がある。

【００１０】本発明は、上記の事情に鑑み、蓄電電圧が
低下したときの時計回路の動作を安定させるとともに、
再起動性を従来よりも向上し、さらに、より正確に時計
動作残時間を告知することができる電子時計及びその電
子回路の駆動制御方法を提供することを目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、請求項１記載の発明は、充電可能な二次電源と、二
次電源を充電する充電手段と、二次電源の充電電力を用
いて計時動作を行う時計駆動回路と、時計駆動回路の計
時情報を表示する表示手段とを備える電子時計におい
て、二次電源の充電電圧に対応する値を検出する電圧検
出手段と、充電手段による充電の状態を検出する充電検
出手段と、電圧検出手段による電圧検出結果が、時計駆
動回路の動作停止電圧よりも高い第１の所定電圧を下回
り、かつその状態において、充電検出手段の検出結果に
基づいて充電手段の非充電状態が所定時間検出されたと
き、時計駆動回路の動作電流を低減又は遮断して計時動
作を強制停止させるとともに、電圧検出手段又は充電検
出手段の検出結果が所定の動作復帰条件を満足したと
き、時計駆動回路の動作の強制停止を解除する制御手段
とを備えたことを特徴としている。

【００１２】また、請求項２記載の発明は、前記制御手
段が、前記電圧検出手段による電圧検出結果が前記第１
の所定電圧を下回った状態において、前記充電手段の非
充電状態を所定時間計測している間に、前記電圧検出手
段による電圧検出結果が、前記時計駆動回路の動作停止
電圧よりも高く、かつ前記第１の所定電圧よりも低い、
第２の所定電圧を下回ったとき、前記時計駆動回路の動
作電流を低減又は遮断して計時動作を強制停止させるこ
とを特徴としている。

【００１３】また、請求項３記載の発明は、前記時計駆
動回路が、水晶発振回路を有し、その発振を利用して計
時動作を行い、前記制御手段が、その水晶発振回路の発
振を停止又は、後段の回路への発振波形の入力を停止さ
せることで、前記時計駆動回路の計時動作を強制停止さ
せることを特徴としている。また、請求項４記載の発明
は、前記制御手段が、前記水晶発振回路への電源供給を
停止することで、前記水晶発振回路の発振を停止又は、
後段の回路への発振波形の入力を停止させて、前記時計
駆動回路の計時動作を強制停止させることを特徴として
いる。また、請求項５記載の発明は、前記制御手段が、
前記水晶発振回路内の所定の回路の入力又は出力を固定
させることで、前記水晶発振回路の発振を停止又は、後
段の回路への発振波形の入力を停止させて、前記時計駆
動回路の計時動作を強制停止させることを特徴としてい
る。

【００１４】また、請求項６記載の発明は、前記時計駆
動回路が、定電圧発生回路を有し、その定電圧発生回路
で発生した電圧を用いて計時動作を行い、前記制御手段
が、その定電圧発生回路による定電圧の発生を停止させ
ることで、前記定電圧で駆動する定電圧駆動回路の動作
を停止して、前記時計駆動回路の計時動作を強制停止さ
せることを特徴としている。また、請求項７記載の発明
は、前記定電圧発生回路が発生した電圧で駆動される定
電圧駆動回路が、水晶発振回路であることを特徴として
いる。また、請求項８記載の発明は、前記定電圧発生回
路が発生した電圧で駆動される定電圧駆動回路が、水晶
発振回路の出力を分周する分周回路であることを特徴と
している。

【００１５】また、請求項９記載の発明は、さらに、前
記二次電源の充電電圧を昇圧、降圧、又は昇降圧する昇
降圧手段を備え、前記制御手段が、その昇降圧手段の動
作を停止させることによって、前記時計駆動回路内でそ
の昇降圧手段の出力で駆動されている電源電圧駆動回路
への電源の供給を停止又はその電源の電圧値をその電源
電圧駆動回路の駆動停止電圧まで低下させることで、前
記電源電圧駆動回路の動作を停止して、前記時計駆動回
路の計時動作を強制停止させることを特徴としている。

【００１６】また、請求項１０記載の発明は、前記制御
手段が、前記時計駆動回路の計時動作を強制停止させる
ことに代えて、又は、前記時計駆動回路の計時動作を強
制停止させるのとともに、前記表示手段の駆動を停止さ
せるものであることを特徴としている。また、請求項１
１記載の発明は、前記表示手段が、ステッピングモータ
を用いて構成されていることを特徴としている。また、
請求項１２記載の発明は、前記表示手段が、液晶パネル
を用いて構成されていることを特徴としている。

【００１７】また、請求項１３記載の発明は、前記制御
手段が、前記時計駆動回路の計時動作を強制停止させる
ときに、さらに、該時計駆動回路の１又は複数の外部入
力端子の状態を決定するための回路の動作を停止するこ
とを特徴としている。また、請求項１４記載の発明は、
前記外部入力端子の１つが、前記時計駆動回路の動作を
リセットする信号を入力するためのリセット端子である
ことを特徴としている。

【００１８】また、請求項１５記載の発明は、前記制御
手段が、前記電圧検出手段による電圧検出結果が前記第
１の所定電圧を下回った状態において、前記充電手段の
非充電状態を所定時間計測している間に、前記充電検出
手段によって前記充電手段の充電状態が検出された場
合、その検出期間中は非充電状態の所定時間の計測を中
断することを特徴としている。

【００１９】また、請求項１６記載の発明は、前記制御
手段が前記時計駆動回路の動作の強制停止を解除する動
作復帰条件が、前記充電検出手段が前記充電手段の充電
状態を検出したことであることを特徴としている。ま
た、請求項１７記載の発明は、前記充電検出手段による
二次電源の充電、非充電状態の検出が、前記充電手段に
よる充電電流が、所定の電流値を越えたか否かを判別す
ることで行われることを特徴としている。また、請求項
１８記載の発明は、前記充電検出手段による二次電源の
充電、非充電状態の検出が、前記充電手段による充電電
流に所定の処理を施すことによって得られた二次電源の
充電電圧の予測値が、所定の値を越えたか否かを判別す
ることで行われることを特徴としている。また、請求項
１９記載の発明は、前記充電手段が発電機を有して構成
されていて、前記充電検出手段による二次電源の充電、
非充電状態の検出が、前記発電機の出力端子の電圧を、
前記二次電源の充電電圧に対応する所定の基準電圧と比
較した結果に基づいて行われることを特徴としている。
また、請求項２０記載の発明は、前記充電検出手段によ
る充電状態の検出が、前記充電手段から前記二次電源へ
の充電電流の経路とは異なる経路による検出で行われる
ことを特徴としている。

【００２０】また、請求項２１記載の発明は、前記制御
手段が前記時計駆動回路の動作の強制停止を解除する動
作復帰条件として、前記二次電源の充電電圧が、前記時
計駆動回路の動作停止電圧よりも高くかつ前記第１の所
定電圧よりも低い第２の所定電圧を上回ったことが、必
要条件としてさらに含まれていることを特徴としてい
る。

【００２１】また、請求項２２記載の発明は、前記制御
手段が、前記電圧検出手段による電圧検出結果が前記第
１の所定電圧を下回った状態において、前記充電手段の
非充電状態を所定時間計測している間に、前記電圧検出
手段による電圧検出結果が、前記時計駆動回路の動作停
止電圧よりも高く、かつ前記第１の所定電圧よりも低
い、第２の所定電圧を下回ったとき、前記時計駆動回路
の動作電流を低減又は遮断して計時動作を強制停止させ
るものであって、前記制御手段が前記時計駆動回路の動
作の強制停止を解除する動作復帰条件として、前記二次
電源の充電電圧が、前記第２の所定電圧よりも高く、前
記第１の所定電圧よりも低い、第３の所定電圧を上回っ
たことが、必要条件としてさらに含まれていることを特
徴としている。

【００２２】また、請求項２３記載の発明は、前記充電
手段が発電機を有して構成されていて、その発電機の発
電の有無を検出する発電検出手段がさらに備えられてい
て、前記制御手段が、前記電圧検出手段による電圧検出
結果が前記第１の所定電圧を下回った状態において、前
記充電手段の非充電状態を所定時間計測している間に、
前記電圧検出手段による電圧検出結果が、前記時計駆動
回路の動作停止電圧よりも高く、かつ前記第１の所定電
圧よりも低い、第２の所定電圧を下回ったとき、前記時
計駆動回路の動作電流を低減又は遮断して計時動作を強
制停止させるものであって、前記制御手段が前記時計駆
動回路の動作の強制停止を解除する動作復帰条件とし
て、その発電検出手段によって発電状態が検出されてい
て、かつ、前記二次電源の充電電圧が、前記第２の所定
電圧よりも高く、前記第１の所定電圧よりも低い、第３
の所定電圧、を上回ったことが、必要条件としてさらに
含まれていることを特徴としている。また、請求項２４
記載の発明は、前記充電手段が、回転機構からなる発電
機構、光−電気変換素子、熱−電気変換素子、又はひず
み−電気変換素子を用いて電力を発生する発電機を有
し、その発電機の発電電力で二次電源を充電することを
特徴としている。

【００２３】また、請求項２５記載の発明は、請求項１
〜２４のいずれか１項に記載の電子時計において、前記
制御手段を構成している電子回路を駆動制御する方法で
あって、前記制御手段に、少なくとも、前記電圧検出手
段による電圧検出結果が、前記時計駆動回路の動作停止
電圧よりも高い第１の所定電圧を下回り、かつその状態
において、前記充電検出手段の検出結果に基づいて前記
充電手段の非充電状態が所定時間検出されたとき、前記
時計駆動回路の動作電流を低減又は遮断して計時動作を
強制停止させる制御を行わせるともに、前記電圧検出手
段又は前記充電検出手段の検出結果が所定の動作復帰条
件を満足したとき、前記時計駆動回路の動作の強制停止
を解除する制御を行わせることを特徴としている。

【００２４】上記構成においては、二次電源電圧が降下
し、時計駆動回路停止電圧よりも高い第１の所定電圧を
下回りその状態において、充電検出機能により非充電状
態を所定時間計測した時、時計駆動回路の動作電流を低
減あるいはカットして時計動作を強制停止させ、復帰動
作条件を検出した時、時計動作の強制停止を解除するよ
うにしている。これによれば、時計駆動回路停止電圧よ
り高い第１の所定電圧で時計動作を強制停止し、このと
き動作電流を低減あるいはカットしてあるため、時計駆
動停止後、二次電源電圧が０Ｖ近辺まで降下する時間が
長くなり、次回時計を使用する際、短い充電時間で時計
の再起動が可能となる。また、第１の所定電圧を下回っ
た後、非充電状態において所定時間経過後、時計駆動が
必ず停止するため、ユーザに正確な時計駆動残時間を保
証することが可能となる。

