JP2016166904A - アナログ電子時計 - Google Patents

Abstract

【課題】ユーザから指針の早送り命令を受け付けた際、速やかに指針の回転を開始させるアナログ電子時計を提供する。
【解決手段】入力操作に基づきステッピングモータを連続的に回転動作させる早送り制御手段と、早送り中にステッピングモータの駆動速度を変化させる変速制御手段と、早送り開始前に、輪列機構の歯車間にその回転方向への隙間があるかを判別する隙間判別手段と、隙間がある輪列機構への回転入力ステッピングモータを隙間に応じたステップ数回転動作させる隙間解消制御手段とを備え、隙間解消制御手段は、回転入力ステッピングモータが一個の場合、駆動速度を早送り移動に係る予め設定された最初の駆動速度よりも高速とし、複数個の場合、この最初の駆動速度で全ての隙間が解消されるよりも短時間で隙間が解消されるように、少なくとも一個の駆動速度を最初の駆動速度よりも高速とする。
【選択図】図２

Description

この発明は、指針を用いて表示を行うアナログ電子時計に関する。

従来、複数の指針を回転させて所定の位置を指し示させることにより時刻を表示するアナログ電子時計がある。このうち、りゅうずを備えるアナログ電子時計では、ユーザによるりゅうずの回転を検出し、回転量に応じて指針を移動させたり、連続的な回転を検出して継続的な指針の早送りを行わせたりすることが可能となっている。

近年、より高速で指針を回転移動させることが可能なモータが搭載されたアナログ電子時計が開発されている。このようなアナログ電子時計において、指針を早送り移動させる場合に、いきなり高速で移動させると、却ってユーザが指針を所望の位置に移動させづらくなる場合があることから、りゅうず操作に応じ、複数段階で徐々に指針の早送り速度を上げていく構成が用いられている。

一方、アナログ電子時計では、モータの回転動作が輪列機構の複数の歯車の配列により伝達され、輪列機構の最後の歯車に連動して回転する指針を正転方向及び逆転方向に移動させている。この輪列機構を構成する各歯車間の噛み合わせには、温度変化や経時変化といった各種の要因による歯車の僅かな変形を考慮して、バックラッシュと呼ばれる隙間（遊び）が設けられている。従って、隙間がある状態で輪列機構における最初の歯車を回転させても、輪列機構の最後の歯車と指針にはその回転が伝わらない場合がある。特に、指針の移動方向を反転させる場合には、モータの回転動作がこの隙間に相当するステップ数行われないと指針が移動せず、モータの回転位置と指針が指し示す位置とがずれてしまうという問題がある。そこで、従来、隙間に相当するステップ数を記憶させておき、指針の次の回転方向に応じて当該回転方向への移動に対する隙間がない状態に予め輪列機構だけを回転させておく技術がある（特許文献１）。

特開２０１１−１９１２２０号公報

しかしながら、ユーザによる指針の回転要求を受け付ける場合には、どちらの向きに指針を回転させるかを予め知得することが出来ない。従って、従来のアナログ電子時計では、ユーザの入力操作を受け付けてから、最初の早送り速度で輪列機構の各歯車の回転が開始される。その結果、従来のアナログ電子時計では、ユーザの回転要求を受け付けてから指針の早送りが開始されるまでの時間が長くなってしまうという課題がある。

この発明の目的は、ユーザによる指針の早送り命令を受け付ける際に、速やかに指針の回転動作を開始させることの出来るアナログ電子時計を提供することにある。

本発明は、上記目的を達成するため、
ステッピングモータと、
前記ステッピングモータの回転動作に応じて所定の角度ずつ回転する指針と、
複数の歯車の噛み合わせにより、前記ステッピングモータから入力された回転動作を前記指針に伝達する輪列機構と、
ユーザの入力操作を受け付ける操作手段と、
前記操作手段からの入力操作に基づいて前記ステッピングモータを連続的に回転動作させ、前記指針を早送り移動させる早送り制御手段と、
当該早送り制御手段による前記指針の早送り移動中に、前記ステッピングモータの駆動速度を変化させる変速制御手段と、
前記早送り制御手段による前記指針の早送り移動が開始される前に、当該早送り移動の回転方向に、前記指針に回転動作を伝達する輪列機構の歯車の噛み合わせに係る隙間が存在するか否かを判別する隙間判別手段と、
当該隙間判別手段により前記隙間があると判別された輪列機構に対して回転動作を入力するステッピングモータを、前記隙間に対応するステップ数回転動作させる隙間解消制御手段と
を備え、
前記隙間解消制御手段は、
前記回転動作させるステッピングモータが一個の場合には、当該ステッピングモータの駆動速度を前記早送り移動に係る予め設定された最初の駆動速度よりも高速とし、
前記回転動作させるステッピングモータが複数個の場合には、当該複数個のステッピングモータを前記最初の駆動速度で回転動作させることで全ての前記隙間を解消させるのに要する時間よりも、当該全ての隙間を解消させるのに要する時間が短くなるように、前記回転動作の前記ステップ数に応じて前記回転動作させるステッピングモータのうち少なくとも一個の駆動速度を前記最初の駆動速度よりも高速とする
ことを特徴とするアナログ電子時計である。

本発明に従うと、アナログ電子時計において、ユーザによる指針の早送り命令を受け付けた際に、速やかに指針の回転動作を開始させることが出来るという効果がある。

本発明の実施形態のアナログ電子時計の内部構成を示すブロック図である。 指針の逆転早送り動作について説明する図である。 指針早送り処理の制御手順を示すフローチャートである。 第２実施形態の表示時刻の逆転早送り動作について説明する図である。 第２実施形態の表示時刻早送り処理の制御手順を示すフローチャートである。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。

