(57)【要約】【課題】計時機能とそれ以外の付加機能とを両立し、付加機能に関する実行速度を向上させることが可能な多機能時計を提供すること。【解決手段】発振器(12)と、発振器からのクロック信号を受けて、予め設定された時間が経過する毎に第１の信号を発生するタイマー(14)と、利用者の動作に関連した第２の信号を生成する信号生成部(16,18)と、クロック信号に同期することなく動作する非同期型プロセッサを含み、タイマーから第１の信号を受けた場合には当該第１の信号に基づいて所定の演算を行って第３の信号を生成し、信号生成部から第２の信号を受けた場合には当該第２の信号に基づいて所定の演算を行って第４の信号を生成する制御部(10)と、制御部から第３の信号を受けて現在時刻を更新する時刻更新部(24,26)と、第４の信号を受けて所定の処理を実行する実行部(28,30)と、を備える、多機能時計である。【選択図】図１
2009216429.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定周波数のクロック信号を出力する発振器と、
前記クロック信号を受けて、予め設定された時間を計時し、当該設定された時間が経過する毎に第１の信号を発生するタイマーと、
利用者の動作に関連した第２の信号を生成する信号生成部と、
前記クロック信号に同期することなく動作する非同期型プロセッサを含み、前記タイマーから前記第１の信号を受けた場合には当該第１の信号に基づいて所定の演算を行って第３の信号を生成し、前記信号生成部から前記第２の信号を受けた場合には当該第２の信号に基づいて所定の演算を行って第４の信号を生成する制御部と、
前記制御部から前記第３の信号を受けて現在時刻を更新する時刻更新部と、
前記第４の信号を受けて所定の処理を実行する実行部と、
を備える、多機能時計。
【請求項２】
前記信号生成部は、
前記利用者の状態に応じた検出信号を出力するセンサーと、
前記検出信号をデジタルデータに変換するＡＤコンバーターと、
を含み、
前記ＡＤコンバーターから出力される前記デジタルデータが前記第２の信号に対応し、
前記制御部は、前記第２の信号に基づいて前記利用者の動作を解析し、当該解析結果を前記第４の信号として出力する、
請求項１に記載の多機能時計。
【請求項３】
前記実行部は、前記第４の信号を外部装置へ向けて送信する通信部を含む、
請求項２に記載の多機能時計。
【請求項４】
前記時刻更新部は、
時計針を動作させるためのモーターと、
前記モーターに対して駆動信号を供給するモータードライバーと、
を含む、請求項１乃至３のいずれか１項に記載の多機能時計。
【請求項５】
前記時刻更新部は、
前記現在時刻を表示するための画像信号を生成する画像生成部と、
前記画像信号に基づいて画像表示を行う表示部と、
を含む、請求項１乃至３のいずれか１項に記載の多機能時計。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、多機能型の時計（例えば腕時計）に関する。
【背景技術】
【０００２】
多機能型の時計の従来例として、特開２０００−８８９８０号公報（特許文献１）には、体温センサーを内蔵することで使用者の体温に応じて表示を適宜変更する機能を備えた腕時計が開示されている。しかし、このような従来の多機能型時計では、もともと計時用として備えられた発振器から出力される低速のクロック信号に基づいて、センサーによる温度検出等の機能（すなわち計時以外の機能）を実現するためのマイコンを動作させているため、マイコンによる演算処理の速度が遅くなるという不都合がある。上記特許文献１に記載の腕時計を例にとれば、体温センサーの出力に基づく処理をし、処理結果を表示に反映させるまでにタイムラグが生じてしまう。
【０００３】
【特許文献１】特開２０００−８８９８０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明に係る具体的態様は、計時機能とそれ以外の付加機能とを両立し、付加機能に関する実行速度を向上させることが可能な多機能時計を提供することを一つの目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明に係る多機能時計は、（ａ）所定周波数のクロック信号を出力する発振器と、（ｂ）前記クロック信号を受けて、予め設定された時間を計時し、当該設定された時間が経過する毎に第１の信号を発生するタイマーと、（ｃ）利用者の動作に関連した第２の信号を生成する信号生成部と、（ｄ）前記クロック信号に同期することなく動作する非同期型プロセッサを含み、前記タイマーから前記第１の信号を受けた場合には当該第１の信号に基づいて所定の演算を行って第３の信号を生成し、前記信号生成部から前記第２の信号を受けた場合には当該第２の信号に基づいて所定の演算を行って第４の信号を生成する制御部と、（ｅ）前記制御部から前記第３の信号を受けて現在時刻を更新する時刻更新部と、（ｆ）前記第４の信号を受けて所定の処理を実行する実行部と、を備える多機能時計である。
