JP2021025908A - 電子時計 - Google Patents

Abstract

【課題】電池を効率的に充電でき、理想状態で時計動作できること。【解決手段】電子時計は、時刻を示す表示部を備え、充電可能な電池により動作する。充電部は、電池電圧を検出する電池電圧検出部によって検出された電池電圧が、所定の期間に所定値以上増加した場合、通常使用時よりも充電電流が小さくなるよう制限した電池電圧の変化特性７０１による充電を行う。例えば、充電部は、高照度で充電開始する際、電池の分極により急激な電圧上昇Ｖｋが生じる変化特性７０３となることを防ぎ、検出した電池電圧に対応する充電電流となる抵抗値の抵抗に切り替えた充電を行うことで、なだらかな電池電圧の変化特性７０１を得ることができ、効率的に充電できる。【選択図】図７

Description

この発明は、充電可能な電池によって動作する電子時計に関する。

二次電池等の充電可能な電池によって動作する電子時計においては、ソーラーセル等の発電部から電力を供給されることにより電池を充電することが可能である。ここで、充電可能な電池においては、充電時に分極と呼ばれる現象が発生することが知られている。分極とは、充電時において電池の両端子間の電圧差（電池電圧）が非充電時と比較して大きくなってしまうことであり、電池の内部抵抗および充電時に電池に流れる電流（充電電流）に起因する。また、従来の充電制御として、電池電圧が所定以上に上昇すると、二次電池への充電を禁止し、過充電を防止する技術が知られている（例えば、下記特許文献１参照。）。

特開２００３−３０７５７７号公報

従来技術では、劣化した電池を充電する場合及び発電部からの充電電流が大きい場合に、分極の影響が大きくなるため、１．電池電圧に対する容量不足や、２．充電効率の低下といった課題が生じる。なお、劣化した電池というのは内部抵抗が大きい電池のことであり、充電電流が大きい場合というのは、例えば、発電部がソーラーセルである電子時計においては、ソーラーセルが高照度を受光して充電する場合である。

１．について具体的には、電池電圧を検出することで電池容量を算出している時計において、充電時に分極の影響が大きいと、電池電圧と実際の電池容量との相対関係が崩れてしまう。そのため、例えば時計が、電池容量が少なく時計機能を停止している状態から充電して通常動作に復帰する時、電池電圧だけで通常動作への復帰を判断すると、実際には電池容量が十分に溜まっていないため、その後高速運針や受信等の重負荷を行うと時計が電池容量不足によりシステムダウンする恐れがある。２．について具体的には、充電時に分極の影響が大きいと、充電時に電池電圧が急激に上昇するため、実際には電池容量が十分に溜まっていないにもかかわらず、過充電を防止するための上限電圧（過充電防止電圧）を上回ってしまうことがある。その場合、所定の電池電圧検出周期（例えば５秒）で充電→充電禁止→充電→充電禁止…を繰り返すことになるため、充電効率が悪くなってしまう。

この発明は、上述した従来技術による問題点を解消するため、劣化した電池や充電電流が大きい場合に、電池電圧に対する分極の影響を抑えることにより電池を効率的に充電でき、理想状態で時計動作できる電子時計を提供することを目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するため、この発明にかかる電子時計は、時刻を示す表示部と、充電可能な電池と、電池電圧を検出する電池電圧検出部を備える電子時計において、前記電池電圧検出部によって検出された前記電池電圧が、所定の期間に所定値以上増加した場合、通常使用時よりも充電電流が小さくなるよう制限した充電を行う充電部、を備える。

これにより、例えば、充電時の電池電圧が所定の期間に所定以上増加した場合、電池の分極に対応して、通常使用時よりも充電電流が小さくなるよう制限した充電を行う。電池の分極時には、充電電圧が急激に増加する特性を有するが、充電電流を制限することで、充電電圧が急激に増加することなく、緩やかに増加し、過充電防止電圧への到達を防ぐため、結果的に効率的な充電が行えるようになる。

