JPH10186065A

JPH10186065A - 電子時計

Info

Publication number: JPH10186065A
Application number: JP9301339A
Authority: JP
Inventors: Akio Nakajima; 章夫中島
Original assignee: Citizen Watch Co Ltd
Current assignee: Citizen Watch Co Ltd
Priority date: 1996-10-31
Filing date: 1997-10-31
Publication date: 1998-07-14

Abstract

(57)【要約】【課題】電子時計における充電手段あるいは電源電池
の保有電力量を、常に正確にモニター可能にする。【解決手段】外部エネルギーから電力を発生する発電
手段（１）と、それによって発生した電力を充電する充
電手段（３）とを備えた電子時計において、時計手段
（４）が発電手段（１）又は充電手段（３）の電力によ
って時刻表示動作を行うとともに、充電手段（３）の保
有電力量を計数するための計数パルスを（Ｓ１０）を発
生し、その計数パルス（Ｓ１０）に基づいて、充電モニ
ター手段（６）が充電手段（３）の保有電力量を計数
し、その計数量によってその保有電力量をを表示する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、外部環境のエネ
ルギーを利用して発電する発電手段を備え、その発電手
段が発電した電気エネルギーを充電手段に充電して、そ
の電力（電気エネルギー）によって動作する電子時計、
あるいは一次電池や二次電池である電源電池の電力によ
って動作する電子時計に関し、特にその放電手段あるい
は電源電池の保有電力量のモニターを可能にする電子時
計に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の電子時計としては、例えば、光エ
ネルギー、熱エネルギー、機械エネルギーなどの外部エ
ネルギーを電気エネルギーに変換（発電）し、その電気
エネルギーによって時計手段を駆動して時刻表示を行
う、発電手段内蔵の電子時計がある。

【０００３】また、銀電池やリチウム電池等の一次電池
を動力源とする電子時計においては、その電源電池の保
有電力量をモニターする手段として、例えば電池電圧を
検出して、その検出電圧が一定値より低下したときに、
時刻表示手段における秒針等の指針を通常運針とは異な
る２秒運針等の特殊な運針表示にして、電池交換を促す
ようにようにしたものが一般的である。

【０００４】さらに、外部エネルギーを電力に変換し
て、電気二重層コンデンサのような大容量コンデンサに
充電して動力源とする電子時計においては、その充電電
圧を検出して、その検出電圧値に応じて秒針を早送りし
て、その秒針の送り量で時計の動作可能な時間をおおま
かに表示するものもみられる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】これらの従来の電子時
計は、いずれも電池電圧や充電電圧を検出して、その電
圧低下等を表示するものである。そのため、常時、電源
の保有電力量を正確に知ることはできない。

【０００６】例えば、銀電池を動力源とする電子時計の
場合、銀電池の放電特性は図１７のグラフに示すように
なり、電池電圧を示す曲線Ｅは１〜２年間は常時ほぼ
１．５ボルトの一定電圧値を示す。しかし、電荷の保有
容量は曲線Ｑで示すように大きく減少する。そのため、
電池寿命に近くなるまでは、電池電圧から銀電池の保有
電力量を知ることはできない。

【０００７】保有電力量は、電池の寿命がほとんどなく
なって、電池電圧が１．３ボルト程度に低下してはじめ
て、電池電圧を検出することで類推することができる。
しかしながら、第１７図に示したように、このときの電
荷の保有容量Ｑ３２はわずかであり、電荷の保有容量Ｑ
と電源電圧Ｅの積である保有電力量は、電子時計が数日
間しか動作できない程度のわずかな保有電力量である。

【０００８】このため、すぐにＶ３２＝０．９ボルトの
時計の動作電圧以下になり、使用者は電池交換の時期を
失するため、電子時計は停止してしまう。また、外部エ
ネルギーを電力に変換して、大容量コンデンサを充電す
る充電電源を動力源とする電子時計においては、充電電
力量は大容量コンデンサの容量値と充電電圧の二乗との
積に比例すると考えられるため、充電電圧から充電容量
を推測することは可能である。しかし、電子時計の動作
可能な時間は目安程度に知ることしかできない。

【０００９】また、乗算回路を含む演算回路を用いるこ
とによって保有電力量を求めることは不可能ではない
が、回路が非常に複雑になり、消費電力も多大になるた
め腕時計用として実用化するには適していない。なおこ
の場合でも、電子時計が動作可能な時間は最大でも数十
時間の検出しかできないため、使用者は、電子時計が止
まった後に、なんらかの方法で急速充電する必要があ
る。

【００１０】この発明は、このような問題を改善するた
めに成されたものであり、上述のような電子時計におけ
る充電手段あるいは電源電池の保有電力量を、常に正確
にモニター可能にすることを目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】この発明による電子時計
は、上記の目的を達成するために、電源電池の保有電力
量を計数して表示するようにしたものである。

【００１２】すなわち、外部エネルギーによって電力を
発生する発電手段と、それによって発生した電力を充電
する充電手段とを備え、その発電手段又は充電手段の電
力によって動作する電子時計においては、時計手段が時
刻表示動作を行うとともに、充電手段の保有電力量を計
数するための計数パルスを発生するようにし、その計数
パルスに基づいて充電手段の保有電力量を計数し、その
計数量を表示する充電モニター手段を設ける。

【００１３】より具体的には、上記時計手段が、上記発
電手段または充電手段の電力により時刻表示動作を行う
とともに、その発電手段の発電電力量を計数するための
第１の計数パルスと、充電手段の消費電力量を計数する
ための第２の計数パルスと、充電手段の保有電力量を表
示するために用いる表示パルスと、第１，第２の計数パ
ルスの切り換えを行うための切換信号パルスとを発生す
るようにする。

【００１４】さらに、上記発電手段の発電電圧と充電手
段の充電電圧とを検出する電圧検出回路と、その電圧検
出回路の出力に対応して上記切換信号パルスを制御する
パルス制御回路と、そのパルス制御回路の出力に応じて
上記第１，第２の計数パルスのいずれかを選択するパル
ス選択回路とからなる切換手段を設ける。

【００１５】そして、上記充電モニター手段が、上記切
換手段のパルス制御回路の出力によって制御され、パル
ス選択回路によって選択された計数パルスに対応して充
電手段の保有電力量を計数し、その計数値と上記表示パ
ルスとに基づいて充電手段の保有電力量を表示するよう
にする。

【００１６】この場合の充電モニター手段は、上記切換
手段のパルス選択回路によって選択された計数パルスを
クロック入力としてパルス制御回路の出力に応じてアッ
プカウント動作またはダウンカウント動作を行う第１の
計数回路と、その第１の計数回路の計数値と等しい計数
値となるようにアップカウント動作またはダウンカウン
ト動作を行う第２の計数回路と、第１の計数回路の計数
値と第２の計数回路の計数値を大小比較し、その比較結
果をを出力する大小比較回路とを有する計数制御回路を
備えている。

【００１７】さらに、上記大小比較回路の比較結果に応
じて第２の計数回路のアップカウントとダウンカウント
の動作を切換える動作切換回路と、同じくその比較結果
に応じて第２の計数回路のクロック入力として上記表示
パルスを供給するパルス供給回路と、同じくその比較結
果と表示パルスとによって駆動パルスを発生するパルス
発生回路と、その駆動パルスによって駆動されて、充電
手段の保有電力量を表示する表示機構を備えている。

【００１８】上記表示機構としては、上記駆動パルスに
よって駆動されるパルスモータと、そのパルスモータに
よって回転駆動される円盤状の表示板とを備え、その表
示板のそれぞれ半円形をなす一半部と他半部が異なる色
で着色されたものを使用することができる。

【００１９】あるいは、時計手段が上記表示パルスを発
生しなくても、充電モニター手段が、上記切換手段のパ
ルス制御回路の出力によって制御され、上記パルス選択
回路出力によって選択された計数パルスに応じて充電手
段の保有電力量を計数し、その計数値によってその保有
電力量を表示するようにすることができる。

