JP2018169211A - 電子機器 - Google Patents

Abstract

【課題】使用時には節電状態に移行しにくく、かつ不使用時には節電状態が維持され易い電子機器を提供する。【解決手段】電子機器１は、本体の周囲光を検出する光検出部３０と、本体の振動を検出する振動検出部４０と、本体内に収納された蓄電部７０と、蓄電部から供給される電力を用いて、通常動作状態かまたは通常動作状態よりも消費電力が少ない節電状態で動作する動作部と、光検出部および振動検出部の検出結果に基づいて動作部の通常動作状態と節電状態との移行を制御する制御部９０とを有し、制御部９０は、動作部が通常動作状態にある場合において、光検出部および振動検出部による検出が予め定められた期間ではないときに、動作部を節電状態に移行させ、動作部が節電状態にある場合において、光検出部による検出があったときに、動作部を通常動作状態に復帰させる。【選択図】図１

Description

本発明は、電子機器に関する。

特許文献１には、光検出手段と、本体の変動を検出する変動検出手段と、外部から操作可能な操作手段と、光検出手段、変動検出手段、操作手段からの入力の有無に応じて電力消費状態を制御する制御手段とを備える電子時計が記載されている。

この制御手段は、特定の時間帯に光検出手段からの入力、変動検出手段からの入力および操作手段からの入力が無い状態が所定時間以上継続した場合に、通常動作状態よりも消費電力の少ない第１節電状態へ移行し、第１節電状態において、さらに所定時間以上にわたって変動検出手段からの入力および操作手段からの入力が無い状態、または光検出手段からの入力および操作手段からの入力が無い状態が継続した場合に、第１節電状態よりも消費電力の少ない第２節電状態へ移行する。また、この制御手段は、第１節電状態において、光検出手段からの入力および変動検出手段からの入力があった場合に第１節電状態を解除し、第２節電状態において、光検出手段からの入力および変動検出手段からの入力があった場合に第２節電状態を解除する。

特許５３４３５２１号公報

例えば周囲光の有無だけに基づいて電子機器を節電状態に移行させると、暗い場所で電子機器を使用しているときに節電状態に移行してしまうことがあり、使い勝手が悪くなる。このため、電子機器の動作状態は、本体の周囲光や振動の有無といった複数の判断基準に基づいて変更することが望ましく、例えば、本体の周囲光と振動の両方がない場合に動作状態を節電状態とするなどの制御を行うことが考えられる。ただし、その場合、例えば、時計などの電子機器が商品として出荷されるときには、本体が梱包されているので周囲光はないが、輸送中に振動が加わることにより節電状態に移行しないため、電子機器を使用していないにもかかわらず、店頭に並べられるまでに電力が消費されて電池電圧が低下してしまう。このため、複数の判断基準に基づいて動作状態を変更するには、電子機器の使用状態に対応するように工夫が必要である。

本発明は、使用時には節電状態に移行しにくく、かつ不使用時には節電状態が維持され易い電子機器を提供することを目的とする。

本体の周囲光を検出する光検出部と、本体の振動を検出する振動検出部と、本体内に収納された蓄電部と、蓄電部から供給される電力を用いて、通常動作状態かまたは通常動作状態よりも消費電力が少ない節電状態で動作する動作部と、光検出部および振動検出部の検出結果に基づいて動作部の通常動作状態と節電状態との移行を制御する制御部とを有し、制御部は、動作部が通常動作状態にある場合において、光検出部および振動検出部による検出が予め定められた期間ないときに、動作部を節電状態に移行させ、動作部が節電状態にある場合において、光検出部による検出があったときに、動作部を通常動作状態に復帰させることを特徴とする電子機器が提供される。

上記の電子機器では、制御部は、光検出部および振動検出部による検出がない期間の長さをカウントする計測部を有し、光検出部による検出がなくかつ振動検出部による検出があったときに、動作部が通常動作状態にあれば計測部のカウントをリセットし、動作部が節電状態にあれば節電状態を維持することが好ましい。

上記の電子機器は、蓄電部の蓄電状態を検出する蓄電状態検出手段をさらに有し、制御部は、蓄電状態検出手段が検出した蓄電部の蓄電状態に応じて動作部の通常動作状態と節電状態との移行制御の条件を変更することが好ましい。

上記の電子機器では、移行制御の条件は、蓄電部の電圧が高いほど、通常動作状態から節電状態に移行しにくく、かつ節電状態から通常動作状態に移行し易い条件に設定されることが好ましい。

上記の電子機器では、制御部は、蓄電部の電圧が第１の閾値よりも高い場合には、光検出部および振動検出部による検出が予め定められた期間ないときに限り、動作部を節電状態に移行させ、蓄電部の電圧が第２の閾値よりも低い場合には、光検出部および振動検出部のうちの少なくとも一方による検出が予め定められた期間ないときに、動作部を節電状態に移行させ、第２の閾値は第１の閾値以下であることが好ましい。

上記の電子機器では、制御部は、蓄電部の電圧が第１の閾値よりも高い場合には、光検出部および振動検出部のうちの少なくとも一方による検出があったときに、動作部を通常動作状態に復帰させることが好ましい。

