JPH0792506B2 - Electronic clock - Google Patents

Electronic clock

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JPH0792506B2
JPH0792506B2 JP59246778A JP24677884A JPH0792506B2 JP H0792506 B2 JPH0792506 B2 JP H0792506B2 JP 59246778 A JP59246778 A JP 59246778A JP 24677884 A JP24677884 A JP 24677884A JP H0792506 B2 JPH0792506 B2 JP H0792506B2
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capacitor
circuit
voltage
oscillation
detection
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雅士 吉野
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    • 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)
  • Direct Current Feeding And Distribution (AREA)
  • Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 〔技術分野〕 本発明は水晶時計等電気エネルギーをエネルギー源とす
る電子時計における電源部の構成に関する。特に電源の
放電特性がフラツトでなく放電が進むにつれて電圧の変
化する様な電源を有する電子時計の電源部の改良に関す
る。
Description: TECHNICAL FIELD The present invention relates to a configuration of a power supply unit in an electronic timepiece such as a quartz timepiece which uses electric energy as an energy source. In particular, the present invention relates to improvement of a power supply unit of an electronic timepiece having a power supply whose discharge characteristic is not flat but whose voltage changes as discharge progresses.

〔従来技術〕[Prior art]

従来水晶時計等電気エネルギーをエネルギー源とした電
子時計はその電源部に銀電池の様なフラツトな放電特性
を持つ電源を用いていた。これにより電源の持つエネル
ギーを十分活用していた。しかし銀電池は高価でありし
かも電池そのものに寿命がある等欠点も大きかつた。
Conventionally, an electronic timepiece such as a quartz timepiece that uses electric energy as an energy source has used a power source having a flat discharge characteristic such as a silver battery in its power source section. As a result, the energy of the power source was fully utilized. However, silver batteries are expensive, and the battery itself has a long life.

これらの解決策として近年価格的にはアルカリマンガン
電池等が用いられる様になつたし、電池そのものの寿命
に関してはソーラバツテリーを電源とし2次電池として
高容量コンデンサーを用いた時計も提案されている。
As a solution to these problems, alkaline manganese batteries have come to be used in recent years in terms of price, and regarding the life of the battery itself, a watch using a solar battery as a power source and a high-capacity capacitor as a secondary battery has also been proposed. .

しかし、アルカリマンガン電池は放電特性がフラツトで
なく時計の作動停止後にもエネルギーを多く有してお
り、電池の特性を十分活しているとは言えないのが現状
である。又、2次電池として高容量コンデンサーを用い
たものは、当然の事ながらコンデンサーの放電特性によ
り、その時計の止まりまでの接続時間は決まつてしまい
実用化の大きな問題となつていた。
However, the alkaline manganese battery does not have a flat discharge characteristic and has a large amount of energy even after the operation of the timepiece is stopped, so that it cannot be said that the characteristics of the battery are sufficiently utilized. Further, in the case of using a high-capacity capacitor as a secondary battery, naturally, the discharge time of the capacitor determines the connection time until the clock stops, which is a big problem for practical use.

〔目的〕〔Purpose〕

本発明の目的は、発振回路が停止した状態から直ちに時
計を駆動させることができる時計回路を有する時計を提
供するものである。
An object of the present invention is to provide a timepiece having a timepiece circuit that can drive the timepiece immediately after the oscillation circuit is stopped.

〔概要〕〔Overview〕

本発明の電子時計は、外部から付与されるエネルギーを
基に発電を行う発電手段を内蔵する電子時計において、 前記発電手段により整流手段を介して充電される第1の
コンデンサと、 時計体の電源となる前記第1のコンデンサより小容量の
第2のコンデンサと、 前記第1のコンデンサに並列に接続され後段の昇圧手段
にその動作信号を出力する発振回路と、 該発信回路が発振しているかどうか検出する発振検出回
路と、 前記発振回路の発振が停止したことを前記発振検出回路
が検出したとき前記発電手段から前記第1のコンデンサ
への接続を前記発電手段から前記発振回路への接続に切
換える手段と、 前記第1または第2のコンデンサの端子電圧を検出する
検出手段と、 複数のコンデンサを有し、該検出手段の検出電圧を基に
前記第1のコンデンサと少なくとも2個以上のコンデン
サの接続切換えにより前記第2のコンデンサへの昇圧倍
率を段階的に変化させる昇圧手段とからなり、 前記第2のコンデンサ電圧が前記昇圧手段により一定範
囲内に納まるように制御されてなることを特徴とする。
The electronic timepiece of the present invention is an electronic timepiece that includes a power generation unit that generates power based on energy applied from the outside, wherein a first capacitor charged by the power generation unit via a rectification unit and a power supply for a timepiece body are provided. A second capacitor having a smaller capacity than the first capacitor, an oscillation circuit connected in parallel to the first capacitor and outputting its operation signal to a booster in a subsequent stage, and whether the oscillation circuit is oscillating. An oscillation detection circuit for detecting whether the oscillation circuit stops oscillation, and a connection from the power generation means to the first capacitor when the oscillation detection circuit detects that oscillation of the oscillation circuit has stopped is connected to the oscillation circuit from the power generation means. Switching means, detecting means for detecting the terminal voltage of the first or second capacitor, and a plurality of capacitors, and the first means based on the detection voltage of the detecting means. And a step-up means for stepwise changing the step-up ratio to the second capacitor by switching the connection of a capacitor and at least two or more capacitors, so that the second capacitor voltage is kept within a certain range by the step-up means. It is characterized by being controlled by.

