(57)【要約】【課題】指針の位置ずれを検出して補正することができる電子方位計を提供する。【解決手段】方位検出手段（５３）を備え指針（１１）により方位を示すようにした電子方位計において、方位検出手段で検出された方位を指針で示すために移動位置算出手段（４５）で指針を移動すべき移動位置を求め、この求められた移動位置まで指針を回転させたときに、位置検出手段（３３ａ，３３ｂ）で指針の位置を検出し、移動位置算出手段で求められた移動位置と、位置検出手段で検出された指針位置とに基づいて指針の位置がずれているか否か判別し、指針の位置がずれていた場合に、指針の位置を補正するようにした。【選択図】図１
2010112860.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
方位を検出する方位検出手段と、
ステップモータと、
軸により回転可能に支持された指針と、
前記ステップモータの回転力を前記軸に伝達して前記指針を回転させる指針駆動機構と、
前記方位検出手段で検出された方位を前記指針で示すために、前記指針を移動すべき移動位置を求める移動位置算出手段と、
前記ステップモータを駆動して、前記指針を前記移動位置算出手段で求められた移動位置まで回転させる制御手段と、
前記指針の位置を検出する位置検出手段と、
前記指針が前記制御手段によって前記移動位置へ回転したときに前記位置検出手段により検出された指針位置と、前記移動位置算出手段で求められた移動位置とに基づいて前記指針の位置がずれているか否かを判別する判別手段と、
この判別手段が指針の位置ずれを判別したことに応じて前記指針の位置を補正する針位置補正手段と、
備えていることを特徴とする電子方位計。
【請求項２】
計時手段と、秒針と、分針と、時針とを備え、前記計時手段からの計時情報に応じて前記秒針、分針および時針を制御する時計機能を有し、
前記秒針が方位を示す前記指針を兼用していることを特徴とする請求項１に記載の電子方位計。
【請求項３】
前記秒針を駆動する第１ステップモータと、
前記分針および時針を駆動する第２ステップモータと、
を備えることを特徴とする請求項２に記載の電子方位計。
【請求項４】
前記位置検出手段は発光素子と受光素子とからなり、前記秒針を回転させる歯車の円周方向に所定角度おきに１箇所を除いて透孔が形成され、該透孔に対応して前記発光素子と受光素子が配置されていることを特徴とする請求項２または３に記載の電子方位計。
【請求項５】
前記分針を回転させる歯車と前記時針を回転させる歯車にそれぞれ透孔が形成され、これらの透孔の軌跡が交差する位置に対応して発光素子と受光素子とからなる第２の位置検出手段が設けられていることを特徴とする請求項２〜４のいずれかに記載の電子方位計。
【請求項６】
前記制御手段は、前記指針を移動すべき移動位置と前記秒針の現在の位置とに基づいて、前記秒針を移動位置まで移動させる際の移動距離が短い回転方向を判別する方向判別手段を備え、該方向判別手段により判別された方向へ前記秒針を回転させることを特徴とする請求項２〜５のいずれかに記載の電子方位計。
【請求項７】
前記時計機能による時計表示と、前記方位検出手段と前記秒針による方位表示とを切り替える指示を前記制御手段に与える操作手段と、を備え、
該操作手段より方位表示が指示された際に前記制御手段は前記秒針の回転を一時停止させることを特徴とする請求項２〜６のいずれかに記載の電子方位計。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、モータによって回転される回転軸に取り付けられた指針により方位を示す電子方位計に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、時、分、秒の時刻針を有する指針式電子腕時計において、秒針に方位針の機能を持たせるようにした発明が提案なされている（例えば、特許文献１）。この発明は、方位計測機能を内蔵した電子腕時計において、時計表示モードと方位表示モードとを設けて、時計表示モードでは時、分、秒の各時刻針を本来の時計表示のために回転駆動する一方、方位表示モードでは方位計測で得られた方位情報を、秒針を使用して表示させるようにしたもので、盤面が複雑になるのを回避できるという利点がある。
【特許文献１】特開平１１−１８３６５８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
電子腕時計において時刻針を回転駆動するためにステップモータが使用されているが、ステップモータは外部磁気の影響を受けやすく、外部から強い磁界が入ると一時的に指針が動作しなくなることがある。そのため、特許文献１の発明のように、秒針と方位針とを兼用して切替え表示を可能にする場合、時計表示モードの際に外部磁気によって秒針の位置がずれると、そのずれが方位表示のときにもあらわれてしまう。また、方位表示モードに切り替わって、計測した方位位置まで秒針を移動させる際に外部から強い磁界が入ってモータが回転しなくなると誤った方位表示がなされてしまうおそれがある。
