JPS6311637B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は時計に関し、特に水晶等の発振器と集
積回路とを使用した腕時計等の小型の時計に関す
る。

腕時計は実用性が大きく、装飾的な用途もあ
り、一般向きであつて広く使用される。現在の腕
時計の機構は著しく精度が高くなり、外観も著し
く良くなつた。しかし、外観を良くしたために読
み取りが困難になつた。文字盤には文字、記号の
ないものもある。近代のデイジタル時計でも問題
点は同様であり、時計機能の問題ではなく、外観
上から生ずる問題点である。

時間信号を可聴信号に変換することは大型の掛
時計で行われている。即ち、時間信号はリングの
音の数で示し、各15分毎に符号化された時間信号
が発生する。盲人でも15分以内の精度で時を知る
ことができる。

しかし、現在までは腕時計程度の大きさで可聴
音による読み出しを行う時計はない。

本発明の主目的は、個人用の小型の時計を提供
し、使用者の要求に応じて時分を可聴信号によつ
て知らせる時計とするにある。

本発明の他の目的は、腕時計を提供し、使用者
の要求に応じて音声で時間を知らせる時計とする
にある。

本発明の別の目的は、携帯型の時計を提供し、
使用者が押しボタン等を押すだけで時間の可聴の
読み出しを行う時計とする。

本発明の他の目的は、ネクタイピン、ペン等に
組み合わせ可能であり、可聴の時間を知らせる時
計とするにある。

本発明による音声表示の時計の概要は次の通り
である。本発明の時計は腕時計、眼鏡、補聴器、
ペン、ネクタイピン等各種の服飾品、個人用品に
組み込むことができる。

水晶発振器等の正確な振動数を有する発振器と
小型電池電源とを使用したデイジタル時計本体は
市販されている。これに増巾器とタイミング回路
網とメモリーマトリツクスとを組み合わせ、小型
オーデイオ増巾器によつてスピーカを作動させる
ことができる。即ち、使用者の読み出し要求スイ
ツチが作動した時に制御論理回路はその時の時分
の信号を複数の一連の信号として語選択回路網を
経てメモリーマトリツクスの読み出し専用メモリ
ーをアドレスし、読み出された一連のデイジタル
信号はＤ／Ａ変換器を経て時分を示す音声信号と
してスピーカから供給される。

本発明の理解を容易にするための例示とした実
施例並びに図面について説明する。

第２図は本発明の第１の実施例による可聴電子
腕時計の外観を示し、第１図は腕時計のブロツク
線図を示す。この腕時計は所要の国語で時分を表
示することができる。

音声表示の時間は所要に応じて午前午后を入れ
た12時間制とすることもでき、24時間制の表示と
することもできる。

この時計は月日を表示することもできる。最初
に正確に合わせれば１カ月に１分以内の誤差であ
り、誕生日等の主要な月日をプログラムすること
も可能である。

この時計は第２，４，５図、第８〜１２図に示
す通り、各種の個人服飾品に組み合わせることも
でき、置時計、自動車、電話機等に組み合わせる
こともできるが、第１に第１，３図について腕時
計とした場合について説明する。

第１図に示すブロツク線図において、腕時計の
発振器は水晶発振器１０であり、周波数32768Hz
又は２倍の65536Hzであり、市場で容易に入手で
きる。水晶発振器１０の信号は分周器群１１によ
つて１Hzとし、デイジタル時計タイミング回路１
２に供給する。このタイミング回路１２にはシフ
トレジスタとゲートとを有する。タイミング回路
によつて発振器信号を時分として表示する。外部
入力１３を設けて時刻の較正を行う。ユニツト１
０，１１，１２は現用デイジタル時計と同様であ
る。

タイミング回路１２の出力はラツチ１４に供給
され、時刻が変化しても読取り中の時刻の表示は
不変に保たれる。更に音声表示の間は時間表示変
化及び読み取り要求の伝達を抑止する。

