JPH11299125A - 電子時計 - Google Patents

電子時計

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JPH11299125A
JPH11299125A JP10097579A JP9757998A JPH11299125A JP H11299125 A JPH11299125 A JP H11299125A JP 10097579 A JP10097579 A JP 10097579A JP 9757998 A JP9757998 A JP 9757998A JP H11299125 A JPH11299125 A JP H11299125A
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JP
Japan
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capacity
storage unit
power storage
voltage
small
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Pending
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JP10097579A
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English (en)
Inventor
Masakazu Ichikawa
雅一 市川
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Citizen Watch Co Ltd
Original Assignee
Citizen Watch Co Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 クイックスタートを有する充電式時計におい
て、大容量蓄電部の電圧が時計駆動電圧以下にあり、そ
のため大容量蓄電部と小容量蓄電部を振り分け充電動作
を行っているときに、小容量蓄電部充電中に過充電状態
が発生した場合、その時点での電力供給を無駄に放電し
ていた。 【解決手段】 小容量蓄電部を充電中に過充電状態が発
生した場合、小容量蓄電部を充電したまま、過充電分を
大容量蓄電部に放電するための放電手段を設ける。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は発電手段と充放電可
能な蓄電部を搭載した電子時計において複雑な回路シス
テムを有することなく、効率よく充電を行える電子時計
に関する。
【0002】
【従来の技術】先ず従来技術の構成を図6、7および8
を用いて説明する。1は時計部であり、その構成は、次
の通りである。2は発振手段であり水晶発振器等で構成
され、発振信号Xを出力する。3は分周手段であり、発
振信号Xを入力し、分周信号群BSを出力する。4は時
計駆動手段であり、分周信号群BSを入力し、時計駆動
信号Cを出力する。5は時計表示部であり、時計用モー
タ等で構成されており時計駆動信号Cを入力し、計時表
示を行う。6は発電部であり、太陽電池から構成され、
発電電流HDを出力する。
【0003】7は時系列充電手段であり、構成を図7を
用いて説明する。71は充電制御回路であり、分調信号
群BSを入力し、大容量充電許可信号MTEN、小容量
充電許可信号CSENを出力する。72は大容量充電回
路であり、発電電流HD及び、大容量充電許可信号MT
ENを入力し、大容量充電電流HDBを出力する。73
は小容量充電回路であり、発電電流HD及び、小容量充
電許可信号CSENを入力し、小容量充電電流HDSを
出力する。
【0004】図6に戻り、8は小容量蓄電部であり、小
容量充電電流HDSを蓄電し、小容量電圧VCSを出力
する。9は大容量蓄電部であり、大容量充電電流HDB
を蓄電し、大容量電圧VMTを出力する。10は電源制
御手段であり、小容量電圧VCS、大容量電圧VMTを
入力し、時計用電源POWERを出力する。11は第1
電圧検出手段であり、大容量電圧VMTを入力し、検出
信号BD1を出力する。12は第2電圧検出手段であ
