JP2002022855A - 充電式電子時計とその制御方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】発電の推移に応じて回路システムの動作を変え
ることで無駄な電力消費をなくし、充電式電子時計を省
エネルギー化する。 【解決手段】発電手段１０と、発電手段１０からの発電
エネルギーが充電される蓄電器１４とより成る電源装置
をエネルギー源として動作するとともに、電源装置によ
り動作する回路システムと、発電手段１０の発電レベル
の推移を検出する発電検出手段１１とを備え、発電検出
手段１１が該発電レベルの推移を検出した場合には回路
システムが異なる動作をする様に構成し、発電手段１０
の発電レベルが発電の多い状態から少ない状態へ推移し
たことを検出した場合には回路システムの少なくとも一
部の動作が停止状態となり、発電レベルが発電の少ない
状態から多い状態へ推移したことを検出した場合には回
路システムが動作を開始するように構成したことを特徴
とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、発電の推移が起こ
った時回路システムの動作を変えることで省エネルギ化
する充電式電子時計に関する。

【従来の技術】従来の充電式電子時計は発電の状況の如
何に関わらず、一定の短い周期で発電状況の検出を行っ
ていた。従来の技術では、例えば、図１２の従来の充電
式電子時計のシステム構成図に示すように、発電手段５
０と蓄電器５４が逆流防止ダイオード５５を介して接続
しており、発電手段５０の発電状況を検出する発電検出
回路５１が発電手段５０に直接接続している。さらに、
蓄電器５４がマイコン５２と表示手段５３に接続してい
る。発電検出回路５１は図１３の従来の発電検出回路の
システム構成図に示すように、発電手段５０に直接接続
された抵抗５６からなり、発電手段５０に発生する電力
によって抵抗５６に流れる電流による電圧降下を抵抗５
６の一端から出力P５６として取り出してマイコン５２
に入力し、発電状況の検出を行っていた。

【０００２】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来技術では、発電の状況の如何に関わらず、常に一定の
短い周期で、例えばマイコンＩＣを２秒に一回ホルトリ
リースして動作させることにより発電状況の検出を行っ
ていたため、マイコンＩＣの回路システムの電力を無駄
に消費していた。

【０００３】本発明の目的は、上記の課題点を解決し
て、発電の推移に応じて回路システムの動作を変えるこ
とで無駄な電力消費をなくし、充電式電子時計を省エネ
ルギー化することである。

【０００４】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明の充電式電子時計と充電式電子時計の制御方
法は、下記記載の構成を採用する。

【０００５】本発明の充電式電子時計は、発電手段と、
発電手段からの発電エネルギーが充電される蓄電器とよ
り成る電源装置をエネルギー源として動作するととも
に、電源装置により動作する回路システムと、発電手段
の発電レベルの推移を検出する発電検出手段とを備え、
発電検出手段が該発電レベルの推移を検出した場合には
回路システムが異なる動作をする様に構成したことを特
徴とする。

【０００６】本発明の充電式電子時計は、発電手段の発
電レベルの推移を検出する発電検出手段が、発電手段の
発電レベルが発電の多い状態から少ない状態へ推移した
ことを検出した場合には回路システムの少なくとも一部
の動作が停止状態となり、発電レベルが発電の少ない状
態から多い状態へ推移したことを検出した場合には回路
システムが動作を開始するように構成したことを特徴と
する。

【０００７】本発明の充電式電子時計は、回路システム
がマイコンシステムであり、少なくとも一部の動作が停
止状態となることがマイコンシステムのホルト状態であ
ることを特徴とする。

【０００８】本発明の充電式電子時計の制御方法は、発
電手段と、発電手段からの発電エネルギーが充電される
蓄電器とより成る電源装置をエネルギー源として動作す
る充電式電子時計において、電源装置により動作する回
路システムと、発電手段の発電レベルの推移を検出する
発電検出手段とを備え、発電検出手段が発電レベルの推
移を検出することに基づき回路システムの動作が異なる
ように制御されることを特徴とする。

