JP2006284607A - 電子機器、電子機器の制御方法、計時装置、および計時装置の制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】運針用のステッピングモータと発電装置が共に収納された腕時計装置において、ユーザーが不便を感じることなくエネルギーを節約する。
【解決手段】回転錘を用いて運動エネルギーを捉えて発電を行う発電装置４０を内蔵した計時装置１において、発電装置４０が発電しているか否か等を発電状態検出部９１で検出し、非発電時間が所定時間を越えたときに節電モードに移行して時刻表示を停止する。そして、発電状態検出部９１で発電を検出するとともに、電源電圧が所定値以上であるときに表示モードに戻って時刻表示を再開する。回転錘を用いた発電装置４０は、ユーザーの腕の動きなどを捉えて発電を行うので、発電の有無によって携帯されているか否かを精度良く判断することが可能であり、携帯されているときは夜間や冬季でも時刻表示を継続し、携帯されているときは明るくても時刻表示をせずに節電することができる。
【選択図】図２

Description

本発明は、電子機器、特に時刻表示機能を備えた計時装置およびそれらの制御方法に関するものである。

近年、腕時計タイプなどの小型の電子時計に太陽電池などの発電装置を内蔵し、電池交換なしに動作するものが実現されている。これらの電子時計においては、発電装置で発生した電力をいったん大容量コンデンサなどに充電する機能を備えており、発電が行われないときはコンデンサから放電される電力で時刻表示が行われるようになっている。このため、電池なしでも長時間安定した動作が可能であり、電池の交換の手間あるいは電池の廃棄上の問題などを考慮すると、今後、多くの電子時計に発電装置が内蔵されるものと期待されている。

しかしながら、腕時計などに内蔵される発電装置は、照射された光を電気エネルギーに変換する太陽電池、あるいは、ユーザーの腕の動きなどを捉えて運動エネルギーを電気エネルギーに変換する発電システムなどである。これらの発電装置はユーザーの周囲のエネルギーを電気エネルギーに変換して使用するという面では非常にすぐれているが、利用可能なエネルギー密度が低く、さらに、継続したエネルギーが得られないという問題がある。従って、継続した発電は行われず、その間は大容量コンデンサに蓄積された電力で電子時計は動作する。このため、大容量コンデンサはできるだけ大きな容量のものが望ましいが、サイズが大きすぎると腕時計装置に収納できず、また、充電に時間がかかるので適当な電圧が得にくいなどの問題がある。一方、容量が小さいと、発電できない期間が長くなると電子時計が止まってしまい、再び光を当てるなどして電子時計が動作を開始しても時刻表示が狂っており正確な現時刻が表示されない。従って、時計としての機能を果たさなくなる。

太陽電池を用いた腕時計装置では、太陽電池を用いて周辺の照度を検出できるので、照度が設定値より低下すると時刻表示を停止して内部のカウンタで停止している時間を計測し、照度が高くなると時刻表示を再開すると共に内部カウンタの値に基づき現時刻に復帰するようなシステムが考えられている。このような腕時計装置では、就寝中などの照明を落とした状態では時刻の表示動作を停止してエネルギーを節約し、朝になって明るくなると自動的に時刻表示を再開すると共に現時刻に復帰する。従って、ユーザーに不便を感じさせることなく、大容量コンデンサの持続時間を延長でき、長時間にわたり腕時計を稼働させることができる。また、照度が低下して一定時間が経過した後に時刻表示を停止するようなシステムにすることにより、腕時計が衣類に隠れたような短時間の照度低下であれば時刻表示を継続するようにすることも可能であり、この点でもユーザーに不便を感じさせることなくエネルギーを節約できる。

しかしながら、夜間でも時刻を見たいことは多々あり、そのときに瞬時に現時刻がわからないのは不便である。また、コートなどを着用している冬季には腕時計に光が当たらない機会が多く、このようなときに計時が停止してしまうと腕時計としての機能が果たされない。逆に、腕時計を着用していなくても室内などに放置されていれば微弱な光があたるので計時を行うことになり、無駄な電力消費が発生する。

本発明は上述した事情に鑑みてなされたものであり、ユーザーの使用状態に応じて、節電モードと動作モードを切り換えることができる電子機器およびその制御方法を提供することを目的としている。また、他の目的は、電池を用いなくても、長時間にわたり精度良く時刻を表示可能な計時装置およびその制御方法を提供することにある。

上述した課題を解決するため、本発明に係る電子機器は、発電部と、前記発電部により発電された電力を蓄電する電源部と、前記電源部から供給される電力を用いて動作する電力消費部と、前記発電部の発電を検出するとともに、前記検出した発電が所定時間継続したか否かを検出し、当該発電が前記所定時間を超えて継続した場合に発電状態にあると検出し、前記所定時間以下となっている場合に非発電状態にあると検出する発電状態検出部と、前記発電状態検出部によって検出された非発電状態の時間を計測する計測部と、前記計測部によって計測された前記非発電状態の時間が予め設定された設定時間を超えたとき、前記電力消費部を動作させる動作モードから前記電力消費部の動作を停止させる節電モードに切り換える一方、前記発電状態検出部によって前記発電状態にあると検出され、かつ、前記電源部に蓄電された電力に基づく電源電圧が所定値以上であるとき、前記節電モードから前記動作モードに切り換える制御部とを備えることを特徴とする。この場合、発電部の発電状態を検出することによって、電子機器の使用状態を判断することができ、この使用状態に応じて節電モードと動作モードとを切り換えることができるので、無駄な電力消費を低減することができる。
ここで、本発明に係る発電状態検出部は、前記発電部の起電圧に基づいて前記発電部の発電を検出しても良いし、前記発電部の充電電流に基づいて前記発電部の発電を検出しても良い。

本発明に係る発電状態検出部は、前記発電部で発電された交流電力の周期に応じてスイッチングするスイッチング手段と、前記スイッチング手段によるスイッチング動作に応じて電荷を蓄電する容量素子と、前記容量素子の放電経路に挿入され、前記容量素子に蓄電された電荷を放電する放電手段と、を備え、前記計測部は、前記容量素子の電圧が所定値を超えた期間を計測する構成が好ましい。この構成において、前記発電状態検出部は、前記動作モードおよび前記節電モードのそれぞれに対応する時間値を、現在のモードに応じて選択し、選択した時間値を前記所定時間として、前記発電部の発電が所定時間継続したか否かを検出するものであっても良い。この場合、前記発電状態検出部は、前記動作モードに対応する時間値を、前記節電モードに対応する時間値よりも長く設定することが好ましい。この場合には、節電モードから動作モードへ移行する際には、強い発電が行われることが条件となるので、確実に発電が行われる場合に電力消費部を動作させることができる。