［第１実施形態］
図１は、本発明の第１実施形態のアナログ電子時計の内部構成を示すブロック図である。
このアナログ電子時計１は、ＣＰＵ３１（Central Processing Unit）と、ＲＯＭ３２（Read Only Memory）と、ＲＡＭ３３（Random Access Memory）と、発振回路３４と、分周回路３５と、時刻計数回路３６と、電源部３７と、操作部３８と、ピエゾ素子３９と、ピエゾ素子のドライバ４０と、モータ駆動回路４１と、時針５１及び分針５２と、輪列機構６１、６２と、ステッピングモータ７１、７２などを備えている。

ＣＰＵ３１は、アナログ電子時計１の全体動作を制御統括し、各種の演算処理を行う。ＲＯＭ３２には、制御プログラムや初期設定データが格納されている。初期設定データには、時針５１及び分針５２のバックラッシュに相当する駆動ステップ数を示す規定ステップ数３２ａが予め設定記憶されている。規定ステップ数は、各製品で指針ごとに個別に設定される。ここでは、例えば、時針５１の輪列機構６１に係る規定ステップ数が「２０」であり、分針５２の輪列機構６２に係る規定ステップ数が「１０」である。なお、経年変化により、規定ステップ数３２ａの値が変化する場合を考慮して、ＲＯＭ３２の代わりに書き換え可能な不揮発性メモリを用いたり、或いは、アナログ電子時計１が別個に不揮発性メモリを備えたりすることとしてもよい。ＲＡＭ３３は、ＣＰＵ３１に作業用メモリ空間を提供し、一時データを記憶する揮発性メモリである。

発振回路３４は、一定の周波数信号を生成して出力する。この発振回路３４としては、特に限られないが、水晶発振回路が用いられる。分周回路３５は、発振回路３４から入力された信号をＣＰＵ３１及び時刻計数回路３６が使用する各種周波数の信号に分周して出力する。時刻計数回路３６は、分周回路３５から入力された所定の周波数信号の入力回数を計数し、現在時刻の初期値に加算していくことにより現在時刻を計数する。

電源部３７は、ＣＰＵ３１及びアナログ電子時計１の各部に所定の電圧で必要な電力を供給する。この電源部３７の電源は、長期間継続的に電力供給が可能なものであり、例えば、ソーラー電池と二次電池とが組み合わされて用いられる。

操作部３８は、ユーザによる入力操作を受け付け、電気信号に変換してＣＰＵ３１に出力する。この操作部３８は、押しボタンスイッチやりゅうずなどを有し、ユーザがこれらの押しボタンスイッチを押下したり、りゅうずを回転させたりすることで、アナログ電子時計１の各機能の切り替え、動作状態の変更、及び、設定入力に係る指針位置の変更などの動作が行われる。

ピエゾ素子（圧電素子、ＰＺＴ）３９は、ドライバ４０から供給される電圧信号に応じてブザー音を発生する。このブザー音は、アラーム時刻の報知やタイマ設定時間の経過の報知などに用いられる。

モータ駆動回路４１は、ＣＰＵ３１から入力される制御信号に基づき、ステッピングモータ７１、７２のロータをそれぞれ回転駆動させるための駆動電圧波形を出力する。

ステッピングモータ７２は、輪列機構６２を介して分針５２を回転動作させる。分針５２は、ステッピングモータ７２が１ステップ駆動されると１度回転し、３６０ステップの駆動で一周する。従って、分針５２は、時刻表示状態では、１０秒に１回１度ずつ回転していくことで、６０分で一周する。ステッピングモータ７１は、輪列機構６１を介して時針５１を回転動作させる。時針５１は、ステッピングモータ７１が１ステップ駆動されると１度回転し、３６０ステップの駆動で一周する。従って、時針５１は、時刻表示状態では、２分間に１回１度ずつ回転していくことで、１２時間で一周する。ＣＰＵ３１は、ステッピングモータ７２を駆動させる制御信号をモータ駆動回路４１に出力すると共に、この制御信号の出力が１２回行われるごとに、ステッピングモータ７１を駆動させる制御信号をモータ駆動回路４１に出力することで、表示時刻の修正や早送りの際に時針５１と分針５２を見た目上連動して回転移動させることが可能となっている。或いは、１０秒周期で入力される制御信号に基づき、モータ駆動回路４１がステッピングモータ７２に毎回駆動パルスを出力し、ステッピングモータ７１には１２回に１回駆動パルスを出力することが可能な構成であっても良い。

次に、本実施形態のアナログ電子時計１における指針早送り動作について説明する。
このアナログ電子時計１では、操作部３８のりゅうずが所定時間内に設定角度以上回転された場合に、継続的な指針の早送り状態に移行し、早送り中に、更に同方向に設定角度以上の回転が検出されると、早送り速度が上昇する。本実施形態のアナログ電子時計１では、モータ駆動回路４１から出力される駆動電圧波形により、正転方向及び逆転方向にそれぞれ３２ｐｐｓ（Pulse per second）、６４ｐｐｓ、９６ｐｐｓ、１２８ｐｐｓの４段階の速度で指針を早送り移動させることができる。一方、早送り中に、反対方向にりゅうずが回転されると、早送りが停止される。

ここで、通常の状態では、時針５１及び分針５２の輪列機構６１、６２は、常に正転方向にバックラッシュに係る隙間が生じないように位置寄せがなされた状態で維持されている。従って、逆転方向に指針を移動させる場合には、当該隙間に対応する規定ステップ数ずつ輪列機構６１、６２がそれぞれ回転された後に時針５１及び分針５２が動き出すことになる。

