JP5919005B2 - 電子時計 - Google Patents

Description

本発明は、ソーラパネルを備える電子時計に関する。

関連する電子機器がある（例えば、特許文献１を参照）。この特許文献１に記載の電子機器は、電源電圧が低下して第一電圧に到達したら表示を禁止し、第一電圧よりも低い第二電圧に到達したら初期化処理を行い、その後に電圧が復帰して第三電圧（＞第一電圧）に到達したら、表示を再開する。

また、関連する発電装置付き電子機器がある（例えば、特許文献２を参照）。この特許文献２に記載の電子機器は、電源電圧が時計ＬＳＩ動作下限より若干高い電圧レベルでＬＳＩにオールクリア信号を出力開始し、動作電圧下限より高い発振開始電圧に到達した後、一定時間が経過するまでオールクリア信号出力を継続するオールクリア回路を備える。

特開２００２−１８６１８６号公報 特許第３７３８３３４号公報

ところで、従来の電子時計では、ソーラパネルの照度が低く（例えば５００ｌｘ）、ソーラパネルの発電電流が低い状態において二次電池を空の状態から充電完了状態に復帰させる際に、ＣＰＵのリセット解除直後から発振開始と時刻表示とを同時に行うと、起動に必要な消費電流がソーラパネルの発電電流を超えてしまうことがある。このため、電子時計では、「発振開始及びＣＰＵリセット解除→電池電圧低下→ＣＰＵリセット→発電により電池電圧上昇→発振開始及びＣＰＵリセット解除→電池電圧低下・・・」という動作が繰り返され正常に復帰できず、二次電池を充電ができないことがある。

本発明は、斯かる実情に鑑みてなされたものであり、本発明の目的は、電子時計が蛍光灯下にあるなど、ソーラパネルの発電電流が少ない場合においても、未充電状態或いは低充電状態にある二次電池を通常の充電状態に円滑に復帰させ、動作停止状態から正常動作状態に確実に復帰することができる、電子時計を提供することにある。

本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、本発明の電子時計は、光を受けて発電を行なうソーラパネルの起電圧により充電される二次電池から供給される電力により動作する電子時計であって、前記二次電池の電池電圧に応じて、当該電子時計が起動して動作を開始する所定の動作開始電圧と、表示部における表示動作を開始する所定の表示開始電圧とを有し、前記動作開始電圧が前記表示開始電圧よりも低くなるように設定されることを特徴とする。

また、本発明の電子時計は、上記電子時計において、当該電子時計の計時及び表示動作を制御するＣＰＵと、前記二次電池電圧が所定の第１電圧以上においてクロック信号を発生して前記ＣＰＵに供給する発振回路と、前記二次電池電圧が前記第１電圧よりも高い所定の第２電圧以下において前記ＣＰＵをリセットするとともに、前記二次電池電圧が前記第２電圧を超える場合に、前記ＣＰＵのリセットを解除するリセット回路と、前記二次電池から電力の供給を受けて表示を行う表示部と、前記二次電池電圧の電圧値を検出して前記ＣＰＵに出力する電池電圧検出回路と、を備え、前記ＣＰＵは、前記二次電池電圧が前記第２電圧を超えて前記リセットが解除された場合に動作を開始するとともに、前記二次電池電圧が前記第２電圧よりも高い所定の第３電圧以上の場合に、前記表示部に時刻表示を行うことを特徴とする。

また、本発明の電子時計は、上記電子時計において、前記ＣＰＵは、前記二次電池電圧が、前記第２電圧と前記第３電圧の間の電圧である所定の第４電圧以上となり、かつ前記第３電圧未満の場合に、前記表示における時刻表示を消すとともに、前記表示部に二次電池への充電が必要であることを示す表示を行うことを特徴とする。

また、本発明の電子時計は、上記電子時計において、前記ＣＰＵは、前記二次電池電圧が前記第３電圧以上の場合に、前記時刻表示を行うとともに、前記二次電池電圧の電圧値に応じた電池残量の表示を行うことを特徴とする。

本発明の電子時計では、当該電子時計が起動して動作を開始する動作開始電圧を、表示部における表示動作を開始する表示開始電圧よりも低くなるように設定する。
これにより、電子時計が蛍光灯下にあるなど、ソーラパネルの発電電流が少ない場合においても、未充電状態或いは低充電状態にある二次電池を通常の充電状態に円滑に復帰させ、動作停止状態から正常動作状態に確実に復帰することができる電子時計を提供することができる。

電子時計の概観構成を示す図である。 電子時計の内部構成を示すブロック図である。 第１実施形態の電子時計における電池電圧の復帰時の起動動作の流れを示す図である。 第１実施形態における二次電池の充電状態に応じた各部の動作状態を説明するための図である。 第２実施形態の電子時計における電池電圧の復帰時の起動動作の流れを示す図である。 第２実施形態における二次電池の充電状態に応じた各部の動作状態を説明するための図である。

以下、本発明の実施形態について、図面を参照しつつ説明する。

［第１実施形態］
（電子時計の概観構成）
図１は、本発明の実施の形態に係る電子時計の概観を示す図である。
この図１に示すように、本実施形態の電子時計１は、本体ケース２１を備え、この本体ケース２１の正面側には、４隅が面取りされた方形状の風防ガラス等の透明板２２の下に、ＬＣＤ（液晶ディスプレイ）１３３及びソーラパネル２を有している。ＬＣＤ１３３は透明板２２の中央に設けられる。ソーラパネル２は、平面視においてＬＣＤ１３３を囲むように、透明板２２の周辺部に配置される。

また、本体ケース２１の側面に、使用者が操作可能な操作ボタンＡと、操作ボタンＢと、操作ボタンＣと、操作ボタンＤとが設けられている。また、本体ケース２１の表面に、操作ボタンＥが設けられている。
操作ボタンＡは、電子時計１の動作モードを変更するための信号であるモードチェンジ信号を出力する。この操作ボタンＡを押すごとに、モードチェンジ信号が、後述するＣＰＵ１０１内のモード制御部１０４（図２を参照）に出力される。モード制御部１０４は、図１（Ｂ）に示すように、上記モードチェンジ信号に応答して、電子時計１を、順次、時刻表示モード、クロノグラフモード、タイマモード、アラームモードに移行させる、また、モード制御部１０４は、後述する所定の条件下で、電子時計１を省電力モードに移行させる。