本発明に係る発電状態検出部は、前記発電部の発電周波数に基づいて発電状態を検出するものであっても良い。また、発電状態検出部は、前記発電部の起電圧が設定電圧値を超えてから前記設定時間を経過するまでの期間中、前記起電圧の山の数をカウントすることにより、前記発電部の発電周波数を検出するものであってもよい。また、発電状態検出部は、前記動作モードおよび前記節電モードのそれぞれに対応する設定周波数値を、現在のモードに応じて選択し、選択した設定周波数値と、前記発電周波数との比較によって、発電状態を検出するものであってもよい。この場合、前記動作モードに対応する設定周波数値を、前記節電モードに対応する設定周波数値よりも高く設定することが好ましい。この場合には、節電モードから動作モードへ移行する際には、強い発電が行われることが条件となるので、確実に発電が行われる場合に電力消費部を動作させることができる。

また、本発明に係る計時装置は、前記電子機器において、前記電力消費部を、前記電源部から供給される電力を用いて時刻を表示する時刻表示部で構成し、前記動作モードを時刻表示部に時刻表示させる表示モードとすることを特徴とする。本発明に係る計時装置の制御方法は、発電部と、発電された電力を蓄電する電源部と、前記電源部から供給される電力を用いて動作する電力消費部とを有する電子機器の制御方法であって、前記発電部の発電を検出するとともに、前記検出した発電が所定時間継続したか否かを検出し、当該発電が前記所定時間を超えて継続した場合に発電状態にあると検出し、前記所定時間以下となっている場合に非発電状態にあると検出して、前記非発電状態にあると検出されたときに、当該非発電状態の時間を計測し、計測された前記非発電状態の時間が予め設定された設定時間を超えたとき、前記電力消費部を動作させる動作モードから前記電力消費部の動作を停止させる節電モードに切り換える一方、前記発電状態にあると検出され、かつ、前記電源部に蓄電された電力に基づく電源電圧が所定値以上であるとき、前記節電モードから前記動作モードに切り換えることを特徴とする。これらの場合には、時刻表示を必要に応じて切り換えることができ、消費電力を削減することができる。

[１．第１実施形態]
[１−１：全体構成]
以下に図面を参照しながら本発明に係る第１実施形態を説明する。図１に、本発明の一実施形態に係る計時装置１の概略構成を示してある。この計時装置１は、腕時計であって、使用者は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。本例の計時装置１は、交流電力を発電する発電部Ａ、発電部Ａからの交流電圧を整流するとともに昇圧した電圧を蓄電し、各構成部分へ電力を給電する電源部Ｂ、発電部Ａの発電状態を検出し（後述する発電状態検出部９１）、その検出結果に基づいて装置全体を制御する制御部Ｃ、運用針をステップモータ１０を用いて駆動する運針機構Ｄ、制御部Ｃからの制御信号に基づいて運針機構Ｄを駆動する駆動部Ｅから大略構成される。ここで、制御部Ｃは、発電部Ａの発電状態に応じて、運針機構Ｄを駆動して時刻表示を行う表示モードと、運針機構Ｄへの給電を停止して電力を節電する節電モードとを切り換えるようになっている。また、節電モードから表示モードへの移行は、ユーザーが計時装置１を手に持ってこれを振ることによって、強制的に移行されるようになっている。以下、各構成部分について説明する。なお、制御部Ｃについては機能ブロックを用いて後述する。

まず、発電部Ａは、発電装置４０、回転錘４５および増速用ギア４６を備えている。発電装置４０としては、発電用ロータ４３が発電用ステータ４２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できる電磁誘導型の交流発電装置が採用されている。また、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、腕時計型の計時装置１では、ユーザー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、その電力を用いて計時装置１を駆動できるようになっている。

次に、電源部Ｂは、整流回路として作用するダイオード４７、大容量コンデンサ４８および昇降圧回路４９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、４９ｂおよび４９ｃを用いて多段階の昇圧および降圧ができるようになっており、制御部Ｃからの制御信号φ１１によって駆動部Ｅに供給する電圧を調整することができる。また、昇降圧回路４９の出力電圧はモニタ信号φ１２によって制御部Ｃにも供給されており、これによって出力電圧をモニタしている。ここで、電源部Ｂは、Ｖｄｄ（高電圧側）を基準電位（ＧＮＤ）に取り、Ｖｓｓ（低電圧側）を電源電圧として生成している。

次に運針機構Ｄについて説明する。運針機構Ｄに用いられているステッピングモータ１０は、パルスモータ、ステッピングモータ、階動モータあるいはデジタルモータなどとも称され、デジタル制御装置のアクチュエータとして多用されている、パルス信号によって駆動されるモータである。近年、携帯に適した小型の電子装置あるいは情報機器用のアクチュエータとして小型、軽量化されたステッピングモータが多く採用されている。このような電子装置の代表的なものが電子時計、時間スイッチ、クロノグラフといった計時装置である。

本例のステッピングモータ１０は、駆動部Ｅから供給される駆動パルスによって磁力を発生する駆動コイル１１と、この駆動コイル１１によって励磁されるステータ１２と、さらに、ステータ１２の内部において励磁される磁界により回転するロータ１３を備えている。また、ステッピングモータ１０は、ロータ１３がディスク状の２極の永久磁石によって構成されたＰＭ型（永久磁石回転型）で構成されている。ステータ１２には、駆動コイル１１で発生した磁力によって異なった磁極がロータ１３の回りのそれぞれの相（極）１５および１６に発生するように磁気飽和部１７が設けられている。また、ロータ１３の回転方向を規定するために、ステータ１２の内周の適当な位置には内ノッチ１８が設けられており、コギングトルクを発生させてロータ１３が適当な位置に停止するようにしている。

ステッピングモータ１０のロータ１３の回転は、かなを介してロータ１３に噛合された五番車５１、四番車５２、三番車５３、二番車５４、日の裏車５５および筒車５６からなる輪列５０によって各針に伝達される。四番車５２の軸には秒針６１が接続され、二番車５４には分針６２が接続され、さらに、筒車５６には時針６３が接続されている。ロータ１３の回転に連動してこれらの各針によって時刻が表示される。輪列５０には、さらに、年月日などの表示を行うための伝達系など（不図示）を接続することももちろん可能である。

次に、駆動部Ｅは制御部Ｃの制御の基にステッピングモータ１０に様々な駆動パルスを供給する。駆動部Ｅは、直列に接続されたｐチャンネルＭＯＳ３３ａとｎチャンネルＭＯＳ３２ａ、およびｐチャンネルＭＯＳ３３ｂとｎチャンネルＭＯＳ３２ｂによって構成されたブリッジ回路を備えている。また、駆動部Ｅは、ｐチャンネルＭＯＳ３３ａおよび３３ｂとそれぞれ並列に接続された回転検出用抵抗３５ａおよび３５ｂと、これらの抵抗３５ａおよび３５ｂにチョッパパルスを供給するためのサンプリング用のｐチャンネルＭＯＳ３４ａおよび３４ｂを備えている。したがって、これらのＭＯＳ３２ａ、３２ｂ、３３ａ、３３ｂ、３４ａおよび３４ｂの各ゲート電極に制御部Ｃからそれぞれのタイミングで極性およびパルス幅の異なる制御パルスを印加することにより、駆動コイル１１に極性の異なる駆動パルスを供給したり、あるいは、ロータ１３の回転検出用および磁界検出用の誘起電圧を励起する検出用のパルスを供給することができるようになっている。

