JP7352415B2

JP7352415B2 - 電子時計

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Publication number: JP7352415B2
Application number: JP2019161439A
Authority: JP
Inventors: 正裕間宮
Original assignee: Citizen Watch Co Ltd
Current assignee: Citizen Watch Co Ltd
Priority date: 2019-09-04
Filing date: 2019-09-04
Publication date: 2023-09-28
Anticipated expiration: 2039-09-04
Also published as: JP2021040448A

Description

本発明は、電子時計に関する。

特許文献１には、外部衝撃により発生する逆起電流に基づいて衝撃を検出し、外部衝撃によるロータの回転を制動するためのロックパルスを出力する回路を有する電子時計が開示されている。

特開２０１２－２５３３号公報

特許文献１においては、衝撃の大きさに応じて、出力されるロックパルスの大きさや形状を変更する構成を採用しているが、検出される逆起電流は温度環境等の影響を受けるため、衝撃の大小を精度良く判定することは難しい。衝撃の大小の判定を誤ってしまった場合、適切なロックパルスを出力することができず、指針に位置ズレが生じてしまう可能性がある。また、衝撃の大小の判定を誤ってしまった場合、必要以上に消費電力の大きいロックパルスを出力してしまう可能性がある。

本発明の目的は、消費電力を抑制すると共に、指針の位置ズレを防止する電子時計を提供することにある。

上記課題を解決すべく本出願において開示される発明は種々の側面を有しており、それら側面の代表的なものの概要は以下の通りである。

（１）指針と、コイルとロータを含み、該ロータの回転に伴って前記指針を駆動させるステップモータと、前記ロータの動きに伴い前記コイルに発生する逆起電流に基づいて衝撃を検出し、該衝撃が検出された際に、前記ロータを制動するロックパルスを出力する針ズレ防止回路と、基準位置からの前記指針のズレに応じて針位置修正処理を行い、該針位置修正処理の発生と、検出された前記衝撃とに基づいて、前記針ズレ防止回路を制御する制御回路と、を有する、電子時計。

（２）（１）において、前記制御回路は、前記ロックパルスの強度を制御する、電子時計。

（３）（１）又は（２）において、前記衝撃の発生回数をカウントする衝撃検出カウンタをさらに有し、前記制御回路は、前記針位置修正処理の発生と、前記衝撃検出カウンタのカウント値とに基づいて、前記ロックパルスの強度を制御する、電子時計。

（４）（３）において、前記制御回路は、第１の期間において、前記針位置修正処理が発生しており、かつ、前記衝撃検出カウンタのカウント値が第１の閾値よりも大きい場合、前記ロックパルスの強度を上げる、電子時計。

（５）（４）において、前記第１の期間は、前記指針が１周回転する間である、電子時計。

（６）（３）～（５）のいずれかにおいて、前記制御回路は、第２の期間において、前記針位置修正処理が発生しておらず、かつ、前記衝撃検出カウンタのカウント値が第２の閾値よりも大きい場合、前記ロックパルスの強度を下げる、電子時計。

（７）（１）～（６）において、前記制御回路は、前記衝撃の検出感度を制御する、電子時計。

（８）（７）において、前記衝撃の発生回数をカウントする衝撃検出カウンタをさらに有し、前記制御回路は、前記針位置修正処理の発生と、前記衝撃検出カウンタのカウント値とに基づいて、前記衝撃の検出感度を制御する、電子時計。

（９）（８）において、前記制御回路は、第１の期間において、前記針位置修正処理が発生しており、かつ、前記衝撃検出カウンタのカウント値が第３の閾値よりも小さい場合、前記衝撃の検出感度を上げる、電子時計。

（１０）（８）又は（９）において、前記制御回路は、第２の期間において、前記針位置修正処理が発生しておらず、かつ、前記衝撃検出カウンタのカウント値が第４の閾値よりも大きい場合、前記衝撃の検出感度を下げる、電子時計。

（１１）（７）～（１０）のいずれかにおいて、前記逆起電流の検出に用いられる可変抵抗である検出抵抗を含み、前記制御回路は、前記検出抵抗の抵抗値を変更することにより前記衝撃の検出感度を制御する、電子時計。

（１２）（７）～（１１）のいずれかにおいて、前記針ズレ防止回路は、前記逆起電流の電流値が所定の電流値以上である場合、衝撃信号を出力する衝撃検出回路を含み、前記制御回路は、前記所定の電流値を変更することにより前記衝撃の検出感度を制御する、電子時計。

上記本発明の（１）～（１２）の側面によれば、消費電力を抑制すると共に、指針の位置ズレを防止する電子時計を提供することができる。

第１の実施形態に係る電子時計の構成の概要を示すブロック図である。ステップモータのコイルに発生する逆起電流の波形の一例を示す図である。第１の実施形態における秒針の位置ズレの判定を行うための構造を模式的に示す図である。第１の実施形態の制御回路が行う処理を示すフローチャートである。第１の実施形態の制御回路が行う各秒処理を示すフローチャートである。第１の実施形態の制御回路が行う各分処理を示すフローチャートである。第１の実施形態において出力されるロックパルスの波形の例を示す図である。第１の変形例の制御回路が行う処理を示すフローチャートである。第１の変形例の制御回路が行う各分処理を示すフローチャートである。第１の変形例の制御回路が行う各時処理を示すフローチャートである。第２の変形例の制御回路が行う処理を示すフローチャートである。第２の変形例の制御回路が行う各秒処理を示すフローチャートである。第２の変形例の制御回路が行う各分処理を示すフローチャートである。第２の変形例の制御回路が衝撃検出から所定時間経過した際に行う処理を示すフローチャートである。第２の実施形態の制御回路が行う各分処理を示すフローチャートである。第２の実施形態における検出回路の概要を示す回路図である。