【０００９】本発明においては、発電の推移を検出する
発電検出手段を設けたことにより、発電の推移に応じて
回路システムの動作を変えることで充電式電子時計の省
エネルギー化ができる。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下図面を用いて、本発明を実施
するための最良の形態における充電式電子時計と充電式
電子時計の制御方法について説明する。図１は本発明の
第１の実施形態の充電式電子時計のシステム構成図、図
２は本発明の第２の実施形態の充電式電子時計のシステ
ム構成図である。図３は本発明の第１の実施例のホルト
リリース型発電検出回路の回路構成図、図4は第1の実施
例のホルトリリース型発電検出回路の動作図である。図
5は本発明の第2の実施例のホルトリリース型発電検出回
路、図6は本発明の第3の実施例のホルトリリース型発電
検出回路の回路構成図、図７は第３の実施例のホルトリ
リース型発電検出回路の動作図、図８は本発明の第４の
実施例のホルトリリース型発電検出回路の回路構成図、
図９は第４の実施例のホルトリリース型発電検出回路の
動作図、図１０は本発明の第５の実施例のホルトリリー
ス型発電検出回路の回路構成図、図１１は第５の実施例
のホルトリリース型発電検出回路の動作図である。以下
図１から図１１まで適時参照しながら説明する。

【００１１】本発明の第１の実施形態の充電式電子時計
は図１において、ソーラーセル等からなる発電手段１０
の高電位側である一方の端は充電手段である蓄電器１４
の一方の端と接続し、発電手段１０の低電位側である他
方の端は、逆流防止ダイオード１５を介して蓄電器１４
の他方の端と接続している。さらに、発電手段１０の一
方の端は、ホルトリリース型発電検出回路１１の一方の
端と接続し、発電手段１０の他方の端は、ホルトリリー
ス型発電検出回路１１の他方の端と接続している。蓄電
器１４の一方の端はマイコン１２の一方の端と接続し、
蓄電器１４の他方の端はマイコン１２の他方の端と接続
している。ホルトリリース型発電検出回路１１の出力端
子である出力１と出力２はマイコン１２の入力端子に接
続し、マイコン１２の出力端子には表示手段１３が接続
している。発電手段１０と発電手段１０からの発電エネ
ルギーが充電される蓄電器１４とで電源装置を構成して
いる。

【００１２】ホルトリリース型発電検出回路１１の具体
例を、図３の第１の実施例の回路構成図に示す。発電手
段１０の高電位側である一方の端と抵抗１７の一方の端
を、発電手段１０の低電位側である他方の端と抵抗１７
の他方の端を接続する。発電手段１０の一方の端とPチ
ャネルMOSトランジスタ（以下PMOSと略記する）１８の
ソース側（Vｄｄ)を接続し、PMOS１８のゲートと発電手
段１０の低電位側である他方の端を接続する。PMOS１８
のドレイン側と抵抗１９の一方の端を接続し、抵抗１９
の他方の端と発電手段１０の一方の端を接続する。PMOS
１８のドレイン側と抵抗１９との接続点を中点M２０と
する。M２０にインバータ２１の入力端子を接続し、イ
ンバータ２１の出力信号P２１を出力端子に出力１とし
て取り出す。抵抗１７の他方の端の出力信号P１７をホ
ルトリリース型発電検出回路の出力端子に出力２として
取り出す。

【００１３】図３のホルトリリース型発電検出回路の動
作を図4の動作図を用いて、発電手段１０の発電レベル
が低い状態から高い状態に推移する場合について説明す
る。発電手段１０の発電電圧が図４の（ｃ）のV２（２
３）より低くなっていると、マイコン１２はホルト状態
で回路システムはパワーセーブモードに入っている。中
点M２０の中点電位はインバータ２１の閾値電圧Vｔより
も低いので、インバータ２１の出力P２１は「ｈｉｇ
ｈ」レベルである。発電電圧レベルがV２（２３）から
高い方に推移していくと、PMOS１８のゲートがバイアス
されることにより、図4の（ａ）のように、PMOS１８の
抵抗値R１８は急激に減少していく。一方、抵抗１９の
抵抗値R１９は一定であるから、図4の（ｂ）のように、
中点M２０の中点電位は急激に上昇する。発電電圧がV１
（２２）に達すると中点M２０の中点電位はインバータ
２１の閾値電圧Vｔとなり、インバータ２１は反転して
インバータ２１の出力信号P２１は「ｌｏｗ」レベルと
なり、ホルトリリース型発電検出回路の出力１は「ｌｏ
ｗ」レベルとなる。なお本文中の回路システムは発電検
出回路以外のマイコン１２を含む充電式電子時計の全て
の電子回路であり、マイコン１２により動作するマイコ
ンシステムである。

【００１４】出力１が「ｌｏｗ」レベルになると、マイ
コン１２がホルトリリースされて回路システムが動作を
開始して通常動作モードとなり、付加機能を含む時計と
しての機能を果たすともに、ホルトリリース型発電検出
回路１１の出力１の状態を一定間隔でサンプリングして
発電手段１０の発電レベルを検出する。

