JPS6385390A - 時計用音響アラ−ム設定装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は一般に、電子目覚時計用のアラーム時間設定手
段の改良に係る。

周知の電子目覚時計は圧電変換器とアラーム駆動回路を
含み、アラーム駆動回路は電子時計の時計回路がある時
間の経過を測定し終ったとき、すなわちアラーム設定時
間と実時間が一致した時に変換器に可聴音と実時間が一
致した時に変換器に可調音を生じさせる助きをする。時
計がディジタル表示の場合、通常はブツシュボタンが設
けられていて、これを作動して表示をアラームモードに
した俊、アラーム音を鳴らしたい時間を容易に設定する
ことができる。しかしステップモータで駆動する針を備
えた水晶アナログ時計の場合は、アラーム音を発したい
時間を指示設定するのがこれより困ｆｆ１ｌｔになる。

−時的に針をアラーム設定時間を示すために動かす方法
もいくつか考案されているが、どの方法でも針をアラー
ム時間設定用に動かした後も正確な時間を見失なうこと
なくその針を再び正確な時刻に戻せるように何らかの手
段を設ける必要があり、複雑なものとなっている。

米国特許第４．２２３．５２３号に開示されたアラーム
付電子アナログ腕時計は、時計の針を高速度に電気機械
的方法で所望のアラーム時間に向けて進めた後、今度は
ゆっくりと電気機械的に正確なアラーム設定時間まで進
めることによってアラームを設定し、その後針を電気は
械的に回して実際の現在時刻に戻すように構成されてい
る。針を戻すのに必要なパルス数を計数し、針をもどし
た後の実時間パルス数がメモリに記憶された計数値と等
しくなったことを一致検出器が示した時にアラームが作
動される。

米国特許第４．３５８．８４０号の開示した電子目覚時
計は、可逆式ステップモータによって針の駆動を制御し
、針を所望のアラーム時間に選択的に位置決めすると共
に時間設定を表示するための回路を備えている。時間差
計数器を設けて、アラーム時間と現在時間の時間差に相
当する値を計数記憶させる。またもう１つ別の計数器を
用いて、その中味がゼロになった時にアラームを作動さ
せる。

米国特許第４，４１９，０１９号の開示した手段は、時
計の針を高速回転させてアラーム時間を指示させるよう
に構成されている。

この他、りゆうずを回転して時計の針をアラーム時間設
定モードにおいて１分刻みに前進させる駆動パルスを生
成することによって、アラーム時間をより精密に設定す
るための手段も含まれる。りゆうずの回転によって作動
されるスイッチが設定パルスを与えると共に、操作者に
クリック音（即ち、カチッという音）を与える。

米国特許第４．４７０．７０７号は本出願人に譲渡され
たものであるが、ここに開示されている構成は、分針と
秒針を用いてアラーム時間を時間と分で示すものであり
所定の基準位置からアラーム設定位置まで針を回転させ
た時に生じるパルス数案計数して記憶する方法をとる。

しかしながら、以上の構成は全て時計用の針の位置を変
えることが必要であるため、設定中に経過した時間を補
償しながら針を元の位置へ戻すのに複雑なシステムを要
する。

時計のガラス縁に回転リングを装着して、目盛を時計の
針と比べて経過口４間を示す方法は周知であり、本出願
人に対して譲渡された米国特許第３．５５３．９５８号
に示されている通りである。

また電子腕時計でアラーム音や信号音を鳴らすのに使用
する圧電変換器にマイクロホンの働きをさせて音響エネ
ルギーまたは音のインパルスを受けた際に電子パルスを
発生するようにできることも周知でおる。この原理をデ
ィジタル時計の設定に用いた一例が米国特許第４．４７
７、１９４号に示されている。この時計では、ガラス縁
のリブを付けた部分を引掻くか、又はこすることによっ
て！！Ａ＠パルスまたはスパイクを生ぜしめ、これを電
子回路で検出して時計が設定機能を行なえるようにする
。

