JP2023172641A - 時計、制御装置及び制御方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】照明付き時計のサイズの増大を抑制しつつ、時計の機能性の低下を抑制することを図る。【解決手段】時計は、表示部(LCD)の表示画面を照らす照明部(LED)と、指針(時針、分針および秒針)を回転させるモータと、前記照明部を所定周期で点滅させる点灯制御を行うと共に前記モータを駆動する駆動パルスを制御する制御部(マイクロコンピュータ)と、前記時計の各部に共通の電源である電池と、を備え、前記制御部は、前記照明部の点灯と前記駆動パルスとが時間的に重ならないように制御する。【選択図】図2
Description
本発明は、時計、制御装置及び制御方法に関する。
従来、時針、分針および秒針等の指針と照明装置とを備え、暗いときでも照明を点灯することによって、指針で示される時刻などを認識することができる電子時計が知られている(例えば、特許文献1を参照)。
上述した特許文献1に記載された電子時計は、指針の運針等の時計機能のための電源とは別個に照明用の電源を設けることによって時計機能に対する安定的な電源供給を行うが、時計のサイズが増大するという問題があった。
また、運針用の電源と照明用の電源とを共通化して時計のサイズを小さくしようとする場合、運針のタイミングと照明の点灯タイミングとが重なると、瞬間的な電圧低下によって、運針が正常に行われず、あるいは照明の明るさが変化し、時計の機能性が低下するという問題があった。
また、運針用の電源と照明用の電源とを共通化して時計のサイズを小さくしようとする場合、運針のタイミングと照明の点灯タイミングとが重なると、瞬間的な電圧低下によって、運針が正常に行われず、あるいは照明の明るさが変化し、時計の機能性が低下するという問題があった。
本発明は、このような事情を考慮してなされたものであり、その目的は、照明付き時計のサイズの増大を抑制しつつ、時計の機能性の低下を抑制することにある。
本発明の一態様は、照明部と、指針を回転させるモータと、前記照明部を所定周期で点滅させる点灯制御を行うと共に前記モータを駆動する駆動パルスを制御する制御部と、を備え、前記制御部は、前記照明部の点灯と前記駆動パルスとが時間的に重ならないように制御する、時計である。
本発明の一態様は、上記の時計において、前記制御部は、前記照明部の消灯後に前記駆動パルスを出力する。
本発明の一態様は、上記の時計において、前記制御部は、前記照明部を消灯させてから所定待ち時間の後に前記駆動パルスを出力する。
本発明の一態様は、上記の時計において、前記制御部は、前記モータを駆動するタイミングにおいて、前記点灯制御の実行中であるか否かを判定し、前記点灯制御の実行中である場合には前記照明部の消灯後に前記駆動パルスを出力する。
本発明の一態様は、上記の時計において、前記制御部は、前記モータを制動する制動パルスをさらに制御する。
本発明の一態様は、上記の時計において、前記制動パルスは、前記照明部の点灯と時間的に重なる。
本発明の一態様は、上記の時計において、前記制御部は、前記点灯制御の実行中ではない前記照明部の消灯中は第1の前記駆動パルスを出力し、前記点灯制御の実行中は前記第1の前記駆動パルスよりも駆動力が大きい第2の前記駆動パルスを出力する。
本発明の一態様は、上記の時計において、前記制御部は、前記点灯制御において、前記照明部の点灯期間の長さを変えることによって輝度を変化させる。
本発明の一態様は、上記の時計において、前記制御部は、前記点灯制御の実行中の前記照明部の点灯期間の長さに関わらず、前記照明部の点灯から消灯に切り替え後に前記駆動パルスを出力する。
本発明の一態様は、上記の時計において、表示部をさらに備え、前記照明部は、前記表示部の表示画面を照らす。
本発明の一態様は、照明部と、指針を回転させるモータと、を備える時計に対して、前記照明部を所定周期で点滅させる点灯制御を行うと共に前記モータを駆動する駆動パルスを制御する制御装置であって、前記照明部の点灯と前記駆動パルスとが時間的に重ならないように制御する、制御装置である。
本発明の一態様は、照明部と、指針を回転させるモータと、を備える時計に対して、前記照明部を所定周期で点滅させる点灯制御を行うと共に前記モータを駆動する駆動パルスを制御する制御方法であって、前記照明部の点灯と前記駆動パルスとが時間的に重ならないように制御する、制御方法である。
本発明によれば、照明付き時計のサイズの増大を抑制しつつ、時計の機能性の低下を抑制することができるという効果が得られる。
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。なお以下の説明では、同一または類似の機能を有する構成に同一の符号を付す。そして、それら構成の重複する説明は省略する場合がある。
図1は、本実施形態に係る時計の外観の一例を示す外観図である。
図1に示すように、本実施形態の時計1は、図示しない時計ケース裏蓋およびガラスからなる時計ケース内に、時計の駆動部分および電子回路部分を含むムーブメント(図示せず)と、目盛りを有する文字板5と、時針6、分針7および秒針8(指針)と、LCD10(Liquid Crystal Display;液晶ディスプレイ)およびLCD10の表示画面を照らすLED20(Light Emitting Diode;発光ダイオード)と、図示しないセンサと、入力部40(操作スイッチ40-1,40-2,40-3)とを備えている。