〔実施例〕〔Example〕

本発明を一実施例により図を用いて説明する。本実施例
は発電機構としてソーラバツテリーを用いて2次電池と
して高容量コンデンサーである電気二重層コンデンサー
を用いた時計である。
The present invention will be described with reference to the drawings according to an embodiment. This embodiment is a timepiece using a solar battery as a power generation mechanism and an electric double layer capacitor which is a high capacity capacitor as a secondary battery.

第1図はこの電気二重層コンデンサーの放電特性であ
り、第2図は本発明による一実施例のブロツク図であ
る。第3図は従来のシステムの回路説明図である。従来
第3図において、ソーラバツテリー1による発電力が電
気二重層コンデンサー12に充電され定格電圧以上に充電
されるとリミツタースイツチ13が閉じてコンデンサー12
への充電をやめる。時計体14はソーラバツテリー11又は
コンデンサー12を電源として作動している。又、ダイオ
ード15は、ソーラバツテリー11の発生起電圧がコンデン
サ13の充電電圧以下になつたときに、電流がソーラバツ
テリーに流れ込むのを防ぐ逆流防止ダイオードである。
コンデンサー12がフル充電された状態でソーラバツテリ
ー11に光が当たらなくなつた後のコンデンサー12の放電
特性を第1図で実線VSS2と破線V′SS1で示している。
縦軸がコンデンサー12の電圧、横軸が時間である。この
本実施例でのコンデンサーの定格電圧は1.8Vである。ま
た、時計体の作動停止電圧は0.9Vである。この時、時計
の作動はソーラバツテリーに光が当たらなくなつてから
t2時間で止まる事になる。
FIG. 1 is a discharge characteristic of this electric double layer capacitor, and FIG. 2 is a block diagram of an embodiment according to the present invention. FIG. 3 is a circuit diagram of a conventional system. Conventionally, in FIG. 3, when the electric power generated by the solar battery 1 is charged in the electric double layer capacitor 12 and charged to a voltage higher than the rated voltage, the limiter switch 13 is closed and the capacitor 12 is closed.
Stop charging. The timepiece body 14 operates by using the solar battery 11 or the condenser 12 as a power source. The diode 15 is a backflow prevention diode that prevents a current from flowing into the solar battery 11 when the generated voltage of the solar battery 11 becomes equal to or lower than the charging voltage of the capacitor 13.
The discharge characteristics of the capacitor 12 after the solar battery 11 is not exposed to light while the capacitor 12 is fully charged are shown by the solid line VSS 2 and the broken line V′SS 1 in FIG.
The vertical axis represents the voltage of the condenser 12, and the horizontal axis represents time. The rated voltage of the capacitor in this embodiment is 1.8V. In addition, the operation stop voltage of the timepiece is 0.9V. At this time, the watch does not work until the solar battery is exposed to light.
It will stop in 2 hours.

第2図は、本発明による一実施例のブロツク図であり、
ソーラーバツテリー1に光が照射し発生した電力は、逆
流防止ダイオード3を通して電気二重層コンデンサ4へ
充電される。このときソーラーバツテリー1の発生起電
圧(VSS1)が定格電圧以上になるとリミツタ回路2が働
きコンデンサ4への充電をやめる。例えば定格電圧とは
コンデンサ4の定格電圧であり、リミツタ回路とは定電
圧ダイオードで構成され図中VDD−VSS1間が定格電圧以
上になつたら通電し充電電流をバイパスする構成、また
はVDD−VSS1間にスイツチを有し、リフアレンス電圧検
出により充電電流をバイパスするような構成になつてい
る。コンデンサ4に充電された電力は多段昇圧充電回路
5により最適な昇圧が行なわれてコンデンサー6に充電
される。この動作の詳細な説明は後述する。コンデンサ
ー6は、コンデンサ4の電圧VSS′を検出する電圧検
出回路7、その電圧検出出力をもとに昇圧充電回路に最
適昇圧充電を行なわせる制御回路8及び時計回路9の電
源となつている。
FIG. 2 is a block diagram of an embodiment according to the present invention,
The electric power generated by irradiating the solar battery 1 with light is charged into the electric double layer capacitor 4 through the backflow prevention diode 3. At this time, when the generated voltage (VSS 1 ) of the solar battery 1 exceeds the rated voltage, the limiter circuit 2 operates and the charging of the capacitor 4 is stopped. For example, the rated voltage is the rated voltage of the capacitor 4, and the limiter circuit is composed of a constant voltage diode. In the figure, when VDD-VSS 1 exceeds the rated voltage, the power is turned on and the charging current is bypassed, or VDD-VSS There is a switch between 1 and it is configured to bypass the charging current by detecting the reference voltage. The power charged in the capacitor 4 is optimally boosted by the multi-stage boost charging circuit 5 and charged in the capacitor 6. A detailed description of this operation will be given later. The capacitor 6 serves as a power source for the voltage detection circuit 7 for detecting the voltage VSS ' 1 of the capacitor 4, the control circuit 8 for causing the boost charging circuit to perform optimum boost charging based on the voltage detection output, and the clock circuit 9. .

