JP6652809B2 - 電子時計、電子時計システム、および電子時計制御方法 - Google Patents

電子時計、電子時計システム、および電子時計制御方法 Download PDF

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本発明は、電子時計、電子時計システム、および電子時計制御方法に関する。
従来、携帯電子装置に装着されたアナログ電子時計が知られている(例えば、引用文献1)。このアナログ電子時計は、携帯電子装置の電源が動作に十分な電圧を有している場合には、携帯電子装置により送信された針を動かすための信号に基づいて針を制御する。一方、携帯電子装置が動作できなくなる電源電圧の場合には、アナログ電子時計の針を動かす制御を自装置で行う。これにより、アナログ電子時計は、時刻を刻む動作を停止させることなく続行させている。
特開2010−271239号公報
しかしながら、従来の携帯電子装置に装着されたアナログ電子時計においては、分針や時針などの針の動きを制御するためには、針や輪列等の負荷および駆動源となるモータの特性を考慮した設定が必要であり、複雑な運針制御の設定は容易ではなかった。
本発明は、このような事情を考慮してなされたものであり、運針制御の設定を容易としつつ、表現豊かに針を動作させることができる電子時計、電子時計システム、および電子時計制御方法を提供することを目的の一つとする。
上記課題を解決するために本発明の電子時計は、表示板に沿って回転駆動される針と、パルスに基づいて前記針を駆動するように動作するステッピングモータと、時刻とは無関係に前記針を制御するためのコマンドを取得する取得部と、前記取得部により取得されたコマンドに基づいて、前記ステッピングモータを制御するための制御信号を出力する制御部と、前記コマンドと前記ステッピングモータの制御項目に対応する物理量との対応関係が設定されたモータ制御設定テーブルを保持する記憶部と、を備え、前記制御部は、前記取得部により取得された前記コマンドを用いて前記記憶部に保持された前記モータ制御設定テーブルを参照し、前記モータ制御設定テーブルから得られた物理量に基づき前記ステッピングモータを制御する。本発明によれば、表現豊かに針を動作させることができる。
本発明の電子時計は、表示板に沿って回転駆動される針と、パルスに基づいて前記針を駆動するように動作するステッピングモータと、時刻とは無関係に前記針を制御するためのコマンドを取得する取得部と、前記取得部により取得されたコマンドに基づいて、前記ステッピングモータを制御するための制御信号を出力する制御部と、前記コマンドと前記ステッピングモータの制御項目に対応する物理量との対応関係が設定されたモータ制御設定テーブルを保持する記憶部と、を備え、前記制御部は、前記取得部により取得された前記コマンドを用いて前記記憶部に保持された前記モータ制御設定テーブルを参照し、前記モータ制御設定テーブルから得られた物理量に基づき前記ステッピングモータを制御することができる。
本発明の電子時計は、前記制御項目は、制御対象となる針、針の駆動目標角度に応じた前記ステッピングモータのステップ数、針の回転方向、針の回転速度、に関する項目を含むことができる。
本発明の電子時計は、針の位置を検出することで針の現在角度を検出可能な針位置検出部を備え、前記制御項目に対応する物理量は、前記駆動目標角度と前記現在角度とを比較した差分に基づく物理量を含むことができる。
本発明の電子時計は、前記取得部は、前記コマンドとして第1コマンドと第2コマンドとの少なくとも1つを取得可能であり、前記記憶部は、前記モータ制御設定テーブルとして、第1コマンドに対応する第1のモータ制御設定テーブルと第2コマンドに対応する第2のモータ制御設定テーブルとが少なくとも保存されることができる。
本発明の電子時計は、前記対応関係は、メール受信の報知、カウントダウンタイマー、を含む機能を発揮できる値として設定される前記物理量により構成されることができる。
本発明の電子時計は、対応関係を示す情報を取得し、前記制御部は、前記取得部が取得した前記対応関係を示す情報を前記記憶部に保持させることができる。
本発明の電子時計システムは、上述の電子時計と、前記取得部と通信可能であって前記コマンドを送受信可能な通信部とを備え、前記電子時計と積層される電子装置とを備えることができる。
本発明の電子時計システムは、前記電子時計は、前記コマンドを前記取得部に向けて送信するように、前記電子装置に要求信号を送信することができる。
本発明の電子時計システムは、前記電子時計は、前記コマンドにより、前記コマンドに対応する前記制御項目及び前記物理量に基づく前記駆動部の制御が完了した状態において、その完了を通知する制御完了信号を前記電子装置に送信することができる。
本発明の電子時計システムは、前記電子装置は電源を備え、前記電子時計は前記電源とは異なる電源を備えることができる。
本発明の電子時計システムは、前記電子装置は、前記電子時計が積層された状態で利用者の腕に装着することを可能とする装着部に搭載されていることができる。
本発明の電子時計制御方法は、時刻とは無関係に表示板に沿って回転駆動される針を制御するためのコマンドを取得し、前記コマンドと、パルスに基づいて前記針を駆動するように動作するステッピングモータの制御項目に対応する物理量との対応関係が設定されたモータ制御設定テーブルを保持し、前記取得した前記コマンドに基づいて、前記モータ制御設定テーブルを参照し、前記モータ制御設定テーブルから得られた物理量に基づき、前記ステッピングモータを制御し、前記針を駆動することができる。
本発明によれば、電子時計は、取得したコマンドに基づいてステッピングモータを制御できるため、外部からの簡便な指示内容にもかかわらず表現豊かに針を動作させることができる。
電子時計システム1の斜視図。 電子時計システム1の機能構成図。 電子時計システム1により実行される処理の流れを示すシーケンス図。 電子時計30により実行される処理を示すフロー図。 電子時計システム1のデータ構造図。 モータ制御設定テーブルの一例を示す図。 モータ制御設定テーブルに基づいて針が制御される様子を説明するための図。 まわる動作について説明するための図。 ひらく動作について説明するための図。 1箇所に集合する動作について説明するための図。 ストップウォッチ動作について説明するための図。 カウントダウンタイマー動作について説明するための図。 時刻になる動作について説明するための図。 第2の実施形態の電子時計ユニット30Aの外観図。 第2の実施形態の電子時計ユニット30Aの機能構成図。 第2の実施形態における電子時計システム1により実行される処理の流れを示すシーケンス図。 外部機器等からコマンドを取得する場合について説明するための図。 モータ制御設定テーブルの一例を示す図。