図1に示すように、本実施形態の時計1は、図示しない時計ケース裏蓋およびガラスからなる時計ケース内に、時計の駆動部分および電子回路部分を含むムーブメント(図示せず)と、目盛りを有する文字板5と、時針6、分針7および秒針8(指針)と、LCD10(Liquid Crystal Display;液晶ディスプレイ)およびLCD10の表示画面を照らすLED20(Light Emitting Diode;発光ダイオード)と、図示しないセンサと、入力部40(操作スイッチ40-1,40-2,40-3)とを備えている。
図2は、本実施形態に係る時計の電子回路部分の構成の一例を示すブロック図である。同図を参照しながら、時計1の電子回路部分の構成について説明する。時計1は、発振回路50と、マイクロコンピュータ100(制御装置(制御部))と、LCD10(表示部)と、LED20(照明部)と、センサ30と、モータ60と、指針(時針6、分針7および秒針8)と、入力部40(操作スイッチ40-1,40-2,40-3)と、電池70とを備える。以下、時針6、分針7および秒針8を特に区別しない場合は、指針6,7,8と称する。
電池70は、図2に示される時計1の各部に共通の電源である。したがって、本実施形態に係る時計1においては、1個の電池70が、指針の運針等の時計機能のための電源であり且つ照明用の電源である。
マイクロコンピュータ100は、コアCPU101(中央演算処理装置)と、ROM102(リードオンリメモリ)と、RAM103(ランダムアクセスメモリ)と、LCD制御回路104と、LCDドライバ105と、LED制御回路106と、LEDドライバ107と、センサ制御回路108と、モータ制御回路110と、モータドライバ111と、入力制御回路109とを備える。コアCPU101は、ROM102からデータを読み出しが可能にROM102に接続されている。また、コアCPU101は、RAM103との間でデータを書き込みおよび読み出しが可能にRAM103に接続されている。また、コアCPU101は、LCD制御回路104、LED制御回路106、モータ制御回路110および入力制御回路109との間でデータを送受可能に接続されている。LCD制御回路104は、LCDドライバ105に接続されている。LED制御回路106は、LEDドライバ107に接続されている。モータ制御回路110は、モータドライバ111に接続されている。
発振回路50は、コアCPU101が用いる動作周波数のクロック信号を発生する。コアCPU101は、発振回路50が発生したクロック信号を用いて動作する。
ROM102は、コアCPU101で実行されるコンピュータプログラムを記憶する。コアCPU101がROM102に格納されたコンピュータプログラムを実行することにより、マイクロコンピュータ100の制御機能が実現される。なお、ROM102の代わりに又はさらに追加して、書き込み可能な不揮発性メモリであるEEPROMやフラッシュメモリなどが備えられてもよい。RAM103は、コアCPU101からアクセスされるデータ一時記憶用のメモリである。
LCD制御回路104は、LCDドライバ105を介してLCD10を制御する。コアCPU101は、LCD10に表示する表示データをLCD制御回路104へ送信する。LCD制御回路104は、コアCPU101から受信した表示データをLCD10に表示させる制御を行う。これにより、LCD10の表示画面に表示データが表示される。
センサ制御回路108は、センサ30を制御する。コアCPU101は、センサ30の初期化や測定開始や測定停止等をセンサ制御回路108へ指示する。センサ制御回路108は、コアCPU101からの指示に従って、センサ30を初期化したり測定を開始させたり測定を停止させたりする。これにより、センサ30が測定の初期化を行い、測定を開始し、測定を停止する。センサ30が測定した結果の測定データは、センサ制御回路108を介してコアCPU101へ送信される。コアCPU101は、センサ制御回路108から受信した測定データに示されるセンサ30の測定結果をLCD10に表示させる測定結果表示データを、LCD制御回路104へ送信する。LCD制御回路104は、コアCPU101から受信した測定結果表示データをLCD10に表示させる制御を行う。これにより、LCD10の表示画面に測定結果表示データ(つまり、センサ30の測定結果)が表示される。
センサ30は、例えば水深や高度や気圧や方位や加速度や重力方向等の物理量を測定するセンサである。また、センサ30は、人の腕等に装着可能な時計1を装着した利用者の心拍数や歩数等を測定するセンサであってもよい。図1には、センサ30の測定結果の一例として水深がLCD10の表示画面に表示されている。
LED制御回路106は、LEDドライバ107を介してLED20を制御する。コアCPU101は、LED20の点灯および消灯をLED制御回路106に指示する。LED制御回路106は、コアCPU101からの点灯および消灯の指示に従って、LED20を点灯させたり消灯させたりする。
入力制御回路109は、利用者が入力部40(操作スイッチ40-1,40-2,40-3)を操作した操作情報をコアCPU101へ送信する。コアCPU101は、入力制御回路109から受信した操作情報に基づいて、当該操作情報に対応する所定の制御を行う。コアCPU101は、入力制御回路109から受信した操作情報が所定の点灯操作情報である場合に、LED20の点灯をLED制御回路106に指示する。一方、コアCPU101は、入力制御回路109から受信した操作情報が所定の消灯操作情報である場合に、LED20の消灯をLED制御回路106に指示する。
LED制御回路106は、コアCPU101からLED20の点灯を指示されると、LED20を所定周期で点滅させる点灯制御を行う。この点灯制御の実行中は、LED20が所定周期で点滅する点灯状態である。