【０００６】
このような多機能時計によれば、発振器から出力されるクロック信号の速度に制限されることなく、計時機能とそれ以外の付加機能とを両立させることが可能となる。また、付加機能の実行速度がクロック信号の速度に依存しないため、付加機能の実行速度を向上させることが可能となる。
【０００７】
上述した信号生成部は、例えば、前記利用者の状態に応じた検出信号（例えば、利用者の動作に応じた加速度を示す検出信号）を出力するセンサーと、前記検出信号をデジタルデータに変換するＡＤコンバーターと、を含む。この場合には、前記ＡＤコンバーターから出力される前記デジタルデータが前記第２の信号に対応する。そして、前記制御部は、前記第２の信号に基づいて前記利用者の動作を解析し、当該解析結果を前記第４の信号として出力する。
【０００８】
これにより、計時機能を実行しつつ、利用者がどのような動作をしたかの解析（モーション解析）をより速い実行速度にて実現することが可能となる。
【０００９】
上述した実行部は、例えば、前記第４の信号、すなわちモーション解析の解析結果を示す信号を外部装置へ向けて送信する通信部である。ここでいう「外部装置」とは、例えば通信機能を備えたパーソナルコンピュータ等である。
【００１０】
これにより、モーション解析の結果をパーソナルコンピュータ等における機能の実行に用いることができる。
【００１１】
上述した時刻更新部は、例えば、時計針を動作させるためのモーターと、前記モーターに対して駆動信号を供給するモータードライバーと、を含む。
【００１２】
このように、本発明に係る多機能時計は、秒針、分針などの時計針によって時刻表示を行う、いわゆるアナログ時計に適用可能である。
【００１３】
上述した時刻更新部は、前記現在時刻を表示するための画像信号を生成する画像生成部と、前記画像信号に基づいて画像表示を行う表示部と、を含んで構成されてもよい。
【００１４】
このように、本発明に係る多機能時計は、液晶表示パネル等を用いて時刻表示を行う、いわゆるデジタル時計に対しても適用可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。
【００１６】
図１は、本発明を適用した一実施形態に係る多機能時計の構成を示す機能ブロック図である。図１に示す本実施形態の多機能時計１は、ＣＰＵ１０、発振器１２、タイマー１４、センサー１６、ＡＤ（アナログ/デジタル）コンバーター１８、ＲＯＭ２０、ＲＡＭ２２、モータードライバー２４、モーター２６、トランシーバー２８、アンテナ３０、アドレスバス３２、データバス３４、を含んで構成されている。各構成要素は図示しない筐体に納められている。本実施形態の多機能時計１としては腕時計が想定されている。
【００１７】
ＣＰＵ１０は、多機能時計１の全体動作、具体的には計時動作およびそれ以外の付加動作を制御する。本実施形態におけるＣＰＵ１０は、発振器１２から出力されるクロック信号に同期することなく動作する非同期型のマイクロプロセッサが用いられる。ＣＰＵ１０の動作の詳細については後述する。なお、本実施形態においては、このＣＰＵ１０が本発明における「制御部」に対応する。
【００１８】
ＲＯＭ２０は、アドレスバス３２及びデータバス３４を介してＣＰＵ１０と接続されており、ＣＰＵ１０によって実行されるべきプログラムやその他のデータを格納する。
【００１９】
ＲＡＭ２２は、アドレスバス３２及びデータバス３４を介してＣＰＵ１０と接続されており、ＣＰＵ１０の演算に必要なデータを一時的に格納する。
【００２０】
発振器１２は、一定周波数のクロック信号を出力する。発振器１２によって生成されたクロック信号はタイマー１４に入力される。クロック信号の周波数は比較的に低く、例えば32.768kHzである。しかしながら、本実施形態においてはＣＰＵ１０が非同期型プロセッサであるため、ＣＰＵ１０にはクロック信号が入力されない。すなわち、ＣＰＵ１０の動作速度がこの発振器１２のクロック信号の周波数によって制限されることがない。