【００２０】その場合の充電モニター手段は、充電手段
の保有電力量をディジタル表示する表示器と、上記パル
ス選択回路によって選択された計数パルスをクロック入
力として上記パルス制御回路の出力に応じてアップカウ
ント動作またはダウンカウント動作を行い、その計数結
果をバイナリ出力する計数回路と、その計数回路による
バイナリ出力の値をディジタル表示が可能なコードに変
換するコード変換回路と、そのコード変換回路によって
変換されたコードに応じて上記表示器を駆動してディジ
タル表示を行う表示駆動回路と、によって構成すること
ができる。

【００２１】この発明はまた、電源電池の電力によって
動作する電子時計において、時計手段が電源電池の電力
によって時刻表示動作を行うとともに、その電源電池の
保有電力量を計数するための計数パルスを発生するよう
にし、その計数パルスに基づいて電源電池の保有電力量
を計数し、その計数量を表示する電源モニター手段を設
ける。

【００２２】その場合の電源モニター手段は、電源電池
の保有電力量をディジタル表示する表示器と、上記計数
パルスを計数し、その計数結果をバイナリ出力する計数
回路と、そのバイナリ出力の値をディジタル表示が可能
なコードに変換するコード変換回路と、そのコード変換
回路によって変換されたコードに応じて上記表示器を駆
動してディジタル表示を行う表示駆動回路とによって構
成することができる。

【００２３】あるいは、上記時計手段が、電源電池の保
有電力量を表示するための表示パルスも発生するように
し、電源モニター手段が、上記計数パルスによって電源
電池の保有電力量を計数し、その計数値と上記表示パル
スとに基づいてその保有電力量を表示する表示手段を有
するようにしてもよい。

【００２４】その場合の電源モニター手段は、上記計数
パルスをクロック入力としてダウンカウント動作を行
い、セット信号によって所定の計数値にセットされる第
１の計数回路と、その第１の計数回路の計数値と同じ計
数値になるようにアップカウント動作またはダウンカウ
ント動作を行う第２の計数回路と、第１の計数回路の計
数値と第２の計数回路の計数値とを大小比較し、その比
較結果を出力する大小比較回路とを有する計数制御回路
を備えている。

【００２５】さらに、上記大小比較回路の比較結果に応
じて第２の計数回路のアップカウントとダウンカウント
の動作を切換える動作切換回路と、同じくその比較結果
に応じて第２の計数回路のクロック入力に上記表示パル
スを供給するパルス供給回路と、同じくその比較結果と
上記表示パルスとに基づいて駆動パルスを発生するパル
ス発生回路と、その駆動パルスによって駆動されて、電
源電池の保有電力量を表示する表示機構とを備えてい
る。

【００２６】この場合の表示機構も、前述したパルスモ
ータによって回転駆動される表示板を備えたものを使用
することができる。

【００２７】

【発明の実施の形態】以下、この発明の実施の形態を添
付図面に基づいて具体的に説明する。図１は、この発明
による発電手段を備えた電子時計の基本的実施形態の構
成を示すブロック図である。

【００２８】この電子時計は、図１に示すように、外部
エネルギーによって電力を発生する発電手段１と、それ
によって発電された電力を充電する充電手段３と、時計
手段４および充電モニター手段６とを備えている。な
お、図で上側の共通接続ラインが接地されており、下側
の共通接続ラインが負電圧になる。

【００２９】発電手段１としては、太陽電池、外気温と
体温との温度差によって発電する熱電発電ユニット、機
械的振動によって発電する機械式発電器等が使用され
る。充電手段３としては、電気二重層コンデンサのよう
な大容量コンデンサ、あるいは充電可能な二次電池、例
えばチタン・リチウムイオン二次電池などのリチウム電
池が使用される。

【００３０】時計手段４は、発電手段１によって発生さ
れた電力または充電手段３に充電された電力により、デ
ジタル表示あるいは針によるアナログ表示で時刻表示動
作を行う時計装置であるが、充電手段３の保有電力量を
計数するための計数パルスＳ１０も発生する。この計数
パルスＳ１０は、発電手段１による発電中で充電手段３
の充電中と、充電手段３の放電中とで異なる極性等の識
別可能なパルスである。

【００３１】充電モニター手段６は、その計数パルスＳ
１０に基づいて充電手段３の保有電力量を計数し、その
計数量を表示する。保有電力量は、計数パルスをその識
別状態に応じて充電中はアップカウントあるいは放電中
はダウンカウントすることにより計数できる。その計数
量の表示はデジタル表示器やアナログ式表示器によって
常時行うことができる。したがって、充電手段の保有電
力量を正確にモニターすることが可能になる。

【００３２】次に、この発明による発電手段を備えた電
子時計のより具体的な実施例を説明する。先ず、図２〜
図８を参照して、その第１実施例を説明する。図２は、
この第１実施例の電子時計の構成を示すブロック図であ
り、図１と対応する部分には同一の符号を付している。

【００３３】この電子時計は、図１に示した基本的実施
例と同様に、外部エネルギーから時計駆動のための電気
エネルギーを発電する発電手段１と、その発電された電
力を充電する充電手段３と、時計手段４および充電モニ
ター手段６とを備えている。さらにこの実施例では、発
電手段１と充電手段３との間に逆流防止手段２を、時計
手段４と充電モニター手段６との間に切換手段５を設け
ている。

【００３４】この実施例の時計手段４は、発電手段１に
よって発電された電力または充電手段３に充電された電
力により時計表示動作を行うとともに、発電手段１の発
電電力量を計数するための第１の計数パルスとＳ１４
と、充電手段３の消費電力量を計数するための第２の計
数パルスＳ１５と、充電手段３の保有電力量を表示する
ために用いる表示パルスＳ３３と、第１の計数パルスＳ
１４と第２の計数パルスＳ１５の切り換えを行うための
切換信号パルスＳ１６とを発生する。

【００３５】切換手段５は、時計手段４からの第１の計
数パルスＳ１４と第２の計数パルスＳ１５および切換信
号パルスＳ１６と、発電手段１の発電電圧Ｓ１７および
充電手段３の充電電圧Ｓ１８とを入力して、第１の計数
パルスＳ１４と第２の計数パルスＳ１５のいずれかを選
択した計数パルスＳ１９と、そのカウントのアップ／ダ
ウンを制御するための制御信号Ｓ２０とを出力する。

【００３６】充電モニター手段６は、切換手段５からの
選択された計数パルスＳ１９と制御信号Ｓ２０とによっ
て充電手段３の保有電力量を計数し、その計数値と表示
パルスＳ３３とに基づいて保有電力量を表示する。そし
て、それらの各手段は、発電手段１の接地側に対して充
電手段３と時計手段４と切換手段５と充電モニター手段
６の各々接地側が接続され、発電手段１の出力側には逆
流防止手段２を介して充電手段３と時計手段４と切換手
段５と充電モニター手段６の各々電力が供給される側が
接続される。

【００３７】上述した発電手段１は、外部エネルギーを
電気エネルギーに変換する手段であればどのような手段
でもよい。例えば、ゼーベック効果の原理にしたがって
発電する熱電式発電手段もその一つであり、その場合、
Ｐ型半導体材料とＮ型半導体材料とを直列に接続した熱
電子対を多数個組み合わたモジュールを用いる。

【００３８】熱電式発電手段は一方を熱極、他方を冷極
として温度差を与えることによって発電する。腕時計用
として使う場合には、時計内部で人間の皮膚に接する裏
側を熱極、大気に接する表側を冷極となるように配置す
る。また、外部エネルギーを電気エネルギーに変換する
手段として、熱電発電方式の他に、一般的な太陽電池
や、腕の運動にしたがって回転する錘の運動によって発
電する機械式発電器を用いることも勿論可能である。

【００３９】逆流防止手段２は、充電手段３から発電手
段１への電流の逆流を防止するものであり、ダイオード
等の半導体素子で構成される。充電手段３は、充電可能
な二次電池であり、例えば、チタン・リチウムイオン二
次電池などのリチウム二次電池を用いる。切換手段５
は、図３に示すように、電圧検出回路１１とパルス制御
回路１２とパルス選択回路１３とを備えている。

