JP3335319B2 - 超音波モータを駆動源とする電子機器 - Google Patents
超音波モータを駆動源とする電子機器Info
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Classifications
-
- G—PHYSICS
- G04—HOROLOGY
- G04C—ELECTROMECHANICAL CLOCKS OR WATCHES
- G04C3/00—Electromechanical clocks or watches independent of other time-pieces and in which the movement is maintained by electric means
- G04C3/08—Electromechanical clocks or watches independent of other time-pieces and in which the movement is maintained by electric means wherein movement is regulated by a mechanical oscillator other than a pendulum or balance, e.g. by a tuning fork, e.g. electrostatically
- G04C3/12—Electromechanical clocks or watches independent of other time-pieces and in which the movement is maintained by electric means wherein movement is regulated by a mechanical oscillator other than a pendulum or balance, e.g. by a tuning fork, e.g. electrostatically driven by piezoelectric means; driven by magneto-strictive means
-
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- G04—HOROLOGY
- G04C—ELECTROMECHANICAL CLOCKS OR WATCHES
- G04C10/00—Arrangements of electric power supplies in time pieces
- G04C10/04—Arrangements of electric power supplies in time pieces with means for indicating the condition of the power supply
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- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
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- Power Engineering (AREA)
- General Electrical Machinery Utilizing Piezoelectricity, Electrostriction Or Magnetostriction (AREA)
- Electromechanical Clocks (AREA)
- Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)
- Tests Of Electric Status Of Batteries (AREA)
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は電池を電源とし且つ
超音波モータを駆動源とする電子機器の電池残量表示に
関し、特に超音波モータをカレンダ表示機構の駆動源と
する電子時計の電池残量表示に関する。
超音波モータを駆動源とする電子機器の電池残量表示に
関し、特に超音波モータをカレンダ表示機構の駆動源と
する電子時計の電池残量表示に関する。
【０００２】
【従来の技術】超音波モータは開発されてから未だ１０
年余りしか経っていないが、小型軽量、高出力、良好な
制御性、小さな作動音等の特長を有するために、いくつ
もの産業分野で採用されている。特に、巻線を使用しな
い小型軽量という特長から、電池を電源とする電子機器
にも採用されるようになってきた。本出願人も、独自に
開発した超音波モータをカレンダ表示機構の駆動源に採
用した電子時計を、既に実用化している。
年余りしか経っていないが、小型軽量、高出力、良好な
制御性、小さな作動音等の特長を有するために、いくつ
もの産業分野で採用されている。特に、巻線を使用しな
い小型軽量という特長から、電池を電源とする電子機器
にも採用されるようになってきた。本出願人も、独自に