以下、本発明の各実施形態について図面に基づき詳細に説明する。

図１は、第１の実施形態に係る電子時計の構成の概要を示すブロック図である。電子時計１は、指針１１により時刻を表示するアナログ式の時計である。

電子時計１は、不図示の水晶振動子によって所定の基準信号を出力する発振回路２と、基準信号を入力して各回路の制御と時刻の歩進を行う制御回路３と、駆動パルス発生回路４と、針位置判定回路６と、ドライバ回路２０と、針ズレ防止回路３０と、ステップモータ４０とを有している。

ステップモータ４０は、コイルＣと、ロータ４１とを含む。ロータ４１は、２極磁化された円盤状の回転体であり、その回転に伴い指針１１を駆動させる。コイルＣは端子Ｏ１、Ｏ２を有している。端子Ｏ１、Ｏ２に、ドライバ回路２０から出力される駆動波形が入力される。

駆動パルス発生回路４は、制御回路３に制御され、ステップモータ４０を駆動する駆動パルスをパルス選択回路３３へ出力する。なお、図示は省略するが、電子時計１は、駆動パルスよりも駆動力の大きい補正パルスを出力する補正パルス発生回路をさらに有していてもよい。

針ズレ防止回路３０は、検出回路３１と、ロックパルス発生回路３２と、パルス選択回路３３とを含む。

検出回路３１は、ステップモータ４０のコイルＣに発生する逆起電流に基づいて、ロータ４１の動きを検出する。また、検出回路３１は、衝撃検出回路３１１を含んでいる。衝撃検出回路３１１は、ステップモータ４０のコイルＣに発生する逆起電流に基づいて、電子時計１に発生した衝撃を検出し、衝撃を検出した場合、衝撃信号を制御回路３へ出力する。なお、衝撃検出回路３１１は、コンパレータを含んでおり、逆起電流の電流値と所定の閾値ｔｈとを比較し、逆起電流の電流値の最大値が所定の閾値ｔｈ以上である場合、衝撃信号を出力するとよい。また、電子時計１は、衝撃検出回路３１１により衝撃信号が出力された回数をカウントする衝撃検出カウンタ７を有している。

ロックパルス発生回路３２は、衝撃検出回路３１１により衝撃が検出された際に、ロータ４１を制動するロックパルスをパルス選択回路３３へ出力する。

パルス選択回路３３は、駆動パルス発生回路４が出力した駆動パルスを入力し、複数種類の駆動パルスのうちドライバ回路２０へ出力する駆動パルスの波形を選択する。選択された駆動パルスは、ドライバ回路２０へ出力される。ステップモータ４０は、パルス選択回路３３から出力された駆動パルスに基づいて、指針１１を駆動させる。電子時計１は、指針１１として、時刻を表示する秒針１１ａ、分針、時針を少なくとも有しているとよい。

また、パルス選択回路３３は、ロックパルス発生回路３２が発生したロックパルスを入力し、複数種類のロックパルスのうちドライバ回路２０へ出力するロックパルスを選択する。選択されたロックパルスは、ドライバ回路２０へ出力される。パルス選択回路３３から出力されたロックパルスに基づいて、ロータ４１が制動される。

駆動パルスが１秒毎に出力されることにより、ロータ４１の動きに伴い秒針１１ａが運針する。駆動パルスが出力されていない期間において、電子時計１に衝撃が発生すると、ロータ４１が静止状態を維持できず、秒針１１ａに位置ズレが生じてしまう。ロックパルスは、秒針１１ａの位置ズレを抑制するために出力されるものである。

図２は、ステップモータのコイルに発生する逆起電流の波形の一例を示す図である。図２の横軸は時間［ｔ］を示しており、縦軸は逆起電流の電流値［Ａ］を示している。なお、図２に示す波形は、秒針１１ａの運針が停止している際に衝撃が発生した場合に、検出回路３１により検出される逆起電流の一例である。

図２において、衝撃波形Ｗ１は、比較的大きい衝撃が発生した場合の逆起電流を示しており、衝撃波形Ｗ２は、比較的小さい衝撃が発生した場合の逆起電流を示している。また、図２に示す閾値ｔｈは、衝撃検出回路３１１が、衝撃信号を制御回路３へ出力する基準となる電流値である。図２に示す衝撃波形Ｗ１の逆起電流を検出回路３１が検出した場合、衝撃検出回路３１１は、制御回路３へ衝撃信号を出力する。一方、図２に示す衝撃波形Ｗ２の逆起電流を検出回路３１が検出した場合、衝撃検出回路３１１は、制御回路３へ衝撃信号を出力しない。

次に、図３を参照して、秒針１１ａの位置ズレの判定について説明する。図３（ａ）は、第１の実施形態における秒針の位置ズレの判定を行うための構造を模式的に示す断面図である。図３（ｂ）は、第１の実施形態における秒針の位置ズレの判定を行うための構造を模式的に示す平面図である。

針位置判定回路６は、電子時計１が備える時刻を示す指針が基準位置からずれているか否かを判定する。第１の実施形態においては、秒針１１ａが、０秒を示す基準位置からずれているか否かを、１分毎、すなわち秒針１１ａが１回転する毎に判定する。

