JP2000321379A - 計時装置および計時装置の制御方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 通常駆動パルス信号による指針駆動モータの
非回転を減少させる。 【解決手段】 アナログ電子時計の制御ユニットにより
前回の運針時から運針の基準時間である１秒が経過した
と判断された場合には、電圧検出ユニットは、蓄電ユニ
ットの電圧を検出する（ステップＳ２）。そして、歯数
選択ユニットは、当該電圧と予め定められた通常駆動パ
ルス信号の歯数切替電圧とを比較し、その比較結果に基
づいて通常駆動パルス信号の歯数を選択して切り替える
（ステップＳ３）。この場合の、通常駆動パルス信号の
歯数切替電圧は、蓄電ユニットから出力される電圧のう
ち、出力頻度の低い電圧領域に属する電圧に設定する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、計時装置および計
時装置の制御方法に係り、特に電磁発電装置を備えたア
ナログ時計などの計時装置および計時装置の制御方法に
関する。

【０００２】

【従来の技術】［１］ 第１従来例 計時装置であるＰＣＴ国際公開ＷＯ９８／４１９０６号
公報に記載された発電装置を有するアナログ電子時計に
おいては、運針を行うために出力される通常駆動パルス
信号では指針駆動モータが正常に回転せず、運針が行わ
れない可能性があると判断される場合に（例えば、運針
動作中に発電した場合）、確実に運針ができるように実
効電力の大きな補正駆動パルス信号を出力している。ま
た、補正駆動パルス信号を出力した場合には、実効電力
の大きな補正駆動パルス信号により生じた残留磁界を相
殺させるために消磁パルス信号を出力している。

【０００３】［２］ 第２従来例 また、ＥＰ−０７０４７７４−Ａ１号公報に記載された
発電装置を有するアナログ電子時計においては、低消費
電力化および低パワー化を図るために、蓄電装置の電圧
が、予め定められた基準電圧に対して高電圧であると判
断されるときには、通常駆動パルス信号の出力期間中に
おける通常駆動パルス信号を構成するパルス数（以下、
歯数という）を少なくした実効電力の小さな通常駆動パ
ルス信号を出力する。また、蓄電装置の電圧が、予め定
められた基準電圧に対して低電圧であると判断されると
きには、歯数を多くした実効電力の大きな通常駆動パル
ス信号を出力している。そして、通常駆動パルス信号の
歯数を切り替える際には、前回運針時のデューティ比を
変更せずに切り替えている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上記第１従来例におい
ては、補正駆動パルス信号の実効電力が大きいため、消
費電力も大きくなり、特に発電装置を有するアナログ電
子時計の場合には、補正駆動パルス信号の出力回数が多
いと継続運針の時間が短縮されてしまうという問題点が
ある。さらに、補正駆動パルス信号は、実効電力が大き
いため、消磁パルス信号を出力しても残留磁界による影
響をなくすことができない場合がある。そして、そのよ
うな場合には、残留磁界の影響により次回運針時の通常
駆動パルス信号のロスが大きくなり実質的な実効電力が
低下してしまうため、指針駆動モータが非回転となる割
合が増加する。このような場合に、発電装置等において
ノイズが発生すると指針駆動モータの回転検出におい
て、実際に指針駆動モータが回転していないのに回転し
たと判断されてしまう、いわゆる運針不良の発生が増加
してしまうという問題がある。

【０００５】また、上記第２従来例においては、１回の
運針時に出力される通常駆動パルス信号の歯数を切り替
える電圧である歯数切替電圧を、以下に説明する蓄電装
置から出力される電圧のうち、出力頻度の高い電圧領域
に属する電圧に設定しているため、頻繁に通常駆動パル
ス信号の歯数切り替えが行われてしまう。上述した蓄電
装置の出力頻度の高い電圧領域について、図６の蓄電装
置である二次電池の放電カーブ特性を示す図を参照して
説明する。図６によると、二次電池の放電時間の大部分
は、Ａに示される出力頻度の高い電圧領域に収まってい
る。そして、このようなＡに示される出力頻度の高い電
圧領域に、上述した通常駆動パルス信号の歯数切替電圧
を設定すると、二次電池の電圧である電源電圧が多少変
化しただけで、頻繁に通常駆動パルス信号の歯数が切り
替えられることになる。

【０００６】次に、通常駆動パルス信号の歯数が切り替
えられた場合の影響について説明する。図７は、通常駆
動パルス信号の歯数ごとに示される指針駆動モータの作
動領域を電源電圧とデューティ比との関係により表した
図である。図７に示す曲線Ｌ１は、通常駆動パルス信号
の歯数が８発であるときに、各デューティ比において指
針駆動モータが作動する電源電圧の下限値を表した曲線
である。また、曲線Ｌ２は、通常駆動パルス信号の歯数
が６発であるときに、各デューティ比において指針駆動
モータが作動する電源電圧の下限値を表した曲線であ
る。また、領域ａは、歯数切替電圧を１．４５[Ｖ]に設
定し、通常駆動パルス信号の歯数を８発にした場合に、
指針駆動モータが作動する作動領域を表したものであ
る。また、領域ｂは、歯数切替電圧を１．４５[Ｖ]に設
定し、通常駆動パルス信号の歯数を６発にした場合に、
指針駆動モータが作動する作動領域を表したものであ
る。また、領域ｃは、歯数切替電圧である１．４５[Ｖ]
以上で、かつ、曲線Ｌ１と曲線Ｌ２に挟まれた領域を表
したものである。なお、当該指針駆動モータは、パルス
幅を制御するパルス幅制御モータの仕様上、デューティ
比を変更せずに通常駆動パルス信号の歯数を切り替える
ように設計されている。