次に本実施例の動作を第1図を参照しながら詳細に説明
する。ここで第1図において破線は、大容量コンデンサ
ー4の電圧VSS′の絶対値を示し、実線はコンデンサ
ー6の電圧VSS2の絶対値を示す。コンデンサー4がフル
充電された後ソーラバツテリー1に光が当たらなくなつ
た時を説明する。コンデンサー4の電圧|VSS′1|が1.2V
以上の時は、コンデンサー4とコンデンサー6とは同じ
電圧になるように昇圧充電回路5が動作する(第1図の
T0〜t1の区間である。)。コンデンサー4の電圧|VSS′
1|が1.2V〜0.8Vの時は昇圧充電回路5により1.5倍に昇
圧してコンデンサー6へ充電する。第1図t1〜t3の区間
である。したがつてこの時のコンデンサー6の電圧|VSS
2|は1.8V〜1.2Vとなる。コンデンサー4の電圧|VSS′1|
が0.8V〜0.6Vの時は昇圧充電回路5により2倍に昇圧さ
れコンデンサー6に充電される。第1図においてt3〜t4
の区間である。この時のコンデンサー6の電圧|VSS2|は
1.6V〜1.2Vとなる。
Next, the operation of this embodiment will be described in detail with reference to FIG. Here, in FIG. 1, the broken line shows the absolute value of the voltage VSS ′ 1 of the large capacity capacitor 4, and the solid line shows the absolute value of the voltage VSS 2 of the capacitor 6. The time when the solar battery 1 is not exposed to light after the capacitor 4 is fully charged will be described. Capacitor 4 voltage | VSS ′ 1 | is 1.2V
In the above case, the boost charging circuit 5 operates so that the capacitors 4 and 6 have the same voltage (see FIG. 1).
It is an interval from T 0 to t 1 . ). Capacitor 4 voltage | VSS '
When 1 | is 1.2V to 0.8V, the boost charging circuit 5 boosts the voltage 1.5 times and charges the capacitor 6. FIG. 1 is a section from t 1 to t 3 . Therefore, the voltage of capacitor 6 at this time | VSS
2 | is between 1.8V and 1.2V. Voltage of capacitor 4 | VSS ′ 1 |
Is 0.8V to 0.6V, the boost charging circuit 5 doubles the voltage and charges the capacitor 6. In FIG. 1, t 3 to t 4
Is the section of. The voltage of capacitor 6 at this time | VSS 2 |
It will be 1.6V to 1.2V.

コンデンサー4の電圧|VSS′1|が0.6V以下の時は、昇圧
充電回路5により3倍に昇圧してコンデンサー6に充電
する。第1図のt4以降である。
When the voltage | VSS ' 1 | of the capacitor 4 is 0.6 V or less, the boost charging circuit 5 boosts the voltage three times to charge the capacitor 6. It is after t 4 in FIG.

以上の説明のように、本実施例によれば昇圧充電手段に
より、時計体の実際の電源となるコンデンサー6の電圧
|VSS2|を動作停止電圧0.9V以上に保つことによつて、時
計の動作可能時間を第1図においてt2時間からt5時間ま
で伸ばしている。又、コンデンサー4の電圧で言えば従
来0.9Vから1.8Vの間でしか使えなかつたものが、本実施
例によれば0.3Vから1.8Vまで使え、コンデンサー4に蓄
えられたエネルギーを有効に使つている。
As described above, according to the present embodiment, the voltage of the capacitor 6 serving as the actual power source of the watch body is boosted by the boost charging means.
By keeping | VSS 2 | above the operation stop voltage of 0.9 V or more, the operable time of the watch is extended from t 2 hours to t 5 hours in FIG. Further, in terms of the voltage of the capacitor 4, what was conventionally usable only between 0.9 V and 1.8 V, but according to the present embodiment, it can be used from 0.3 V to 1.8 V, and the energy stored in the capacitor 4 can be used effectively. It is connected.

次に本実施例中の多段昇圧充電回路5,電圧検出回路7,制
御回路8の具体的実施例を示す。
Next, specific examples of the multi-stage boosting charging circuit 5, the voltage detection circuit 7, and the control circuit 8 in this embodiment will be described.