ここで、時刻表示モードは、通常の時刻表示を行うモードであり、例えば、図１（Ａ）に示すように、ＬＣＤ１３３に、日付と、現在時刻と、曜日とを表示する。
クロノグラフモードは、スポーツ競技等における記録の時間計測と表示に使用されるモードであり、例えば、ラップタイムやスプリットタイムを計測して表示するモードである。
タイマモードは、予めタイマにタイマ時間を設定し、このタイマに設定された時間をカウントダウンすることにより時間を計測し、カウントゼロでアラーム音を鳴らすモードである。また、アラームモードは、予め時刻を設定し、計時時刻が設定した時刻になるとアラーム音を鳴らすモードである。

省電力モード（「パワーセーブモード」とも呼ばれる）は、ソーラパネル２に光があたらない状態が一定時間以上続いた場合に、二次電池の無駄な電量消費を防ぐために、ＬＣＤ１３３の表示を消すモードである。この省電力モードにおいて、電子時計１は、図１（Ｃ）に示すようにＬＣＤ１３３に「ＰＳ」の表示のみを行う。なお、上記動作モードは、上述した動作モードの他に、例えば、ワールドタイム表示モード（世界の主要都市の時刻を表示するモード）や、リコールモード（計測したデータを呼び出す機能）等が含まれる場合がある。

操作ボタンＢは、表示の切替ボタンであり、例えば、クロノグラフモード（時間計測モード）において、ラップタイム（ＬＡＰ）とスプリットタイム（ＳＰＬ）の表示の切り替えを行うボタンである。
操作ボタンＣは、スタート／ストップボタンであり、例えば、クロノグラフモードにおいて、時間計測動作の開始と終了を指示するボタンである。
操作ボタンＤは、ライト（内部照明）の点滅ボタンであり、操作ボタンＥは、例えば、クロノグラフモードにおいて、ラップタイム（ＬＡＰ）を保存するとともに、計測値をリセットするボタンである。

また、ＬＣＤ１３３には、電池残量表示１３３Ａが表示される。この電池残量表示１３３Ａは、電池残量（より正確には二次電池電圧）に応じて表示態様が変化する。この電池残量表示１３３Ａは、例えば、図６に示すように、電池残量がＨ（十分）の場合と、電池残量がＭ（中）の場合と、電池残量がＬ（少）の場合と、電池残量がＬＬ１（極小）の場合のそれぞれの場合に応じて、表示態様が変化する。そして、電池残量がＬＬ１（極小）の場合は、図１（Ｄ）に示すように、二次電池の充電が必要（或いは現在充電中）であることを示す充電表示「ＣＨＡＲＧＥ」が行われる。
なお、この二次電池の充電が必要であることを示す充電表示「ＣＨＡＲＧＥ」は、第１実施形態の電子時計では行われず、後述する第２実施形態の電子時計において行われるものである。

（電子時計の内部構成）
図２は、本発明の実施の形態に係る電子時計の内部構成を示すブロック図であり、ソーラパネル２を備える電子時計の例を示している。なお、図２に示す電子時計１の構成は、本第１実施形態と、後述する第２実施形態とにおいて共通であり、第１実施形態と第２実施形態とでは、表示部１３１において表示される内容（充電表示「ＣＨＡＲＧＥ」の有無）だけが異なるだけのものである。

この図２に示すように、電子時計１は、集積回路１０（Integrated Circuit；ＩＣ）内に設けられる電子回路と、複数の太陽電池セルから構成されるソーラパネル２と、ダイオードＤ１と、二次電池３と、を備えている。また、電子時計１は、ＬＣＤ１３３と、操作部４とを備えている。
また、集積回路１０は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）１０１、過充電保護回路１１１、照度検出回路１１２、電池電圧検出回路１１３、ＢＯＲ回路１１４、発振回路１１５、分周回路１１６、記憶部１１７、電源回路１２１、及び表示部１３１を含んで構成されている。

この電子時計１は、ソーラパネル２から二次電池３を介して供給される電力により駆動されるとともに、二次電池３が未充電状態から通常充電状態に復帰する際に、確実に起動して正常動作に復帰できるように構成されている(詳細については後述する)。

以下、電子時計１を構成する各部分について詳細に説明する。
ソーラパネル２は、複数の太陽電池セルから構成されており、このソーラパネル２の起電圧Ｖｓｃ（出力電圧）により二次電池３を充電する。電子時計１は、二次電池３から二次電池電圧Ｖｄｄ（単に、「電池電圧Ｖｄｄ」とも呼ぶ）の供給を受けて各部が動作するとともに、ＬＣＤ１３３に時刻表示等の各種の表示を行う。

過充電保護回路１１１は、二次電池３が過充電となり所定の電圧、例えば、２．６Ｖ以上になったときに、不図示のスイッチによりソーラパネル２の両端をショート状態にする。これにより、ソーラパネル２から出力される起電力は、二次電池３に充電されなくなり、二次電池３への過充電が防止される。また、電子時計１は、ソーラパネル２の両端をショート状態にした場合、及びソーラパネル２に光があたっていない場合に、逆流防止ダイオードＤ１により、二次電池３からソーラパネル２に電流が逆流することを防いでいる。

照度検出回路１１２は、ソーラパネル２の起電圧Ｖｓｃが十分な電圧であるか否かを判定する。照度検出回路１１２は、ソーラパネル２の起電圧Ｖｓｃが十分な電圧ではなく、所定の閾値電圧以下の場合に、ソーラパネル２を構成するソーラセルが遮光されており、受光照度なし（入射光なし）と判定する。
また、照度検出回路１１２は、ソーラパネル２の起電圧Ｖｓｃが十分な電圧であり、所定の閾値電圧以上の場合に、ソーラパネル２を構成するソーラセルが遮光されておらず、受光照度あり（入射光あり）と判定する。照度検出回路１１２は、「照度有り」または「照度無し」を示す照度有無信号を、ＣＰＵ１０１内の無照度時間検出部１０６に出力する。

