JP5508560B2 - Electronic clock - Google Patents
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Description
本発明は、充電式アナログ電子時計に関する。 The present invention relates to a rechargeable analog electronic timepiece.
2次電池を用いた充電式アナログ電子時計においては、その特性上電圧変動が激しいことは知られている。従って、モータ駆動の安定化を図るために、電圧範囲で駆動パルスの仕様を変更することが行われている (詳細は、特許文献1参照) 。
In a rechargeable analog electronic timepiece using a secondary battery, it is known that voltage fluctuation is severe due to its characteristics. Therefore, in order to stabilize the motor drive, the specification of the drive pulse is changed in the voltage range (refer to
前述の説明においては、モータ駆動パルスの決定は、電圧の変動に逐次追いつくために、電池電圧検出を短い間隔(通常1秒無いし2秒周期)で行わねばならない。 In the above description, the determination of the motor drive pulse requires battery voltage detection at short intervals (usually 1 second or 2 seconds) in order to catch up with voltage fluctuations.
また、充電式アナログ電子時計では、電池の残容量を表示することが求められるようになってきている。残容量検出は、通常の1次電池同様、電池電圧を検出することで実施することが多い。 In addition, rechargeable analog electronic timepieces are required to display the remaining battery capacity. In many cases, the remaining capacity detection is performed by detecting the battery voltage as in the case of a normal primary battery.
電池の残容量が、端子の開放電圧に相関することは良く知られている。 It is well known that the remaining capacity of a battery correlates with the open circuit voltage of a terminal.
また、非特許文献1に示されるように、電池の放電時/充電時双方において、充放電電流に伴い、「分極」と呼ばれる、端子間電圧が開放電圧よりも、放電時は小さく、充電時は大きくなる現象が起こる。この現象は、電流密度が大きいほど、大きくなる。即ち、大電流が必要な重負荷の駆動時には、端子電圧は急速に低下し、逆に、大電流による急速充電時は、急速に上昇する。但し、これらの充放電を停止すると、本来の端子電圧を示すことも、非特許文献1に記載されている。
Further, as shown in
さらに、これらの分極作用が、電池の内部抵抗の正体であることも、非特許文献1に記載されている。即ち、この分極に起因する内部抵抗の存在により、充電時には本来の端子電圧より上昇し、放電時には本来の端子電圧よりも低下する。
Furthermore, it is also described in
上記分極作用による端子電圧の変動により、電池の残容量検出を、充電を実施しながら正確に行うことは非常に難しく、数々の方法が考案されてきた。 Due to the fluctuation of the terminal voltage due to the polarization action, it is very difficult to accurately detect the remaining capacity of the battery while charging, and various methods have been devised.
特許文献2には、充電時の内部抵抗による電圧上昇で間違って過充電防止電圧と判定し、過充電防止状態となってしまい、充電が不十分になることを防止するために、電池電圧測定時に充電を禁止することが記載されている。
In
特許文献3には、急速充電時の内部抵抗による電池電圧の見かけの上昇を含めた端子電圧では、正確な残容量検出が出来ないため、急速充電時に満充電に対応する電圧が検出された後は、細流充電と急速充電を繰り返し、内部抵抗による電圧上昇が殆ど無い細流充電時の電圧を検出することで、満充電状態とすることが記載されている。
特許文献4では、やはり内部抵抗によるみかけの抵抗により電池電圧がふらつくので、特許文献5にある放電時の重負荷によるふらつきを排除する方法と同様の方法を使用し、所定電圧を所定時間上回ったら、所定の残容量に対応する表示を行うことが記載されている。
In
充電式アナログ電子時計で、モータ駆動制御の安定と残容量(充電量)の表示を両立させる場合、以下の問題があった。モータ駆動制御のためには、その性質上、短い周期で実電圧値を計測する必要がある。 In a rechargeable analog electronic timepiece, there are the following problems when both the stability of motor drive control and the display of the remaining capacity (charge amount) are compatible. For motor drive control, it is necessary to measure the actual voltage value in a short cycle because of its nature.
