JPH05264751A - アナログ電子時計 - Google Patents

アナログ電子時計

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JPH05264751A
JPH05264751A JP6037892A JP6037892A JPH05264751A JP H05264751 A JPH05264751 A JP H05264751A JP 6037892 A JP6037892 A JP 6037892A JP 6037892 A JP6037892 A JP 6037892A JP H05264751 A JPH05264751 A JP H05264751A
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 発電機付アナログ電子時計の2次電池電圧が
低下してきた時には確実に時計を停止させて,使用者に
電圧低下を知らしめると同時に,電圧が復帰してきてい
つのまにか時計が不安定に動作して,使用者が誤解する
ことの無いように,確実な状態もしくは使用者の意志に
よってのみ動きはじめるアナログ電子時計を提供するこ
と。 【構成】 モータ駆動パルスを出力状態もしくは停止状
態に切り替えることを可能とするモータ出力制御回路
と,2次電池の電圧値を検出する電圧検出回路とより成
り,電圧検出回路はモータ部の作動停止電圧より高く設
定されたA及びBを有し,かつAより所定電圧高く設定
されたBとの2値の検出設定値より成り,モータ駆動パ
ルスの出力状態時に2次電池の電圧値が設定値Aより下
回った時にモータ出力制御回路によりモータ駆動パルス
の出力を停止し,モータ駆動パルスの停止状態時に2次
電池の電圧値が設定値Bより上回った時にはモータ出力
制御回路によりモータ駆動パルスを出力状態にする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は発電装置を有するアナロ
グ電子時計の電源部の改良に関する。
【0002】
【従来の技術】従来の発電装置付きアナログ電子時計
は、特開昭60−203887に書かれている様に発電
エネルギを蓄電する高容量コンデンサ等の2次電源の電
圧を昇圧してアナログ電子時計の駆動源としていた。そ
のことにより起動電圧を低く設定でき,2次電源の電圧
が低い状態からでも,比較的短時間で起動することが可
能であった。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら従来の技
術においては,昇圧システムを用いることによってコス
トが増すという問題が有り,回路部に必要とされるスペ
ースも増大するという欠点があった。
【0004】そこで,昇圧システムを採用しないで,2
次電源で直接時計体を駆動するという方式も以前から考
えられてはいる。しかしながら2次電源によっては,時
計体が停止した後でも,自己放電によって徐々に電圧が
低下する物があり,停止状態にて長期間時計を放置した
後に再起動をしようとした際に,低下した電圧と時計の
起動電圧との差が大きくなり,かなりの発電時間を要す
る場合があった。
【0005】また,2次電源の種類によっては,負荷電
流の急激な減少もしくは負荷電流の停止により電圧が復
帰する特性の電源もある。例えば,電気2重層コンデン
サ,ポリアセン系有機半導体を電極活物質としたリチウ
ム2次電池等にその傾向が見られる。その様な電源を用
いた場合は,前述の昇圧システムを用いないことによる
問題点は回避できる。すなわち,時計体が停止した後に
は負荷電流の停止により,電圧が復帰して再起動に要す
る発電時間がほとんどかからなくなるからである。しか
しながら,この方式においては時計の基本機能である正
確な時刻表示という点で大きな問題点を有している。す
なわち,時計体が停止した後でも,電圧が復帰すること
により再起動がかかってしまい,また時計が動くことに
よって再停止して,というように何度も同じことを繰り
返す。その間,使用者にとってみれば,たまたま時計が
動作しているときに時刻を読みに行った場合,何度も止
まったり動いたりしていることにより,不正確な時刻を
読み取ってしまうことになり,日常行動に支障をきたし
てしまうことになりかねない。
