JPH0772271A - 電子時計 - Google Patents
電子時計Info
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- JPH0772271A JPH0772271A JP6003261A JP326194A JPH0772271A JP H0772271 A JPH0772271 A JP H0772271A JP 6003261 A JP6003261 A JP 6003261A JP 326194 A JP326194 A JP 326194A JP H0772271 A JPH0772271 A JP H0772271A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- power source
- voltage
- capacitor
- circuit
- boosting
- Prior art date
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- Granted
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Classifications
-
- G—PHYSICS
- G04—HOROLOGY
- G04C—ELECTROMECHANICAL CLOCKS OR WATCHES
- G04C10/00—Arrangements of electric power supplies in time-pieces
- G04C10/02—Arrangements of electric power supplies in time-pieces the power supply being a radioactive or photovoltaic source
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Electromechanical Clocks (AREA)
- Direct Current Feeding And Distribution (AREA)
- Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】フラットでない放電特性を待つ電源を用いても
その電源の持つ電気エネルギーを十分に活用する。 【構成】少なくとも電源Ａと電源Ａより小なる電気エネ
ルギーを有する電源Ｂとよりなる複数の電源を有し、少
なくとも電源Ｂは充電可能でありかつ電源Ａより電源Ｂ
へ電気エネルギーを供給する手段を有し、かつ前記電源
Ａより電源Ｂへ電気エネルギーを供給する手段には電源
Ａと電源Ｂとの電圧レベルを変える手段を含む電子時
計。
その電源の持つ電気エネルギーを十分に活用する。 【構成】少なくとも電源Ａと電源Ａより小なる電気エネ
ルギーを有する電源Ｂとよりなる複数の電源を有し、少
なくとも電源Ｂは充電可能でありかつ電源Ａより電源Ｂ
へ電気エネルギーを供給する手段を有し、かつ前記電源
Ａより電源Ｂへ電気エネルギーを供給する手段には電源
Ａと電源Ｂとの電圧レベルを変える手段を含む電子時
計。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は水晶時計等電気エネルギ
ーをエネルギー源とする電子時計における電源部の構成
に関する。特に電源の放電特性がフラットでなく放電が
進むにつれて電圧の変化するような電源を有する電子時
計の電源部の改良に関する。
ーをエネルギー源とする電子時計における電源部の構成
に関する。特に電源の放電特性がフラットでなく放電が
進むにつれて電圧の変化するような電源を有する電子時
計の電源部の改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来の水晶時計等電気エネルギーをエネ
ルギー源とした電子時計はその電源部に銀電池の様なフ
ラットな放電特性を持つ電源を用いていた。これにより
電源の持つエネルギーを十分活用していた。
ルギー源とした電子時計はその電源部に銀電池の様なフ
ラットな放電特性を持つ電源を用いていた。これにより
電源の持つエネルギーを十分活用していた。
【０００３】しかし銀電池は高価でありしかも電池その
ものに寿命がある等欠点も大きかった。
ものに寿命がある等欠点も大きかった。
【０００４】これらの解決策として近年価格的にはアル
カリマンガン電池等が用いられる様になったし、電池そ
のものの寿命に関してはソーラバッテリーを電源とし２
次電池として高容量コンデンサーを用いた時計も提案さ
れている。
カリマンガン電池等が用いられる様になったし、電池そ
のものの寿命に関してはソーラバッテリーを電源とし２
次電池として高容量コンデンサーを用いた時計も提案さ
れている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】上記技術では、アルカ
リマンガン電池は放電特性がフラットでなく時計の作動
停止後にもエネルギーを多く有しており、電池の特性を
十分活かしているとは言えないのが現状である。又、２
次電池として高容量コンデンサーを用いたものは、当然
の事ながらコンデンサーの放電特性により、その時計の
止まりまでの持続時間は決まってしまい実用化の大きな
問題となっていた。
リマンガン電池は放電特性がフラットでなく時計の作動
停止後にもエネルギーを多く有しており、電池の特性を
十分活かしているとは言えないのが現状である。又、２
次電池として高容量コンデンサーを用いたものは、当然
の事ながらコンデンサーの放電特性により、その時計の
止まりまでの持続時間は決まってしまい実用化の大きな
問題となっていた。
【０００６】本発明の目的は、以上の様な従来の欠点を
解決し、フラットでない放電特性を待つ電源を用いても
その電源の持つ電気エネルギーを十分に活用することを
目的とする。
解決し、フラットでない放電特性を待つ電源を用いても
その電源の持つ電気エネルギーを十分に活用することを
