JP4985752B2 - 針位置検出装置および電子時計 - Google Patents

Description

この発明は、指針の位置を検出する針位置検出装置および電子時計に関する。

以前より、指針に位置ズレが生じていないか確認するために指針の位置を検出する針位置検出装置が開発されている（例えば特許文献１）。

従来の針位置検出装置においては、例えば秒針と分針の検出は次のように行われている。すなわち、分針と連動して回転する分針車に１個の透過穴を設け、秒針と連動して回転する秒針車に１個の透過穴と一定の角度範囲にわたる長穴とを設ける。さらに、分針車の透過穴と秒針車の透過穴とが規定時刻（例えば毎時５５分００秒）に検出位置で重なるように、指針と歯車とを組み付ける。そして、フォトインタラプタなどにより規定時刻から分針が停止している一定期間（例えば１０秒）に分針車の透過穴と秒針車の透過穴又は長穴との重なりの有無を検出させることで、分針と秒針に位置ズレが生じているか否かを判別する。

例えば、秒針車の長穴を透過穴から１０ステップ目の位置から設けておくことで、指針に位置ズレがなければ、規定時刻で透過穴の重なりが検出された後、２、４、６、８ステップと秒針車が回転する間に透過穴の重なりが検出されず、１０ステップ目で分針車の透過穴と秒針車の長穴との重なりが検出される。一方、秒針や分針に位置ズレがあると上記のような規定時刻から１０ステップまでの検出パターンは得られない。従って、この検出パターンが得られるか否かを判別することで、分針と秒針の位置ズレの有無を判定することが可能となる。

特開２００９−８５６７４号公報

電子時計の組付工程においては、歯車を全て基準位置に移動させた後、指針が所定の位置を向くように組付け（針打ちと呼ぶ）られるが、このとき指針が少しずれて組付けられてしまうことがある。各指針の組付け誤差の目立ちやすさは、全ての指針において同様ということはなく、分針について特に目立ちやすいという性質がある。なぜなら、分針は、１ステップの回転角度が小さく、且つ、文字板の目盛に差し掛かる長さを有しているからである。例えば、分針が“−２°”ずれて組み付けられた場合、時計の時刻が“００分００秒”のときには分針は文字板上の１２時の目盛より“−２°”ずれた状態となり、時計の時刻が“００分２０秒”のときに分針が１２時の目盛と丁度重なった状態となる。これらの状態が見比べられることで、分針の組付け誤差がユーザに認識されてしまう。

針位置検出機構を有さない従来の電子時計では、上記のような分針の組付け誤差が生じた場合に、分針車の基準位置を調整することで誤差を解消することができた。すなわち、分針が“−２°”ずれて組み付けられた場合でも、その状態から分針車が２ステップ回転した位置を分針車の基準位置と見なすことで、分針が文字板上の１２時の目盛と丁度重なったときが、“００分００秒”の計時時刻となるように設定することができる。

しかしながら、上記従来の針位置検出機構を有する電子時計では、分針の組付け誤差を分針車の基準位置の調整によって解消することは出来なかった。例えば、分針車の透過穴が検出位置に重なるときに、分針が１２時の目盛より“−２°”ずれるように組み付けられたとする。そして、透過穴の検出を行う規定時刻を分針の“−２°”のズレに合わせて“５９分４０秒”に設定調整したとする。すると、この規定時刻に、分針車の透過穴は検出位置に重なる一方、秒針車は４０秒に対応する箇所が検出位置に重なった状態となる。従って、規定時刻から２ステップごとの１０秒間の検出動作を行うと、上述したような透過光の検出−非検出−非検出−非検出−非検出−検出といった検出パターンは得られず、例えば秒針車の長穴が検出位置に重なって透過光の検出−検出−検出−検出−検出−検出といったような、秒針車が何れの位置にあるのか特定できない検出パターンが得られることになる。

従って、上記従来の針位置検出機構を有する電子時計では、分針の組付け誤差が生じた場合に、再度、分針を取り外して精度良く組付け直さなければならないという課題があった。

この発明の目的は、分針の組付け誤差等により針位置検出のタイミングが変化した場合でも、同様のアルゴリズムにより針位置検出を遂行することのできる針位置検出装置および電子時計を提供することにある。

本発明は、上記目的を達成するために、
分針と連動して回転する第１歯車と、
秒針と連動して回転するとともに前記第１歯車と同じ回転軸を中心に回転する第２歯車と、
前記第１歯車の所定の半径位置に設けられ光の照射により識別可能な第１被検出部と、
前記第２歯車の前記第１被検出部と重なる半径位置に設けられ光の照射により識別可能な第２被検出部と、
所定の検出位置で前記第１被検出部と前記第２被検出部とが重なった状態にあるか否かを照射された光により検出する検出手段と、
を有し、
前記第２被検出部は、
前記第２歯車の３６０°の中心角のうち所定の角度範囲にわたって複数に分割されて形成されてなるとともに、
中心角１２°単位の角度区分で、何れかの角度区分を開始点とした連続するＮ（Ｎは５〜１０の何れか）区分の角度範囲における前記第２被検出部の有無のパターンが、開始点の角度区分が異なれば異なるパターンになるように形成されており、
前記第１被検出部が前記検出位置に重なるときに前記分針が位置する分針検査位置を特定可能な補正データを記憶する補正データ記憶部と、
前記分針が前記分針検査位置を指し示す表示時刻の秒桁値に対応する秒針位置から前記Ｎ区分の角度範囲にわたって前記秒針が回転する際に、前記検出位置に重なる前記第２被検出部の有無のパターンを特定可能なパターン特定データを記憶する特定データ記憶部と、
前記分針が前記分針検査位置に来たと仮定されるタイミングから前記第２歯車が前記Ｎ区分の角度範囲にわたって回転する期間に前記検出手段に検出動作を実行させる第１検出制御手段と、
前記第１検出制御手段による検出動作の検出結果が前記パターン特定データにより特定される前記第２被検出部の有無のパターンと一致するか判定する判定手段と、
を備えていることを特徴とする針位置検出装置である。

本発明に従うと、第２歯車の第２被検出部において、任意の角度区分を開始点として連続するＮ区分の被検出部の検出ができれば、第２歯車が何れの角度位置にあるのか特定することができる。従って、例えば分針の組付け誤差が生じて、針位置検出のタイミングが数十秒ずれた場合でも、比較する被検出部の検出パターンを異ならせるだけで、同様のアルゴリズムで針位置検出を遂行できるという効果がある。

本発明実施形態の電子時計の全体構成を示すブロック図である。 針位置検出に係る機構部分を示す断面図である。 秒針車示す正面図である。 秒針車の２ステップごとの角度位置と透過穴のパターンとを対応づけて表わした図表である。 秒針を回転する輪列機構を示す正面図である。 分針を回転する輪列機構を示す正面図である。 時針を回転する輪列機構を示す正面図である。 ＣＰＵにより実行される針位置検出修正処理の流れを示すフローチャートである。 図８のステップＳ１に実行される毎時秒針検査の処理の制御手順を示すフローチャートである。 組付け誤差に伴う針シフト量、毎時検査タイミング、比較対象の秒穴パターンの対応関係を表わした図表である。 針シフト量が“０°”である場合の毎時検査タイミングの前後一定期間の時計状態を表わした説明図である。 針シフト量が“＋１°”である場合の毎時検査タイミングの前後一定期間の時計状態を表わした説明図である。 針シフト量が“−１°” である場合の毎時検査タイミングの前後一定期間の時計状態を表わした説明図である。 図８のステップＳ３，Ｓ５で実行される秒針検出処理の制御手順を示すフローチャートである。 秒針検出処理で検出される秒穴パターンの３つの具体例を示した説明図である。 図８のステップＳ４で実行される分針検出処理の制御手順を示すフローチャートである。 図８のステップＳ７で実行される時針検出処理の制御手順を示すフローチャートである。 秒針車における透過穴の形成パターンの第１〜第３の変形例およびそれぞれの穴パターンを表わした図表を示す図である。 秒針車における透過穴の形成パターンの第４〜第７の変形例およびそれぞれの穴パターンを表わした図表を示す図である。 秒針車における透過穴の形成パターンの第８〜第１１の変形例およびそれぞれの穴パターンを表わした図表を示す図である。 秒針車における透過穴の形成パターンの第１２〜第１５の変形例およびそれぞれの穴パターンを表わした図表を示す図である。 秒針車における透過穴の形成パターンの第１６〜第１８の変形例およびそれぞれの穴パターンを表わした図表を示す図である。 秒針車における透過穴の形成パターンの第１９〜第２０の変形例およびそれぞれの穴パターンを表わした図表を示す図である。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。