開発した超音波モータをカレンダ表示機構の駆動源に採
用した電子時計を、既に実用化している。
【０００３】ところで超音波モータを駆動源とするか否
かにかかわらず、電子時計等の電池を電源とする電子機
器においては一般に電池残量表示装置が備えられてい
る。これは電池寿命が尽きる前にその旨をユーザーに報
知して、電池交換を適切に行えるようにするためであ
る。
かにかかわらず、電子時計等の電池を電源とする電子機
器においては一般に電池残量表示装置が備えられてい
る。これは電池寿命が尽きる前にその旨をユーザーに報
知して、電池交換を適切に行えるようにするためであ
る。
【０００４】電池を電源とする電子機器に用いられてき
た従来の電池残量表示装置は、基準値と電池電圧の検出
電圧レベルとをコンパレータで比較して電池寿命か否か
を判断して電池寿命を表示するものである。そして、前
記基準値は電子機器の駆動可能電圧に対応した電圧であ
って、また前記検出電圧レベルは電池電圧を複数の分圧
抵抗で構成された分圧回路によって得られた分圧電圧で
ある。
た従来の電池残量表示装置は、基準値と電池電圧の検出
電圧レベルとをコンパレータで比較して電池寿命か否か
を判断して電池寿命を表示するものである。そして、前
記基準値は電子機器の駆動可能電圧に対応した電圧であ
って、また前記検出電圧レベルは電池電圧を複数の分圧
抵抗で構成された分圧回路によって得られた分圧電圧で
ある。
【０００５】しかしながら、このような従来の電池残量
表示装置では、コンパレータや分圧抵抗のバラツキを考
慮して機器の駆動可能電圧を設定しなければならないの
で、実際には未だ利用できるのに電池寿命であると判断
されることがしばしば生じ、結果的に電池の利用可能期
間或いは利用可能範囲が短くなるという問題がある。要
するに、従来の電池残量表示装置は実際の電池寿命でな
く、それよりもかなり余裕のある見かけの電池寿命を表
示せざるを得ないという問題がある。また、従来の電池
残量表示装置において、電池寿命だけでなく電池残量を
常に表示させるものは、検出電圧レベルをいくつもの分
圧回路で設定しなければならないから回路規模が大きく
なるという問題もある。
表示装置では、コンパレータや分圧抵抗のバラツキを考
慮して機器の駆動可能電圧を設定しなければならないの
で、実際には未だ利用できるのに電池寿命であると判断
されることがしばしば生じ、結果的に電池の利用可能期
間或いは利用可能範囲が短くなるという問題がある。要
するに、従来の電池残量表示装置は実際の電池寿命でな
く、それよりもかなり余裕のある見かけの電池寿命を表
示せざるを得ないという問題がある。また、従来の電池
残量表示装置において、電池寿命だけでなく電池残量を
常に表示させるものは、検出電圧レベルをいくつもの分
圧回路で設定しなければならないから回路規模が大きく
なるという問題もある。
【０００６】更に超音波モータを駆動源とする電子機器
の電池残量表示に関しては、上述の問題に加えて大きな
駆動電流に関わる問題もある。即ち超音波モータの駆動
中には、この大きな駆動電流による電圧降下が発生する
から、分圧回路とコンパレータを用いる電池残量表示装
置の回路設計に際しては、この電圧降下も考慮しなけれ
ばならないという難しさもある。
の電池残量表示に関しては、上述の問題に加えて大きな
駆動電流に関わる問題もある。即ち超音波モータの駆動
中には、この大きな駆動電流による電圧降下が発生する
から、分圧回路とコンパレータを用いる電池残量表示装
置の回路設計に際しては、この電圧降下も考慮しなけれ
ばならないという難しさもある。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】本発明が解決しようと
する第１の課題は、電池を電源とし且つ超音波モータを
駆動源とする電子機器において、実際の電池寿命に限り
なく近い状態を検知してその旨を表示させるようにする
ことである。解決しようとする第２の課題は、電池を電
源とし且つ超音波モータを駆動源とする電子機器におい
て、回路構成を従来装置に比べて簡単化しながら、電池
寿命は勿論のこと電池残量を常時表示できるようにする
ことである。解決しようとする第３の課題は、電池を電
源とし且つ超音波モータを駆動源とする電子機器におい
て、電池寿命と判断されたときに警報できるようにする
ことである。解決しようとする第４の課題は、電池を電
源とし且つ超音波モータを駆動源とする電子機器におい
て、電池寿命と判断されたときに超音波モータが作動で
きないようにすることである。解決しようとする第５の
課題は、超音波モータをカレンダ表示機構の駆動源とす
る電子時計において、回路構成を簡単化しながら、実際
の電池寿命に限りなく近い状態を検知してその旨を表示
させると共に電池残量を常時表示できるようにすること
である。
する第１の課題は、電池を電源とし且つ超音波モータを
駆動源とする電子機器において、実際の電池寿命に限り
なく近い状態を検知してその旨を表示させるようにする
ことである。解決しようとする第２の課題は、電池を電
源とし且つ超音波モータを駆動源とする電子機器におい
て、回路構成を従来装置に比べて簡単化しながら、電池