【００１５】次に、発電手段１０の発電レベルが高い状
態から低い状態に推移する場合について説明する。発電
電圧がV１（２２）より高くなっていると、マイコン１
２は上記したようにホルトリリースされた状態で、回路
システムは通常動作モードであり、付加機能を含む時計
としての機能を果たしている。ホルトリリース型発電検
出回路１１の抵抗１７の電圧降下による出力信号P１７
は出力端子の出力２に、図4の（ｃ）のP１７のように発
電電圧に比例した直線となる。発電電圧レベルが高い状
態から低い状態へ推移していき、発電レベルがV１（２
２）より減少して、発電レベルがV２（２３）に達する
と出力信号P１７はV０になる。V０まで減少するとマイ
コン１２は発電手段１０の発電が低い状態に推移したこ
とを検出してホルトし、回路システムはパワーセーブモ
ードに入る。回路システムのうち、ホルトリリース型発
電検出回路や時計機能に必要な一部の時刻計数回路等を
除いて回路システムは休止する。発電レベルの検出は時
刻計数回路からの信号を用いて通常時よりかなり長い間
隔で検出するか、場合によっては、検出を休止する。発
電電圧レベルが再び低い状態から高い状態に推移してい
き、発電レベルがV１（２２）以上になると、マイコン
１２がホルトリリースされ回路システムは通常動作モー
ドになる。

【００１６】上記したように、発電レベルが低く回路シ
ステムが停止している場合は、発電の状況を頻繁に検出
することがないため、消費電力を減らすことができる。
ホルトしてパワーセーブに入る発電電圧レベルV２（２
３）とホルトリリースする発電電圧レベルV１（２２）
の電圧レベルを変えてヒステリシスを持たせて、ノイズ
に対する安定化をはかっている。なお、図３のホルトリ
リース型発電検出回路のインバータ２１の低電位側（V
ｓｓ）の図には示していない電源ラインは発電手段１０
の低電位側に接続するが、蓄電器１４の低電位側に接続
することも可能である。場合によっては、安定化のた
め、インバータ２１の出力と発電手段１０の高電位側と
の間にプルアップ抵抗を付加してもよい。

【００１７】本発明の第２の実施形態の充電式電子時計
は図２において、ソーラーセル等からなる発電手段１０
の高電位側である一方の端は充電手段である蓄電器１４
の一方の端と接続し、発電手段１０の低電位側である他
方の端は、逆流防止ダイオード１５を介して蓄電器１４
の他方の端と接続している。さらに、発電手段１０の一
方の端はホルトリリース型発電検出回路１６の一方の端
と接続し、発電手段１０の他方の端は、ホルトリリース
型発電検出回路１６の他方の端と接続している。蓄電器
１４の一方の端はマイコン１２の一方の端と接続し、蓄
電器１４の他方の端はマイコン１２の他方の端と接続し
ている。ホルトリリース型発電検出回路１６の出力端子
である出力１と出力２はマイコン１２の入力端子に接続
し、マイコンの出力端子には表示手段１３が接続してい
る。

【００１８】ホルトリリース型発電検出回路１６の具体
例として、図５の第２の実施例の回路構成図を示す。発
電手段１０の高電位側である一方の端と抵抗１７の一方
の端を、発電手段１０の低電位側である他方の端と抵抗
１７の他方の端を接続する。発電手段１０の一方の端と
PMOS１８のソース側（Vｄｄ)を接続し、PMOS１８のゲー
トと発電手段１０の低電位側である他方の端を接続す
る。PM OS１８のドレイン側と抵抗１９の一方の端を接
続し、抵抗１９の他方の端と発電手段１０の一方の端を
接続する。PMOS１８のドレイン側と抵抗１９との接続点
を中点M２０とする。M２０にインバータ２１の入力端子
を接続し、インバータ２１の出力信号P２１を出力端子
に出力１として取り出す。抵抗１７の他方の端の出力信
号P１７をホルトリリース型発電検出回路の出力端子に
出力２として取り出す。