この発明の一側面によれば、電池を効率的に充電でき、理想状態で時計動作できるという効果を奏する。

図１は、実施の形態にかかる電子時計の一例を示す正面図である。 図２は、実施の形態にかかる電子時計の一例を示すブロック図である。 図３は、実施の形態にかかる電子時計のハードウェア構成例を示す図である。 図４は、実施の形態にかかる電子時計の充電部の回路構成例を示す図である。 図５Ａは、実施の形態における充電部の抵抗の設定例を示す図表である。（その１） 図５Ｂは、実施の形態における充電部の抵抗の設定例を示す図表である。（その２） 図５Ｃは、実施の形態における充電部の抵抗の設定例を示す図表である。（その３） 図６Ａは、実施の形態における充電電流制限の処理例を示すフローチャートである。 図６Ｂは、実施の形態における充電部のレベル判断に用いる電池電圧レベルの設定例を示す図表である。 図６Ｃは、実施の形態における充電電流制限解除の処理例を示すフローチャートである。 図７は、実施の形態にかかる充電制御による効果を説明する図表である。

以下に図面を参照して、この発明にかかる電子時計の実施の形態を詳細に説明する。

（実施の形態）
図１は、実施の形態にかかる電子時計の一例を示す正面図である。電子時計１１０は、外装（電子時計ケース）である胴内に、文字板１１１と、指針１１２（時針１１２ａ、分針１１２ｂおよび秒針１１２ｃ）と、小窓１１３と、を備える。電子時計１１０の外装はベゼルと胴の二体物から構成されてもよい。

指針１１２（時針１１２ａ、分針１１２ｂおよび秒針１１２ｃ）は、文字板１１１に対する相対的な位置により時刻を表示する。また、例えば秒針１１２ｃは、時刻とは異なる情報の表示にも用いられてもよい。小窓１１３は、日付や曜日等を表示する表示窓である。

また、電子時計１１０は、胴の側面に、電子時計１１０のユーザが種々の操作を行うための操作部として、リュウズ（竜頭）１１４およびプッシュボタン１１５が配置されている。リュウズ１１４は、ユーザによる引き出し操作が可能な操作部である。図１に示す例では、リュウズ１１４は、引き出されていない状態（０段引き）と、１段引き出された状態（１段引き）と、２段引き出された状態（２段引き）と、に変位可能である。さらに、リュウズ１１４は、ユーザによる回転操作が可能であってもよい。図１に示す例では、リュウズ１１４は３時側に配置されている。プッシュボタン１１５は、ユーザによる押下操作が可能な操作部である。図１に示す例では、プッシュボタン１１５は４時側に配置されている。

電子時計１１０の胴には、文字板１１１を覆うようにガラス等の透明材料により形成された風防が取り付けられている。また、電子時計１１０における風防の反対側には胴に裏蓋が取り付けられている。また、電子時計１１０は、太陽などの光エネルギーを動力源とする電子時計であってもよい。その場合、例えば、文字板１１１の裏側にはソーラーセルが配置され、電子時計１１０の表側から入光した光によりソーラーセルにおいて発電がなされる。そのため、文字板１１１はある程度光線を透過する材質で形成される。ソーラーセルによって発電された電力は二次電池に蓄積され、二次電池に蓄積された電力は電子時計１１０の電源として使用される。二次電池は、例えばリチウムイオン電池等により実現することができる。

図２は、実施の形態にかかる電子時計の一例を示すブロック図である。図２において、図１に示した部分と同様の部分については同一の符号を付して説明を省略する。図２に示すように、電子時計１１０は、指針２１１と、操作部２１２と、制御回路２１４と、充電部２１８と、を備える。

指針２１１は、例えば図１に示した時針１１２ａ、分針１１２ｂおよび秒針１１２ｃを含む。操作部２１２は、例えば図１に示したリュウズ１１４およびプッシュボタン１１５を含む。

制御回路２１４は、電子時計１１０の動作を制御する。制御回路２１４は、例えばＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ：中央処理装置）やメモリを一つのＬＳＩ（Ｌａｒｇｅ Ｓｃａｌｅ Ｉｎｔｅｇｒａｔｉｏｎ：大規模集積回路）チップに集積したマイクロコンピュータ等により実現することができる。例えば、制御回路２１４は、表示制御部２１５を備える。

表示制御部２１５は、指針２１１による時刻の表示や、指針２１１による電子時計１１０の各状態の表示等を制御する。

充電部２１８は、電池２１９と、発電部２２０と、電池電圧検出部２２１と、を含む。電池２１９は、例えば、上述したリチウムイオン電池等の充電可能な二次電池であり、電子時計１１０を動作させる駆動源である。電子時計１１０は、発電部２２０を有し、この発電部２２０で発電された電力を電池２１９に充電する。充電時の制御は制御回路２１４によって行われる。発電部２２０の発電状態（発電電圧）は、制御回路２１４に出力される。発電部２２０は、例えば、上述した文字板１１１の裏側に配置されたソーラーセルであり、電子時計１１０の表側から入光した光により発電を行う。電池電圧検出部２２１は、電池２１９の電圧を検出し、検出した電圧を制御回路２１４に出力する。