図２は、アナログ電子時計１において、一本の指針を逆転方向に早送りさせる場合の動作状態の変化について説明する図である。
この場合に早送りされる一本の指針は、時針５１又は分針５２の何れであってもよく、何れの場合であっても同一の動作がなされる。何れの指針を回転させるかは、実行中の機能や、押しボタンスイッチの操作などにより選択される。

先ず、りゅうずが所定の時間内に逆転方向に対応する向きに所定角度以上回転したことが検知されると、逆転方向への指針の早送りが開始される。このとき、先ず、バックラッシュの隙間を解消する動作が最高速の１２８ｐｐｓで行われる（期間（ｓ））。

輪列機構が規定ステップ数回転すると、次いで、指針を３２ｐｐｓ（速度レベル１）で１ステップずつ逆転させていく（期間（ｔ））。速度レベル１での回転動作中に、りゅうずが同一方向に更に回転されると、指針の移動速度が６４ｐｐｓ（速度レベル２）に変更になる（期間（ｕ））。同様に、速度レベル２での回転動作中にりゅうずが同一方向に回転されると、指針の移動速度が９６ｐｐｓ（速度レベル３）に変更になり（期間（ｖ））、速度レベル３での回転動作中にりゅうずが同一方向に回転されると、指針の移動速度が１２８ｐｐｓ（速度レベル４）に変更になる（期間（ｗ））。

一方、指針の早送り移動中に、りゅうずが早送りに係る方向とは反対向きに回転されたことが検出されると、指針の早送りが停止される。

図３は、本実施形態のアナログ電子時計１において、ＣＰＵ３１が実行する指針早送り処理の制御手順を示すフローチャートである。

この指針早送り処理は、ユーザのりゅうずや押しボタンスイッチの操作による手動早送りの際に呼び出されて実行される処理である。
指針早送り処理が起動されると、先ず、ＣＰＵ３１は、早送りの方向が逆転方向であるか否かを判別する（ステップＳ１１）。逆転方向ではない（正転方向である）と判別された場合には（ステップＳ１１で“ＮＯ”）、ＣＰＵ３１の処理は、ステップＳ１７に移行する。指針の早送り方向が逆転方向であると判別された場合には（ステップＳ１１で“ＹＥＳ”）、ＣＰＵ３１は、規定ステップ数３２ａのうち、早送りされる指針についての値Ｘ０を取得して、変数Ｘに代入する（ステップＳ１２）。また、ＣＰＵ３１は、指針の早送り速度Ｖを１２８ｐｐｓに設定する（ステップＳ１３）。

ＣＰＵ３１は、設定された早送り速度で指針を１ステップ逆転させるための制御信号をモータ駆動回路４１に出力する（ステップＳ１４）。それから、ＣＰＵ３１は、変数Ｘから１を減算し（ステップＳ１５）、変数Ｘが「０」となったか否かを判別する（ステップＳ１６）。

変数Ｘが「０」ではないと判別された場合には（ステップＳ１６で“ＮＯ”）、ＣＰＵ３１の処理は、ステップＳ１３に戻り、ＣＰＵ３１は、ステップＳ１３〜Ｓ１６の処理を繰り返してバックラッシュの隙間を解消する処理を継続する。変数Ｘが「０」であると判別された場合には（ステップＳ１６で“ＹＥＳ”）、ＣＰＵ３１は、早送り速度Ｖを３２ｐｐｓに設定する（ステップＳ１７）。そして、ＣＰＵ３１は、この早送り速度Ｖで指針を１ステップ運針させる（ステップＳ１８）。

ＣＰＵ３１は、早送りの終了に係る入力操作が検出されたか否かを判別する（ステップＳ１９）。検出されたと判別された場合には（ステップＳ１９で“ＹＥＳ”）、ＣＰＵ３１は、指針早送り処理を終了する。検出されていないと判別された場合には（ステップＳ１９で“ＮＯ”）、ＣＰＵ３１は、続いて、早送り速度の上昇に係る入力操作が検出されたか否かを判別する（ステップＳ２０）。検出されていないと判別された場合には（ステップＳ２０で“ＮＯ”）、ＣＰＵ３１の処理は、ステップＳ１７に戻り、ＣＰＵ３１は、３２ｐｐｓでの早送りを継続する。

早送り速度の上昇に係る入力操作が検出されたと判別された場合には（ステップＳ２０で“ＹＥＳ”）、ＣＰＵ３１は、早送り速度Ｖを６４ｐｐｓに設定する（ステップＳ２１）。そして、ＣＰＵ３１は、この早送り速度Ｖで指針を１ステップ運針させる（ステップＳ２２）。

ＣＰＵ３１は、早送りの終了に係る入力操作が検出されたか否かを判別する（ステップＳ２３）。検出されたと判別された場合には（ステップＳ２３で“ＹＥＳ”）、ＣＰＵ３１は、指針早送り処理を終了する。検出されていないと判別された場合には（ステップＳ２３で“ＮＯ”）、ＣＰＵ３１は、続いて、早送り速度の上昇に係る入力操作が検出されたか否かを判別する（ステップＳ２４）。検出されていないと判別された場合には（ステップＳ２４で“ＮＯ”）、ＣＰＵ３１の処理は、ステップＳ２１に戻り、ＣＰＵ３１は、６４ｐｐｓでの早送りを継続する。

早送り速度の上昇に係る入力操作が検出されたと判別された場合には（ステップＳ２４で“ＹＥＳ”）、ＣＰＵ３１は、早送り速度Ｖを９６ｐｐｓに設定する（ステップＳ２５）。そして、ＣＰＵ３１は、この早送り速度Ｖで指針を１ステップ運針させる（ステップＳ２６）。