【００１９】ホルトリリース型発電検出回路１６の動作
を、発電手段１０の発電レベルが低い状態から高い状態
に推移する場合について説明する。発電手段１０の発電
電圧が図４の（ｃ）のV１（２２）より低くなっている
と、マイコン１２はホルト状態で回路システムはパワー
セーブモードに入っている。中点M２０の中点電位はイ
ンバータ２１の閾値電圧Vｔよりも低いので、インバー
タ２１の出力P２１は「ｈｉｇｈ」レベルである。発電
電圧レベルが高い方に推移していくと、PMOS１８のゲー
トがバイアスされることにより、図4の（ａ）のよう
に、PMOS１８の抵抗値R１８は急激に減少していく。一
方、抵抗１９の抵抗値R１９は一定であるから、図4の
（ｂ）のように、中点M２０の中点電位は急激に上昇す
る。発電電圧がV１（２２）に達すると中点M２０の中点
電位はインバータ２１の閾値電圧Vｔとなり、インバー
タ２１は反転してインバータ２１の出力信号P２１は
「ｌｏｗ」レベルとなり、出力１は「ｌｏｗ」レベルと
なる。

【００２０】出力１が「ｌｏｗ」レベルになると、マイ
コン１２がホルトリリースされて回路システムが動作を
開始して通常動作モードとなり、付加機能を含む時計と
しての機能を果たすともに、ホルトリリース型発電検出
回路１６の出力１の状態を一定間隔でサンプリングして
発電手段１０の発電レベルを検出する。

【００２１】次に、発電手段１０の発電レベルが高い状
態から低い状態に推移する場合について説明する。発電
電圧がV１（２２）より高くなっていると、マイコン１
２は上記したようにホルトリリースされた状態で、回路
システムは通常動作モードであり、付加機能を含む時計
としての機能を果たしている。発電電圧レベルが高い状
態から低い状態へ推移していき、発電レベルがV１（２
２）より減少するとインバータ２１の閾値電圧Vｔ以下
になるため、出力信号P２１は反転して「ｈｉｇｈ」レ
ベルになる。マイコン１２は発電手段１０の発電が低い
状態に推移したことを検出してホルトし、回路システム
はパワーセーブモードに入る。回路システムのうち、ホ
ルトリリース型発電検出回路や時計機能に必要な一部の
時刻計数回路等を除いて回路システムは休止する。発電
レベルの検出は時刻計数回路からの信号を用いて通常時
よりかなり長い間隔で検出するか、場合によっては、検
出を休止する。発電電圧レベルが再び低い状態から高い
状態に推移していき、発電レベルがV１（２２）以上に
なると、マイコン１２はホルトリリースされ回路システ
ムは通常動作モードになる。

【００２２】上記したように、発電レベルが低く回路シ
ステムが停止している場合は、発電の状況を頻繁に検出
することがないため、消費電力を減らすことができる。
発電電圧が高い状態から低い状態に推移してホルトして
パワーセーブに入る発電電圧レベルと発電電圧が低い状
態から高い状態に推移してホルトリリースする発電電圧
レベルをV１（２２）とすることで回路を単純化してい
る。なお、ホルトリリース型発電検出回路１６のインバ
ータ２１の低電位側（Vｓｓ）の図には示していない電
源ラインは発電手段１０の低電位側に接続するが、蓄電
器１４の低電位側に接続することも可能である。場合に
よっては、安定化のため、インバータ２１の出力と発電
手段１０の高電位側との間にプルアップ抵抗を付加して
もよい。

【００２３】ホルトリリース型発電検出回路１６の他の
具体例を、図６の第３の実施例の回路構成図に示す。発
電手段１０の高電位側である一方の端と抵抗１７の一方
の端を、発電手段１０の低電位側である他方の端と抵抗
１７の他方の端を接続する。発電手段１０の一方の端と
PMOS１８とPMOS２４の各々のソース側（Vｄｄ)を接続
し、PMOS１８のゲートと発電手段１０の低電位側である
他方の端を接続し、PMOS２４のゲートとインバータ２１
の出力端子を接続する。PMOS１８とPMOS２４の各々のド
レイン側と抵抗１９の一方の端を接続し、抵抗１９の他
方の端と発電手段１０の一方の端を接続する。PMOS１８
とPMOS２４のドレイン側と抵抗１９との接続点を中点M
２０とする。M２０とインバータ２１の入力端子を接続
し、インバータ２１の出力端子と発電手段１０の一方の
端（高電位側）を抵抗２５で接続する。インバータ２１
の出力信号P２１をホルトリリース型発電検出回路の出
力端子に出力１として取り出す。