図３は、実施の形態にかかる電子時計のハードウェア構成例を示す図である。図２に示した電子時計１１０は、例えば、図３に示すハードウェアで構成することができる。

例えば、電子時計１１０は、ＣＰＵ３０１、記憶部としてのメモリ３０２、記録媒体Ｉ／Ｆ３０４、記録媒体３０５、を含む。符号３００は各部を接続するバスである。

ＣＰＵ３０１は、電子時計１１０の全体の制御を司る制御部として機能する演算処理装置である。メモリ３０２は、不揮発性メモリおよび揮発性メモリを含む。不揮発性メモリは、例えば、ＣＰＵ３０１のプログラムを格納するＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）や、ＭＯＮＯＳ（Ｍｅｔａｌ Ｏｘｉｄｅ Ｎｉｔｒｉｄｅ Ｏｘｉｄｅ Ｓｉｌｉｃｏｎ）などのフラッシュメモリである。揮発性メモリは、例えば、ＣＰＵ３０１のワークエリアとして使用されるＤＲＡＭ（Ｄｙｎａｍｉｃ Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）、ＳＲＡＭ（Ｓｔａｔｉｃ Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）等である。

記録媒体Ｉ／Ｆ３０４は、ＣＰＵ３０１が処理した情報を記録媒体３０５との間で読み書きするためのインタフェースである。記録媒体３０５は、メモリ３０２を補助する記録装置であり、フラッシュメモリ等を用いることができる。

メモリ３０２または記録媒体３０５に記録された特定のプログラムをＣＰＵ３０１が実行することにより、図２に示した電子時計１１０の各機能を実現する。

図２において、電子時計１１０の制御回路２１４は、例えば図３のＣＰＵ３０１により実現することができる。

図４は、実施の形態における電子時計の充電部の回路構成例を示す図である。図２に示した充電部２１８の回路構成例を示す。充電部２１８は、電池２１９と、発電部２２０と、抵抗切替部４０１と、が閉回路で接続された回路構成からなり、発電部２２０の発電電力を電池２１９に充電する。なお、電池２１９に充電された電力は、電子時計１１０の各構成部、例えば、指針２１１の駆動源や、制御回路２１４（ＣＰＵ３０１等）等に供給される。

抵抗切替部４０１は、それぞれ抵抗値が異なる複数の抵抗（Ｒ０，Ｒ１，Ｒ２）と、閉回路に対し並列接続された複数の抵抗Ｒ０，Ｒ１，Ｒ２のいずれかを接続するスイッチＳＷとを有する。スイッチＳＷは、充電制御部４０２により切り替え制御される。スイッチＳＷを切り替えることにより、発電部２２０からの電池２１９に充電される充電電流を変更することができる。この充電制御部４０２は、ＣＰＵ３０１のプログラムを実行することにより実現できる。また、この充電制御部４０２は、制御回路２１４の機能の一部として構成することもできる。

図５Ａ〜図５Ｃは、実施の形態における充電部の抵抗の設定例を示す図表である。図４では、抵抗（Ｒ０，Ｒ１，Ｒ２）の３つしか図示していないが、図５Ａ〜図５Ｃでは、抵抗Ｒ０〜Ｒ５の６つを用いた場合について説明する。図５Ａには、所定の期間（例えば５秒）で検出された電池電圧の増加量に対応して６つの異なる抵抗Ｒ０〜Ｒ５に切り替える際の設定例を示す。図５Ｂには、電池電圧が２．３５[Ｖ]の場合に、抵抗Ｒ０〜Ｒ５をそれぞれ切り替えた際の各抵抗値[ｋΩ]、および各抵抗値に対応する充電電流［μＡ］を示す。

図５Ａに示すように、例えば、充電制御部４０２は、電池電圧の増加量が最も小さい５０ｍＶ未満のときに抵抗Ｒ０を選択する。すなわち、抵抗Ｒ０は分極の影響がほとんどない通常時に選択される抵抗である。図５Ｂに示すように、この抵抗Ｒ０の抵抗値は最も小さい２３．５［ｋΩ］であり、抵抗Ｒ０を選択した時の充電電流は、最も大きい１００［μＡ］となる。