り、大容量電圧VMTを入力し、過充電検出信号BD2
を出力する。13は第3電圧検出手段であり、少容量電
圧VCSを入力し、過充電検出信号BD3を出力する。
14は過充電防止手段であり、過充電検出信号BD2、
過充電検出信号BD3を入力し、充電禁止信号STOP
を出力する。
【0005】次に図6,7及び8を用いて従来技術の動
作説明をする。図8は、大容量蓄電部9が低電圧状態か
ら発電部6によって充電されていく状態の動作を示した
ものである。 まず図8に記載されている新規信号名に
ついて説明する。MTS1とは、第1電圧検出部11が
大容量電圧VMTの電圧を検出するためのタイミング信
号であり、第1電圧検出部11が内部にて発生する信号
であり、図8のみに記載する。信号MTS2とは、第2
電圧検出部12が大容量電圧VMTの電圧を検出するた
めのタイミング信号であり、第2電圧検出部12が内部
にて発生する信号であり、図8のみに記載する。CSS
とは、第3電圧検出部13が小容量電圧VCSの電圧を
検出するためのサンプリング信号であり、第3電圧検出
部13が内部にて発生する信号であり、図8のみに記載
する。上記説明のCSS、MTS1及び MTS2は、
以下の文章においてサンプリング信号CSS、サンプリ
ング信号MTS1、及びサンプリング信号MTS2と記
述する
【0006】領域は、小容量電圧VCS、及び大容量
電圧VMTが時計安定駆動電圧VS以下の状態で発電部
6が発電電流HDが発生したときの動作を示したもので
ある。 つまり小容量電圧VCS、及び大容量電圧VM
Tが時計安定駆動電圧VS以下の状態の場合、充電制御
回路71は小容量充電許可信号CSENを出力する状態
になる様に設定されており、発電部6からの発電電流H
Dを発生すると、全て小容量充電電流HDSとして供給
され、小容量蓄電部8は充電され、小容量電圧VCSが
徐々に上昇する。
【0007】領域は、小容量電圧VCSは時計安定駆
動電圧VS以上に充電されているが、大容量電圧VMT
は時計安定駆動電圧VSには至っていない状態におい
て、発電部6が発電電流HDを発生してた時の動作を示
したものである。つまり発電部6からの発電電流HDに
より、小容量電圧VCSが時計駆動安定電圧VSを上回
まわると、時計回路1は動作を開始することで時系列手
段7は交互充電つまり充電制御回路71は小容量充電許
可信号CSEN、大容量充電許可信号MTENを交互に
出力する。第1番目として充電許可信号CSENの出力
状態においては、小容量充電電流HDSが供給される事
で、小容量蓄電部8は充電する。同時に第3電圧検出手
段13はサプリング信号CSSが発生され、小容量電圧
VCSが過充電電圧になっているか監視する。但し、小
容量電圧VCSは過充電電圧VOに達っしていないこと
から、過充電検出信号BD3を出力しない。第2番目と
して大容量充電許可信号MTENは出力状態では、大容
量充電電流HDBが供給されることで、大容量蓄電部9
は充電する。同時に第1電圧検出手段11は大容量電圧
VMT1が時計安定駆動電圧VSに達したか否か監視す
る。但し、大容量電圧VMTが時計安定駆動電圧VSに
達っしていないことから、電源制御手段10は検出電圧
BD1を出力しない。よって電源制御手段10は時計用
電源POWERとして小容量電圧VCSのみを供給し、
時計部1を動作させる。 つまり小容量蓄電部8を電源
として時計部1を動作させながら、大容量蓄電部9を徐
々に充電する。
【0008】領域は小容量蓄電部8の充電中に過充電
電圧VOを超えため場合について示したものである。つ
まり発電電流HDが増加し、サンプリング信号CSSの
タイミングで小容量電圧VCSが過充電電圧VOを超え
たと判断すると、第3電圧検出手段13は過充電検出信
号BD3を出力する。よって過充電防止手段14は充電
禁止信号STOPを出力し、発電部部6は発電電流HD
を停止する。次に発電電流HDの供給が停止すると、小
容量蓄電部8は容量が少ないため、時計部1が駆動して
いると小容量電圧VCSは急速に降下する。つまり次の
サンプリング信号CSSのタイミングでは小容量電圧V
CSは、過充電電圧VO以下となり、第3電圧検出手段
13は過充電検出信号BD3を停止する。その結果過充
電防止手段14は、充電禁止信号STOPを停止し、発
