JP6278766B2 - 電子時計 - Google Patents

Description

この発明は、節電機能を有する電子時計に関する。

従来から、光発電機能を備えた電子時計において、非発電状態が続くと節電状態になるのは周知の技術であり広く利用されている。そのような節電状態における動作に関連した技術も広く出願されており、例えば光発電電波修正時計の場合では、非節電状態では受信をおこない、節電状態では電力消費を抑制するために受信禁止とする技術が存在する。その他、受信動作間隔を広げて節電効果を高めるといった技術も存在する（たとえば、特許文献１参照。）

特許３４５４２６９号公報（請求項１、図４）

しかしながら、受信禁止とする方法は、節電期間中は計時手段による誤差を補正することができず、節電状態解除時に正確な時刻の表示をすることができなかった。
また、受信動作間隔を広げる方法においては、節電状態解除のタイミングによっては、前回受信成功時から長時間経過している可能性が有り、誤差が大きくなってしまう可能性も有った。さらに長期間にわたり暗所に保管し非使用であるにもかかわらず、受信動作を繰り返すことで電池を消費し、使用するために暗所から取り出したときにはすでに停止し、時刻表示を行う時計の基本機能すら果たせない問題があった。

また、時計の代表的な機能としてアラームがあるが、節電期間中に鳴動動作を停止してしまうと長期間の不使用に対しては節電効果が有効に得られるものの、例えば１時間程で節電状態に移行するような設定の場合には毎晩節電状態となってしまいアラーム本来の機能が果たせないといった問題が発生していた。

この発明は、前述した従来技術による問題点を解消するため、節電状態の経過時間に応じ、時計機能を適切な状態に制御し、ユーザーの不便さを解消することができる電子時計を提供することを目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するため、この発明にかかる電子時計は、
時刻計時を行う計時部と、
該計時部での計時時刻を表示する表示部と、
付加機能の駆動を行う付加機能部と、
外部環境や携帯状態などの状態を検出する状態判定部と、
該状態検出部の検出結果を元に、
前記表示部や前記付加機能部の制御を行う制御部を有し、
該制御部は、前記状態検出部の検出結果を元に、
前記表示部の少なくとも一部を停止する節電状態に移行させる
電子時計において、さらに、
前記節電状態における経過時間を計測する経過時間計測手段を有し、
前記節電状態は、前記経過時間に対応する複数の処理を有し、
前記制御部は、前記経過時間に基づき、前記複数の処理に順次移行させるとともに、
前記複数の処理は、前記経過時間が長くなるに従い、１回あたりの付加駆動による消費電力が低減するような駆動条件に設定され、
前記複数の処理毎に、前記節電状態の解除条件を変更する変更部を有することを特徴とする。

本発明によれば、このように、節電状態の経過時間に応じて、電波受信等の時計の付加機能の動作時間・動作方法を適切に制御することで、ユーザーの不便さを解消することが可能な電子時計が得られるという効果を奏する。

この発明の実施の形態にかかる電子時計の機能的構成を示す説明図である。 この発明の実施の形態にかかる時刻修正方法の手順の一例を示すフローチャートである。 標準電波受信において本発明を適用した場合の具体例を示す図表である。 日本の標準電波の送信データのフォーマットの内容を示す説明図である。 日本の標準電波のコード波形を示す説明図である。 ＧＰＳ電波受信において本発明を適用した場合の具体例を示す図表である。 アラーム報音において本発明を適用した場合の具体例を示す図表である。 この発明の第２の形態実施にかかる電子時計の機能的構成を示す説明図である。 この発明の第２の形態実施にかかる時刻修正方法の手順の一例を示すフローチャートである。 この発明の第３の形態実施にかかる電子時計の機能的構成を示す説明図である。 この発明の第３の形態実施にかかる電子時計の節電状態解除具体例を示す図表である。

以下に添付図面を参照して、この発明による電子時計の実施の形態を詳細に説明する。

［本発明に係わる電子時計の構成］
まず、電子時計の機能的構成について説明する。図１は、この発明の実施の形態にかかる電子時計の機能的構成を示す説明図である。

図１において、電子時計１００は、制御部１０１と、状態判定部１０２と、負荷部１０３と、記憶部１０４と、計時部１０５と、表示部１０６と、を含む構成である。

制御部１０１は、電子時計１００全体の制御を行う。

状態判定部１０２は、制御部１０１に対し、節電状態に関する制御に必要な信号を出力する。具体的には、状態判定部１０２は、ユーザーが電子時計１００を使用していないことを検出する不図示の非使用状態検出手段と、非使用状態の経過時間をカウントする不図示のカウンタ（以下、経過時間カウンタ）から構成され、制御部１０１に対しカウント値を出力する。また、経過時間カウンタは使用状態にあることを検出するとクリアされる。具体的な一例としては、ソーラーセルで発電するソーラー時計の場合、非使用状態の検出はソーラーセルの非発電を検出することで行われ、非使用状態の経過時間のカウントは、非発電状態の経過時間をカウントすることで行われる。また、経過時間カウンタは発電を検出すると、使用状態と判定されてその値がクリアされる。

