JPH11295450A

JPH11295450A - 電子時計

Info

Publication number: JPH11295450A
Application number: JP10102274A
Authority: JP
Inventors: Koichi Sato; 浩一佐藤; Seiki Igarashi; 五十嵐　　清貴; Fumio Sugano; 文雄菅野
Original assignee: Citizen Watch Co Ltd
Current assignee: Citizen Watch Co Ltd
Priority date: 1998-04-14
Filing date: 1998-04-14
Publication date: 1999-10-29

Abstract

(57)【要約】【課題】蓄電手段の電圧変動によるモードの切り替え
を電圧検出だけでなくステップモーターの負荷を考慮す
ることでより最適にモードを切り替えることができる電
子時計を提供する。【解決手段】蓄電手段の電圧検出手段と、ステップモ
ーターの回転検出手段と、電圧検出手段の検出結果によ
って第一のモードから第二のモードに移行するモード移
行手段とを有する電子時計において、ステップモーター
を同一の駆動パルスにて一定期間駆動できたことを判定
する駆動判定手段と、前記電圧検出手段と前記駆動判定
手段との情報によって第二のモードから第一のモードに
移行するモード復帰手段を有する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は蓄電手段を有する電
子時計の電圧変化でのモード移行に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、二次電池等の充放電可能な蓄電手
段を有する電子時計の電圧低下の警告表示は一定電圧
１．２Ｖ以下になると例えば２秒運針を行うなどといっ
た警告表示をおこなっていた。しかし二次電池に充電が
行われ、二次電池の電圧が上昇する場合には１．２Ｖ以
上になった場合に直ちに通常運針をさせると直ぐに１．
２Ｖ以下になったときまた２秒運針になってしまい、使
用上煩わしいという問題がある。よって通常運針になっ
た場合に一定期間通常運針を維持させるために特公平７
−４６１５７号や特開平９−９００６４号等の方法が提
案されている。

【０００３】特公平７−４６１５７号は電圧によるヒス
テリシスを持たせる例が紹介されている。この従来の方
式による電子時計は二つの検出電圧を有し、二次電池の
電圧が１．２Ｖ以下になると通常状態から充電を警告す
る警告表示状態へ移行し、電圧が１．２Ｖより高い電圧
である１．３Ｖ以上になると警告表示状態から通常状態
に移行する。この場合の例を図面に基づいて説明する。
図６は従来の電子時計における電圧と電子時計の状態の
遷移図である。縦軸は二次電池の電圧、横軸は時間であ
る。始め二次電池の電圧は１．２Ｖ以上あり、通常状態
になっている。しかし時刻ｔ１で電圧が１．２Ｖに下が
ると警告表示状態となる。そして時刻ｔ２で電圧が１．
２Ｖになっても１．３Ｖ以上にならないと通常状態に移
行しないためまだ警告表示状態のままである。そして時
刻ｔ３でいったん電圧のピークになるが１．３Ｖ以下の
ため警告表示状態から脱することはできない。更に時間
が経過して時刻ｔ４になると電圧が１．３Ｖとなり電子
時計は警告表示状態から通常状態に移行する。

【０００４】また特開平９−９００６４号では時間によ
るヒステリシスを持たせる例が紹介されている。こちら
の従来例の電子時計はひとつの検出電圧を有し二次電池
の電圧が１．２Ｖを以下になると通常状態から警告表示
状態へ移行するが、電圧が１．２Ｖ以上になっても直ち
に警告表示状態から通常状態に移行せず一定期間Ｔだけ
１．２Ｖ以上であった場合に通常状態に移行する。この
場合の例を図面に基づいて説明する。図７はこの電子時
計における電圧と電子時計の状態の遷移図である。縦軸
は二次電池の電圧、横軸は時間である。始め二次電池の
電圧は１．２Ｖ以上あり通常状態になっている。しかし
時刻ｔ６で電圧が１．２Ｖに下がると警告表示状態とな
る。時刻ｔ７で電圧は１．２Ｖになるが一定期間Ｔだけ
経過していないためまだ警告表示状態のままである。そ
して一定期間Ｔより短いＴ１経過した時刻ｔ８で再び電
圧が１．２Ｖ以下となってしまい警告表示状態から脱す
ることはできない。そして時刻ｔ９になると再び電圧が
１．２Ｖ以上となり時刻ｔ１０まで一定時間Ｔの間１．
２Ｖ以上を続けているため電子時計は警告表示状態から
通常状態に移行する。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記の方
法では二次電池や電子時計のステップモーターの特性を
充分に考慮しているとは言えず問題がある。例えば二次
電池は分極作用があるものがあることが知られている。
これは急速に充電を行うと二次電池が充分に充電されて
いないにも関わらず見かけの電圧が上がってしまう現象
である。電圧によるヒステリシスではこの見かけの電圧
により通常状態に移行してしまい分極作用が収まり電圧
が下がった場合に直ぐに警告表示状態になってしまうと
いう問題がある。