以下、図面を参照し、本発明の電子時計、電子時計システム、および電子時計制御方法の実施形態について説明する。
<第1実施形態>
図1は、電子時計システム1の斜視図である。また、図2は、電子時計システム1の機能構成図である。電子時計システム1は、情報ユニット(電子装置)10と、電子時計ユニット(電子時計)30と、表示ユニット80とを備える。電子時計システム1は、例えば情報ユニット10、電子時計ユニット30、表示ユニット80の順で積層される。積層される方向は、後述する時針34の回転軸方向となる。
情報ユニット10は、例えば無線通信機能を有し、アプリケーションプログラムをインストール可能な電子時計としてのスマートウォッチである。したがって、情報ユニット10は、利用者の腕等に装着されるリストバンド(装着部)100に搭載される形態をとる。なお、情報ユニット10がリストバンド100に一体的に組み込まれ、1つのスマートウォッチ製品として構成される場合がある。また、情報ユニット10は、情報ユニット10を制御して動作させるためのオペレーティングシステム(OS;Operating System)がインストールされた電子装置である。また、情報ユニット10は、外部通信部22を介して外部からアプリケーションプログラムをインストール可能、且つ、インストールされたプログラムを実行可能な電子装置である。情報ユニット10は、例えばネットワークにアクセス可能なスマートフォンなどの他の通信機器と通信することができる。また、情報ユニット10は、自身が基地局や、ネットワークにアクセス可能な電子装置であってもよい。
情報ユニット10は、電源部12と、発振回路14と、記憶部16と、通信部18と、表示通信部20と、外部通信部22と、情報操作部24と、情報制御部25とを備える。電源部12は、例えば蓄電池である。電源部12は、例えば1度の充電で1日〜数日の間、情報ユニット10が動作するための電力を供給する。発振回路14は、例えば水晶発振器を備える。発振回路14は、情報ユニット10内で時刻を刻むための信号を情報制御部25へ出力する。記憶部16は、情報制御部25の指示に基づいて情報を記憶する。記憶部16には、利用者によりインストールされたアプリケーションプログラム、またはAPI(Application Programming Interface)が記憶されている。通信部18は、電子時計ユニット30の通信部48と通信を行う。表示通信部20は、表示ユニット80と通信を行う。表示通信部20は、例えば表示ユニット通信部82と有線により接続されることによって通信を行う。外部通信部22は、例えばスマートフォンなどの他の通信機器と通信を行う。例えば、Bluetooth(登録商標)規格に基づく通信方式を採用できる。また、外部通信部22は、基地局や、無線LAN、Wi−Fi(Wireless Fidelity)などのアクセスポイントに接続する機能を有している。情報操作部24は、操作者の操作入力に基づく信号を情報制御部25へ出力する。
情報制御部25は、表示制御部26と、信号制御部27と、処理部28とを備える。情報制御部25は、アプリケーションプログラムを実行することで、情報操作部24に表示されたGUI(Graphical User Interface)スイッチに対する操作入力に対応する制御信号を生成し、生成した信号を電子時計ユニット30へ出力する。表示制御部26は、表示ユニット80を制御するための信号を表示ユニット80へ出力する。信号制御部27は、電子時計ユニット30を制御するための信号を電子時計ユニット30へ出力する。処理部28は、情報ユニット10の各部を制御する。
電子時計ユニット30は、表示板32と、時針34と、分針36と、秒針38と、電源部40と、発振回路42と、記憶部44と、制御切替記憶部46と、操作部47と、通信部48、時計制御部50と、針駆動部52A〜Cとを備える。時計制御部50の各機能部は、例えば、電子時計ユニット30が備えるCPU(Central Processing Unit)等のプロセッサがプログラムメモリに格納されたプログラムを実行することで機能するソフトウェア機能部である。また、時計制御部50の各機能部のうち一部または全部は、LSI(Large Scale Integration)やASIC(Application Specific Integrated Circuit)等のハードウェア機能部であってもよい。記憶部44、および制御切替記憶部46は、例えばRAM(Random Access Memory)やHDD(Hard Disk Drive)、フラッシュメモリなどの記憶装置である。
表示板32は、例えば時刻を示す文字、記号、数字などが表示された盤である。時針34は、例えば時刻における時間を指し示し、分針36は、例えば時刻における分を指し示す。また、秒針38は、時刻における秒を指し示す。時針34と、分針36と、秒針38とを区別しない場合は、単に「時計針」又は「針」と表記する。
電源部40は、電子時計ユニット30の各部が駆動するための電力を供給する。電源部40は、例えば一次電池や、二次電池(光などを利用して発電するソーラー電池を含む)である。一次電池、または二次電池を利用する場合、一次電池、または二次電池は、交換や充電せずに例えば電子時計ユニット30を、数日〜数年間、動作させることができる電力を供給する能力を有する。情報ユニット10の電圧が所定値以下となった場合であっても、電子時計ユニット30は電源部40からの電力の供給により動作し続けることができる。
発振回路42は、例えば水晶発振器を備える。発振回路42は、運針タイミングを時計制御部50へ出力する。記憶部44は、時計制御部50の制御に基づいて情報を記憶する。制御切替記憶部46は、運針の制御態様を記憶する。すなわち、制御切替記憶部46には、電子時計ユニット30の発振回路42により発信されたタイミングで時計針が制御されるか、または情報ユニット10から取得した制御信号に基づいて時計針が制御されるかが記憶される。操作部47は、例えば竜頭であり、利用者によって操作(例えば回転操作、押圧操作)された操作結果を時計制御部50へ出力する。
通信部48は、例えば情報ユニット10の通信部18とで有線で接続され、互いに通信を行う。例えば通信はシリアルインターフェースや、I2C(Inter‐Integrated Circuit)、SPI(シリアル・ペリフェラル・インタフェース)などの通信規格が利用される。また、通信部48は、情報ユニット10の通信部18と、例えばBluetooth(登録商標)などの無線通信を行ってもよい。また、通信部48は、他の通信機器や、基地局、ネットワークへアクセスするためのアクセスポイントと通信する機能を有していてもよい。