それは、モータ駆動が時計にとっては重負荷であるので、2次電池を電源として駆動する必要が有り、そのときの実際の端子電圧がモータ駆動電圧となるからである。また、充電式時計では、電池電圧の変動が激しいため、短い周期(通常は1秒ないし2秒)での計測を必要とする。 This is because the motor drive is a heavy load for the timepiece, and it is necessary to drive the secondary battery as a power source, and the actual terminal voltage at that time becomes the motor drive voltage. Further, since the battery voltage varies greatly in the rechargeable timepiece, it needs to be measured in a short cycle (usually 1 second to 2 seconds).
それに対し、残容量表示用の電池電圧検出(以下、BD)場合には、実電圧値をそのまま用いることはできない。何故ならば、2次電池の多くは分極作用が有り、計測した実電圧値で即残容量を決定すると間違った表示を行う可能性がある。そのために、所定電圧を所定時間連続して上回ったことを検出して初めて対応する残容量表示を行なったり、充電を一時停止し、停止からの所定時間経過後の電圧低下に基づき残容量を決定することが、特許文献4に開示されている。
On the other hand, in the case of battery voltage detection for remaining capacity display (hereinafter referred to as BD), the actual voltage value cannot be used as it is. This is because many secondary batteries have a polarization effect, and if the remaining capacity is determined immediately based on the measured actual voltage value, there is a possibility that an erroneous display is performed. For this purpose, the corresponding remaining capacity is displayed only after it has been detected that the predetermined voltage has been continuously exceeded for a predetermined time, or the charging is temporarily stopped, and the remaining capacity is determined based on the voltage drop after the lapse of the predetermined time since the stop. This is disclosed in
従って、特許文献4に開示のように、充電禁止状態での電池電圧値の計測が必要となる。
Therefore, as disclosed in
但し、2次電池の容量と発電手段の発電量にもよるが、時計に組み込まれる発電源では大容量電流による発電は不可能であること、時計はその性質上非常に低消費電力となるように作成されているので、急速な残容量の変化は通常は無く、モータ駆動用の電池電圧周期よりは遥かに長い時間周期(分単位周期)の測定でも問題は無い。 However, although it depends on the capacity of the secondary battery and the amount of power generated by the power generation means, it is impossible to generate power with a large capacity current with the power source built into the watch, and the watch will have very low power consumption due to its nature. Therefore, there is usually no rapid change in the remaining capacity, and there is no problem even in measurement with a time period (minute unit period) far longer than the battery voltage period for driving the motor.
ここで、モータ駆動制御と残容量表示に必要な電池電圧について、図5の如く纏める。 Here, battery voltages required for motor drive control and remaining capacity display are summarized as shown in FIG.
図5よりもわかるように、モータ駆動制御用の電池電圧検出と残容量表示用の電池電圧検出は、本来相容れないものであり、両者を並立させることは非常に困難であった。 As can be seen from FIG. 5, the battery voltage detection for motor drive control and the battery voltage detection for remaining capacity display are inherently incompatible, and it has been very difficult to arrange them in parallel.
そのため、モータ駆動制御用の電池電圧検出と残容量表示用の電池電圧検出の2つの電池電圧計測システムの搭載が必要となり、回路が大型化してしまう問題があった。 For this reason, it is necessary to mount two battery voltage measurement systems, ie, a battery voltage detection for motor drive control and a battery voltage detection for display of remaining capacity, and there is a problem that the circuit becomes large.
本発明は、上記問題を解決し、従来の電池電圧検出システムを用いて、小規模の改良により上記問題を解決し、安定したモータ駆動制御と正確な残容量表示を実現する充電式アナログ電子時計を提供する。 The present invention is a rechargeable analog electronic timepiece that solves the above problems, solves the above problems by a small-scale improvement using a conventional battery voltage detection system, and realizes stable motor drive control and accurate remaining capacity display. I will provide a.