【０００７】図７に示すように、通常駆動パルス信号の
歯数が８発で、かつ、デューティ比が、例えば“２０／
３２”で運針されている場合において（図７に示す黒丸
Ｋ）、発電により電源電圧が上昇して歯数切替電圧であ
る１．４５[Ｖ]をわずかに超えたときには、デューティ
比は“２０／３２”のまま変更されず、通常駆動パルス
信号の歯数のみが８発から６発に変更される（図７の黒
丸Ｋを矢印Ｘの方向に移動）。この場合、通常駆動パル
ス信号の歯数が６発のときには、指針駆動モータが作動
する領域ｂに属していないため、指針駆動モータは作動
しないことになる。

【０００８】このように、通常駆動パルス信号の歯数が
８発から６発に切り替えられた後に図７に示すｃ領域に
属する場合には、指針駆動モータが作動しないという現
象が発生してしまう。以上のことから、通常駆動パルス
信号の歯数の切り替えが頻繁に行われると、指針駆動モ
ータが作動せずに非回転となる場合が発生する。このよ
うな場合に、発電装置等においてノイズが発生すると指
針駆動モータの回転検出において、実際に指針駆動モー
タが回転していないのに回転したと判断されてしまう、
いわゆる運針不良の発生が増加してしまうという問題が
ある。

【０００９】そこで、本発明の目的は、交流発電装置を
有する計時装置において、指針駆動モータを確実に駆動
させることであり、また、通常駆動パルス信号による指
針駆動モータの非回転を減少させることで、補正駆動パ
ルス信号の出力を極力減らし、それによって、消費電力
の節減を図るとともに、補正駆動パルス信号の出力に伴
う残留磁界により指針駆動モータが非回転となることを
減少することが可能な計時装置および計時装置の制御方
法を提供することにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上述した課題を解決する
ため、請求項１に記載の発明は、電磁発電装置から供給
される電力に基づいてモータを駆動する計時装置におい
て、前記電磁発電装置から供給される電力を蓄電する蓄
電手段と、前記蓄電手段の電圧を検出する電圧検出手段
と、前記電圧検出手段の検出結果である検出電圧と予め
定められた基準電圧とを比較することによって、前記通
常駆動パルス信号の出力期間における当該通常駆動パル
ス信号を構成するパルスのパルス数を選択して切り替え
る歯数選択手段とを備え、前記基準電圧は、前記蓄電手
段から出力される電圧のうち、出力頻度の低い電圧領域
に属する電圧に設定されることを特徴とする。

【００１１】請求項２に記載の発明は、請求項１記載の
計時装置において、前記歯数選択手段は、前記基準電圧
を境にして切り替えられる二つのパルス数のうち、前記
検出電圧が前記基準電圧よりも低い場合には、パルス数
の多い方を選択し、前記検出電圧が前記基準電圧よりも
高い場合には、パルス数の少ない方を選択することを特
徴とする。

【００１２】請求項３に記載の発明は、請求項２記載の
計時装置において、前記基準電圧および前記基準電圧を
境にして切り替えられる二つのパルス数の組み合わせを
複数有することを特徴とする。

【００１３】請求項４に記載の発明は、請求項２記載の
計時装置において、前記基準電圧を境にして切り替えら
れる二つのパルス数のうち、前記パルス数の多い方に対
応する前記通常駆動パルス信号が、前記パルス数の少な
い方に対応する前記通常駆動パルス信号よりも大きな実
効電力を有するように設定されていることを特徴とす
る。

【００１４】請求項５に記載の発明は、請求項１記載の
計時装置において、前記基準電圧は、前記蓄電手段に充
電された電圧の平均放電電圧近傍の電圧領域外となる電
圧領域に属する電圧に設定されることを特徴とする。

【００１５】請求項６に記載の発明は、請求項１記載の
計時装置において、前記通常駆動パルス信号のデューテ
ィ比を変更する変更手段と、前記歯数選択手段により前
記通常駆動パルス信号の歯数が切り替えられるときに
は、前記変更手段により行われるデューティ比の変更を
禁止する禁止手段とを備えたことを特徴とする。

【００１６】請求項７に記載の発明は、請求項１記載の
計時装置において、前記モータが回転したか否かを検出
する回転検出手段と、前記回転検出手段により前記モー
タが非回転であると検出された場合に、前記通常駆動パ
ルス信号よりも実効電力の大きな補正駆動パルス信号を
前記モータに出力する補正駆動パルス出力手段とを備え
たことを特徴とする。

【００１７】請求項８に記載の発明は、電磁発電装置か
ら供給される電力に基づいてモータを駆動する計時装置
の制御方法において、前記計時装置は、前記電磁発電装
置から供給される電力を蓄電する蓄電装置を備え、前記
蓄電装置の電圧を検出する電圧検出工程と、前記電圧検
出工程の検出結果である検出電圧と予め定められた基準
電圧とを比較することによって、前記通常駆動パルス信
号の出力期間における当該通常駆動パルス信号を構成す
るパルスのパルス数を選択して切り替える歯数選択工程
とを備え、前記基準電圧は、前記蓄電装置から出力され
る電圧のうち、出力頻度の低い電圧領域に属する電圧に
設定されることを特徴とする。

【００１８】請求項９に記載の発明は、請求項８記載の
計時装置の制御方法において、前記歯数選択工程は、前
記基準電圧を境にして切り替えられる二つのパルス数の
うち、前記検出電圧が前記基準電圧よりも低い場合に
は、パルス数の多い方を選択し、前記検出電圧が前記基
準電圧よりも高い場合には、パルス数の少ない方を選択
することを特徴とする。

