(57)【要約】      （修正有）【課題】電池切れ予告の精度が向上した時計を提供する。【解決手段】電源部８４により駆動するＬＥＤ５０と、電源部８４により駆動し、電源部８４の電圧が正常であることを示す正常電圧信号及び低電圧であることを示す低電圧信号を択一的に出力するディテクタ６４と、ディテクタ６４から低電圧信号が出力された場合に電源部８４の電池切れ予告処理を実行するＣＰＵ１１１と、電源部８４の電圧を検出するＡＤコンバータ１１５と、を備え、ディテクタ６４が低電圧信号を出力した後に正常電圧信号を出力し、ＡＤコンバータ１１５が電源部８４が低電圧を検出した場合には、ＣＰＵ１１１は、電池切れ予告処理を継続する。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
駆動部用電池により駆動する駆動部と、
前記駆動部用電池により駆動し、前記駆動部用電池の電圧が正常であることを示す正常電圧信号及び低電圧であることを示す低電圧信号を択一的に出力する第１検出部と、
前記第１検出部から前記低電圧信号が出力された場合に前記駆動部用電池の電池切れ予告処理を実行する制御部と、
前記駆動部用電池の電圧を検出する第２検出部と、を備え、
前記第１検出部が前記低電圧信号を出力した後に前記正常電圧信号を出力し、前記第２検出部が前記駆動部用電池が低電圧であることを検出した場合には、前記制御部は、前記電池切れ予告処理を継続する、時計。
【請求項２】
前記第１検出部が前記低電圧信号を出力した後に前記正常電圧信号を出力し、前記第２検出部が前記駆動部用電池が正常電圧であることを検出した場合には、前記制御部は、前記電池切れ予告処理を解除する、請求項１の時計。
【請求項３】
前記制御部は、秒針、分針、時針等を駆動するためのムーブメントを制御する第１ＣＰＵと、前記駆動部を制御する第２ＣＰＵとを含む、請求項１または２の時計。
【請求項４】
前記制御部は、前記駆動部用電池とは異なる制御部用電池により駆動する、請求項１乃至３の時計。
【請求項５】
前記第２検出部は、前記電池に接続された抵抗、アノード側が前記抵抗に接続されカソード側がグランドに接地されたダイオード、前記ダイオード間の電圧を検出するＡＤコンバータ、を含む、請求項１乃至４の何れかの時計。
【請求項６】
前記第１検出部は、Ｎｃｈオープンドレイン出力端子を備え、
前記制御部は、プルアップ抵抗つきの入力端子を備え、
当該入力端子は、前記Ｎｃｈオープンドレイン出力端子に接続されており、
前記Ｎｃｈオープンドレイン出力端子からは、前記正常電圧信号及び前記低電圧信号が択一的に出力される、
請求項１乃至５に記載の時計。
【請求項７】
前記制御部は、前記ＡＤコンバータを内蔵する、請求項５の時計。
【請求項８】
前記駆動部は、地震の発生を報知する地震報知部である、請求項１乃至７の何れかの時計。
【請求項９】
前記駆動部は、からくり時計に用いられるからくり機構を駆動するためのモータである、請求項１乃至７の何れかの時計。
【請求項１０】
前記制御部が実行する前記電池切れ予告処理により、運針パターンが変更される指針を備えている、請求項１乃至９の何れかの時計。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電池切れ予告機能を備えた時計に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、電池切れ予告機能を備えた時計が開示されている。このような時計には、電池の電圧を検出する検出部と、検出部の検出結果に応じて電池切れ予告処理を実行する制御部とを備えたものがある。このような検出部は、検出対象である電池により作動するものがある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００５−８３９７９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