寿命は勿論のこと電池残量を常時表示できるようにする
ことである。解決しようとする第３の課題は、電池を電
源とし且つ超音波モータを駆動源とする電子機器におい
て、電池寿命と判断されたときに警報できるようにする
ことである。解決しようとする第４の課題は、電池を電
源とし且つ超音波モータを駆動源とする電子機器におい
て、電池寿命と判断されたときに超音波モータが作動で
きないようにすることである。解決しようとする第５の
課題は、超音波モータをカレンダ表示機構の駆動源とす
る電子時計において、回路構成を簡単化しながら、実際
の電池寿命に限りなく近い状態を検知してその旨を表示
させると共に電池残量を常時表示できるようにすること
である。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記第１及び第２の課題
を解決するために、電池を電源とし且つ超音波モータを
駆動源とする電子機器において、その電池残量表示装置
を電池残量表示器、超音波モータの回転数を検出する回
転数検出器、定格回転数と最小有効電池残量値に相当す
る最小有効回転数を含む比較データが記憶されているメ
モリ、前記回転数と前記比較データとを比較し比較結果
に基づいて前記電池残量表示器を駆動して電池寿命の表
示と電池残量の常時表示を行わせる制御回路とで構成し
た。
を解決するために、電池を電源とし且つ超音波モータを
駆動源とする電子機器において、その電池残量表示装置
を電池残量表示器、超音波モータの回転数を検出する回
転数検出器、定格回転数と最小有効電池残量値に相当す
る最小有効回転数を含む比較データが記憶されているメ
モリ、前記回転数と前記比較データとを比較し比較結果
に基づいて前記電池残量表示器を駆動して電池寿命の表
示と電池残量の常時表示を行わせる制御回路とで構成し
た。
【０００９】上記第３の課題を解決するために、電池を
電源とし且つ超音波モータを駆動源とする電子機器にお
いて、その電池残量表示装置を電池残量表示器、超音波
モータの回転数を検出する回転数検出器、比較データが
記憶されているメモリ、前記回転数と前記比較データと
を比較し比較結果に基づいて前記電池残量表示器を駆動
する制御回路とで構成すると共に、前記電子機器に前記
回転数が最小有効電池残量値と一致したときに前記制御
回路により制御される警報器を具備させた。
電源とし且つ超音波モータを駆動源とする電子機器にお
いて、その電池残量表示装置を電池残量表示器、超音波
モータの回転数を検出する回転数検出器、比較データが
記憶されているメモリ、前記回転数と前記比較データと
を比較し比較結果に基づいて前記電池残量表示器を駆動
する制御回路とで構成すると共に、前記電子機器に前記
回転数が最小有効電池残量値と一致したときに前記制御
回路により制御される警報器を具備させた。
【００１０】上記第４の課題を解決するために、電池を
電源とし且つ超音波モータを駆動源とする電子機器にお
いて、その電池残量表示装置を電池残量表示器、超音波
モータの回転数を検出する回転数検出器、比較データが
記憶されているメモリ、前記回転数と前記比較データと
を比較し比較結果に基づいて前記電池残量表示器を駆動
する制御回路とで構成すると共に、前記回転数が最小有
効電池残量値と一致したときに前記制御回路が前記超音
波モータの駆動を禁止するようにした。
電源とし且つ超音波モータを駆動源とする電子機器にお
いて、その電池残量表示装置を電池残量表示器、超音波
モータの回転数を検出する回転数検出器、比較データが
記憶されているメモリ、前記回転数と前記比較データと
を比較し比較結果に基づいて前記電池残量表示器を駆動
する制御回路とで構成すると共に、前記回転数が最小有
効電池残量値と一致したときに前記制御回路が前記超音
波モータの駆動を禁止するようにした。
【００１１】上記第５の課題を解決するために、超音波
モータをカレンダ表示機構の駆動源とする電子時計にお
いて、その電池残量表示装置を電池残量表示器、超音波
モータの回転数を検出する回転数検出器、比較データが
記憶されているメモリ、前記回転数と前記比較データと
を比較し比較結果に基づいて前記電池残量表示器を駆動
する制御回路とで構成した。そして、前記回転数検出器
を前記超音波モータのロータ又は前記カレンダ表示機構
に回転力を伝達する伝達機構の構成部材の回転周期を検
出する検出器で実現した。
モータをカレンダ表示機構の駆動源とする電子時計にお
いて、その電池残量表示装置を電池残量表示器、超音波
モータの回転数を検出する回転数検出器、比較データが
記憶されているメモリ、前記回転数と前記比較データと
を比較し比較結果に基づいて前記電池残量表示器を駆動
する制御回路とで構成した。そして、前記回転数検出器
を前記超音波モータのロータ又は前記カレンダ表示機構
に回転力を伝達する伝達機構の構成部材の回転周期を検
出する検出器で実現した。
【００１２】
【発明の実施の形態】図１は電池を電源とし且つ超音波
モータをカレンダ表示機構の駆動源とする電子時計の一
実施例のブロック図、図２はそのカレンダ表示機構の斜
視図である。電子時計は時刻表示機構２２、カレンダ表
