(57)【要約】【課題】  二次電池への蓄電量を大きくし、所望の場合に電子機器を駆動し続けることが可能な電子機器を提供する。【解決手段】  電子機器の熱源への装着を検知する装着検知部を備えており、装置検知部の検知信号を元に、熱発電部の出力を昇圧する昇圧回路と電子機器部、二次電池それぞれの電気的接続を制御するスイッチ部を有する構成とする。熱源からの取り外した瞬間に電子機器部への電力供給を断ち、発電された電力全てを二次電池に蓄電する。熱源への装着時に、熱発電部からの電力に加え、二次電池からの電力を電子機器部へ供給することで、装着すると即時に電子機器部を起動することが可能となる。【選択図】図１
2013078175.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
熱電変換素子を有し、熱源からの熱により発電するする熱発電部と、
前記熱発電部に接続され、前記熱発電部の出力電力を所望の電圧に昇圧して出力する昇圧回路と、
前記昇圧回路の出力電力を蓄電して出力する二次電池と、
前記昇圧回路と前記二次電池と前記電子機器部と接続されたスイッチ制御部とを備え、
前記スイッチ制御部は、
前記昇圧回路および前記二次電池と前記電子機器部との電気的接続を制御するスイッチ部と、
前記スイッチ部に接続された装着検出部とを備え、
前記装着検出部は、
前記熱発電部が前記熱源に離反したことを検出し、前記スイッチ部に対して検出信号を発信し、
前記スイッチ部は、
受信した前記検出信号に基づいて、前記昇圧回路と、前記二次電池と、前記昇圧回路または前記二次電池の少なくともいずれか一方からの出力により駆動する電子機器部との電気的接続を制御することを特徴とする電子機器。
【請求項２】
前記スイッチ部は、前記検出信号を受信した際に、前記二次電池からの出力を低減させることを特徴とする請求項１に記載の電子機器。
【請求項３】
前記スイッチ部は、前記電子機器部を前記昇圧回路と前記二次電池とから前記電気的接続を断ち、前記電子機器部の駆動を停止することを特徴とする請求項２に記載の電子機器。
【請求項４】
前記スイッチ部は、前記昇圧回路からの出力が所望値以上であった際に、前記昇圧回路と前記二次電池との前記電気的接続を維持し、前記二次電池を充電することを特徴とする請求項３に記載の電子機器。
【請求項５】
前記スイッチ部は、前記昇圧回路からの出力が所望値以下であった際に、前記昇圧回路と前記二次電池との電気的接続を断つことを特徴とする請求項３に記載の電子機器。
【請求項６】
前記装着検出部は、前記熱発電部の発電電力の増減分を測定し、前記熱源への装着もしくは非装着を検知することを特徴とする請求項１から５のいずれか一項に記載の電子機器。
【請求項７】
前記装着検出部は、前記熱源への装着時もしくは非装着時のみに発電し、前記熱源への装着または非装着を検知することを特徴とする請求項１から５のいずれか一項に記載の電子機器。
【請求項８】
前記装着検出部は、前記熱発電部と異なる熱発電素子であることを特徴とする請求項１から５のいずれか一項に記載の電子機器。
【請求項９】
前記装着検出部に接続し、前記装着検出部に前記検出信号を送信させるロックボタンを備えることを特徴とする請求項１から５のいずれか一項に記載の電子機器。
【請求項１０】
前記電子機器部に無線送信装置を備え、前記熱発電部の発電状況もしくは前記電子機器部の駆動情報を外部に無線送信することを特徴とする請求項１から５のいずれか一項に記載の電子機器。
【請求項１１】
前記スイッチ部に接続し周囲の照度もしくは姿勢である環境状況を検知し、所定の前記環境状況を検知した場合に前記スイッチ部に停止信号を送信する状況検出部を備えることを特徴とする請求項１から５のいずれか一項に記載の電子機器。
【請求項１２】
前記熱源は生体であることを特徴とする請求項１から５のいずれか一項に記載の電子機器。
【請求項１３】
前記電子機器部は、腕時計であることを特徴とする請求項１から５のいずれか一項に記載の電子機器。
【請求項１４】
前記装着検出部は、前記腕時計のバンド部に備えられ、前記バンド部の屈曲を電気信号に変換する圧電素子であることを特徴とする請求項１３に記載の電子機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