ＣＰＵ３１は、早送りの終了に係る入力操作が検出されたか否かを判別する（ステップＳ２７）。検出されたと判別された場合には（ステップＳ２７で“ＹＥＳ”）、ＣＰＵ３１は、指針早送り処理を終了する。検出されていないと判別された場合には（ステップＳ２７で“ＮＯ”）、ＣＰＵ３１は、続いて、早送り速度の上昇に係る入力操作が検出されたか否かを判別する（ステップＳ２８）。検出されていないと判別された場合には（ステップＳ２８で“ＮＯ”）、ＣＰＵ３１の処理は、ステップＳ２５に戻り、ＣＰＵ３１は、９６ｐｐｓでの早送りを継続する。

早送り速度の上昇に係る入力操作が検出されたと判別された場合には（ステップＳ２８で“ＹＥＳ”）、ＣＰＵ３１は、早送り速度Ｖを１２８ｐｐｓに設定する（ステップＳ２９）。そして、ＣＰＵ３１は、この早送り速度Ｖで指針を１ステップ運針させる（ステップＳ３０）。

ＣＰＵ３１は、早送りの終了に係る入力操作が検出されたか否かを判別する（ステップＳ３１）。検出されたと判別された場合には（ステップＳ３１で“ＹＥＳ”）、ＣＰＵ３１は、指針早送り処理を終了する。検出されていないと判別された場合には（ステップＳ３１で“ＮＯ”）、ＣＰＵ３１の処理は、ステップＳ２９に戻り、ＣＰＵ３１は、１２８ｐｐｓでの早送りを継続する。

なお、ステップＳ１９、Ｓ２３、Ｓ２７、Ｓ３１において、早送りが終了となった場合には、指針早送り処理を終了する前に、当該早送りされた指針に係る輪列機構の隙間が正転方向の回転に対して存在しないように、ＣＰＵ３１は、ステップ数「Ｘ０」正転方向にステッピングモータを回転動作させておく。

以上のように、第１実施形態のアナログ電子時計１によれば、ユーザによる操作部３８への入力操作により早送りの命令が検知された場合に、その早送りの方向が逆転方向であると判別されると、予め規定ステップ数３２ａとして記憶されている早送り対象の各指針のバックラッシュに係る空回りステップ数を取得し、当該空回りステップの逆転運針を、早送りの初速である３２ｐｐｓよりも高速の１２８ｐｐｓで行わせる。これにより、ユーザ操作による早送り命令のように、次の早送り方向が分からず、且つ、移動ステップ数も分からないような場合でも、速やかに指針の早送り移動を開始させることが出来る。

また、特に、一般的な時計の動作に合わせて、通常では正転方向への指針動作に対してバックラッシュに係る隙間が生じないように輪列機構の位置が設定されているので、バックラッシュに係る隙間が実際にあるか否かを計数しなくても、単純に逆転早送りの際にバックラッシュの除去に係るステッピングモータの高速逆転駆動をすればよい。従って、判別処理を軽減させて速やかにステッピングモータの駆動、即ち、指針の回転を開始させることが出来る。

また、特に、ステッピングモータの駆動可能速度の中で最も早い駆動速度でバックラッシュの除去を行うので、最も素早く指針の逆転早送り動作を開始させることが出来る。

一方で、指針の早送り動作自体は低速から始めるので、指針を移動目標位置へユーザが容易に合わせる操作を行うことができる。

［第２実施形態］
次に、第２実施形態のアナログ電子時計１について説明する。
この第２実施形態のアナログ電子時計１の構成は、第１実施形態のアナログ電子時計１と同一であり、説明を省略する。

続いて、本実施形態のアナログ電子時計１において、時針５１及び分針５２を連動させて表示時刻を早送りする場合の早送り動作について説明する。

図４は、時針５１及び分針５２による表示時刻を逆転早送りする場合の早送り動作について説明する図である。

時針５１及び分針５２の両指針を逆転早送りさせる場合、時針５１と分針５２とでは規定ステップ数が異なるので、同時に等速で輪列機構６１、６２の回転動作を開始すると、規定ステップ数の少ない輪列機構６２により分針５２が先に動き始めてしまう。そこで、本実施形態のアナログ電子時計１では、規定ステップ数の多い輪列機構６１に係るバックラッシュの解消を最高速度で行わせ、規定ステップ数の少ない輪列機構６２に係るバックラッシュの解消を、時針５１と分針５２の規定ステップ数の比で減速させた早送り速度で行わせることとする。

即ち、分針５２の輪列機構６２に係るバックラッシュの解消は、時針５１に係る輪列機構６１の早送り速度１２８ｐｐｓに対し、分針５２の規定ステップ数「１０」と時針５１の規定ステップ数「２０」との比である１／２の速度、即ち、６４ｐｐｓで行われるように設定がなされる。このような設定により、時針５１と分針５２のバックラッシュは、最短且つ同時に解消されて、時針５１と分針５２の早送り移動が同時に開始される。

時針５１は、上述のように、分針５２の回転動作に係る制御信号が１２回出力されるごとに１回、ＣＰＵ３１から時針５１の回転動作に係る制御信号がモータ駆動回路４１に出力されて、１度ずつ回転する。分針５２は、上記一の指針を早送りさせる場合と同様に、先ず、３２ｐｐｓで早送りが開始され、りゅうずの回転操作により早送り速度の上昇指示が検知された場合には、６４ｐｐｓ、９６ｐｐｓ、１２８ｐｐｓの順に段階的に高速な早送りに移行する。時針５１の駆動速度は、分針５２の駆動速度の変化に応じて連動して変化する。そして、りゅうずが反対向きに回転されることで、早送りが停止される。

