JPH1138161A - 充電式電子時計 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 充電手段を有する蓄電器を電源とし、充電不
足による電源電圧降下の過程でモータ駆動はできなくな
るが回路の発振停止には至らなかった場合には電圧復活
後表示を正しい時刻に復帰せしめ、回路の発振停止に至
る電圧降下があった場合には電圧復活後停止警告表示を
優先して行わせる機能を有し、最大限に使用者の便宜を
図った充電式時計を提供すること。 【解決手段】 電源電圧レベルの検出回路の出力、モー
タ停止記憶回路の出力、モータ停止中の時刻カウンタの
出力、発振停止（基準信号停止）記憶回路の出力等を組
み合わせて電圧降下時の時計の状態あるいは履歴を判定
しその結果を保存し、電源電圧がモータ駆動可能な任意
の電圧に復活したとき、別途用意された早送り信号ある
いは停止警告信号を所定の順位で選択して表示装置に供
給する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は太陽電池等の発電手
段によって充電される二次電池や高容量コンデンサ等の
蓄電器を電源とし、電源電圧が変動する充電式電子時計
に関する。

【０００２】

【従来の技術】上記のような充電式電子時計の電源（蓄
電器）の電圧は充電状態に依存して変動する。そして充
電動作は規則的ではなく、悪条件下（たとえば長時間の
低照度状態）ではほとんど充電が行われず時計は停止に
至る可能性がある。普通充電された電気量が多いほど電
源電圧は高くなる。そのような時計において、時計の表
示動作を単に蓄電器の電圧（電源電圧）まかせで済ます
のではなく、使用者に時計の電源の状態や停止の履歴に
関する情報を与えたり、充電不足による時計の停止によ
るトラブルを極力避けようとしたものがあった。

【０００３】このような充電式時計の第１の従来例が特
公平7-89154 号に開示されている。この技術は、電源の
充電量（電源電圧）が十分であるときは通常動作（１秒
ステップ運針）、充電量が不足しかかっているときには
充電警告である第１の変調運針動作（２秒ステップ運
針）、更に充電量が不足して時計が止まったときは、後
に充電量が回復して運針が再開していても止まりの履歴
があったこと（従って指示されている時刻は遅れている
こと）を使用者に警告するために、第１の変調運針動作
とは異なる変調がかかった、止まり警告である第２の変
調運針動作をさせ、２種類の警告表示を表示するように
した時計の構成を開示している。

【０００４】同じく充電式時計の第２の従来例が特許第
2534484 号に開示されている。この技術は、充電量がス
テップモータによる時計の運針を維持するには不足にな
ったが、より消費電力が小さい時計回路は動作を維持で
きる程度に充電量が下がった場合、運針を停止させて節
電を図る一方、運針停止中の時間の回路的な計測を開始
し、後に発振停止の電位に至る前に再充電されて電位が
回復して再度運針が可能になったときは、前記計測値に
従ってパルスモータを早送りし、停止していた指針を速
やかに正しい時刻に追いつかせるようにした時計の構成
を開示している。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】これらの従来技術に
は、それぞれ長所はあるものの、問題点がある。第１の
従来例では、時計に充電警告表示のみならず発振停止に
至った場合も含め停止した履歴があることの停止警告表
示をも警告表示させる点は非常に優れているが、電圧復
帰後の時刻の回復については言及がない。

【０００６】また第２従来例では、正しい時刻への復帰
を考慮し、使用者の時刻合わせ操作の面倒を極力省いた
点は優れるが、電圧が更に低下して発振停止に至った場
合には正しい時刻への復帰はされず、また正しい時刻で
ない事を使用者に積極的に知らせるには至っていない不
満がある。

【０００７】本発明の目的は、前記いずれの従来例も一
長一短であることに鑑み、両者の長所を積極的に融合し
発揮させた充電式電子時計の技術を提供すること、即ち
電源電圧降下がモータ駆動はできなくなるが回路の停止
には至らない場合には電圧復帰後表示を正しい時刻に復
帰せしめ、回路の停止に至る電圧降下があった場合には
電圧復帰後停止警告表示を行わせる機能を有する充電式
時計の構成を提示し、もって最大限に使用者の便宜を図
った製品を実現させることにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】 （１）太陽電池等の発電手段によって充電され電源電圧
が変動する蓄電器を電源とし、基準信号発生手段、時刻
情報を発生する時刻情報発生手段、表示装置を有する充
電式電子時計において、時刻が正しくないことを表示す
る信号を発生する停止警告信号発生手段、前記表示装置
の表示停止中の時間経過をカウントすることができるカ
ウンタ手段、前記蓄電器の電圧をＶとして前記電子時計
の正常使用状態から充電不足状態へ移行する任意の電圧
をＶ１とし、Ｖ１よりも低く前記表示装置の表示動作が
停止に至る状態あるいはその寸前の電圧をＶ２を検出す
る第１の状態検出手段、Ｖ２よりも低く前記基準信号発
生手段が停止に至る状態あるいはその寸前の電圧をＶ３
を検出する第２の状態検出手段とを備え、蓄電器の電圧
Ｖが低下して前記Ｖ２を割り込んだ場合は、表示装置の
表示動作を停止させると共に前記時刻情報発生手段から
の時刻情報に基づきカウンタ手段のカウント動作を開始
し、その後の再充電によって電圧Ｖが前記Ｖ２以上の任
意の電圧に戻った時点を検出する表示復帰状態検出手段
によって前記カウンタ手段の情報に基づき表示手段を正
しい時刻を表示するよう復活制御させるが、電圧Ｖが更
に低下して前記Ｖ３を割り込んだ場合は、その後の再充
電によって電圧Ｖが前記Ｖ２以上の任意の電圧に戻った
時点を検出する表示復帰状態検出手段によってで前記復
活制御よりも前記停止警告信号発生手段からの信号に基
づく停止警告表示を優先させる優先動作選択手段を設け
たこと。

