JP6715638B2 - 機器内蔵型の電子時計装置 - Google Patents

Description

本発明は、タイマー機能を有する給湯器や暖房器具などの各種の機器に装備される機器内蔵型の電子時計装置に関する。

水晶振動子を備えた電子時計装置においては、周囲温度の変化による水晶振動子の発振周波数の変動、及び、水晶振動子などの個体差に起因して、電子時計装置が出力する時刻に誤差が生じることが知られている。

特に、電子時計装置を内蔵する機器の一例である給湯器のリモコン（遠隔制御装置）などは、家庭内での特に温度変化の激しい台所や浴室に設置されることが多く、そのため、周囲温度の変化による水晶振動子の発振周波数の変動に起因した時刻の誤差が顕著に表れる傾向にある。

そこで、給湯器用遠隔制御装置に内蔵される電子時計装置としては、水晶振動子の近傍にサーミスタを設置し、このサーミスタの温度制御機能で水晶振動子の周囲温度を一定温度に保つことにより、水晶振動子の発振周波数の変動を抑えて計時精度を向上させるものがある（例えば特許文献１参照）。

又、周囲温度の変化が激しい機器内蔵型の電子時計装置の一例である車両用電子時計では、水晶振動子の周囲温度を測定する温度測定手段、水晶振動子の実際の周波数温度特性に関する特性データと水晶振動子などの個体差データとが記憶されたデータ記憶手段、温度測定手段で測定した温度データとデータ記憶手段の特性データと個体差データとから時刻補正値を演算する演算手段、及び、演算手段で演算した時刻補正値にしたがって発振周波数の計時時刻を補正する補正手段、などを備えて、水晶振動子の周囲温度及び個体差などに応じて補正された時刻表示を可能にしているものがある（例えば特許文献２参照）。

特開平１０−３３２８５１号公報 特許第５８５８３７９号公報

特許文献１に記載の構成では、水晶振動子の周囲温度を一定温度に保つためのサーミスタが必要になることから製造コストが高くなる。又、サーミスタの発熱による消費電力の増大、及び、サーミスタの設置スペースを確保することによる装置の大型化、などの問題が生じる。

特許文献２に記載の構成では、水晶振動子の周囲温度を測定するための温度測定手段が必要となることから製造コストが高くなる。又、各電子時計装置に備える水晶振動子ごとの実際の周波数温度特性に関する特性データ、及び、水晶振動子などの個体差データ、を得るための実測を行う手間を要することから、製造の面で改善の余地がある。

つまり、製造コストの高騰などを招くことなく、簡単に使用環境に適した精度の高い計時を行える電子時計装置の開発が望まれている。

上記の課題を解決するための構成として、
本発明に係る機器内蔵型の電子時計装置は、水晶振動子を有する発振回路部と、前記発振回路部からの発振周波数に基づく計時処理を行う計時部と、設定補正量に基づく発振周波数の補正処理を行う補正部と、前記計時処理及び前記補正処理で得た現在時刻を表示する表示部と、前記表示部に表示される現在時刻の手動修正を可能にする操作部と、前記設定補正量を記憶するとともに前記操作部を使用した手動修正後の現在時刻を修正時刻として記憶する不揮発性の記憶部と、前記設定補正量を調整する補正量調整制御を実行する補正量調整部とを備え、
前記補正量調整部は、
前記操作部を使用した２回目以降の現在時刻の手動修正が行われるごとに前記補正量調整制御を実行するとともに、
給電停止により前記表示部での表示がリセットされたときは、リセット後に行われる前記操作部を使用した現在時刻の手動修正では前記補正量調整制御を実行せず、
前記補正量調整制御では、
修正前の現在時刻から修正後の現在時刻までの時刻修正量を演算する第１演算処理と、
前記記憶部に記憶された前回の前記修正時刻から修正後の現在時刻までの経過時間を演算する第２演算処理と、
前記第１演算処理で得た時刻修正量と前記第２演算処理で得た経過時間とに基づいて調整量を演算する第３演算処理と、
前記第３演算処理で得た前記調整量に基づいて前記設定補正量を調整する補正量調整処理とを行い、
前記記憶部は、記憶している前記設定補正量が前記補正量調整処理による調整後の設定補正量に更新され、
前記補正部は、
記憶更新された調整後の前記設定補正量に基づいて前記補正処理を行うとともに、
給電停止により前記表示部での表示がリセットされたときは、前記記憶部に記憶されているリセット前の前記設定補正量に基づいて前記補正処理を行う。