時計制御部50は、電子時計ユニット30の各部を制御する。時計制御部50は、発振回路42から発信された運針タイミングに基づいて、時刻情報を更新すると共に、針駆動部52A〜52Cを制御する。また、時計制御部50は、時計針の制御を自装置が行うか、他の装置から送信された信号に基づいて行うかを決定すると共に、決定した態様に基づいて針駆動部52A〜52Cを制御する。時計制御部50が、実行する処理の詳細は後述する。
針駆動部52A〜52Cは、時計針を動作させる駆動部である。針駆動部52A〜52Cは、それぞれモータ駆動回路54A〜54Cと、モータ56A〜56Cと、輪針58A〜58Cと、針位置検出部60A〜60Cとを備える。これら各部が備える構成機能を区別しない場合は、符号の後に付したA〜Cの表記を省略する。なお、本実施形態では電子時計30は、針位置検出部60A〜60Cを備える構成として説明するが、針位置検出部60A〜60Cを備えなくてもよいし、針位置検出部60A〜60Cのうち、いずれか1つまたは2つの針位置検出部を備えてもよい。
モータ駆動回路54は、時計制御部50から出力された信号に基づいて、モータ56を駆動させる駆動パルスを生成する。モータ56は、モータ駆動回路54により生成された駆動パルスに基づいて回転する。モータ56は、例えば、駆動パルスに同期して動作するステッピングモータであり、ステッピングモータが単位角度(180度)回転することにより、輪針58を介して時計針が1度回転する。なお、この単位角度を1ステップとする。輪針58は、モータ56の回転軸に接続された輪列(歯車の集合体)である。輪針58は、モータ56の回転軸の回転により各歯車が回転され、時針34、分針36、または秒針38を回転させる。
針位置検出部60A〜60Cは、それぞれ時針34、分針36、秒針38の位置を検出し、検出結果を時計制御部50へ出力する。針位置検出部60は、例えば発光素子と受光素子とを備える。発光素子の発光面と受光素子の受光面とが、位置検出穴を有する歯車を挟んで向き合うように配置される。針位置検出部60は、受光素子による発光素子から発光された光の受光に基づいて、時計針の位置を検出する。また、針位置検出部60は、モータ駆動回路54が生成した駆動パルスを取得し、取得した駆動パルスに基づいて各時計針の位置を検出してもよい。
表示ユニット80は、表示ユニット通信部82と、表示ユニット制御部84と、表示駆動部86と、操作表示部88と、操作検出部89とを備える。表示ユニット通信部82は、情報ユニット10の表示通信部20と通信可能である。表示ユニット制御部84は、表示ユニット通信部82から取得した信号に基づいて、表示駆動部86を制御するための表示制御信号を出力する。表示駆動部86は、表示制御信号に基づいて、操作表示部88を制御する。
操作表示部88は、例えばLCD(Liquid Crystal Display)や有機EL(Electroluminescence)などの表示装置である。操作表示部88は、例えば透明のLCDであり、表示ユニット制御部84より制御信号が出力されていない場合、重畳された電子時計ユニット30の表示板32や、時計針などを視認可能とする。操作表示部88は、表示駆動部86による制御により情報ユニット10から送信された信号に対応する画像や、操作用のGUIスイッチなどを表示する。操作検出部89は、操作表示部88と重畳されて設けられる。操作検出部89は、座標検出機構により操作者の操作表示部88におけるタッチ位置を検出し、表示ユニット通信部82を介して検出結果を情報ユニット10へ送信する。また、操作検出部89は、GUIに対するフリック操作、スワイプ操作などを検出したときに、操作に対応する操作信号を生成して、表示ユニット制御部84に出力する。表示ユニット通信部82を介して検出結果を情報ユニット10へ送信された信号は、図示しない経路により、情報操作部24からの操作入力としても処理することができる。
図3は、電子時計システム1により実行される処理の流れを示すシーケンス図である。図5は、情報ユニット10に格納されているコマンドと、電子時計ユニット30に格納されているモータ制御設定テーブルと、を示す図である。
まず、情報ユニット10の信号制御部27が、電子時計ユニット30の時計針を制御するためのコマンドを選択する(ステップS100)。例えば、図5の複数のコマンドSC1〜3のいずれかを選択する。なお、当該コマンドは内部で生成されてもよく、外部から入手してもよい。情報ユニット10の信号制御部27は、通信部18を介して電子時計ユニット30へコマンドSCを出力する(ステップS102)。例えば利用者により表示ユニット80の操作表示部88に対して操作入力がされた場合に、信号制御部27がコマンドを選択する。コマンドは、例えば、時刻とは無関係に時計針を制御するための信号であり、コマンドには後述するモータ制御設定テーブルの識別情報が含まれている。また、モータ制御設定テーブルに基づきモータを制御する制御プログラムに係る動作を繰り返す回数など簡易な制御情報が含まれてもよい。
次に、電子時計ユニット30の時計制御部50が、通信部48を介してコマンドSCを取得し、取得したコマンドSCに対応するモータ制御設定テーブルを記憶部44から読み出し、モータを駆動する(ステップS104、S106)。図5のように、記憶部44には、複数のモータ制御設定テーブルが保存されており、通信部48が取得したコマンドSCに含まれる識別情報に応じて所望のテーブルTが選択される。
図6は、分針等を含む針を駆動するモータのモータ制御設定テーブルの一例としてテーブルT1(第1のモータ制御設定テーブル)の形式を示している。テーブルTは、例えばコマンドの種類毎に設けられている。ここで、モータ制御設定テーブルとは、例えば連続した時計針の動作を指示するための情報である。例えば動作タイミングを規定するスロットごとに針34、36,38等を制御するための情報が記憶されている。この場合、時計制御部50が、図示するようにスロット1〜Nに記憶された情報に基づいて、針駆動部52を制御することで針を動作させる。スロットに記憶された情報とは、例えば時計針の制御項目である、制御対象の針を示す制御針、針駆動周波数(速度)、時計針の回転方向、1つのスロットによる処理により駆動される針の駆動目標(時計針の回転角度)を示す駆動カウンタ、時計針の動作を開始させる位置、次の処理が開始されるまでの時間を示すインターバル、次に処理するスロットを指定するスロット番号などである。これら、制御項目に対応した物理量がそれぞれ指定されている。