【０００４】
なお、電子時計においては、秒針車、分針車、時針車にそれぞれ透孔を設けて、光センサで指針位置がずれていないかを検出する技術が知られているが、電子方位計においてはそのような技術はない。また、電子時計における秒針の位置のずれを検出する技術には、１分間に秒針が１回転する特性を利用して1分毎に位置ずれを検出するものもあるが、方位表示で連続して方位を表示する場合には、通常の状況では計測開始後１分以上経過しても指針が１回転することはないので、電子時計における秒針の位置ずれ検出技術をそのまま方位計に適用することができない。
【０００５】
この発明の目的は、指針の位置ずれを検出して補正することができる電子方位計を提供することにある。
この発明の他の目的は、方位測定機能を備え秒針によって方位を表示する電子時計において、時計表示モードと方位表示モードのいずれおいても指針の位置ずれを検出して補正することができる技術を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するため、請求項１記載の発明に係る電子方位計は、
方位を検出する方位検出手段と、
ステップモータと、
軸により回転可能に支持された指針と、
前記ステップモータの回転力を前記軸に伝達して前記指針を回転させる指針駆動機構と、
前記方位検出手段で検出された方位を前記指針で示すために、前記指針を移動すべき移動位置を求める移動位置算出手段と、
前記ステップモータを駆動して、前記指針を前記移動位置算出手段で求められた移動位置まで回転させる制御手段と、
前記指針の位置を検出する位置検出手段と、
前記指針が前記制御手段によって前記移動位置へ回転したときに前記位置検出手段により検出された指針位置と、前記移動位置算出手段で求められた移動位置とに基づいて前記指針の位置がずれているか否かを判別する判別手段と、
この判別手段が指針の位置ずれを判別したことに応じて前記指針の位置を補正する針位置補正手段と、
備えていることを特徴としている。
【０００７】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の電子方位計において、
計時手段と、秒針と、分針と、時針とを備え、前記計時手段からの計時情報に応じて前記秒針、分針および時針を制御する時計機能を有し、
前記秒針が方位を示す前記指針を兼用していることを特徴としている。
【０００８】
請求項３記載の発明は、請求項２記載の電子方位計において、
前記秒針を駆動する第１ステップモータと、
前記分針および時針を駆動する第２ステップモータと、
を備えることを特徴としている。
【０００９】
請求項４記載の発明は、請求項２または３に記載の電子方位計において、
前記位置検出手段は発光素子と受光素子とからなり、前記秒針を回転させる歯車の円周方向に所定角度おきに１箇所を除いて透孔が形成され、該透孔に対応して前記発光素子と受光素子が配置されていることを特徴としている。
【００１０】
請求項５記載の発明は、請求項２〜４のいずれかに記載の電子方位計において、
前記分針を回転させる歯車と前記時針を回転させる歯車にそれぞれ透孔が形成され、これらの透孔の軌跡が交差する位置に対応して発光素子と受光素子とからなる第２の位置検出手段が設けられていることを特徴としている。
【００１１】
請求項６記載の発明は、請求項２〜５のいずれかに記載の電子方位計において、
前記制御手段は、前記指針を移動すべき移動位置と前記秒針の現在の位置とに基づいて、前記秒針を移動位置まで移動させる際の移動距離が短い回転方向を判別する方向判別手段を備え、該方向判別手段により判別された方向へ前記秒針を回転させることを特徴としている。
【００１２】
請求項７記載の発明は、請求項２〜６のいずれかに記載の電子方位計において、
前記時計機能による時計表示と、前記方位検出手段と前記秒針による方位表示とを切り替える指示を前記制御手段に与える操作手段と、を備え、
該操作手段より方位表示が指示された際に前記制御手段は前記秒針の回転を一時停止させることを特徴としている。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、指針の位置ずれを検出して補正することができる電子方位計を実現することができる。また、方位測定機能を備え秒針によって方位を表示する電子時計において、時計表示モードと方位表示モードのいずれおいても指針の位置ずれを検出して補正することができるという効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明の好適な実施の形態を図面に基づいて説明する。
図１は、時計表示モードと方位表示モードを有し、秒針を利用して方位表示を行うようにした本発明の実施の形態の指針式電子時計を示す正面図である。
