JPH09101380A

JPH09101380A - 電子時計

Info

Publication number: JPH09101380A
Application number: JP25605795A
Authority: JP
Inventors: Koichi Sato; 浩一佐藤
Original assignee: Citizen Watch Co Ltd
Current assignee: Citizen Watch Co Ltd
Priority date: 1995-10-03
Filing date: 1995-10-03
Publication date: 1997-04-15

Abstract

(57)【要約】【課題】電圧変動を伴なう電源でも高速回転や逆転を
可能にしてアラーム機能やクロノ機能といった多機能の
電子時計を提供する。【解決手段】電力供給手段と、ステップモーターと、
複数の通常パルスのひとつを選択出力する通常パルス選
択回路と、検出手段と、通常パルス選択回路の選択条件
を決定する負荷補償制御回路を有する電子時計に於い
て、前記負荷補償制御回路によって選択条件を決定され
て複数の非通常パルスのひとつを選択出力する非通常パ
ルス選択回路とを設ける。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は電圧など駆動条件が
様々に変化する条件での高速回転および逆転が可能なス
テップモーターを有する電子時計に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、文字板にソーラーセルを使用し、
電池の代わりに電気二重層コンデンサ等の蓄電手段と組
み合わせた電子時計が商品化されている。（以下この電
子時計をソーラー時計と呼称する）電気二重層コンデン
サの出力電圧は一定ではないためソーラー時計のステッ
プモーターの駆動方法は、駆動用に駆動力の違う複数の
通常パルスを用意し、また、回転、非回転を検出する検
出手段を設け、複数の通常パルスの中からその時の電圧
で最も消費電流が少なくて駆動できる通常パルスを選択
出力してステップモーターを駆動することで変動する電
圧に対応させていた。

【０００３】従来のソーラー時計について図によって説
明する。図５は従来例のソーラー時計のブロック線図、
図３は図５に示すソーラー時計の通常パルスＰｓの波形
図である。図５において４５は光によって発電するソー
ラーセル、７０は電力を蓄える電気二重層コンデンサ、
１０は第一ステップモーター、１５０は電気二重層コン
デンサ７０の電力によって動作する時計回路である。１
０１は回路動作に必要な基準クロックを作成する発振回
路、１０２は発振回路１０１の作成する基準クロックを
分周する分周回路、１０３は第一ステップモーター１０
を通常駆動するための通常パルスＰｓ１〜Ｐｓ８および
補正駆動するための補正パルスＰｓｈを作成する第一通
常パルス発生回路、１０８は第一通常パルス発生回路１
０３の作成する通常パルスＰｓ１〜Ｐｓ８の内のひとつ
の通常パルスＰｓを選択する第一通常パルス選択回路、
１３３は分周回路１０２の信号をもとに時刻の計時を行
なう時計制御回路、１２０は第一ステップモーター１０
を駆動するための第一駆動回路、１１５は時計制御回路
１３３によって制御され第一通常パルス選択回路１０８
の出力する通常パルスＰｓを１秒毎に第一駆動回路１２
０に供給する秒針制御回路、１１９は第一ステップモー
ター１０の回転、非回転を検出する第一検出回路、１１
４は第一検出回路１１９の判定結果をもとに第一通常パ
ルス選択回路１０８を制御する第一負荷補償制御回路で
ある。

【０００４】次に回路動作について説明する。ソーラー
セル４５で発電された電気エネルギーは電気二重層コン
デンサ７０に蓄電される。そして時計回路１５０は電気
二重層コンデンサ７０を電源とし、電源電圧Ｖｃで駆動
される。第一通常パルス発生回路１０３は分周回路１０
２の信号をもとに後述する通常パルスＰｓ１〜Ｐｓ８及
び補正パルスＰｓｈを作成し第一通常パルス選択回路１
０８に供給する。第一通常パルス選択回路１０８は第一
負荷補償制御回路１１４によって制御され後述する方法
により通常パルスＰｓ１〜Ｐｓ８の内ひとつの通常パル
スＰｓを選択し秒針制御回路１１５に供給するとともに
現在選択されている通常パルスＰｓの大きさを信号Ｓに
より第一負荷補償制御回路１１４に伝える。秒針制御回
路１１５は時計制御回路１３３の計時する時刻に従い１
秒毎に通常パルスＰｓを第一駆動回路１２０に供給す
る。第一駆動回路１２０は通常パルスＰｓによって第一
ステップモーター１０を駆動する。第一検出回路１１９
は通常パルスＰｓによって第一ステップモーター１０が
回転したかどうかを検出する。第一負荷補償制御回路１
１４は第一検出回路１１９の判定結果により第一通常パ
ルス選択回路１０８を制御し、回転した場合は次回も同
じ通常パルスＰｓを出力させ、回転しなかった場合は補
正パルスＰｓｈを出力させるとともに次回の通常パルス
Ｐｓをひとつ大きな通常パルスＰｓに切り換えて出力さ
せる。

【０００５】次にパルス形状について説明する。図３
（ａ）〜（ｃ）は８個用意された通常パルスＰｓ１〜Ｐ
ｓ８のなかの通常パルスＰｓ１、Ｐｓ４、Ｐｓ８の波形
図である。通常パルスＰｓ１〜Ｐｓ８は４ｍｓのパルス
幅であるがそれぞれ０．０５ｍｓずつ異なるパルス休止
部を有している。通常パルスＰｓ１は図３（ａ）のよう
に１ｍｓ毎に０．３５ｍｓのパルス休止部Ｋｓ１を有
し、図３（ｂ）に示すようにＰｓ４は１ｍｓ毎に０．２
ｍｓのパルス休止部Ｋｓ４を有し、図３（ｃ）に示すよ
うにＰｓ８はパルス休止部は有していない。また図示し
ないが通常パルスＰｓ２、Ｐｓ３、Ｐｓ５、Ｐｓ６、Ｐ
ｓ７はそれぞれ１ｍｓ毎に０．３ｍｓ、０．２５ｍｓ、
０．１５ｍｓ、０．１ｍｓ、０．０５ｍｓのパルス休止
部を有している。図３（ｄ）は通常パルスＰｓで駆動で
きなかったと判定されたときに出力される補正パルスＰ
ｓｈである。補正パルスＰｓｈは通常パルスＰｓから３
２ｍｓ後に出力され、１２ｍｓのパルス幅で後半６ｍｓ
には１ｍｓ毎に０．５ｍｓのパルス休止部を有してい
る。

【０００６】

【表１】

【０００７】前述のように通常パルスＰｓ１〜Ｐｓ８は
それぞれ異なるパルス休止部を有しているため駆動しう
る最低の電圧値すなわち最低駆動可能電圧が異なる。表
１は通常パルスＰｓのパルス休止部と最低駆動可能電圧
を示した表である。通常パルスＰｓ８は休止部を有して
いないため通常パルスＰｓ１〜Ｐｓ８のなかでは一番駆
動力が大きく電源電圧Ｖｃが１．０Ｖでも駆動可能であ
る。通常パルスＰｓ１は休止部が０．３５ｍｓと大きく
駆動力は一番小さくなっている。よって低い電源電圧Ｖ
ｃでは駆動できず電源電圧Ｖｃが２．６Ｖ以上でのみ駆
動可能である。しかし高い電源電圧Ｖｃでは通常パルス
Ｐｓ８は必要以上の駆動力を有し消費電流も大きくなっ
てしまう。一方通常パルスＰｓ１は電源電圧Ｖｃが２．
６Ｖ以上では通常パルスＰｓ２〜Ｐｓ８のいずれよりも
小さな消費電流で駆動できる。通常パルスＰｓ２〜Ｐｓ
７はそれぞれのパルス休止部に応じて表１に示すような
最低駆動可能電圧を有する。そしてソーラー時計は電気
二重層コンデンサ７０の電源電圧Ｖｃに対応し、最も消
費電流の少ない最適な通常パルスＰｓで駆動される。

【０００８】最適な通常パルスＰｓを選択する方法につ
いてさらに詳しく説明する。従来行なわれている負荷補
償動作の制御方法は、ある通常パルスＰｓ（ｎ）を出力
して駆動できなかった場合は次に出力される通常パルス
Ｐｓを１ランク大きな通常パルスＰｓ（ｎ＋１）に変え
て出力し、また回転した場合は次も同じ通常パルスＰｓ
（ｎ）を出力するが同じ通常パルスＰｓ（ｎ）を一定回
数、例えば１００回連続して出力したら次の通常パルス
Ｐｓは１ランク小さな通常パルスＰｓ（ｎ−１）を出力
するという方法を採用している。上記の動作を常時行な
うことによって最適な通常パルスを選択することができ
る。例えば、電源電圧Ｖｃが１．７Ｖで通常パルスＰｓ
３が出力された場合の動作について説明する。表１より
電源電圧Ｖｃが１．７Ｖで駆動可能な最小の通常パルス
Ｐｓは最低動作可能電圧が１．６Ｖである通常パルスＰ
ｓ５であり、通常パルスＰｓ５が電源電圧Ｖｃ１．７Ｖ
のときの最適な通常パルスＰｓである。そして通常パル
スＰｓ３は最低駆動電圧が２．０Ｖであり電源電圧Ｖｃ
が１．７Ｖでは駆動できない。よって第一ステップモー
ター１０は回転できず、第一検出回路１１９は回転でき
なかったと判定する。第一負荷補償制御回路１１４はこ
の判定結果によって第一通常パルス選択回路１０８を制
御して補正パルスＰｓｈを出力させると共に次回の通常
パルスＰｓをひとつ大きな通常パルスＰｓ４に切り換え
て選択出力させる。よって第一ステップモーター１０は
補正パルスＰｓｈによって再度確実に補正駆動され、次
回の通常パルスＰｓはひとつ大きい通常パルスＰｓ４が
出力される。ところが表１より通常パルスＰｓ４は最低
駆動可能電圧が１．８Ｖであるため電源電圧Ｖｃが１．
７Ｖではやはり駆動できない。よって第一ステップモー
ター１０は回転できず、第一検出回路１１９は回転でき
なかったと判定する。第一負荷補償制御回路１１４はこ
の判定結果によって第一通常パルス選択回路１０８を制
御して補正パルスＰｓｈを出力させると共に次回の通常
パルスＰｓをひとつ大きな通常パルスＰｓ５に切り換え
て選択出力させる。よって第一ステップモーター１０は
補正パルスＰｓｈによって再度確実に補正駆動され、次
回の通常パルスＰｓはひとつ大きい通常パルスＰｓ５が
出力される。通常パルスＰｓ５は最低駆動可能電圧が
１．６Ｖであり電源電圧Ｖｃが１．７Ｖでも駆動でき
る。よって第一検出回路１１９は回転できたと判定す
る。第一負荷補償制御回路１１４はこの判定結果によっ
て第一通常パルス選択回路１０８を制御して補正パルス
Ｐｓｈを出力させず、次回の通常パルスも前回と同じ通
常パルスＰｓ５を選択出力させる。よって次回の通常パ
ルスＰｓも通常パルスＰｓ５が出力される。さらに電源
電圧Ｖｃが１．７Ｖであり続けた場合、１００回連続し
て通常パルスＰｓ５が出力されると第一負荷補償制御回
路１１４は第一通常パルス選択回路１０８を制御して次
回の通常パルスＰｓをひとつ小さな通常パルスＰｓ４に
切り換えて選択出力させる。ところが通常パルスＰｓ４
では電源電圧Ｖｃが１．７Ｖでは駆動できず補正パルス
Ｐｓｈが出力されて補正駆動し、次回の通常パルスは再
度ひとつ大きな通常パルスＰｓ５が出力される。以上の
ようにして電源電圧Ｖｃが１．７Ｖでは１００回に一回
は通常パルスＰｓ４で駆動できずに補正パルスＰｓｈで
補正駆動される以外は最適な通常パルスＰｓ５によって
駆動され続ける。補正パルスＰｓｈの消費電流は通常パ
ルスＰｓよりも大きいものであるが１００回に一回の割
合であり平均すれば非常に小さく問題にならないもので
ある。