負荷部１０３は、アラーム、電波受信機能など時刻計時以外の付加機能を実現する機能ブロックである。

記憶部１０４は複数の処理条件を記憶しており、状態判定部１０２の出力に応じ、制御部１０１が記憶部１０４に記憶されている複数の処理条件のうち１つを選択して負荷部１０３もしくは負荷部１０３と表示部１０６を動作させる。具体的には、経過時間カウンタが既定値未満の場合、制御部１０１は機能に制限をもたせない通常状態で動作するよう制御し、経過時間カウンタが既定値以上となった場合は低消費電力動作となるよう、負荷部１０３もしくは負荷部１０３と表示部１０６に対し動作に制限を設ける節電状態となるよう制御する。さらに節電状態移行後も継続して経過時間カウンタが増加している場合には、制御部１０１はさらなる節電効果をもたらす処理条件を記憶部１０４から選択して負荷部１０３もしくは負荷部１０３と表示部１０６を動作させる。

計時部１０５は時刻を計時し、表示部１０６は針、液晶などで時刻を表示する。

［本発明の第１の形態例］
次に、図２のフローチャートを用いて具体的な動作について説明する。なお、電子時計１００は光により発電するソーラーセル（図示しない）を有するソーラー発電時計として説明する。

ソーラー発電時計の場合、使用されているか否かは、発電の有無により知ることができる。また、既定時間内における発電の頻度を監視し、前記発電頻度が少ない場合に、時計が使用状態にないと判断してもよい。
状態判定部１０２により時計が使用されていると判断されている状況、すなわち光による発電がある場合（ステップＳ１０１：Ｎｏ）は、制御部１０１は負荷部１０３、表示部１０６に対し特に機能上の制限を設けず動作させる（ステップＳ１０７）。既定時間以上発電が無い場合（ステップＳ１０１：Ｙｅｓ）は、制御部１０１は非使用状態と判断し節電状態となり（ステップＳ１０９）、表示部１０６を停止し、負荷部１０３については機能制限を設ける。

続いて制御部１０１は、状態判定部１０２の経過時間カウンタの値から節電状態移行直後かどうか、具体的には、節電状態に移行して１日未満かどうか判断し（ステップＳ１０２）、移行直後である１日未満であれば（ステップＳ１０２：Ｙｅｓ）、一時的な非使用である可能性も考えられるため、負荷部１０３に対し、記憶部１０４に記憶されている比較的機能制限が少ない処理（ステップＳ１０３：処理Ａ）を実行する。
処理Ａの具体的内容については、後述する。

前述の経過時間から節電状態がさらに継続する（例えば１日以上３日未満）と、状態判定部１０２では経過時間カウンタが増加（ステップＳ１０２：Ｎｏ。ステップＳ１０４：Ｙｅｓ）し、さらなる節電処理を行なうよう制御部１０１は負荷部１０３に対し、記憶部１０４に記憶されている処理Ａよりさらに節電効果のある処理（ステップＳ１０５：処理Ｂ）を実行させる。処理Ｂの具体的内容については、後述する。

前述の経過時間から節電状態がさらに継続すると（例えば３日以上。ステップＳ１０４：Ｎｏ）、さらなる節電効果を上げるよう制御部１０１は負荷部１０３に対し、記憶部１０４に記憶されている処理Ｂよりさらに節電効果のある処理（ステップＳ１０６：処理Ｃ）を実行させる。処理Ｃは具体的には負荷部１０３の機能使用禁止とし、例えばアラームの出力禁止、電波修正時計では受信禁止とする処理を行なう。

以下、具体例を用いて説明する。
図３は、長波標準電波修正時計を具体例としたときの、前述の節電処理について明記したものである。

まず、長波標準電波について説明する。図４は、日本の長波標準電波の送信データのフォーマットの内容を示す説明図である。図４において、時刻データの送信は、１ｂｉｔ／秒で１分間を１フレームとしており、このフレーム内に「分」、「時」、１月１日からの「積算日」、「年」下２桁、「曜（日）」などの情報が含まれている。

また、送信されるデータは「０」、「１」の他に、「Ｐ」コードというマーカーが含まれている。日本の標準電波規格ＪＪＹを例に、前記データを説明する。図５に示すように「０」コードは、ハイレベル信号が０．８秒間継続し、続いて、ローレベル信号が０．２秒間継続する。「１」コードは、ハイレベル信号とローレベル信号とが各々０．５秒間ずつ継続する。「Ｐ」コードは、ハイレベル信号が０．２秒間継続し、続いて、ローレベル信号が０．８秒間継続する。従ってＪＪＹ規格では、波形の立ち上がりから立下りまでの時間により、前記３種類のデータを判定できる。

「Ｐ」コードは１フレームに数カ所あり、正分（０秒）、９秒、１９秒、２９秒、３９秒、４９秒、５９秒に出現する。この「Ｐ」コードが続けて現れるのは１フレーム中、５９秒、０秒の時、１回だけで、この続けて現れる位置が正分位置となる。すなわち、分・時データなどの時刻データはこの正分位置を基準としてフレーム中の位置が決まっているため、時刻データを取り出すためには、まずこの正分位置の検出をおこなう必要がある。

