JPH0680195U - 太陽電池時計 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 本考案は、低照度下においても大容量コンデ
ンサへの充電が可能な太陽電池時計を提供する。 【構成】 大容量コンデンサと小容量コンデンサとを備
えた太陽電池時計において、時分割信号作成回路を設け
前記大容量コンデンサが放電しきった後の光の再照射開
始時に、分割信号により大容量コンデンサと小容量コン
デンサとを交互に充電するようにした。 【効果】 低照度下においても大容量コンデンサへの充
電が可能になる。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、太陽電池と蓄電器としての大容量コンデンサによって駆動される電 子時計の充電特性の改良に関する。

【０００２】

【従来の技術】

従来、太陽電池と電気二重層型の大容量コンデンサとを組合せることにより電 池交換を不要とした長寿命の電子時計が製品化されている。しかし前記大容量コ ンデンサは大容量で有るため電子時計を暗い場所に放置することによって一度完 全に放電してしまうと、次に明るい場所に出して光を当てても時計回路の動作開 始電圧まで充電するのに長時間を必要とするため時計の動作開始に時間がかかり 過ぎるという問題があった。しかるに、この問題を解決するための提案が特公平 ４ー８０３５５号公報にて行なわれており、以下図面により説明する。

【０００３】 図４は従来の太陽電池時計のブロック図であり、１は太陽電池、２は太陽電池 への逆流防止用のダイオ−ド、３は電気二重層型の大容量コンデンサ、４は時計 回路、５は定電圧回路、６は放電用のダイオ−ド、７は電圧検出回路、８は充電 回路、９は逆流防止用のダイオ−ド、１０は充電用トランジスタ、１１は小容量 コンデンサである。前記太陽電池１の発生電圧がダイオ−ド２の順方向電圧を越 え、最低動作電圧以上になると前記時計回路４が機能を開始する。ここで充電用 トランジスタ１０は、電圧検出回路７が前記時計回路４が十分動作できる電圧レ ベルを検出して検出信号を発生するまでＯＮしない。そして電圧検出回路７が前 記太陽電池１の発生電圧が十分大きな電圧レベルであることを検出すると前記充 電用トランジスタ１０がＯＮとなり、太陽電池１の発生余剰電流により前記大容 量コンデンサ３への充電が行なわれる。そして前記大容量コンデンサ３への充電 が十分行なわれることによって、その端子電圧が上昇すると定電圧回路５によっ て定格電圧に制御する。又、照度が低下した場合には、ダイオ−ド６を介して大 容量コンデンサ３に蓄積された電かにより前記時計回路４の駆動が行なわれる。

【０００４】 上記構成の如く照度が低い状態を電圧検出回路７が検出している間は、充電回 路８充電用トランジスタ１０をＯＦＦすることによって小容量コンデンサ１１の みによる時計回路４の駆動を行ない、前記電圧検出回路７が時計機能を維持する 以上の電圧上昇を検出すると充電用トランジスタ１０をＯＮして太陽電池１の余 剰電流を大容量コンデンサ３の充電に分配する方式であるため、大容量コンデン サ７の充電時間を待つことなく時計回路４をクイックスタートさせる事が出来る ものである。

【０００５】

【考案が解決しようとする課題】

図４に示す構成によれば、大容量コンデンサ３が一度放電した状態から光を当 てた場合でも、大容量コンデンサ３の充電時間を待つことなくクイックスタート を行なうことが基本的に可能となる。しかし上記構成においては、一度放電した 状態から光を当てた場合の照射条件によっては、いつまでたっても大容量コンデ ンサ３への充電が行なわれないという問題が発生する。すなわち前記太陽電池時 計に光照射を再開した場所が、照度の低い室内であった場合いを考えると、この 室内の条件が太陽電池の発生電圧が前記最低動作開始電圧を維持する程度の照度 しか得られない場合には、時計回路４は小容量コンデンサ１１によって動作を開 始するが、電圧検出回路７が検出信号を発生できないため前記充電用トランジス タ１０がＯＮせず大容量コンデンサ３への充電が行なわれない。

【０００６】 従って太陽電池１に光が当っている間は小容量コンデンサ１１によって時計回 路４が動作しているが、ちょとでも光が当らなくなると大容量コンデンサ３から の電圧供給は行なわれないため時計回路４の動作は停止してしまうことになる。 すなわち、少し暗い照明下にあるオフイスや、店内においては大容量コンデンサ ３が二次電池の機能をはたさない構成となっている。本考案の目的は上記問題を 解決し、少し暗い照明下においても大容量コンデンサの充電が可能な太陽電池時 計を提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】