【００１９】請求項１０に記載の発明は、請求項９記載
の計時装置の制御方法において、前記計時装置は、前記
基準電圧および前記基準電圧を境にして切り替えられる
二つのパルス数の組み合わせを複数有することを特徴と
する。

【００２０】請求項１１に記載の発明は、請求項９記載
の計時装置の制御方法において、前記基準電圧を境にし
て切り替えられる二つのパルス数のうち、前記パルス数
の多い方に対応する前記通常駆動パルス信号が、前記パ
ルス数の少ない方に対応する前記通常駆動パルス信号よ
りも大きな実効電力を有するように設定されていること
を特徴とする。

【００２１】請求項１２に記載の発明は、請求項８記載
の計時装置の制御方法において、前記基準電圧は、前記
蓄電装置に充電された電圧の平均放電電圧近傍の範囲外
となる電圧領域に属する電圧に設定されることを特徴と
する。

【００２２】

【発明の実施の形態】以下に図面を参照しながら本発明
の実施形態を説明する。 [１] 実施形態の構成 [１．１］ 全体構成 図４に、本発明の実施形態におけるアナログ電子時計１
の概略構成を示す。アナログ電子時計１は、腕時計であ
って、使用者は装置本体に連結されたベルトを手首に巻
き付けて使用するようになっている。アナログ電子時計
１は、大別すると、交流電力を発電する発電部Ａと、、
発電部Ａからの交流電圧を整流するとともに昇圧した電
圧を蓄電し、各構成部分へ電力を給電する電源部Ｂと、
発電部Ａの発電状態を検出し、検出結果に基づいて装置
全体を制御する制御部Ｃと、指針を駆動する運針機構Ｄ
と、制御部Ｃからの制御信号に基づいて運針機構Ｄを駆
動する駆動部Ｅと、を備えて構成されている。この場合
において、制御部Ｃは、発電部Ａの発電状態に応じて、
運針機構Ｄを駆動して時刻表示を行う表示モードと、運
針機構Ｄへの給電を停止して電力を節電する節電モード
とを切り換えるようになっている。また、節電モードか
ら表示モードへの移行は、ユーザがアナログ電子時計１
を手に持ってこれを振ることによって、強制的に移行さ
れるようになっている。以下、各構成部分について説明
する。なお、制御部Ｃについては機能ブロックを用いて
後述する。

【００２３】まず、発電部Ａは、大別すると、発電装置
４０と、ユーザの腕の動きなどを捉えて装置内で旋回
し、運動エネルギーを回転エネルギーに変換する回転錘
４５と、回転錘の回転を発電に必要な回転数に変換（増
速）して発電装置４０側に伝達する増速用ギア４６と、
を備えている。発電装置４０は、回転錘４５の回転が増
速用ギア４６を介して発電用ロータ４３に伝達され、発
電用ロータ４３が発電用ステータ４２の内部で回転する
ことにより、発電用ステータ４２に接続された発電コイ
ル４４に誘起された電力を外部に出力する電磁誘導型の
交流発電装置として機能している。したがって、発電部
Ａは、使用者の生活に関連したエネルギーを利用して発
電を行い、その電力を用いてアナログ電子時計１を駆動
できるようになっている。

【００２４】次に、電源部Ｂは、整流回路として作用す
るダイオード４７と、大容量コンデンサ４８と、昇降圧
回路４９と、を備えて構成されている。昇降圧回路４９
は、複数のコンデンサ４９ａ、４９ｂおよび４９ｃを用
いて多段階の昇圧および降圧ができるようになってお
り、制御部Ｃからの制御信号φ１１によって駆動部Ｅに
供給する電圧を調整することができる。また、昇降圧回
路４９の出力電圧はモニタ信号φ１２によって制御部Ｃ
にも供給されており、これによって出力電圧をモニタで
きると共に、出力電圧の微小な増減によって発電部Ａが
発電を行っているか否かを制御部Ｃにより判断できるよ
うにしている。ここで、電源部Ｂは、Ｖｄｄ（高電位
側）を基準電位（ＧＮＤ）に取り、ＶTKN（低電位側）
を電源電圧として生成している。上記説明では、昇降圧
回路４９の出力電圧をモニタ信号φ１２を介してモニタ
することにより発電検出を行っているが、昇降圧回路を
設けない回路構成においては、低電位側電源電圧ＶTKN
を直接モニタすることによっても発電検出を行うことが
可能である。

【００２５】次に運針機構Ｄについて説明する。運針機
構Ｄに用いられているステッピングモータ７０は、パル
スモータ、ステッピングモータ、階動モータあるいはデ
ジタルモータなどとも称され、デジタル制御装置のアク
チュエータとして多用されている、パルス信号によって
駆動されるモータである。近年、携帯に適した小型の電
子装置あるいは情報機器用のアクチュエータとして小
型、軽量化されたステッピングモータが多く採用されて
いる。このような電子装置の代表的なものが電子時計、
時間スイッチ、クロノグラフといった計時装置である。

【００２６】本例のステッピングモータ７０は、駆動部
Ｅから供給される駆動パルスによって磁力を発生する駆
動コイル７１と、この駆動コイル７１によって励磁され
るステータ７２と、さらに、ステータ７２の内部におい
て励磁される磁界により回転するロータ７３を備えてい
る。また、ステッピングモータ７０は、ロータ７３がデ
ィスク状の２極の永久磁石によって構成されたＰＭ型
（永久磁石回転型）で構成されている。ステータ７２に
は、駆動コイル７１で発生した磁力によって異なった磁
極がロータ７３の回りのそれぞれの相（極）７５および
７６に発生するように磁気飽和部７７が設けられてい
る。また、ロータ７３の回転方向を規定するために、ス
テータ７２の内周の適当な位置には内ノッチ７８が設け
られており、コギングトルクを発生させてロータ７３が
適当な位置に停止するようにしている。

