(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
外部からエネルギーを取り込んで発電を行う発電手段と、
発電された電力を蓄積する蓄電池手段と、
前記発電手段による発電量を間欠的に繰り返し計測する発電量監視手段と、
前記発電量監視手段の計測結果に基づいて前記エネルギーの入力量に関する解析を行う入力量解析手段と、
前記入力量解析手段の解析に基づいて前記エネルギーの入力量の平均的な度合が低いと判断された場合に発電促進の通知を行わせる発電促進通知制御手段と、
を備え、
前記入力量解析手段は、前記発電量監視手段による一回の計測結果を、前記エネルギーの入力量の大小を表わす点数に変換する点数変換手段と、前記点数変換手段により変換された点数を逐次合計していく演算手段と、を有し、
前記演算手段の合計値が下回った場合に前記発電促進の通知を開始させる低しきい値が記憶される低しきい値記憶手段と、
前記発電促進の通知開始後に前記合計値が上回った場合に前記発電促進の通知を終了させる高しきい値が記憶される高しきい値記憶手段と、を備え、
前記発電促進通知制御手段は、前記低しきい値と前記高しきい値との幅を一定としたまま、前記合計値が前記低しきい値を下回った場合に、下回った分だけ前記低しきい値と前記高しきい値とを低い値に変更する第１設定変更手段と、前記低しきい値と前記高しきい値との幅を一定としたまま、前記合計値が前記高しきい値を上回った場合に、上回った分だけ前記低しきい値と前記高しきい値とを高い値に変更する第２設定変更手段と、を有し、
前記発電促進通知制御手段は、前記演算手段の合計値が前記低しきい値より低くなった場合に前記発電促進の通知を行わせることを特徴とする電子時計。
【請求項２】
前記点数変換手段により変換される前記点数は、
平均的な電力消費量と発電量とが均衡する場合に、前記演算手段による前記点数の合計値の増減が少なく、平均的な電力消費量よりも発電量が多いほど、前記合計値が大きく増加し、平均的な電力消費量よりも発電力が少ないほど、前記合計値が大きく減少するような値に設定されていることを特徴とする請求項１に記載の電子時計。
【請求項３】
前記第１設定変更手段は、
前記合計値が前記低しきい値を下回ってから前記高しきい値を上回るまでの当該低しきい値と当該高しきい値との幅を第１の幅に設定し、
前記第２設定変更手段は、
前記合計値が前記高しきい値を上回ってから前記低しきい値を下回るまでの当該低しきい値と当該高しきい値との幅を第２の幅に設定し、
前記第１の幅と前記第２の幅は異なる幅であることを特徴とする請求項１又は２に記載の電子時計。
【請求項４】
常時の動作とは別の電力を消費する所定動作が行われた場合に前記演算手段による前記点数の合計値から前記所定動作に応じた点数を減算する点数減算手段を備えたことを特徴とする請求項１〜３の何れか一項に記載の電子時計。
【請求項５】
前記発電手段は、入射光を吸収して発電を行う光発電手段であり、
前記発電促進通知制御手段は、前記発電促進の通知として秒針を２秒ごとに２ステップ運針させる表示動作を行わせることを特徴とする請求項１〜４の何れか一項に記載の電子時計。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、発電電力を蓄電池手段に蓄積して動作する電子時計に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ソーラーパネルと二次電池とを有し、発電した電力を二次電池に蓄積させて、これらの電力により動作する電子時計がある。また、このような電子時計においては、二次電池の電池電圧が低下して要充電となった場合に、この状態をユーザに通知する表示を行うようにした電子時計もある。
【０００３】
また、本願発明に関連する先行技術として、特許文献１，２には、手巻きと自動巻きにより発電を行う電子時計において、発電量をリアルタイムで表示したり、発電の積算量や時計動作の持続時間を表示したりする技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００８−２２４５４４号公報
【特許文献２】特開２００８−２２４５４５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
二次電池は、電池電圧と蓄電量とが比例する関係になく、蓄電残量が少なくなると電池電圧が比較的に大きく低下するので電池電圧から蓄電残量の低下を検出することができるが、中程度の蓄電量が残っている段階では電池電圧はほぼ一定レベルにあり、電池電圧から蓄電残量を推定することは難しい。
【０００６】
そのため、電池電圧に基づいて蓄電残量の低下を検出してユーザに要充電を通知していたのでは、既に、蓄電残量が大きく低下している段階であるため、そのまま発電が行われない状態が暫く続くと、時計の各種機能が停止されるスリープモードへ移行してしまうという課題や、その後、満充電までに長い時間が必要となるといった課題が生じる。すなわち、もう少し早い段階で要充電の通知を行えると、ユーザは余裕をもって発電可能な環境へ移行させることができるので都合が良い。
【０００７】