示機構３２、及び電池残量表示器４２の３つの表示手段
を有する。１時間に１回転する分車２２ａと２４時間に
１回転する筒車２２ｂを含む時刻表示機構２２は、減速
輪列の伝達機構２１を介してステッピングモータ２０で
駆動される。日付が印刷された日板３２ａと日付変更時
まで日板３２ａの回動を阻止する日ジャンパ３２ｂを含
むカレンダ表示機構３２は、日回し中間車３１ａと日回
し車３１ｂからなる減速輪列の伝達機構３１を介して超
音波モータ３０で駆動される。電子回路１０は電池４１
から電力を供給されて、ステッピングモータ２０と超音
波モータ３０を制御する。
モータをカレンダ表示機構の駆動源とする電子時計の一
実施例のブロック図、図２はそのカレンダ表示機構の斜
視図である。電子時計は時刻表示機構２２、カレンダ表
示機構３２、及び電池残量表示器４２の３つの表示手段
を有する。１時間に１回転する分車２２ａと２４時間に
１回転する筒車２２ｂを含む時刻表示機構２２は、減速
輪列の伝達機構２１を介してステッピングモータ２０で
駆動される。日付が印刷された日板３２ａと日付変更時
まで日板３２ａの回動を阻止する日ジャンパ３２ｂを含
むカレンダ表示機構３２は、日回し中間車３１ａと日回
し車３１ｂからなる減速輪列の伝達機構３１を介して超
音波モータ３０で駆動される。電子回路１０は電池４１
から電力を供給されて、ステッピングモータ２０と超音
波モータ３０を制御する。
【００１３】電子回路１０は制御回路として機能するマ
イクロプロセッサ（ＣＰＵ）１１、システムプログラム
や処理プログラム等が格納されたメモリ（ＲＯＭ）１
２、処理データ等が格納されたメモリ（ＲＡＭ）１３、
周波数３２．７６８Ｈｚの基準パルス信号をＣＰＵ１１
に供給する基準パルス発生回路１４、ＣＰＵ１１により
制御されてステッピングモータ２０を駆動するステッピ
ングモータ駆動回路１５、ＣＰＵ１１により制御されて
超音波モータを駆動する超音波モータ駆動回路１６、及
び周波数２０ＫＨｚから４０ＫＨｚの超音波パルス信号
を超音波モータ駆動回路１６に供給する駆動パルス発生
回路１７とから構成されている。ＲＡＭ１３には、回転
数記憶部１３ａと比較データ記憶部１３ｂが含まれてい
る。
イクロプロセッサ（ＣＰＵ）１１、システムプログラム
や処理プログラム等が格納されたメモリ（ＲＯＭ）１
２、処理データ等が格納されたメモリ（ＲＡＭ）１３、
周波数３２．７６８Ｈｚの基準パルス信号をＣＰＵ１１
に供給する基準パルス発生回路１４、ＣＰＵ１１により
制御されてステッピングモータ２０を駆動するステッピ
ングモータ駆動回路１５、ＣＰＵ１１により制御されて
超音波モータを駆動する超音波モータ駆動回路１６、及
び周波数２０ＫＨｚから４０ＫＨｚの超音波パルス信号
を超音波モータ駆動回路１６に供給する駆動パルス発生
回路１７とから構成されている。ＲＡＭ１３には、回転
数記憶部１３ａと比較データ記憶部１３ｂが含まれてい
る。
【００１４】図１の電子時計には、ＣＰＵ１１により制
御されて電池寿命と電池残量を表示する電池残量表示器
４２、超音波モータ３０の回転数を検出してＣＰＵ１１
に入力する回転数検出器４３、カレンダ表示機構３２の
表示修正のための月日情報等を入力する押ボタン４４、
及び警報器４５も含まれている。
御されて電池寿命と電池残量を表示する電池残量表示器
４２、超音波モータ３０の回転数を検出してＣＰＵ１１
に入力する回転数検出器４３、カレンダ表示機構３２の
表示修正のための月日情報等を入力する押ボタン４４、
及び警報器４５も含まれている。
【００１５】超音波モータ３０は、図３に斜視図で示す
如く、圧電振動子３０ａ、ステータである振動体（ステ
ータ）３０ｂ、及び回転体（ロータ）３０ｃとから基本
的には構成されている。超音波モータ３０には、伝達機
構３１の日回し中間車３１ａと係合するロータピニオン
３０ｄ、振動体３０ｂ用の基板３０ｅと接続端子３０ｆ
が含まれている。
如く、圧電振動子３０ａ、ステータである振動体（ステ
ータ）３０ｂ、及び回転体（ロータ）３０ｃとから基本
的には構成されている。超音波モータ３０には、伝達機
構３１の日回し中間車３１ａと係合するロータピニオン
３０ｄ、振動体３０ｂ用の基板３０ｅと接続端子３０ｆ
が含まれている。
【００１６】超音波モータ３０の駆動電圧と回転数の関
係は図４に一例を示す通りである。従って、図４の特性
を示す超音波モータ３０を定格１．５Ｖの電池で駆動す
れば６００ｒｐｍで回転し、駆動電圧が低下して行くと
回転数も低下して行く。そして、駆動電圧が１．０Ｖに
達すると超音波モータは回転不可能となる。これは電池
寿命が尽きたのであり、この１．０Ｖは超音波モータを
駆動源とする電子時計における実際の電池寿命電圧であ
る。
係は図４に一例を示す通りである。従って、図４の特性
を示す超音波モータ３０を定格１．５Ｖの電池で駆動す
れば６００ｒｐｍで回転し、駆動電圧が低下して行くと
回転数も低下して行く。そして、駆動電圧が１．０Ｖに
達すると超音波モータは回転不可能となる。これは電池
寿命が尽きたのであり、この１．０Ｖは超音波モータを
駆動源とする電子時計における実際の電池寿命電圧であ
る。