【０００９】（２）前記Ｖ１の電圧を検出する充電不足
状態検出手段と充電警告表示信号発生装置とを更に設
け、前記蓄電器の電圧が低下してきて前記Ｖ１を割り込
んだときに前記表示装置に充電警告表示を行わせる様に
構成した、（１）の充電式電子時計。 （３）前記表示復帰状態検出手段が、前記Ｖ２を割り込
んだ場合と前記Ｖ３を割り込んだ場合とで異なる電圧に
て表示復帰動作する様に構成した、（１）または（２）
の充電式電子時計。

【００１０】

【発明の実施の形態】図１は本発明の実施の形態の一例
の回路構成のブロック線図、図２は図１における基準信
号停止記憶回路の詳細図、図３は図１におけるパルスモ
ータ停止記憶回路の詳細図、図４は基準信号停止記憶回
路における主要電圧波形図、図５は図１における各種表
示駆動信号の波形図、図６は図１における電源電圧の変
化と時計状態の関係を示した状態説明図である。

【００１１】図１において、３は蓄電器であり、たとえ
ば周知の太陽電池等の発電手段と、逆流防止ダイオー
ド、ツェナーダイオード等の過充電防止用素子とを組み
合わせた充電装置が付加されている。そして所定以上の
光量があるとき充電が行われて、充電された電気量と共
に電圧が上昇する。そして時計装置５全体の電源として
ＶDDとＶSSを供給する。

【００１２】時計装置５の内部の主要な回路と動作につ
いて説明する。大体の順序は基準や各種表示用の信号発
生回路、駆動回路、時計の種々の状態に対応する制御信
号の発生回路、現在時刻復活動作、停止警告の優先動作
とする。

【００１３】６は基準信号発生回路で、基準信号Ｐ６の
信号群（時間基準から得た周期の異なる複数のパルスを
含む）を出力する。10は１秒信号発生回路で、通常運針
信号である１秒ステップパルスＰ10（正確な時刻情報信
号）を常時出力し、この出力はセレクタである第１選択
回路13のＡ入力端子へ入力されている。セレクタとは、
そのＣ端子への入力が "H"レベルのときＡ入力が、 "L"
レベルのときＢ入力選択されてＱ端子に出力される制御
回路である。

【００１４】11は充電警告信号発生回路で、使用者に時
計を充電されるような状態にすること（例えば充電手段
として太陽電池を有する時計の場合には光を当てる、自
動巻発電式時計の場合には時計を携帯して振動を与える
等）を促すための充電警告信号である、２秒ステップ駆
動を行わせる２秒ステップパルスＰ11（例えば40ｍｓ間
隔の一対の駆動パルスを２秒おきに発生する正確な時刻
情報信号）を任意の基準信号Ｐ６に基づいて作成し出力
する。この出力は第１選択回路13のＢ入力端子に入力さ
れている。第１選択回路13のＱ端子からの出力信号Ｐ13
は１秒信号Ｐ10あるいは充電警告信号Ｐ11のいずれかで
あるが、セレクタである第２選択回路14のＢ入力端子お
よびアンドゲート115を経て後述する経過時間カウンタ1
05計数入力端子に入力されている。本実施例では、正確
な時刻情報信号を出力する充電警告信号発生回路11と前
記１秒信号発生回路10とにより時刻情報発生手段を形成
する。

【００１５】12は停止警告信号発生回路で、使用者に時
計の止まりがあったことを知らせるための停止警告信号
である、前記２秒ステップ駆動と異なる不等速に変調さ
れた変則２秒ステップパルスＰ12（例えば40ｍｓ間隔の
駆動パルスと 250ms間隔の駆動パルスを２秒間隔で交互
に発生するが時計の止まりがあったので正確な時刻情報
信号ではない）を所定の基準信号Ｐ６に基づいて作成し
出力する。この出力は第２選択回路14のＡ入力端子に入
力され、またＢ入力端子には第１選択回路13のＱ出力信
号Ｐ13が入力されている。第２選択回路14のＱ出力信号
Ｐ14はアンドゲート116 を経てセレクタである第３選択
回路109 のＢ入力端子に入力されている。

【００１６】102 は早送り信号発生回路で、通常の64倍
の速さで指針を駆動し指示時刻の遅れを速やかに回復す
るための、64Hzの早送りステップパルスＰ102 を所定の
基準信号Ｐ６に基づいて出力する。この早送りステップ
パルスＰ102 はアンドゲート114 を経て駆動パルスカウ
ンタ104 の計数入力端子に入力され、また更にアンドゲ
ート108 を経てセレクタである第３選択回路109 のＡ入
力端子に入力されている。第３選択回路109 のＱ端子か
らの出力信号Ｐ109 は結局、１秒信号Ｐ10、充電警告信
号である２秒ステップパルスＰ11、停止警告信号である
変則２秒ステップパルスＰ12、早送りステップパルスＰ
102 のいずれかが選択出力される事となり、それが最終
的に選択された駆動パルス信号Ｐ109 としてモータ駆動
回路15のＩ入力端子の入力となる。なお前記第２選択回
路14、アンドゲート116 、第３選択回路109 は基準信号
の停止に至る電圧効果があった場合には再充電による電
圧復帰後に停止警告表示を優先させるという優先順位を
決定する優先動作選択手段である優先動作選択回路120
を構成する。

【００１７】モータ駆動回路15はＩ端子に入力した駆動
信号を２極のパルスモータに適した双極性の駆動パルス
Ｐ15に変換してＱ端子から出力する。その他、動作を固
定するためのリセット入力端子Ｒ、ロータの運動により
モータのコイルに発生する誘起電圧を検出するタイミン
グを与えるストローブ信号の入力端子Ｎ、検出された誘
起電圧を出力するＺ端子を備えており、これらに関連す
る機能動作も行う。このような構成は、普段最小限のエ
ネルギでモータを駆動し止りを検出したら駆動エネルギ
を増して再駆動を達成させる常時節電の機能（いわゆる
負荷補償機能）を持った時計の構成と共通性が高く、既
に公知技術に属する。17は２極に磁化された永久磁石の
ロータを有する公知のパルスモータ、18はパルスモータ
に駆動される指針つき輪列である運針表示装置である。