検出部が正常に作動できないほどに電池の電圧が低下する場合がある。このような場合には、電池の電圧が低いにもかかわらず、検出部が正常に作動せずに電池の電圧は正常であることを示す信号を制御部に出力する場合がある。これにより、制御部は電圧が正常値まで復帰したと判定して電池切れ予告処理を停止する。このように、電池の電圧が低下しているにもかかわらず電池切れ予告が実行されず、電池切れ予告の精度が低下する恐れがある。
【０００５】
そこで本発明は、電池切れ予告の精度が向上した時計を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的は、駆動部用電池により駆動する駆動部と、前記駆動部用電池により駆動し、前記駆動部用電池の電圧が正常であることを示す正常電圧信号及び低電圧であることを示す低電圧信号を択一的に出力する第１検出部と、前記第１検出部から前記低電圧信号が出力された場合に前記駆動部用電池の電池切れ予告処理を実行する制御部と、前記駆動部用電池の電圧を検出する第２検出部と、を備え、前記第１検出部が前記低電圧信号を出力した後に前記正常電圧信号を出力し、前記第２検出部が前記駆動部用電池が低電圧を検出した場合には、前記制御部は、前記電池切れ予告処理を継続する、時計により達成できる。
【発明の効果】
【０００７】
電池切れ予告の精度が向上した時計を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】図１は、時計の正面図。
【図２】図２は、時計の断面図。
【図３】図３は、時計のブロック図。
【図４】図４は、時計の回路図。
【図５】図５は、第２検出部の回路図。
【図６】図６は、電池切れ予告制御の一例を示したフローチャート。
【図７】図７は、電池切れ予告制御の一例を示したタイムチャート。
【図８】図８は、本実施例の時計に採用された構成とは異なる構成のブロック図。
【図９】図９は、本実施例の時計に採用された構成とは異なる構成のブロック図。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、実施例にかかる時計について説明する。図１は、時計１の正面図、図２は、図１における時計１をＡ−Ａ線に沿って断面にした断面図の上部を拡大した図である。時計１は、壁掛け時計であるが、これに限定されず、置き時計であってもよい。
【００１０】
図１および図２に示すように、時計１は、筐体２１、筐体２１の正面側に設けられた秒針１１、分針１２、時針１３、筐体２１の正面側に配置された透明パネル２３などを含む。図２に示すように、筐体２１内には、秒針１１、分針１２、時針１３を駆動するためのムーブメント３０、振動を検出する振動センサ４０が設けられている。
【００１１】
筐体２１の正面側の上方には、ＬＥＤ５０が設置されている。ＬＥＤ５０は、秒針１１、分針１２、時針１３に向けて光を照射可能に設置されている。ＬＥＤ５０は、地震の発生に応じて点灯する。ＬＥＤ５０の点灯により、地震の発生をユーザに報知することができる。また、ＬＥＤ５０が秒針１１、分針１２、時針１３に光を照射することにより、ユーザは暗い室内でも地震発生時刻を視認できる。また、ＬＥＤ５０は、点灯することで暗い室内で光を点灯してユーザに安心感を与えるとともに、床に散らばる障害物や危険物の有無をユーザが視認できる程度に照明することで安全性を高める役割を持つ。図２に示すように、時計１は例えば壁に打ち込まれたねじ９８に掛けられている。
【００１２】
図３は、本実施例における時計１のブロック図である。時計１は、ＣＰＵ１０１、１１１とを有している。ＣＰＵ１０１は、ムーブメント３０を制御する機能を有している。ＣＰＵ１１１は、振動センサ４０、ＬＥＤ５０を制御する機能を有している。また、時計１は、電源部８２、８４を有している。電源部８２は、ＣＰＵ１０１、１１１に電力を供給する。ＣＰＵ１０１、１１１は、それぞれ不図示のＲＯＭ、ＲＡＭと接続されている。電源部８４は、ＬＥＤ５０に電力を供給する。ＬＥＤ５０は、駆動部に相当する。電源部８４は、駆動部用電池に相当する。なお、図３における実線は電源ラインを示し、破線は信号ラインを示す。