【００４０】電圧検出回路１１は、入力電圧が予め設定
した電圧値以上になるとパルスを発生する電圧比較回路
２１，２２からなる。電圧比較回路２１は、発電手段１
の発電電圧Ｓ１７を入力して、その絶対値が設定値以上
になるとパルスＰ１を出力する。電圧比較回路２２は、
充電手段３の充電電圧Ｓ１８を入力して、その絶対値が
第１の設定値以上になるとパルスＰ２を出力し、第２の
設定値以上になるとパルスＰ３を出力する。

【００４１】パルス制御回路１２はセット・リセットフ
リップフロップ（以下ＳＲ−ＦＦと略記する）２３，２
４とゲート回路２５とからなる。電圧比較回路２１から
出力されるパルスＰ１はＳＲ−ＦＦ２３，２４のセット
入力端子Ｓに、電圧比較回路２２から出力される第１の
パルスＰ２はＳＲ−ＦＦ２３のリセット入力端子Ｒに、
第２のパルスＰ３はＳＲ−ＦＦ２４のリセット入力端子
Ｒにそれぞれ入力される。そして、ＳＲ−ＦＦ２３の出
力はゲート回路（ＡＮＤ回路）２５の第２の入力とな
り、ゲート回路２５の第１の入力として、時計手段４か
らの切換信号パルスＳ１６が入力される。

【００４２】パルス選択回路１３はＡＮＤ−ＯＲ選択ゲ
ート回路２６とインバータ２７とゲート回路（ＡＮＤ回
路）２８とからなる。ＡＮＤ−ＯＲ選択ゲート回路２６
の第１の入力端子には時計手段４からの第１の計数パル
スＳ１４が、第２の入力端子は第２の計数パルスＳ１５
が入力する。ＡＮＤ−ＯＲ選択ゲート回路２６の第１の
制御端子にはパルス制御回路１２のゲート回路２５の出
力が入力し、第２の制御端子にはゲート回路２５の出力
がインバータ２７を介して入力する。

【００４３】また、ゲート回路２８の第１の入力端子に
は、ＡＮＤ−ＯＲ選択ゲート回路２６の出力が、第２の
入力端子には、パルス制御回路１２のＳＲ−ＦＦ２４の
出力がそれぞれ入力する。このゲート回路２８の出力は
選択した計数パルスＳ１９であり、パルス制御回路１２
のＳＲ−ＦＦ２４の出力である制御信号Ｓ２０と共に、
充電モニター手段６に入力される。

【００４４】充電モニター手段６は、図４に示す計数制
御回路３４とパルス発生回路３５とパルス供給回路３６
と動作切換回路３７と駆動回路３８とを備えた表示制御
回路と、第５図に示すパルスモータ５４と伝達歯車５５
と表示板５６とを備えた表示機構とからなる。

【００４５】図４において、計数制御回路３４は第１の
計数回路３９と第２の計数回路４０と大小比較回路４１
とを備える。ここで、第１の計数回路３９の計数値をＮ
１、第２の計数回路４０の計数値をＮ２とする。切換手
段５のパルス選択回路１３から出力される選択された計
数パルスＳ１９は、第１の計数回路３９のクロック入力
端子ＣＫに入力し、切換手段５のパルス制御回路１２か
ら出力される制御信号Ｓ２０は、第１の計数回路３９の
アップカウントとダウンカウントを切り換える制御端子
Ｕ／Ｄに入力される。

【００４６】第１の計数回路３９が出力する計数値Ｎ１
と第２の計数回路４０が出力する計数値Ｎ２は、各々大
小比較回路４１の比較入力となる。大小比較回路は第１
の出力端子Ａと第２の出力端子Ｂと第３の出力端子Ｃと
を有する。そして、入力した計数値Ｎ１が計数値Ｎ２よ
り大のとき（Ｎ１＞Ｎ２）には第１の出力端子Ａに、計
数値Ｎ１が計数値Ｎ２に等しいとき（Ｎ１＝Ｎ２）は第
２の出力端子Ｂに、計数値Ｎ１が計数値Ｎ２より小さい
とき（Ｎ１＜Ｎ２）には第３の出力端子Ｃに、それぞれ
出力が発生する。

【００４７】なお、図４では説明し易いように、第１の
計数回路３９と第２の計数回路４０は４出力をもつ１６
進カウンタとして示しているが、これに限定されずに、
さらに多くのカウント数のカウンタとしてもよい。ま
た、大小比較回路４１は、ＮＯＲゲートやＮＡＮＤゲー
トによる比較回路を組み合わせた一般的な回路であるた
め、内部の回路構成は省略している。

【００４８】この計数制御回路３４の大小比較回路４１
の第１の出力端子Ａの出力は、パルス発生回路３５のＳ
Ｒ−ＦＦ４３のセット入力端子Ｓと動作切換回路３７で
あるＳＲ−ＦＦのセット入力端子Ｓとに入力する。ま
た、第２の出力端子Ｂの出力は、ＳＲ−ＦＦ４３のリセ
ット入力端子ＲとＳＲ−ＦＦ４５のリセット入力端子Ｒ
とに入力する。さらに、第３の出力端子Ｃの出力は、Ｓ
Ｒ−ＦＦ４５のリセット入力端子Ｒと動作切換回路３７
であるＳＲ−ＦＦのリセット入力端子Ｒとに入力する。

【００４９】ＳＲ−ＦＦ４３の出力は、ゲート回路（Ａ
ＮＤ回路）４６の第２の入力とゲート回路（ＡＮＤ回
路）４７の第２の入力とパルス供給回路３６のゲート回
路（ＯＲ回路）６８の第１の入力とになる。ＳＲ−ＦＦ
４５の出力は、ゲート回路４８の第１の入力とゲート回
路４９の第１の入力とパルス供給回路３６のゲート回路
６８の第２の入力とになる。

【００５０】パルス供給回路３６のゲート回路６８の出
力はゲート回路（ＡＮＤ回路）５９の第１の入力とな
る。さらに、ゲート回路５９の出力は、計数制御回路３
４の第２の計数回路４０のクロック入力端子ＣＫに入力
する。動作切換回路３７であるＳＲ−ＦＦの出力は、計
数制御回路３４の第２の計数回路４０のアップカウント
とダウンカウントを切り換える制御端子Ｕ／Ｄに入力す
る。

【００５１】時計手段４からの表示パルスＳ３３は、パ
ルス供給回路３６のゲート回路５９の第２の入力と、パ
ルス発生回路３５の正転パルス発生回路４２の入力端子
と逆転パルス発生回路４４の入力端子とに入力する。正
転パルス発生回路４２の第１の出力端子Ｏ１の出力は、
ゲート回路４６の第１の入力となり、第２の出力端子Ｏ
２の出力は、ゲート回路４７の第１の入力となる。

【００５２】また、逆転パルス発生回路４４の第１の出
力端子Ｏ３の出力は、ゲート回路（ＡＮＤ回路）４８の
第２の入力となり、第２の出力端子Ｏ４の出力は、ゲー
ト回路（ＡＮＤ回路）４９の第２の入力となる。正転パ
ルス発生回路４２と逆転パルス発生回路４４は、時計の
パルスモータ駆動回路で一般的に採用されている波形生
成回路であるため、内部の回路構成は省略している。

【００５３】パルス発生回路３５のゲート回路４６の出
力は、駆動回路３８のゲート回路（ＯＲ回路）５０の第
１の入力となり、ゲート回路４７の出力はゲート回路
（ＯＲ回路）５１の第１の入力となる。またゲート回路
４８の出力はゲート回路５０の第２の入力となり、ゲー
ト回路４９の出力はゲート回路５１の第２の入力とな
る。

【００５４】駆動回路３８のゲート回路５０の出力は、
駆動用インバータ５２に入力し、ゲート回路５１の出力
は、駆動用インバータ５３に入力する。そして、この駆
動回路３８の駆動用インバータ５２の出力と駆動用イン
バータ５３の出力が、図５に示す表示機構を構成するパ
ルスモータ５４の入力端子６０，６１に入力する。

【００５５】図５において、パルスモータ５４の回転出
力はそのピニオンから伝達歯車５５に伝達され、その伝
達歯車５５の回転はそれぞれ半円形をなす一半部と他半
部とが二つの異なる色に着色されて、例えば白色部５６
ａと赤色部（斜線を施して示している）５６ｂとに色分
けされた円盤状の表示板５６に伝達される。そして、こ
の表示板５６の一部分が、図６から図８に示す時計の文
字板５８にあけられた表示窓５７を通して、外部から見
えるようになっている。