【００２７】ステッピングモータ７０のロータ７３の回
転は、かなを介してロータ７３に噛合された五番車５
１、四番車５２、三番車５３、二番車５４、日の裏車５
５および筒車５６からなる輪列５０によって各針に伝達
される。四番車５２の軸には秒針６１が接続され、二番
車５４には分針６２が接続され、さらに、筒車５６には
時針６３が接続されている。ロータ７３の回転に連動し
てこれらの各針によって時刻が表示される。輪列５０に
は、さらに、年月日などの表示を行うための伝達系など
（不図示）を接続することももちろん可能である。

【００２８】次に、駆動部Ｅは制御部Ｃの制御の基にス
テッピングモータ７０に様々な駆動パルスを供給する。
より詳細には、制御部Ｃからそれぞれのタイミングで極
性およびパルス幅の異なる制御パルスを印加することに
より、駆動コイル７１に極性の異なる駆動パルスを供給
したり、あるいは、ロータ７３の回転検出用および磁界
検出用の誘起電圧を励起する検出用のパルスを供給する
ことができるようになっている。

【００２９】［１．２］ 制御系の機能構成 次に図１を参照して実施形態の制御系の機能構成につい
て説明する。図１において、符号Ａ〜Ｅは、図４に示し
た発電部Ａ、電源部Ｂ、制御部Ｃ、運針機構Ｄおよび駆
動部Ｅにそれぞれ対応している。アナログ電子時計１
は、交流電力を発電する発電ユニット１０と、発電ユニ
ット１０から出力される交流電圧を整流する整流回路１
１と、整流された電圧を蓄電する蓄電ユニット１２と、
蓄電ユニット１２に蓄電された電圧を検出する電圧検出
回路１３と、電圧検出回路１３により検出された電圧値
に基づいて、通常駆動パルス信号の出力期間中における
通常駆動パルス信号を構成するパルス数（以下、歯数と
いう）を選択して切り替える歯数選択回路１４と、アナ
ログ電子時計１全体を制御する制御回路１５と、運用針
を駆動するモータ１７と、制御回路１５から出力された
通常駆動パルス信号に基づいてモータ１７を駆動するモ
ータ駆動回路１６とを備えて構成されている。

【００３０】ここで、図５を参照して通常駆動パルス信
号の歯数について説明する。まず、図５（ａ）は、歯数
が６発である通常駆動パルス信号を示し、図５（ｂ）
は、歯数が８発である通常駆動パルス信号を示す。そし
て、ｔ１は通常駆動パルス信号を構成するパルスの周期
を示し、ｔ２は通常駆動パルス信号のパルスが“Ｈ”で
ある時間を示す。ここで、通常駆動パルス信号を構成す
るパルスの周期ｔ１に対する通常駆動パルス信号のパル
スが“Ｈ”である時間ｔ２の割合（ｔ２／ｔ１）を通常
駆動パルス信号のデューティ比といい、図５（ａ）
（ｂ）においては、デューティ比が同一の場合を示して
いる。また、Ｋ１ａは、１回の運針時に出力される歯数
が６発である通常駆動パルス信号の出力時間を示し、Ｋ
１ｂは、１回の運針時に出力される歯数が８発である通
常駆動パルス信号の出力時間を示す。例えば、通常駆動
パルス信号を構成するパルスの周期ｔ１が0.488[msec]
である場合には、歯数が６発である通常駆動パルス信号
の出力時間Ｋ１ａは、0.488[msec]×6=2.928[msec]とな
る。一方、歯数が８発である通常駆動パルス信号の出力
時間Ｋ１ｂは、0.488[msec]×8=3.904[msec]となる。図
５に示したように、デューティ比が同じである場合にお
いては、歯数が６発である通常駆動パルス信号の実効電
力は、歯数が８発である通常駆動パルス信号の実効電力
に比べて歯数が少ない分小さくなることとなる。

【００３１】また、アナログ電子時計１は、確実にモー
タ１７を回転させるために通常駆動パルス信号よりも実
効電力の大きな駆動パルス信号である補正駆動パルス信
号を出力する補正駆動パルス出力回路１８と、モータ１
７の回転および回転検出に影響を与える磁界を検出する
高周波磁界検出回路１９および交流磁界検出回路２０
と、モータ１７に誘起される電圧のレベルによりモータ
１７が回転したか否かを検出する回転検出回路２１とを
備えて構成されている。

【００３２】ここで、高周波磁界としては、例えば、家
電製品におけるスイッチのＯＮ−ＯＦＦ時あるいは電気
毛布の温度コントローラの作動時に発生する電磁ノイズ
のようなスパイク状の電磁ノイズであり不定期に発生す
るものなどがある。また、交流磁界としては、例えば、
商用電源で作動する家電製品等から発生する５０Ｈｚあ
るいは６０Ｈｚの磁界、または、シェーバー等のモータ
の回転に伴い発生する数百〜数キロＨｚの磁界などがあ
る。

【００３３】また、歯数選択回路１４は、電圧検出回路
１３により検出された電圧を、予め定められた通常駆動
パルス信号の歯数切替電圧と比較して、その比較結果に
対応して通常駆動パルス信号の歯数を選択するととも
に、選択した歯数に切り替える処理を行う。歯数選択回
路１４によって通常駆動パルス信号の歯数を切り替えら
れることによって、蓄電ユニット１２の電圧が、歯数切
り替え電圧に対して低電圧であるきには、１回の運針時
に出力される通常駆動パルス信号の歯数を多くした実効
電力の大きな通常駆動パルス信号を出力し、蓄電ユニッ
ト１２の電圧が、歯数切り替え電圧に対して高電圧であ
るときには、１回の運針時に出力される通常駆動パルス
信号の歯数を少なくした実効電力の小さな通常駆動パル
ス信号を出力することが可能となるため、低消費電力化
を図ることができる。