図５は、本実施形態のアナログ電子時計１において、時針５１と分針５２による表示時刻を早送りさせる表示時刻早送り処理のＣＰＵ３１による制御手順を示すフローチャートである。

この表示時刻早送り処理は、時刻修正時やアラーム時刻の設定時などにりゅうずの回転や押しボタンスイッチの押下といったユーザによる入力操作に基づいて起動される処理である。

表示時刻早送り処理が開始されると、先ず、ＣＰＵ３１は、早送りの方向が逆転方向であるか否かを判別する（ステップＳ６１）。逆転方向ではない（正転方向である）と判別された場合には（ステップＳ６１で“ＮＯ”）、ＣＰＵ３１の処理は、ステップＳ６７に移行する。指針の早送り方向が逆転方向であると判別された場合には（ステップＳ６１で“ＹＥＳ”）、ＣＰＵ３１は、ＲＯＭ３２の規定ステップ数３２ａを参照して、時針５１の規定ステップ数Ｘｈ０と分針５２の規定ステップ数Ｘｍ０を取得し、それぞれ変数Ｘｈ、Ｘｍに代入する（ステップＳ６２）。

ＣＰＵ３１は、変数ＸｈがＸｍより大きいか否かを判別する（ステップＳ６３）。変数ＸｈがＸｍより大きいと判別された場合には（ステップＳ６３で“ＹＥＳ”）、ＣＰＵ３１は、時針５１に係る輪列機構６１の早送り速度Ｖｈを１２８ｐｐｓに設定する。また、ＣＰＵ３１は、分針５２に係る輪列機構６２の早送り速度Ｖｍを１２８×（Ｘｍ／Ｘｈ）に設定する（ステップＳ６４）。そして、ＣＰＵ３１の処理は、ステップＳ６６に移行する。一方、変数ＸｈがＸｍより大きくないと判別された場合には（ステップＳ６３で“ＮＯ”）、ＣＰＵ３１は、輪列機構６２の早送り速度Ｖｍを１２８ｐｐｓに設定する。また、ＣＰＵ３１は、輪列機構６１の早送り速度Ｖｈを１２８×（Ｘｈ／Ｘｍ）に設定する（ステップＳ６５）。そして、ＣＰＵ３１の処理は、ステップＳ６６に移行する。

ステップＳ６４又はステップＳ６５の処理が終了すると、ＣＰＵ３１は、設定された早送り速度で輪列機構６１、６２をそれぞれ回転させるための制御信号をモータ駆動回路４１に出力する（ステップＳ６６）。ＣＰＵ３１は、モータ駆動回路４１にステッピングモータ７１、７２をそれぞれ駆動させて、早送り速度Ｖｈで輪列機構６１を変数Ｘｈと等しいステップ数逆転方向に回転させ、この輪列機構６１の回転とは独立に、早送り速度Ｖｍで輪列機構６２を変数Ｘｍと等しいステップ数逆転方向に回転させる。バックラッシュの解消に係る輪列機構６１、６２の回転が何れも終了すると、ＣＰＵ３１の処理は、ステップＳ６７に移行する。

ステップＳ６７の処理に移行すると、ＣＰＵ３１は、分針５２の早送り速度Ｖｍを３２ｐｐｓに設定する。それから、ＣＰＵ３１は、この早送り速度Ｖｍでモータ駆動回路４１に時刻表示を１０秒分（１ステップ）変更させる制御信号を出力する（ステップＳ６８）。即ち、ＣＰＵ３１は、モータ駆動回路４１に分針５２を毎回１ステップ回転移動させると共に、時針５１を１２回に一ステップずつ回転移動させる。

ＣＰＵ３１は、早送りの終了に係る入力操作が検出されたか否かを判別する（ステップＳ６９）。検出されたと判別された場合には（ステップＳ６９で“ＹＥＳ”）、ＣＰＵ３１は、表示時刻早送り処理を終了する。検出されていないと判別された場合には（ステップＳ６９で“ＮＯ”）、ＣＰＵ３１は、続いて、早送り速度の上昇に係る入力操作が検出されたか否かを判別する（ステップＳ７０）。検出されていないと判別された場合（ステップＳ７０で“ＮＯ”）には、ＣＰＵ３１の処理は、ステップＳ６７に戻り、ＣＰＵ３１は、３２ｐｐｓでの早送りを継続する。

早送り速度の上昇に係る入力操作が検出されたと判別された場合には（ステップＳ７０で“ＹＥＳ”）、ＣＰＵ３１は、分針５２の早送り速度Ｖｍを６４ｐｐｓに設定する（ステップＳ７１）。そして、ＣＰＵ３１は、この早送り速度Ｖｍで分針５２を１ステップ運針させると共に、時針５１を１２回に一ステップずつ運針させる。（ステップＳ７２）。

ＣＰＵ３１は、早送りの終了に係る入力操作が検出されたか否かを判別する（ステップＳ７３）。検出されたと判別された場合には（ステップＳ７３で“ＹＥＳ”）、ＣＰＵ３１は、表示時刻早送り処理を終了する。検出されていないと判別された場合には（ステップＳ７３で“ＮＯ”）、ＣＰＵ３１は、続いて、早送り速度の上昇に係る入力操作が検出されたか否かを判別する（ステップＳ７４）。検出されていないと判別された場合（ステップＳ７４で“ＮＯ”）には、ＣＰＵ３１の処理は、ステップＳ７１に戻り、ＣＰＵ３１は、６４ｐｐｓでの早送りを継続する。