【００２５】また、時計駆動回路の各入力端子の状態を
決定している回路をオフする構成によれば、各入力端子
の信号入力状態に関わらず、信号入力のための回路の動
作電流を所定の値に制御することが可能となる。例え
ば、入力端子がリセット端子である場合、時計がリセッ
ト状態で停止したとき入力回路が電流を流した状態で固
定されてしまうことが考えられるが、上記構成によれ
ば、必ず入力回路がオフされることになるので、リセッ
ト入力状態を決定しているプルダウン抵抗等の回路を通
して時計駆動電源間に貫通電流が流れるのを防止するこ
とができる。

【００２６】また、二次電源電圧が第１の所定電圧を下
回った後、非充電状態を所定時間計測している途中で充
電状態が検出された場合に、その期間中は非充電状態の
所定時間計測を中断する構成によれば、充電状態を検出
している期間は時計駆動残時間を延長することで、より
長い時計駆動残時間を保証することが可能となる。

【００２７】また、強制停止状態を、充電検出機能によ
る二次電源の充電状態の検出によって解除する構成によ
れば、充電検出機能により強制停止状態を解除するた
め、充電に寄与しない発電により時計が再起動と停止を
繰り返して二次電源電荷を消費し、二次電源電圧が０Ｖ
近辺まで降下するのを防止することができる。また、時
計駆動が強制停止した後、充電がないのにも係わらず、
二次電源の電圧自己復帰特性で時計が再起動と停止を繰
り返して二次電源電荷を消費し、二次電源電圧が０Ｖ近
辺まで降下するのを防ぐことができる。

【００２８】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明によ
る電子時計の一実施の形態について説明する。図１は、
本発明による電子時計の一実施の形態の概略構成を示す
ブロック図である。図１に示す電子時計１は、腕時計で
あって、使用者が装置本体に連結されたベルトを手首に
巻き付けて使用するようになっている。本実施の形態の
電子時計１は、大別すると、交流電力を発電する発電機
構Ａと、発電機構Ａからの交流電圧を整流し、それを所
定の充電可能な二次電源４８に蓄電し、蓄電電圧をさら
に昇降圧した電圧によって各構成部分へ電力を給電する
電源部Ｂと、装置全体を制御する制御部Ｃと、秒針６
１、分針６２および時針６３をステッピングモータ１０
を用いて駆動するモータ部Ｄとを備えて構成されてい
る。

【００２９】発電機構Ａは、発電装置４０、回転錘４５
および増速用ギア４６を備えて構成されている。発電装
置４０としては、発電用ロータ４３が発電用ステータ４
２の内部で回転し発電用ステータ４２に接続された発電
コイル４４に誘起された電力を外部に出力する電磁誘導
型の交流発電装置が採用されている。 回転錘４５は、
発電用ロータ４３に運動エネルギーを伝達する手段とし
て機能する。そして、この回転錘４５の動きが増速用ギ
ア４６を介して発電用ロータ４３に伝達されるようにな
っている。この回転錘４５は、腕時計型の電子時計１で
は、ユーザの腕の動きなどを捉えて装置内で旋回できる
ようになっている。したがって、使用者の生活に関連し
たエネルギーを利用して発電を行い、その電力を用いて
電子時計１が駆動されるようになっている。

【００３０】電源部Ｂは、発電機構Ａからの交流電圧を
整流する整流回路４７と、整流回路４７で整流された直
流電力を蓄電する二次電源４８と、二次電源４８に蓄電
された電圧を昇圧および降圧する昇降圧回路４９とから
構成されている。二次電源４８は、リチウム電池等の充
電可能な二次電池や大容量コンデンサから構成されてい
る。昇降圧回路４９は、複数のコンデンサ４９ａ〜４９
ｃを用いて多段階の昇圧および降圧を行う回路である。
昇降圧回路４９により昇降圧された電圧は、制御部Ｃか
らの制御信号φ１１によって調整可能である。

【００３１】図１の構成では、二次電源４８の高電位側
の電圧ＶDD（高電位側電圧）が基準電位ＧＮＤに設定さ
れている。二次電源４８の低電位側の電圧（充電電圧）
は、ＶTKN（第１の低電位側電圧）として示されてい
る。また、昇降圧回路４９の出力のうちの低電位側の電
圧は、第２の低電位側電圧ＶSSとして示されている。な
お、発電装置４０の両端の出力電圧は、制御信号φ１３
として、また、電圧ＶSSの電圧値は、制御信号φ１２と
して、それぞれ制御部Ｃに入力されるようになってい
る。

【００３２】モータ駆動回路Ｅは、制御部Ｃから供給さ
れる駆動クロックに基づいて駆動パルスを生成し、それ
をモータ部Ｄ内のステッピングモータ１０に供給する。
ステッピングモータ１０は、供給された駆動パルスの数
に応じて回転する。ステッピングモータ１０の回転は、
かなを介してステッピングモータの回転部に噛合されて
いる秒中間車５１および秒車（秒指示車）５２によって
秒針６１に伝達され、秒表示がなされる。さらに、秒車
５２の回転は、分中間車５３、分指示車５４、日の裏車
５５および筒車（時指示車）５６によって各針に伝達さ
れる。分指示車５４には分針６２が接続され、また、筒
車５６には時針６３が接続されている。そして、ステッ
ピングモータ１０の回転に連動してこれらの各針による
時分表示が行われる。

【００３３】さらに各車５１〜５６からなる輪列５０に
は、図示してはいないが、年月日（カレンダ）等の表示
を行うための伝達系（例えば、日付表示を行う場合に
は、筒中間車、日回し中間車、日回し車、日車等）を接
続することももちろん可能である。この場合において
は、さらにカレンダ修正系輪列（例えば、第１カレンダ
修正伝え車、第２カレンダ修正伝え車、カレンダ修正
車、日車等）を設けることが可能である。

【００３４】次に、図２を参照して、図１に示す電子時
計１の各部の構成の詳細について説明する。図２は、図
１に示す制御部Ｃの構成の詳細および各部Ａ〜Ｅ間の本
実施の形態に係る主な信号の流れを示すブロック図であ
る。図２において、破線で囲まれている発電機構Ａ、電
源部Ｂ、モータ部Ｄ、およびモータ駆動回路Ｅ以外の各
ブロック２０１〜２０９は、制御部Ｃに含まれている回
路ブロックである。

【００３５】発電検出回路２０１は、 発電機構Ａの出
力端子間の電圧である発電電圧ＳＩ（φ１３）に基づい
て、発電機構Ａによる発電の有無を検出し、その結果を
発電検出結果信号ＳＺとして出力する。発電検出回路２
０１は、発電電圧ＳＩとあらかじめ定められている所定
の基準電圧Ｖｒｅｆとを比較する比較回路を有して構成
されていて、発電電圧ＳＩが基準電圧Ｖｒｅｆよりも大
きい場合、Highレベルとなる発電検出結果信号ＳＺを出
力する。

【００３６】充電検出回路２０２は、発電機構Ａの発電
電圧ＳＩ（φ１３）と二次電源４８の蓄電電圧ＳＣ（＝
ＶTKN）とに基づいて、発電機構Ａの発電状態が二次電
源４８を充電可能な状態であるかどうかを検出し、検出
した結果を充電検出結果信号ＳＡとして出力する。充電
検出回路２０２は、発電機構Ａの発電電圧ＳＩ（φ１
３）と二次電源４８の蓄電電圧ＳＣ（＝ＶTKN）とを比
較する比較回路から構成されていて、発電電圧ＳＩが充
電電圧ＶTKNよりも大きいとき、Highレベルとなる充電
検出結果信号ＳＡを出力する。ここで、図３を参照して
充電検出回路２０２の構成について２種類の例を挙げて
説明する。

【００３７】図３（ａ）は、充電検出回路２０２の第１
の構成例を示す回路図である。図３（ａ）の充電検出回
路２０２は、発電コイル４４（図１参照）の一方の出力
端子の出力電圧Ｖ１と電圧ＶDDを比較することにより第
１のトランジスタＱ１をオンオフ制御する第１のコンパ
レータＣＯＭＰ１と、他方の出力端子の出力電圧Ｖ２と
電圧ＶDDを比較することにより第２のトランジスタＱ２
をオンオフ制御する第２のコンパレータＣＯＭＰ２と、
二次電源４８の一方の端子（電圧ＶTKN）と発電コイル
４４の各出力端子間における能動負荷となる第３および
第４のトランジスタＱ３、Ｑ４と、第１および第２のコ
ンパレータＣＯＭＰ１、２の出力を入力信号とする２入
力ＮＡＮＤ（Ｇ１）と、ＮＡＮＤ（Ｇ１）の出力を平滑
する平滑回路Ｃ１とを備えて構成されている。

【００３８】以上の構成において、発電機構Ａの発電状
態が二次電源４８を蓄電可能なレベルになった場合、す
なわち、発電機構Ａの発電電圧Ｖ１〜Ｖ２が二次電源４
８の蓄電電圧ＶTKNを越えた場合、一方、Ｖ１＞Ｖ２の
ときは、第１のコンパレータＣＯＭＰ１の出力がLowレ
ベルとなり、発電コイル４４→第１のトランジスタＱ１
→電源ＶDD→二次電源４８→電源ＶTKN→第４のトラン
ジスタＱ４の経路で電流が流れ、他方、Ｖ１＜Ｖ２のと
きは、第２のコンパレータＣＯＭＰ２の出力がLowレベ
ルとなり、発電コイル４４→第２のトランジスタＱ２→
電源ＶDD→二次電源４８→電源ＶTKN→第３のトランジ
スタＱ３の経路で電流が流れる。これに対して、発電機
構Ａの発電状態が二次電源４８を蓄電可能なレベルでな
い場合には、第１および第２のコンパレータＣＯＭＰ
１、２の出力はHighレベルで変化しないので、第１およ
び第２のトランジスタＱ１、Ｑ２がオンすることはな
く、電流は流れない。このように、発電機構Ａの発電電
圧Ｖ１〜Ｖ２が二次電源４８の蓄電電圧ＶTKNを越えた
場合、第１および第２のコンパレータ１、２の出力は、
Lowレベルになるが、そうでない場合には常にHighレベ
ルとなる。充電検出結果信号ＳＡがHighレベルとなるの
は、第１または第２のコンパレータＣＯＭＰ１、ＣＯＭ
Ｐ２のいずれかがLowレベルのときである。第１および
第２のコンパレータ１、２の出力がLowレベルとなる期
間は、発電コイル４４の出力波形によって、互いに位相
の異なる部分である。また、発電レベルが低いときには
交流波形がピークの部分のみとなる。したがって、第１
および第２のコンパレータＣＯＭＰ１、２の出力を、Ｎ
ＡＮＤ（Ｇ１）によって論理積した後、反転し、さらに
平滑回路Ｃ１で平滑処理することで、安定して連続した
充電検出結果信号ＳＡを得ることができる。