LED20の点灯制御において、LED制御回路106は、パルス幅変調(Pulse Width Modulation;PWM)による電流をLED20に供給することで、LED20の点灯状態を制御する。具体的には、LED制御回路106は、コアCPU101からLED20の点灯(PWMのオンおよびオフ)を指示されると、所定のデューティー比の電流をLED20に供給する。この結果、LED20は所定のデューティー比に応じた明るさで点灯する。LED制御回路106は、コアCPU101からLED20の消灯を指示されると、LED20への電流供給を停止する(または、デューティー比をゼロにする)。この結果、LED20は消灯する。LED20に供給される電流のデューティー比によって、LED20がLCD10の表示画面を照らす明るさ(LED20の輝度)が調節される。
なお、LCD10の表示画面を照らすLED20以外の他のLEDが設けられてもよい。例えば、文字板5を照らすLEDが設けられてもよい。LED制御回路106は、文字板5を照らすLEDに対しても、LCD10の表示画面を照らすLED20と同様に、所定周期で点滅させる点灯制御を行う。
モータ制御回路110は、モータドライバ111を介してモータ60を制御する。モータ60は、指針6,7,8を回転させるモータである。コアCPU101は、モータ60の駆動をモータ制御回路110に指示する。モータ制御回路110は、コアCPU101からの駆動の指示に従って、モータ60を駆動する駆動制御を行う。この駆動制御において、モータ制御回路110は、モータドライバ111を介して駆動パルスをモータ60へ出力する。モータ60は、駆動パルスによって駆動する。モータ60が駆動することで、指針6,7,8が回転する。
なお、モータ制御回路110は、駆動パルスに続けて制動パルスを、モータドライバ111を介してモータ60へ出力してもよい。モータ60は、制動パルスによって制動する。モータ60が制動することで、指針6,7,8の回転に伴う揺れが抑制される。
次に図3及び図4を参照しながら、本実施形態に係る制御方法を説明する。図3及び図4は、本実施形態に係る制御方法の手順の一例を示すフローチャートである。
まず図3を参照しながら、本実施形態に係る制御方法のモータ制御段階を説明する。コアCPU101は、モータ60を駆動するタイミング(モータ駆動タイミング)になると、図3の処理を開始する。
(ステップS11) コアCPU101は、モータ60を駆動する駆動パルスの設定(モータ駆動パルス設定)、モータ60を駆動する駆動方向の設定(モータ駆動方向設定)、およびモータ60を駆動する駆動周波数の設定(モータ駆動周波数設定)をモータ制御回路110に行う。
(ステップS12) コアCPU101は、LED20の点灯制御の実行中(LED20の点灯状態)であるか否かを判定する。この判定の結果、LED20の点灯状態である場合(ステップS12、YES)はステップS13に進む。一方、LED20の点灯状態ではない状態(消灯状態)である場合(ステップS12、NO)はステップS14に進む。
(ステップS13) コアCPU101は、モータ駆動開始保留フラグをオン(ON)に設定する。モータ駆動開始保留フラグは、RAM103に格納される。この後、図3の処理を終了する。
(ステップS14) コアCPU101は、LED20の消灯状態において、モータ駆動開始の設定を行う。モータ駆動開始が設定されると、モータ60の駆動を指示する駆動指示信号がコアCPU101からモータ制御回路110へ送信される。モータ制御回路110は、コアCPU101から駆動指示信号を受信すると、モータドライバ111を介して駆動パルスをモータ60へ出力する。この駆動パルスによってモータ60が駆動し、モータ60が駆動することで指針6,7,8が回転する。
(ステップS15) コアCPU101は、モータ駆動開始保留フラグをオフ(OFF)に設定する。この後、図3の処理を終了する。
次に図4を参照しながら、本実施形態に係る制御方法のLED制御段階を説明する。コアCPU101は、LED20のPWMのオンのタイミング(LED PWM ONタイミング)になると、図4の処理を開始する。
(ステップS21) コアCPU101は、LED20のPWMのオンをLED制御回路106に指示する(LED ライトON)。LED制御回路106は、コアCPU101からLED20のPWMのオンを指示されると、LED20に電流の供給を開始する。LED20に電流が供給されると、LED20が点灯する。
(ステップS22) コアCPU101は、所定のデューティー比に相当するパルス幅の時間だけ待つ(PWM ON時間待ち)。この「PWM ON時間待ち」の期間は、LED20に電流が継続して供給されており、LED20が点灯し続けている。
(ステップS23) コアCPU101は、「PWM ON時間待ち」が終了すると、LED20のPWMのオフをLED制御回路106に指示する(LED ライトOFF)。LED制御回路106は、コアCPU101からLED20のPWMのオフを指示されると、LED20への電流の供給を終了する。LED20への電流の供給が終了すると、LED20が点灯から消灯に変わる。
ステップS21-S23によって、所定のデューティー比の電流がLED20に供給される。この結果、LED20は所定のデューティー比で点灯する。
(ステップS24) コアCPU101は、「LED ライトOFF」の後、モータ駆動開始保留フラグがオンであるか否かを判定する。この判定の結果、モータ駆動開始保留フラグがオンである場合(ステップS24、YES)はステップS25に進む。一方、モータ駆動開始保留フラグがオフである場合(ステップS24、NO)は図4の処理を終了する。
なお、モータ駆動開始保留フラグがオンであるとは、モータ駆動開始を保留させる状態であることをいう。モータ駆動開始保留フラグがオフであるとは、モータ駆動開始を保留させない状態であることをいう。