【００２１】
タイマー１４は、発振器１２から出力されるクロック信号に基づいて、予め設定された時間を計時し、この設定された時間が経過するごとに割り込み信号（第１の信号）をＣＰＵ１０に対して出力する。タイマー１４の動作の詳細については後述する。
【００２２】
センサー１６は、加速度を検出する。例えば、多機能時計１を腕に着用した者がその腕を振ると、その際の腕の振りに応じた加速度がセンサー１６によって検出される。センサー１６による検出信号（センサー信号）はＡＤコンバーター１８によってデジタルデータに変換される。なお、本実施形態においては、このデジタルデータが本発明における「第２の信号」に対応する。
【００２３】
モータードライバー２４は、ＣＰＵ１０から制御信号（第３の信号）を受けて、モーター２６を動作させるための駆動信号を生成し、モーター２６に出力する。この駆動信号が供給されたモーター２６は当該駆動信号に応じた量だけ回転し、図示しない時計針を動作させる。すなわち、現在時刻が更新される。なお、本実施形態においては、このモータードライバー２４及びモーター２６が本発明における「時刻更新部」に対応する。
【００２４】
トランシーバー２８は、多機能時計１のＣＰＵ１０が図示しない外部機器との間でデータを送受するための通信処理を行う。トランシーバー２８からの送信波はアンテナ３０を介して外部機器へ送信される。また、外部機器から送られる送信波はアンテナ３０を介してトランシーバー２８により受信される。例えば、本実施形態では、センサー１６の検出信号に基づいてＣＰＵ１０により多機能時計１を装着した者の動作の解析（モーション解析）がなされ、当該解析結果を示すデジタルデータ（第４の信号）がトランシーバー２８によって外部装置（例えば、パーソナルコンピュータ等）へ送信される。なお、本実施形態においては、このトランシーバー２８とアンテナ３０が本発明における「通信部」に対応する。
【００２５】
本実施形態の多機能時計１はこのような構成を備えており、次にその動作内容について図２及び図３に示すフローチャートを参照しながら詳細に説明する。
【００２６】
ＣＰＵ１０は、計時に関するタイマー設定処理（タイマー１処理）を実行する（ステップＳ１０）。より具体的には、計時用に１秒間が経過するのに対応してタイマー１４から割り込み信号が出力されるように、タイマー１４に割り込み周期が設定される。割り込み周期が設定されたタイマー１４は、発振器１２から供給されるクロック信号に基づいてタイマー動作を開始する。
【００２７】
また、ＣＰＵ１０は、センサー１４の検出信号を用いたモーション解析に関するタイマー設定処理（タイマー２処理）を実行する（ステップＳ１１）。より具体的には、モーション解析用に適当な時間（例えば、１００ミリ秒間）が経過するのに対応してタイマー１４から割り込み信号が出力されるように、タイマー１４に割り込み周期が設定される。割り込み周期が設定されたタイマー１４は、発振器１２から供給されるクロック信号に基づいてタイマー動作を開始する。
【００２８】
上述したタイマー１処理、タイマー２処理のそれぞれが完了すると、ＣＰＵ１０は、何らかの割り込み信号が入力されるまでの間は待機状態（ホールト）となる（ステップＳ１２）。
【００２９】
ＣＰＵ１０は、何らかの割り込み信号を受信すると（ステップＳ１３）、割り込みの要因について判定する（ステップＳ１４）。本実施形態における割り込み信号の種類としては、計時動作のためのタイマー１処理による割り込み信号、モーション解析のためのタイマー２処理による割り込み信号、および、ＡＤコンバーター１８から出力される割り込み信号がある。
【００３０】
割り込み信号が計時動作のためのタイマー１処理によるものであった場合には、ＣＰＵ１０は、当該割り込みに応じた処理（タイマー１割り込み処理）を実行する（ステップＳ１５）。具体的には、ＣＰＵ１０は、モータードライバー２４に所定の制御信号を出力する。ＣＰＵ１０から制御信号を受けたモータードライバー２４は、駆動信号を生成してモーター２６に出力し、モーター２６を動作させる。それにより、図示しない秒針が動作する。その後、上記したステップＳ１２に戻り、ＣＰＵ１０は次に割り込み信号が入力されるまでの間、待機状態となる。
【００３１】