図５Ａに示すように、抵抗Ｒ５は、例えば、電池電圧の増加量が最も大きい２５０ｍＶ以上に対応して設定される。図５Ｂに示すように、この抵抗Ｒ５の抵抗値は最も大きい２３５［ｋΩ］であり、抵抗Ｒ５を選択した時の充電電流は、最も小さい１０［μＡ］となる。

すなわち、充電制御部４０２は、電池電圧の変化が大きいほど抵抗値の大きな抵抗に切り替え、充電電流が小さくなるように制御している。電池電圧の変化が大きいということは、発電部２２０からの充電電流の急激な上昇が発生し分極が大きくなったことにより、本来の電池２１９の容量に対応する電圧よりも検出される電圧が大きくなってしまっていることを意味する。そのため、電池２１９に流れる充電電流が小さくなるように制御し、分極が小さくなるようにしている。

また、図５Ｃには、実施の形態における電子時計１１０の使用開始からの経過年数を考慮した抵抗の設定例を示す。図５Ｃに示す例では、電子時計１１０の使用開始からの経過年数及び検出された電池電圧の増加量に応じて、抵抗Ｒ０〜Ｒ７を設定している。図５Ｃに示す例では、経過年数が１０年までの間であれば、図５Ａ同様の設定を用いる。そして、経過年数が多くなるほど、電池２１９が劣化していると考えられるため、抵抗値が大きな抵抗を用い、充電電流をより制限する。

図５Ｃの設定例では、例えば、電子時計１１０の使用開始からの経過年数が１０年〜２０年の場合、最も小さい抵抗値２３．５［ｋΩ］の抵抗Ｒ０を用いず、抵抗値２９．５［ｋΩ］の抵抗Ｒ１〜抵抗値２３５［ｋΩ］の抵抗Ｒ５、および抵抗Ｒ５よりさらに大きな抵抗値の抵抗Ｒ６を用いる。また、電子時計１１０の使用開始からの経過年数が２０年以上の場合、抵抗Ｒ０，Ｒ１を用いず、抵抗値３９［ｋΩ］の抵抗Ｒ２〜抵抗値２３５［ｋΩ］の抵抗Ｒ５、および抵抗Ｒ５よりさらに大きな抵抗値の抵抗Ｒ６，Ｒ７を用いる。

これら図５Ａ〜図５Ｃの設定表に示す設定情報は、上記のメモリ３０２に記憶しておくことができる。また、図５Ｃの設定表に示した電子時計１１０の使用の経過年数は、ＭＯＮＯＳ等のメモリ３０２に記憶しておくことができる。経過年数のカウントについては、例えば、ＣＰＵ３０１のタイマ計時において、年を超えた際にカウンタを１つ増やすように更新し、記憶しておくことができる。

図６Ａは、実施の形態における充電電流制限の処理例を示すフローチャートである。図６Ａにおいて説明する充電時の充電電流制限の処理では、電池２１９の電圧の増加量が、所定値以上の場合、通常使用時よりも充電電流が小さくなるよう制限する処理を行っている。通常使用時とは、電池２１９の充電時に分極がほとんど生じていない状態を意味する。

はじめに、充電制御部４０２は、所定の発電量検出タイミングまで待機し（ステップＳ６０１：Ｎｏのループ）、発電量検出タイミング（例えば５秒周期）のとき（ステップＳ６０１：Ｙｅｓ）、発電部２２０の発電量を検出する（ステップＳ６０２）。

ここで、充電制御部４０２は、発電部２２０の発電量を複数レベルで判断する。ソーラーセルからなる発電部２２０の場合、受光量に応じて発電量が異なり、この発電量を例えば６段階で判断する。

そして、充電制御部４０２は、今回の発電量検出タイミングで検出した発電量が、前回の発電量検出タイミング時に検出した発電量より所定レベル（例えば２レベル）以上増えたか否かを判断する（ステップＳ６０３）。発電量の増加が所定レベル未満であれば（ステップＳ６０３：Ｎｏ）、充電制御部４０２は、ステップＳ６０１の処理に戻り、発電量の増加が所定レベル以上であれば（ステップＳ６０３：Ｙｅｓ）、ステップＳ６０４の電圧検出結果の確認を行う。ここでは、電圧検出結果の確認は、少なくとも発電量が所定レベル以上増えた期間に対して行う。