電池電圧検出回路１１３は、二次電池３の電池電圧Ｖｄｄを検出するための回路であり、二次電池３の電池電圧Ｖｄｄの電圧値をデジタル信号に変換し、電池電圧信号としてＣＰＵ１０１内のモード制御部１０４に出力する。ＣＰＵ１０１内のモード制御部１０４では、この電池電圧信号を基に、表示部１３１に時刻表示を行うか、または、時刻表示を消した状態（省電力モード）にするかを判定する。

ＢＯＲ回路１１４は、ブラウンアウトリセット回路であり、二次電池電圧Ｖｄｄがあらかじめ定められた電圧以下になると、リセット信号ＲＳＴを生成してＣＰＵ１０１に出力する回路である。このＢＯＲ回路は、後述するように二次電池電圧Ｖｄｄが１．２Ｖ（第２電圧）以下の場合に、ＣＰＵ１０１に対してリセット信号ＲＳＴを出力して、ＣＰＵ１０１をリセット状態にし、二次電池電圧Ｖｄｄが１．２Ｖを超えるとリセット信号ＲＳＴの出力を停止して、ＣＰＵ１０１のリセット状態を解除する。

発振回路１１５は、ＣＰＵ１０１の動作クロック信号になるとともに各部の動作基準となる信号であるクロック信号ＣＬＫを発生する。分周回路１１６はクロック信号ＣＬＫを分周して、時刻計時動作および時間計測動作（クロノグラフ計測動作）において時間を計測するための基準信号である計時信号を発生する。この計時信号は、計時部１０５、及び無照度時間検出部１０６に出力される。

操作部４は、使用者が操作可能な複数の操作ボタン（図１（Ａ）を参照）から構成されている。この操作部４において、使用者によりボタン操作が行われることにより、ボタン操作に応じた信号がＣＰＵ１０１内の入力受付部１０３に入力される。使用者は、この操作部４の操作ボタンを操作することにより、電子時計１における動作モードの切り替え、表示内容の切り替え、時刻合わせ、及びその他の各種の設定を行うことができる。

記憶部１１７は、ＲＯＭ（Read Only Memory）およびＲＡＭ（Random Access Memory）等で構成されている。ＲＯＭには、電子時計１で行われる処理に関する過程がプログラムの形式で記憶されており、ＣＰＵ１０１がこのプログラムを読み出して実行することによって、電子時計１において必要な処理が行われる。また、ＲＡＭは、ＣＰＵ１０１が処理を実行する際の作業用のメモリとして使用される。また、記憶部１１７には、電子時計で計測された各種の計測データが記憶されて保存される。例えば、記憶部１１７は、クロノグラフモードの時間計測動作により計測されたラップタイムやスプリットタイムなどのデータを記憶する。
また、この記憶部１１７は、その内部に、予め定められた移行時間（省電力モードに移行する際の判定時間、例えば、３０分）の情報を記憶している。なお、この移行時間は、使用者が操作部４の操作ボタンを操作することにより手動で設定することも可能である。

電源回路１２１は、二次電池電圧Ｖｄｄを基に、各部の動作に必要な電源を供給する回路である。この電源回路１２１は、降圧回路１２２、発振定電圧回路１２３、ロジック定電圧回路１２４、及びＬＣＤ昇圧電源回路１２５を有して構成される。
降圧回路１２２は、電池電圧Ｖｄｄを所定の電圧まで一旦降圧させるための回路である。

発振定電圧回路１２３は、発振回路１１５を駆動するために必要な電源を生成する回路であり、降圧回路１２２から出力される電圧を、発振回路１１５を駆動するために必要な一定の電圧に変換して出力する。なお、この発振回路１１５は、後述するように、二次電池電圧Ｖｄｄが０．９Ｖ（第１電圧）以上の場合に、発振定電圧回路１２３から電力の供給を受けて発振を開始し、クロック信号ＣＬＫを出力する。

ロジック定電圧回路１２４は、電子時計１内のＣＰＵ１０１を含むロジック回路（論理演算を行う電子回路）を駆動するために必要な電源を生成する回路であり、降圧回路１２２から出力される電圧を、ロジック回路を駆動するために必要な一定の電圧に変換して出力する。
ＬＣＤ昇圧電源回路１２５は、ＬＣＤ１３３を駆動するため必要な電源を生成する回路であり、降圧回路１２２から出力される電圧を、ＬＣＤ１３３を駆動するため必要な一定の電圧に変換して出力する。

表示部１３１は、表示駆動回路１３２とＬＣＤ１３３とで構成される。
表示駆動回路１３２は、ＣＰＵ１０１内のモード制御部１０４から、各動作モード（例えば、時刻表示モードやクロノグラフモード）に応じた表示データ信号を入力し、ＬＣＤ１３３に出力する。例えば、表示駆動回路１３２は、時刻表示モードのときに、時刻計時データに対応する表示データ信号をモード制御部１０４から入力し、ＬＣＤ１３３に表示する。また例えば、クロノグラフモードのときに、表示駆動回路１３２は、クロノグラフ計測データに対応する表示データ信号をモード制御部１０４から入力し、ＬＣＤ１３３に表示する。

また、表示駆動回路１３２は、電子時計１が省電力モードに移行し、モード制御部１０４から省電力モードであることを示す表示データ信号が出力されるときに、ＬＣＤ１３３の表示を消すようにする。なお、省電力モードにおいてＬＣＤ１３３の表示を消す場合に、表示駆動回路１３２は、省電力モードの状態であることを示す表示（例えば、表示「ＰＳ」）をＬＣＤ１３３に表示する。