なお、モータ駆動開始保留フラグがオンであるとは、モータ駆動開始を保留させる状態であることをいう。モータ駆動開始保留フラグがオフであるとは、モータ駆動開始を保留させない状態であることをいう。
(ステップS25) コアCPU101は、所定の待ち時間だけ待つ(待ち時間待ち)。
(ステップS26) コアCPU101は、「待ち時間待ち」が終了すると、LED20のPWMのオフの状態「LED ライトOFF」において、モータ駆動開始の設定を行う。モータ駆動開始が設定されると、モータ60の駆動を指示する駆動指示信号がコアCPU101からモータ制御回路110へ送信される。モータ制御回路110は、コアCPU101から駆動指示信号を受信すると、モータドライバ111を介して駆動パルスをモータ60へ出力する。この駆動パルスによってモータ60が駆動し、モータ60が駆動することで指針6,7,8が回転する。
(ステップS27) コアCPU101は、モータ駆動開始保留フラグをオフに設定する。この後、図4の処理を終了する。
図5は、本実施形態に係る制御方法の一例を説明するためのタイミングチャートである。図5において、LED20に電流の供給を行うPWMパルスWaは、1ミリ秒のパルス幅であり、且つ10ミリ秒の周期である。したがって、LED20は、PWMのオン時間(LED20の実際の点灯時間)が1ミリ秒であり、且つLED20のPWMのオフ時間(LED20の実際の消灯時間)が9ミリ秒であるデューティー比で点灯する。
図5に示されるように、モータ駆動タイミングで駆動パルスWb1が出力されると、駆動パルスWb1がPWMパルスWaと時間的に重なってしまう。駆動パルスWb1とPWMパルスWaとが時間的に重なると、LED20とモータ60に共通の電源である電池70のモータ駆動時の供給電圧が一時的に大きく低下する。すると、モータ60の駆動力が不足することによって指針6,7,8を正常に回転させることができず、正しい時刻を表示することができないという問題が生じ得る。
この問題の解決のため、本実施形態では、コアCPU101は、図5に示される駆動パルスWb2のように、LED20の点灯と駆動パルスとが時間的に重ならないように制御する。図5に示される駆動パルスWb2は、PWMパルスWaに時間的に重ならない。
なお、駆動パルスに続けて出力される制動パルスは、LED20の点灯と時間的に重なってもよい。これは、モータ60の制動は消費電力が小さくて済むからである。図5に示される駆動パルスWb2に続けて出力される制動パルスは、PWMパルスWaに時間的に重なっている。
図6は、本実施形態に係る制御方法の一例を説明するためのタイミングチャートである。図6において、図5と同様に、LED20に電流の供給を行うPWMパルスWaは、1ミリ秒のパルス幅であり、且つ10ミリ秒の周期である。したがって、LED20は、PWMのオン時間(LED20の実際の点灯時間)が1ミリ秒であり、且つLED20のPWMのオフ時間(LED20の実際の消灯時間)が9ミリ秒であるデューティー比で点灯する。
図6に示されるように、コアCPU101は、LED20の点灯と駆動パルスWc1,Wc2とが時間的に重ならないように制御する。図6に示される駆動パルスWc1,Wc2は、PWMパルスWaに時間的に重ならない。コアCPU101は、図6に示される時間範囲Twの中で駆動パルスが出力開始されるように制御する。時間範囲Twの開始タイミングは、LED20のPWMの第1オン時間の終了タイミングである。時間範囲Twの終了タイミングは、LED20のPWMの当該第1オン時間の次の第2オン時間の開始タイミングまでに駆動パルスを出力完了させるための最も遅い駆動パルス出力開始タイミングである。駆動パルスのパルス幅は、モータ駆動タイミングにおいて、モータ駆動パルス設定により決定されている。時間範囲Twの中で駆動パルスが出力開始されれば、図6に示される駆動パルスWc1,Wc2のように、駆動パルスはPWMパルスWaに時間的に重ならない。
すなわち、本実施形態のコアCPU101は、LED20のPWMパルス(例えば、PWMパルスWa)と、モータ60の駆動パルス(例えば、駆動パルスWc1)とのうち、LED20のPWMパルスWaのタイミングを変更せずに、駆動パルスWc1のタイミングを変更することにより、LED20のPWMパルスと、モータ60の駆動パルスとが時間的に重ならないように制御する。
ここで、LED20のPWMパルスと、モータ60の駆動パルスとが時間的に重ならないように制御する場合、LED20のPWMパルスのタイミングを変更することでもよい。
但し、PWM制御によるLED20の点灯制御においては、点灯タイミングが当初の一定周期の点灯タイミングからずれると、LED20による照明のちらつきが増大する要因になる。このため、LED20の点灯タイミングは当初の点灯タイミングからずらさない方が好ましい。
本実施形態のコアCPU101は、LED20のPWMパルスWaのタイミングを変更せずに、駆動パルスWc1のタイミングを変更することにより、LED20による照明のちらつきの発生を抑制しつつ、LED20のPWMパルスと、モータ60の駆動パルスとが時間的に重ならないように制御することができる。
すなわち、本実施形態のコアCPU101は、LED20のPWMパルス(例えば、PWMパルスWa)と、モータ60の駆動パルス(例えば、駆動パルスWc1)とのうち、LED20のPWMパルスWaのタイミングを変更せずに、駆動パルスWc1のタイミングを変更することにより、LED20のPWMパルスと、モータ60の駆動パルスとが時間的に重ならないように制御する。
ここで、LED20のPWMパルスと、モータ60の駆動パルスとが時間的に重ならないように制御する場合、LED20のPWMパルスのタイミングを変更することでもよい。