また、発電量の計測は、例えば、発電電流を検出抵抗に流して測定する必要があるなど電力消費を伴う。また、発電電流はさほど大きくないため消費電力が無視できるほど検出抵抗を小さくするのも難しい。従って、適切なタイミングで要充電の通知ができるように発電量を計測する場合でも、常時、発電量を計測していたのでは、消費電力が増大するという課題が生じる。
【０００８】
この発明の目的は、電力消費をあまり増大させることなく、適宜なタイミングでユーザに発電を促すことのできる電子時計を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、上記目的を達成するために、
外部からエネルギーを取り込んで発電を行う発電手段と、
発電された電力を蓄積する蓄電池手段と、
前記発電手段による発電量を間欠的に繰り返し計測する発電量監視手段と、
前記発電量監視手段の計測結果に基づいて前記エネルギーの入力量に関する解析を行う入力量解析手段と、
前記入力量解析手段の解析に基づいて前記エネルギーの入力量の平均的な度合が低いと判断された場合に発電促進の通知を行わせる発電促進通知制御手段と、
を備え、
前記入力量解析手段は、前記発電量監視手段による一回の計測結果を、前記エネルギーの入力量の大小を表わす点数に変換する点数変換手段と、前記点数変換手段により変換された点数を逐次合計していく演算手段と、を有し、
前記演算手段の合計値が下回った場合に前記発電促進の通知を開始させる低しきい値が記憶される低しきい値記憶手段と、
前記発電促進の通知開始後に前記合計値が上回った場合に前記発電促進の通知を終了させる高しきい値が記憶される高しきい値記憶手段と、を備え、
前記発電促進通知制御手段は、前記低しきい値と前記高しきい値との幅を一定としたまま、前記合計値が前記低しきい値を下回った場合に、下回った分だけ前記低しきい値と前記高しきい値とを低い値に変更する第１設定変更手段と、前記低しきい値と前記高しきい値との幅を一定としたまま、前記合計値が前記高しきい値を上回った場合に、上回った分だけ前記低しきい値と前記高しきい値とを高い値に変更する第２設定変更手段と、を有し、
前記発電促進通知制御手段は、前記演算手段の合計値が前記低しきい値より低くなった場合に前記発電促進の通知を行わせることを特徴とする電子時計である。
【発明の効果】
【００１０】
本発明に従うと、発電量の間欠的な計測結果から発電手段へのエネルギー入力量に関する解析を行い、この解析に基づいて発電促進の通知が行われるので、蓄電池手段の電圧低下を検出して発電促進の通知を行うのと比較して、蓄電池手段の放電が大きく進んでいない段階での発電促進の通知も可能となる。さらに、発電量の計測は間欠的に行うので、この計測にかかる消費電力も非常に小さくできる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の実施形態の電子時計の全体構成を示すブロック図である。
【図２】二次電池の電圧と放電深度との関係を示す特性図である。
【図３】ソーラーセルの発電量を計測するための回路構成を示す図である。
【図４】発電量の計測値、照度および点数の関係を説明するデータチャートである。
【図５】ＣＰＵにより実行される第１実施形態の充電管理処理の手順を示すフローチャートの第１部である。
【図６】同、第１実施形態の充電管理処理のフローチャートの第２部である。
【図７】充電測位制御処理の第１動作例を示す点数の合計値等の遷移グラフである。
【図８】充電測位制御処理の第２動作例を示す点数の合計値等の遷移グラフである。
【図９】ＣＰＵにより実行させる第２実施形態の充電管理処理の手順を示すフローチャートの第１部である。
【図１０】同、第２実施形態の充電管理処理のフローチャートの第２部である。
【図１１】第２実施形態の充電管理処理の動作例を示す点数の合計値等の遷移グラフである。
【図１２】第３実施形態のＣＰＵにより実行されるアラーム処理の制御手順を示すフローチャートである。
【図１３】第３実施形態のＣＰＵにより実行される照明処理の制御手順を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
【００１３】
［第１実施形態］
図１は、本発明の第１実施形態の電子時計の全体構成を示すブロック図である。
【００１４】
この電子時計１は、入射光により発電を行うソーラー発電機能を有する例えば腕時計である。この電子時計１は、各部の統括的な制御を行うＣＰＵ（中央演算処理装置）１０と、ＣＰＵ１０が実行する制御プログラムや制御データが格納されるＲＯＭ（Read Only Memory）１１と、ＣＰＵ１０に作業用のメモリ空間を提供するＲＡＭ（Random Access Memory）１２と、指針をステッピングモータにより駆動して時刻等の情報を表示する表示部１３と、ＣＰＵ１０に所定周波数の信号を供給する発振回路１４および分周回路１５と、表示部１３を照らす照明１６および照明駆動回路１７と、アラーム音の出力を行うスピーカ１８およびブザー回路１９と、文字板上に露出されて外部から入射光を取り込んで発電を行う発電手段および光発電手段としてのソーラーセル２０と、発電された電力を蓄積してＣＰＵ１０を介して各部に電源を供給する二次電池（蓄電池手段）２１と、ソーラーセル２０の発電量を計測する発電量計測部２２と、二次電池２１の電池電圧を検出する電池電圧検出部２３と、ユーザからの操作入力を受ける操作部２４等を備えている。
【００１５】
図２には、二次電池２１の電圧と放電深度との関係を表わした特性グラフを示す。
【００１６】