【００３９】図３（ｂ）は、図２の充電検出回路２０２
の第２の構成例を示す回路図である。図３（ｂ）の充電
検出回路２０２では、図３（ａ）のものと異なり、第１
および第２のトランジスタＱ１、Ｑ２にそれぞれ直列に
接続されている第３および第４のトランジスタＱ３、Ｑ
４を、新たに設けた第３および第４のコンパレータＣＯ
ＭＰ３、ＣＯＭＰ４の出力によってオン・オフ駆動する
ようにするとともに、第１のコンパレータＣＯＭＰ１の
出力と第１のトランジスタＱ１のゲート間および第２の
コンパレータＣＯＭＰ２の出力と第２のトランジスタＱ
２のゲート間にそれぞれ２入力ＡＮＤゲートＧ２および
Ｇ３を設けている。第３および第４のコンパレータＱ
３、Ｑ４は、それぞれ基準電圧ＶTKNと、発電機構Ａの
発電電圧Ｖ１およびＶ２とを比較することによって、第
３および第４のトランジスタＱ３およびＱ４を、それぞ
れ第２および第１のトランジスタＱ２およびＱ１と同様
のタイミングでオンオフ制御する信号を出力する。２入
力ＡＮＤゲートＧ２およびＧ３は、それぞれ、第１およ
び第２のコンパレータＣＯＭＰ１、ＣＯＭＰ２の出力を
一方の入力信号とするとともに、他方の入力にはともに
過充電防止制御信号ＳLIMを負論理で入力する。過充電
防止制御信号ＳLIMは、計時制御回路２０３あるいは電
圧検出回路２０７で発生される信号であって、二次電源
４８の充電電圧ＶTKNが予め設定した二次電源４８等の
許容電圧を越えた場合にHighレベルとなり、許容電圧を
越えない場合にLowレベルとなる信号である。図３
（ｂ）の充電検出回路２０２は、過充電防止制御信号Ｓ
LIMがLowレベルの場合、図３（ａ）の回路と同様に動作
して、充電状態を検出したときに充電検出結果信号ＳＡ
をHighレベルにする。一方、過充電防止制御信号ＳLIM
がHighレベルの場合は、２入力ＡＮＤゲートＧ２および
Ｇ３がLowレベルとなるので第１および第２のトランジ
スタＱ１およびＱ２がオン状態となり、発電コイル４４
の両出力端子がグランド電源ＶDDで短絡されることにな
り、二次電源４８は非充電状態となる。

【００４０】一方、図２において、整流回路４７は、発
電電圧ＳＩ（φ１３）を全波整流した電圧を整流出力信
号ＳＢとして二次電源４８へ供給する。この二次電源４
８の蓄電電圧ＳＣ（＝ＶTKN）は、昇降圧回路４９によ
って昇圧あるいは降圧され、昇降圧された結果が、蓄電
電圧昇降圧結果信号ＳＤ（φ１２＝ＶSS）として、計時
制御回路２０３へ供給される。

【００４１】計時制御回路２０３は、水晶振動子を用い
た発振回路とその発振信号を分周する分周回路、分周さ
れた複数のクロック信号を用い、各入力信号に基づいて
各部を制御する複数の制御信号を生成して出力する信号
処理回路（例えば中央処理装置（ＣＰＵ））等を有し、
モータ駆動制御信号ＳＥ等の複数の制御信号を生成して
出力する。モータ駆動制御信号ＳＥは、モータ駆動回路
Ｅにおいて、モータ部Ｄを駆動するためのモータ駆動信
号ＳＦを、ＶSS−ＶDD間の電圧を電源電圧として発生さ
せるための制御信号であり、通常のモータ駆動を行うた
めの通常駆動パルス、モータ回転の有無を検出する際に
用いられる回転検出用パルス、高周波磁界を検出するた
めに用いられる高周波磁界検出用パルス、外部磁界を検
出する際に用いられる磁界検出用パルス、通常駆動パル
スでモータが回転しない場合に出力される通常駆動パル
スよりも大きな実効電力を有する補助パルス信号等を発
生するため信号から形成されている。

【００４２】高周波磁界検出回路２０４、 交流磁界検
出回路２０５、および回転検出回路２０６は、それぞ
れ、上述した磁界検出用パルス、高周波磁界検出用パル
ス、および回転検出用パルスに基づいてモータ部Ｄが駆
動された場合に、モータ部Ｄのステッピングモータ１０
（図１参照）の駆動コイルに生じる双方向のモータ駆動
発生誘起電圧信号ＳＪを入力して、各々の検出用にあら
かじめ設定されている所定の設定電圧と比較すること
で、高周波磁界の有無、交流磁界の有無、およびステッ
ピングモータ１０の駆動ロータの回転の有無をそれぞれ
検出する回路である。高周波磁界検出回路２０４、 交
流磁界検出回路２０５、および回転検出回路２０６の各
回路の検出結果は、それぞれ、高周波磁界検出結果信号
ＳＫ、 交流磁界検出結果信号ＳＬ、および回転検出回
路結果信号ＳＭとして計時制御回路２０３へ入力され
る。

【００４３】電圧検出回路２０７は、蓄電電圧信号ＳＣ
（＝ＶTKN）および蓄電電圧昇降圧結果信号ＳＤ（＝ＶS
S）を、計時制御回路２０３から供給される電圧検出制
御信号ＳＲで指示されるタイミングで取り込み、後述す
る第１〜第３の所定電圧ＶBLD、ＶOFF、ＶONや、インジ
ケータ表示切替え電圧ＶINDA、ＶINDB、ＶINDCを含むあ
らかじめ設定された複数の比較電圧と比較して、比較し
た結果を、時計駆動強制停止判別信号ＳＨ、電圧検出結
果信号ＳＳ、複数の比較結果を含む比較結果信号ＳＹ等
として出力する。時計駆動強制停止判別信号ＳＨは、蓄
電電圧信号ＳＣ（ＶTKN）または蓄電電圧昇降圧結果信
号ＳＤ（＝ＶSS）と第１の所定電圧ＶBLDとを比較した
結果を示す信号であり、電圧ＶTKNまたは電圧ＶSSを昇
降圧比で割った値が電圧ＶBLDよりも大きいときにHigh
レベルとなる。電圧検出結果信号ＳＳは、蓄電電圧信号
ＳＣ（ＶTKN）または蓄電電圧昇降圧結果信号ＳＤ（＝
ＶSS）と第２の所定電圧ＶOFFとを比較した結果を示す
信号であり、電圧ＶTKNまたは電圧ＶSSを昇降圧比で割
った値が電圧ＶOFFよりも大きいときにHighレベルとな
る信号である。例えば、｜ＶTKN｜=0.625Ｖ（＝ＶBLD）
を検出する場合、昇降圧回路４９の状態が２倍昇圧状態
のときに｜ＶSS｜=1.25Ｖを検出することで等価とな
る。なお、以下では簡単化のため、比較基準が蓄電電圧
信号ＳＣ（ＶTKN）あるとして説明を行う。

【００４４】強制停止制御用カウンタ２０８は、充電検
出結果信号ＳＡ、時計駆動強制停止判別信号ＳＨ、およ
び電圧検出結果信号ＳＳに基づいて、時計駆動強制停止
判別信号ＳＨがLowレベルとなった場合、その継続時間
を計時し、所定の継続時間が経過したときに、Highレベ
ルとなる強制停止制御用カウンタ出力信号ＳＮを出力す
る。時計駆動強制停止制御回路２０９は、充電検出結果
信号ＳＡおよび強制停止制御用カウンタ出力信号ＳＮを
入力して、時計駆動強制停止信号ＳＯを出力する。この
時計駆動強制停止信号ＳＯがHighレベルのとき、時計動
作の強制停止制御が行われる。ここで、図４を参照し
て、強制停止制御用カウンタ２０８および時計駆動強制
停止制御回路２０９の構成について説明する。

【００４５】図４は、強制停止制御用カウンタ２０８お
よび時計駆動強制停止制御回路２０９の構成を示す回路
図である。強制停止制御用カウンタ２０８は、時計駆動
強制停止判別信号ＳＨの負論理信号と電圧検出結果信号
ＳＳを入力信号とする２入力ＡＮＤ４０２と、計時制御
回路２０３内の分周回路で発生された周期８０秒のクロ
ックＦＩＢ８０と充電検出結果信号ＳＡをともに負論理
で入力する２負論理入力ＡＮＤ（ＮＯＲ）４０１と、Ａ
ＮＤ４０１の出力を一方の入力とする２入力ＮＡＮＤ４
０３と、４ビットのカウンタ４０４および４０６と、３
ビットのカウンタ４０８と、カウンタ４０４の出力Ｑ４
（２の３乗カウント出力）を反転してカウンタ４０６に
クロック信号として入力するインバータ４０５と、カウ
ンタ４０６の出力Ｑ４を反転してカウンタ４０８にクロ
ック信号として入力するインバータ４０７と、カウンタ
４０４，４０６，４０８の出力から所定のカウント状態
をデコードして、強制停止制御用カウンタ出力信号ＳＮ
を出力する４入力ＮＡＮＤ４０９とから構成されてい
る。この場合、ＡＮＤ４０２の出力がカウンタ４０４，
４０６，４０８のLowアクティブのリセット端子に入力
され、ＮＡＮＤ４０９の出力がＮＡＮＤ４０３の他方の
入力に接続され、そして、ＮＡＮＤ４０３の出力がカウ
ンタ４０４のクロック入力に接続されている。さらに、
カウンタ４０４のＱ４出力、カウンタ４０６のＱ１出力
（２の０乗カウント出力）、Ｑ２出力（２の１乗カウン
ト出力）、および、カウンタ４０８のＱ３出力（２の２
乗カウント出力）がＮＡＮＤ４０９に入力されるように
なっている。

【００４６】以上の構成では、時計駆動強制停止判別信
号ＳＨがHighレベル、あるいは電圧検出結果信号ＳＳが
Lowレベルのとき、すべてのカウンタ４０４，４０６，
４０８がリセットされ、時計駆動強制停止判別信号ＳＨ
がLowレベル、かつ電圧検出結果信号ＳＳがHighレベル
のとき、リセットが解除される。３個のカウンタ４０
４，４０６，４０８は、充電検出結果信号ＳＡがLowレ
ベルのとき、順に、クロックＦＩＢ８０のクロック信号
に基づくカウントを行う。また、充電検出結果信号ＳＡ
がHighレベルのとき、ＡＮＤ４０１の出力が固定され、
クロックＦＩＢ８０のクロック信号に基づくカウントを
停止する。また、ＮＡＮＤ４０９の出力がLowレベルに
なったとき、ＮＡＮＤ４０３の出力が固定されるので、
カウント動作が停止される。