熱源に対し装着し、温度差を起電力に変換する熱電変換素子を利用した電子機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、人体への装着による機器の温度上昇を利用して、熱電変換素子を発電させ、この電力を元に駆動する電子機器が知られている。このような熱発電する電子機器は、一般的に、発電のための熱電変換素子、熱電変換素子の出力を所望の電圧に昇圧する昇圧回路、発電した電力を蓄電する二次電池、発電もしくは蓄電された電力をもとに駆動する電子機器から構成される（例えば、特許文献１参照）。この発明によれば、電子機器を人体に近接もしくは装着することで発電し、発電された電力のみで電子機器を駆動できるため、一次電池や電源等のエネルギー源の構成が不要な電子機器を構成できる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平１１−１３３１６５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記従来技術に係る電子機器によれば、電子機器を駆動し続けるには、常に、少なくとも昇圧回路が駆動する最低電力と電子機器の消費電力とを二次電池に蓄電しておく必要があった。特に、人体へ装着する場合、装着状態等により熱電変換素子の発電量が大きく変動することから、さらに余剰の電力を二次電池に蓄えておかなければ、装着時においても発電不足により電子機器が予期せず停止してしまうという問題がある。
【０００５】
そこで、本発明は上記の点に鑑みてなされたものであり、二次電池への蓄電量を大きくし、所望の場合に電子機器を駆動し続けることが可能な電子機器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】
本発明は、上記課題を解決するための、本発明の電子機器の第一の特徴は、熱源からの熱により発電する熱発電装置と、熱発電装置と電気的に接続され、熱発電装置の出力電力により駆動する電子機器部とを備え、熱発電装置は、熱電変換素子を有する熱発電部と、熱発電部に接続され、熱発電部の出力電力を所望の電圧に昇圧する昇圧回路と、昇圧回路の出力電力を蓄電する二次電池と、昇圧回路と二次電池と電子機器部と接続されたスイッチ制御部とを備え、スイッチ制御部は、昇圧回路および二次電池と電子機器部との電気的接続を制御するスイッチ部と、スイッチ部に接続された装着検出部とを備え、装着検出部は、熱発電部が熱源に近接および離反したことを検出し、スイッチ部に対して装着検出信号または非装着検出信号である検出信号を発信し、スイッチ部は、受信した検出信号に基づいて、昇圧回路と二次電池と電子機器部との電気的接続を制御することを要旨とする。
【０００７】
かかる特徴によれば、熱源への装着および取り外しを装着検出部が検知できるので、この情報をもとに、スイッチ部が昇圧回路、二次電池、電子機器部それぞれの電気的接続を制御することができる。これにより、装着時のみ電子機器部への電力供給を行い、非装着時には電子機器部への電力供給を停止し、二次電池へ蓄電することができる。このため、二次電池への蓄電量を大きくでき、電子機器部に安定した電力供給が行え、所望の場合に電子機器部を駆動し続けることが可能となる。
【０００８】
本発明の電子機器の第二の特徴は、スイッチ部は、検出信号を受信した際に、二次電池からの出力を低減させることを要旨とする。
かかる特徴によれば、二次電池の消費電力を最小限に抑えることができる。
【０００９】
本発明の電子機器の第三の特徴は、スイッチ部は、電子機器部を昇圧回路と二次電池とから電気的接続を断ち、電子機器部の駆動を停止することを要旨とする。
かかる特徴によれば、昇圧回路と二次電池の消費電力を最小限に抑えることができる。
【００１０】
本発明の電子機器の第四の特徴は、スイッチ部は、昇圧回路からの出力が所望値以上であった際に、昇圧回路と二次電池との電気的接続を維持し、二次電池を充電することを要旨とする。
かかる特徴によれば、二次電池を効率的に充電することができる。
【００１１】
本発明の電子機器の第五の特徴は、スイッチ部は、昇圧回路からの出力が所望値以下であった際に、昇圧回路と二次電池との電気的接続を断つことを要旨とする。
かかる特徴によれば、昇圧回路と二次電池とからの出力を最小限に抑えることができる。
【００１２】
本発明の電子機器の第六の特徴は、装着検出部は、熱発電部の発電電力の増減分を測定し、熱源への装着もしくは非装着を検知することを要旨とする。
かかる特徴によれば、熱源への装着／非装着を判断できるため、二次電池への蓄電量を大きくでき、電子機器部に安定した電力供給が行え、所望の場合に電子機器部を駆動し続けることが可能となる。
【００１３】
本発明の電子機器の第七の特徴は、装着検出部は、熱源への装着時もしくは非装着時のみに発電し、熱源への装着または非装着を検知することを要旨とする。
かかる特徴によれば、熱源への装着／非装着を検知するのに、装着検出部は電力を必要としないため、熱発電部が発電する電力を電子機器部の動作および二次電池への蓄電に用いることができる。このため、二次電池への蓄電量を大きくでき、電子機器部に安定した電力供給が行え、所望の場合に電子機器部を駆動し続けることが可能となる。
【００１４】
本発明の電子機器の第八の特徴は、装着検出部は、熱発電部と異なる熱発電素子であることを要旨とする。
かかる特徴によれば、熱源への装着／非装着を検知するのに、装着検出部は電力を必要としないため、熱発電部が発電する電力を電子機器部の動作および二次電池への蓄電に用いることができる。このため、二次電池への蓄電量を大きくでき、電子機器部に安定した電力供給が行え、所望の場合に電子機器部を駆動し続けることが可能となる。