その後、１秒ごとに送信されてくるビットごとに、上記３種類のうちのどのコードであるかを、波形を検出することによって判断する。

ＪＪＹを例にとると、波形の立ち上がりと立ち下がりとを検出し、ハイレベル期間の時間でコード判定を行なうが、外乱ノイズや電波強度の変動により受信波形が乱れてしまい、前記ハイレベル期間を正しく計測できずコードを誤判定してしまう場合がある。
前記の外乱ノイズや電波強度変動は、タイムコードデータに対してランダムに発生するため、受信時間を長くして繰り返しタイムコードデータを受信することにより、時刻情報の精度を上げる事ができる。

データの処理方法としては、複数フレームのデータを記憶しそれぞれを比較する方法があり、例えば３フレーム中２フレームでデータの一致があればそのデータを有効値として時刻を修正する。この比較機会を増やす（受信時間を長くする）ことで突発的に発生するコードの誤判定があっても受信失敗の可能性は低くなり、且つ誤った時刻修正の抑制となる。一般的に受信時間は最長１０分前後である。

以上、日本の長波標準電波について説明したが、アメリカ、ドイツ、中国などでも長波標準電波の運用がなされている。日本の送信周波数は福島局が４０ｋＨｚ、九州局が６０ｋＨｚであるのに対し、アメリカは６０ｋＨｚ，ドイツは７７．５ｋＨｚの周波数で送信されている。また、送信データの１フレーム内の形式、波形などは各国独自の様式となっているが、詳細については割愛する。

図３（ａ）は最長受信時間に制限を設けた場合の節電処理について記載している。初期状態としては通常処理を選択しており、通常処理では最長受信時間を１０分としている。既定時間以上発電が無い場合は、節電状態として処理Ａを選択し、最長受信時間を９分に設定する。処理Ａの状態で更に既定時間が経過すると、処理Ｂとして最長受信時間を５分に設定する。

以上の処理により、処理Ａ、処理Ｂと徐々に受信成功の確率は低下していくが、反面、節電効果は向上していく。つまり非使用状態が継続していくにつれ、低消費電力化に重き
を置くことで電池の消費を抑制し、非使用状態から解除されたときに受信が成功していれば正確な時間を提供でき、且つ時計が止まるまでの時間を長くする効果が得られる。

ここでは、通常処理、処理Ａ、処理Ｂの順で、最長受信時間が少なくなるように設定すればよいのであって、前記通常処理と処理Ａと処理Ｂの最長受信時間は、図７（ａ）の数値に限定するものではない。

図３（ｂ）は、１回の受信動作で受信を行なう局数に制限を設けた場合である。
通常状態の受信では、日本、アメリカ、ドイツと全ての受信を試み、受信局の制限はしない。次に処理Ａでは、例えば日本局の福島局４０ｋＨｚと九州局６０ｋＨｚに限定し、さらに次回の受信開始時にはアメリカとドイツの受信に限定し、１回の受信にかかる局数を減らす。つまり、通常状態では受信周波数４局以上の受信を許可するが、処理Ａでは２局に限定して受信を行う事になり、受信時間を通常状態に比べて短くできる。

処理Ｂでは、さらに節電効果を高めるため、１回の受信にかかる局数を１局だけに限定することにより、処理Ａよりも受信時間を短くする事が可能である。

図３（ｃ）は、取得する受信データ量に制限を設けた場合である。

通常状態の受信では、時刻、カレンダを含む全てのデータを受信し、受信するデータを限定しない。

処理Ａでは、時、分、秒の情報が取得できれば受信終了とし、カレンダ情報の取得完了を待たずに受信動作を終了させる。 内部カレンダ情報は、クォーツのクロックを基準に計時部により生成されており、システムが停止したり、国を移動して日付が変わったりしなければ、しばらくカレンダ情報の受信を行わなくても、誤ったカレンダ情報を表示する事はない。従って、通常処理と比較して信頼性は低くなるものの、時刻とカレンダの正確性を維持しつつ、通常処理と比べて短時間に受信終了させることで節電ができる。

処理Ｂでは、前記カレンダ情報に加え、時情報の取得完了をも待つことなく、分、秒の情報が取得できれば受信終了とする。 近日内の受信が成功しているなら、クオーツの精度から考えて、時情報が大幅に狂う可能性は少ない。従って、処理Ｂでは、分、秒のみを受信することで、通常処理、処理Ａと比較して信頼性は低くなるものの、時刻とカレンダの正確性を維持しつつ、通常処理、処理Ａと比較して短時間に受信終了させることで節電ができる。

以上が、長波標準電波修正時計に本発明を適用した一例であるが、図３（ａ）、（ｂ）、（ｃ）での例以外の節電効果のある機能制限でもよく、また前述の具体例についても単独で実施しても良いし、さらに節電効果を上げるために図３（ａ）、（ｂ）、（ｃ）及びこれら以外の機能制限との複数の組み合わせでも良い。図３（ａ）、（ｂ）、（ｃ）での例以外の節電効果を有する機能制限として、例えば、複数の受信環境判断を設け、節電状態経過時間の増加とともに受信環境判断を厳しいものに段階的に切り替え、受信環境が良好であると判断される場合のみ受信を継続させ、成功確率の低い悪環境と判断される場合では節電を優先し、早期に受信を停止させる、などが考えられる。