第4図は、多段昇圧充電回路5の基本形であり、第5図
はその動作を具体的に示したものであり、(イ)は昇圧
動作、(ロ)は充電動作である。第4図,第5図のコン
デンサ4,6は第2図のそれであり、コンデンサー21,22は
昇圧用の補助コンデンサである。また、第4図のTr1〜T
r7はFETであり昇圧を行なうためのスイツチの役割を果
している。第4図において昇圧を行なわずVSS′とVSS
2を同電位にするためにはTr3とTr4をONさせ、他はOFFに
すれば良い。この状態を示したのが第5図(A)であ
り、第1図のt0〜t1における動作である。また、t1〜t3
において1.5倍昇圧充電を行なうためには、昇圧時Tr1,T
r3,Tr6をONし他をOFF、充電時Tr2,Tr4,Tr5,Tr7をONし他
をOFFする。同様にt3〜t4時に2倍昇圧充電を行なうた
めには、昇圧時Tr1,Tr3,Tr5,Tr7をONし他をOFF、充電時
は1.5倍昇圧充電時の充電時と同様の動作を行ない、さ
らにt4〜t5時に3倍昇圧を行なうためには、昇圧時は2
倍昇圧充電時の昇圧時と同様の動作を行ない、充電時に
はTr2,Tr4,Tr6をONし他をOFFする。以上のように各FET
を制御すれば、それぞれ第5図に示す状態となり各昇圧
充電が可能となる。以上を具体的に電子回路で実現した
多段昇圧充電回路5の一実施例を第6図に示す。第6図
においてコンデンサー4,6,2,22とFETTr1〜Tr7は第4図
と同様のものである。ただし、Tr5,Tr6,Tr7は電流の流
れが両方向となるのでPチヤンネルFETとNチヤンネルF
ETを組み合わせている。また、φCLは昇圧充電クロツク
であり、該信号の論理レベル「L」のとき昇圧を行な
い、「H」のとき充電を行なう。従つて回路はφCLの周
期に応じて昇圧充電を繰り返す。AmpN,Amp1.5,Amp2,Amp
3は昇圧倍率を示す信号であり、「H」のときにそれぞ
れ昇圧なし、1.5倍昇圧,2倍昇圧,3倍昇圧を表わし、該
信号は制御回路8で形成される。また、61〜64は既知の
論理ゲートであり、これらのゲートによつてTr1〜Tr7
FETのON,OFFタイミングが作られ、第4図及び第5図を
もつて説明した動作を行なう。
FIG. 4 shows a basic form of the multi-stage boosting charging circuit 5, and FIG. 5 specifically shows the operation thereof. (A) shows a boosting operation, and (b) shows a charging operation. The capacitors 4 and 6 in FIGS. 4 and 5 are the same as those in FIG. 2, and the capacitors 21 and 22 are auxiliary capacitors for boosting. Also, Tr 1 to T in Fig. 4
r 7 is a FET and plays the role of a switch for boosting. In Figure 4, without boosting, VSS ' 1 and VSS
To make 2 the same potential, turn on Tr 3 and Tr 4 , and turn off the others. This state is shown in FIG. 5 (A), which is the operation from t 0 to t 1 in FIG. Also, t 1 to t 3
In order to perform 1.5 times boosting charge in the boost time Tr 1, T
r 3, Tr 6 was ON OFF the other, turning OFF the other ON the charging time Tr 2, Tr 4, Tr 5 , Tr 7. Similarly, in order to perform double boost charge at t 3 to t 4 , Tr 1 , Tr 3 , Tr 5 , Tr 7 are turned on during boost and the others are turned off. performs a similar operation, in order to perform further t 4 ~t 5 3:00 boosting the voltage step-up 2
Performs the same operation as when the booster during times boosting charge and OFF the other ON the Tr 2, Tr 4, Tr 6 during charging. As above, each FET
If the control is performed, the state shown in FIG. FIG. 6 shows an embodiment of the multi-stage boosting charging circuit 5 which is realized by an electronic circuit. In FIG. 6, capacitors 4, 6, 2, 22 and FETs Tr 1 to Tr 7 are the same as those in FIG. However, since current flows in both directions in Tr 5 , Tr 6 , and Tr 7, both P-channel FET and N-channel F
Combining ET. Further, φCL is a boost charging clock, which boosts when the signal is at the logic level "L" and charges when it is at "H". Therefore, the circuit repeats boost charging according to the cycle of φCL. AmpN, Amp1.5, Amp2, Amp
Reference numeral 3 is a signal indicating a boosting ratio, and when it is "H", it represents no boosting, 1.5 times boosting, 2 times boosting, and 3 times boosting, and the signal is formed by the control circuit 8. In addition, 61 to 64 are known logic gates, and these gates enable Tr 1 to Tr 7
The ON / OFF timing of the FET is created, and the operation described with reference to FIGS. 4 and 5 is performed.

次に、第7図に電圧検出回路7の具体例を示す。SP′は
サンプリング信号であり「H」のとき回路が作動し、
「L」のとき電流を浪費しないように回路状態を固定す
る。破線内は公知の定電圧回路であり、その出力電圧を
VREGと表わしている。またR1,R2は抵抗であり、|VSS′1
|の最大電圧の1.8Vをもつて を満足するように設定されている。r1,r2,r3,Rも同様に
抵抗であつて、それぞれ|VSS′1|が0.6V,0.8V,1.2Vにな
つたときの|VM|とタツプの電位が同じになるよう設定さ
れている。この3つのタツプ電位は、トランスミツシヨ
ンゲート71により1つが選択され(VREGT)、コンパレ
ータ72でVMと比較される。コンパレータ72は、VMが選択
されたタツプ電位よりも低電位ならば「H」を出力し、
その逆の時及びSP′が「L」のときは「L」を出力する
よう構成されており、その出力compは制御回路8へ送ら
れる。T1.5,T2,T3は、トランスミツシヨンゲートを選
択する信号で制御回路8で形成され「H」のときトラン
スミツシヨンゲートをONにする。以上の構成により、VM
とVREGTを比較し、その結果(comp)とトランスミツシ
ヨン選択信号(T1.5,T2,T3)の状態でVSS′が第1図
のt0〜t5の内のいずれに存在するのかの判定が可能とな
る。この判定は後述する制御回路8において行なう。
Next, FIG. 7 shows a specific example of the voltage detection circuit 7. SP 'is a sampling signal and the circuit operates when it is "H",
When "L", the circuit state is fixed so that current is not wasted. The inside of the broken line is a known constant voltage circuit, and its output voltage is
It is represented as VREG. R 1 and R 2 are resistors, and | VSS ′ 1
With a maximum voltage of 1.8V Is set to satisfy. r 1 , r 2 , r 3 and R are also resistors, so that | VM | and tap potential become the same when | VSS ′ 1 | becomes 0.6V, 0.8V and 1.2V, respectively. It is set. One of these three tap potentials is selected by the transmission gate 71 (VREGT) and compared with VM by the comparator 72. The comparator 72 outputs "H" if VM is lower than the selected tap potential,
In the opposite case and when SP 'is "L", it is configured to output "L", and its output comp is sent to the control circuit 8. T 1.5 , T 2 and T 3 are signals for selecting the transmission gate, which are formed by the control circuit 8 and turn on the transmission gate when the signal is “H”. With the above configuration, VM
And VREGT are compared, and VSS ' 1 exists in any of t 0 to t 5 in FIG. 1 in the state of the result (comp) and the transmission selection signal (T 1.5 , T 2 , T 3 ). It becomes possible to judge whether or not. This determination is performed by the control circuit 8 described later.