秒針１１ａは、ロータ４１の回転が輪列を介して伝達されることにより駆動する。当該輪列は、図３（ａ）、図３（ｂ）に示す歯車６１を含むとよい。歯車６１は、中心軸６１ａを中心に回転し、貫通孔６１ｂを有している。歯車６１は、秒針１１ａが６０回動作（６０秒分）するのに伴って１回転する。

また、電子時計１は、発光部６２と、貫通孔６１ｂを介して反対側に設けられる受光部６３とを有するとよい。秒針１１ａが０秒を示す基準位置に存在する場合、針位置判定回路６は、受光部６３が貫通孔６１ｂを介して発光部６２から出射された光Ｌを受光し、制御回路３へ光検出信号を出力する。一方、秒針１１ａが０秒を示す基準位置に存在しない場合、針位置判定回路６は、受光部６３は発光部６２から出射された光Ｌを受光せず（検出した光量が所定の閾値よりも小さく）、光検出信号を出力しない。

秒針１１ａに位置ズレが生じていない場合、制御回路３で歩進する時刻の秒桁が０秒の時、すなわち、基準位置で受光部６３は１分間に１回、発光部６２から出射された光Ｌを受光することとなる。一方、秒針１１ａに位置ズレが生じている場合、発光部６２から出射される光Ｌは、歯車６１の貫通孔６１ｂを通過しない。そのため、受光部６３は、発光部６２から出射される光Ｌを受光しない。基準位置で光Ｌを受光しない場合、光Ｌを受光するまで毎秒、発光部６２から光Ｌが出射されることとなる。受光部６３が貫通孔６１ｂを通過した光Ｌを受光した経過秒より、時刻のズレ量が判明する。そして、当該ずれ量に基づいて針を移動する。

制御回路３は、基準位置で針位置判定回路６からの光検出信号を入力しなかった場合、秒針１１ａに位置ズレが生じていると判定する。そして、制御回路３は、秒針１１ａに位置ズレが生じていると判定した場合、針位置修正処理を行う。具体的には、制御回路３は、秒針１１ａの位置ズレを修正するように、ドライバ回路２０に入力される駆動パルスを制御する。

なお、図３は秒針の位置ズレの判定方法の一例であり、これに限られるものではなく、秒針１１ａが基準位置からズレているか否かを判定できるものであれば、他の構造を採用しても構わない。

ここで、時計においては指針１１により時刻を正確に表示することが最も重要な基本機能であり、指針１１に位置ズレが生じないことが好ましい。しかしながら、電子時計１が落下してしまった場合や、電子時計１を装着するユーザが凹凸のある道を走行する場合等において、外部衝撃が電子時計１に発生し、指針１１の位置がずれてしまうことがある。そこで、上述のように、ロータ４１を制動するロックパルスを出力する構成を採用するが、ロックパルスの強度が足りない場合、指針１１に位置ズレが生じてしまう。また、ロックパルスの強度が必要以上に大きい場合、消費電力が不要に大きくなってしまう。

そこで、第１の実施形態においては、針位置修正処理の発生と、検出された衝撃とに基づいて、出力されるロックパルスのデューティ比を変更し、最適な強度のロックパルスを出力する構成を採用した。

具体的には、任意のある期間（第１の期間）、例えば秒針１１ａが１周回転する間に、衝撃が検出されて、ロックパルスが出力されたにも関わらず、針位置修正処理が発生した場合、ロックパルスの強度を上げるために出力されるロックパルスのデューティ比を上げることとした。これは、現在のロックパルスの強度が十分ではなく、ロータ４１の静止状態を保持できず、衝撃によりロータ４１の位置がズレてしまったと考えられるためである。

また、任意のある期間（第２の期間）、例えば秒針１１ａが１周回転する間に、所定の閾値（第２の閾値）より多い回数（衝撃検出カウンタのカウント値）の衝撃が検出されたにも関わらず、針位置修正処理が発生しなかった場合、ロックパルスの強度を下げるために出力されるロックパルスのデューティ比を下げることとした。これは、現在のロックパルスの強度が必要以上に大きく、消費電力が不要に大きい状態であると考えられるためである。

図４～図６を参照して、第１の実施形態の制御回路の処理について説明する。図４は、第１の実施形態の制御回路が行う処理を示すフローチャートである。図５は、第１の実施形態の制御回路が行う各秒処理を示すフローチャートである。図６は、第１の実施形態の制御回路が行う各分処理を示すフローチャートである。

制御回路３は、指針１１の運針、衝撃検出、針位置修正等の処理以外の種々の処理を行う（図４に示すその他の処理、ステップＳ１）。その他の処理は、例えば、受信回路による電波の受信処理や、ソーラパネルにおける発電量の検出処理など、種々の処理を含むものであるが、ここではその詳細の説明については省略する。

制御回路３は、正秒になったタイミングにおいて（ステップＳ２のＹＥＳ）、図５に示す各秒処理を行う（ステップＳ３）。なお、正秒とは、Ｎ．００秒（Ｎは０～５９の整数）を示す時刻であり、１秒毎に訪れる時刻である。すなわち、制御回路３は、１秒毎に、各秒処理を行う。

また、制御回路３は、Ｍ分００秒（Ｍは０～５９の整数）になったタイミングにおいて（ステップＳ４のＹＥＳ）、図６に示す各分処理を行う（ステップＳ５）。すなわち、制御回路３は、１分毎に、各分処理を行う。

次に、図５を参照して、図４に示すステップＳ３における各秒処理について説明する。制御回路３は、衝撃検出処理を禁止した上で（ステップＳ５１）、駆動パルス発生回路４及びパルス選択回路３３を制御することにより、駆動パルスを出力させる（ステップＳ５２）。これにより、ロータ４１が回転し、秒針１１ａが１秒分運針する。