【００１８】20は手動スイッチ回路であり、リューズの
出し入れ操作によって状態を変え、リューズが引かれて
いる時 "H"レベルのリセット用信号P20 を出力する。リ
セット用信号P20 は、基準信号停止記憶回路８、経過時
間カウンタ105 と駆動パルスカウンタ104 、モータ駆動
回路15のリセット端子Ｒに、またオアゲート110 を経て
後述する第２分周回路63のリセット端子Ｒに、またオア
ゲート111 を経てＤ-FF112のリセット端子Ｒに、またオ
アゲート111 とオアゲート119 を経てパルスモータ停止
記憶回路９、のリセット端子Ｒに印加され、これらの回
路を初期論理状態に戻し、カウンタ回路は御破算にし、
基準信号やモータの停止の記憶を消去する。そして蓄電
器３の電源電圧が正常な状態で表示を手動針合わせし、
その後でリューズを押し込むと、リセットされていた各
回路の拘束が一斉に解かれ、時計動作が初期状態からス
タートする。

【００１９】７は充電不足状態検出手段であるＶ1 検出
回路で、蓄電器３の電源電圧が時計の通常使用状態から
充電を必要とする状態へ移行する、即ちこれより降下す
ると時計を充電が行われる状態にするように使用者に促
す電圧Ｖ1 よりも電源電圧が高い状態ではＶ1 検出信号
Ｐ7 を "H"レベルで出力する。この出力は第１選択回路
13のＣ入力であり、該セレクタは通常状態用の１秒ステ
ップパルスＰ10を選択している。しかし電圧が降下して
Ｖ1 検出信号Ｐ7 が "L"レベルになると、１秒ステップ
パルスＰ10に代わってＢ入力の２秒ステップパルスＰ11
がＱ端子から選択出力される。

【００２０】表示復帰状態検出手段であるＶ4 検出回路
101 は、蓄電器の電圧（電源電圧）ＶがＶ1 よりはかな
り低いがパルスモータ17が停止（駆動不能）になる電圧
の上限Ｖ2 よりやや上であるように本実施例では設定し
た運針復帰用電圧Ｖ4 を検出し、Ｖ4 検出信号Ｐ101 は
電源電圧がＶ4 より上では "H"レベル、下では "L"レベ
ルである。信号Ｐ101 はデータタイプフリップフロップ
112(以下Ｄ-FF112) のCL端子に入力している。Ｄ-FF112
はCL端子に入力する信号の立ち上がりのタイミングでＤ
端子に常時与えられているＶDD電位を読み込み、Ｑ端子
に "H"レベルの信号を出力するが、段落〔００１７〕で
述べたように手動スイッチ回路20によりリセットされか
つそれが解除された状態では既に電源電圧はＶ4 を上回
っていたから、Ｄ-FF112のＱ出力信号Ｐ112 は "L"レベ
ルからスタートし、以後そのままである。Ｑ出力信号Ｐ
112 が "H"レベルに変化するのは電源電圧ＶがＶ2 ある
いはＶ3 より降下したＶ＜Ｖ4 の状態になった後に再充
電により上昇して再びＶ4を越えた時のみである。信号
Ｐ112 は３入力アンドゲート113 の入力の一つであり、
アンドゲート113 の出力Ｐ113 は更にアンドゲート114
を開閉して早送りパルスＰ102 の通過を制御すると共に
第３選択回路109 のＣ入力ともなっている。また信号Ｐ
112 はアンドゲート117 にも入力され、その出力Ｐ117
はオアゲート111 を経て信号Ｐ111 としてＤ-FF112のリ
セット端子Ｒに入力されている。さらには信号Ｐ112 は
アンドゲート118 にも入力され、その出力信号Ｐ118 は
オアゲート119 を経て信号Ｐ119 としてパルスモータ停
止記憶回路９のリセット端子Ｒに入力されている。

【００２１】第２の状態検出手段である基準信号停止記
憶回路８は、前記基準信号発生回路６の第１分周回路62
の512Hz 出力信号Ｐ62と第２分周回路63の1/2Hz 出力信
号Ｐ63とを用いて基準信号発生回路６の時間基準61の発
振動作を監視している。もし発振が停止したときは直ち
に停止検出信号Ｐ81をＫ端子から出力し、オアゲート11
0 を経由して第２分周回路63をリセットする。基準信号
停止記憶回路８は発振が止まったことを記憶しており、
後刻電源電圧が回復し発振が復活するとそこで"H"レベ
ルの基準信号停止記憶信号Ｐ8 を出力する。この信号は
第２選択回路14のＣ端子に作用して停止警告信号である
変則２秒ステップパルスＰ12を信号Ｐ14として選択させ
る。また、インバータ99によって反転された信号Ｐ99が
作成され、信号Ｐ99がアンドゲート113 および115 への
入力されており、信号Ｐ8 が "H"レベル（発振停止があ
った状態）では信号Ｐ99は "L"レベルとなりこれらのゲ
ートを閉じる役割を果たす。なお基準信号停止記憶回路
８の詳細について別途図２を用いて説明する。