早送り速度の上昇に係る入力操作が検出されたと判別された場合には（ステップＳ７４で“ＹＥＳ”）、ＣＰＵ３１は、分針５２の早送り速度Ｖｍを９６ｐｐｓに設定する（ステップＳ７５）。そして、ＣＰＵ３１は、この早送り速度Ｖｍで分針５２を１ステップ運針させると共に、時針５１を１２回に一ステップずつ運針させる。（ステップＳ７６）。

ＣＰＵ３１は、早送りの終了に係る入力操作が検出されたか否かを判別する（ステップＳ７７）。検出されたと判別された場合には（ステップＳ７７で“ＹＥＳ”）、ＣＰＵ３１は、表示時刻早送り処理を終了する。検出されていないと判別された場合には（ステップＳ７７で“ＮＯ”）、ＣＰＵ３１は、続いて、早送り速度の上昇に係る入力操作が検出されたか否かを判別する（ステップＳ７８）。検出されていないと判別された場合には（ステップＳ７８で“ＮＯ”）、ＣＰＵ３１の処理は、ステップＳ７５に戻り、ＣＰＵ３１は、６４ｐｐｓでの早送りを継続する。

早送り速度の上昇に係る入力操作が検出されたと判別された場合には（ステップＳ７８で“ＹＥＳ”）、ＣＰＵ３１は、分針５２の早送り速度Ｖｍを１２８ｐｐｓに設定する（ステップＳ７９）。そして、ＣＰＵ３１は、この早送り速度Ｖｍに対応する周波数信号に合わせて分針５２を１ステップ運針させると共に、時針５１を１２回に一ステップずつ運針させる。（ステップＳ８０）。

ＣＰＵ３１は、早送りの終了に係る入力操作が検出されたか否かを判別する（ステップＳ８１）。検出されたと判別された場合には（ステップＳ８１で“ＹＥＳ”）、ＣＰＵ３１は、表示時刻早送り処理を終了する。検出されていないと判別された場合には（ステップＳ８１で“ＮＯ”）、ＣＰＵ３１の処理は、ステップＳ７９に戻り、ＣＰＵ３１は、１２８ｐｐｓでの早送りを継続する。

以上のように、第２実施形態のアナログ電子時計１によれば、複数の指針を逆転早送りさせる場合において、バックラッシュの除去に最も時間がかかる指針に合わせて他の指針に係るステッピングモータの駆動速度を設定するので、バックラッシュに係るステップ数が経時変化などにより変化してしまった場合などに、先にバックラッシュの除去が行われた指針が更に不自然に移動してしまったりする状況を避けることができる。また、全ての指針に係るステッピングモータを必要以上に高速で駆動する必要がないので、駆動タイミングの制御が容易になる。

また、時刻表示に係る指針の早送り時には、時刻表示に合わせて時針５１と分針５２を連動させて早送り移動させることが出来る一方、バックラッシュの除去を行う際には、この連動早送りとは別に、高速でステッピングモータ７１、７２をそれぞれ個別に駆動するので、見た目上の不自然さを生じさせずに速やかに時針５１及び分針５２の早送り動作を開始させることが出来る。

なお、本発明は、上記実施の形態に限られるものではなく、様々な変更が可能である。
例えば、上記実施の形態では、時針５１と分針５２が各々独立に早送り移動される場合について説明したが、一のステッピングモータにより複数の指針が連動して回転する構成に対しても本発明を適用することができる。また、３本以上の指針の早送りに対しても同様に速やかなバックラッシュの除去を行うことができる。

また、上記実施の形態では、指針の早送り動作に係るステッピングモータの駆動速度を途中で上昇可能とする場合について説明したが、一度上昇させた駆動速度を再度低下させることが可能な構成であっても良い。また、ユーザ操作の利便性から、早送りに係る初速が非常に速い場合、即ち、初速が１２８ｐｐｓのように設定可能な最高速度のような場合は、一般的に想定されないが、初速が早送り駆動可能に設定された最低速度である必要はない。

また、指針によって逆転早送りと正転早送りが混在するような場合には、先ず、逆転早送りが行われる指針に対してのみ本発明に係るバックラッシュを除去する処理を行い、その後、全ての早送り対象の指針に対して通常の早送り動作を行わせれば良い。

また、上記実施形態では、全てのステッピングモータの最高駆動速度が何れも１２８ｐｐｓであるとして説明したが、複数の最高駆動速度が混在しているケースについても本発明を適用することができる。この場合には、バックラッシュの除去に係る所要時間が当該最高駆動速度と規定ステップ数３２ａの両方により定まり、当該所要時間に応じて全てのステッピングモータの駆動速度を設定すれば良い。

また、同時に駆動されるステッピングモータの本数が多く、全て最高駆動速度でバックラッシュの除去に係る連続駆動を行うことが困難な場合などには、必ずしも全てのステッピングモータを当該最高駆動速度で駆動する必要は無い。少なくとも、指針の早送り動作に係る最初の低速駆動時の駆動速度よりも高速に駆動されれば、指針の移動が始まるまでの不必要なタイムラグを短縮することができる。

また、図５に示したように、全ての指針に係るバックラッシュの除去が必ずしも同時に終了する実施形態には限られず、バックラッシュに係るステッピングモータの駆動ステップ数が相対的に特に少ないものについて適宜駆動速度を遅くする程度で、終了タイミングに若干のばらつきがあってもよいし、或いは、単純に全て同一の駆動速度としたりしても良い。また、同様に、全ての指針に係るバックラッシュの除去を必ずしも同時に開始する必要は無い。例えば、バックラッシュの隙間解消に要する駆動ステップ数が少ないステッピングモータの回転動作を開始するタイミングを他のステッピングモータの回転動作の開始より遅く設定することが出来る。即ち、隙間解消が必要な指針に係るステッピングモータを駆動ステップ数の多い順に異なるタイミングで駆動を開始し、略同時に各輪列機構のバックラッシュに係る隙間が無くなるようにしてもよい。