図１は、本発明実施形態の電子時計の全体構成を示すブロック図である。図２は、針位置検出に係る機構部分を示す断面図である。

この実施形態の電子時計１は、秒針２、分針３および時針４（図２参照）を電気的な駆動により回転させて時刻を表示するアナログ表示部を有し、例えば腕時計の本体となるものである。

この電子時計１は、図１に示すように、時計の全体的な制御を行うＣＰＵ（中央演算処理装置）１０と、各指針（秒針、分針、時針）２〜４を駆動するためのムーブメント３０と、秒針２と分針３の位置検出を行うための第１検出部３１と、時針４の位置検出を行うための第２検出部３２と、ＣＰＵ１０に作業用のメモリ領域を提供するＲＡＭ（Random Access Memory）３７と、ＣＰＵ１０が実行する制御プログラムや制御データが格納されたＲＯＭ（Read Only Memory）３６と、制御データが格納されるＥＥＰＲＯＭ（電気的消去型Programmable ROM）３５と、各部に動作電圧を供給する電源部４０と、時刻修正用に標準電波を受信するアンテナ４１および検波回路４２と、ＣＰＵ１０に所定周波数の信号を供給するための発振回路３８および分周回路３９と、暗闇でアナログ表示部を照らすための照明部４３および照明駆動回路４４と、アラーム出力を行うスピーカー４５およびブザー回路４６等を備えている。

ムーブメント３０には、秒針２を駆動する第１モータ５１と、分針３を駆動する第２モータ５２と、時針４を駆動する第３モータ５３とが設けられている。これら第１〜第３モータ５１〜５３はそれぞれ２極のステータと２極のロータとを有するステッピングモータである。

また、ムーブメント３０には、第１〜第３モータ５１〜５３の回転運動を各指針２〜４まで伝達する輪列機構２０が設けられている。この輪列機構２０には、図２に示すように、秒針軸２４ａを介して秒針２が固着される第２歯車としての秒針車２４と、分針軸２５ａを介して分針３が固着される第１歯車としての分針車２５と、時針軸２７ａを介して時針４が固着される時針車２７と、分針車２５と連動して回転する第３歯車としての中間車２６が含まれる。秒針車２４、分針車２５、時針車２７は、それぞれ同一の回転軸を中心に、第１〜第３モータ５１〜５３の駆動力によって、それぞれ独立的に回転駆動可能になっている。

この実施形態では、詳細は後述するが、第１モータ５１の６０ステップの回転により秒針車２４が１回転し、第２モータ５２の３６０ステップの回転により分針車２５が１回転し、第３モータ５３の３６０ステップの回転により時針車２７が１回転するように輪列機構２０が組まれている。

第１検出部３１は、図２にも示すように、秒針車２４、分針車２５、中間車２６、時針車２７を間に挟んで、一方から光を照射する発光部３１１と、他方で光を受光する検出手段としての光センサ３１２とから構成される。発光部３１１は、例えば発光ダイオードにより構成され、光センサ３１２は、例えばフォトトランジスタなどにより構成される。これら発光部３１１と光センサ３１２は、予め設定された検出位置Ｐで、互いに対向した状態に、電子時計１のハウジングの枠部に固定されている。検出位置Ｐは、特に制限されるものではないが、例えば文字板上の１２時に対応する位置に配置されている。

第２検出部３２は、時針４と連動して回転する他の歯車の透過穴を検出するものであり、第１検出部３１と同様に発光部と光センサとから構成され、第２の検出位置Ｐ２（図７参照）に配置されている。

ＲＯＭ３６には、分周回路３９から送られる信号をカウントしながら適宜なタイミングで第１〜第３モータ５１〜５３を駆動することで、指針２〜４を運針させて時刻を表示する時刻表示処理のプログラムや、所定条件の成立により各指針２〜４に位置ズレが生じていないか確認し位置ズレがあれば修正する針位置検出修正処理のプログラムなどが格納されている。また、ＲＯＭ３６の記憶部（パターンデータ記憶部）３６ａには、制御データの１つとして、後述する秒針車２４の透過穴の形成パターンが秒針車２４の回転角度に対応させて記録された秒穴パターンデータテーブル（後述する図４の図表と同等のデータ）が記憶されている。

ＥＥＰＲＯＭ３５には、検査タイミング補正値を記憶する記憶部（補正データ記憶部）３５ａと、秒穴パターン特定データを記憶する記憶部（特定データ記憶部）３５ｂが設けられている。

検査タイミング補正値とは、分針３に組付け誤差があった場合にこの組付け誤差に対応する検査タイミングのズレを表わすデータである。分針３の組付け誤差がなければ、検査タイミング補正値は「０秒」となり、分針３の組付け誤差が“＋１°”あれば、分針３の“１°”に相当する計時時間（１０秒）だけ検査タイミングを遅くするために、検査タイミング補正値は「１０秒」となり、また、分針３の組付け誤差が“−２°”あれば、分針３の“２°”に相当する計時時間（２０秒）だけ検査タイミングを早くするために、検査タイミング補正値は「−２０秒」となる。

秒穴パターン特定データとは、上記分針３の組付け誤差に対応して検査タイミングにズレが生じたときに、このズレに対応して変化する秒針２に位置ズレがない場合の透過穴の検出パターンを特定するためのデータである。上記の検査タイミング補正値と、秒穴パターン特定データとは、工場出荷前の設定工程において、分針３の組付け誤差に対応した値が求められて、それぞれ記憶部３５ａ，３５ｂに書き込まれる。

図３には、秒針車２４の正面図を、図４には、秒針車２４の２ステップごとの角度位置と透過穴のパターンとを対応づけて表わした図表を示す。

秒針車２４には、検出位置Ｐと重なる半径位置に第２被検出部として複数の透過穴２４ｈ１〜２４ｈ７が形成されている。これら透過穴２４ｈ１〜２４ｈ７は、秒針車２４の中心角を２ステップの回転角度（１２°）ごとに区分けした３０個の角度区分のうち、所定条件を満たすように所定の角度区分にそれぞれ形成されている。

ここで、上記の所定条件とは、透過穴のない角度区分の１８０°反対側の角度区分には必ず透過穴が存在するという第１条件と、何れかの角度区分を開始点とした連続する５つの角度区分の透過穴の有無のパターンが開始点を異ならせることで全て異なるパターンになるという第２条件である。

図３の秒針車２４は、“００”ステップの角度区分に第１透過穴２４ｈ１（１連続部分）が、“０６”−“１４”ステップの角度区分に第２透過穴２４ｈ２（５連続部分）が、“１８”−“２２”ステップの角度区分に第３透過穴２４ｈ３（３連続部分）が、“２８”ステップの角度区分に第４透過穴２４ｈ４（１連続部分）が、“３２”−“３４”ステップの角度区分に第５透過穴２４ｈ５（２連続部分）が、“４６”ステップの角度区分に第６透過穴２４ｈ６（１連続部分）が、“５４”−“５６”ステップの角度区分に第７透過穴２４ｈ７（２連続部分）が、それぞれ形成されている。
なお、秒針２は、秒針車２４の第１透過穴２４ｈ１が検出位置Ｐにあるときに、秒針２が文字板上の基準位置（００秒位置）を指し示すように組み付けられる。

このような透過穴の配置によれば、透過穴の形成されていない角度区分の１８０°逆側の角度区分には第１〜第７透過穴２４ｈ１〜２４ｈ７の何れかが存在しており、上記の第１条件が満たされる。

また、この秒針車２４によれば、秒針２が００秒ステップから５８秒ステップまで移動する間を２ステップ間隔で見たときに、検出位置Ｐに透過穴が重なる状態（「穴あり」または“１”と記す）と、透過穴が重ならない状態（「穴なし」または“０”と記す）とが、図４の図表の「穴パターン」の行に表わされる配列で現れる。

この穴パターンによれば、図４の図表下のブラケット記号に示すように、２ステップを１区分として、任意のステップを先頭とした５連続（＝１０ステップ分）の穴パターンが、先頭のステップ位置を異ならせることで全て異なる値になっている。例えば、００秒ステップを先頭とする５連続の穴パターンは“１００１１”であり、１０秒ステップを先頭とする５連続の穴パターンは“１１１０１”であり、また、２秒ステップを先頭とする５連続の穴パターンは“００１１１”であり、このように先頭位置を異ならせることで５連続の穴パターンは全て異なる配列値となっている。すなわち、上記の第２条件が満たされている。

さらに、このような穴パターンでは、穴なし“０”が５つ連続する区間が生じるが（図３，図４の例では３６秒−４４秒位置）、この区間が００秒ステップ、１０秒ステップ、２０秒ステップ、３０秒ステップ、４０秒ステップ、５０秒ステップを開始点とする５連続の区間に当てはまらないように、秒針２の組付け位置が設定されている。