この実施形態の指針式時計１０は、電気的な駆動により秒針１１、分針１２、時針１３を回転させて時刻を表示するもので、リング状のケーシング１４と前面中央の風防ガラスと裏蓋とで囲まれ、風防ガラスの内側に文字板１５が設けられている。そして、この文字板１５上に秒針１１と分針１２と秒針１３とが同軸配設されるとともに、文字板の周縁部には円周方向に１２等分した位置にそれぞれ時刻表示の数字若しくはマーク１６が付された構成になっている。
【００１５】
また、上記ケーシング１４の前面周縁部には、円周方向に１２等分した位置に方位を示すＮ，Ｅ，Ｓ，Ｗや角度を示す数字が付されているとともに、ケーシング１４の外周壁には、操作部として複数の操作ボタンＢ１〜Ｂ６が設けられている。
【００１６】
さらに、この実施形態の指針式時計１０においては、方位表示モードで秒針１１を用いて方位を表示するように構成されており、ケーシング内部に設けられている方位計測手段により計測されたＮ極方向へ秒針１１を回転させる。この際、短時間で秒針１１を所望の位置まで移動させることができるように、秒針１１を右回りまたは左回りのいずれの方向へも回転できるように構成されている。時計機能を有する電子時計に方位表示機能を持たせることで、各機能を別々の機器として提供する場合よりも安価に提供することができる。
【００１７】
図２には、指針式時計１０の内部機構の一例を表わした断面図を示す。
図２に示すように、指針式時計１０の内部には、秒針１１を回転させる第１ステップモータ２１と、分針１２および時針１３を回転させる第２ステップモータ２２と、これらのモータの回転を各指針の軸に伝達する歯車伝達機構が設けられている。具体的には、第１ステップモータ２１の回転は、五番車２３と秒針車２５  を介して秒針１１が固定されている秒針軸２６ａに伝達され、第２ステップモータ２２の回転は、中間車２７と三番車２８と分針車２９を介して分針１２が固定されている分針軸２６ｂに伝達されるようになっている。
【００１８】
また、時針車３０には、分針車２９から図２には示されていない日の裏車を介して、第２ステップモータ２２の回転が伝達される。このような歯車伝達機構は、従来より種々の形式のものが提案されているので、詳細な動作については説明を省略する。秒針１１を回転させるモータと分針１２および時針１３を回転させるモータとを別個に設けることにより、方位表示を行ないつつ分針１２と時針１３の位置から分単位の現在時刻を知ることができる。
【００１９】
この実施形態の指針式時計１０においては、上記秒針車２５に透孔２５ａが設けられているとともに、上記歯車伝達機構を保持するベースプレート３１の内面の上記透孔２５ａと対応する位置に受光素子としてのフォトトランジスタ３３ａが、また歯車抑えプレート３４の上記透孔２５ａと対応する位置には発光素子としてのＬＥＤ３２ｂが取り付けられている。また、上記分針車２９に透孔２９ａ、三番車２８に透孔２８ａ、時針軸２６ｃと一体の筒車３０に透孔３０ａがそれぞれ設けられているとともに、文字板１５の下面の上記透孔２６ａ，２８ａ，３０ａと対応する位置に受光素子としてのフォトトランジスタ３５ａが、また歯車抑えプレート３４の上記透孔２６ａ，２８ａ，３０ａと対応する位置には発光素子としてのＬＥＤ３５ｂが取り付けられている。
【００２０】
図３には、上記透孔２５ａ，２６ａ，２８ａ，３０ａが設けられている歯車の平面図を示す。なお、図３は各歯車に設けられる透孔の位置が分かるように示したもので、歯車伝達機構において各歯車の噛み合い状態の様子が分かるように表わしたものではない。
【００２１】
図３に示すように、秒針車２５には、円周方向に６度ずつ３０等分した３０箇所のうち２９箇所の位置、より具体的には０から５９までの６０個の秒針位置のうち偶数の秒針位置にそれぞれ透孔２５ａが設けられている。また、第１ステップモータ２１のロータ２１ａが１ステップ（１８０度）回転すると、秒針４が６度回転するように各歯車が設計されており、それにより、第１ステップモータ２１の１ステップの駆動により秒針１１が１秒分移動し、６０ステップの駆動により秒針１１が３６０度回転するようになっている。それにより、秒針車２５が１分かけて１回転する間にフォトトランジスタ３３ａが２９回ＬＥＤからの光を検出する。なお、秒針車２５において透孔２５ａがないのは、例えば秒針が５８秒を示す位置である。１箇所だけ透孔を設けないようにしておくことにより、後述のように、ステップモータが誤動作して制御装置（ＣＰＵ）が認識している秒針位置と実際の秒針の位置とのずれを検出して補正することができる。
【００２２】
一方、分針車２９と三番車２８と筒車３０には１箇所ずつ透孔２９ａ、２８ａ、３０ａがそれぞれ設けられており、それらの透孔の軌跡が交差する×印の位置ＰにＬＥＤ３５ｂが配置されており、この位置Ｐにて透孔２９ａ、２８ａ、３０ａが重なったときにフォトトランジスタ３５ａがＬＥＤ３５ｂからの光を検出するように構成されている。これにより、時針１３が１回転する間（１２時間）に１度、時針１３と分針１２との位置関係を確認して、制御装置（ＣＰＵ）が認識している時針および分針の位置と実際の時針および分針の位置とのずれを検出して補正することができる。