【００１７】電池は新品のときは定格電圧であるが、使
用によって電池電圧は徐々に低下して行く。これは、図
４において、駆動電圧が定格電圧から電池寿命電圧まで
低下することであり、従って超音波モータの回転数も電
池電圧の低下に対応して低下する。換言すれば、図４は
電池電圧を縦軸に超音波モータの回転数を横軸にして示
した特性図である。この特性曲線は、超音波モータと電
池が決まれば一義的に定まるものである。カレンダ表示
機構の駆動源としての機能から、個々の超音波モータの
特性の違いは実用上殆ど問題にならないし、同様に個々
の電池の特性の違いも問題にならない。図４の特性曲線
を用いれば、超音波モータの回転数Ｎからそのときの駆
動電圧従って電池電圧Ｖが求まる。これが本発明の技術
的背景である。即ち、実際の電池残量は電池電圧で表せ
ば１００（Ｖ−Ｖｄ）／（Ｖｒ−Ｖｄ）％となるが、超
音波モータの回転数で表せば１００Ｎ／Ｎｒ％となる。
但しＶｒは電池の定格電圧、Ｖｄは実際の電池寿命電
圧、ＮｒはＶｒに対応する定格回転数である。なお、図
４の特性の超音波モータを１．５Ｖの電池で駆動する場
合、定格電圧Ｖｒは１．５Ｖ、実際の電池寿命電圧Ｖｄ
は１．０Ｖ、定格回転数Ｎｒは６００ｒｐｍである。
用によって電池電圧は徐々に低下して行く。これは、図
４において、駆動電圧が定格電圧から電池寿命電圧まで
低下することであり、従って超音波モータの回転数も電
池電圧の低下に対応して低下する。換言すれば、図４は
電池電圧を縦軸に超音波モータの回転数を横軸にして示
した特性図である。この特性曲線は、超音波モータと電
池が決まれば一義的に定まるものである。カレンダ表示
機構の駆動源としての機能から、個々の超音波モータの
特性の違いは実用上殆ど問題にならないし、同様に個々
の電池の特性の違いも問題にならない。図４の特性曲線
を用いれば、超音波モータの回転数Ｎからそのときの駆
動電圧従って電池電圧Ｖが求まる。これが本発明の技術
的背景である。即ち、実際の電池残量は電池電圧で表せ
ば１００（Ｖ−Ｖｄ）／（Ｖｒ−Ｖｄ）％となるが、超
音波モータの回転数で表せば１００Ｎ／Ｎｒ％となる。
但しＶｒは電池の定格電圧、Ｖｄは実際の電池寿命電
圧、ＮｒはＶｒに対応する定格回転数である。なお、図
４の特性の超音波モータを１．５Ｖの電池で駆動する場
合、定格電圧Ｖｒは１．５Ｖ、実際の電池寿命電圧Ｖｄ
は１．０Ｖ、定格回転数Ｎｒは６００ｒｐｍである。
【００１８】電池残量表示において用いられる電池寿命
は、実際の電池寿命でなく、見かけの電池寿命Ｖｓ即ち
実際の電池寿命電圧Ｖｄに限りなく近い電池電圧であ
り、これは電圧で表した最小有効電池残量値である。従
って、電池残量表示において用いられる電池残量は電池
電圧で表せば１００（Ｖ−Ｖｓ）／（Ｖｒ−Ｖｓ）％と
なり、超音波モータの回転数で表せば１００（Ｎ−Ｎ
ｓ）／（Ｎｒ−Ｎｓ）％となる。このＮｓはＶｓで駆動
されたときの超音波モータの最小有効回転数であり、回
転数で表した最小有効電池残量値である。図４の特性の
超音波モータを１．５Ｖの電池で駆動する場合、（Ｖｒ
−Ｖｓ）は０．５Ｖよりわずかに小さい値であり、一方
（Ｎｒ−Ｎｓ）は６００ｒｐｍよりわずかに小さい値で
ある。変化幅は明らかに後者の方が大きい。０．５Ｖの
幅で電池残量１００％から電池寿命の０％の変化を見る
よりは、６００ｒｐｍの幅で電池残量１００％から電池
寿命の０％の変化を見る方が明らかに容易且つ確実であ
る。従って、回転数で電池残量を検出すれば、実際の電
池寿命に限りなく近い値を見かけの電池寿命、従って最
小有効回転数を設定できるのである。要するに、超音波
モータの回転数で電池寿命を判断するので、実際の電池
寿命に限りなく近い状態を検出し、表示できるのであ
る。
は、実際の電池寿命でなく、見かけの電池寿命Ｖｓ即ち
実際の電池寿命電圧Ｖｄに限りなく近い電池電圧であ
り、これは電圧で表した最小有効電池残量値である。従
って、電池残量表示において用いられる電池残量は電池
電圧で表せば１００（Ｖ−Ｖｓ）／（Ｖｒ−Ｖｓ）％と
なり、超音波モータの回転数で表せば１００（Ｎ−Ｎ
ｓ）／（Ｎｒ−Ｎｓ）％となる。このＮｓはＶｓで駆動
されたときの超音波モータの最小有効回転数であり、回
転数で表した最小有効電池残量値である。図４の特性の
超音波モータを１．５Ｖの電池で駆動する場合、（Ｖｒ
−Ｖｓ）は０．５Ｖよりわずかに小さい値であり、一方
（Ｎｒ−Ｎｓ）は６００ｒｐｍよりわずかに小さい値で
ある。変化幅は明らかに後者の方が大きい。０．５Ｖの
幅で電池残量１００％から電池寿命の０％の変化を見る
よりは、６００ｒｐｍの幅で電池残量１００％から電池
寿命の０％の変化を見る方が明らかに容易且つ確実であ
る。従って、回転数で電池残量を検出すれば、実際の電
池寿命に限りなく近い値を見かけの電池寿命、従って最
小有効回転数を設定できるのである。要するに、超音波
モータの回転数で電池寿命を判断するので、実際の電池
寿命に限りなく近い状態を検出し、表示できるのであ
る。
【００１９】ここで本発明において電池残量表示がどの
ようにして行われるかを、図５を参照して説明する。図
１の電子時計において、筒車２２ｂが時針を２３時まで