[１−２：制御部]
次に、制御部Ｃの構成について図２を参照しつつ説明する。図２は、制御部Ｃとその周辺構成の機能ブロック図である。制御部Ｃは、パルス合成回路２２、モード設定部９０、時刻情報記憶部９６、および駆動制御回路２４を備えている。
まず、パルス合成回路２２は、水晶振動子などの基準発振源２１を用いて安定した周波数の基準パルスを発振する発振回路、基準パルスを分周して得た分周パルスと基準パルスとを合成してパルス幅やタイミングの異なるパルス信号を発生する合成回路から構成される。

次に、モード設定部９０は、発電状態検出部９１、発電状態の検出のために用いる設定値を切り換える設定値切換部９５、大容量コンデンサ４８の充電電圧Ｖcを検出する電圧検出回路９２、発電状態に応じて時刻表示のモードを制御するとともに充電電圧に基づいて昇圧倍率を制御する中央制御回路９３、およびモードを記憶するモード記憶部９４から構成される。

この発電状態検出部９１は、発電装置４０の起電圧Ｖｇｅｎを設定電圧値Ｖｏと比較して発電が検出されたか否かを判断する第１の検出回路９７と、設定電圧値Ｖｏよりもかなり小さな設定電圧値Ｖｂａｓ以上の起電圧Ｖｇｅｎが得られた発電継続時間Ｔｇｅｎを設定時間値Ｔｏと比較して発電が検出されたか否かを判断する第２の検出回路９８とを備えており、第１および第２の検出回路９７および９８にいずれか一方の条件が満足すると、発電状態であると判断するようになっている。ここで、設定電圧値ＶｏおよびＶｂａｓは、いずれもＶｄｄ（＝ＧＮＤ）を基準としたときの負電圧であり、Ｖｄｄからの電位差を示している。なお、第１および第２の検出回路９７および９８の構成については後述する。

ここで、設定電圧値Ｖｏおよび設定時間値Ｔｏは、設定値切換部９５によって切換制御できるになっている。設定値切換部９５は、表示モードから節電モードに切り換わると、発電検出回路９１の第１および第２の検出回路９７および９８の設定値ＶｏおよびＴｏの値を変更する。本例においては、表示モードの設定値ＶａおよびＴａとして、節電モードの設定値ＶｂおよびＴｂよりも低い値がセットされるようになっている。したがって、節電モードから表示モードへ切り換えるためには、大きな発電が必要とされる。ここで、その発電の程度は、計時装置１を通常携帯して得られる程度では足らず、ユーザーが手振りによって強制的に充電する際に生じる大きなものである必要がある。換言すれば、節電モードの設定値ＶｂおよびＴｂは手振りによる強制充電を検出できるように設定されている。

また、中央制御回路９３は、第１および第２の検出回路９７および９８で発電が検出されない非発電時間Ｔｎを計測する非発電時間計測回路９９を備えており、非発電時間Ｔｎが所定の設定時間を越えると表示モードから節電モードに移行するようになっている。一方、節電モードから表示モードへの移行は、発電状態検出部９１によって、発電部Ａが発電状態にあることが検出され、かつ、大容量コンデンサ４８の充電電圧ＶCが十分であるという条件が整うと実行される。
ところで、この例の電源部Ｂは昇降圧回路４９を備えているため、充電電圧ＶCがある程度低い状態でも昇降圧回路４９を用いて電源電圧を昇圧することにより、運針機構Ｄを駆動することが可能である。そこで、中央制御回路９３は、充電電圧ＶCに基づいて昇圧倍率を決定し、昇降圧回路４９を制御している。
しかし、充電電圧ＶCがあまりに低いと、昇圧しても運針機構Ｄを動作させることができる電源電圧を得ることができない。そのような場合に、節電モードから表示モードに移行すると、正確な時刻表示を行うことができず、また、無駄な電力を消費してしまうことになる。
そこで、この例にあっては、充電電圧ＶCを予め定められた設定電圧値Ｖcと比較することにより、充電電圧ＶCが十分であるか否かを判断し、これを節電モードから表示モードへ移行するための一条件としている。

こうして設定されたモードは、モード記憶部９４に記憶され、その情報が駆動制御回路２４、時刻情報記憶部９６および設定値切換部９５に供給されている。駆動制御回路２４においては、表示モードから節電モードに切り換わると、駆動部Ｅに対しパルス信号を供給するのを停止し、駆動部Ｅの動作を停止させる。これにより、モータ１０は回転しなくなり、時刻表示は停止する。

次に、時刻情報記憶部９６は、カウンタとメモリで構成されており（図示せず）、表示モードから節電モードに切り換わると、パルス合成回路２２によって生成された基準信号を受けて時間計測を開始し、節電モードから表示モードに切り換わると、時間計測を終了するようになっている。これにより、節電モードの継続時間が計測されることになる。ここで、節電モードの継続時間はメモリに記憶されるようになっている。また、節電モードから表示モードに切り換わると、前記カウンタを用いて駆動制御回路２４から駆動部Ｅに供給される早送りパルスをカウントし、そのカウント値が節電モードの継続時間に応じた値になると、早送りパルスの送出を停止するための制御信号を生成し、これを駆動部Ｅに供給している。したがって、時刻情報記憶部９６は、再表示された時刻表示を現時刻に復帰させる機能も備えている。なお、カウンタとメモリの内容は、表示モードから節電モードに切り換わる時にリセットされるようになっている。

次に、駆動制御回路２４は、パルス合成回路２２から出力される各種のパルスに基づいて、モードに応じた駆動パルスを生成する。まず、節電モードにあっては、駆動パルスの供給を停止する。次に、節電モードから表示モードへの切換が行われた直後には、再表示された時刻表示を現時刻に復帰させるために、パルス間隔が短い早送りパルスを駆動パルスとして駆動部Ｅに供給する。次に、早送りパルスの供給が終了した後には、通常のパルス間隔の駆動パルスを駆動部Ｅに供給する。

[１−３：発電状態検出部]
次に、発電状態検出部９１の構成を図面を参照しつつ、説明する。図３は、発電状態検出部９１の回路図である。図３において、第１の検出回路９７は、起電圧Ｖｇｅｎの振幅が所定電圧を上回るとハイレベルとなり、これを下回るとローレベルになる電圧検出信号Ｓｖを生成する。一方、第２の検出回路９８は、発電継続時間が所定時間を越えるとハイレベルとなり、これを下回るとローレベルになる発電継続時間検出信号Ｓｔを生成する。また、電圧検出信号Ｓｖと発電継続時間検出信号Ｓｔとは、オア回路９７５において論理和が算出され、これが発電状態検出信号Ｓとして中央制御回路９３に供給されるようになっている。この発電状態検出信号Ｓは、ハイレベルにおいて発電状態を示し、ローレベルにおいて非発電状態を示す。したがって、発電状態検出部９１は、上述したように第１および第２の検出回路９７および９８にいずれか一方の条件が満足すると、発電状態であると判断する。以下、第１の検出回路９７と第２の検出回路９８について詳細に説明する。