【００２２】第１の状態検出手段であるパルスモータ停
止記憶回路９は、パルスモータ17が正常に動作したかの
検出をモータ駆動回路15と信号のやり取りを行って監視
している。Ｃ端子にはＶ1 検出回路7 の出力信号P7をIN
V4にて反転した信号P4が入力されており、Ｖ1 検出回路
7 の出力信号P7が "L"レベル（信号P4が "H"レベル）の
電源電圧がＶ1 より低下している状態でのみ、パルスモ
ータ停止記憶回路９は、パルスモータ17が正常に動作し
たかの検出及び記憶機能が作動する。（逆に、Ｖ1 検出
回路7 の出力信号P7が "H"レベル即ち信号P4が "L"レベ
ルの電源電圧がＶ1 より高い状態ではパルスモータ停止
記憶回路９の検出及び記憶の回路動作を禁止している）
モータ駆動回路15に駆動パルス信号Ｐ109 が与えられた
直後、ロータに残留する振動によってコイルに発生する
誘起電圧の時間的変化を観測して正常に回転したか非回
転かを判定する。パルスモータ停止記憶回路９は、Ｅ端
子へ前記基準信号Ｐ６に基づいての所定のタイミングで
誘起電圧を取り出すための幾つかのストローブ信号Ｐ91
を作成してＧ端子より出力しモータ駆動回路15のＮ端子
に与え、モータ駆動回路15はその各瞬間における誘起電
圧値をＺ端子より一連の誘起電圧信号Ｐ51として出力
し、パルスモータ停止記憶回路９のＹ端子に返す。誘起
電圧信号Ｐ51と充電警告信号発生回路11からの２秒ステ
ップパルスＰ11とによりロータ非回転と検出判断すると
その事を記憶し、出力端子Ｑに "H"レベルのパルスモー
タ停止記憶信号Ｐ9 を出力する。信号Ｐ9 はそのままア
ンドゲート113 および115 に入力される他、インバータ
103 で反転された信号Ｐ103 がアンドゲート116 に入力
される。アンドゲート116 は、パルスモータ停止記憶回
路９がパルスモータの停止を記憶しＰ9 が "H"レベルに
なった時すなわちが信号Ｐ103 が "L"レベルとなった時
に、第２選択回路のＱ出力信号Ｐ14が第３選択回路109
のＢ入力端子に入力されるのを阻止するものである。な
おパルスモータ停止記憶回路９の詳細について別途図３
を用いて説明する。

【００２３】次に電源電圧Ｖが降下し、Ｖ2 を下回って
パルスモータの停止があったが基準信号の停止はなかっ
た状態から電圧がＶ4 に復帰したとき、表示の早送りに
より正しい時刻を再現させ、以後電圧が正常値に戻るま
では充電警告状態となるが、その場合の回路動作につい
て説明する。

【００２４】まず電源電圧ＶがＶ2 を下回っただけでは
基準信号停止記憶回路８のＱ出力信号Ｐ8 は "L"レベル
のまま（その反転信号Ｐ99は "H"レベル）であるが、パ
ルスモータ停止記憶回路のＱ出力Ｐ9 がパルスモータの
停止により "H"レベルに変化すると、直ちに３入力アン
ドゲート115 の下の２入力が "H"レベルになり他の入力
信号Ｐ13（電源電圧ＶがＶ2 を下回っている状態では当
然Ｖ1 を下回っているので第１選択回路13により電源電
圧降下時に選択されている２秒ステップパルスＰ11であ
る）をＰ115 として通過させる。信号Ｐ115 はカウンタ
手段である経過時間カウンタ105 の計数入力であるの
で、カウンタ105 はパルスモータ17の停止後直ちに充電
警告信号である２秒ステップパルスＰ11を用いて経過時
間のカウントを開始する。経過時間カウンタ105 のフル
カウント値は指針全体の回転周期に等しく、例えば１２
時間分の１秒駆動パルス数である43200 であり、フルカ
ウントに達するとまたゼロからの計数を繰返す。

【００２５】この状態で電源電圧Ｖが下から徐々に復帰
してきてＶ4 に達し、Ｄ-FF112のＱ出力Ｐ112 が "L"レ
ベルから "H"レベルになると（段落番号〔００１９〕参
照）、信号Ｐ112 、Ｐ99、Ｐ9 の３入力がすべて "H"レ
ベルとなるためアンドゲート113 の出力Ｐ113 は "H"レ
ベルとなりこれがアンドゲート114 を開いて早送り信号
Ｐ102 を出力信号Ｐ114 として通過させる。該信号Ｐ11
4 は駆動パルスカウンタ104 （そのフルカウント値は経
過時間カウンタ105 のものと等しい）の計数入力である
と共にアンドゲート108 の一方の入力にもなっている。

【００２６】駆動パルスカウンタ104 は、先に電源電圧
がＶ2 を切ると同時に計数をスタートしていた経過時間
カウンタ105 を追って64Hzの速度で急速に計数を進め
る。一致検出回路106 は両者のカウント値を比較してお
り、その出力信号Ｐ106 は両カウント値が不一致状態で
は "L"レベル、一致状態では "H"レベルである。経過時
間カウンタ105 と駆動パルスカウンタ104 とは初期状態
ではリセットされ（段落番号〔００１７〕参照）ていて
両カウント値は共にゼロであるから一致検出回路106 の
出力信号Ｐ106 は "H"レベル、経過時間カウンタ105 の
計数中は両カウントは不一致で信号Ｐ106 は "L"レベ
ル、早送りにより両カウントが追いつくと信号Ｐ106 は
再び "H"レベルとなる。信号Ｐ106 はインバータ107 で
反転された信号Ｐ107 となってアンドゲート108 の一方
の入力となっている。従って両カウンタ104 、105 のカ
ウント値が不一致の期間だけアンドゲート108 は開き、
早送り信号Ｐ114 を第３選択回路109 のＡ入力端子に入
力する。第３選択回路109 においてはＣ端子入力はアン
ドゲート113 の出力信号Ｐ113 であって "H"レベルであ
るからＡ入力が選択され、Ｑ出力端子からの駆動パルス
信号Ｐ109 は早送り信号Ｐ108 であり、これがモータ駆
動回路のＩ入力となって対応する駆動信号Ｐ15に変換さ
れるので、パルスモータ17は停止していた状態から正し
い現在時刻（厳密に言えば本実施例では早送り信号が追
従するのは通常１秒運針信号ではなく２秒ステップパル
スであるので２秒運針表示状態で正しい現在時刻という
べきであるが）に早送り駆動されて追いつく動作を行
う。