タイミング回路１２の出力１５は制御論理回路
網１６に供給される。制御論理回路網１６は所要
のゲート、フリツプフロツプを有する論理回路で
あり、出力１８はラツチ１４に接続する。分周器
群１１の出力１７を制御論理回路網１６に接続す
る。

制御論理回路１６の信号出力１９は語選択回路
網２０に供給される。語選択回路網２０の出力２
１はメモリーマトリツクス２２に供給される。マ
トリツクス２２は十進数０〜９をプログラムさ
れ、読み出しのみができる。マトリツクス２２の
出力２３はデイジタルアナログ変換器２４の出力
２５としてフイルタ型整形器２６に供給され、こ
の出力２７はモノリシツク・オーデイオ増巾器２
８を経てスピーカー２９に供給される。

通常のブロツク線図と同様に本発明の回路を表
現するために最小限の基本形のみを示したが、音
声表示時計としての機能は表示されている。ブロ
ツク線図に記した各素子は市場で容易に入手で
き、腕時計とした時のパツケージは直径約１ 1/2
^ｉｎ（約38mm）厚さ1/4ⁱⁿ（約６mm）となる。この腕
時計を第２図に示す。

ブロツク線図において、ラツチ１４は時間変化
に際して読み出しを抑止し、読み出し間は時計出
力を一定に保持する。

メモリーマトリツクスは読み出し専用メモリー
であり、十進の数字０〜９を読み出すようにプロ
グラムされる。デイジタル・アナログ変換器２４
はメモリーのデイジタル出力を振巾の変化するア
ナログ信号に変換する。

第１図のブロツク線図に示した腕時計の展開図
を第３図に示す。時計のケース３０にバンド３
２，３３を有する。ケースの開口３４に多孔のカ
バー３５を取り付ける。カバー３５の内側にＯリ
ングを介してスピーカー３９を収容する。ケース
３０の側面に時間合わせ用の押しボタンスイツチ
３７と、読み出し用即ち音声表示用のスイツチ３
６とを設ける。

電子モジユール４０は時計の最も重要な部分で
あり、メモリーマトリツクス４１，４２からＤ／
Ａ変換器４３に接続し、変換器４３は梯子型回路
網４４，４５，４６，４７に接続する。

Ｄ／Ａ変換器４３からフイルタ型整形器４９を
経てオーデイオ増巾器５０に接続する。モジユー
ル４０の合わせ孔５１，５２，５３，５４は内側
カバー５５のピン５６，５７，５８，５９に一致
する。カバー５５は水晶発振器６０、トリマコン
デンサ６１、電池ホルダー６２を取り付ける。電
池ホルダー内に電池６３，６４を収容する。全部
のパツケージを裏蓋６５によつて覆う。蓋に取り
付ける電池カバー６８はＯリング６７、ばね６６
を介して電池６３，６４を保持する。

電子モジユール４０の裏側を第３Ａ図に示す。
ラツチ６９、語選択回路網７０、制御論理回路網
７１、分周器群７２、デイジタル時計タイミング
回路７３を取り付ける。

スイツチ３６を押した時にマルチバイブレータ
を附勢し、ラツチは読み出し間は時計出力を保持
する。

ここで、時計出力は語選択回路網に伝達され、
メモリーマトリツクスの所要のアドレスに読み出
し指令信号を伝達する。この信号は４段階に行
い、第１の２回は時の読み出し用であり、次の２
回は分の読み出しを行う。

次は使用部品の表である。

MOS LSI時計チツプ ２個 EVAスピーカユニツト １ 試作回路板 ２ 回路板ソケツト 回路板コネクタ ２ シヤシー １ 電源（5v） 回路配線 MSI、SSI論理チツプ 機械的部品 上述した通り、各素子は市販品があり、時計製
造業者は容易に組立可能である。