【００５６】図６は、表示窓５７に表示板５６の白色部
５６ａのみが表示された状態であり、充電手段３の保有
電力量がほとんど無いことを示す。図７は、表示板５６
の白色部５６ａと赤色部５６ｂが半分ずつ表示されて、
充電手段３の保有電力量がフル充電量の半分程度である
ことを示す。図８は、表示板５６の赤色部５６ｂのみが
表示された状態であり、充電手段３の保有電力量がフル
充電量であることを示す。

【００５７】ここで、このように構成した第１実施例の
動作について説明する。まず、第２図の充電手段３の保
有電力量がないときは、第１５図に示す二次電池の充電
特性が示す充電電圧Ｖ１が０ボルトであり、時計手段４
は動作しない。発電手段１によって外部エネルギーが電
力に変換され、充電手段３に電力が蓄積されて、その充
電電圧が時計手段４の最低動作電圧であるＶ１３＝０．
９ボルト程度以上に上昇すると、時計手段４が動作を開
始する。

【００５８】この時計手段４は、図示してはいないが、
一般の電子時計と同じように、発振回路と分周回路とパ
ルス生成回路と駆動回路とパルスモータと輪列と指針等
による時刻表示機能を備えている。時計手段４は、さら
に第１の計数パルスＳ１４と第２の計数パルスＳ１５と
切換信号パルスＳ１６と表示パルスＳ３３を発生する。

【００５９】このとき、充電モニター手段６の第１の計
数回路３９の計数値Ｎ１と第２の計数回路４０の計数値
Ｎ２は「０」にリセットされ、表示機構の文字板５８の
表示窓５７の表示は、図６に示すように白色のみであ
り、保有電力量がないことを示す。

【００６０】図３に示す切換手段５において、電圧検出
回路１１の電圧比較回路２１，２２の内部回路の詳細は
図示していないが、一般的な電圧検出回路の構成であ
り、たとえば抵抗分割等により検出電圧値を設定し、入
力電圧がその設定した電圧値以上かその近傍で出力パル
スを発生するものである。

【００６１】電圧比較回路２１は、発電手段１の発電電
圧Ｓ１７が図１５に示す充電電圧Ｖ１１から逆流防止手
段２での降下電圧Ｖｄを差し引いた電圧値以上になると
出力パルスＰ１を発生する。電圧比較回路２２は、充電
手段３の充電電圧Ｓ１８が、ほぼ図５に示す充電電圧Ｖ
１１以上になると第１の出力パルスＰ２を発生し、ほぼ
最低動作電圧であるＶ１３になると第２の出力パルスＰ
３を発生する。

【００６２】したがって、発電手段１によって充電手段
３が充電されている状態では、電圧比較回路２１の出力
パルスＰ１と電圧比較回路２２の第１の出力パルスＰ２
とがほぼ同時に発生するが、逆流防止手段（ダイオー
ド）による降下電圧Ｖｄにより、電圧比較回路２２の第
１の出力パルスＰ２が発生した直後に電圧比較回路２１
の出力パルスＰ１が発生するようになっている。

【００６３】また、図に示してはいないが、パルス制御
回路１２のＳＲ−ＦＦ２３とＳＲ−ＦＦ２４とは、初期
状態で出力が「ロウ」になるように設定されている。こ
のため、充電手段３の充電電圧Ｓ１８が最低動作電圧Ｖ
１３以上になっているときは、電圧比較回路２２が第２
の出力パルスＰ３を発生し、ＳＲ−ＦＦ２４の出力はリ
セットされ、出力は「ロウ」の状態を保持する。これに
より、パルス選択回路１３のゲート回路２８は禁止状態
のままであり、パルス選択回路１３の出力は「ロウ」の
状態を保持する。

【００６４】そして、パルス選択回路１３から計数パル
スＳ１９が出力されないため、図４に示した充電モニタ
ー手段６の計数制御回路３４の第１の計数回路３９のク
ロック入力端子には入力がないため、第１の計数回路３
９は計数を開始しない。したがって、計数制御回路３４
に接続した表示制御回路も動作しないため、表示機構は
変化せず、文字板５８の表示も図６に示す状態を保持す
る。

【００６５】一方、発電手段１の発生電力によって充電
手段３に電力が蓄積され、その保有電力の増加にともな
って充電電圧Ｓ１８が図１５に示す充電電圧Ｖ１１に達
すると、電圧比較回路２２が第１の出力パルスＰ２を発
生し、ＳＲ−ＦＦ２３の出力がリセットされるが、その
直後に電圧比較回路２１の出力端子に発生する出力パル
スＰ１によって再びセットされ、ＳＲ−ＦＦ２３の出力
は「ハイ」になる。また、ＳＲ−ＦＦ２４もセットされ
て出力が「ハイ」になる。このときの充電容量Ｑは、図
１５に示すＱ１１になる。

【００６６】それにより、図３に示すパルス制御回路１
２のゲート回路２５とパルス選択回路１３のゲート回路
２８は禁止解除され、切換信号パルスＳ１６がゲート回
路２５を介してパルス制御回路１２の出力である制御信
号Ｓ２０として出力される。この第１実施例では、切換
信号パルスＳ１６すなわち制御信号Ｓ２０の周波数（以
下、Ｆ３と記す）は１Ｈｚより低い周波数であり、たと
えば、５秒間「ハイ」を出力した後５秒間「ロウ」を出
力する１０秒周期の０．１Ｈｚの信号パルスを採用す
る。

【００６７】この制御信号Ｓ２０が「ハイ」の間は、第
１の計数パルスＳ１４がパルス選択回路１３のＡＮＤ−
ＯＲ選択ゲート回路２６を通過して、ゲート回路２８を
介して出力され、パルス選択回路１３が計数パルスＳ１
９として出力する。制御信号Ｓ２０が「ロウ」の間は、
第２の計数パルスＳ１５がパルス選択回路１３のＡＮＤ
−ＯＲ選択ゲート回路２６を通過して、ゲート回路２８
を介して出力され、パルス選択回路１３が計数パルスＳ
１９として出力する。

【００６８】切換信号パルスＳ１６すなわち制御信号Ｓ
２０の周波数Ｆ３が０．１Ｈｚのときは、第１の計数パ
ルスＳ１４は、発電手段１の発生電力が１０秒間に充電
手段３に充電される充電電力量に比例した周波数（以
下、Ｆ１と記す）のパルスとし、第２の計数パルスＳ１
５は、１０秒間に時計手段４等によって消費される電子
時計の消費電力量にともなう放電電力量に比例した周波
数（以下、Ｆ２と記す）のパルスとする。

【００６９】この周波数Ｆ１と周波数Ｆ２とは、周波数
Ｆ３の半周期でクロックパルスが少なくとも１カウント
できるように、共に周波数Ｆ３より高い周波数に設定す
る。図４に示す充電モニター手段６において、計数制御
回路３４の第１の計数回路３９の制御端子Ｕ／Ｄには、
切換手段５からの制御信号Ｓ２０が入力されており、こ
の第１の計数回路３９は、制御信号Ｓ２０（切換信号パ
ルスＳ１６）が「ハイ」の間はアップカウンタとして動
作し、制御信号Ｓ２０が「ロウ」の間はダウンカウンタ
として動作する。

【００７０】ここで、周波数Ｆ１として、たとえば０．
１Ｈｚを採用すると、切換信号パルスＳ１６が「ハイ」
である５秒間は、第１の計数回路３９はアップカウンタ
として動作し、クロック入力端子には充電手段３への充
電電力量に比例した周波数Ｆ１の第１の計数パルスＳ１
４が選択された計数パルスＳ１９として入力し、第１の
計数回路３９の計数値Ｎ１は初期値０から充電電力量に
応じて増加する。このとき、周波数Ｆ１の設定によりア
ップカウンタとして動作する５秒間の間に、１０秒間分
の充電電力量がカウントアップされる。