回転し更に所定時間に達すると、筒車２２ｂに取付けら
れている可動接点が回路基板の固定接点と電気的に接触
する。するとＣＰＵ１１は前記電気的接触を検出し、超
音波モータ３０に駆動パルスを与える。超音波モータ３
０が起動し（１０１）、定常回転数に達すると回転数検
出器４３は超音波モータの回転数Ｎを検出する（１０
２）。検出された回転数ＮはＲＡＭ１３の回転数記憶部
１３ａに記憶される。ＲＡＭ１３の比較データ記憶部１
３ｂには比較データが既に記憶されている。比較データ
は定格回転数Ｎｒと最小有効電池残量値に相当する最小
有効回転数Ｎｓが含まれている。
ようにして行われるかを、図５を参照して説明する。図
１の電子時計において、筒車２２ｂが時針を２３時まで
回転し更に所定時間に達すると、筒車２２ｂに取付けら
れている可動接点が回路基板の固定接点と電気的に接触
する。するとＣＰＵ１１は前記電気的接触を検出し、超
音波モータ３０に駆動パルスを与える。超音波モータ３
０が起動し（１０１）、定常回転数に達すると回転数検
出器４３は超音波モータの回転数Ｎを検出する（１０
２）。検出された回転数ＮはＲＡＭ１３の回転数記憶部
１３ａに記憶される。ＲＡＭ１３の比較データ記憶部１
３ｂには比較データが既に記憶されている。比較データ
は定格回転数Ｎｒと最小有効電池残量値に相当する最小
有効回転数Ｎｓが含まれている。
【００２０】次いで、ＣＰＵ１１はＲＡＭ１３に記憶さ
れている回転数と比較データを数式１００（Ｎ−Ｎｓ）
／（Ｎｒ−Ｎｓ）％に代入し、電池残量を算出し（１０
３）、続いて、算出された電池残量が最小有効電池残量
値（最小有効回転数Ｎｓ）に一致するか否かを判断する
（１０４）。判断の結果、一致していなかったらＣＰＵ
１１は電池残量表示器４２を駆動して、電池残量をパー
セント表示させる（１０５）。判断の結果、一致してい
たら、ＣＰＵ１１は警報器４５を駆動して電池寿命であ
る旨を警報し（１０６）、超音波モータ３０の駆動を禁
止する（１０７）。筒車２２ｂが更に回転して、その可
動接点が回路基板の固定接点から離れると電池残量表示
処理を終了する（１０８）。このようにして、本発明に
おいては、電池寿命は勿論のこと電池残量を電池残量表
示器４２に常時表示でき、また電池寿命を警報器４５で
報知できる。なお、これら一連の処理はＲＯＭ１２に格
納された処理プログラムに従って行われる。
れている回転数と比較データを数式１００（Ｎ−Ｎｓ）
／（Ｎｒ−Ｎｓ）％に代入し、電池残量を算出し（１０
３）、続いて、算出された電池残量が最小有効電池残量
値（最小有効回転数Ｎｓ）に一致するか否かを判断する
（１０４）。判断の結果、一致していなかったらＣＰＵ
１１は電池残量表示器４２を駆動して、電池残量をパー
セント表示させる（１０５）。判断の結果、一致してい
たら、ＣＰＵ１１は警報器４５を駆動して電池寿命であ
る旨を警報し（１０６）、超音波モータ３０の駆動を禁
止する（１０７）。筒車２２ｂが更に回転して、その可
動接点が回路基板の固定接点から離れると電池残量表示
処理を終了する（１０８）。このようにして、本発明に
おいては、電池寿命は勿論のこと電池残量を電池残量表
示器４２に常時表示でき、また電池寿命を警報器４５で
報知できる。なお、これら一連の処理はＲＯＭ１２に格
納された処理プログラムに従って行われる。
【００２１】本発明において用いられる回転数検出器４
３は周知のエンコーダで実現できるが、実施例では日回
し中間車３１ａを利用した回転数検出器を採用してい
る。即ち、日回し中間車３１ａの上と下に近接し且つ対
向して発光素子と受光素子を設け、更に日回し中間車３
１ａには発光素子からの光が貫通する小さな貫通孔を設
けた回転数検出器である。日回し中間車３１ａの回転数
は超音波モータ３０の回転数を比例的に減速したもので
あり、且つ受光素子が受光する時間間隔は日回し中間車
３１ａの回転数に比例する。従って、受光素子が受光す
る時間間隔を計測することによって、超音波モータの回
転数を検出することができるのである。日回し中間車３
１ａを利用した回転数検出器はエンコーダに比較して構
造が簡単で、価格も安いという特長がある。同様の回転
数検出器は、日回し車３１ｂ又は超音波モータ３０のロ
ータ３０ｃを利用しても実現できる。
３は周知のエンコーダで実現できるが、実施例では日回
し中間車３１ａを利用した回転数検出器を採用してい
る。即ち、日回し中間車３１ａの上と下に近接し且つ対
向して発光素子と受光素子を設け、更に日回し中間車３
１ａには発光素子からの光が貫通する小さな貫通孔を設
けた回転数検出器である。日回し中間車３１ａの回転数
は超音波モータ３０の回転数を比例的に減速したもので
あり、且つ受光素子が受光する時間間隔は日回し中間車
３１ａの回転数に比例する。従って、受光素子が受光す
る時間間隔を計測することによって、超音波モータの回
転数を検出することができるのである。日回し中間車３
１ａを利用した回転数検出器はエンコーダに比較して構
造が簡単で、価格も安いという特長がある。同様の回転
数検出器は、日回し車３１ｂ又は超音波モータ３０のロ
ータ３０ｃを利用しても実現できる。