発電量が所定レベル以上増加する場合というのは、発電部２２０がソーラーセルの場合、例えば、使用者が電子時計１１０を充電するために、電子時計１１０を室内の暗い場所から窓際などの日の当たる場所に移動させた場合である。

ステップＳ６０４では、充電制御部４０２は、電池２１９の電池電圧の検出結果を確認する（ステップＳ６０４）。そして、充電制御部４０２は、今回の電圧検出タイミングで検出した電池電圧が、前回の電圧検出タイミング時に検出した電池電圧より所定レベル（例えば２レベル）以上増えたか否かを判断する（ステップＳ６０５）。

図６Ｂは、実施の形態における充電部のレベル判断に用いる電池電圧レベルの設定例を示す図表である。図示の例では、電池電圧をレベル０〜レベル５の６段階（６レベル）に分け、レベル０の電池電圧は２Ｖ〜２．１Ｖ、レベル１の電池電圧は２．１Ｖ〜２．２Ｖ、…、レベル５の電池電圧は２．５Ｖ〜とした。

そして、電池電圧が所定レベル（例えば２レベル）以上増加した場合（ステップＳ６０５：Ｙｅｓ）、充電制御部４０２は、電池２１９の分極が大きいと判断し、電池分極フラグを１に設定し（ステップＳ６０６）、ステップＳ６０８の処理に移行する。

一方、電池電圧が所定レベル（例えば２レベル）未満の変化の場合（ステップＳ６０５：Ｎｏ）、充電制御部４０２は、電池２１９に分極はほとんど生じていないと判断し、電池分極フラグ＝０に設定し（ステップＳ６０７）、以上の処理を終了する。

ステップＳ６０８では、充電制御部４０２は、充電電流を制限する処理を行い（ステップＳ６０８）、以上の処理を終了する。このステップＳ６０８では、充電制御部４０２は、分極判断時の電池電圧の増加量に対応した抵抗を選択し、充電電流を制限する。

このように、充電制御部４０２は、電池２１９の電池電圧の増加量に基づき、電池２１９の分極状態を判断し、分極が大きいほど、高い抵抗値を選択し充電電流をより制限するように制御する。

これにより、電池２１９の分極が大きい（電池が劣化している状態かつ高照度で充電している状態）場合であっても、発電部２２０から電池に入力される充電電流を制限することで、分極を小さくできるため、効率的に充電が行えるようになる。また、電池２１９に対する充電時の負担を掛けず、理想状態で電子時計１１０の時計動作が可能となる。

図６Ｃは、実施の形態における充電電流制限解除の処理例を示すフローチャートである。はじめに、充電制御部４０２は、所定の発電量検出タイミングまで待機し（ステップＳ６１１：Ｎｏのループ）、発電量検出タイミングのとき（ステップＳ６１１：Ｙｅｓ）、発電部２２０の発電量を検出する（ステップＳ６１２）。

この発電量検出タイミングは、例えば、所定周期（例えば５秒）毎のタイミングとして実行する。

ここで、充電制御部４０２は、発電部２２０の発電量を複数レベル（例えば、上記同様に６段階）で判断する。そして、充電制御部４０２は、今回の発電量検出タイミングで検出した発電量が、前回の発電量検出タイミング時に検出した発電量より所定レベル以上減少したか否かを判断する（ステップＳ６１３）。ここでは、図６Ａの処理で所定レベルが２レベルの変化（増加）と判断した場合、対応する所定レベルとして２レベルの変化（減少）であるか否かを判断する。

そして、発電量の減少が所定レベル未満であれば（ステップＳ６１３：Ｎｏ）、充電制御部４０２は、ステップＳ６１１の処理に戻り、発電量の減少が所定レベル以上であれば（ステップＳ６１３：Ｙｅｓ）、ステップＳ６１４以下の充電電流制限解除の処理を実施する。

充電制御部４０２は、電池分極フラグを０に設定し（ステップＳ６１４）、充電電流制限解除の処理（ステップＳ６１５）を実行し、以上の処理を終了する。このステップＳ６１５により、図６Ａの処理で電池２１９への充電電流を制限した充電を解除し、図６Ａの処理開始当初の状態に戻すことができる。