また、モード制御部１０４において二次電池３の電池残量が低下していると判定され、モード制御部１０４から二次電池３の充電が必要であることを示す表示データ信号が出力されるときに、表示駆動回路１３２は、充電表示（例えば、充電表示「ＣＨＡＲＧＥ」）をＬＣＤ１３３に表示させる。なお、この充電表示「ＣＨＡＲＧＥ」は、後述する第２実施形態で行われるものである。
液晶ディスプレイにより構成されるＬＣＤ１３３は、表示駆動回路１３２から出力される表示データに応じた表示、例えば、各動作モードの表示、時刻表示、及び電池残量等の表示等を行う。

また、ＣＰＵ１０１内のＣＰＵ内リセット回路１０２は、ＢＯＲ回路１１４からリセット信号ＲＳＴを入力した場合に、ＣＰＵ１０１の動作を停止させるとともに、ＣＰＵ１０１内の各部の状態（例えば、レジスタやカウンタ等の計数値）を初期化する。
入力受付部１０３は、操作部４から入力されるボタン操作の信号を外部割り込み要求信号として受け付け、操作部４においてボタン操作が行われたこととその内容をレジスタ（不図示）に保持するとともに、ボタン操作の内容に応じた操作信号をＣＰＵ１０１内の各部に出力する。
例えば、入力受付部１０３は、電子時計１の動作モードを変更するため、操作部４からのモードチェンジ信号を操作信号としてモード制御部１０４に出力する。また、入力受付部１０３は、計時部１０５において時刻合わせや、その他の各種の設定を行うための操作信号を、計時部１０５に対して出力する。

モード制御部１０４は、電子時計１の動作モードを設定するとともに、計時部１０５及び無照度時間検出部１０６の動作を制御する。このモード制御部１０４は、操作部４から出力される操作信号（例えば、操作部４からのモードチェンジ信号に対応する操作信号）に応答して、電子時計１における動作モードを設定する。また、モード制御部１０４は、動作モードに応じた表示データをＬＣＤ１３３で表示するために、表示データ信号を生成して表示駆動回路１３２に出力する。

また、モード制御部１０４は、無照度時間検出部１０６から、無照度継続時間ＮＩＬ（ソーラパネル２への入射光が得られない状態が継続する時間）を表す信号を入力して、所定の移行時間と比較する。そして、モード制御部１０４は、無照度継続時間ＮＩＬが所定の移行時間（例えば、３０分）を経過したときに、電子時計１を省電力モードに移行させる。この省電力モードに移行した場合に、モード制御部１０４は、ＬＣＤ１３３における時刻表示を消すとともに、省電力モードに対応した表示（例えば、「ＰＳ」）を行わせるための表示データ信号を生成して、表示駆動回路１３２に対して出力する。

また、モード制御部１０４は、電池残量判定部１０４Ａにより、電池電圧検出回路１１３から入力した電圧信号を基に、二次電池３の電池残量（より正確には二次電池電圧Ｖｄｄの大きさ）を判定する。
モード制御部１０４は、二次電池電圧Ｖｄｄが所定の電圧値（例えば、２．２Ｖ）以下の場合に、電子時計１を省電力モードに移行させる。
この電池残量低下により省電力モードに移行した場合に、モード制御部１０４は、電池残量低下したこと示す表示データ信号を表示駆動回路１３２に対して出力する。

電池残量低下したこと示す表示データ信号を入力した表示駆動回路１３２は、ＬＣＤ１３３の時刻表示を消すとともに、所望の場合（例えば、後述する第２実施形態の場合）に、二次電池３への充電が必要であることを示す表示(例えば、充電表示「ＣＨＡＲＧＥ」の点滅)を行う。
なお、この場合に、表示駆動回路１３２は、ＬＣＤ１３３の時刻表示を消すとともに、省電力モードを示す表示「ＰＳ」を表示するようにしてもよい。

計時部１０５は、分周回路１１６から入力した計時信号を計数して時刻計時を行い、時刻を表す信号である時刻計時データを生成する。また、計時部１０５は、クロノグラフモードにおいて、分周回路１１６から入力した計時信号を計数して時間計測動作を行い、時間計測データを生成する。計時部１０５で生成された時刻計時データおよび時間計測データは、モード制御部１０４に出力される。

無照度時間検出部１０６は、照度検出回路１１２から照度有無信号を入力する。無照度時間検出部１０６は、ソーラパネルへの入射光が得られない状態が継続する無照度継続時間ＮＩＬを計測する。この無照度継続時間ＮＩＬの計測は、分周回路１１６から入力した計時信号を基に生成される周期信号（例えば、１分ごとの周期信号）をパワーセーブカウンタ（ＰＳＣ）１０７により計数することより行われる。そして、無照度時間検出部１０６は、計測した無照度継続時間ＮＩＬを表す信号をモード制御部１０４に出力する。

以上のように構成された電子時計１では、使用者が操作部４を操作、例えば、操作ボタンＡ（図１を参照）を操作することにより、電子時計１における動作モードを変更するための操作信号（この場合は、操作部１４３からのモードチェンジ信号に対応する操作信号）が、モード制御部１０４に出力される。モード制御部１０４は、モードチェンジ信号に応答して、電子時計１の動作モードを変更する。この電子時計１の動作モードには、例えば、前述の図１（Ｂ）に示すように、時刻表示モード、クロノグラフモード、タイマモード、アラームモードがある。

計時部１０５は、時刻表示モードにおいて、分周回路１１６から出力される計時信号を計数して時刻を表す時刻計時データを生成し、この時刻計時データをモード制御部１０４に出力する。また、計時部１０５は、クロノグラフモードにおいて、分周回路１１６から出力される計時信号を計数して時間計測データを生成し、この時間計測データをモード制御部１０４に出力する。