【００２７】カウント値が追いつくと一致検出回路106
の出力信号Ｐ106 は "H"レベルに転じ、アンドゲート10
8 は閉じられ第３選択回路109 のＡ入力への早送りパル
スＰ108 の供給は断たれる。一方信号Ｐ106 と電源電圧
がＶ4 に達したため "H"レベルになっている信号Ｐ112
（早送りによる若干の電圧降下のためＶ4 検出回路101
の出力信号Ｐ101 は "L"レベルに戻っているとしても、
Ｄ-FF112のラッチ作用により信号Ｐ112 は "H"レベルを
維持している）を入力とするアンドゲート117の出力Ｐ1
17 は "H"レベルとなり、オアゲート111 を経てＤ-FF11
2のリセット端子Ｒを、オアゲート111 及びオアゲート1
19 を経てパルスモータ停止検出回路９のリセット端子
Ｒに作用しこれらをリセットする。Ｄ-FF112のリセット
により "L"レベルとなった信号Ｐ112 はアンドゲート11
3 の出力信号Ｐ113 を "L"レベルとする。これはアンド
ゲート114 を閉じて早送りパルス102 の通過（駆動パル
スカウンタ104 およびアンドゲート108 への）を阻止す
ると共に、第３選択回路109 のＣ端子に作用してＢ入力
を選択させる。Ｂ入力はパルスモータ停止記憶回路９が
リセットされたため "L"レベルとなったＰ9 の反転出力
Ｐ103 により開かれたアンドゲート116 を通過した第２
選択回路14の出力信号Ｐ14が駆動パルス信号Ｐ109 とし
て選択出力される。この時、電源電圧がまだＶ1 を下回
っている状態だは第１選択回路13によって選択された充
電警告信号である２秒ステップパルスＰ11を、電源電圧
がかなり充電されてＶ1 を上回っている状態だは第１選
択回路13によって通常１秒運針信号である１秒ステップ
パルスＰ10が駆動パルス信号Ｐ109 として選択出力され
る。そして第３選択回路のＱ出力信号である駆動パルス
信号Ｐ109 としてモータ駆動回路15に印加され、運針表
示装置18に状態によって所定の運針にて正しい現在時刻
表示を行う。

【００２８】次に、電源電圧の降下が更に深く、Ｖ3 を
切って時間基準61の発振停止が起こった後に電圧がＶ4
まで回復した場合には、早送りによる現在時刻の回復は
不可能になっているのでこれを行わず、以後電圧の更に
充電回復してＶ1 を上回ってもで停止警告表示の継続を
行うが、その場合の回路動作について以下に述べる。

【００２９】発振停止が起こると直ちに基準信号停止記
憶回路８のＫ端子から信号Ｐ81が生じて第２分周回路63
をまずリセットし（段落〔００２０〕参照）、その後ほ
ぼ全部の回路はクロック信号の停止のため停止状態に入
り、電力消費はほとんど無くなる。やがて再充電により
電源電圧がＶ3 よりも上昇すると時間基準61の発振が再
開し、回路動作が復活する。このとき基準信号停止記憶
回路８のＱ出力Ｐ8 は"H"レベルである。インバータ99
によるその反転信号Ｐ99は、アンドゲート113の出力Ｐ1
13 を "L"レベルとして早送りパルスＰ102 のアンドゲ
ート114 の通過を阻止し、一方アンドゲート115 を閉じ
てカウンタ手段である経過時間カウンタ105 への入力Ｐ
114 をも阻止し、経過時間カウンタ105 のカウント動作
を中止させる。従って経過時間カウンタ105 は既に（Ｖ
＜Ｖ2 になると共に）開始していた計数を停止する。前
記アンドゲート113 の制御に基づき64Hzの早送り信号が
Ｐ114 として出力されないので駆動パルスカウンタ104
は計数入力がなくカウント動作は行われず表示の早送り
も行われない。この状態では一致検出回路106 は不一致
でその出力Ｐ106 は "L"レベルである。また "H"レベル
となった信号Ｐ8 は第２選択回路14のＣ端子に印加さ
れ、Ａ端子入力の停止警告信号である変則２秒ステップ
信号Ｐ12を選択し、Ｑ出力信号Ｐ14として出力するが、
まだパルスモータ停止記憶状態のため信号Ｐ9 は "H"レ
ベル、その反転信号Ｐ103 は "L"レベルであるためアン
ドゲート116 は閉鎖されるから、第３選択回路109 がＣ
端子の "L"レベルによってＢ端子入力のＰ116 を選択し
ていてもＱ出力Ｐ109 は "L"レベルのままでモータ駆動
回路15への駆動入力はない。

【００３０】しかし電源電圧ＶがＶ4 に（下から）達す
るとまずＶ4 検出回路101 の出力Ｐ101 が "H"レベルに
なり、その変化をＤ-FF112が読み取ってＰ112 を "H"レ
ベルに変える。信号Ｐ112 と基準信号停止記憶のため "
H"レベルとなっている信号Ｐ8 を２入力とするアンドゲ
ート118 の出力Ｐ118 が "H"レベルとなり、オアゲート
119 を経由した信号Ｐ119 がパルスモータ停止記憶回路
９をリセットし、信号Ｐ9 を "L"レベルとする。信号Ｐ
9 の反転信号Ｐ103 はアンドゲート116 を開き、第２選
択回路14によって選択されていたＡ端子入力信号Ｐ12
（停止警告信号である変則２秒ステップパルス）をＰ11
6 として通過させる。第３選択回路109 は信号Ｐ113 が
この状態では "L"レベルのためＢ端子入力を選択してい
るので、信号Ｐ116 がすなわち変則２秒ステップパルス
Ｐ12が駆動回路15への駆動入力信号（Ｉ端子入力）であ
る駆動パルス信号Ｐ109 となり、表示は変則２秒ステッ
プ運針となる。この停止警告表示状態は電源電圧Ｖが更
に上昇しＶ1 を越えるまで再充電されても変化しない。
そして、停止警告表示状態である変則２秒ステップ運針
は前記手動スイッチ回路20からの信号Ｐ20によって基準
信号停止記憶回路８はリセットされ基準信号停止記憶信
号Ｐ8 が "L"レベルとなる事で解除される。それは、即
ち手動スイッチであるリューズを引いて時刻合わせ操作
をした事によって解除される。以上で図１のブロック図
の説明を一応終り、以下基準信号停止記憶回路８と、パ
ルスモータ停止記憶回路９の内部構成を説明する。

【００３１】まず基準信号停止記憶回路８の詳細な構成
を図２によって説明する。基準信号停止記憶回路８は停
止検出信号Ｐ81を出力する停止検出部81と基準停止記憶
信号Ｐ8 を出力する記憶部82より構成されている。