上記の電子機器では、制御部は、蓄電部の電圧が第２の閾値よりも高い場合には、光検出部による検出があったときに、動作部を通常動作状態に復帰させ、蓄電部の電圧が第２の閾値よりも低い場合には、光検出部および振動検出部による検出があったときに、動作部を通常動作状態に復帰させ、光検出部および振動検出部のうちのいずれか一方のみによる検出があったときに、動作部の節電状態を維持することが好ましい。

上記の電子機器では、動作部が通常動作状態と節電状態のいずれにあるかに応じて、光検出部および振動検出部の少なくとも一方による周囲光または振動の検出され易さが異なることが好ましい。

上記の電子機器では、振動検出部の検出閾値は、動作部が通常動作状態にあるときよりも節電状態にあるときの方が、振動が検出されにくい値に設定され、制御部は、動作部が節電状態にある場合において、光検出部による検出がなくかつ振動検出部による検出があったときにも、動作部を通常動作状態に復帰させることが好ましい。

上記の電子機器では、光検出部および振動検出部の検出閾値は、蓄電部の電圧が高いほど周囲光および振動が検出され易い値に設定されることが好ましい。

上記の電子機器では、振動検出部は、帯電部と帯電部に対向する対向電極とを本体の振動に伴って相対移動させることにより静電誘導を利用した発電を行う発電部の発電量に基づいて本体の振動を検出することが好ましい。

上記の電子機器によれば、使用時には節電状態に移行しにくく、かつ不使用時には節電状態が維持され易い。

電子機器１のブロック図である。 エレクトレット発電機４０の構成を説明するための図である。 発電判別回路５０の例を示す図である。 充電回路６０の例を示す図である。 時刻表示部２０の動作状態の切換え条件を示す表である。 制御部９０の動作例を示すフローチャートである。 図６のＳ３におけるＰＳ判断処理の例を示すフローチャートである。 電池電圧に応じた時刻表示部２０の動作状態の切換え条件を示す表である。 図８に従ったＰＳ判断処理の別の例を示すフローチャートである。

以下、図面を参照しつつ、電子機器について説明する。ただし、本発明は図面又は以下に記載される実施形態には限定されないことを理解されたい。

図１は、電子機器１のブロック図である。電子機器１は、発振回路１１、分周回路１２、計時回路１３、秒モータ２１、分モータ２２、時モータ２３、ソーラセル３０、エレクトレット発電機４０、発電判別回路５０、充電回路６０、２次電池７０、入力回路８０および制御部９０を有する。これらは電子機器１の本体２内に配置されている。以下では、電子機器１が腕時計などの携帯用の電子時計である場合の例を説明する。この場合、本体２は時計のハウジング（ケーシング）である。ただし、電子機器は、電力を用いて動作するものであればどのようなものでもよく、電子時計には限定されない。

発振回路１１、分周回路１２および計時回路１３は、計時部１０を構成する。このうち、発振回路１１および分周回路１２は、時刻を計時するためのクロック信号を生成して計時回路１３に出力する。計時回路１３は、分周回路１２から取得したクロック信号に基づいて、時刻のカウント（計時）を行う。

秒モータ２１、分モータ２２および時モータ２３は、時刻表示部２０を構成する。これらは、例えばステッピングモータなどであり、それぞれ、時計の秒針、分針および時針を回転させる。時刻表示部２０は、動作部の一例であり、２次電池７０から供給される電力を用いて、通常動作状態かまたは通常動作状態よりも消費電力が少ない節電状態で動作する。

電子機器１では、節電状態には第１節電状態と第２節電状態の２種類がある。通常動作状態では、秒モータ２１、分モータ２２および時モータ２３のすべてが動作して、秒針、分針および時針のすべてが回転する。第１節電状態では、秒モータ２１が停止し、分モータ２２および時モータ２３のみが動作して、秒針が停止し、分針および時針が回転する。第２節電状態では、秒モータ２１、分モータ２２および時モータ２３のすべてが停止して、秒針、分針および時針のすべてが停止する。したがって、第１節電状態よりも第２節電状態の方が、消費電力は少ない。以下では、第１節電状態と第２節電状態を区別しないときには、単に「節電状態」という。また、以下で説明する図面では、節電（パワーセーブ）状態のことを「ＰＳ」とも略記する。

ソーラセル３０、エレクトレット発電機４０、発電判別回路５０、充電回路６０および２次電池７０は、電源部３を構成する。ソーラセル３０は、太陽電池であり、本体２の周囲光によって発電し、生成した電力を充電回路６０に出力する。

図２（Ａ）〜図２（Ｄ）は、エレクトレット発電機４０の構成を説明するための図である。エレクトレット発電機４０は、回転軸４１、軸受４２、補助基板４３、回転錘４４、回転部材４５、帯電膜４６、対向基板４７および対向電極４８を有し、帯電部である帯電膜４６とそれに対向する対向電極４８とを本体２の振動に伴って相対移動させることにより、静電誘導を利用した発電を行う。図２（Ａ）はエレクトレット発電機４０の縦断面を、図２（Ｂ）は補助基板４３および回転錘４４の上面を、図２（Ｃ）は回転部材４５の下面を、図２（Ｄ）は対向基板４７の上面を示す。