この構成によると、使用者などが、電子時計装置を内蔵する機器の使用を開始するために機器の電源プラグを商用電源のコンセントに差し込むと、表示部において、時刻設定が行われていないことを使用者などに知らせる、例えば「００：００」が現在時刻として点滅表示される。この表示に基づいて、使用者などによる操作部を使用した現在時刻の手動修正（時刻設定）が行われると、このときの手動修正の完了に伴って、手動修正後の現在時刻が修正時刻として記憶部に記憶される。そして、この初回の現在時刻の手動修正後から２回目の現在時刻の手動修正が行われるまでの間は、補正部が、出荷前に設定された設定補正量に基づく発振周波数の補正処理を行い、表示部が、計時部の計時処理と補正部の補正処理で得た現在時刻を表示する。

その後、この機器の使用開始からある期間（例えば１年）の経過後に、使用者などによる操作部を使用した２回目の現在時刻の手動修正が行われると、補正量調整部が補正量調整制御を実行する。この補正量調整制御では、先ず、手動修正の完了に伴って、このときの時刻修正量（遅れ時間量又は進み時間量）を演算する第１演算処理と、記憶部に記憶された修正時刻（初回の手動修正後の現在時刻）から２回目の修正後の現在時刻までの経過時間（使用期間）を演算する第２演算処理とが行われる。次に、第１演算処理で得た時刻修正量と第２演算処理で得た経過時間（使用期間）とに基づいて、この使用期間での使用環境に応じた調整量（単位時間当たりの遅れ時間量又は進み時間量）を演算する第３演算処理と、この第３演算処理で得た調整量に基づいて工場出荷時の設定補正量を使用環境に適した設定補正量（適正補正量）に調整する補正量調整処理とが行われる。又、記憶部に記憶されている設定補正量が、このときの補正量調整処理で得た設定補正量（適正補正量）に更新される。そして、この２回目の現在時刻の手動修正後から３回目の現在時刻の手動修正が行われるまでの間は、補正部が、使用環境に適した設定補正量（適正補正量）に基づく発振周波数の補正処理を行い、この補正部の補正処理と計時部の計時処理とで得た現在時刻を表示部が表示する。

その後、ある期間（例えば１年）の経過後に、使用者などによる操作部を使用した３回目以降の現在時刻の手動修正が行われた場合は、その都度、補正量調整部が補正量調整制御を実行して、前回の補正量調整制御で調整された設定補正量を、それ以後の使用環境に適した設定補正量（適正補正量）に調整し、記憶部に記憶されている設定補正量が最新の設定補正量（適正補正量）に更新され、次回の現在時刻の手動修正が行われるまでの間は、補正部が、最新の設定補正量（適正補正量）に基づく発振周波数の補正処理を行い、この補正部の補正処理と計時部の計時処理とで得た現在時刻を表示部が表示する。
その結果、製造コストの高騰などを招くことなく、簡単に使用環境に適した精度の高い計時を行うことができ、表示部による精度の高い時刻表示を行うことができる。