第8図は、制御回路8の具体例であり、第9図はそのタ
イミングチヤートである。タイミングチヤートは、波状
線の左側において1.5倍昇圧制御状態から2倍昇圧制御
状態へ移行するところを示し、波状線Xの右側において
2倍昇圧制御状態から昇圧なしの状態へ移行する時の各
信号の動きを示している。第8図において、91,94はCL
の立下りでデータをラツチするD型フリツプフロツプ、
92はCLの「L」でデータを保持するマスターラツチ、93
は2ビツトのバイナリーカウンターであり、他は既知の
ゲート類である。ここで、タイミングチヤート波状線左
側にそつてこの制御回路の動作を説明する。まず、サン
プリングパルスSPが「H」になる以前の状態は、昇圧倍
率1.5倍、トランスミツシヨンゲート選択信号はT1.5
「H」であり、その状態はそれぞれマスターラツチ92と
バイナリーカウンター93で記憶されている。今、サンプ
リングパルスSPが出力されると同時にReset信号が出て
バイナリーカウンター93をリセツトし、T3が「H」とな
る初期状態に戻る。以後CPパルスによりコンパレータ出
力compが「L」になるまで順次T3,T2,T1.5が選択されて
いく。今大容量コンデンサ4の電圧|VSS′1|が0.6〜0.8
Vの間にあるとすると(第1図のt3〜t4の間)、第7図
の説明から分かるように、T2が「H」になつた時にVMと
VREGTの電位が逆転しcompが「L」になる。従つて、こ
れによりVSS′の範囲が判定できる。なぜならT3の検
出電位は0.6Vであり、T2の検出電圧は0.8Vであるからこ
の間でコンパレータの出力が反転したならば、|VSS′1|
が0.6V〜0.8Vであることが規定できるのである。また、
|VSS′1|が1.2V以上のときはT1.5が「H」でかつcomp
も「H」のままでいる。compが「L」になると以後のCP
パルスは禁止されるので、トランスミツシヨンゲート選
択信号の状態がバイナリーカウンター93に記憶される。
また、|VSS′1|が1.2V以上のときは、T1.5が「H」で
かつcompも「H」のままでいる。従つて、CPパルスが出
終つたときのバイナリーカウンタの内容とcompの出力に
よつて、何倍昇圧すべきかが決定できる。その決定をし
ているのが、D型フリツプフロツプ94とマスターラツチ
92及び若干のゲートであり、SPの立下りでその動作を行
なつている。
FIG. 8 is a specific example of the control circuit 8, and FIG. 9 is its timing chart. The timing chart shows the transition from the 1.5 times boost control state to the 2 times boost control state on the left side of the wavy line, and each signal at the time of transition from the 2 times boost control state to the no boost state on the right side of the wavy line X. Shows the movement of. In FIG. 8, 91 and 94 are CL
D-type flip-flop that latches data at the trailing edge of
92 is a master latch that holds data at “L” of CL, 93
Is a 2-bit binary counter, and others are known gates. Here, the operation of this control circuit will be described along the left side of the timing chart wavy line. First, the state before the sampling pulse SP is "H", the step-up ratio of 1.5 times, trans Mitsu Chillon gate selection signal is T 1.5 is "H", the condition is respectively stored in Masutaratsuchi 92 and binary counter 93 Has been done. Now, at the same time that the sampling pulse SP is output, the Reset signal is output to reset the binary counter 93, and the initial state in which T 3 becomes “H” is restored. After that, T 3 , T 2 , and T 1.5 are sequentially selected by the CP pulse until the comparator output comp becomes “L”. Now the voltage of the large capacity capacitor 4 | VSS ′ 1 | is 0.6 to 0.8
When is between V (between t 3 ~t 4 of FIG. 1), as can be seen from the description of FIG. 7, the VM when T 2 has decreased to "H"
The potential of VREGT reverses and comp becomes “L”. Therefore, the range of VSS ' 1 can be determined by this. Because the detection potential of T 3 is 0.6V and the detection voltage of T 2 is 0.8V, if the output of the comparator is inverted during this period, | VSS ′ 1 |
Can be specified to be 0.6V to 0.8V. Also,
When | VSS ′ 1 | is 1.2V or higher, T 1.5 is “H” and comp
Also remains "H". When comp becomes “L”, the subsequent CP
Since the pulse is prohibited, the state of the transmission gate selection signal is stored in the binary counter 93.
When | VSS ′ 1 | is 1.2 V or higher, T 1.5 is “H” and comp remains “H”. Therefore, it is possible to determine how many times the voltage should be boosted, depending on the contents of the binary counter and the output of comp when the CP pulse ends. The decision is made by the D-type flip-flop 94 and the master latch.
92 and a few gates, which operate at the fall of SP.

以上述べた様に本実施例によれば時計の動作可能時間を
第1図においてt2時間からt5時間まで伸ばしている。
又、コンデンサー4の電圧で言えば従来0.9Vから1.8Vの
間でしか使えなかつたものが本実施例によれば0.3Vから
1.8Vまで使えコンデンサー2に蓄えられたエネルギーを
有効に使つている事は明白である。
As described above, according to this embodiment, the operable time of the timepiece is extended from t 2 hours to t 5 hours in FIG.
Moreover, in terms of the voltage of the capacitor 4, the voltage which can be conventionally used only between 0.9V and 1.8V is changed from 0.3V according to this embodiment.
It is clear that it can use up to 1.8V and effectively uses the energy stored in capacitor 2.