【０００６】また電圧のヒステリシスや時間のヒステリ
シスではともに低温時やカレンダー送り時といったステ
ップモーターの負荷について全く考慮されていない。ス
テップモーターの負荷が重い場合を考慮して予め通常状
態へ移行する検出電圧を高く設定する必要がある。しか
し負荷を考慮して検出電圧を高く設定すると無負荷のと
きに通常状態に移行しにくくなってしまうという問題が
生じる。本発明の目的は上記の問題を解決し、より確実
に警告表示状態から通常状態に移行することのできる電
子時計を提案する事にある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め本発明は次のような構成をしている。即ち発電手段と
該発電手段で発電した電力を蓄える蓄電手段と、該蓄電
手段の電圧を検出する電圧検出手段と、ローター、コイ
ル、ステータよりなるステップモーターと、前記ロータ
ーの回転、非回転を検出する回転検出手段と、前記ステ
ップモーターを駆動するための複数の駆動パルスを作成
する駆動パルス作成手段と、前記電圧検出手段が前記蓄
電手段の電圧が所定の電圧よりも低いと検出した場合に
第一のモードから第二のモードに移行するモード移行手
段とを有する電子時計において、前記ローターを一定期
間ある駆動パルスで駆動できたことを判定する駆動判定
手段と、前記電圧検出手段と前記駆動判定手段との情報
によって第二のモードから第一のモードに移行するモー
ド復帰手段を有することを特徴とする。

【０００８】また前記駆動判定手段は前記駆動パルス作
成手段の作成する複数の駆動パルスのうち所定の大きさ
の駆動パルス以下の駆動パルスで一定期間駆動された場
合に駆動できたと判定することを特徴とする。

【０００９】また前記駆動判定手段は前記駆動パルス作
成手段の作成する複数の駆動パルスのうちある駆動パル
スで一定期間駆動された場合に駆動できたと判定した場
合に前記駆動パルス作成手段の出力する駆動パルスをよ
り小さな駆動パルスに切り替えるように制御することを
特徴とする。

【００１０】また前記第一のモードは通常状態であり、
前記第二のモードは警告表示状態であり、該警告表示状
態における警告表示は指針の変則的な運針駆動による表
示であることを特徴とする。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施例を図面に基
づいて詳述する。本発明の実施例の電子時計は秒針を有
する指針式の電子時計であり、第一のモードである通常
状態と第二のモードである警告表示状態を有している。
図１は本発明の実施例の電子時計の回路構成を示すブロ
ック線図である。図において１は発電手段であるソーラ
ーセル、２は蓄電手段である二次電池、３は二次電池２
の電圧を検出する電圧検出回路、４は水晶発振器を用い
た発振回路、５は分周回路、６はステップモーターを駆
動するための様々なパルスを作成する運針パルス作成回
路、８は通常表示のための１秒運針と警告のための２秒
運針の駆動パルス出力間隔を制御する警告表示制御回
路、１２はローター１２ｂ、ステーター、コイル１２ａ
よりなるステップモーター、９はステップモーター１２
を駆動する駆動回路、１０はローター１２ｂの回転を検
出する回転検出回路、１１は一定期間ステップモーター
１２が同一の駆動パルスで駆動できたかどうかを判定す
る駆動判定回路である。