【００１５】
本発明の電子機器の第九の特徴は、装着検出部に接続し、装着検出部に検出信号を送信させるロックボタンを備えることを要旨とする。
かかる特徴によれば、熱源への装着／非装着に関わらず、使用者が電子機器部の動作を継続させたい場合にも、電子機器部を駆動することが可能となる。
【００１６】
本発明の電子機器の第十の特徴は、電子機器部に無線送信装置を備え、熱発電部の発電状況もしくは電子機器部の駆動情報を外部に無線送信することを要旨とする。
かかる特徴によれば、電子機器部の動作情報を取得するのに、情報確認作業のための巡回作業が不要となる。このため、効率よく電子機器部の情報を取得収集ことが可能となる。
【００１７】
本発明の電子機器の第十一の特徴は、スイッチ部に接続し周囲の照度もしくは姿勢である環境状況を検知し、所定の環境状況を検知した場合にスイッチ部に停止信号を送信する状況検出部を備えることを要旨とする。
かかる特徴によれば、状況検出部の検知した状況により、電子機器部の動作が不要な場合に電子機器部を停止し、二次電池に蓄電することができる。このため、二次電池の蓄電量を大きくでき、必要な場合に電子機器部を確実に駆動することが可能となる。
【００１８】
本発明の電子機器の第十二の特徴は、熱源は生体であることを要旨とする。
かかる特徴によれば、生体の情報（温度、歩数、血圧、動き等）をモニタリングする場合、一次電池が不要となり、機器全体を小型化でき、生体の負荷にならないモニタリングが可能となる。
【００１９】
本発明の電子機器の第十三の特徴は、電子機器部は、腕時計であることを要旨とする。
かかる特徴によれば、電池交換が不要で、ソーラー発電のように光照射の必要のない時計が実現可能である。
【００２０】
本発明の電子機器の第十四の特徴は、装着検出部は、腕時計のバンド部に備えられ、バンド部の屈曲を電気信号に変換する圧電素子であることを要旨とする。
かかる特徴によれば、装着時に圧電素子が電気信号を発するため、電力供給不要で装着検知ができる。このため、二次電池への蓄電量を大きくでき、電子機器部に安定した電力供給が行え、所望の場合に電子機器部を駆動し続けることが可能となる。
【発明の効果】
【００２１】
本発明によれば、熱源への装着時のみ等、電子機器を必要な場合にのみ駆動できるため、電子機器の消費電力を小さくできる。また、電子機器の停止時に発電される電力や、電子機器駆動時においても発電された余剰電力は二次電池に蓄電できるため、より多くの電力を二次電池に蓄えることができる。このため、起動時に昇圧回路および電子機器の駆動に必要な電力を確保することができ、所望の時に確実に電子機器を駆動することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る電子機器の構成を示す説明図である。
【図２】本発明に係る電子機器の熱発電部の構成を示す説明図である。
【図３】電子機器の装着時における起電力の変化を示す説明図である。
【図４】電子機器の非装着時における起電力の変化を示す説明図である。
【図５】電子機器のスイッチ部２２の動作を示す説明図である。
【図６】本発明の第２の実施の形態に係る電子機器（熱発電腕時計）の構成を示す説明図である。
【図７】本発明の第２の実施の形態の変形例および第３の実施形態に係る電子機器（熱発電腕時計）の構成を示す説明図である。
【図８】本発明の第４の実施の形態に係る電子機器（熱発電腕時計）の構成を示す説明図である。
【図９】本発明の第５の実施の形態に係る電子機器（熱発電歩数計）の構成を示す説明図である。
【図１０】本発明の第６の実施の形態に係る電子機器（熱発電配管温度モニタリング装置）の構成を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下、本発明に係る電子機器１０００を、図１から図５を参照して説明する。
（第１の実施形態）
（構成）
図１に、電子機器１０００の構成を示す。
電子機器１０００は、熱発電装置１００と、熱発電装置１００と電気的に接続された電子機器部５００からなる。
【００２４】
熱発電装置１００は、熱電変換素子を有する熱発電部１０と、熱発電部１０と電気的に接続された昇圧回路４０、昇圧回路４０と電気的に接続されたスイッチ制御部２０、およびスイッチ制御部２０と電気的に接続された二次電池３０からなる。スイッチ制御部２０は装着検出部２１およびスイッチ部２２からなり、スイッチ部２２は昇圧回路４０、二次電池３０、電子機器部５００とそれぞれ電気的に接続されている。
【００２５】
図２に、熱発電部１０の構成を示す。
熱発電部１０は、複数の熱電変換素子１２と、熱電変換素子１２の一方の面に接続する放熱部１３と、熱電変換素子の一方の面と反対の面に接続する吸熱部１４を備えている。
【００２６】