図５〜図７には、秒針・分針・時針を回転する輪列機構を表わした正面図をそれぞれ示す。これらの図において各歯車に形成されている歯は省略している。

秒針車２４は、図５に示すように、五番車２１１を間に挿んで第１モータ５１のロータ５１ａと連結され、ロータ５１ａの１ステップ（１８０°）の回転ごとに６°ずつ回転するようになっている。通常の運針時においては、第１モータ５１が１秒に１ステップ駆動されることで、秒針２および秒針車２４が６０秒で１周する。

分針車２５は、図６に示すように、中間車２６と二番車２１２とを介して第２モータ５２のロータ５２ａと連結されている。そして、ロータ５２ａが１ステップ（１８０°）回転するごとに、中間車２６が３０°ずつ、分針車２５が１°ずつ回転するようになっている。通常の運針時においては、第２モータ５２が１０秒に１ステップ駆動することで、分針３および分針車２５が６０分で１周する。

分針車２５は、図２にも示したように、秒針車２４と同一の回転軸を中心に回転する構成であり、検出位置Ｐと重なる半径位置に第１被検出部として１個の透過穴２５ｈが形成されている。また、中間車２６も検出位置Ｐに一部が重なる配置とされ、この検出位置Ｐと重なる半径位置に第３被検出部としての１個の透過穴２６ｈが形成されている。

分針車２５の透過穴２５ｈと、中間車２６の透過穴２６ｈとは、分針車２５の所定のステップ（図６のステップ）で共に検出位置Ｐで重なるように組み付けられる。分針車２５は第２モータ５２の１ステップの駆動で１°しか回転しないが、中間車２６は第２モータ５２の１ステップの駆動で３０°回転する。そのため、図６の前後１ステップのタイミングには、中間車２６の透過穴２６ｈが検出位置Ｐから比較的大きく外れて、検出位置Ｐの透過穴２５ｈが塞がれるようになっている。（図１１参照）。

分針３は、分針車２５と中間車２６の透過穴２５ｈ，２６ｈが検出位置Ｐで重なるステップ位置で、文字板上の規定時刻（５５分００秒）を指し示すように組み付けられる。しかしながら、±３°程度の組付け誤差が付加されて組付けられる場合も生じる。分針３の１°の組付け誤差は文字板上の分針目盛値で１０秒分のズレに相当する。

時針車２７は、図７に示すように、３個の中間車２１３，２１５，２１６と三番車２１４とを介して第３モータ５３のロータ５３ａと連結され、ロータ５３ａの１ステップ（１８０°）の回転ごとに１°ずつ回転するようになっている。通常の運針時においては、第３モータ５３が２分に１ステップ回転することで時針４が１２時間で一周する。

時針車２７は、図２にも示したように、秒針車２４と分針車２５と同一の回転軸を中心に回転する構成であり、検出位置Ｐと重なる半径位置で、且つ、円周方向に等間隔に配置された１２個の透過穴２７ｈが形成されている。時針４と時針車２７とが適宜な位置関係で組み付けられることで、時針４が文字板上の時針目盛で毎時の規定時刻（ｈｈ時５５分）を指し示すときに、透過穴２７ｈの１個が検出位置Ｐに重なるようにされる。なお、時針車２７は２分に１°ずつ回転する構成なので、透過穴２７ｈは規定時刻の前後１０分程度の期間を通して検出位置Ｐに重なった状態とされる。

また、時針４の輪列機構には、時針４の位置を検出するための検出車２１７が連結されており、この検出車２１７と中間車２１３および三番車２１４にそれぞれ透過穴２１７ｈ，２１３ｈ，２１４ｈが形成されている。これらの透過穴２１７ｈ，２１３ｈ，２１４ｈは、時針検出用の規定時刻（例えば１１時５５分、２３時５５分）に第２の検出位置Ｐ２で重なるように設定される。

次に、上記のように構成された電子時計１の動作について説明する。

［時刻表示処理］
この実施形態の電子時計１においては、通常時、ＣＰＵ１０は、分周回路３９からの所定周期の信号に基づいて、１秒間隔で第１モータ５１を１ステップ駆動させる信号を出力し、１０秒間隔で第２モータ５２を１ステップ駆動させる信号を出力し、２分間隔で第３モータ５３を１ステップ駆動させる信号を出力する。それにより、各指針２〜４が時の経過に伴って運針されて時刻が表示される。

電子時計１においては、このような時刻表示処理の際、例えば強い磁界や強い衝撃を受けた場合に、ＣＰＵ１０からモータ駆動用の信号が出力されたにも拘わらずに、第１〜第３モータ５１〜５３の対応するモータが回転するか、或いは、ＣＰＵ１０からモータ駆動用の信号が出力されていないにも拘わらずに第１〜第３モータ５１〜５３の何れかが回転してしまうといった現象が発生する場合がある。この場合、ＣＰＵ１０がカウントしている時刻、或いは、ＣＰＵ１０がカウントしている各指針２〜４の針位置と、実際の各指針２〜４の針位置とにズレが生じることになる。そのため、各指針２〜４の位置ズレの確認、ならびに、位置ズレが生じている場合にその修正を行うのが、次の針位置検出修正処理である。

［針位置検出修正処理］
図８には、ＣＰＵ１０により実行される針位置検出修正処理の流れを表わしたフローチャートを示す。

この針位置検出修正処理は、分針車２５の透過穴２５hが検出位置Ｐに重なる毎時検査タイミング、検出車（図７）２１７の透過穴２１７hが第２検出位置Ｐ２に重なる時針検査タイミング（１１時５５分および２３時５５分）、或いは、図示略の操作ボタンを介して外部から完全補正キー操作がなされた場合に、それぞれ開始される。毎時検査タイミングの際にはステップＳ１から開始され、時針検査タイミングの際にはステップＳ７から開始され、完全補正キー操作がなされた場合にはステップＳ６から開始される。

この針位置検出修正処理のうち、毎時秒針検査処理（ステップＳ１）は時刻を表示する通常運針を行いながら秒針２と分針３とが位置ズレを起こしていないか確認する処理である。また、秒針検出処理（ステップＳ３，Ｓ５）は秒針２の位置が不明な状況で秒針２の位置を検出して位置ズレを修正する処理である。分針検出処理３（ステップＳ４）は分針３の位置が不明な状況で分針３の位置を検出して位置ズレを修正する処理、時針検出処理（ステップＳ７）は時針４の位置が不明な状況で時針４の位置を検出して位置ズレを修正する処理である。

また、この針位置検出修正処理では、完全補正（全指針２〜４の位置検出と位置ズレの修正）の実行中か否かを表わす完全補正フラグと、秒針検出処理の回数が示される変数とが、ＲＡＭ３７の所定領域に設定され、これらの値によって適宜条件分岐がなされるようになっている。

先ず、毎時検査タイミングにおける処理の流れを説明する。毎時検査タイミングは、規定時刻（毎時５５分００秒）から、ＥＥＰＲＯＭ３５の記憶部３５ａに記憶された検査タイミング補正値だけシフトされた時刻に設定される。例えば、分針３の組付け誤差が無くて検査タイミング補正値が「０秒」に設定されていれば、上記の規定時刻が毎時検査タイミングとなり、分針３の組付け誤差が“−１°”あって検査タイミング補正値が「−１０秒」に設定されていれば、毎時５４分５０秒が毎時検査タイミングとなる。また、分針３の組付け誤差が“＋２°”あって検査タイミング補正値が「＋２０秒」に設定されていれば、毎時５５分２０秒が毎時検査タイミングとなる。この毎時検査タイミングは、分針３に位置ズレ（組付け誤差ではなく、外部磁場や外部衝撃による位置ズレ）が生じていなければ、分針車２５と中間車２６の透過穴２５ｈ，２６ｈが検出位置Ｐで重なった状態となるタイミングである。

ＣＰＵ１０は、電源投入時の初期設定処理等において、この毎時検査タイミングをタイマに設定しておくことで、毎時検査タイミングとなった際に、この針位置検出修正処理がステップＳ１から開始される。先ず、処理全体の流れについて説明する。

秒針２と分針３に位置ズレがなく毎時検査タイミングとなった場合には、毎時秒針検査（ステップＳ１）において通常運針を行いながら位置ズレの検査が行われて、位置ズレなし“ＯＫ”の判定により検査完了（針位置検出修正処理の終了）となる。

また、秒針２のみに位置ズレがあって毎時検査タイミングとなった場合には、先ず、毎時秒針検査（ステップＳ１）において位置ズレあり“ＮＧ”の判定がなされる。そのため、続いて、ステップＳ２で針位置自動補正設定（完全補正フラグをオフ、秒針検出回数を“０回”に設定）をして、先ず、１回目の秒針検出処理（ステップＳ３）を行う。秒針２のみに位置ズレがある場合には、ここで秒針２の位置検出と修正ができるので、秒針補正“ＯＫ”の結果によりそのまま補正完了（針位置検出修正処理の終了）となる。

