JP6466224B2 - アナログ電子時計及びアナログ電子時計の制御方法 - Google Patents

アナログ電子時計及びアナログ電子時計の制御方法 Download PDF

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Description

本発明は、アナログ表示機構を有するアナログ電子時計及びアナログ電子時計の制御方法に関する。
アナログ表示をするアナログ表示機構を有するアナログ電子時計は世間一般で広く用いられている。アナログ電子時計では、例えば静電気などに起因して、正常な動作をできなくなる場合がある。このような場合などに対応するため、電子時計はユーザの操作により自身を再起動する機能を有している。
特許文献1には、電波式のアナログ電子時計において、電池の電圧が所定の電圧レベルより低下した際に、指針を停止し、指針の位置を不揮発性メモリに格納することで、電池交換後の設定を容易にすることが開示されている。
国際公開第93/22712号
アナログ電子時計が再起動される(オールリセット状態になる)と、RAMに記憶されたアナログ表示機構の表示内容の情報が失われるため、アナログ表示機構の実際の表示内容とその情報とを整合させる較正をする必要がある。この較正作業をユーザが自ら行う場合、その較正の操作が面倒であった。また、較正を容易にするため、針の位置を検出する機構を設けることが考えられるが、全ての針等についてかかる機構を設けることは、コスト増や時計の大形化を招いてしまう。
本発明は上述の事情を考慮してなされたものであって、その目的の一つは、アナログ表示機構の実際の表示内容とその情報とを整合させるための較正に関するユーザの負荷を軽減するアナログ電子時計を提供することにある。
本発明に係るアナログ電子時計は、それぞれ複数の表示位置のうちいずれかを示す複数のアナログ表示機構と、前記複数のアナログ表示機構のうち第1のアナログ表示機構に対して、当該アナログ表示機構の表示位置を検出するセンサの検出結果に基づいて較正を行う第1の較正手段と、前記複数のアナログ表示機構のうち前記第1のアナログ表示機構と異なる第2のアナログ表示機構に対して、当該第2のアナログ表示機構の現在の表示位置に関する情報に基づいて較正を行う第2の較正手段と、を含むことを特徴とする。
前記アナログ電子時計は、不揮発性メモリと、前記第2のアナログ表示機構の現在の表示位置に関する情報を前記不揮発性メモリに記憶させる記憶制御手段と、をさらに含んでもよい。
前記アナログ電子時計において、前記記憶制御手段は、前記第2のアナログ表示機構が表示位置を変更する際に、前記不揮発性メモリに変更された表示位置を記憶させてよい。
前記アナログ電子時計において、前記記憶制御手段は、前記複数のアナログ表示機構の表示モードが所定のモードである場合には、前記第2のアナログ表示機構が表示位置を変更しても、前記不揮発性メモリに変更された表示位置を記憶させなくてよい。
前記アナログ電子時計において、前記記憶制御手段は、所定の時刻に前記不揮発性メモリに前記第2のアナログ表示機構の現在の表示位置に関する情報を記憶させてよい。
前記アナログ電子時計において、前記記憶制御手段は、前記アナログ表示機構の表示モードを示す情報を前記不揮発性メモリに記憶させ、前記第2の較正手段は、前記複数のアナログ表示機構の表示モードを示す情報に基づいて、前記第2のアナログ表示機構の表示位置を算出してよい。
前記アナログ電子時計において、前記第2の較正手段は、前記表示モードを示す情報が所定のモードを示す場合に、較正ができないことを前記複数のアナログ表示機構の少なくとも一部が示すよう制御してよい。
前記アナログ電子時計は、日付および時刻を示す時刻情報を含む電波を受信する受信部をさらに含み、前記第2の較正手段は、前記時刻情報に基づいて、前記第2のアナログ表示機構を較正してよい。
前記アナログ電子時計は、二次電池の電圧を検出する電圧検出部をさらに含み、前記第2の較正手段は、前記検出された電圧にさらに基づいて、前記第2のアナログ表示機構を較正してよい。
前記アナログ電子時計は、衛星から時刻情報を含む衛星信号を受信する受信部をさらに含み、前記センサは、前記第1のアナログ表示機構が特定の位置を指したか否かを検出し、前記アナログ電子時計は、再起動された際に、前記受信部に衛星信号の受信の開始を指示し、当該指示の後に前記第1の較正手段に、前記第1のアナログ検出機構が前記特定の位置を指したことが検出されるまで表示位置を変化させ、前記第1のアナログ表示機構が前記特定の位置を指した後に前記受信部から受信結果を取得する制御部をさらに含んでよい。
本発明に係るそれぞれ複数の表示位置のうちいずれかを示す複数のアナログ表示機構を有するアナログ電子時計の制御方法は、前記複数のアナログ表示機構のうち第1のアナログ表示機構に対して、当該アナログ表示機構の表示位置を検出するセンサの検出結果に基づいて較正を行うステップと、前記複数のアナログ表示機構のうち前記第1のアナログ表示機構と異なる第2のアナログ表示機構に対して、当該第2のアナログ表示機構の現在の表示位置に関する情報に基づいて較正を行うステップと、を含む。
本発明に係るアナログ電子時計によれば、アナログ表示機構の実際の表示内容とその情報とを整合させるための較正に関するユーザの負荷を軽減することができる。
本発明の実施形態にかかる衛星電波腕時計の外観の一例を示す平面図である。 本発明の実施形態にかかる衛星電波腕時計の内部構成を示す構成ブロック図である。 図1に示す衛星電波腕時計における指針、日板の特性を説明する図である。 本発明の実施形態にかかる衛星電波腕時計が実現する機能を示す機能ブロック図である。 不揮発性メモリに格納されるデータの一例を示す図である。 再起動時のマイクロコントローラの処理の概要を示すフロー図である。 機能針位置決定部による処理の一例を説明するフロー図である。 機能針位置決定部による処理の一例を説明するフロー図である。 日付が変わる際の時刻表示制御部およびバックアップ制御部の処理を説明するフロー図である。 表示モードを切り替える際のモード制御部およびバックアップ制御部の処理を説明するフロー図である。 本発明の実施形態にかかる衛星電波腕時計の外観の他の一例を示す平面図である。 図11に示す衛星電波腕時計における指針、日板の特性を説明する図である。