【０００９】次に電源電圧Ｖｃが１．７Ｖから２．１Ｖ
に上がった場合について説明する。表１より電源電圧Ｖ
ｃが２．１Ｖでは最低駆動可能電圧が２．０Ｖである通
常パルスＰｓ３が最適な通常パルスＰｓであり、通常パ
ルスＰｓ５では駆動力が大きすぎて消費電流が必要以上
に大きくなってしまう。ところで上記のように通常パル
スＰｓ５が１００回出力される内に一回ずつ通常パルス
Ｐｓ４が出力されている。通常パルスＰｓ４は最低駆動
可能電圧が１．８Ｖであり電源電圧Ｖｃが１．７Ｖでは
駆動できなかったが電源電圧Ｖｃが２．１Ｖでは駆動可
能である。よって通常パルスＰｓ４が出力されたとき電
源電圧Ｖｃが２．１Ｖであれば第一ステップモーター１
０は通常パルスＰｓ４で駆動され、第一検出回路１１９
は回転できたと判定する。第一負荷補償制御回路１１４
はこの判定結果によって第一通常パルス選択回路１０８
を制御して補正パルスＰｓｈを出力させず、次回の通常
パルスも前回と同じ通常パルスＰｓ４を選択出力させ
る。そして次回の通常パルスＰｓも通常パルスＰｓ４が
出力されることになる。さらに１００回連続して通常パ
ルスＰｓ４が出力されると第一負荷補償制御回路１１４
は第一通常パルス選択回路１０８を制御して次回の通常
パルスＰｓをひとつ小さな通常パルスＰｓ３に切り換え
て選択出力させる。通常パルスＰｓ３は低駆動可能電圧
が２．０Ｖであり電源電圧Ｖｃが２．１Ｖでも駆動可能
であり、次回の通常パルスＰｓも通常パルスＰｓ３が出
力される。上記の動作によって電源電圧Ｖｃが２．１Ｖ
のときの最適な通常パルスＰｓ３が選択されて出力され
るようになる。なお１００回通常パルスＰｓ３を出力し
た後にひとつ小さな通常パルスＰｓ２が出力されるが通
常パルスＰｓ２では電源電圧Ｖｃが２．１Ｖで駆動でき
ず補正パルスＰｓｈで補正駆動した後次回の通常パルス
は通常パルスＰｓ３が再度出力される。このようにして
変動する電源電圧Ｖｃに対し最適な通常パルスを選択し
出力することができる。なおこの動作は電圧変動だけで
なくカレンダー等の駆動負荷についても同様に働き、常
に最適な通常パルスを選択し出力することができる。以
下上記の動作を多段式負荷補償動作と呼称する。

【００１０】また近年電子時計には通常の時刻表示の他
にアラーム機能やクロノグラフ機能といった様々な機能
が求められるようになっている。（以下クロノグラフを
クロノと称する）すなわち指針表示式電子時計の場合、
通常時刻からアラーム時刻への切り替え表示やクロノ表
示の時に高速回転や逆転といった非通常パルスによる駆
動能力を求められており、そしてソーラー時計も例外で
はない。ところがソーラー時計では電源電圧が大きく変
動してしまうものであるが、固定された一定のパルス巾
での高速パルスや逆転パルスといった非通常パルスで
は、電圧が低くなるとモーターを駆動する十分なエネル
ギーが得られず、また電圧が高くなるとローターがオー
バーランを起こしてしまいうまく駆動できなくなるため
狭い電圧範囲でしか駆動することができないことが知ら
れている。よってソーラー時計の様に大きく変動する電
源電圧には対応できない。そして電圧変動に有効な駆動
手段としては前述のような多段式負荷補償動作があり、
この方法にて高速回転や逆転を行なうことが考えられ
る。しかしながら多段式負荷補償動作では検出の為の期
間および補正パルスの出力期間があるため次のパルスの
出力までの期間が長くなり高速で駆動できないという問
題がある。例えば通常パルスのパルス巾は４ｍｓ前後と
短くても、さらに２０ｍｓ程度の検出期間を有し、そし
て回転できなかった場合には３２ｍｓから１２ｍｓの巾
の補正パルスが出力される。よって補正パルスでの駆動
が終了するまでの時間、すなわち補正パルスが出力され
るまでの時間３２ｍｓと補正パルスのパルス巾１２ｍｓ
及び安定時間の約８ｍｓの総和である５０ｍｓの間は次
の通常パルスは出力できない。よって多段式負荷補償動
作では５０ｍｓ以下のパルス間隔で駆動することはでき
ない。つまり２０Ｈｚ以上の高速にて駆動することはで
きない。よって従来のソーラー時計では高速回転や逆転
が困難であった。上記の問題を解決するひとつの手段と
して電源電圧を検出し、そのときの電圧に対応したパル
ス巾の高速パルスや逆転パルスを出力する方法がある。
電圧を検出し逆転パルスのパルス巾を変化させる例とし
ては特開昭５５−５９３７５号広報に電子時計用ステッ
プモーターが提案されている。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】しかしながらソーラー
時計のように約１〜３Ｖという広い電圧範囲で高速回転
や逆転を行なわせる場合には複数の高速パルス、逆転パ
ルスを用意し、それらのパルスの駆動可能電圧範囲に対
応して複数の電圧検出を行なう必要がある。例えば１〜
１．３Ｖ、１．３〜１．７Ｖ、１．７〜２．３Ｖ、２．
３〜３Ｖの４つの電圧範囲に分け、それぞれの電圧範囲
に対応した高速パルス、逆転パルスを出力しようとする
と１Ｖと１．３Ｖと１．７Ｖと２．３Ｖと３Ｖという５
点の電圧検出が必要である。しかも使用される部品のバ
ラツキや使用される温度等の環境を考ると確実に動作さ
せるには電圧検出もかなりの精度が要求される。電子時
計のように小さなシステムのなかでこのように多くの電
圧検出を精度良く行なうことは非常に困難である。

【００１２】本発明は上記の問題を解決し、変動する電
圧下にあっても電圧検出を行なわずに非通常パルスであ
る高速パルスや逆転パルスによる高速回転や逆転を可能
にすることによってアラーム機能やクロノ機能を有する
ソーラー電子時計を提供することを目的とする。

【００１３】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明に係る電子時計は、電力供給手段と、第一
ステップモーターと、該第一ステップモーターを駆動す
るための駆動力の異なる複数の通常パルスを発生する通
常パルス発生手段と、前記複数の通常パルスのひとつを
選択出力する通常パルス選択回路と、前記第一ステップ
モーターの回転、非回転を検出する検出手段と、該検出
手段の検出信号によって前記通常パルス選択回路の選択
条件を決定する負荷補償制御回路を有する電子時計に於
いて、第二ステップモーターと、該第二ステップモータ
ーを駆動するための駆動力の異なる複数の非通常パルス
を発生する非通常パルス発生手段と、前記複数の非通常
パルスのひとつを選択出力する非通常パルス選択回路と
を設け、前記非通常パルス選択回路は前記負荷補償制御
回路によって選択条件を決定されることを特徴としてい
る。

【００１４】前記第一ステップモーターと前記第二ステ
ップモーターとが同じステップモーターであることを特
徴としている。

【００１５】前記非通常パルス発生手段が高速パルス発
生手段であることを特徴としている。

【００１６】前記非通常パルス発生手段が逆転パルス発
生手段であることを特徴としている。

【００１７】前記電力供給手段が充電式電力供給手段で
あることを特徴としている。

【００１８】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態の電子
時計を図面に基づいて詳述する。図２は本発明の実施の
形態の電子時計の平面図である。図において１は電子時
計、１０は第一ステップモーター、１４は秒輪列、１５
は秒針である。第一ステップモーター１０は秒輪列１４
を介して秒針１５を運針する。２０は第二ステップモー
ター、２４は時分輪列、２５は分針、２６は時針であ
る。ステップモーター２０は時分輪列２４を介して分針
２５、時針２６を運針する。３０は第三ステップモータ
ー、３４はクロノ輪列、３５はクロノ針である。第三ス
テップモーター３０はクロノ輪列３４を介してクロノ針
３５を駆動する。４０はソーラーセルにより構成された
文字版であり、時字４１、クロノ目盛４３、時刻モード
マーク６１、アラームモードマーク６２、クロノモード
マーク６３が印刷されている。５３は時刻モードとアラ
ームモードとクロノモードとを切り替えるＭボタン、５
１はクロノのスタート、ストップのためのＳボタン、５
２はクロノのリセットのためのＲボタン、５０は時刻修
正のための修正ボタンである。６０はＭボタンによって
機械的に駆動され時刻モードマーク６１、アラームモー
ドマーク６２、クロノモードマーク６３のいずれかを指
し示すモード針である。８０はカレンダー表示部であり
時針２６からさらに輪列を介して日板８１を回転させる
ことにより日付を表示する。

【００１９】まず電子時計１の機能およびその操作方法
について説明する。電子時計１は通常時刻モードの他に
アラームモードおよびクロノモードの機能を有してい
る。Ｍボタン５３を押す毎にモード針６０が時刻モード
マーク６１、アラームモードマーク６２、クロノモード
マーク６３を順次切り換えて指し示し、電子時計１はそ
の指し示されたモードに対応した機能を行なう。図２の
電子時計１は通常時刻モードの状態を示しており、モー
ド針６０は時刻モードマーク６１を指し示し、秒針１
５、分針２５、時針２６によって通常時刻１０時１０分
３５秒を表示し、さらにカレンダー表示部８０の日板８
１によって日付の１５日を表示している。通常時刻モー
ドではモード針６０が時刻モードマーク６１を指し示
し、秒針１５は第一ステップモーター１０によって１秒
毎に運針され通常時刻の秒の表示を行ない、分針２５、
時針２６、日板８１は第二ステップモーター２０によっ
て２０秒毎に運針され通常時刻の時分および日付の表示
を行なっている。なお日板８１は０時になると歯車が噛
み合い短時間で１日分送られるが、このとき通常に比べ
て駆動負荷が大きくなり第二ステップモーター２０は回
転しづらくなる。この負荷の変動におけるパルスの制御
については後述する。

