JP4564122B2

JP4564122B2 - 電子時計

Info

Publication number: JP4564122B2
Application number: JP2000001173A
Authority: JP
Inventors: 敬和矢野; 良樹岩倉; 幸夫大高; 克好相原; 伸一小峰
Original assignee: Citizen Holdings Co Ltd; Citizen Watch Co Ltd
Current assignee: Citizen Holdings Co Ltd; Citizen Watch Co Ltd
Priority date: 2000-01-07
Filing date: 2000-01-07
Publication date: 2010-10-20
Anticipated expiration: 2020-01-07
Also published as: JP2001194473A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は太陽電池や、熱発電素子や、ユーザーの動的エネルギーを電気料に変換する発電装置などの外部環境のエネルギー採取型電源により駆動される電子時計の構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
電子式時計は２０年以上も前に開発され、その高精度の時刻表示および好携帯性ファッショ性があるため現在まで普及している。
【０００３】
このような電子時計のエネルギー源としては通常は電池であるが、手間と費用がかかる電池取り替えなしで何年間動き続けるかは課題の１つである。
そのため最近では、太陽電池を採用した製品やユーザーの動的エネルギーを電気エネルギーに変換する発電装置を採用した製品が販売されている。
【０００４】
図６は現在の太陽電池（ソーラセル）を採用した電子時計のシステムブロック図である。
電子時計は、モーター系６０３と、システムＩＣ系６０２と、電源系６０１との３つの系から形成されいる。
【０００５】
モーター系６０３は、モーターと、ヨークと、輪列等から形成させるモーター駆動系を示す。
システムＩＣ系６０２は、時計を駆動するための発振分周と、負荷補償および電源経路を切り替えるためのＭＯＳ−ＦＥＴであるスイッチＡ６１３およびスイッチＢ６１４等を備える集積回路系である。
【０００６】
電源系６０１はクイックスタート用のコンデンサであるＣＳコンデンサ６０９と充電型電池であるＭＴ電池６０８および４段ソーラセル６０７から構成されている。
【０００７】
スイッチＡ６１３は低電位側電源６２５をＭＴ電池６０８のマイナス電位するためのスイッチであり、スイッチＢ６１４はＭＴ電池６０８への充電を行うためのスイッチである。
さらに、ツェナーダイオード６１０は、電圧が２．６ＶになるとオンするＭＴ電池６０８への過充電防止のために備えられたダイオードである。
【０００８】
ダイオード６１１はソーラセル６０７から低電圧側電源６２５への電流逆流防止のために備えられており、ダイオード６１５はソーラセル６０７からＭＴ電池６０８への電流逆流防止のために備えられている。
【０００９】
ＭＴ電圧測定回路６１６はＭＴ電池６０８の電圧が１．２０Ｖになったことをを測定する回路であり、ＣＳ電圧測定回路６１７はＣＳコンデンサ６０９の電圧が１．３０Ｖになったことをを測定する回路である。
【００１０】
回路６１８は、スイッチ制御を含む時刻表示のためのあらゆる機能を備えた総合的な電子回路を示す。
また、高電位電源６２６は電子時計全体の基準電源を示し、すべての系の高電位側は高電位電源６２６に接続されている。
【００１１】
実際の動作状態を説明するために図７に各部の電圧変動模式図を示す。図中、縦軸は電圧を示し横軸は任意の時間を示す。