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。以下では、アナログ表示機構を有するアナログ電子時計の例として衛星電波腕時計について説明する。本実施形態にかかる衛星電波腕時計1は、複数のアナログ表示機構を有し、時刻情報を含んだ電波を受信し、当該受信した電波に含まれる時刻情報を用いて自身が計時している時刻の修正を行う。
図1は、本実施形態に係る衛星電波腕時計1の外観の一例を示す平面図であり、図2は、衛星電波腕時計1の内部構成を示す構成ブロック図である。これらの図に示されるように、衛星電波腕時計1は、アンテナ10と、受信回路20と、制御回路30と、発電回路41と、二次電池42と、電源電圧検出回路43と、駆動機構50と、時刻表示部51と、指針52と、文字板53と、針位置検出部55と、操作部60と、を含んで構成される。
アンテナ10は、時刻情報を含んだ電波として、衛星から送信される衛星信号を受信する。特に本実施形態では、アンテナ10は、GPS(Global Positioning System)衛星から送信される周波数約1.6GHzの電波を受信するパッチアンテナである。GPSは、衛星測位システムの一種であって、地球の周囲を周回する複数のGPS衛星によって実現されている。これらのGPS衛星は、それぞれ高精度の原子時計を搭載しており、原子時計によって計時された時刻情報を含んだ衛星信号を周期的に送信している。
受信回路20は、アンテナ10によって受信された衛星信号を復号して、復号の結果得られる衛星信号の内容を示すビット列(受信データ)を出力する。具体的に、受信回路20は、高周波回路(RF回路)21及びデコード回路22を含んで構成されている。
高周波回路21は、高周波数で動作する集積回路であって、アンテナ10が受信したアナログ信号に対して増幅、検波を行って、ベースバンド信号に変換する。デコード回路22は、ベースバンド処理を行う集積回路であって、高周波回路21が出力するベースバンド信号を復号してGPS衛星から受信したデータの内容を示すビット列を生成する。デコード回路22は、さらに生成されたビット列から時刻情報を取得し、またそのビット列から緯度や経度を含む位置情報を算出する。受信回路20は、算出された時刻情報や位置情報をマイクロコントローラ31に向けて出力する。
制御回路30は、衛星電波腕時計1に含まれる各種回路や機構を制御する回路であり、マイクロコントローラ31と、モータ駆動回路35と、RTC(Real Time Clock)36と、不揮発性メモリ37とを含んで構成される。マイクロコントローラ31は、演算部32と、RAM(Random Access Memory)33と、ROM(Read Only Memory)34と、を含み、例えば1つの集積回路により構成される。
演算部32は、ROM34に格納されたプログラムに従って各種の情報処理を行う。本実施形態において演算部32が実行する処理の詳細については、後述する。RAM33は、演算部32のワークメモリとして機能し、演算部32の処理対象となるデータが書き込まれる。特に本実施形態では、RAM33は、後述する指針52等が指し示す位置や表示モード等の、内部制御用の各種データの値を保持する。
RTC36は、衛星電波腕時計1の内部での計時に使用されるクロック信号を供給する。図2では、RTC36が出力するクロック信号はマイクロコントローラ31に入力され、マイクロコントローラ31は図示しないカウンタによりクロック信号に含まれるパルスをカウントする。演算部32は、カウントされたパルスの数に応じた内部時刻を取得し、内部時刻に基づいて時刻表示部51に表示すべき時刻(表示時刻)を決定する。
モータ駆動回路35は、演算部32により決定された表示時刻に応じて、駆動機構50に含まれるモータを駆動する駆動信号を出力する。これにより、制御回路30によって生成された表示時刻が時刻表示部51に表示される。
また、本実施形態に係る衛星電波腕時計1では、演算部32が、RTC36から供給される信号によって計時された内部時刻を、受信回路20によって受信された衛星信号に基づいて修正する。
不揮発性メモリ37は、電源の供給がされない場合や衛星電波腕時計1が再起動する場合でも格納されたデータを保持するメモリであり、例えばフラッシュメモリやEEPROMである。不揮発性メモリ37に格納されるデータの詳細については後述する。
発電回路41は文字板53の下に配置される太陽電池を含む。発電回路41は、衛星電波腕時計1に対して照射される太陽光などの外光によって発電し、発電した電力を二次電池42に供給する。
二次電池42は、リチウムイオン電池等の充電可能な電池と、そのリチウムイオン電池等の充電および放電を管理するバッテリーマネジメント回路とを含み、発電回路41によって発電された電力を蓄積する。そして、蓄積された電力のうち動作に必要な電力を、受信回路20や制御回路30、駆動機構50など、衛星電波腕時計1内の各部に対して供給する。
電源電圧検出回路43は、二次電池42の電圧を測定する回路である。測定された電圧を示す信号は、マイクロコントローラ31に向けて出力される。
操作部60は、例えば竜頭や操作ボタン等であって、衛星電波腕時計1の使用者による操作を受け付けて、その操作内容を制御回路30に対して出力する。制御回路30は、操作部60が受け付けた操作入力の内容に応じて各種の処理を実行する。
駆動機構50は、前述したモータ駆動回路35から出力される駆動信号に応じて動作するステップモータと、輪列と、を含んで構成され、ステップモータの回転を輪列が伝達することによって、指針52、日板54を回転させる。時刻表示部51は、指針52、日板54及び文字板53によって構成される。指針52は、時針52a、分針52b、秒針52c、サブ時針52d、サブ分針52e、機能針52f、モード針52gを含む。文字板53上には、サブ表示領域53b、機能表示領域53c、モード表示領域53dも配置されている。