【００７１】その後の切換信号パルスＳ１６が「ロウ」
である５秒間は、第１の計数回路３９はダウンカウンタ
として動作し、クロック入力端子には電子時計の電力消
費にともなう放電電力量に比例した周波数Ｆ２の第２の
計数パルスＳ１５が選択された計数パルスとして入力
し、第１の計数回路３９の計数値Ｎ１は放電電力量に応
じて減少する。これも、周波数Ｆ２の設定によりダウン
カウンタとして動作する５秒の間に、１０秒間の消費電
力量がカウントダウンされる。したがって、第１の計数
回路３９は、計数開始１分後には充電量と放電量との計
数を６回ずつ行ったことになる。

【００７２】充電量が放電量より大となった場合、この
ときの第１の計数回路３９の計数値Ｎ１は、第２の計数
回路４０の計数値Ｎ２の初期値０より大きな値となり、
Ｎ１＞Ｎ２であるから、大小比較回路４１の第１の出力
端子Ａの出力が「ハイ」になる。これにより、パルス発
生回路３５のＳＲーＦＦ４３の出力が「ハイ」になり、
ゲート回路４６，４７が禁止解除される。さらに、パル
ス供給回路３６のゲート回路５８を介してゲート回路５
９も禁止解除される。

【００７３】その後に１分間隔で、表示パルスＳ３３に
よって正転パルス発生回路４２の出力端子Ｏ１とＯ２と
に正転用の駆動パルスが発生する。また、動作切換回路
３７であるＳＲ−ＦＦの出力が「ハイ」になり、第２の
計数回路４０の制御端子が「ハイ」になるので、第２の
計数回路４０はアップカウンタとして動作を開始する。
表示パルスＳ３３は１分間隔で発生するようにしたが、
より長い間隔で発生するようにすれば、表示機構の消費
電力を少なくすることができる。

【００７４】この表示パルスＳ３３は、パルス供給回路
３６のゲート回路５９を通過して第２の計数回路４０の
クロック入力端子ＣＫに入力し、第２の計数回路４０は
その計数値Ｎ２が第１の計数回路３９の計数値Ｎ１と等
しくなる（Ｎ２＝Ｎ１）までアップカウントを続ける。

【００７５】ゲート回路４６，４７が禁止解除されたこ
とにより、正転用の駆動パルスが、駆動回路のゲート回
路５０，５１を介してそれぞれ駆動用インバータ５２，
５３に供給され、反転されて図５に示す表示機構のパル
スモータ５４に供給される。それによって、パルスモー
タ５４は時計方向に回転し、伝達歯車５５を介して、表
示板５６を時計方向に回転する。

【００７６】Ｎ１＝Ｎ２になると、第４図に示した大小
比較回路４１の第２の出力端子Ｂの出力が「ハイ」にな
り、ＳＲ−ＦＦ４３がリセットされてその出力が「ロ
ウ」になり、ＳＲ−ＦＦ４５の出力は初期設定値０のま
ま変化なく、ゲート回路４６，４７は通過禁止となり、
正転用の駆動パルスの駆動回路３８への供給は停止す
る。そのため、図５のパルスモータ５４は回転を停止
し、表示板５６はわずかに時計方向に回転したまま停止
する。

【００７７】そして、図４に示すパルス発生回路３５の
ＳＲ−ＦＦ４３とＳＲ−ＦＦ４５の出力はともに「ロ
ウ」であるから、パルス供給回路３６のゲート回路６８
の出力は「ロウ」になり、ゲート回路５９は通過禁止に
なる。したがって、表示パルスＳ３３はゲート回路５９
で通過禁止されるため、第２の計数回路４０は計数を停
止する。

【００７８】上述のような動作の繰り返しにより、充電
手段３に充電される保有電力量は、計数制御回路３４の
第１の計数回路３９の計数値Ｎ１として継続的に計数さ
れ、それに対応して、保有電力量が表示板５６の回転位
置によって表示される。

【００７９】この表示板５６の表示例としては、例え
ば、図１５に示す充電容量値Ｑ１のフル充電容量が２ｍ
Ａｈ弱の二次電池においては、充電手段３の二次電池が
フル充電容量の半分より幾分多いＱ１０のときに、充電
モニター手段６の図５に示した表示板５６による表示
が、白色部５６ａと赤色部５６ｂが半分づつ表示窓５７
に表示される図７に示す状態になる。さらに、フル充電
容量の約２ｍＡｈに達すると、その表示は図８に示すよ
うに、赤色部５６ｂのみが表示窓５７に表示された状態
になる。

【００８０】つぎに、発電手段１が電力を発生できなく
なった状態について説明する。熱電発電や慣性力を利用
した発電器による発電手段１の場合は、電子時計を腕か
らはずしたときに、太陽電池による発電手段の場合は、
机の中等に入れて光が遮断されるときに、電力を発生し
なくなる。

【００８１】その場合、発電手段１の発電電圧Ｓ１７は
ほとんど０ボルトになって、切換手段５の第３図に示し
た電圧検出回路１１の電圧比較回路２１の出力パルスＰ
１は発生しなくなり、パルス制御回路１２のＳＲ−ＦＦ
２３，２４のセット入力か「ロウ」になる。ここで、充
電手段３に保有電力量が充分あって充電電圧Ｓ１８が図
１５における充電電圧Ｖ１１以上の電圧を示すものとす
る。

【００８２】この場合、充電手段３の充電電圧Ｓ１８を
入力する電圧比較回路２２が第１の出力パルスＰ２を発
生し、ＳＲ−ＦＦ２３をリセットするのでその出力が
「ロウ」となり、ゲート回路２５は切換信号パルスＳ１
６を通過禁止する。したがって、ゲート回路２５の出力
は「ロウ」となり、パルス制御回路１２の出力である制
御信号Ｓ２０は「ロウ」のままになる。また、パルス選
択回路１３の出力として、電子時計の消費電力に対応し
た第２の計数パルスが計数パルスＳ１９として選択され
る。

【００８３】制御信号Ｓ２０が「ロウ」出力のみとなる
と、充電モニター手段６における第４図の計数制御回路
３４の第１の計数回路３９はダウンカウンタとしてのみ
動作する。したがって、電子時計の消費電力量にとも
なって第１の計数回路３９の計数値Ｎ１が少しずつ減少
していく。第２の計数回路４０の計数値Ｎ２は、以前の
ままであるから、Ｎ１はＮ２より小さくなり、Ｎ１＜Ｎ
２となる。

【００８４】それによって、計数制御回路３４の大小比
較回路４１の第３の出力端子Ｃに出力が発生し、パルス
発生回路３５のＳＲ−ＦＦ４５がセットされてその出力
が「ハイ」になり、動作切換回路３７のＳＲ−ＦＦはリ
セットされて、その出力が「ロウ」になる。

【００８５】そのため、第２の計数回路４０はダウンカ
ウンタとして動作し、ゲート回路４８，４９は禁止解除
される。また、パルス供給回路３６のゲート回路６８出
力は「ハイ」となり、ゲート回路５９は禁止解除され
る。したがって、表示パルスＳ３３によって、第２の計
数回路４０がダウンカウントされるとともに、逆転パル
ス発生回路４４の出力端子Ｏ３，Ｏ４に逆転用の駆動パ
ルスが発生する。

【００８６】その逆転用の駆動パルスは、ゲート回路４
８，４９を介して駆動回路３８に入力される。そして、
ゲート回路５０，５１を介し、さらに駆動用インバータ
５２，５３によって反転されて、図５に示した表示機構
のパルスモータ５４の入力端子６０，６１に入力される
ため、パルスモータ５４は出力軸を反時計方向に回転駆
動し、伝達歯車５５を介して表示板５６を反時計方向に
回転させる。

【００８７】そして、第２の計数回路４０の計数値Ｎ２
が第１の計数回路３９の計数値Ｎ１と等しく（Ｎ２＝Ｎ
１）なると、大小比較回路４１の第２の出力端子Ｂが
「ハイ」となり、ＳＲ−ＦＦ４３およびＳＲ−ＦＦ４５
がリセットされるので、その各出力は「ロウ」になり、
ゲート回路４８，４９は通過禁止となって、逆転用の駆
動パルスの駆動回路３８への供給は停止される。それに
よって、パルスモータ５４は回転を停止し、表示板５６
はわずかに反時計方向に回転したまま停止する。