その後、制御回路３は、衝撃検出処理を開始する（ステップＳ５３）。制御回路３は、衝撃検出回路３１１が検出した衝撃信号を入力した場合（ステップＳ５４のＹＥＳ）、ロックパルス発生回路３２及びパルス選択回路３３を制御することにより、ロックパルスを出力させる（ステップＳ５５）。また、制御回路３は、ロックパルスが出力された後、衝撃検出カウンタ７におけるカウント値Ａを＋１アップさせる（ステップＳ５６）。

次に、図６を参照して、図４に示すステップＳ５における各分処理について説明する。制御回路３は、秒針１１ａが基準位置からズレていないか否かを判定する針位置判定処理を開始する（ステップＳ６１）。制御回路３は、針位置判定回路６からの光検出信号を入力しなかった場合、すなわち、秒針１１ａが基準位置から針ズレありと判定した場合（ステップＳ６２のＹＥＳ）、駆動パルス発生回路４及びパルス選択回路３３を制御することにより、針位置修正処理を行う（ステップＳ６３）。また、制御回路３は、針位置修正処理が発生したことを示す針位置修正フラグＦ_Ｂを立てる（Ｆ_Ｂ＝１）（ステップＳ６４）。

制御回路３は、ある任意の第１の期間において、針位置修正フラグＦ_Ｂが立っており（Ｆ_Ｂ＝１）（ステップＳ６５のＹＥＳ）、かつ、衝撃検出カウンタ７のカウント値Ａが０（第１の閾値）よりも大きい場合（ステップＳ６６のＹＥＳ）、ロックパルス発生回路３２及びパルス選択回路３３を制御することにより、次回衝撃が発生した場合に出力されるロックパルスのデューティ比をアップ（DUTY_UP！）させる（ステップＳ６７）。すなわち、現在のロックパルスの強度が十分ではないと判断し、ロックパルスの強度を上げる。なお、上記第１の閾値は０よりも大きい整数であっても構わない。

制御回路３は、ある任意の第２の期間において、針位置修正フラグＦ_Ｂが立っておらず（Ｆ_Ｂ＝０）（ステップＳ６５のＮＯ）、かつ、衝撃検出カウンタ７のカウント値Ａが所定の閾値Ａｔｈ１（第２の閾値）よりも大きい（Ａ＞Ａｔｈ１）場合（ステップＳ６８のＹＥＳ）、ロックパルス発生回路３２及びパルス選択回路３３を制御することにより、次回衝撃が発生した場合に出力されるロックパルスのデューティ比をダウン（DUTY_DOWN！）させる（ステップＳ６９）。すなわち、現在のロックパルスの強度が必要以上に大きいと判断し、ロックパルスの強度を下げる。

また、制御回路３は、針位置修正フラグＦ_Ｂが立っておらず（Ｆ_Ｂ＝０）（ステップＳ６５のＮＯ）、かつ、衝撃検出カウンタ７のカウント値Ａが所定の閾値Ａｔｈ１（第２の閾値）以下（Ａ＞Ａｔｈ１ではない）の場合（ステップＳ６８のＮＯ）、現在のロックパルスの強度が妥当であると判断し、Ｓ６１０の処理へ移行する。また、制御回路３は、針位置修正フラグＦＢが立っており（Ｆ_Ｂ＝１）（ステップＳ６５のＹＥＳ）、かつ、衝撃検出カウンタ７のカウント値Ａが０（第１の閾値）以下（Ａ＞０ではない）である場合（ステップＳ６６のＮＯ）、現在のロックパルスの強度が妥当であると判断し、Ｓ６１０の処理へ移行する。

また、各分処理の最後に、針位置修正フラグＦ_Ｂ、及び衝撃検出カウンタ７のカウント値Ａをクリア（Ｆ_Ｂ＝０、Ａ＝０）する（ステップＳ６１０）。このように、各分処理毎に、針位置修正フラグＦ_Ｂ、及び衝撃検出カウンタ７のカウント値Ａをクリアすることにより、直近の１分間（秒針１ａが１周する間）におけるロックパルスが適切な強度であるか否かを判定することができる。

図７は、第１の実施形態において出力されるロックパルスの波形の例を示す図である。図７（ａ）～図７（ｅ）においては、出力期間が同じであり、デューティ比が互いに異なるロックパルスを示している。

図７（ａ）はデューティ比が８／３２のロックパルスを示している。図７（ｂ）はデューティ比２４／３２のロックパルスを示している。図７（ｃ）はデューティ比が２８／３２のロックパルスを示している。また、図７（ｄ）は、前半がフルパルス（デューティ比が３２／３２）であり、後半のデューティ比が２８／３２のロックパルスを示している。図７（ｅ）は、フルパルスのロックパルスを示している。

第１の実施形態に係る電子時計１においては、図７に示すように、波形の異なる複数種類のロックパルスをドライバ回路２０へ出力可能である。いずれの波形のロックパルスを出力するかは、パルス選択回路３３において選択されるとよい。

デューティ比が大きい程、ロックパルスの強度は大きくなり、また、消費電力も大きくなる。すなわち、図７（ｅ）に示す波形のロックパルスの強度が最も大きく、また、消費電力が最も大きい。図７（ａ）に示す波形のロックパルスの強度が最も小さく、また、消費電力が最も小さい。