上述した図６Ａの充電電流制限と、図６Ｃの充電電流制限解除の処理の説明では、充電制御部４０２は、主に図５Ａに示した電池電圧の電圧変化に基づき抵抗を選択し充電電流を制御する例を説明した。これに限らず、充電制御部４０２は、図５Ｃに示した電子時計１１０の使用の経過年数も踏まえて抵抗を選択し充電電流を制御してもよい。

図７は、実施の形態にかかる充電制御による効果を説明する図表である。上述した実施の形態による充電制御時の特性と、対比参考のために既存の充電制御による特性を示す。この図７には、実施の形態による充電時の電池電圧の変化特性７０１と、充電による電池容量の変化特性７０２を示す。また、既存の充電制御による充電時の電池電圧の変化特性７０３と、充電による電池容量の変化特性７０４を示す。電池容量の変化特性については、ｔ＝０の際の電池容量に対する増加量を縦軸とした。

既存の技術では、例えば、５秒周期の電圧検出タイミングで電池２１９の電圧を検出し、充電を開始する。この充電時に高照度の場合、電池２１９が経年劣化している場合等に分極が大きくなり、図示の電池電圧の変化特性７０３の如く、充電開始時に急激な電圧上昇（Ｖｋ）が生じる。この急激な電圧上昇により、電池電圧が所定の過充電防止電圧Ｖｈに短時間で到達してしまう。電池電圧が所定の過充電防止電圧Ｖｈに到達すると充電を禁止させるため、所定周期（５秒）毎に同様の電池電圧の変化特性７０３を有して、充電と充電禁止を繰り返す。図示の場合、５秒周期で充電と充電禁止とを繰り返すため、充電効率が半減してしまう。

このような既存の充電制御では、電池容量の変化特性７０４についても、所定の容量まで電池容量を溜めるのに時間がかかった。図示のように、例えば、所定の容量（例えば、０．００５ｍＡｈ）付近まで充電するのに２５秒かかっている。

これに対し、実施の形態によれば、劣化した電池２１９を高照度で充電開始するとき等、分極の発生要因を有する状況を充電開始時の電池電圧の変動に基づき判断し、分極判断時には、充電電流を制限するため、電池電圧の変化特性７０１が急にならず、なだらかに上昇させることができる。この電池電圧の変化特性７０１は、既存技術の電池電圧の変化特性７０３のような急激な電圧上昇（Ｖｋ）を生じることがない。また、過充電防止電圧Ｖｈに短時間で到達することによる充電と停止の繰り返しの発生を防ぎ、安定した充電を継続できるようになる。

これにより、実施の形態によれば、電池容量の変化特性７０２についても、所定の容量まで電池容量を溜める時間を、既存の技術よりも短時間で済ませることができる。図示の例では、０．００５ｍＡｈまで充電するのに１５秒で済み、既存の技術よりも期間ｔｘ（１０秒）分、短時間で充電できるようになる。

上述した実施の形態では、充電制御部４０２は、複数の異なる抵抗値の抵抗を切り替えて充電電流を変更する例について説明した。これに限らず、発電部２２０のソーラーセルの発電セル毎にスイッチを設け、充電制御部４０２は、スイッチ選択でセル段数を切り替えることにより充電電流を変更してもよい。

また、充電制御部４０２は、発電部２２０のソーラーセルの動作を確認する構成としてもよい。ソーラーセルが複数のセルからなる場合、充電制御部４０２は、例えば、定期的に、各セルを個別にＯＮ／ＯＦＦ制御し、ＯＮ時の発電電圧および電流をそれぞれ基準電圧、電流と比較するチェックを行ってもよい。これにより、セル毎のソーラーセルの動作状態を確認できる。例えば、故障判断時には、該当セルの故障を文字板１１１上の指針１１２を用いた表示等により、ユーザに知らせることができる。

また、発電部２２０のソーラーセルの表側に配置される文字板１１１として、透過率を変更自在なものを用い、充電制御部４０２は、文字板１１１の透過率を制御して充電電流を変更してもよい。

また、充電制御部４０２は、電子時計１１０に対するユーザ操作、例えば、リュウズ１１４やプッシュボタン１１５の操作、あるいは外部の情報端末のユーザ操作により、充電量制御を行う構成としてもよい。例えば、この充電量制御は、ユーザ操作により上記充電タイミングの開始操作、充電時に制限する充電電流の可変操作、充電電流の制限状態の解除操作等がある。