【００８８】また、ＳＲ−ＦＦ４３とＳＲ−ＦＦ４５の
出力はともに「ロウ」であるから、パルス供給回路３６
のゲート回路６８の出力は「ロウ」になり、ゲート回路
５９は通過禁止になる。したがって、表示パルスＳ３３
はゲート回路５９で通過禁止されるため、第２の計数回
路４０は計数を停止する。

【００８９】上述のような動作の繰り返しにより、充電
手段３の保有電力量は、計数制御回路３４の第１の計数
回路３９の計数値Ｎ１として継続的に計数され、それに
対応してその保有電力量は、第７図等に示した表示窓５
７内に見える表示板５６の赤色部の割合によって表示さ
れる。

【００９０】この間、発電手段１に電力が発生しない
と、充電手段３の保有電力量は電子時計の電力消費につ
れて減少し、充電容量が第１５図に示す充電容量Ｑ１０
になる。このときの充電モニター手段６の表示機構によ
る表示は、図７に示すように赤白半分ずつになる。さら
に、保有電力が減少すると、充電電圧が図１５に示す電
圧Ｖ１１に達し、充電容量はＱ１１となり、充電モニタ
ー手段６の表示機構による表示は、図６に示したように
白色のみになる。

【００９１】この図１５に示す充電電圧Ｖ１１につい
て、図１６に示す二次電池の放電特性を見ると、放電電
圧Ｖ２が電圧Ｖ１１のとき保有する充電容量Ｑ１１で、
電子時計は１０日以上の動作が可能であることが判る。
なお、この動作可能期間は、電子時計の消費電力に対応
した第２の計数パルスの周波数Ｆ２を調整することによ
り、任意の期間に設定できる。

【００９２】以上説明してきたように、この第１実施例
によれば、充電手段３の保有電力量を常に視覚的に表示
できるので、保有電力量を正確に知ることができる。し
たがって、たとえば充電手段3の保有充電量がフル充電
量の半分になったときでも、充電モニター手段６の表示
が、第７図に示したように赤白半分ずつの表示になるた
め、電子時計の動作期間が充分あることを確認できる。
たとえば、電池寿命２年の電源電池を使用したときに
は、あと１年間は電子時計が動作することを確認でき
る。

【００９３】また、仮に充電手段の保有充電量がさらに
減少して、充電モニター手段６の表示が、第６図に示し
たように全部白色になったときでも、電子時計を１０日
以上動作させることができるため、あわてて急速充電や
電池交換をする必要はない。その場合には、使用者が電
子時計を腕につける時間や光に当てる時間を多少増やし
て、発電手段１からの発生電力を多少増加して充電手段
３を充電することにより、電子時計は安定に動作し続け
ることができる。

【００９４】つぎに、この発明による発電手段を備えた
電子時計の第２実施例について説明する。図９はこの第
２実施例の電子時計の構成を示すブロック図であり、図
２と対応する部分には同一の符号を付している。図１０
は図９図における充電モニター手段６′の内部回路の構
成を示すブロック図である。

【００９５】この第２実施例の電子時計は、充電モニタ
ー手段６′を除いては、図２に示した第１実施例とほと
んど同じ構成である。すなわち、発電手段１と逆流防止
手段２と充電手段３と切換手段５は、図２に示した第１
実施例と同じであり、時計手段４は表示パルスＳ３３を
出力しないこと以外は第１実施例の時計手段４と同じで
ある。

【００９６】充電モニター手段６′は、図１０に示すよ
うに、第１実施例の第１の計数回路３９と同じアップ／
ダウン・カウンタによる計数回路２９と、コード変換回
路３０と表示駆動回路３１と表示器３２とからなる表示
部３３とを備えている。そして、図３に示したのと同じ
切換手段５から選択された計数パルスＳ１９が計数回路
２９のクロック入力端子ＣＫに入力し、切換信号パルス
Ｓ１６による制御信号Ｓ２０がアップ／ダウンの制御端
子Ｕ／Ｄに入力する。

【００９７】この計数回路２９の計数値Ｎはバイナリコ
ードで出力され、その出力値が表示部３３に入力し、そ
の表示部３３のコード変換回路３０によって、例えば７
セグメント表示によるディジタル表示が可能なコードに
変換される。その変換されたコードが表示駆動回路３１
に入力し、その表示駆動回路３１がディジタル表示が可
能な液晶ディスプレイ等の表示器３２を駆動して、充電
手段３の保有電力量をディジタル表示する。

【００９８】また、表示器３２は７セグメントによるデ
ィジタル的な表示に限らず、棒状に列設したセグメント
により表示するなど種々のものを使用することもでき
る。この第２実施例によっても、第１実施例と同様に充
電手段３の保有電力量を、常時正確に知ることができ
る。

【００９９】つぎに、この発明による電源電池を使用す
る電子時計の第１実施例について説明する。図１１は、
その電子時計の第１実施例の構成を示すブロック図であ
る。この電子時計は、電源電池８と時計手段４と電源モ
ニター手段９とを備えている。すなわち、この実施例の
電子時計は、前述の各実施例の発電手段１と充電手段３
の代わりに、一般的な銀電池やリチウム電池等の一次電
池である電源電池８を用い、充電モニター手段６に代え
て電源モニター手段９を設けたものである。

【０１００】時計手段４は、電源電池８の電力によって
時刻表示動作を行うとともに、電源電池８の保有電力量
を計数するための計数パルスＳ２５と、前述の実施例と
同様な表示パルスＳ３３とを発生する。電源モニター手
段９は、時計手段４からの計数パルスＳ２５によって電
源電池８の保有電力量を計数し、その計数値と表示パル
スＳ３３とに基づいて保有電力量を表示する表示手段を
有する。

【０１０１】この電源モニター手段９のより具体的な構
成例を図１２に示す。この電源モニター手段９は、計数
制御回路７４とパルス発生回路７５とパルス供給回路７
６と動作切換回路７７と表示機構８０とから構成されて
いる。

【０１０２】そして、その計数制御回路７４は、時計手
段４からの計数パルスＳ２５をクロック入力としてダウ
ンカウント動作を行い、セット信号Ｓ０によって所定の
計数値にセットされる第１の計数回路６９と、その第１
の計数回路６９の計数値と同じ計数値になるようにアッ
プカウント動作またはダウンカウント動作を行う第２の
計数回路７０と、第１の計数回路６９の計数値Ｎ１と前
記第２の計数回路７０の計数値Ｎ２とを大小比較し、そ
の比較結果を出力する大小比較回路７１とを有する。

【０１０３】その大小比較回路７１の比較結果に応じ
て、動作切換回路７７が第２の計数回路７０のアップカ
ウントとダウンカウントの動作を切換える。また、計数
値Ｎ１とＮ２の比較結果がＮ２＝Ｎ１のとき以外のとき
にパルス供給回路７６が第２の計数回路７０のクロック
入力に表示パルスＳ３３を供給する。

【０１０４】そして、パルス発生回路７５が、大小比較
回路７１の比較結果と表示パルスＳ３３とに基づいて駆
動パルスを発生し、表示機構８０がその駆動パルスによ
って駆動されて、電源電池８の保有電力量を表示する。
その表示機構８０としては、前述の実施例に使用した第
５図乃至第８図に示したパルスモータ５４及び表示板５
６等からなるものを使用することができる。

【０１０５】計数制御回路７４の大小比較回路７１、そ
の比較結果に応じて動作するパルス発生回路７５とパル
ス供給回路７６と動作切換回路７７も、前述の実施例の
第４に示した大小比較回路４１、およびパルス発生回路
３５とパルス供給回路３６と動作切換回路３７と同様に
構成されている。但し、この実施例におけるパルス発生
回路７５には、図４における駆動回路３８も含んでい
る。

【０１０６】ここで、この実施例の動作について説明す
る。図１２には図示していないが、例えば図１１に示し
た電源電池８を交換した時、あるいは時計の裏蓋を開閉
した時などに、セット信号Ｓ０が発生され、第１の計数
回路６９は所定の計数値、例えば図１７に示す銀電池の
放電特性における保有電力容量Ｑの最高値２００ｍＡｈ
に対応する値、すなわち出力ビットがオール「ハイ」に
なる最大値に設定される。