電子時計装置を内蔵する機器では、例えば、停電又は不測に機器側の電源プラグが商用電源のコンセントから引き抜かれるなどの事象による給電停止に起因して、電子時計装置の表示部での表示がリセットされることがある。このようなリセットが生じた場合においても、給電再開後の使用者などによる操作部を使用した現在時刻の手動修正が行われることに基づいて、補正量調整部が補正量調整制御を実行するように構成すると、このときの補正量調整制御では、設定補正量が、使用環境とは全く関係のない調整量で調整されることになり、リセット後の計時処理に悪影響を及ぼすことになる。
そこで、この構成では、リセット後に行われる操作部を使用した現在時刻の手動修正では補正量調整部が補正量調整制御を実行しないようにしているのであり、これにより、補正部による補正処理で使用される設定補正量が、使用環境とは全く関係のない調整量で調整されて、リセット後の計時処理に悪影響を及ぼすことを回避することができる。
そして、補正部は、リセット後においても記憶部に記憶されているリセット前の設定補正量に基づいて補正処理を行うことから、リセット前の設定補正量が使用環境に応じた調整量で調整されたものであれば、リセット後の補正処理においても、使用環境に適した設定補正量に基づく適正な補正を行うことができる。
又、給電再開後に使用者などによる操作部を使用した現在時刻の手動修正（再時刻設定）が行われると、このときの手動修正後の現在時刻が修正時刻として記憶部に記憶されることから、次回の操作部を使用した現在時刻の手動修正においては、第２演算処理により、リセット後の現在時刻の手動修正時刻から次回の修正後の現在時刻までの経過時間（使用期間）を得ることができる。
その結果、給電停止に起因して表示部での表示がリセットされても、再時刻設定後の計時、及び、この計時に基づく表示部での時刻表示を正しく行えるとともに、その後の補正量調整制御による設定補正量の調整を使用環境に応じて正しく行うことができる。

本発明をより好適にするための構成の一つとして、
前記補正量調整部は、前記操作部を使用した現在時刻の手動修正に要した手動修正時間を計測し、前記第１演算処理では前記手動修正時間を差し引く減算を行う。

この構成によると、第１演算処理では、修正前の現在時刻から修正後の現在時刻までの時刻修正量が演算され、この演算で得た時刻修正量から使用者などが現在時刻の手動修正に要した手動修正時間が減算される。そのため、より正確な時刻修正量（遅れ時間量又は進み時間量）を得ることができ、これにより、使用環境に適した設定補正量の調整をより適正に行うことができる。
その結果、使用環境に適したより精度の高い計時を行うことができ、表示部による時刻表示をより精度良く行うことができる。
特に、この構成は、使用者などが操作部を使用した現在時刻の手動修正に手間取った場合に有効である。

機器内蔵型の電子時計装置の構成を示すブロック図である。 補正量調整制御での動作を示すフローチャートである。

以下、本発明を実施するための形態の一例を図面に基づいて説明する。

図１に示すように、本実施形態で例示する機器内蔵型の電子時計装置１は、水晶振動子２Ａなどを有する発振回路部２、発振回路部２からの発振周波数に基づく計時処理を行う計時部３、設定補正量に基づく発振周波数の補正処理を行う補正部４、計時部３の計時処理と補正部４の補正処理とで得た現在時刻を表示する表示部５、表示部５に表示される現在時刻の手動修正を可能にする操作部６、設定補正量を記憶するとともに操作部６を使用した手動修正後の現在時刻を修正時刻として記憶する不揮発性の記憶部７、及び、設定補正量を調整する補正量調整制御を実行する補正量調整部８、を備えている。発振回路部２、計時部３、補正部４、表示部５、操作部６、記憶部７、及び、補正量調整部８は、通信線や電力線などを介して通信可能又は通電可能に接続されている。

計時部３は、発振回路部２からの発振周波数を分周して１秒信号を生成する分周回路３Ａ、及び、分周回路３Ａからの１秒信号を計数する計時カウンタ３Ｂ、を備えている。

補正部４は、出荷前の常温（＋２５℃）の環境下での実測で得た水晶振動子２Ａの個体差などを考慮して設定された設定補正量に基づいて、分周回路の一部でパルスを加減して調整する論理緩急方式を利用した発振周波数の補正処理を行う。具体的には、例えば、水晶振動子２Ａの発振周波数が３２．７６８ｋＨｚであれば、分周回路３Ａにおいて、通常は３２７６８パルスで１秒信号を生成するところを３２７６７パルスで１秒信号を生成して１秒の周期を短くする、又は、３２７６９パルスで１秒信号を生成して１秒の周期を長くする、などの調整を単位時間（例えば１分）ごとに設定回数（例えば１回）行うように設定した設定補正量に基づく発振周波数の補正処理を行うことで、時刻の遅れ又は進みを少なくする。