また、分針３又は分針３と秒針２に位置ズレがあって毎時検査タイミングとなった場合には、分針車２５や中間車２６により検出位置Ｐが塞がれた状態となるので、毎時秒針検査（ステップＳ１）で“ＮＧ”となり、針位置自動補正設定（ステップＳ２）を行った後、１回目の秒針検出処理（ステップＳ３）でも“ＮＧ”となる。そのため、続いて、分針検出処理（ステップＳ４）を行って、分針３の位置検出と位置ズレの修正を行った後、２回目の秒針検出処理（ステップＳ５）を行って補正完了（針位置検出修正処理の終了）となる。なお、２回目の秒針検出処理（ステップＳ５）で“ＮＧ”となった場合には、何らかの誤りが生じているものとしてエラー終了（秒針検出エラー）する。

また、時針４に特定の位置ズレ（例えば時針車２７の１２個の透過穴２７ｈが何れも検出位置Ｐから外れるような位置ズレ）があった状態で毎時検査タイミングとなった場合には、時針車２７が検出位置Ｐを塞いで秒針２と分針３の位置検出で“ＮＧ”となるため、ステップＳ１，Ｓ２，Ｓ３と進んだ後、分針検出処理（ステップＳ４）でも“ＮＧ”となる。そのため、続いて、完全補正フラグにより時針４の検出処理が済んでいるか確認（ステップＳ９）した後、完全補正を行うためにステップＳ６で完全補正設定（完全補正フラグをオン、秒針検出回数を“０回”に設定）を行い、ステップＳ７へ進む。そして、時針検出処理（ステップＳ７）で時針４の位置検出と位置ズレの修正を行う。これにより時針４の特定の位置ズレは修正される。その後、１回又は２回の秒針検出処理（ステップＳ３，Ｓ５）ならびに分針検出処理（ステップＳ４）のうち必要な処理を行うことで、秒針２と分針３についても位置ズレがあれば修正されて補正完了（針位置検出修正処理の終了）となる。

次に、時針検査タイミングにおける処理の流れを説明する。時針検査タイミングとなって図８の針位置検出修正処理が開始された場合には、時針検出処理（ステップＳ７）で時針４の位置検出と位置ズレがある場合にその修正が行われる。そして、ステップＳ８の判別処理で“ＯＦＦ”側に進んで時針検査完了（針位置検出修正処理の終了）となる。時針４は他の指針２，３が何れの位置にあっても独立して針位置検出と修正が可能であるので、時針検出処理（ステップＳ７）で“ＮＧ”となったら、何らかの誤りが生じているものとしてエラー終了（時針検出エラー）する。

次に、完全補正キー操作が行われた場合の処理の流れを説明する。完全補正キー操作により針位置検出修正処理が開始された場合には、完全補正用の設定（ステップＳ６）を行った後に、時針検出処理（ステップＳ７）を行って、先ず、時針４の針位置検出と修正を行い、続いて、１回目と２回目の秒針検出処理（ステップＳ３，Ｓ５）および分針検出処理（ステップＳ４）のうち必要な処理が行われて、秒針２と分針３に位置ズレがあればそれを修正する。そして、補正完了となる。

また、ステップＳ７，Ｓ４，Ｓ５の処理で“ＮＧ”となった場合には、何らかの誤りが生じているものとしてそれぞれエラー終了とする。

このような針位置検出修正処理により、毎時検査タイミング毎に通常運針が行われながら秒針２と分針３の位置ズレの有無が確認され、それぞれ位置ズレがある場合には位置ズレのある指針の位置検出と修正とがなされる。また、時針検査タイミング毎に、通常運針が行われながら時針４の位置ズレの確認や修正が行われ、さらに、ユーザが完全補正キーの操作を行うことで、任意のタイミングでも各指針２〜４の針位置検出と位置ズレがあった場合にその修正が行われるようになっている。

続いて、上記の針位置検出修正処理の各ステップの処理について詳細に説明する。

［毎時秒針検査処理］
図９には、図８のステップＳ１で実行される毎時秒針検査のフローチャートを示す。図１０には、分針３の組付け誤差を解消する分針３のシフト量（「針シフト量（単位は°又はステップ）」と呼ぶ）、毎時検査タイミング、比較対象の秒穴パターンの対応関係を表わした図表を示す。

毎時秒針検査は、所定の毎時検査タイミングから、通常運針による秒針２の２ステップの移動ごとに５回の検出処理、すなわち、第１検出部３１により検出位置Ｐで透過穴が重なった状態にあるか否かを判別する検出処理を行って、秒針２と分針３の位置ズレの有無を判定する処理である。

なお、２ステップの移動ごとに検出処理を行うのは次の理由からである。第１モータ５１は、ロータとステータがそれぞれ２極のステッピングモータであり、プラスの駆動パルスが供給されることでロータが０°〜１８０°に回転し、マイナスの駆動パルスが供給されることでロータが１８０°〜３６０°に回転する。そして、プラスの駆動パルスとマイナスの駆動パルスとが交互に供給されることで、ロータが半回転ずつ一方向に回転していく。そのため、強い磁界や強い衝撃を受けて、分針３や時針４が位置ズレしたとしても、その後に、奇数ステップで位置ズレが残ることはなく、必ず偶数ステップで位置ズレが残ることになる。それゆえ、２ステップの移動ごとに検出処理を行うようにしている。

毎時検査タイミングは、上述したように、分針３に位置ズレ（強磁界等による位置ズレ）が生じていなければ、分針車２５と中間車２６の透過穴２５ｈ，２６ｈが検出位置Ｐに重なるタイミングに設定される。このタイミングは、分針３の組付け誤差が無ければ（±０．５度の範囲であれば）、毎時５５分００秒の計時タイミングである。一方、図１０の図表に示すように、分針３の組付け誤差を解消させる針シフト量が“＋６°”〜“−５°”と生じている場合には、この針シフト量に応じて、毎時５４分００秒から毎時５５分５０秒へと１０秒ずつずれた各タイミングとなる。

図１１〜図１３には毎時検査タイミングの前後一定期間の状態を表わした説明図を示す。図１１は、分針３の組付け誤差を解消する針シフト量が“０°”の場合、図１２は針シフト量が“＋１°”の場合、図１３は針シフト量が“−１°”の場合をそれぞれ示している。

毎時検査タイミングにおいて秒針２があるべき位置は、毎時検査タイミングの秒桁値を表わす文字板上の位置である。従って、秒針２が毎時検査タイミングから１０ステップ移動する期間に、検出位置Ｐに重なる秒針車２４の角度範囲は、分針３の組付け誤差を解消する針シフト量に応じて変化する。

例えば、図１０の「針シフト量“０”」の行、並びに、図１１の説明図に示すように、分針３の針シフト量が“０°”であれば、透過穴２５ｈ，２６ｈが検出位置Ｐで重なる検査タイミングは５５分００秒となり、その後の８秒間において、秒針２は文字板上の“００”秒位置から“０８”秒位置の範囲を移動することになる。それゆえ、秒針車２４の検出位置Ｐを通過する角度範囲は、図３の“００”−“０８”ステップの範囲となって、２ステップごとに第１検出部３１を５回作動させれば“１００１１”の結果が得られる。

また、図１０の「針シフト量“１”」の行、並びに、図１２の説明図に示すように、分針３の組付け誤差を解消する針シフト量が“＋１°”であれば、透過穴２５ｈ，２６ｈが検出位置Ｐで重なる検査タイミングは５４分５０秒となり、その後の８秒間において、秒針２は文字板上の“５０”秒位置から“５８”秒位置の範囲を移動することになる。それゆえ、秒針車２４の検出位置Ｐを通過する角度範囲は、図３の“５０”−“５８”ステップの範囲となって、２ステップごとに第１検出部３１を５回作動させれば“００１１０”の結果が得られる。

また、図１０の「針シフト量“−１”」の行、並びに、図１３の説明図に示すように、分針３の組付け誤差を解消する針シフト量が “−１°”であれば、透過穴２５ｈ，２６ｈが検出位置Ｐで重なる検査タイミングは５５分１０秒となり、その後の８秒間において、秒針２は文字板上の“１０”秒位置から“１８”秒位置の範囲を移動することになる。それゆえ、秒針車２４の検出位置Ｐを通過する角度範囲は、図３の“１０”−“１８”ステップの範囲となって、２ステップごとに第１検出部３１を５回作動させれば“１１１０１”の結果が得られる。