上記目的を達成するための本考案における構成は下記のとうりである。太陽電 池と該太陽電池によって充電される比較的容量の小さい小容量コンデンサと、前 記太陽電池よりスイッチ手段を介して充電される大容量コンデンサと前記小容量 コンデンサ及び大容量コンデンサよりエネルギーを供給されて動作する時計回路 とを有する電子時計において、時分割信号作成回路を設け、該時分割信号作成回 路より出力される時分割信号によって前記スイッチ手段を制御する事を特徴とす る。

【０００８】 又、前記時計回路はモータ負荷を駆動するためのモータ駆動信号を出力する 駆動信号作成回路を有し、前記時分割信号作成回路は前記モータ駆動信号の１周 期時間を２分割する時分割信号を作成する事を特徴とする。

【０００９】 更に、前記大容量コンデンサの充電電圧が予め定められた電圧値以上である ことを検出する電圧検出回路と該電圧検出回路の検出信号により前記時分割信号 の出力を停止する時分割信号停止手段を設け、該時分割信号停止手段により前記 スイッチ手段を充電状態に保持する事を特徴とする。

【００１０】

【実施例】

以下図面により本考案の実施例を詳述する。図１は本考案における太陽電池時 計のブロック線図であり、１は太陽電池、３は大容量コンデンサ、４０は時計回 路であり、モータコイル５０を駆動するための機能を有する。５は定電圧回路、 ６は放電用のダイオ−ド、７電圧検出回路、ＴＮは充電用トランジスタ、１１は 小容量コンデンサ、２及び９は逆流阻止用のダイオ−ドである。上記構成におい て図４と同一番号は同一要素を示し、同じ動作を行なうものである。

【００１１】 次に図１の動作を説明すると、太陽電池１の発生電圧がダイオ−ド２の順方向 電圧を越えて前記時計回路４０の動作開始電圧以上になると小容量コンデンサ１ １が短時間で充電されることにより時計回路４０が動作を開始する。この結果時 計回路４０は後述する分割信号Ｐｃを出力して充電用トランジスタＴＮを間欠的 にＯＮーＯＦＦすることにより、太陽電池１の発生電圧は分割信号ＰｃがＯＮの 間だけ大容量コンデンサ３に充電されて行く。すなわち分割信号ＰｃがＯＦＦの 間は小容量コンデンサ１１が急速充電されることにより時計回路４０を動作させ 、分割信号ＰｃがＯＮになっている間は充電用トランジスタＴＮを介して大容量 コンデンサ３が充電されて行く。

【００１２】 そして上記動作が継続されることによって大容量コンデンサ３の充電電圧が上 昇して行き動作開始電圧以上になると電圧検出回路７が検出信号Ｐｋを出力して 前記時計回路４０に入力する事により時計回路４０からの分割信号Ｐｃが停止し 、充電用トランジスタＴＮをＯＮ状態に保持することにより小容量コンデンサ１ １と大容量コンデンサ３を並列接続する。

【００１３】 図２は図１における時計回路４０の詳細を示すブロック図である。４１は水晶 発信回路、４２は分周回路、４３はモータ駆動信号作成回路、４４はモータ駆動 回路、４５は前記分周回路４２よりの信号を入力して分割信号Ｐｃを出力する時 分割信号作成回路であり、制御端子Ｃに供給される電圧検出信号ＰｋがＨの時に は力端子Ｑに分割信号Ｐｃを出力し、検出信号ＰｋがＬの時には力端子ＱにＶｄ ｄ信号を出力する。

【００１４】 次に図３の波形図により動作を説明する。前記太陽電池時計を完全に放電した 状態から光を当てることによって充電を開始し、その発生電圧が時計回路４０の 動作開始電圧に達すると時計回路４０が動作を開始し、図２に示す水晶発信回路 ４１、分周回路４２、モータ駆動信号作成回路４３によりモータ駆動信号Ｐｍが 出力される。しかしこの時点ではまだ充電電圧が十分高くなっていないため前記 電圧検出回路７は電圧低下を検出し、検出信号ＰｋがＨとなっている。この状態 では周知の如く電圧低下を警告するための間欠２秒運針を行なう警告駆動信号Ｐ ｍｌが出力され、各々コイル端子Ｏ１，Ｏ２を介して駆動信号Ｐｏ１、Ｐｏ２が 前記モータコイル５０に供給される。