目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】少なくとも電源Ａと電源
Ａより小なる電気エネルギーを有する電源Ｂとよりなる
複数の電源を有し、少なくとも電源Ｂは充電可能であり
かつ電源Ａより電源Ｂへ電気エネルギーを供給する手段
を有し、かつ前記電源Ａより電源Ｂへ電気エネルギーを
供給する手段には電源Ａと電源Ｂとの電圧レベルを変え
る手段を含む電子時計に関するものである。
Ａより小なる電気エネルギーを有する電源Ｂとよりなる
複数の電源を有し、少なくとも電源Ｂは充電可能であり
かつ電源Ａより電源Ｂへ電気エネルギーを供給する手段
を有し、かつ前記電源Ａより電源Ｂへ電気エネルギーを
供給する手段には電源Ａと電源Ｂとの電圧レベルを変え
る手段を含む電子時計に関するものである。
【０００８】
【実施例】本発明を一実施例により図を用いて説明す
る。
る。
【０００９】本実施例は発電機構としてソーラーバッテ
リーを用いて２次電池として高容量コンデンサーである
電気二重層コンデンサーを用いた時計である。
リーを用いて２次電池として高容量コンデンサーである
電気二重層コンデンサーを用いた時計である。
【００１０】図１はこの電気二重層コンデンサーの放電
特性であり、図２は本発明による一実施例のブロック図
である。図３は従来のシステムの回路説明図である。従
来図３において、ソーラバッテリー１による発電力が電
気二重層コンデンサー１２に充電され定格電圧以上に充
電されるとリミッタースイツチ１３が閉じてコンデンサ
ー１２への充電をやめる。時計体１４はソーラバッテリ
ー１１又はコンデンサー１２を電源として作動してい
る。又、ダイオード１５は、ソーラバッテリー１１の発
生起電圧がコンデンサー４の充電電圧以下になったとき
に、電流がソーラバッテリーに流れ込むのを防ぐ逆流防
止ダイオードである。コンデンサー１２がフル充電され
た状態でソーラバッテリー１１に光が当たらなくなった
後のコンデンサー１２の放電特性を図１で実線Ｖｓｓ2
と破線Ｖ´ｓｓ1で示している。縦軸がコンデンサー１
２の電圧、横軸が時間である。この本実施例でのコンデ
ンサーの定格電圧は１．８Ｖである。また、時計体の作
動停止電圧は０．９Ｖである。この時、時計の作動はソ
ーラバッテリーに光が当たらなくなってからｔ２時間で
止まることになる。
特性であり、図２は本発明による一実施例のブロック図
である。図３は従来のシステムの回路説明図である。従
来図３において、ソーラバッテリー１による発電力が電
気二重層コンデンサー１２に充電され定格電圧以上に充
電されるとリミッタースイツチ１３が閉じてコンデンサ
ー１２への充電をやめる。時計体１４はソーラバッテリ
ー１１又はコンデンサー１２を電源として作動してい
る。又、ダイオード１５は、ソーラバッテリー１１の発
生起電圧がコンデンサー４の充電電圧以下になったとき
に、電流がソーラバッテリーに流れ込むのを防ぐ逆流防
止ダイオードである。コンデンサー１２がフル充電され
た状態でソーラバッテリー１１に光が当たらなくなった
後のコンデンサー１２の放電特性を図１で実線Ｖｓｓ2
と破線Ｖ´ｓｓ1で示している。縦軸がコンデンサー１
２の電圧、横軸が時間である。この本実施例でのコンデ
ンサーの定格電圧は１．８Ｖである。また、時計体の作
動停止電圧は０．９Ｖである。この時、時計の作動はソ
ーラバッテリーに光が当たらなくなってからｔ２時間で
止まることになる。
【００１１】図２は、本発明による一実施例のブロック
図であり、ソーラーバッテリー１に光が照射し発生した
電力は、逆流防止ダイオード３を通して電気二重層コン
デンサ４ーへ充電される。このときソーラーバッテリー
１の発生起電圧（Ｖｓｓｌ）が定格電圧以上になるとリ
ミッタ回路２が働きコンデンサー４への充電をやめる。
例えば定格電圧とはコンデンサー４の定格電圧であり、
リミツタ回路とは定電圧ダイオードで構成され図中ＶＤ
Ｄ一ＶＳＳｌ間が定格電圧以上になったら通電し充電電
流をバイパスする構成、またはＶＤＤ一ＶＳＳ１間にス
イッチを有し、リファレンス電圧検出により充電電流を
バイパスする構成になっている。コンデンサー４に充電
された電力は多段昇圧充電回路５により最適な昇圧が行
われてコンデンサー６に充電される。この動作の詳細な
説明は後述する。コンデンサー６は、コンデンサー４の
電圧ＶＳＳ１’を検出する電圧検出回路７、その電圧検
出出力をもとに昇圧充電回路に最適昇圧充電を行なわせ
る制御回路８及び時計回路９の電源となっている。
図であり、ソーラーバッテリー１に光が照射し発生した
電力は、逆流防止ダイオード３を通して電気二重層コン
デンサ４ーへ充電される。このときソーラーバッテリー
１の発生起電圧（Ｖｓｓｌ）が定格電圧以上になるとリ
ミッタ回路２が働きコンデンサー４への充電をやめる。
例えば定格電圧とはコンデンサー４の定格電圧であり、
リミツタ回路とは定電圧ダイオードで構成され図中ＶＤ
Ｄ一ＶＳＳｌ間が定格電圧以上になったら通電し充電電
流をバイパスする構成、またはＶＤＤ一ＶＳＳ１間にス
イッチを有し、リファレンス電圧検出により充電電流を
バイパスする構成になっている。コンデンサー４に充電
された電力は多段昇圧充電回路５により最適な昇圧が行
われてコンデンサー６に充電される。この動作の詳細な
説明は後述する。コンデンサー６は、コンデンサー４の
電圧ＶＳＳ１’を検出する電圧検出回路７、その電圧検
出出力をもとに昇圧充電回路に最適昇圧充電を行なわせ
る制御回路８及び時計回路９の電源となっている。
【００１２】次に本実施例の動作を図１を参照しながら
詳細に説明する。ここで図１において破線は、大容量コ
ンデンサー４の電圧ＶＳＳ’１の絶対値を示し、実線は
コンデンサー６の電圧ＶＳＳ２の絶対値を示す。コンデ
ンサー４がフル充電された後ソーラバッテリー１に光が
当たらなくなった時を説明する。コンデンサー４の電圧
｜ＶＳＳ’１｜が１．２Ｖ以上の時は、コンデンサー４
とコンデンサー６とは同じ電圧になるように昇圧充電回
路５が動作する。コンデンサー４の電圧｜ＶＳＳ’１｜
が１．２Ｖ〜０．８Ｖの時は昇圧充電回路５により２倍