【００３２】停止検出部81は、INV83a-83Cと排他論理ゲ
ート84a(以下EXOR84a)とNchCMOS トランジスタ85a(以下
CMOSTR85a)とコンデンサ87a,87b と抵抗86a,86b により
構成されている。INV83aの入力端子は前記入力端子Ｄに
接続されているので第１分周回路62からの基準信号Ｐ62
が入力される。INV83aの出力端子は抵抗86a とコンデン
サ87a により構成される積分回路を介してINV83bの入力
端子に接続されている。この結果INV83bの出力端子から
は前記積分回路のディレイ時間分だけ基準動作信号Ｐ62
に対して遅れたディレイ信号Ｐ83が出力される。EXOR84
a の一方の入力端子にはこのディレイ信号Ｐ83が入力さ
れ、他方の入力端子はＤ端子から基準動作信号Ｐ62が入
力される。この結果EXOR84a の出力端子からは両入力信
号の時間差分の幅を持つヒゲ信号Ｐ84が出力される。こ
の出力信号Ｐ84はCMOSTR85a のゲートに、またINV83cを
経てCMOSTR85a のソースに入力している。またCMOSTR85
aのバルクはそのドレイン出力と共通であり、ドレイン
出力はコンデンサ87b と抵抗86b により構成されるチャ
ージ・ポンプ回路を介して停止検出信号Ｐ81を出力し、
この停止検出信号Ｐ81は基準信号停止記憶回路8 の出力
端子Ｋから出力される。

【００３３】記憶部82は２入力ノアゲート88a,88b(以下
NOR88a,88b) とデータタイプフリップフロップ89a(以下
Ｄ-FF89a) により構成される。NOR88aとNOR88bとはラッ
チ回路を構成し、ラッチ回路のセット入力であるNOR88a
の一方の入力端子は入力端子Ｔにに接続されており第２
分周回路63からの記憶タイミング信号Ｐ63が入力され、
またラッチ回路のリセット入力であるNOR88bの一方の入
力端子には前記停止検出部81からの停止検出信号Ｐ81が
入力される。またラッチ回路の出力であるNOR88bの出力
端子からはラッチ信号Ｐ88が出力される。Ｄ-FF89aの入
力端子Ｒは基準信号停止記憶回路８の入力端子Ｒに接続
されているので、手動スイッチ回路20からのリセット信
号Ｐ20が入力されるとＱ出力は "L"レベルとなる。また
入力端子CKにはNOR88bからのラッチ信号Ｐ88が入力され
ている。また入力端子Ｄは電源端子ＶDDに接続されて常
に "H"レベルであり、入力端子CKへの信号の立ち上がり
動作で入力端子Ｄのデータ（ここでは常に "H"レベル）
を読み込み、出力端子Ｑに"H"レベルの基準停止記憶信
号Ｐ8 を出力する。この基準停止記憶信号P8は基準信号
停止記憶回路８の出力端子Ｑに出力される。

【００３４】次にパルスモータ停止記憶回路９の更に詳
細な説明を図３を用いて行う。この回路はストローブ信
号作成部91とパルスモータ停止検出部92とパルスモータ
停止記憶部93より構成されている。

【００３５】Ｃ端子を介してストローブ信号作成部91と
パルスモータ停止検出部92に、Ｖ1検出回路7 の出力信
号P7をINV4にて反転した信号P4が入力されている。また
ストローブ信号作成部91は基準信号Ｐ6 に基づいてパル
スモータ17のコイルに発生する誘起電圧を所定のタイミ
ングで取り出すためのストローブ信号Ｐ91を作成し、パ
ルスモータ停止記憶回路９の出力端子Ｇに出力する。パ
ルスモータ停止検出部92は、このストローブ信号Ｐ91と
入力端子Ｆを介して入力される２秒ステップパルスＰ11
と、入力端子Ｙを介して入力されるモータ駆動回路15か
らの前記誘起電圧信号Ｐ51に基づいてモータ回転の成否
を判定し、パルスモータ停止検出信号Ｐ92を出力する。
この信号Ｐ92によってモータの非回転即ち停止を検出す
ると、パルスモータ停止記憶部93はその事を記憶して "
H"レベルのパルスモータ停止記憶信号Ｐ9 をパルスモー
タ停止記憶回路９の出力端子Ｑに出力する。またパルス
モータ停止記憶部93にはオアゲート111 及びオアゲート
119 を介して手動スイッチ回路20からのリセット信号Ｐ
20がＰ119 として入力されているので、リューズを引く
と前記パルスモータ停止記憶信号Ｐ9 は "H"レベルから
"L"レベルにリセットされる。

【００３６】次に基準信号停止記憶回路8 の動作につい
て図４の電圧波形図を用いて、タイミングを加味して本
実施の形態の動作を再度説明する。図においてt1からt7
まではそれぞれタイミングを表す。t1までは基準信号発
生回路６は正規の動作をしており512Hz の基準動作信号
Ｐ62を出力している。t1からt3までの期間では蓄電器３
の電圧の極端な低下などの原因により基準信号発生回路
6 が停止し基準動作信号Ｐ62が止まっている状態であ
り、そしてt3以降は電圧の回復により基準信号発生回路
6 の動作が再開して基準動作信号Ｐ62が復活している。

【００３７】まずt1までを説明する。基準動作信号Ｐ62
と、図２におけるそのディレイ信号Ｐ83の時間差から上
向きのヒゲ信号Ｐ84が作りだされる。これより段落番号
〔００２３〕にて述べた基準信号停止記憶回路８の停止
検出部81（図２）の内部の動作によってコンデンサ87b
はチャージ状態を維持するため、停止検出信号Ｐ81は基
準信号発生回路６の正常動作を示す "L"レベルとなって
いる。