【００２２】以上、本発明の超音波モータを駆動源とす
る電子機器を、超音波モータをカレンダ表示機構の駆動
源とする電子時計の実施例を例示して説明したが、この
実施例に限られないことは勿論である。電池残量表示
は、超音波モータの回転数から電池残量を算出する例を
示したが、他の方法でも実現できる。例えば、ＲＡＭ１
３の比較データ記憶部１３ｂに記憶される比較データを
回転数と電池残量を対比して表示したテーブルとし、検
出された回転数と前記テーブルとから直ちに電池残量を
特定して表示する方法もある。
る電子機器を、超音波モータをカレンダ表示機構の駆動
源とする電子時計の実施例を例示して説明したが、この
実施例に限られないことは勿論である。電池残量表示
は、超音波モータの回転数から電池残量を算出する例を
示したが、他の方法でも実現できる。例えば、ＲＡＭ１
３の比較データ記憶部１３ｂに記憶される比較データを
回転数と電池残量を対比して表示したテーブルとし、検
出された回転数と前記テーブルとから直ちに電池残量を
特定して表示する方法もある。
【００２３】
【発明の効果】本発明は電池で駆動される超音波モータ
の回転数が電池電圧の経時変化と一定の関係があること
に着目し、超音波モータの回転数から電池残量を判断す
るようにしたものである。即ち、本発明に係る電池残量
表示装置は超音波モータの駆動電圧と回転数との特性曲
線から電池残量に対応した比較データを基準値としてメ
モリに記憶させておき、回転駆動中の超音波モータの回
転数を検出して前記比較データと比較することによって
電池残量を判断するものであるから、分圧回路を用いた
従来の電池残量表示装置と比べ回路構成が簡単化された
だけでなく、実際の電池寿命に限りなく近い状態を検知
してその旨を表示させることができるようになった。従
って、利用者が適切な時期に電池交換ができるようにな
った。また、回路設計も従来の電池残量表示装置と比べ
ると、手間がかからなくなり、製造コストの低減も図ら
れた。
の回転数が電池電圧の経時変化と一定の関係があること
に着目し、超音波モータの回転数から電池残量を判断す
るようにしたものである。即ち、本発明に係る電池残量
表示装置は超音波モータの駆動電圧と回転数との特性曲
線から電池残量に対応した比較データを基準値としてメ
モリに記憶させておき、回転駆動中の超音波モータの回
転数を検出して前記比較データと比較することによって
電池残量を判断するものであるから、分圧回路を用いた
従来の電池残量表示装置と比べ回路構成が簡単化された
だけでなく、実際の電池寿命に限りなく近い状態を検知
してその旨を表示させることができるようになった。従
って、利用者が適切な時期に電池交換ができるようにな
った。また、回路設計も従来の電池残量表示装置と比べ
ると、手間がかからなくなり、製造コストの低減も図ら
れた。
【図１】本発明の一実施例である電子時計のブロック図
である。
である。
【図２】図１の電子時計に用いられているカレンダ表示
機構の斜視図である。
機構の斜視図である。
【図３】図１の電子時計に用いられている表示カレンダ
機構を駆動する超音波モータの斜視図である。
機構を駆動する超音波モータの斜視図である。
【図４】超音波モータの駆動電圧と回転数の関係の一例
を示す特性図である。
を示す特性図である。
【図５】図１の電子時計における電池残量表示処理のフ
ローチャートである。
ローチャートである。
１０ 電子回路 １１ ＣＰＵ １２ ＲＯＭ １３ ＲＡＭ １４ 基準パルス発生回路 １５ ステッピングモータ駆動回路 １６ 超音波モータ駆動回路 １７ 駆動パルス発生回路 ２０ ステッピングモータ ２１ 伝達機構 ２２ 時刻表示機構 ２２ａ 分車 ２２ｂ 筒車 ３０ 超音波モータ ３０ａ 圧電振動子 ３０ｂ 振動体（ステータ） ３０ｃ 移動体（ロータ） ３０ｄ ロータピニオン ３０ｅ ステータ基板 ３０ｆ 接続端子 ３１ 伝達機構 ３１ａ 日回し中間車 ３１ｂ 日回し車 ３２ カレンダ表示機構 ３２ａ 日板 ３２ｂ 日ジャンパ ４１ 電池 ４２ 電池残量表示器 ４３ 回転数検出器 ４４ 押ボタン ４５ 警報器
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H02J 7/00 - 7/12 H02J 7/34 - 7/36 G01R 31/36 G01R 19/165 G04C 10/04 H02N 2/00
Claims (5)
- 【請求項１】電池電源、電池残量表示器、超音波モータ
の回転数を検出する回転数検出器、定格回転数と最小有
効電池残量値に相当する最小有効回転数を含む比較デー
タが記憶されているメモリ、前記回転数と前記比較デー
タとを比較し比較結果に基づいて前記電池残量表示器を
駆動して電池寿命の表示と電池残量の常時表示を行わせ
る制御回路とからなる電池残量表示装置を具備すること
を特徴とする超音波モータを駆動源とする電子機器。 - 【請求項２】前記回転数が最小有効電池残量値と一致し
たときに前記制御回路により制御される警報器を更に具
備することを特徴とする請求項１の超音波モータを駆動
源とする電子機器。 - 【請求項３】前記回転数が最小有効電池残量値と一致し