【００２３】
図４は、時計表示モードと方位表示モードを有し、秒針を利用して方位表示を行うようにした上記実施形態の指針式電子時計の制御システムの一構成例を示すブロック図である。
【００２４】
電子時計の制御システムは、次のような回路構成を備える。すなわち、前記第１ステッピングモータ２１を含みアナログ時計の秒針の回転駆動を行う秒針駆動部４１と、前記第２ステッピングモータ２２を含みアナログ時計の分針および時針の回転駆動を行う時分針駆動部４２、前記受光素子３３ａおよび発光素子３３ｂを有し秒針車の透孔の位置から指針位置を検出する検出部４３、前記受光素子３５ａおよび発光素子３５ｂを有し分針車２９、三番車２８、時針車（筒車）３０の透孔の重なり状態から時分針の位置を検出する検出部４４、検出部４３および４４からの検出信号を取り込んで処理するＣＰＵ（中央演算処理装置）を内蔵し装置の全体的な制御を行うマイクロコンピュータ（マイクロプロセッサを含む）４５が設けられている。
【００２５】
さらに、本実施形態の制御システムには、ＣＰＵが実行する制御プログラムや制御データを格納したＲＯＭ（Read Only Memory）４６、ＣＰＵに作業用のメモリ空間を提供するＲＡＭ（Random Access Memory）４７、時刻を計時するためのクロック信号を形成する発振回路４８と分周回路４９、分周回路４９からのクロック信号に基づいて計時を行う計時回路５０が設けられている。そして、分周回路から出力される１秒周期の信号（１ｓ）は、マイクロコンピュータに供給されている。また、制御システムには、電池電圧から各部の電源を生成し供給する電源部５１、時刻情報を含む無線信号（時刻標準電波）をアンテナより受信して取り込む検波回路５２、方位検出手段（センサ）５３からの信号に基づいて方位を検出する方位検出部５４等が設けられている。方位検出手段（センサ）５３は、地磁気から北（Ｎ極）もしくは南（Ｓ極）の方角を検出する。
【００２６】
ＲＡＭ４７内には、方位位置記憶領域や時分針位置記憶領域、秒針位置記憶領域が設けられている。計時回路５０には、日付や時刻を計時する時刻カウンタが設けられている。この時刻カウンタは、分周回路４９からのクロックをカウントアップして現在日時分秒の値を得てマイクロコンピュータ４５へ出力する。また、計時回路５０の時刻カウンタからは１０秒周期の信号（１０ｓ）も、マイクロコンピュータ４５へ供給されている。予め決められた時刻に検波回路４２が動作され、検波回路４２により受信された標準電波に含まれる時刻情報に基づいて、ＣＰＵが時刻カウンタの値を修正するようになっている。また、ＲＡＭ４７には、秒針の位置を記憶する秒針位置記憶領域と、時針及び分針の位置を記憶する時分針位置記憶領域とが設けられ、駆動部４１および４２がステッピングモータ２１，２２を作動させる度に、この秒針位置記憶領域および時分針位置記憶領域の値がカウントアップされていく。従って、通常は、時刻カウンタの時分秒の値と、秒針及び時分針の位置と、秒針位置記憶領域および時分針位置記憶領域の値とは、常に対応している。しかしながら、駆動部４１および４２がステッピングモータ２１，２２にパルスを供給しても、外部磁界によりステッピングモータ２１，２２が回転できず運針ミスが発生すると、時刻カウンタの時分秒の値と、秒針位置記憶領域および時分針位置記憶領域の値とは対応するが、秒針、分針の位置が、時刻カウンタの時分秒の値、秒針位置記憶領域および時分針位置記憶領域の値に対応しなくなる。
【００２７】
前述のように、図４の電子時計制御システムにおいては、回路が強磁界の中に置かれたり強い衝撃が加わった場合に、駆動パルスが出力されているのにも拘らず、ステッピングモータのロータが回転しなかったり、駆動パルスの出力以上にロータが回転してしまったりして、実際の針位置と針位置記憶領域の値とがずれてしまう場合がある。
【００２８】
そこで、マイクロコンピュータ４５は、検出部４３および４４によって所定時刻ごとに歯車（秒針車、三番車、分針車、時針車）の透孔の位置を検出して秒針１１、分針１２および時針１３の位置が、計時回路５０の時刻カウンタの値及び分針位置記憶領域、時分針位置記憶領域の値と対応しなくなっていないか確認する。そして、秒針１１、分針１２および時針１３の位置が間違ったものになっていると判断した場合には、秒針、分針、時針を高速回転させつつ検出部４３および４４によって連続的に透孔の位置の検出を行うことで実際所定の針位置を検出し、それと計時回路５０の時刻カウンタの値及び分針位置記憶領域、時分針位置記憶領域の値が対応するように修正処理を行うようになっている。
【００２９】
次に、方位表示モードにおける上記マイクロコンピュータ４５による方位計測処理の手順を図５および図６を用いて説明する。なお、図５の方位計測処理は、例えばユーザーがケーシング１０の外周に設けられている所定の操作ボタンを操作した場合に開始される。また、方位計測処理の開始と同時に秒針駆動部４１に停止指令を出して秒針の移動を一時停止させるように構成してもよい。このように構成しておくことにより、ユーザーは、秒針の一時停止から方位表示モードに入ったことを知ることができる。
