JPH0560075B2 - - Google Patents

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JPH0560075B2
JPH0560075B2 JP59201033A JP20103384A JPH0560075B2 JP H0560075 B2 JPH0560075 B2 JP H0560075B2 JP 59201033 A JP59201033 A JP 59201033A JP 20103384 A JP20103384 A JP 20103384A JP H0560075 B2 JPH0560075 B2 JP H0560075B2
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Citizen Watch Co Ltd
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    • GPHYSICS
    • G04HOROLOGY
    • G04GELECTRONIC TIME-PIECES
    • G04G19/00Electric power supply circuits specially adapted for use in electronic time-pieces
    • G04G19/12Arrangements for reducing power consumption during storage
    • GPHYSICS
    • G04HOROLOGY
    • G04CELECTROMECHANICAL CLOCKS OR WATCHES
    • G04C10/00Arrangements of electric power supplies in time pieces
    • G04C10/02Arrangements of electric power supplies in time pieces the power supply being a radioactive or photovoltaic source

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromechanical Clocks (AREA)
  • Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は電池交換を必要としない電子時計に関
する。
〔従来の技術〕
近年電子技術の発達により電子時計、特に水晶
腕時計が普及するに至つたが、これらの電子時計
は、エネルギー源として小型のボタン電池を使用
しているため2〜3年ごとの電池交換が必要であ
り、これが使用者にとつてわずらわしく、長期間
電池交換を必要としない電子時計が望まれてお
り、特に電池を入手しにくい地域ほどこの要求が
強いものとなつていた。
しかるに上記要求に答えるものとして、前記電
子時計の一部に太陽電池等の光発電手段を配設す
るとともに、前記太陽電池の起電力をニツケル・
カドミウム電池等の二次電池に充電したり、又は
銀電池等の一次電源に充電々圧を制御するための
充電制御回路を介して充電し、この充電々圧をエ
ネルギー源とする所謂太陽電池時計が実用化され
るに至つたが、上記太陽電池時計に於ける充電用
電池はいずれも電解液を使用した湿式電池である
ため、漏液等による劣化を伴い、特に時計用電池
のごとく小型化したものでは、5年程度の寿命し
かなく、前記のごとき長期間電池の交換不用とい
う要求に十分答えることが出来なかつた。
しかるに上記電池の交換不用という要求に答え
るものとして本出願人はすでに特願昭57−59091
号により、固体電解質電池や大容量コンデンサー
等の容量は小さいが劣化を伴わない蓄電器と太陽
電池等の発電装置を組合わせることによつて事実
上電池交換を不用にするとともに短時間のエネル
ギー不足に対す時刻の自動修正機能を備えた電子
時計を提案している。
〔発明が解決しようとする問題点〕
しかるに上記提案に於いても蓄電器の容量が小
さいのをカバーするため、太陽電池への入射光が
低下した場合、前記蓄電器の充電々圧の低下を検
出して時刻表示動作を停止するとともに電子回路
による計時動作のみを行ない、前記太陽電池に対
する光入射が再開されたとき、蓄電池の充電レベ
ルの復帰を検出して時刻表示動作を再開する方式
を示したが、これでも十分なものとはいえず、前
記のごとき小容量の蓄電器を用いた電子時計の商
品化のためには、さらに充電々力を節約するため
の技術開発が必要とされていた。本発明の目的
は、上記要望に答えようとするものであり、充
電々力を極力節約することにより電池交換が不用
で、且つ通常使用状態に於いて、ぼとんど止まる
ことのない電子時計を提供することにある。
〔問題点を解するための手段〕
本発明に於ける電子時計の構成は、発振回路、
分周回路、表示駆動回路及び時刻表示装置を有す
るとともに、太陽電池によつて充電された充電装
置をエネルギー源として動作する電子時計に於い
て、前記電子時計の周辺の照度を検出する照度検