さらに前述では、節電状態においては表示部１０６を停止するようにしているが、これに限らず、表示部１０６の動作は通常通り継続し、負荷部１０３に対し前述した節電処理を実施しても良い。また、秒針モータ、分針モータ、時針モータ、時刻表示以外の機能表示モータが独立したモータで動作するような表示形態の場合、節電状態移行直後は秒針モータのみ停止し、前述の処理Ａでは分針を、処理Ｂでは時針を停止し、機能表示モータは
通常処理、処理Ａ、処理Ｂ等のどの状態にあるかを表示するようにしても良いし、処理Ｂ移行までは通常に表示を行い、処理Ｂ移行は全表示停止としても良い。また、デジタル式の場合においても同様であり、後述するその他の例においても同様である。

次にＧＰＳ信号受信時計の適用例について説明する。まず、ＧＰＳ信号の受信について説明する。

ＧＰＳ衛星は、地球上空における所定軌道を周回する位置情報衛星であり、１．５７５４２ＧＨｚの電波に航法メッセージを重畳させて地上に送信している。どのＧＰＳ衛星から送信された電波かを識別するために、各ＧＰＳ衛星はＣ／Ａコードと呼ばれる１０２３Ｃｈｉｐの固有のパターンを電波信号に重畳する。したがって受信装置では、衛星からの電波信号と各衛星のＣ／Ａコードとの相関をとることにより、Ｃ／Ａコードを検出し、衛星を特定することができる。

現在、３２基のＧＰＳ衛星が原子時計を搭載して地球上空を周回しており、衛星からの送信データには原子時計で計時された極めて正確な時刻情報が含まれている。
前記時刻情報は、ＴＯＷ（ＴＩＭＥ ＯＦ ＷＥＥＫ）、週番号（ＷＮ）、及びうるう秒情報（ＬＳ）等からなり、ＴＯＷは６秒周期、週番号は３０秒周期、うるう秒情報は１２．５分周期で送信されている。

また、衛星からの送信データには、ＧＰＳ衛星の位置を示す軌道情報も含まれており、複数の衛星から受信した時刻情報と軌道情報を元に、受信装置の位置を計算することができる。

図６（ａ）、（ｂ）は、ＧＰＳ信号受信時計を例としたときの、本発明の節電処理について明記したものである。

通常状態では、測位ができるよう全ての衛星を受信対象として、さらにＴＯＷ、週番号、うるう秒情報を受信する。

つまり通常状態では、前記のように全衛星分のＣ／Ａコードと相関を取り、どの衛星からの電波かを識別し測位と測時の処理を行うため、受信時間と消費電流は多くなるが正確な時刻と位置情報を取得する事ができる。

一方、処理Ａでは測位を行わず測時処理のみとし、さらに受信衛星数を、例えば８衛星に制限してＴＯＷ、週番号、うるう秒情報を受信する。

前記の制限により、通常処理では全衛星分のＣ／Ａコードの相関を行っていたところを、８衛星分のＣ／Ａコード相関処理しか行なわないため、２４衛星分の相関回路を動作させなくて済み、消費電流を少なくする事が可能になる。

また、時刻情報のみを受信し測位を行わないため、少なくとも１個の衛星からの時刻情報を検出できればよく、受信する衛星を８個に限定してもどれかの送信電波を受信できるので、正確な時刻を表示する事が可能となる。

処理Ｂでは、測位を行わず測時処理のみとし、さらに受信衛星数を例えば１個に制限して、ＴＯＷ、週番号、うるう秒情報を受信する。

前記の制限により、処理Ａに比べて７衛星分の相関回路を動作させなくて済み、更なる消費電力の低減が可能になる。

図６（ｂ）は、時刻情報のみを受信する場合における、節電処理を示したものである。通常状態では、時刻に関する情報であるＴＯＷ、週番号（ＷＮ）、うるう秒情報（ＬＳ）を受信し、正確な時分秒とうるう秒とカレンダー情報を取得し表示する。

処理Ａでは、１２．５分周期で受信時間のかかるうるう秒情報（ＬＳ）を除いたＴＯＷと週番号（ＷＮ）を受信する。これにより、うるう秒発生時に即刻表示に反映する事はできないが、経過時間に対して発生確率が低いうるう秒を検出するために、１２．５分以上に渡り受信回路を稼動させておく必要が無く、３０秒で受信を終えることができ、消費電流を少なくする事が可能である。

処理Ｂでは、さらに３０秒周期の週番号を除いてＴＯＷのみを受信する。

これにより、カレンダー情報を受信することはなくなるが、内部カレンダ情報はクォーツのクロックを基準に計時部により生成されており、システムが停止したり、国を移動して日付が変わったりしなければ、しばらくカレンダ情報の受信を行わなくても、誤ったカレンダ情報を表示する事はない。従って、通常処理、処理Ａと比較して信頼性は低くなるものの、時刻とカレンダの正確性を維持しつつ、通常処理で１２．５分かかる受信を６秒で受信終了させることができる。