【００３８】次にタイミングt1からt3までを説明する。
t1で基準信号発生回路６が止まり基準動作信号Ｐ62は停
止するがそのディレイ信号Ｐ83も同一レベルで停止する
ためヒゲ信号Ｐ84は "L"レベルに固定され、その結果IN
V83cとCMOSTr85a の制御によるコンデンサ87b への新た
なチャージがされなくなり、充電されていた電荷は抵抗
86b を介して放電する。結果として停止検出信号Ｐ81は
上昇してゆき、そのレベルはロジカルＶthを越える。こ
のタイミングt2が基準信号発生回路６の停止を検出した
タイミングであり、この時ラッチ信号Ｐ88は "H"レベル
から "L"レベルになる。またt2で "H"レベルになった停
止検出信号Ｐ81は第２分周回路63は各分周段がカウント
ゼロにリセットされる。もちろん第２分周回路63の分周
動作は停止している。

【００３９】次にタイミングt3以降を説明する。基準動
作信号Ｐ62が再び現れると、ディレイ信号Ｐ83、ヒゲ信
号Ｐ84も現れ、CMOSTr85a の制御によりコンデンサ87b
へのチャージが再開される。その結果停止検出信号Ｐ81
の電位は下降し、やがてタイミングt4でロジカルＶthを
切る。そこで基準信号発生回路６が正規動作を再開した
ことを検出したことになる。停止検出信号Ｐ81が "L"レ
ベルに戻ったので第２分周回路63もリセット状態が解除
されて動作を再開する。そして第２分周回路63がカウン
トを再開してから約１秒後に記憶タイミング信号Ｐ63
（1/2Hz)が "L"レベルから "H"レベルになり、ラッチ信
号Ｐ88はセットされて "L"レベルから ”Ｈ”レベルと
なる。そしてＤ−ＦＦ８９ａは入力端子CKへの信号の立
ち上がり動作で "H"レベルを読み込むので、基準停止記
憶信号Ｐ8 は "L"レベルから "H"レベルとなる。この時
すなわちタイミングt5になって始めて基準信号発生回路
６が停止したことの記憶が基準信号停止記憶回路８のＱ
出力に現れる。

【００４０】次にタイミングt6でリューズが引かれる
と、手動スイッチ回路からのリセット信号Ｐ20は "L"レ
ベルから "H"レベルとなり、この信号は基準信号停止記
憶回路8 に印加され、Ｄ-FF89aはリセットされて基準停
止記憶信号Ｐ8 は "L"レベルに戻る。すなわちタイミン
グt6で停止があったという記憶は解除される。更にt7の
タイミングでリューズが押し込まれるとリセット信号Ｐ
20は "L"レベルになり、基準信号停止記憶回路8 は、再
度基準信号発生回路6 の停止があればそれを検出し記憶
できる初期状態に戻る。

【００４１】図５は本実施の形態における、種々の信号
とそれぞれに対応する駆動信号P15とを対にして示した
波形図である。各信号は通常１秒運針させる１秒ステッ
プパルス信号P10 （１秒運針信号）、充電警告信号であ
る２秒ステップパルスP11 （間隔40ｍｓの対のステップ
駆動を２秒おきに反復する２秒ステップ運針信号）、停
止警告信号である変則２秒ステップパルスP12 （間隔40
ｍｓの対の駆動と間隔250ｍｓの対の駆動を２秒おきに
交互に行う変則２秒ステップ運針信号）、早送り信号P1
02（64Hz運針信号）である。それぞれに対応する駆動信
号P15 は２極のパルスモータ17を駆動するため、モータ
駆動回路15においてそれらの極性を交互に反転したもの
とされている。

【００４２】図６は電源電圧が降下した後復帰する過程
で、時計がどのような動作状態になるかを集約的に示し
た説明図で、（ａ）は低下した電圧がモータ停止するＶ
2 以下には達したが、発振停止（基準信号停止）するＶ
3 には達しなかった場合、（ｂ）は更に電圧が降下して
Ｖ3 以下になった場合を示している。

【００４３】（ａ）の場合、Ｖ1 に至るまでは通常の１
秒運針、Ｖ1 を下回りV2に至るまでは充電警告表示、Ｖ
2 以下ではモータ駆動が停止（表示停止）し、パルスモ
ータ駆動停止記憶回路９が動作するが、カウンタによる
現時刻の保存は行われている。充電が再開されても電圧
がＶ4 に上昇するまでは同様である。電圧が上昇してＶ
4 に達するとモータの早送り駆動により現表示時刻への
復帰がなされる。モータ停止時間が長かった場合、早送
りによる電力消費のため図示のように一時的な電圧降下
があるが、それによって電圧が再びＶ2 を切ることがな
いよう、Ｖ4 の検出レベルには余裕を持たせてある。そ
の後は充電警告表示（変調）を伴いながら現時刻を表示
する。電圧がＶ1 を上回ると通常運針に戻る。

【００４４】（ｂ）の場合、電圧がＶ2 に降下するまで
の挙動は（ａ）の場合と同じである。電圧がＶ3 を下回
ると時間基準の発振が停止し、基準信号停止記憶回路８
の記憶部82がそれを記憶する。その後はクロックが消失
して全回路が停止するので電力消費も電圧降下も殆どな
い。電圧がＶ3 以上に復活すると基準停止記憶信号Ｐ8
が出力される。信号Ｐ8 は経過時間と駆動パルスのカウ
ントを禁止する（経過時間カウンタ105 のカウント中止
制御を行う）ので、電圧がV4以上に戻ったとき早送り時
刻復帰は行われない。そしてＰ8 は第２選択回路14に作
用して停止警告信号Ｐ12を選択し、第３選択回路もその
出力を選択するので、表示は変則２秒ステップ運針とな
る。この表示状態は電圧がＶ1 以上に戻っても持続され
る。