高光量領域７１６は比較的多量の光が照射されたときの状態を示し、低光量領域７１８は比較的少量光が照射されたときの状態を示し、中光量領域７１７は高光量領域７１６と抵抗量領域７１８の中間的な量の光が照射されたときの状態を示す。
【００１２】
一点鎖線で示される４段ソーラセル６０７の電圧である４段セル電圧７０８は高光量領域７１６ではツェナーダイオード７１０で規定される２．６Ｖ迄上り、中光量領域７１７においては１．７Ｖから１．６Ｖ付近で上下しており、低光量領域７１８ではゼロＶまで急激に下がる。
【００１３】
波線で示されるＭＴ電池６０８の電圧であるMT電圧７１１は高光量領域７１６および中光量領域７１７では４段ソーラセル６０７に時分割で充電され１．３Ｖ程度までになり、低光量領域ではモータ系１０３とシステムＩＣ系６０２の電源として放電するために少しずつ下がる。
【００１４】
切り替えポイント７１２では、ＭＴ電圧１０８が１．２０Ｖを越えたのでモータ系６０３とシステムＩＣ系６０２の電源として４段ソーラセル６０７からＭＴ電池６０８に切り替わるポイントである。
【００１５】
矢印７１０はモータ系１０３とシステムＩＣ系６０２の電源である電源電圧の経路を示す。
高光量領域７１６および中光量領域７１７においてはＭＴ電池６０８の容量が無いので、スイッチＡ６１３をオフ、スイッチＢ６１４を所定の周期にてオン−オフを繰り返すことによって充電しながら時刻表示を行う。
したがって、電源電圧は４段セル電圧７０８に沿ってゼロＶから２．６Ｖまでの変動電圧となる。
【００１６】
低光量領域７１８中のＭＴ電圧７１１が１．２０Ｖを越えるのと同時にスイッチＡ６１３およびスイッチＢ６１４をオンする。上記操作によって低電位側電源６２５をＭＴ電池６０８とする。
したがって、電源電圧はＭＴ電圧７１０に沿った電圧となる
【００１７】
【発明が解決しようとする課題】
電位変動型発電装置と充電型電池を用いた上記型電子時計のシステムでは充電時と駆動時の切り分けがあいまいのため、充電と駆動が互いに効率よく行われてなかった。
【００１８】
〔発明の目的〕
本発明は、上記の課題を解決するために、システムの形態および状態に応じて充電と駆動が高効率で行えるシステムを備えた電子時計を提案することを目的とする。
【００１９】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明は、時刻表示を行うための機能を備えた時刻表示装置と、該時刻表示装置と並列に接続する充電型電池及び容量素子と、外部環境の変化に応じて摂取電力が変化する電源である電力変動型電源と、前記時刻表示装置と前記充電型電池と前記容量素子と前記電力変動型電源との接続経路の形態を制御する電源経路制御装置とを備えた電子時計において、前記電力変動型電源は、少なくとも１つの発電素子を備える複数の発電セルを接続することで該発電素子が多段接続となる構成であり、前記容量素子は、前記発電セルの１つと並列に接続されることにより、前記電源経路制御装置の制御と関係なく、前記時刻表示装置および前記電源経路制御装置を初期駆動する電圧を蓄え、前記電源経路制御装置は、前記摂取電力の値及び、前記充電型電池又は前記容量素子に蓄えている電圧に応じて、前記電力変動型電源が前記充電型電池のみを充電する状態と、前記容量素子のみを充電する状態と、を繰り返すように前記接続経路を制御することを特徴とする。
また、前記電力変動型電源は、熱エネルギー，光エネルギー，動的エネルギーのいずれかを電気エネルギーに変換する発電装置であってもよい。
また、前記発電セルより前記電力変動型電源の方が、出力する電圧が高いようにしてもよい。
【００２０】
〔作用〕
太陽電池と充電型電池を用いた携帯電子時計における太陽電池の役割は、充電型電池への充電と時刻表示のための駆動の２つの役割を持つ。
図６に示すような従来技術のシステムにおいては、上述した２つの役割が完全には分離しておらず最適化されていなかった。
【００２１】