又、本実施例では昇圧部第2図における5において1.5
倍、2.0倍、3.0倍の3種類の昇圧手段を有し、それを電
圧検出部12による電圧信号により切換えて使つている
が、本発明はこの3種に限定されるものではなく、2種
類であればよく又倍率もさまざま考えられる。又、電圧
検出は本実施例はコンデンサー4の電圧を検出している
(1.8,1.2,0.8,0.6V)がコンデンサー6の電圧を検出し
(1.8V,1.2V)て昇圧部5の内容と比較して昇圧状態を
決める方法ももちろん可能である。この方法は検出電圧
が少なくて良いというメリツトがある。又、発電部1は
ソーラバツテリーだけでなく発電するものであれば何で
もよい。
Also, in this embodiment, the booster unit 5 in FIG.
Although there are three types of boosting means, that is, two times, 2.0 times, and 3.0 times, and they are used by switching them according to the voltage signal from the voltage detection unit 12, the present invention is not limited to these three types and two types are used. However, various magnifications can be considered. In this embodiment, the voltage detection detects the voltage of the capacitor 4 (1.8, 1.2, 0.8, 0.6V), but it detects the voltage of the capacitor 6 (1.8V, 1.2V) and the contents of the booster 5 are detected. Of course, a method of comparing and determining the boosting state is possible. This method has a merit that the detection voltage is small. Further, the power generation unit 1 is not limited to the solar battery, and may be anything as long as it can generate power.

又、第1図でV′SS1が、0.3V〜0Vの間で時計は停止
し、時計体の発振回路も発振を停止する。発振が停止す
ると昇圧用のクロツク信号が発生しなくなるため昇圧動
作も停止する。この状態で太陽電池1と充電回路が接続
されていると、太陽電池に光が照射しても電流は充電回
路にのみ流れ込み、発振回路は直ちに発振することがで
きず、その結果、昇圧回路も動作しないので時計が駆動
するためにはかなりの時間が必要になる。このような問
題を解決するためには、発振回路の発振が停止したとき
に、太陽電池と充電回路の接続を断ち、太陽電池と発振
回路を直結するように構成すれば良い。
Further, in FIG. 1 , the watch stops when V'SS 1 is between 0.3 V and 0 V, and the oscillator circuit of the watch body also stops oscillating. When the oscillation is stopped, the boosting clock signal is not generated and the boosting operation is also stopped. When the solar cell 1 and the charging circuit are connected in this state, even if the solar cell is irradiated with light, the current flows only into the charging circuit, and the oscillation circuit cannot immediately oscillate. Since it does not work, it takes a considerable amount of time for the watch to drive. In order to solve such a problem, when the oscillation of the oscillation circuit is stopped, the connection between the solar cell and the charging circuit may be disconnected and the solar cell and the oscillation circuit may be directly connected.

具体的な例を第10図の例を用いて説明する。第10図にお
いて、102は時計回路を示している。第2図のリミツタ
回路2は説明の簡素化のために除去し、また多段昇圧回
路5と電圧検出回路7、及び制御回路8は、昇圧回路11
9、論理回路118として簡略化した。104は電流が太陽電
池101に逆流するのを防ぐ整流手段(逆流防止ダイオー
ド)である。
A specific example will be described using the example of FIG. In FIG. 10, 102 indicates a clock circuit. The limiter circuit 2 of FIG. 2 is removed for simplification of description, and the multistage booster circuit 5, the voltage detection circuit 7, and the control circuit 8 are replaced by the booster circuit 11.
9. The logic circuit 118 is simplified. 104 is a rectifying means (backflow prevention diode) for preventing current from flowing back to the solar cell 101.

以下第10図について電源制御の説明をする。まず二次電
池103(コンデンサー)は低電圧状態(0.3V以下)とす
る。
The power supply control will be described below with reference to FIG. First, the secondary battery 103 (capacitor) is set to a low voltage state (0.3 V or less).

発振回路108の発振信号123が発振していないとすると発
振停止検出回路117が停止を検出し制御信号113がLとな
つてトランスミツシヨンゲート114がON、トランスミツ
シヨンゲート115,105がOFFとなる。
If the oscillation signal 123 of the oscillation circuit 108 does not oscillate, the oscillation stop detection circuit 117 detects the stop, the control signal 113 becomes L, the transmission gate 114 is turned on, and the transmission gates 115, 105 are turned off.