図６（ａ）は、通常状態、処理Ａ、処理Ｂの順で、測位機能を制限しつつ受信対象の衛星数を少なくなるように設定すればよいのであって、前記処理Ａと処理Ｂの受信衛星数は、図６（ａ）の数値に限定するものではない。

また、図６（ｂ）についても、通常状態、処理Ａ、処理Ｂの順で、うるう秒、週番号といった、情報取得に時間を要する受信を制限するよう設定すればよいのであって、前記処理Ａと処理Ｂの制限する受信データは、図６（ｂ）のデータに限定するものではない。

例えば、処理Ｂでは衛星から送信されたデータのうちプリアンブルのみを受信するように制限を行い、プリアンブルと内部の時計データとの秒同期を行なうだけに受信をとどめる事で、更なる消費電力を減少させる事ができる。

ここで言うプリアンブルとは、衛星から送信される航法メッセージデータのサブフレームの先頭を示す定型のビット列のことであり、６秒周期で送られてくるため、６秒単位で内部時刻と同期を取れば、正確に内部時刻の秒を修正することができる。

更に、図６（ａ）、（ｂ）以外の節電効果のある機能を段階的に制限してもよいし、図６（ａ）、（ｂ）を単独で処理を行なってもよいし、節電効果を上げるために図６（ａ）、（ｂ）及びこれら以外の機能制限との複数の組み合わせでも良い。図６（ａ）、（ｂ）での例以外の節電効果を有する機能制限として、例えば、複数の受信環境判断を設け、節電状態経過時間の増加とともに受信環境判断を厳しいものに段階的に切り替え、受信環境が良好であると判断される場合のみ受信を継続させ、成功確率の低い悪環境と判断される場合では節電を優先し、早期に受信を停止させる、などが考えられる。

図７（ａ）、（ｂ）は、時計の付加機能としてアラームを例としたときの、本発明の節電処理について明記したものである。

アラーム報音は、１秒間のうちに、例えば２０ｍｓ間報音して２０ｍｓ間休止を１サイクルとして、１０サイクルの報音動作（４００ｍｓの報音動作）を行った後６００ｍｓ休止し、これを１５秒程度繰り返す場合を想定する。

図７（ａ）は、アラームの1秒ごとの報音サイクル数に対する節電処理を示しており、通常状態では２０ｍｓ間報音して２０ｍｓ間休止を１サイクルとして、１０サイクルの報音動作を行なう。

処理Ａでは、報音サイクル数を５サイクルに制限する。これにより、アラームを駆動する電流を通常状態に比べて半分しか消費しないため、電池電力の消耗を少なくできる。

処理Ｂでは、報音サイクル数を1サイクルに制限する。これにより、アラームを駆動する電流を通常状態に比べて20％しか消費しないため、電池電力の消耗を処理Ａに比べ更に少なくできる。

図７（ｂ）は、アラームの報音時間に対する節電処理を示しており、通常状態では１５秒の報音動作を行なう。

処理Ａでは、アラームの報音時間を１０秒に制限する。これにより、アラームを駆動する電流を通常状態に比べて66％の電力消費に抑えられるため、電池電力の消耗を少なくできる。

処理Ｂでは、アラームの報音時間を５秒に制限する。これにより、アラームを駆動する電流を通常状態に比べて33％しか消費しないため、電池電力の消耗を処理Ａに比べ更に少なくできる。

図７（ａ）、（ｂ）は、通常状態、処理Ａ、処理Ｂの順で、報音サイクル数、報音時間を少なくなるように設定すればよいのであって、前記処理Ａと処理Ｂの報音サイクル数、報音時間は、図７（ａ）、（ｂ）の数値に限定するものではない。

更に、図７（ａ）、（ｂ）の以外の節電効果のある機能を段階的に制限してもよいし、図７（ａ）、（ｂ）を単独で行なってもよいし、節電効果を上げるために図７（ａ）、（ｂ）及びこれら以外との複数の組み合わせでも良い。

また、図３（ａ）、（ｂ）、（ｃ）、図６（ａ）、（ｂ）、図７（ａ）、（ｂ）においては、処理Ａ、処理Ｂの２段階、図２においては処理Ａ、処理Ｂ、処理Ｃの３段階の節電処理を説明しているが、これに限らず４段階以上の節電処理でもかまわない。
。

図２の説明では節電状態への移行判断としてソーラーセルによる発電の有無を用いて説明したが、これに限らず、光センサ等の明暗検出手段を用いても良く、また自動巻き発電、加速度センサなどによる動的検出や、温度センサなどの周辺環境変化の検出によって、節電状態への移行判断をしても良い。

以上、本実施の形態にかかる電子時計によれば、節電状態ではない通常の状態では負荷部１０３の機能を特に制限を設けず動作させ、節電状態中では節電状態の経過時間に応じて負荷部１０３の機能について複数の制限を設けることで、節電状態移行直後は通常の使用に近い動作に制限するようにし、節電状態経過時間が増加、すなわち不使用状態が長時間となった時には節電効果を高めるために負荷部１０３の動作を大きく制限するか、禁止させるようにすることで、使用者が不便に感じない、かつ節電効果の高い電子時計を提供することができる。