そこで本発明では図５（ａ）〜（ｃ）に示すような充電時と駆動時を明確に分離できるシステムとした。
この発明の電子時計システムにおいては、クイックスタートを２段ソーラセル１０４によってシステムＩＣをまず起動した後、２段ソーラセル１０４と直列に接続された２段ソーラセル１０５から構成される４段ソーラセル１０７によってモータ駆動される。
【００２２】
図５（ａ）に示すように、スイッチＢ１１４とスイッチＡ１１３をオフして、スイッチＣ１１２をオンすることにより、４段ソーラセル１０７は低電位電源線１２５の電源となり、ＣＳコンデンサ１０９に充電する。
【００２３】
所定の電圧まで達すると、図５（ｂ）に示すように、スイッチＣ１１２をオフしてスイッチＢ１１４をオンすることにより、ソーラセル１０３は充電型電池であるＭＴ電池１０８に充電することのみに使われる。
この間の指針の運針は、ＣＳコンデンサ１０９内に保持された電荷によって駆動される。
【００２４】
ＣＳコンデンサ１０９の電圧が所定の電圧よりも下がると、図５（ａ）に示すように、スイッチＢ１１４をオフしてスイッチＣ１１２をオンすることにより、４段ソーラセル１０３はＣＳコンデンサ１０８に充電することのみに使われる。
【００２５】
以上の操作を繰り返して、ＣＳコンデンサ１０９とＭＴ電池１０８への充電を行うことによって、必要以上のモータ駆動エネルギーを摂取しないと同時に、その余ったエネルギーを充電にふりむけることができる。
【００２６】
また、低光量照射時には、図５（ｃ）に示すように、スイッチＣ１１２をオフして、スイッチＡとスイッチＢ１１４とをオンすることによって、４段ソーラセル１０７の代わりにＭＴ電池１０８が低電位電源線１２５の電源となる。
ふたたび高光量が照射されて所定の電圧になったときは、図５（ａ）、および図５（ｂ）の状態に戻る。
【００２７】
本発明は以上の通りの動作を行うことにより高効率の充電と時刻表示が行えるので、時計の連続動作時間を延ばすことができる。
【００２８】
【発明の実施の形態】
（電子時計システム構成説明：図１）
以下、図面を用いて本発明の電子時計における最適な実施形態を説明する。
図１は本発明の実施形態による電子時計システム構成を示す図面である。システムは、モーター系１０３と、システムＩＣ系１０２および電源系１０１の３つの系から形成されいる。
モーター系１０３はモーター、ヨーク、コイル等から形成させるモーター駆動系を示す。システムＩＣ系１０２は時計を駆動するための発振、分周負荷補償および電源切り替え機能等をもつ集積回路系である。
【００２９】
電源系は、４段ソーラセル１０７と、リチウムイオン充電型電池からなるＭＴ電池１０８と、指針の運針が停止した状態からのスタート（クイックスタート）用コンデンサであるＣＳコンデンサ１０９とから構成されている。
【００３０】
ダイオード１１１は、２ソーラセル１０４から低電圧側電源６２５への電流逆流防止のために備えられており、ダイオード１１５は、４段ソーラセル１０７からＭＴ電池６０８への電流逆流防止のために備えられている。
【００３１】
４段ソーラセル１０７は、全システム電源の基準である高電位電源線１２６を基準に４つのソーラセルが直列に接続された電源であり、光の当たり具合によってゼロＶから３Ｖ程度までの電圧を生じる。
４段ソーラセル１０７は、２段ソーラセル１０４と２段ソーラセル１０６とから構成されている。
【００３２】
２段ソーラセル１０４のカソードはダイオード１１１のカソードに接続されており、２段ソーラセル１０６のカソードはダイオード１１５のカソードに接続されている。
２段ソーラセル１０４はクイックスタート時のシステムＩＣ系１０２を最初に駆動するための電源となる。
【００３３】
ＣＳコンデンサ１０９の一方の端子は高電位電源線１２６と接続され、他方の端子は低電に電源１２５に接続されている。
ＭＴ電池１０８の一方の端子は高電位電源線１２６と接続され、他方の端子はダイオード１１１のカソードに接続されている。