に昇圧してコンデンサー６へ充電する。図１ｔ１〜ｔ３
の区間である。したがつてこの時のコンデンサー６の電
圧｜ＶＳＳ２｜は１．８Ｖ〜１．２Ｖとなる。コンデン
サー４の電圧｜ＶＳＳ’１｜が０．８Ｖ〜０．６Ｖの時
は昇圧充電回路５により２倍に昇圧されコンデンサー６
に充電される。図１においてｔ３〜ｔ４の区間である。
この時のコンデンサー６の電圧｜ＶＳＳ２｜は１．６Ｖ
〜１．２Ｖとなる。
詳細に説明する。ここで図１において破線は、大容量コ
ンデンサー４の電圧ＶＳＳ’１の絶対値を示し、実線は
コンデンサー６の電圧ＶＳＳ２の絶対値を示す。コンデ
ンサー４がフル充電された後ソーラバッテリー１に光が
当たらなくなった時を説明する。コンデンサー４の電圧
｜ＶＳＳ’１｜が１．２Ｖ以上の時は、コンデンサー４
とコンデンサー６とは同じ電圧になるように昇圧充電回
路５が動作する。コンデンサー４の電圧｜ＶＳＳ’１｜
が１．２Ｖ〜０．８Ｖの時は昇圧充電回路５により２倍
に昇圧してコンデンサー６へ充電する。図１ｔ１〜ｔ３
の区間である。したがつてこの時のコンデンサー６の電
圧｜ＶＳＳ２｜は１．８Ｖ〜１．２Ｖとなる。コンデン
サー４の電圧｜ＶＳＳ’１｜が０．８Ｖ〜０．６Ｖの時
は昇圧充電回路５により２倍に昇圧されコンデンサー６
に充電される。図１においてｔ３〜ｔ４の区間である。
この時のコンデンサー６の電圧｜ＶＳＳ２｜は１．６Ｖ
〜１．２Ｖとなる。
【００１３】コンデンサー４の電圧｜ＶＳＳ’１｜が
０．６Ｖ以下の時は、昇圧充電回路５により３倍に昇圧
してコンデンサー６に充電する。図１のｔ４以降であ
る。
０．６Ｖ以下の時は、昇圧充電回路５により３倍に昇圧
してコンデンサー６に充電する。図１のｔ４以降であ
る。
【００１４】以上の説明のように、本実施例によれば昇
圧充電手段により、時計体の実際の電源となるコンデン
サー６の電圧｜ＶＳＳ２｜を動作停止電圧０．９Ｖ以上
に保つことによつて、時計の動作可能時間を図１におい
てｔ２時間からｔ５時間まで伸ばしている。又、コンデ
ンサー４の電圧でいえば従来０．９ｖから１．８Ｖの間
でしか使えなかつたものが、本実施例によれば０．３Ｖ
から１．８Ｖまて使え、コンデンサー４に蓄えられたエ
ネルギーを有効につかっている。
圧充電手段により、時計体の実際の電源となるコンデン
サー６の電圧｜ＶＳＳ２｜を動作停止電圧０．９Ｖ以上
に保つことによつて、時計の動作可能時間を図１におい
てｔ２時間からｔ５時間まで伸ばしている。又、コンデ
ンサー４の電圧でいえば従来０．９ｖから１．８Ｖの間
でしか使えなかつたものが、本実施例によれば０．３Ｖ
から１．８Ｖまて使え、コンデンサー４に蓄えられたエ
ネルギーを有効につかっている。
【００１５】次に本実施例中の多段昇圧充電回路６，電
圧検出回路７．制御回路８の具体的実施例を示す。
圧検出回路７．制御回路８の具体的実施例を示す。
【００１６】図４は、多段昇圧充電回路６の基本形てあ
り、図５はその動作を具体的に示したものであり、
（イ）は昇圧動作、（ロ）は充電動作である。図４，図
５のコンデンサー４、６は図２のそれてあり、コンデン
サー２１、２２は昇圧用の補助コンデンサである。ま
た、図４のＴｒ１〜Ｔｒ７はＦＥＴであり昇圧を行なう
ためのスイッチの役割を果している。図４において昇圧
を行わずｖｓｓ′１とｖｓｓ２を同電位にするためには
Ｔｒ３とＴｒ４をＯＮさせ、他はＯＦＦにすれば良い。
り、図５はその動作を具体的に示したものであり、
（イ）は昇圧動作、（ロ）は充電動作である。図４，図
５のコンデンサー４、６は図２のそれてあり、コンデン
サー２１、２２は昇圧用の補助コンデンサである。ま
た、図４のＴｒ１〜Ｔｒ７はＦＥＴであり昇圧を行なう
ためのスイッチの役割を果している。図４において昇圧
を行わずｖｓｓ′１とｖｓｓ２を同電位にするためには
Ｔｒ３とＴｒ４をＯＮさせ、他はＯＦＦにすれば良い。
【００１７】この状態を示したのが図５（Ａ）であり、
図１のｔ０〜ｔ１における動作である。また、ｔ１〜ｔ
３において１．５倍昇圧充電を行なうためには、昇圧時
Ｔｒ１、Ｔｒ３、Ｔｒ６をＯＮし他をＯＦＦ、充薄時Ｔ
ｒ２、Ｔｒ４、Ｔｒ５、Ｔｒ７をＯＮし他をＯＦＦす
る。
図１のｔ０〜ｔ１における動作である。また、ｔ１〜ｔ
３において１．５倍昇圧充電を行なうためには、昇圧時
Ｔｒ１、Ｔｒ３、Ｔｒ６をＯＮし他をＯＦＦ、充薄時Ｔ
ｒ２、Ｔｒ４、Ｔｒ５、Ｔｒ７をＯＮし他をＯＦＦす
る。
【００１８】同様にｔ３、ｔ４時に２倍昇圧充電を行な
うためには、昇圧時Ｔｒ１、Ｔｒ３、Ｔｒ５、Ｔｒ７を
ＯＮし他をＯＦＦ、充電時は１．５倍昇圧時の充電時と
同様の動作を行ない、さらにｔ４〜ｔ５時に３倍昇圧を
行うためには、昇圧時は２倍昇圧充電時の昇圧時と同様
の動作を行ない、充電時にはＴｒ２、Ｔｒ４、Ｔｒ６を
ＯＮし他をＯＦＦする。以上の様に各ＦＥＴを制御すれ
ば、それぞれ図５に示す状態となり各昇圧充電が可能と
なる。以上を具体的に電子回路で実現した多段昇圧充電
回路５の一実施例を図６に示す。図６においてコンデン
サー４、６、２１、２２とＦＥＴＴｒ１〜Ｔｒ７は図４
と同様のものである。ただし、Ｔｒ５、Ｔｒ６、Ｔｒ７
は電流の流れが両方向となるのでＰチャンネルＦＥＴと
ＮチャンネルＦＥＴを組み合わせている。また、φｃｌ
は昇圧充電クロックであり、該信号の論理レベル「Ｌ」
のとき昇圧を行ない、「Ｈ」のとき充電を行なう。
うためには、昇圧時Ｔｒ１、Ｔｒ３、Ｔｒ５、Ｔｒ７を
ＯＮし他をＯＦＦ、充電時は１．５倍昇圧時の充電時と
同様の動作を行ない、さらにｔ４〜ｔ５時に３倍昇圧を
行うためには、昇圧時は２倍昇圧充電時の昇圧時と同様
の動作を行ない、充電時にはＴｒ２、Ｔｒ４、Ｔｒ６を
ＯＮし他をＯＦＦする。以上の様に各ＦＥＴを制御すれ
ば、それぞれ図５に示す状態となり各昇圧充電が可能と
なる。以上を具体的に電子回路で実現した多段昇圧充電
回路５の一実施例を図６に示す。図６においてコンデン
サー４、６、２１、２２とＦＥＴＴｒ１〜Ｔｒ７は図４
と同様のものである。ただし、Ｔｒ５、Ｔｒ６、Ｔｒ７
は電流の流れが両方向となるのでＰチャンネルＦＥＴと