電子アナログ目覚時計の設定を計時用の針の設定を乱す
ことなく行なえる簡単な手段の実現が強く要請されてい
る。

従って本発明の目的は、電子目覚し時計においてアラー
ムを設定する改良された手段を提供することである。

本発明の別の目的は、タイマ用に経過時間を表示するた
めの改良された手段を提供することでおる。

本発明のその他の目的についても、添付図面との関連に
おいて後に行なう詳細な説明から明らかとなろう。

本発明は端的には、時間の経過を示す針を少なくとも１
つと圧電変換器とアラーム音を生むアラーム装置とを有
する形式の電子目覚し時計に改良を施すことによって実
現される。その改良とは第１位置にある針と位置合わせ
するための目盛を付して時計に装着した回転リングと、
回転リングと関連して設けられており、リングを第２位
置まで回転するとき定数のクリック音を生む音響手段と
、クリック音の数に比例する時間経過の後にアラーム装
置を作動させるロジック手段を設けることから成る。

好適な形式では、変換器を用いてクリック音を感知させ
ると共にアラーム音の生成もさせる。

アップダウン計数器がカウントアツプしている間はクリ
ック音によって生成されるパルス数に等しい数を記憶し
、次に計時回路の生み出す時計パルスによってカウント
ダウンさせるように構成する。計数値がゼロになった時
点でアラーム装置が作動される。以上のロジックは固定
配線形回路にしても良いし、あるいはプログラムの中の
適当な命令として実施しても良い。

以下に図面に示す本発明の好適な実施例について説明す
る。

第１図を参照すると、全体として参照符号１で示される
時計が文字盤３と秒針４と分針５と時針６を備え、ガラ
ス縁２を有する周知形式の電子アナログ時計として現わ
されている。時計のガラス縁２に回転リングが装着され
ており、時針６と位置合せした指印８として示されてい
る目盛を含んでいる。回転リング７は第１回転位置から
第２回転位置へと回転移動することができる。この第２
回転位置の指印を参照符号８ａの仮想線で示す。外部ス
イッチまたは押しボタン９を用いて、内部スイッチ（不
図示）を介して時間設定を行なうことができる。

次に第２図を参照すると、従来の時計の各素子が示され
ており、この中には発振５１０．時計用計時回路１１、
ステップモータ駆動回路１２、歯車列を介して時計の針
を駆動するように接続されている。ステップモータ１３
が含まれる。ステップモータと針とで時間の経過を表示
する表示器作動手段を構成する。時計が液晶アナログ時
計の場合、この表示器作動手段は液晶ディスプレイの面
に電子表示される電子式の「針」ということになる。

時計の計時回路は集積回路の中に周知の方法で設けるの
が望ましい。計時回路１１から制御用ロジック回路１４
へ正確なタイミングパルスが送られる。ロジック回路１
４の出力がアラーム駆動回路１５へ、アラーム駆動回路
の出力が圧電変換器１６へと接続されている。圧電変換
器は普通、圧電材料のウェーハを時計ガラス縁またはケ
ース層面に取付けて、アラーム駆動回路１５から駆動パ
ルスを受けると周知の方法で「信号音」を周期的に発す
るように構成したものである。圧電変換器１６は音響エ
ネルギーまたは何らかの騒音を受けると電位を生み出し
、これがパルス調整器１７にフィードバックされる。パ
ルス調整器の出力は制御用ロジック回路１４に接続され
ている。パルス調整器は単安定マルチバイブレータの引
き金となるレベル検出器で構成される。

アップダウン検出器１８も制御用ロジック回路に接続さ
れており、第１計数手段を構成している。この羽数器は
周知の形式のもので、計数器を増分する「アップ」入力
と、計数器を減分する「ダウン」入力と、計数値がゼロ
に達した時制御用ロジック回路に信号を出力する出力端
子と、リセット端子とを含む。

カウントダウンクロップ１９は制御用ロジック回路１４
から入力信号を受けるとその出力から一連のタイミング
パルスを出すように接続されている。１２分割回路２０
はクロック１９から６０回パルスを入力される毎に１回
、セレクタスイッチ２１の「時間」接点に対して出力パ
ルスを出すように接続とれている。

セレクタスイッチのその他の「分」接点に対しては、ク
ロック１９からのパルスがそのまま送られる。セレクタ
２２によって、クロック１９からのパルスと割算器２０
からのパルスのどちらを線２２からアップダウン計数器
１８の「ダウン」入力端子に送るかが選択される。