【００１５】 又、分周回路４２により時分割信号作成回路４５は分割信号Ｐｃを作成して出 力端子Ｏｔに供給するが、この分割信号Ｐｃは前記検出信号Ｐｋによって制御さ れ、検出信号ＰｋがＨの時だけ出力され検出信号ＰｋがＬの時はＶｄｄ信号が出 力される。前記分割信号Ｐｃをゲート信号とする充電用トランジスタＴＮは分割 信号ＰｃがＬの時にはＯＦＦとなっているため太陽電池１の発生電圧はダイオ− ド２を介して小容量コンデンサ１１のみを充電し、該小容量コンデンサ１１の充 電電圧によって時計回路４０を動作させるが、前記分割信号ＰｃがＨになると充 電用トランジスタＴＮがＯＮとなることによって太陽電池１の発生電圧はダイオ −ド９及び充電用トランジスタＴＮを介して大容量コンデンサ３の充電も行なう 。尚、この時ダイオ−ド２を介して小容量コンデンサ１１が並列接続されるが、 発生電圧はほとんど大容量コンデンサ３に充電される。

【００１６】 すなわち照度が低くて検出信号ＰｋがＨの状態にある時は、分割信号ＰｃがＬ の間に小容量コンデンサ１１に充電された電圧によって時計回路４０をクイック スタート状態にて動作させ、又分割信号ＰｃがＨの間は大容量コンデンサ３の充 電を行なう事により徐々に大容量コンデンサ３の電圧を上昇させて行くものであ る。そして大容量コンデンサ３が十分に充電される事によって端子電圧が上昇す ると前記電圧検出回路７が検出信号ＰｋをＬに反転させる。この結果モータ駆動 信号作成回路４３は警告表示モードが解除されて通常の１秒周期運針を行なうた めの通常駆動信号Ｐｍｈを出力し、又、時分割信号作成回路４５は検出信号Ｐｋ がＬになる事により分割信号Ｐｃに替えてＶｄｄ信号（Ｈレベル）を出力するた め、充電用トランジスタＴＮがＯＮ状態に保持され、前記小容量コンデンサ１１ と大容量コンデンサ３とが並列接続される。そして更に照度が高くなる事により 充電電圧が上昇すると、やがて定電圧回路５が動作して定電圧を保持し、時計回 路４０は安定した駆動条件となる。

【００１７】 このようにして分割信号ＰｃがＯＦＦの間に充電された小容量コンデンサ１１ によって電子時計の１回の運針動作を維持しながら、分割信号ＰｃがＯＮの間を 利用して大容量コンデンサ３を徐々に充電して行き、そして大容量コンデンサ３ が十分に充電されると、小容量コンデンサ１１と大容量コンデンサ３とを並列接 続して時計回路４０の安定動作を行なうものである。

【００１８】

【考案の効果】

上記のごとく本考案によれば、照度が低い状態においても時分割信号によって 小容量コンデンサと大容量コンデンサとを充電する方式であるため、室内等の使 用場所で、前記太陽電池の発生電圧が最低動作開始電圧を維持する程度の照度し か得られない場合であっても大容量コンデンサを二次電池とした時計回路の安定 駆動を行なう事が可能となり、太陽電池時計の信頼性向上に大なる効果を有する 。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の太陽電池時計を示すブロック図であ
る。

【図２】本考案の時計回路の詳細を示すブロック図であ
る。

【図３】本考案の波形図である。

【図４】従来の太陽電池時計を示すブロック図である。

【符号の説明】

１ 太陽電池 ３ 大容量コンデンサ ４、４０ 時計回路 ７ 電圧検出回路 １１ 小容量コンデンサ ４４ モータ駆動回路 ４５ 時分割信号作成回路 ＴＮ 充電用トランジスタ

Claims (3)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 太陽電池と該太陽電池によって充電され
   る比較的容量の小さい小容量コンデンサと、前記太陽電
   池よりスイッチ手段を介して充電される大容量コンデン
   サと前記小容量コンデンサ及び大容量コンデンサよりエ
   ネルギーを供給されて動作する時計回路とを有する電子
   時計において、時分割信号作成回路を設け、該時分割信
   号作成回路より出力される時分割信号によって前記スイ
   ッチ手段を制御する事を特徴とする太陽電池時計。
2. 【請求項２】 前記時計回路はモータ負荷を駆動するた
   めのモータ駆動信号を出力する駆動信号作成回路を有
   し、前記時分割信号作成回路は前記モータ駆動信号の１
   周期時間を２分割する時分割信号を作成する事を特徴と
   する太陽電池時計。
3. 【請求項３】 前記大容量コンデンサの充電電圧が予め
   定められた電圧値以上であることを検出する電圧検出回
   路と該電圧検出回路の検出信号により前記時分割信号の
   出力を停止する時分割信号停止手段を設け、該時分割信
   号停止手段により前記スイッチ手段を充電状態に保持す
   る事を特徴とする太陽電池時計。