【００４７】一方、図４の時計駆動強制停止制御回路２
０９は、入力Ｄに常にHighレベルの信号が入力されてい
るＤフリップフロップ４１０と、充電検出結果信号ＳＡ
を反転して、Ｄフリップフロップの負論理のリセット端
子Ｒに入力するインバータ４１１とから構成されてい
る。このＤフリップフロップ４１０は、クロックＣＫの
入力がLowレベルのときは、入力Ｄをそまま出力Ｑ（Ｓ
Ｏ）として出力するように動作する。したがって、時計
駆動強制停止制御回路２０９は、充電検出結果信号ＳＡ
がLowレベルの場合、強制停止制御用カウンタ出力信号
ＳＮがLowレベルのときに、Highレベルとなる時計駆動
強制停止信号ＳＯを出力し、強制停止制御用カウンタ出
力信号ＳＮがHighレベルのときには、時計駆動強制停止
信号ＳＯとして、それまでの値を保持して出力する。ま
た、充電検出結果信号ＳＡがHighレベルの場合には、時
計駆動強制停止信号ＳＯがLowレベルになり、その後、
充電検出結果信号ＳＡがLowレベルになった場合、強制
停止制御用カウンタ出力信号ＳＮがLowレベルのとき
に、時計駆動強制停止信号ＳＯがHighレベルになる。

【００４８】次に、図５〜図９を参照して、本実施形態
において本発明が特徴とする時計動作（駆動）強制停止
および解除時の制御方法について説明する。図５は、強
制停止の判定基準として、第１および第２の所定電圧
（ＶBLDおよびＶOFF）の２つの基準値を用いる場合、図
６は、第１、第２、および第３の所定電圧（ＶBLD、ＶO
FF、およびＶON）の３つの基準値を用いる場合の制御方
法の概要を説明するための図である。そして、図７は、
図５および図６に示す制御方法における強制停止時の過
程を示すフローチャートであり、図８は、図５に示す制
御方法における強制停止の解除時の過程を示すフローチ
ャートであり、図９は、図６に示す制御方法における強
制停止の解除時の過程を示すフローチャートである。な
お、基準値の設定方法はいずれか一方を選択的に使用す
るものとする。また、以下の図示および記載では、電圧
値の絶対値を基準として考えている。

【００４９】図５に示すように、蓄電電圧ＶTKNが下降
して行く場合、蓄電電圧ＶTKNがインジケータ表示切替
電圧ＶINDCより大きいとき、時計制御回路２０３は、操
作者の操作に応じてあるいは自動的にもしくは常時、図
示していない電子時計１の所定の表示部、あるいは時刻
表示用の秒針等を所定の駆動状態とすることによって、
電子時計１の駆動残時間がｄ日以上であることを示すＤ
表示を行う（図７のＳ１０１〜Ｓ１０２）。蓄電電圧Ｖ
TKNがさらに下降して、蓄電電圧ＶTKNがインジケータ表
示切替電圧ＶINDCより小さく、インジケータ表示切替電
圧ＶINDBより大きいとき、時計制御回路２０３は、駆動
残時間がｃ日以上であることを示すＣ表示を行う（Ｓ１
０３〜Ｓ１０４）。そして、蓄電電圧ＶTKNがさらに下
降して、蓄電電圧ＶTKNがインジケータ表示切替電圧ＶI
NDBより小さく、インジケータ表示切替電圧ＶINDAより
大きいとき、時計制御回路２０３は、駆動残時間がｂ日
以上であることを示すＢ表示を行い（Ｓ１０５〜Ｓ１０
６）、蓄電電圧ＶTKNがさらに下降して、蓄電電圧ＶTKN
がインジケータ表示切替電圧ＶINDAより小さく、第１の
所定電圧ＶBLDより大きいとき、時計制御回路２０３
は、駆動残時間がａ日以上であることを示すＡ表示を行
う（Ｓ１０７〜Ｓ１０８）。

【００５０】そして、蓄電電圧ＶTKNがさらに下降し
て、蓄電電圧ＶTKNが第１の所定電圧ＶBLDより小さくな
った場合、さらに残時間が少なくなったことを操作者に
告知するための表示状態に表示が切り替えられる（Ｓ１
０９）。ここでは、秒針を２秒刻みで進ませる２秒運針
の表示を行うこととする。ここで、図２の強制停止制御
用カウンタ２０８のカウントが開始される（Ｓ１１０、
図５および図６の）。ここで、蓄電電圧ＶTKNが第１
の所定電圧ＶBLDより小さく、かつ第２の所定電圧ＶOFF
より大きい状態が継続したとすると（図５および図６の
地点ＰＡ、へ到達するまでの期間）、その間に発電機
構Ａから二次電源４８への充電状態が検出されなかった
場合には、カウントが継続して、あらかじめ定めた最大
持続時間のＴ秒に達したとき、時刻動作を強制停止させ
る制御（時計駆動強制停止信号ＳＯがHighレベル）が行
われる（Ｓ１１１→Ｓ１１２→Ｓ１１３→Ｓ１１４→Ｓ
１１５→Ｓ１１６）（図５および図６のＰＡ、）。

【００５１】一方、蓄電電圧ＶTKNが第１の所定電圧ＶB
LDより小さく第２の所定電圧ＶOFFより大きい状態が継
続し、強制停止制御用カウンタ２０８のカウントが継続
されているときに（図５および図６の地点ＰＡ、へ到
達するまでの期間）、発電機構Ａから二次電源４８への
充電状態が検出された場合、充電状態が検出された間だ
けカウント動作が停止される（Ｓ１１１→Ｓ１１２→Ｓ
１１７→Ｓ１１８→Ｓ１１２）。

【００５２】また、蓄電電圧ＶTKNが第１の所定電圧ＶB
LDより小さく第２の所定電圧ＶOFFより大きい状態が継
続し、かつ強制停止制御用カウンタ２０８のカウント値
が、最大持続時間のＴ秒に達するまでの間に、蓄電電圧
ＶTKNが第２の所定電圧ＶOFFより小さくなったときには
（電圧検出結果信号ＳＳがLowレベルになったときに
は）、カウント値に係わらず、カウント値をリセットし
た後、時刻動作を強制停止させる制御が行われる（Ｓ１
１１→Ｓ１１２→Ｓ１１３→Ｓ１１９→Ｓ１１６）（図
５および図６の）。

【００５３】また、強制停止制御用カウンタ２０８のカ
ウント継続中に、蓄電電圧ＶTKNが第１の所定電圧ＶBLD
より大きくなった場合、表示状態がＡ表示の状態に戻さ
れて、その状態から、上記の動作が繰り返されることに
なる（Ｓ１１１→Ｓ１１２→Ｓ１１７→Ｓ１１８→Ｓ１
１９→Ｓ１０７）（図５および図６の）。

【００５４】次に、図８および図９を参照して、時計駆
動強制解除時の制御方法について説明する。図８は、強
制停止の判定基準として、第１および第２の所定電圧
（ＶBLDおよびＶOFF）の２つの基準値を用いる場合、図
９は、第１、第２、および第３の所定電圧（ＶBLD、ＶO
FF、およびＶON）の３つの基準値を用いる場合の制御過
程をそれぞれ示している。なお、図８に示すフローチャ
ート、図９に示すフローチャートの違いは、解除時の判
定に用いる基準電圧が互いに異なることのみであり（図
８のＳ２０６と図８のＳ２０６ａ）、図９については詳
細な説明を省略する。

【００５５】図８において、時計動作強制停止状態（Ｓ
２０１）で、発電検出結果信号ＳＺがHighレベルとな
り、発電状態の検出が確認された場合（Ｓ２０２）、計
時制御回路２０３は、充電検出回路２０２による充電検
出を開始させるとともに（Ｓ２０３）、電圧検出回路２
０７による電圧検出を開始させる（Ｓ２０４）。ここ
で、充電検出結果信号ＳＡがHighレベルとなり、充電状
態が検出された場合、蓄電電圧ＶTKNと第２の所定電圧
ＶOFFとを比較し、蓄電電圧ＶTKNが第２の所定電圧ＶOF
F以上のときには、時計動作強制停止を解除する（Ｓ２
０５→Ｓ２０６→Ｓ２０７）。一方、ステップＳ２０２
で発電状態の検出が無かった場合、ステップＳ２０５で
充電状態の検出が無かった場合、およびステップＳ２０
６で蓄電電圧ＶTKNが第２の所定電圧ＶOFF未満であると
判定された場合、時計動作の強制停止解除は行われず、
ステップＳ２０１の時計動作強制停止の状態から制御が
再開される。

【００５６】次に、図１０〜図１３のタイミングチャー
トを参照して、本実施形態の動作例を説明する。図１０
および図１１は、第１および第２の所定電圧を基準値と
する図５、図７および図８を参照して説明した制御方法
による動作例を示し、図１２および図１３は、第１、第
２および第３の所定電圧を基準値とする図６、図７およ
び図９を参照して説明した制御方法による動作例を示し
ている。また、図１０〜図１３は、図２に示すブロック
図における各部の信号（発電電圧ＳＩ、発電検出結果信
号ＳＺ、充電検出結果信号ＳＡ、時計駆動強制停止信号
ＳＯ、電圧検出結果信号ＳＳ、電圧検出制御信号ＳＲ、
蓄電電圧ＳＣ）と、時計制御回路２０３内の回路の動作
が実際に停止したことを示す信号である発振停止検出結
果信号ＳＱとを示している。各図に示すように、発振停
止検出結果信号ＳＱが動作停止（Highレベルで動作停止
状態）を示すタイミングは、時計駆動強制停止信号ＳＯ
がHighレベルまたは電圧検出結果信号ＳＳがLowレベル
となるタイミングとは一致していない。これは、時刻動
作の強制停止制御が行われてから、例えば、始めに駆動
停止される回路の構成やクロックのタイミングあるいは
電源電圧の値によって決定される動作の遅延によるもの
である。

【００５７】なお、図１０〜図１３では、発電電圧ＳＩ
と蓄電電圧ＳＣをパラメータとして変化させた場合の各
部の波形の変化を示したものである。ここで、発電電圧
ＳＩの波形としては、全波整流後の波形を用いている。
また、図１０〜図１３では、図示するすべてのタイミン
グで、蓄電電圧ＳＣ（ＶTKN）が、第１の所定電圧（ＶB
LD）を下回っているものとする。したがって、タイミン
グチャートの左端の時刻において既に、強制停止制御用
カウンタ２０８のカウントが開始されていることにな
る。