第３図を参照すると、回転リングを回転した際に「クリ
ック音」を発する音響手段が回転リングに設けられてい
る。第３図の回転リング７は、参照符号２３で示される
ガラス縁の静止部に関して時計回り方向に回転するよう
に示されている。リング７の内部にはす歯２４が６０個
形成されている。一対の線ばね部材２５．２６を静止ガ
ラス縁部分２３の回りに巻きつけ、−端部を２５ａ　、
２６ａで示されるようにガラス縁に設けた穴の中に折り
入れて保持している。折り曲げられた線ばねは、歯２４
に対してバイアスされている。線ばねの２５ｂ　、　２
６ａで示される自由端は歯２４の上に乗せて、リングを
時計回りに回転させた時にクリック音を発するようにす
る。線ばねの長さはやや違ったものとしても同じにして
も良いが、図示のように直径位置かられずかに離して装
着し、一方の線ばねがクリック音を発している間他方の
線ばねは歯のピッチの半程に位置するようにしている。

このため、アラーム設定リング７を１回完全に回転させ
る間にクリック音が１２０回発せられることになる。

音響クリックばねを増して設定の精細度をさらにアップ
することができる。リングの歯の数を１１ばねの数をｎ
とした場合、リングを１回回転する毎にｎｔ回のクリッ
ク音が発せられることになる。

割算器２０からのタイミングパルスの速度は、時針が所
定の円弧を通って回転するのにかかる時間に発生される
パルスの数と回転リングを同じ円弧を通って回転させる
間に発生されるクリック音の数とが等しくなるように遍
択される。

分針は時針より１２倍速く回転するため、クロックによ
って「分」接点からアップダウン計数器に送られるパル
スについても、時針の代わりに分針として回転リングを
用いると適正な数となる。

第４図と第５図にアラーム設定リングの拡大詳細図を示
す。第４図に示すリング７は時計ガラス２７の外側でガ
ラス縁２３に装着されている。リングには前記米国特許
第３．５５３．９５８号のように、リングの不測の動き
を防止するばね部材７ａと、手でねじり易くするローレ
ット切り７ｂを設けても良い。ガラス縁部材２３にリッ
プ即ち突状部２３ａ　７Ｆ７：設けてばねを定位性に保
持させる。

第６図は圧電変換器１６が動作中に受ける音響エネルギ
ーのレベルを概略的に示したグラフであり、縦軸の騒音
エネルギーは不定尺度としている。変換器１６はおる期
間、騒音エネルギーレベルの不揃いな騒音を「聞く」こ
とになるが、この期間をグラフでは符号２８に示す。リ
ングを回転すると、クリックによって一連の騒音スパイ
ク２９が生じる。リングを一定速度で回転し、かつ線ば
ねを適正けずらせておくとスパイクの間隔が等間隔にな
る。但し、クリック間の時間間隔が制御ロジックに設定
した所定時間を越えない限り、間隔が等しくなるという
ことは本発明の必要条件とはならない。

アラーム回路１５が作動されると、圧電変換器から一連
の信号音が発せられ、これも音インパルス３０の形でフ
ィードバックされる。次にリングを回転させて信号音と
信号音の間にクリック音または騒音スパイク３１を発生
させることによって、信号音を停止することができる。

第７図を参照すると、本発明の特定実施態様の流れ図が
示されている。この流れ図は本発明の好適実施態様を説
明する目的でのみ示したものであり、本発明をここに示
した特定のパラメータに限定するものではない。回転リ
ングの精細度は１回の回転のクリック数で１２０１すな
わち回転３°についてクリック１の割合である。

アラームが不測に設定されるのを防止するために、アラ
ーム設定装置を作動するのに回転で３０°、１０回のク
リックを最低限必要としている。流れ図ではこの部分を
参照符号３２で示している。リングを回転してロジック
の第２計数手段により測定したクリック音が１０以上に
なり、かつ再スタート可能なタイマで測定して４秒以内
にこれが行なわれたと仮定した場合、制御用ロジック回
路１４がアラーム駆動装置１５に信号を送ってアラーム
装置に信号音を発生させ、使用者に対してリングを所望
のアラーム時間のところまで時計廻りの方向に回転させ
て良いことを知らせる。各クリックごとにパルス調整回
路１７が単安定マルチバイブレータから１個のパルスを
与える。クリックに対応してパルスが１個ずつ計数器１
８の「アップ」入力に送られる。流れ図ではこの部分を
参照符号３３で示している。所望のアラーム時間の時刻
を指す位置（第１図の位置８ａ参照）までリングを回転
してアラームを設定した後、４秒以下体止することによ
って、第２の再スタート可能なタイマにアラームの設定
が終ったことを知らせる信号を出させる。これによって
ロジック回路は流れ図の部分３４に示すように、アラー
ム駆動装器に出力を送り、アラーム装置に信号音を発生
させる。