割り込み信号がモーション解析のためのタイマー２処理によるものであった場合には、ＣＰＵ１０は、当該割り込みに応じた処理（タイマー２割り込み処理）を実行する（ステップＳ１６）。具体的には、ＣＰＵ１０は、ＡＤコンバーター１８に制御信号を送り、ＡＤコンバーターの動作を開始させる。これにより、ＡＤコンバーター１８が起動する。その後、上記したステップＳ１２に戻り、ＣＰＵ１０は次に割り込み信号が入力されるまでの間、待機状態となる。
【００３２】
ＡＤコンバーター１８は、センサー１４から出力される検出信号をデジタル信号に変換すると、ＣＰＵ１０に対して所定の割り込み信号を出力する。この割り込み信号を受信した場合に（ステップＳ１３、Ｓ１４）、ＣＰＵ１０は、ＡＤコンバーター（ＡＤＣ）による割り込みに応じた処理（ＡＤＣ割り込み処理）を実行する（ステップＳ１７）。このＡＤＣ割り込み処理の具体的内容について、図３に示すフローチャートを参照しながら説明する。
【００３３】
ＣＰＵ１０は、ＡＤコンバーター１８から出力されるデジタルデータ、すなわちセンサー１４による測定値を取得する（ステップＳ２０）。この取得された測定値のデジタルデータは、取得タイミング（時刻）に対応づけて順次ＲＡＭ２２に格納される。
【００３４】
次にＣＰＵ１０は、ＲＡＭ２２に格納された測定値を解析し（ステップＳ２１）、動作内容を判定する（ステップＳ２２）。具体的には、測定値は加速度を示しているので、時系列で並んだいくつかの加速度を用いることにより、腕のモーションを解析することができる。ＣＰＵ１０は、予めＲＯＭ２０に格納されている比較パターンと照合することにより、加速度の履歴が特徴あるモーションに適合した場合には（ステップＳ２２；ＹＥＳ）、その解析結果、すなわち動作内容を外部装置へ送信する（ステップＳ２３）。具体的には、ＣＰＵ１０からトランシーバー２８に対して解析結果が送られ、当該解析結果がトランシーバー２８によって外部装置へ送信される。外部装置における解析結果の利用方法としては以下の例が挙げられる。例えば、外部機器がパーソナルコンピュータであるとすれば、当該パーソナルコンピュータで実行されるアプリケーションソフトの動作指示に利用することが考えられる。例えば、カーソルをコントロールする動作、スライド（ページ）をめくる動作、表示画像を画面中で移動させる動作などが考えられる。また、外部装置が車両に取り付けられた制御装置であるとすれば、例えば、多機能時計１の利用者のモーションに対応してパワースライドドアの開閉を制御することが考えられる。なお、これらはモーション解析結果の利用方法の一例に過ぎない。
【００３５】
また、ＲＡＭ２２に格納された測定値がモーション解析には不足している場合や、比較パターンとの照合により特定のモーションに適合しなかった場合など、動作内容が判定不能であった場合には（ステップＳ２２；ＮＯ）、ＣＰＵ１０は、動作内容の送信を行わずに、ＡＤＣ割り込み処理を終了する。
【００３６】
図４は、本実施形態の多機能時計１における動作の一例を時系列で模式的に示した図である。ＣＰＵ１０によるタイマー起動により、計時のためのタイマーカウントがタイマー１４によって行われる。タイマー１４が１秒間を計時し、割り込み信号がＣＰＵ１０に入力されると、ＣＰＵ１０は、モータードライバー２４を動作させる。これにより、図示しない秒針を動かす処理（運針）がなされる。この運針処理は周期的に繰り返される。一方、この運針処理と並行し、モーション解析がなされる。具体的には、ＣＰＵ１０によってＡＤコンバーター１８が起動され、ＡＤコンバーター１８によってセンサー１４からの検出信号がデジタルデータに変換される（ＡＤ変換）。ＡＤ変換がなされると、ＡＤコンバーター１８からＣＰＵ１０に割り込み信号が出力される。ＣＰＵ１０は、センサーの測定値、すなわち加速度を取得し、これに基づいてモーション解析を実行し、解析結果を送信する。この一連の処理は、１秒間ごとの運針処理の合間に実行される。
【００３７】