図２（Ａ）に示すように、回転軸４１は、本体２内に垂直に配置され、上下の軸受４２を介して本体２に固定されている。補助基板４３は、本体２内に水平に配置され、本体２の側壁に固定されている。回転錘４４は、重量バランスの偏りを有する錘であり、図２（Ｂ）に示すように、本体２内において補助基板４３の上側に配置され、回転軸４１の周りを矢印Ｃ方向（時計回りまたは反時計回り）に回転可能である。回転部材４５は、補助基板４３の下側で中心が回転軸４１に固定された円板状の部材であり、回転錘４４が回転駆動されることで、回転軸４１とともに矢印Ｃ方向に回転する。

帯電膜４６は、例えばシリコン酸化物（ＳｉＯ_２）またはフッ素樹脂材料などのエレクトレット材料で構成され静電荷（例えば負電荷）を保持する薄膜であり、図２（Ｃ）に示すように、回転部材４５の下面において、回転軸４１を中心として放射状に形成されている。対向基板４７は、回転部材４５に対向して本体２の内側底面に固定されている。図２（Ｄ）に示すように、対向電極４８は、対向基板４７の上面に、回転軸４１を中心として交互に放射状に形成された２組の複数の対向電極４８Ａ，４８Ｂで構成される。対向電極４８Ａ，４８Ｂは、帯電膜４６に対向して配置され、充電回路６０に電気的に接続されている。

例えば使用者が電子機器１を携帯して歩行などの動作をすると、回転錘４４が回転駆動され、その回転に伴い回転部材４５も回転して、帯電膜４６と対向電極４８との重なり面積が増減する。すると、帯電膜４６が作る電界により対向電極４８に引き寄せられる電荷が増減して、帯電膜４６と対向電極４８との間に交流電流が発生する。エレクトレット発電機４０は、このようにして静電誘導を利用した発電を行い、生成した電力を充電回路６０に出力する。なお、図示した形態とは異なり、回転部材４５に錘を取り付けて、回転部材４５自体を回転錘としてもよいし、回転軸４１とは別の回転軸に回転錘４４を取り付けて、歯車列を介してその回転運動を回転軸４１に伝達させてもよい。

ソーラセル３０は、発電量は大きいが、光を吸収する必要上、時計の場合における配置場所は、ほとんどがその文字板面に限られる。このため、発電能力を向上させるには、電子機器１自体のサイズを大きくする以外にない。一方、エレクトレット発電機４０は、振動エネルギーを電力に変えるため、配置場所の制約はないが、発電能力はソーラセル３０よりは劣る。このため、ソーラセル３０とエレクトレット発電機４０の両方を用いることで、多くの発電量を確保することができる。

また、ソーラセル３０が発電状態であれば、電子機器１が明るい場所に、ソーラセル３０が非発電状態であれば、電子機器１が暗い場所にある可能性が高い。エレクトレット発電機４０が発電状態であれば、使用者が電子機器１を携帯している状態、エレクトレット発電機４０が非発電状態であれば、使用者が電子機器１を携帯していない状態である可能性が高い。このため、ソーラセル３０とエレクトレット発電機４０の両方を用いることで、発電量を確保できることに加えて、電子機器１の使用状態を把握できる可能性が高い。したがって、以下で説明するように、これらの発電の有無に基づいて電子機器１の動作状態を切り替えることにより、その消費電力を低く抑えることができる。

図３は、発電判別回路５０の例を示す図である。発電判別回路５０は、本体２の周囲光を検出する光検出部の一例であり、エレクトレット発電機４０の発電量に基づいて本体の振動を検出する振動検出部の一例でもある。なお、ここでの「振動」には、規則的な振動のみならず、不規則的な振動も含まれる。

発電判別回路５０は、バネ接点５１、抵抗５２、エッジ検出回路５３および発電検出回路５４を有し、これらにより、エレクトレット発電機４０の発電の有無に応じて異なる信号を生成し、それを制御部９０に出力する。バネ接点５１は、図２（Ａ）および図２（Ｂ）に示すように、エレクトレット発電機４０の補助基板４３と回転錘４４の間において、回転軸４１を中心とする円周上に複数個配置されており、回転錘４４の回転に応じて回転錘４４との接触と非接触を繰り返す。このため、エッジ検出回路５３の入力電圧は、バネ接点５１が回転錘４４と接触しているときには回転錘４５およびバネ接点５１を介して正電位になり、バネ接点５１が回転錘４４と接触していないときには抵抗５２を介して負電位になる。エッジ検出回路５３は、入力電圧の変動を検出した場合には発電信号を、一定時間入力電圧が変動していない場合には非発電信号を発電検出回路５４に通知し、発電検出回路５４は、検出した発電状態を制御部９０に通知する。

また、発電判別回路５０は、接点５５、抵抗５６、レベル判定回路５７および発電検出回路５８を有し、これらにより、ソーラセル３０の発電の有無に応じて異なる信号を生成し、それを制御部９０に出力する。発電判別回路５０は、定期的に接点５５をソーラセル３０に接続することによりソーラセル３０と抵抗５６をショートさせ、出力電圧の大きさをレベル判定回路５７により判定する。発電判別回路５０は、出力電圧が予め定められたしきい値以上であるときには発電状態と、出力電圧がそのしきい値以下であるときには非発電状態と判断し、ソーラセル３０の発電状態に応じた信号を出力する。