二次電池２１は、図２に示すように、満充電に近いハイ（ＨＩＧＨ）レンジＲｈでは電圧が高く、放電が進んで蓄電量が非常に少ない状態のロー（ＬＯＷ）レンジＲｌと、充電が必要なチャージ（ＣＨＡＲＧＥ）レンジＲｃでは電圧が低くなる。一方、放電深度が中程度の通常使用範囲となるミドル（ＭＩＤＤＬＥ）レンジＲｍでは電圧の変化がなだらかになる。すなわち、放電深度が非常に浅かったり深かったりする狭い範囲では電池電圧が比較的に大きく変化するため、電池電圧をしきい値Ｖｔｈ１〜Ｖｔｈ４とを比較することで、これらのレンジＲｈ，Ｒｌ，Ｒｃを識別することが可能である。一方、通常の使用範囲である広い範囲のミドルレンジＲｍでは電池電圧が余り変化しないので、電池電圧からどの放電深度にあるかを識別することは難しい。
【００１７】
電池電圧検出部２３は、ソーラーセル２０の電池電圧を検出するとともに、この電池電圧と上記しきい値Ｖｔｈ１〜Ｖｔｈ３とを比較して、二次電池２１の放電深度が上記４つのレンジＲｈ，Ｒｍ，Ｒｌ，Ｒｃの何れにあるかを判別するようになっている。
【００１８】
図３には、ソーラーセル２０の発電量を計測する回路構成を表わした図を示す。
【００１９】
発電量計測部２２は、ソーラーセル２０の発電電流を間欠的（例えば１０分周期）に計測して計測データをＣＰＵ１０に提供するものである。図３に示すように、通常時、ソーラーセル２０の発電電流は逆流防止用のダイオードＤ１を介して二次電池２１側へ送られる。また、ソーラーセル２０には、発電電流を電圧変換する可変抵抗器ＶＲ１と、計測時に発電電流を可変抵抗器ＶＲ１に導くためのスイッチＳＷ１とを有する回路が接続されている。発電量計測部２２は、計測タイミングにおいてスイッチＳＷ１にタイミング信号を出力して発電電流を可変抵抗器ＶＲ１に流す。さらに、発電量計測部２２は、可変抵抗器ＶＲ１の抵抗値を切り換えて可変抵抗器ＶＲ１により変換された電圧を入力し、この電圧をＡＤ（アナログ−デジタル）変換して発電量を表わす計測データを生成する。
【００２０】
図４には、発電量の計測値、照度および点数の関係を表わしたデータチャートを示す。
【００２１】
図４の電流レンジとＡＤ値の列に示すように、発電量計測部２２は可変抵抗器ＶＲ１を３段階のレンジに切り換えて計測することで、例えば１０μＡ、１００μＡ、１ｍＡの広いレンジで発電電流を計測することが可能になっている。可変抵抗器ＶＲ１の切換段数とＡＤ値とから発電電流が表わされる。
【００２２】
ＲＯＭ１１には、時間の経過に伴って指針を駆動して時刻を表示したり、設定時刻にアラーム出力を行ったり、ユーザの操作入力に応じて照明を作動させたりアラーム時刻を設定したりする時計制御処理のプログラムと、二次電池２１の充電状態を管理して適宜なタイミングでユーザに充電促進通知を行う充電管理処理のプログラムなどが格納されている。
【００２３】
また、ＲＯＭ１１には、充電管理処理で使用する制御データとして、図４に示すデータテーブルが格納されている。実際には、図４のデータチャートの各項目のうち、３レンジにおけるＡＤ値の項目と点数の項目のデータが格納されている。
【００２４】
各レンジのＡＤ値は、ソーラーセル２０へ入射する光の照度が表わされる値であり、実機に様々な照度の光を照射しながらＡＤ値を確認することで、その対応関係が求められている。図４の例では、１０μＡレンジの抵抗値が選択されている状態でＡＤ値が“５”であれば、入射光の照度は２５０ルクスであると判断できる。
【００２５】
図４における点数は、充電管理処理で使用されるパラメータであり、該当する照度の入射光で、１日の平均的な消費電力と均衡する発電を行うことのできる時間長に基づいて決定されている。例えば、各照度Ｘの入射光により１日の平均的な消費電力と同等の発電を行える時間長Ｙが、次のようになるとする。
照度Ｘ          ・・・    時間長Ｙ
５００００ルクス  ・・・    ８分
１００００ルクス  ・・・    ３０分
５０００ルクス    ・・・    ４８分
５００ルクス      ・・・    ８時間
【００２６】
ここで、先ず、５００ルクスという代表的な照度を対象に、この照度で１日の消費電力と同等の発電が行われた場合に、１日分の点数の合計値が“±０”となるように、この照度に対応する点数を決定する。また、点数の基準値として、点数を小さなビット数の整数で表わせるように、発電を行うことのできない暗さの点数を「−２点」と設定する。また、１０分ごとに照度が計測されて点数が加算されていく条件を適用する。
【００２７】
この場合、（照度５００ルクスの光入射が８時間で得られる点数「８（時間）×６（１時間当たりの回数）×Ｚ（点数）」）＋（発電できない暗さが（２４−８）時間で合計される点数「１６（時間）×６（１時間当たりの回数）×（−２）（点数）」）＝０という条件になり、照度５００ルクスの点数Ｚは「４点」と決定される。
【００２８】
次に、この代表的な照度５００ルクスの点数「４点」をもとに、他の照度Ｘの点数Ｚを決定する。他の照度Ｘの点数Ｚは、照度５００ルクスと他の照度Ｘとで、１日の消費電力分を発電できる時間長Ｙの比と、点数Ｚの比とが逆数になるように決定する。例えば、５０００ルクスであれば時間長４８分は８時間の１／１０であるため、点数Ｚは１０倍として「４０点」とする。このような決定法によれば次のように各照度Ｘに対応する点数Ｚが決定される。