但し、PWM制御によるLED20の点灯制御においては、点灯タイミングが当初の一定周期の点灯タイミングからずれると、LED20による照明のちらつきが増大する要因になる。このため、LED20の点灯タイミングは当初の点灯タイミングからずらさない方が好ましい。
本実施形態のコアCPU101は、LED20のPWMパルスWaのタイミングを変更せずに、駆動パルスWc1のタイミングを変更することにより、LED20による照明のちらつきの発生を抑制しつつ、LED20のPWMパルスと、モータ60の駆動パルスとが時間的に重ならないように制御することができる。
図7は、本実施形態に係る制御方法の一例を説明するためのタイミングチャートである。図7において、LED20に電流の供給を行うPWMパルスWa1は、図5と同様に、1ミリ秒のパルス幅であり、且つ10ミリ秒の周期である。したがって、LED20は、PWMパルスWa1によって、PWMのオン時間(LED20の実際の点灯時間)が1ミリ秒であり、且つLED20のPWMのオフ時間(LED20の実際の消灯時間)が9ミリ秒であるデューティー比で点灯する。
コアCPU101は、LED20によってLCD10の表示画面を照らす明るさ(LED20の輝度)を調節するために、PWMのデューティー比(PWMのオン時間とオフ時間の比)を変化させる。図7においては、PWMパルスWa1に対して、10ミリ秒の周期は変えずに、パルス幅を3ミリ秒に変えたPWMパルスWa2が示される。PWMパルスWa2によれば、PWMパルスWa1よりも、LED20によってLCD10の表示画面を照らす明るさを大きくすることができる。
コアCPU101は、PWMのオン時間を変化させた場合にも、LED20の点灯と駆動パルスとが時間的に重ならないように制御する。図7に示されるように、PWMパルスWa1からPWMパルスWa2へとPWMのオン時間が変わっても、駆動パルスWdは、PWMパルスWa2に時間的に重ならない。
時計1は、LED20の輝度モードとして、時計1が使用される状態に応じた複数の輝度モードを有してもよい。LED20の輝度モードとして、例えば、日中の屋外や照明がある室内等の明るい環境での使用状態を想定した第1輝度モードと、夜間の屋外や照明がない室内等の暗い環境での使用状態を想定した第2輝度モードとが設けられる。コアCPU101は、第2輝度モードでは第1輝度モードよりもLED20の輝度を落とすように調節する。コアCPU101は、第2輝度モードでは、第1輝度モードよりもLED20の輝度を落とすために、LED20が所定周期で点滅する点灯状態(PWM制御によるLED20の点灯制御を実行中の状態)と、LED20の点灯状態ではない状態(消灯状態)とを所定周期で交互に繰り返してもよい。また、コアCPU101は、第1輝度モード及び第2輝度モードの両方で当該点灯状態と当該消灯状態とを交互に繰り返し、その繰り返し周期を、第1輝度モードよりも第2輝度モードの方を長周期にしてもよい。第1輝度モード及び第2輝度モードの選択は、利用者が入力部40(操作スイッチ40-1,40-2,40-3)を操作して選択してもよく、又は時計1が備えるセンサ30の測定結果に基づいてコアCPU101が選択してもよい。
なお、コアCPU101は、LED20が所定周期で点滅する点灯状態(PWM制御によるLED20の点灯制御を実行中の状態)においては、LED20の点灯状態ではない状態(消灯状態)よりも駆動力が大きい駆動パルスを出力するように制御してもよい。この制御によって、当該点灯状態における駆動パルス(第2の駆動パルス)は、当該消灯状態における駆動パルス(第1の駆動パルス)よりも駆動力が大きい。当該消灯状態における第1の駆動パルスとして、モータ60の回転検出結果に基づいて電力を必要最小限に低減した駆動パルスを用いてもよい。
図8は、本実施形態に係る制御方法の一例を説明するためのタイミングチャートである。図8において、図5と同様に、LED20に電流の供給を行うPWMパルスWaは、1ミリ秒のパルス幅であり、且つ10ミリ秒の周期である。したがって、LED20は、PWMのオン時間(LED20の実際の点灯時間)が1ミリ秒であり、且つLED20のPWMのオフ時間(LED20の実際の消灯時間)が9ミリ秒であるデューティー比で点灯する。
図8に示される実施形態では、時計1は、時針6、分針7および秒針8の各々に対応するモータ60を備える。また、モータドライバ111は、時針6、分針7および秒針8の各々に対応するモータ60毎に設けられる。モータ制御回路110は、時針6、分針7および秒針8の各々に対応するモータ60毎に、各モータドライバ111を介して駆動パルスを出力する。秒針駆動パルスWe1は、秒針8を回転させる秒針駆動モータ60に出力される。分針駆動パルスWe2は、分針7を回転させる分針駆動モータ60に出力される。時針駆動パルスWe3は、時針6を回転させる時針駆動モータ60に出力される。
コアCPU101は、各駆動パルスWe1,We2,We3がLED20の点灯に時間的に重ならないように制御する。コアCPU101は、時針6、分針7および秒針8のモータ駆動タイミングになると、LED20のPWMのオン時間が終了してから秒針駆動パルスWe1を秒針駆動モータ60に出力するように制御を行う。秒針駆動パルスWe1は、PWMパルスWaに時間的に重ならない。なお、秒針駆動パルスWe1に続けて出力される制動パルスは、PWMパルスWaに時間的に重なっている。
次いで、コアCPU101は、秒針駆動パルスWe1及び制動パルスを出力完了後の次のLED20のPWMのオン時間が終了してから分針駆動パルスWe2を分針駆動モータ60に出力するように制御を行う。分針駆動パルスWe2は、PWMパルスWaに時間的に重ならない。なお、分針駆動パルスWe2に続けて出力される制動パルスは、PWMパルスWaに時間的に重なっている。