例えば、制御回路３は、現在のロックパルスが図７（ｂ）に示す波形のものである場合、図６のステップＳ６７においてデューティ比を上げる場合、次回出力されるロックパルスを図７（ｃ）に示す波形のものに切り替えるとよい。また、例えば、制御回路３は、現在のロックパルスが図７（ｂ）に示す波形のものである場合、図６のステップＳ６９においてデューティ比を下げる場合、次回出力されるロックパルスを図７（ａ）に示す波形のものに切り替えるとよい。

なお、図７に示すロックパルスの波形は一例であり、これに限られるものではない。また、図７においては５つの波形パターンを示したが、これに限られるものではなく、波形のパターン数はこれより多くてもよい。

次に、図８～図１０を参照して、第１の実施形態の第１の変形例について説明する。図８は、第１の変形例の制御回路が行う処理を示すフローチャートである。図９は、第１の変形例の制御回路が行う各分処理を示すフローチャートである。図１０は、第１の変形例の制御回路が行う各時処理を示すフローチャートである。なお、第１の変形例における各秒処理は、図５で示したものと同じであるため、ここでの説明及び図示は省略する。また、図４、図６で示した処理と同様の処理については、同じ符号を用いて適宜説明を省略する。

なお、第１の変形例の電子時計１は、図１で示した構成に加えて、不図示のデューティ比ダウンカウンタを有しているとよい。

制御回路３は、Ｍ分００秒（Ｍは０～５９の整数）になったタイミングにおいて（ステップＳ４のＹＥＳ）、図９に示す各分処理を行う（ステップＳ８５）。すなわち、制御回路３は、１分毎に、各分処理を行う。

また、制御回路３は、Ｐ時００分００秒（Ｐは０～２３の整数）になったタイミングにおいて（ステップＳ８６）、図１０に示す各時処理を行う（ステップＳ８７）。すなわち、制御回路３は、１時間毎に、各時処理を行う。

次に、図９を参照して、図８に示すステップＳ８５における各分処理について説明する。制御回路３は、秒針１１ａが基準位置からずれていないか否かを判定する針位置判定処理を開始する（ステップＳ６１）。制御回路３は、針位置判定回路６からの光検出信号を入力しなかった場合、すなわち、秒針１１ａが基準位置からずれている（針ズレあり）と判定した場合（ステップＳ６２のＹＥＳ）、駆動パルス発生回路４及びパルス選択回路３３を制御することにより、針位置修正処理を行う（ステップＳ６３）。また、制御回路３は、針位置修正処理が発生したことを示す針位置修正フラグＦ_Ｂを立てる（Ｆ_Ｂ＝１）（ステップＳ６４）。

制御回路３は、針位置修正フラグＦ_Ｂが立っており（Ｆ_Ｂ＝１）（ステップＳ６５のＹＥＳ）、かつ、衝撃検出カウンタ７のカウント値Ａが０よりも大きい（Ａ＞０）場合（ステップＳ６６のＹＥＳ）、ロックパルス発生回路３２及びパルス選択回路３３を制御することにより、次回衝撃が発生した場合に出力されるロックパルスのデューティ比をアップ（DUTY_UP！）させる（ステップＳ６７）。すなわち、現在のロックパルスの強度が十分ではないと判断し、ロックパルスの強度を上げる。

制御回路３は、針位置修正フラグＦ_Ｂが立っておらず（Ｆ_Ｂ＝０）（ステップＳ６５のＮＯ）、かつ、衝撃検出カウンタ７のカウント値Ａが所定の閾値Ａｔｈ２よりも大きい（Ａ＞Ａｔｈ２）場合（ステップＳ９８のＹＥＳ）、デューティ比ダウンカウンタのカウント値ｎをアップする（ｎ＝ｎ＋１）（ステップＳ９９）。一方、制御回路３は、針位置修正フラグＦ_Ｂが立っておらず（ＦＢ＝０）（ステップＳ６５のＮＯ）、かつ、衝撃検出カウンタ７のカウント値Ａが所定の閾値Ａｔｈ２以下（Ａ＞Ａｔｈ２ではない）の場合（ステップＳ９８のＮＯ）、デューティ比ダウンカウンタのカウント値ｎをアップしない。また、制御回路３は、針位置修正フラグＦ_Ｂが立っている場合（ＦＢ＝１）（ステップＳ６５のＹＥＳ）デューティ比ダウンカウンタのカウント値ｎをアップしない。

また、各分処理の最後に、針位置修正フラグＦ_Ｂ、及び衝撃検出カウンタ７のカウント値Ａをクリア（Ｆ_Ｂ＝０、Ａ＝０）する（ステップＳ６１０）。

さらに、図１０を参照して、図８に示すステップＳ８７における各時処理について説明する。

制御回路３は、デューティ比ダウンカウンタのカウント値ｎが、所定の閾値ｎｔｈよりも大きい（ｎ＞ｎｔｈ）場合（ステップＳ１０１のＹＥＳ）、ロックパルス発生回路３２及びパルス選択回路３３を制御することにより、次回衝撃が発生した場合に出力されるロックパルスのデューティ比をダウン（DUTY_DOWN！）させる（ステップＳ１０２）。一方、制御回路３は、デューティ比ダウンカウンタのカウント値ｎが、所定の閾値ｎｔｈ以下（ｎ＞ｎｔｈではない）の場合（ステップＳ１０１のＮＯ）、現在のロックパルスのデューティ比を維持する。