熱電変換素子１２は、２種類の異なる金属または半導体の両端を接合し、両接点を異なる温度にした時に起電力が発生する熱電効果（ゼーベック効果）を有する素子である。熱電変換素子１２は、例えば熱電対で構成される。
【００２７】
また、吸熱部１４は、熱電変換素子１２と接続する側と反対側が、熱源１９と接触もしくは近接可能に構成されている。この熱源１９の接触もしくは近接等により、吸熱部１４側が加熱され、熱電変換素子１２内部に温度差が発生する。熱電変換素子１２の温度差により、熱電変換素子１２に起電力が発生する。例えば、吸熱部１４に熱源１９が接触すると、吸熱部１４の温度が放熱部１３の温度より高くなる。これにより、熱電変換素子１２に起電力が発生する。
【００２８】
スイッチ制御部２０の装着検出部２１は電子機器１０００の熱源１９への装着／非装着を検出する。装着検出部２１で得られた情報は、スイッチ部２２へと伝達される。
スイッチ制御部２０のスイッチ部２２は装着検出部２１から受信した情報により、昇圧回路４０、二次電池３０および電子機器部５００それぞれの電気的接続／切断を制御する。
【００２９】
昇圧回路４０は、熱発電部１０の起電力を所望の電圧に昇圧する回路である。できれば、電源不要で低電圧から昇圧できるＩＣであることが望ましい。
二次電池３０は、昇圧回路４０が昇圧した電力を蓄電するものである。リチウムイオン二次電池、ニッケル水素蓄電池、ニッケルカドミウム蓄電池等、一般的な二次電池を用いて構成することができる。
【００３０】
（熱発電部１０の発電動作）
電子機器１０００の熱源１９への装着／非装着と、熱発電部１０の発電量との関係を時系列に説明する。
【００３１】
まず、装着時の熱発電部１０の発電量について、図３に示す。
装着開始時には、熱発電部１０全体は室温で維持されているため、熱発電部１０内部に温度差はなく、発電していない（Ａ）。熱源１９への装着により、吸熱部１４が徐々に加温され、熱電変換素子１２内部の温度差が大きくなり、熱発電部１０の発電量が増加する（Ｂ）。吸熱部１４に加わる熱は、熱電変換素子１２を経て、放熱部１３に伝達し、放熱部１３も温度上昇する。このため、放熱部１３と吸熱部１４との温度差が小さくなり、発電量が減少する（Ｃ）。さらに時間が進むと、吸熱部１４に加わる熱と、放熱部１３から放熱される熱が、それぞれある一定の熱量となる。このとき、熱電変換素子１２内部の温度差は一定となるため、発電量も一定値となる（Ｄ）。
【００３２】
なお、図３中の破線は、昇圧回路４０が昇圧動作できる最低電圧を示している。熱発電部１０の発電電圧が破線を上回る場合、昇圧回路４０は、所望の電圧に昇圧した電力を出力する。従って、図３の場合、（Ａ）から（Ｂ）にいたる間に、昇圧回路４０が出力し始め、一定電圧の電力を出力し続けることとなる。
【００３３】
つぎに、取り外した時の熱発電部１０の発電量について、図４に示す。
取り外した瞬間には、装着時の熱源１９からの熱伝達により、吸熱部１４は放熱部１３より高温となっており、熱電変換素子１２内部に一定の温度差が発生している。このため、熱発電部１０では一定の電力が発電している（Ｅ）。電子機器１０００を熱源１９から取り外して、例えば、熱源装着面を机上に接触させて設置する。これにより、高温であった吸熱部１４から机へと放熱される。放熱部１３の熱量は最終的に外気へと放熱されるため、吸熱部１４の放熱量のほうが放熱部１３の放熱量より大きくなる。このため、吸熱部１４の方が早く温度低下し、やがて吸熱部１４の温度は放熱部１３の温度を下回り、逆極性の電力が発電する（Ｆ）。吸熱部１４は短時間で室温に到達するが、放熱部１３が室温に到達するには、より時間がかかる。この期間は、吸熱部１４と放熱部１３の温度差は徐々に小さくなり、逆極性の発電量も低下してゆく（Ｇ）。最終的には、放熱部１３は室温に戻り、熱発電部１０内部の温度差がなくなり、発電しなくなる（Ｈ）。
【００３４】
なお、図４中の破線は、図３同様、昇圧回路４０が昇圧動作できる最低電圧を示している。電圧ゼロを挟んだ二本の破線間では、昇圧回路４０は昇圧動作できない。熱発電部１０の発電電圧がプラス側の破線を上回るもしくはマイナス側の破線を下回る場合、昇圧回路４０は、所望の電圧に昇圧した電力を出力する。なお、マイナス側に下回る電力が入力された場合、昇圧回路４０は反転して昇圧するため、昇圧回路４０の出力電力の極性は一方向である。図４の場合、最初、昇圧回路４０は一定電圧を出力しているが、（Ｅ）から（Ｆ）にいたる間に一時、出力を停止する。（Ｆ）から（Ｇ）の間は出力を再開し、（Ｇ）から（Ｈ）の間に、再び、出力を停止することとなる。
【００３５】
（スイッチ制御部２０の動作）
電子機器１０００を熱源１９に装着したときのスイッチ制御部２０の動作について、図５に示す。
電子機器１０００を熱源１９に装着すると、まず、装着検出部２１は熱源１９への装着を検知して、スイッチ部２２に対して装着検知信号を発信する。装着検知信号を受信したスイッチ部２２は、昇圧回路４０の出力を確認する。昇圧回路４０からの出力が得られる場合、昇圧回路４０と電子機器部５００を電気的に接続し、電子機器部５００を駆動する。同時に、電子機器部５００の駆動電力以上の電力が昇圧回路４０から得られる場合、昇圧回路４０と二次電池３０も接続し、二次電池３０に余剰電力を蓄電する（イ）。