【００３０】
方位計測処理が開始されると、マイクロコンピュータ４５は、先ず方位検出部５４からの信号を取り込んで文字板の１２時を示すマークが向いている方位を判別する（ステップＳ１）。次に、１２時の方位と北（Ｎ極）の方角とのなす角度を演算によって求め、得られた角度から前記６度間隔の６０個の秒針位置のうち最も近い位置を特定して、その位置をＲＡＭ４７内の方位位置記憶領域に記憶する（ステップＳ２，Ｓ３）。
【００３１】
続いて、マイクロコンピュータ４５は、現在の秒針の位置から上記ＲＡＭ４７に記憶した北の方位位置まで秒針を移動させるときに右回りが速いか左回りが速いかを判定する（ステップＳ４）。そして、右回りが速いと判定したときは、ステップＳ５へ移行して秒針駆動部４１に対してモータを１ステップ正方向回転させるパルスを出力し、秒針位置記憶領域の値を＋１する（ステップＳ６）。また、左回りが速いと判定したときは、ステップＳ１０へ移行して秒針駆動部４１に対してモータを１ステップ逆方向回転させるパルスを出力し、秒針位置記憶領域の値を−１する（ステップＳ１１）。このように、制御することで、短時間に秒針を所望の方位位置へ移動させることができる。
【００３２】
上記のようにして秒針を右回りに１ステップずつ回転させているときは、途中で秒針位置記憶領域の値が「６０」になったか否かチェックして、「６０」になった場合にはカウンタの値を「０」にリセットする（ステップＳ７，Ｓ８）。一方、秒針を左回りに１ステップずつ逆回転させているときは、途中で秒針位置記憶領域の値が「−１」になったか否かチェックして、「−１」になった場合にはカウンタの値を「５９」にセットする（ステップＳ１２，Ｓ１３）。実際の秒針の位置は、「０」〜「５９」のいずれかであるためである。そして、上記秒針のステップ駆動によって秒針の位置が、ステップＳ３で記憶した北の方位位置と一致したか判定し（ステップＳ９，Ｓ１４）、一致した場合にはステップ駆動のルーチンから抜けてステップＳ１５へ移行する。このとき、とりあえず、マイクロコンピュータが認識している北の方位に秒針が一致することになり、方位表示がなされる。
【００３３】
その後、ステップＳ１５では、秒針カウンタの値から秒針位置が「５８秒」であるか否かを判定し、ＹＥＳ（肯定）の場合にはステップＳ１６へ移行して秒針位置検出のためのＬＥＤを発光させ、対応するフォトトランジスタが光を検出したか否か判定する（ステップＳ１７）。前述したように秒針車２１の「５８秒」位置には透孔２１ａが形成されていないため、ステップＳ１７での判定がＮＯ（否定）の場合には秒針が正しい位置にいることが分かる。そこで、次のステップＳ１８へ移行して、分針１２と時針１３を現在時刻カウンタが示す値の位置へ移動させてからステップＳ１へ戻って上記処理を繰り返す。ステップＳ１８で分針１２および時針１３を移動させるのは、ステップＳ１〜Ｓ１７の処理をしている間に実際の分針および時針の位置が現在時刻の位置からずれて誤った時刻を表示するのを回避するためである。
【００３４】
一方、ステップＳ１７で「ＹＥＳ」つまりフォトトランジスタが光を検出したと判定すると、図６のステップＳ２４へ移行する（符号Ａ）。「５８秒」位置には透孔２１ａが形成されていないにもかかわらず、フォトトランジスタが光を検出したということは、マイクロコンピュータの認識に反して秒針が「５８秒」位置にいないということになるためである。また、ステップＳ１５でＮＯ（否定）、つまり秒針１１の停止位置が「５８秒」位置でない場合には、ステップＳ１９へ移行して秒針の位置が、透孔が設けられている偶数秒位置であるか否か判定する。
【００３５】
ステップＳ１９でＹＥＳ（肯定）の場合にはステップＳ２０へ移行して秒針位置検出のためのＬＥＤを発光させ、対応するフォトトランジスタが光を検出したか否か判定する（ステップＳ２１）。ここで、ＹＥＳならばステップＳ１８へ移行して、分針１２と時針１３を現在時刻カウンタが示す値の位置へ移動させてからステップＳ１へ戻って上記処理を繰り返す（符号Ｃ）。偶数秒位置でフォトトランジスタが光を検出するのは正常な応答であるためである。一方、ステップＳ２１でＮＯ（否定）の場合には、図６のステップＳ２４へ移行する（符号Ａ）。偶数秒位置には透孔２１ａが形成されているにもかかわらず、フォトトランジスタが光を検出しないということは、マイクロコンピュータの認識に反して秒針が偶数秒位置にいないということになるためである。
【００３６】
さらに、ステップＳ１９でＮＯ（否定）の場合つまり秒針が奇数秒位置にいるときはステップＳ２２へ移行して秒針位置検出のためのＬＥＤを発光させ、対応するフォトトランジスタが光を検出したか否か判定する（ステップＳ２３）。ここで、ＮＯ（否定）ならばステップＳ１８へ移行して、分針１２と時針１３を現在時刻カウンタが示す値の位置へ移動させてからステップＳ１へ戻って上記処理を繰り返す。奇数秒位置でフォトトランジスタが光を検出しないのは正常な応答であるためである。