図3は、図1に示す衛星電波腕時計1における指針52、日板54の特性を説明する図である。指針52および日板54は、どちらも複数の位置のうちいずれかをアナログ機構によって指すことで時刻等の情報を表示するものであり、互いに共通する性質を有する。指針52および日板54を区別しない場合にはアナログ表示機構と記載する。
モード針52gは、モード表示領域53d内で衛星電波腕時計1の表示モードを示す針であり、モード針52gは、モータの動力なしに、ユーザによる竜頭の機械的な動きに応じて指す位置を変える。表示モードには、タイムモード、クロノモード、アラームモード、サマータイム表示モード、電池残量表示モードがある。タイムモードは、現在時刻を表示するモードであり、クロノモードは、衛星電波腕時計1をクロノグラフとして動作させるモードであり、アラームモードはアラーム時刻やアラームのオンオフを設定するモードである。サマータイム表示モードは、サマータイム表示をしているか否かを機能針52fに表示させるモードであり、電池残量表示モードは、二次電池42の電池残量を機能針52fに表示させるモードである。タイムモード、クロノモード、アラームモードの切り替えは、ユーザが竜頭を引き出すまたは引っ込める操作によって行ってよいし、サマータイム表示モード、電池残量表示モードへの切り替えについては例えばタイムモードの際にユーザが操作部60のボタンを操作することによって行われてよい。
時針52a、分針52b、秒針52cは、回転しながら文字板53上の位置を指すことによって、メインの現在時刻を表示する。秒針52cは、さらにクロノモードでは計測開始からの秒の経過を示す。時針52aおよび分針52bは、どちらもステップモータAにより駆動される。ステップモータAは分針52bの1周(60秒)につき360ステップ動作し、分針52bの1周は時針52aの1時間(12分の1)になる。時針52aおよび分針52bが全てのパターンを表示するために必要なステップ数は4320(360×12)である。秒針52cはステップモータBにより駆動され、ステップモータBは秒針52cの1周につき60ステップ動作する。なお秒針52cは、ユーザの操作部60の操作等に応じて発電量や衛星電波の受信状況、アラームのオンオフの状況を表示してもよい。ここで、時針52a、分針52b、秒針52cの駆動方式は、分針52bと秒針52cとを連動させて駆動する方式や、時針52a、分針52b、秒針52cをそれぞれ独立に駆動する方式もあり、時計の仕様に応じて駆動方式を適宜選択してよい。
サブ時針52d、サブ分針52eは、サブ表示領域53bにおいて、タイムモードではメインと異なる都市における現在時刻(サブ時刻)やUTC時刻を表示し、クロノモードでは計測開始からの時分の経過を表示し、アラームモードではアラーム時刻を表示する。サブ時針52dは24時間表示である。サブ時針52dおよびサブ分針52eは、どちらもステップモータCにより駆動される。ステップモータCはサブ分針52eの1周(60秒)につき60ステップ動作し、サブ分針52eの1周はサブ時針52dの1時間(24分の1)になる。サブ時針52dおよびサブ分針52eが全てのパターンを表示するために必要なステップ数は1440(60×24)である。なお、文字板53上に現在時刻が午前/午後のどちらであるかが表示する部分を設けてもよい。
機能針52fは、本実施形態ではタイムモードでは機能表示領域53cの左側部分を指すことで曜日を表示し、サマータイム表示モードでは機能表示領域53cの下側部分を指すことでサマータイム表示であるか否かを表示し、電池残量表示モードでは電源電圧検出回路43により計測された電圧に応じて機能表示領域53cの右側部分を指すことで二次電池42の電池残量を表示する。また、クロノモードでは、機能針52fは計測開始からの経過時間のうち、20分の1秒単位の値(0〜0.95までの20段階)を示す。
日板54は、現在日付のうち日のみを表示する。機能針52fおよび日板54は、どちらもステップモータDにより駆動される。ステップモータDは機能針52fの1周につき60ステップ動作する。また日板54は、ジェネバ機構により、機能針52fが5周するごとに指す位置が1日変わる。日板54が表示する日付は1日から31日の31種類あるため、機能針52fおよび日板54が全パターンを表示するために必要なステップ数は9300(60×5×31)である。なお、機能針52fを駆動するモータと日板54を駆動するモータとは、別であってもよい。機能針52fや日板54を有する時計の内部スペースや要求される消費電力やコストに応じてモータを同じにするか否かが決定されてよい。
針位置検出部55は、時針52a、分針52b、秒針52cの位置を検出するセンサを有し、そのセンサの検出結果を示す信号をマイクロコントローラ31に出力する。例えば、光検出式の針位置検出機構の場合には、検出対象の針等に、特定の位置に孔またはスリットが設けられた円板等が同期して回転するように取付けられており、針等が特定の位置(基準位置)にくると光が孔またはスリットを通過するようになっている。針位置検出部55に含まれるセンサはその通過した光を検出し、針位置検出部55はその検出による信号を出力する。本実施形態では、時針52a、分針52b、秒針52cのそれぞれが例えば12時の位置にある場合に針位置検出部55がそれぞれの針が特定の位置にあることを示す信号を出力する。針位置検出部55は、さらにサブ時針52dおよびサブ分針52eの位置を検出するセンサを有し、そのそれぞれが特定の位置にあるか否かを検出してもよい。なお、孔またはスリットが設けられた円板の代わりに、検出パターンが設けられた円板を用いてもよい。この検出パターンは、互いに反射率が異なる2つの種類の領域を有する。針位置検出部55に含まれるセンサは、検出パターンに照射された光の反射光を検出し、針位置検出部55が検出された反射光の強さに基づいて針等が基準位置にあるか否かを示す信号を出力する、または針の位置を示す信号を出力してよい。