【００２４】第３の実施例のホルトリリース型発電検出
回路の動作を図７の動作図を用いて、発電手段１０の発
電レベルが低い状態から高い状態に推移する場合につい
て説明する。発電手段１０の発電電圧が図７の（ｃ）の
V４（２７）より低くなっていると、マイコン１２はホ
ルト状態で回路システムはパワーセーブモードに入って
いる。中点M２０の中点電位はインバータ２１の閾値電
圧Vｔよりも低いので、インバータ２１の出力P２１は
「ｈｉｇｈ」レベルである。発電電圧レベルがV４（２
７）より高い方に推移していくと、PMOS１８のゲートが
バイアスされることにより、PMOS１８の抵抗値は減少し
ていくが抵抗１９の抵抗値は一定であるから、図７の
（ｂ）のように、中点M２０の中点電位は急激に上昇す
る。発電電圧がV３（２６）に達すると中点M２０の中点
電位はインバータ２１の閾値電圧Vｔとなり、インバー
タ２１は反転してインバータ２１の出力信号P２１は
「ｌｏｗ」レベルとなり、出力１は「ｌｏｗ」レベルと
なる。

【００２５】出力１が「ｌｏｗ」レベルになると、マイ
コン１２がホルトリリースされて回路システムが動作を
開始して通常動作モードとなり、付加機能を含む時計と
しての機能を果たすともに、ホルトリリース型発電検出
回路１６の出力１の状態を一定間隔でサンプリングして
発電手段１０の発電レベルを検出する。

【００２６】次に、発電手段１０の発電レベルが高い状
態から低い状態に推移する場合について説明する。発電
電圧がV３（２６）より高くなっていると、マイコン１
２は上記したようにホルトリリースされた状態で、回路
システムは通常動作モードであり、付加機能を含む時計
としての機能を果たしている。発電電圧レベルが高い状
態から低い状態へ推移していき、発電レベルがV３（２
６）より減少するとPMOS１８の抵抗値は急激に増加し、
発電レベルがV４（２７）に達するとPMOS２４の抵抗値
も急激に増加して、中点電位は閾値電圧Vｔ以下にな
り、出力信号P１７は「ｈｉｇｈ」レベルになる。「ｈ
ｉｇｈ」レベルになるとマイコン１２は発電手段１０の
発電が低い状態に推移したことを検出してホルトし、回
路システムはパワーセーブモードに入る。回路システム
のうち、ホルトリリース型発電検出回路や時計機能に必
要な一部の時刻計数回路等を除いて回路システムは休止
する。発電レベルの検出は時刻計数回路からの信号を用
いて通常時よりかなり長い間隔で検出するか、場合によ
っては、検出を休止する。発電電圧レベルが再び低い状
態から高い状態に推移していき、発電レベルがV３（２
６）以上になると、マイコン１２はホルトリリースされ
回路システムは通常動作モードになる。

【００２７】上記したように、発電レベルが低く回路シ
ステムが停止している場合は、発電の状況を頻繁に検出
することがないため、消費電力を減らすことができる。
ホルトしてパワーセーブに入る発電電圧レベルV４（２
７）とホルトリリースする発電電圧レベルV３（２６）
の電圧レベルを変えてヒステリシスを持たせて、ノイズ
に対する安定化をはかっている。なお、図６のホルトリ
リース型発電検出回路のインバータ２１の低電位側（V
ｓｓ）の図には示していない電源ラインは、発電手段１
０の低電位側に接続するが、蓄電器１４の低電位側に接
続することも可能である。

【００２８】ホルトリリース型発電検出回路１６のさら
に他の具体例を、図８の第４の実施例の回路構成図に示
す。発電手段１０の高電位側である一方の端と抵抗１７
の一方の端を、発電手段１０の低電位側である他方の端
と抵抗１７の他方の端を接続する。発電手段１０の一方
の端とPMOS１８のソース側（Vｄｄ)を接続し、PMOS１８
のゲートと発電手段１０の低電位側である他方の端を接
続する。PMOS１８のドレイン側と抵抗１９の一方の端を
接続し、抵抗１９の他方の端と発電手段１０の一方の端
を接続する。PMOS１８のドレイン側と抵抗１９との接続
点を中点M２０とする。M２０にシュミット・トリガ回路
２８を接続する。シュミット・トリガ回路２８は入力抵
抗２９と帰還抵抗３０とプルアップ抵抗３３と直列接続
したインバータ３１とインバータ３２を有する。入力抵
抗２９の一方の端と中点M２０を接続し、入力抵抗２９
の他方の端とインバータ３１の入力端子を接続し、イン
バータ３１の出力端子とインバータ３２の入力端子を接
続し、インバータ３２の出力端子と帰還抵抗３０の一方
の端を接続し、帰還抵抗３０の他方の端とインバータ３
１の入力端子を接続する。さらに、インバータ３２の出
力端子とプルアップ抵抗３３の一方の端を接続し、プル
アップ抵抗の他方の端と発電手段１０の一方の端とイン
バータ２１の入力端子を接続し、インバータ２１の出力
端子と発電手段１０の一方の端（高電位側）を接続す
る。インバータ３２の出力信号P３２をホルトリリース
型発電検出回路の出力端子に出力１として取り出す。