【００３７】
一方、ステップＳ２３でＹＥＳの場合には、図６のステップＳ２４へ移行する（符号Ａ）。奇数秒位置には透孔２１ａが形成されていないにもかかわらず、フォトトランジスタが光を検出したということは、マイクロコンピュータの認識に反して秒針が奇数秒位置にいないということになるためである。
【００３８】
次に、図６の動作を説明する。
ステップＳ２４では、秒針駆動部４１に対してモータを１ステップ正方向回転させるパルスを出力して秒針を移動させてから、ステップＳ２５へ移行して秒針位置検出のためのＬＥＤを発光させ、対応するフォトトランジスタが光を検出したか否か判定する（ステップＳ２６）。移動前に透孔のない奇数秒位置に秒針がいたとしてもモータが正常に動作すれば秒針は偶数秒位置に移動して、フォトトランジスタが光を検出するはずである。
【００３９】
ステップＳ２６でフォトトランジスタが光を検出しないと判定すると、ステップＳ２７へ移行して４ステップ駆動したか判定してステップＳ２４へ戻って再度秒針を１ステップ駆動させる動作を繰り返す。そして、秒針を４ステップ駆動させてもステップＳ２６でフォトトランジスタが光を検出しないと判定した場合には、モータが正常に回転していないということ分かるので、ステップＳ２７からステップＳ３６へジャンプしてエラー表示を行うとともに、秒針を停止して処理を終了する。
【００４０】
一方、ステップＳ２６でフォトトランジスタが光を検出したと判定すると、ステップＳ２８へ進んで秒針駆動部４１に対してモータを２ステップ正方向回転させるパルスを出力して秒針を移動させてから、ステップＳ２９へ移行して秒針位置検出のためのＬＥＤを発光させ、対応するフォトトランジスタが光を検出したか否か判定する（ステップＳ３０）。移動前に透孔のある偶数秒位置に秒針がいることでステップＳ２６においてＹＥＳと判定してステップＳ２８でモータを２ステップ駆動すると、モータが正常であれば秒針は再度偶数秒位置に移動して、フォトトランジスタが光を検出するはずである。
【００４１】
ステップＳ３０でフォトトランジスタが光を検出したと判定すると、ステップＳ３１へ移行して５８ステップ駆動したか判定してステップＳ２８へ戻って再度秒針を２ステップ駆動させる動作を繰り返す。そして、秒針を５８ステップ駆動させてもステップＳ３０でフォトトランジスタが光を検出したと判定した場合には、ステップＳ３１からステップＳ３６へジャンプしてエラー表示を行うとともに、秒針を停止して処理を終了する。秒針車の偶数秒位置のうち５８秒位置には透孔が形成されていないため、秒針を２ステップずつ１回転させるようにモータを駆動させたときに連続してもフォトトランジスタが光を検出したということはモータが全く回転していないと推測できるためである。
【００４２】
ステップＳ３０でフォトトランジスタが光を検出しないと判定すると、ステップＳ３２へ進んで秒針駆動部４１に対してモータを２ステップ正方向回転させるパルスを出力して秒針を移動させてから、ステップＳ３３へ移行して秒針位置検出のためのＬＥＤを発光させ、対応するフォトトランジスタが光を検出したか否か判定する（ステップＳ３４）。ステップＳ２６でＹＥＳと判定してステップＳ２８でモータを２ステップ駆動した場合、モータが正常であれば秒針は再度偶数秒位置に移動して、フォトトランジスタが光を検出するはずであるので、ステップＳ３０でＮＯと判定するのは秒針車が透孔のない５８秒に位置していると考えられる。
【００４３】
そこで、さらにモータを２ステップ駆動してステップＳ３４でフォトトランジスタが光を検出したと判定すると、秒針は００秒位置にいると推定できるのでステップＳ３５へ移行して秒針位置記憶領域の値を「０」にしてからステップＳ１８へジャンプする（符号Ｂ）。一方、ステップＳ３４でフォトトランジスタが光を検出しないと判定した場合には、モータを２ステップずつ２回計４ステップ駆動しても一度もフォトトランジスタが光を検出しないのであるからモータが正常に動作していないと推定できる。そこで、ステップＳ３４からステップＳ３６へ移行してエラー表示を行うとともに、秒針を停止して処理を終了する。
【００４４】
次に、時計表示モードにおける上記マイクロコンピュータ４５による指針移動処理の手順を図７〜図９を用いて説明する。なお、図７の指針移動処理は、時計表示モードで動作しているときに分周回路４９もしくは計時回路５０からの信号により例えば１秒毎に実行されるように構成されている。割込み処理で実行するように構成してもよい。
【００４５】
指針移動処理では、１秒信号が入力されたか判定（ステップＳ４１）し、１秒信号が入力された場合には秒針駆動部４１に対してモータを１ステップ正方向回転させるパルスを出力し、秒針位置記憶領域の値を＋１する（ステップＳ４２，Ｓ４３）。そして、次のステップＳ４４で秒針位置記憶領域の値が「６０」になったか否かチェックして、「６０」になった場合には該カウンタの値を「０」にリセットする（ステップＳ４５）。