本発明では、
時刻表示手段等を駆動するためのモータと、
該モータを駆動するモータドライバー回路と、
該モータドライバー回路と前記モータの電源となる蓄電手段と、
該蓄電手段の電圧を検出する電圧検出回路と、
該電圧検出回路と前記モータドライバー回路を制御する制御部と、を有し、
前記制御部は、
前記モータドライバー回路にて前記モータを駆動する際に必要な前記蓄電手段の電圧検出(以下モータBD)と、前記蓄電手段の残容量の推定に必要な前記蓄電手段の電圧検出(以下残容量BD)とを、
前記電圧検出回路にて実施する電子時計において、
前記制御部は、前記残容量BDにより推定される前記蓄電手段の残容量により、
前記モータBDの検出周期を変更する
ことを特徴とする。
In the present invention,
A motor for driving the time display means and the like;
A motor driver circuit for driving the motor;
The motor driver circuit and power storage means as a power source of the motor;
A voltage detection circuit for detecting the voltage of the storage means;
A control unit for controlling the voltage detection circuit and the motor driver circuit;
The controller is
Voltage detection of the power storage means required for driving the motor by the motor driver circuit (hereinafter referred to as motor BD), and voltage detection of the power storage means required for estimation of the remaining capacity of the power storage means (hereinafter referred to as remaining capacity BD). )
In the electronic timepiece implemented by the voltage detection circuit,
The control unit uses the remaining capacity of the power storage means estimated by the remaining capacity BD,
The detection period of the motor BD is changed .
前記蓄電手段は、その放電特性において、電圧の変動が殆ど無い期間と、急峻な降下を示す期間を有し、
前記制御部は、
前記急峻な降下を示す期間の前記モータBDの検出周期を、
前記電圧の変動が殆ど無い期間の前記モータBDの検出周期より短くなるように変更することを特徴とする。
The power storage means has a period in which there is almost no fluctuation in voltage and a period showing a steep drop in its discharge characteristics,
The controller is
The detection cycle of the motor BD during the period showing the steep drop,
The period is changed so as to be shorter than the detection cycle of the motor BD during a period in which the voltage hardly varies .
残容量検出BDやモータBDの周期は、検出すべき電池の状態により可変しても良い。例えば、急速充電/放電の起こる残容量が空の状態では周期を短く、逆に殆ど変化しない中間領域では、検出周期を長くすることを特徴とする。 The period of the remaining capacity detection BD and the motor BD may be varied depending on the state of the battery to be detected. For example, the cycle is short when the remaining capacity in which rapid charge / discharge occurs is empty, and conversely, the detection cycle is lengthened in an intermediate region where there is almost no change.
本発明によれば、モータ駆動制御用のBD検出回路と、残容量検出用のBD検出回路を単一のBD回路で行い、精度の高いモータ駆動制御と残容量表示が実現可能である。また、単一のBD回路で行うことにより、システムの簡略化、及び小型化、さらに、低消費電力化を可能とする。 According to the present invention, the motor drive control BD detection circuit and the remaining capacity detection BD detection circuit can be performed by a single BD circuit, and high-precision motor drive control and remaining capacity display can be realized. In addition, by using a single BD circuit, the system can be simplified and reduced in size, and the power consumption can be reduced.
以下、図面を参照して、本発明に係る電子時計について説明する。 Hereinafter, an electronic timepiece according to the invention will be described with reference to the drawings.
〔第1実施例〕
第1実施例は、本発明の基本実施形態を示す実施例である。
図1は、本発明の第1実施例の電子時計の概略構成を示すブロック図である。
[First embodiment]
The first example is an example showing the basic embodiment of the present invention.
FIG. 1 is a block diagram showing a schematic configuration of an electronic timepiece according to a first embodiment of the present invention.