電部部6の発電電流HDを再開する。以上の動作を繰り
返すことで小容量電圧VCSが過充電電圧VOを超えな
いように動作する。
【0009】領域は大容量蓄電部9が時計安定駆動電
圧VSを超えため、大容量蓄電部9にて時計部1を駆動
する場合を示したものである。つまり第1電圧検出手段
11がサンプリング信号MTS1を発生した時点で大容
量電圧VMTが時計部1を駆動するための時計安定駆動
電圧VSを超えたことを検出すると、第1電圧検出手段
11は、検出信号BD1を発生する。まず時系列充電手
段7の充電制御回路71は、小容量充電許可信号CSE
N、大容量充電許可信号MTENを同時に出力し、その
結果発電部6からの発電電流HDは小容量蓄電部8、大
容量蓄電部9に供給される。そして電源制御手段10は
大容量電圧VMT、及び小容量電圧VCSを共に時計用
電源POWERとして時計部1に供給する。また第2電
圧検出手段12は、サプリング信号MTS2を発生し、
大容量電圧VMTが過充電電圧VOを超えないかを監視
すると共に、第3電圧検出手段12は、サプリング信号
CSSの発生を停止する。
【0010】領域は大容量蓄電部8が過充電状態に至
った場合の動作を示したものである。 つまり大容量蓄
電部8が過充電状態に至ると、第2電圧検出手段12は
サンプリング信号MTS2のタイミングで過充電検出信
号BD2を発生する。よって過充電防止手段14は充電
禁止信号STOPを出力し、発電部6は発電電流HDを
停止し、大容量蓄電部9及び小容量蓄電部8の充電を停
止する。以上が従来例における動作説明である。
【0011】
【発明が解決しようとする課題】これまで記述してきた
ように、従来例においては、小容量蓄電部の容量が比較
的少ないため、小容量蓄電部充電中は過充電電圧し易い
事から、小容量蓄電部の電圧を高速で監視し無ければな
らない。又小容量蓄電部の電圧を高速で監視すること
は、非常に消費電力も大きい。そればかりか小容量蓄電
部の過充電を検出した場合に発電を停止すると、その時
点での電力供給は無駄にすることになるという問題があ
った。
【0012】本発明の目的は、小容量蓄電部充電中は過
充電電圧に至ること無く、安全に時計を駆動できるばか
りか、時計駆動に必要な電力以外を無駄にすることなく
蓄電できる様に制御することである。
【0013】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明は、基準信号を発生する発振手段と、該基準信
号を分周し分周信号群を出力する分周手段と、該分周信
号群を入力し、時計表示部を駆動する時計駆動手段によ
って構成されている時計部と、太陽電池等から構成され
ている発電部と、該発電部からの発電を後述する大容量
蓄電部と、小容量蓄電部に振り分け充電する時系列充電
手段と、該時系列充電手段からの振り分け充電を蓄電す
るための、大容量蓄電部と少容量蓄電部とがあり、前記
大容量蓄電部の電圧が前記時計部を充分駆動できる電圧
であるかを監視するための第1電圧検出手段と、該大容
量蓄電部が過充電電圧であるかを監視するための第2電
圧検出手段と、該第2電圧検出手段からの検出信号によ
り、前記発電部の発電を禁止するための過充電防止手段
と、前記第1電圧検出手段からの検出信号により前記時
計部の電源を切り替える電源制御手段を有する電子時計
において、前記第1電圧検出手段が検出していない状態
つまり、大容量蓄電部が時計手段を充分駆動できない電
圧にあり、前記時系列充電手段が大容量蓄電部と、小容
量蓄電部に振り分け充電を行っている状態において、前
記時系列充電手段が小容量蓄電部に充電中、小容量蓄電
部の電圧が大容量蓄電部より十分大きい場合は小容量蓄
電部の充電を継続したまま前記発電部からの発電を大容
量蓄電部に放電する放電手段を有する事を特徴とする。
また放電手段は、前記小容量蓄電部の電圧が前記時計手
段を充分駆動するための電圧である場合、小容量蓄電部
の充電を継続したまま前記発電部からの発電を大容量蓄
電部に放電する放電手段を有することを特徴とする。ま
た放電手段は、前記小容量蓄電部の電圧が大容量蓄電部
より十分大きい場合は小容量蓄電部から大容量蓄電部に
放電させ、大容量蓄電部の電圧が少容量蓄電部より十分
大きい場合は大容量蓄電部から小容量蓄電部に放電させ