【０１０７】これにより、保有電力容量Ｑが最高値のと
き、第１の計数回路６９の計数値Ｎ１が最大値になり、
計数値Ｎ１とＮ２がＮ１＞Ｎ２になるので、パルス発生
回路７５は表示パルスＳ３３によって正転用の駆動パル
スを発生し、表示機構８０がその駆動パルスによって駆
動され、図５に示したパルスモータ５４によって表示板
５６を時計方向に回転し、図８に示したように、文字板
５８の表示窓５７内に表示板５６の赤色部５６ｂのみが
表示されるようになり、電源電池８の保有電力量が充分
であることを示す。

【０１０８】その後は、前述の第１実施例において発電
手段１が発電しない状態になったときと全く同じ動作を
行うので、詳細な説明は省略するが、第１の計数回路６
９は、制御信号によるアップ／ダウンの切換を行わない
ので、電子時計の消費電力に対応した計数パルスＳ２５
をダウンカウントする動作のみをする。電源電池８の保
有電力量の減少にともなって表示板５６は反時計方向に
少しずつ回転して、電池の保有電力量の減少を表示す
る。

【０１０９】そして、図１７に示す銀電池放電特性にお
いて、電池電圧が定格電圧のときでも電荷の保有容量Ｑ
が半分より幾分多いＱ３０のときに、表示板５６が図７
に示したように赤白半分づつの表示状態になり、電池電
圧がＶ３１で保有容量がＱ３１のときに、表示板５６が
図６に示すように白色のみの表示状態になるように、計
数パルスＳ２５の周波数を設定する。

【０１１０】これによって、図６に示す表示状態になっ
ても、電池電圧が動作停止電圧Ｖ３２になるまで、１ケ
月程度のかなり長い期間に亘って電子時計を動作させる
ことが可能である。また、この動作可能期間は、計数パ
ルスＳ２５の周波数を調整することにより任意に設定で
きる。したがって、この実施例の電子時計によれば、電
源電池８の保有電力量が常に正確に表示され、それを確
認することができる。

【０１１１】最後に、この発明による電源電池を使用す
る電子時計の第２実施例について説明する。図１３はそ
の第２実施例の電子時計の構成を示すブロック図であ
る。この実施例の電子時計は、第１１図に示した第１実
施例の構成と同様であるが、時計手段４が表示パルスＳ
３３を発生しない点と、電源モニター手段９′が、図１
４に示すように構成されている点が相違する。

【０１１２】その電源モニター手段９′は、時計手段４
からの計数パルスＳ２５に基づいて電源電池８の保有電
力量を計数し、その計数量を、電源電池８の保有電力量
として表示する。

【０１１３】この電源モニター手段９′の構成は、前述
の実施例における図１０に示した充電モニター手段６′
の構成とほぼ同様であるが、図１４に示すように、計数
回路２９′がアップ／ダウンの動作切り換えのための制
御端子を備えておらず、セット端子を備えており、そこ
にセット信号Ｓ０が入力された時に、所定の計数値をセ
ットするカウンタである点だけが相違する。表示部３３
の構成は図１０の表示部３３と同じである。

【０１１４】セット信号Ｓ０は、前述の第１実施の場合
と同様に、図１３に示した電源電池８を交換した時、あ
るいは時計の裏蓋を開閉した時などに発生され、第１の
計数回路６９がセットする所定の計数値は、例えば第１
７図に示す銀電池の放電特性における保有電力容量Ｑの
最高値２００ｍＡｈに対応する値、すなわち出力ビット
がオール「ハイ」になる最大値とする。

【０１１５】この実施例の動作を説明すると、電源電池
８の保有電力量は、計数回路２９によって計数パルスＳ
２５が最大値からダウンカウントされることによって計
数され、その計数値Ｎは保有電力量を示すバイナリ出力
値となる。それを表示部３３に入力して、図１０によっ
て説明した前述の実施例の場合と同様にして、液晶ディ
スプレイ等の表示器３２によって、電源電池８の保有電
力量をディジタイル表示する。

【０１１６】あるいは、７セグメント表示によるディジ
タル的な表示に限らず、電源電池８の保有電力量を棒状
グラフ状に表示するようなことも可能である。したがっ
て、この実施例によっても、電源電池の保有電力量を常
に正確に表示するので、それを確認することができる。

【０１１７】

【発明の効果】以上説明してきたように、この発明によ
る発電手段と充電手段を備えた電子時計は、その発電手
段によって発生される電力によって充電される充電手段
の保有電力量を、充電モニター手段によって常時正確に
表示することができ、その保有電力量およびそれによる
時計が動作可能な期間を正確に知ることができるため、
使用者が気付かないうちに充電手段の保有電力量が限界
に達して、時計が動作しなくなるようなことを防止でき
る。

【０１１８】すなわち、使用者が充電モニター手段の表
示により、充電手段の保有電力量が減少したことを確認
した時に、発電手段による発電を促すように電子時計を
腕に付ける時間や光に当てる時間を増やすことにより、
長期間に亘って安定した時計動作を維持することが可能
になる。

【０１１９】また、発電手段を持たずに電源電池によっ
て動作する電子時計においても、電源モニター手段によ
って、電源電池の保有電力量を常に正確に表示するの
で、電源電池の交換時期が早すぎて、まだ使用できる電
池を廃棄してしまったり、電池の交換時期を失して時計
が動作を停止してしまったりするようなことを防止でき
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明による発電手段を備えた電子時計の基
本的実施例の構成を示すブロック図である。

【図２】この発明による発電手段を備えた電子時計の第
１実施例の構成を示すブロック図である。

【図３】同じくその切換手段の具体的構成例を示す回路
図である。

【図４】同じくその充電モニター手段を構成する回路例
を示す回路図である。

【図５】同じくその充電モニター手段における表示機構
の具体例を示す構成図である。

【図６】図５に示した表示機構による充電手段の保有充
電量が少ないときの表示例を示す図である。

【図７】同じく充電手段の保有充電量がフル充電状態の
半分程度ときの表示例を示す図である。

【図８】同じく充電手段の保有充電量がフル充電状態の
ときの表示例を示す図である。

【図９】この発明による発電手段を備えた電子時計の第
２実施例の構成を示すブロック図である。

【図１０】同じくその充電モニター手段の構成例を示す
ブロック図である。

【図１１】この発明による電源電池を備えた電子時計の
第１実施例の構成を示すブロック図である。

【図１２】同じくその充電モニター手段の構成例を示す
ブロック図である。

【図１３】この発明による電源電池を備えた電子時計の
第２実施例の構成を示すブロック図である。

【図１４】同じくその充電モニター手段の構成例を示す
ブロック図である。

【図１５】二次電池の充電特性を示す線図である。

【図１６】二次電池の放電特性を示す線図である。

【図１７】銀電池の放電特性を示す線図である。

【符号の説明】

１：発電手段２：逆流防止手段３：充電手段４：時計手段５：切換手段６，６′：充電モニター手段８：電源電池９，９′：電源モニター手段１１：電圧検出回路１２：パルス制御回路１３：パルス選択回路３３：表示部３４，７４：計数制御回路３５，７５：パルス発生回路３６，７６：パルス供給回路３７，７７：動作切換回路３８：駆動回路５４：パルスモータ５５：伝達歯車５６：表示板５６ａ：白色部５６ｂ：赤色部５７：表示窓５８：文字板８０：表示機構