【0006】そこで本発明の目的は,2次電池電圧が低
下してきた時には確実に時計を停止させて,使用者に電
圧低下を知らしめると同時に,電圧が復帰してきていつ
のまにか時計が不安定に動作して,使用者が誤解するこ
との無いように,確実な状態もしくは使用者の意志によ
ってのみ動きはじめるアナログ電子時計を提供すること
にある。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明のアナログ電子時
計は,発電装置と,前記発電装置の発電電流を充電可能
とする2次電源と,前記2次電源を主電源として動作す
る時計制御回路と,前記時計制御回路の出力により駆動
されるモータ部と,前記モータ部に接続されて時刻表示
をする指針表示部と,前記モータへの駆動パルスを出力
状態もしくは停止状態に切り替えることを可能とするモ
ータ出力制御回路と,前記2次電源の電圧値を検出する
電圧検出回路とより成り,前記2次電源は負荷電流の急
激な減少もしくは負荷電流の停止により電圧が復帰する
特性の電源であることより成るアナログ電子時計におい
て,前記電圧検出回路は前記モータ部の作動停止電圧よ
り高く設定されたA及びBを有し,かつAより所定電圧
高く設定されたBとの2値の検出設定値より成り,前記
モータ駆動パルスの出力状態時に前記2次電源の電圧値
が前記検出設定値Aより下回った時には前記モータ出力
制御回路により前記モータ駆動パルスの出力を停止し,
前記モータ駆動パルスの停止状態時に前記2次電源の電
圧値が検出設定値Bより上回った時には前記モータ出力
制御回路により前記モータ駆動パルスを出力状態にする
ことを特徴とする。
【0008】本発明のアナログ電子時計は,前記発電装
置の発電電流を検出する発電電流検出回路を有し,前記
電圧検出回路は前記モータ部の作動停止電圧より高く設
定された1値の検出設定値よりなり,前記モータ駆動パ
ルスの出力状態時に前記2次電源の電圧値が前記検出設
定値より下回った時には前記モータ出力制御回路により
前記モータ駆動パルスの出力を停止し,前記モータ駆動
パルスの停止状態時に前記発電電流検出回路が検出され
た時には,前記モータ出力制御回路により前記モータ駆
動パルスの出力を開始させることを特徴とする。
【0009】
【作用】以上の構成によれば,時計停止後に2次電池の
電圧が電圧値Aから徐々に復帰しても,充分ヒステリシ
スをとった検出設定値Bに達しない限りは誤起動しな
い。
【0010】
【実施例】以下本発明について,実施例に基ずき詳細に
説明する。図1は本発明における第1の実施例の全体回
路ブロック図である。1は交流発電機を構成する発電コ
イルで,発電機の稼動にともない交流電圧が誘起する。
2は交流電圧を半波整流する整流ダイオード。3は発電
エネルギーを蓄電する2次電池で本実施例では,ポリア
セン系有機半導体を電極活物質としたリチウム2次電池
を用いている。本実施例は2次電池3を主電源として動
作する。また,2次電池3の+側をVcc,−側をGn
dとして定義する。発振回路4は32768Hzの水晶
振動子を源振として発振動作をしている。時計制御回路
5は信号32768Hzを分周して1Hzのモータ駆動
パルスO1,O2を出力している。信号O1,O2は時
計動作時にはモータ出力制御回路6内のANDゲート1
3,14を通して,モータドライバ7,8に入力され
る。モータドライバ7,8の出力は図2のごとく,1秒
ごとに交互に出力されて,公知のステッピングモータ用
のコイル9を駆動する。表示部10はステッピングモー
タに連動して動く指針である。11の電圧検出回路Aと
12の電圧検出回路BはそれぞれA<Bなる関係を持っ
た検出設定値A,検出設定値Bを有していて,2次電池
3の電圧値を検出してモータ出力制御回路6の入力とな
り,モータ出力を行うかどうかの制御をする。
【0011】図3に,2次電池電圧と時計動作の関係を
示す。まず検出設定値A,Bとステッピングモータとの
動作電圧の関係であるが,本実施例においては,モータ
動作限界電圧を0.8V,検出設定値Aを1V,検出設
定値Bを1.3Vとしている。これは,一般にアナログ
時計用のモータは通常環境では0.8V位まで動作をす
るが,周囲温度が常温より大きく外れたりすると作動停
止電圧はもっと高くなってしまう点を配慮したためで,