第４図はイヤーピースとした例を示す。各部品
をポツト状に組合せ、スピーカは耳にはめこむ形
状のものを使用する。音声表示用の読み出しスイ
ツチは可撓性のカバーで覆い、使用間ユニツトを
押すことによつてスイツチを作動させる。

第５図の眼鏡フレームに組み込んだ例を示し、
全部品を可撓性のケースに収容し、使用者が頭の
方向に押した時にスイツチが作動して頭骨を介し
て音声を聴く。

第８図は万年筆又はボールペンに組み込んだ例
を示す。第９図はカフスボタンに組み込んだ例を
示す。第１０図はネクタイピン、第１１図はペン
ダント、第１２図はイヤリングに組み込んだ例を
示す。

第６図は第１，３図に示したデイジタルオーデ
イオ腕時計の作動を示す。

デイジタル時計タイミング回路は１秒４ビツト
の出力を生じ、最下位のビツトが１秒毎に変化す
る（波形Ａ）。押しボタンスイツチによる外部読
み出し要求は波形Ｂとして示す。この波形は制御
論理回路内のリセツト・セツト・フリツプフロツ
プによつてラツチされる。押しボタンを直ぐに放
し、実際の波形は点線に示す短時間であつても、
一連の音声表示が終了するまでパルスは保持され
る。このシーケーンス進行中には新しい表示要求
ボタンによる信号は伝達されない。

１回の読み出し要求パルス、波形Ｂによつて、
波形Ｃに示す通り、４個の連続した指令パルスが
発生する。各指令パルスの前縁はオーデイオ出力
フレーム、波形Ｄの開始を定める。各オーデイオ
出力フレームは500ミリ秒継続する。４個の指令
パルスの最初の２個は時を表示し、後の２個は分
を表示する。オーデイオ出力フレーム相互間の
250ミリ秒の間隔は数字表示間の停止時間となる。
各オーデイオ出力フレームの最初にストローブメ
モリーアドレスパルス、波形Ｅが制御論理回路か
ら発生し、ラツチ及び語選択回路網に供給され
る。このパルスはラツチから時及び分の資料を受
けて４ビツトの情報として語選択回路網に供給し
て数値を飜訳し、メモリーマトリツクスの所要の
ブロツクにアドレスする。

メモリーマトリツクス内にはその数値のデイジ
タル化数が2000個の連続した４ビツトの語として
記憶されている。波形Ｅを示すストローブメモリ
ーアドレスパルスは制御論理回路の2000メモリー
サイクル指令、波形Ｆを発生する。各メモリーサ
イクル指令パルスはメモリーマトリツクス内に記
憶されていた語の中の所要の語をデイジタルアナ
ログ変換器に供給する。2000個の４ビツトの語は
十進の０〜９のそれぞれの語を構成し、読み出さ
れた語は変換器、フイルタ型整形器、オーデイオ
増巾器を経て１個の語となる。各メモリーサイク
ル指令パルスの繰り返し率は波形Ｆに示す通り
250マイクロ秒よりもわずかに小さい。

上述した通り、制御論理回路は各波形の全シー
ケンスを制御する。タイミング信号は分周器群に
よつて合成され、２〜4MHzの範囲で発振器から
供給される。発振器周波数の正確な選択は複数の
市販品のタイミング回路が選択しているものに依
存する。

電力消費は次の値となる。

表示せず（連続） 20ミリワツト 音声表示（２秒） 100ミリワツト 音声表示用として太陽電池を使用することもで
き、電池交換期間が長くなる。

合成音について、 金属酸化物半導体（MOS）読み出し専用メモ
リ−（ROM）を使用して言語をデイジタル化し
て記憶する技法は既知である。プロツトしたオー
デイオ波形を解析することによつて、語のアナロ
グオーデイオ信号をデイジタル信号に変換して記
憶する場合のスペース所要は著しく小さい。