図1に示すように、本実施例の電子時計において、1は発振回路であり、不図示の水晶発振子を使用し、32768Hzの基準信号を出力する基準信号源である。
As shown in FIG. 1, in the electronic timepiece of this embodiment,
2は分周回路であり、発振回路1の出力する32768Hzの基準信号を入力して分周し、後述するP1,P2,P3の各信号や計時における基準信号である1Hz信号を作成する。3は、計時回路であり、分周回路2からの1Hz信号を入力して計時を実施し、計時結果を表示するための基準信号PKを出力する。
4は、波形作成回路であり、基準信号PKを入力し、時刻表示手段7を駆動するモータ6を駆動するための駆動信号(モータ駆動パルス)PMを出力する。5は駆動回路であり、波形整形回路4からの信号を受け、モータ6を駆動する。
8はモータ駆動電圧検出用信号作成回路であり、分周回路からの2秒毎の信号P1を入力し、2秒毎のモータ駆動用電圧検出(以下、モータBD)信号BD1を作成し、モータ駆動用電圧レベル判定回路11と後述の電圧検出回路15に出力する。
9は残容量電圧検出用信号作成回路であり、分周回路からの1時間毎の信号P2を入力し、1時間毎の信号BD2を作成し、後述のデータタイプフリップフロップ(以下、D−FF)22のクロック入力とカウンター19のリセット端子に出力する。BD2を元に、残容量電圧検出(以下、残容量BD)制御信号BD3が作成され、後述の電圧検出回路15に出力される。
12はソーラセル等からなる発電手段であり、14は発電手段12の発電電力を蓄電する蓄電手段である。13は充電制御回路であり、発電手段12−蓄電手段14間に挿入され、発電手段12からの発電電力の充電/遮断を実施するスイッチ手段である。その制御は、充電禁止信号KPにより実施されるが、詳細は後述する。
なお、本実施例においては、充電制御回路13は、発電手段12−蓄電手段14間に挿入されるスイッチ手段としているが、もちろんこれに限定されない。例えば、特許文献2に記載のように、過充電防止手段にその役割を持たせても良い。
In the present embodiment, the charging
15は、電圧検出回路であり、蓄電手段14の端子電圧である充電電圧BVを測定し、その結果を検出信号B1として出力する。
電圧検出回路15は、2秒毎のモータBD信号BD1と1時間毎の残容量BD信号BD3のアクティブ電位入力タイミングでのみ動作するため、電圧検出回路15での消費電力はごくわずかに抑えることが出来る。
Since the
D−FF22は、データ入力端がHレベルであるVddに接続され、クロック入力端ΦはBD2用信号作成回路9からのBD2を入力とし、BD2の立ち上がりに同期して動作し、出力端QからHレベルの充電禁止信号KPを、充電制御回路13とANDゲート20に出力する。
The D-
充電制御回路13は、充電禁止信号KPがHレベルの時に蓄電手段14への充電を遮断し、Lレベルの時に蓄電手段14への充電を実施する。
The
ANDゲート20は、充電禁止信号KPと分周回路2からのクロックP3を入力し、カウンター19に向けて出力する。ANDゲート20の出力は、充電禁止信号KPが蓄電手段14への充電を禁止している区間のみ、カウンター19にクロック出力する。
The AND
カウンター19は、充電禁止信号KPによる蓄電手段14への充電禁止時間を規定するカウンターであり、BD2によりリセット後、充電禁止時間に相当する所定時間をカウントし、カウントアップ時に残容量BD信号BD3をD−FF22のリセット端子と、後述の残容量表示レベル判別回路16に出力する。残容量BD信号BD3により、D−FF22はリセットされ、充電禁止信号KPがLレベルとなり、充電禁止が解除される。
The
残容量表示レベル判別回路16は、残容量BD信号BD3と電圧検出回路15からの検
出信号B1を入力し、記憶している蓄電手段14の残容量−開放端子電圧の相関関係から表示すべき残容量レベルを判定し、レベル判別信号H2を出力する。
The remaining capacity display
17は残容量表示制御回路であり、残容量表示レベル判別回路16からのレベル判別信号H2を入力し、残容量表示装置18が残容量の表示内容を示す残容量表示データD2を出力する。
A remaining capacity display control circuit 17 receives a level determination signal H2 from the remaining capacity display
残容量表示装置18は、残容量表示データD2を受け、対応する残容量の表示を実行する。なお、残容量表示装置18の具体的内容(モータによる指針表示、LCD表示等)は、本発明の本質では無いので、その詳細は省略する。
The remaining
11は、モータ駆動用電圧レベル判別回路11であり、電圧検出回路15から出力される検出信号B1とモータ用BD信号BD1を入力として、検出信号B1の電圧に応じた複数の電圧レベル判別信号H1を出力する。
モータ駆動波形選択回路10は電圧レベル判別信号H1を入力とし、電圧レベルに応じた選択信号D1を波形作成回路4に出力する。選択信号D1を受けた波形作成回路4は、その時点での蓄電手段14の端子電圧に最適なモータ駆動信号PMを駆動回路5に出力する。
The motor drive
次に、図2を用いて、第1実施例の動作を説明する。
図2は電子時計の動作モードを説明するタイムチャート図である。
Next, the operation of the first embodiment will be described with reference to FIG.
FIG. 2 is a time chart for explaining the operation mode of the electronic timepiece.