［本発明の第２の形態例］
図８はこの発明の実施の形態にかかる、別の機能的構成を示す説明図である。なお、図１と同じ機能を有するものについては、同じ番号を付して説明を省略する。

図８において、電子時計１００は、制御部１０１と、状態判定部１０２と、負荷部１０３と、記憶部１０４と、計時部１０５と、表示部１０６は図１と同じ構成である。図８の構成はさらに、電子時計１００の電源状態を検出する電源検出部３０７と、を含む構成である。

図９は、図８で構成される電子時計の、本発明の実施の形態にかかる動作の一例を示すフローチャートである。なお、図２と同じ処理については同じ番号を付して説明を省略し、図２と同様、ソーラー発電時計として説明する。

図９において、状態判定部１０２が非発電状態であると判断すると（ステップＳ１０１：Ｙｅｓ）、節電状態に移行し（ステップＳ１０９）、電源検出部３０７はソーラー発電時計に搭載されている図示しない２次電池の電池電圧を検出し、既定の電圧Ｖ１より電池電圧が高い場合（ステップＳ４０１：Ｙｅｓ）には、図２で説明したのと同様にＳ１０２、Ｓ１０４の判定を経て処理Ａ、処理Ｂ、処理Ｃを選択する。以下、前記既定の電圧をＶ１と記す。一方、電池電圧が既定の電圧Ｖ１より低い場合（ステップＳ４０１：Ｎｏ）は、電池電圧がＶ１より高い場合に比べて、時計が早期に停止してしまう恐れがあるため、早い段階で節電効果が高い制御を行なう必要がある。従って、電池電圧がＶ１より低い場合は、節電状態に移行した直後であっても（ステップＳ４０２：Ｙｅｓ）、処理Ａよりも節電効果の高い処理Ｂを実行する。
また、電池電圧がＶ１より低く、さらに節電状態が３日以上継続している場合（ステップＳ４０２：Ｎｏ）は、電池電圧がＶ１より高い場合のようにいくつかの節電処理の段階を経て機能の動作を抑制するのではなく、できるだけ早期に、処理Ｃ、つまり負荷部１０３の機能使用禁止とする処理を行なう。
なお、図９においてステップＳ４０２での経過時間判断はステップＳ１０２と同じとしたが、これに限らず異なっていても良い。具体的には、電池電圧が低い場合はシステムダウン回避のため早めに節電状態に入るように設定する。例えば、電圧が低い場合の処理Ｃへの移行は、3日ではなく2日に設定する。

また、ステップＳ４０２の次の処理として処理Ｂまたは処理Ｃとしたがこれに限らず、別の新しい条件の処理としても構わない。具体的には、報音時間を短く設定する。例えば、電圧が低い場合の処理Ｂ相当の報音時間を１秒とする。

図４では電源電圧が低下している事を検出するために比較する基準電圧Ｖ１を１つで示したが、これに限らず複数の基準電圧を用意して電源電圧と比較することで、電源電圧の低下レベルを細かく状態分けし、それに応じて節電処理を選んでもよい。

また、図４のＳ４０２の経過時間判定するために基準時間として１日を設定しているが、これに限らず複数の基準時間を設けて経過時間の判定をさらに細かく分け、それに応じて節電処理を選んでもよい。さらに、前記複数の低下レベル状態と、複数の基準時間を設けて判定した経過時間との関係により、複数の節電処理の１つを選択するようにしても良い。

以上説明したように、本実施の形態にかかる電子時計によれば、通常の状態では負荷部１０３の機能を特に制限を設けず動作させ、時計を使用していない状態はその経過時間に応じて、段階的に負荷部１０３の機能について複数の制限を設ける一方で、電池電圧が低いときには電池電圧が高いときに比べ、早期に節電効果の高い処理を選択することで、電源電圧が低下してシステムダウンする事を防ぎ、使用者が不便に感じない、かつ節電効果
の高い電子時計を提供することができる。

［本発明の第３の形態例］
図１０はこの発明の実施の形態にかかる、別の機能的構成を示す説明図である。なお、図１と同じ機能を有するものについては同じ番号を付して説明を省略する。
またここでは、光により発電する図示しないソーラーセルを有するソーラー発電時計を例として説明する。

図１０において、電子時計は、制御部１０１と、状態判定部１０２と、記憶部１０４と、計時部１０５と、表示部１０６は図１と同じ構成である。 図１との違いは、プッシュスイッチ、りゅうずなどの外部入力手段である外部入力部５０９と、状態判定部１０２でカウントしている経過時間カウンタの値に応じて、記憶部１０４で記憶されている状態判定部１０２及び外部入力部５０９が判定するための基準値を制御部１０１が読み出し、状態判定部１０２及び外部入力５０９の判定条件を変更する変更部５０８、を構成に加えている点である。

本発明ではソーラーセルに光が当たることで時計を使用していると判断し、節電処理を中断して通常の処理に戻る。図１１（ａ）は、節電処理の中断を許容するための条件としての光量を、節電処理別に設定している。