出手段と、該照度検出手段の検出信号によつて動
作を開始するタイマーと、該タイマーの終了信号
によつて制御される表示制御回路を設けたことを
特徴とする。
〔作用〕
本発明に於ける電子時計の動作は、前記太陽電
池に対してタイマーによつて定められた一定時間
以上、継続して入射光が得られない時、前記時刻
表示装置による時刻表示動作を停止することによ
り、夜間放置等による長時間入射光が無い場合に
は、不使用と判断して時刻表示動作を停止してエ
ネルギーを節約し、又、タイマー時間以内の短時
間入射光が無い場合には、携帯中と判断して時刻
表示動作をそのまま継続させるようにしている。
〔実施例〕
以下、図面により本発明の実施例を詳記する。
第2図は本発明に使用する充電装置の1例であ
る固体電解質電池1の断面図であり、2は固体電
解質、3はアノード金属、4はカソード金属、5
はモールド樹脂、6は外部リード電極であり、本
実施例に於ける固体電解質電池1は、固体電解質
2として〔Rb,Ag1,I5〕を、アノード金属3と
して〔Ag〕、カソード金属4として〔Rb,I3
C〕を使用し、これを樹脂モールドしたものであ
り、外径10mmφ、固体電解質2の厚さ0.5mmの形
状を有する電池に於いて、開路電圧0.65〔V〕、容
量0.8(mA・H〕が得られた。しかるに電子腕時
計に於ける動作電圧及び消費電流の現状を考える
と、電子回路が0.7〔V〕、パルスモータが1〔V〕
以上の電圧によつて動作可能であり、又消費電流
は発振回路を含む電子回路が0.3〜0.5〔μA〕、又パ
ルスモータが、1秒運針の3針時計の場合、0.5
〔μA〕、5〜20秒運針の2針時計の場合、0.1〜0.2
〔μA〕程度であり、総合電流値としては3針時計
で1〔μA〕2針時計で0.7〔μA〕となる。
本実施例に於いては上記条件を考慮し電池2個
を直列接続して1.3〔V〕の電子回路用電源として
いる。
前記固体電解質電池1の容量0.8(mA・H〕は
現状の電子時計を、充電が行われない状態でも5
〜10日間は、動作させることが出来るものであ
り、これは、従来の自動巻式ゼンマイ時計の維続
時間よりも長く、携帯者の通常の日常生活では停
止することなく動作を継続することが可能であ
る。
又、本発明に於ける充電装置の他の例として
は、最近になつて開発された充電可能なリチユー
ム電池や、ボタン型電池と同じ形状で、0.3Fの容
量を有する湿式電気二重層キヤパシター等があ
る。
第1図は本発明に於ける運針表示装置を備えた
電子時計のブロツク線図であり、10は充電装置
であり、前記固体電解質電池1が2個直列接続さ
れている。11は前記充電装置10を充電するた
めの発電手段である太陽電池、12及び13は、
充電回路を構成するダイオード及び抵抗である。
14は発振回路、15は分周回路であり、この分
周回路15からは通常運針用周波数1、早送り用
周波数2、パルス巾成形用周波数3が出力されて
いる。16は運針パルス発生回路、17は早送り
パルス発生回路であり、それぞれ分周回路15か
らの出力13、及び23を入力し、20秒周期
の運針パルスφtと、8Hzの早送りパルスφcを発
生する。18はパルスモータ駆動回路、19はパ
ルスモータ、20は時針、20a分針20bより
なる2針式の運針表示装置である。21は前記充
電装置10の電圧低下を検出する電圧検出回路で
あり、予め定められた電圧値(本実施例ではパル
スモータの動作可能電圧である1〔V〕)以上の場
合、論理“1”、以下の場合論理“0”の出力信
号Sbを出力する。30は、電子時計の周辺の照
度を検出する照度検出回路であり、前記太陽電池
11の起電圧を直接検出することによつて照度を
判断するものであり、予め定められた明るさ以上
では論理“1”、それより暗い場合に論理“0”
の出力信号Sを出力する。
31はタイマーであり、前記照度検出回路30
の出力信号Sが論理“0”、すなわち入射光が
なくなるとリセツトが解除されることによつて動
作を開始し、OL端子に供給される運針パルスφt
を計数し予め定められた一定時間(本実施例では
30分間)経過すると終了信号Peを出力するが、
一定時間が経過する前に入射光が増加して照度検
出回路30の出力端子Sが論理“1”になると
リセツトされるため、暗い状態が30分以上継続し
たときのみ終了信号Peが発生する。
22は時刻表示動作を制御する表示制御回路と
しての信号切換回路であり、前記タイマー31の
出力信号によつて制御され、入力端子に供給さ
れる運針パルスφtを2個の出力端子O1,O2に切
換出力する。23は運針パルス記憶回路であるア
ツプダウンカウンタ(以後UDカウンタと略記す
る)であり、アツプ端子Uには運針パルスφtが、
又ダウン端子Dには、早送りパルスφcがそれぞ
れ供給されている。尚本実施例では運針パルス記
憶回路23が時間情報記憶手段としての機能を有
する。24は前記UDカウンタ23の零を検出す
る零検出回路、25,32はRSフリツプフロツ
プ(以後RS−FFと略記する)、26,27,2
9は、ANDゲート、28はORゲート、33はパ
ルス化回路である。尚本実施例ではRS−FF32
が節電記憶手段としての機能を有する。