照度Ｘ          ・・・    時間長Ｙ    ・・・    点数Ｚ
５００００ルクス  ・・・    ８分        ・・・    ＋２４０点
１００００ルクス  ・・・    ３０分      ・・・    ＋６４点
５０００ルクス    ・・・    ４８分      ・・・    ＋４０点
５００ルクス      ・・・    ８時間      ・・・    ＋４点
０ルクス          ・・・    −−−      ・・・    −２点
【００２９】
さらに、他の照度についても、上記の決定法により点数を決定することで、図４の点数の列に示されるように各照度に対応した点数がそれぞれ決定される。また、上記のように点数Ｚの決定された照度Ｘの中間の照度があって、一日の消費電力分を発電できる時間長Ｙが不明な場合には、時間長Ｙから決定せずに、点数がなだらかに変化するように点数を決定しても良い。例えば、５００ルクスより低い照度でわずかに発電が行われる２５０ルクス〜４５０ルクスまでの点数を「＋１」としている。
【００３０】
なお、上記のように決定される点数は、厳密に上記の決定式に従って決定されずに、幾らかの誤差を含んでいても良い。例えば、決定式に従うと整数にならない場合に整数に丸め込むようにしても良い。
【００３１】
また、上記の決定法では、代表的な５００ルクスの照度のみ、この照度で１日の消費電力と同等の発電が行われ、他の時間で発電が行われない暗さになった場合に、１日分の点数の合計値が“±０”となるように、点数を決定しているが、この条件で全ての照度の点数を決定するようにしても良い。
【００３２】
［充電管理処理］
次に、上記構成の電子時計１において、発電量計測部２２による間欠的な発電電流の計測と、発電電流の計測値と対応づけられて記憶されている点数とを用いて、適宜なタイミングでユーザに充電促進の通知を行う充電管理処理について説明する。
【００３３】
図５と図６には、ＣＰＵ１０により実行される充電管理処理のフローチャートを示す。また、図７と図８には、充電管理処理において計算される点数の合計値（現在点数と呼ぶ；実線）と、充電促進通知の開始と解除とを決定するしきい値となるＭＩＮ値（一点鎖線）およびＭＡＸ値（点線）の第１遷移例と第２遷移例とを表わしたグラフを示す。
【００３４】
充電管理処理は、電池電圧検出部２３による二次電池２１の電池電圧の検出に基づき二次電池２１の放電深度がミドルレンジＲｍに移行したと判断された場合に開始され、ミドルレンジＲｍの中で放電深度が大きく進むより前に、充電の度合が低くなってきた適宜なタイミングでユーザに充電促進の通知を行うものである。
【００３５】
この充電管理処理においては、図７と図８に示すように、充電促進の通知を開始するしきい値となるＭＩＮ値と、充電促進の通知を解除するしきい値となるＭＡＸ値とが設定される。そして、発電量計測部２２の間欠的な（例えば１０分間隔）計測に基づき、この計測結果に対応する点数を合計していき、この合計された現在点数がＭＩＮ値以下となったら充電促進の通知を行い、次に現在点数がＭＡＸ値以上となったら充電促進の通知を解除する。ＭＩＮ値、ＭＡＸ値、現在点数はＲＡＭ１２の所定領域（低しきい値記憶手段、高しきい値記憶手段）に記憶される。
【００３６】
また、この充電管理処理では、充電促進の通知を開始又は解除するしきい値となるＭＩＮ値とＭＡＸ値とが固定されず、図７の期間Ｔ１に示されるように、現在点数がＭＩＮ値を下回ったらＭＩＮ値も同様に低い値に更新され、且つ、このＭＩＮ値とＭＡＸ値の幅が一定値（例えば４２００点）を保つようにＭＡＸ値も同様に低い値に更新されるようになっている。
【００３７】
また、図７の期間Ｔ２に示されるように、現在点数がＭＡＸ値を上回ったらＭＡＸ値も同様に高い値に更新され、且つ、このＭＡＸ値とＭＩＮ値の幅が一定値（例えば４２００点）を保つようにＭＩＮ値も同様に高い値に更新されるようになっている。
【００３８】
さらに、この充電管理処理においては、充電管理処理の開始時における現在点数、ＭＩＮ値、ＭＡＸ値の初期値が、ハイレンジＲｈからミドルレンジＲｍへ移行したのか、ローレンジＲｌからミドルレンジＲｍへ移行したのかによって、それぞれ次のように設定される。
【００３９】
先ず、ハイレンジ（ＨＩＧＨ）Ｒｈからミドルレンジ（ＭＩＤ）Ｒｍへ移行した場合について説明する。この場合には、図７のタイミングｔ０に示すように、ＭＡＸ値が３６０００点、ＭＩＮ値が３１８００点、現在点数が３６０００点に初期設定される。ＭＡＸ値の３６０００点は、発電が行われずに二次電池２１の放電深度ずっと進んでローレンジ（ＬＯＷ）Ｒｌまで移行した場合に、現在点数が低い値となり且つ負の値にはならないように少し余裕を持たせた値に設定されている。
【００４０】
ＭＡＸ値とＭＩＮ値の幅の４２００点は、例えば、発電されない状態で二週間程度が経過した場合など、充電促進通知を行うまでの適宜な時間長で現在点数が変化する幅に設定されている。
【００４１】
なお、第１実施形態では、ハイレンジＲｈからミドルレンジＲｍへ移行した直後の所定日数（例えば６０日）は、二次電池２１の放電深度がさほど大きな割り合いで進むことがなく、充電促進の通知を開始させる必要がないので、この所定日数の間は、例外的に現在点数がＭＩＮ値を下回った場合でも、充電促進の通知が行われないようになっている。また、現在点数が高い値（例えば２７６００点以上）にある場合など、放電深度がさほど大きく進んでいないと判断できる場合にも、例外的に現在点数がＭＩＮ値を下回っても、充電促進の通知が行われないような条件を追加しても良い。