【００５８】図１０では、ｔ１０１〜ｔ１０４およびｔ
１０７以降で発電検出結果信号ＳＺが検出状態を示す
（Highレベル）大きさの発電電圧ＳＩが発生し、また、
蓄電電圧ＳＣが第２の所定電圧（ＶOFF）を下回らない
場合の各部の動作を示している。時刻ｔ１０１〜ｔ１０
４では、発電検出結果信号ＳＺがHighレベルとなり、さ
らに、その間の時刻ｔ１０２〜ｔ１０３では、充電検出
結果信号ＳＡがHighレベルとなっている。したがって、
時刻ｔ１０２〜ｔ１０３では、強制停止制御用カウンタ
２０８は、カウント動作を停止している。次に、時刻ｔ
１０５で、強制停止制御用カウンタ２０８のカウント値
が設定時間Ｔに対応する値になったとすると、時計駆動
強制停止信号ＳＯがHighレベルになる。そして、時刻ｔ
１０６で実際に時計動作が強制停止状態になっている
（発振停止検出結果信号ＳＱがHighレベル）。なお、時
刻ｔ１０６では、蓄電電圧ＳＣ（ＶTKN）が第２の所定
電圧（ＶOFF）を下回っていないのにも係わらず、電圧
検出結果信号ＳＳがLowレベルとなっているが、これ
は、上記では説明していないが、電圧検出結果信号ＳＳ
の出力回路が、実際に各回路が発振停止状態になったと
きには、電圧検出結果信号ＳＳが必ずLowレベルになる
ように構成されているためである。なお、時刻ｔ１０５
〜ｔ１０６の間は強制停止制御用カウンタ２０８のカウ
ント値が維持されていて、時刻ｔ１０６〜ｔ１０９の間
は強制停止制御用カウンタ２０８がリセットされてい
る。

【００５９】次に、時刻ｔ１０７で発電が開始されたこ
とが検出され（発電検出結果信号ＳＺがHighレベル）
て、充電検出回路２０２と電圧検出回路２０７による検
出が開始され、次に、時刻ｔ１０８で充電が開始された
ことが検出されると（充電検出結果信号ＳＡがHighレベ
ル）、時計駆動強制停止信号ＳＯがLowレベルになり、
時計動作強制停止制御が解除される。ただし、時刻ｔ１
０８の時点では、電圧検出結果信号ＳＳがLowレベルで
あり、次に、時刻ｔ１０９で電圧検出制御信号ＳＲがア
クティブになったとき（Lowレベル）、電圧検出結果信
号ＳＳがHighレベルに復帰するとともに、強制停止制御
用カウンタ２０８のリセットが解除される。この場合、
電圧検出結果信号ＳＳがHighレベルに復帰するのは時刻
ｔ１０９なので、したがって、時刻ｔ１０８〜ｔ１０９
の間は、駆動停止制御を行う回路の構成によっては、こ
の図に示すような動作波形を示さない場合がある（暫定
時計動作）。

【００６０】次に、図１１では、ｔ２０１〜ｔ２０４お
よびｔ２０７以降で発電検出結果信号ＳＺが検出状態を
示す（Highレベル）大きさの発電電圧ＳＩが発生し、ま
た、蓄電電圧ＳＣが第２の所定電圧（ＶOFF）を時刻ｔ
２０５の直前で下回り、時刻ｔ２０８の充電開始後に上
回る場合を仮定した各部の動作を示している。時刻ｔ２
０１〜ｔ２０４では、発電検出結果信号ＳＺがHighレベ
ルとなり、さらに、その間の時刻ｔ２０２〜ｔ２０３で
は、充電検出結果信号ＳＡがHighレベルとなっている。
したがって、時刻ｔ２０２〜ｔ２０３では、強制停止制
御用カウンタ２０８は、カウント動作を停止している。
次に、時刻ｔ２０５で、電圧検出制御信号ＳＲがアクテ
ィブになるので、蓄電電圧ＳＣが第２の所定電圧（ＶOF
F）を下回ったことが検出され、電圧検出結果信号ＳＳ
がLowレベルになり、時計動作強制停止制御が開始され
るとともに、強制停止制御用カウンタ２０８がリセット
される。その後、時刻ｔ２０６で、発振停止が検出され
て発振停止検出結果信号ＳＱがHighレベルになったとす
る。

【００６１】次に、時刻ｔ２０７で発電が開始されたこ
とが検出され（発電検出結果信号ＳＺがHighレベル）
て、充電検出回路２０２と電圧検出回路２０７による検
出が開始され、次に、時刻ｔ２０８で充電が開始された
ことが検出されたとき（充電検出結果信号ＳＡがHighレ
ベル）、発振停止検出結果信号ＳＱがLowレベルになっ
たとする。そして、時刻ｔ２０９で電圧検出制御信号Ｓ
Ｒがアクティブになったとき（Lowレベル）に、蓄電電
圧ＳＣが第２の所定電圧（ＶOFF）を上回っていたとす
ると、時計駆動強制停止信号ＳＯはLowレベルなので、
時計動作強制停止制御が解除されるとともに、強制停止
制御用カウンタ２０８のリセットが解除される。

【００６２】次に図１２を参照して、第１〜第３の所定
電圧を基準として用いる場合の動作について説明する。
図１２では、ｔ３０１〜ｔ３０４およびｔ３０７以降で
発電検出結果信号ＳＺが検出状態を示す（Highレベル）
大きさの発電電圧ＳＩが発生し、また、蓄電電圧ＳＣが
第３の所定電圧（ＶON）を時刻ｔ３０６で下回り、その
後、時刻ｔ３０９の直前に蓄電電圧ＳＣが第３の所定電
圧（ＶON）を上回った場合の各部の動作を示している。
時刻ｔ３０１〜ｔ３０４では、発電検出結果信号ＳＺが
Highレベルとなり、さらに、その間の時刻ｔ３０２〜ｔ
３０３では、充電検出結果信号ＳＡがHighレベルとなっ
ている。したがって、時刻ｔ３０２〜ｔ３０３では、強
制停止制御用カウンタ２０８は、カウント動作を停止し
ている。次に、時刻ｔ３０５で、強制停止制御用カウン
タ２０８のカウント値が設定時間Ｔに対応する値になっ
たとすると、時計駆動強制停止信号ＳＯがHighレベルに
なる。そして、時刻ｔ３０６で実際に時計動作が強制停
止状態になっている（発振停止検出結果信号ＳＱがHigh
レベル）。なお、時刻ｔ３０６では電圧検出結果信号Ｓ
ＳがLowレベルとなっている。また、時刻ｔ３０５〜ｔ
３０６の間は強制停止制御用カウンタ２０８のカウント
値が維持されていて、時刻ｔ３０６〜ｔ３０９の間は強
制停止制御用カウンタ２０８がリセットされている。

【００６３】次に、時刻ｔ３０７で発電が開始されたこ
とが検出され（発電検出結果信号ＳＺがHighレベル）
て、充電検出回路２０２と電圧検出回路２０７による検
出が開始され、次に、時刻ｔ３０８で充電が開始された
ことが検出されると（充電検出結果信号ＳＡがHighレベ
ル）、時計駆動強制停止信号ＳＯがLowレベルになり、
時計動作強制停止制御が解除される。ただし、時刻ｔ３
０８の時点では、電圧検出結果信号ＳＳがLowレベルで
あり、次に、時刻ｔ３０９で電圧検出制御信号ＳＲがア
クティブになって（Lowレベル）、蓄電電圧ＳＣが第３
の所定電圧（ＶON）を上回ったことが検出されると、電
圧検出結果信号ＳＳがHighレベルに復帰するとともに、
強制停止制御用カウンタ２０８のリセットが解除され
る。この場合、電圧検出結果信号ＳＳがHighレベルに復
帰するのは時刻ｔ３０９なので、したがって、時刻ｔ３
０８〜ｔ３０９の間は、駆動停止制御を行う回路の構成
によっては、この図に示すような動作波形を示さない場
合がある（暫定時計動作）。

【００６４】次に、図１３では、ｔ４０１〜ｔ４０４お
よびｔ４０７以降で発電検出結果信号ＳＺが検出状態を
示す（Highレベル）大きさの発電電圧ＳＩが発生し、ま
た、蓄電電圧ＳＣが第２の所定電圧（ＶOFF）を時刻ｔ
４０５の直前で下回り、時刻ｔ４０８の充電開始後に蓄
電電圧ＳＣが第３の所定電圧（ＶON）を上回る場合を仮
定した各部の動作を示している。時刻ｔ４０１〜ｔ４０
４では、発電検出結果信号ＳＺがHighレベルとなり、さ
らに、その間の時刻ｔ４０２〜ｔ４０３では、充電検出
結果信号ＳＡがHighレベルとなっている。したがって、
時刻ｔ４０２〜ｔ４０３では、強制停止制御用カウンタ
２０８は、カウント動作を停止している。次に、時刻ｔ
４０５で、電圧検出制御信号ＳＲがアクティブになるの
で、蓄電電圧ＳＣが第２の所定電圧（ＶOFF）を下回っ
たことが検出され、電圧検出結果信号ＳＳがLowレベル
になり、時計動作強制停止制御が開始されるとともに、
強制停止制御用カウンタ２０８がリセットされる。その
後、時刻ｔ４０６で、発振停止が検出されて発振停止検
出結果信号ＳＱがHighレベルになったとする。

【００６５】次に、時刻ｔ４０７で発電が開始されたこ
とが検出され（発電検出結果信号ＳＺがHighレベル）、
充電検出回路２０２と電圧検出回路２０７による検出が
開始され、次に、時刻ｔ４０８で充電が開始されたこと
が検出されたとき（充電検出結果信号ＳＡがHighレベ
ル）、発振停止検出結果信号ＳＱがLowレベルになった
とする。そして、時刻ｔ４０９で電圧検出制御信号ＳＲ
がアクティブになったとき（Lowレベル）に、蓄電電圧
ＳＣが第３の所定電圧（ＶON）を上回っていたとする
と、時計駆動強制停止信号ＳＯはLowレベルなので、時
計動作強制停止制御が解除されるとともに、強制停止制
御用カウンタ２０８のリセットが解除される。

【００６６】次に、図１４〜図２１を参照して、時計動
作強制停止制御の直接の対象となる回路の構成について
説明する。図１４は、図２の計時制御回路２０３内の構
成の一部と、計時制御回路２０３周辺部の構成とを示す
ブロック図である。なお、以下の各図において、図２に
示すものに対応する構成には同一の符号を用いており、
その説明は省略する。