【００２９】シュミット・トリガ回路２８は正帰還をも
つCMOS増幅器であり、シュミット・トリガ回路２８自体
のヒステリシスを持たないスイッチング電圧Vｔを帰還
抵抗３０の値と入力抵抗２９の値との比によって、高レ
ベルの閾値電圧Vｕと低レベルの閾値電圧Vｌをもたせる
ことができる。また、インバータ３１の入力端子に適当
な値の抵抗を付加して発電手段１０の一方の端または他
方の端と接続することにより、伝達特性をシフトするこ
とができる。

【００３０】第４の実施例のホルトリリース型発電検出
回路の動作を図９の動作図を用いて、発電手段１０の発
電レベルが低い状態から高い状態に推移する場合につい
て説明する。発電手段１０の発電電圧が図９の（ｃ）の
V６（３５）より低くなっていると、マイコン１２はホ
ルト状態で回路システムはパワーセーブモードに入って
いる。中点M２０の中点電位はシュミット・トリガ回路
２８の高レベルの閾値電圧Vｕよりも低いので、シュミ
ット・トリガ回路２８の出力信号P３２は「ｈｉｇｈ」レ
ベルである。発電電圧レベルがV５（３４）より高い方
に推移していくと、中点M２０の中点電位がシュミット
・トリガ回路２８の高レベルの閾値電圧Vｕより高くな
るのでシュミット・トリガ回路２８の出力は反転して出
力信号P３２は「ｌｏｗ」レベルとなり、出力１は「ｌ
ｏｗ」レベルとなる。

【００３１】出力１が「ｌｏｗ」レベルになると、マイ
コン１２がホルトリリースされて回路システムが動作を
開始して通常動作モードとなり、付加機能を含む時計と
しての機能を果たすともに、ホルトリリース型発電検出
回路１６の出力１の状態を一定間隔でサンプリングして
発電手段１０の発電レベルを検出する。

【００３２】次に、発電手段１０の発電レベルが高い状
態から低い状態に推移する場合について説明する。発電
電圧がV５（３４）より高くなっていると、マイコン１
２は上記したようにホルトリリースされた状態で、回路
システムは通常動作モードであり、付加機能を含む時計
としての機能を果たしている。発電電圧レベルが高い状
態から低い状態へ推移していき、発電レベルがV６（３
５）より減少して発電電圧レベルがV５６（３５）より
低い方に推移していくと、中点M２０の中点電位がシュ
ミット・トリガ回路２８の低レベルの閾値電圧Vｌより
低くなるのでシュミット・トリガ回路２８の出力は反転
して出力信号P３２は「ｈｉｇｈ」レベルとなり、出力
１は「ｈｉｇｈ」レベルとなる。「ｈｉｇｈ」レベルに
なるとマイコン１２は発電手段１０の発電が低い状態に
推移したことを検出してホルトし、回路システムはパワ
ーセーブモードに入る。回路システムのうち、ホルトリ
リース型発電検出回路や時計機能に必要な一部の時刻計
数回路等を除いて回路システムは休止する。発電レベル
の検出は時刻計数回路からの信号を用いて通常時よりか
なり長い間隔で検出するか、場合によっては、検出を休
止する。発電電圧レベルが再び低い状態から高い状態に
推移していき、発電レベルがV５（３４）以上になる
と、マイコン１２はホルトリリースされ回路システムは
通常動作モードになる。

【００３３】上記したように、発電レベルが低く回路シ
ステムが停止している場合は、発電の状況を頻繁に検出
することがないため、消費電力を減らすことができる。
ホルトしてパワーセーブに入る発電電圧レベルV６（３
５）とホルトリリースする発電電圧レベルV５（３４）
の電圧レベルを変えてヒステリシスを持たせて、ノイズ
に対する安定化をはかっている。シュミット・トリガ回
路としては、上記した正帰還をもつCMOS増幅器の他に、
２入力ゲートによるシュミット・トリガ回路、デュアル
・シュミット・トリガ回路、多入力ゲートによるシュミ
ット・トリガ回路等を用いることもできる。