【００１３】
本実施例のように、室内の様子を視認できる程度の照度でＬＥＤを駆動する場合や、からくり時計などのように時計１とは別の負荷を駆動する場合に、消費電流が大きくなる場合がある。このような場合に、時計１の寿命を確保するために時計１の制御用と、別の負荷の駆動用とで電源を分割する場合がある。
【００１４】
電源部８２は、３．０Ｖの電圧を有しており、１．５Ｖの乾電池２本により実現されている。電源部８４は、４．５Ｖの電圧を有しており、１．５Ｖの乾電池３本により実現されている。なお、これら乾電池は時計１に内蔵されている。電源部８２は、ディテクタ６２が接続されている。電源部８４には、ディテクタ６４が接続されている。
【００１５】
図４は、本実施例における時計１の回路図である。ディテクタ６２は、Ｎｃｈオープンドレイン出力端子を有する。ディテクタ６２は、図４に示した回路構成により実現される。ＣＰＵ１０１は、プルアップ抵抗１０４つきの入力端子、制御部１０３を有している。制御部１０３は、取り出した命令の解読結果に基づいて個々の命令に対応した制御信号を発生しＣＰＵ１０１のハードウェアを動作させ命令の実行を制御する。ディテクタ６２は、電源部８２の電圧が正常であることを示す正常電圧信号及び低電圧であることを示す低電圧信号を択一的にＣＰＵ１０１に出力するものであり、例えばセイコーインスツル製のボルテージディテクタＳ−１０００シリーズなどがある。
【００１６】
ディテクタ６２のＮｃｈオープンドレイン出力端子から出力された信号は、ＣＰＵ１０１が内蔵するプルアップ抵抗１０４つきの入力端子に入力される。プルアップ抵抗１０４つきの入力端子を持つＣＰＵとしては、例えばＥＰＳＯＮ製の４ビットマイクロコントローラＳ１Ｃ６３１００シリーズなどがある。ディテクタ６２が電源部８２の電圧が２．４Ｖ以下を示す信号を出力した場合には、ＣＰＵ１０１は、電源部８２が低電圧であるとして電池切れ予告処理を行う。電池切れ予告処理は、ＣＰＵ１１１よりＣＰＵ１０１に指令を出力して秒針１１の駆動を所定位置で停止させることにより行なう。これにより、ユーザは、電源部８２の電圧が低下していることを認識することができる。
【００１７】
また、ディテクタ６４はディテクタ６２と同様Ｎｃｈオープンドレイン出力端子を備えており、電源部８４の電圧が正常であることを示す正常電圧信号及び低電圧であることを示す低電圧信号を択一的にＣＰＵ１１１に出力する。ディテクタ６４は、図４に示した回路構成により実現される。ＣＰＵ１１１は、制御部１１３を有している。
【００１８】
ディテクタ６４が備えるＮｃｈオープンドレイン出力端子から出力された信号はＣＰＵ１０１と同様にＣＰＵ１１１が内蔵するプルアップ抵抗１１４つきの入力端子に入力される。ディテクタ６４が電源部８４の電圧が３．９Ｖ以下を示す信号を出力した場合には、ＣＰＵ１１１は、電源部８４が低電圧であるとして電池切れ予告処理を行う。電池切れ予告は、上記と同様に、秒針１１を所定位置で停止させることにより行う。ディテクタ６４は、第１検出部に相当する。
【００１９】
電源部８４には、ダイオード７０が接続されている。ダイオード７０は、ＣＰＵ１１１に内蔵されたＡＤコンバータ１１５に接続されている。ダイオード７０、ＡＤコンバータ１１５は、電源部８４の電圧の低下を検出する第２検出部として機能する。
【００２０】
尚、秒針１１、分針１２、時針１３の少なくとも一つの運針パターンを変更することにより電池切れ予告を行ってもよい。また、電源部８２が低電圧である場合に実行される電池切れ予告と、電源部８４が低電圧である場合に実行される電池切れ予告とで、運針パターンを変更してもよい。