次に、テーブルT1の制御項目の設定について説明する。「制御針」としての制御項目は、制御対象となる針番号を示している。ここでは、「時針」、「分針」、「秒針」、その他の「小針」が物理量として指定されている。なお、小針は後述の第2実施形態の小針64として体現される。「開始位置」としての制御項目は、針の開始位置を示すカウンタの値が設定される。1カウンタを1.5°とし、12時の位置を0°とすることで、開始位置の角度が設定される。例えば、カウント値が「120」の場合は180°(6時の位置)を示す。なお、カウントは、0°から358.5°を意味する「0」〜「239」、および、現在針が存在する位置を意味する「現位置」が設定される。即ち、現位置と指定される場合は、針位置検出部60により検出された針位置を考慮しない場合、検出自体を行わない場合、針位置検出部が実装されていない場合、となる。
「駆動周波数」としての制御項目は、「16」、「32」、「64」,「128」等を値として設定可能である。単位はHzである。なお、「最速」として指定することもできるが、この場合は、駆動周波数の値は不定であり、モータ56や輪列58等の考慮した電子時計ユニット30で設定可能とする最も早い速度である。「駆動カウンタ」としての制御項目は、開始位置が上述の「現位置」して指定されている場合のみ有効となる項目であり、1から240のステップの範囲でモータ56を駆動し、針を移動することができる。モータによる1ステップの駆動は、針の動作角度1.5°に対応している。例えば、4ステップで針を6°移動させることができる。例えば、駆動カウンタに30が指定されていれば、45°を目標回転角度とすることを意味する。「回転方向」としての制御項目は、正転(右回り)を「正」、逆転(左回り)を「逆」、駆動カウンタ(目標回転角度)の少ない方向に設定したいときは「正逆」を指定できる。
「インターバル」としての制御項目は、次のスロットの処理を開始するまでの時間を示している。例えば、サンプリング周波数を10Hzとしていた場合に、インターバルが10に指定されていると、(1/10)×10カウント=1秒として、1秒経過の後に次のスロットの処理が開始される。「次スロットNo」としての制御項目は、次に処理するスロットの番号を示している。例えば、スロット1を処理中の場合、続けて、同じスロットであるスロット1を実行する場合には「1」、次のスロットであるスロット2を実行する場合には「2」、を指定できる。
このように、モータ制御設定テーブルTには、時計の針を駆動するモータの特性に応じた制御項目が設定されている。このため、通信部48が取得したコマンドSCが要求する針の動きに対してモータ特性を考慮した制御を付加することができる。これにより、コマンドSCを送信する側の情報ユニット10は、電子時計ユニット20のモータの詳細な特性に基づくコマンドを作り込むことを不要としつつも、電子時計ユニット30の針を所望の動きに制御することができる。
また、モータ制御設定テーブルは、予め記憶部44に記憶されていてもよいし、通信部48を介して取得されることで記憶、または更新されてもよい。モータ制御設定テーブルの取得、更新は、例えば電子時計ユニット30の操作部47の操作入力、情報ユニット10、または他の情報装置から送信される信号に基づいて、時計制御部50により実行される。
次に、電子時計ユニット30で処理されるステップS104、S106の詳細について、図4、図6に基づいて説明する。図4は、コマンドにより選択されたモータ制御設定テーブルに基づいて、モータ特性に応じた針の動きを実現するための処理フローを示している。
ここでは、スマートウォッチとしての情報ユニット10からの通知内容(例えば、メール受信の通知)に応じて、利用者が視認しやすいように、電子時計ユニット30の針(36等)を動作させる制御について説明する。
図4Aを参照すると、電子時計ユニット30の時計制御部50は、ステップS102により受信したコマンドSC1(第1コマンド)に対応するモータ制御設定テーブルT1(以下、テーブルT1)を記憶部44から読み出し、スロット0の制御項目の値を取得する(ステップS502)。次に、針34,36,38の針位置の値を取得する(ステップS504)。なお、ステップS504は、ステップS502の前であってもよい。続いて、目標とする各針の開始位置を読み取る(ステップS506)。目標値が「現位置」でなければステップ510に進み(S506のY)、「現位置」であればステップ514に進む(S506のN)。スロット0においては、時針を270°(9時)、分針を90°(3時)、秒針を0°(12時)の位置に移動することを目標としている。
ステップS508においては、針位置と目標とする開始位置との差分を計算する。正転方向で計算した差分を差分Aとし、逆転方向で計算した差分を差分Bとする。次に、回転方向の指定が「正逆」か否かを判断する(ステップS510)。指定が「正逆」の場合(S510のY)、ステップS512に進み、差分Aの絶対値および差分Bの絶対値のうち小さい方の値、その回転方向、駆動周波数を、モータ駆動回路54のレジスタに書き込む。回転方向における指定が、正転、または、逆転の場合(S510のN)、ステップS514に進み、指定された回転方向、駆動カウンタの値、駆動周波数が、モータ駆動回路54のレジスタに書き込まれる。なお、ステップS506で開始位置を「現位置」と指定していた場合もステップ514に進み、これらのデータが当該レジスタに書き込まれる。
次に、モータ駆動回路54に対して駆動命令が出される(ステップS516)。モータ駆動回路54は、駆動命令の割込み(ステップS532)に応じて、前述のレジスタに書き込まれているデータに基づき、各針に応じたモータを駆動する。
図4Bにおいて、割込命令を受けたモータ駆動回路54は、レジスタの値に応じてステッピングモータを駆動するための駆動パルスを生成する(ステップS534)。次に、駆動パルスをモータへ出力する(ステップS536)。次に、スロット0で指定された駆動カウンタの分のパルス出力が完了すると(ステップS538)、割込から復帰する(ステップS540)。
時計制御部50は、インターバルの項目で指定されたインターバル時間が経過したこと、および、ステップS540の割込復帰を受けたこと、を確認すると(ステップS518)、ステップS520に進む。ステップS520では、次スロットNoの値が、現在処理されているスロット番号と同じであるか否かを確認する。同じである場合(S520のY)、ステップS516に戻り、モータ駆動命令を実行することで、モータ駆動回路54は、再び同様の駆動を行う。図6のスロット0においては、次スロットNoは1に指定されているので、スロット1の制御項目に移ることになる。