次いで、コアCPU101は、分針駆動パルスWe2及び制動パルスを出力完了後の次のLED20のPWMのオン時間が終了してから時針駆動パルスWe3を時針駆動モータ60に出力するように制御を行う。時針駆動パルスWe3は、PWMパルスWaに時間的に重ならない。なお、時針駆動パルスWe3に続けて出力される制動パルスは、PWMパルスWaに時間的に重なっている。
なお、モータ60が2コイルモータである場合においても、各コイルに対する駆動パルスは、LED20のPWMのオン時間が終了してから出力される。各コイルに対する駆動パルスは、PWMパルスWaに時間的に重ならない。
図9-図12は、複数のモータ60における制御方法の手順の一例を示すフローチャートである。図9-図12を参照しながら、複数のモータ60における制御方法を説明する。
まず図9を参照しながら、複数のモータ60における制御方法のモータ駆動要求段階を説明する。コアCPU101は、正秒タイミングになると、図9の処理を開始する。
(ステップS101) コアCPU101は、秒針駆動モータ60を駆動するタイミング(秒モータ駆動タイミング)を判定する。この判定の結果、秒モータ駆動タイミングである場合(ステップS101、YES)はステップS102に進み、そうではない場合(ステップS101、NO)はステップS103に進む。
(ステップS102) コアCPU101は、秒モータ駆動要求フラグをオンに設定する。秒モータ駆動要求フラグは、RAM103に格納される。この後、ステップS104に進む。
(ステップS103) コアCPU101は、秒モータ駆動要求フラグをオフに設定する。この後、ステップS104に進む。
(ステップS104) コアCPU101は、分針駆動モータ60を駆動するタイミング(分モータ駆動タイミング)を判定する。この判定の結果、分モータ駆動タイミングである場合(ステップS104、YES)はステップS105に進み、そうではない場合(ステップS104、NO)はステップS106に進む。
(ステップS105) コアCPU101は、分モータ駆動要求フラグをオンに設定する。分モータ駆動要求フラグは、RAM103に格納される。この後、ステップS107に進む。
(ステップS106) コアCPU101は、分モータ駆動要求フラグをオフに設定する。この後、ステップS107に進む。
(ステップS107) コアCPU101は、時針駆動モータ60を駆動するタイミング(時モータ駆動タイミング)を判定する。この判定の結果、時モータ駆動タイミングである場合(ステップS107、YES)はステップS108に進み、そうではない場合(ステップS107、NO)はステップS109に進む。
(ステップS108) コアCPU101は、時モータ駆動要求フラグをオンに設定する。時モータ駆動要求フラグは、RAM103に格納される。この後、図9の処理を終了する。
(ステップS109) コアCPU101は、時モータ駆動要求フラグをオフに設定する。この後、図9の処理を終了する。
次に図10-図12を参照しながら、複数のモータ60における制御方法のモータ制御段階を説明する。コアCPU101は、モータ駆動要求確認タイミングになると、図10-図12の処理を開始する。
(ステップS201、図10) コアCPU101は、秒モータ駆動要求フラグがオンであるか否かを判定する。この判定の結果、秒モータ駆動要求フラグがオンである場合(ステップS201、YES)はステップS202に進む。一方、秒モータ駆動要求フラグがオフである場合(ステップS201、NO)はステップS211(図11)に進む。
(ステップS202、図10) コアCPU101は、秒モータ駆動要求フラグをオフに設定する。
(ステップS203、図10) コアCPU101は、秒針駆動モータ60を駆動する駆動パルスの設定(モータ駆動パルス設定)、秒針駆動モータ60を駆動する駆動方向の設定(モータ駆動方向設定)、および秒針駆動モータ60を駆動する駆動周波数の設定(モータ駆動周波数設定)をモータ制御回路110に行う。
(ステップS204、図10) コアCPU101は、LED20の点灯制御の実行中(LED20の点灯状態)であるか否かを判定する。この判定の結果、LED20の点灯状態である場合(ステップS204、YES)はステップS205に進む。一方、LED20の点灯状態ではない状態(消灯状態)である場合(ステップS204、NO)はステップS206に進む。
(ステップS205、図10) コアCPU101は、秒モータ駆動開始保留フラグをオンに設定する。秒モータ駆動開始保留フラグは、RAM103に格納される。この後、ステップS207に進む。
(ステップS206、図10) コアCPU101は、LED20の消灯状態において、秒針駆動モータ60のモータ駆動開始の設定を行う。秒針駆動モータ60のモータ駆動開始が設定されると、秒針駆動モータ60の駆動を指示する駆動指示信号がコアCPU101からモータ制御回路110へ送信される。モータ制御回路110は、コアCPU101から秒針駆動モータ60の駆動指示信号を受信すると、秒針駆動モータ60に対応するモータドライバ111を介して秒針駆動パルスWe1を秒針駆動モータ60へ出力する。この秒針駆動パルスWe1によって秒針駆動モータ60が駆動し、秒針駆動モータ60が駆動することで秒針8が回転する。
(ステップS207、図10) コアCPU101は、秒針駆動パルスWe1の出力完了を判定する。秒針駆動パルスWe1の出力完了は、秒針駆動パルスWe1のパルス幅に相当する時間が経過したことによって判定される。秒針駆動パルスWe1の出力完了が判定されると(ステップS207、YES)、ステップS211(図11)に進む。
(ステップS211、図11) コアCPU101は、分モータ駆動要求フラグがオンであるか否かを判定する。この判定の結果、分モータ駆動要求フラグがオンである場合(ステップS211、YES)はステップS212に進む。一方、分モータ駆動要求フラグがオフである場合(ステップS211、NO)はステップS221(図12)に進む。