【００１２】続いて回路動作について述べる。発振回路
４は水晶振動子の振動より３２７６８Ｈｚの信号を出力
している。分周回路５はこの３２７６８Hzの信号を分周
して運針パルス作成回路６および警告表示制御回路８に
出力する。運針パルス作成回路６は後述する通常駆動パ
ルスＰ１〜Ｐ１０及び補正駆動パルスＰｆを作成し警告
表示制御回路８に出力する。一方電圧検出回路３は二次
電池２の電圧が１．２Ｖ以下か及び１．３Ｖを越えてい
るかの２値を検出しその情報を警告表示制御回路８に出
力する。

【００１３】通常状態では電圧検出回路３が二次電池２
の電圧が１．２Ｖを越えていると判定し、警告表示制御
回路８は運針パルス作成回路６の作成する通常駆動パル
スＰ１〜Ｐ１０のいずれかを１秒間隔で駆動回路９に出
力する。ここで運針パルス作成回路７の作成する通常駆
動パルスＰ１〜Ｐ１０及び補正駆動パルスＰｆのパルス
形状について述べる。図２は通常駆動パルスＰ１〜Ｐ１
０及び補正駆動パルスＰｆの波形図である。（イ）は通
常駆動パルスＰ１であり、３．２５ｍｓのパルス幅を有
する通常駆動パルスである。（ロ）は通常駆動パルスＰ
２であり、３．５ｍｓのパルス幅を有する通常駆動パル
スである。また図示しないが同様にＰ３〜Ｐ８の通常駆
動パルスはそれぞれ３．７５ｍｓ、４．００ｍｓ、４．
２５ｍｓ、４．５ｍｓ、４．７５ｍｓ、５．０ｍｓのパ
ルス幅を有する通常駆動パルスである。また（ハ）、
（ニ）に示す５．７５ｍｓの幅の通常駆動パルスＰ９、
５．０ｍｓの幅の通常駆動パルスＰ１０の計１０種類の
通常駆動パルスが用意されている。更に（ホ）は上記の
駆動パルスで駆動できなかったときに出力される補正駆
動パルスであり、通常駆動パルス出力時点から３０ｍｓ
後に出力される１６ｍｓの幅のパルスであり、後半８ｍ
ｓに１６／３２のチョッパーパルス部を有している。な
お電圧１．３Ｖではカレンダー等の負荷が掛かっていな
い場合は通常駆動パルスＰ６でステップモーター１２を
駆動することができるように設定されている。

【００１４】再び回路動作の説明に戻る。通常駆動パル
スＰ１〜Ｐ１０は駆動回路９で増幅されステップモータ
ー１２のコイル１２ａに出力されローター１２ｂを回転
させる。回転検出回路１０はローター１２ｂの発生する
誘起電流によってローター１２ｂの回転、非回転を判定
する。非回転と判定された場合は通常パルス作成回路７
は直ちに補正駆動パルスＰｆを発生しローター１２ｂを
確実に駆動すると共に、次の通常駆動パルスの出力時に
は通常駆動パルスＰｎから１ランク大きな駆動力の通常
駆動パルスＰｎ＋１に切り替える。また回転検出回路１
０が回転と判定した場合は通常パルス作成回路７は次の
通常駆動パルスの出力時にも前回と同じ通常駆動パルス
Ｐｎを出力する。また回転したという信号は駆動判定回
路１１に送られる。そして同一の通常駆動パルスＰｎで
一定期間Ｔ＝２５６秒間駆動できた場合は次の通常駆動
パルスの出力時に１ランク小さな駆動力の通常駆動パル
スＰｎ−１に切り替えるよう通常パルス作成回路７を制
御する。以上の動作を行うことによって常に最適な通常
駆動パルスを選択することができる。