【００２１】
図５は、第２検出部の回路図である。
電源部８４には、抵抗７０ａが接続されている。抵抗７０ａは、１０ＭΩである。抵抗７０ａにはダイオード７０が接続されている。ダイオード７０は、アノード側が抵抗７０ａに接続されカソード側がグランドに接地されている。ＡＤコンバータ１１５は、ダイオード７０の順電圧を利用してダイオード７０間の電圧を検出する。ダイオード７０、抵抗７０ａ、ＡＤコンバータ１１５は、ディテクタ６４とは異なる、電源部８４の電圧を検出する第２検出部に相当する。尚、１０Ｍオームの抵抗７０ａを採用した理由は、消費電流を抑制するためである。ダイオード７０は、順電圧が小さい必要はないので、比較的安価なものを採用できる。
【００２２】
なお、本実施例において電源部の電圧は精度良く検出する必要があるため、１％程度の精度で電圧の検出が可能なディテクタを用いているが、ＡＤコンバータによる電圧の低下については明らかに低電圧であることを検出できればよいので、安価なＡＤコンバータを使用することができる。
【００２３】
次に、電池切れ予告制御について説明する。図６は、電池切れ予告制御の一例を示したフローチャートである。図７は、電池切れ予告制御の一例を示したタイムチャートである。
【００２４】
ＣＰＵ１１１は、ディテクタ６４の出力がＬ信号（低電圧を示す信号）であるか否か、即ち、３．９ｖ未満であるか否かを判定する（ステップＳ０）。ディテクタ６４の出力がＨ信号（正常電圧であることを示す信号）の場合には、ＣＰＵ１１１はこの処理を繰り返す（ｔ１）。ディテクタ６４の出力がＬ信号になると（ｔ２）、ＣＰＵ１１１は電池切れ予告処理を実行する（ステップＳ１１）。電池切れ予告処理が実行されることにより、秒針１１は所定位置に停止した状態となる。尚、後述するステップＳ１２以降の処理の実行中においても、電池切れ予告処理が解除されない限り、秒針１１は停止状態にある。
【００２５】
ステップＳ１１の後、ＣＰＵ１１１は、更にディテクタ６４の出力がＨ信号であるか否かを判定する（ステップＳ１２）。ＣＰＵ１１１は、ディテクタ６４の出力がＨ信号となるまで繰り返しステップＳ１２の処理を実行する。
【００２６】
ここで、図７に示すように、電源部８４の電圧がディテクタ６４を正常に作動できないまでに低下した場合、ディテクタ６４は電源部８４の電圧が低下しているにも係わらず、正常状態を示すＨ信号をＣＰＵ１１１に出力する（ｔ４）。これは次の理由による。図３に示す本実施例の時計１のブロック図のように、Ｎｃｈオープンドレイン出力を持つディテクタ６４の.検出結果がプルアップ抵抗１１４つきの入力ポートを持つＣＰＵ１１１に入力された場合、ディテクタ６４の検出結果が３．９Ｖを超えた場合には、ディテクタ６４はオープン状態（Ｎチャンネルのオープン出力）になり、この場合ＣＰＵ１１１はディテクタ６４からＨ信号が出力されていると判定する。一方、３．９Ｖ未満の場合には、ＣＰＵ１１１にＬ信号を出力する。この出力はＣＰＵ１１１のプルアップ抵抗１１４つきの入力端子で受けている。ここで電源部８４の電圧がディテクタ６４を作動できないほど低下すると、ディテクタ６４からは信号が出ない状態になるが、ＣＰＵ１１１では内蔵されたプルアップ抵抗１１４のため結果としてオープン状態になってしまうので、ＣＰＵ１１１はＨ信号が出力されていると判定してしまう。このようにして、電源部８４の電圧がディテクタ６４を正常に作動できないまでに低下した場合、ディテクタ６４からは電源部８４の電圧が正常状態を示すＨ信号が出力されているとＣＰＵ１１１が判断してしまう。
【００２７】
この場合、ＣＰＵ１１１は電圧が正常電圧に復帰したと判定する。これにより、電源部８４が低電圧であるにもかかわらず、ＣＰＵ１１１は電源部８４の電圧は正常であると誤判定してしまう。
【００２８】