図４は、充電回路６０の例を示す図である。充電回路６０は、整流回路６１および降圧回路６２を有し、これらはエレクトレット発電機４０（の対向電極４８）に接続されている。エレクトレット発電機４０で生成された交流電圧は、整流回路６１により全波整流され、降圧回路６２にて降圧されて、２次電池７０に出力される。

２次電池７０は、本体２内に収納された蓄電部の一例であり、ソーラセル３０およびエレクトレット発電機４０が生成した電力を蓄積する。２次電池７０は、これらの発電部によって充電され、電子機器１の電源として機能する。

入力回路８０は、図示しない電子機器１の操作ボタンなどを使用者が操作したときに、その入力を検出して、対応する信号を制御部９０に出力する。なお、時刻表示部２０の動作状態は、使用者が電子機器１の操作ボタンを操作することにより切替え可能であってもよい。

制御部９０は、ＣＰＵやメモリなどを含むマイクロコンピュータで構成され、電子機器１の動作を制御する。例えば、制御部９０は、発電判別回路５０の発電検出回路５８から信号が入力されているときには、ソーラセル３０が発電していると判断し、その信号が一定時間入力されないときには、ソーラセル３０が発電していないと判断する。同様に、制御部９０は、発電判別回路５０の発電検出回路５４から信号が入力されているときには、エレクトレット発電機４０が発電していると判断し、その信号が一定時間入力されないときには、エレクトレット発電機４０が発電していないと判断する。そして、制御部９０は、それらの結果に基づき、時刻表示部２０の動作状態を、上記した通常動作状態、第１節電状態および第２節電状態の間で切り替える（動作状態の移行制御を行う）。

制御部９０は、発電判別回路５０による検出がない期間、すなわち、ソーラセル３０またはエレクトレット発電機４０が発電していない期間（以下では、便宜的に「非発電期間」という）の長さをカウンタ（計測部）によりカウントする。そして、そのカウント値が予め定められた上限値に達したときには、制御部９０は、時刻表示部２０が通常動作状態にあれば第１節電状態に移行させ、時刻表示部２０が第１節電状態にあれば第２節電状態に移行させる。この上限値は、第１節電状態への移行のときよりも、第２節電状態への移行のときの方が大きい値に設定される。例えば、この上限値は、第１節電状態への移行については数時間に、第２節電状態への移行については数日に設定される。

図５は、時刻表示部２０の動作状態の切換え条件を示す表である。時刻表示部２０が通常動作状態にある場合、制御部９０は、ソーラセル３０とエレクトレット発電機４０の少なくともいずれか一方が発電しているときには、非発電期間のカウント（ＰＳカウント）をリセットする。また、時刻表示部２０が通常動作状態にある場合、制御部９０は、ソーラセル３０とエレクトレット発電機４０の両方が発電していないときには、非発電期間のカウントを継続する。すなわち、制御部９０は、ソーラセル３０とエレクトレット発電機４０の両方が予め定められた期間、発電していないときに限り、時刻表示部２０を節電状態に移行させる。

時刻表示部２０が第１節電状態または第２節電状態にある場合、制御部９０は、エレクトレット発電機４０の発電の有無にかかわらず、ソーラセル３０が発電しているときに、時刻表示部２０を通常動作状態に復帰させる（ＰＳ１解除またはＰＳ２解除）。また、制御部９０は、ソーラセル３０が発電していなければ、エレクトレット発電機４０の発電の有無にかかわらず、時刻表示部２０が第１節電状態にある場合には非発電期間のカウント（ＰＳ２カウント）を継続し、時刻表示部２０が第２節電状態にある場合にはそれを維持する。つまり、節電状態から通常動作状態に復帰するのは、ソーラセル３０の発電があったときであり、一旦節電状態に入ったら、例えば送品中などの周囲光がない間は、本体２の振動があっても、電子機器１の節電状態は解除されない。

図６は、制御部９０の動作例を示すフローチャートである。図６ならびに後述する図７および図９に示すフローは、制御部９０内のメモリに予め記憶されたプログラムに従って、制御部９０内のＣＰＵにより実行される。これらのフローでは、「ＰＳＣ」は時刻表示部２０の動作状態を示し、ＰＳＣの値が「０」は通常動作状態に、「１」は第１節電状態に、「２」は第２節電状態にそれぞれ対応する。また、「ＰＳ１カウント」は第１節電状態への、「ＰＳ２カウント」は第２節電状態への非発電期間のカウント値に対応する。

まず、制御部９０は、ＰＳＣ、ＰＳ１カウントおよびＰＳ２カウントの値を初期化して（Ｓ１）、計時回路１３が１秒をカウントするまで待機する（Ｓ２）。次に、制御部９０は、図７に示すＰＳ判断処理を行う（Ｓ３）。Ｓ３で節電状態から通常動作状態に復帰したとき（Ｓ４でＹｅｓ）には、制御部９０は、時刻表示部２０の各モータを動作させて、時計の指針を計時回路１３が示す現在時刻に復帰させる（Ｓ５）。その後、処理はＳ２に戻る。