モード制御部１０４は、電子時計１が時刻表示モードに設定されている場合に、時刻計時データを含む表示データ信号を表示駆動回路１３２に出力する。表示駆動回路１３２は、時刻計時データを表示に適した形態に変換しＬＣＤ１３３に出力し、ＬＣＤ１３３は、時刻計時データに対応する時刻をデジタルで表示する。
また、モード制御部１０４は、電子時計１がクロノグラフモードに設定されている場合に、時間計測データを含む表示データ信号を表示駆動回路１３２に出力する。表示駆動回路１３２は、時間計測データを表示に適した形態に変換しＬＣＤ１３３に出力し、ＬＣＤ１３３は、時間計測データに対応する時間をデジタルで表示する。

無照度時間検出部１０６は、照度検出回路１１２から照度有無信号を入力し、ソーラパネルへの入射光が得られない状態が継続する無照度継続時間ＮＩＬをパワーセーブカウンタ（ＰＳＣ）１０７により計測する。無照度時間検出部１０６は、計測した無照度継続時間ＮＩＬをモード制御部１０４に対して出力する。

モード制御部１０４は、上記無照度時間検出部１０６から、無照度継続時間ＮＩＬを表す信号を入力する。
そして、モード制御部１０４は、上記無照度継続時間ＮＩＬが所定の移行時間（例えば、３０分）を経過したときに、電子時計１を省電力モードに移行させる。この省電力モードに移行した場合に、モード制御部１０４は、省電力モードに対応した表示を行わせるための表示データ信号を生成して、表示駆動回路１３２に対して出力する。表示駆動回路１３２は、モード制御部１０４から省電力モードに対応した表示データ信号を入力すると、ＬＣＤ１３３の時刻表示を消すとともに、パワーセーブ状態であることを示す表示（例えば、「ＰＳ」）を表示する。

また、モード制御部１０４は、電池残量判定部１０４Ａにより、電池電圧検出回路１１３から入力した電圧信号を基に、二次電池３の電池残量（より正確には電池電圧の大きさ）を判定する。例えば、図４に示すように、電池残量が、Ｈ（十分）、Ｍ（中）、Ｌ（小）、ＬＬ１、またはＬＬ２のいずれかであるかを判定する。モード制御部１０４は、電池残量が、Ｈ（十分）、Ｍ（中）、Ｌ（小）の場合に、時刻表示と電池残量表示を行うための表示データ信号を生成して表示駆動回路１３２に出力する。

表示駆動回路１３２は、モード制御部１０４から時刻表示と電池残量表示を行うための表示データ信号を入力すると、ＬＣＤ１３３に時刻表示と電池残量表示を行う。この電池残量表示は、例えば、図４に示すように、Ｈ（十分）、Ｍ（中）、Ｌ（小）で区分される二次電池３の充電状態に応じた電池残量表示となる。

（二次電池の未充電状態から充電状態への復帰動作についての説明）
また、上記構成の電子時計１は、当該電子時計１が蛍光灯下にあるなど、ソーラパネル２が低照度下にあり発電電流が少ない場合においても、未充電状態（空の状態）にある二次電池３を円滑に充電復帰させることができ、電子時計１を動作停止状態から通常動作状態に確実に復帰できるように構成されている。このために、電子時計１は、充電復帰時に図３に示す手順に従い起動する。

図３は、電子時計１における電池電圧の復帰時の起動動作の流れを示す図である。以下、図３を参照して、未充電状態の二次電池３がソーラパネル２の発電電流により再充電され、電子時計１が起動して動作を開始する手順について説明する。
最初に、電子時計１が、蛍光灯などの低照度下におかれ、未充電状態の二次電池３への充電が開始される（ステップＳ１）。
そして、二次電池３がソーラパネル２の発電電流により次第に充電され、二次電池電圧Ｖｄｄが、０，９Ｖ付近に至ると、電源回路１２１から発振回路１１５へ発振動作に必要な電源が供給されるようになり、発振回路１１５からクロック信号ＣＬＫの出力が開始される（ステップＳ２）。

その後、さらにソーラパネル２から二次電池３への充電が進み、二次電池電圧Ｖｄｄが、１．２Ｖ付近に至ると、ＣＰＵ１０１のリセット状態が解除される（ステップＳ３）。
その後、さらにソーラパネル２から二次電池３への充電が進み、二次電池電圧Ｖｄｄが、２．２Ｖ付近に至ると、表示部１３１のＬＣＤ１３３における時刻表示が開始される（ステップＳ４）。
このように、本実施形態の電子時計１では、ＣＰＵ１０１のリセット解除が行われても、すぐには時刻表示を開始せず、二次電池電圧Ｖｄｄが、２．２Ｖに至るのを待ってから時刻表示を行う。このため、電子時計１は、ソーラパネル２が低照度下にあり発電電流が少ない場合においても、未充電状態（空の状態）にある二次電池３を円滑に通常充電状態に復帰させることができ、電子時計１は、動作停止状態から通常動作状態に確実に復帰できる。

また、図４は、第１実施形態における二次電池３の充電状態に応じた各部の動作状態を説明するための図である。この図４は、二次電池３の充電状態を、Ｈ（十分）、Ｍ（中）、Ｌ（小）、ＬＬ１（極小）、ＬＬ２、ＬＬ３、ＬＬ３、及びＬＬ４の７つの状態に区分し、それぞれの充電状態に応じた、表示駆動回路１３２、発振回路１１５、ＢＯＲ回路１１４、ＣＰＵ１０１の動作状態を表で示したものである。

この図４に示す表において、二次電池３への充電が開始されると、時間の経過とともに、二次電池３への充電が進行し、二次電池３の充電状態は、最初は、最下段に示すＬＬ４の状態になる。その後、二次電池３への充電が進むにつれて、二次電池３の充電状態は、「ＬＬ４→ＬＬ３→ＬＬ２→ＬＬ１→Ｌ→Ｍ→Ｈ」の順に、それぞれの充電状態へと進行する。