なお、ステップS526においては、外部からの処理終了信号があるか否かを判断し、外部信号があれば処理を終了する(ステップS526のY)。外部からの処理終了信号は、電子時計ユニット30の操作部47からの入力や、情報ユニット10の情報操作部24等からの入力に基づく信号とすることができる。ステップS526でNの場合は、処理継続とされ、次スロットNoのスロット番号の制御項目に応じた処理が開始される(ステップS502)。
このように、コマンドSCを受けた電子時計ユニット30は、内部に有するテーブルT1を参照することにより、モータ特性に応じた時計針の駆動制御を可能とする。このとき、情報ユニット10は、モータ特性を知ることを必要とされない。
以下、同様に、テーブルT1における制御項目に従い、時計針が駆動制御される。スロット0に基づく制御により、時針34が9時方向、分針36が3時方向、と水平一直線(180°)に移動された後、スロット1に基づく制御により、時針34は10時半方向、分針36は4時半方向に移動される。つまり、時分針が一直線状のまま右に傾く動作を行う。尚、このとき、秒針38は7時方向を指し続けている。次にスロット2に基づく制御により、時針34は7時半方向、分針36は1時半方向に移動される。つまり、時分針が一直線状のまま左に傾く動作を行う。次に、スロット3に基づく制御により、時針34は10時半方向、分針36は4時半方向に移動される。つまり、時分針が一直線状のまま右に傾く動作を行う。ここで、スロット3の次スロットNoが2と指定されているので、次にスロット2に基づいて制御されることになる。スロット2とスロット3の制御が繰り返されることにより、時分針が左右に揺れる動作を継続することなり、電子時計システム1を身に着けている利用者にメール受信されたことを視覚により気づかせることができる。例えば、図7のように動作する。なお、図7には小針の図示は省略した。
次に、時計制御部50は、対応する制御を完了すると、コマンドに係る制御が完了したことを示す制御完了信号SAを、情報ユニット10へ送信する(ステップS108)。次に、情報ユニット10が、制御完了信号SAを取得する(ステップS110)。これにより、電子時計システム1により実行される処理は終了する。
なお、時計制御部50は、複数のコマンドを一度に取得してもよいし、取得したコマンドに対応する制御を実行中に、他のコマンドを取得してもよい。この場合、取得したコマンドを記憶部44に記憶させ、順次、記憶部44に記憶されたコマンドを読み出して、コマンドに対応する制御を実行してもよい。すなわち、バッファー処理を実行する。
図8〜図13を参照して、電子時計ユニット30の時計針が、情報ユニット10から送信されたコマンドに基づいて動作する場合を例示する。情報ユニット10は、複数のコマンドSCから、以下の動作に対応するコマンドSCを適宜選択することができる。電子時計ユニット30は、時計針が上述のような動作に代えて、又は、上述の動作に加えて、例えばまわる動作、ひらく動作、元に位置に戻る動作、1箇所に集合する動作、ストップウォッチ動作、およびカウントダウンタイマー動作、時刻になる動作を実行する。以下では、モータ制御設定テーブルTについて、カウントダウンタイマー動作についてのみテーブルT2(第2のモータ制御設定テーブル)として例示しているが、その他の動作についても上述のテーブルT1と同様の方式によりテーブルT(これらを、第2のモータ制御設定テーブルとしてもよい)を作成し、電子時計ユニット30の記憶部に保存されている。なお、モータ制御設定テーブルを「第1」「第2」と表記するのは、テーブルTが複数保存可能であることを意味するものであり、テーブルの内容には限定されない。
(まわる動作)
まわる動作は、制御プログラムに基づいて、時計針が回転する動作である。図8は、まわる動作について説明するための図である。制御プログラムには、時計針が回転する速度や、方向、回転数などの制御情報が記憶されている。まわる動作が行われる場合、時計制御部50が、制御プログラムに基づいて、時計針を制御する。これにより、図示する制御前の時針34−1は、例えば時針34−2のように右方向に、所定回数、回転するように制御される。また、図示する制御前の分針36−1は、例えば分針36−2のように右方向に、所定回数、回転するように制御される。
(ひらく動作)
ひらく動作は、制御プログラムに基づいて、例えば時計針が180度ひらく動作である。図9は、ひらく動作について説明するための図である。図中、θ=0〜θ=270は、それぞれ角度0(360)度、90度、180度、270度を示している。制御プログラムには、時計針がひらく場合に回転する速度や、方向などの制御情報が記憶されている。また、制御プログラムには、時計制御部50が、時計針の現在位置を検出し、検出した時計針の位置から時針34と分針36とが開く(直線)状態となる位置に動作させる制御情報が記憶されている。例えば左図に示すようにθ=180度に位置する分針36は、右図に示すようにθ=90度の位置に回転することで、時針34と分針36とが180度開くように動作する。
(元に位置に戻る動作)
元の位置に戻る動作は、制御プログラムに基づいて、例えば時計針が元の位置に戻る動作である。制御プログラムには、時計針が元の位置に戻る場合に動作する速度や、方向などの制御情報が記憶されている。また、制御プログラムには、時計制御部50が、記憶部44に記憶された元の位置を参照し、時計針を元の位置に戻る制御をする制御情報が記憶されている。これにより、図9の右図で示したθ=90度に位置する分針36は、元に位置に戻る動作が実行されることにより、左図に示す元の位置であるθ=180度の位置に戻る。
(1箇所に集合する動作)
1点に集合する動作は、制御プログラムに基づいて、例えば時計針が1箇所に集合する動作である。図10は、1箇所に集合する動作について説明するための図である。制御プログラムには、時計針が1箇所に集合する場合に動作する速度や、方向、集合位置などの制御情報が記憶されている。これにより、例えば左図に示すようにそれぞれが異なる位置にある時針34、分針36、および秒針38は、右図に示すようにθ=0度の位置に集合する。
(ストップウォッチ動作)
ストップウォッチ動作は、制御プログラムに基づいて、例えば時計針が時間を計測する動作である。図11は、ストップウォッチ動作について説明するための図である。制御プログラムには、最初に所定の位置に時計針を集合させた後、計測開始信号が入力された場合に所定の時計針の回転を開始させ、計測終了信号が入力された場合に回転させた時計針を停止させるように動作する制御情報が記憶されている。これにより、左図に示すように例えば時計針はθ度に集合後、計測開始信号が入力されると時間の経過に対応するように時計針は回転し、右図に示すように計測終了信号が入力されると入力された計測終了信号に対応するθ=90度の位置で停止する。