図１０の図表においては、上記５回の検出結果の値を“Ｙ_０〜Ｙ_４”の列に表わしている。また、これらの検出結果のパターンを、「秒穴パターン」の列に指標“Ａ”〜“Ｆ”により表わしている。

ここで、先に説明したＥＥＰＲＯＭ３５の記憶部３５ｂに記憶された秒穴パターン特定データについて、説明を追加する。秒穴パターン特定データは、分針３の組付け誤差に対応して変化する透過穴の検出パターンを特定するためのデータであると説明したが、図１０の“Ｙ_０〜Ｙ_４”の値が上記透過穴の検出パターンに相当し、図１０の「秒穴パターン」の列に示す“Ａ”〜“Ｆ”の指標値が上記秒穴パターン特定データに相当するものである。

ＲＯＭ３６の記憶部３６ａには、秒針車２４の透過穴２４ｈ１〜２４ｈ７の形成パターンを回転角度と対応づけて表わした秒穴パターンデータテーブルが記憶されているので、ＣＰＵ１０は、上記の秒穴パターン特定データに基づいて、秒穴パターンデータテーブルから対応する範囲の値を読み出すことで、秒穴パターン“Ｙ_０〜Ｙ_４”の値を特定することが可能になっている。

毎時秒針検査（図９）に移行すると、先ず、ＣＰＵ１０は、５回の検出処理の回数を表わす変数ｉに初期値“０”を代入し（ステップＳ１１）、計時処理により秒桁の値が繰り上がるのを待機して繰り上がったら第１モータ５１を１ステップ駆動させて秒針２を１ステップ運針する（通常秒運針：ステップＳ１２）。さらに、ステップＳ１２の運針パルスが偶数秒の運針パルスか奇数秒の運針パルスか判別して（ステップＳ１３）、奇数秒の運針パルスであればステップＳ１２に戻り、偶数秒の運針パルスなら次に移行する。

次に移行したら、ＣＰＵ１０は、第１検出部３１を作動させて光センサ３１２により発光部３１１の光が検出されるか否かを判別する（ステップＳ１４）。このステップＳ１４を５回行わせる処理により第１検出制御手段が構成される。ここで、秒針車２４の透過穴２４ｈ１〜２４ｈ７の何れかと、分針車２５、中間車２６、時針車２７の各透過穴２５ｈ〜２７ｈが検出位置Ｐに重なった状態にあれば光検出となり、何れかが外れて透過穴が塞がれた状態にあれば光は検出されない。それゆえ、このステップＳ１４の判別結果に応じて、検出結果を表わす値（光検出なら“１”、無しなら“０”）を、変数Ｘ_０〜Ｘ_４のうち今回の検出回数ｉに対応するものに代入する（ステップＳ１５又はＳ１６）。

検出結果の値を代入したら、続いて、この変数Ｘｉの値が検出されるべき秒穴パターンのうち今回の検出回数ｉに対応する値Ｙｉとの比較を行う（ステップＳ１７）。この秒穴パターンの値Ｙ_０〜Ｙ_４は、例えば、電源投入時の初期設定処理において、ＣＰＵ１０がＥＥＰＲＯＭ３５の記憶部３５ｂから読み出した秒穴パターン特定データに基づき、ＲＯＭ３６の記憶部３６ａに格納されている秒穴パターンデータテーブルを参照することで特定し、ＲＡＭ３７の所定領域に格納しておく。

ステップＳ１７の比較の結果、一致していれば検出処理の回数を確認して（ステップＳ１８）、未だ５回に達していなければ５回の検出処理を実行するために、回数値（変数ｉ）を更新した上で（ステップＳ１９）、ステップＳ１２に戻る。

一方、不一致であれば、指針２〜４に位置ズレが発生していると判断して、各指針２〜４の計時と運針をストップして（ステップＳ２０）、続く処理のために秒針検出回数を表わす変数に“０”を代入して（ステップＳ２１）、検査結果を“ＮＧ”としてこの毎時秒針検査を終了する。

また、ステップＳ１８の判別処理の結果、５回の検出処理に達していれば、５回の検出結果Ｘ_０〜Ｘ_４が比較対象の秒穴パターンの値Ｙ_０〜Ｙ_４と一致したことになるので、検査結果を“ＯＫ”としてこの毎時秒針検査を終了する。上記ステップＳ１７，Ｓ１８の処理により判定手段が構成される。

このような毎時秒針検査の処理により、分針３に組付け誤差があって毎時検査タイミングが数十秒ずれている場合でも、透過穴の検出パターンの比較対象値Ｙ_０〜Ｙ_４が針シフト量に応じて適宜変更されることで、アルゴリズムに変更を加えることなく、秒針２と分針３の位置ズレの有無を確認できるようになっている。

［秒針検出処理］
図１４には、図８のステップＳ３，Ｓ５に実行される秒針検出処理のフローチャートを示す。図１５には、秒針検出処理で検出される秒穴パターンの３つの具体例を表わした説明図を示す。

秒針検出処理は、指針２〜４の位置ズレにより秒針２の位置が不明である状況で、秒針２の位置検出と、秒針２の位置を表わすカウント値の修正とを行うものである。

図４の図表に示したように、秒針車２４の透過穴２４ｈ１〜２４ｈ７の２ステップ毎の穴パターンは、先頭のステップ位置を異ならせることで、５つの連続する穴パターンが全て異なるパターンになるという特徴がある。

従って、秒針検出処理では、上記特徴を利用して秒針２の位置検出を行う。但し、図４の図表の針位置“３６”−“４４”ステップの穴パターンの値に示すように、秒針車２４には、２ステップ単位で５連続で穴なし（“０”）となる角度範囲が１つある。第１検出部３１の５回の検出処理で、全て穴なしとなった場合、秒針車２４の穴なしが５連続続く箇所が検出位置Ｐに来たのか、他の歯車が透過穴を遮って全て穴なしとなったのか区別が付かない。従って、この秒針検出処理では、２ステップ単位で６回の検出処理を行うことで秒針２の位置検出を行うようになっている。

秒針検出処理（図１４）に移行すると、先ず、ＣＰＵ１０は他での条件分岐のために秒針検出回数を表わす変数を「＋１」更新する（ステップＳ３１）。続いて、第１検出部３１による透過穴の検出処理の回数を表わす変数ｉに初期値“０”を代入し（ステップＳ３２）、第１モータ５１を駆動して秒針２を１ステップ運針する（ステップＳ３３）。さらに、偶数秒パルスによる駆動であるか判別し（ステップＳ３４）、奇数秒パルスによる駆動であればもう１ステップ運針して（ステップＳ３３）から次へ移行する。

そして、偶数秒パルスにより駆動がなされたら、第１検出部３１を作動させて光センサ３１２により発光部３１１の光が検出されたか判別する（ステップＳ３５）。そして、この結果を変数Ｘ_０〜Ｘ_５のうち検出回数ｉに対応するものに代入する（ステップＳ３６，Ｓ３７）。続いて検出回数ｉの確認を行って（ステップＳ３８）、６回（ｉ＝５）に達していなければ、変数ｉを「＋１」更新して（ステップＳ３９）、ステップＳ３３に戻る。一方、６回（ｉ＝５）に達していれば、２ステップの回転ごとの６回分の検出結果Ｘ_０〜Ｘ_５が得られたことになるので、次に移行する。上記のステップＳ３５を６回行わせる処理により第２検出制御手段が構成される。

図１５（ａ）〜（ｃ）の３つの具体例に示すように、上記６回の検出処理で得られる検出結果Ｘ_０〜Ｘ_５は、秒針車２４の回転位置に応じて異なってくる。また、秒針車２４の透過穴のない角度区間は長くても５連続の区間なので、図１５（ｃ）に示すように、６回の検出処理の際にこの角度区間が検出位置Ｐの箇所へ来たとしても、６回の検出処理の全てで穴なしとなることは有り得ない。

従って、ステップＳ４０に移行したら、先ず、６回分の検出結果Ｘ_０〜Ｘ_５が、秒針車２４の穴パターンとして有り得ない“００００００”の配列値と一致するか否かを判別し、一致していれば、他の歯車が透過穴を塞いでいて秒針の位置検出が不能であると判断できるので、検出結果“ＮＧ”として秒針検出処理を終了する。