ここで、通常処理時、処理Ａ時、処理Ｂ時、処理Ｃ時とは、通常処理、処理Ａ、処理Ｂ、処理Ｃを実施している状態を表している。つまり、処理Ａ時と処理Ｂ時と処理Ｃ時は、節電処理を実施している状態であるが、通常処理時は節電処理を実施していない。従って、図１１（ａ）における通常処理時の条件光量は、節電処理の中断を許容するものではなく、通常状態から節電処理に移行しない条件光量を示している。

なお、図１１（ａ）では節電処理の中断を許容するための条件として光量（ｌｘ）を示しているが、前記光量に相当するソーラーセルの発電電圧、あるいは、発電電流を条件としても良い。

図１１（ａ）における通常処理時では、ソーラーセルに照射される光量が１０ｌｘ以上であるなら、節電処理には入らず通常状態を継続する。これにより、わずかな光量であっても時計に照射されている光があるなら時計を使用していると判断するため、不用意な節電状態への移行を防ぐ事ができる。

処理Ａ時では、ソーラーセルに照射される光量が５０ｌｘ以上であるなら、処理Ａを中断して通常状態に戻る。処理Ａは、非発電状態になってからさほど日にちが経っていない場合の節電処理であり、少量ながら電力を消費しているため、わずかな光量では処理Ａを中断する事が無く、節電状態を維持するように５０ｌｘ以上の光量を節電処理中断の条件としている。

処理Ｂ時では、ソーラーセルに照射される光量が１００ｌｘ以上であるなら、処理Ｂを中断して通常状態に戻る。処理Ｂは、非発電状態になってから最低１日以上で３日未満の時間が経っている場合の節電処理であり、少々の光量では処理Ｂを中断しないよう、１００ｌｘ以上の光量を節電処理中断の条件としている。

処理Ｃ時では、ソーラーセルに照射される光量が２００ｌｘ以上であるなら、処理Ｃを中断して通常状態に戻る。処理Ｃは、非発電状態になってから３日以上経っている場合の節電処理であり、相当量の電力を消費しているため、強い光がソーラーセルに照射されていなければ、処理Ｃを中断せずに維持するよう、２００ｌｘ以上の光量を節電処理中断の
条件としている。

次に、図１１（ｂ）について説明する。
前記処理Ａ、処理Ｂ、処理Ｃの節電処理を実施している間、前記外部入力部５０９を操作することで節電処理を解除する事が可能である。ここで、前記外部入力部５０９に対して操作が行なわれた時、例えばプッシュボタンを押下げた操作に対して、入力があったと判定する時間を入力判定時間という。図１１（ｂ）は、節電処理ごとに入力判定時間を示したものである。

図１１における通常処理時は、使用者が時計を使用している状態であり、すばやく外部入力部の操作を感知するために、入力判定時間は１０ｍｓとしている。

処理Ａでは、外部入力部に対する入力判定時間は１ｓとしており、例えばプッシュボタンを１ｓ以上押し続けることで、節電処理を中断する事ができる。このようにすることで、搬送時の衝撃等によりプッシュボタンに何かが当たり、意図せずプッシュボタンが押された時であっても節電状態は解除しないため、節電状態から通常状態に移行して電力を消費した後に再度節電状態に移行するといった無駄な状態移行を防止でき、電力の消費量を少なくすることが可能になる。

処理Ｂでは、外部入力部に対する入力判定時間は５ｓとしており、例えばプッシュボタンを５ｓ以上押し続けることで、節電処理を中断する事ができる。このように５ｓに渡り使用者に対して操作を続けさせる事で、使用者の節電処理を中止する意図を確認できる。つまり、容易には節電状態は解除しないため、節電状態を長く続けることができ、電力の消費量を少なくできる。

処理Ｃでは、外部入力部に対する入力判定時間は１０ｓとしており、例えばプッシュボタンを１０ｓ以上押し続けることで、節電処理を中断する事ができる。このように１０ｓに渡り使用者に対して操作を続けさせる事で、使用者の節電処理を中止する意図を確認できるとともに、節電状態のまま長時間過ぎたため電源電圧が低下しており、このままではシステムが停止する危険性があることも伝える事ができる。

なお、入力判定時間に到達するまでの間に、使用者に何らかの警告を行っても良い。例えば、処理Ｃ移行のための入力操作が５秒を越えた時点で、ブザー音などの警告を行っても良い。

以上のように、状態判定部１０２の節電状態移行と節電状態解除とで同じ微小な発電量を判定の基準に用いている従来の動作に対し、本発明は、節電経過時間と共に発電量が大きくなければ節電状態を解除しないようにし、また外部入力部５０９においては、節電経過時間と共に入力判定時間を長くして、搬送時の衝撃等による誤入力で節電状態から解除しにくくすることで、節電状態からのユーザが意図しない復帰を抑制し、再節電状態移行までの間にかかる電力ロスを低減する効果がある。

以上、状態判定部１０２における節電状態の中止条件と、外部入力５０９において節電状態を中止するための入力判定時間を、それぞれ別個に説明してきたが、これを組み合わせて設定することにより、節電状態からの意図しない復帰をさらに効果的に抑制できるため、前記の節電状態の中止条件は、単独であっても組み合わせてもかまわない。
例えば処理Ｃにおいてはスイッチ入力判定時間が１０ｓならば発電検出レベルを５０ｌｘにしたり、発電検出レベルが２００ｌｘならばスイッチ入力判定時間を１ｓとしてもよく、解除にかかる条件について最適設定となるようにしても良い。