Ｓ３で通常動作状態に復帰したときではない場合（Ｓ４でＮｏ）には、制御部９０は、動作状態が第１節電状態である（ＰＳＣ＝１）か否かを判断し（Ｓ６）、第１節電状態でないとき（Ｓ６でＮｏ）には、動作状態が第２節電状態である（ＰＳＣ＝２）か否かを判断する（Ｓ７）。動作状態が第２節電状態でなければ（Ｓ７でＮｏ）、動作状態は通常動作状態であるため、制御部９０は、秒モータ２１の動作タイミングのときだけ（Ｓ８でＹｅｓ）秒モータ２１を駆動して秒針を動かす（Ｓ９）。また、制御部９０は、分モータ２２の動作タイミングのときだけ（Ｓ１０でＹｅｓ）分モータ２２を駆動して分針を動かし（Ｓ１１）、時モータ２３の動作タイミングのときだけ（Ｓ１２でＹｅｓ）時モータ２３を駆動して時針を動かす（Ｓ１３）。その後、処理はＳ２に戻る。

一方、動作状態が第１節電状態であるとき（Ｓ６でＹｅｓ）には、Ｓ７〜Ｓ９は実行されず、処理はＳ１０に進む。すなわち、第１節電状態では、秒モータ２１の駆動が省略されることで節電が行われる。また、動作状態が第２節電状態であるとき（Ｓ７でＹｅｓ）には、Ｓ８〜Ｓ１３は実行されず、処理はＳ２に戻る。すなわち、第２節電状態では、秒モータ２１、分モータ２２および時モータ２３の駆動が省略されることで節電が行われる。以上で、図６のフローの説明は終了する。

図７は、図６のＳ３におけるＰＳ判断処理の例を示すフローチャートである。ＰＳ判断処理では、まず、制御部９０は、ソーラセル３０の発電の有無を判断する（Ｓ２１）。ソーラセル３０の発電があったとき（Ｓ２１でＹｅｓ）には、制御部９０は、ＰＳ１カウントとＰＳ２カウントを０にリセットし、動作状態を通常動作状態（ＰＳＣ＝０）として（Ｓ２２）、図６のＳ４に進む（図５のａ，ｂ）。

一方、ソーラセル３０の発電がないとき（Ｓ２１でＮｏ）には、制御部９０は、動作状態が節電状態であるか（ＰＳＣ＝１ｏｒ２）否かを判断する（Ｓ２３）。通常動作状態であるとき（Ｓ２３でＮｏ）には、エレクトレット発電機４０が発電していれば（Ｓ２４でＹｅｓ）、制御部９０は、ＰＳ１カウントとＰＳ２カウントを０にリセットし、動作状態を通常動作状態（ＰＳＣ＝０）として（Ｓ２２）、図６のＳ４に進む（図５のｃ）。また、動作状態が第１節電状態もしくは第２節電状態である（Ｓ２３でＹｅｓ）か、または動作状態が通常動作状態でありかつエレクトレット発電機４０が発電していないとき（Ｓ２４でＮｏ）には、Ｓ４１に進む（図５のｃ，ｄ）。つまり、節電状態にあるときには、エレクトレット発電機４０の発電の有無を判断せずに、Ｓ４１に進む。

Ｓ４１では、通常動作状態（ＰＳＣ＝０）であれば（Ｓ４１でＹｅｓ）、制御部９０は、ＰＳ１カウントの値を増やして（Ｓ４２）、そのＰＳ１カウントの値が通常動作状態から第１節電状態に移行させるときの判定の上限値ＰＳ１Ｘに達したか否かを判断する（Ｓ４３）。ＰＳ１カウントの値が上限値ＰＳ１Ｘに達していれば（Ｓ４３でＹｅｓ）、制御部９０は、動作状態を第１節電状態に切り換え（ＰＳＣ＝１）、ＰＳ１カウントおよびＰＳ２カウントの値を初期化して（Ｓ４４）、図６のＳ４に進む。ＰＳ１カウントの値が上限値ＰＳ１Ｘに達してなければ（Ｓ４３でＮｏ）、Ｓ４４は実行されずに、図６のＳ４に進む（図５のｄ）。

また、通常動作状態でなければ（Ｓ４１でＮｏ）Ｓ４５に進み、第１節電状態（ＰＳＣ＝１）であれば（Ｓ４５でＹｅｓ）、制御部９０は、ＰＳ２カウントの値を増やして（Ｓ４６）、そのＰＳ２カウントの値が第１節電状態から第２節電状態に移行させるときの判定の上限値ＰＳ２Ｘに達したか否かを判断する（Ｓ４７）。ＰＳ２カウントの値が上限値ＰＳ２Ｘに達していれば（Ｓ４７でＹｅｓ）、制御部９０は、動作状態を第２節電状態に切り換え（ＰＳＣ＝２）、ＰＳ１カウントおよびＰＳ２カウントの値を初期化して（Ｓ４８）、図６のＳ４に進む。ＰＳ２カウントの値が上限値ＰＳ２Ｘに達してなければ（Ｓ４７でＮｏ）、Ｓ４８は実行されずに、図６のＳ４に進む（図５のｃ，ｄ）。