確実に動作を保証できる範囲でのみ時計動作をさせるた
めに,モータ動作限界電圧より充分余裕をとった検出設
定値Aにて,モータ出力を停止させることを第一の目的
とする。また,検出設定値Bは,時計停止後,2次電池
の電圧復帰によって自然に動作を開始してしまわないよ
うに,充分ヒステリシスを持った電圧に設定されてい
て,停止時は検出設定値Bより2次電池電圧が高くなっ
て初めて時計の動作を開始することを第2の目的として
いる。以下,図1におけるモータ出力制御回路6と時計
動作の関係を説明する。モータ出力制御回路6の出力信
号であるCNTが[H](以下,制御回路における信号
レベルがVcc側のときを[H],Gnd側のときを
[L]と定義する。)のときは,ANDゲート13,1
4によりモータ駆動パルスo1,o2をモータドライバ
7,8に出力して時計は動作状態となる。この時,時計
を放置しておくなど非発電状態になっているときは,図
3のごとく2次電池電圧Vccは,徐々に低下してい
く。ここで,Vccが検出設定値Aを下回ったとき(t
=1),電圧検出回路Aの出力は[L]となり(電圧検
出回路A,Bは公知の回路で,それぞれVccが検出設
定値より高電位のときに[H]を出力する設定とす
る。),ゲート16がアクティブとなってSRラッチ1
7はリセットされてCNTは[L]となる。CNTが
[L]となるとゲート13,14によってモータ駆動パ
ルスo1,o2は出力されずに,時計は停止状態とな
る。この状態においては,2次電池3は負荷電流の減少
によって,徐々に電圧が復帰していく。しかし,Vcc
が検出設定値Bに達しない限りは,時計は動作しない。
ここで,(t=2)の時に発電機が稼動すると,Vcc
は上昇していき,検出設定値Bを越える(t=3)。こ
の時,電圧検出回路Bの出力は[H]となり,ゲート1
5がアクティブとなってSRラッチ17はセットされ,
CNTは[H]となる。CNTが[H]となることよ
り,時計は再度動作状態と成る。この制御により,確実
な電圧になって初めて時計を動作させて,信頼性のある
時刻表示が可能となる。
【0012】図4に,本実施例に用いたポリアセン系有
機半導体を電極活物質としたリチウム2次電池の等価回
路を示す。構成としては,等価抵抗Rnと等価容量Cn
とがそれぞれ直列に接続されたものが,多数並列に接続
されている。各抵抗値及び各容量値はそれぞれ異なった
値のものであることが特徴で,平行状態においてはC
1,C2...Cnの全コンデンサは同電圧に充電され
ているが,負荷電流を取り出すと直列に接続されている
等価抵抗の最も値の小さな組から最も大きな電流が流
れ,等価抵抗の最も値の大きな組から最も小さな電流が
流れる。仮に大電流の流れる組を(R1,C1),小電
流の流れる組を(R2,C2)とすると,V0は以下の
式であらわされる V0 = I1・R1 + C1 = I2・R2 + C2 また,負荷電流Iはそれぞれの組に流れる電流値の総和
で表される。ここで,ある負荷電流が流れている状態に
おいて,例えば(R1,C1)の組において等価容量C
1の電圧よりI1・R1の電圧降下が有る分だけV0は
見かけ上低下する。これは他の組についても全て言え
る。この時,大電流の流れるC1の方が小電流の流れる
C2の方より電圧消費が早くなり,等価容量のみで比較
すると電圧の不均衡が発生する。この状態にて,負荷電
流が無くなるか極端に減少すると,それぞれの組におけ
る抵抗分による電圧降下が減少するのに加えて,電圧値
の高い容量分から電圧値の低い容量分へ内部充電が行わ
れ,その結果電圧は徐々に高くなる。ポリアセン系リチ
ウム2次電池においては各容量分が平行状態になって電
圧V0が一定に成るまで数日の時間を有する。この状態
は,図3における(t=1)から(t=2)までの期間
に相当する。
【0013】次に,請求項2に対応する実施例を図5を
用いて説明する。18は発電電流を検出するための検出
抵抗,19は検出抵抗18に発電電流が流れて電位差が
発生するのを検出する発電電流検出回路で検出時は
[H]を出力する。機能的には図1における電圧検出回
路B12が発電電流検出回路19におき変わったのみ
で,その他の構成は図1と変わらない。従って,時計動
作時は電圧検出回路A11によって検出設定値Aを下回
ったことを検出して時計が停止状態(CNT=[L])