なお、受信回路20および針位置検出部55は、物理的にはマイクロコントローラ31の入出力ポートと切替回路を介して接続されている。マイクロコントローラ31は、切替回路を操作することにより、受信回路20および針位置検出部55のうち選択されたものと信号をやりとりすることができる。マイクロコントローラ31の入出力ポートの数が多ければ、受信回路20および針位置検出部55を互いに異なる入出力ポートに直接接続してもよい。
次に、本実施形態において制御回路30のマイクロコントローラ31の動作について説明する。図4は、衛星電波腕時計1が実現する機能を示す機能ブロック図である。マイクロコントローラ31に含まれる演算部32は、ROM34に格納されたプログラムを実行することにより、機能的に、図5に示すように、起動処理部31aと、受信制御部31bと、基準位置設定部31cと、機能針位置決定部31dと、時刻表示制御部31eと、モード制御部31fと、バックアップ制御部31gと、を実現する。
起動処理部31aは、ユーザの操作により操作部60から再起動の指示が入力された場合、マイクロコントローラ31に内蔵されるウォッチドッグタイマがシステムの異常を検出した場合、環境温度がRTC36に含まれる発振器の動作温度範囲の外になったためにその発振器が一時停止した場合に、衛星電波腕時計1を再起動する。また、起動処理部31aは再起動の際に衛星電波腕時計1を利用可能な状態にするための処理を実行する。
受信制御部31bは、受信回路20の起動および受信の開始を制御し、受信回路20が受信した衛星信号に基づく時刻情報などのデータを取得する。
基準位置設定部31cは、複数のアナログ表示機構のうち一部(以降、「第1のアナログ表示機構」という)の表示位置を検出するセンサの検出結果に基づいて、第1のアナログ表示機構を較正する。本実施形態では第1のアナログ表示機構は、時針52a、分針52bおよび秒針52cであり、サブ時針52d、サブ分針52eを含んでよい。より具体的には、基準位置設定部31cは、第1のアナログ表示機構のそれぞれが基準位置を指していることを示す信号を針位置検出部55が出力するまで、そのそれぞれのアナログ表示機構を駆動するステップモータを回転させる。この基準位置設定部31cにより、これらのアナログ表示機構が再起動時にどの位置を指していても回転終了時に基準位置を指すようになり、第1のアナログ表示機構の位置が較正される。
機能針位置決定部31dは、複数のアナログ表示機構のうち他の一部(以降、「第2のアナログ表示機構」という)を、現在の表示位置に関する情報に基づいて較正する。第1のアナログ表示機構と第2のアナログ表示機構とは異なる。本実施形態では、第2のアナログ表示機構は、機能針52f、日板54である。機能針52fや日板54は、平均的な動作間隔が第1のアナログ表示機構に比べて長い。また、第2のアナログ表示機構として、午前/午後表示針が含まれてもよい。ここで、第2のアナログ表示機構の現在の表示位置に関する情報とは、第2のアナログ表示機構が現在指し示している位置を特定するのに十分な情報であって、本実施形態の機能針位置決定部31dは、より具体的には、不揮発性メモリ37に格納された、第2のアナログ表示機構の表示位置を示す情報に基づいて較正を行う。なお、機能針位置決定部31dは、受信回路20が受信した衛星信号から取得される時刻情報や位置情報に基づいて第2のアナログ表示機構を較正してもよい。
時刻表示制御部31eは、モータ駆動回路35を制御し、時刻表示部51に表示時刻が表示されるように制御する。時刻表示制御部31eは時針52a、分針52b、秒針52cが表示時刻を指すようにモータ駆動回路35を介してステップモータA,Bを制御する。またタイムモードでは、時刻表示制御部31eは、サブ時針52d、サブ分針52eがサブ都市やUTCの表示時刻を指し、機能針52fが曜日を指すようにモータ駆動回路35を介してステップモータC,Dを制御する。またサマータイム表示モード、電池残量表示モードでは、時刻表示制御部31eは、機能針52fがそれぞれサマータイム表示のオンオフ、電池残量を表示するようにステップモータDを制御する。クロノモードでは、時刻表示制御部31eはサブ時針52d、サブ分針52e、秒針52c、機能針52fをそれぞれ、時積算計、分積算計、クロノグラフ秒針、スモールセコンドとして計測開始からの経過時間を表示するようにステップモータB,C,Dを制御する。また、時刻表示制御部31eは、日付が変わる際に、日板54の表示を切り替えるようステップモータDを制御する。
ステップモータはある位置から指示されたステップだけ輪列を回転させることができるが、絶対位置を指定することは難しい。そこで、時刻表示制御部31eは、指針52や日板54が指している位置をRAM33に記憶させ、表示モード変更の際には現在位置と新たに指すべき位置との差を算出し、その差に基づいてステップモータを制御する。特に機能針52fについては、表示モードにより表示内容が全く異なるため、このような制御が不可欠である。
モード制御部31fは、操作部60からの入力に基づいて表示モードを変更する。モード制御部31fは例えば、操作部60のうち竜頭が操作された場合にタイムモード、クロノモード、アラームモードに表示モードを切り替え、タイムモードの際にボタンが押下された場合にモード制御部31fは表示モードをサマータイム表示モードや電池残量表示モードに切り替えてよい。
バックアップ制御部31gは、不揮発性メモリ37に、再起動時に参照されるデータを格納する。このデータは、衛星信号からの取得が不可能または取得に時間がかかる情報や、アナログ表示機構の現在位置を示す情報を含む。
図5は、不揮発性メモリ37に格納されるデータの一例を示す図である。不揮発性メモリ37は例えばページ71,72,73のような複数のページを含み、そのうち1ページが利用される。以下では利用されるページを利用ページと記載する。利用ページには、書き込み回数カウンタ、ロールオーバ情報、閏秒情報、WN(週番号)、表示モード、曜日情報、都市情報、サマータイム設定が記憶されている。これらの情報は、第2のアナログ表示機構の現在位置の算出や時刻情報の取得を容易にする情報である。他に、不揮発性メモリ37に現在の年月日の情報や、午前/午後表示の情報等が格納されてもよい。不揮発性メモリ37に格納されるデータは、後述する書き込み回数の制限から、平均して1日に最大でも1〜2回程度の書き換えが想定されるものである。ここで、不揮発性メモリ37に格納されるデータは、第2のアナログ表示機構の現在位置そのものを示すデータの代わりに、現在位置を推定できるデータであってかつよりビット幅の小さいデータにすると好適である。例えば、年月日の代わりに曜日(3ビット)を不揮発性メモリ37に格納するとよい。これにより、不揮発性メモリ37の容量が節約され、不揮発性メモリ37の実装面積を縮小することも可能となる。