[１−３−１：第１の検出回路]
図３において、まず、第１の検出回路９７は、コンパレータ９７１、定電圧を発生する基準電圧源９７２,９７３、スイッチＳＷ１、リトリガブルモノマルチ９７４から大略構成されている。基準電圧源９７２の発生電圧値は、表示モードにおける設定電圧値Ｖａとなっており、一方、基準電圧源９７３の発生電圧値は、節電モードの設定電圧値Ｖｂとなっている。基準電圧源９７２,９７３は、スイッチＳＷ１を介してコンパレータ９７１の正入力端子に接続されている。このスイッチＳＷ１は、設定値切換部９５によって制御され、表示モードにおいて基準電圧源９７２を、節電モードにおいて基準電圧源９７３をコンパレータ９７１の正入力端子に接続する。また、コンパレータ９７１の負入力端子には、発電部Ａの起電圧Ｖｇｅｎが供給されている。したがって、コンパレータ９７１は、起電圧Ｖｇｅｎを設定電圧値Ｖａまたは設定電圧値Ｖｂと比較し、起電圧Ｖｇｅｎがこれらを下回る場合（大振幅の場合）にはハイレベルとなり、起電圧Ｖｇｅｎがこれらを上回る場合（小振幅の場合）にはローレベルとなる比較結果信号を生成する。

次に、リトリガブルモノマルチ９７４は、比較結果信号がローレベルからハイレベルに立ち上がる際に発生する立上エッジでトリガされ、ローレベルからハイレベルに立ち上がり、所定時間が経過した後にローレベルからハイレベルに立ち上がる信号を生成する。また、リトリガブルモノマルチ９７４は、所定時間が経過する前に再度トリガされると、計測時間をリセットして新たに時間計測を開始するように構成されている。

次に、第１の検出回路９７の動作を、図４を参照しつつ説明する。図４は第１の検出回路９７のタイミングチャートである。同図（ａ）は起電圧Ｖｇｅｎをダイオード４７によって半波整流した波形である。この例では、設定電圧値ＶａおよびＶｂを図に示すレベルに設定したものとする。現在のモードが表示モードであるとすれば、スイッチＳＷ１は基準電圧源９７２を選択し、設定電圧値Ｖａをコンパレータ９７１に供給する。すると、コンパレータ９７１は設定電圧値Ｖａと同図（ａ）に示す起電圧Ｖｇｅｎとを比較して、同図（ｂ）に示す比較結果信号を生成する。この場合、リトリガブルモノマルチ９７４は、時刻ｔ１で発生する比較結果信号の立ち上がりエッジに同期して、ローレベルからハイレベルに立ち上がる（同図（ｃ）参照）。ここで、リトリガブルモノマルチ９７４の遅延時間Ｔｄを同図（ｂ）に示す。この場合、エッジｅ１から次のエッジｅ２までの時間は遅延時間Ｔｄよりも短いので、電圧検出信号Ｓｖはハイレベルを維持することになる。

一方、現在のモードが節電モードであるとすれば、スイッチＳＷ１は基準電圧源９７３を選択し、設定電圧値Ｖｂをコンパレータ９７１に供給する。この例では、起電圧Ｖｇｅｎは設定電圧値Ｖｂを越えないので、リトリガブルモノマルチ９７４にトリガが入力されない。したがって、電圧検出信号Ｓｖはローレベルを維持することになる。
このように第１の検出回路９７では、モードに応じた設定電圧値ＶａまたはＶｂと起電圧Ｖｇｅｎとを比較することによって、電圧検出信号Ｓｖを生成している。

[１−３−２：第２の検出回路]
図３において、第２の検出回路９８は、積分回路９８１、ゲート９８２、カウンタ９８３、デジタルコンパレータ９８４およびスイッチＳＷ２から構成されている。
まず、積分回路９８１はＭＯＳトランジスタ２、コンデンサ３、プルアップ抵抗４、インバータ回路５から構成されている。起電圧ＶｇｅｎがＭＯＳトランジスタ２のゲートに接続されており、起電圧ＶｇｅｎによってＭＯＳトランジスタ２はオン、オフ動作を繰り返し、コンデンサ３の充電を制御する。スイッチング手段を、ＭＯＳトランジスタで構成すればインバータ回路５も含めて、積分回路９８１は安価なＣＭＯＳ−ＩＣで構成できるが、これらのスイッチング素子、電圧検出手段はバイポーラトランジスタで構成しても構わない。プルアップ抵抗４は、コンデンサ３の電圧値Ｖ３を非発電時にＶｓｓ電位に固定するとともに、非発電時のリーク電流を発生させる役割がある。これは数十から数百ＭΩ程度の高抵抗値であり、オン抵抗が大きなＭＯＳトランジスタでも構成可能である。コンデンサ３に接続されたインバータ回路５によりコンデンサ３の電圧値Ｖ３を判定して、その判定結果に応じた検出信号Ｖｏｕｔを出力する。ここで、インバータ回路５の閾値は、第１の検出回路９７で用いられる設定電圧値Ｖｏよりもかなり小さな設定電圧値Ｖｂａｓとなるように設定されている。

ゲート９８２には、パルス合成回路２２から供給される基準信号と検出信号Ｖｏｕｔが供給されている。したがって、カウンタ９８３は検出信号Ｖｏｕｔがハイレベルの期間、基準信号をカウントする。このカウント値はデジタルコンパレータ９８４の一方の入力に供給される。また、デジタルコンパレータ９８４の他方の入力には、設定時間に対応する設定時間値Ｔｏが供給されるようになっている。ここで、現在のモードが表示モードである場合にはスイッチＳＷ２を介して設定時間値Ｔａが供給され、現在のモードが節電モードである場合にはスイッチＳＷ２を介して設定時間値Ｔｂが供給されるようになっている。なお、スイッチＳＷ２は、設定値切換部９５によって制御される。
デジタルコンパレータ９８４は、検出信号Ｖｏｕｔの立ち下がりエッジに同期して、その比較結果を発電継続時間検出信号Ｓｔとして出力する。発電継続時間検出信号Ｓｔは、設定時間を越えた場合にハイレベルとなり、一方、設定時間を下回った場合にローレベルとなる。