図５は、本実施形態の多機能時計１における動作の一例を波形図によって模式的に示した図である。図５（Ａ）は発振器１２から供給される計時用のクロック信号を示している。このクロック信号の周波数は上記のように比較的低く、例えば数十ｋＨｚ程度である。図５（Ｂ）は、ＣＰＵ１０における処理を示したチャートである。本実施形態におけるＣＰＵ１０は非同期型のプロセッサであるため、図５（Ａ）に示したクロック信号の周期とは関係なく、センサー１４からの検出信号（センサー出力）をＡＤ変換し、取得する処理と、その後のモーション検出処理及び検出結果の送信処理とが順次実行されていることがわかる。これに対して、図５（Ｃ）には比較例として同期型のプロセッサを用いた場合の動作が示されている。図５（Ｃ）に示すように、同期型プロセッサを用いた場合には、センサー出力を取得する処理やその後のモーション検出処理がすべて計時用クロック信号の周期に対応して実行されるため、本実施形態の多機能時計１に比べて、モーション検出の結果が得られ、送信されるまでに非常に長い時間を要することがわかる。
【００３８】
以上のように、本実施形態によれば、発振器から出力されるクロック信号の速度に制限されることなく、計時機能とそれ以外の付加機能（本実施形態においてはモーション解析）とを両立させることが可能となる。また、付加機能の実行速度がクロック信号の速度に依存しないため、付加機能の実行速度を向上させることが可能となる。
【００３９】
なお、本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨の範囲内において種々に変形して実施をすることが可能である。例えば、上述した実施形態では時計の一例として腕時計を挙げていたが、本発明の適用範囲は計時機能を備える装置全般に及ぶものであり、腕時計にのみ限定されるものではない。また、上述した実施形態においては、計時動作と並行して実行される付加動作の一例として、センサーによる加速度の検出結果を用いたモーション解析を挙げていたが、付加動作はこれに限定されるものではない。
【００４０】
図６は、多機能時計の他の構成例を示す機能ブロック図である。なお、図１に示した多機能時計１と共通する構成については同符号を用いており、それらについては詳細な説明を省略する。図６に示す構成例の多機能時計１ａは、ＣＰＵ１０、発振器１２、タイマー１４、センサー１６、ＡＤ（アナログ/デジタル）コンバーター１８、ＲＯＭ２０、ＲＡＭ２２、アドレスバス３２、データバス３４、操作部３６、表示部３８を含んで構成されている。操作部３６は、押しボタン等を含み、利用者による操作指示を示す操作信号をＣＰＵ１０に対して入力するために用いられる。すなわち、本例の多機能時計１ａにおいてはこの操作部３６が本発明における「信号生成部」に相当する。表示部３８は、ＣＰＵ１０から供給される画像信号に基づいて、時刻表示やその他種々の画像表示を行う。すなわち、本例の多機能時計１ａにおいては、ＣＰＵ１０が「画像生成部」に相当し、このＣＰＵ１０と表示部３８が本発明における「時刻更新部」に相当する。この多機能時計１ａは、種々のゲームを実行する機能や計算機能などを備える。この場合には、操作部３６を用いて入力される操作指示に応じてＣＰＵ１０による諸機能が実行され、その結果としての画像表示が表示部３８に表示される。これらの機能は、上記した実施形態と同様に、計時機能と並行して、非同期型プロセッサであるＣＰＵ１０によって実行される。それにより、諸機能の実行に要する時間が短くなるので、操作部３６を用いた操作指示の内容に応じて表示部３８の表示画像が更新されるまでのタイムラグが短くなる。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】一実施形態に係る多機能時計の構成を示す機能ブロック図である。
【図２】多機能時計の動作内容についてフローチャートである。
【図３】多機能時計の動作内容についてフローチャートである。
【図４】多機能時計における動作の一例を時系列で模式的に示した図である。
【図５】多機能時計における動作の一例を波形図によって模式的に示した図である。
【図６】他の実施形態に係る多機能時計の構成を示す機能ブロック図である。
【符号の説明】
【００４２】
１…多機能時計、１０…ＣＰＵ、１２…発振器、１４…タイマー、１６…センサー、１８…ＡＤ（アナログ/デジタル）コンバーター、２０…ＲＯＭ、２２…ＲＡＭ、２４…モータードライバー、２６…モーター、２８…トランシーバー、３０…アンテナ、３２…アドレスバス、３４…データバス
【図１】
2009216429.tif 000003
【図２】
2009216429.tif 000004
【図３】
2009216429.tif 000005
【図４】
2009216429.tif 000006
【図５】
2009216429.tif 000007
【図６】
2009216429.tif 000008