【００４２】
次に、ローレンジ（ＬＯＷ）Ｒｌからミドルレンジ（ＭＩＤ）Ｒｍへ移行した場合の初期設定について説明する。この場合には、図８のタイミングｔ０に示すように、ＭＡＸ値が４２００点、ＭＩＮ値が０点、現在点数の初期値が４２００点に設定される。放電深度がミドルレンジ（ＭＩＤ）Ｒｍにあるときには、現在点数が余り負の値まで落ち込むことが少なくなるような設定値としている。
【００４３】
上述の２つの初期設定が行われた後、図７と図８に示すように、発電や放電が進んでそれに応じて現在点数が変化していく。現在点数は、上述したように、間欠的に計測された発電電流に対応する点数の合計値である。そして、この現在点数がＭＩＮ値以下となったら充電促進通知が開始され（期間Ｔ３，Ｔ４，Ｔ５）、その後、現在点数がＭＡＸ値以上となれば充電促進の通知が解除されるようになっている。
【００４４】
そして、電池電圧検出部２３により、二次電池２１の電圧検出により放電深度がハイレンジＲｈ又はローレンジＲｌへ移行したら、この充電管理処理が終了するようになっている。
【００４５】
図５と図６のフローチャートは上述の動作を実現するものである。すなわち、先ず、ミドルレンジＲｍに移行して、この処理が開始されると、ＣＰＵ１０は充電促進フラグを偽値“ＦＡＬＳＥ”に初期化する（ステップＳ１）。この充電促進フラグが真値“ＴＲＵＥ”になることで、指針を駆動する時計制御処理において秒針が１秒ごとに１ステップずつ運針する通常動作から、２秒ごとに２ステップずつ運針する通知動作へと切り替わる。ユーザは、この通知動作により充電を行うよう促されていることを認識することができる。
【００４６】
次に、ＣＰＵ１０は、放電深度がハイレンジ（ＨＩＧＨ）Ｒｈから移行したのが、ローレンジ（ＬＯＷ）Ｒｌから移行したのか判別し（ステップＳ２）、前者であれば、ステップＳ３の初期化を行い、後者であればステップＳ４の初期化を行う。各変数の初期値は上述の通りである。また、ステップＳ３の初期化では、ハイレンジＲｈからミドルレンジＲｍへ移行した後の所定日数（例えば６０日）の期間は例外的に充電促進通知を行わない制御を行うために日数カウンタをリセットしている。
【００４７】
続いて、ＣＰＵ１０は、所定周期（例えば１０分周期）で充電電流を逐次計測して、現在点数を更新していくとともに、条件に応じてＭＩＮ値、ＭＡＸ値を変化させながら充電促進通知の制御を行う処理ループ（ステップＳ５〜Ｓ２１）へ移行する。
【００４８】
すなわち、先ず、分周回路１５からの１０分キャリー信号の入力を待機した後（ステップＳ５）、電池電圧検出部２３の検出により放電深度がミドルレンジ（ＭＩＤＤＬＥ）Ｒｍにあるか確認し（ステップＳ６）、ミドルレンジＲｍになければ充電促進フラグを偽値にして（ステップＳ７）、この充電管理処理を終了する。
【００４９】
一方、ミドルレンジＲｍにあれば、発電量計測部２２により発電電流を計測させて、その値に対応した点数をＲＯＭ１１のデータテーブルから読み出して現在点数に加算又は減算する（ステップＳ８）。ステップＳ５の待機処理とステップＳ８の計測制御の処理により、発電量監視手段が構成される。また、計測結果の点数変換（点数変換手段）と点数の合計値の演算処理（演算手段）によりエネルギー入力量に関する解析を行う入力量解析手段が構成される。
【００５０】
次いで、現在点数が最大値３６０００から最小値０の範囲を超えていないか判別し（ステップＳ９，Ｓ１０）、範囲を超えていなければ、そのまま次へ進み、この範囲を超えていれば、この範囲を超えないように、現在点数を最大値３６０００又は最小値０に修正する（ステップＳ１１，Ｓ１２）。
【００５１】
続いて、ＣＰＵ１０は、現在点数がＭＡＸ値以上になったか、または、ＭＩＮ値以下になったか判別する（ステップＳ１３，Ｓ１４）。その結果、何れにも該当しなければ（現在点数がＭＩＮ値とＭＡＸ値の間にあれば）、そのまま、ステップＳ５に戻る。
【００５２】
一方、現在点数がＭＡＸ値以上になっていれば、ＣＰＵ１０は、充電促進フラグを偽値にする（ステップＳ１５）。これにより、直前まで充電促進の通知が行われていた場合にそれが解除される。さらに、現在点数がＭＡＸ値を超えているか判別し（ステップＳ１６）、同値であり超えていなければ、そのままステップＳ５に戻るが、超えていれば、ＭＡＸ値を現在点数と一致するように更新するとともに、ＭＩＮ値をＭＡＸ値との幅が４２００点に保たれるように更新する（ステップＳ１７：設定変更手段）。そして、再びステップＳ５へ戻る。
【００５３】
また、ステップＳ１３，Ｓ１４の判別処理の結果、現在点数がＭＩＮ値以下となっていれば、先ず、例外的に充電促進通知が不要な条件になっていないか判別する（ステップＳ１８）。すなわち、例外的に通知が不要とならない条件として、放電深度がハイレンジＲｈから移行して所定日数（６０日）経過しているか判別する。或いは、ここで、現在点数が高い値２７６００点以下であるかという条件を追加しても良い。そして、例外的に通知が不要な条件になっていなければ、充電促進フラグを真値（“ＴＲＵＥ”）にする（ステップＳ１９：発電促進通知制御手段）。これにより、上述した充電促進の２秒運針の動作が開始される。そして、ステップＳ２０へ移行する。一方、例外的に不要な条件になっていれば、充電促進フラグの値を更新せずに、そのままステップＳ２０へ移行する。