これまで説明してきたように本発明では、通常処理、処理Ａ、処理Ｂ、処理Ｃの順で、状態判定部１０２における節電状態を中止判断する光量を大きく、また、外部入力５０９において節電条件を中止するための入力判定時間は長く設定すればよいのであって、図１１ （ａ）（ｂ）の数値に限定するものではない。

以上説明したように、本実施の形態にかかる電子時計によれば、節電状態ではない通常の状態では、容易に節電状態へ移行しないような判定設定にしたり、応答性の良い外部入力となるようにし、節電状態に移行した後は、節電状態を継続させるような状態判定設定にしたり、応答性を落とした外部入力となるようにすることで、使用者が不便に感じない、かつ節電効果の高い電子時計を提供することができる。

また、負荷部１０３の機能として、アラーム、電波受信機能を例にして説明したが、これらに限定されるものではなく、例えば温度、方位、高度、気圧などのセンシング機能については節電効果を高めるために１回のセンシングに要する動作時間を減らし粗い精度で検出するようにしてもよく、電池電圧検出については０Ｖからフル電圧まで全領域を検出するのではなく節電状態移行時の電圧付近のみを検出したり、全領域検出と一部検出とを交互に行なうようにしても良い。また、表示針の位置検出機能については、例えば秒針、分針、時針それぞれに位置検出機能があるような場合に時間経過に伴って秒針検出、分針検出、時針検出の順に検出機能を停止してもよく、節電状態により表示針を停止する場合には、その停止順にしたがって位置検出機能も制限、もしくは停止しても良い。

また、温度補償付き発振器（ＴＣＸＯ）については温度検出精度を節電経過時間と共に落として節電効果を高めたりしても良い。

また、双方向通信機能の場合については通信ゲート時間を節電経過時間と共に徐々に減らしても良い。

１０１ 制御部
１０２ 状態判定部
１０３ 負荷部
１０４ 記憶部
１０５ 計時部
１０６ 表示部
３０７ 電源検出部
５０８ 外部入力部
５０９ 変更部

Claims (8)

1. 時刻計時を行う計時部と、
   該計時部での計時時刻を表示する表示部と、
   付加機能の駆動を行う付加機能部と、
   外部環境や携帯状態などの状態を検出する状態判定部と、
   該状態検出部の検出結果を元に、
   前記表示部や前記付加機能部の制御を行う制御部を有し、
   該制御部は、前記状態検出部の検出結果を元に、
   前記表示部の少なくとも一部を停止する節電状態に移行させる
   電子時計において、さらに、
   前記節電状態における経過時間を計測する経過時間計測手段を有し、
   前記節電状態は、前記経過時間に対応する複数の処理を有し、
   前記制御部は、前記経過時間に基づき、前記複数の処理に順次移行させるとともに、
   前記複数の処理は、前記経過時間が長くなるに従い、１回あたりの付加駆動による消費電力が低減するような駆動条件に設定され、
   前記複数の処理毎に、前 記節電状態の解除条件を変更する変更部を有する
   ことを特徴とする電子時計。
2. 前記付加機能は、受信機能であって、
   前記節電状態は、前記経過時間が長くなるほど、１回あたりの受信時間が短縮される
   ことを特徴とする請求項１に記載の電子時計。
3. 前記付加機能は、標準電波受信機能であって、
   前記受信時間の短縮は、受信データ数の縮小、受信局数の縮小、受信照合時間の短縮のうちの少なくとも１つによって達成されることを特徴とする請求項２に記載の電子時計。
4. 前記付加機能は、ＧＰＳ衛星の電波受信機能であって、
   前記受信時間の短縮は、測位の不実施、捕捉衛星数の縮小、受信データ数の縮小のうちの少なくとも１つによって達成されることを特徴とする請求項２に記載の電子時計。
5. 前記付加機能は、アラームであって、
   消費電力の低減は、報音サイクルの短縮又は報音時間の短縮によって達成される
   ことを特徴とする請求項１に記載の電子時計。
6. 電源の状態を検出する電源状態検出部を有し、
   前記制御部は、該電源状態検出部の検出結果と前記経過時間を元に、前記複数の処理への移行を制御する
   ことを特徴とする請求項１から５のいずれか１つに記載の電子時計。
7. 前記電源に充電するための発電手段を有し、
   前記状態判定部は、該発電手段の発電状態を検出し、
   前記制御部は、非発電状態の検出結果を元に、節電状態に移行するように制御する
   ことを特徴とする請求項１から６のいずれか１つに記載の電子時計。
8. 外部からの入力を行う外部入力部を有し、
   該外部入力部からの入力操作により、前記節電状態が解除されるように設定されていて、前記変更部は、前記節電状態を解除する入力条件を、前記複数の処理毎に変更する
   ことを特徴とする請求項１から７のいずれか１つに記載の電子時計。
   

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