【００２０】通常時刻モードでＭボタン５３を押すとモ
ード針６０が時刻モードマーク６１からアラームモード
マーク６２に切り換えて指し示し、アラームモードに移
行する。そして第二ステップモーター２０は６４Ｈｚに
て高速回転し、分針２５、時針２６は時計回りに運針し
て設定してあるアラーム時刻の時分の表示へ移行する。
さらにアラームモードで修正ボタン５０を押し続けると
第二ステップモーター２０は６４Ｈｚにて高速回転し、
分針２５、時針２６は時計回りに運針してアラーム時刻
を修正する。修正ボタン５０を離せば第二ステップモー
ター２０は停止し、そのとき分針２５、時針２６が指し
示す時刻が新たに設定されたアラーム時刻となる。以上
の動作によりアラーム時刻を修正することができる。な
お秒針１５はアラームモードにおいても通常時刻の秒表
示を行なっており、第一ステップモーター１０によって
１秒毎に運針されている。

【００２１】ここで再度Ｍボタン５３を押すとモード針
６０がアラームモードマーク６２からクロノモードマー
ク６３に切り換えて指し示し、クロノモードに移行す
る。第二ステップモーター２０は３２Ｈｚにて逆転し、
分針２５、時針２６は反時計回りに運針してアラーム時
刻の時分の表示から通常時刻の時分の表示へ移行する。
なおクロノ針３５は図２に示すように１２時位置で停止
している。クロノモードでＳボタン５１を押すとスター
ト操作となり第三ステップモーター３０は１００Ｈｚに
て高速回転し、クロノ針３５がクロノ運針を開始する。
そして再度Ｓボタン５１を押すとストップ操作となり第
三ステップモーター３０は停止しクロノ針３５はそのス
トップ位置を表示する。そしてＲボタン５２を押すとリ
セット操作となり第三ステップモーター３０は正転１０
０Ｈｚにて高速回転し、クロノ針３５は１２時位置まで
移行しそこで停止する。なお秒針１５はクロノモードに
おいても通常時刻の秒を表示を行なっており、第一ステ
ップモーター１０によって１秒毎に運針されている。

【００２２】続いて回路動作について説明する。図１は
図２に示した電子時計１のシステムを示すブロック線図
である。図１において図５と同一番号を付しているもの
は同一構成要素である。図１において４５は光によって
発電するソーラーセル、７０は電力を蓄える電気二重層
コンデンサ、１００は電気二重層コンデンサ７０の電力
によって動作する時計回路である。１０１は回路動作に
必要な基準クロックを作成する発振回路、１０２は発振
回路１０１の作成する基準クロックを分周する分周回
路、１０３は第一ステップモーター１０を通常駆動する
ための通常パルスＰｓ１〜Ｐｓ８および補正駆動するた
めの補正パルスＰｓｈを作成する第一通常パルス発生回
路、１０４は第二ステップモーター２０を通常駆動する
ための通常パルスＰｍ１〜Ｐｍ８および補正駆動するた
めの補正パルスＰｍｈを作成する第二通常パルス発生回
路、１０５は第二ステップモーター２０を６４Ｈｚにて
高速回転させるための高速パルスＰｆ１〜Ｐｆ４を作成
する第二高速パルス発生回路、１０６は第二ステップモ
ーター２０を３２Ｈｚにて逆転させるための逆転パルス
Ｐｂ１〜Ｐｂ４を作成する第二逆転パルス発生回路、１
０７は第三ステップモーター３０を１００Ｈｚにて高速
回転させるための高速パルスＰｃ１〜Ｐｃ８を作成する
第三高速パルス発生回路、１０８は第一通常パルス発生
回路１０３の作成する通常パルスＰｓ１〜Ｐｓ８の内の
ひとつの通常パルスＰｓを選択する第一通常パルス選択
回路、１０９は第二通常パルス発生回路１０４の作成す
る通常パルスＰｍ１〜Ｐｍ８の内のひとつの通常パルス
Ｐｍを選択する第二通常パルス選択回路、１１０は第二
高速パルス発生回路１０５の作成する高速パルスＰｆ１
〜Ｐｆ４の内のひとつの高速パルスＰｆを選択する第二
高速パルス選択回路、１１１は第二逆転パルス発生回路
１０６の作成する逆転パルスＰｂ１〜Ｐｂ４の内のひと
つの逆転パルスＰｂを選択する第二逆転パルス選択回
路、１１２は第三高速パルス発生回路１０７の作成する
高速パルスＰｃ１〜Ｐｃ８の内のひとつの高速パルスＰ
ｃを選択する第三高速パルス選択回路、１１３は分周回
路１０２の信号をもとに時刻の計時やアラーム、クロノ
機能の制御を行なう時計制御回路、１２０は第一ステッ
プモーター１０を駆動するための第一駆動回路、１１５
は時計制御回路１１３によって制御され第一通常パルス
選択回路１０８の出力する通常パルスＰｓを１秒毎に第
一駆動回路１２０に供給する秒針制御回路、１１９は第
一ステップモーター１０の回転、非回転を検出する第一
検出回路、１１４は第一検出回路１１９の判定結果をも
とに第一通常パルス選択回路１０８、第三高速パルス選
択回路１１２を制御する第一負荷補償制御回路、１２２
は第二ステップモーター２０を駆動するための第二駆動
回路、１１７は時計制御回路１１３によって制御され第
二通常パルス選択回路１０９の出力する通常パルスＰｍ
と第二高速パルス選択回路１１０の出力する通常パルス
Ｐｆと第二逆転パルス選択回路１１１の出力する逆転パ
ルスＰｂの中から必要なパルスを選択出力して第二駆動
回路１２２に供給する分針制御回路、１２１は第二ステ
ップモーター２０の回転、非回転を検出する第二検出回
路、１１６は第二検出回路１２１の判定結果をもとに第
二通常パルス選択回路１０９と第二高速パルス選択回路
１１０と第二逆転パルス選択回路１１１とを制御する第
二負荷補償制御回路、１２３は第三ステップモーター３
０を駆動するための第三駆動回路、１１８は時計制御回
路１１３によって制御され第三高速パルス選択回路１１
２の出力する高速パルスＰｃをクロノのスタートに応じ
て第三駆動回路１２３に供給するクロノ針制御回路、１
２４は不適切な高速パルスＰｆや逆転パルスＰｂによる
誤動作を防止する誤動作防止回路、５０ａ、５１ａ、５
２ａ、５３ａはそれぞれ修正ボタン５０、Ｓボタン５
１、Ｒボタン５２、Ｍボタン５３によって操作される修
正スイッチ、Ｓスイッチ、Ｒスイッチ、Ｍスイッチであ
る。

【００２３】次に回路動作について詳述する。秒針１５
を駆動する第一ステップモーター１０および第一ステッ
プモーター１０に通常パルスＰｓを供給するための第一
通常パルス発生回路１０３、第一通常パルス選択回路１
０８、第一負荷補償制御回路１１４、秒針制御回路１１
５、第一駆動回路１２０、第一駆動回路１２０は従来の
技術の図５で説明したのと同一の動作であり説明を省略
する。ソーラーセル４５で発電された電気は電気二重層
コンデンサ７０に蓄えられる。そして時計回路１００は
電気二重層コンデンサ７０を電源とし、そのときの電源
電圧Ｖｃで駆動される。なお電気二重層コンデンサ７０
の耐圧である３．０Ｖになると放電回路（図示せず）が
働き３．０Ｖ以上に電圧が上がるのを防いでいる。また
なお電気二重層コンデンサ７０が１．０Ｖ以下になると
充電不足と判断し時計を停止して充電不足であることを
知らせるようになっている。そして第一ステップモータ
ー１０、第二ステップモーター２０、第三ステップモー
ター３０は電源電圧Ｖｃが１Ｖ〜３Ｖの電圧範囲で駆動
される。

【００２４】まずクロノ針３５を運針する第三ステップ
モーター３０の駆動に関する回路動作について説明す
る。第三高速パルス発生回路１０７は分周回路１０２の
信号をもとに後述するような高速パルスＰｃ１〜Ｐｃ８
を作成し第三高速パルス選択回路１１２に供給する。第
三高速パルス選択回路１１２は第一負荷補償制御回路１
１４によって制御され後述する方法により高速パルスＰ
ｃ１〜Ｐｃ８の内ひとつの高速パルスＰｃを選択しクロ
ノ針制御回路１１８に供給する。クロノ針制御回路１１
８は時計制御回路１１３の計時するクロノの情報に従い
高速パルスＰｃを第三駆動回路１２３に供給する。第三
駆動回路１２３は高速パルスＰｃによって第三ステップ
モーター３０を駆動する。高速パルスＰｃの形状および
選択方法について以下に詳述する。

【００２５】

【表２】

【００２６】表２は第三高速パルス発生回路１０７の作
成する高速パルスＰｃのパルス巾とその高速パルスＰｃ
によって正常に駆動できる電圧の範囲である駆動可能電
圧範囲を示した表である。高速パルスＰｃ１〜Ｐｃ８は
それぞれ表２に示した駆動可能電圧範囲を有しており、
電源電圧Ｖｃがこの電圧範囲をはずれた場合には高速で
第三ステップモーター３０を駆動することはできない。
例えば高速パルスＰｃ４は３．６ｍｓのパルス巾を有し
駆動可能電圧範囲は１．４Ｖ〜２．５Ｖである。よって
電源電圧Ｖｃが１．４〜２．５Ｖの範囲であれば高速パ
ルスＰｃ４で第三ステップモーター３０を高速回転でき
るが、電源電圧Ｖｃが１．４Ｖ未満では電圧が低すぎて
高速パルスＰｃ４では第三ステップモーター３０を駆動
することができず時計が狂ってしまうことになる。また
電源電圧Ｖｃが２．５Ｖを越えていても第三ステップモ
ーター３０がオーバーランしてしまい高速パルスＰｃ４
では第三ステップモーター３０を駆動することができず
やはり時計が狂ってしまう。すなわち第三ステップモー
ター３０を駆動するためには電源電圧Ｖｃに対応した適
切な高速パルスＰｃを選択する必要がある。なお高速パ
ルスＰｃ（ｎ）は通常パルスＰｓ（ｎ）に対応した適切
な高速パルスＰｃとなるように設定されており、高速パ
ルスＰｃ（ｎ）の駆動可能動作範囲のほぼ中央の電圧値
が通常パルスＰｓ（ｎ）の最低駆動可能電圧となるよう
に設定してある。例えば高速パルスＰｃ６の駆動可能電
圧範囲は通常パルスＰｓ６の最低駆動可能電圧１．４Ｖ
がほぼ中央になる１．０〜１．９Ｖに設定している。