【００４５】上に説明しなかった、本発明のその他の実
施の形態の可能性について述べておく。（１）上述の実
施の形態においては、充電不足による電源電圧降下の過
程でモータ駆動はできなくなるが回路の発振停止には至
らなかった場合も、回路の発振停止に至る電圧降下があ
った場合も、Ｖ4 検出回路101 の検出に基づくＶ4 とい
う同じ電圧になったときに別途用意された早送り復活制
御あるいは停止警告表示を行っているが、各々の場合の
早送り復活制御あるいは停止警告表示のトリガーとなる
電圧を異ならせても良い（例えば、充電不足による電源
電圧降下の過程でモータ駆動はできなくなるが回路の発
振停止には至らなかった場合はＶ1 で、回路の発振停止
に至る電圧降下があった場合はＶ4 という様に、異なる
電圧に） （２）パルスモータ停止の検出をコイルの誘起電圧を利
用して行った。これによりシビアな停止検出ができる
が、もっと簡便に、Ｖ4 検出回路の出力によってＶ4 以
下の電圧になったときパルスモータを停止させ、パルス
モータ停止記憶回路を動作させてもよい。このときはパ
ルスモータはまだ動作の余裕を残すが、回路は簡素化さ
れる。（３）回路構成あるいは駆動波形は上述の実施の
形態に限定されるものではない。例えば１秒信号、各警
告信号、早送り信号にはそれぞれ最適な駆動波形（断続
された波形など）を与えてもよい。（４）警告表示を変
調された運針によってではなく、表示面上に固定された
マーク等を指針などで指示する方式とすること。（５）
時刻表示あるいは警告表示をデジタル表示装置にて行う
こと。この場合は表示を必ずしも早送りで復活させる必
要はない。（６）太陽電池以外の自動巻発電（回転重錘
式発電機による）などの他の充電手段を用いること。
（７）これらの他、回路の原理的あるいは細部構成まで
含め、あるいは併設される他の機能と関連させて様々な
変更が可能である。

【００４６】

【発明の効果】本発明においては、電源電圧降下の深度
がモータ駆動を持続できなくなっても発振停止（基準信
号停止）に至らなければ回路に保存させた時刻情報によ
り電圧復活後に表示を正しい時刻に復帰させ、電圧降下
の深度が発振停止に及んだときはもはや回路に正しい時
刻情報は保存され得ないので回路が停止した事実を記憶
しておき電圧復活後に停止警告表示を優先して行わせる
ようにしたから、充電式電子時計において使用者が時計
の時刻合わせを行わねばならない事態を最小限に止める
と共に、真に時刻合わせが必要な事態であるときはその
情報を表示して使用者に確実に伝えるようにし、使用者
にとって格段に便利で信頼できる充電式電子時計を提供
することができた。更に請求項２に記載の発明のように
充電警告表示機能を付加することにより、使用者の便宜
を最大限に図った充電式電子時計を実現することができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態の一例のブロック図であ
る。

【図２】上記の実施の形態における基準信号停止記憶回
路の詳細図である。

【図３】上記の実施の形態におけるパルスモータ停止記
憶回路の詳細図である。

【図４】上記の実施の形態における基準信号停止記憶回
路の各部の電圧波形図である。

【図５】上記の実施の形態における種々の場合の駆動信
号の波形図である。

【図６】上記の実施の形態における電源電圧降下の深度
による時計状態の変化の違いを示す説明図で、（ａ）は
降下した電圧がＶ3 に至らなかった合、（ｂ）は同じく
Ｖ3 を下回った場合を示す。

【符号の説明】

３ 蓄電器 ５ 時計装置 ６ 基準信号発生回路 ７ Ｖ1 検出回路 ８ 基準信号停止記憶回路 ９ パルスモータ停止記憶回路 １０ １秒信号発生回路 １１ 充電警告信号発生回路 １２ 停止警告信号発生回路 １５ モータ駆動回路 １７ パルスモータ １８ 運針表示装置 ２０ 手動スイッチ回路 １０１ Ｖ4 検出回路 １０２ 早送り信号発生回路 １０５ 経過時間カウンタ １２０ 優先動作選択手段

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 太陽電池等の発電手段によって充電され
   電源電圧が変動する蓄電器を電源とし、基準信号発生手
   段、時刻情報を発生する時刻情報発生手段、表示装置を
   有する充電式電子時計において、時刻が正しくないこと
   を表示する信号を発生する停止警告信号発生手段、前記
   表示装置の表示停止中の時間経過をカウントすることが
   できるカウンタ手段、前記蓄電器の電圧をＶとして前記
   電子時計の正常使用状態から充電不足状態へ移行する任
   意の電圧をＶ１とし、Ｖ１よりも低く前記表示装置の表
   示動作が停止に至る状態あるいはその寸前の電圧Ｖ２を
   検出する第１の状態検出手段、Ｖ２よりも低く前記基準
   信号発生手段が停止に至る状態あるいはその寸前の電圧
   Ｖ３を検出する第２の状態検出手段とを備え、蓄電器の
   電圧Ｖが低下して前記Ｖ２を割り込んだ場合は、表示装
   置の表示動作を停止させると共に前記時刻情報発生手段
   からの時刻情報に基づきカウンタ手段のカウント動作を
   開始し、その後の再充電によって電圧Ｖが前記Ｖ２以上
   の任意の電圧に戻った時点を検出する表示復帰状態検出
   手段によって前記カウンタ手段の情報に基づき表示手段
   を正しい時刻を表示するよう復活制御させるが、電圧Ｖ
   が更に低下して前記Ｖ３を割り込んだ場合は、その後の
   再充電によって電圧Ｖが前記Ｖ２以上の任意の電圧に戻
   った時点を検出する表示復帰状態検出手段によってで前
   記復活制御よりも前記停止警告信号発生手段からの信号
   に基づく停止警告表示を優先させる優先動作選択手段を
   設けたことを特徴とする充電式電子時計。
2. 【請求項２】 前記Ｖ１の電圧を検出する充電不足状態
   検出手段と充電警告表示信号発生装置とを更に設け、前
   記蓄電器の電圧が低下してきて前記Ｖ１を割り込んだと
   きに前記表示装置に充電警告表示を行わせる様に構成し
   たことを特徴とする請求項１に記載の充電式電子時計。
3. 【請求項３】 前記表示復帰状態検出手段が、前記Ｖ２
   を割り込んだ場合と前記Ｖ３を割り込んだ場合とで異な
   る電圧にて表示復帰動作する様に構成したことを特徴と
   する請求項１あるいは２に記載の充電式電子時計。