発電手段12より、充電制御回路13を介して、蓄電手段14が充電され、充電電圧BVが充電される。ここでは、充電制御回路13は蓄電手段14への充電を許可している。
The power storage means 14 is charged from the power generation means 12 via the
次に、t1のタイミングにて、モータ駆動用のBD検出を行う。
充電中の蓄電手段14である2次電池は、分極作用によって、端子間に実充電電圧以上の電圧が発生する。しかし、正常にモータを駆動するためには、分極電圧込みの実端子電圧検出が必要であるので、t1のタイミングにおいて、モータBD用回路8よりBD1信号が出力され、モータ駆動のための電圧検出回路15のBD検出を行う。
Next, BD detection for motor driving is performed at the timing of t1.
The secondary battery, which is the power storage means 14 during charging, generates a voltage higher than the actual charging voltage between the terminals due to the polarization action. However, in order to drive the motor normally, it is necessary to detect the actual terminal voltage including the polarization voltage. Therefore, at the timing t1, the BD1 signal is output from the
検出信号B1の出力結果に応じてモータ駆動用電圧レベル判別回路11より、電圧レベル判別信号H1が出力され、モータ駆動波形選択回路10に出力される。
A voltage level determination signal H1 is output from the motor drive voltage
モータ駆動波形選択回路10は、選択信号D1を波形作成回路4に出力し、波形作成回路4において、2次電池電圧に応じたモータ駆動パルス(信号)PMを出力し、駆動回路5を介して、モータ6、及び、時刻表示装置7を正常に動作させる。
The motor drive
モータ制御のBD1信号は2秒周期で行い、t4、t5、t8もt1と同様の動作を行う。 The BD1 signal for motor control is performed in a cycle of 2 seconds, and t4, t5, and t8 perform the same operation as t1.
なお、実際のモータ駆動パルス(信号)PM自体は、本発明の本質ではないので、図2には記載していない。 Note that the actual motor drive pulse (signal) PM itself is not the essence of the present invention and is not shown in FIG.
続いて、t2のタイミングにおいて、残容量の測定を実行する。残容量の検出には、残容量と相関する開放端子電圧が必要であるが、V1は分極による見かけの電圧上昇込みの電圧であるため、そのままでは残容量の測定に使用できない。 Subsequently, the remaining capacity is measured at the timing t2. The detection of the remaining capacity requires an open terminal voltage correlated with the remaining capacity, but V1 is an apparent voltage increase voltage due to polarization and cannot be used as it is for measuring the remaining capacity.
そこで、t1から所定時間の値のt2タイミングにおいて、残容量測定のための専用B
D検出を実行する。
Therefore, a dedicated B for measuring the remaining capacity at the timing t2 that is a predetermined time value from t1.
D detection is performed.
t2のタイミングにおいて、残容量BD信号作成回路9から出力されるBD2によって、D−FF22の出力信号である充電禁止信号KPがHレベルになり、蓄電手段14への充電を禁止する。
At the timing t2, the charging prohibition signal KP, which is the output signal of the D-
充電を禁止することにより、充電電圧BVは、分極込みの端子電圧から、残容量に相関した実充電電圧へと変化する。 By prohibiting charging, the charging voltage BV changes from the polarization terminal voltage to the actual charging voltage correlated with the remaining capacity.
実充電電圧に落ち着いたとみなせる、充電を禁止してから所定時間経過後(カウンター19のカウントアップ時点)のt3のタイミングにおいて、残容量電圧検出制御信号BD3が電圧検出回路15に出力され、実充電電圧とみなせる蓄電手段14の端子電圧が検出信号B1として出力される。
The remaining capacity voltage detection control signal BD3 is output to the
残容量表示レベル判別回路16により、入力された残容量BD信号BD3と検出信号B1とにより、実充電電圧を検出して残容量を検出し、レベル判別信号H2を出力する。
レベル判別信号H2に基づき、残容量表示制御回路17より残容量表示データD2が出力され、残容量表示装置18による残容量の表示を実行する。
The remaining capacity display
Based on the level determination signal H2, the remaining capacity display data D2 is output from the remaining capacity display control circuit 17, and the remaining
残容量電圧検出制御信号BD3の信号によって、D−FF22にリセットをかけ、D−FF22の出力である充電禁止信号KPをLレベルにすることにより、充電を再開する。
The D-
残容量制御のBD2信号とBD3信号は1時間周期でおこない、t6、t7もt2、t3と同様の動作を行う。 The remaining capacity control BD2 signal and BD3 signal are performed in one hour period, and t6 and t7 perform the same operation as t2 and t3.