【００３４】
システムＩＣ系１０２中のツェナーダイオード１１０は４段ソーラセル１０７によるＭＴ電池１０８への過充電防止のための２．６Ｖツェナーダイオードである。ＭＴ電圧測定回路１１６はＭＴ電池１０８の電圧検出回路であり１．２０Ｖを検出するように設定してある。
ＣＳ電圧測定回路１１７はＣＳコンデンサの電圧検出回路であり１．５０Ｖ、１．３０Ｖ、１．１０Ｖおよび１．００Ｖを検出するように設定してある。
【００３５】
スイッチＡ１１３は低電位電源線１２５とＭＴ電池１０８を必要に応じて導通させるための回路であり、ＭＯＳトランジスタ素子で形成されている。
スイッチＢ１１４は４段ソーラセル１０７でＭＴ電池１０８を充電させるための回路であり、ＭＯＳトランジスタ素子で形成されている。
【００３６】
スイッチＣ１１２は低電に電源１２５と４段ソーラセル１０７のカソードを導通させるためのスイッチング回路であり、ＭＯＳトランジスタ素子で形成されている。
スイッチＡ、スイッチＢ１１４およびスイッチＣ１１２のオン，オフはいずれもロジック回路１２２によって制御される。
【００３７】
レギュレータ回路Ａ１１９は、供給される電源電圧として０．４Ｖの安定した電源電圧を供給するための回路である。
発信分周回路１２０は、システムＩＣ系１０２を駆動するための源信となる水晶を発振させる回路と発生したクロックパルスを分周する回路であり、０．４Ｖで駆動される。
レベルシフタ回路Ａ１２１は、０．４Ｖ系信号を０．７Ｖ系信号にする回路である。
【００３８】
レギュレータ回路Ｂ１１８は、供給される電源電圧として０．７Ｖの安定した電源電圧を供給するための回路である。
ロジック回路１２２は、運針を精度良く確実に行い、スイッチＡ１１３、スイッチＢ１１４およびスイッチＣ１１２を制御するための回路である。ロジック回路１２２は、０．７Ｖで駆動される。
レベルシフタＢ１２３は、０．７Ｖ信系号を低電位電源の電位で決まる電圧系にするレベルシフタである。
【００３９】
ドライバ１２４は、モータを駆動するため、出力インピーダンスの低いＭＯＳトランジスタ素子で形成される。
【００４０】
〔電子時計の駆動を規定するための項目別電圧範囲の説明：図２〕
図２は本発明による電子時計の駆動を規定するための項目別電圧範囲のプロファイルを示す。図中、横軸は部分を示し縦軸は各部分の電圧範囲を示す。
ＳＣ電圧範囲２１１はソーラセルの電圧変化の可能性を示し、４段ソーラセル１０７の電圧範囲である４段セル電圧範囲２０１と２段ソーラセル１０４の電圧範囲である２段セル電圧範囲２０２に分けて示してある。
【００４１】
４段ソーラセル電圧範囲２０１は、まったく光が照射されない場合のゼロＶから４段のソーラセル素子から構成されることよりツェナーダイオード１１０で規制される２．６Ｖまで変化する可能性がある。
２段ソーラセル電圧範囲２０２はまったく光の当たらない場合のゼロＶから２段のソーラセル素子から構成されることより１．６Ｖ付近まで変化する可能性がある。
【００４２】
電源選択２１２は４段ソーラセル１０７および２段ソーラセル１０４を電源として駆動するＳＣ電源電圧範囲２０４とＭＴ電池１０８と共に電源とするＭＴ電圧範囲２０３を示す。
【００４３】
ＳＣ電源電圧範囲２０４は、定常時すなわちクイックスタート時でない場合の１．５０Ｖを基準として、スイッチＣ１１２をオン、オフすることによって
１．５０Ｖから１．３０Ｖまで変動する。
ただし、２段ソーラセル１０４が１．６０Ｖまで上昇する可能性があるので最高値は１．６０Ｖとなる。
【００４４】
ＭＴ電源電圧範囲２０３は、１．３０Ｖを基準としてスイッチＣ１１２をオフし、スイッチＡ１１３とスイッチＢ１１４をオンすることによって１．５０ＶからゼロＶまで変動する。
ただし、クイックスタート時はＳＣ電源電圧範囲２０４がゼロＶから１．６０Ｖまで変動する。
【００４５】