最下段に示されるＬＬ４の状態は、二次電池電圧Ｖｄｄが「０〜０．９Ｖ」の低レベル状態である。このＬＬ４の状態において、表示駆動回路１３２には、ＬＣＤ１３３を駆動するために必要な電源電圧が電源回路１２１から供給されず、ＬＣＤ１３３は動作不能状態にあり、ＬＣＤ１３３は消灯した状態にある。
また、発振回路１１５についても、発振動作を行うために必要な電源電圧が電源回路１２１から供給されず、発振回路１１５は、クロック信号ＣＬＫの出力を停止した状態にある。
また、ＢＯＲ回路はリセット信号ＲＳＴを出力し、ＣＰＵ１０１はリセットされた状態にある。このため、ＬＬ４の状態において、電子時計１は、動作不能な状態にある。

続いて、時間の経過とともに、二次電池３への充電が進み、二次電池３は、ＬＬ３の状態になる。このＬＬ３の状態は、二次電池電圧Ｖｄｄが「０．９〜１．２Ｖ」の状態である。このＬＬ３の状態において、表示駆動回路１３２には、ＬＣＤ１３３を駆動するために必要な電源電圧が電源回路１２１から供給されず、ＬＣＤ１３３は動作不能状態にあり、ＬＣＤ１３３は消灯した状態にある。
一方、発振回路１１５は、発振動作を行うために必要な電源電圧が電源回路１２１から供給されるようになり、発振回路１１５は、クロック信号ＣＬＫの出力を開始する。
しかしながら、ＢＯＲ回路はリセット信号ＲＳＴを出力しており、ＣＰＵ１０１はリセットされた状態のままである。このため、ＬＬ３の状態において、電子時計１は、動作不能な状態にある。
上述したＬＬ４及びＬＬ３の状態において、ＣＰＵ１０１はリセットされた状態にあり、ＬＬ４及びＬＬ３の状態における動作は、全てハードウェア制御による行われる動作である。

続いて、時間の経過とともに、二次電池３への充電が進み、二次電池３は、ＬＬ２の状態になる。このＬＬ２の状態は、二次電池電圧Ｖｄｄが「１．２〜１．７Ｖ」の状態である。このＬＬ２の状態において、発振回路１１５は、クロック信号ＣＬＫを出力し、ＢＯＲ回路はリセット信号ＲＳＴの出力を解除し、ＣＰＵ１０１はリセット解除されて動作を開始する。
従って、このＬＬ２の状態において、電子時計１は、ソフト処理によって表示駆動回路１３２にＬＣＤ１３３を駆動するために必要な電源電圧を電源回路１２１から供給すると時刻表示が可能な状態になるが、二次電池３の充電電圧はまだ低く、二次電池３の消費電力を低減するために、ＣＰＵ１０１は省電力モードに移行し、ＬＣＤ１３３を消灯した状態にする。
このＬＬ２状態における省電力モードへの移行は、モード制御部１０４内の電池残量判定部１０４Ａにより二次電池電圧Ｖｄｄの電圧値を判定することにより行われる。モード制御部１０４は、二次電池電圧Ｖｄｄが「１．２〜１．７Ｖ」の状態にある場合に、電子時計１を省電力モードに移行させる。

続いて、時間の経過とともに、二次電池３への充電が進み、二次電池３は、ＬＬ１の状態になる。このＬＬ１の状態は、二次電池電圧Ｖｄｄが「１．７〜２．２Ｖ」の状態である。このＬＬ１の状態において、表示駆動回路１３２には、ソフト処理によってＬＣＤ１３３を駆動するために必要な電源電圧が電源回路１２１から供給される、
また、発振回路１１５は、クロック信号ＣＬＫを出力し、ＢＯＲ回路はリセット信号の出力を解除し、ＣＰＵ１０１はリセット解除され動作を行っている。
従って、このＬＬ１の状態において、電子時計１は、時刻表示が可能な状態になるが、二次電池３の充電電圧はまだ低く、ＬＬ２の状態の場合と同様に、二次電池３の消費電力を低減するために、ＣＰＵ１０１は省電力モードに移行し、ＬＣＤ１３３を消灯した状態にする。

続いて、時間の経過とともに、二次電池３への充電が進み、二次電池３は、Ｌ（小）の状態になる。このＬの状態は、二次電池電圧Ｖｄｄが「２．２〜２．３Ｖ」の状態である。このＬの状態において、表示駆動回路１３２には、ＬＣＤ１３３を駆動するために十分な電源電圧が電源回路１２１から供給される。
また、発振回路１１５は、クロック信号ＣＬＫを出力し、ＣＰＵ１０１は動作している。
このＬ（小）の状態において、二次電池電圧Ｖｄｄは、２．２Ｖ以上に上昇しており、ＬＣＤ１３３を駆動して時刻表示を行うことができるので、モード制御部１０４は、電子時計１を通常モードに移行させ、表示駆動回路１３２に対して時刻表示と電池残量を示す表示データ信号を出力する。表示駆動回路１３２は、表示ＬＣＤ１３３を駆動して時刻表示と電池残量表示を行う。

続いて、時間の経過とともに、二次電池３への充電が進み、二次電池３は、Ｍ（中）の状態になる。このＭの状態は、二次電池電圧Ｖｄｄが「２．３〜２．５Ｖ」の状態である。
このＭ（小）の状態において、二次電池電圧Ｖｄｄは、２．３Ｖ以上に上昇しており、Ｌ（小）の場合と同様に、表示駆動回路１３２は、ＬＣＤ１３３に時刻表示と電池残量表示を行う。

続いて、時間の経過とともに、二次電池３への充電が進み、二次電池３は、Ｈ（十分）の状態になる。このＨの状態は、二次電池電圧Ｖｄｄが「２．５〜２．６Ｖ（満充電）」の状態である。
このＨ（十分）の状態において、二次電池電圧Ｖｄｄは、２．５Ｖ以上に上昇しており、Ｍ（中）の場合と同様に、表示駆動回路１３２は、ＬＣＤ１３３に時刻表示と電池残量表示を行う。