このため、発振回路108の電源120は、昇圧回路119によ
る昇圧電源121とOFF、太陽電池側電源122とONしてお
り、ここで太陽電池101に光を与えると発振回路108、発
振停止検出回路117、論理回路118に発振可能な電圧が供
給され、発振開始する。発振開始すると昇圧に必要な昇
圧クロツク124が発生して、昇圧回路119は、二次電池10
3の昇圧を開始し、昇圧電源121に高電圧が発生する。一
方、電源ゲートは発振開始によりトランスミツシヨンゲ
ート114がOFF、トランスミツシヨンゲート115,105がON
するため、時計回路102の電源系は、太陽電池101が二次
電池103を充電し、二次電池103を昇圧した高電圧によ
り、時計回路102が動作することになる。すなわち二次
電池が低電圧でも時計は直ちに動作することとなる。
Therefore, the power supply 120 of the oscillator circuit 108 is turned off by the booster circuit 119 by the booster circuit 119 and turned on by the solar cell side power source 122. When light is applied to the solar cell 101, the oscillator circuit 108 and the oscillation stop detection circuit are turned on. A voltage capable of oscillating is supplied to 117 and the logic circuit 118, and oscillation is started. When oscillation starts, the boost clock 124 necessary for boosting is generated, and the boost circuit 119 causes the secondary battery 10
The boosting of 3 is started, and a high voltage is generated in the boosting power supply 121. On the other hand, in the power supply gate, the transmission gate 114 turns off and the transmission gates 115 and 105 turn on due to the start of oscillation.
Therefore, in the power supply system of the clock circuit 102, the solar cell 101 charges the secondary battery 103, and the clock circuit 102 operates by the high voltage boosted by the secondary battery 103. That is, even if the secondary battery has a low voltage, the timepiece operates immediately.

〔効果〕〔effect〕

以上述べたように、外部から付与されるエネルギーを基
に発電を行う発電手段を内蔵する電子時計において、 前記発電手段により整流手段を介して充電される第1の
コンデンサと、 時計体の電源となる前記第1のコンデンサより小容量の
第2のコンデンサと、 前記第1のコンデンサに並列に接続され後段の昇圧手段
にその動作信号を出力する発振回路と、 該発振回路が発振しているかどうか検出する発振検出回
路と、 前記発振回路の発振が停止したことを前記発振検出回路
が検出したとき前記発電手段から前記第1のコンデンサ
への接続を前記発電手段から前記発振回路への接続に切
換える手段と、 前記第1または第2のコンデンサの端子電圧を検出する
検出手段と、 複数のコンデンサを有し、該検出手段の検出電圧を基に
前記第1のコンデンサと少なくとも2個以上のコンデン
サの接続切換えにより前記第2のコンデンサへの昇圧倍
率を段階的に変化させる昇圧手段とからなり、 前記第2のコンデンサ電圧が前記昇圧手段により一定範
囲内に納まるように制御されてなることにより、第1の
コンデンサと2個以上のコンデンサの接続切換えという
制御で第2のコンデンサへの段階的な昇圧が可能とな
り、第1のコンデンサのエネルギを無駄なく時計駆動源
とすることができるものである。
As described above, in the electronic timepiece including the power generation unit that generates power based on the energy applied from the outside, the first capacitor charged by the power generation unit via the rectification unit, and the power source of the timepiece body A second capacitor having a smaller capacity than the first capacitor, an oscillating circuit connected in parallel to the first capacitor and outputting its operation signal to a booster in a subsequent stage, and whether or not the oscillating circuit is oscillating. An oscillation detection circuit for detecting, and when the oscillation detection circuit detects that the oscillation of the oscillation circuit has stopped, switching the connection from the power generation means to the first capacitor to the connection from the power generation means to the oscillation circuit. Means, detection means for detecting the terminal voltage of the first or second capacitor, and a plurality of capacitors, and the first capacitor based on the detection voltage of the detection means. And a step-up means for stepwise changing the step-up ratio to the second capacitor by switching the connection of a capacitor and at least two or more capacitors so that the voltage of the second capacitor is kept within a certain range by the step-up means. By controlling the connection between the first capacitor and two or more capacitors, the stepwise boosting to the second capacitor is possible, and the energy of the first capacitor is not wasted. Can be.

更に、昇圧手段を動作させる発振回路が発振しているか
どうか発振検出回路により発振回路の動作を検出するこ
とにより、発振回路が停止したとき、発電手段と第1の
コンデンサの接続を断ち、発電手段と発振回路を直結で
きるため、第1のコンデンサが低電圧になっても、時計
を直ちに動作させることができる電子時計を提供できる
ものである。
Further, by detecting the operation of the oscillation circuit by the oscillation detection circuit whether or not the oscillation circuit for operating the boosting means is oscillating, when the oscillation circuit stops, the connection between the power generation means and the first capacitor is cut off, Since the oscillation circuit can be directly connected to the electronic circuit, it is possible to provide an electronic timepiece that can immediately operate the timepiece even when the first capacitor has a low voltage.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

第1図:コンデンサーの放電性及び本発明による効果説
明図 第2図:本発明による一実施例のブロツク図 第3図:従来の例を示す図 第4図:多段昇圧回路の基本形を示す図 第5図(A)〜(D):第4図の動作の具体例を示す図 尚第5図(B)〜(D)に於いて(イ)は昇圧動作を、
(ロ)は充電動作を示す 第6図:電子回路としての実施例を示す図 第7図:電圧検出回路の具体例を示す図 第8図:制御回路の具体例を示す図 第9図:制御回路のタイミングチャート 第10図:本発の応用例を示すブロツク図。 1……ソーラバツテリー 2……リミツター回路 4……コンデンサー 5……昇圧手段 9……時計体
FIG. 1: Dischargeability of a capacitor and an explanatory diagram of the effect of the present invention. FIG. 2: Block diagram of one embodiment according to the present invention. FIG. 3: Diagram of a conventional example. FIG. 4: Diagram showing a basic form of a multistage booster circuit. 5 (A) to (D): A diagram showing a specific example of the operation of FIG. 4. Incidentally, in FIG. 5 (B) to (D), (A) shows the boosting operation,
(B) shows a charging operation FIG. 6: a diagram showing an embodiment as an electronic circuit FIG. 7: a diagram showing a concrete example of a voltage detection circuit FIG. 8: a diagram showing a concrete example of a control circuit FIG. 9: Timing chart of control circuit Fig. 10: Block diagram showing an application example of the present invention. 1 …… Solar battery 2 …… Limiter circuit 4 …… Capacitor 5 …… Boosting means 9 …… Clock body