【００５４】
ステップＳ２０へ移行したら、ＣＰＵ１０は、現在点数がＭＩＮ値より小さくなっているか判別し（ステップＳ２０）、同値であり小さくなっていなければ、そのままステップＳ５に戻るが、小さくなっていれば、ＭＩＮ値を現在点数と一致するように更新するとともに、ＭＡＸ値とＭＩＮ値との幅が４２００点に保たれるようにＭＡＸ値も更新する（ステップＳ２１：設定変更手段）。そして、再びステップＳ５へ戻る。
【００５５】
このような制御手順により、先に説明した図７と図８の充電管理処理の動作が実現される。
【００５６】
以上のように、第１実施形態の電子時計１によれば、発電量計測部２２において間欠的に発電量を計測するとともに、この計測結果から入射光の照度の解析（点数変換）を行い、平均的な入射光が少ないと判断された場合に、充電促進の通知が行われるようになっている。従って、二次電池２１の電池電圧の検出だけでは判別することのできない、放電深度がミドルレンジＲｍの半分より進んだ段階や、２／３より進んだ段階など、適宜なタイミングで充電促進の通知をユーザに行うことができる。従って、ユーザは、慌てることなく時間的な余裕をもって電子時計１を発電できる環境に移行させることで、時計機能を停止させずに適宜な充電状態を維持させることができる。また、発電量の計測は間欠的に行っているので、少ない消費電力で比較的に正確に発電量を計測することができる。
【００５７】
また、第１実施形態の電子時計１では、発電量の計測結果を入射光の照度に対応させて設定された点数に変換するとともに、この点数を逐次合計した現在点数がしきい値であるＭＩＮ値以下となることで、ユーザに充電促進の通知を行うようになっているので、入射光が平均的に少なくなった状況を少ない負荷で簡易に判別することができる。
【００５８】
また、第１実施形態の電子時計１では、入射光の照度に対応して設定された点数Ｚは、入射光の照度Ｘと、この照度Ｘの入射光で１日の電力消費量と均衡する発電を行うことのできる時間長Ｙとから、電力消費量と発電量とが均衡する場合に一日の点数の合計が±０に近くなり、発電量の方が大きくなる場合に一日の点数の合計が大きくなり、電力消費量の方が大きくなる場合に一日の点数の合計が小さくなっていくように設定されている。従って、発電有りと発電無しの状況が繰り返されて放電深度がミドルレンジＲｍにあるまま時間が経過しても、点数の合計値と放電深度の関係がすぐに大きくずれることがない。
【００５９】
一方、第１実施形態の電子時計１では、発電電流の計測を常時行うわけでないのでトータルの発電量は正確に把握できない。また、入射光の照度に対応して設定された点数は、電力消費量と発電量とか均衡する場合に合計点数が±０になるという条件に対して誤差を含んでいる。従って、点数の合計値と二次電池２１の実際の放電深度とは正確に一対一の関係とはならない。そこで、この第１実施形態の電子時計１では、充電促進通知の開始と解除を決定するＭＩＮ値とＭＡＸ値とを点数の合計値がこれらの間から外れた場合に、ＭＩＮ値とＭＡＸ値の値を外れた側に共にずらすようにしている。これにより、点数の合計値と実際の放電深度との関係がずれた場合でも、充電促進通知とその解除のタイミングを適宜なものにできるようになっている。
【００６０】
また、ＭＩＮ値とＭＡＸ値の値をずらす場合には、点数の合計値がＭＩＮ値又はＭＡＸ値を超えた分だけずらすようにしているので、次に発電量が平均的に少なくなって充電促進通知を行う場合や、発電量が平均的に多くなって充電促進通知を解除する場合に、充電促進通知の開始タイミングや解除タイミングを適切に求めることができる。
【００６１】
また、この第１実施形態の電子時計１では、発電手段として光を入射して発電を行うソーラーセル２０を採用しているため、間欠的な発電量の測定により、比較的に正確に平均的な発電量の推定が可能になる。また、充電促進通知として秒針の２秒運針の動作を採用しているので、ユーザが気づきやすい通知を低い消費電力で行うことができる。
【００６２】
［第２実施形態］
図９と図１０には、ＣＰＵ１０により実行される第２実施形態の充電管理処理のフローチャートを示す。また、図１１には、第２実施形態の充電管理処理において現在点数（実線）、ＭＩＮ値（一点鎖線）およびＭＡＸ値（点線）の遷移例を表わしたグラフを示す。
【００６３】
第２実施形態の電子時計は、充電促進通知の開始と解除とを決定するしきい値となるＭＩＮ値およびＭＡＸ値の幅を、二段階に変化させる点が第１実施形態と主に異なる。その他の構成は第１実施形態とほぼ同様であり、同様の構成については説明を省略する。
【００６４】
図１１に示すように、第２実施形態では、ＭＩＮ値とＭＡＸ値の幅を６３００点と２８００点の二段階に変化させている。幅を２８００点に小さくするタイミングは、現在点数がＭＩＮ値を下回ったときであり、幅を６３００点に大きくするタイミングは、充電促進通知中に現在点数がＭＡＸ値を上回ったときである。また、二次電池２１の放電深度がミドルレンジＲｍへ移行した際の初期設定では、ＭＩＮ値とＭＡＸ値の幅は６３００点に設定される。
【００６５】