【００３６】
また、装着検出部２１が装着を検知し、かつ昇圧回路４０の出力が得られない場合、スイッチ部２２は、二次電池３０と電子機器部５００とを接続する。電子機器部５００の駆動に必要な電力を二次電池３０から供給し、電子機器部５００を駆動し続けることが可能となる（ロ）。なお、昇圧回路４０の出力確認は、装着検出部２１が装着を検知した時のみに行うのではなく、常に昇圧回路４０の出力確認を行っている。このため、例えば、装着した瞬間には昇圧回路４０からの出力が得られていないが、時間経過とともに昇圧回路４０からの出力が得られるようになるような状況でも、スイッチ部２２はこれを検知して、切断／接続の切り替え動作を行うことができる。
【００３７】
次に、電子機器１０００を熱源１９から取り外すと、装着検出部２１は熱源１９からの非装着を検知して、スイッチ部２２に対して非装着検知信号を発信する。非装着検知信号を受信したスイッチ部２２は、前述と同様に昇圧回路４０の出力を確認する。昇圧回路４０からの出力が得られる場合、スイッチ部２２は、電子機器部５００と電気的に切断し、昇圧回路４０と二次電池３０とを電気的に接続する。昇圧回路４０からの出力は全て二次電池３０に蓄電され、同時に電力が供給されない電子機器部５００は動作を停止することとなる（ハ）。
【００３８】
また、装着検出部２１が非装着を検知し、かつ昇圧回路４０の出力が得られない場合、昇圧回路４０、電子機器部５００、二次電池３０それぞれを電気的に切断する（ニ）。
上記のスイッチ制御部２０の動作により、熱源１９への装着を装着検出部２１が検知すれば、電子機器部５００が常に駆動できるよう電力を供給し続け、余剰電力があれば二次電池３０に蓄電する。また、装着検出部２１が熱源１９からの取り外しを検知すれば、電子機器部５００を即時に停止し、発電された全ての電力を二次電池３０に蓄電する。
【００３９】
これにより、熱源１９への装着時のみ電子機器部５００が起動するため、電子機器部５００の消費電力を最小限に抑えることができる。また、例えば、図３（Ａ）に示した熱源への装着直後、つまり熱発電部１０の起電力が低く、昇圧回路４０からの出力が得られない場合にも、装着を検知した瞬間に、二次電池３０からの電力により、電子機器部５００を即座に起動することが可能となる。さらに、装着状態の変化等による発電状況の低下による電力不足の場合にも、二次電池３０の電力により電子機器部５００が駆動できるため、電力不足による電子機器部５００の予期せぬ停止を回避することができる。
【００４０】
（第２の実施形態）
以下、本発明に係る第２の実施形態の電子機器について、図６を用いて説明する。第１の実施形態と異なる点は、停止期間計時部２１１及び時刻設定部５１１を有し、時計部５０１の時刻修正を行う点である。その他の構成及び動作は第１の実施形態と同じである。
【００４１】
本実施形態の電子機器は、体温で発電し駆動する熱発電腕時計１００１である。前述の電子機器部５００が時計部５０１であり、前述の熱源１９は人体（手首）となる構成である。
装着時の人の体温で発電し、時計部５０１を駆動する点および取り外し時には時計部５０１を停止し、発電した電力を二次電池３０に蓄電する点は、上述の構成と同様である。
ここでは熱発電腕時計１００１の人体への装着および取り外しを検知する装着検出部２１の構成および装着検出動作について詳細に説明する。
【００４２】
装着検出部２１は、熱発電部１０と電気的に接続され、熱発電部１０の出力電力の増減分を一定時間間隔で検知する半導体ＩＣである。熱発電部１０の出力電力の増分が、前回の出力電力の増分に対し、所定範囲より大きい場合、熱発電腕時計１００１が人体に装着されたとみなし、スイッチ部２２に装着検知信号を送信する。装着検知信号を受信したスイッチ部２２は昇圧回路４０および時計部５０１、二次電池３０を電気的に接続する。電力を供給された時計部５０１が駆動し、余剰電力は二次電池３０に蓄電される。
【００４３】
また、熱発電部１０の出力電力の増分が、前回の出力電力の増分に対し、所定範囲よりマイナス方向に変化した場合、熱発電腕時計１００１が取り外されたとみなし、スイッチ部２２に非装着検知信号を送信する。非装着検知信号を受信したスイッチ部２２は昇圧回路４０および時計部５０１とを電気的に切断し、同時に昇圧回路４０と二次電池３０とを電気的に接続する。電力供給を断たれた時計部５０１は停止し、取り外した後に発電される電力は二次電池３０に蓄電される。
【００４４】
上記の構成のみの場合、熱発電腕時計１００１を人体に再装着した際、時計部５０１に対し、現在時刻の設定を手動で行わねばならない。そこで、図６に示すように、装着検出部２１内部に停止期間計時部２１１を備え、時刻設定部５１１と接続する。時刻設定部５１１は時計部５０１と電気的に接続された構成を有する。