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭56−10275(JP,A) 特開 昭55−24656(JP,A) 特開 昭57−46186(JP,A) 特開 昭54−85767(JP,A) 特開 昭52−30470(JP,A) 実開 昭55−38249(JP,U) ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of front page (56) Reference JP-A-56-10275 (JP, A) JP-A-55-24656 (JP, A) JP-A-57-46186 (JP, A) JP-A-54- 85767 (JP, A) JP 52-30470 (JP, A) Actually developed 55-38249 (JP, U)

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】外部から付与されるエネルギーを基に発電
を行う発電手段を内蔵する電子時計において、 前記発電手段により整流手段を介して充電される第1の
コンデンサと、 時計体の電源となる前記第1のコンデンサより小容量の
第2のコンデンサと、 前記第1のコンデンサに並列に接続された後段の昇圧手
段にその動作信号を出力する発振回路と、 該発振回路が発振しているかどうか検出する発振検出回
路と、 前記発振回路の発振が停止したことを前記発振検出回路
が検出したとき前記発電手段から前記第1のコンデンサ
への接続を前記発電手段から前記発振回路への接続に切
換える手段と、 前記第1または第2のコンデンサの端子電圧を検出する
検出手段と、 複数のコンデンサを有し、該検出手段の検出電圧を基に
前記第1のコンデンサと少なくとも2個以上のコンデン
サの接続切換えにより前記第2のコンデンサへの昇圧倍
率を段階的に変化させる昇圧手段とからなり、 前記第2のコンデンサ電圧が前記昇圧手段により一定範
囲内に納まるように制御されてなることを特徴とする電
子時計。
1. An electronic timepiece having a power generating means for generating power based on energy applied from the outside, which serves as a power source for a timepiece and a first capacitor charged by the power generating means via a rectifying means. A second capacitor having a smaller capacity than the first capacitor, an oscillating circuit that outputs its operation signal to a booster in a subsequent stage connected in parallel to the first capacitor, and whether the oscillating circuit is oscillating. An oscillation detection circuit for detecting, and when the oscillation detection circuit detects that the oscillation of the oscillation circuit has stopped, switching the connection from the power generation means to the first capacitor to the connection from the power generation means to the oscillation circuit. Means, detection means for detecting the terminal voltage of the first or second capacitor, and a plurality of capacitors, and the first capacitor based on the detection voltage of the detection means. And a step-up means for stepwise changing the step-up ratio to the second capacitor by switching the connection of at least two capacitors, so that the voltage of the second capacitor falls within a certain range by the step-up means. An electronic timepiece characterized by being controlled by.
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Families Citing this family (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3524290A1 (en) * 1985-07-06 1987-01-15 Junghans Uhren Gmbh ELECTRICAL SMALL DEVICE USED BY SOLAR CELLS, ESPECIALLY SOLAR WATCH
DE3600515C1 (en) * 1986-01-10 1993-05-13 Fraunhofer Ges Forschung Electronic clock
EP0241219B1 (en) * 1986-04-08 1993-01-13 Seiko Instruments Inc. Electronic timepiece
KR940006915B1 (en) * 1988-01-25 1994-07-29 세이꼬 엡슨 가부시끼가이샤 Electronic wrist watch with power generator
JP3000633B2 (en) * 1990-07-18 2000-01-17 セイコーエプソン株式会社 Electronics
JP3174245B2 (en) 1994-08-03 2001-06-11 セイコーインスツルメンツ株式会社 Electronic control clock
JP3604153B2 (en) * 1996-01-30 2004-12-22 シチズン時計株式会社 Electronic clock with power generation function
DE19700108B4 (en) * 1997-01-03 2005-12-22 Citizen Watch Co., Ltd. Electronic clock and charging method of the same
DE69805011T2 (en) * 1997-01-09 2002-12-12 Asulab Sa Electronic device working with a photovoltaic cell, in particular a timepiece
CH691010A5 (en) * 1997-01-09 2001-03-30 Asulab Sa electrical apparatus operating with a photovoltaic source, such timepiece.
JP3657445B2 (en) * 1998-01-28 2005-06-08 セイコーインスツル株式会社 Electronics
CN1145859C (en) * 1999-01-06 2004-04-14 精工爱普生株式会社 Electronic apparatus and method for controlling electronic apparatus

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1364014A (en) * 1971-02-12 1974-08-21 Suwa Seikosha Kk Timepiece
US3955353A (en) * 1974-07-10 1976-05-11 Optel Corporation Direct current power converters employing digital techniques used in electronic timekeeping apparatus
JPS5524656A (en) * 1978-08-11 1980-02-21 Seiko Instr & Electronics Ltd Electronic watch
JPS5610275A (en) * 1979-07-04 1981-02-02 Citizen Watch Co Ltd Power source device for cell clock
JPS5746186A (en) * 1980-09-05 1982-03-16 Citizen Watch Co Ltd Voltage control device of electronic watch
JPH0752230A (en) * 1993-08-18 1995-02-28 Furukawa Electric Co Ltd:The Two-stage extruding method and device

Also Published As

Publication number Publication date
GB2158274B (en) 1987-04-15
JP2715893B2 (en) 1998-02-18
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GB8507066D0 (en) 1985-04-24
JPS61124887A (en) 1986-06-12
GB2158274A (en) 1985-11-06

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