また、上述した各実施の形態では、電子時計１１０が腕電子時計である構成について説明したが、このような構成に限らない。例えば、電池２１９の充電により動作する電子時計１１０であれば、他の懐中電子時計、置き電子時計、掛け電子時計などの電子時計であってもよい。また、電子時計１１０が指針により時刻を表示するアナログ電子時計である構成について説明したが、このような構成に限らない。例えば、電子時計１１０は、ディスプレイにより時間を表示するデジタル電子時計、または音声によって時間を通知する音声電子時計などであってもよい。

以上説明した実施の形態によれば、電子時計は、時刻を示す表示部と、充電可能な電池と、電池電圧を検出する電池電圧検出部を備える電子時計において、電池電圧検出部によって検出された電池電圧が、所定の期間に所定値以上増加した場合、通常使用時よりも充電電流が小さくなるよう制限した充電を行う充電部を備える。これにより、充電時の電池電圧が所定の期間に所定値以上増加した場合、電池が分極に対応して、通常使用時よりも充電電流が小さくなるよう制限した充電を行う。電池の分極時には、充電電圧が急激に増加する特性を有するが、充電電流を制限することで、充電電圧が急激に増加することなく、緩やかに増加し、過充電防止電圧への到達を防ぐため、結果的に効率的な充電が行えるようになる。

また、光の受光により発電する発電部を備え、充電部は、発電部の発電により電池を充電する構成としてもよい。これにより、発電部の発電による充電が行える。例えば、発電部は、電子時計に内蔵したソーラーセルを用いることができ、小型軽量な腕電子時計等に適用できる。

また、発電部の発電量を検出し、検出された発電量が、所定の期間に所定値以上増加した場合、電池電圧の結果を確認する構成としてもよい。これによって発電部であるソーラーセルの発電量が増加して高照度時となったタイミングで充電を開始することで、充電に必要な電力を供給できるようになる。

また、充電部は、複数の異なる抵抗値の抵抗と、スイッチとを有し、充電部は、所定の期間における電池電圧の増加量に対応してスイッチを切り替え、異なる抵抗を介した充電を行う構成としてもよい。高照度時の充電時、電池に分極が生じていると急激に電池電圧が増加する特性を有するが、充電部が所定の期間における電池電圧の増加量に対応してスイッチを切り替え、分極が生じた電池の特性に適合した抵抗を介した充電電流での充電を行うことで、充電電圧が急激に増加することなく、緩やかに増加し、過充電防止電圧への到達を防ぐため、結果的に効率的な充電が行えるようになる。

また、電池電圧は、電圧の大きさによって複数の電池電圧レベルに分けられ、予め電池電圧レベルの変化量と、複数の異なる抵抗値の抵抗と、の対応関係が記憶されたメモリを有し、充電部は、メモリを参照し、所定の期間における電池電圧の増加量を複数の電池電圧レベルで検出し、検出した電池電圧レベルの増加量に対応してスイッチを切り替え、異なる抵抗を介した充電を行う構成としてもよい。これにより、充電部は、メモリにアクセスすることで、スイッチ切り替えを簡単に制御できるようになる。また、所定の期間における電池電圧の増加量を複数の電池電圧レベルで検出し、検出した電池電圧レベルの増加量に対応して充電電流を複数段階で制限でき、分極が生じた電池の特性に適合した充電電流での充電を行うことができるようになる。

また、発電部は、複数のセルが選択可能なソーラーセルであり、充電部は、電池電圧の増加量に対応した個数のセルにより発電した充電を行う構成としてもよい。これにより、電池電圧の増加量に対応した個数のソーラーセルからの発電により充電電流を複数段階にでき、分極が生じた電池の特性に適合した充電電流での充電を行うことができるようになる。

また、発電部は、ソーラーセルであり、ソーラーセルの表面に光の透過量を可変自在な透過板を有し、充電部は、電池電圧の増加量に対応して透過板の光の透過量を可変させた充電を行う構成としてもよい。電池電圧の増加量に対応して透過板の透過量を可変させることにより、充電電流を可変させ、分極が生じた電池の特性に適合した充電電流での充電を行うことができるようになる。

また、充電部は、発電量が所定の期間に所定値以上減少したとき、充電電流の制限を解除する構成としてもよい。これにより、電流制限した充電状態を適切なタイミングで解除できるようになる。例えば、ソーラーセルでの光の受光状態が所定レベル以下の低照度に変化し、充電時の電池の電圧の変化量が所定レベル以上減少したときに充電電流の制限を解除することで、電池の分極状態の影響を受けずに電池を効率的に充電できるようになる。