【００２７】ところで第一ステップモーター１０は秒針
１５を駆動するためのモーターであり、前述したように
どのモードにあっても通常時刻の秒を表示している。す
なわち常に１秒毎に通常パルスＰｓで駆動され、多段式
負荷補償動作を行なっていることになる。よって第一負
荷補償制御回路１１４は第一ステップモーター１０を駆
動しうる最小の通常パルスＰｓを選択するように第一通
常パルス選択回路１０８を制御している。よってそのと
き出力されている通常パルスＰｓの種類によって電源電
圧Ｖｃの大体の値を知ることができる。そしてその通常
パルスＰｓの最低駆動可能電圧でも駆動可能な駆動可能
電圧範囲を有する高速パルスＰｃを選択してやればよ
い。例えば表１より通常パルスＰｓ８は最低駆動可能範
囲が１．０Ｖであり通常パルスＰｓ７は最低駆動可能電
圧が１．２Ｖである。よって通常パルスＰｓ８が出力さ
れているときには電源電圧Ｖｃは１．０Ｖ〜１．２Ｖで
あることがわかる。また表２より高速パルスＰｃ８の駆
動可能電圧範囲は０．８〜１．４Ｖである。よって第一
ステップモーター１０が通常パルスＰｓ８によって駆動
されている時に第三ステップモーター３０を高速パルス
Ｐｃ８で駆動すれば部品のバラツキ等を考えても充分駆
動可能である。また表１より通常パルスＰｓ７は最低駆
動可能範囲が１．２Ｖであり通常パルスＰｓ６は最低駆
動可能電圧が１．４Ｖである。よって通常パルスＰｓ７
が出力されているときには電源電圧Ｖｃは１．２Ｖ〜
１．４Ｖであることがわかる。よって表２より駆動可能
電圧範囲０．９〜１．６Ｖの高速パルスＰｃ７で第三ス
テップモーター３０を駆動すれば良い。以下同様に通常
パルスＰｓ６の時には高速パルスＰｃ６、通常パルスＰ
ｓ５の時には高速パルスＰｃ５、・・・通常パルスＰｓ
１の時には高速パルスＰｃ１によって第三ステップモー
ター３０を駆動すればよいことになる。

【００２８】一方、第一通常パルス選択回路１０８は現
在出力している通常パルスＰｓが通常パルスＰｓ１〜Ｐ
ｓ８の内のどのパルスであるかを信号Ｓより第一負荷補
償制御回路１１４に出力している。よって第一負荷補償
制御回路１１４は第一通常パルス選択回路１０８が現在
出力している通常パルスＰｓ（ｎ）を認識している。そ
して第一負荷補償制御回路１１４は通常パルスＰｓ
（ｎ）に対応した高速パルスＰｃ（ｎ）を第三高速パル
ス選択回路１１２に選択させるように制御すればよいこ
とになる。例えば第一通常パルス選択回路１０８が通常
パルスＰｓ２を選択出力していたら第三高速パルス選択
回路１１２に高速パルスＰｃ２を選択させるように制御
する。次に高速パルスＰｃの切り換えについて述べる。
電源電圧Ｖｃが下がり第一ステップモーター１０が通常
パルスＰｓ（ｎ）で駆動できなくなると第一検出回路１
１９は回転できなかったと判定し、この判定結果によっ
て第一負荷補償制御回路１１４は第一通常パルス選択回
路１０８を制御して補正パルスＰｓｈを出力させると共
に次回の通常パルスＰｓをひとつ大きな通常パルスＰｓ
（ｎ＋１）に切り換える。さらに第一負荷補償制御回路
１１４は第一検出回路１１９から回転できなかったとい
う判定結果を受けると同時に第三高速パルス選択回路１
１２を制御し、高速パルスＰｃを高速パルスＰｃ（ｎ）
からひとつ大きな高速パルスＰｃ（ｎ＋１）に切り換え
る。また通常パルスＰｓ（ｎ）が１００回連続して出力
されると第一負荷補償制御回路１１４は第一通常パルス
選択回路１０８を制御してひとつ小さな通常パルスＰｓ
（ｎ−１）を出力させる。しかしながらひとつ小さな通
常パルスＰｓ（ｎ−１）では駆動力が小さく第一ステッ
プモーター１０を駆動できない場合がある。そのとき高
速パルスＰｃ（ｎ）を高速パルスＰｃ（ｎ−１）に切り
換えても駆動力が小さく第三ステップモーター３０を駆
動できない可能性がある。その場合を考慮して第三高速
パルス選択回路１１２の出力する高速パルスＰｃを高速
パルスＰｃ（ｎ）からひとつ小さな高速パルスＰｃ（ｎ
−１）へ切り換えるのはひとつ小さな通常パルスＰｓ
（ｎ−１）で第一ステップモーター１０を駆動できた後
に初めて切り換えるようになっている。

【００２９】上記の動作をさらに図によって詳述する。
図６は第一負荷補償制御回路１１４およびその周辺のブ
ロック線図である。図６において１１４ａは１００進カ
ウンタ、１１４ｂは第一ランクアップ回路、１１４ｃは
第一ランクダウン回路、１１４ｄは第三ランクダウン制
御回路、１１４ｅは第三ランク決定回路である。図６に
おいて図１と同一番号を付しているものは同一構成要素
である。第一検出回路１１９は第一ステップモーター１
０が通常パルスＰｓで駆動できたかどうかを判定し、駆
動できれば信号Ｙ１を、駆動できなければ信号Ｎ１を第
一負荷補償制御回路１１４に出力する。信号Ｙ１は第一
負荷補償制御回路１１４内の１００進カウンタ１１４ａ
に入力される。１００進カウンタ１１４ａは同じ通常パ
ルスＰｓで連続１００回駆動できたかを数えるカウンタ
であり、信号Ｙ１が連続１００回入力されると信号ＣＵ
を第一ランクダウン回路１１４ｃに出力する。また第一
ランクダウン回路１１４ｃは第一通常パルス選択回路１
０８から出力されている通常パルスＰｓの大きさを伝え
る信号Ｓが入力されている。そして信号ＣＵが入力され
ると第一ランクダウン回路１１４ｃは信号Ｄ１を出力し
て第一通常パルス選択回路１０８を制御し、通常パルス
Ｐｓをひとつ小さな通常パルスＰｓに切り換えて選択さ
せる。ただし信号Ｙ１が１００回になる前に信号Ｎ１が
１００進カウンタ１１４ａのＲ端子に入力されると１０
０進カウンタ１１４ａは途中でリセットされ、再び信号
Ｙ１を始めからカウントする。また信号Ｎ１は第一ラン
クアップ回路１１４ｂにも入力される。第一ランクアッ
プ回路１１４ｂは第一通常パルス選択回路１０８から出
力されている通常パルスＰｓの大きさを伝える信号Ｓが
入力されている。そして信号Ｎ１が入力されると第一ラ
ンクアップ回路１１４ｂは信号Ｕ１を出力して第一通常
パルス選択回路１０８を制御し、通常パルスＰｓをひと
つ大きな通常パルスＰｓに切り換えて選択させる。

【００３０】また第三ランクダウン制御回路１１４ｄに
信号ＣＵが入力されない場合は第三ランクダウン制御回
路１１４ｄは第三高速パルス選択回路１１２を制御し、
第一通常パルス選択回路１０８から出力されている通常
パルスＰｓの大きさを伝える信号Ｓに対応した高速パル
スＰｃを選択する。この場合はそのとき選択されている
通常パルスＰｓ（ｎ）に対応して高速パルスＰｃ（ｎ）
を選択する。例えば通常パルスＰｓ（ｎ）で第一ステッ
プモーター１０が回転できた場合第一検出回路１１９は
信号Ｙ１を出力する。信号Ｙ１により上記のように第一
通常パルス選択回路１０８は通常パルスＰｓ（ｎ）を選
択する。さらに信号Ｙ１は第三ランクダウン制御回路１
１４ｄに伝えられるが、それが１００回目でなければ１
００進カウンタ１１４ａから信号ＣＵが出力されていな
い。このとき第三ランクダウン制御回路１１４ｄは第一
通常パルス選択回路１０８から出力されている通常パル
スＰｓ（ｎ）の大きさを伝える信号Ｓに対応した高速パ
ルスＰｃ（ｎ）を選択するように第三高速パルス選択回
路１１２を制御する。よって通常パルスＰｓ（ｎ）と高
速パルスＰｃ（ｎ）は対応して選択される。また通常パ
ルスＰｓ（ｎ）で第一ステップモーター１０が回転でき
なかった場合は第一検出回路１１９は信号Ｎ１を出力す
る。信号Ｎ１により上記のように第一通常パルス選択回
路１０８はひとつ大きい通常パルスＰｓ（ｎ＋１）を選
択する。さらに第一通常パルス選択回路１０８はひとつ
大きい通常パルスＰｓ（ｎ＋１）に切り換えたことを信
号Ｓによって第三ランクダウン制御回路１１４ｄに伝え
る。このとき第三ランクダウン制御回路１１４ｄは第一
通常パルス選択回路１０８から出力されている通常パル
スＰｓ（ｎ＋１）の大きさを伝える信号Ｓに対応した高
速パルスＰｃ（ｎ＋１）を選択するように第三高速パル
ス選択回路１１２を制御する。よって通常パルスＰｓ
（ｎ＋１）と高速パルスＰｃ（ｎ＋１）は対応して選択
される。