なお、計測開始信号、および計測終了信号は、電子時計ユニット30の通信部48を介して取得されてもよいし、操作部47の操作により入力されてもよい。また、計測開始信号は、例えばストップウォッチ動作によりθ=0度の位置に時計針が集合した後に、最初に入力された信号であり、計測終了信号は、計測開始信号の入力後に入力された信号である。
(カウントダウンタイマー動作)
カウントダウンタイマー動作は、制御プログラムに基づいて、目標値までの残り時間を計測する動作である。図12は、カウントダウンタイマー動作について説明するための図である。制御プログラムには、タイマー開始位置に時計針を集合させた後、タイマー開始信号が入力された場合に対応する時計針の回転を開始させ、時計針がタイマー開始位置に戻った場合に動作を終了させる制御情報が記憶されている。これにより、左図に示すようにタイマー開始位置として、例えば時計針はθ度に集合した後、タイマー開始信号が入力されると時間の経過に対応するように時計針は左回転し、右図に示すように時計針がタイマー開始位置θ=0度に戻ると動作が停止する。ストップウォッチ動作と同様に、タイマー開始信号は、電子時計ユニット30の通信部48を介して取得されてもよいし、操作部47の操作により入力されてもよい。すなわち、時計制御部50は、制御プログラムの種類に応じて、利用者により操作入力される信号に対応する制御が異なる態様としてもよい。
図18は、カウントダウンタイマーの例における、モータ制御設定テーブル(テーブルT2)を説明するための図である。情報ユニット10は、複数のコマンドSCの中から、「カウントダウンタイマー」、および、「カウントダウンする時間」に関する変数が含まれたコマンドSC2(第2コマンド)を通信部18から送信する(ステップS102)。この場合のコマンドSC2の内容は、45秒のカウントダウンタイマーを実行する、というものである。電子時計ユニット30の通信部48は、当該コマンドSC2を受信する。電子時計ユニット30は、図18に示すような、カウントダウンタイマーのためのコマンドSC2に対応するテーブルT2を記憶部44から読み出す(ステップS104)。以降は、図4の処理フローに基づいて処理が実行される。
図18において、開始位置設定となるスロット1においては、制御対象となる針は、時針、分針、秒針となる。開始位置は、270°の位置である。駆動周波数は、モータ56や輪列58等の考慮した電子時計ユニット30で設定可能とする最も早い速度である。駆動カウンタは、設定されない。回転方向は、例えば、針位置検出部60による検出結果が240°(時針であれば8時、分針であれば40分、秒針であれば40秒)の位置である場合、正転で30°(20カウント)、逆転で330°(220カウント)であることから、駆動カウンタの少ない方向である正転が指定される。インターバルは1秒(10Hzで10カウント)が指定される。
これらの設定により、モータ56が駆動され、時針34が9時(270°)、分針36が45分(270°)、秒針38が45秒(270°)の位置に重なって停止される。
ここで、次スロットNoは2が指定されているので、スロット1の処理が終了した後には、次のスロットであるスロット2の処理が実行される。このとき、次処理間隔は1秒として指定されていたので、1秒経過ののちスロット2に基づく処理が実行される。
スロット2の制御項目において、スロット1の制御項目と異なる項目は、開始位置、駆動カウンタ、回転方向、の項目となる。開始位置は、針位置検出部の検出結果を考慮しない等により、指定されない。駆動カウンタは4に設定され、針の動きとして6°分、即ち、1秒が指定される。回転方向は、逆転方向が指定される。これらにより、モータのレジスタが設定され、モータが駆動される。なお、次スロットNoが2を指定されていることから、当該駆動が繰り返される。したがって、時針34、分針36、秒針38、が、同一の挙動により、1秒毎に6°づつ逆転するようなカウントダウンタイマー動作が可能となる。
(時刻になる動作)
時刻になる動作は、制御プログラムに基づいて、時計針が時刻を表示する動作である。図13は、時刻になる動作について説明するための図である。制御プログラムには、時計制御部50によって更新されている時刻情報に対応するように時計針を制御する制御情報が記憶されている。これにより、時計針は初期位置(左図、0時0分)から、中図に示すように時計針は、例えば時刻8時10分を指し示すように制御される。更に、時計針を1時間進めることが記憶されている制御プログラムが実行されると、右図に示すように時計針は、1時間進み9時10分を指し示すように制御される(1時間進める動作)。
このように、電子時計ユニット30は、情報ユニット10から取得したコマンドに基づき、モータ制御設定テーブルを利用することで、時計針の動作を制御する。したがって、情報ユニット10は、コマンドを選択または設定するだけで、電子時計の針をバリエーション豊富に動作させることができる。また、情報ユニット10を装着している利用者は、かかるバリエーション運針を視認することで、通知内容を直観的に知ることができる。
ここで、コマンドは、例えば情報ユニット10の保持している情報に対応付けられてもよい。コマンドは、例えば通信電波強度や、メールの受信結果、着信の有無などである。電子時計ユニット30の時計針は、送信されたコマンドに基づいて動作することで、情報ユニット10が保持している情報を、時計針を用いて表現する。利用者は、例えば予め時計針の動作と、動作により表現される情報との対応付けを認識しているため、時計針の動作により情報を認識することができる。
以上説明した第1の実施形態では、時計制御部50が、通信部48を介して取得した時刻とは無関係に時計針を制御するためのコマンドに基づいて、より自在に時計針の制御を行うことができ、表現豊かに時計針を動作させることができる。
(第2の実施形態)
以下、第2の実施形態について説明する。ここでは、第1の実施形態との相違点を中心に説明し、第1の実施形態との共通する機能等についての説明は省略する。第2の実施形態では、電子時計ユニット30が、情報ユニット10にコマンドを送信するように要求する。