ロールオーバ情報、閏秒情報、WNは、GPSから送信される衛星信号から取得される情報であり、数日から数十年変化しない情報である。曜日情報、都市情報は、現在日付を算出するために必要な情報であり、これらにより、日板54の現在位置を求めることが可能となる。また、サマータイム設定は、衛星電波腕時計1がサマータイム表示をしているか否かを示す情報である。なお、必ずしも不揮発性メモリ37に格納される情報が、RAM33にある情報のバックアップでなくてもよい。マイクロコントローラ31は、不揮発性メモリ37に格納される情報を直接読出しまたは書き込みして様々な制御に用いてもよい。
不揮発性メモリ37がフラッシュメモリである場合、書き込みはページ単位で行われ、また書き込み回数に制限(例えば1000〜10000回)がある。バックアップ制御部31gは不揮発性メモリ37の各ページへの書き込み回数が制限を超えないようにデータの書き込み先のページを制御する。より具体的には、書き込み回数カウンタには、不揮発性メモリ37の利用ページにデータが書き込まれた回数の情報が格納されており、バックアップ制御部31gは書き込み回数カウンタが不揮発性メモリ37の書き込み制限回数に達した場合に、利用ページを次のページに変更する。このような制御により、表示モードといった情報の更新などにより書き込み回数が増加しても、信頼性が確保される。
以下では、再起動時の処理についてさらに詳細に説明する。図6は、再起動時のマイクロコントローラ31の処理の概要を示すフロー図である。起動処理部31aは、操作部60からの入力が、ユーザからのオールリセット指示であるかを検出し、その操作が検出された場合、マイクロコントローラ31に内蔵されるウォッチドッグタイマがシステムの異常を検出した場合、または、環境温度がRTC36に含まれる発振器の動作温度範囲の外になったためにその発振器が一時停止した場合に図6に示す処理を実行する。起動処理部31aは、はじめに、セルフチェック、周辺回路の初期化などの初期処理を実行する(ステップS101)。次に、受信制御部31bは、受信回路20を起動し、衛星信号の受信を開始させる(ステップS102)。ここで、受信制御部31bは、切替回路がある場合には入出力ポートの接続先を受信回路20に切替え、その後に衛星信号の受信を開始させる信号を受信回路20に送ってもよい。受信回路20は内蔵されるプロセッサにより衛星信号の受信等を独立して行うことができ、以後の処理と並行して衛星信号の受信を行う。
ステップS102の処理の次には、基準位置設定部31cは、針位置検出部55からの信号に基づいて、第1のアナログ表示機構である時針52a、分針52b、秒針52cの位置を基準位置に合わせる(ステップS103)。より具体的には、時針52a、分針52bが基準位置にあることを示す信号を針位置検出部55から受信するまで時針52aおよび分針52bを駆動するステップモータAを回転させることで時針52aおよび分針52bの位置を基準位置に設定する。また秒針52cが基準位置にあることを示す信号を針位置検出部55から受信するまでステップモータBを回転させることで秒針52cを基準位置に設定する。なお、基準位置設定部31cはサブ時針52dやサブ分針52eに対して同様の制御を行ってもよい。また切替回路がある場合には、基準位置設定部31cはステップS102の処理の前に入出力ポートの接続先を針位置検出部55に切り替えてよい。
そして、受信制御部31bは、受信回路20が衛星信号の受信を完了するのを待ち、その受信完了を確認した後に受信回路20から受信結果として時刻情報や位置情報を取得する(ステップS104)。なお、切替回路がある場合には、受信制御部31bは、入出力ポートの接続先を受信回路20に切替えてから受信完了の確認や時刻情報等の取得を行ってよい。また、時刻表示制御部31eは、取得された時刻情報に基づいて現在時刻および現在日付を設定する(ステップS105)。ここで、受信回路20による衛星信号の受信と針位置検出部55による第1のアナログ表示機構の較正とを並行に行うことで、再起動に必要な時間を短縮することができる。また、第1のアナログ表示機構の較正がなされた後に衛星信号により取得された現在時刻を表示するようになるので、誤った時刻を指し示す事態を防ぐことができる。
次に、機能針位置決定部31dは、第2のアナログ表示機構である機能針52fについて針位置決定処理を実行する(ステップS106)。
針位置決定処理の詳細について説明する。図7および8は、機能針位置決定部31dによる処理の一例を説明するフロー図である。機能針位置決定部31dは、はじめに、不揮発性メモリ37の利用ページからWN、曜日情報、ロールオーバ情報または必要に応じて都市情報を取得する(ステップS201)。次に、機能針位置決定部31dはWN、曜日情報等からリセット時の日付であるリセット日付を算出し、リセット日付を日板54の位置として決定する(ステップS202)。機能針位置決定部31dは決定された日板54の位置をRAM33に記憶させる。より具体的には、WNや曜日情報が時針52a、分針52bの時刻を示す対象となる都市における週番号や曜日を示す場合には、機能針位置決定部31dはロールオーバ情報とWNとからリセット時にどの週であったかを算出し、算出された週と曜日情報とからリセット日付を算出する。なお、WNや曜日情報がUTC日付に対応するものである場合には、機能針位置決定部31dはロールオーバ情報、WN、曜日情報からUTCにおける日付を算出し、機能針位置決定部31dはその日付と都市情報とサマータイム情報とに基づいて時針52a、分針52bの時刻を示す対象となる都市におけるリセット日付を算出すればよい。なお、標準電波を用いた電波腕時計や電波受信機能のないアナログ腕時計の場合などでは、不揮発性メモリ37に日付を直接格納しておき、機能針位置決定部31dはそれを取得するだけでもよい。また、時刻表示制御部31eは、受信された衛星信号に含まれるWN、曜日情報、都市情報から現在日付を算出し、この日付がリセット日付と異なる場合には、日板34等が受信された衛星信号により求められた日付を示すように表示を修正してもよい。