【００３４】また、通常駆動パルス信号の歯数切替電圧
は、図６のＡに示される出力頻度の高い電圧領域の範囲
外の電圧に設定される。具体的には、例えば、蓄電ユニ
ット１２の平均放電電圧が、１．３[Ｖ]である場合に
は、平均放電電圧の±２０％となる１．５６[Ｖ]または
１．０４[Ｖ]付近のいずれか一方に通常駆動パルス信号
の歯数切替電圧を設定する。なお、消費電力の観点から
は、上記電圧のうち１．０４[Ｖ]付近に通常駆動パルス
信号の歯数切替電圧を設定するほうが望ましい。

【００３５】このように、蓄電ユニット１２から出力さ
れる電圧のうち、出力頻度の低い電圧領域に属する電圧
に通常駆動パルス信号の歯数切替電圧を設定することに
より、頻繁に通常駆動パルス信号の歯数が切り替えられ
ることを防ぐことができる。その結果、歯数が切り替え
られてモータの非作動領域に属する回数も減るため、モ
ータ１７が作動せずに非回転となる割合を減少すること
が可能となる。なお、当該アナログ電子時計１は、通常
駆動パルス信号の歯数を切り替える場合には、制御回路
１５によりデューティ比の変更が禁止され、デューティ
比を変更せずに通常駆動パルス信号の歯数を切り替え
る。

【００３６】[２] 実施形態の動作 次に、図２および図３を参照して実施形態の動作につい
て説明する。図２に動作処理フローチャートを示し、図
３に動作タイミングチャートを示す。まず、アナログ電
子時計１の制御回路１５は、前回の運針時から運針の基
準時間である１秒が経過したか否かを判断する（ステッ
プＳ１）。ステップＳ１の判断において、運針の基準時
間である１秒が経過していないと判断された場合には
（ステップＳ１；Ｎｏ）、再度、判断を繰り返す。一
方、ステップＳ１の判断において、運針の基準時間であ
る１秒が経過していると判断された場合には（ステップ
Ｓ１；Ｙｅｓ）、電圧検出回路１３は、蓄電ユニット１
２に充電された電圧である電源電圧を検出する（ステッ
プＳ２）。そして、歯数選択回路１４は、電圧検出回路
１３により検出された電源電圧と、予め定められた通常
駆動パルス信号の歯数切替電圧とを比較して、その比較
結果に基づいて通常駆動パルス信号の歯数を選択して切
り替える（ステップＳ３）。

【００３７】ここで、歯数選択回路１４について、例え
ば、歯数切替電圧が１．４５[Ｖ]に設定されている場合
の具体的な動作を説明する。まず、電圧検出回路１３の
検出によって、電源電圧が１．４０[Ｖ]であると検出さ
れた場合に、歯数選択回路１４は、検出された電源電圧
である１．４０[Ｖ]と歯数切替電圧である１．４５[Ｖ]
とを比較する。そして、上記比較の場合、歯数切替電圧
よりも電源電圧のほうが低いため、歯数選択回路１４
は、通常駆動パルス信号の歯数を、選択対象となる歯数
のうち実効電力の大きな、歯数の多いほうを選択して、
設定する。次に、例えば、次回の電圧検出回路１３の検
出において、電源電圧が１．５０[Ｖ]であると検出され
た場合には、歯数選択回路１４は、検出された電源電圧
である１．５０[Ｖ]と歯数切替電圧である１．４５[Ｖ]
とを比較する。そして、上記比較の場合、歯数切替電圧
よりも電源電圧のほうが高いため、歯数選択回路１４
は、通常駆動パルス信号の歯数を、選択対象となる歯数
のうち実効電力の小さな、歯数の少ないほうを選択し
て、切り替える。このように、電源電圧が高くなった場
合には、実効電力の小さな通常駆動パルス信号を出力す
ることができるため、アナログ電子時計１の省電力化を
図ることが可能となる。

【００３８】また、当該アナログ電子時計１の場合に
は、通常駆動パルス信号の歯数切替電圧は、図６のＡに
示される二次電池から出力される電圧のうち出力頻度の
高い電圧領域の範囲外となる比較的出力頻度の低い電圧
に設定する。このように、通常駆動パルス信号の歯数切
替電圧を、蓄電ユニット１２から出力される電圧のうち
出力頻度の低い電圧領域に属する電圧に設定することに
より、頻繁に通常駆動パルス信号の歯数が切り替えられ
ることを防ぐことができる。

【００３９】次に、高周波磁界検出回路１９は、モータ
１７周辺の高周波磁界検出を行い、モータ１７の回転検
出に影響を与える高周波磁界が存在するか否かを判断す
る（ステップＳ４）。具体的には、図３（ｅ）に示すモ
ータ駆動パルス信号のうち高周波磁界検出パルス信号Ｓ
Ｐ０が出力されている期間に（時刻ｔ１から時刻ｔ２ま
での期間）、高周波磁界検出回路１９は、モータ１７周
辺の高周波磁界検出を行う。ステップＳ４の判断におい
て、モータ１７の回転検出に影響を与える高周波磁界が
存在する場合には（ステップＳ４；Ｙｅｓ）、処理をス
テップＳ１０に移行する。