ＮチャンネルＦＥＴを組み合わせている。また、φｃｌ
は昇圧充電クロックであり、該信号の論理レベル「Ｌ」
のとき昇圧を行ない、「Ｈ」のとき充電を行なう。
【００１９】従って回路はφｃｌの周期に応じて昇圧充
電を繰り返す。ＡｍｐＮ、Ａｍｐ１．５、Ａｍｐ２、Ａ
ｍｐ３は昇圧倍率を示す信号であり、「Ｈ」のときにそ
れぞれ昇圧なし、１．５倍昇圧、２倍昇圧、３倍昇圧を
表し、該信号は制御回路８で形成される。また、６１〜
６４は既知の論理ゲートであり、これらのゲートによっ
てＴｒ１〜Ｔｒ７のＦＥＴのＯＮ、ＯＦＦタイミングが
作られ、図４及び図５をもって説明した動作を行なう。
電を繰り返す。ＡｍｐＮ、Ａｍｐ１．５、Ａｍｐ２、Ａ
ｍｐ３は昇圧倍率を示す信号であり、「Ｈ」のときにそ
れぞれ昇圧なし、１．５倍昇圧、２倍昇圧、３倍昇圧を
表し、該信号は制御回路８で形成される。また、６１〜
６４は既知の論理ゲートであり、これらのゲートによっ
てＴｒ１〜Ｔｒ７のＦＥＴのＯＮ、ＯＦＦタイミングが
作られ、図４及び図５をもって説明した動作を行なう。
【００２０】次に、図７に電圧検出回路７の具体例を示
す。ｓｐ´はサンプリング信号であり「Ｈ」のとき回路
が作動し、「Ｌ」のとき電流を消費しないように回路状
態を固定する。破線内は公知の定電圧回路であり、その
出力電圧をＶＲＥＧと表している。またＲ１、Ｒ２は抵
抗であり、｜ＶＳＳ´１｜の最大電圧の１．８Ｖをもっ
て
す。ｓｐ´はサンプリング信号であり「Ｈ」のとき回路
が作動し、「Ｌ」のとき電流を消費しないように回路状
態を固定する。破線内は公知の定電圧回路であり、その
出力電圧をＶＲＥＧと表している。またＲ１、Ｒ２は抵
抗であり、｜ＶＳＳ´１｜の最大電圧の１．８Ｖをもっ
て
【００２１】
【数１】
【００２２】を満足するように設定されている。ｒ１、
ｒ２、ｒ３、Ｒも同様に抵抗であって、それぞれ｜ＶＳ
Ｓ’１｜が０．６Ｖ、１．８Ｖ、１．２Ｖになったとき
の｜ＶＭ｜タップの電位が同じになるよう設定されてい
る。
ｒ２、ｒ３、Ｒも同様に抵抗であって、それぞれ｜ＶＳ
Ｓ’１｜が０．６Ｖ、１．８Ｖ、１．２Ｖになったとき
の｜ＶＭ｜タップの電位が同じになるよう設定されてい
る。
【００２３】この３つのタップ電位は、トランスミッシ
ョンゲート７１により１つが選択され（ＶＲＥＧＴ）、
コンパレータ７２でＶＭと比較される。コンパレータ７
２は、ＶＭが選択されたタップ電位よりも低電位ならば
「Ｈ」を出力し、その逆の時及びＳＰ´が「Ｌ」のとき
は「Ｌ」を出力するよう構成されており、その出力ｃｏ
ｍｐは制御回路８へ送られる。
ョンゲート７１により１つが選択され（ＶＲＥＧＴ）、
コンパレータ７２でＶＭと比較される。コンパレータ７
２は、ＶＭが選択されたタップ電位よりも低電位ならば
「Ｈ」を出力し、その逆の時及びＳＰ´が「Ｌ」のとき
は「Ｌ」を出力するよう構成されており、その出力ｃｏ
ｍｐは制御回路８へ送られる。
【００２４】Ｔ１．５、Ｔ２、Ｔ３は、トランスミッシ
ョンゲートを選択する信号で制御回路８で形成され
「Ｈ」のときトランスミッションゲートをＯＮにする。
以上の構成により、ＶＭとＶＲＥＧＴを比較し、その結
果（ｃｏｍｐ）とトランスミッション選択信号（Ｔ１．
５、Ｔ２、Ｔ３）の状態でｖｓｓ´１が図１のｔ０〜ｔ
５の内のいずれに存在するのかの判定が可能となる。こ
の判定は後述する制御回路８において行なう。
ョンゲートを選択する信号で制御回路８で形成され
「Ｈ」のときトランスミッションゲートをＯＮにする。
以上の構成により、ＶＭとＶＲＥＧＴを比較し、その結
果（ｃｏｍｐ）とトランスミッション選択信号（Ｔ１．
５、Ｔ２、Ｔ３）の状態でｖｓｓ´１が図１のｔ０〜ｔ
５の内のいずれに存在するのかの判定が可能となる。こ
の判定は後述する制御回路８において行なう。
【００２５】図８は、制御回路８の具体例であり、図９
はそのタイミングチャートである。タイミングチャート
は、波状線の左側において１．５倍昇圧制御状態から２
倍昇圧制御状態へ移行するところを示し、波状線ｘの右
側において２倍昇圧状態から昇圧なしの状態へ移行する
時の各信号の動きを示している。図８において、９１、
９４はＣＬの立下りでデータをラッチするＤ型フリップ
フロップ、９２はＣＬの「Ｌ」てデータを保持するマス
ターラッチ、９３は２ビットのバイナリーカウンターで
あり、他は既知のゲート類である。ここで、タイミング
チャート波状線左側にそってこの制御回路の動作を説明
する。まず、サンプリングパルスＳＰが「Ｈ」になる以
前の状態は、昇圧倍率１．５倍、トランスミッションゲ
ート選択信号はＴ１．５が「Ｈ」であり、その状態はそ
れぞれマスターラッチ９２とバイナリーカウンター９３
で記憶されている。今、サンプリングパルスＳＰが出力
されると同時にＲｅｓｅｔ信号が出てバイナリーカウン
ター９３をリセツトし、Ｔ３が「Ｈ」となる初期状態に
戻る。以後ＣＰパルスによりコンパレータ出力ｃｏｍｐ
が「Ｌ」になるまで順次Ｔ３、Ｔ２、Ｔ１．５が選択さ
れていく。今大容量コンデンサ４の電圧｜ｖｓｓ´１｜
が０．６Ｖ〜０．８Ｖの間にあるとすると（図１のｔ３
〜ｔ４の間）、図７の説明から分かるように、Ｔ２が
「Ｈ」になった時にＶＭとＶＲＥＧＴの電位が逆転しｃ
ｏｍｐが「Ｌ」になる。従って、これによりｖｓｓ´１
の範囲が判定できる。なぜならＴ３の検出電圧は０．６
Ｖであり、Ｔ２の検出電圧は０．８Ｖであるからこの間
でコンパレータの出力が反転したならば、｜ＶＳＳ´１
｜が０．６Ｖ〜０．８Ｖであることが規定できるのであ
る。また、｜ＶＳＳ´１｜が１．２Ｖ以上のときはＴ
１．５が「Ｈ」でかつｃｏｍｐも「Ｈ」のままでいる。
ｃｏｍｐが「Ｌ」になると以後のＣＰパルスは禁止され
るので、トランスミッションゲート選択信号の状態がバ
イナリーカウン夕９３に記憶される。また、｜ＶＳＳ´
１｜が１．２Ｖ以上のときは、Ｔ１．５が「Ｈ」でかつ
ｃｏｍｐも「Ｈ」のままでいる。従つて、ＣＰパルスが
出終ったときのバイナリーカウンタの内容とｃｏｍｐの
出力によって、何倍昇圧すべきかが決定できる。その決
定をしているのが、Ｄ型フリップフロップ９４とマスタ