表示部５は、計時部３の計時処理と補正部４の補正処理とで得た現在時刻を、液晶パネル又は４桁の７セグメントＬＥＤ表示器などにより表示する。又、表示部５は、使用者などが、この電子時計装置１を内蔵する機器（例えば、給湯器の遠隔制御装置）の使用を開始するために機器の電源プラグを商用電源のコンセントに差し込むと、「００：００」を現在時刻として点滅表示させて、時刻設定が行われていないことを使用者などに知らせる。

操作部６は、押圧操作が行われるごとに進み信号を出力する第１スイッチ６Ａ、及び、押圧操作が行われるごとに遅れ信号を出力する第２スイッチ６Ｂ、を備えている。表示部５は、第１スイッチ６Ａからの進み信号に基づいて表示中の現在時刻を１分単位で進ませ、第２スイッチ５Ａからの遅れ信号に基づいて表示中の現在時刻を１分単位で遅らせる。

記憶部７には、フラッシュメモリなどのＥＥＰＲＯＭを採用することが一般的である。出荷時の記憶部７には、出荷前に設定された設定補正量が記憶されている。そして、出荷後に使用者などによる操作部６を使用した現在時刻の手動修正が行われると、記憶部７には、手動修正後の現在時刻が修正時刻として記憶される。

補正量調整部８は、操作部６を使用した２回目以降の現在時刻の手動修正が行われるごとに補正量調整制御を実行する。そして、この補正量調整制御では、補正量調整部８は、修正前の現在時刻から修正後の現在時刻までの時刻修正量（遅れ時間量又は進み時間量）を演算する第１演算処理、記憶部７に記憶された前回の修正時刻から修正後の現在時刻までの経過時間（使用期間）を演算する第２演算処理、第１演算処理で得た時刻修正量と第２演算処理で得た経過時間とに基づいて調整量（単位時間当たりの遅れ時間量又は進み時間量）を演算する第３演算処理、及び、第３演算処理で得た調整量に基づいて記憶部７に記憶された設定補正量を調整する補正量調整処理、を行う。
記憶部７は、記憶している設定補正量が補正量調整処理による調整後の設定補正量に更新される。
補正部４は、記憶更新された調整後の設定補正量に基づいて前述した補正処理を行う。

以上の構成により、この電子時計装置１を内蔵する機器の使用を開始するために、使用者などが機器の電源プラグを商用電源のコンセントに差し込むと、表示部５において、時刻設定が行われていないことを使用者などに知らせる「００：００」が現在時刻として点滅表示される。この表示に基づいて、使用者などによる操作部６（第１スイッチ６Ａ又は第２スイッチ６Ｂ）を使用した現在時刻の手動修正（時刻設定）が行われると、このときの手動修正の完了に伴って、手動修正後の現在時刻が修正時刻として記憶部７に記憶される。そして、この初回の現在時刻の手動修正後から２回目の現在時刻の手動修正が行われるまでの間は、補正部４が、出荷前に設定された設定補正量に基づく発振周波数の補正処理を行い、表示部５が、計時部３の計時処理と補正部４の補正処理で得た現在時刻を表示する。