また、各時処理の最後に、デューティ比ダウンカウンタのカウント値ｎをクリア（ｎ＝０）する（ステップＳ１０３）。

第１の変形例においては、ロックパルスのデューティ比が必要以上に大きいと思われる場合において、各分処理において即座にダウンさせるのではなく、直近の１時間の各分処理における６０回分の結果に応じて、ダウンさせることとした。これにより、衝撃の誤検出などによって、本来ロックパルスのデューティ比を下げるべきではない状態において、ロックパルスのデューティ比を下げてしまうことによりロータ４１の静止状態を保持できなくなってしまう可能性を低減することができる。その結果、秒針１１ａに位置ズレが生じてしまう可能性を低減することができる。

次に、図１１～図１４を参照して、第１の実施形態の第２の変形例について説明する。図１１は、第２の変形例の制御回路が行う処理を示すフローチャートである。図１２は、第２の変形例の制御回路が行う各秒処理を示すフローチャートである。図１３は、第２の変形例の制御回路が行う各分処理を示すフローチャートである。図１４は、第２の変形例の制御回路が衝撃検出から所定時間経過した際に行う処理を示すフローチャートである。なお、図４～図６で示した処理と同様の処理については、同じ符号を用いて適宜説明を省略する。

第２の変形例の電子時計１は、図１で示した構成に加えて、不図示の衝撃を検知してからの経過時間を計測する時間カウンタを有しているとよい。

制御回路３は、正秒になった（正秒（００ｍｓｅｃ））タイミングにおいて（ステップＳ２のＹＥＳ）、図１２に示す各秒処理を行う（ステップＳ１１３）。すなわち、制御回路３は、１秒毎に、各秒処理を行う。

また、制御回路３は、Ｍ分００秒（Ｍは０～５９の整数）になった（００秒）タイミングにおいて（ステップＳ４のＹＥＳ）、図１３に示す各分処理を行う（ステップＳ１１５）。すなわち、制御回路３は、１分毎に、各分処理を行う。

また、制御回路３は、時間カウンタのカウント値Ｔが、所定の閾値Ｔｔｈ以上（Ｔ≧Ｔｔｈ）となったタイミングにおいて（ステップＳ１１６）、図１４に示す処理を行う（ステップＳ１１７）。なお、時間カウンタは、１秒毎に時刻をカウントするものであり、閾値Ｔｔｈは、例えば、３０分００秒、２時間００分００秒等であるとよい。

次に、図１２を参照して、図１１に示すステップＳ１１３における各秒処理について説明する。

制御回路３は、衝撃検出回路３１１が検出した衝撃信号を入力した（衝撃検出あり）場合（ステップＳ５４のＹＥＳ）、ロックパルス発生回路３２及びパルス選択回路３３を制御することにより、ロックパルスを出力させる（ステップＳ５５）。また、制御回路３は、ロックパルスが出力された後、衝撃検出カウンタ７におけるカウンタをアップ（Ａ＝Ａ＋１）させる（ステップＳ５６）。

さらに、制御回路３は、時間カウンタのカウント値Ｔが０である（Ｔ＞０ではない）場合（ステップＳ１２７のＮＯ）、時間カウンタによる時間カウントを開始する（ステップＳ１２８）。また、制御回路３は、衝撃検出回路３１１が検出した衝撃信号の入力がない（衝撃検出なし）場合（ステップＳ５４のＮＯ）、本処理を終了する。

次に、図１３を参照して、図１１に示すステップＳ１１５における各分処理について説明する。

制御回路３は、針位置修正フラグＦ_Ｂが立っており（Ｆ_Ｂ＝１）（ステップＳ１３５のＹＥＳ）、かつ、衝撃検出カウンタ７のカウント値Ａが０よりも大きい（Ａ＞０）場合（ステップＳ１３６のＹＥＳ）、ロックパルス発生回路３２及びパルス選択回路３３を制御することにより、次回衝撃が発生した場合に出力されるロックパルスのデューティ比をアップ（DUTY_UP！）させる（ステップＳ１３７）。すなわち、現在のロックパルスの強度が十分ではないと判断し、ロックパルスの強度を上げる。また、制御回路３は、針位置修正フラグＦ_Ｂが立っていない（Ｆ_Ｂ＝１ではない）場合（ステップＳ１３５のＮＯ）、ステップＳ１３８の処理へ移行し、針位置修正フラグＦ_Ｂ、及び衝撃検出カウンタ７のカウント値Ａをクリア（Ｆ_Ｂ＝０、Ａ＝０）する。また、制御回路３は、針位置修正フラグＦ_Ｂが立っており（Ｆ_Ｂ＝１）（ステップＳ１３５のＹＥＳ）、かつ、衝撃検出カウンタ７のカウント値Ａが０である場合（ステップＳ１３６のＮＯ）、ステップＳ１３８の処理へ移行する。

各分処理の最後に、針位置修正フラグＦ_Ｂ、及び衝撃検出カウンタ７のカウント値Ａをクリアする（ステップＳ１３８）。

次に、図１４に示す処理について説明する。図１４に示す処理は、衝撃の発生から所定の時間（閾値Ｔｔｈ）が経過した（Ｔ≧Ｔｔｈ）際（図１１のＳ１１６のＹＥＳ）に行われる図１１のステップＳ１１７の処理である。

制御回路３は、衝撃検出カウンタ７のカウント値Ａが所定の閾値Ａｔｈ３よりも大きく、かつ、針位置修正フラグＦ_Ｂが立っていない場合（Ａ＞Ａｔｈ３かつＦ_Ｂ＝０）（ステップＳ１４１のＹＥＳ）、次回衝撃が発生した場合に出力されるロックパルスのデューティ比をダウン（DUTY_DOWN！）させる（ステップＳ１４２）。すなわち、ロックパルスの強度を下げる。その後、経過時間カウンタのカウント値Ｔ、針位置修正フラグＦ_Ｂ、及び衝撃検出カウンタ７のカウント値Ａをクリア（Ｔ＝０、Ｆ_Ｂ＝０、Ａ＝０）する（ステップＳ１４３）。