しかしながら、ＣＰＵ１１１は、上記の誤判定を防止するために次の処理を行う。ディテクタ６４の出力がL信号を出力した後にＨ信号になった場合（ｔ４）、ＣＰＵ１１１は、ＡＤコンバータ１１５を起動してダイオード７０の出力値、すなわち電源部８４の電圧を検出し（ステップＳ２１）、閾値を越えているか否かを判定する（ステップＳ２２）。閾値とは、例えば２３．４ｍＶである。ダイオード７０の出力値が閾値を下回っている場合（ｔ５）、ＣＰＵ１１１は、ＡＤコンバータ１１５をオフした後に１分間タイマーをスタートさせて（ステップＳ３１）、１分経過後に再度ＡＤコンバータ１１５を起動してダイオード７０の出力値を検出する（ステップＳ３２、Ｓ３３、Ｓ３４）。電源部８４の電圧が閾値を下回っている場合には、ＣＰＵ１１１は、再度ステップＳ３２以降の処理を繰り返す。
【００２９】
このように、ディテクタ６４の出力がＨ信号であった場合であっても、ＡＤコンバータ１１５により検出したダイオード７０の出力値が閾値を下回っている場合には、ＣＰＵ１１１は、電源部８４の電圧は低電圧であると判定する。これにより、ＣＰＵ１１１は電源部８４の電圧の誤判定を防止することができる。
【００３０】
尚、ステップＳ３２〜Ｓ３４の処理が繰り返されている間も、電池切れ予告処理は実行されており、秒針１１は停止状態にある。
【００３１】
次に、ユーザが電源部８４の電池を抜き取り（ｔ６）、新品の電池に取り替えた場合（ｔ７）、ＡＤコンバータ１１５により検出された電源部８４の電圧は閾値を超え（ステップＳ３４でＹｅｓ）、ＣＰＵ１１１は、電池切れ予告処理を解除し（ステップＳ３５）、１分間のタイマーを停止する（ステップＳ３６）。これにより、秒針１１は、正常に動作する。このように、ＣＰＵ１１１は、ＡＤコンバータ１１５により電源部８４の電圧が正常電圧にまで復帰したと判定でき、電池切れ予告処理を停止する。換言すれば、ＣＰＵ１１１は、ＡＤコンバータ１１５により電源部８４の電池が新品に取り替えられたことを判定できる。
【００３２】
尚、ステップＳ２２において、ダイオード７０の出力値が閾値を超えている場合には、ディテクタ６４の電圧は正常であるとして、電池切れ予告を解除する（ステップＳ４１）。例えば、ステップＳ１２において、ディテクタ６４の出力がＨ信号になった直後に、電源部８４の電池が新品なものに取り替えられたような場合である。
【００３３】
尚、ＡＤコンバータ１１５を用いずに、ディテクタ６４の出力のみに基づいて電源部８４の電圧を判定する場合、上述したように、電源部８４が低電圧にもかかわらずディテクタ６４からＨ信号を出力する場合がある。この状態において電源部８４の電池が新品の電池に取り替えられた場合、その後はディテクタ６４は正常に作動してＣＰＵ１１１へＨ信号を出力する。このため、ＣＰＵ１１１は、いつ電池が取り替えられたか判定できないという問題を有する。
【００３４】
次に、本実施例の時計に採用された構成とは異なる構成について説明する。
図８に示す構成では、単一の電源部８４ｘが採用されている。電源部８４ｘは、５０、ＣＰＵ１０１、１１１ｘに電力を供給する。電源部８４ｘは、４．５Ｖである。電源部８４ｘは、１．５Ｖの乾電池３本により実現されている。ＣＰＵ１０１、１１１ｘは、３．０Ｖの電圧で駆動する。このため、電源部８４ｘと、ＣＰＵ１０１、１１１ｘとの間に、レギュレータ７０ｘが設けられている。これにより、電源部８４ｘからＣＰＵ１０１、１１１ｘへ３．０Ｖの電圧を有した電力を供給できる。なお、図８における実線は電源ラインを示し、破線は信号ラインを示す。
【００３５】
しかしながら、電源部８４ｘは、ＣＰＵ１０１、１１１ｘのみならず、ＬＥＤ５０を駆動するための電力源としても機能するため、ＬＥＤ５０を搭載しない場合に比べて電池寿命が短くなるという問題点がある。
【００３６】
このような問題点は、４．５Ｖの電源をもうひとつ並列に接続することで対応することができるが、その場合乾電池は６本必要となるので、時計本体に対する電池のスペースが大きくなるという問題がある。また、レギュレータ７０ｘを採用しているため、コストが増すという問題がある。