【００３１】ところが１００進カウンタ１１４ａから信
号ＣＵが出力されると第三ランクダウン制御回路１１４
ｄは第一通常パルス選択回路１０８から出力されている
通常パルスＰｓの大きさを伝える信号Ｓに係わらず高速
パルスＰｃの切り換えを行なわず前回と同じ高速パルス
Ｐｃを選択させるように第三高速パルス選択回路１１２
を制御する。例えば第一通常パルス選択回路１０８が通
常パルスＰｓ（ｎ）を選択している場合、第一通常パル
ス選択回路１０８は信号Ｓを出力することにより選択し
ている通常パルスＰｓが通常パルスＰｓ（ｎ）であるこ
とを伝える。第三ランク決定回路１１４ｅはこの信号Ｓ
により高速パルスＰｃ（ｎ）を選択する。続いて通常パ
ルスＰｓ（ｎ）で連続１００回第一ステップモーター１
０を駆動できると、第一検出回路１１９から信号Ｙ１が
１００回連続して出力される。そして１００進カウンタ
１１４ａから信号ＣＵが出力される。この信号ＣＵによ
り第一ランクダウン回路１１４ｃは信号Ｄ１を出力し第
一通常パルス選択回路１０８を制御して通常パルスＰｓ
（ｎ−１）を選択させる。そして第一通常パルス選択回
路１０８は信号Ｓを出力することにより選択している通
常パルスＰｓが通常パルスＰｓ（ｎ−１）であることを
伝える。この信号Ｓは第三ランク決定回路１１４ｅにも
伝えられるが、１００進カウンタ１１４ａから信号ＣＵ
が出力されており、第三ランクダウン制御回路１１４ｄ
は信号Ｓに係わらず前回と同じ高速パルスＰｃ（ｎ）を
選択するように第三ランク決定回路１１４ｅを制御す
る。よって同じ通常パルスＰｓ（ｎ）が１００回出力さ
れた後でひとつ小さな通常パルスＰｓ（ｎ−１）に切り
換えられても、第三高速パルス選択回路１１２の選択す
る高速パルスＰｃはまだ高速パルスＰｃ（ｎ）が選択さ
れている。そして次回は第一ステップモーター１０は通
常パルスＰｓ（ｎ−１）で駆動されるが、通常パルスＰ
ｓ（ｎ−１）で駆動できた場合は第一検出回路１１９か
ら信号Ｙ１が出力される。第三ランクダウン制御回路１
１４ｄはこの信号Ｙ１が入力されると第三ランク決定回
路１１４ｅを制御し、このとき出力されている信号Ｓに
対応した高速パルスＰｃを高速パルスＰｃ（ｎ−１）に
切り換えて選択させる。また通常パルスＰｓ（ｎ−１）
で駆動できなかった場合は第一検出回路１１９から信号
Ｎ１が出力され、第一ランクアップ回路１１４ｂに入力
される。第一ランクアップ回路１１４ｂは第一通常パル
ス選択回路１０８を制御して通常パルスＰｓ（ｎ−１）
をひとつ大きな通常パルスＰｓ（ｎ）に切り換えて選択
させる。そして信号Ｓにより通常パルスＰｓ（ｎ）を選
択していることを伝える。ところで第三ランクアップン
制御回路１１４ｄは信号Ｙ１が入力さないため第三ラン
ク決定回路１１４ｅを高速パルスＰｃ（ｎ）が選択され
たままに制御している。そして次回からは再度信号Ｓに
よって高速パルスＰｃを選択する動作を行なう。上記の
動作により１００回同じ通常パルスＰｓが連続してひと
つ小さな通常パルスＰｓに切り換えられた場合でも高速
パルスＰｃは適切な高速パルスＰｃを選択することがで
きる。

【００３２】次に例によって説明する。電源電圧Ｖｃが
１．７Ｖであれば表１より第一通常パルス選択回路１０
８は最低駆動可能電圧が１．６Ｖである通常パルスＰｓ
５を選択出力している。そして第一負荷補償選択回路１
１４は第三高速パルス選択回路１１２に高速パルスＰｃ
５を選択させている。よってここでクロノをスタートさ
せると第三ステップモーター３０は高速パルスＰｃ５に
よって高速回転させられる。表２より高速パルスＰｃ５
の駆動可能電圧範囲は１．２〜２．２Ｖであり１．７Ｖ
の電源電圧Ｖｃで第三ステップモーター３０を充分駆動
できるものである。また通常パルスＰｓ５が１００回出
力されると第一負荷補償制御回路１１４は第一通常パル
ス選択回路１０８を制御してひとつ小さな通常パルスＰ
ｓ４を選択出力させる。通常パルスＰｓ４では電源電圧
Ｖｃが１．７Ｖでは第一ステップモーター１０を駆動で
きず、次回からまた通常パルスＰｓ５が出力される。し
かし第三高速パルス選択回路１１２の高速パルスＰｃの
切り換えは通常パルスＰｓ４で駆動できた時のみに行な
われる。そのため上記のように通常パルスＰｓ５から通
常パルスＰｓ４に切り換わっても通常パルスＰｓ４で駆
動できなかったため第三高速パルス選択回路１１２は高
速パルスＰｃ５を選択し続ける。よって１．７Ｖの電源
電圧Ｖｃではクロノをスタートさせると第三ステップモ
ーター３０は常に適切な高速パルスＰｃ５によって高速
回転させられる。

【００３３】続いて電源電圧Ｖｃが変動した場合につい
て説明する。まず電源電圧Ｖｃが１．７Ｖから降下した
場合について説明する。第一ステップモーター１０は上
記のように１．７Ｖで通常パルスＰｓ５で駆動されてい
る。ここから徐々に電源電圧Ｖｃが下がってくると通常
パルスＰｓ５では駆動力が弱くなってくる。そして電源
電圧Ｖｃが通常パルスＰｓ５の最低駆動可能電圧１．６
Ｖより下がると第一ステップモーター１０は通常パルス
Ｐｓ５で駆動できなくなり、第一検出回路１１９は回転
できなかったと判定をする。第一負荷補償選択回路１１
４はこの判定結果により第一通常パルス選択回路１０８
を制御して補正パルスＰｓｈを出力させて第一ステップ
モーター１０を補正駆動し、次回から通常パルスＰｓ６
を選択出力させる。また同時に第一負荷補償選択回路１
１４は第三高速パルス選択回路１１２を制御し高速パル
スＰｃを高速パルスＰｃ５から高速パルスＰｃ６に切り
換えて選択出力させる。よってここでクロノをスタート
させると第三ステップモーター３０は高速パルスＰｃ６
によって高速回転させられる。表２より高速パルスＰｃ
６の駆動可能電圧範囲は１．０〜１．９Ｖであり１．７
Ｖの電源電圧Ｖｃで第三ステップモーター３０を充分駆
動できるものである。また電源電圧Ｖｃの降下はソーラ
ー時計が電気二重層コンデンサに蓄えられた電力を消費
することによって徐々に下がって行くものであり急激な
電圧降下はおきないため上記の動作で充分に対応できる
ものである。

【００３４】次に電源電圧Ｖｃが１．７Ｖから上昇した
場合について説明する。第一ステップモーター１０は
１．７Ｖで通常パルスＰｓ５で駆動されている。ここか
ら徐々に電源電圧Ｖｃが上がってくると通常パルスＰｓ
５では駆動力が大きくなってくる。一方第一負荷補償選
択回路１１４は第一通常パルス選択回路１０８を制御し
て１００回に一回ずつ通常パルスＰｓ５よりひとつ小さ
な通常パルスＰｓ４が選択出力される。そして電源電圧
Ｖｃが通常パルスＰｓ４の最低駆動可能電圧１．８Ｖ以
上の電圧となり、そのとき通常パルスＰｓ４が選択出力
されると第一ステップモーター１０は通常パルスＰｓ４
で駆動されるようになる。そして第一検出回路１１９が
回転できたと判定し、この判定結果によって第一負荷補
償選択回路１１４は第三高速パルス選択回路１１２に高
速パルスＰｃを高速パルスＰｃ５から高速パルスＰｃ４
に切り換えて選択させる。よってここでクロノをスター
トさせると第三ステップモーター３０は高速パルスＰｃ
４によって高速回転させられる。表２より高速パルスＰ
ｃ４の駆動可能電圧範囲は１．４〜２．５Ｖであり１．
８Ｖの電源電圧Ｖｃで第三ステップモーター３０を充分
駆動できるものである。なお電源電圧Ｖｃが通常パルス
Ｐｓ４で駆動できる電圧になっても最悪１００秒（通常
パルスＰｓ１００回分）待たなければ高速パルスＰｃ５
から高速パルスＰｃ４に切り換わらないことになる。し
かしながら高速パルスＰｃ（ｎ）の駆動可能電圧範囲は
各パルスとも上限の電圧を通常パルスＰｓ（ｎ）のひと
つ小さな通常パルスＰｓ（ｎ−１）の最低駆動可能電圧
よりも高く取ってあり、高速パルスＰｃ５では通常パル
スＰｓ４の最低駆動可能電圧１．８Ｖより高い２．２Ｖ
まで駆動可能である。さらに電気二重層コンデンサ７０
への充電は発電能力のそれほど大きくないソーラーセル
４５で行なっているため短期間で急激に電圧が上昇する
ことはないので高速パルスＰｃがすぐに切り換えられな
いことによる不具合は起きない。以上のようにして第三
ステップモーター３０を駆動する適切な高速パルスＰｃ
を選択することができる。

【００３５】続いて分針２５および時針２６を運針する
第二ステップモーター２０の駆動に関する回路動作につ
いて説明する。第二通常パルス発生回路１０４は分周回
路１０２の信号をもとに後述するような通常パルスＰｍ
１〜Ｐｍ８及び補正パルスＰｍｈを作成し第二通常パル
ス選択回路１０９に供給する。第二通常パルス選択回路
１０９は第二負荷補償制御回路１１６によって制御され
通常パルスＰｍ１〜Ｐｍ８の内ひとつの通常パルスＰｍ
を選択し分針制御回路１１７に供給する。第二高速パル
ス発生回路１０５は分周回路１０２の信号をもとに後述
するような高速パルスＰｆ１〜Ｐｆ４を作成し第二高速
パルス選択回路１１０に供給する。第二高速パルス選択
回路１１０は第二負荷補償制御回路１１６によって制御
され高速パルスＰｆ１〜Ｐｆ４の内ひとつの高速パルス
Ｐｆを選択し分針制御回路１１７に供給する。第二逆転
パルス発生回路１０６は分周回路１０２の信号をもとに
後述するような逆転パルスＰｂ１〜Ｐｂ４を作成し第二
逆転パルス選択回路１１１に供給する。第二逆転パルス
選択回路１１１は第二負荷補償制御回路１１６によって
制御され逆転パルスＰｂ１〜Ｐｂ４の内ひとつの逆転パ
ルスＰｂを選択し分針制御回路１１７に供給する。分針
制御回路１１７は時計制御回路１１３の計時する時刻や
アラーム、クロノの情報に従い通常パルスＰｍや高速パ
ルスＰｆや逆転パルスＰｂを必要に応じて選択して第二
駆動回路１２２に供給する。第二駆動回路１２２は分針
制御回路１１７より供給された通常パルスＰｍや高速パ
ルスＰｆや逆転パルスＰｂによって第二ステップモータ
ー２０を駆動する。第二検出回路１２１は通常パルスＰ
ｍによって第二ステップモーター２０が回転したかどう
かを判定する。第二負荷補償制御回路１１６は第二検出
回路１２１の判定結果により第二通常パルス選択回路１
０９を制御し、回転した場合は次回も前回と同じ通常パ
ルスＰｍｓを出力させ、回転しなかった場合は補正パル
スＰｍｈを出力させるとともに次回の通常パルスをひと
つ大きくして出力させる。さらに第二負荷補償制御回路
１１６は第二高速パルス選択回路１１０、第二逆転パル
ス選択回路１１１を制御してそれぞれ高速パルスＰｆ１
〜Ｐｆ４、逆転パルスＰｂ１〜Ｐｂ４の中から適切な高
速パルスＰｆ、逆転パルスＰｂを選択させる。