また、上記実施形態では、時刻表示に係る指針の動作について説明したが、タイマ機能のように、他の計測値や設定値に係る指針位置の早送り動作にも本発明を適用することが出来る。

また、減算タイマの報知時間設定のように、設定後の動作に係る指針の回転方向が逆転方向である場合には、逆転方向への回転に対してバックラッシュに係る隙間が生じないように輪列機構の回転位置を設定し、正転方向への早送り命令に対してバックラッシュの除去に係る上記処理を行うこととしてもよい。
その他、上記実施の形態で示した具体的な構成、数値、制御手順などの細部は、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において適宜変更可能である。

本発明のいくつかの実施形態を説明したが、本発明の範囲は、上述の実施の形態に限定するものではなく、特許請求の範囲に記載された発明の範囲とその均等の範囲を含む。
以下に、この出願の願書に最初に添付した特許請求の範囲に記載した発明を付記する。付記に記載した請求項の項番は、この出願の願書に最初に添付した特許請求の範囲の通りである。

［付記］
＜請求項１＞
ステッピングモータと、
前記ステッピングモータの回転動作に応じて所定の角度ずつ回転する指針と、
複数の歯車の噛み合わせにより、前記ステッピングモータから入力された回転動作を前記指針に伝達する輪列機構と、
ユーザの入力操作を受け付ける操作手段と、
前記操作手段からの入力操作に基づいて前記ステッピングモータを連続的に回転動作させ、前記指針を早送り移動させる早送り制御手段と、
当該早送り制御手段による前記指針の早送り移動中に、前記ステッピングモータの駆動速度を変化させる変速制御手段と、
前記早送り制御手段による前記指針の早送り移動が開始される前に、当該早送り移動の回転方向に、前記指針に回転動作を伝達する輪列機構の歯車の噛み合わせに係る隙間が存在するか否かを判別する隙間判別手段と、
当該隙間判別手段により前記隙間があると判別された輪列機構に対して回転動作を入力するステッピングモータを、前記隙間に対応するステップ数回転動作させる隙間解消制御手段と
を備え、
前記隙間解消制御手段は、 前記回転動作させるステッピングモータが一個の場合には、当該ステッピングモータの駆動速度を前記早送り移動に係る予め設定された最初の駆動速度よりも高速とし、
前記回転動作させるステッピングモータが複数個の場合には、当該複数個のステッピングモータを前記最初の駆動速度で回転動作させることで全ての前記隙間を解消させるのに要する時間よりも、当該全ての隙間を解消させるのに要する時間が短くなるように、前記回転動作の前記ステップ数に応じて前記回転動作させるステッピングモータのうち少なくとも一個の駆動速度を前記最初の駆動速度よりも高速とする
ことを特徴とするアナログ電子時計。
＜請求項２＞
前記隙間解消制御手段は、
複数の前記輪列機構に係る前記隙間を並列的に解消する場合には、当該隙間の解消に要する時間が何れも等しくなるように、前記回転動作させるステッピングモータの駆動速度をそれぞれ定める
ことを特徴とする請求項１記載のアナログ電子時計。
＜請求項３＞
予め設定された基準回転方向と反対方向に前記指針を回転移動させた場合には、当該基準回転方向への回転に対して前記輪列機構の噛み合せに係る隙間がないように前記輪列機構の前記複数の歯車の回転位置を調整する輪列機構調整手段を備え、
前記隙間判別手段は、前記早送りの方向が前記反対方向である場合には、前記隙間が存在すると判別する
ことを特徴とする請求項１又は２に記載のアナログ電子時計。
＜請求項４＞
前記早送り制御手段は、予め定められた速度範囲内の駆動速度で前記ステッピングモータを回転動作させることが可能であり、
前記隙間解消制御手段は、
前記回転動作させるステッピングモータが一個の場合には、当該ステッピングモータを前記速度範囲における上限の駆動速度で回転動作させ、
前記回転動作させるステッピングモータが複数個の場合には、当該ステッピングモータの一部又は全部を前記上限の駆動速度で回転動作させ、当該上限の駆動速度で駆動させない他のステッピングモータがある場合には、当該他のステッピングモータの回転動作による前記隙間の解消に要する時間が、前記上限の駆動速度で駆動させる前記ステッピングモータの回転動作による全ての前記隙間の解消に要する時間以下となるように、前記他のステッピングモータの駆動速度を設定して回転動作させる
ことを特徴とする請求項１記載のアナログ電子時計。
＜請求項５＞
前記早送り制御手段は、前記速度範囲における下限の駆動速度を前記最初の駆動速度とし、
前記変速制御手段は、前記駆動速度を上昇させる
ことを特徴とする請求項４記載のアナログ電子時計。
＜請求項６＞
前記指針には、異なる時刻単位を各々表示する複数の時刻指針が含まれ、
前記早送り制御手段は、前記時刻指針により表示される時刻が単調増加又は単調減少するように当該複数の時刻指針に係る前記ステッピングモータの駆動速度を連動させて各々早送りさせる時刻表示早送り制御手段を備える
ことを特徴とする請求項１〜５の何れか一項に記載のアナログ電子時計。

１ アナログ電子時計
３１ ＣＰＵ
３２ ＲＯＭ
３２ａ 規定ステップ数
３３ ＲＡＭ
３４ 発振回路
３５ 分周回路
３６ 時刻計数回路
３７ 電源部
３８ 操作部
３９ ピエゾ素子
４０ ドライバ
４１ モータ駆動回路
５１ 時針
５２ 分針
６１ 輪列機構
６２ 輪列機構
７１ ステッピングモータ
７２ ステッピングモータ