運針形態２１３は定常状態の運針の形態を示す。モータ駆動能力のないゼロＶから１．００Ｖは運針を停止電圧範囲２０７となり、ＭＴ電池１０８の残量がなく光量もない状態であると認められる１．００Ｖ〜１．１０Ｖでは２秒運針電圧範囲２０６となり、１．１０Ｖから１．６０Ｖまでは通常運針電圧範囲２０５となる。
【００４６】
ここで、クイックスタート時はＳＣ電源電圧範囲２０４がゼロＶから１．６０Ｖまで２秒運針する。
【００４７】
充電２１４は４段ソーラセル１０７によるＭＴ電池１０４への充電の電圧範囲を示し、ダイオード１１５のＶｔｈで決まる０．３Ｖ程度からツェナーダイオード１１０で決まる２．６Ｖまでの充電電圧範囲２０８となる。
【００４８】
駆動電圧範囲２１５は、各機能の駆動電圧範囲を示し、発振電圧範囲２０９は０．４Ｖ程度、ロジック電圧範囲２１０は０．７Ｖ程度、モータ電圧範囲は運針を開始する１．００Ｖから１．６０Ｖの範囲で、それぞれ駆動する。
【００４９】
〔プロファイルのフローチャート説明：図３〕
図３はプロファイルに従ったフローチャートを示す。フローチャートはクイックスタートルーチン３１７と、運針停止ルーチン３１８と、電源切り替えルーチン３１９と、運針形態ルーチン３２０との４つのルーチンから構成され、さらにクイックスタート状態３２１とクイックスタートルーチン３１７以外のルーチンである定常状態ルーチン３２２とに分けることができる。
【００５０】
クイックスタート状態３２１は、運針が停止した状態において光が照射されることによって比較的早いうちに運針を開始しながら、ＭＴ電池１０８を所定の電位になるまで充電するまでの状態を意味する。
【００５１】
定常状態３２２は、クイックスタート状態３２１によってＭＴ電池１０８を所定の電位になるまで充電してから、ＭＴ電池１０８の容量がなくなって運針停止になるまでの通常の安定した運針期間を示す。
【００５２】
以下に図３のフローチャートについて説明する。図３中、クイックスタートルーチン３１７は、操作３０２による運針停止状態から操作３０６によって、ＭＴ電圧測定回路１１６によって測定されたＭＴ電池１０８の電圧（ＭＴ電圧）が、１．２０Ｖ以上になるまでのルーチンを意味する。
【００５３】
操作３０１の運針停止状態から操作３０２によってスイッチＣ１１２をオン、スイッチＡ１１３とスイッチＢ１１４をオフにする。
【００５４】
つぎに操作３０３、操作３０４によってＣＳ電圧測定回路１１７によってＣＳコンデンサ１０９の電圧（ＣＳ電圧）を測定する。その結果、電圧が１．００Ｖ未満なら運針を停止し、１．６０Ｖ未満なら操作３００によって２秒運針を行いながら操作３０２の状態を保持し、１．６０Ｖ以上であれば操作３０５によりスイッチＢ１１４をオン、スイッチＡ１１３とスイッチＣ１１２をオフにする。
【００５５】
すなわち、４段ソーラセル１０７が取得したエネルギーは、操作３０２によってＣＳコンデンサ１０９に充電され、操作３０５によってＭＴ電池１０８の充電される。
【００５６】
操作３０４によってＭＴ電圧はＭＴ電圧測定回路１１６によって測定される。
その測定の結果、電圧が１．２０Ｖ未満であれば操作３０７により２秒運針し、１．２０Ｖ以上であれば定常状態３２２の最初の操作である操作３０８で示される運針停止ルーチン３１８に進む。
【００５７】
その操作３０８は、ＣＳ電圧測定回路１１７によって測定した結果のＣＳ電圧が１．００Ｖ未満ならば指針の運針を停止し、１．００Ｖ以上なら操作３０９から操作３１３からなる電源切り替えルーチン３２１に進む。
【００５８】
操作３０９、操作３１０、操作３１１は、４段ソーラセル１０７を電源とする場合の操作である。操作３０９によりＣＳ電圧が１．５０Ｖ以下なら操作３１０によりスイッチＣ１１２をオンさせてスイッチＢ１１４をオフして４段ソーラセル１０７によってＣＳコンデンサ１０９に充電し、操作３１６により通常運針する。
【００５９】