【００３６】

【表３】

【００３７】第二ステップモーター２０を駆動するため
の通常パルスＰｍの形状および最低駆動可能電圧につい
て説明する。通常パルスＰｍ１〜Ｐｍ８は前述した通常
パルスＰｓ１〜Ｐｓ８と全く同一のパルス形状を有して
いる。表３は第二通常パルス発生回路１０４の作成する
通常パルスＰｍ１〜Ｐｍ８のパルス休止部と日板８１に
よる負荷が無い場合と有る場合の最低駆動可能電圧を示
した表である。日板の負荷が有る場合は負荷が無い場合
に比べて最低駆動可能電圧が約０．１Ｖ高くなる。例え
ば通常パルスＰｍ３は負荷が無い場合の最低駆動可能電
圧は１．９Ｖであるが、負荷が有る場合の最低駆動可能
電圧は２．０Ｖとなる。また通常パルスＰｍで駆動でき
なかったと判定されたときに出力される補正パルスＰｍ
ｈも前述の第一通常パルス発生回路１０３で作成される
補正パルスＰｓｈと同一の形状を有している。補正パル
スＰｍｈは通常パルスＰｍから３２ｍｓ後に出力され、
１２ｍｓのパルス幅で後半６ｍｓには１ｍｓ毎に０．５
ｍｓのパルス休止部を有している。

【００３８】

【表４】

【００３９】

【表５】

【００４０】続いて高速パルスＰｆ、逆転パルスＰｂの
形状および駆動可能電圧範囲について説明する。表４は
第二高速パルス発生回路１０５の作成する高速パルスＰ
ｆ１〜Ｐｆ４のパルス巾と日板８１による負荷が無い場
合と有る場合の駆動可能電圧範囲を示した表であり、表
５は第二逆転パルス発生回路１０６の作成する逆転パル
スＰｂ１〜Ｐｂ４のパルス巾と日板８１による負荷が無
い場合と有る場合の駆動可能電圧範囲を示した表であ
る。なお図４は実施の形態の逆転パルスＰｂの波形図で
ある。逆転パルスＰｂは図４に示すように正相パルスＰ
ｇ１、逆相パルスＰｇ２、正相パルスＰｇ３の三つのパ
ルスの組み合わせより構成されている。表５にはこの正
相パルスＰｇ１、逆相パルスＰｇ２、正相パルスＰｇ３
のパルス巾を記している。高速パルスＰｆ１〜Ｐｆ４は
それぞれ表４に示した駆動可能電圧範囲を有しており、
この駆動可能電圧範囲を外れた場合には高速で第二ステ
ップモーター２０を駆動することはできない。例えば高
速パルスＰｆ２は表４より３．６ｍｓのパルス巾を有
し、日板による負荷が無い場合の駆動可能電圧範囲は
１．４Ｖ〜２．８Ｖである。よって日板による負荷がな
い場合に高速パルスＰｆ２で第二ステップモーター２０
を高速回転させるためには電源電圧Ｖｃは１．４〜２．
８Ｖでなければならない。すなわち第二ステップモータ
ー２０を駆動するためには電源電圧Ｖｃおよび日板８１
の負荷に対応した高速パルスＰｆを選択する必要があ
る。同様に逆転パルスＰｂ１〜Ｐｂ４は表５に示した駆
動可能電圧範囲を有しており、この駆動可能電圧範囲を
外れた場合には第二ステップモーター２０を逆転駆動す
ることはできない。そして第二ステップモーター２０を
逆転させるためには電源電圧Ｖｃおよび日板８１による
負荷に対応した逆転パルスＰｂを選択する必要がある。

【００４１】なお第三ステップモーター３０を高速回転
させる高速パルスＰｃが１００Ｈｚで駆動されるのに比
べて第二ステップモーター２０を高速回転させる高速パ
ルスＰｆは６４Ｈｚで駆動される。そのため同じパルス
巾であっても高速パルスＰｃよりも高速パルスＰｆは駆
動可能電圧範囲が広く取れる。そのため高速パルスＰｃ
が８種の高速パルスＰｃ１〜Ｐｃ８で電子時計の駆動さ
れる電圧範囲１〜３Ｖを分担して駆動しているのに対
し、高速パルスＰｆは４種の高速パルスＰｆ１〜Ｐｆ４
で電子時計の駆動される電圧範囲１〜３Ｖを分担して駆
動することができる。そして表４のように日板８１の負
荷が無い場合に高速パルスＰｆ１の駆動可能動作範囲は
通常パルスＰｍ２の最低駆動可能電圧２．２Ｖから電源
電圧Ｖｃの上限３．０Ｖまでで駆動できるように１．８
〜３．８Ｖと設定している。同様に高速パルスＰｆ２の
駆動可能動作範囲は通常パルスＰｍ４の最低駆動可能電
圧１．７Ｖから通常パルスＰｍ３の選択出力される電圧
の上限すなわち通常パルスＰｍ２の最低動作電圧電圧
２．３Ｖまでで駆動できるように１．４〜２．８Ｖと設
定し、高速パルスＰｆ３の駆動可能動作範囲は通常パル
スＰｍ６の最低駆動可能電圧１．３Ｖから通常パルスＰ
ｍ５の選択出力される電圧の上限すなわち通常パルスＰ
ｍ４の最低動作電圧電圧１．７Ｖまでで駆動できるよう
に１．０〜２．２Ｖと設定し、高速パルスＰｆ１の駆動
可能動作範囲は電子時計１の最低駆動電圧１．０Ｖから
通常パルスＰｍ７の選択出力される電圧の上限すなわち
通常パルスＰｍ６の最低動作電圧電圧１．３Ｖまでで駆
動できるように０．８〜１．７Ｖと設定している。なお
このことは逆転パルスＰｂについても同様であり逆転パ
ルスＰｂ１〜Ｐｂ４は高速パルスＰｆ１〜Ｐｆ４とほぼ
同じ駆動可能電圧範囲に設定している。

【００４２】以下高速パルスＰｆの選択方法について回
路動作の詳細な説明を行なう。第二ステップモーター２
０は通常時刻モードでは２０秒毎に駆動され分針２５、
時針２６を運針して通常時刻の時分を表示し、さらに日
板８１をも駆動している。すなわち第二ステップモータ
ー２０は通常パルスＰｍで駆動され、そして多段式負荷
補償動作を行なっているが、そのときの駆動条件は電源
電圧Ｖｃの変動だけでなく日板８１の駆動による負荷の
変動をも有している。すなわち第二負荷補償制御回路１
１６は電圧および負荷に対応して第二ステップモーター
２０を駆動しうる最小の通常パルスＰｍを選択するよう
に第二通常パルス選択回路１０９を制御している。よっ
てそのとき出力されている通常パルスＰｍのパルス巾に
よって電源電圧Ｖｃと日板８１による負荷による総合的
な駆動条件を知ることができる。そして出力されている
通常パルスＰｍの最低駆動可能電圧でも駆動可能な駆動
可能電圧範囲を有する高速パルスＰｆを選択してやれば
よい。ところで日板８１の負荷によって通常パルスＰｍ
の最低駆動可能電圧は約０．１Ｖ上昇するが、高速パル
スＰｆも日板８１の負荷によって駆動可能動作範囲が約
０．１Ｖ上昇する。よって高速パルスＰｆの選択方法は
日板８１の負荷に有無に係わらず日板８１の負荷の無い
場合と同じ条件で選択しても問題はない。例えば表３よ
り負荷が無い場合では通常パルスＰｍ８の最低駆動可能
範囲が０．９Ｖであり通常パルスＰｍ６は最低駆動可能
電圧が１．３Ｖである。よって通常パルスＰｍ８または
通常パルスＰｍ７が出力されているときには電源電圧Ｖ
ｃは０．９Ｖ〜１．３Ｖであることがわかる。また表４
より高速パルスＰｆ４の負荷が無い場合での駆動可能電
圧範囲は０．８〜１．６Ｖであることがわかる。よって
第二ステップモーター２０が通常パルスＰｍ８または通
常パルスＰｍ７によって駆動されていた時に第二ステッ
プモーター２０を高速駆動するには高速パルスＰｆ４で
駆動すれば部品のバラツキ等を考えても充分駆動可能で
ある。また負荷が有る場合では表３より通常パルスＰｍ
８の最低駆動可能範囲が１．０Ｖであり通常パルスＰｍ
６は最低駆動可能電圧が１．４Ｖである。よって通常パ
ルスＰｍ８または通常パルスＰｍ７が出力されていると
きには電源電圧Ｖｃは１．０Ｖ〜１．４Ｖであることが
わかる。また表４より高速パルスＰｆ４の負荷が有る場
合での駆動可能電圧範囲は０．９〜１．７Ｖである。よ
ってやはり高速パルスＰｆ４で駆動すればよい。以上の
ように通常パルスＰｍと高速パルスＰｆは同一の第二ス
テップモーター２０を駆動するためのパルスであるた
め、負荷があると通常パルスＰｍも高速パルスＰｆも一
様に駆動できる電圧が上昇する。よって通常パルスＰｍ
と高速パルスＰｆの相対的な電圧関係は変わらないた
め、負荷の有無に係わらず負荷の無いときと同じ条件で
通常パルスＰｍに対して高速パルスＰｆを選択すればよ
い。