その後、この機器の使用開始からある期間（例えば１年）の経過後に、使用者などによる操作部６を使用した２回目の現在時刻の手動修正が行われると、補正量調整部８が補正量調整制御を実行する。この補正量調整制御では、先ず、手動修正の完了に伴って、このときの時刻修正量（遅れ時間量又は進み時間量）を演算する第１演算処理と、記憶部７に記憶された修正時刻（初回の手動修正後の現在時刻）から２回目の修正後の現在時刻までの経過時間（使用期間）を演算する第２演算処理とが行われる。次に、第１演算処理で得た時刻修正量（遅れ時間量又は進み時間量）と第２演算処理で得た経過時間（使用期間）とに基づいて、この使用期間での使用環境に応じた調整量（単位時間当たりの遅れ時間量又は進み時間量）を演算する第３演算処理と、この第３演算処理で得た調整量に基づいて工場出荷時の設定補正量を使用環境に適した設定補正量（適正補正量）に調整する補正量調整処理とが行われる。又、記憶部７に記憶されている設定補正量が、このときの補正量調整処理で得た設定補正量（適正補正量）に更新される。そして、この２回目の現在時刻の手動修正後から３回目の現在時刻の手動修正が行われるまでの間は、補正部４が、使用環境に適した設定補正量（適正補正量）に基づく発振周波数の補正処理を行い、この補正部４の補正処理と計時部３の計時処理とで得た現在時刻を表示部５が表示する。

その後、ある期間（例えば１年）の経過後に、使用者などによる操作部６を使用した３回目以降の現在時刻の手動修正が行われた場合は、その都度、補正量調整部８が補正量調整制御を実行して、前回の補正量調整制御で調整された設定補正量を、それ以後の使用環境に適した設定補正量（適正補正量）に調整し、記憶部７に記憶されている設定補正量が最新の設定補正量（適正補正量）に更新され、次回の現在時刻の手動修正が行われるまでの間は、補正部４が、最新の設定補正量（適正補正量）に基づく発振周波数の補正処理を行い、この補正部４の補正処理と計時部３の計時処理とで得た現在時刻を表示部５が表示する。

その結果、製造コストの高騰などを招くことなく、簡単に使用環境に適した精度の高い計時を行うことができ、表示部５による精度の高い時刻表示を行うことができる。

尚、設定補正量の調整は、１秒信号を生成するパルスの加減調整、パルスの加減調整を行う単位時間の調整、及び、単位時間ごとに行うパルス加減調整の設定回数の調整、などの手段が考えられる。
又、現在時刻の手動修正完了の検知は、例えば、操作部６に完了スイッチ（図示せず）を装備して、この完了スイッチの人為操作に基づいて検知する、又は、第１スイッチ６Ａ又は第２スイッチ６Ｂの押圧操作が行われてから設定時間内に第１スイッチ６Ａ及び第２スイッチ６Ｂからの出力がないことに基づいて検知する、などの手段が考えられる。

ところで、この電子時計装置１を内蔵する機器では、例えば、停電又は不測に機器側の電源プラグが商用電源のコンセントから引き抜かれるなどの事象による給電停止に起因して、電子時計装置１の表示部５での表示がリセットされることがある。このようなリセットが生じた場合においても、給電再開後の使用者などによる操作部６を使用した現在時刻の手動修正が行われることに基づいて、補正量調整部８が補正量調整制御を実行するように構成すると、このときの補正量調整制御では、設定補正量が、使用環境とは全く関係のない調整量で調整されることになり、リセット後の計時処理に悪影響を及ぼすことになる。

そこで、この電子時計装置１では、給電停止により表示部５での表示がリセットされたときは、補正量調整部８が、リセット後に行われる操作部６を使用した現在時刻の手動修正では前述した補正量調整制御を実行しないように構成されている。又、補正部４が、記憶部７に記憶されているリセット前の設定補正量に基づいて前述した補正処理を行うように構成されている。

これにより、補正部４の補正処理で使用される設定補正量が、使用環境とは全く関係のない調整量で調整されて、リセット後の計時処理に悪影響を及ぼすことを回避することができる。

そして、補正部４は、リセット後においても記憶部７に記憶されているリセット前の設定補正量に基づいて補正処理を行うことから、リセット前の設定補正量が使用環境に応じた調整量で調整されたものであれば、リセット後の補正処理においても、使用環境に適した設定補正量に基づく適正な補正を行うことができる。

又、給電再開後に使用者などによる操作部６を使用した現在時刻の手動修正（再時刻設定）が行われると、このときの手動修正後の現在時刻が修正時刻として記憶部７に記憶されることから、次回の操作部６を使用した現在時刻の手動修正においては、前述した第２演算処理により、リセット後の現在時刻の手動修正時刻から次回の修正後の現在時刻までの経過時間（使用期間）を得ることができる。