また、充電部は、電池電圧が所定の期間に所定値以上減少したとき、充電電流の制限を解除する構成としてもよい。例えば、電池電圧が充電開始時のレベルに戻ったとき充電電流の制限を解除することで、電池の分極状態の影響を受けずに電池を効率的に充電できるようになる。

これらにより、実施の形態によれば、電池の分極の発生状態に応じて充電電流を制限した充電を行うことができ、効率的な充電が行えるようになる。例えば、満充電までの時間を短時間で行えるようになる。また、電池を効率的に充電できるため、非充電時および充電時（充電開始〜充電中〜充電終了）の全期間において、電池が適切な充電容量を有することとなり、電子時計を常に理想状態で計時動作できるようになる。

以上のように、この発明は、充電可能な電池により計時動作する電子時計の技術に有用であり、特に、内部に電池を有する腕電子時計等の電子時計に適している。

１１０ 電子時計
１１１ 文字板
１１２，２１１ 指針
１１２ａ 時針
１１２ｂ 分針
１１２ｃ 秒針
１１３ 小窓
１１４ リュウズ
１１５ プッシュボタン
２１２ 操作部
２１４ 制御回路
２１５ 表示制御部
２１８ 充電部
２１９ 電池
２２０ 発電部
２２１ 電池電圧検出部
３０１ ＣＰＵ
３０２ メモリ
３０５ 記録媒体
４０１ 抵抗切替部
４０２ 充電制御部
７０１ 実施の形態の充電時の電池電圧の変化特性
７０２ 実施の形態の充電による電池容量の変化特性
７０３ 既存の技術による充電時の電池電圧の変化特性
７０４ 既存の技術の充電による電池容量の変化特性
Ｒ（Ｒ０，Ｒ１，Ｒ２，…） 抵抗
ＳＷ スイッチ

Claims (9)

1. 時刻を示す表示部と、充電可能な電池と、電池電圧を検出する電池電圧検出部を備える電子時計において、
   前記電池電圧検出部によって検出された前記電池電圧が、所定の期間に所定値以上増加した場合、通常使用時よりも充電電流が小さくなるよう制限した充電を行う充電部、
   を備えたことを特徴とする電子時計。
2. 光の受光により発電する発電部を備え、
   前記充電部は、前記発電部の発電により前記電池を充電することを特徴とする請求項１に記載の電子時計。
3. 前記発電部の発電量を検出し、検出された前記発電量が、所定の期間に所定値以上増加した場合、前記電池電圧の結果を確認することを特徴とする請求項２に記載の電子時計。
4. 前記充電部は、複数の異なる抵抗値の抵抗と、スイッチとを有し、
   前記充電部は、所定の期間における前記電池電圧の増加量に対応して前記スイッチを切り替え、異なる前記抵抗を介した充電を行うことを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の電子時計。
5. 前記電池電圧は、電圧の大きさによって複数の電池電圧レベルに分けられ、
   予め前記電池電圧レベルの変化量と、前記複数の異なる抵抗値の抵抗と、の対応関係が記憶されたメモリを有し、
   前記充電部は、前記メモリを参照し、前記所定の期間における電池電圧の増加量を複数の前記電池電圧レベルで検出し、検出した前記電池電圧レベルの増加量に対応して前記スイッチを切り替え、異なる前記抵抗を介した充電を行うことを特徴とする請求項４に記載の電子時計。
6. 前記発電部は、複数のセルが選択可能なソーラーセルであり、
   前記充電部は、前記電池電圧の増加量に対応した個数の前記セルにより発電した充電を行うことを特徴とする請求項２又は３に記載の電子時計。
7. 前記発電部は、ソーラーセルであり、
   前記ソーラーセルの表面に光の透過量を可変自在な透過板を有し、
   前記充電部は、前記電池電圧の増加量に対応して前記透過板の光の透過量を可変させた充電を行うことを特徴とする請求項２又は３に記載の電子時計。
8. 前記充電部は、前記発電量が所定の期間に所定値以上減少したとき、前記充電電流の制限を解除することを特徴とする請求項３に記載の電子時計。
9. 前記充電部は、前記電池電圧が所定の期間に所定値以上減少したとき、前記充電電流の制限を解除することを特徴とする請求項８に記載の電子時計。

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