このような設定により、図１１に示すように、充電促進通知がなされていない期間では、ＭＩＮ値とＭＡＸ値との幅が６３００点に広げられて、平均的に発電量が少ない状態になってから充電促進の通知が行われるまでの時間長が第１実施形態の設定よりも長めになる。また、充電促進通知の期間Ｔ６，Ｔ７では、ＭＩＮ値とＭＡＸ値の幅が２８００点より狭くなって、充電促進の通知がなされた後、平均的に発電量が多い状態になった場合に第１実施形態の設定よりも速やかに充電促進の通知が解除されるようになっている。
【００６６】
図９と図１０のフローチャートは上記の動作を実現するものである。このフローチャートにおいては各変数に初期値を設定するステップＳ３Ａ，Ｓ４Ａと、ＭＩＮ値とＭＡＸ値を変更するステップＳ１７Ａ，Ｓ２１Ａとが、第１実施形態と異なり、その他のステップは第１実施形態のものと同様である。
【００６７】
すなわち、充電管理処理が開始されて、ステップＳ２でハイレンジＲｈからの移行と判別されてステップＳ３Ａへ移行すると、ＣＰＵ１０は、この場合の初期化として、現在点数を３６０００点、ＭＡＸ値を３６０００点、ＭＩＮ値を２９７００点とする（ステップＳ３Ａ）。また、ローレンジＲｌからの移行と判別されてステップＳ４Ａへ移行すると、ＣＰＵ１０は、この場合の初期化として、現在点数を６３００点、ＭＡＸ値を６３００点、ＭＩＮ値を０点とする（ステップＳ４Ａ）。
【００６８】
さらに、現在点数がＭＩＮ値を下回ってステップＳ２０の判別処理で“ＹＥＳ”側へ移行すると、ＣＰＵ１０は、ＭＩＮ値を現在点数とし、ＭＡＸ値をＭＩＮ値＋２８００点に更新する（ステップＳ２１Ａ：設定変更手段）。
【００６９】
また、現在点数がＭＡＸ値を上回ってステップＳ１６の判別処理で“ＹＥＳ”側へ移行すると、ＣＰＵ１０は、ＭＡＸ値を現在点数とし、ＭＩＮ値をＭＡＸ値−６３００点に更新する（ステップＳ１７Ａ：設定変更手段）。
【００７０】
なお、第２実施形態のフローチャートでは、充電促進通知が開始されるまでの時間を長く設定しているため、例外的に充電促進の通知を行わない処理（図６のステップＳ１８）は省かれている。
【００７１】
このような制御手順により、図１１を参照して説明した第２実施形態の充電管理処理の動作が実現される。
【００７２】
この第２実施形態の電子時計１によれば、現在点数がＭＩＮ値を下回ったときとＭＡＸ値を上回ったときとで、ＭＩＮ値とＭＡＸ値の幅を変えているので、それにより、平均的に発電量が低くなって充電促進通知が開始されるまでの時間長や、平均的に発電量か増えて充電促進通知が解除されるまでの時間長が、適宜調整できるようになっている。
【００７３】
［第３実施形態］
図１２と図１３には、第３実施形態のＣＰＵ１０により実行されるアラーム処理と照明処理のフローチャートを示す。
【００７４】
第３実施形態の電子時計１は、通常の時計動作とは別に、ユーザの操作や設定等に基づき非通常的に実行されるアラーム発生や照明駆動が行われた場合に、充電管理処理で計算されている現在点数に対して、駆動に必要な消費電力に対応させた点数を減じるようにしたものである。その他、充電管理処理の内容やその他の構成は第１実施形態と同様である。
【００７５】
すなわち、設定時間が来て図１２のアラーム処理が開始されると、ＣＰＵ１０はブザー回路１９に指令を送ってスピーカ１８からアラーム出力を行わせ（ステップＳ３１）、その後、充電管理処理で計算されている現在点数から、アラーム出力の電力消費量に対応させて予め設定されている点数（例えば−５点）を減じる（ステップＳ３２：点数減算手段）。そして、このアラーム処理を終了する。
【００７６】
また、ユーザ操作により図１３の照明処理が開始されると、ＣＰＵ１０は照明駆動回路１７に指令を送って照明１６を点灯させ（ステップＳ４１）、所定時間待機した後（ステップＳ４２）、照明駆動回路１７に指令を送って照明１６を消灯させる（ステップＳ４３）。その後、充電管理処理で計算されている現在点数から、照明駆動の電力消費量に対応させて予め設定されている点数（例えば−５点）を減じる（ステップＳ４４：点数減算手段）。そして、この照明処理を終了する。
【００７７】
この第３実施形態の電子時計１によれば、通常の時計動作とは別に動作タイミングや動作頻度が一定でない動作が行われた場合に、その動作の消費電力量に対応した点数が、充電管理処理で計算されている現在点数から差し引かれるようになっている。それにより、このような非通常的な動作による電力消費も考慮した充電管理の処理が可能となる。
【００７８】
なお、本発明は、上記実施の形態に限られるものではなく、様々な変更が可能である。例えば、上記実施形態では、発電手段としてソーラーセル２０を例示したが、人の手に装着された際に熱を吸収して発電を行う熱発電や、時計自体が動かされることで運動エネルギーを取り込んで発電を行う自動巻発電など、同程度の発電がある程度の時間続けられるタイプの発電手段であれば、同様に適用可能である。なお、手巻き発電のように瞬間的に大きな発電を行うものは適用しにくい。
【００７９】
また、上記実施の形態では、発電量の計測を周期的に行う構成を示したが、ほぼ平均的な計測を行うことができれば間欠的に計測を行うタイミングは一定周期とせずに、少しばらつきを有するタイミングとしても良い。また、充電促進通知としてデジタル表示や振動や音による通知を採用しても良い。その他、発電電流を検出する回路構成、入射光の照度に対応した点数の設定方法、充電促進通知の開始と解除を決定するしきい値の設定方法など、実施形態で具体的に示した細部は、発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。