になる点は同様である。しかし,時計起動時は発電電流
検出回路によって,発電動作そのものを検出して時計を
動作状態にしているので,使用者にとって時計が止まっ
た状態を認識した上での時計起動となり,知らない間に
時計が動き出して読取時刻を誤解すると言うことは無
い。
【0014】なお,本実施例における検出設定値A,B
及びモータ動作限界電圧値等は一例であり,値が変わっ
ても本発明の範囲を逸脱するものではない。
【0015】
【発明の効果】以上述べたように本発明によれば,負荷
電流の急激な減少もしくは負荷電流の停止により電圧が
復帰する特性の2次電源を発電機付アナログ電子時計に
使用しても,時計停止後に電圧が復帰して時計に再起動
がかかり,使用者が一時的に時計が停止して誤表示をし
ているということに気が付かないで,誤認識をするとい
うことが無くなるという効果が有る。
【0016】また,上記効果により昇圧システムの変わ
りに上記特性を持つ2次電源を使用しても,充分信頼性
のある時計を提供できるという点でも本発明の効果は大
きい。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1実施例の回路ブロック図。
【図2】モータ駆動パルスの出力タイムチャート図。
【図3】2次電池電圧変化による時計動作状態の遷移
図。
【図4】本発明に用いた2時電池の等価回路図。
【図5】本発明の第2実施例の回路ブロック図である。
【符号の説明】
1・・発電用コイル 2・・整流用ダイオード 3・・2次電池 4・・発振回路 5・・時計制御回路 6・・モータ出力制御回路 7・・モータドライバ 8・・モータドライバ 9・・ステッピングモータ用コイル 10・・指針表示部 11・・電圧検出回路A 12・・電圧検出回路B 18・・検出用抵抗 19・・発電電流検出回路

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 発電装置と,前記発電装置の発電電流を
    充電可能とする2次電源と,前記2次電源を主電源とし
    て動作する時計制御回路と,前記時計制御回路の出力に
    より駆動されるモータ部と,前記モータ部に接続されて
    時刻表示をする指針表示部と,前記モータへの駆動パル
    スを出力状態もしくは停止状態に切り替えることを可能
    とするモータ出力制御回路と,前記2次電源の電圧値を
    検出する電圧検出回路とより成り,前記2次電源は負荷
    電流の急激な減少もしくは負荷電流の停止により電圧が
    復帰する特性の電源であることより成るアナログ電子時
    計において,前記電圧検出回路は前記モータ部の作動停
    止電圧より高く設定されたA及びBを有し,かつAより
    所定電圧高く設定されたBとの2値の検出設定値より成
    り,前記モータ駆動パルスの出力状態時に前記2次電源
    の電圧値が前記検出設定値Aより下回った時には前記モ
    ータ出力制御回路により前記モータ駆動パルスの出力を
    停止し,前記モータ駆動パルスの停止状態時に前記2次
    電源の電圧値が検出設定値Bより上回った時には前記モ
    ータ出力制御回路により前記モータ駆動パルスを出力状
    態にすることを特徴としたアナログ電子時計。
  2. 【請求項2】 請求項1記載のアナログ電子時計におい
    て,前記発電装置の発電電流を検出する発電電流検出回
    路を有し,前記電圧検出回路は前記モータ部の作動停止
    電圧より高く設定された1値の検出設定値よりなり,前
    記モータ駆動パルスの出力状態時に前記2次電源の電圧
    値が前記検出設定値より下回った時には前記モータ出力
    制御回路により前記モータ駆動パルスの出力を停止し,
    前記モータ駆動パルスの停止状態時に前記発電電流検出
    回路が検出された時には,前記モータ出力制御回路によ
    り前記モータ駆動パルスを出力状態にすることを特徴と
    したアナログ電子時計。
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Cited By (5)

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