一方、不一致であれば、上記６回分の検出結果Ｘ_０〜Ｘ_５が、図４の図表に示す穴パターンのどの部分と一致するか、ステップＳ４１とステップＳ４２〜Ｓ４５のループ処理により探索する。すなわち、先ず、比較対象の穴パターンの開始位置を表わす変数ｊを初期化（“００”）し（ステップＳ４１）、変数ｊにより表わされる針位置を開始点とする６連続の穴パターンを表わす配列値Ｕ_ｊ〜Ｕ_ｊ＋１０をＲＯＭ３６の秒穴パターンデータテーブルからピックアップする（ステップＳ４２）。そして、これらと検出結果Ｘ_０〜Ｘ_５とが一致するか比較して（ステップＳ４３）、不一致であれば、比較対象の穴パターンの開始位置が最後の位置（ｊ＝５８）に達しているか確認し（ステップＳ４４）、最後の位置に達していなければ、開始位置を２ステップ分ずらすために変数ｊの値を「＋２」更新して（ステップＳ４５）、再びステップＳ４２に戻る。上記のステップＳ４２〜Ｓ４５のループ処理により秒針判定手段が構成される。

上記のステップＳ４２〜Ｓ４５のループ処理中、検出結果Ｘ_０〜Ｘ_５と配列値Ｕ_ｊ〜Ｕ_ｊ＋１０とが一致すれば、秒針２の現在位置は“ｊ＋１０”のステップ位置であることが分かるので、ＲＡＭ３７の所定領域で計数している秒針２のカウント値を“ｊ＋１０”に補正して（ステップＳ４６）、検出結果“ＯＫ”として秒針検出処理を終了する。

一方、何らかの誤りにより、ステップＳ４３の比較結果が不一致のまま、比較対象の穴パターンの開始位置が最後の位置（ｊ＝５８）まで達してしまったら、ステップＳ４４の判別処理で“ＹＥＳ”側に分岐して、検出結果“ＮＧ”として秒針検出処理を終了する。

以上のような秒針検出処理により、秒針車２４を１２ステップ分移動させて、第１検出部３１を２ステップごとに６回作動させるだけで、秒針２の位置検出が遂行されるか、或いは、分針３や時針４の位置ズレによって秒針２の位置検出が不可能な状態にあることを確認できるようになっている。

［分針検出処理］
図１６には、図８のステップＳ４で実行される分針検出処理のフローチャートを示す。

分針検出処理は、指針２〜４の位置ズレにより分針３の位置が不明である状況で、分針３の位置検出と、分針３の位置を表わすカウント値の修正とを行うものである。分針３の位置が不明な状況には、分針車２５と中間車２６の透過穴２５ｈ，２６ｈが検出位置Ｐに重なっていない場合、秒針車２４の透過穴２４ｈ１〜２４ｈ７が検出位置Ｐに重なっていない場合、時針車２７が検出位置Ｐで透過穴の重なりを塞いでいる場合がそれぞれ含まれる。

分針検出処理に移行すると、先ず、ＣＰＵ１０は、第１検出部３１を作動させて検出処理を行う（ステップＳ５１）。その結果、光が検出されれば、分針車２５と中間車２６の透過穴２５ｈ，２６ｈが検出位置Ｐに重なっていると判定できるので、そのままステップＳ６０に移行する。

一方、ステップＳ５１の検出処理で光が検出されなければ、分針３の１ステップの駆動（ステップＳ５２）ごとに、第１検出部３１の検出処理を実行し（ステップＳ５３）、光が検出されなければ、分針３を３６０ステップ回転したか判別して（ステップＳ５４）、３６０ステップ回転させるまでこれらを繰り返す。この繰り返しの処理の途中、光が検出されれば、分針車２５と中間車２６の透過穴２５ｈ，２６ｈが検出位置Ｐに重なっていると判定できるのでステップＳ６０に移行する。

一方、ステップＳ５４の判別処理で、３６０ステップ回転したと判別されたら、秒針車２４の透過穴２４ｈ１〜２４ｈ７以外の箇所が検出位置Ｐを塞いでいる場合が想定できるので、秒針車２４を３０ステップ回転駆動する（ステップＳ５５）。秒針車２４は、透過穴のない箇所の１８０°逆側には必ず透過穴が存在するように形成されているので、秒針車２４が検出位置Ｐを塞いでいた場合には、このステップＳ５５の処理により秒針車２４の透過穴２４ｈ１〜２４ｈ７の何れかが検出位置Ｐに重なった状態となる。

そして、この状態で、先ず、第１検出部３１の検出処理を行って（ステップＳ５６）、光が検出されれば、分針車２５と中間車２６の透過穴２５ｈ，２６ｈが検出位置Ｐに重なっていると判定できるのでステップＳ６０に移行する。

また、ステップＳ５６の検出処理で光が検出されなければ、分針３の１ステップの駆動（ステップＳ５７）ごとに、第１検出部３１の検出処理を実行し（ステップＳ５８）、光が検出されなければ、分針３を３６０ステップ回転したか判別して（ステップＳ５９）、３６０ステップ回転させるまでこれらを繰り返す。この繰り返しの処理の途中、光が検出されれば、分針車２５と中間車２６の透過穴２５ｈ，２６ｈが検出位置Ｐに重なっていると判定できるのでステップＳ６０に移行する。

一方、ステップＳ５９の判別処理で、３６０ステップ回転したと判別されたら、時針車２７が検出位置Ｐで透過穴を塞いでいて、分針３の検出はできないと判定して、検出結果“ＮＧ”としてこの分針検出処理を終了する。

また、上記のステップＳ５１，Ｓ５３，Ｓ５６，Ｓ５８で光が検出されてステップＳ６０に移行したら、再確認のために秒針２を一旦２０ステップ戻した後に再度２０ステップ進めて、同様の検出結果が得られるか確認する（ステップＳ６０）。そして、同様の検出結果が得られれば、現在、分針車２５と中間車２６との透過穴２５ｈ，２６ｈが検出位置Ｐに重なっていることが分かるので、ＲＡＭ３７の所定領域で計数している分針３のカウント値を対応する値に補正して（ステップＳ６１）、検出結果“ＯＫ”として分針検出処理を終了する。

ここで、分針３のカウント値の修正値は、分針３の組付け誤差がなくて針シフト量が“０°”であれば、分針３は規定時刻５５分００秒の位置にあるので、ステップ換算で“３３０”となる。また、分針３の組付け誤差があってこの誤差を解消する針シフト量が“０°”でなければ、ＥＥＰＲＯＭ３５の記憶部３５ａに記憶されている検査タイミング補正値の分だけ増減した値となる。ステップＳ６１において、ＣＰＵ１０は検査タイミング補正値に基づき上記の修正値を算出して、分針３のカウント値を補正する。

一方、ステップＳ６０の再確認で同様の検出結果が得られなければ、何らかの誤りが生じているものとして、検出結果“ＮＧ”として分針検出処理を終了する。

このような分針検出処理により、分針３の位置検出が遂行されるか、あるいは、時針車２７が検出位置Ｐを塞いでいて分針３の位置検出が不可能な状態にあることが判定されるようになっている。

［時針検出処理］
図１７には、図８のステップＳ７で実行される時針検出処理のフローチャートを示す。

時針検出処理は、時針検査タイミングに時針４が規定位置にあるか検査したり、時針４の位置が不明な状態で時針４の位置検出と時針４の位置を表わすカウント値の修正とを行うものである。

時針４の位置は、第２検出位置Ｐ２における第２検出部３２の検出処理によって、秒針２や分針３の位置に関係なく検出することができる。従って、時針検出処理（図１７）に移行したら、ＣＰＵ１０は、先ず、第２検出部３２を作動させて光が検出されたか判別する（ステップＳ７１）。そして、光が検出されれば、時針４が基準位置（時針目盛の１１時５５分位置）にあると判定できるので、そのままステップＳ７５に移行する。

一方、光が検出されなければ、第３モータ５３を駆動して時針４を１ステップ運針するごとに（ステップＳ７２）、第２検出部３２の検出処理を実行し（ステップＳ７３）、光が検出されなければ、時針４を３６０ステップ回転したか判別して（ステップＳ７４）、３６０ステップ回転するまでこれらを繰り返す。また、この繰り返しの途中で光が検出されれば、時針４が基準位置（時針目盛の１１時５５分位置）にあると判定できるので、繰り返しの処理を抜けてステップＳ７５に移行する。

ステップＳ７５に移行したら、ＣＰＵ１０は、ＲＡＭ３７の所定領域で計数している時針４のカウント値をこの基準位置を表わす値に補正する。そして、後段の処理のために秒針検出回数を表わす変数に“０”を代入して（ステップＳ７６）、検出結果“ＯＫ”としてこの時針検出処理を終了する。

一方、ステップＳ７２〜Ｓ７４の繰り返し処理で、時針４を３６０ステップ回転したら、何らかの誤りにより時針４が検出できない状態と判断して、検出結果“ＮＧ”として時針検出処理を終了する。