【００８０】
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、本発明の範囲は、上述の実施の形態に限定するものではなく、特許請求の範囲に記載された発明の範囲とその均等の範囲を含む。以下に、この出願の願書に最初に添付した特許請求の範囲に記載した発明を付記する。付記に記載した請求項の項番は、この出願の願書に最初に添付した特許請求の範囲の通りである。
【００８１】
［付記］
＜請求項１＞
外部からエネルギーを取り込んで発電を行う発電手段と、発電された電力を蓄積する蓄電池手段とを有し、前記発電手段および前記蓄電池手段から供給される電力に基づいて動作する電子時計において、
前記発電手段による発電量を間欠的に繰り返し計測する発電量監視手段と、
前記発電量監視手段の計測結果に基づいて前記エネルギーの入力量に関する解析を行う入力量解析手段と、
前記入力量解析手段の解析に基づき前記エネルギーの入力量の平均的な度合が低いと判断された場合に発電促進の通知を行わせる発電促進通知制御手段と、
を備えたことを特徴とする電子時計。
＜請求項２＞
前記入力量解析手段は、
前記発電量監視手段による一回の計測結果を、前記エネルギーの入力量の大小を表わす点数に変換する点数変換手段と、
前記点数変換手段により変換された点数を逐次合計していく演算手段と、
を備え、
前記発電促進通知制御手段は、
前記演算手段の合計値が所定のしきい値より低くなった場合に前記発電促進の通知を行わせることを特徴とする請求項１記載の電子時計。
＜請求項３＞
前記点数変換手段により変換される前記点数は、
平均的な電力消費量と発電量とが均衡する場合に、前記演算手段による前記点数の合計値の増減が少なく、平均的な電力消費量よりも発電量が多いほど、前記合計値が大きく増加し、平均的な電力消費量よりも発電力が少ないほど、前記合計値が大きく減少するような値に設定されていることを特徴とする請求項２記載の電子時計。
＜請求項４＞
前記発電促進通知制御手段は、
前記合計値が下回った場合に前記発電促進の通知を開始させる低しきい値が記憶される低しきい値記憶手段と、
前記発電促進の通知開始後に前記合計値が上回った場合に前記発電促進の通知を終了させる高しきい値が記憶される高しきい値記憶手段と、
前記合計値が前記低しきい値を下回った場合に、前記低しきい値と前記高しきい値とを低い値に変更し、前記合計値が前記高しきい値を上回った場合に、前記低しきい値と前記高しきい値とを高い値に変更する設定変更手段と、
を備えていることを特徴とする請求項２又は３に記載の電子時計。
＜請求項５＞
前記設定変更手段は、
前記低しきい値と前記高しきい値との幅を一定としたまま、
前記合計値が前記低しきい値を下回った場合に、下回った分だけ前記低しきい値と前記高しきい値とを低い値に変更し、前記合計値が前記高しきい値を上回った場合に、上回った分だけ前記低しきい値と前記高しきい値とを高い値に変更する
ことを特徴とする請求項４記載の電子時計。
＜請求項６＞
前記設定変更手段は、
前記合計値が前記低しきい値を下回ってから前記高しきい値を上回るまでの当該低しきい値と当該高しきい値との幅と、前記合計値が前記高しきい値を上回ってから前記低しきい値を下回るまでの当該低しきい値と当該高しきい値との幅とを、異なる幅に設定することを特徴とする請求項５記載の電子時計。
＜請求項７＞
常時の動作とは別の電力を消費する所定動作が行われた場合に前記演算手段による前記点数の合計値から前記所定動作に応じた点数を減算する点数減算手段を備えたことを特徴とする請求項２〜６の何れか一項に記載の電子時計。
＜請求項８＞
前記発電手段は、入射光を吸収して発電を行う光発電手段であり、
前記発電促進通知制御手段は、前記発電促進の通知として秒針を２秒ごとに２ステップ運針させる表示動作を行わせることを特徴とする請求項１〜７の何れか一項に記載の電子時計。
【符号の説明】
【００８２】
１      電子時計
１０    ＣＰＵ
１１    ＲＯＭ
１２    ＲＡＭ
１３    表示部
１４    発振回路
１５    分周回路
１６    照明
１７    照明駆動回路
１８    スピーカ
１９    ブザー回路
２０    ソーラーセル
２１    二次電池
２２    発電量計測部
２３    電池電圧検出部
２４    操作部
ＶＲ１  可変抵抗器
ＳＷ１  スイッチ
【図１】
0005251998.tif 000002
【図２】
0005251998.tif 000003
【図３】
0005251998.tif 000004
【図４】
0005251998.tif 000005
【図５】
0005251998.tif 000006
【図６】
0005251998.tif 000007
【図７】
0005251998.tif 000008
【図８】
0005251998.tif 000009
【図９】
0005251998.tif 000010
【図１０】
0005251998.tif 000011
【図１１】
0005251998.tif 000012
【図１２】
0005251998.tif 000013
【図１３】
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