【００１５】次に警告表示状態について述べる。実施例
の電子時計では二次電池２の電圧が１．２Ｖ以下になる
と警告表示状態に移行する。まず電圧検出回路３が二次
電池２の電圧が１．２Ｖ以下であると判定し警告表示制
御回路８に伝達する。警告表示制御回路８は通常駆動パ
ルスＰｎの運針間隔を１秒ごととは異なった間隔で出力
し２秒運針による警告表示を行う。図３は２秒運針の運
針間隔を示す波形図である。コイルの一端Ｏ１から通常
駆動パルスＰｎが出力されるとコイルの他端Ｏ２はそれ
から６０ｍｓ後に通常駆動パルスＰｎが出力される。こ
れを２秒ごとに繰り返すことによって２秒運針の警告表
示を行い電圧が下がっていることを使用者に知らせるも
のである。

【００１６】次にソーラーセル１に光が当たり二次電池
２に充電が行われ二次電池２の電圧が上昇していった場
合について述べる。電圧検出回路３は二次電池２の電圧
を検出し、１．３Ｖを越えた場合はその情報を警告表示
制御回路８に伝達する。警告表示制御回路８はさらに駆
動判定回路１１の判定結果をみてこのまま２秒運針を続
けるか１秒運針とするかの制御を行う。このときの判定
動作をフローチャートを用いて説明する。図４は警告表
示を解除する動作を示すフローチャートである。最初は
２秒運針の状態から始まり、まず判定Ａにおいて二次電
池２の電圧が１．３Ｖを越えているかどうかを電圧検出
回路３の情報より判定する。１．３Ｖを越えていなけれ
ばＹに進み充電不足と判断しそのまま２秒運針を続け
る。

【００１７】二次電池２の電圧が１．３Ｖを越えていれ
ばＮに進み判定Ｂをおこなう。判定Ｂは運針パルス作成
回路６の現在出力している通常駆動パルスＰｎが通常駆
動パルスＰ６以下の駆動力のパルスであるかどうかを判
定する。通常駆動パルスＰｎが通常駆動パルスＰ６より
大きな駆動力のパルスの通常駆動パルスＰ７〜Ｐ１０の
場合はＮに進む。この場合は二次電池２の電圧は１．３
Ｖ以上あるがステップモーター１２の負荷が通常よりも
重たいため更なる充電が必要と判断してまだ警告表示を
解除せず２秒運針を続けるものである。

【００１８】通常駆動パルスＰｎが通常駆動パルスＰ６
以下の駆動力のパルスの通常駆動パルスＰ１〜Ｐ６であ
った場合はＹに進む。次に警告表示制御回路８は駆動判
定回路１１が同一の通常駆動パルスＰｎで動いた数Ｎを
Ｎ＝０にリセットさせる。これはリセットを行わないと
タイミングによっては１．３Ｖになってから直ぐに２５
６回同一の通常駆動パルスＰｎで駆動できたと判定され
るのを避け、２５６秒を確実にカウントするためであ
る。そして判定Ｃに進む。判定Ｃは通常駆動パルスＰｎ
で駆動できたかどうかの判定である。ステップモーター
１２の回転を回転検出回路１０で検出し、回転しないと
検出された場合は「非回転」に進み、通常駆動パルスＰ
ｎを通常駆動パルスＰｎ＋１にして再度判定Ｂに行く。
逆に回転検出の場合は「回転」に進みＮをＮ＋１にイン
クリメントする。更に判定Ｄに進みＮ＝２５６かどうか
を判定する。Ｎ＝２５６でなければ再度判定Ｃを行う
が、回転したとの判定が続きＮ＝２５６になったら通常
駆動パルスＰｎを通常駆動パルスＰｎ−１にすると共に
警告表示を解除し１秒運針に切り替える。

【００１９】上記の動作を電圧変動とステップモーター
１２の負荷との関係から説明する。図５は本発明の二次
電池２の電圧と電子時計の状態の遷移図である。縦軸は
二次電池２の電圧、横軸は時間である。始め二次電池２
の電圧は１．３Ｖ以上あり、通常状態になっている。し
かし時刻ｔ１１で電圧が１．２Ｖ以下に下がると警告表
示状態となり２秒運針となる。そして時刻ｔ１２で電圧
が１．３Ｖに上昇する。しかし時刻ｔ１４まではスッテ
プモーター１２の負荷が大きい時であり、電圧が１．３
Ｖ以上あってもっても通常駆動パルスＰ６で駆動するこ
とができず通常駆動パルスＰ８で駆動されている。よっ
て一定期間Ｔ＝２５６秒が経過しても通常状態の１秒運
針には切り替わらない。