【００６７】図１４に示す計時制御回路２０３内には、
外部の水晶振動子１４０２を用いて所定周波数の発振信
号を発生する水晶発振回路１４０１と、水晶発振回路１
４０１が出力した水晶発振回路出力信号ＳＵを入力し、
その波形を整形するとともに、その周期を分周すること
で、複数の異なる周期を有する複数のクロック信号を生
成して出力する波形整形・高周波分周回路１４０３と、
水晶発振回路１４０１、波形整形・高周波分周回路１４
０３等の回路に対して、昇降圧回路４９から出力される
昇降圧電圧（ＶSS−ＶDD）を電源として、昇降圧電圧よ
りも電圧値が小さい所定の一定電圧の定電圧電源（定電
圧出力ＳＴ）を供給する定電圧発生回路１４０５と、波
形整形・高周波分周回路１４０３の分周出力ＳＶをさら
に低周波数の信号に分周するとともに電圧レベルの変換
を行う低周波分周回路１４０６と、低周波分周回路１４
０６から出力された分周出力ＳＷを用いて、モータ駆動
制御信号ＳＥを生成する機能回路１４０７とが設けられ
ている。このように計時制御回路２０３内には、モータ
駆動回路Ｅと同一の電源を用いる機能回路１４０７、低
周波分周回路１４０６、定電圧発生回路１４０５等の電
源電圧駆動回路１４０８に含まれる回路と、モータ駆動
回路Ｅの電源電圧よりも小さい電圧電源で、かつ電圧の
安定度が高い電圧で駆動することが望まれる水晶発振回
路１４０１、波形整形・高周波分周回路１４０３等を含
む定電圧駆動回路１４０４とが含まれている。

【００６８】ところで、図１４に示す構成では、蓄電電
圧ＳＣが低下したときに強制停止制御を行う対象、すな
わち時計駆動強制停止信号ＳＯ、あるいはそれに電圧検
出結果信号ＳＳを組み合わせた信号によって、動作を停
止させる回路として、例えば、水晶発振回路１４０１、
定電圧発生回路１４０５、機能回路１４０７，モータ駆
動回路Ｅ等が考えられる。また、各対象回路は、単独、
あるいは他の回路との組み合わせにおいても強制停止制
御を行うことが可能である。さらに、時計駆動強制停止
信号ＳＯで水晶発振回路１４０１の動作を停止させ、電
圧検出結果信号ＳＳで昇降圧回路４９の動作を停止する
というように、動作停止の対象回路を各信号によって変
えてもよい。時計駆動強制停止信号ＳＯ、あるいはそれ
に電圧検出結果信号ＳＳを組み合わせた信号によって回
路動作を停止させる構成例について、以下で具体的に説
明する。

【００６９】図１５は、図１４に示す水晶発振回路１４
０１の具体的構成の一例を示すブロック図である。図１
４に示す水晶発振回路１４０１は、水晶振動子１４０２
を入出力間に接続している発振インバータ１５０１と、
インバータ１５０１の入力および出力とＧＮＤ（ＶDD）
間に接続されている位相補償用コンデンサ１５０３およ
び１５０４と、水晶振動子１４０２と並列に接続されて
いる帰還抵抗１５０５と、定電圧電源ＳＴと発振インバ
ータ１５０１の電源端子との間に直列に接続されている
電源電圧制御用のスイッチング素子１５０２とから構成
されている。また、スイッチング素子１５０２のゲート
オンオフ制御信号生成用の一方が正論理で他方が負論理
の２入力ＮＯＲ１５０６が、水晶発振回路１４０１の外
部に設けられている。このＮＯＲ１５０６へは、正論理
入力として時計駆動強制停止信号ＳＯが入力され、負論
理入力として電圧検出結果信号ＳＳが入力されるように
なっている。この場合、時計駆動強制停止信号ＳＯがLo
wで、電圧検出結果信号ＳＳがHighのとき、ＮＯＲ１５
０６の出力がHighとなるので、スイッチング素子１５０
２がオンして発振動作が行われ、水晶発振回路出力信号
ＳＵとして所定の周波数の発振信号が出力される。一
方、時計駆動強制停止信号ＳＯがHigh（強制停止制御起
動状態）または電圧検出結果信号ＳＳがLow（第２の所
定電圧（ＶOFF）以下検出状態）のときには、ＮＯＲ１
５０６の出力がLowとなるので、スイッチング素子１５
０２がオフして発振動作が停止される。

【００７０】なお、スイッチング素子１５０２をオンオ
フ制御するための信号は、必ずしも時計駆動強制停止信
号ＳＯと電圧検出結果信号ＳＳを組み合わせたものでな
くてもよく、例えば時計駆動強制停止信号ＳＯ単独であ
ってもよい。この場合、ＮＯＲ１５０６に代えて、イン
バータを用いるようにしたり、あるいは、スイッチング
素子１５０２をＮチャネルではなくＰチャネルのトラン
ジスタとして、インバータ１５０１のＶDD側の電源端子
に直列に設けるとともに、時計駆動強制停止信号ＳＯを
反転せずにそのままゲート端子へ入力するようにするよ
うにしてもよい。また、スイッチング素子１５０２に代
えてトランスミッションゲートを用いるようにしてもよ
い。なお、スイッチング素子１５０２としては、できる
だけオン抵抗の小さいもの、しきい値電圧ＶTHが低いも
の、そして、直流増幅率βが高いものが望ましい。

【００７１】次に、図１６を参照して図１５の水晶発振
回路１４０１の変形例１４０１ａについて説明する。図
１６の水晶発振回路１４０１ａでは、発振インバータ１
６０１の電源端子の上下にスイッチング素子１６０２と
スイッチング素子１６０３をそれぞれ設けている。さら
に、インバータ１６０１の出力端子と電圧ＶDD間にスイ
ッチング素子１６０４を設けて電源遮断時に出力端子を
プルアップするようにしている。また、スイッチング素
子１６０２とスイッチング素子１６０３の各ゲート端子
へは、ＮＯＲ１５０６の出力と、ＮＯＲ１５０６の出力
を反転するインバータ１６０５の出力とが入力されるよ
うになっている。また、スイッチング素子１６０４のゲ
ートへは、インバータ１６０５の出力が入力されるよう
になっている。この構成における水晶発振の動作／停止
の制御は、図１５の水晶発振回路１４０１の場合と同様
に行うことができる。

【００７２】なお、図１６の水晶発振回路１４０１ａで
は、各スイッチングトランジスタ１６０２，１６０３
を、トランスミッションゲートとしてもよいし、どちら
か一方を省略することも可能である。なお、素子の特性
は、図１５を参照して説明したものと同様なものがより
好ましい。また、スイッチング素子１６０４は、定電圧
出力ＳＴ側へ設けてプルダウンするにしてもよいし、ス
イッチングしない微小電流源や高抵抗素子で構成するよ
うにしてもよい。

【００７３】次に、図１７を参照して、図１５に示す水
晶発振回路１４０１の他の変形例について説明する。図
１７（ａ）に示す水晶発振回路１４０１ｂは、図１４の
スイッチング素子１５０２を省略するとともに、ＮＯＲ
１５０６の出力を発振インバータ１７０１の能動部分に
直接入力している。この構成によれば、時計駆動強制停
止信号ＳＯがLowで、かつ電圧検出結果信号ＳＳがHigh
のとき、発振インバータ１７０１を能動状態として水晶
発振を行わせるとともに、時計駆動強制停止信号ＳＯが
Highまたは電圧検出結果信号ＳＳがLowのとき、発振イ
ンバータ１７０１を非能動状態として水晶発振を停止さ
せる。なお、ＮＯＲ１５０６の出力は、図１７（ｂ）の
ようにして、発振インバータ１７０１を２入力ＮＡＮＤ
１７０１ａに変更し、その一方の入力端子に入力するよ
うにすることもできる。この場合の動作は、図１７
（ａ）と同様である。なお、発振インバータ１７０１の
変更は、ＮＡＮＤに限られず、例えば、ＮＯＲ、ＡＮ
Ｄ、ＯＲゲートとすることも可能である。

【００７４】次に、図１８を参照して、図１４に示す定
電圧発生回路１４０５の構成について説明する。図１８
（ａ）に示す定電圧発生回路１４０５は、２個のトラン
ジスタからなる差動対１８０４と、その電源ＶDD側に直
列に接続された２個のトランジスタ１８０１および１８
０３と、電源ＶSS側に直列に接続されたトランジスタ１
８０５と、トランジスタ１８０１のゲート、ソース間の
能動負荷となるトランジスタ１８０２と、トランジスタ
１８０５のゲート、ソース間の能動負荷となるトランジ
スタ１８０６と、差動対１８０４の一方の出力１８ａと
定電圧発生回路１４０５の出力１８ｂとの間に接続され
たコンデンサ１８０９と、定電圧発生回路１４０５の出
力段１８１３となるトランジスタ１８０７、１８０８、
および１８１０と、トランジスタ１８１０のゲート、ソ
ース間に接続されたトランジスタ１８１１と、時計駆動
強制停止信号ＳＯと電圧検出結果信号ＳＳの反転信号と
を入力信号とするＯＲ１８１５の出力を反転するインバ
ータ１８１４とから構成されている。この場合、ＯＲ１
８１５の出力信号は、インバータ１８１４の入力の他、
トランジスタ１８０１およびトランジスタ１８１１のゲ
ートに入力され、また、インバータ１８１４の出力がト
ランジスタ１８０５のゲートに入力されている。

【００７５】したがって、時計駆動強制停止信号ＳＯが
Lowで、電圧検出結果信号ＳＳがHighのとき、トランジ
スタ１８０１とトランジスタ１８０５がオンするので、
差動対１８０４へ電源が供給され、かつ、トランジスタ
１８１１がオフとなりトランジスタ１８１０を能動状態
とすることで、定電圧出力ＳＴを発生することが可能と
なる。また、時計駆動強制停止信号ＳＯがHigh、または
電圧検出結果信号ＳＳがLowのとき、トランジスタ１８
０１とトランジスタ１８０５がオフするので、差動対１
８０４への電源供給が遮断され、かつ、トランジスタ１
８１１がオンとなりトランジスタ１８１０を非能動状態
とすることで、定電圧出力ＳＴの発生を停止させること
が可能となる。

【００７６】なお、図１８（ａ）のトランジスタ１８１
０、１８１１からなる出力段１８１２は、図１８（ｂ）
のトランジスタ１８１０ａと能動負荷（微小電流源）と
して機能するディプレション型のトランジスタ１８１１
ａからなる出力段１８１２ａに変更することも可能であ
る。さらには、トランジスタ１８１１ａを高抵抗素子に
変更することも可能である。また、上記の構成では、制
御信号によってオンオフ制御される差動対１８０４と電
源電圧間に設けられたトランジスタ１８０１と１８０５
を、差動対１８０４の上下に設けるようにしているが、
どちらか一方を省略することや、トランスミッションゲ
ートに変更することも可能である。