また、第１節電状態でなく（Ｓ４５でＮｏ）第２節電状態であれば、その状態が維持され、そのまま図６のＳ４に進む（図５のｃ，ｄ）。以上で、図７のフローの説明は終了する。

以上説明した制御により、電子機器１では、使用時には節電状態に入りにくく、かつ不使用時に節電状態に入り易くなる。このため、使用者の使い勝手が向上するとともに、適切に節電状態に移行して、消費電力を削減することができる。例えば、時計が見えるところでは現在時刻がわかり、電子機器１を暗い場所で使用する場合にも、使用者が携帯していれば本体２の振動があるため、節電状態に入りにくい。また、節電状態に移行する際のカウント期間の上限値を数時間ではなく日単位にすれば、一晩で節電状態に移行することはないので、夜でも時計は動いており、現在時刻がわかる。また、一旦第１節電状態に移行すれば、光が入力されない限り第２節電状態に移行してその状態が継続するので、例えば電子機器１の送品中に振動があっても節電状態は維持され、無駄な電力消費を防ぐことができる。

図８（Ａ）〜図８（Ｃ）は、電池電圧に応じた時刻表示部２０の動作状態の切換え条件を示す表である。制御部９０は、蓄電状態検出手段により２次電池７０の蓄電状態を検出し、その蓄電状態、すなわち２次電池７０の電圧（電池の余裕度）（以下、単に「電池電圧」という）に応じて、これらの図に示すように時刻表示部２０の動作状態の切換え条件（移行制御の条件）を変えてもよい。例えば、電池電圧が高いときには、節電状態に移行しにくく、かつ通常動作状態に復帰し易くして、積極的に時刻表示部２０に運針させてもよい。また、電池電圧が低いときには、節電状態に移行し易く、かつ通常動作状態に復帰しにくくして、なるべく時刻表示部２０に運針させないようにしてもよい。以下では、一例として、電池電圧が最大充電時の電圧の７０％以上、７０％〜３０％、および３０％以下であるときを、それぞれ、電池電圧が高いとき、中間のとき、および低いときとする。

図８（Ａ）は、電池電圧が高いときの切換え条件を示す。時刻表示部２０が通常動作状態にある場合、制御部９０は、ソーラセル３０とエレクトレット発電機４０の少なくともいずれか一方が発電しているときには、非発電期間のカウント（ＰＳカウント）をリセットし、それらの両方が発電していないときには、非発電期間のカウントを継続する。時刻表示部２０が第１節電状態または第２節電状態にある場合、制御部９０は、ソーラセル３０とエレクトレット発電機４０の少なくともいずれか一方が発電したときには、時刻表示部２０を通常動作状態に復帰させる（ＰＳ１解除またはＰＳ２解除）。また、制御部９０は、ソーラセル３０とエレクトレット発電機４０の両方が発電していないときに限り、時刻表示部２０が第１節電状態にあれば非発電期間のカウント（ＰＳ２カウント）を継続し、時刻表示部２０が第２節電状態にあればそれを維持する。

図８（Ｂ）は、電池電圧が中間のときの切換え条件を示す。電池電圧が中間のときの切換え条件は、図５に示したものと同じである。

図８（Ｃ）は、電池電圧が低いときの切換え条件を示す。時刻表示部２０が通常動作状態にある場合、制御部９０は、ソーラセル３０とエレクトレット発電機４０の両方が発電したときには、非発電期間のカウント（ＰＳカウント）をリセットし、それらの少なくともいずれか一方が発電していないときには、非発電期間のカウントを継続する。時刻表示部２０が第１節電状態または第２節電状態にある場合、制御部９０は、ソーラセル３０とエレクトレット発電機４０の両方が発電しているときには、時刻表示部２０を通常動作状態に復帰させる（ＰＳ１解除またはＰＳ２解除）。また、制御部９０は、ソーラセル３０とエレクトレット発電機４０の少なくともいずれか一方が発電していないときには、時刻表示部２０が第１節電状態にあれば非発電期間のカウント（ＰＳ２カウント）を継続し、時刻表示部２０が第２節電状態にあればそれを維持する。

なお、電池電圧が高いときには、それ以外のときと比べて、非発電期間のカウントの上限値（図７のフローにおけるＰＳ１ＸおよびＰＳ２Ｘの値）を大きくしてもよい。同様に、電池電圧が低いときには、それ以外のときと比べて、それらの上限値を小さくしてもよい。

図９は、図８に従ったＰＳ判断処理の別の例を示すフローチャートである。図６のＳ３では、図７のＰＳ判断処理に代えて、図９のＰＳ判断処理を実行してもよい。

図９のＰＳ判断処理では、まず、制御部９０は、ソーラセル３０の発電の有無を判断する（Ｓ３１）。ソーラセル３０の発電があったときには（Ｓ３１でＹｅｓ）、制御部９０は、電池電圧が低いか否かを判断する（Ｓ３２）。電池電圧が高いかまたは中間のとき（Ｓ３２でＮｏ）には、制御部９０は、ＰＳ１カウントとＰＳ２カウントを０にリセットし、動作状態を通常動作状態（ＰＳＣ＝０）として（Ｓ３４）、図６のＳ４に進む（図８（Ａ），（Ｂ）のａ，ｂ）。電池電圧が低いとき（Ｓ３２でＹｅｓ）には、エレクトレット発電機４０が発電していれば（Ｓ３３でＹｅｓ）、制御部９０はＳ３４を実行して図６のＳ４に進み（図８（Ｃ）のａ）、エレクトレット発電機４０が発電していなければ（Ｓ３３でＮｏ）、Ｓ４１に進む（図８（Ｃ）のｂ）。