【００４３】

【表６】

【００４４】表６は通常パルスＰｍ１〜Ｐｍ８とそのと
き選択される高速パルスＰｆ、逆転パルスＰｂを示した
表である。通常パルスＰｍとそのとき選択される高速パ
ルスＰｆの選択方法について説明する。第二通常パルス
選択回路１０９は現在出力している通常パルスＰｍが通
常パルスＰｍ１〜Ｐｍ８の内のどのパルスであるかを信
号Ｍより第二負荷補償制御回路１１６に出力している。
よって第二負荷補償制御回路１１６は第二通常パルス選
択回路１０９が現在出力している通常パルスＰｍを認識
している。そして第二負荷補償制御回路１１６は第二高
速パルス選択回路１１０を制御し、通常パルスＰｍに対
応した高速パルスＰｆを選択させればよいことになる
が、それは表６に示すように通常パルスＰｍ１、Ｐｍ２
であれば高速パルスＰｆ１を、通常パルスＰｍ３、Ｐｍ
４であれば高速パルスＰｆ２を、通常パルスＰｍ５、Ｐ
ｍ６であれば高速パルスＰｆ３を、通常パルスＰｍ７、
Ｐｍ８であれば高速パルスＰｆ４を第二高速パルス選択
回路１１０に選択出力させる。次に電源電圧Ｖｃが下が
り第一ステップモーター１０が通常パルスＰｍ（ｎ）で
駆動できなくなると第二検出回路１２１は回転できなか
ったと判定し、この判定結果によって第二負荷補償制御
回路１１６は第二通常パルス選択回路１０９を制御して
補正パルスＰｍｈを出力させると共に次回の通常パルス
Ｐｍをひとつ大きな通常パルスＰｍ（ｎ＋１）に切り換
える。そして通常パルスＰｍが通常パルスＰｍ１、Ｐｍ
３、Ｐｍ７のときは第二負荷補償制御回路１１６は第二
検出回路１２１から回転できなかったという判定結果を
受けても第二高速パルス選択回路１１０にそのまま前回
と同じ高速パルスＰｆ選択させる。また通常パルスＰｍ
が通常パルスＰｍ２、Ｐｍ４、Ｐｍ６のときは第二負荷
補償制御回路１１６は第二検出回路１２１から回転でき
なかったという判定結果を受けると同時に第二高速パル
ス選択回路１１０を制御し、高速パルスＰｆをひとつ大
きな高速パルスＰｆに切り換える。すなわち通常パルス
Ｐｍ１、Ｐｍ３、Ｐｍ５、Ｐｍ７で非回転の検出であっ
ても高速パルスＰｆはそのまま高速パルスＰｆ１、Ｐｆ
２、Ｐｆ３、Ｐｆ４を維持するが、通常パルスＰｍ２、
Ｐｍ４、Ｐｍ６で非回転の検出であった場合には高速パ
ルスＰｆはそれぞれ高速パルスＰｆ１から高速パルスＰ
ｆ２へ、高速パルスＰｆ２から高速パルスＰｆ３へ、高
速パルスＰｆ３から高速パルスＰｆ４へと選択を変更さ
れる。

【００４５】また同じ通常パルスＰｍ（ｎ）が連続して
１００回出力されると第二負荷補償制御回路１１６は第
二通常パルス選択回路１０９を制御して通常パルスＰｍ
をひとつ小さな通常パルスＰｍ（ｎ−１）に切り換え
る。通常パルスＰｍ（ｎ）が通常パルスＰｍ３、Ｐｍ
５、Ｐｍ７である場合にひとつ小さな通常パルスＰｍ
２、Ｐｍ４、Ｐｍ６に切り換えられたるが、その通常パ
ルスＰｍ（ｎ−１）すなわち通常パルスＰｍ２、Ｐｍ
４、Ｐｍ６で駆動できた場合は、高速パルスＰｆはそれ
ぞれ高速パルスＰｆ２から高速パルスＰｆ１へ、高速パ
ルスＰｆ３から高速パルスＰｆ２へ、高速パルスＰｆ４
から高速パルスＰｆ３へと選択を変更される。しかしひ
とつ小さな通常パルスＰｍ２、Ｐｍ４、Ｐｍ６で動かな
い場合は高速パルスＰｆ２、Ｐｆ３、Ｐｆ４はそのまま
維持される。

【００４６】例をあげて説明する。日板８１の負荷が無
い場合に電源電圧Ｖｃが１．６Ｖであれば表３より最低
駆動可能電圧が１．５Ｖである通常パルスＰｍ５が最適
な通常ぱるすＰｍである。そして通常時刻モードでは第
二負荷補償選択回路１１６は第二通常パルス選択回路１
０９を制御し、通常パルスＰｍ５を選択出力させてい
る。さらに表６に見られるように第二高速パルス選択回
路１１０に高速パルスＰｆ３を選択出力させるように制
御する。よってここで通常時刻モードからアラームモー
ドへと切り換えられると第二ステップモーター２０は高
速パルスＰｆ３によって高速回転させられる。表４より
高速パルスＰｆ５の駆動可能電圧範囲は１．０〜２．２
Ｖであり１．６Ｖの電源電圧Ｖｃで第二ステップモータ
ー２０を充分駆動できるものである。また通常時刻モー
ドで通常パルスＰｍ５が１００回出力されると第二負荷
補償選択回路１１６は第二通常パルス選択回路１０９を
制御しひとつ小さな通常パルスＰｍ４を出力させる。表
３より通常パルスＰｍ４の最低駆動可能電圧は１．７Ｖ
であり、電源電圧Ｖｃ１．６Ｖでは第二ステップモータ
ー２０を駆動できない。そして第二負荷補償選択回路１
１６は第二通常パルス選択回路１０９を再度制御し、次
回からまた通常パルスＰｍ５を選択出力させる。しかし
第二高速パルス選択回路１１０の高速パルスＰｆの切り
換えは通常パルスＰｍ４で第二ステップモーター２０を
駆動できた時のみに行なわれ、上記のように通常パルス
Ｐｍ４で第二ステップモーター２０を駆動できなかった
場合は第二高速パルス選択回路１１０は高速パルスＰｆ
３を選択し続けている。よって電源電圧Ｖｃ１．６Ｖで
通常時刻モードからアラームモードへと切り換えられる
と第二ステップモーター２０は常に適切な高速パルスＰ
ｆ３によって高速回転させられる。

【００４７】続いて電源電圧Ｖｃが変動した場合につい
て説明する。まず電源電圧Ｖｃが１．６Ｖから降下した
場合について説明する。第二ステップモーター２０は上
記のように電源電圧Ｖｃ１．６Ｖでは通常時刻モードで
は通常パルスＰｍ５で駆動されている。そして第二負荷
補償選択回路１１６は第二高速パルス選択回路１１０を
制御し高速パルスＰｆ３が選択させている。ここから徐
々に電源電圧Ｖｃが下がってくると通常パルスＰｍ５で
は駆動力が弱くなってくる。そして電源電圧Ｖｃが通常
パルスＰｍ５の最低駆動可能電圧１．５Ｖより下がると
第二ステップモーター２０は通常パルスＰｍ５で駆動で
きなくなり、第二検出回路１２１は回転できなかったと
判定する。第二負荷補償選択回路１１６はこの判定結果
により第二通常パルス選択回路１０９を制御し補正パル
スＰｍｈを出力させて第二ステップモーター２０を補正
駆動し、次回から通常パルスＰｍ６を選択出力させる。
ここで通常パルスＰｍは通常パルスＰｍ５から通常パル
スＰｍ６に切り換えられたが、このときは第二負荷補償
選択回路１１６は第二高速パルス選択回路１１２に高速
パルスＰｆを切り換えさせず、高速パルスＰｆ３を選択
させたままである。よってここで通常時刻モードからア
ラームモードへと切り換えられると第二ステップモータ
ー２０は高速パルスＰｆ３によって高速回転させられ
る。表４より高速パルスＰｆ５の駆動可能電圧範囲は
１．０〜２．２Ｖであり１．５Ｖの電源電圧Ｖｃで第二
ステップモーター２０を充分駆動できるものである。さ
らに電源電圧Ｖｃが下がると通常パルスＰｍ６でも駆動
力が弱くなってくる。そして電源電圧Ｖｃが通常パルス
Ｐｍ６の最低駆動可能電圧１．３Ｖより下がると第二ス
テップモーター２０は通常パルスＰｍ６で駆動できなく
なり、第二検出回路１２１は回転できなかったと判定す
る。第二負荷補償選択回路１１６はこの判定結果により
第二通常パルス選択回路１０９を制御し補正パルスＰｍ
ｈを出力させて第二ステップモーター２０を補正駆動
し、次回から通常パルスＰｍ７を選択出力させる。同時
に第二負荷補償選択回路１１６は第二高速パルス選択回
路１１０を制御して高速パルスＰｆを高速パルスＰｆ３
から高速パルスＰｆ４に切り換えて選択させる。よって
ここで通常時刻モードからアラームモードへと切り換え
られると第二ステップモーター２０は高速パルスＰｆ４
によって高速回転させられる。表４より高速パルスＰｆ
４の駆動可能電圧範囲は０．９〜１．７Ｖであり１．３
Ｖの電源電圧Ｖｃで第二ステップモーター２０を充分駆
動できるものである。

【００４８】次に電源電圧Ｖｃが１．６Ｖから上昇した
場合について説明する。第二ステップモーター２０は通
常時刻モードでは１．６Ｖの電源電圧Ｖｃでは通常パル
スＰｍ５で駆動されている。そして第二負荷補償選択回
路１１６は第二高速パルス選択回路１１０を制御し高速
パルスＰｆ３が選択させている。ここから徐々に電源電
圧Ｖｃが上がってくると通常パルスＰｍ５では駆動力が
大きくなってくる。一方第二負荷補償選択回路１１６は
第二通常パルス選択回路１０９を制御し１００回に一回
ずつ通常パルスＰｍ５よりひとつ小さな通常パルスＰｍ
４が選択出力される。そして電源電圧Ｖｃが通常パルス
Ｐｍ４の最低駆動可能電圧１．７Ｖ以上の電圧となり、
そのとき通常パルスＰｍ４が選択出力されると第二ステ
ップモーター２０は通常パルスＰｍ４で駆動されるよう
になる。この時同時に第二負荷補償選択回路１１６は第
二高速パルス選択回路１１０を制御し、高速パルスＰｆ
を高速パルスＰｆ３から高速パルスＰｆ２に切り換えて
選択出力させる。よってここで通常時刻モードからアラ
ームモードへと切り換えられると第二ステップモーター
２０は高速パルスＰｆ２によって高速回転させられる。
表４より高速パルスＰｆ２の駆動可能電圧範囲は１．４
〜２．８Ｖであり１．７Ｖの電源電圧Ｖｃで第二ステッ
プモーター２０を充分駆動できるものである。さらに電
源電圧Ｖｃが上がって１．９Ｖになり、さらに通常パル
スＰｍ４が１００回出力されると第二負荷補償選択回路
１１６は第二通常パルス選択回路１０９を制御しひとつ
小さな通常パルスＰｍ３を出力させる。そして第二ステ
ップモーター２０は最低駆動可能電圧１．９Ｖの通常パ
ルスＰｍ３で駆動されるようになる。このときは第二負
荷補償選択回路１１６は第二高速パルス選択回路１１０
の高速パルスＰｆの選択は変えず高速パルスＰｆ２を維
持したままである。よってここで通常時刻モードからア
ラームモードへと切り換えられると第二ステップモータ
ー２０は高速パルスＰｆ２によって高速回転させられ
る。表４より高速パルスＰｆ２の駆動可能電圧範囲は
１．４〜２．８Ｖであり１．９Ｖの電源電圧Ｖｃで第二
ステップモーター２０を充分駆動できるものである。