【００４５】
装着検出部２１は内部クロックを持っており、停止期間計時部２１１は、この内部クロックを元に、熱発電腕時計１００１の非装着検知時から装着検知時までの時間をカウントし、この時間情報を送信する機能を有する。時刻設定部５１１は受信した時間情報を元に、時計部５０１の時刻を再設定する機能を有する。
【００４６】
装着検出部２１が熱発電腕時計１００１の装着を検出すると、スイッチ部２２に装着検知信号を送信する。同時に、停止期間計時部２１１は時刻設定部５１１に停止期間の時間情報を送信する。停止期間の時間情報を受信した時刻設定部５１１は、停止した時刻と停止期間の時間情報とから現在の時刻情報を演算し、時計部５０１の時刻修正を行う。
【００４７】
（第２の実施形態の変形例）
以下、本発明に係る第２の実施形態の変形例である電子機器について、図７を用いて説明する。第２の実施形態と異なる点は、停止期間計時部２１１および停止期間計時部２１１を備えず、標準電波受信部５１２を有し、再起動時の時刻修正を行うことも可能である点である。その他の構成及び動作は第２の実施形態と同じである。
【００４８】
標準電波受信部５１２は、時計部５０１と電気的に接続されている。
標準電波受信部５１２は標準周波数報時電波を受信し、標準周波数報時電波の情報を元に、接続された時計部５０１に対して時刻設定する機能を有する。
時計部５０１の起動時に、標準電波受信部５１２も起動し、標準周波数報時電波を受信する。この電波情報を元に時計部５０１の現時刻設定を行う。なお、この標準周波数報時電波を用いた時刻修正構成は、一般的な電波時計の時刻修正方法と同一である。
【００４９】
（第３の実施形態）
以下、本発明に係る第３の実施形態の電子機器について、図７を用いて説明する。本実施形態の電子機器は、体温で発電し駆動する熱発電腕時計１００２である。第１の実施形態と異なる点は、ロックボタン２１２を設け、熱発電腕時計１００２を人体から取り外した場合にも、時刻表示を行うことが可能である点である。その他の構成及び動作は第１の実施形態と同じである。
ロックボタン２１２は装着検出部２１と電気的に接続され、装着検出部２１の動作を制御する機能を有する。
【００５０】
例えば、ロックボタン２１２を押し下げると、装着検出部２１はスイッチ部２２に装着検知信号を送信する。スイッチ部２２は昇圧回路４０、時計部５０１、二次電池３０との電気的接続を維持し続ける。これにより、熱発電腕時計１００２を取り外した場合でも、二次電池３０が放電し終わるまで時計部５０１は動き続ける。
なお、電子機器１００２にロックボタン２１２構造を単独で追加するのではなく、時計部５０１のリューズにロックボタン２１２の機能を追加してもよい。
【００５１】
（第４の実施形態）
以下、本発明に係る第４の実施形態の電子機器について、図８を用いて説明する。本実施形態の電子機器は、体温で発電し駆動する熱発電腕時計１００３である。第１の実施形態と異なる点は、状況検知部５１を設け、腕時計を見ていない、もしくは見られない場合にも、時計部５０１の動作を停止し蓄電することが可能である点である。その他の構成及び動作は第１の実施形態と同じである。
【００５２】
状況検知部５１は、スイッチ部２２に接続されている。
例えば状況検知部５１は、外部の明るさを検知する照度センサから構成されている。状況検知部５１は、文字盤が目視できないほど暗い状況を検知して、停止信号をスイッチ部２２に送信する。受信したスイッチ部２２は、装着検出部２２からの装着／非装着検知信号の受信有無に関わらず、昇圧回路４０からの信号が得られる場合、昇圧回路４０と二次電池３０とを電気的に接続し、昇圧回路４０と時計部５０１とを切断する。昇圧回路４０からの信号が得られない場合には、昇圧回路４０、二次電池３０、時計部５０１それぞれを電気的に切断する。これにより、腕時計の装着／非装着に関わらず、腕時計の表示が必要ない暗闇にいる場合には、時計部５０１の動作を停止し、発電される電力は全て二次電池３０に蓄えられる。
【００５３】
なお、状況検知部５１は、照度センサに限らない。例えば、加速度センサを搭載しても実現可能である。腕時計の装着時に、時刻表示を確認する場合、文字盤が略水平にして装着者は時刻を読み取る。このため、文字盤が略水平にならない場合、特に垂直の場合には装着者には文字盤を読み取ることができないため、時刻表示する必要がない。状況検知部５１は文字盤の姿勢を検知し、文字盤面が略垂直になる場合、スイッチ部２２に停止信号を送信する。
【００５４】