次に上記構成を有する電子時計の動作を説明す
る。まず太陽電池11によつて充電装置10が十
分に充電されており、かつ明るい場所に於ける通
常動作状態を説明する。
この状態では充電装置10の電圧が1.3〔V〕に
保持されているため電圧検出回路21の出力端子
Qには論理“1”の信号Sbが出力されており、
又、周囲が充分明るいため照度検出回路30の出
力端子Qにも論理“1”の信号Sが出力されて
いる。
したがつて信号SbとSを入力とするANDゲ
ート29を介してRS−FF32はリセツトされ、
その出力は“1”に保持されている。
又UDカウンタ23とRS−FF25は信号切換
回路22より出力される運針パルスφtによつて
強制的にリセツトされているためRS−FF25の
出力端子Qが“0”,が“1”となりANDゲー
ト26がOFF,ANDゲート27がONの状態と
なつている。
この結果信号切換回路22は、制御端子Cが
“1”に保持されることによつて入力端子への
運針パルスφtを出力端子O1に選択出力し、又早
送りパルスφcはANDゲート26によつて阻止さ
れている。
したがつてこの状態に於いては信号選択回路2
2によつて選択された20秒周期の運針パルスφt
がパルスモータ駆動回路18によつてパルスモー
タ19を駆動することにより通常の時計動作を行
つている。この状態より電子時計の携帯者がその
携帯姿勢の変化や、暗い場所への出入り等によつ
て前記太陽電池11への入射光を遮つた場合につ
いて考えると、太陽電池11への入射光が遮られ
た瞬間に照度検出回路30の出力信号Sが
“0”に反転することによつてタイマー31はリ
セツトが解除されて動作を開始する。しかし前記
のような遮光条件の場合には、30分も継続するこ
となく、すぐに光入射が再開されるので、この入
射光によつて照度検出回路30の出力信号Sが
再び“1”に反転し、タイマー31をリセツトし
てしまう。
したがつて30分以内での光遮蔽に対してはタイ
マー31の断続動作が繰返されるだけで、通常の
時計動作が行われる。
次に携帯者が電子時計を腕からはずして机の引
出しに入れたまま、充電が行われない状態にてし
ばらくの間放置した場合について考えると、放置
されて入射光がなくなると充電装置10への充電
が行われなくなると同時に照度検出回路30の出
力信号Sが“0”に反転してANDゲート29
がOFFになるとともにタイマー31が動作を開
始する。
そして放置してから30分が経過するとタイマー
31から終了信号Peが発生し、RS−FF32をセ
ツトすることにより、その出力端子が“0”に
反転し、ANDゲート27をOFFにする。
この結果信号切換回路22の制御端子Cが
“0”になることによつて切換動作が行われ、運
針パルスφtを出力端子O2に選択出力してUDカウ
ンタ23のアツプ端子Uに供給し、計数を開始す
る。すなわち太陽電池11に対する光入射がなく
なつてから30分経過した後は、パルスモータ19
の駆動を中止し、この間に発生する運針パルス
φtをUDカウンタ23に計数記憶させることによ
つて充電されなくなつた充電装置10よりの電力
消費を極力低減させるとともに時刻情報を維持さ
せている。
しかしこの状態が続くと充電装置10の電圧が
除々に低下してきて、ついに1〔V〕以下に低下
することによつて電圧検出回路21の出力端子Q
の出力信号Sbが“0”に反転し、ANDゲート2
9をOFFにする。
そしてこのままの状態がさらに持続されると、
やがて充電装置10の電圧が回路の動作維持電圧
より低下することによつて電子時計は完全に停止
することになるが、この完全に停止する以前に電
子時計を机の引出しから再び取出して光入射を再
開した場合の動作について説明する。
まず充電装置10の電圧が1〔V〕以下に低下
する前に電子時計を取出した場合について説明す
る。
光入射が再開されると同時に照度検出回路30
の出力信号Sが“1”に復帰するが、この時、
充電装置10の電圧が1〔V〕以上に維持されて
いることによつて電圧検出回路21の出力信号
Sbも“1”となつているためANDゲート29を
介してRS−FF32がリセツトされ、その出力端
子が“1”に反転する。そして、この端子の
反転信号はANDゲート27をON条件にすると
ともにパルス化回路33によつて復帰パルスPf
となりRS−FF25をセツトすることによりその
出力端子Qを“1”,を“0”に反転させる。
この結果ANDゲート27は、前記RS−FF3
2の出力端子Qは“1”になるが、同時にRS−
FF25の出力端子が“0”になるためOFF状
態を維持し、又ANDゲート26はRS−FF25
の出力端子QによつてON状態となり、早送りパ
ルスφcを通過させる。そしてこのANDゲート2
6を通過した早送りパルスφcは、ORゲート28
を介してパルスモータ駆動回路18に供給される
ことによつて運針表示装置20を早送り修正する
とともにUDカウンタ23の減算端子Dに供給さ
れ、UDカウンタ23の減算を開始する。
そしてUDカウンタ23に於ける上記減算動作
によつて計数記憶された運針パルスφtの数に対
応する減算が終了すると零検出回路24より零検
出パルスPrが出力され、RS−FF25をリセツト