アラームの設定が終わると、カウントダウンクロック１
９と割算器２０が計数器１８の「ダウン」入力に正確な
タイミングパルスを送り、計数器を６分毎に１ずつ減分
して行く。６分というのは回転リングの３°の回転、お
よび時針の３°の回転に相当する。アップダウン計数器
の計数値がゼロに等しくなると、制御用ロジック回路１
４がアラーム駆動装置１５に一連の信号音をほぼ２０秒
間、設定リングを回転して止めるまでの開発生させる。

回転によってクリック音が発生しこれが信号音と信号音
の間で感知されるとアラーム装置は停止されるよう構成
されている。この部分の動作を流れ図では符号３５に示
づ。

以上、主としてリング７を時針に関して回転位置決めし
てアラーム時間を設定する方法について説明して来たが
、本発明は時計に「分」単位のタイマとして作用させる
ように実施することもできる。これはセレクタスイッチ
２１を何分かに設定して、タイマを通常の方法でスター
トさせることによって行なう。リングを少なくとも３０
’回転して第８図符号３６に示すように分針の現在位置
で停止させることによってリングを作動した後、所望の
経過時間の位置３７まで回転する。この場合、ロジック
において変わる点は、カウントダウンが先の場合の１２
倍の速さで行なわれる、すなわち３０秒に１回の計数が
行なわれるという点だけである。この割合は分針の回転
で３°、また回転リングの回転でも３°に相当する。

以上、電子時計としてステップモータ駆動式の機械的針
を備えた水晶アナログ時計の形式について説明して来た
が、本発明は針と圧電変換器を備えたものでおればどの
ような形式の時計にも応用することができる。例えば電
子表示式の「針」を備えた液晶アナログ式目覚時計や「
コンポ形」ディジタル・アナログ時計時間経過を示す針
を備えためらゆる形式の電子警報装置に本発明を適用す
ることができる。

再スタート可能なタイマ、アップグ【クン計数器、カウ
ントダウンクロックの機能は集積回路のフリップフロッ
プ、ゲート、その他従来の素子において固定配線形ロジ
ックとして実施しても良いし、あるいは各種ロジック段
階を実行するように、また計時回路と関連させた固定記
憶装器、ＲＯＭに入れた一連の命令を用いて計時は能を
行なわせるようにプログラムすることによってこれらの
機能を遂行しても良い。

以上、本発明の好適実施態様とみなされるものについて
説明を行なって来たが、当業者であればその他の変更を
案出できるであろう。このような変更も全て、本発明の
精神と目的に該当するものとして、特許請求の範囲に含
まれるとみなす。例えば、好適実施態様ではクリック音
を「聞く」のとアラーム音を生成するのに同一の圧電変
換器を使用しているが、２つの変換器を用い１つをクリ
ック音の聞きとり用に、１つを音生成用に用いるように
した場合も本発明の範囲に入るものとする。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明を組入れた時計の平面図でおる。 第２図は各種機能素子の線図および動作を説明する回路
図である。 第３図は本発明において使用される音響「クリック」数
構の一形式を示す平面図である。 第４図は第１図の線ＩＶ　−ＩＶに沿って取った拡大断
面立面図である。 第５図は第４図の線Ｖ−■に沿って取った拡大断面平面
図でおる。 第６図は騒音エネルギーレベルと時間の関係を現わす図
である。 第７図はロジック回路の好適な実行例を示すロジックの
流れ図である。 第８図は本発明を経過分タイマとして使用した時計の平
面図である。 １・・・時計、２・・・ガラス縁、６・・・時針、７・
・・回転リング、９・・・押しボタン、１０・・・発振
器、１１・・・時計用計時回路、１２・・・ステップモ
ータ駆動回路、１３・・・ステップモータ、１４・・・
制御ロジック回路、１５・・・アラーム駆動回路、１６
・・・圧電変換器、１７・・・パルス調整器、１８・・
・アップダウン計数器、１９・・・カウントダウンクロ
ック、２０・・・１２分割回路、２４・・・はす歯、２
５．２６・・・線ばね部材、