る放電手段を有することを特徴とする。
【0014】
【発明の実施の形態】本発明の説明において従来例と同
一の素子及び信号に関しては従来例と同一番号、同一記
号を用い説明を省く。
【0015】本発明における構成は図1、2及び3を用
いて説明する。図1において100は放電手段であり、
片側の入力は大容量蓄電部9の大容量電圧VMTが入力
し、もう一方は小容量蓄電部8の小容量電圧VCSが入
力が入力している。その詳細な構成を図2に示す。放電
手段100は多段の直列ダイオードでありアノードを大
容量蓄電部9の(−)極に接続されており、カーソード
は小容量蓄電部8端子の片側に接続されている。又前記
大容量蓄電部9の(+)極、及び前記小容量蓄電部8の
もう一方の端子はVDDに接続されている。次に図3を
用いて本発明における動作説明をする。領域は発電部
6からの充電電流HDを小容量蓄電部8及び大容量蓄電
部9に交互充電している動作であり、領域-1は小容量
蓄電部8に充電している時点を抜粋したものである。領
域-1は充電電流HDが大きいににも関わらず、小容量
蓄電部8の小容量電圧VCSは過充電電圧VOを超える
こと無はない。又領域-1におては大容量蓄電部9の大
容量電圧VMTが充電されている。つまりこの事は、小
容量電圧VCSと大容量蓄電圧VMTに大きな電圧差を
生ずると、図2に示す放電手段100により、小容量蓄
電部8に貯えられた電荷が大容量蓄電部9に移動するた
めである。よって発電部6が小容量蓄電部8に充電して
いるにもかかわらず、大容量電圧9にも充電される事
で、大容量蓄電部9の大容量蓄電圧VMTが増加してい
る。
【0016】次に本発明の構成を集積回路上にMOSト
ランジスタで構成した場合についてその構成と動作説明
を図4、5を用いて説明する。まず構成は複数個の直列
MOS−N型半導体トランジスタ(以降Nchと記述す
る)群で構成されており、Nch群の片側であるゲート
とドレインは大容量蓄電部9の(―)極に接続され、N
ch群のもう片側のソース及びバルクは小容量蓄電部8
の(―)極と接続されている。大容量蓄電部9の(+)
極及び小容量蓄電部9のもう片側はVDDに接続されて
いる。またNch群の個々のNchは、ゲーとドレイン
と接続され、ソース及びバルクが接続されている。
【0017】続けて個々に構成されているNchのIC
構成の断面図を図5に示す。図5においてN−SUB2
00はIC基板でありN型半導体である。P−TUB2
01はP型半導体であり、Nch領域である。DRAI
N202、SOURCE203はN型半導体のチャネル
であり、BACKET204はP−TUB201の電位
を供給するための、P型半導体領域である。GATE2
05はゲートである。またDRAIN202とGATE
205は端子Aに接続されており、又SOURCE20
3とBACKET204は端子Bに接続されている。
【0018】図5における動作を次に示す。端子Aが端
子Bより(+)方向に電圧が高くなると、GATE20
5の電圧も高くなることにより、DRAIN202から
SOURCE203へと電流が流れ、その逆に端子Bが
端子Aより(+)方向に電圧が高くなると、BACKE
T204からP−TUB201を介し、DRAIN20
2に電流は流れる双方向ダイオードとなる。つまり小容
量蓄電部8の小容量電圧VCSが大容量蓄電部9の大容
量電圧VMTより十分大きくなると小容量蓄電部8から
大容量蓄電部9へと電流が流れ、その逆に大容量蓄電部
9の小容量電圧VMTが小容量蓄電部8の小容量電圧V
CSより十分大きくなると大容量蓄電部9から小容量蓄
電部8へと電流が流れる。
【0019】
【発明の効果】以上の説明で明らかなように、大容量蓄
電部が空であっても、発電があるとクイックスタートす
る充電式時計。つまり大容量蓄電部が低い電圧の状態で
は、大容量蓄電部と小容量蓄電部に振り分け充電動作を
行う充電式時計においては、複雑な回路構成を用いるこ
とが無く、且つ効率良く充電出来る。又充電式電子時計
はクイックスタート時に小容量蓄電部を電源とするた
め、大容量蓄電部投入時のような、大容量蓄電部の電圧
があり、小容量蓄電部の電圧が空の状態が発生すると、
発電部からの電源供給が無い限りまったく動作が出来な