【００７７】次に、図１９を参照して、強制停止制御の
対象となる回路を昇降圧回路４９（図２等参照）とする
場合の構成について説明する。この場合、昇降圧回路４
９は、複数のコンデンサ（図１のコンデンサ４９ａ、４
９ｂ）と複数のスイッチング素子から構成される昇降圧
スイッチング回路１９０１と、出力電圧が充電される補
助コンデンサ４９ｃと、二次電源４８の出力ＳＣ側にド
レインが接続され、ソースが昇降圧スイッチング回路１
９０１の入力へ接続されているＮチャネルＭＯＳ（金属
酸化膜半導体）トランジスタ１９０２と、昇降圧スイッ
チング回路１９０１の出力側にドレインが接続され、ソ
ースが補助コンデンサ４９ｃの出力ＶSS側に接続されて
いるＮチャネルＭＯＳトランジスタ１９０４とから構成
されている。なお、ダイオード１９０３とダイオード１
９０５は、それぞれトランジスタ１９０２とトランジス
タ１９０４の寄生ダイオードである。そして、トランジ
スタ１９０２および１９０４のゲートへは、正論理入力
に時計駆動強制停止信号ＳＯが入力され、負論理入力に
電圧検出結果信号ＳＳが入力されるＮＯＲ１９０６の出
力信号を入力される。

【００７８】図１９の昇降圧回路４９では、時計駆動強
制停止信号ＳＯがLowで、電圧検出結果信号ＳＳがHigh
のとき、トランジスタ１９０２とトランジスタ１９０４
が能動状態となるので、昇降圧回路スイッチング回路１
９０１が昇降圧動作を行うことが可能となる。一方、時
計駆動強制停止信号ＳＯがHigh、または電圧検出結果信
号ＳＳがLowのときは、トランジスタ１９０２とトラン
ジスタ１９０４がともに非能動状態となるので、昇降圧
回路スイッチング回路１９０１の昇降圧動作ができなく
なる。したがって、補助コンデンサ４９ｃの出力電圧Ｖ
SSが小さくなることになる。なお、トランジスタ１９０
２およびトランジスタ１９０４をオンオフ制御するため
の信号は、必ずしも時計駆動強制停止信号ＳＯと電圧検
出結果信号ＳＳを組み合わせたものでなくてもよく、例
えば電圧検出結果信号ＳＳ単独であってもよい。

【００７９】次に、図２０を参照して、時計動作強制停
止制御時に、計時制御回路２０３から、モータ駆動回路
Ｅへ供給されるモータ駆動制御信号ＳＥを停止させる構
成について説明する。図２０の構成では、計時制御回路
２０３からモータ駆動回路Ｅへ入力されるモータ駆動制
御信号ＳＥを伝送する信号線に２入力ＡＮＤゲート２０
０１を挿入し、一方の入力に、正論理入力に時計駆動強
制停止信号ＳＯが入力され、負論理入力に電圧検出結果
信号ＳＳが入力されるＮＯＲ２００２の出力信号を入力
する。なお、図２０では計時制御回路２０３の出力をモ
ータ駆動制御信号ＳＥの変更信号「Ｓｅ変更」と表して
いる。

【００８０】図２０の構成では、時計駆動強制停止信号
ＳＯがLowで、電圧検出結果信号ＳＳがHighのとき、Ａ
ＮＤゲート２００１が能動状態となるので、モータ駆動
制御信号ＳＥがモータ駆動回路Ｅへ供給可能となり、一
方、時計駆動強制停止信号ＳＯがHigh、または電圧検出
結果信号ＳＳがLowのときは、ＡＮＤゲート２００１が
非能動状態となるので、モータ駆動制御信号ＳＥがモー
タ駆動回路Ｅへ供給されなくなる。したがって、モータ
部Ｄを停止させることができる。なお、図２０の例で
は、時計動作強制停止制御時に計時制御回路２０３から
出力される制御信号を制御することによって、モータ駆
動回路Ｅの動作を停止させるようにしたが、例えば、液
晶パネルを備える電子時計において液晶パネルの表示を
停止させるようにしてもよい。

【００８１】次に、図２１を参照して、時計動作強制停
止制御時に、制御部Ｃの１または複数の外部入力端子の
状態を決定するための回路の動作を停止する場合の構成
について説明する。図２１は、外部端子（例えばリセッ
ト信号を入力するための端子）２１１６、２１１７に対
する計時制御回路２０３内の入力回路の構成を示すブロ
ック図である。この場合、計時制御回路２０３他の回路
は例えば集積回路に集積されていて、外部端子２１１
６、２１１７が集積回路の外部からの信号を入力するた
めに用いられるものである。外部端子２１１６には、直
列接続された抵抗２１０５、２１０６と、正または負の
電源に接続されている過電圧保護用のダイオード２１０
４、２１０７とからなる入力保護回路と、外部入力信号
が不定の時にゲート回路（ＮＯＲ）２１０１の入力を固
定するためのプルダウン回路（トランジスタ）２１０３
および２１０２が接続されている。外部端子２１１７に
は、直列接続された抵抗２１１１、２１０９と、正また
は負の電源に接続されている過電圧保護用のダイオード
２１１０、２１１２とからなる入力保護回路と、ゲート
回路（ＮＯＲ）２１０１の入力を固定するためのプルダ
ウン回路（トランジスタ）２１０３および２１０２が接
続されている。

【００８２】ゲート回路（ＮＯＲ）２１０１の出力は計
時制御回路２０３へ入力され、ゲート回路（ＮＯＲ）２
１０１の他方の入力には、発振停止検出結果信号ＳＱが
入力される。また、トランジスタ２１０２のゲートには
ゲート回路２１０１の出力が接続され、発振停止検出結
果信号ＳＱを反転した信号と所定のサンプリングクロッ
ク信号ＣＫを２入力とするＡＮＤ２１１４の出力がトラ
ンジスタ２１０３のゲートに接続されている。

【００８３】以上の構成において、時計動作時には、発
振停止検出結果信号ＳＱがLowとなり、サンプリングク
ロックＣＫに応じて、トランジスタ２１０３によるプル
ダウン回路がオンすることになる。一方、時計動作停止
時には、発振停止検出結果信号ＳＱがHigh（発振停止状
態検出）となるので、トランジスタ２１０２および２１
０３によるプルダウン回路がオフすることになる。した
がって、例えばリセット信号を入力するための外部端子
（リセット１、リセット２）をHighレベルとしたリセッ
ト状態での時計動作停止時には、プルダウン回路を通し
て時計駆動電源間に貫通電流が流れなくなるので、時計
動作停止時の回路の消費電流を低減することができる。

【００８４】なお、本発明の実施の形態は、上述した形
態に限定されるものではなく、例えば、二次電源の充電
機能は、内蔵のほか、着脱式にしたり、外部で提供する
ようにすることもできる。例えば、商用電源に接続した
充電器を二次電源に接続し充電させても良い。また、上
述したように、回転錘などで運動エネルギーを捉えて回
転型の発電装置を駆動して電気エネルギーに変換し、そ
の電力を用いてステッピングモータを駆動する発電機能
付きの電子時計に限定することなく、本発明は、ソーラ
パネル等の光−電気変換素子で光エネルギーを捉えた
り、ペルチェ素子等の熱−電気変換素子を用いて熱エネ
ルギーを捉えたり、ピエゾ素子等のひずみ−電気変換素
子によってひずみエネルギーを捉えたりして、その電力
を用いてステッピングモータを駆動する発電機能付きの
電子時計、外部からの誘導により発電し、その電力を用
いてステッピングモータを駆動する発電機能付きの電子
時計等に適用することが可能である。さらに、電子時計
に限らず、ストップウォッチ等の他の計時装置に用いる
ことも可能である。

【００８５】また、上記実施の形態では。図２の充電検
出回路２０２の構成として、発電コイル４４の出力端子
の状態を直接検出して充電状態の有無を検出すること
で、発電コイル４４から二次電源４８への充電経路とは
別の経路で充電を検出するようにしているが、例えば、
充電経路上に直列に低抵抗の電流検出用抵抗を挿入し、
充電電流が発生したときに抵抗に生じる電圧降下を直
接、あるいは増幅した後、所定の基準値と比較すること
で充電の有無を検出するようにした構成を採ることも可
能である。さらに、充電電流値を検出する場合に、電流
の検出値に平滑処理あるいは積分処理を施すことによっ
て、二次電源の充電電圧に対応する予測値を求めて、そ
の結果が所定の基準値を越えたか否かを判別すること
で、充電の有無を判定するようにしてもよい。

【００８６】また、本発明は電子時計以外の携帯型電子
機器にも適用することができる。例えば、携帯電話、携
帯型パソコン、電卓等にも用いることができる。その場
合、二次電源の充電電力を用いて駆動される駆動手段に
対応する部分は、これらの携帯型電子機器の機能を制御
する制御回路部である。

【００８７】

【発明の効果】本発明によれば、蓄電電圧が低下したと
きの時計回路の動作を安定させるとともに、再起動性を
従来よりも向上し、さらに、より正確に時計動作残時間
を告知することができるという効果を得ることができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明による電子時計の実施形態の一例の概
略構成を示すブロック図

【図２】 図１の電子時計の各部の構成を示すブロック
図

【図３】 図２の充電検出回路２０２の２種類の構成例
（ａ）および（ｂ）を示す回路図

【図４】 図２の強制停止制御用カウンタ２０８および
時計駆動強制停止制御回路２０９の構成を示す回路図

【図５】 図２の電子時計において第１および第２の所
定電圧を用いる時計駆動強制停止制御の制御方法を説明
するための説明図

【図６】 図２の電子時計において第１、第２および第
３の所定電圧を用いる時計駆動強制停止制御の制御方法
を説明するための説明図

【図７】 図５および図６の制御方法における強制停止
時の過程を示すフローチャート

【図８】 図５の制御方法における強制停止解除時の過
程を示すフローチャート

【図９】 図６の制御方法における強制停止解除時の過
程を示すフローチャート

【図１０】 図５の制御方法による動作例を示すタイミ
ングチャート

【図１１】 図５の制御方法による他の動作例を示すタ
イミングチャート

【図１２】 図６の制御方法による動作例を示すタイミ
ングチャート

【図１３】 図６の制御方法による他の動作例を示すタ
イミングチャート

【図１４】 図２の電子時計における強制停止の対象回
路を説明するためのブロック図

【図１５】 図１４の水晶発振回路１４０１の構成を示
すブロック図

【図１６】 図１４の水晶発振回路１４０１の変形例を
示すブロック図

【図１７】 図１４の水晶発振回路１４０１の他の変形
例を示すブロック図

【図１８】 図１４の定電圧発生回路１４０５の構成を
示すブロック図

【図１９】 図２の昇降圧回路４９の構成の一例を示す
ブロック図

【図２０】 図２の計時制御回路２０３からモータ駆動
回路Ｅへの信号線に関する構成の変形例を示すブロック
図

【図２１】 図２の計時制御回路２０３の外部信号入力
部の構成例を示すブロック図

【符号の説明】

Ａ：発電機構 Ｂ：電源部 Ｃ：制御部 Ｄ：モータ部 Ｅ：モータ駆動回路 ４８：二次電源 ２０１：発電検出回路 ２０２：充電検出回路 ２０３：計時制御回路 ２０７：電圧検出回路 ２０８：強制停止制御用カウンタ ２０９：強制停止制御回路