次に、第２の検出回路９８の動作を、図５を参照しつつ説明する。図５は第２の検出回路９８の動作を説明するためのタイミングチャートである。発電部Ａによって同図（ａ）に示す交流電力の発電が始まると、発電装置４０は、ダイオード４７を介して同図（ｂ）に示す起電圧Ｖｇｅｎを生成する。発電が始まり起電圧Ｖｇｅｎの電圧値がＶｄｄからＶｓｓへ立ち下がるとＭＯＳトランジスタ２がオンして、コンデンサ３の充電が始まる。Ｖ３の電位は、非発電時はプルアップ抵抗４によってＶｓｓ側に固定されているが、発電が起こり、コンデンサ３の充電が始まるとＶｄｄ側に上がり始める。次に起電圧Ｖｇｅｎの電圧がＶｓｓへ増加に転じ、ＭＯＳトランジスタ２がオフすると、コンデンサ３への充電は止まるが、同図（ｃ）に示すＶ３の電位はコンデンサ３によってそのまま保持される。以上の動作は、発電が持続されている間、繰り返され、Ｖ３の電位はＶｄｄまで上がっていき安定する。Ｖ３の電位がインバータ回路５の閾値より上がると、インバータ回路５’の出力である検出信号Ｖｏｕｔがローレベルからハイレベルに切り替わり、発電の検出ができる。発電検出までの応答時間は、電流制限抵抗を接続したり、ＭＯＳトランジスタの能力を変えてコンデンサ３への充電電流の値を調整したり、またコンデンサ３の容量値を変えることによって任意に設定できる。

発電が停止すると起電圧ＶｇｅｎはＶｄｄレベルで安定するため、ＭＯＳトランジスタ２はオフした状態のままとなる。Ｖ３の電圧はコンデンサ３によってしばらくは保持され続けるが、プルアップ抵抗４によるわずかなリーク電流によってコンデンサ３の電荷が抜けるため、Ｖ３はＶｄｄからＶｓｓへ徐々に下がり始める。そしてＶ３がインバータ回路５の閾値を下回るとインバータ回路５’の出力である検出信号Ｖｏｕｔはハイレベルからローレベルに切り替わり、発電がされていないことの検出ができる（同図（ｄ）参照）。この応答時間はプルアップ抵抗４の抵抗値を変え、コンデンサ３のリーク電流を調整することで任意に設定可能である。

この検出信号Ｖｏｕｔによって基準信号がゲートされると、同図（ｅ）に示す信号が得られ、これをカウンタ９８３がカウントする。このカウント値は、デジタルコンパレータ９８４によって、設定時間に対応する値とタイミングＴ１で比較される。ここで、検出信号Ｖｏｕｔのハイレベル期間Ｔxが設定時間値Ｔｏよりも長いならば、発電継続時間検出信号Ｓｔは、同図（ｆ）に示すようにタイミングＴ１においてローレベルからハイレベルに変化する。

さてここで、発電用ロータ４３の回転速度の違いによる起電圧Ｖｇｅｎおよび該起電圧Ｖｇｅｎに対する検出信号Ｖｏｕｔを説明する。図６は、このことを説明するための概念図である。特に、同図（ａ）は、発電用ロータ４３の回転速度が小さい場合であり、同図（ｂ）は、発電用ロータ４３の回転速度が大きい場合である。起電圧Ｖｇｅｎの電圧レベルおよび周期（周波数）は、発電用ロータ４３の回転速度に応じて変化する。すなわち、回転速度が大きいほど、起電圧Ｖｇｅｎの振幅は大となり、かつ周期が短くなる。このため、発電用ロータ４３の回転速度、すなわち発電装置４０の発電の強さに応じて、検出信号Ｖｏｕｔの出力保持時間（発電継続時間）の長さが変化することになる。すなわち、同図（ａ）の動きが小さい場合には、出力保持時間はｔａとなり、同図（ｂ）の動きが大きい場合には、出力保持時間はｔｂとなる。両者の大小関係は、ｔａ＜ｔｂである。このように、検出信号Ｖｏｕｔの出力保持時間の長さによって、発電装置４０の発電の強さを知ることができる。

[１−４：計時装置の動作]
次に、本例の計時装置１においてモード切り換え処理を行うモード設定行程を説明する。図７はその概要を示すフローチャートである。まず、ステップ７１において現在のモードを判断する。節電中のときは、ステップ７４において時刻情報記憶部９６を用いて停止時間のカウントを継続する。また、ステップ７５において電圧検出回路９１の設定値ＶｏおよびＴｏを節電モードの値ＶｂおよびＴｂにセットする。一方、表示モードのときは、ステップ７２において駆動制御部２４によって駆動回路３０を制御して駆動パルスを生成し、時刻表示を行う。そして、ステップ７３において発電状態検出部９１の設定値ＶｏおよびＴｏを表示モードの値ＶａおよびＴａにセットする。

次に、ステップ７６において、発電レベル（起電圧）を検出する。微小でも起電圧があると判断されると、ステップ７７において発電継続時間Ｔｇｅｎをカウントアップする。さらに、ステップ７８において発電継続時間Ｔｇｅｎを設定時間Ｔｏと比較し、発電継続時間Ｔｇｅｎが設定時間Ｔｏ以上であれば発電が検出されたとしてステップ８０に移行する。ステップ７８において、発電継続時間Ｔｇｅｎが設定時間Ｔｏに達していないときは、ステップ７９において、起電圧Ｖｇｅｎを設定値Ｖｏと比較する。そして、起電圧Ｖｇｅｎが設定値Ｖｏに達していると発電が検出されたとしてステップ８０に移行する。ステップ８０においては、モードが再度判定され、節電モードでなければステップ８１で非発電時間Ｔｎをクリアしてステップ７１に戻り、ステップ７２で時刻表示を継続して行う。一方、節電モードのときは、ステップ８２で電源部Ｂの充電電圧ＶCを判断し、十分に充電されていればステップ８３で節電モードから表示モードに移行して節電を解除する。表示モードに移行して時刻を再表示する際は、上述したように、時刻情報記憶部９６でカウントされている停止時間に基づき時刻表示が早送りされ、現時刻に復帰した後に１秒毎の通常運針が開始される。これにより、ユーザーは表示モードに復帰して表示された正確な時刻を知ることができる。

一方、ステップ７６で起電圧が検出されず、あるいは、発電継続時間Ｔｇｅｎが設定時間Ｔｏに達しておらず起電圧Ｖｇｅｎも設定値Ｖｏに達していない場合は、発電が検出されなかったと判断され、ステップ８５に移行してそのときのモードを判断する。この際、ステップ７６で起電圧が検出されなかったときは、ステップ８４で発電継続時間Ｔｇｅｎがクリアされる。ステップ８５で節電モードのときは、そのままステップ７１に戻って停止時間のカウントアップを継続する。表示モードのときは、ステップ８６で非発電時間Ｔｎをカウントアップし、ステップ８７で所定の非発電時間が継続しているか否かを判断する。そして、非発電時間Ｔｎが経過していると、ステップ８８で表示モードから節電モードに移行し、節電を開始する。ステップ８８においては、表示駆動回路２４および駆動回路３０の動作を停止してモータ１０の消費電力をなくし、さらに、時刻情報記憶部９６で停止時間のカウントを開始する。