一方、ソーラセル３０の発電がないとき（Ｓ３１でＮｏ）には、制御部９０は、電池電圧が高いか否かを判断する（Ｓ３５）。電池電圧が中間かまたは低いとき（Ｓ３５でＮｏ）には、動作状態が節電状態であるか（ＰＳＣ＝１ｏｒ２）（Ｓ３６でＹｅｓ）、または通常動作状態（Ｓ３６でＮｏ）でかつ電池電圧が低い（Ｓ３７でＹｅｓ）のときには、Ｓ４１に進む（図８（Ｂ），（Ｃ）のｃ，ｄ）。

また、電池電圧が高いか（Ｓ３５でＹｅｓ）または中間のとき（Ｓ３７でＮｏ）には、エレクトレット発電機４０が発電していなければ（Ｓ３３でＮｏ）、Ｓ４１に進む（図８（Ａ），（Ｂ）のｄ）。電池電圧が高いか（Ｓ３５でＹｅｓ）または通常動作状態で電池電圧が中間であり（Ｓ３７でＮｏ）、かつエレクトレット発電機４０が発電していれば（Ｓ３３でＹｅｓ）、制御部９０は、ＰＳ１カウントとＰＳ２カウントを０にリセットし、動作状態を通常動作状態（ＰＳＣ＝０）として（Ｓ３４）、図６のＳ４に進む（図８（Ａ），（Ｂ）のｃ）。

Ｓ４１以降の処理は、図７のものと同じである。以上で、図９のフローの説明は終了する。

このように、電池電圧が低いときには積極的に時刻表示部２０を節電状態に移行させて節電を図り、電池電圧が高いときには極力時刻表示部２０を節電状態に移行させないようにすることで、使用者の利便性（使い勝手）がさらに向上する。

なお、上記では、電池電圧が高いとき、中間のとき、および低いときの３段階で時刻表示部２０の動作状態を切り換える例を説明したが、電池電圧の段階は２段階でも４段階以上でもよい。最大充電時の電圧の７０％と３０％は、それぞれ第１および第２の閾値の例であるが、電池電圧の高低の２段階で時刻表示部２０の動作状態を切り換える場合には、これらの閾値は同じ値になる。

また、制御部９０は、ソーラセル３０およびエレクトレット発電機４０の発電レベルに応じて、動作状態の切換えの条件を変更してもよい。この場合、例えば、ソーラセル３０とエレクトレット発電機４０のそれぞれの発電レベルに強、中、弱の３段階を定義しておくとよい。そして、例えば、ソーラセル３０の発電レベルが弱であるときには、エレクトレット発電機４０の発電レベルが強または中でない限り、節電状態から通常動作状態に復帰しないようにしてもよい。また、電池電圧が低い場合において、ソーラセル３０の発電レベルが中または弱であるときには、エレクトレット発電機４０の発電レベルが強でない限り、節電状態から通常動作状態に復帰しないようにしてもよい。また、電池電圧が高い場合において、エレクトレット発電機４０のみが発電しているときには、その発電レベルが強または中でない限り、節電状態から通常動作状態に復帰しないようにしてもよい。

また、２次電池７０の電圧に応じて発電判別回路５０の検出の感度を変えてもよい。この場合、発電検出回路５４，５８の検出閾値を、２次電池７０の電圧が高いほどソーラセル３０およびエレクトレット発電機４０の発電（すなわち、本体２の周囲光および振動）が検出され易い値に設定してもよい。例えば、電池電圧が高い場合には２００ルクス以上の光が、電池電圧が低い場合には１０００ルクス以上の光がソーラセル３０に照射されたときに、発電が検出されるようにしてもよい。そのためには、例えば、発電判別回路５０の抵抗５２，５６を可変抵抗に変更して、それらの抵抗値の大きさを制御部９０により調整すればよい。その際、制御部９０は、電池電圧が高いときには、抵抗５２，５６の抵抗値を大きくして、発電判別回路５０の検出条件を緩くするとともに、電池電圧が低いときには、それらの抵抗値を小さくして、発電判別回路５０の検出条件を厳しくしてもよい。

また、時刻表示部２０の動作状態に応じて、ソーラセル３０およびエレクトレット発電機４０の少なくとも一方の発電検出のレベル（周囲光または振動の検出され易さ）を変化させてもよい。例えば、発電検出回路５４の検出閾値を、時刻表示部２０が通常動作状態にあるときよりも節電状態にあるときの方がエレクトレット発電機４０の発電（本体２の振動）が検出されにくい値に設定してもよい。その上で、制御部９０は、時刻表示部２０が節電状態にある場合において、ソーラセル３０の発電がなくかつエレクトレット発電機４０の発電があるときには、図５のｃとは異なり、時刻表示部２０を通常動作状態に復帰させてもよい。このようにすれば、例えば暗い場所で節電状態に移行した場合でも、使用者が本体２を故意に振動させてエレクトレット発電機４０に発電させることにより、節電状態を解除できるようになる。