【００４０】一方、ステップＳ４の判断において、モー
タ１７の回転検出に影響を与える高周波磁界が存在しな
い場合には（ステップＳ４；Ｎｏ）、交流磁界検出回路
２０は、モータ１７周辺の交流磁界検出を行い、モータ
１７の回転検出に影響を与える交流磁界が存在するか否
かを判断する（ステップＳ５）。具体的には、図３
（ｅ）に示すに示すモータ駆動パルス信号のうち交流磁
界検出パルス信号ＳＰ１１およびＳＰ１２が出力されて
いる期間に（時刻ｔ２から時刻ｔ３までの期間および時
刻ｔ３から時刻ｔ４までの期間）、交流磁界検出回路２
０は、モータ１７周辺の交流磁界検出を行う。ステップ
Ｓ５の判断において、モータ１７の回転検出に影響を与
える交流磁界が存在する場合には（ステップＳ５；Ｙｅ
ｓ）、処理をステップＳ１１に移行する。

【００４１】一方、ステップＳ５の判断において、モー
タ１７の回転検出に影響を与える交流磁界が存在しない
場合には（ステップＳ５；Ｎｏ）、制御回路１５は、通
常駆動パルス信号Ｋ１１をモータ駆動回路１６に対して
出力する（ステップＳ６）。具体的には、図３（ｅ）に
示すモータ駆動パルス信号のうち通常駆動パルス信号Ｋ
１１が出力される期間に（時刻ｔ４から時刻ｔ５までの
期間）、制御回路１５は、通常駆動パルス信号Ｋ１１を
出力する。

【００４２】次に、回転検出回路２１は、モータ１７の
回転検出を行い、モータ１７が正常に回転したか否かを
判断する（ステップＳ７）。具体的には、図３（ｅ）に
示すモータ駆動パルス信号のうち回転検出パルス信号Ｓ
Ｐ２が出力されている期間に（時刻ｔ５から時刻ｔ６ま
での期間）、回転検出回路２１は、モータ１７の回転検
出を行う。ステップＳ７の判断において、モータ１７が
正常に回転しなかった場合には（ステップＳ７；Ｎ
ｏ）、処理をステップＳ１３に移行する。

【００４３】一方、ステップＳ７の判断において、モー
タ１７が正常に回転した場合には（ステップＳ７；Ｙｅ
ｓ）、補正駆動パルス出力回路１８は、補正駆動パルス
信号Ｐ２およびＰｒの出力を停止する（ステップＳ
８）。具体的には、図３（ｅ）に示すモータ駆動パルス
信号のうち補正駆動パルス信号Ｐ２およびＰｒが出力さ
れる期間に（時刻ｔ７から時刻ｔ８までの期間）、補正
駆動パルス出力回路１８は、補正駆動パルス信号Ｐ２お
よびＰｒの出力を停止する。そして、制御回路１５は、
次回の運針時に出力される通常駆動パルス信号Ｋ１１の
デューティ比を後述するように調整する（ステップＳ
９）。その後、処理をステップＳ１に移行してアナログ
電子時計１の運針を継続する。

【００４４】また、上述したステップＳ４の判断におい
て、モータ１７の回転検出に影響を与える高周波磁界が
存在する場合には（ステップＳ４；Ｙｅｓ）、高周波磁
界検出回路１９は、高周波磁界検出パルス信号ＳＰ０の
出力を停止する（ステップＳ１０）。そして、制御回路
１５は、回転検出回路２１における回転検出パルス信号
ＳＰ１１およびＳＰ１２の出力を停止させる（スッテプ
Ｓ１１）とともに、通常駆動パルス信号Ｋ１１の出力を
停止する（スッテプＳ１２）。

【００４５】次に、補正駆動パルス出力回路１８は、確
実に運針を行うために通常駆動パルス信号Ｋ１１よりも
実効電力の大きい駆動パルス信号である補正駆動パルス
信号Ｐ２およびＰｒを出力する（ステップＳ１３）。具
体的には、図３（ｅ）に示すモータ駆動パルス信号のう
ち補正駆動パルス信号Ｐ２およびＰｒが出力される期間
に（時刻ｔ７から時刻ｔ８までの期間）、補正駆動パル
ス出力回路１８は、補正駆動パルス信号Ｐ２およびＰｒ
を出力する。

【００４６】そして、制御回路１５は、補正駆動パルス
信号Ｐ２およびＰｒを出力したことにより生じた磁界を
減少させるために消磁パルス信号ＰＥを出力する（ステ
ップＳ１４）。具体的には、図３（ｅ）に示すモータ駆
動パルス信号のうち消磁パルス出力信号ＰＥが出力され
る期間に（時刻ｔ９から時刻ｔ１０までの期間）、制御
回路１５は、消磁パルス信号ＰＥを出力する。また、制
御回路１５は、次回の運針時に出力される通常駆動パル
ス信号Ｋ１１のデューティ比を後述するように調整する
（ステップＳ１５）。その後、処理をステップＳ１に移
行してアナログ電子時計１の運針を継続する。

【００４７】[３] デューティ比の調整 ここで、次回の運針時に出力する通常駆動パルス信号Ｋ
１１のデューティ比の調整について説明する。上述した
ステップＳ１０において、回転検出回路２１は、モータ
１７が正常に回転したか否かを検出するとともに、検出
結果をデューティ比のアップダウンを制御するデューテ
ィアップダウン制御回路（制御回路１５に含まれる。不
図示）へ送信する。そして、その検出結果に基づいて、
デューティアップダウン制御回路３は、デューティ比を
カウントするデューティ設定カウンタ（制御回路１５に
含まれる。不図示）に対して、現時点において設定され
ているデューティ比よりも高いデューティ比に変更させ
るためのデューティアップダウン信号を送信し、あるい
は、現時点において設定されているデューティ比よりも
低いデューティ比に変更させるためのデューティアップ
ダウン信号を送信する。そして、デューティアップダウ
ン信号を受信したデューティ設定カウンタは、デューテ
ィ比を現時点において設定されているデューティ比の値
よりも、例えば１段高い値あるいは１段低い値に設定す
ることによって、次回の運針時に出力する通常駆動パル
ス信号Ｋ１１のデューティ比を調整する。