次に、機能針位置決定部31dは不揮発性メモリ37から表示モードを取得する(ステップS203)。そして、取得された表示モードがタイムモードまたはアラームモードを示す場合には(ステップS204のY)、機能針位置決定部31dは曜日情報から機能針52fの位置を算出する(ステップS205)。一方、表示モードがサマータイム表示モードの場合には(ステップS206のY)、機能針位置決定部31dは不揮発性メモリ37からサマータイム設定を取得し(ステップS207)、サマータイム設定から機能針52fの位置を算出する(ステップS208)。
また、表示モードが電池残量表示モードの場合には(ステップS209のY)、機能針位置決定部31dは電源電圧検出回路43に二次電池42の電池残量を示す電圧を計測させ(ステップS210)、その計測された電圧の値から機能針52fの位置を算出する(ステップS211)。また、表示モードが上記のいずれでも無い場合には(ステップS209のN)、表示モードはクロノモードであり、機能針52fの位置が頻繁に変化しており書き換え制限回数との関係で不揮発性メモリ37に格納できないため、機能針52fの位置は決定できない。そのため、機能針位置決定部31dは、モータ駆動回路35を制御することにより、機能針52fの位置を手動で合わせる必要がある旨を表示する(ステップS212)。この旨は、例えば秒針52cに特有の動きをさせることにより表示されてよい。なお、表示モードに基づいて機能針52fの位置を判断するだけでなく、リセット前のスイッチ等の操作情報に基づいて機能針52fの位置を算出してもよい。不揮発性メモリ37にスイッチの操作情報も格納することで、より詳細な操作に応じた表示の変更にも対処することが可能になる。例えば、クロノモードにおいて、計測前または計測後リセットがなされた状態であれば、機能針52fは0秒位置にあると特定できる。
針位置決定処理が行われた後には、これまでに判明した第1のアナログ表示機構および第2のアナログ表示機構の現在位置と、現在時刻、現在日付に基づいて、時刻表示制御部31eはアナログ表示機構に現在の情報を表示させる。より具体的には、時刻表示制御部31eは時針52a、分針52b、秒針52cが現在時刻を指すようにステップモータA,Bを制御する(ステップS107)。また時刻表示制御部31eは、現在日付と、現在の表示モードと算出された機能針52f、日板54の位置とに基づいて、日板54が現在日付を表示し、機能針52fが表示モードに応じた表示をするように制御する(ステップS108)。これらの動作により、再起動時の処理が完了する。
このように、不揮発性メモリ37に格納された情報を用いて機能針52fや日板54などの第2のアナログ表示機構の表示位置を決定し、それに応じて機能針52f等の表示を制御することで、ユーザが手動で機能針52f等の表示位置を基準位置に合わせる操作を省略することが可能になる。特に腕時計ではスペースやコストの面から、針位置を検出する機構の検出対象を全てのアナログ表示機構にすることは難しい。本実施形態では、機能針52fのように表示位置の変更が比較的少ないアナログ表示機構については針位置を検出する機構を設けることなく較正することが可能になっている。また、図3に示すように日板54の調整に必要なステップモータDのステップ数は膨大であり、仮に手動で基準位置に合わせる操作をすると長時間かかってしまう。本実施形態では位置合わせに必要な時間も大幅に短縮される。
図7および図8に記載の例では、再起動直前の表示モードがクロノモードの場合は機能針52fの位置を手動で合わせるようにしているが、機能針位置決定部31dは、不揮発性メモリ37から機能針52fの位置を取得することで、機能針52fの現在位置を決定してもよい。例えば、不揮発性メモリ37が、クロノモードにおける機能針52fの動作/停止を示す動作情報、停止中の機能針52fの位置を記憶し、表示モードがクロノモードである場合に、機能針位置決定部31dが不揮発性メモリ37に格納される動作情報に基づいて、機能針52fが停止しているか判定する。そして、機能針52fが停止している場合に、機能針位置決定部31dは不揮発性メモリ37から停止中の機能針52fの位置を取得する。この場合、表示モードがクロノモードの場合には、計測開始時にバックアップ制御部31gが動作情報に機能針52fが動作中であることを示す値を設定し、計測終了時にバックアップ制御部31gが動作情報に機能針52fが停止中であることを示す値を設定するとともに測定された1/20秒単位の値(20種類の値のいずれか)を不揮発性メモリ37に書き込む。なお、機能針52fの位置を示す情報が動作情報を兼ねてもよい。機能針52fの位置を示す情報に特別な値(例えば31や255等)が書き込まれている場合に機能針52fが動作中であるとしてもよい。
一方、機能針位置決定部31dは、不揮発性メモリ37に格納された情報の少なくとも一部の代わりに、衛星信号から取得された現在日付、現在時刻、標準電波から取得される現在日付および現在時刻、サマータイムの情報を用いて機能針52f等の位置を決定してもよい。再起動される際には、再起動が必要な状態になってから再起動がされ、機能針位置決定部31dの処理がされるまでの時間が数分程度に収まることが考えられる。このような場合には、例えば、機能針位置決定部31dは、ステップS201,S202において不揮発性メモリ37に格納される日付を示す情報(曜日情報など)の代わりに現在日付を用いて日板54の位置を決定し、現在日付から曜日情報を取得してよい。またステップS207,S208において、機能針位置決定部31dは標準電波に含まれるサマータイム情報から機能針52fの位置を算出してよい。