停止信号を受信したスイッチ部２２は、装着検出部２２から装着検知信号が得られており、同時に昇圧回路４０からの信号が得られる場合、昇圧回路４０と二次電池３０とを電気的に接続し、昇圧回路４０と時計部５０１とを切断する。装着検出部２２から装着検知信号が得られており、同時に昇圧回路４０からの信号が得られない場合には、時計部５０１、二次電池３０、昇圧回路４０それぞれを電気的に切断し、時計部５０１への電力供給を断つ。装着検出部２１から非装着検知信号を受信している場合には、状況検知部５１からの停止信号を受信の有無に関わらず、昇圧回路４０及び二次電池３０から時計部５０１への電気供給を切断する。そして昇圧回路４０の出力が得られる場合にのみ、昇圧回路４０と二次電池３０とを接続し、二次電池３０に蓄電する。
【００５５】
これにより、腕時計の装着／非装着を検知すると同時に周囲の状況を検知し、腕時計の表示が必要ない場合には、時計部５０１の動作を停止し、発電される電力は全て二次電池３０に蓄えることが可能になる。
【００５６】
また、装着検出部２１は、熱発電部１０の出力電力の増分を一定時間間隔で検知する半導体ＩＣに限らない。例えば、熱発電腕時計１００３の裏蓋に照度センサを取り付け、これを装着検出部２１としてもよい。熱発電腕時計１００３装着時には、裏蓋と腕とが近接するため、照度センサに入射光がなく、センサからの出力が得られない。取り外し時は、照度センサに光が入射するため、照度センサが出力する。このため、照度センサの出力により、熱発電腕時計１００３の装着／非装着を検出できる。
【００５７】
また、装着検出部２１は、熱発電腕時計１００３のバンド部に設けられた圧電フィルムでも装着検出部２１を構成可能である。装着時にはバンドに取り付けられた圧電フィルムが屈曲して、圧電フィルムが発電する。取り外すとバンドの屈曲がなくなり、圧電フィルムは発電しなくなる。この圧電フィルムの発電を検知することで、熱発電腕時計１００３の装着／非装着を検出できる。
【００５８】
また、腕時計にバンド部もしくは腕時計の裏蓋に、熱発電部１０と異なる熱電変換素子を設けて、これを装着検出部２１としてもよい。熱発電腕時計１００３装着時には、この装着検出部２１とした熱電変換素子と腕との接触もしくは近接で熱電変換素子が発電し、装着を検知する。取り外すと、装着検出用の熱電変換素子全体が放熱され、発電しなくなるため、取り外しを検知できる。
【００５９】
以上の構成および動作により、熱発電腕時計１００３の装着時にのみ時計部５０１が起動すると同時に、人体の体温で発電した電力で時計部５０１を起動することが可能となる。熱発電腕時計１００３装着時という必要な場合にのみ時計部５０１を駆動できるため、消費電力を小さくできる。同時に、時計部５０１取り外し時に発電される電力を二次電池に蓄電できるため、熱発電腕時計１００３装着時に瞬時に時計部５０１を駆動でき、また、発電力の不足により腕時計が停止することがなくなる。
【００６０】
（第５の実施形態）
以下、本発明に係る第５の実施形態の電子機器について、図９に詳細に説明する。本実施形態の電子機器は、体温で発電し駆動する熱発電歩数計１００４である。第１の実施形態と異なる点は、前述の電子機器部５００が歩数計５０２、熱源１９が人体となる構成である点である。その他の構成及び動作は第１の実施形態と同じである。
【００６１】
装着時の体温で発電し、電子機器部である歩数計５０２を駆動する点および取り外し時には歩数計５０２が停止し、発電した電力を二次電池に蓄電する点は、上述の構成と同様である。
ここでは熱発電部１０が発電した電力で駆動する熱発電歩数計１００４、特に歩数計５０２の機能について説明する。
【００６２】
人体装着により、体温と外気との温度差により熱発電部１０が発電する。同時に装着検知部２１が装着を検知し、スイッチ部２２を制御する。スイッチ部２２は、昇圧回路４０と歩数計５０２、二次電池３０を電気的に接続する。このため、熱発電部１０で発電された電力は、昇圧回路４０を経て歩数計５０２に供給され、歩数計５０２が駆動する。歩数計５０２は、振動計もしくは加速度センサ等から構成され、装着した人の歩数をカウントする機能を有する。歩数計５０２の歩数情報を、表示部５２１に表示する。
【００６３】
熱発電歩数計１００４を取り外すと、装着検知部２１がこれを検知し、スイッチ部２２を制御する。スイッチ部２２は、昇圧回路４０と歩数計５０２を電気的に切断し、昇圧回路４０と二次電池３０を電気的に接続する。このため、電力供給が断たれた歩数計５０２は停止し、発電された電力は二次電池３０に蓄積される。
【００６４】
ここでの装着検出部２１は、歩数計の人体装着面に取り付けられた太陽電池である。装着時には、装着検出部２１に光は入射せず、装着検出部２１からは電力が得られない状態である。取り外し時には、装着検出部２１に光が入射し、装着検出部２１からの電力が得られる。この装着検出部２１からの電力を把握することで、装着および取り外しを検知することが可能となる。
【００６５】
なお、歩数計５０２の機能は歩数カウントに限らず、発電および蓄電量に応じて他の機能を付加することも可能である。例えば、歩数から装着者の消費カロリー計算および消費カロリーの表示、複数軸の加速度センサを利用して上下動を加味した消費カロリーの計算および消費カロリーの表示、赤外線源と赤外線センサとを搭載し、脈拍数の計測および脈拍数の表示、圧力センサを搭載し、血圧の計測および血圧の表示等も可能である。