【００３４】ホルトリリース型発電検出回路１１の他の
具体例を、図１０の第５の実施例の回路構成図に示す。
発電手段１０の高電位側である一方の端と抵抗１７の一
方の端を、発電手段１０の低電位側である他方の端と抵
抗１７の他方の端を接続する。発電手段１０の一方の端
とPMOS１８のソース側（Vｄｄ)を接続し、PMOS１８のゲ
ートと発電手段１０の低電位側である他方の端を接続す
る。PMOS１８のドレイン側と抵抗３６の一方の端を接続
し、抵抗３６の他方の端と抵抗３７の一方の端を接続
し、抵抗３７の他方の端と発電手段１０の一方の端を接
続する。PMOS１８のドレイン側と抵抗３６との接続点を
中点M２０、抵抗３６の他方の端と抵抗３７の一方の端
の接続点をM３８とする。M２０とインバータ２１の入力
端子を接続し、インバータ２１の出力信号P２１をホル
トリリース型発電検出回路の出力端子に出力１として取
り出す。M３８にインバータ３９の入力端子を接続し、
インバータ３９の出力信号P３９を出力端子に出力２と
して取り出す。

【００３５】図１０のホルトリリース型発電検出回路の
動作を図１１の動作図を用いて、発電手段１０の発電レ
ベルが低い状態から高い状態に推移する場合について説
明する。発電手段１０の発電電圧が図１１の（ｃ）のV
８（４１）より低くなっていると、マイコン１２はホル
ト状態で回路システムはパワーセーブモードに入ってい
る。接続点M２０の電位はインバータ２１の閾値電圧Vｔ
よりも低いので、インバータ２１の出力P２１は「ｈｉ
ｇｈ」レベルである。また、接続点M３８の電位は接続
点M２０の電位が分圧されてM２０の電位より低くなるた
め、インバータ３９の閾値電圧Vｔより低いので、イン
バータ３９の出力も「ｈｉｇｈ」レベルである。発電電
圧レベルがV８（４１）から高い方に推移していくと、P
MOS１８のゲートがバイアスされることにより、PMOS１
８の抵抗値は急激に減少していくが抵抗３６と抵抗３７
の抵抗値は一定であるから、図１１の（ａ）のように、
接続点M２０と接続点M３８の電位は急激に上昇する。発
電電圧がV８（４１）に達すると接続点M２０の電位はイ
ンバータ２１の閾値電圧Vｔとなり、インバータ２１は
反転してインバータ２１の出力信号P２１は「ｌｏｗ」
レベルとなり、出力１は「ｌｏｗ」レベルとなる。

【００３６】さらに発電電圧レベルが高い方に推移して
発電電圧がV７（４０）に達すると接続点M３８の電位は
インバータ３９の閾値電圧Vｔとなり、インバータ３９
は反転してインバータ３９の出力信号P３９は「ｌｏ
ｗ」レベルとなり、ホルトリリース型発電検出回路の出
力２は「ｌｏｗ」レベルとなる。 出力２が「ｌｏｗ」
レベルになると、マイコン１２がホルトリリースされて
回路システムが動作を開始して通常動作モードとなり、
付加機能を含む時計としての機能を果たすともに、ホル
トリリース型発電検出回路の出力２の状態を一定間隔で
サンプリングして発電手段１０の発電レベルを検出す
る。

【００３７】次に、発電手段１０の発電レベルが高い状
態から低い状態に推移する場合について説明する。発電
電圧がV７（４０）より高くなっていると、マイコン１
２は上記したようにホルトリリースされた状態で、回路
システムは通常動作モードであり、付加機能を含む時計
としての機能を果たしている。発電電圧レベルが高い状
態から低い状態へ推移していき、発電レベルがV７（４
０）より減少するとインバータ３９は反転して出力信号
P３９は「ｈｉｇｈ」レベルとなる。さらに、発電レベ
ルがV８（４１）に達するとインバータ２１が反転して
出力信号P２１「ｈｉｇｈ」レベルになる。出力信号P２
１が「ｈｉｇｈ」レベルになるとマイコン１２は発電手
段１０の発電が低い状態に推移したことを検出してホル
トし、回路システムはパワーセーブモードに入る。回路
システムのうち、ホルトリリース型発電検出回路や時計
機能に必要な一部の時刻計数回路等を除いて回路システ
ムは休止する。発電レベルの検出は時刻計数回路からの
信号を用いて通常時よりかなり長い間隔で検出するか、
場合によっては、検出を休止する。発電電圧レベルが再
び低い状態から高い状態に推移していき、発電レベルが
V７（４０）以上になると、マイコン１２はホルトリリ
ースされ回路システムは通常動作モードになる。