ーラッチ９２及び若干のゲートであり、ＳＰの立下りで
その動作を行なっている。
はそのタイミングチャートである。タイミングチャート
は、波状線の左側において１．５倍昇圧制御状態から２
倍昇圧制御状態へ移行するところを示し、波状線ｘの右
側において２倍昇圧状態から昇圧なしの状態へ移行する
時の各信号の動きを示している。図８において、９１、
９４はＣＬの立下りでデータをラッチするＤ型フリップ
フロップ、９２はＣＬの「Ｌ」てデータを保持するマス
ターラッチ、９３は２ビットのバイナリーカウンターで
あり、他は既知のゲート類である。ここで、タイミング
チャート波状線左側にそってこの制御回路の動作を説明
する。まず、サンプリングパルスＳＰが「Ｈ」になる以
前の状態は、昇圧倍率１．５倍、トランスミッションゲ
ート選択信号はＴ１．５が「Ｈ」であり、その状態はそ
れぞれマスターラッチ９２とバイナリーカウンター９３
で記憶されている。今、サンプリングパルスＳＰが出力
されると同時にＲｅｓｅｔ信号が出てバイナリーカウン
ター９３をリセツトし、Ｔ３が「Ｈ」となる初期状態に
戻る。以後ＣＰパルスによりコンパレータ出力ｃｏｍｐ
が「Ｌ」になるまで順次Ｔ３、Ｔ２、Ｔ１．５が選択さ
れていく。今大容量コンデンサ４の電圧｜ｖｓｓ´１｜
が０．６Ｖ〜０．８Ｖの間にあるとすると（図１のｔ３
〜ｔ４の間）、図７の説明から分かるように、Ｔ２が
「Ｈ」になった時にＶＭとＶＲＥＧＴの電位が逆転しｃ
ｏｍｐが「Ｌ」になる。従って、これによりｖｓｓ´１
の範囲が判定できる。なぜならＴ３の検出電圧は０．６
Ｖであり、Ｔ２の検出電圧は０．８Ｖであるからこの間
でコンパレータの出力が反転したならば、｜ＶＳＳ´１
｜が０．６Ｖ〜０．８Ｖであることが規定できるのであ
る。また、｜ＶＳＳ´１｜が１．２Ｖ以上のときはＴ
１．５が「Ｈ」でかつｃｏｍｐも「Ｈ」のままでいる。
ｃｏｍｐが「Ｌ」になると以後のＣＰパルスは禁止され
るので、トランスミッションゲート選択信号の状態がバ
イナリーカウン夕９３に記憶される。また、｜ＶＳＳ´
１｜が１．２Ｖ以上のときは、Ｔ１．５が「Ｈ」でかつ
ｃｏｍｐも「Ｈ」のままでいる。従つて、ＣＰパルスが
出終ったときのバイナリーカウンタの内容とｃｏｍｐの
出力によって、何倍昇圧すべきかが決定できる。その決
定をしているのが、Ｄ型フリップフロップ９４とマスタ
ーラッチ９２及び若干のゲートであり、ＳＰの立下りで
その動作を行なっている。
【００２６】以上述べた様に本実施例によれば時計の動
作可能時間を図１においてｔ２時間からｔ５時間まで伸
ばしている。又、コンデンサー２の電圧で言えば従来
０．９Ｖから１．８Ｖの間でしか使えなかったものが本
実施例によれば０．３Ｖから１．８Ｖまで使えコンデン
サー２に蓄えられたエネルギーを有効に使っていること
は明白である。
作可能時間を図１においてｔ２時間からｔ５時間まで伸
ばしている。又、コンデンサー２の電圧で言えば従来
０．９Ｖから１．８Ｖの間でしか使えなかったものが本
実施例によれば０．３Ｖから１．８Ｖまで使えコンデン
サー２に蓄えられたエネルギーを有効に使っていること
は明白である。
【００２７】又、本実施例では昇圧部図２における５に
おいて１．５倍、２．０倍、３．０倍の３種類の昇圧手
段を有し、それを電圧検出部１２による電気信号により
切換えて使っているが、本発明はこの３種に限定される
ものではなく、１種類でも又多種類用意してもよく又倍
率もさまざま考えられる。又、電圧検出は本実施例はコ
ンデンサー４の電圧を検出している（１．８、１．２、
０．８、０．６Ｖ）がコンデンサー６の電圧を検出し
（１．８Ｖ、１．２Ｖ）て昇圧部５の内容と比較して昇
圧状態を決める方法ももちろん可能である。この方法は
検出電圧が少なくて良いというメリットがある。又、発
電部１はソーラバッテリーだけてなく発電するものであ
れば何でも良い。又、１と２とを１つにして前記したご
とく通常の電池でも本発明の効果は失しない。
おいて１．５倍、２．０倍、３．０倍の３種類の昇圧手
段を有し、それを電圧検出部１２による電気信号により
切換えて使っているが、本発明はこの３種に限定される
ものではなく、１種類でも又多種類用意してもよく又倍
率もさまざま考えられる。又、電圧検出は本実施例はコ
ンデンサー４の電圧を検出している（１．８、１．２、
０．８、０．６Ｖ）がコンデンサー６の電圧を検出し
（１．８Ｖ、１．２Ｖ）て昇圧部５の内容と比較して昇
圧状態を決める方法ももちろん可能である。この方法は
検出電圧が少なくて良いというメリットがある。又、発
電部１はソーラバッテリーだけてなく発電するものであ
れば何でも良い。又、１と２とを１つにして前記したご
とく通常の電池でも本発明の効果は失しない。
【００２８】尚、図１でｖ′ｓｓ1が０．３Ｖ〜ＯＶの
間で時計は停止し、時計体の発振回路も発振を停止す
る。発振が停止すると昇圧用のクロック信号が発生しな
くなるため昇圧動作も停止をする。この状態で太陽電池
１と充電回路が接続されていると、太陽電池に光が照射
しても電流は充電回路のみ流れ込み、発振回路は直ちに
発振することがてきず、その結果、昇圧回路も動作しな
いので時計が必要になる。このような問題を解決するた
めには、発振回路の発振が停止したときに、太陽電池と
充電回路の接続を断ち、太陽電池と発振回路を直結する
ように構成すれば良い。
間で時計は停止し、時計体の発振回路も発振を停止す
る。発振が停止すると昇圧用のクロック信号が発生しな
くなるため昇圧動作も停止をする。この状態で太陽電池
１と充電回路が接続されていると、太陽電池に光が照射
しても電流は充電回路のみ流れ込み、発振回路は直ちに
発振することがてきず、その結果、昇圧回路も動作しな
いので時計が必要になる。このような問題を解決するた
めには、発振回路の発振が停止したときに、太陽電池と
充電回路の接続を断ち、太陽電池と発振回路を直結する
ように構成すれば良い。
【００２９】具体的な例を図１０の例を用いて説明す
る。
る。
【００３０】図９において、２は時計回路を示してい
る。図２のリミッタ回路２は説明の簡素化のために除去