本発明は、上記目的を達成するため、
ステッピングモータと、
前記ステッピングモータの回転動作に応じて所定の角度ずつ回転する指針と、
複数の歯車の噛み合わせにより、前記ステッピングモータから入力された回転動作を前記指針に伝達する輪列機構と、
前記指針の早送り移動が開始される前に、当該早送り移動の回転方向に、前記指針に回転動作を伝達する輪列機構の歯車の噛み合わせに係る隙間が存在するか否かを判別する隙間判別手段と、
当該隙間判別手段により前記隙間があると判別された輪列機構に対して回転動作を入力するステッピングモータを、前記隙間に対応するステップ数回転動作させる隙間解消制御手段と
を備え、
前記隙間解消制御手段は、
前記回転動作させるステッピングモータが一個の場合には、当該ステッピングモータの駆動速度を前記早送り移動に係る予め設定された最初の駆動速度よりも高速とし、
前記回転動作させるステッピングモータが複数個の場合には、当該複数個のステッピングモータを前記最初の駆動速度で回転動作させることで全ての前記隙間を解消させるのに要する時間よりも、当該全ての隙間を解消させるのに要する時間が短くなるように、前記回転動作の前記ステップ数に応じて前記回転動作させるステッピングモータのうち少なくとも一個の駆動速度を前記最初の駆動速度よりも高速とする
ことを特徴とするアナログ電子時計である。

Claims (6)

1. ステッピングモータと、
   前記ステッピングモータの回転動作に応じて所定の角度ずつ回転する指針と、
   複数の歯車の噛み合わせにより、前記ステッピングモータから入力された回転動作を前記指針に伝達する輪列機構と、
   ユーザの入力操作を受け付ける操作手段と、
   前記操作手段からの入力操作に基づいて前記ステッピングモータを連続的に回転動作させ、前記指針を早送り移動させる早送り制御手段と、
   当該早送り制御手段による前記指針の早送り移動中に、前記ステッピングモータの駆動速度を変化させる変速制御手段と、
   前記早送り制御手段による前記指針の早送り移動が開始される前に、当該早送り移動の回転方向に、前記指針に回転動作を伝達する輪列機構の歯車の噛み合わせに係る隙間が存在するか否かを判別する隙間判別手段と、
   当該隙間判別手段により前記隙間があると判別された輪列機構に対して回転動作を入力するステッピングモータを、前記隙間に対応するステップ数回転動作させる隙間解消制御手段と
   を備え、
   前記隙間解消制御手段は、
   前記回転動作させるステッピングモータが一個の場合には、当該ステッピングモータの駆動速度を前記早送り移動に係る予め設定された最初の駆動速度よりも高速とし、
   前記回転動作させるステッピングモータが複数個の場合には、当該複数個のステッピングモータを前記最初の駆動速度で回転動作させることで全ての前記隙間を解消させるのに要する時間よりも、当該全ての隙間を解消させるのに要する時間が短くなるように、前記回転動作の前記ステップ数に応じて前記回転動作させるステッピングモータのうち少なくとも一個の駆動速度を前記最初の駆動速度よりも高速とする
   ことを特徴とするアナログ電子時計。
2. 前記隙間解消制御手段は、
   複数の前記輪列機構に係る前記隙間を並列的に解消する場合には、当該隙間の解消に要する時間が何れも等しくなるように、前記回転動作させるステッピングモータの駆動速度をそれぞれ定める
   ことを特徴とする請求項１記載のアナログ電子時計。
3. 予め設定された基準回転方向と反対方向に前記指針を回転移動させた場合には、当該基準回転方向への回転に対して前記輪列機構の噛み合せに係る隙間がないように前記輪列機構の前記複数の歯車の回転位置を調整する輪列機構調整手段を備え、
   前記隙間判別手段は、前記早送りの方向が前記反対方向である場合には、前記隙間が存在すると判別する
   ことを特徴とする請求項１又は２に記載のアナログ電子時計。
4. 前記早送り制御手段は、予め定められた速度範囲内の駆動速度で前記ステッピングモータを回転動作させることが可能であり、
   前記隙間解消制御手段は、
   前記回転動作させるステッピングモータが一個の場合には、当該ステッピングモータを前記速度範囲における上限の駆動速度で回転動作させ、
   前記回転動作させるステッピングモータが複数個の場合には、当該ステッピングモータの一部又は全部を前記上限の駆動速度で回転動作させ、当該上限の駆動速度で駆動させない他のステッピングモータがある場合には、当該他のステッピングモータの回転動作による前記隙間の解消に要する時間が、前記上限の駆動速度で駆動させる前記ステッピングモータの回転動作による全ての前記隙間の解消に要する時間以下となるように、前記他のステッピングモータの駆動速度を設定して回転動作させる
   ことを特徴とする請求項１記載のアナログ電子時計。
5. 前記早送り制御手段は、前記速度範囲における下限の駆動速度を前記最初の駆動速度とし、
   前記変速制御手段は、前記駆動速度を上昇させる
   ことを特徴とする請求項４記載のアナログ電子時計。
6. 前記指針には、異なる時刻単位を各々表示する複数の時刻指針が含まれ、
   前記早送り制御手段は、前記時刻指針により表示される時刻が単調増加又は単調減少するように当該複数の時刻指針に係る前記ステッピングモータの駆動速度を連動させて各々早送りさせる時刻表示早送り制御手段を備える
   ことを特徴とする請求項１〜５の何れか一項に記載のアナログ電子時計。

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