次にバックアップ制御部31gによるデータの格納に関連する処理について説明する。図9は、日付が変わる際の時刻表示制御部31eおよびバックアップ制御部31gの処理を説明するフロー図である。
時刻表示制御部31eは、前回の処理の時刻と現在の処理の時刻との間に午前0時0分0秒が存在するか否か(午前0時を過ぎたか)を判定する(ステップS301)。そして、午前0時を過ぎた場合には(ステップS301のY)、RAM33に記憶されている日板54の位置および機能針52fの位置と、現在日付、曜日から、ステップモータDを駆動させるステップ数(駆動量)を算出する(ステップS302)。また算出されたステップ数だけステップモータDを回転させ、日板54の表示位置と機能針52fの表示位置を変更する(ステップS303)。
日板54および機能針52fの表示位置が変更されると、バックアップ制御部31gは、不揮発性メモリ37の曜日情報を書き換える(ステップS304)。このように、日付の変化に伴うアナログ表示機構の表示位置の変更に合わせて不揮発性メモリ37の内容を書き換えることで、表示された内容と不揮発性メモリ37の内容とを一致させることができる。また、バックアップ制御部31gが、不揮発性メモリ37に存在する日付に関するデータを、1日につき、午前0時という所定の時刻に不揮発性メモリ37の内容を書き換えることで、日付の更新に対応している。なお、更新のタイミングが表示位置を変更するタイミングとずれていてもよい。例えば表示時刻とUTC時刻とが異なっている場合に、UTC時刻で日付が変わったタイミングで不揮発性メモリ37内の日付に関する情報を更新してもよい。
図10は、表示モードを切り替える際のモード制御部31fおよびバックアップ制御部31gの処理を説明するフロー図である。モード制御部31fは、操作部60からの信号を取得する(ステップS401)。その信号が表示モードを切り替える操作を示す場合には(ステップS402)、モード制御部31fは、表示モードを操作に応じたものに変更する(ステップS403)。そして、時刻表示制御部31eは表示モードに応じて機能針52f等の表示位置を制御し(ステップS404)、バックアップ制御部31gは、不揮発性メモリ37に格納される表示モードを変更された表示モードに書き換える(ステップS405)。このように、表示モードの変更に応じて不揮発性メモリ37の内容が書き換えられることで、機能針52f等の表示状態と不揮発性メモリ37に格納される内容とを一致させることができる。なお、バックアップ制御部31gは、表示モードだけでなく、スイッチが押下されたか否かの情報を不揮発性メモリ37に格納してもよい。
なお、文字板53に表示される内容や表示モードは図1に示されるものと異なっていてもよい。図11は、本発明の実施形態にかかる衛星電波腕時計1の外観の他の一例を示す平面図である。図11に示す衛星電波腕時計1は、図1のものと異なり、クロノモードやアラームモードが存在せず、またサブ時針52d、サブ分針52eも存在しない。このような衛星電波腕時計1の機能針52fや日板54の位置の較正も、これまでに説明した手法で行うことができる。
図12は、図11に示す衛星電波腕時計1における指針52、日板54の特性を説明する図である。図2の例と異なり、時針52aと分針52bとはそれぞれ互いに異なるステップモータA,Bにより駆動されている。したがって、基準位置設定部31cは、ステップモータAと針位置検出部55とを制御することで時針52aを基準位置に設定し、ステップモータBと針位置検出部55とを制御することで分針52bを基準位置に設定する。一方、機能針52fと日板54との関係は図2の例と同様である。
1 衛星電波腕時計、10 アンテナ、20 受信回路、21 高周波回路、22 デコード回路、30 制御回路、31 マイクロコントローラ、31a 起動処理部、31b 受信制御部、31c 基準位置設定部、31d 機能針位置決定部、31e 時刻表示制御部、31f モード制御部、31g バックアップ制御部、32 演算部、33 RAM、34 ROM、35 モータ駆動回路、36 RTC、37 不揮発性メモリ、41 発電回路、42 二次電池、43 電源電圧検出回路、50 駆動機構、51 時刻表示部、52 指針、52a 時針、52b 分針、52c 秒針、52d サブ時針、52e サブ分針、52f 機能針、52g モード針、53 文字板、53b サブ表示領域、53c 機能表示領域、53d モード表示領域、54 日板、55 針位置検出部、60 操作部、71,72,73 ページ。

Claims (9)

  1. それぞれ複数の表示位置のうちいずれかを示す複数のアナログ表示機構と、
    前記複数のアナログ表示機構のうち第1のアナログ表示機構に対して、当該アナログ表示機構の表示位置を検出するセンサの検出結果に基づいて較正を行う第1の較正手段と、
    前記複数のアナログ表示機構のうち前記第1のアナログ表示機構と異なる第2のアナログ表示機構に対して、当該第2のアナログ表示機構の現在の表示位置に関する情報に基づいて較正を行う第2の較正手段と、
    不揮発性メモリと、
    前記第2のアナログ表示機構の現在の表示位置に関する情報を前記不揮発性メモリに記憶させる記憶制御手段と、
    含み、
    前記記憶制御手段は、前記第2のアナログ表示機構が表示位置を変更する際に、前記不揮発性メモリに変更された表示位置を記憶させ、
    前記記憶制御手段は、前記複数のアナログ表示機構の表示モードが所定のモードである場合には、前記第2のアナログ表示機構が表示位置を変更しても、前記不揮発性メモリに変更された表示位置を記憶させない、
    ことを特徴とするアナログ電子時計。
  2. 請求項に記載のアナログ電子時計において、
    前記記憶制御手段は、所定の時刻に前記不揮発性メモリに前記第2のアナログ表示機構の現在の表示位置に関する情報を記憶させる、
    ことを特徴とするアナログ電子時計。
  3. それぞれ複数の表示位置のうちいずれかを示す複数のアナログ表示機構と、
    前記複数のアナログ表示機構のうち第1のアナログ表示機構に対して、当該アナログ表示機構の表示位置を検出するセンサの検出結果に基づいて較正を行う第1の較正手段と、