図14は、電子時計ユニット30Aの外観図である。図15は、第2の実施形態の電子時計ユニット30Aの機能構成図である。電子時計ユニット30Aは、第1の実施形態の電子時計ユニット30の機能構成に加え、更に小針操作部49と、小針駆動部62と、小針64と、小針表示部65と、カレンダー駆動部66と、カレンダー表示部68とを備える。小針操作部49は、小針駆動部62を駆動させる指示入力がされる操作部である。小針操作部49が、例えば押圧操作されると、小針駆動部62が駆動して小針64が駆動する。小針駆動部62、小針64はクロノグラフ機構として機能する。カレンダー表示部68は、カレンダー駆動部66の駆動により動作することで日付を表示する。
小針駆動部62、およびカレンダー駆動部66は、針駆動部52と同様にモータ駆動回路、モータ、輪針、針位置検出部とを有する。これらの機能は、第1の実施形態で説明した機能と同様であるため説明、および図示は省略する。なお、カレンダー駆動部66は、針位置検出部に代えて表示部位置検出部を有する。なお、小針駆動部62、およびカレンダー駆動部66は、時計制御部50の制御により駆動が制御される。
また、記憶部44には、所定の条件に基づいて、情報ユニット10に対して制御プログラムを実行させるコマンドを送信することを要求するプログラムが記憶されている。制御プログラムには、時計針、カレンダー表示部68、または小針64の動作させるための物理量が対応付けられている。また、電子時計ユニット30は、インストールされたアプリケーションプログラムが動作することによって、コマンドを送信することを要求してもよい。この場合、記憶部44には、通信部48を介して取得されたインストールされたアプリケーションプログラム、またはAPI(Application Programming Interface)が記憶されている。
図16は、第2の実施形態における電子時計システム1により実行される処理の流れを示すシーケンス図である。まず、電子時計ユニット30の時計制御部50が、情報ユニット10にコマンドを送信することを要求する要求信号SQを生成し(ステップS200)、生成した要求信号SQを情報ユニット10へ送信する(ステップS202)。要求信号SQの生成は、時計制御部50が、例えば小針操作部49がプッシュ操作されたことを検出した場合に行う。また、時計制御部50が、記憶部44に記憶されたプログラムに基づいて、予め設定された時間間隔で生成してもよい。
次に、情報ユニット10の情報制御部25が、通信部18を介して要求信号SQを取得し、取得した要求信号SQに対応するコマンドSCを生成して(ステップS204)、電子時計ユニット30へ送信する(ステップS206)。コマンドの生成は、利用者によるアプリケーションプログラムに対する操作入力により、要求信号に対応するコマンドが予め対応付けられていてもよいし、乱数を生成し生成した乱数に対応するコマンドを送信してもよい。
次に、電子時計ユニット30の時計制御部50が、取得したコマンドSCに基づいて、制御プログラムに記憶された制御を行う(ステップS208)。例えばコマンドSCが、回る動作に係るテーブルに基づく制御プログラムに対応する場合、時計針、小針64、またはカレンダー表部68のうち1つ以上が、制御プログラムに基づいて回転する。
次に、時計制御部50は、制御プログラムの実行が完了した場合、時計制御部50は、制御プログラムが完了したことを示す通知SAを情報ユニット10の情報制御部25へ送信する(ステップS210)。これにより、電子時計システム1により実行される処理は終了する。
なお、本実施形態では、制御プログラムによって回る動作をする場合について説明したが、第1実施形態の動作を実行させてもよい。時計針、小針64、カレンダー表示部68の動作は、情報ユニット10が保持、または取得した情報毎に異なるようにしてもよい。この場合、予め情報ユニット10は、情報、およびコマンドの対応関係が記憶された対応付テーブルを記憶している。例えば情報ユニット10がメールを受信したことを知らせたい場合、メール受信に対応するコマンドを電子時計ユニットに送信する。これにより、電子時計ユニット30の時計針はメール受信に対応する動作を実行する。利用者は、予め時計針の動作と情報ユニット10の保持している情報との対応関係を認識しているため、時計針の動作により情報ユニット10の保持している情報について、利用者は認識することができる。
以上説明した第2の実施形態の電子時計ユニット30は、コマンドを送信することを要求する要求信号を情報ユニット10へ送信し、要求信号に対応するコマンドを情報ユニット10から受信し、受信したコマンドに対応する制御プログラムを実行するため、自発的に自装置の時計針を制御することができる。
(第3の実施形態)
以下、第3の実施形態について説明する。ここでは、第1の実施形態との相違点を中心に説明し、第1の実施形態との共通する機能等についての説明は省略する。第3の実施形態では、電子時計ユニット30が、情報ユニット10を介してスマートフォン90や、基地局92などの他の機器等から送信されたコマンドを取得し、取得したコマンドに対応するように時計針を制御する。
図17は、外部機器等からコマンドを取得する場合について説明するための図である。基地局92は、例えば有線でネットワークNWに接続され、ネットワークNWに接続された他の基地局や、端末装置と通信可能である。スマートフォン90は、基地局92、および電子時計システム1と無線通信が可能である。スマートフォン90と電子時計システム1とは、例えばBluetooth(登録商標)などの通信規格を利用して通信を行う。スマート電子時計システム1に、スマートフォン90からコマンドが送信された場合、電子時計ユニット30は、情報ユニット10を介してスマートフォン90から送信されたコマンドを取得し、取得したコマンドに対応するテーブルに基づく制御プログラムを実行することで、時計針を動作させる。
以上説明した第3の実施形態の電子時計システム1は、時計制御部50は、他の機器からコマンドを取得し、取得したコマンドに基づいて、時計針を制御するため、汎用性を向上させることができる。
なお、本実施形態では、表示ユニットを備えるものとして説明したが、表示ユニット80を省略してもよい。また、表示ユニット80を、電子時計ユニット30の上面に備えるものとして説明したが、情報ユニット10、表示ユニット80、電子時計ユニット30の順に、積層してもよい。この場合、電子時計ユニット30が備える筐体外面をスケルトン構造とすることで、表示ユニット80が表示する情報は利用者に視認可能となる。また、本実施形態では、一例として電子時計システム1は、情報ユニット10と電子時計ユニット30を積層する構成として説明したが、情報ユニット10と電子時計ユニット30とを積層せず、情報ユニット10と電子時計ユニット30とを備える構成としてもよい。また、例えば電子時計ユニット30、情報制御部25、および通信部18を積層する構成としてもよいし、電子時計ユニット30、情報制御部25、および通信部18を積層せず備える構成としてもよい。なお、電子時計ユニット30、情報制御部25、および通信部18を積層する場合、電子時計ユニット30の表示板32や時計針が利用者に視認可能であるように情報制御部25、および通信部18を電子時計ユニット30に積層すればよく、例えば電子時計ユニット30の側面や、表示板32側の面の一部の領域に積層させてもよい。