さらに、装着は人に限らず、ペット動物等に取り付けても所望の動作が可能である。
【００６６】
（第６の実施形態）
以下、本発明に係る第３の実施形態の電子機器について、図１０に詳細に説明する。本実施形態の電子機器は、温冷水配管にとりつけられ、管内を流れる温水もしくは冷水と外気との温度差で発電し、配管の温度を監視する熱発電配管温度モニタリング装置１００５である。第１の実施形態と異なる点は、前述の電子機器部５００が温度モニタリング装置５０３、熱源１９は冷温水が流れる配管となる構成である。その他の構成及び動作は第１の実施形態と同じである。
【００６７】
配管装着時の管内を流れる温水もしくは冷水と外気との温度差で熱発電部１０が発電し、温度モニタリング装置５０３を駆動する点、および配管から取り外し時には温度モニタリング装置５０３を停止し、発電した電力を二次電池３０に蓄電する点は、上述の構成と同様である点である。
ここでは熱発電部１０が発電した電力で駆動する熱発電配管温度モニタリング装置１００５の機能について説明する。
【００６８】
熱発電配管温度モニタリング装置１００５を配管に取り付けると、配管内を流れる温水もしくは冷水と外気との温度差で、熱発電部１０が発電する。同時に装着検知部２１が装着を検知し、スイッチ部２２を制御する。スイッチ部２２は、昇圧回路４０と温度モニタリング装置５０３、二次電池３０を電気的に接続する。このため、熱発電部１０で発電された電力は、昇圧回路４０を経て温度モニタリング装置５０３に供給され、温度モニタリング装置５０３が駆動する。温度モニタリング装置５０３は、例えば、温度センサおよび無線送信回路から構成され、一定時間毎に配管の温度を測定し続け、測定温度が所定範囲を超えた場合に、無線通信で警報信号を送信する機能を有する。また、温度モニタリング装置５０３に接続された表示部５３１で、測定温度を表示する。
【００６９】
配管内に冷温水が流れなくなるもしくは配管から熱発電配管温度モニタリング装置１００４を取り外した場合、装着検知部２１がこれを検知し、スイッチ部２２を制御する。スイッチ部２２は、昇圧回路４０と温度モニタリング装置５０３とを電気的に切断し、昇圧回路４０と二次電池３０とを電気的に接続する。これにより、熱発電部１０の発電は二次電池３０に蓄電される。
【００７０】
なお、装着検知部２１は、熱発電部１０、温度モニタリング装置５０３それぞれと電気的に接続され、熱発電部１０の出力電力の増減分を一定時間間隔で検知する半導体ＩＣである。これにより、熱発電配管温度モニタリング装置１００４の配管からの取り外しと配管内に冷温水が流れなくなる現象を同時に検知できる。
【００７１】
さらに、温度モニタリング装置５０３の動作は上記に限らない。例えば、配管を流れる冷温水が所定の温度範囲を超過した場合、装着検知部２１は熱発電部１０の発電電力の増分から、この異常を検知できる。配管の温度異常情報は、温度モニタリング装置５０３に伝達され、外部に無線通信で異常情報を送信する。これを受信した無線受信装置が警報を発報するという動作も可能である。
【００７２】
また、配管に常に冷温水が流れている場合には、常に熱発電部１０が発電して温度モニタリング装置５０３が駆動し、一定時間間隔で無線送信する状態となる。このため、無線送信しなくなることを目印に、外部から熱発電配管温度モニタリング装置１００４の故障を検知することができる。
【００７３】
なお、本発明の技術範囲は、上述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において、上述した実施形態に種々の変更を加えたものを含む。すなわち、上述した実施形態で挙げた構成等はほんの一例に過ぎず、適宜変更が可能である。また、上述した各実施形態を適宜組み合わせて採用することも可能である。
【符号の説明】
【００７４】
１０００  電子機器
１００１、１００２、１００３  熱発電腕時計
１００４  熱発電歩数計
１００５  熱発電配管温度モニタリング装置
１０  熱発電部
１２  熱電変換素子
１３  放熱部
１４  吸熱部
１９  熱源
２０  スイッチ制御部
２１  装着検出部
２２  スイッチ部
３０  二次電池
４０  昇圧回路
５１  状況検知部
１００  熱発電装置
２１１  停止期間計時部
２１２  ロックボタン
５００  電子機器部
５０１  時計部
５０２  歩数計
５０３  温度モニタリング装置
５１１  時刻設定部
５１２  標準電波受信部
５２１、５３１  表示部
【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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【図１０】
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