し、また多段昇圧回路５と電圧検出回路７、及び制御回
路８は、昇圧回路１１９、論理回路１１８として簡略化
した。
る。図２のリミッタ回路２は説明の簡素化のために除去
し、また多段昇圧回路５と電圧検出回路７、及び制御回
路８は、昇圧回路１１９、論理回路１１８として簡略化
した。
【００３１】以下図４について電源制御の説明をする。
まず二次電池１Ｏ３（コンデンサー）は低電圧状態
（０．３Ｖ以下）とする。
まず二次電池１Ｏ３（コンデンサー）は低電圧状態
（０．３Ｖ以下）とする。
【００３２】発振回路１０８の発振信号１２３が発振し
ているとすると発振停止検出回路１１７が停止を検出し
制御信号１１３がＬとなってトランスミッションゲート
１１４がＯＮ、トランスミッションゲート１１５、１Ｏ
５がＯＦＦとなる。
ているとすると発振停止検出回路１１７が停止を検出し
制御信号１１３がＬとなってトランスミッションゲート
１１４がＯＮ、トランスミッションゲート１１５、１Ｏ
５がＯＦＦとなる。
【００３３】このため、発振回路１０８の電源１２０
は、昇圧回路１１９による昇圧電源１２１とＯＦＦ、太
陽電池側電源１２２とＯＮしており、ここで太陽電池１
に光を与えると発振回路１０８、発振停止検出回路１１
７、論理回路１１８に発振可能な電圧が供給され、発振
開始する。発振開始発すると昇圧に必要な昇圧クロツク
１２４が発生して、昇圧回路１１９は、二次電池１Ｏ３
の昇圧を開始し、昇圧電源１２１に高電圧が発生する。
一方、電源ゲートは発振開始によりトランスミッション
ゲート１１４が０ＦＦ、トランスミッションゲート１１
５、１０５がＯＮするため、時計回路１０２の電源系
は、太陽電池１０１が二次電池１Ｏ１を充電し、二次電
池１Ｏ３を昇圧した高電圧により、時計回路１０２が動
作することになる。すなわち二次電池が低電圧でも時計
は直ちに動作することとなる。
は、昇圧回路１１９による昇圧電源１２１とＯＦＦ、太
陽電池側電源１２２とＯＮしており、ここで太陽電池１
に光を与えると発振回路１０８、発振停止検出回路１１
７、論理回路１１８に発振可能な電圧が供給され、発振
開始する。発振開始発すると昇圧に必要な昇圧クロツク
１２４が発生して、昇圧回路１１９は、二次電池１Ｏ３
の昇圧を開始し、昇圧電源１２１に高電圧が発生する。
一方、電源ゲートは発振開始によりトランスミッション
ゲート１１４が０ＦＦ、トランスミッションゲート１１
５、１０５がＯＮするため、時計回路１０２の電源系
は、太陽電池１０１が二次電池１Ｏ１を充電し、二次電
池１Ｏ３を昇圧した高電圧により、時計回路１０２が動
作することになる。すなわち二次電池が低電圧でも時計
は直ちに動作することとなる。
【００３４】
【発明の効果】以上述べたごとく、本発明によれば電圧
の変動の大きな放電特性を持つ電源を有する電子時計に
おいてその電気的的をエネルギーのロスを最少にして、
言換えると電気的エネルギーをきわめて有効に活用する
ことがてきる。これにより電池交換不要のソーラバッテ
リ付時計の電源にコンデンサーを使って、その持続時間
を飛躍的に伸ばすことが可能である。又、アルカリマン
ガン電池やリチゥム電池の様な電池もエネルギーロスも
少なく活用できる。
の変動の大きな放電特性を持つ電源を有する電子時計に
おいてその電気的的をエネルギーのロスを最少にして、
言換えると電気的エネルギーをきわめて有効に活用する
ことがてきる。これにより電池交換不要のソーラバッテ
リ付時計の電源にコンデンサーを使って、その持続時間
を飛躍的に伸ばすことが可能である。又、アルカリマン
ガン電池やリチゥム電池の様な電池もエネルギーロスも
少なく活用できる。
【図１】コンデンサーの放電性及び本発明による効果説
明図。
明図。
【図２】本発明による一実施例のブロック図。
【図３】従来例を示す図。
【図４】多段昇圧回路の基本形を示す図。
【図５】（Ａ）〜（Ｄ）：図４の動作の具体例を示す
図。尚図５（Ｂ）〜（Ｄ）において（イ）は昇圧動作
を、（ロ）は充電動作を示す
図。尚図５（Ｂ）〜（Ｄ）において（イ）は昇圧動作
を、（ロ）は充電動作を示す
【図６】電子回路としての実施例を示す図。
【図７】電圧検出回路の具体例を示す図。
【図８】制御回路の具体例を示す図。
【図９】制御回路のタイミングチャート。
【図１０】本発明の応用例を示すブロック図。
１……ソーラバッテリー ２……リミッター回路 ４……コンデンサー ５……昇圧手段 ９……時計体
【手続補正書】
【提出日】平成６年２月１６日
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正内容】
【特許請求の範囲】
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００７
【補正方法】変更
【補正内容】
【０００７】
【課題を解決するための手段】発電を行う発電手段とコ
ンデンサからなる電源Ａと電源Ａより小なる電気エネル
ギーを有するコンデンサからなる電源Ｂとよりなる複数
の電源を有し、少なくとも電源Ｂは充電可能でありかつ
電源Ａより電源Ｂへ電気エネルギーを供給する手段を有
し、かつ前記電源Ａより電源Ｂへ電気エネルギーを供給
する手段には電源Ａと電源Ｂとの電圧レベルを段階的に
変化させる昇圧手段手段を含むことを特徴とする電子時
計に関するものである。
ンデンサからなる電源Ａと電源Ａより小なる電気エネル
ギーを有するコンデンサからなる電源Ｂとよりなる複数
の電源を有し、少なくとも電源Ｂは充電可能でありかつ
電源Ａより電源Ｂへ電気エネルギーを供給する手段を有
し、かつ前記電源Ａより電源Ｂへ電気エネルギーを供給
する手段には電源Ａと電源Ｂとの電圧レベルを段階的に
変化させる昇圧手段手段を含むことを特徴とする電子時
計に関するものである。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３４
【補正方法】変更
【補正内容】
【００３４】
【発明の効果】以上述べたごとく、本発明によればコン
デンサによる電源Ｂへの昇圧倍率を段階的に変化させる
昇圧手段を設けたことにより、電源Ａのエネルギを無駄