【００３７】
図９に示す構成では、２つの電源部８２、８４が採用されている。電源部８２を乾電池２本により実現し、電源部８４を乾電池３本により実現している。即ち、電源部８２、８４は、計５本の乾電池により実現されているので、図８に示す構成よりも時計本体に対する電池のスペースを小さくすることができる。なお、図８における実線は電源ラインを示し、破線は信号ラインを示す。
【００３８】
しかしながら、図９に示す構成では、ＣＰＵ１０１は、電源部８２により駆動され、ＣＰＵ１１１ｘは、電源部８４により駆動される。このため、電源部８２、８４の何れか一方の電圧が大きく低下した場合、電源部８２、８４間で電圧差が生じる。ＣＰＵ１０１、１１１ｘは互いに通信しているため、ＣＰＵ１０１、１１１ｘの間に電位差が生じる恐れがある。これにより、基準電位上の電圧の信号が、ＣＰＵ１０１、又はＣＰＵ１１１ｘに入力される恐れがある。このような現象により、ＣＰＵ１０１又はＣＰＵ１１１ｘが誤作動する恐れがある。
【００３９】
図３に示したように、本実施例の構成では、ＣＰＵ１０１、１１１は、電源部８２により駆動する。このため、ＣＰＵ１０１、１１１間で電位差が生じる恐れはない。よって、ＣＰＵ１０１、１１１の誤作動が防止されている。また、レギュレータ７０ｘに変わって安価なダイオード７０を採用しているので、コストが低減されている。また、ＡＤコンバータ１１５はＣＰＵ１１１に内蔵されているので、ＣＰＵ１１１に外付けしたＡＤコンバータを採用する場合と比較し、コストが低減されている。
【００４０】
以上述べたように、本実施形態によれば検出対象である電池により作動するディテクタ回路を備え、当該ディテクタ回路により検出対象である電池の電圧を検出して、電圧が低い場合には電池切れ予告を実施する時計において、ディテクタ回路が動作できないほどに電池電圧が低下したとしても、別途設けたダイオードにより電池電圧を検出することができるので、電池切れ予告の精度を向上させることができる。
【００４１】
また、本実施形態によれば、高精度に電池電圧を検出することができるディテクタ回路と、電圧が明らかに低下していることが検出することができる程度の精度を持つダイオードとを組み合わせて用いることで、電池切れ予告の精度が向上した時計を安価に提供することが可能となる。
【００４２】
さらに、本実施例の構成に拠れば時計とは別の負荷を駆動する場合でも必要とされる電池のスペースが小さく、安価に回路を構成することができるうえに、電池切れ予告の精度が向上した時計を提供することが可能となる。
【００４３】
以上本発明の好ましい一実施形態について詳述したが、本発明は係る特定の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。
【００４４】
ＡＤコンバータは、ＣＰＵ１１１に内蔵されているものを用いているが、ＣＰＵに外付けされたものを用いてもよい。
【００４５】
ＡＤコンバータとダイオードを用いて、ＣＰＵ１１１、１０１を駆動する電源部８２の電圧を検出してもよい。
【００４６】
上記実施例においては、ＬＥＤ５０が点灯するが、これに限定されず、例えば、白熱電球や蛍光灯を点灯させてもよい。
【００４７】
また、からくり時計のからくり機構を駆動するために用いられるモータなどを駆動させてもよい。
【符号の説明】
【００４８】
１  時計
４０  センサ
５０  ＬＥＤ（駆動部）
６２、６４  ディテクタ（第１検出部）
７０  ダイオード（第２検出部）
７０ａ  抵抗（第２検出部）
８２、８４  電源部
１０１、１１１  ＣＰＵ（制御部）
１１５  ＡＤコンバータ（第２検出部）
【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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