いような支障を回避できる電子時計を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明による電子時計のシステム構成図であ
る。
【図2】本発明による電子時計の放電手段の図の一例で
ある。
【図3】本発明による電子時計の動作波形図である。
【図4】本発明による電子時計の放電手段をIC上に構
成した場合の一例図である。
【図5】本発明による電子時計の放電手段をIC上に構
成した場合の一例の断面図である。
【図6】従来の電子時計によるシステム構成図である。
【図7】時系列充電手段の構成図である。
【図8】従来の電子時計による動作波形図である。
【符号の説明】
1 時計部 2 発振手段 3 分調手段 4 時計駆動手段 5 時計表示部 6 発電部 7 時系列充電手段 8 小容量蓄電部 9 大容量蓄電部 10 電源制御手段 11 第1電圧検出手段 12 第2電圧検出手段 14 過充電防止手段 100 放電手段

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 基準信号を発生する発振手段と、該基準
    信号を分周し分周信号群を出力する分周手段と、該分周
    信号群を入力し、時計表示部を駆動する時計駆動手段に
    よって構成されている時計部と、太陽電池等から構成さ
    れている発電部と、該発電部からの発電を後述する大容
    量蓄電部と、小容量蓄電部に振り分け充電する時系列充
    電手段と、該時系列充電手段からの振り分け充電を蓄電
    するための、大容量蓄電部と少容量蓄電部とがあり、前
    記大容量蓄電部の電圧が前記時計部を充分駆動できる電
    圧であるかを監視するための第1電圧検出手段と、該大
    容量蓄電部が過充電電圧であるかを監視するための第2
    電圧検出手段と、該第2電圧検出手段からの検出信号に
    より、前記発電部の発電を禁止するための過充電防止手
    段と、前記第1電圧検出手段からの検出信号により前記
    時計部の電源を切り替える電源制御手段を有する電子時
    計において、前記第1電圧検出手段が検出していない状
    態つまり、大容量蓄電部が時計手段を充分駆動できない
    電圧にあり、前記時系列充電手段が大容量蓄電部と、小
    容量蓄電部に振り分け充電を行っている状態において、
    前記時系列充電手段が小容量蓄電部に充電中、小容量蓄
    電部の電圧が大容量蓄電部より十分大きい場合は小容量
    蓄電部の充電を継続したまま前記発電部からの発電を大
    容量蓄電部に放電する放電手段を有する事を特徴とする
    電子時計。
  2. 【請求項2】 放電手段は、前記小容量蓄電部の電圧が
    前記時計手段を充分駆動するための電圧である場合、小
    容量蓄電部の充電を継続したまま前記発電部からの発電
    を大容量蓄電部に放電する放電手段を有することを特徴
    とする請求項1記載の電子時計。
  3. 【請求項3】 放電手段は、前記小容量蓄電部の電圧が
    大容量蓄電部より十分大きい場合は小容量蓄電部から大
    容量蓄電部に放電させ、大容量蓄電部の電圧が少容量蓄
    電部より十分大きい場合は大容量蓄電部から小容量蓄電
    部に放電させる放電手段を有することを特徴とする請求
    項1記載の電子時計。
JP10097579A 1998-04-09 1998-04-09 電子時計 Pending JPH11299125A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8111590B2 (en) 2008-12-26 2012-02-07 Casio Computer Co., Ltd. Electronic timepiece
JP2012206562A (ja) * 2011-03-29 2012-10-25 Pacific Ind Co Ltd タイヤセンサユニット
JP2013505513A (ja) * 2009-09-23 2013-02-14 ザ・ボーイング・カンパニー ニューマティックシステムによる環境発電及び監視

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