なく時計駆動源とすることができる。これにより電池交
換不要のソーラバッテリ付時計の電源にコンデンサーを
使って、その持続時間を飛躍的に伸ばすことが可能であ
る。又、アルカリマンガン電池やリチウム電池の様な電
池もエネルギーロスも少なく活用できる。
デンサによる電源Ｂへの昇圧倍率を段階的に変化させる
昇圧手段を設けたことにより、電源Ａのエネルギを無駄
なく時計駆動源とすることができる。これにより電池交
換不要のソーラバッテリ付時計の電源にコンデンサーを
使って、その持続時間を飛躍的に伸ばすことが可能であ
る。又、アルカリマンガン電池やリチウム電池の様な電
池もエネルギーロスも少なく活用できる。
Claims (1)
- 【請求項１】少なくとも電源Ａと電源Ａより小なる電気
エネルギーを有する電源Ｂとよりなる複数の電源を有
し、少なくとも電源Ｂは充電可能でありかつ電源Ａより
電源Ｂへ電気エネルギーを供給する手段を有し、かつ前
記電源Ａより電源Ｂへ電気エネルギーを供給する手段に
は電源Ａと電源Ｂとの電圧レベルを変える手段を含むこ
とを特徴とする電子時計。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6003261A JP2715893B2 (ja) | 1984-11-21 | 1994-01-17 | 電子時計 |
| JP9100586A JP2765576B2 (ja) | 1994-01-17 | 1997-04-17 | 電子時計 |
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59246778A JPH0792506B2 (ja) | 1984-11-21 | 1984-11-21 | 電子時計 |
| JP6003261A JP2715893B2 (ja) | 1984-11-21 | 1994-01-17 | 電子時計 |
Related Parent Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59246778A Division JPH0792506B2 (ja) | 1984-03-29 | 1984-11-21 | 電子時計 |
Related Child Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9100586A Division JP2765576B2 (ja) | 1994-01-17 | 1997-04-17 | 電子時計 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0772271A true JPH0772271A (ja) | 1995-03-17 |
| JP2715893B2 JP2715893B2 (ja) | 1998-02-18 |
Family
ID=17153516
Family Applications (2)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59246778A Expired - Lifetime JPH0792506B2 (ja) | 1984-03-29 | 1984-11-21 | 電子時計 |
| JP6003261A Expired - Lifetime JP2715893B2 (ja) | 1984-11-21 | 1994-01-17 | 電子時計 |
Family Applications Before (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59246778A Expired - Lifetime JPH0792506B2 (ja) | 1984-03-29 | 1984-11-21 | 電子時計 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (2) | JPH0792506B2 (ja) |
| GB (1) | GB2158274B (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2000041041A1 (en) * | 1999-01-06 | 2000-07-13 | Seiko Epson Corporation | Electronic apparatus and method of controlling electronic apparatus |
Families Citing this family (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3524290A1 (de) * | 1985-07-06 | 1987-01-15 | Junghans Uhren Gmbh | Mittels solarzellen betriebenes elektrisches kleingeraet, insbesondere solaruhr |
| DE3600515C1 (de) * | 1986-01-10 | 1993-05-13 | Fraunhofer Ges Forschung | Elektronische Uhr |
| EP0241219B1 (en) * | 1986-04-08 | 1993-01-13 | Seiko Instruments Inc. | Electronic timepiece |
| JP2652057B2 (ja) * | 1988-01-25 | 1997-09-10 | セイコーエプソン株式会社 | 発電装置 |
| JP3000633B2 (ja) * | 1990-07-18 | 2000-01-17 | セイコーエプソン株式会社 | 電子機器 |
| JP3174245B2 (ja) | 1994-08-03 | 2001-06-11 | セイコーインスツルメンツ株式会社 | 電子制御時計 |