【００３８】上記したように、発電レベルが低く回路シ
ステムが停止している場合は、発電の状況を頻繁に検出
することがないため、消費電力を減らすことができる。
ホルトしてパワーセーブに入る発電電圧レベルV８（４
１）とホルトリリースする発電電圧レベルV７（４０）
の電圧レベルを変えてヒステリシスを持たせ、ノイズに
対する安定化をはかっている。なお、図１０のホルトリ
リース型発電検出回路のインバータ２１及び３９の低電
位側（Vｓｓ）の図には示していない電源ラインは発電
手段１０の低電位側に接続するが、図１の蓄電器１４の
低電位側に接続することも可能である。場合によって
は、安定化のため、インバータ２１及び３９の出力と発
電手段１０の高電位側との間にプルアップ抵抗を付加し
てもよい。

【００３９】上記説明では、パワーセーブモードをマイ
コンのホルト状態、通常動作モードをマイコンのホルト
リリース状態としたが、マイコンに限定することなく、
マイコン以外のＩＣで同様のシステムを構成することも
可能である。

【００４０】上記説明では、回路システムあるいは発電
検出回路等を含む電子時計の電源装置を発電手段１０と
該発電手段１０の発電エネルギーが充電される蓄電器１
４としたが、電源装置を発電手段１０のみとすることも
可能である。

【００４１】

【発明の効果】発電手段の発電の状況に応じて電子時計
の回路システムの発電検出の動作を異ならせることによ
り、特に発電の状況が少なく回路システムが停止してい
る場合は、発電の状況を頻繁に検出することがないた
め、消費電力を低減することができる。特に電子時計等
の容量の少ない蓄電器を用いた回路システムの場合、低
消費電力化に非常に効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施形態の充電式電子時計のシ
ステム構成図である。

【図２】本発明の第２の実施形態の充電式電子時計のシ
ステム構成図である。

【図３】本発明の第１の実施例のホルトリリース型発電
検出回路の回路構成図である。

【図4】本発明の第1の実施例のホルトリリース型発電検
出回路の動作図である。

【図５】本発明の第2の実施例のホルトリリース型発電
検出回路の回路構成図である。

【図６】本発明の第3の実施例のホルトリリース型発電
検出回路の回路構成図である。

【図７】本発明の第３の実施例のホルトリリース型発電
検出回路の動作図である。

【図８】本発明の第４の実施例のホルトリリース型発電
検出回路の回路構成図である。

【図９】本発明の第４の実施例のホルトリリース型発電
検出回路の動作図である。

【図１０】本発明の第５の実施例のホルトリリース型発
電検出回路の回路構成図である。

【図１１】本発明の第５の実施例のホルトリリース型発
電検出回路の動作図である。

【図１２】従来の充電式電子時計のシステム構成図であ
る。

【図１３】従来の発電検出回路のシステム構成図であ
る。

【符号の説明】

１０ 発電手段 １１、１６ ホルトリリース型発電検出回路 １２ マイコン １３ 表示手段 １４ 蓄電器

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 発電手段と、該発電手段からの発電エネ
   ルギーが充電される蓄電器とより成る電源装置をエネル
   ギー源として動作する充電式電子時計において、前記電
   源装置により動作する回路システムと、前記発電手段の
   発電レベルの推移を検出する発電検出手段とを備え、該
   発電検出手段が該発電レベルの推移を検出した場合には
   前記回路システムが異なる動作をする様に構成したこと
   を特徴とする充電式電子時計。
2. 【請求項２】 前記発電手段の前記発電レベルの推移を
   検出する前記発電検出手段が、該発電手段の該発電レベ
   ルが発電の多い状態から少ない状態へ推移したことを検
   出した場合には前記回路システムの少なくとも一部の動
   作が停止状態となり、該発電レベルが発電の少ない状態
   から多い状態へ推移したことを検出した場合には前記回
   路システムが動作を開始する様に構成したことを特徴と
   する請求項１記載の充電式電子時計。
3. 【請求項３】 前記回路システムがマイコンシステムで
   あり、前記少なくとも一部の動作が停止状態となること
   が前記マイコンシステムのホルト状態であることを特徴
   とする請求項２記載の充電式電子時計。
4. 【請求項４】 発電手段と、該発電手段からの発電エネ
   ルギーが充電される蓄電器とより成る電源装置をエネル
   ギー源として動作する充電式電子時計において、前記電
   源装置により動作する回路システムと、前記発電手段の
   発電レベルの推移を検出する発電検出手段とを備え、該
   発電検出手段が該発電レベルの推移を検出することに基
   づき前記回路システムの動作が異なるように制御される
   ことを特徴とする充電式電子時計。