上記の如く、モータ6の駆動制御には、蓄電手段14の分極作用による上昇分を含む実端子電圧が必要であり、蓄電手段14の残容量の検出には、分極作用による上昇分を含まない、非充電状態の開放電圧が必要であり、両者の測定が相容れないことを逆に利用し、単一の電圧検出回路15で、両方の電圧測定を可能にしている。
As described above, the drive control of the
これにより、以下の利点を有する。
(1)従来技術では、モータ用と残容量用の2つの電圧検出回路とその制御回路が必要であったが、本発明により、単一の電圧検出回路15を共通使用できるので、回路を小型化できる。そのため、時計も小型化でき、また、回路のコストダウンも可能である。
This has the following advantages.
(1) In the prior art, two voltage detection circuits for the motor and the remaining capacity and the control circuit thereof are necessary. However, according to the present invention, the single
また、残容量BDは、残容量の変化がそれほど大きくないことを利用し、1時間に1回の長い周期での電圧検出としている。 Further, the remaining capacity BD is detected as a voltage with a long cycle of once per hour using the fact that the change in the remaining capacity is not so large.
これにより、以下の利点を有する。
(2)モータBDの1/1800の頻度で実行されるので、消費電力への影響が殆ど無い。
(3)残容量BDに伴う充電禁止の頻度を非常に少なく出来るので、充電効率を殆ど落とすことなく、残容量検出を行うことが可能となる。
This has the following advantages.
(2) Since it is executed at a frequency of 1/1800 of the motor BD, there is almost no influence on the power consumption.
(3) Since the frequency of charging prohibition associated with the remaining capacity BD can be extremely reduced, it is possible to detect the remaining capacity without substantially reducing the charging efficiency.
なお、t1〜t2のモータBD〜充電禁止開始までの時間、および、t2〜t3の充電禁止時間については、モータや電池の特性を元に適宜決定することが出来る。 Note that the time from t1 to t2 from the motor BD to the charging prohibition start and the charging prohibition time from t2 to t3 can be appropriately determined based on the characteristics of the motor and the battery.
〔第2実施例〕
続いて、第2実施例について、図面を用いて説明する。
第2実施例は、電池の容量に応じ、残容量BDの周期を変更する場合の実施例である。
[Second Embodiment]
Next, a second embodiment will be described with reference to the drawings.
2nd Example is an Example in the case of changing the period of remaining capacity BD according to the capacity | capacitance of a battery.
図3は実施形態2の電子時計の概略構成を示すブロック図であり、図3は図1と同様の構成であるため、同一構成要素には同一番号を付して説明を省略する。図1と図3の差は、検出周期選択回路23の追加のみである。
FIG. 3 is a block diagram showing a schematic configuration of the electronic timepiece according to the second embodiment. FIG. 3 has the same configuration as that of FIG. The difference between FIG. 1 and FIG. 3 is only the addition of the detection
検出周期選択回路23は、電圧検出回路15から出力される検出信号B1及び、分周回路2からの分周信号PFを入力として、サンプリング周期可変信号PTを出力する。サンプリング周期可変信号PTの出力が残容量BD信号作成回路9に入力され、信号BD2を出力する。
The detection
図4は、電子時計で使用される一般的な2次電池の放電特性を示した図である。 FIG. 4 is a diagram showing discharge characteristics of a general secondary battery used in an electronic timepiece.
図4に示すように、t1区間に示すフル充電からは比較的急峻な降下をし、その後t2区間のごとく、殆ど一定の電圧を保つ期間があり、充電の無くなるt3区間のごとく比較的急峻な降下を起こす特性を持っている。そのため、残容量の表示を行うBDサンプリングを、蓄電手段14の電池電圧と無関係に常に同じ周期で行うことは、以下の理由で問題がある。
(a)比較的急峻な降下を示すT1,T3では、BDサンプリングを細かく実行しないと、正しい残容量検出とならない。特に、残容量の殆ど無いt3区間では、ユーザーへの時計停止の危険報知と充電催促のために、正確で的確なタイミングでの残容量表示が必須である。
(b)逆に、殆ど一定の電圧を保つT2期間では、電圧変化が殆ど無く、また、ユーザーへの時計停止の危険報知と充電催促も必要無い。そのため、T1,T3区間と同じ周期でのBDサンプリングは、消費電力の無駄が多く、充電効率も悪くなる。
As shown in FIG. 4, there is a relatively steep drop from the full charge shown in the t1 interval, and then there is a period in which the voltage is kept almost constant as in the t2 interval, and relatively steep as in the t3 interval in which charging is lost. Has the property of causing a descent. Therefore, it is problematic for the following reason that BD sampling for displaying the remaining capacity is always performed in the same cycle regardless of the battery voltage of the power storage means 14.