| DE69702230T2 (de) * | 1996-01-30 | 2001-01-04 | Citizen Watch Co., Ltd. | Elektronische uhr mit elektrizitäts-ladefunktion |
| DE19700108B4 (de) * | 1997-01-03 | 2005-12-22 | Citizen Watch Co., Ltd. | Elektronische Uhr und Ladeverfahren derselben |
| DE69805011T2 (de) * | 1997-01-09 | 2002-12-12 | Asulab S.A., Marin | Mit photovoltaischer Zelle funktionierendes elektronisches Gerät, insbesondere Zeitmesswerk |
| CH691010A5 (fr) * | 1997-01-09 | 2001-03-30 | Asulab Sa | Appareil électrique fonctionnant à l'aide d'une source photovoltaïque, notamment pièce d'horlogerie. |
| JP3657445B2 (ja) * | 1998-01-28 | 2005-06-08 | セイコーインスツル株式会社 | 電子機器 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0752230A (ja) * | 1993-08-18 | 1995-02-28 | Furukawa Electric Co Ltd:The | 二段押出方法および装置 |
Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB1364014A (en) * | 1971-02-12 | 1974-08-21 | Suwa Seikosha Kk | Timepiece |
| US3955353A (en) * | 1974-07-10 | 1976-05-11 | Optel Corporation | Direct current power converters employing digital techniques used in electronic timekeeping apparatus |
| JPS5524656A (en) * | 1978-08-11 | 1980-02-21 | Seiko Instr & Electronics Ltd | Electronic watch |
| JPS5610275A (en) * | 1979-07-04 | 1981-02-02 | Citizen Watch Co Ltd | Power source device for cell clock |
| JPS5746186A (en) * | 1980-09-05 | 1982-03-16 | Citizen Watch Co Ltd | Voltage control device of electronic watch |
-
1984
- 1984-11-21 JP JP59246778A patent/JPH0792506B2/ja not_active Expired - Lifetime
-
1985
- 1985-03-19 GB GB08507066A patent/GB2158274B/en not_active Expired
-
1994
- 1994-01-17 JP JP6003261A patent/JP2715893B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0752230A (ja) * | 1993-08-18 | 1995-02-28 | Furukawa Electric Co Ltd:The | 二段押出方法および装置 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2000041041A1 (en) * | 1999-01-06 | 2000-07-13 | Seiko Epson Corporation | Electronic apparatus and method of controlling electronic apparatus |
| US6396772B1 (en) | 1999-01-06 | 2002-05-28 | Seiko Epson Corporation | Electronic apparatus and control method for electronic apparatus |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| GB2158274B (en) | 1987-04-15 |
| GB2158274A (en) | 1985-11-06 |
| JPS61124887A (ja) | 1986-06-12 |
| JP2715893B2 (ja) | 1998-02-18 |
| JPH0792506B2 (ja) | 1995-10-09 |
| GB8507066D0 (en) | 1985-04-24 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
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Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 19970218 |
|
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Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 19971007 |
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