たときに前記制御回路は超音波モータの駆動を禁止する
ことを特徴とする請求項１の超音波モータを駆動源とす
る電子機器。 - 【請求項４】超音波モータをカレンダ表示機構の駆動源
とする電子時計において、電池残量表示器、超音波モー
タの回転数を検出する回転数検出器、比較データが記憶
されているメモリ、前記回転数と前記比較データとを比
較し比較結果に基づいて前記電池残量表示器を駆動する
制御回路とからなる電池残量表示装置を具備することを
特徴とする電子時計。 - 【請求項５】前記回転数検出器は前記超音波モータのロ
ータ又は前記カレンダ表示機構に回転力を伝達する伝達
機構の構成部材の回転周期を検出するものであることを
特徴とする請求項４の電子時計。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP07905999A JP3335319B2 (ja) | 1999-03-24 | 1999-03-24 | 超音波モータを駆動源とする電子機器 |
| US09/532,487 US6310834B1 (en) | 1999-03-24 | 2000-03-22 | Electronic apparatus with ultrasonic motor as driving source |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP07905999A JP3335319B2 (ja) | 1999-03-24 | 1999-03-24 | 超音波モータを駆動源とする電子機器 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000278871A JP2000278871A (ja) | 2000-10-06 |
| JP3335319B2 true JP3335319B2 (ja) | 2002-10-15 |
Family
ID=13679332
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP07905999A Expired - Fee Related JP3335319B2 (ja) | 1999-03-24 | 1999-03-24 | 超音波モータを駆動源とする電子機器 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6310834B1 (ja) |
| JP (1) | JP3335319B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4376342B2 (ja) * | 1999-03-02 | 2009-12-02 | セイコーインスツル株式会社 | 電子時計 |
| JP5098382B2 (ja) * | 2007-03-14 | 2012-12-12 | セイコーエプソン株式会社 | 発電機能付き電子時計 |
| JP6072703B2 (ja) | 2012-02-06 | 2017-02-01 | 株式会社日立製作所 | 携帯型超音波診断装置 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB2016749B (en) * | 1978-01-27 | 1982-08-11 | Suwa Seikosha Kk | Batery driven electronic analogue timpieces |
| CH690523A5 (fr) * | 1996-12-09 | 2000-09-29 | Asulab Sa | Pièce d'horlogerie comportant une génératrice d'énergie électrique. |
-
1999
- 1999-03-24 JP JP07905999A patent/JP3335319B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
2000
- 2000-03-22 US US09/532,487 patent/US6310834B1/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US6310834B1 (en) | 2001-10-30 |
| JP2000278871A (ja) | 2000-10-06 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| S533 | Written request for registration of change of name |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313533 |
|
| R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
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