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 松崎 賞 長野県諏訪市大和３丁目３番５号 セイコ ーエプソン株式会社内 Ｆターム(参考） 2F001 AA05 AB01 AD00 AD01 AE00 AE03 AG05 AG11 AH00 AH07

Claims (25)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 充電可能な二次電源と、 二次電源を充電する充電手段と、 二次電源の充電電力を用いて計時動作を行う時計駆動回
   路と、 時計駆動回路の計時情報を表示する表示手段とを備える
   電子時計において、 二次電源の充電電圧に対応する値を検出する電圧検出手
   段と、 充電手段による充電の状態を検出する充電検出手段と、 電圧検出手段による電圧検出結果が、時計駆動回路の動
   作停止電圧よりも高い第１の所定電圧を下回り、かつそ
   の状態において、充電検出手段の検出結果に基づいて充
   電手段の非充電状態が所定時間検出されたとき、時計駆
   動回路の動作電流を低減又は遮断して計時動作を強制停
   止させるとともに、電圧検出手段又は充電検出手段の検
   出結果が所定の動作復帰条件を満足したとき、時計駆動
   回路の動作の強制停止を解除する制御手段とを備えたこ
   とを特徴とする電子時計。
2. 【請求項２】 前記制御手段が、前記電圧検出手段によ
   る電圧検出結果が前記第１の所定電圧を下回った状態に
   おいて、前記充電手段の非充電状態を所定時間計測して
   いる間に、前記電圧検出手段による電圧検出結果が、前
   記時計駆動回路の動作停止電圧よりも高く、かつ前記第
   １の所定電圧よりも低い、第２の所定電圧を下回ったと
   き、前記時計駆動回路の動作電流を低減又は遮断して計
   時動作を強制停止させることを特徴とする請求項１記載
   の電子時計。
3. 【請求項３】 前記時計駆動回路が、水晶発振回路を有
   し、その発振を利用して計時動作を行い、 前記制御手段が、その水晶発振回路の発振を停止又は、
   後段の回路への発振波形の入力を停止させることで、前
   記時計駆動回路の計時動作を強制停止させることを特徴
   とする請求項１又は２記載の電子時計。
4. 【請求項４】 前記制御手段が、前記水晶発振回路への
   電源供給を停止することで、前記水晶発振回路の発振を
   停止又は、後段の回路への発振波形の入力を停止させ
   て、前記時計駆動回路の計時動作を強制停止させること
   を特徴とする請求項３記載の電子時計。
5. 【請求項５】 前記制御手段が、前記水晶発振回路内の
   所定の回路の入力又は出力を固定させることで、前記水
   晶発振回路の発振を停止又は、後段の回路への発振波形
   の入力を停止させて、前記時計駆動回路の計時動作を強
   制停止させることを特徴とする請求項３記載の電子時
   計。
6. 【請求項６】 前記時計駆動回路が、定電圧発生回路を
   有し、その定電圧発生回路で発生した電圧を用いて計時
   動作を行い、 前記制御手段が、その定電圧発生回路による定電圧の発
   生を停止させることで、前記定電圧で駆動する定電圧駆
   動回路の動作を停止して、前記時計駆動回路の計時動作
   を強制停止させることを特徴とする請求項１又は２記載
   の電子時計。
7. 【請求項７】 前記定電圧発生回路が発生した電圧で駆
   動される定電圧駆動回路が、水晶発振回路であることを
   特徴とする請求項６記載の電子時計。
8. 【請求項８】 前記定電圧発生回路が発生した電圧で駆
   動される定電圧駆動回路が、水晶発振回路の出力を分周
   する分周回路であることを特徴とする請求項６記載の電
   子時計。
9. 【請求項９】 さらに、前記二次電源の充電電圧を昇
   圧、降圧、又は昇降圧する昇降圧手段を備え、 前記制御手段が、その昇降圧手段の動作を停止させるこ
   とによって、前記時計駆動回路内でその昇降圧手段の出
   力で駆動されている電源電圧駆動回路への電源の供給を
   停止又はその電源の電圧値をその電源電圧駆動回路の駆
   動停止電圧まで低下させることで、前記電源電圧駆動回
   路の動作を停止して、 前記時計駆動回路の計時動作を
   強制停止させることを特徴とする請求項１又は２記載の
   電子時計。
10. 【請求項１０】 前記制御手段が、前記時計駆動回路の
    計時動作を強制停止させることに代えて、又は、前記時
    計駆動回路の計時動作を強制停止させるのとともに、前
    記表示手段の駆動を停止させるものであることを特徴と
    する請求項１又は２記載の電子時計。
11. 【請求項１１】 前記表示手段が、ステッピングモータ
    を用いて構成されていることを特徴とする請求項１０記
    載の電子時計。
12. 【請求項１２】 前記表示手段が、液晶パネルを用いて
    構成されていることを特徴とする請求項１０記載の電子
    時計。
13. 【請求項１３】 前記制御手段が、前記時計駆動回路の
    計時動作を強制停止させるときに、さらに、該時計駆動
    回路の１又は複数の外部入力端子の状態を決定するため
    の回路の動作を停止することを特徴とする請求項１又は
    ２記載の電子時計。
14. 【請求項１４】 前記外部入力端子の１つが、前記時計
    駆動回路の動作をリセットする信号を入力するためのリ
    セット端子であることを特徴とする請求項１３記載の電
    子時計。
15. 【請求項１５】 前記制御手段が、前記電圧検出手段に
    よる電圧検出結果が前記第１の所定電圧を下回った状態
    において、前記充電手段の非充電状態を所定時間計測し
    ている間に、前記充電検出手段によって前記充電手段の
    充電状態が検出された場合、その検出期間中は非充電状
    態の所定時間の計測を中断することを特徴とする請求項
    １又は２記載の電子時計。
16. 【請求項１６】 前記制御手段が前記時計駆動回路の動
    作の強制停止を解除する動作復帰条件が、前記充電検出
    手段が前記充電手段の充電状態を検出したことであるこ
    とを特徴とする請求項１〜１４のいずれか１項に記載の
    電子時計。
17. 【請求項１７】 前記充電検出手段による二次電源の充
    電、非充電状態の検出が、前記充電手段による充電電流
    が、所定の電流値を越えたか否かを判別することで行わ
    れることを特徴とする請求項１６記載の電子時計。
18. 【請求項１８】 前記充電検出手段による二次電源の充
    電、非充電状態の検出が、前記充電手段による充電電流
    に所定の処理を施すことによって得られた二次電源の充
    電電圧の予測値が、所定の値を越えたか否かを判別する
    ことで行われることを特徴とする請求項１６記載の電子
    時計。
19. 【請求項１９】 前記充電手段が発電機を有して構成さ
    れていて、 前記充電検出手段による二次電源の充電、非充電状態の
    検出が、前記発電機の出力端子の電圧を、前記二次電源
    の充電電圧に対応する所定の基準電圧と比較した結果に
    基づいて行われることを特徴とする請求項１６記載の電
    子時計。
20. 【請求項２０】 前記充電検出手段による充電状態の検
    出が、前記充電手段から前記二次電源への充電電流の経
    路とは異なる経路による検出で行われることを特徴とす
    る請求項１６記載の電子時計。
21. 【請求項２１】 前記制御手段が前記時計駆動回路の動
    作の強制停止を解除する動作復帰条件として、前記二次
    電源の充電電圧が、前記時計駆動回路の動作停止電圧よ
    りも高くかつ前記第１の所定電圧よりも低い第２の所定
    電圧を上回ったことが、必要条件としてさらに含まれて
    いることを特徴とする請求項１６〜２０のいずれか１項
    に記載の電子時計。
22. 【請求項２２】 前記制御手段が、前記電圧検出手段に
    よる電圧検出結果が前記第１の所定電圧を下回った状態
    において、前記充電手段の非充電状態を所定時間計測し
    ている間に、前記電圧検出手段による電圧検出結果が、
    前記時計駆動回路の動作停止電圧よりも高く、かつ前記
    第１の所定電圧よりも低い、第２の所定電圧を下回った
    とき、前記時計駆動回路の動作電流を低減又は遮断して
    計時動作を強制停止させるものであって、 前記制御手段が前記時計駆動回路の動作の強制停止を解
    除する動作復帰条件として、前記二次電源の充電電圧
    が、前記第２の所定電圧よりも高く、前記第１の所定電
    圧よりも低い、第３の所定電圧を上回ったことが、必要
    条件としてさらに含まれていることを特徴とする請求項
    １６〜２０のいずれか１項に記載の電子時計。
23. 【請求項２３】 前記充電手段が発電機を有して構成さ
    れていて、 その発電機の発電の有無を検出する発電検出手段がさら
    に備えられていて、 前記制御手段が、前記電圧検出手段による電圧検出結果
    が前記第１の所定電圧を下回った状態において、前記充
    電手段の非充電状態を所定時間計測している間に、前記
    電圧検出手段による電圧検出結果が、前記時計駆動回路
    の動作停止電圧よりも高く、かつ前記第１の所定電圧よ
    りも低い、第２の所定電圧を下回ったとき、前記時計駆
    動回路の動作電流を低減又は遮断して計時動作を強制停
    止させるものであって、 前記制御手段が前記時計駆動回路の動作の強制停止を解
    除する動作復帰条件として、その発電検出手段によって
    発電状態が検出されていて、かつ、前記二次電源の充電
    電圧が、前記第２の所定電圧よりも高く、前記第１の所
    定電圧よりも低い、第３の所定電圧、を上回ったこと
    が、必要条件としてさらに含まれていることを特徴とす
    る請求項１６〜２０のいずれか１項に記載の電子時計。
24. 【請求項２４】 前記充電手段が、回転機構からなる発
    電機構、光−電気変換素子、熱−電気変換素子、又はひ
    ずみ−電気変換素子を用いて電力を発生する発電機を有
    し、その発電機の発電電力で二次電源を充電することを
    特徴とする請求項１〜２３のいずれか１項に記載の電子
    時計。
25. 【請求項２５】 請求項１〜２４のいずれか１項に記載
    の電子時計において、前記制御手段を構成している電子
    回路を駆動制御する方法であって、 前記制御手段に、少なくとも、前記電圧検出手段による
    電圧検出結果が、前記時計駆動回路の動作停止電圧より
    も高い第１の所定電圧を下回り、かつその状態におい
    て、前記充電検出手段の検出結果に基づいて前記充電手
    段の非充電状態が所定時間検出されたとき、前記時計駆
    動回路の動作電流を低減又は遮断して計時動作を強制停
    止させる制御を行わせるともに、前記電圧検出手段又は
    前記充電検出手段の検出結果が所定の動作復帰条件を満
    足したとき、前記時計駆動回路の動作の強制停止を解除
    する制御を行わせることを特徴とする電子時計の電子回
    路の駆動制御方法。