【００４９】以上高速回転について説明したが逆転につ
いても全く同様の動作を行なうものであり、第二負荷補
償制御回路１１６は第二高速パルス選択回路１１０を制
御するのと全く同様に第二逆転パルス選択回路１１１を
制御している。そして第二逆転パルス選択回路１１１の
選択する逆転パルスＰｂは上記で説明した高速パルスＰ
ｆと駆動可能電圧範囲がほぼ同等の逆転パルスＰｂが選
択される。すなわち高速パルスＰｆ１が選択されるとき
は逆転パルスＰｂ１が、高速パルスＰｆ２が選択される
ときは逆転パルスＰｂ２が、高速パルスＰｆ３が選択さ
れるときは逆転パルスＰｂ３が、高速パルスＰｆ４が選
択されるときは逆転パルスＰｂ４が選択される。

【００５０】ただし使用状況によっては長時間に渡って
第二ステップモーター２０が通常パルスＰｍで駆動され
ない場合がある。例えばアラームモードで長時間時刻修
正を行なったり、またアラームモードで放置され分針２
５、時針２６がずっとアラーム設定時刻を表示したまま
停止していた場合である。この場合最後に通常パルスＰ
ｍで第二ステップモーター２０が駆動されてから時間が
経過したため電気二重層コンデンサ７０の電圧が変化し
たりして駆動条件が変わってしまっている可能性があ
る。この場合に前回の通常パルスＰｍによって高速パル
スＰｆや逆転パルスＰｂを選択し出力すると、そのパル
スの駆動可能電圧範囲を外れてしまい誤動作を起こし時
計が狂ってしまう。そのことを避けるため分針制御回路
１１７は誤動作防止回路１２４によって制御され、第二
ステップモーター２０が長時間通常パルスＰｍで駆動さ
れない場合には高速回転や逆転での駆動を一旦中断し、
多段負荷補償動作で駆動できる最大の早さである１６Ｈ
ｚにて通常パルスＰｍによる多段負荷補償動作を行なう
駆動に切り換えることによりそのときの駆動条件で最適
な通常パルスＰｍを選択し、そしてその通常パルスＰｍ
によって適切な高速パルスＰｆもしくは逆転パルスＰｂ
を再度選択して高速回転や逆転での駆動を再開する。

【００５１】上記の回路動作について詳述する。分針制
御回路１１７から非通常パルス、すなわち高速パルスＰ
ｆまたは逆転パルスＰｂが１パルス出力される毎に信号
Ｈを出力する。誤動作防止回路１２４は分針制御回路１
１７から信号Ｈの数をカウントしている。そして信号Ｈ
の数が２０００になると誤動作防止回路１２４は分針制
御回路１１７を制御し、高速パルスＰｆまたは逆転パル
スＰｂの出力を中断し、代わって第二通常パルス選択回
路１０９の出力する通常パルスＰｍを１６Ｈｚで選択出
力する。また同時に誤動作防止回路１２４は第二負荷補
償制御回路を制御し、第二通常パルス選択回路１０９に
通常パルスＰｍ１〜Ｐｍ８のなかでほぼ中間の大きさで
ある通常パルスＰｍ４を選択させる。さらに誤動作防止
回路１２４は第二負荷補償制御回路を制御し、通常は前
述の様に１００回同じ通常パルスＰｍ４で駆動できれば
ひとつ小さな通常パルスＰｍ３に切り換えて選択出力さ
せるのを、１回通常パルスＰｍ４で駆動できれば直ちに
二つ小さな通常パルスＰｍ２に切り換えて選択出力させ
る。そして通常パルスＰｍ２で駆動できなければそのと
きの駆動条件では通常パルスＰｍ４または通常パルスＰ
ｍ３が最適な通常パルスＰｍであり、よって表６に示す
ようにそのときに適する高速パルスＰｆおよび逆転パル
スＰｂは高速パルスＰｆ２および逆転パルスＰｂ２であ
る。よって誤動作防止回路１２４は分針制御回路１１７
を制御し高速パルスＰｆ２または逆転パルスＰｂ２での
駆動を再開する。また通常パルスＰｍ２で駆動できれば
そのときの駆動条件では通常パルスＰｍ２または通常パ
ルスＰｍ１が最適な通常パルスＰｍであり、よって表６
に示すようにそのときに適する高速パルスＰｆおよび逆
転パルスＰｂは高速パルスＰｆ１および逆転パルスＰｂ
１である。よって誤動作防止回路１２４は分針制御回路
１１７を制御し高速パルスＰｆ１または逆転パルスＰｂ
１での駆動を再開する。

【００５２】また始めに出力した通常パルスＰｍ４で駆
動できなければ補正パルスＰｍｈを出力して補正駆動
し、次は二つ大きな通常パルスＰｍ６を出力する。通常
パルスＰｍ６で駆動できればそのときの駆動条件では通
常パルスＰｍ６または通常パルスＰｍ５が最適な通常パ
ルスＰｍであり、よって表６に示すようにそのときに適
する高速パルスＰｆおよび逆転パルスＰｂは高速パルス
Ｐｆ３および逆転パルスＰｂ３である。よって誤動作防
止回路１２４は分針制御回路１１７を制御し高速パルス
Ｐｆ３または逆転パルスＰｂ３での駆動を再開する。ま
た通常パルスＰｍ６で駆動できなければ駆動条件では通
常パルスＰｍ７または通常パルスＰｍ８が最適な通常パ
ルスＰｍであり、よって表６に示すようにそのときに適
する高速パルスＰｆおよび逆転パルスＰｂは高速パルス
Ｐｆ４および逆転パルスＰｂ４である。よって誤動作防
止回路１２４は分針制御回路１１７を制御し高速パルス
Ｐｆ４または逆転パルスＰｂ４での駆動を再開する。な
お通常パルスＰｍで駆動された分だけ高速パルスＰｆは
少なく、逆転パルスＰｂは余分にパルスが出力され時刻
が狂わないようになるのは言うまでもない。

【００５３】また分針制御回路１１７から通常パルスＰ
ｍが１パルス出力される毎に信号Ｊを出力する。誤動作
防止回路１２４は分針制御回路１１７から信号Ｊが出力
された時点から次の信号Ｊが出力されるまでの時間を計
測している。そして信号Ｊが出力されない時間が１時間
を越えた場合は、誤動作防止回路１２４は分針制御回路
１１７および第二負荷補償制御回路を制御し、次回の高
速パルスＰｆおよび逆転パルスＰｂの駆動を中断し、上
記のように多段負荷補償動作により最適な通常パルスＰ
ｍを選択し、さらに高速パルスＰｆや逆転パルスＰｂを
選択した後に高速パルスＰｆや逆転パルスＰｂでの駆動
を開始する。上記のようにして高速パルスＰｆや逆転パ
ルスＰｂの連続駆動による電圧の降下や長期間通常パル
スＰｍが出力ない間の電気二重層コンデンサ７０の充放
電による電圧変動に対応している。

【００５４】

【発明の効果】以上の説明で明らかなように本発明によ
れば電源電圧の変動する電子時計においても、多段負荷
補償動作を行ない選択された通常パルスの最低駆動可能
電圧に対応した駆動可能電圧範囲を有する非通常パルス
を選択出力することにより高速回転や逆転が可能とな
り、ソーラー時計のような電圧変動を伴なう電子時計に
おいてもアラーム機能やクロノ機能を有することがで
き、商品の巾を大きく広げることができるものである。
すなわちて第三ステップモーター３０のように通常は停
止しており多段負荷補償動作ができず駆動条件が不明な
ステップモーターでも第一ステップモーター１０のよう
な常時多段負荷補償動作を行ないながら運針している他
のステップモーターの通常パルスによって駆動条件が推
定でき、最適な非通常パルスを決定し確実に駆動するこ
とができる。よってクロノのような高速回転の機能を有
するソーラー時計等を提供することができる。また第二
ステップモーター２０のように同一のステップモーター
においての通常パルスにより非通常パルスを決定する場
合は電圧のみならず負荷の条件も加味されるため負荷変
動を有するステップモーターにも適用できるものであ
り、カレンダー負荷を有する時分針をも確実に高速回
転、または逆転で駆動可能でありアラーム機能を有する
ソーラー時計等を提供することができるといった効果が
ある。なお本実施の形態では最も顕著な効果を示す充電
式の指針式電子時計について記したが、もちろん通常の
銀電池やリチウム電池を電源とする指針式電子時計にお
いても、その電圧変化や負荷変動に対して同様の効果を
有することは明白である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態の電子時計を示すブロック
線図

【図２】本発明の実施の形態の電子時計の構造を示す正
面図

【図３】本発明の実施の形態および従来例の通常パルス
Ｐｓ１〜Ｐｓ８の波形図

【図４】本発明の実施の形態の逆転パルスＰｂの波形図

【図５】従来のソーラー時計を示すブロック線図

【図６】本発明の実施の形態の電子時計の第一負荷補償
回路の周辺を示すブロック線図

【符号の説明】

１０第一ステップモーター２０第二ステップモーター３０第三ステップモーター７０電気二重層コンデンサ１０３第一通常パルス発生回路１０４第二通常パルス発生回路１０５第二高速パルス発生回路１０６第二逆転パルス発生回路１０７第三高速パルス発生回路１０８第一通常パルス選択回路１０９第二通常パルス選択回路１１０第二高速パルス選択回路１１１第二逆転パルス選択回路１１２第三高速パルス選択回路１１４第一負荷補償制御回路１１６第二負荷補償制御回路１１９第一検出回路１１６第二検出回路

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】電力供給手段と、第一ステップモーター
と、該第一ステップモーターを駆動するための駆動力の
異なる複数の通常パルスを発生する通常パルス発生手段
と、前記複数の通常パルスのひとつを選択出力する通常
パルス選択回路と、前記第一ステップモーターの回転、
非回転を検出する検出手段と、該検出手段の検出信号に
よって前記通常パルス選択回路の選択条件を決定する負
荷補償制御回路を有する電子時計に於いて、第二ステッ
プモーターと、該第二ステップモーターを駆動するため
の駆動力の異なる複数の非通常パルスを発生する非通常
パルス発生手段と、前記複数の非通常パルスのひとつを
選択出力する非通常パルス選択回路とを設け、前記非通
常パルス選択回路は前記負荷補償制御回路によって選択
条件を決定されることを特徴とする電子時計。
【請求項２】前記第一ステップモーターと前記第二ス
テップモーターとが同じステップモーターであることを
特徴とする請求項１記載の電子時計。
【請求項３】前記非通常パルス発生手段が高速パルス
発生手段であることを特徴とする請求項１記載の電子時
計。
【請求項４】前記非通常パルス発生手段が逆転パルス
発生手段であることを特徴とする請求項１記載の電子時
計。
【請求項５】前記電力供給手段が充電式電力供給手段
であることを特徴とする請求項１記載の電子時計。