このようにして、本例の計時装置１は、発電の有無によって時刻表示を停止し、あるいは再開するようになっている。先に説明したように、本例の発電装置４０は、回転錘４５を用いてユーザーの腕の動きあるいは振動などを捉えて発電を行うシステムである。したがって、発電が検出されるということは、ユーザーの腕に計時装置１が装着されているか、あるいはポケットなどに入れて携帯されていることを示している。このため、発電が検出されているときは計時装置１が携帯されているものとして時刻表示を行う表示モードにする。一方、発電が検出されないときは計時装置１が携帯されていないものとして時刻表示を行わない節電モードにすることにより、大容量コンデンサ４８に蓄積されたエネルギーを節約することができる。

さらに、本例の計時装置１においては、所定の起電圧Ｖｇｅｎが検出された場合と、所定の時間、継続して発電が行われた場合に発電が検出されたと判断するようにしている。したがって、ユーザーが携帯していない状態で節電モードになり、振動などの何らかの原因で偶然に発電が誘起されても、その起電圧が弱く、継続時間が短ければ表示モードに移行することはなく、エネルギーの浪費を防止できる。一方、表示モードにおいては、節電モードよりも設定値Ｖｏが低く設定されているので、検出対象となる起電圧Ｖｇｅｎが多少低くても起電圧が得られれば発電されていると判断される。このため、多少でも発電していれば時刻表示が継続して行われる。また、表示モードにおいては、発電継続時間Ｔｇｅｎの設定時間Ｔｏも短く設定されるので、短時間でも発電されていれば時刻表示が維持される。

さらに、本例の計時装置１においては、非発電時間Ｔｎが計測されており、非発電時間が設定時間に達しなければ節電モードに移行しないようになっている。従って、短時間、ユーザーの動きが停止して発電が行われないような場合はもちろん、会議程度の時間、腕時計を外しておいても時刻表示を維持するようにすることもできる。また、一晩外しても置いても時刻を継続して表示するようにしても良い。あるいは、５分程度外すと節電モードに移行するようにセットし、エネルギーの節約を図ることも可能である。

このように、本例の計時装置１は、発電状態に基づき自動的に携帯あるいは非携帯を判断することが可能であり、携帯時には時刻表示を行って腕時計などの計時装置として十分な機能を発揮し、非携帯時には時刻表示を行わずにエネルギーの消費を抑えることができる。したがって、いったん大容量コンデンサ４８に充電した電力を有効に活用することができ、長時間にわたり放置されたとしても、その間は表示を行わずに経過時間だけを計測し、携帯されたときに表示を再開すると共に現時刻に復帰して正確な時刻を表示することができる。このため、それほど大型のコンデンサを用いなくても、電池の代わりに発電装置と適当な容量のコンデンサを内蔵することで精度良く長時間にわたり計時できる小型の腕時計などを実現することが可能である。また、コンデンサの容量がそれほど大きくしなくて良いので、起動特性も良好であり、発電を開始するとすぐに表示を再開し、現時刻に復帰可能な計時装置を実現できる。さらに、本例の計時装置は、周囲の条件にかかわらず、例えば、暗い所でも携帯しているときはいつでも時刻を参照することができるので不便はまったくない。

[１−５：第１実施形態の変形例]
（１）上述した第１実施形態において、発電状態検出部９１は、発電部Ａからの起電圧Ｖｇｅｎに基づいて発電状態を検出したが、電源部Ｂにおいて大容量コンデンサ４８に流れる充電電流に基づいて発電状態を検出するようにしてもよい。この場合には、図８に示すように第１の検出回路９７および第２の検出回路９８の前段に電流電圧変換部１００を設ければよい。この電流電圧変換部１００は、電流検出抵抗Ｒとその両端の電位差を検出するオペアンプＯＰから構成されている。

（２）また、上述した第１実施形態では、起電圧Ｖｇｅｎを設定値Ｖｏと比較して発電が検出されたか否かを判断する第１の検出回路９７と、設定値Ｖｏよりもかなり小さな電圧Ｖｂａｓ以上の起電圧Ｖｇｅｎが得られた発電継続時間Ｔｇｅｎを設定値Ｔｏと比較して発電が検出されたか否かを判断する第２の検出回路９８の双方を備えた発電状態検出部９１に基づき説明しているが、これらの第１および第２の検出回路９７および９８のいずれか一方を用いて発電の有無を判断することももちろん可能である。

[２．第２実施形態]
次に、本発明の第２実施形態に係る計時装置について説明する。第２実施形態の計時装置は、発電状態検出部９１の構成を除いて、第１実施形態の計時装置と同様に構成されている。
発電部Ａの発電周波数は発電の強さに応じて変化する。たとえば、机の上に置いてある計時装置１に何らかの弾みで少し動かした程度では、発電周波数は低いが、腕の手首に計時装置１を装着して歩行しているときには発電周波数は高くなる。また、使用者が、計時装置１を手振りによって充電する場合には発電周波数がさらに高くなる。本実施形態は、この点に着目してなされたものであり、発電周波数に基づいて発電状態を検出するものである。

図９は、第２実施形態に係る発電状態検出部９１’のブロック図であり、図１０はそのタイミングチャートである。発電状態検出部９１’は、コンパレータ９７１、定電圧を発生する基準電圧源９７２、スイッチＳＷ１、およびタイマ９７５、ＳＲフリップフロップ９７６、ゲート９７７、カウンタ９７８、およびデジタルコンパレータ９７９から構成されている。

基準電圧源９７２は、表示モードにおける設定電圧値Ｖａを発生するものであって、コンパレータ９７１の正入力端子に接続されている。また、コンパレータ９７１の負入力端子には、図１０（ａ）に示す発電部Ａの起電圧Ｖｇｅｎが供給されている。したがって、コンパレータ９７１は、起電圧Ｖｇｅｎを設定電圧値Ｖａと比較し、起電圧Ｖｇｅｎがこれらを下回る場合にはハイレベルとなり、起電圧Ｖｇｅｎがこれらを上回る場合にはローレベルとなる比較結果信号を生成する（図１０（ｂ）参照）。

この比較結果信号は、ＳＲフリップフロップ９７６のセット端子に供給されており、そのリセット端子にはタイマ９７５の出力信号が供給されている。タイマ９７５は、ＳＲフリップフロップ９７６の出力信号の立ち上がりに同期して時間計測を開始し、所定時間が経過すると立ち下がるように構成されている。ここでタイマの計測時間をＴｓとすれば、ＳＲフリップフロップ９７６の出力信号は、図１０（ｃ）に示すように比較結果信号の立ち上がりエッジｅ３,ｅ４に同期してローレベルからハイレベルに変化し、ハイレベルを時間Ｔｓ継続した後に、ハイレベルからローベルに立ち下がる。