操作３０９によりＣＳ電圧が１．５０Ｖより高い場合は、操作３１０によりスイッチＣ１１２をオフさせてスイッチＢ１１４をオンして４段ソーラセル１０７によってＭＴ電池１０８を充電する。
【００６０】
操作３１２、操作３１３は、ＭＴ電池１０８を電源とする場合の操作である。
操作３１２によりＣＳ電圧が１．３０Ｖ以下であるならば操作３１０により、スイッチＣ１１２をオフさせてスイッチＢ１１４およびスイッチＡをオンしてＭＴ電池１０８によってＣＳコンデンサ１０９に充電する。
【００６１】
つぎに操作３１４、操作３１５および操作３１６による運針形態ルーチンに進む。操作３１４によりＣＳ電圧が１．１０Ｖ以下なら操作３１５により２秒運針し、１．１０Ｖ以上なら操作３１６により通常運針する。
【００６２】
以上の操作を操作３０８より繰り返すことにより、定常状態３２２における運針と電源は操作される。
【００６３】
〔各部の電圧変動説明：図４〕
図４は実際の動作状態を説明するためにＭＴ電圧が１．２０Ｖまで上昇するまでのクイックスタート状態４０１からＭＴ電圧４１１が１．２０Ｖ以上になった後の定常状態４０２に移行するまでの各部の電圧変動を示す。
【００６４】
図４中、縦軸は電圧を示し横軸は任意の時間を示す。高光量領域４１６は比較的多量の光が照射された状態を示し、低光量領域４１８は比較的少量の光が照射された状態を示し、中光量領域４１７は高光量領域４１６と抵抗量領域４１８の中間的な量の光が照射された状態を示す。
【００６５】
一点鎖線にて示される４段ソーラセル１０７の電圧である４段セル電圧４０８は、高光量領域４１６ではツェナーダイオード１１０で規定される２．６Ｖ迄上り、中光量領域４１７では１．７Ｖから１．６Ｖ付近で上下しており、低光量領域ではゼロＶまで急激に下がる。
【００６６】
２点差線にて示される２段ソーラセル１０４の電圧である２段セル電圧４０９は、高光量領域では１．６Ｖ程度まで上がり、中光量領域４１７では０．７Ｖから０．８Ｖ付近で上下しており、低光量領域ではゼロＶまで急激に下がる。
【００６７】
波線にて示されるＭＴ電池１０８の電圧であるＭＴ電圧４１１は、高光量領域４１６および中光量領域４１７では、４段ソーラセル１０７に余裕に応じて時分割で充電され１．３Ｖ程度までになり、低光量領域ではモータ系１０３とシステムＩＣ系１０２の電源として放電するために少しずつ下がる。
【００６８】
実線にて示される電圧は、モータ系１０３とシステムＩＣ系１０２の電源電圧４２０を示す。
高光量領域４１６では２段ソーラセル１０４および４段ソーラセル１０７によって電源電圧４２０は１．６０Ｖまで上昇し、上昇しきったフル充電領域４０４では２段ソーラセル１０４のみを電源として、４段ソーラセル１０７でＭＴ電池１０８を充電する。
【００６９】
中光量領域４１７では電源電圧４２０は、１．５０Ｖ以下になったところで４段ソーラセル１０７によるＭＴ電池１０８への充電をやめて、電源として使うようスイッチングされ、１．５０Ｖ以上になったところで４段ソーラセル１０７はＭＴ電池１０８への充電専用として使うようスイッチングされる。
【００７０】
すなわち、上記の動作を繰り返すことによって電源電圧４２０は１．５０Ｖ付近で安定する。
なお、４段ソーラセル１０７が充電を行っている間は電源としてＣＳコンデンサ１０９に蓄積された電荷を電源としている。
【００７１】
低光量領域４１８では電源電圧４２０はＣＳ電圧が１．３０Ｖ以下になったところでＭＴ電池１０８を電源として使うようスイッチングされ、１．３０Ｖより上になったところでＭＴ電池１０８を電源とすることをやめるようスイッチングされる。
【００７２】
上記の動作を繰り返すことによって電源電圧４２０は、１．３０Ｖ付近で安定する。
なお、４段ソーラセル１０７が充電を行っている間は電源としてＣＳ１０９に蓄積された電荷を電源としている。また、４段ソーラセル１０７が１．５０Ｖを越えると電源電圧は中光量領域あるいは高光量領域の動作に戻る。