【００４８】[４] 実施形態の効果 上述した実施形態によれば、蓄電ユニットから出力され
る電圧のうち、出力頻度の低い電圧領域に属する電圧に
設定された通常駆動パルス信号の歯数切替電圧によっ
て、通常駆動パルス信号の歯数を切り替えるため（ステ
ップＳ３）、頻繁に通常駆動パルス信号の歯数が切り替
えられることを防ぐことができる。その結果、歯数が切
り替えられてモータの非作動領域に属する回数も減るた
め、モータが作動せずに非回転となる割合を減少するこ
とが可能となる。

【００４９】[５] 変形例 [５．１] 第１変形例 なお、本実施形態において、歯数切替電圧は、一の電圧
値のみに設定しているが、複数の電圧値に設定してもよ
い。また、歯数については、６発と８発に設定している
が、６発と８発に限定する必要はない。要するに、一の
歯数切替電圧に対して選択可能となる歯数のうち、歯数
切替電圧よりも低電圧である場合には、実効電力の高い
方となるパルス数の多い歯数を選択でき、歯数切替電圧
よりも高電圧である場合には、実効電力の低い方となる
パルス数の少ない歯数を選択できればよい。

【００５０】[５．２] 第２変形例 また、本実施形態における発電装置の例としては、電磁
誘導型発電装置、およびピエゾ素子を有する発電装置、
または、電磁発電機（回転錘による場合、リューズ等を
用いて発電機を駆動する場合）および浮遊電磁波受信
（放送・通信電波を利用した電磁誘導型発電）等であっ
てもよい。さらに、これらの発電装置が２種類以上併存
する計時装置でもよい。なお、発電装置が２種類以上併
存する場合には、上記に例示した発電装置に加え、太陽
電池、または、熱電素子を有する発電装置を併存させて
もよい。

【００５１】［５．３］ 第３変形例 また、本実施形態においては、アナログ電子時計の計時
装置を例として説明したが、腕時計や置き時計等の計時
装置であってもよい。要するに、発電時に磁界が発生
し、かつ、モータを備える時計であるならば、いかなる
時計においても本発明の適用が可能である。

【００５２】［５．４］ 第４変形例 また、本実施形態においては、アナログ電子時計の計時
装置を例として説明したが、電磁発電装置から供給され
る電力に基づいてモータを駆動する電子機器において、
前記電磁発電装置から供給される電力を蓄電する蓄電装
置（蓄電手段）と、前記蓄電装置の電圧を検出する電圧
検出装置（電圧検出手段）と、前記電圧検出装置の検出
結果である検出電圧と予め定められた基準電圧とを比較
することによって、前記通常駆動パルス信号の出力期間
における当該通常駆動パルス信号を構成するパルスのパ
ルス数を選択して切り替える歯数選択装置（歯数選択手
段）とを備え、前記基準電圧は、前記蓄電装置から出力
される電圧のうち、出力頻度の低い電圧領域に属する電
圧に設定されるように構成してもよい。また、電磁発電
装置から供給される電力に基づいてモータを駆動する電
子機器の制御方法において、前記電子機器は、前記電磁
発電装置から供給される電力を蓄電する蓄電装置を備
え、前記蓄電装置の電圧を検出する電圧検出工程と、前
記電圧検出工程の検出結果である検出電圧と予め定めら
れた基準電圧とを比較することによって、前記通常駆動
パルス信号の出力期間における当該通常駆動パルス信号
を構成するパルスのパルス数を選択して切り替える歯数
選択工程とを備え、前記基準電圧は、前記蓄電装置から
出力される電圧のうち、出力頻度の低い電圧領域に属す
る電圧に設定されるように構成してもよい。このような
電子機器としては、上述した電磁発電装置とモータとを
備える携帯電子機器、例えばオーディオプレーヤ（Ｃ
Ｄ、ＭＤ等のプレーヤー）、携帯電話、パソコン、その
他の情報端末等が挙げられる。

【００５３】

【発明の効果】上述したように本発明によれば、通常駆
動パルス信号の歯数切替電圧を、蓄電ユニットから出力
される電圧のうち、出力頻度の低い電圧領域に属する電
圧に設定することにより、頻繁に通常駆動パルス信号の
歯数が切り替えられることを防ぐことができる。それに
よって、歯数が切り替えられてモータの非作動領域に属
する回数も減り、モータが作動せずに非回転となる割合
を減少することが可能となる。

【００５４】このように、モータをより確実に回転させ
ることができるので、実効電力の大きな補正駆動パルス
信号の出力を低減することが可能となる。それによっ
て、アナログ電子時計における消費電力の節減を図るこ
とが可能となるとともに、補正駆動パルス信号の出力に
よる残留磁界の影響から発生する運針不良の低減を図る
ことも可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態におけるアナログ電子時計の
概要構成を示すブロック図である。