その結果、給電停止に起因して表示部５での表示がリセットされても、再時刻設定後の計時、及び、この計時に基づく表示部での時刻表示を正しく行えるとともに、その後の補正量調整制御による設定補正量の調整を使用環境に応じて正しく行うことができる。

〔別実施形態〕
〔１〕補正部４は、水晶振動子２Ａの発振負荷容量を増減する容量緩急方式を利用した発振周波数の補正処理を行うように構成されていてもよい。又、補正部４は、この容量緩急方式と上記実施形態で例示した論理緩急方式とを併用して発振周波数の補正処理を行うように構成されていてもよい。

〔２〕補正量調整部８は、使用者などによる操作部６を使用した現在時刻の手動修正に要した手動修正時間を計測し、前述した第１演算処理では、計測した手動修正時間を差し引く減算を行うように構成されていてもよい。
この構成によると、第１演算処理では、修正前の現在時刻から修正後の現在時刻までの時刻修正量が演算され、この演算で得た時刻修正量から使用者などが現在時刻の手動修正に要した手動修正時間が減算される。そのため、より正確な時刻修正量（遅れ時間量又は進み時間量）を得ることができ、これにより、使用環境に適した設定補正量の調整をより適正に行うことができる。

尚、上記実施形態（別実施形態を含む、以下同じ）で開示される構成は、矛盾が生じない限り、他の実施形態で開示される構成と組み合わせて適用することが可能であり、又、本明細書において開示された実施形態は例示であって、本発明の実施形態はこれに限定されず、本発明の目的を逸脱しない範囲内で適宜改変することが可能である。

本発明は、タイマー機能を有する給湯器や暖房器具などの各種の機器に適用することができる。

２ 発振回路部
２Ａ 水晶振動子
３ 計時部
４ 補正部
５ 表示部
６ 操作部
７ 記憶部
８ 補正量調整部

Claims (2)

1. 水晶振動子を有する発振回路部と、前記発振回路部からの発振周波数に基づく計時処理を行う計時部と、設定補正量に基づく発振周波数の補正処理を行う補正部と、前記計時処理及び前記補正処理で得た現在時刻を表示する表示部と、前記表示部に表示される現在時刻の手動修正を可能にする操作部と、前記設定補正量を記憶するとともに前記操作部を使用した手動修正後の現在時刻を修正時刻として記憶する不揮発性の記憶部と、前記設定補正量を調整する補正量調整制御を実行する補正量調整部とを備え、
   前記補正量調整部は、
   前記操作部を使用した２回目以降の現在時刻の手動修正が行われるごとに前記補正量調整制御を実行するとともに、
   給電停止により前記表示部での表示がリセットされたときは、リセット後に行われる前記操作部を使用した現在時刻の手動修正では前記補正量調整制御を実行せず、
   前記補正量調整制御では、
   修正前の現在時刻から修正後の現在時刻までの時刻修正量を演算する第１演算処理と、
   前記記憶部に記憶された前回の前記修正時刻から修正後の現在時刻までの経過時間を演算する第２演算処理と、
   前記第１演算処理で得た時刻修正量と前記第２演算処理で得た経過時間とに基づいて調整量を演算する第３演算処理と、
   前記第３演算処理で得た前記調整量に基づいて前記設定補正量を調整する補正量調整処理とを行い、
   前記記憶部は、記憶している前記設定補正量が前記補正量調整処理による調整後の設定補正量に更新され、
   前記補正部は、
   記憶更新された調整後の前記設定補正量に基づいて前記補正処理を行うとともに、
   給電停止により前記表示部での表示がリセットされたときは、前記記憶部に記憶されているリセット前の前記設定補正量に基づいて前記補正処理を行う機器内蔵型の電子時計装置。
2. 前記補正量調整部は、前記操作部を使用した現在時刻の手動修正に要した手動修正時間を計測し、前記第１演算処理では前記手動修正時間を差し引く減算を行う請求項１に記載の機器内蔵型の電子時計装置。

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