する。この結果出力端子Qに接続されたANDゲ
ート26をOFFに反転させることにより早送り
修正動作を終了すると同時に出力端子に接続さ
れたANDゲート27をONに反転させて、信号
切換回路22の制御端子Cを“1”に復帰させ、
運針パルスφtによる通常時計動作を再開する。
上記一連の早送り修正動作により、入射光の遮
断後運針の中止によつて遅れた時間を完全に補正
することが出来る。
次に前記電子時計の放置中に充電装置10の電
圧が1〔V〕以下に低下し、かつ電子回路の動作
可能電圧0.7〔V〕以上にある間に取出した場合に
ついて説明する。光入射が再開されると同時に照
度検出回路30の出力信号が“1”に復帰する
が、この時充電装置10の電圧が1〔V〕以下で、
電圧検出回路21の出力信号Sbが“0”となつ
ているためANDゲート29がOFFとなつてRS−
FFのリセツトが行わされず、早修正動作はスタ
ートしない。
そして太陽電池11に対する光入射によつて充
電装置10の電圧が上昇していき、やがてパルス
モータが動作可能な1〔V〕以上になつた瞬間に
電圧検出回路21の出力信号Sbが“1”に反転
する。この結果電圧検出回路21の出力信号Sb
と照度検出回路30の出力信号Sとが共に
“1”になることによりANDゲート29を介して
RS−FF32がリセツトされ、前述のごとく早送
り修正が行われる。
そして上記構成を有する電子時計は、寝る時に
机の引出しに入れずに、机上に置いとけば、睡眠
中の暗い時間帯は時刻表示動作を停止してエネル
ギーを節約し、夜明けで明るくなつた時に自動的
に時刻修正動作が行われてしまうため、携帯者が
朝使用するときには、すでに正常な時刻表示が行
われていることになる。
尚本実施例では運針表示装置を備えたアナログ
電子時計について述べたが、これに限定されるも
のではなく、液晶及びエレクトロクロミズム等の
電気光学表示装置を備えたデジタル電子時計に於
いても同様な効果を有するものであり、この場合
には、時刻カウンタによつて時間情報が常に記憶
されているため、早送り修正回路を必要とせず、
表示制御回路によつて直接表示駆動回路を制御し
て表示消去を行うことが出来、又電圧検出回路2
1の設定レベルは、電子回路の動作可能電圧より
高く、かつ表示装置の動作限界電圧にセツトすれ
ばよい。
〔発明の効果〕
上記のごとく本発明によれば、比較的容量は小
さいが事実上電池交換を必要としない電源システ
ムを採用するとともに、この電源システムに照度
検出回路と、この照度検出手段の検出信号によつ
て動作を制御されるタイマーを設けることにより
時刻表示を必要としない睡眠中等に於いては表示
動作を停止してエネルギーを節約するとともに、
携帯者の姿勢変化等、短時間の光遮断に対して
は、時刻表示を継続させることによつて通常の使
用に於いては携帯者に不便をかけることなく完全
に停止する迄の期間を飛躍的に改善した電子時計
の提供が可能となつた。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の電子時計のブロツク線図、第
2図は本発明に使用した固体電解質電池の断面図
である。 10……充電装置、15……分周回路、19…
…パルスモータ、21……電圧検出回路、22…
…信号切換回路、23……アツプダウンカウン
タ、30……照度検出回路、31……タイマー。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 発振回路、分周回路、表示駆動回路及び時刻
    表示装置を有するとともに、太陽電池によつて充
    電された充電装置をエネルギー源として動作する
    電子時計に於いて、前記電子時計の周辺の照度を
    検出する照度検出手段と、該照度検出手段の検出
    信号によつて動作を開始するタイマーと、該タイ
    マーの終了信号によつて制御される節電記憶手段
    と該節電記憶手段によつて制御される表示制御回
    路と、該表示制御回路による節電動作中の時間情
    報を記憶する時間情報記憶手段と、前記充電装置
    の電圧レベルを検出する電圧検出回路を設け、前
    記太陽電池に対してタイマーによつて定められた
    一定時間以上、継続して入射光が得られない時、
    前記節電記憶手段をセツトすることにより前記時
    刻表示装置による時刻表示動作を停止させるとと
    もに、停止中の時間情報を前記時間情報記憶手段
    に記憶させて節電状態とし、前記太陽電池に再度
    入射光が得られた時、前記照度検出手段の出力と
    前記電圧検出回路の出力とによつて前記節電記憶
    手段をリセツトすることにより前記表示制御回路
    による節電動作を解除し、前記時間情報記憶手段
    の時間情報に従つて現在時刻への復帰動作を行う
    ことを特徴とする電子時計。
JP59201033A 1984-09-26 1984-09-26 電子時計 Granted JPS6177788A (ja)

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