なお、上記２．６Ｖは、過充電保護回路１１１が保護動作を開始する電圧であり、二次電池３の充電電圧Ｖｄｄは、２．６Ｖ以上にならないように制限される。
また、上記Ｈ状態、Ｍ状態、及びＬ状態において、電子時計１は、ソーラパネル２に光が当たらない状態が継続した場合に、この継続時間を無照度時間検出部１０６により無照度継続時間ＮＩＬとして検出する。そして、電子時計１は、モード制御部１０４により、無照度継続時間ＮＩＬを所定の移行時間（例えば、３０分）と比較し、この無照度継続時間ＮＩＬが上記移行時間（例えば、３０分）を経過した場合に、省電力モードに移行して、ＬＣＤ１３３の時刻表示を停止する。

以上説明したように、本実施形態の電子時計１では、電子時計１が起動して動作を開始する動作開始電圧（１．２Ｖ）を、表示部１３１における表示動作を開始する表示開始電圧（２，２Ｖ）よりも低くなるように設定する。これにより、電子時計１が蛍光灯下にあるなど、ソーラパネル２の発電電流が少ない場合においても、未充電状態或いは低充電状態にある二次電池３を通常の充電状態に円滑に復帰させ、動作停止状態から正常動作状態に確実に復帰することができる電子時計１を提供することができる。

［第２実施形態］
上述した第１実施形態の電子時計１では、未充電状態の二次電池３へ充電を開始した後、二次電池電圧Ｖｄｄが、２．２Ｖまで回復するのを待ち、その後に、時刻表示を行うようにしている。
すなわち、第１実施形態の電子時計１では、二次電池３への充電を開始した後、二次電池電圧Ｖｄｄが２．２Ｖに至るまで、ＬＣＤ１３３には何も表示されない状態が長く続くことになる。このため、電子時計１の使用者は、充電を開始してもＬＣＤに長時間何も表示されないことにより、電子時計１が故障しているのではないかと誤解する可能性がある。

このため、本発明の第２実施形態では、二次電池３の充電電圧Ｖｄｄが１．７Ｖ〜２．２Ｖの間で、充電表示（例えば、充電表示「ＣＨＡＲＧＥ」）を行う例について説明する。

図５は、第２実施形態の電子時計における電池電圧の復帰時の起動動作の流れを示す図である。この図５は、図３に示す第１実施形態における起動動作の流れと比較して、新たに、ステップＳ３Ａの処理（楕円で囲まれた部分）を追加した点だけが異なる。このため、図５おいて、図３と同じ処理内容のステップについては、同じステップ番号を付し、重複する説明は省略する。
この図５に示すように、二次電池３への充電を開始した後、二次電池３の充電電圧Ｖｄｄが１．７Ｖ〜２．２Ｖの間で、充電表示「ＣＨＡＲＧＥ」を点滅表示させる。

また、図６は、第２実施形態における二次電池３の充電状態に応じた各部の動作状態を説明するための図である。この図６は、図４に示す第１実施形態における動作状態の表と比較して、新たに、ＬＬ１の状態の電池残量表示において、充電表示（楕円で囲まれた部分）を追加した点だけが異なる。他の部分は、図４に示す第１実施形態における動作状態表と同じである。
この図６に示すように、二次電池３への充電を開始した後、二次電池３の充電電圧Ｖｄｄが１．７Ｖ〜２．２Ｖの間で、充電表示「ＣＨＡＲＧＥ」を点滅表示させる。
このように、第２実施形態では、二次電池３への充電電圧Ｖｄｄが１．７Ｖ〜２．２Ｖの間で、充電表示「ＣＨＡＲＧＥ」を点滅表示させることにより、使用者に電子時計１が充電中であることを告知することができるので、使用者は、電子時計１が故障していないことを確認することができる。

以上、本発明の実施の形態について説明したが、ここで、本発明と上述した実施形態との対応関係について補足して説明する。
上記実施形態において、本発明における電子時計は、電子時計１が対応し、本発明におけるＣＰＵは、ＣＰＵ１０１が対応する。また、本発明における所定の動作開始電圧は、例えば、１．２Ｖが対応し、本発明における所定の表示開始電圧は、上述した第１実施形態では、時刻表示を開始する電圧（２．２Ｖ）が対応し、上述した第２実施形態では、充電表示「ＣＨＡＲＧＥ」を開始する電圧（１．７Ｖ）が対応する。

また、本発明における発振回路は、発振回路１１５が対応し、本発明におけるリセット回路は、ＢＯＲ回路１１４が対応し、本発明における表示部は、表示部１３１が対応し、本発明における電池電圧検出回路は、電池電圧検出回路１１３が対応する。
また、本発明における第１電圧は、０，９Ｖが対応し、本発明における第２電圧は、１．２Ｖが対応し、本発明における第３電圧は、２．２Ｖが対応し、本発明における第４電圧は、１．７Ｖが対応する。

そして、上記実施形態において、電子時計１は、光を受けて発電を行なうソーラパネル２の起電圧により充電される二次電池３から供給される電力により動作する電子時計１であって、二次電池３の電池電圧Ｖｄｄに応じて、当該電子時計１が起動して動作を開始する所定の動作開始電圧（１．２Ｖ）と、表示部１３１における表示動作を開始する所定の表示開始電圧（１．７Ｖまたは２．２Ｖ）とを有し、動作開始電圧（１．２Ｖ）が表示開始電圧（１．７Ｖまたは２．２Ｖ）よりも低くなるように設定される。
このような構成の電子時計１では、電子時計１が起動して動作を開始する電池電圧Ｖｄｄを１．２Ｖとし、電子時計１が表示部１３１に時刻表示を開始する電池電圧Ｖｄｄを１．７Ｖまたは２．２Ｖとする。すなわち、電子時計１では、二次電池３の充電復帰時に、二次電池３の充電電圧が十分に回復した後に、電力消費が大きい表示部１３１における表示動作を開始する。
これにより、電子時計１が蛍光灯下にあるなど、ソーラパネル２の発電電流が少ない場合においても、未充電状態或いは低充電状態にある二次電池３を通常の充電状態に円滑に復帰させることができる。このため、電子時計１を動作停止状態から正常動作状態に確実に復帰させることができる。