【図２】同実施形態における動作処理フローチャートで
ある。

【図３】同実施形態における動作タイミングチャートで
ある。

【図４】同実施形態におけるアナログ電子時計の全体構
成図である。

【図５】通常駆動パルス信号の歯数を示す図である。

【図６】二次電池の放電カーブ特性を示す図である。

【図７】通常駆動パルス信号の歯数ごとに示される指針
駆動モータ作動領域を電源電圧とデューティ比との関係
により表した図である。

【符号の説明】

１……アナログ電子時計（計時装置） １０……発電ユニット（発電装置） １２……蓄電ユニット（蓄電手段） １３……電圧検出回路（電圧検出手段） １４……歯数選択回路（歯数選択手段） １５……制御回路（変更手段、禁止手段） １７……モータ １８……補正駆動パルス出力回路（補正駆動パルス出力
手段） ２１……回転検出回路（回転検出手段）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 飯島 好隆 長野県諏訪市大和３丁目３番５号 セイコ ーエプソン株式会社内 Ｆターム(参考） 2F001 AA05 AA06 AB01 AD00 AG11 AH00 AH04 AH08 2F084 AA06 AA07 BB01 BB09 CC03 GG01 GG02 GG04 JJ05 LL03 5H580 AA01 BB01 BB05 CA02 DD10 FA01 FA03 FA04 FA22 FA23 FA28 FD12 HH01 HH23 JJ12 KK03

Claims (12)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 電磁発電装置から供給される電力に基づ
   いてモータを駆動する計時装置において、 前記電磁発電装置から供給される電力を蓄電する蓄電手
   段と、 前記蓄電手段の電圧を検出する電圧検出手段と、 前記電圧検出手段の検出結果である検出電圧と予め定め
   られた基準電圧とを比較することによって、前記通常駆
   動パルス信号の出力期間における当該通常駆動パルス信
   号を構成するパルスのパルス数を選択して切り替える歯
   数選択手段とを備え、 前記基準電圧は、前記蓄電手段から出力される電圧のう
   ち、出力頻度の低い電圧領域に属する電圧に設定される
   ことを特徴とする計時装置。
2. 【請求項２】 請求項１記載の計時装置において、 前記歯数選択手段は、前記基準電圧を境にして切り替え
   られる二つのパルス数のうち、前記検出電圧が前記基準
   電圧よりも低い場合には、パルス数の多い方を選択し、
   前記検出電圧が前記基準電圧よりも高い場合には、パル
   ス数の少ない方を選択することを特徴とする計時装置。
3. 【請求項３】 請求項２記載の計時装置において、 前記基準電圧および前記基準電圧を境にして切り替えら
   れる二つのパルス数の組み合わせを複数有することを特
   徴とする計時装置。
4. 【請求項４】 請求項２記載の計時装置において、 前記基準電圧を境にして切り替えられる二つのパルス数
   のうち、前記パルス数の多い方に対応する前記通常駆動
   パルス信号が、前記パルス数の少ない方に対応する前記
   通常駆動パルス信号よりも大きな実効電力を有するよう
   に設定されていることを特徴とする計時装置。
5. 【請求項５】 請求項１記載の計時装置において、 前記基準電圧は、前記蓄電手段に充電された電圧の平均
   放電電圧近傍の電圧領域外となる電圧領域に属する電圧
   に設定されることを特徴とする計時装置。
6. 【請求項６】 請求項１記載の計時装置において、 前記通常駆動パルス信号のデューティ比を変更する変更
   手段と、 前記歯数選択手段により前記通常駆動パルス信号の歯数
   が切り替えられるときには、前記変更手段により行われ
   るデューティ比の変更を禁止する禁止手段とを備えたこ
   とを特徴とする計時装置。
7. 【請求項７】 請求項１記載の計時装置において、 前記モータが回転したか否かを検出する回転検出手段
   と、 前記回転検出手段により前記モータが非回転であると検
   出された場合に、前記通常駆動パルス信号よりも実効電
   力の大きな補正駆動パルス信号を前記モータに出力する
   補正駆動パルス出力手段とを備えたことを特徴とする計
   時装置。
8. 【請求項８】 電磁発電装置から供給される電力に基づ
   いてモータを駆動する計時装置の制御方法において、 前記計時装置は、前記電磁発電装置から供給される電力
   を蓄電する蓄電装置を備え、 前記蓄電装置の電圧を検出する電圧検出工程と、 前記電圧検出工程の検出結果である検出電圧と予め定め
   られた基準電圧とを比較することによって、前記通常駆
   動パルス信号の出力期間における当該通常駆動パルス信
   号を構成するパルスのパルス数を選択して切り替える歯
   数選択工程とを備え、 前記基準電圧は、前記蓄電装置から出力される電圧のう
   ち、出力頻度の低い電圧領域に属する電圧に設定される
   ことを特徴とする計時装置の制御方法。
9. 【請求項９】 請求項８記載の計時装置の制御方法にお
   いて、 前記歯数選択工程は、前記基準電圧を境にして切り替え
   られる二つのパルス数のうち、前記検出電圧が前記基準
   電圧よりも低い場合には、パルス数の多い方を選択し、
   前記検出電圧が前記基準電圧よりも高い場合には、パル
   ス数の少ない方を選択することを特徴とする計時装置の
   制御方法。
10. 【請求項１０】 請求項９記載の計時装置の制御方法に
    おいて、 前記計時装置は、前記基準電圧および前記基準電圧を境
    にして切り替えられる二つのパルス数の組み合わせを複
    数有することを特徴とする計時装置の制御方法。
11. 【請求項１１】 請求項９記載の計時装置の制御方法に
    おいて、 前記基準電圧を境にして切り替えられる二つのパルス数
    のうち、前記パルス数の多い方に対応する前記通常駆動
    パルス信号が、前記パルス数の少ない方に対応する前記
    通常駆動パルス信号よりも大きな実効電力を有するよう
    に設定されていることを特徴とする計時装置の制御方
    法。
12. 【請求項１２】 請求項８記載の計時装置の制御方法に
    おいて、 前記基準電圧は、前記蓄電装置に充電された電圧の平均
    放電電圧近傍の範囲外となる電圧領域に属する電圧に設
    定されることを特徴とする計時装置の制御方法。