記憶された合成音は自然の音声に酷似し、原発
声との区別は困難である。発声の個人特徴は残存
し、電子的に再生された音声によつて個人を識別
できる。各語をそれぞれのメモリーに記憶させた
ため、読み出し専用メモリーをアドレスし、読み
出すことは簡単である。簡単な論理デコーダーを
使用でき複雑なプログラミングを必要としない。

第７図はこの過程のブロツク線図を示し、市販
のMSC、マスタースペシヤリテイーズコンパニ
ーの音声合成装置によつてROMカウンターに組
み合わされたデイジタル合成音声がデコーダー及
び制御論理回路によつてROMマトリツクスから
アドレスされ、DA変換器、整形器を経てオーデ
イオ増巾器に供給され、スピーカ出力となること
を示す。

本発明によるオーデイオ時計は種々の変形が可
能である。例えば、スピーカを囲む前面を太陽電
池としてエネルギーを発生し、電池を充電するこ
とができる。時間合わせ用のスイツチに読み出し
スイツチと遠心加速装置を組み合わせ、使用者は
時々腕を振り、読み出し時間を聞いて時計を合わ
せることが可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明によるデイジタルオーデイオ時
計のブロツク線図、第２図は腕時計とした図、第
３図は第２図の腕時計の展開図、第３Ａ図は第３
図のモジユールの裏面図、第４図はイヤーピース
とした図、第５図は眼鏡フレームに組み込んだ
図、第６図は各信号波形を示す図、第７図は合成
音声の読み込み読み出しを示すブロツク線図、第
８図はペンに組み込んだ図、第９図はカフスボタ
ンに組み込んだ図、第１０図はネクタイピンに組
み込んだ図、第１１図はペンダントに組み込んだ
図、第１２図はイヤリングに組み込んだ図であ
る。 １０，６０……水晶発振器、１１，７２……分
周器群、１２，７３……デイジタル時計タイミン
グ回路、１３，３７……時間合わせスイツチ、１
４，６９……ラツチ、１６，７１……制御論理回
路、２０，７０……語選択回路網、２２，４１，
４２……メモリーマトリツクス、２４，４３……
デイジタルアナログ変換器、２６，４９……フイ
ルタ型整形器、２８……オーデイオ増巾器、２
９，３０……スピーカ、４０，５５……電子モジ
ユール、６３，６４……電池。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 時間信号を発生する水晶発振器１０と、分周
   器群１１と、タイミング回路１２とから成るデイ
   ジタル時計と、該デイジタル時計に結合し上記時
   間信号に応答して上記時間信号の組合せを選択し
   て現在時間を指示すると共に時間信号の組合せを
   代表して相互間に間隔を有する一連の出力を発生
   する制御論理回路１６と、 上記時間信号に対応する所要のオーデイオ時間
   符号の組合せを表示する符号化情報を有するメモ
   リーマトリツクス２２と、 制御論理回路１６とメモリーマトリクツス２２
   との間に結合して制御論理回路の出力に応答し時
   間信号の出力をメモリーマトリツクスの求める数
   のアドレスに導き現在時間に対応するオーデイオ
   時間符号を代表する上記符号化情報を読み出す指
   令信号を発生させる語選択回路網２０と、 メモリーマトリツクスに結合して上記指令信号
   によつて読み出された符号化情報をオーデイオ読
   み出し信号に変換するデイジタルアナログ変換器
   ２４とを設けたことを特徴とする時計。 ２ 特許請求の範囲１に記載する時計において、
   オーデイオ音声を発生するオーデイオ読出し装置
   をデイジタルアナログ変換器に結合させたことを
   特徴とする時計。 ３ 特許請求の範囲１に記載する時計において、
   時間信号の組合せを選択する制御論理回路に外部
   操作の読出し要求装置を結合させたことを特徴と
   する時計。 ４ 特許請求の範囲１に記載する時計において、
   オーデイオ音声を言語としたことを特徴とする時
   計。