ゲート９７７はＳＲフリップフロップ９７６の出力信号と比較結果信号との論理積を出力する。カウンタ９７８はゲート９７７の出力信号をカウントし、そのカウント値Ｚをデジタルコンパレータ９７９に出力する。デジタルコンパレータ９７９には、スイッチＳＷ２を介して設定値Ｘ１、Ｘ２が選択的に供給されている。スイッチＳＷ２は、設定値切換部９５によって制御され、表示モードにおいて設定値Ｘ１を、節電モードにおいて設定値Ｘ２をデジタルコンパレータ９７９に供給している。設定値Ｘ１は、通常の携帯による発電状態か否かを判別できる発電周波数ｆ１に対応するものであり、設定値Ｘ２は強制充電か否かを判別できる発電周波数ｆ２に対応するものである。デジタルコンパレータ９７９は、ゲート９７７の立ち下がりエッジにおいて、カウンタ９７８のカウント値Ｚと設定値Ｘ１またはＸ２とを比較するように構成されている。

現在の状態が節電モードであるならば、発電部Ａの発電周波数がｆ２を越えた場合に発電状態を指示する発電状態検出信号Ｓが生成される。したがって、通常の携帯では節電モードは解除されず、ユーザーが節電モードを解除する意志をもって強制充電（手振り）を行った場合にのみ、節電モードから表示モードに移行することになる。したがって、計時装置１に軽く触れた程度では、節電モードは解除されず、電力を無駄に消費することがなくなる。

一方、現在の状態が表示モードであるならば、発電部Ａの発電周波数がｆ１を下回ると非発電状態を指示する発電状態検出信号Ｓが生成される。上述したように発電周波数ｆ１は通常の携帯による発電状態か否かを判別できるように設定されているから、計時装置１が使用されていない状態を的確に検知し、表示モードから節電モードに速やかに移行することができる。これにより、電力を無駄に消費することがなくなる。

[３．変形例]
（１）上述した各実施形態においては、ステップモータ１０を用いて時刻表示を行う計時装置を例に説明しているが、ＬＣＤなどで時刻表示を行う計時装置に対しても適用できることはもちろんである。この場合には、ＬＣＤで消費される電力を節約して長時間にわたり時刻を継続して計時でき、必要なときはいつでも正しい現時刻を表示させることができる。

（２）上述した各実施形態においては、１つのモータで時分および秒を表示する計時装置を例に説明しているが、時分および秒を複数のモータを用いて時刻表示することも可能である。このような計時装置においては、各モータ毎に計時表示を停止するタイミングを変えることも可能であり、例えば、運針速度の速い秒表示は非発電時間が短い段階で早めに停止してエネルギーを節約し、時分についてはできるかぎり時刻表示を継続して行うといった制御も可能である。

（３）上述した各実施形態では、発電装置４０として、回転錘４５の回転運動をロータ４３に伝達し、該ロータ４３の回転により出力用コイル４４に起電力Ｖｇｅｎを発生させる電磁発電装置を採用しているが、本発明はこれに限定されることなく、例えば、ゼンマイの復元力により回転運動を生じさせ、該回転運動で起電力を発生させる発電装置や、外部あるいは自励による振動または変位を圧電体に加えることにより、圧電効果によって電力を発生させる発電装置であってもよい。

（４）上述した各実施形態では、腕時計型の計時装置１を一例として説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、上述した発電部Ａ、電源部Ｂ、制御部Ｃが適用される電子機器としては、腕時計以外にも、懐中時計などであってもよい。また、電卓、携帯電話、携帯用パーソナルコンピュータ、電子手帳、携帯ラジオ、携帯型ＶＴＲなどの電子機器に適応することもできる。この場合には、電源部Ｂから供給される電力を用いて動作する電力消費部を備えており、発電部Ａの発電状態を発電状態検出部９１で検出し、その検出結果に基づいて、電力消費部の動作を停止させる節電モード、および、電力消費部を動作させる動作モードとを制御部Ｃで切換制御すればよい。これらの電子機器において、動作モードはそれらの機器の使用状態（例えば、携帯電話の場合は、電話機能を使用できる状態）にある状態を指し、節電モードはそれらの機器が使用状態になく、且つ交流発電を検出できる状態にある状態を指す。また、液晶表示パネル等の表示部を併設している場合、通常は動作モードにおいて表示状態にあり、節電モードにおいて非表示状態にある。

（５）上述した各実施形態において、節電モードから表示モードへ移行する際には、ユーザーが、計時装置１を手振りによって強制充電する必要がある。この場合には、計時装置１を携帯して日常の生活を営む場合と比較して、大きな発電が行われることになる。このため、発電装置４０が発生する電磁ノイズレベルが通常の携帯時と比較して大きくなる。すると、電磁ノイズの影響をステッピングモータ１０が受けて、時刻表示が不正確になることも考えられる。そこで、手振りによる強制的な発電状態を検出し、この場合には幅の広い駆動パルスを駆動部Ｅで生成するようにしてもよい。これにより、発電装置４０の電磁ノイズレベルが大きくなっても、幅広の駆動パルスによって、ステップモータ１０を確実に動作させることができる。
また、計時装置１を手振りによって強制充電する場合には、充電電流が大きいため、大容量コンデンサ４８の内部抵抗によって電源電圧の変動が大きくなり、回路動作に悪影響を与えるおそれもある。そこで、手振りによる強制的な発電状態を検出し、この場合には発電用ステータ４２の両端を短絡させるようにしてもよい。これにより、電源電圧の変動を抑圧して回路を確実に動作させることができる。

（６）上述した第１実施形態で説明した第１の検出回路９７、第２の検出回路９８、第２実施形態で説明した発電状態検出部９１’を、適宜組み合わせて発電状態を検出するようにしてもよい。すなわち、起電圧Ｖｇｅｎと発電継続時間、発電継続時間と発電周波数、発電周波数と起電圧Ｖｇｅｎ、起電圧Ｖｇｅｎと発電継続時間と発電周波数のいずれの組み合わせによって発電状態を検出するようにしてもよい。さらに、検出の対象は起電圧であってもよいし、第１実施形態の変形例で説明したように充電電流であってもよい。本発明の発電状態の検出は、各実施形態に限定されるものではなく、電圧による検出、電流による検出、発電継続時間による検出、および発電周波数による検出のうち、いずれか１種により検出してもよく、あるいは、それらの複数を適宜組み合わせて検出するようにしてもよい。

（７）上述した第１実施形態で説明した第１の検出回路９７、第２の検出回路９８、第２実施形態で説明した発電状態検出部９１’においては、比較の基準となる設定値を現在のモードに応じて切り換えるようにしたが、複数の設定値と比較して、非発電状態（非携帯状態）、携帯状態、強制発電状態を検出するようにしてもよい。

（８）上述した各実施形態においては、基準電位（ＧＮＤ）をＶｄｄ（高電位側）に設定したが、基準電位（ＧＮＤ）をＶｓｓ（低電位側）に設定してもよいことは勿論である。この場合には、設定電圧値ＶｏおよびＶｂａｓは、Ｖｓｓを基準として、高電圧側に設定される検出レベルとの電位差を示すものとなる。