第２の変形例においては、最新の衝撃が発生してから所定の時間が経過した後において、秒針１１ａが１回転する間に、所定の閾値Ａｔｈ３よりも多い回数の衝撃が検出されたにも関わらず、針位置修正処理が発生しなかった場合、出力されるロックパルスのデューティ比を下げることとした。これは、電子時計１を装着するユーザが衝撃を発生しやすい環境にいるにも関わらず、針位置がズレていないことより、現在のロックパルスの強度が必要以上に大きく、消費電力が不要に大きい状態であると考えられるためである。

なお、第１の実施形態及びその変形例においては、ロックパルスのデューティ比を変更する例について説明したが、これに限られるものではなく、ロータ４１に対する保持力、すなわち、ロックパルスの強度を変更するものであればよい。例えば、ロックパルスのデューティ比を上げる代わり、ロックパルスの出力期間を長くしたり、ロックパルスの各チョッパーの電圧の絶対値を大きくしたりすることにより、ロータ４１に対する保持力を強くするとよい。

次に、図１５、図１６を参照して、第２の実施形態について説明する。図１５は、第２の実施形態の制御回路が行う各分処理を示すフローチャートである。なお、第２の実施形態における各分処理以外の処理は、第１の実施形態の図４、図５で示したものと同じであるため、ここでの説明及び図示は省略する。また、第１の実施形態の図６で示した処理と同様の処理については、同じ符号を用いて適宜説明を省略する。

制御回路３は、針位置修正フラグＦ_Ｂが立っており（ＦＢ＝１）（ステップＳ６５のＹＥＳ）、かつ、衝撃検出カウンタ７のカウント値Ａが所定の閾値Ａｔｈ４（第３の閾値）よりも小さい場合（ステップＳ１５６のＹＥＳ）、衝撃検出の感度を上げる（Ｓ１５７）。すなわち、衝撃検出回路３１１により衝撃信号が出力される条件を緩くする。直近の１分間において、針位置修正処理が行われており、かつ、衝撃の発生が比較的少ない場合、ロックパルスが出力される条件が厳しい可能性があるためである。

制御回路３は、任意の期間の第２の期間において、針位置修正フラグＦ_Ｂが立っておらず（Ｆ_Ｂ＝１ではない）（ステップＳ６５のＮＯ）、かつ、衝撃検出カウンタ７のカウント値Ａが所定の閾値Ａｔｈ５（第４の閾値）よりも大きい場合（Ａ＞Ａｔｈ５）（ステップＳ１５８のＹＥＳ）、衝撃検出の感度を下げる（感度＿ＤＯＷＮ！）（ステップＳ１５９）。すなわち、衝撃検出回路３１１により衝撃信号が出力される条件を厳しくする。直近の１分間において、針位置修正処理が行われておらず、かつ、衝撃の発生が比較的多い場合、ロックパルスが出力される条件が緩い可能性があるためである。また、制御回路３は、針位置修正フラグＦ_Ｂが立っており（Ｆ_Ｂ＝１）（ステップＳ６５のＹＥＳ）、かつ、衝撃検出カウンタ７のカウント値Ａが所定の閾値Ａｔｈ４（第３の閾値）よりも大きい場合（Ａ＜Ａｔｈ４ではない）（ステップＳ１５６のＮＯ）、ステップＳ６１０の針位置修正フラグＦ_Ｂ、及び衝撃検出カウンタ７のカウント値Ａをクリア（Ｆ_Ｂ＝０、Ａ＝０）する処理に移行する。また、制御回路３は、針位置修正フラグＦ_Ｂが立っておらず（Ｆ_Ｂ＝１ではない）（ステップＳ６５のＮＯ）、かつ、衝撃検出カウンタ７のカウント値Ａが所定の閾値Ａｔｈ５（第４の閾値）以下（Ａ＞Ａｔｈ５ではない）の場合（ステップＳ１５８のＮＯ）、ステップＳ６１０の針位置修正フラグＦ_Ｂ、及び衝撃検出カウンタ７のカウント値Ａをクリア（Ｆ_Ｂ＝０、Ａ＝０）する処理に移行する。

第２の実施形態においては、ロックパルスが出力される条件を適切に設定することにより、消費電力を抑制すると共に、指針の位置ズレを防止することができる。

図１６は、第２の実施形態における検出回路の概要を示す回路図である。第２の実施形態においては、検出回路３１における検出抵抗の抵抗値を可変とする構成を採用することにより、検出感度を変更する構成を採用した。第２の実施形態において、検出回路３１は、衝撃検出のＯＮ、ＯＦＦを切り替えるトランジスタＴＲ１、ＴＲ２を含んでいる。また、検出回路３１は、抵抗Ｒ１～Ｒ３を含む検出抵抗と、衝撃により発生する逆起電流を検出する際の検出抵抗の抵抗値を切り替えるトランジスタＴＲ３～ＴＲ６を含んでいる。

検出回路３１は、検出抵抗の抵抗値に応じた逆起電流の波形を取得する。検出抵抗の抵抗値を大きくすることにより、取得される逆起電流によって発生する逆起電圧が大きくなるため、検出感度は上がる。すなわち、ロックパルスが出力されやすくなる。一方、検出抵抗の抵抗値を小さくすることにより、取得される逆起電流によって発生する逆起電圧が小さくなるため、検出感度が下がる。すなわち、ロックパルスが出力されにくくなる。