【００７３】
以上のように安定した時計システム動作と充電電池への合理的な充電が行えることとなる。
【００７４】
この実施形態では２段ソーラセル１０４を簡略のため４段ソーラセルの１部としたが、もちろん別系列として専用の２段ソーラセルを備えても同様である。
今回はシステムＩＣ系１０２の起動電源として２段のソーラセルを用いる実施形態で説明したが、条件によっては１段や３段等段数を変更することは可能である。
【００７５】
また、この実施形態においてはソーラセルとＭＴ型充電池を備えた電子時計の場合について説明したが、熱発電や動的発電等の電位変動型電源と充電型電池を用いた電子時計についても同様である。
さらに、本発明においては指針で時刻表示するアナログ型電子時計について説明したが、もちろんデジタル式電子時計等の時刻表示手段を採用した電子時計についても同じように、以上説明した実施形態は適用可能である。
【００７６】
電源を切り替える基準については、本発明では電圧変化をモニタして行った実施形態で説明したが、光量測定等の外部環境をモニタする方法やモータ系やシステムＩＣ系の消費電流をモニタする方法などによっても行なうことができる。
【００７７】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、本発明の電子時計によれば、外部環境をエネルギー源とする電位変動型の電源と充電型電池を備えた電子時計において、充電と時刻表示を効率良く切り分けた長寿命の電子時計を作製できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態における電子時計の構造を示すシステムブロック図である。
【図２】本発明の実施形態における電子時計のシステムプロファイル図である。
【図３】本発明の実施形態における電子時計のシステムフローチャートである。
【図４】本発明の実施形態における電子時計の各部電圧の相関模式図である。
【図５】本発明の実施形態における電子時計の状態別システムブロック図である。
【図６】従来技術における電子時計のシステムブロック図である。
【図７】従来技術における電子時計の各部電圧の相関模式図である。
【符号の説明】
１０２：システムＩＣ１０４：２段ソーラセル
１０７：４段ソーラセル１０８：ＭＴ電池
１０９：ＣＳコンデンサ１１３：スイッチＡ
１１４：スイッチＣ１１５：スイッチＢ
２０８：モータ電圧範囲３１７：クイックスタート状態
３１８：定常状態４０８：４段セル電圧
４０９：２段セル電圧４１１：ＭＴ電圧
４２０：電源電圧

Claims

時刻表示を行うための機能を備えた時刻表示装置と、該時刻表示装置と並列に接続する充電型電池及び容量素子と、外部環境の変化に応じて摂取電力が変化する電源である電力変動型電源と、前記時刻表示装置と前記充電型電池と前記容量素子と前記電力変動型電源との接続経路の形態を制御する電源経路制御装置とを備えた電子時計において、
前記電力変動型電源は、少なくとも１つの発電素子を備える複数の発電セルを接続することで該発電素子が多段接続となる構成であり、
前記容量素子は、前記発電セルの１つと並列に接続されることにより、前記電源経路制御装置の制御と関係なく、前記時刻表示装置および前記電源経路制御装置を初期駆動する電圧を蓄え、
前記電源経路制御装置は、前記摂取電力の値及び、前記充電型電池又は前記容量素子に蓄えている電圧に応じて、前記電力変動型電源が前記充電型電池のみを充電する状態と、前記容量素子のみを充電する状態と、を繰り返すように前記接続経路を制御することを特徴とする電子時計。
前記電力変動型電源は、熱エネルギー，光エネルギー，動的エネルギーのいずれかを電気エネルギーに変換する発電装置であることを特徴とする請求項１に記載の電子時計。
前記発電セルより前記電力変動型電源の方が、出力する電圧が高いことを特徴とする請求項１または２に記載の電子時計。