    前記複数のアナログ表示機構のうち前記第1のアナログ表示機構と異なる第2のアナログ表示機構に対して、当該第2のアナログ表示機構の現在の表示位置に関する情報に基づいて較正を行う第2の較正手段と、
    不揮発性メモリと、
    前記第2のアナログ表示機構の現在の表示位置に関する情報を前記不揮発性メモリに記憶させる記憶制御手段と、
    を含み
    前記記憶制御手段は、前記アナログ表示機構の表示モードを示す情報を前記不揮発性メモリに記憶させ、
    前記第2の較正手段は、前記複数のアナログ表示機構の表示モードを示す情報に基づいて、前記第2のアナログ表示機構の表示位置を算出する、
    ことを特徴とするアナログ電子時計。
  4. 請求項に記載のアナログ電子時計において、
    前記第2の較正手段は、前記表示モードを示す情報が所定のモードを示す場合に、較正ができないことを前記複数のアナログ表示機構の少なくとも一部が示すよう制御する、
    ことを特徴とするアナログ電子時計。
  5. 請求項に記載のアナログ電子時計において、
    二次電池の電圧を検出する電圧検出部をさらに含み、
    前記第2の較正手段は、前記不揮発性メモリに記憶された情報が、アナログ表示機構の表示モードが所定のモードであることを示す場合に、前記検出された電圧にさらに基づいて、前記第2のアナログ表示機構を較正する、
    ことを特徴とするアナログ電子時計。
  6. それぞれ複数の表示位置のうちいずれかを示す複数のアナログ表示機構と、
    前記複数のアナログ表示機構のうち第1のアナログ表示機構に対して、当該アナログ表示機構の表示位置を検出するセンサの検出結果に基づいて較正を行う第1の較正手段と、
    前記複数のアナログ表示機構のうち前記第1のアナログ表示機構と異なる第2のアナログ表示機構に対して、当該第2のアナログ表示機構の現在の表示位置に関する情報に基づいて較正を行う第2の較正手段と、
    衛星から時刻情報を含む衛星信号を受信する受信部と、を含み、
    前記センサは、前記第1のアナログ表示機構が特定の位置を指したか否かを検出し、
    再起動された際に、前記受信部に衛星信号の受信の開始を指示し、当該指示の後に前記第1の較正手段に、前記受信部による前記衛星信号の受信と並行して、前記第1のアナログ表示機構が前記特定の位置を指したことが検出されるまで表示位置を変化させ、前記第1のアナログ表示機構が前記特定の位置を指した後に前記受信部から前記第2のアナログ表示機構の現在の表示位置に関する情報として受信結果を取得する制御部をさらに含む、
    ことを特徴とするアナログ電子時計。
  7. それぞれ複数の表示位置のうちいずれかを示す複数のアナログ表示機構を有するアナログ電子時計の制御方法であって、
    前記複数のアナログ表示機構のうち第1のアナログ表示機構に対して、当該アナログ表示機構の表示位置を検出するセンサの検出結果に基づいて較正を行うステップと、
    前記複数のアナログ表示機構のうち前記第1のアナログ表示機構と異なる第2のアナログ表示機構に対して、当該第2のアナログ表示機構の現在の表示位置に関する情報に基づいて較正を行うステップと、
    前記第2のアナログ表示機構が表示位置を変更する際に、前記第2のアナログ表示機構の現在の表示位置に関する情報として変更された表示位置を不揮発性メモリに記憶させるステップと、を含み、
    前記表示位置を記憶させるステップでは、前記複数のアナログ表示機構の表示モードが所定のモードである場合には、前記第2のアナログ表示機構が表示位置を変更しても、前記不揮発性メモリに変更された表示位置を記憶させない、
    ことを特徴とするアナログ電子時計の制御方法。
  8. それぞれ複数の表示位置のうちいずれかを示す複数のアナログ表示機構を有するアナログ電子時計の制御方法であって、
    前記複数のアナログ表示機構のうち第1のアナログ表示機構に対して、当該アナログ表示機構の表示位置を検出するセンサの検出結果に基づいて較正を行うステップと、
    前記複数のアナログ表示機構のうち前記第1のアナログ表示機構と異なる第2のアナログ表示機構に対して、当該第2のアナログ表示機構の現在の表示位置に関する情報に基づいて較正を行うステップと、
    前記第2のアナログ表示機構の現在の表示位置に関する情報を不揮発性メモリに記憶させるステップと、
    を含み、
    前記情報を不揮発性メモリに記憶させるステップでは、前記アナログ表示機構の表示モードを示す情報を前記不揮発性メモリに記憶させ、
    前記第2のアナログ表示機構に対して較正を行うステップでは、前記複数のアナログ表示機構の表示モードを示す情報に基づいて、前記第2のアナログ表示機構の表示位置を算出する、
    ことを特徴とするアナログ電子時計の制御方法。
  9. それぞれ複数の表示位置のうちいずれかを示す複数のアナログ表示機構を有するアナログ電子時計の制御方法であって、
    前記複数のアナログ表示機構のうち第1のアナログ表示機構に対して、当該アナログ表示機構の表示位置を検出するセンサの検出結果に基づいて較正を行うステップと、
    前記複数のアナログ表示機構のうち前記第1のアナログ表示機構と異なる第2のアナログ表示機構に対して、当該第2のアナログ表示機構の現在の表示位置に関する情報に基づいて較正を行うステップと、
    再起動された際に、衛星から時刻情報を含む衛星信号を受信する受信部に前記衛星信号の受信の開始を指示し、当該指示の後に前記第1の較正手段に、前記受信部による前記衛星信号の受信と並行して、前記第1のアナログ表示機構が特定の位置を指したことがセンサにより検出されるまで表示位置を変化させ、前記第1のアナログ表示機構が前記特定の位置を指した後に前記受信部から前記第2のアナログ表示機構の現在の表示位置に関する情報として受信結果を取得するステップと、
    を含むことを特徴とするアナログ電子時計の制御方法。
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