(A) At T1 and T3 indicating a relatively steep drop, correct remaining capacity cannot be detected unless BD sampling is executed finely. In particular, in the t3 section where there is almost no remaining capacity, it is essential to display the remaining capacity at an accurate and accurate timing in order to notify the user of the danger of stopping the clock and to prompt charging.
(B) On the contrary, in the T2 period in which an almost constant voltage is maintained, there is almost no voltage change, and there is no need to notify the user of the danger of stopping the clock and to prompt charging. For this reason, BD sampling with the same period as the T1 and T3 intervals is wasteful of power consumption and the charging efficiency also deteriorates.
そこで、上記(a)(b)の問題を解決するため、T1及びT3区間においては、モータ用BD検出(2秒)よりは長周期であるが、比較的早い周期にて検出を行い(例えば、5分周期)、T2の区間においては、長周期(例えば、1時間周期)で行うことにより、上記問題を解決する。 Therefore, in order to solve the above problems (a) and (b), in the T1 and T3 sections, detection is performed at a relatively fast period although it is longer than the motor BD detection (2 seconds) (for example, In the interval of 5 minutes) and T2, the above problem is solved by performing a long cycle (for example, 1 hour cycle).
図3において、検出周期選択回路23は、電圧検出回路15から出力される検出信号B1を入力し、図4におけるどの状態にあるか、具体的には、T1,T2,T3のどの区間にあるかを判定する。その判定結果に基づき、検出周期選択回路23は、サンプリング周期可変信号PTを出力する。具体的には、T1,T3区間では5分周期の、T2区間では1時間周期の信号を出力する。残容量BD信号作成回路9は、サンプリング周期可変信号PTに基づき、T1,T3区間では5分周期の、T2区間では1時間周期のBD2信号を出力する。
In FIG. 3, the detection
このようにすることにより、以下の利点を有する。
(3)2次電池の特性に基づき、電池の状態を判定し、その結果に基づき、残容量BDの周期を可変しているので、消費電流の削減、充電効率向上と残容量検出精度向上をさらに効率良く実現することが出来る。
By doing in this way, it has the following advantages.
(3) Since the state of the battery is determined based on the characteristics of the secondary battery, and the period of the remaining capacity BD is varied based on the result, the consumption current is reduced, the charging efficiency is improved, and the remaining capacity detection accuracy is improved. It can be realized more efficiently.
なお、上記実施例では、T1,T3区間で残容量BD検出周期を同じ周期(5分周期)としたが、T1,T3で別の周期としても良い。T1区間は満充電状態に近い状態であり、実用上それほど正確に残容量検出をしなくても良い状態である。それに対し、T3区間は非常に正確な残容量検出を求められる。従って、T1区間で30分周期とし、T3区間は5分周期とするようなことを実施しても良い。 In the above-described embodiment, the remaining capacity BD detection cycle is set to the same cycle (5-minute cycle) in the T1 and T3 sections, but another cycle may be used in T1 and T3. The T1 section is a state close to a fully charged state, and is a state that does not require the remaining capacity detection to be so accurately practically. On the other hand, a very accurate remaining capacity detection is required in the T3 section. Therefore, a period of 30 minutes in the T1 section and a period of 5 minutes in the T3 section may be implemented.
また、本実施例では、残容量BDのみ周期を変更したが、モータ用BDの周期を変化さ
せても良い。上記の如くT2区間では、電池電圧の変動が殆ど無いため、T2区間ではモータ駆動用パルスの変更頻度は低くて良い。そのため、T2区間では、例えば、10秒周期でモータBDを実行するようにしても良い。
In this embodiment, only the remaining capacity BD is changed, but the cycle of the motor BD may be changed. As described above, since the battery voltage hardly varies in the T2 section, the frequency of changing the motor driving pulse may be low in the T2 section. Therefore, in the T2 section, for example, the motor BD may be executed at a cycle of 10 seconds.