【００２０】時刻ｔ１４でステップモーター１２の負荷
が小さくなり時刻ｔ１５で再び電圧が１．３Ｖになると
ステップモーター１２を通常駆動パルスＰ６で駆動でき
るようになる。しかし今度は一定時間Ｔに達しない時間
Ｔ１だけ経過した時刻ｔ１６で再び電圧が１．３Ｖ以下
になり警告表示である２秒運針は解除されない。しかし
時刻ｔ１７で電圧が１．３Ｖを越え通常駆動パルスＰ６
で駆動できるようになり、一定期間Ｔ＝２５６秒の間で
通常駆動パルスＰ６で駆動し続けたので時刻ｔ１８で警
告表示状態を解除し通常状態に移行する。

【００２１】

【発明の効果】以上の説明で明らかなように二次電池の
電圧だけでなくある能力の通常駆動パルスで一定時間駆
動できたかというステップモーターの駆動状況も考慮し
て警告表示状態の解除を行うためより的確な警告表示状
態の解除を行うことが可能である。また実施例の電子時
計では警告表示状態の解除のための通常駆動パルスのカ
ウントを通常の電子時計でステップモーターの制御用の
ものと兼用しているため構成要素が少なくできるという
利点もある。さらに本発明は警告表示の解除だけでなく
アラームやクロノグラフといった特殊機能を有する電子
時計での特殊機能の使用可否の判断にも使用できるもの
である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例の電子時計の回路構成を示すブ
ロック線図である。

【図２】通常駆動パルスＰ１〜Ｐ１０及び補正駆動パル
スＰｆの波形図である。

【図３】２秒運針の運針間隔を示す波形図である。

【図４】警告表示を解除する動作を示すフローチャート
である。

【図５】本発明の二次電池２の電圧と電子時計の状態の
遷移図である。

【図６】従来の電子時計における電圧と電子時計の状態
の遷移図である。

【図７】従来の電子時計における電圧と電子時計の状態
の遷移図である。

【符号の説明】

１ソーラーセル２二次電池３電圧検出回路６運針パルス作成回路８警告表示制御回路１０回転検出回路１１駆動判定回路１２ステップモーターＰ１〜Ｐ１０通常駆動パルス

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】発電手段と該発電手段で発電した電力を
蓄える蓄電手段と、該蓄電手段の電圧を検出する電圧検
出手段と、ローター、コイル、ステータよりなるステッ
プモーターと、前記ローターの回転、非回転を検出する
回転検出手段と、前記ステップモーターを駆動するため
の複数の駆動パルスを作成する駆動パルス作成手段と、
前記電圧検出手段が前記蓄電手段の電圧が所定の電圧よ
りも低いと検出した場合に第一のモードから第二のモー
ドに移行するモード移行手段とを有する電子時計におい
て、前記ローターを一定期間ある駆動パルスで駆動でき
たことを判定する駆動判定手段と、前記電圧検出手段と
前記駆動判定手段との情報によって第二のモードから第
一のモードに移行するモード復帰手段を有することを特
徴とする電子時計。
【請求項２】前記駆動判定手段は前記駆動パルス作成
手段の作成する複数の駆動パルスのうち所定の大きさの
駆動パルス以下の駆動パルスで一定期間駆動された場合
に駆動できたと判定することを特徴とする請求項１記載
の電子時計。
【請求項３】前記駆動判定手段は前記駆動パルス作成
手段の作成する複数の駆動パルスのうちある駆動パルス
で一定期間駆動された場合に駆動できたと判定した場合
に前記駆動パルス作成手段の出力する駆動パルスをより
小さな駆動パルスに切り替えるように制御することを特
徴とする請求項１または請求項２記載の電子時計。
【請求項４】前記第一のモードは通常状態であり、前
記第二のモードは警告表示状態であり、該警告表示状態
における警告表示は指針の変則的な運針駆動による表示
であることを特徴とする請求項１乃至請求項３記載の電
子時計。