【００４６】
ステップＳ４４で秒針位置記憶領域の値が「６０」でないと判定したときはステップＳ４６へジャンプして、例えば１０秒のキャリー信号が入力されたか判定し、１０秒信号が入力された場合には時分針駆動部４２に対してモータを駆動して分針を１ステップ（角度で１度）回転させるパルスを出力し、時分針位置記憶領域の値を＋１する（ステップＳ４７，Ｓ４８）。そして、次のステップＳ４９で時分針位置記憶領域の値が「４３２０」（＝６×６０×１２）になったか否かチェックして、「４３２０」になった場合すなわち１２時間経過した場合には時分針位置記憶領域の値を「０」にリセットする（ステップＳ５０）。
【００４７】
ステップＳ４６で１０秒のキャリー信号が入力されていないと判定したときおよびステップＳ４９で時分針位置記憶領域の値が「４３２０」でないと判定したときはステップＳ５１へジャンプして秒針位置検出処理を実行し、さらにその後、時分位置検出処理（ステップＳ５２）と電波時刻修正処理（ステップＳ５３）を実行してステップＳ４１へ戻る。電波時刻修正処理は、予め決められた時刻になったか否かを判断し、予め決められた時刻になったら、検波回路５２を動作させ、検波回路５２で標準電波を受信して現在時刻を示す信号を得て、この信号に基づいて、標準時刻と計時回路５０の時刻カウンタの時刻とにずれがあった場合に、計時回路５０の時刻カウンタの時刻を修正する。時刻カウンタの時刻を修正した場合、時刻カウンタの時刻と、ＲＡＭ４７の秒針位置記憶領域の値、時分針位置記憶領域の値とが対応しなくなるので、秒針駆動部４１、時分針駆動部４２に対してモータを１ステップ正方向回転させるパルスを出力すると共に秒針位置記憶領域の値、時分針位置記憶領域の値を＋１する処理を、時刻カウンタの時刻と、秒針位置記憶領域の値、時分針位置記憶領域の値とが対応するまで繰り返し、秒針１１、分針１２及び時針１３を現在時刻に移動させる。
【００４８】
図８には、ステップＳ５１における秒針位置検出処理のより詳しい手順が示されている。
【００４９】
針位置検出処理では、先ず最初のステップＳ５１１で、計時回路５０の時刻カウンタの値から現在秒が「５６秒」であるか否かを判定し、ＹＥＳ（肯定）の場合にはステップＳ５１２へ移行して秒針位置検出のためのＬＥＤを発光させ、対応するフォトトランジスタが光を検出したか否か判定する（ステップＳ５１３）。前述したように秒針車２１の「５８秒」位置を除く偶数秒位置には透孔２１ａが形成されているため、ステップＳ５１３での判定がＹＥＳ（肯定）の場合には秒針が一応正しい位置にいるとみなすことができ、ステップＳ５１４へ進む。なお、ステップＳ５１１でＮＯ（否定）と判定した場合にはステップＳ５１４へジャンプする。
【００５０】
ステップＳ５１４では、計時回路５０の時刻カウンタの値からから現在秒が「５８秒」であるか否かを判定し、ＹＥＳ（肯定）の場合にはステップＳ５１５へ移行して秒針位置検出のためのＬＥＤを発光させ、対応するフォトトランジスタが光を検出したか否か判定する（ステップＳ５１６）。秒針車２１の「５８秒」位置には透孔２１ａが形成されていないため、ステップＳ５１６での判定がＮＯ（否定）の場合には秒針が正しい位置にいることが分かるので、ステップＳ５１７へ進む。また、ステップＳ５１４でＮＯ（否定）と判定した場合にもステップＳ５１７へジャンプする。
【００５１】
ステップＳ５１７では、計時回路５０の時刻カウンタの値から現在秒が「００秒」であるか否かを判定し、ＹＥＳ（肯定）の場合にはステップＳ５１８へ移行して秒針位置検出のためのＬＥＤを発光させ、対応するフォトトランジスタが光を検出したか否か判定する（ステップＳ５１９）。秒針車２１の「００秒」位置には透孔２１ａが形成されているため、ステップＳ５１９での判定がＹＥＳ（肯定）の場合には秒針が一応正しい位置にいるとみなすことができるので、処理を終了する。また、ステップＳ５１７でＮＯ（否定）と判定した場合にも処理を終了する。
【００５２】
一方、ステップＳ５１３，Ｓ５１９でＮＯ（否定）と判定した場合と、ステップＳ５１９でＹＥＳ（肯定）と判定した場合は、秒針が正しい位置にいないことが分かるので、ステップＳ５２０へ移行して秒針の修正を行う。なお、ステップＳ５２０〜Ｓ５３２は、図６のステップＳ２４〜Ｓ３６と同じであるので重複した説明は省略する。図６の処理と異なるのは、ステップＳ５３１で秒針位置を「０」にした後に、秒針を現在秒まで早送りし（ステップＳ５３３）、分針および時針を現在時分に移動して（ステップＳ５３４）処理を終了する点にある。
【００５３】