(ステップS212、図11) コアCPU101は、分モータ駆動要求フラグをオフに設定する。
(ステップS213、図11) コアCPU101は、分針駆動モータ60を駆動する駆動パルスの設定(モータ駆動パルス設定)、分針駆動モータ60を駆動する駆動方向の設定(モータ駆動方向設定)、および分針駆動モータ60を駆動する駆動周波数の設定(モータ駆動周波数設定)をモータ制御回路110に行う。
(ステップS214、図11) コアCPU101は、LED20の点灯制御の実行中(LED20の点灯状態)であるか否かを判定する。この判定の結果、LED20の点灯状態である場合(ステップS214、YES)はステップS215に進む。一方、LED20の点灯状態ではない状態(消灯状態)である場合(ステップS214、NO)はステップS216に進む。
(ステップS215、図11) コアCPU101は、分モータ駆動開始保留フラグをオンに設定する。分モータ駆動開始保留フラグは、RAM103に格納される。この後、ステップS217に進む。
(ステップS216、図11) コアCPU101は、LED20の消灯状態において、分針駆動モータ60のモータ駆動開始の設定を行う。分針駆動モータ60のモータ駆動開始が設定されると、分針駆動モータ60の駆動を指示する駆動指示信号がコアCPU101からモータ制御回路110へ送信される。モータ制御回路110は、コアCPU101から分針駆動モータ60の駆動指示信号を受信すると、分針駆動モータ60に対応するモータドライバ111を介して分針駆動パルスWe2を分針駆動モータ60へ出力する。この分針駆動パルスWe2によって分針駆動モータ60が駆動し、分針駆動モータ60が駆動することで分針7が回転する。
(ステップS217、図11) コアCPU101は、分針駆動パルスWe2の出力完了を判定する。分針駆動パルスWe2の出力完了は、分針駆動パルスWe2のパルス幅に相当する時間が経過したことによって判定される。分針駆動パルスWe2の出力完了が判定されると(ステップS217、YES)、ステップS221(図12)に進む。
(ステップS221、図12) コアCPU101は、時モータ駆動要求フラグがオンであるか否かを判定する。この判定の結果、時モータ駆動要求フラグがオンである場合(ステップS221、YES)はステップS222に進む。一方、時モータ駆動要求フラグがオフである場合(ステップS221、NO)は図10-図12の処理を終了する。
(ステップS222、図12) コアCPU101は、時モータ駆動要求フラグをオフに設定する。
(ステップS223、図12) コアCPU101は、時針駆動モータ60を駆動する駆動パルスの設定(モータ駆動パルス設定)、時針駆動モータ60を駆動する駆動方向の設定(モータ駆動方向設定)、および時針駆動モータ60を駆動する駆動周波数の設定(モータ駆動周波数設定)をモータ制御回路110に行う。
(ステップS224、図12) コアCPU101は、LED20の点灯制御の実行中(LED20の点灯状態)であるか否かを判定する。この判定の結果、LED20の点灯状態である場合(ステップS224、YES)はステップS225に進む。一方、LED20の点灯状態ではない状態(消灯状態)である場合(ステップS224、NO)はステップS226に進む。
(ステップS225、図12) コアCPU101は、時モータ駆動開始保留フラグをオンに設定する。時モータ駆動開始保留フラグは、RAM103に格納される。この後、ステップS227に進む。
(ステップS226、図12) コアCPU101は、LED20の消灯状態において、時針駆動モータ60のモータ駆動開始の設定を行う。時針駆動モータ60のモータ駆動開始が設定されると、時針駆動モータ60の駆動を指示する駆動指示信号がコアCPU101からモータ制御回路110へ送信される。モータ制御回路110は、コアCPU101から時針駆動モータ60の駆動指示信号を受信すると、時針駆動モータ60に対応するモータドライバ111を介して時針駆動パルスWe3を時針駆動モータ60へ出力する。この時針駆動パルスWe3によって時針駆動モータ60が駆動し、時針駆動モータ60が駆動することで時針6が回転する。
(ステップS227、図12) コアCPU101は、時針駆動パルスWe3の出力完了を判定する。時針駆動パルスWe3の出力完了は、時針駆動パルスWe3のパルス幅に相当する時間が経過したことによって判定される。時針駆動パルスWe3の出力完了が判定されると(ステップS227、YES)、図10-図12の処理を終了する。
以上が複数のモータ60における制御方法のモータ駆動要求段階およびモータ制御段階の説明である。複数のモータ60における制御方法のLED制御段階については、上述した図4のLED制御段階と同様である。
上述したように本実施形態によれば、マイクロコンピュータ100(制御装置、制御部)は、LED20(照明部)の点灯と指針6,7,8を回転させるモータ60を駆動する駆動パルスとが時間的に重ならないように制御する。したがって、本実施形態によれば、LED20の点灯とモータ60の駆動とが時間的に重ならないので、時計1の各部に共通の電源である電池70のモータ駆動時における一時的な供給電圧の低下を抑制することができる。これにより、時計1が複数の電池70を持たなくても、モータ60の駆動力を安定的に確保し指針6,7,8を正常に回転させることで正しい時刻を表示することができる。よって、本実施形態によれば、時計1は複数の電池を持つ必要がないので、照明付き時計のサイズの増大を抑制しつつ、時計の機能性の低下を抑制することができるという効果が得られる。