また、上記実施形態において、電子時計１は、当該電子時計１の計時及び表示動作を制御するＣＰＵ１０１と、二次電池電圧Ｖｄｄが所定の第１電圧（０，９Ｖ）以上においてクロック信号ＣＬＫを発生してＣＰＵ１０１に供給する発振回路１１５と、二次電池電圧Ｖｄｄが第１電圧（０．９Ｖ）よりも高い所定の第２電圧（１．２Ｖ）以下においてＣＰＵ１０１をリセットするとともに、二次電池電圧Ｖｄｄが第２電圧（１．２Ｖ）を超える場合に、ＣＰＵ１０１のリセットを解除するＢＯＲ回路１１４と、二次電池３から電力の供給を受けて表示を行う表示部１３１と、二次電池電圧Ｖｄｄの電圧値を検出してＣＰＵ１０１に出力する電池電圧検出回路１１３と、を備え、ＣＰＵ１０１は、二次電池電圧Ｖｄｄが第２電圧（１．２Ｖ）を超えてリセットが解除された場合に動作を開始するとともに、二次電池電圧Ｖｄｄが第２電圧（１．２Ｖ）よりも高い所定の第３電圧（２．２Ｖ）以上の場合に、表示部１３１に時刻表示を行う。

このような構成の電子時計１では、例えば、未充電状態の二次電池３への充電が開始された場合に、電池電圧Ｖｄｄが第１電圧（０．９Ｖ）に至ると発振回路１１５からクロック信号ＣＬＫの出力が開始され、二次電池電圧Ｖｄｄが、第２電圧（１．２Ｖ）に至ると、ＣＰＵ１０１のリセット状態が解除される。その後、二次電池電圧Ｖｄｄが、第３電圧（２．２Ｖ）に至ると、表示部１３１における時刻表示が開始される。
このように、本実施形態の電子時計１では、二次電池電圧Ｖｄｄが第２電圧（１．２Ｖ）となり、ＣＰＵ１０１のリセット解除が行われても、すぐには時刻表示を開始せず、二次電池電圧Ｖｄｄが、第３電圧（２．２Ｖ）に至るのを待ってから時刻表示を行う。このため、電子時計１は、ソーラパネル２が低照度下にあり発電電流が少ない場合においても、未充電状態（空の状態）にある二次電池３を円滑に充電復帰させ、動作停止状態から正常動作状態に確実に復帰することができる。

また、上記実施形態において、ＣＰＵ１０１は、二次電池電圧Ｖｄｄが、第２電圧（１．２Ｖ）と第３電圧（２．２Ｖ）の間の電圧である所定の第４電圧（１，７Ｖ）以上であり、かつ第３電圧（２．２Ｖ）未満の場合に、表示部１３１における時刻表示を消すとともに、表示部１３１に二次電池３への充電が必要であることを示す表示(例えば、充電表示「ＣＨＡＲＧＥ」)を行う。

このような構成の電子時計１では、未充電状態の二次電池３への充電が開始された場合に、電池電圧Ｖｄｄが第４電圧（１．７Ｖ）から第３電圧（２．２Ｖ）までの間に、表示部１３１に二次電池３への充電が必要であることを示す表示(例えば、充電表示「ＣＨＡＲＧＥ」)を行う。すなわち、電子時計１では、電池電圧Ｖｄｄが２．２Ｖに至り表示部１３１に時刻表示が行われる前の段階で、充電表示（「ＣＨＡＲＧＥ」)を行う。
これにより、電子時計１の使用者が、電子時計１への充電を開始した後に長時間何もＬＣＤ１３３に表示されないことにより、電子時計１が故障しているのではないかと誤解することを回避できる。

以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明の電子時計は、上述の図示例にのみ限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。

１…電子時計、２…ソーラパネル、３…二次電池、４…操作部、１０…集積回路、１０１…ＣＰＵ、１０２…ＣＰＵ内リセット回路、１０３…入力受付部、１０４…モード制御部、１０５…計時部、１０６…無照度時間検出部、１０７…パワーセーブカウンタ（ＰＳＣ）、１１１…過充電保護回路、１１２…照度検出回路、１１３…電池電圧検出回路、１１４…ＢＯＲ回路、１１５…発振回路、１１６…分周回路、１１７…記憶部、１２１…電源回路、１３１…表示部、１３２…表示駆動回路、１３３…ＬＣＤ

Claims (3)

1. 光を受けて発電を行なうソーラパネルの起電圧により充電される二次電池から供給される電力により動作する電子時計であって、
   当該電子時計の計時及び表示動作を制御するＣＰＵと、
   前記二次電池電圧が所定の第１電圧以上においてクロック信号を発生して前記ＣＰＵに供給する発振回路と、
   前記二次電池電圧が前記第１電圧よりも高い所定の第２電圧以下の場合に、前記ＣＰＵをリセットするとともに、前記二次電池電圧が前記第２電圧を超える場合に、前記ＣＰＵのリセットを解除するリセット回路と、
   前記二次電池からの電力により表示を行う表示部と、を備え、
   前記ＣＰＵは、前記二次電池電圧が前記第２電圧を超えて前記リセットが解除された場合に動作を開始するとともに、前記二次電池電圧が前記第２電圧よりも高い所定の第３電圧以上の場合に、前記表示部の表示を行う
   ことを特徴とする電子時計。
2. 前記ＣＰＵは、
   前記二次電池電圧が、前記第２電圧と前記第３電圧の間の電圧である所定の第４電圧以上となり、かつ前記第３電圧未満の場合に、
   前記表示における時刻表示を消すとともに、前記表示部に二次電池への充電が必要であることを示す表示を行う
   ことを特徴とする請求項１に記載の電子時計。
3. 前記ＣＰＵは、
   前記二次電池電圧が前記第３電圧以上の場合に、
   前記時刻表示を行うとともに、前記二次電池電圧の電圧値に応じた電池残量の表示を行う
   ことを特徴とする請求項１または２に記載の電子時計。

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