図９には、ステップＳ５２における時分針位置検出処理のより詳しい手順が示されている。この時分針位置検出処理は、計時回路５０の時刻カウンタが計時している時刻をマイクロコンピュータが監視していて０時００分になったときに開始されるようにされている。なお、分針１２と時針１３は、共通のモータで連動して動作するように構成されているので、図９の処理の中でモータを１ステップ駆動すると分針と時針は連動して移動する。また、分針車２９と時針車（筒車）３０には０時００分位置でＬＥＤと対向する位置に透孔２９ａ，３０ａがそれぞれ形成されている。
【００５４】
ステップＳ５４１で０時００分になったと判定するとステップＳ５４２へ進みＬＥＤを発光させ、対応するフォトトランジスタが光を検出したか否か判定する（ステップＳ５４３）。ステップＳ５４３でフォトトランジスタが光を検出したと判定すると正常であるので、そのまま処理を終了する。一方、ステップＳ５４３でフォトトランジスタが光を検出しないと判定した場合には、計時回路５０が計時している時刻が０時００分であるにもかかわらず時分針がその位置いないということである。そこで、ステップＳ５４４へ移行して時分針用のモータを１ステップ駆動させてから、ステップＳ５４５でＬＥＤを発光させ、対応するフォトトランジスタが光を検出したか否か判定する（ステップＳ５４６）。
【００５５】
そして、ステップＳ５４６でフォトトランジスタが光を検出しないと判定すると、ステップＳ５４７で４３２０ステップ駆動したか判定してステップＳ５４４へ戻って再度モータを１ステップ駆動させる。そして、これを繰り返してステップＳ５４７で４３２０ステップ駆動したと判定した場合には、時針を１回転させても１度もフォトトランジスタが透孔を検出しないつまりモータもしくは歯車が正常に動作していないということであるので、ステップＳ５４８へ移行してエラー表示を行なう。
【００５６】
一方、モータの１ステップ駆動を繰り返すうちにステップＳ５４６でフォトトランジスタが光を検出したと判定すると、その位置が０時００分位置であるので、ステップＳ５４９で時分針位置記憶領域の値を「０」にクリアしてから、分針および時針を、時刻カウンタが示す現在の時分まで早送りし、秒針を現在秒に修正して処理を終了する（ステップＳ５５０，Ｓ５５１）。
【００５７】
以上本発明者によってなされた発明を実施形態に基づき具体的に説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではない。例えば前記実施形態では、時計表示モードと方位表示モードを有する指針式電子時計に適用した場合を説明したが、時計表示モードを持たず方位表示のみを行う方位計に適用することも可能である。また、時計表示は数字によるディジタル表示を行い方位表示は指針によって行う電子時計に適用することもできる。
【００５８】
さらに、前記実施形態では、秒針で方位を示すようにした電子時計を示したが、分針あるいは時針で方位を示すように構成しても良い。また、秒針駆動用のモータと時分針駆動用のモータを有する電子時計を示したが、秒針、分針および時針を１つのモータで駆動するようにした針電子時計や、秒針と分針を駆動するモータと時針を駆動するモータの２つのモータを有する電子時計にも適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５９】
【図１】本発明を、時計表示モードと方位表示モードを有し、秒針を利用して方位表示を行う指針式電子時計に適用した一実施形態を示す正面図である。
【図２】指針式時計の内部機構の一例を表わした断面図である。
【図３】指針式時計の内部機構を構成する歯車であって透孔が設けられている歯車を示す平面説明図である。
【図４】図１の実施形態の指針式電子時計の制御システムの一構成例を示すブロック図である。
【図５】実施形態の指針式電子時計の制御システムにおける方位計測処理の主要部分の手順を示すフローチャートである。
【図６】図５の方位計測処理の残りの部分の手順を示すフローチャートである。
【図７】実施形態の指針式電子時計の制御システムにおける指針移動処理の手順を示すフローチャートである。
【図８】図７の指針移動処理における秒針位置検出処理（ステップＳ５１）のより詳しい手順を示すフローチャートである。
【図９】図７の指針移動処理における時分針位置検出処理（ステップＳ５２）のより詳しい手順を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００６０】
１０  指針式時計
１１  秒針
１２  分針
１３  時針
１４  ケーシング
１５  文字板
２１  第１ステップモータ
２２  第２ステップモータ
２３  中間車
２４  五番車
２５  秒針車
２６ａ  秒針軸
２７  中間車
２８  三番車
２９  分針車
２９ａ、２８ａ、３０ａ  透孔
３３ａ，３５ａ  フォトトランジスタ（受光素子）
３３ｂ，３５ｂ  ＬＥＤ（発光素子）
４５  制御手段（マイクロコンピュータ）
５３  方位検出手段
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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