このような時針検出処理により、何らかの異常がなければ、時針４の位置検出と、時針４の位置を表わすカウント値の修正が正常に行われる。

そして、上述した針位置検出修正処理（図８）において、毎時秒針検査（図９）、秒針検出処理（図１４）、分針検出処理（図１６）、時針検出処理（図１７）が、適宜な手順でそれぞれ実行されることにより、所定の検査タイミングに指針２〜４の位置ズレが生じていないか確認されたり、位置ズレがある場合にはその修正がなされるようになっている。

以上のように、この実施形態の電子時計１およびその針位置検出の構成によれば、秒針車２４の透過穴２４ｈ１〜２４ｈ７の形成パターンが、図３や図４に示したように、２ステップの角度区分を１単位の区分として、“００”ステップ、“１０”ステップ、“２０”ステップ、“３０”ステップ、“４０”ステップ、“５０”ステップを、それぞれ開始点とした５つの連続する角度区分の穴パターンが、全て一意のパターンとなるように設計されている。さらに、これらの“００”ステップ、“１０”ステップ、“２０”ステップ、“３０”ステップ、“４０”ステップ、“５０”ステップを、それぞれ開始点とする６種類の穴パターンの中には全て穴無し“０００００”となるものが含まれていない。それゆえ、分針３の組付け誤差により毎時検査タイミングが１０秒単位で規定時刻（毎時５５分００秒）からずれた場合でも、このずれた毎時検査タイミングから５回の検出処理（第１検出部３１による光検出）を行うことで、検出された穴パターンから秒針２や分針３に位置ズレがあるのか否かの判定を行うことが可能になっている。

さらに、秒針車２４の透過穴２４ｈ１〜２４ｈ７の形成パターンは、図３や図４に示したように、２ステップの角度区分を１単位の区分として、任意の角度区分を先頭とした５つの連続する角度区分の穴パターンが、先頭の角度区分を異ならせることで異なるパターンとなるように設計されている。従って、秒針２の位置が不明な状況でも、６つの連続する角度区分の透過穴の検出処理を行うことで、秒針２の位置を検出することができるか、或いは、別の指針の影響でそのままでは秒針２の位置検出ができないことが判別できるようになっている。

さらに、秒針車２４の透過穴２４ｈ１〜２４ｈ７の形成パターンが、図３や図４に示したように、透過穴のない角度区分の１８０°反対の角度区分には、必ず透過穴があるように設計されている。従って、分針検出処理の際に、秒針車２４が透過穴を塞いで分針３の位置検出が出来ないと想定される場合に、秒針車２４を半回転させることで秒針車２４の透過穴２４ｈ１〜２４ｈ７の何れかを検出位置Ｐに位置させて、それにより、分針３の位置検出を可能な状態とすることができる。

また、この実施形態の電子時計１およびその針位置検出の構成によれば、分針車２５と中間車２６とが重なる位置に検出位置Ｐが設定され、分針３が所定のステップ位置にきたときに、分針車２５と中間車２６の透過穴２５ｈ，２６ｈが検出位置Ｐで重なる一方、分針３が所定のステップ位置の前後に１ステップ移動したときには、中間車２６が大きく回転して検出位置Ｐの透過穴の重なりを塞ぐようになっている。それゆえ、この構成を前提に、通常運針を行いながら秒針２と分針３の位置ズレの有無の検査を行うには、分針１が所定のステップ位置に来てから次に１ステップ運針されるまでの期間（この実施形態では１０秒）に、秒針車２４の透過穴のパターンを判定する必要がある。この実施形態の秒針車２４においては、分針３が停止している１０秒弱の期間に、秒針車２４が回転する１０ステップ分の透過穴のパターンが、開始点が異なることで全て違うパターンになるように構成されている。従って、通常運針で分針１が停止している期間に秒針車２４の透過穴のパターンを判定して、秒針２と分針３の位置ズレの検査を行うことが可能になっている。

なお、この実施形態の電子時計１では、分針３が１０秒で１ステップ運針される構成としているため、秒針車２４の１０ステップ分の角度範囲の透過穴のパターンを開始点に応じて異なるように設計しているが、分針３が２０秒で１ステップ運針される構成の場合には、秒針車２４の２０ステップ分の角度範囲の透過穴のパターンを開始点に応じて異なるように設計すれば、上記と同様の作用効果を得ることができる。

さらに、この実施形態の電子時計１およびその針位置検出の構成によれば、分針車２５と中間車２６の透過穴２５ｈ，２６ｈが検出位置Ｐに重なるはずの毎時検査タイミングが、規定時刻（５５分００秒）からどれだけずれているかを表わす検査タイミング補正値がＥＥＰＲＯＭ３５の記憶部３５ａに記憶されており、また、このズレに対応して毎時検査タイミングからの１０ステップで検出されるべき秒針車２４の透過穴のパターンを特定する秒穴パターン特定データがＥＥＰＲＯＭ３５の記憶部３５ｂに記憶されている。そして、針位置検出修正処理において、ＣＰＵ１０は検査タイミング補正値に応じて毎時検査タイミングを補正し、秒穴パターン特定データに応じて毎時検査タイミングで透過穴の検出パターンと比較される秒穴パターンを適宜選択するようになっている。従って、分針３の組付け誤差があった場合に、この組付け誤差に応じた値を記憶部３５ａ，３５ｂに適宜設定しておくことで、分針３の組付け誤差があっても、アルゴリズムを変更することなく適宜な検査タイミングで適宜な毎時秒針検査の処理を遂行できるようになっている。

また、この実施形態の電子時計１およびその針位置検出の構成によれば、秒針車２４の透過穴２４ｈ１〜２４ｈ７のパターンと秒針２のステップ位置とが対応付けられた秒穴パターンデータテーブルがＲＯＭ３６の記憶部３６ａに格納されており、さらに、秒針検出処理（図１４）において、ＣＰＵ１０は、秒針車２４の１２ステップ分の透過穴のパターンを検出し、この検出値を上記秒穴パターンデータテーブルの値と照合することで、秒針２の位置を判定するようになっている。従って、秒針２がどの位置にあっても、同一の処理動作および処理時間で秒針２の位置を検出することが可能になっている。

また、この実施形態の電子時計１およびその針位置検出の構成によれば、秒針車２４、分針車２５、中間車２６および時針車２７を間に挟んで、光センサ３１２の逆側から発光部３１１により光を照射する構成なので、常に一定量の光が得られて透過穴の重なり状態の正確な判定が行えるようになっている。

なお、秒針車２４における透過穴の形成パターンは、図３に示したものに限られず、多数の変形例を適用することができる。図１８〜図２３には、秒針車２４における透過穴の形成パターンの第１〜第２０の変形例およびそれぞれの穴パターンを表わした図表を示す。

図１８〜図２１に示す第１〜第１５の変形例は、透過穴のない角度区分の１８０度反対側の角度区分には必ず透過穴が存在するという第１条件と、任意の角度区分から連続する５区分の穴パターンが、先頭の角度区分を異ならせることで全て違うパターンとなるという第２条件とを満たすものである。上記実施形態の秒針車２４に第１〜第１５の変形例の秒針車を適用した場合でも、上記実施形態と同様の作用効果を得ることができる。なお、第１〜第１５の変形例の秒針車を適用する場合にも、秒針２が基準位置（例えば００秒位置）にあるときに、１つの角度区分にのみ透過穴が形成された部分が検出位置Ｐに重なるように秒針２を組付けようにすると良い。

図２２と図２３に順番に示す第１６〜第２０の変形例は、透過穴のない角度区分の１８０度反対側の角度区分には必ず透過穴が存在するという第１条件を満たすとともに、任意の角度区分から連続するＮ区分（第１６変形例は６区分、第１７変形例は７区分、第１８変形例は８区分、第１９変形例は９区分、第２０変形例は１０区分）の穴パターンが、先頭の角度区分を異ならせることで全て異なるパターンとなるように設計されたものである。すなわち、Ｎ区分の穴パターンを見ることで秒針車の回転位置を特定できるものである。

上記のＮ値は小さい値であるほど好ましく、小さい値であるほど少ない回数の透過穴の検出処理で秒針２の位置ズレの確認や秒針２の位置検出を遂行することができる。また、分針３が２０秒運針のタイプであれば、通常運針時で分針３が停止している期間に秒針車２４は２０ステップ回転するので、上記第１６〜第２０の変形例を適用しても、分針３が停止している期間に秒針車２４の穴パターンを検出して秒針２の位置ズレの検査を行うことができる。しかしながら、分針３が１０秒運針のタイプであれば、通常運針時で分針３が停止している期間に秒針車２４は１０ステップしか移動しないので、連続する５区分の穴パターンが全て異なる第１〜第１５の変形例を適用する必要がある。