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、計時パルスを出す計時回路と時間経過を示す少なく
   とも１つの針を移動させる表示器作動手段とを有し、か
   つアラーム音を発生する圧電変換器とアラームとを含む
   アラーム装置を有する電子時計において、 前記時計に装着されており、第１回転位置にある前記針
   と位置合せするための目盛を有している回転リングと、 前記リングと関連して設けられており、前記リングが第
   ２回転位置まで回転されると前記圧電変換器に対して所
   定の音響レベルの複数のクリック音を生成して与える音
   響手段と、 前記圧電変換器に接続されており、クリック音が生成さ
   れる毎にパルスを出すパルス調整回路と、 前記第１回転位置と第２回転位置の間で生じるクリック
   音の数に相当するパルスの数を計数する第１計数手段と
   、 前記時計回路に接続されており、計数したパルス数に比
   例する経過時間が過ぎた後前記アラーム装置を作動させ
   るロジック手段とを含んで成る時計用音響アラーム設定
   装置。 ２、前記第１計数手段が、計数されたパルス数に応答す
   る「アップ」入力と時間経過を示す時計パルスに応答す
   る「ダウン」入力とを有するアップダウン計数器であり
   、前記アップダウン計数器が、その計数値がゼロに達す
   ると前記アラーム装置を作動するように接続されている
   出力を有して成る、特許請求の範囲第１項に記載のアラ
   ーム設定装置。 ３、前記リングが円周方向に間隔をあけて配置された複
   数の歯を含んでおり、前記音響手段が、時計に固定装着
   されておりかつ前記歯に対して押圧されている少なくと
   も１つのばね部材を含んで成る、特許請求の範囲第１項
   に記載のアラーム設定装置。 ４、前記ばね部材が一対設けられており、該ばね部材の
   一方を円周方向に歯のピッチの半分ずらせることによっ
   て１回の回転で生じるクリック音の数が歯数の２倍にな
   るように構成されている、特許請求の範囲第３項に記載
   のアラーム設定装置。 ５、前記リングが円周方向に間隔をあけて配置された歯
   をｔ個含んでおり、前記歯に対して押圧されたばね部材
   が少なくとも１個設けられて、前記リングを１回転する
   毎に少なくともｔ回クリニック音を生じるように構成さ
   れている、特許請求の範囲第１項に記載のアラーム設定
   装置。 ６、ばね部材をｎ個設けることによって、前記リングを
   １回転する毎にクリニック音をｎｔ回生じるように構成
   されている、特許請求の範囲第５項に記載のアラーム設
   定装置。 ７、前記表示器作動手段が少なくとも１つの機械的アナ
   ログ針を駆動するステップモータである、特許請求の範
   囲第１項に記載のアラーム設定装置。 ８、前記表示器作動手段が電子表示されるアナログ「針
   」を少なくとも１つ有する液晶表示である、特許請求の
   範囲第１項に記載のアラーム設定装置。 ９、前記アラームが前記圧電変換器を作動するように接
   続されているアラーム駆動回路を含んで成る、特許請求
   の範囲第１項に記載のアラーム設定装置。 １０、前記ロジック手段が再スタート可能な第１タイマ
   手段と第２計数手段を一緒に配設して含んでおり、そう
   することで一定時間内に一定数のパルスを計数すること
   を必要条件として圧電変換器に音を発生させるように構
   成されており、そうすることで前記アラーム設定装置の
   作動信号を発するのにリングを所定量回転することを必
   要とするように構成されている、特許請求の範囲第９項
   に記載のアラーム設定装置。 １１、前記ロジック回路が第２の再スタート可能なタイ
   マ手段を含んでおり、前記アラーム設定装置を作動して
   から所定時間経過後に圧電変換器に音を発生させること
   によってアラーム設定完了を知らせるように該タイマ手
   段が構成されている、特許請求の範囲第９項に記載のア
   ラーム設定装置。 １２、前記圧電変換器が一連の信号音から成るアラーム
   音を発するように構成されており圧電変換器がアラーム
   音を発している間にリングを回転して信号音の間にクリ
   ック音を生じた場合アラームを停止させる手段が前記ロ
   ジック手段に含まれている、特許請求の範囲第９項に記
   載のアラーム設定装置。 １３、前記時計が時針と分針を有しており、ロジック手
   段が速度選択用のスイッチ手段と共に２種類の速度で第
   １計数手段を漸減するようにして、該アラーム設定装置
   が「時間単位」タイマまたは「分単位」タイマとして使
   用できるように構成されている、特許請求の範囲第１項
   に記載のアラーム設定装置。