また、本実施形態によれば、電池70のモータ駆動時における一時的な供給電圧の低下を抑制することができるので、より低い供給電圧までモータ60の駆動力を確保することができるようになる。これにより、時計1の電池70を使ってモータを駆動できる時間が延びるので、時計1をより長期間利用することができる。
また、本実施形態によれば、電池70のモータ駆動時における一時的な供給電圧の低下を抑制することができるので、モータ駆動時の電池70にかかる負担を軽減することができる。これにより、電池70の電池性能の劣化を抑制し時計1の電池70の交換時期を延ばす効果が得られる。
また、本実施形態によれば、LED20の消灯後(LED20のPWMのオフ後)に駆動パルスを出力するので、LED20の輝度を変化させるためにLED20のPWMのオン時間の長さを変えても、LED20の点灯とモータ60の駆動とが時間的に重なることを防ぐことができる。
なお、上述した実施形態では、LED20の点灯と駆動パルスとが時間的に重ならないようにするために、駆動パルスを出力するタイミングを当初のモータ駆動タイミングからずらしたが、LED20の点灯タイミングを当初の点灯タイミングからずらしてもよい。
また、上述した時計1が備える機能の全部又は一部は、プログラムとしてコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録され、このプログラムがコンピュータシステムにより実行されてもよい。コンピュータシステムは、OS、周辺機器等のハードウェアを含むものとする。また、コンピュータ読み取り可能な記録媒体は、例えば、フレキシブルディスク、光磁気ディスク、ROM(Read Only Memory)、CD-ROM等の可搬媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶装置、インターネット等のネットワーク上のサーバ等が備える揮発性メモリ(Random Access Memory:RAM)である。なお、揮発性メモリは、一定時間プログラムを保持する記録媒体の一例である。
また、上述したプログラムは、伝送媒体、例えば、インターネット等のネットワーク、電話回線等の通信回線により他のコンピュータシステムに伝送されてもよい。
また、上記プログラムは、上述した機能の全部又は一部を実現するプログラムであってもよい。なお、上述した機能の一部を実現するプログラムは、上述した機能をコンピュータシステムに予め記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるプログラム、いわゆる差分プログラムであってもよい。
以上、本発明の実施形態について図面を参照しながら説明したが、具体的な構成が上述した実施形態に限られるわけではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲での設計変更等も含まれる。
1…時計、6,7,8…指針、10…LCD、20…LED、30…センサ、40…入力部、50…発振回路、60…モータ、70…電池、100…マイクロコンピュータ、101…コアCPU、102…ROM、103…RAM、104…LCD制御回路、105…LCDドライバ、106…LED制御回路、107…LEDドライバ、108…センサ制御回路、109…入力制御回路、110…モータ制御回路、111…モータドライバ
Claims (12)
- 照明部と、
指針を回転させるモータと、
前記照明部を所定周期で点滅させる点灯制御を行うと共に前記モータを駆動する駆動パルスを制御する制御部と、
を備え、
前記制御部は、前記照明部の点灯と前記駆動パルスとが時間的に重ならないように制御する、
時計。 - 前記制御部は、前記照明部の消灯後に前記駆動パルスを出力する、
請求項1に記載の時計。 - 前記制御部は、前記照明部を消灯させてから所定待ち時間の後に前記駆動パルスを出力する、
請求項2に記載の時計。 - 前記制御部は、前記モータを駆動するタイミングにおいて、前記点灯制御の実行中であるか否かを判定し、前記点灯制御の実行中である場合には前記照明部の消灯後に前記駆動パルスを出力する、
請求項1に記載の時計。 - 前記制御部は、前記モータを制動する制動パルスをさらに制御する、
請求項1に記載の時計。 - 前記制動パルスは、前記照明部の点灯と時間的に重なる、
請求項5に記載の時計。 - 前記制御部は、
前記点灯制御の実行中ではない前記照明部の消灯中は第1の前記駆動パルスを出力し、
前記点灯制御の実行中は前記第1の前記駆動パルスよりも駆動力が大きい第2の前記駆動パルスを出力する、
請求項1に記載の時計。 - 前記制御部は、前記点灯制御において、前記照明部の点灯期間の長さを変えることによって輝度を変化させる、
請求項1に記載の時計。 - 前記制御部は、前記点灯制御の実行中の前記照明部の点灯期間の長さに関わらず、前記照明部の点灯から消灯に切り替え後に前記駆動パルスを出力する、
請求項1に記載の時計。 - 表示部をさらに備え、
前記照明部は、前記表示部の表示画面を照らす、
請求項1に記載の時計。 - 照明部と、
指針を回転させるモータと、
を備える時計に対して、前記照明部を所定周期で点滅させる点灯制御を行うと共に前記モータを駆動する駆動パルスを制御する制御装置であって、
前記照明部の点灯と前記駆動パルスとが時間的に重ならないように制御する、
制御装置。 - 照明部と、
指針を回転させるモータと、
を備える時計に対して、前記照明部を所定周期で点滅させる点灯制御を行うと共に前記モータを駆動する駆動パルスを制御する制御方法であって、
前記照明部の点灯と前記駆動パルスとが時間的に重ならないように制御する、
制御方法。
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