なお、振動検出部はエレクトレット発電機に限らず、他の発電手段でもよく、振動検知スイッチ、加速度センサなどの発電手段以外のものでもよい。また、光検出部もソーラセルなどの発電手段ではなく、光センサなどの受光素子でもよい。

１ 電子機器
１０ 計時部
２０ 時刻表示部
３０ ソーラセル
４０ エレクトレット発電機
５０ 発電判別回路
６０ 充電回路
７０ ２次電池
８０ 入力回路
９０ 制御部

Claims (11)

1. 本体の周囲光を検出する光検出部と、
   前記本体の振動を検出する振動検出部と、
   前記本体内に収納された蓄電部と、
   前記蓄電部から供給される電力を用いて、通常動作状態かまたは前記通常動作状態よりも消費電力が少ない節電状態で動作する動作部と、
   前記光検出部および前記振動検出部の検出結果に基づいて前記動作部の前記通常動作状態と前記節電状態との移行を制御する制御部と、を有し、
   前記制御部は、
   前記動作部が前記通常動作状態にある場合において、前記光検出部および前記振動検出部による検出が予め定められた期間ないときに、前記動作部を前記節電状態に移行させ、
   前記動作部が前記節電状態にある場合において、前記光検出部による検出があったときに、前記動作部を前記通常動作状態に復帰させる、
   ことを特徴とする電子機器。
2. 前記制御部は、
   前記光検出部および前記振動検出部による検出がない期間の長さをカウントする計測部を有し、
   前記光検出部による検出がなくかつ前記振動検出部による検出があったときに、前記動作部が前記通常動作状態にあれば前記計測部のカウントをリセットし、前記動作部が前記節電状態にあれば前記節電状態を維持する、請求項１に記載の電子機器。
3. 前記蓄電部の蓄電状態を検出する蓄電状態検出手段をさらに有し、
   前記制御部は、前記蓄電状態検出手段が検出した前記蓄電部の蓄電状態に応じて前記動作部の前記通常動作状態と前記節電状態との移行制御の条件を変更する、請求項１または２に記載の電子機器。
4. 前記移行制御の条件は、前記蓄電部の電圧が高いほど、前記通常動作状態から前記節電状態に移行しにくく、かつ前記節電状態から前記通常動作状態に移行し易い条件に設定される、請求項３に記載の電子機器。
5. 前記制御部は、
   前記蓄電部の電圧が第１の閾値よりも高い場合には、前記光検出部および前記振動検出部による検出が予め定められた期間ないときに限り、前記動作部を前記節電状態に移行させ、
   前記蓄電部の電圧が第２の閾値よりも低い場合には、前記光検出部および前記振動検出部のうちの少なくとも一方による検出が予め定められた期間ないときに、前記動作部を前記節電状態に移行させ、
   前記第２の閾値は前記第１の閾値以下である、請求項４に記載の電子機器。
6. 前記制御部は、前記蓄電部の電圧が前記第１の閾値よりも高い場合には、前記光検出部および前記振動検出部のうちの少なくとも一方による検出があったときに、前記動作部を前記通常動作状態に復帰させる、請求項５に記載の電子機器。
7. 前記制御部は、
   前記蓄電部の電圧が前記第２の閾値よりも高い場合には、前記光検出部による検出があったときに、前記動作部を前記通常動作状態に復帰させ、
   前記蓄電部の電圧が前記第２の閾値よりも低い場合には、前記光検出部および前記振動検出部による検出があったときに、前記動作部を前記通常動作状態に復帰させ、前記光検出部および前記振動検出部のうちのいずれか一方のみによる検出があったときに、前記動作部の前記節電状態を維持する、請求項５または６に記載の電子機器。
8. 前記動作部が前記通常動作状態と前記節電状態のいずれにあるかに応じて、前記光検出部および前記振動検出部の少なくとも一方による前記周囲光または前記振動の検出され易さが異なる、請求項３〜７のいずれか一項に記載の電子機器。
9. 前記振動検出部の検出閾値は、前記動作部が前記通常動作状態にあるときよりも前記節電状態にあるときの方が、前記振動が検出されにくい値に設定され、
   前記制御部は、前記動作部が前記節電状態にある場合において、前記光検出部による検出がなくかつ前記振動検出部による検出があったときにも、前記動作部を前記通常動作状態に復帰させる、請求項８に記載の電子機器。
10. 前記光検出部および前記振動検出部の検出閾値は、前記蓄電部の電圧が高いほど前記周囲光および前記振動が検出され易い値に設定される、請求項８または９に記載の電子機器。
11. 前記振動検出部は、帯電部と前記帯電部に対向する対向電極とを前記本体の振動に伴って相対移動させることにより静電誘導を利用した発電を行う発電部の発電量に基づいて前記本体の振動を検出する、請求項１〜１０のいずれか一項に記載の電子機器。

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