また、例えば、制御プログラムが実行されることによって、楽曲に合わせて時計針が踊るように動作させてもよい。情報ユニット10や、スマートフォン90、通信機能を有するカラオケ装置などから、利用者により選択された楽曲に対応するコマンドを取得した場合、コマンドに対応する制御プログラムが実行されることにより、時計針は踊るように動作する。また、時計針が踊るように動作することに代えて、メトロノームなどのように楽曲のテンポを示すように時計針を動作させてもよい。
以上説明した第3の実施形態では、時計制御部50が、他の機器等により生成されたコマンドに対しても、コマンドに対応するように時計針を制御するため、より利用者の利便性が向上する。
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。例えば、実施形態同士を組み合わせることが可能である。
例えば、第1実施形態と第2実施形態とを組合せる実施形態、第1実施形態と第3実施形態とを組合せる実施形態、第1実施形態、第2実施形態、及び第3実施形態を組合せる実施形態を採用することができる。また、上記コマンドとモータ制御設定テーブルとにより、時刻を表示するように針を制御することができる。すなわち、電子時計システムとしては時刻機能を有するが、コマンドにより時刻とは関係のない針の動作を制御できる。また、コマンドSCは、各スロット毎に設定されてもよい。すなわち、各テーブルTの「次スロットNo」を削除し、それ以外の制御項目を含むテーブルを複数準備しておき、それぞれのテーブルに応じたコマンドを情報ユニット10から電子時計ユニット30に送信してもよい。
また、例えば、操作部47は情報ユニット10に備えてもよい。または、操作部47を削除してもよい。それにより、電子時計ユニット30を小型化できる。
1…電子時計システム、10…情報ユニット(電子装置)、12…電源部、25…情報制御部、20…表示通信部、22…外部通信部、30…電子時計ユニット(電子時計)、34…時針、36…分針、38…秒針、40…電源部、44…記憶部、48…通信部(取得部)、49…操作部、50…時計制御部、52A〜52C…針駆動部、60A〜60C…針位置検出部、62…小針駆動部、64…小針

Claims (12)

  1. 表示板に沿って回転駆動される針と、
    パルスに基づいて前記針を駆動するように動作するステッピングモータと、
    時刻とは無関係に前記針を制御するためのコマンドを取得する取得部と、
    前記取得部により取得されたコマンドに基づいて、前記ステッピングモータを制御するための制御信号を出力する制御部と、
    前記コマンドと前記ステッピングモータの制御項目に対応する物理量との対応関係が設定されたモータ制御設定テーブルを保持する記憶部と、
    を備え
    前記制御部は、前記取得部により取得された前記コマンドを用いて前記記憶部に保持された前記モータ制御設定テーブルを参照し、前記モータ制御設定テーブルから得られた物理量に基づき前記ステッピングモータを制御する電子時計。
  2. 前記制御項目は、制御対象となる針、針の駆動目標角度に応じた前記ステッピングモータのステップ数、針の回転方向、針の回転速度、に関する項目を含む、
    請求項記載の電子時計。
  3. 針の位置を検出することで針の現在角度を検出可能な針位置検出部を備え、
    前記制御項目に対応する物理量は、前記駆動目標角度と前記現在角度とを比較した差分に基づく物理量を含む、
    請求項に記載の電子時計。
  4. 前記取得部は、前記コマンドとして第1コマンドと第2コマンドとの少なくとも1つを取得可能であり、前記記憶部は、前記モータ制御設定テーブルとして、第1コマンドに対応する第1のモータ制御設定テーブルと第2コマンドに対応する第2のモータ制御設定テーブルとが少なくとも保存される、
    請求項1から請求項のいずれか1項に記載の電子時計。
  5. 前記対応関係は、メール受信の報知、カウントダウンタイマー、を含む機能を発揮できる値として設定される前記物理量により構成される、
    請求項1に記載の電子時計。
  6. 前記取得部は、前記対応関係を示す情報を取得し、
    前記制御部は、前記取得部が取得した前記対応関係を示す情報を前記記憶部に保持させる、
    請求項1に記載の電子時計。
  7. 請求項1から請求項のうちいずれか1項に記載の電子時計と、
    前記取得部と通信可能であって前記コマンドを送受信可能な通信部とを備え、前記電子時計と積層される電子装置と、
    を備える電子時計システム。
  8. 前記電子時計は、前記コマンドを前記取得部に向けて送信するように、前記電子装置に要求信号を送信する、
    請求項に記載の電子時計システム。
  9. 前記電子時計は、前記コマンドにより、前記コマンドに対応する前記制御項目及び前記物理量に基づく前記駆動部の制御が完了した状態において、その完了を通知する制御完了信号を前記電子装置に送信する、
    請求項または請求項に記載の電子時計システム。
  10. 前記電子装置は電源を備え、前記電子時計は前記電源とは異なる電源を備える、
    請求項に記載の電子時計システム。
  11. 前記電子装置は、前記電子時計が積層された状態で利用者の腕に装着することを可能とする装着部に搭載されている
    請求項に記載の電子時計システム。
  12. 時刻とは無関係に表示板に沿って回転駆動される針を制御するためのコマンドを取得し、
    前記コマンドと、パルスに基づいて前記針を駆動するように動作するステッピングモータの制御項目に対応する物理量との対応関係が設定されたモータ制御設定テーブルを保持し、
    前記取得した前記コマンドに基づいて、前記モータ制御設定テーブルを参照し、前記モータ制御設定テーブルから得られた物理量に基づき、前記ステッピングモータを制御し、前記針を駆動する、
    電子時計制御方法。
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