なお、上記説明における周期の数値は、もちろんその値に限定されるものでは無く、使用する2次電池、モータなどの特性に応じ、適宜変更可能である。 Of course, the numerical value of the period in the above description is not limited to the value, and can be appropriately changed according to the characteristics of the secondary battery, the motor, and the like to be used.
1 発振回路
2 分周回路
3 計時回路
4 波形作成回路
5 駆動回路
6 モータ
7 時刻表示装置
8 モータ駆動電圧検出用信号作成回路
9 残容量電圧検出用信号作成回路
10 モータ駆動波形選択回路
11 モータ駆動用電圧レベル判別回路
12 発電手段
13 充電制御回路
14 蓄電手段
15 電圧検出回路
16 電圧―残容量表示レベル判別回路
17 残容量表示制御回路
18 残容量表示装置
19 カウンター
20 制御用アンド
21 タイマ回路
22 データタイプフリップフロップ
23 検出周期選択回路
DESCRIPTION OF
Claims (3)
該モータを駆動するモータドライバー回路と、
該モータドライバー回路と前記モータの電源となる蓄電手段と、
該蓄電手段の電圧を検出する電圧検出回路と、
該電圧検出回路と前記モータドライバー回路を制御する制御部と、を有し、
前記制御部は、
前記モータドライバー回路にて前記モータを駆動する際に必要な前記蓄電手段の電圧検出(以下モータBD)と、前記蓄電手段の残容量の推定に必要な前記蓄電手段の電圧検出(以下残容量BD)とを、
前記電圧検出回路にて実施する電子時計において、
前記蓄電手段を充電するための発電手段と、
該発電手段−前記蓄電手段間に挿入され、前記制御部によりオン/オフ制御される充電制御用スイッチ手段を有し、
前記モータBDは、前記充電制御用スイッチ手段が接続された状態で検出が実行され、
前記残容量BDは、前記充電制御用スイッチ手段が遮断された状態で検出が実行され、
前記制御部は、前記残容量BDにより推定される前記蓄電手段の残容量により、
前記モータBDの検出周期を変更する
ことを特徴とする電子時計。 A motor for driving the time display means and the like;
A motor driver circuit for driving the motor;
The motor driver circuit and power storage means as a power source of the motor;
A voltage detection circuit for detecting the voltage of the storage means;
A control unit for controlling the voltage detection circuit and the motor driver circuit;
The controller is
Voltage detection of the power storage means required for driving the motor by the motor driver circuit (hereinafter referred to as motor BD), and voltage detection of the power storage means required for estimation of the remaining capacity of the power storage means (hereinafter referred to as remaining capacity BD). )
In the electronic timepiece implemented by the voltage detection circuit,
Power generation means for charging the power storage means;
Charging control switch means inserted between the power generation means and the power storage means and controlled to be turned on / off by the control unit;
The motor BD is detected in a state where the charge control switch means is connected,
The remaining capacity BD is detected in a state where the charge control switch means is shut off,
The control unit uses the remaining capacity of the power storage means estimated by the remaining capacity BD,
An electronic timepiece characterized by changing a detection cycle of the motor BD.
前記急峻な降下を示す期間の前記モータBDの検出周期を、
前記電圧の変動が殆ど無い期間の前記モータBDの検出周期より短くなるように変更することを特徴とする請求項1に記載の電子時計。 The power storage means has a period in which there is almost no fluctuation in voltage and a period showing a steep drop in its discharge characteristics,
The detection cycle of the motor BD during the period showing the steep drop,
The electronic timepiece according to claim 1, wherein the electronic timepiece is changed so as to be shorter than a detection cycle of the motor BD in a period in which the voltage hardly changes.
前記電圧の変動が殆ど無い期間の前記残容量BDの検出周期より短くなるように変更することを特徴とする請求項2に記載の電子時計。 The control unit determines a detection cycle of the remaining capacity BD during a period indicating the steep drop by the remaining capacity of the power storage unit estimated by the remaining capacity BD.
The electronic timepiece according to claim 2, wherein the electronic timepiece is changed so as to be shorter than a detection cycle of the remaining capacity BD in a period in which the voltage hardly varies.
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