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【手続補正書】

【提出日】平成９年１１月７日

【手続補正１】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】図１４

【補正方法】変更

【補正内容】

【図１４】

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】外部エネルギーによって電力を発生する
発電手段(1)と、その発電手段(1)で発生した電力を充電する充電手段(3)
と、前記発電手段(1)又は充電手段(3)の電力によって時刻表
示動作を行うとともに、前記充電手段(3)の保有電力量
を計数するための計数パルス(S10)を発生する時計手段
(4)と、その時計手段(4)からの前記計数パルス(S10)に基づいて
前記充電手段(4)の保有電力量を計数し、その計数量を
表示する充電モニター手段(6)と、を備えたことを特徴とする電子時計。
【請求項２】外部エネルギーによって電力を発生する
発電手段(1)と、前記発電手段(1)によって発生した電力を前記逆流防止
手段(2)を介して充電する充電手段(3)と、前記発電手段(1)または充電手段(3)の電力により時刻表
示動作を行うとともに、前記発電手段(1)の発電電力量
を計数するための第１の計数パルス(S14)と、前記充電
手段(3)の消費電力量を計数するための第２の計数パル
ス(S15)と、該充電手段(3)の保有電力量を表示するため
に用いる表示パルス(S33)と、前記第１，第２の計数パ
ルスの切り換えを行うための切換信号パルス(S16)とを
発生する時計手段(4)と、前記発電手段(1)の発電電圧と前記充電手段(3)の充電電
圧とを検出する電圧検出回路(11)と、該電圧検出回路の
出力に対応して前記切換信号パルス(S16)を制御するパ
ルス制御回路(12)と、該パルス制御回路(12)の出力に応
じて前記第１，第２の計数パルス(S14,S15)のいずれか
を選択するパルス選択回路(13)とからなる切換手段(5)
と、その切換手段(5)の前記パルス制御回路(12)の出力によ
って制御され、前記パルス選択回路(13)によって選択さ
れた計数パルス(S19)に対応して前記充電手段(3)の保有
電力量を計数し、その計数値と前記表示パルス(S33)と
に基づいて前記保有電力量を表示する充電モニター手段
(6)と、を備えたことを特徴とする電子時計。
【請求項３】請求項２記載の電子時計において、前記充電モニター手段(6)が、前記切換手段(5)のパルス選択回路(13)によって選択さ
れた計数パルス(S19)をクロック入力として前記パルス
制御回路(12)の出力に応じてアップカウント動作または
ダウンカウント動作を行う第１の計数回路(39)と、その
第１の計数回路(39)の計数値と等しい計数値となるよう
にアップカウント動作またはダウンカウント動作を行う
第２の計数回路(40)と、前記第１の計数回路(39)の計数
値と前記第２の計数回路(40)の計数値の大小比較し、そ
の比較結果をを出力する大小比較回路(41)とを有する計
数制御回路(34)と、前記大小比較回路(41)の比較結果応じて前記第２の計数
回路(40)のアップカウントとダウンカウントの動作を切
換える動作切換回路(37)と、前記大小比較回路(41)の比較結果に応じて前記第２の計
数回路(40)のクロック入力として前記表示パルス(S33)
を供給するパルス供給回路(36)と、前記大小比較回路(41)の比較結果と前記表示パルス(S3
3)とによって駆動パルスを発生するパルス発生回路(35)
と、その駆動パルスによって駆動されて、前記充電手段(3)
の保有電力量を表示する表示機構と、を有することを特徴とする電子時計。
【請求項４】請求項３記載の電子時計において、前記表示機構が、前記駆動パルスによって駆動されるパ
ルスモータ(54)と、そのパルスモータによって回転駆動
される円盤状の表示板(56)とを備え、その表示板(56)の
それぞれ半円形をなす一半部(56a)と他半部(56b)が異な
る色に着色されていることを特徴とする電子時計。
【請求項５】外部エネルギーによって電力を発生する
発電手段(1)と、前記発電手段(1)によって発生した電力を前記逆流防止
手段(2)を介して充電する充電手段(3)と、前記発電手段(1)または充電手段(3)の電力により時刻表
示動作を行うとともに、前記発電手段(1)の発電電力量
を計数するための第１の計数パルス(S14)と、前記充電
手段(3)の消費電力量を計数するための第２の計数パル
ス(S15)と、前記第１，第２の計数パルス(S14,S15)の切
り換えを行うための切換信号パルス(S16)とを発生する
時計手段(4)と、前記発電手段(1)の発電電圧と前記充電手段(3)の充電電
圧とを検出する電圧検出回路(11)と、該電圧検出回路(1
1)の出力に応じて前記換信号パルス(S16)を制御するパ
ルス制御回路(S12)と、該パルス制御回路(12)の出力に
応じて前記第１，第２の計数パルス（S14,,S15)のいず
れかを選択するパルス選択回路(13)とからなる切換手段
(5)と、その切換手段(5)の前記パルス制御回路(12)の出力によ
って制御され、前記パルス選択回路出力(13)によって選
択された計数パルスに応じて前記充電手段(3)の保有電
力量を計数し、その計数値によって前記保有電力量を表
示する充電モニター手段(6)と、を備えたことを特徴とする電子時計。
【請求項６】請求項５記載の電子時計において、前記充電モニタ手段(6)が、前記充電手段(3)の保有電力量をディジタル表示する表
示器(32)と、前記パルス選択回路(13)によって選択された計数パルス
(S19)をクロック入力として前記パルス制御回路(12)の
出力に応じてアップカウント動作またはダウンカウント
動作を行い、その計数結果をバイナリ出力する計数回路
(29)と、その計数回路(29)によるバイナリ出力の値をディジタル
表示が可能なコードに変換するコード変換回路(30)と、該コード変換回路(30)によって変換されたコードに応じ
て前記表示器(32)を駆動してディジタル表示を行う表示
駆動回路(31)と、からなることを特徴とする電子時計。
【請求項７】電源電池(8)と、その電源電池(8)の電力によって時刻表示動作を行うと
ともに、該電源電池(8)の保有電力量を計数するための
計数パルス(S25)を発生する時計手段(4)と、その時計手段(4)からの計数パルス(S25)に基づいて前記
電源電池(8)の保有電力量を計数し、その計数量を表示
する電源モニター手段(9)と、備えたことを特徴とする電子時計。
【請求項８】請求項７記載の電子時計において、前記時計手段(4)が、前記電源電池(8)の保有電力量を表
示するための表示パルス(S33)を発生する手段を有し、前記電源モニター手段(9)が、前記計数パルス(S25)によ
って前記保有電力量を計数し、その計数値と前記表示パ
ルス(S33)とに基づいて前記保有電力量を表示する表示
手段を有することを特徴とする電子時計。
【請求項９】請求項７記載の電子時計において、前記電源モニタ手段(9)が、前記電源電池(8)の保有電力量をディジタル表示する表
示器(32)と、前記計数パルス(S25)を計数し、その計数結果をバイナ
リ出力する計数回路(29′)と、そのバイナリ出力の値を
ディジタル表示が可能なコードに変換するコード変換回
路(30)と、該コード変換回路(30)によって変換されたコ
ード応じて前記表示器(32)を駆動してディジタル表示を
行う表示駆動回路(31)と、からなることを特徴とする電子時計。
【請求項１０】請求項８記載の電子時計において、前記電源モニター手段(9)が、前記計数パルス(S25)をクロック入力としてダウンカウ
ント動作を行い、セット信号(S0)によって所定の計数値
にセットされる第１の計数回路(69)と、その第１の計数
回路(69)の計数値と等しい計数値になるようにアップカ
ウント動作またはダウンカウント動作を行う第２の計数
回路(70)と、前記第１の計数回路(69)の計数値と前記第
２の計数回路(70)の計数値とを大小比較し、その比較結
果を出力する大小比較回路(71)とを有する計数制御回路
(74)と、前記大小比較回路(71)の比較結果に応じて前記第２の計
数回路(70)のアップカウントとダウンカウントの動作を
切換える動作切換回路(77)と、前記大小比較回路(71)の比較結果に応じて前記第２の計
数回路(70)のクロック入力に前記表示パルス(S33)を供
給するパルス供給回路(76)と、前記大小比較回路(71)の比較結果と前記表示パルス(S3
3)とに基づいて駆動パルスを発生するパルス発生回路(7
5)と、その駆動パルスによって駆動されて、前記電源電池(8)
の保有電力量を表示する表示機構と、を有することを特徴とする電子時計。
【請求項１１】請求項１０記載の電子時計において、前記表示機構が、前記駆動パルスによって駆動されるパ
ルスモータ(54)と、そのパルスモータ(54)によって回転
駆動される円盤状の表示板(56)とを備え、その表示板(5
6)のそれぞれ半円形をなす一半部(56a)と他半部(56b)が
異なる色に着色されていることを特徴とする電子時計。