なお、図１６で示した回路図は一例であり、抵抗の数や配置などはこれに限られるものではなく、検出抵抗の抵抗値を変更可能な回路構成であればよい。

なお、検出感度の変更は、検出抵抗の抵抗値を変更することにより行われるものに限られず、図２に示す閾値ｔｈを変更することにより行ってもよい。閾値ｔｈを高くすると、検出感度は下がる。すなわち、ロックパルスが出力されやすくなる。閾値ｔｈを低くすると、検出感度は上がる。すなわち、ロックパルスが出力されにくくなる。

なお、第１の実施形態及びその変形例においては、針位置修正処理が発生した回数をカウントするカウンタをさらに設けて、制御回路３が、当該カウンタのカウント値と、衝撃検出カウンタ７のカウント値とに基づいて、針ズレ防止回路を制御しても、検出感度を制御してもよい。
また、第２の実施形態は第１の実施形態及びその変形例において併用しても良い。

また、衝撃検出回路３１１は、発生した衝撃の大きさ（逆起電流の電流値）によって、出力する衝撃信号を変えてもよい。この場合、衝撃検出カウンタ７が、大きな衝撃が発生した場合に出力される衝撃信号に基づいてカウント値を上げるカウンタと、小さな衝撃が発生した場合に出力される衝撃信号に基づいてカウント値を上げるカウンタとを含むとよい。そして、制御回路３が、それぞれのカウント値に基づいて、針ズレ防止回路３０を制御するとよい。

以上、本発明に係る実施形態について説明したが、この実施形態に示した具体的な構成は一例として示したものであり、本発明の技術的範囲をこれに限定することは意図されていない。当業者は、これら開示された実施形態を適宜変形してもよく、本明細書にて開示される発明の技術的範囲は、そのようになされた変形をも含むものと理解すべきである。

１電子時計、２発振回路、３制御回路、４駆動パルス発生回路、６針位置判定回路、６１歯車、６１ａ中心軸、６１ｂ貫通孔、６２発光部、６３受光部、７衝撃検出カウンタ、１１指針、１１ａ秒針、２０ドライバ回路、３０針ズレ防止回路、３１検出回路、３１１衝撃検出回路、３２ロックパルス発生回路、３３パルス選択回路、４０ステップモータ、４１ロータ、Ｃコイル。

Claims

指針と、
コイルとロータを含み、該ロータの回転に伴って前記指針を駆動させるステップモータと、
前記ロータの動きに伴い前記コイルに発生する逆起電流に基づいて衝撃を検出し、該衝撃が検出された際に、前記ロータを制動するロックパルスを出力する針ズレ防止回路と、
基準位置からの前記指針のズレに応じて針位置修正処理を行い、該針位置修正処理の発生と、検出された前記衝撃とに基づいて、前記針ズレ防止回路を制御する制御回路と、
前記衝撃の発生回数をカウントする衝撃検出カウンタと、
を有し、
前記制御回路は、前記針位置修正処理の発生と、前記衝撃検出カウンタのカウント値とに基づいて、前記ロックパルスの強度を制御する、
電子時計。
前記制御回路は、第１の期間において、前記針位置修正処理が発生しており、かつ、前記衝撃検出カウンタのカウント値が第１の閾値よりも大きい場合、前記ロックパルスの強度を上げる、
請求項１に記載の電子時計。
前記第１の期間は、前記指針が１周回転する間である、
請求項２に記載の電子時計。
前記制御回路は、第２の期間において、前記針位置修正処理が発生しておらず、かつ、前記衝撃検出カウンタのカウント値が第２の閾値よりも大きい場合、前記ロックパルスの強度を下げる、
請求項１～３のいずれか１項に記載の電子時計。
指針と、
コイルとロータを含み、該ロータの回転に伴って前記指針を駆動させるステップモータと、
前記ロータの動きに伴い前記コイルに発生する逆起電流に基づいて衝撃を検出し、該衝撃が検出された際に、前記ロータを制動するロックパルスを出力する針ズレ防止回路と、
基準位置からの前記指針のズレに応じて針位置修正処理を行い、該針位置修正処理の発生と、検出された前記衝撃とに基づいて、前記針ズレ防止回路を制御する制御回路と、
前記衝撃の発生回数をカウントする衝撃検出カウンタと、
を有し、
前記制御回路は、前記針位置修正処理の発生と、前記衝撃検出カウンタのカウント値とに基づいて、前記衝撃の検出感度を制御する、
電子時計。
前記制御回路は、第１の期間において、前記針位置修正処理が発生しており、かつ、前記衝撃検出カウンタのカウント値が第３の閾値よりも小さい場合、前記衝撃の検出感度を上げる、
請求項５に記載の電子時計。
前記制御回路は、第２の期間において、前記針位置修正処理が発生しておらず、かつ、前記衝撃検出カウンタのカウント値が第４の閾値よりも大きい場合、前記衝撃の検出感度を下げる、
請求項５又は６に記載の電子時計。
前記逆起電流の検出に用いられる可変抵抗である検出抵抗を含み、
前記制御回路は、前記検出抵抗の抵抗値を変更することにより前記衝撃の検出感度を制御する、
請求項５～７のいずれか１項に記載の電子時計。
前記針ズレ防止回路は、前記逆起電流の電流値が所定の電流値以上である場合、衝撃信号を出力する衝撃検出回路を含み、
前記制御回路は、前記所定の電流値を変更することにより前記衝撃の検出感度を制御する、
請求項５～８のいずれか１項に記載の電子時計。