なお、本発明は、上記実施の形態に限られるものではなく、様々な変更が可能である。例えば、上記実施形態では、分針３と連動して回転され且つ透過穴を有する第１歯車として分針車２５を適用し、秒針２と連動して回転され且つ透過穴を有する第２歯車として秒針車２４を適用しているが、分針３や秒針２と連動して互いに同一の回転軸を中心に同様の回転を行う歯車であれば、第１歯車と第２歯車として別の位置に組み付けられた歯車を適用することもできる。

また、上記実施形態では、光の照射により識別可能な第１被検出部〜第３被検出部として、光を透過する透過穴を適用した例を示したが、例えば、第１被検出部〜第３被検出部のうち、一方の側の２個を透過穴とし、他方の側の１個を反射面とし、透過穴側から光を照射して反射面で反射されて戻ってくる光を検出することで、第１被検出部〜第３被検出部が検出位置で重なった状態にあるか否かを判別するように構成することもできる。

また、上記実施形態では、秒針車２４の連続する複数の角度区分にわたって形成された透過穴２４ｈ２，２４ｈ３，２４ｈ５，２４ｈ７が、複数の角度区分に跨って連なる長孔として形成されている例を示したが、長孔とする必要はなく、連続する複数の角度区分の各々に１個の透過穴をそれぞれ形成することで、複数の角度区分で透過穴が連なるようにしても良い。

また、上記実施形態では、分針３の組付け誤差により毎時検査タイミングが変化しても、同様のアルゴリズムで分針３と秒針２の位置ズレを検査できるようにするという目的のために、本発明に係る特徴的な透過穴を有する秒針車を適用した例を示したが、その他の目的のために本発明を適用することもできる。例えば、分針３と秒針２の基準位置（００分００秒の位置）を文字板の上端側から横に３０°など所定角度ずらして使用するような場合に、本発明に係る特徴的な透過穴を有する秒針車を適用することで、基準位置の変更に基づく毎時検査タイミングの変化に対応して同様のアルゴリズムで分針３や秒針２の位置ズレの検査を行うことができるという効果が得られる。

また、上記実施形態では、分針車２５の透過穴２５ｈが検出位置Ｐに重なるはずの毎時検査タイミングを特定可能な補正データとして、秒数換算で補正量が表わされた検査タイミング補正値を例示したが、分針の角度やステップ数により同様の補正量を表わす形式のデータとしても良い。或いは、“５４分５０秒”や“５５分２０秒”など補正された検査タイミングそのものを表わすデータとしても良い。

その他、上記実施形態で示した構成や制御処理の細部は、発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。

１ 電子時計
２ 秒針
３ 分針
４ 時針
１０ ＣＰＵ
２０ 輪列機構
２４ 秒針車（第２歯車）
２５ 分針車（第１歯車）
２６ 中間車（第３歯車）
２７ 時針車
２４ｈ１〜２４ｈ７ 透過穴（光透過部）
２５ｈ 透過穴（光透過部）
２６ｈ 透過穴（光透過部）
２７ｈ 透過穴（光透過部）
３１ 第１検出部
３１１ 発光部
３１２ 光センサ
３５ａ 検査タイミング補正値の記憶部
３５ｂ 秒穴パターン特定データの記憶部
３６ａ 秒穴パターンデータテーブルの記憶部
５１ 第１モータ
５２ 第２モータ
５３ 第３モータ
Ｐ 検出位置

Claims (11)

1. 分針と連動して回転する第１歯車と、
   秒針と連動して回転するとともに前記第１歯車と同じ回転軸を中心に回転する第２歯車と、
   前記第１歯車の所定の半径位置に設けられ光の照射により識別可能な第１被検出部と、
   前記第２歯車の前記第１被検出部と重なる半径位置に設けられ光の照射により識別可能な第２被検出部と、
   所定の検出位置で前記第１被検出部と前記第２被検出部とが重なった状態にあるか否かを照射された光により検出する検出手段と、
   を有し、
   前記第２被検出部は、
   前記第２歯車の３６０°の中心角のうち所定の角度範囲にわたって複数に分割されて形成されてなるとともに、
   中心角１２°単位の角度区分で、何れかの角度区分を開始点とした連続するＮ（Ｎは５〜１０の何れか）区分の角度範囲における前記第２被検出部の有無のパターンが、開始点の角度区分が異なれば異なるパターンになるように形成されており、
   前記第１被検出部が前記検出位置に重なるときに前記分針が位置する分針検査位置を特定可能な補正データを記憶する補正データ記憶部と、
   前記分針が前記分針検査位置を指し示す表示時刻の秒桁値に対応する秒針位置から前記Ｎ区分の角度範囲にわたって前記秒針が回転する際に、前記検出位置に重なる前記第２被検出部の有無のパターンを特定可能なパターン特定データを記憶する特定データ記憶部と、
   前記分針が前記分針検査位置に来たと仮定されるタイミングから前記第２歯車が前記Ｎ区分の角度範囲にわたって回転する期間に前記検出手段に検出動作を実行させる第１検出制御手段と、
   前記第１検出制御手段による検出動作の検出結果が前記パターン特定データにより特定される前記第２被検出部の有無のパターンと一致するか判定する判定手段と、
   を備えていることを特徴とする針位置検出装置。
2. 前記第２被検出部は、
   当該第２被検出部の無い角度範囲の１８０°逆側の角度範囲には当該第２被検出部が存在するパターンに形成されていることを特徴とする請求項１記載の針位置検出装置。
3. 前記第２被検出部は、
   前記第２歯車の中心角１２°単位の角度区分で、連続する５区分にわたって形成された１個の５連続部分と、連続する３区分にわたって形成された１個の３連続部分と、連続する２区分にわたってそれぞれ形成された２個の２連続部分と、１区分のみにそれぞれ形成された３個の１連続部分とから構成され、
   前記第２歯車には、
   前記第２被検出部の前記５連続部分、前記３連続部分、前記２個の２連続部分、前記３個の１連続部分が、
   中心角１２°単位の角度区分で、前記第２被検出部が連続する５区分にわたって存在しない角度範囲と、連続する３区分にわたって存在しない角度範囲と、連続する２区分にわたってそれぞれ存在しない２つの角度範囲と、１区分でそれぞれ存在しない３つの角度範囲と、をそれぞれ間に挟んで、所定の角度範囲に配置されていることを特徴とする請求項２記載の針位置検出装置。
4. 前記第１歯車と連動して回転されるとともに前記検出位置で前記第１歯車と一部が重なるように配置された第３歯車と、
   前記第３歯車の前記検出位置と重なる半径位置に設けられ光の照射により識別可能な第３被検出部とを備え、
   前記検出手段は、前記検出位置で前記第１〜第３被検出部の全てが重なった状態にあるか否かを検出する構成であり、
   前記第１歯車と前記第３歯車とは、
   前記分針が所定のステップ位置にあるときに前記第１被検出部と前記第３被検出部とが前記検出位置で重なり、前記分針が前記所定のステップ位置の前後のステップ位置にあるときに前記第１被検出部と前記第３被検出部とが前記検出位置で重ならない状態となる
   ことを特徴とする請求項１記載の針位置検出装置。
5. 前記秒針および前記第２歯車は、
   ６０ステップの回転で１回転する構成であることを特徴とする請求項１記載の針位置検出装置。
6. 前記分針および前記第１歯車は、
   ３６０ステップまたは１８０ステップの回転で１回転する構成であることを特徴とする請求項５記載の針位置検出装置。
7. 前記第１検出制御手段は、
   前記第２歯車が前記角度区分の１個分の回転を行うごとに前記検出手段の検出動作を実行させることを特徴とする請求項１記載の針位置検出装置。
8. 前記検出位置に重なる前記第２被検出部の有無のパターンと前記秒針の位置とが対応づけられてなるパターンデータを記憶するパターンデータ記憶部と、
   前記第２歯車が前記Ｎ区分または（Ｎ＋１）区分の角度範囲にわたって回転する期間に前記検出手段に検出動作を実行させる第２検出制御手段と、
   前記第２検出制御手段による検出動作の検出結果と前記パターンデータとを照合して前記秒針の位置を判定する秒針判定手段と、
   を備えていることを特徴とする請求項１記載の針位置検出装置。
9. 前記第２検出制御手段は、
   前記第２歯車が前記角度区分の１個分の回転を行うごとに前記検出手段の検出動作を実行させることを特徴とする請求項８記載の針位置検出装置。
10. 前記検出手段の逆側から前記第１歯車および前記第２歯車を間に挟んで光を照射する発光部を備え、
    前記第１被検出部および前記第２被検出部は光を透過する光透過部であり、
    前記検出手段は、前記発光部から照射されて前記第１被検出部と前記第２被検出部とを透過した光を検出することを特徴とする請求項１記載の針位置検出装置。
11. 請求項１〜１０の何れか１項に記載の針位置検出装置を備えたことを特徴とする電子時計。

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