（９）上述した各実施形態において、表示モードから節電モードへの移行は、発電状態を検出することにより行ったが、本発明はこれに限定されるものではなく、ユーザーからの指示に基づいて実行するようにしてもよい。例えば、計時装置１の外装に配置されるボタン、あるいは、リュウズ等の操作を検出し、検出結果に基づいて、表示モードから節電モードへの移行するようにしてもよい。この場合には、ユーザーの意図的な操作によって、節電モードへ速やかに移行させることができるので、ユーザーが時刻表示を知る必要がなく単に携帯しているときなどにも、節電することができる。この結果、より一層、消費電力を削減することが可能となる。
（１０）上述した各実施形態において電源部Ｂは発電部Ａから供給される交流電圧を半波整流したが、本発明はこれに限定されるものではなく、全波整流するものを用いてもよいことは勿論である。

本発明の第１実施形態に係る計時装置１の概略構成を示す図である。 同実施形態に係る制御部Ｃとその周辺構成の機能ブロック図である。 同実施形態に係る発電状態検出部９１の回路図である。 同実施形態に係る第１の検出回路９７の動作を説明するためのタイミングチャートである。 同実施形態に係る第２の検出回路９８の動作を説明するためのタイミングチャートである。 同実施形態において発電用ロータ４３の回転速度の違いによる起電圧Ｖｇｅｎおよび該起電圧Ｖｇｅｎに対する検出信号Ｖｏｕｔを説明するための概念図である。 同実施形態に係る計時装置１におけるモード設定工程の概要を示すフローチャートである。 同実施形態の変形例に係る発電状態検出部９１の構成を示すブロック図である。 本発明の第２実施形態に係る発電状態検出部９１’のブロック図である。 同実施形態に係る発電状態検出部９１’のタイミングチャートである。

符号の説明

１・・計時装置
Ａ・・発電部
Ｂ・・電源部
Ｃ・・制御部
Ｄ・・駆動部
Ｅ・・運針機構
９１・・発電状態検出部
４０・・発電装置
４５・・回転錘
４６・・増速ギア
４７・・ダイオード
４８・・大容量コンデンサ
９０・・モード設定部
９５・・設定値切換部
９７・・第１の検出回路
９８・・第２の検出回路

Claims (13)

1. 携帯用の電子機器において、
   発電部と、
   前記発電部により発電された電力を蓄電する電源部と、
   前記電源部から供給される電力を用いて動作する電力消費部と、
   前記発電部の発電を検出するとともに、前記検出した発電が所定時間継続したか否かを検出し、当該発電が前記所定時間を超えて継続した場合に発電状態にあると検出し、前記所定時間以下となっている場合に非発電状態にあると検出する発電状態検出部と、
   前記発電状態検出部によって検出された非発電状態の時間を計測する計測部と、
   前記計測部によって計測された前記非発電状態の時間が予め設定された設定時間を超えたとき、前記電力消費部を動作させる動作モードから前記電力消費部の動作を停止させる節電モードに切り換える一方、
   前記発電状態検出部によって前記発電状態にあると検出され、かつ、前記電源部に蓄電された電力に基づく電源電圧が所定値以上であるとき、前記節電モードから前記動作モードに切り換える制御部と
   を備えることを特徴とする電子機器。
2. 前記発電状態検出部は、
   前記発電部の起電圧に基づいて前記発電部の発電を検出する
   ことを特徴とする請求項１に記載の電子機器。
3. 前記発電状態検出部は、
   前記発電部の充電電流に基づいて前記発電部の発電を検出する
   ことを特徴とする請求項１に記載の電子機器。
4. 前記発電状態検出部は、
   前記発電部で発電された交流電力の周期に応じてスイッチングするスイッチング手段と、
   前記スイッチング手段によるスイッチング動作に応じて電荷を蓄電する容量素子と、
   前記容量素子の放電経路に挿入され、前記容量素子に蓄電された電荷を放電する放電手段と、
   を備え、
   前記計測部は、前記容量素子の電圧が所定値を超えた期間を計測する
   ことを特徴とする請求項１に記載の電子機器。
5. 前記発電状態検出部は、
   前記動作モードおよび前記節電モードのそれぞれに対応する時間値を、現在のモードに応じて選択し、選択した時間値を前記所定時間として、前記発電部の発電が所定時間継続したか否かを検出する
   ことを特徴とする請求項４に記載の電子機器。
6. 前記発電状態検出部は、
   前記動作モードに対応する時間値を、前記節電モードに対応する時間値よりも長く設定する
   ことを特徴とする請求項５に記載の電子機器。
7. 前記発電状態検出部は、前記発電部の発電周波数に基づいて発電状態を検出することを特徴とする請求項１に記載の電子機器。
8. 前記発電状態検出部は、前記発電部の起電圧が設定電圧値を超えてから前記設定時間を経過するまでの期間中、前記起電圧の山の数をカウントすることにより、前記発電部の発電周波数を検出する
   ことを特徴とする請求項７に記載の電子機器。
9. 前記発電状態検出部は、
   前記動作モードおよび前記節電モードのそれぞれに対応する設定周波数値を、現在のモードに応じて選択し、選択した設定周波数値と、前記発電周波数との比較によって、発電状態を検出する
   ことを特徴とする請求項７または８に記載の電子機器。
10. 前記発電状態検出部は、
    前記動作モードに対応する設定周波数値を、前記節電モードに対応する設定周波数値よりも高く設定する
    ことを特徴とする請求項９に記載の電子機器。
11. 請求項１乃至１０のうちいずれか１項に記載の電子機器であって、
    前記電力消費部は、前記電源部から供給される電力を用いて時刻を表示する時刻表示部であり、
    前記動作モードは、この時刻表示部に時刻表示させる表示モードである
    ことを特徴とする計時装置。
12. 発電部と、発電された電力を蓄電する電源部と、前記電源部から供給される電力を用いて動作する電力消費部とを有する電子機器の制御方法であって、
    前記発電部の発電を検出するとともに、前記検出した発電が所定時間継続したか否かを検出し、
    当該発電が前記所定時間を超えて継続した場合に発電状態にあると検出し、前記所定時間以下となっている場合に非発電状態にあると検出して、
    前記非発電状態にあると検出されたときに、当該非発電状態の時間を計測し、
    計測された前記非発電状態の時間が予め設定された設定時間を超えたとき、前記電力消費部を動作させる動作モードから前記電力消費部の動作を停止させる節電モードに切り換える一方、
    前記発電状態にあると検出され、かつ、前記電源部に蓄電された電力に基づく電源電圧が所定値以上であるとき、前記節電モードから前記動作モードに切り換える
    ことを特徴とする電子機器の制御方法。
13. 請求項１２に記載の電子機器の制御方法であって、
    前記電力消費部は、前記電源部から供給される電力を用いて時刻を表示する時刻表示部であり、
    前記動作モードは、この時刻表示部に時刻表示させる表示モードである
    ことを特徴とする計時装置の制御方法。

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