JP2012177615A - アナログ電子時計 - Google Patents

Abstract

【課題】過充電保護のための特別な専用回路等を設けることなく、簡単な構成で２次電池の過充電を防止できるようにする。
【解決手段】制御回路１０６は、通常運針モードでは秒針１１４を１秒の運針間隔で正転駆動する。電圧検出回路１０８が、電源である２次電池１０３の電圧ＶＤが所定値以上の過充電状態となったことを検出した場合、制御回路１０６は、過充電表示モードに移行して、運針間隔における正転運針駆動量と逆転運針駆動量との差が通常運針モードの運針間隔における運針駆動量と等しくなるように、秒針１１４を正転運針駆動及び逆転運針駆動して時刻針による時刻表示を行なう。
【選択図】 図１

Description

本発明は時刻針によって時刻表示を行うアナログ電子時計に関する。

従来から、ソーラー発電機能付アナログ電子時計等の充電式アナログ電子時計において、２次電池の上限電圧以上に充電（過充電）されることを防止するための過充電保護手段に関する発明がなされている（例えば、特許文献１、２参照）。
特許文献１に記載された発明では、電圧検出手段が過充電を検出した時に、モータ駆動手段を構成する２対のＰチャネルトランジスタ及びＮチャネルトランジスタを同時にＯＮ状態（ショート）にすることにより、電源を短絡させて貫通電流を流すようにしている。

また、特許文献２に記載された発明では、電圧検出手段が過充電を検出した時に、通常駆動時の主駆動パルスＰ１よりもエネルギの大きい補正駆動パルスＰ２でモータを駆動するように構成している。
特許文献１、２に記載された発明は、ともに、２次電池の過充電保護が可能であり又、過充電保護手段に必要な半導体サイズの小型化や低コスト化に効果がある。

しかしながら特許文献１記載の発明では、過充電状態においてモーター駆動手段のＰチャネルトランジスタとＮチャネルトランジスタを同時にＯＮ状態にすることにより貫通電流を流し、強制的に消費電流を増加させる方式のため、作動時の電流量を制御することが困難であり、限度を超えた大電流により２次電池の性能を劣化させる恐れがある。また、過充電保護のために専用の特別な回路が必要になる。

また、特許文献２記載の発明では、過充電状態において補正駆動パルスＰ２でモータを駆動することで強制的に消費電流を増大させる方式のため、結局のところ、モータ駆動用の制御回路等を構成する集積回路（ＩＣ）の中に別途回転検出、補正駆動等の制御検出手段を備える必要があり、本来の目的であるＩＣのダウンサイジングに逆行するという問題がある。また、過充電保護のために専用の特別な回路が必要になる。

さらには、特許文献１、２のいずれに記載の発明も、２次電池の充電状態がユーザに通知されないので自動的に充電されてしまい、過充電に陥り易いという問題がある。
尚、アナログ電子時計には、時刻針を正転駆動するのみならず逆転駆動する機能を有するものがあり、ステッピングモータを逆転駆動する場合、複数のパルスによって構成された逆転駆動パルスを用いて駆動する（例えば、特許文献３参照）。

特開昭６１−２５９１９２号公報 特開昭６２−１２３３８７号公報 特開昭５５−３３６４２号公報

本発明は、前記問題点に鑑み成されたもので、過充電保護のための特別な専用回路等を設けることなく、簡単な構成で２次電池の過充電を防止できるようにすることを課題としている。

本発明によれば、時刻針と、前記時刻針を所定の運針間隔で所定量ずつ運針駆動して時刻表示を行う通常運針モードで前記時刻針を運針駆動する制御手段とを有するアナログ電子時計において、電源としての２次電池と、前記２次電池を充電する充電手段と、前記２次電池の電圧を検出する電圧検出手段とを備え、前記制御手段は、前記電圧検出手段が、前記２次電池の電圧が所定値以上になったことを検出したとき、前記時刻針を正転運針駆動及び逆転運針駆動して前記時刻針による時刻表示を行なう過充電表示モードで前記時刻針を運針駆動することを特徴とするアナログ電子時計が提供される。

本発明に係るアナログ電子時計によれば、アナログ電子時計が本来的に備えている機能を利用して過充電防止を図ることが可能であり、したがって、過充電保護のための特別な専用回路等を設けることなく、簡単な構成で２次電池の過充電を防止できる。

本発明の実施の形態に係るアナログ電子時計のブロック図である。 本発明の実施の形態に係るアナログ電子時計に使用するステッピングモータの構成図である。 本発明の実施の形態に係るアナログ電子時計の動作を説明するためのタイミング図である。 本発明の実施の形態に係るアナログ電子時計の動作を示すフローチャートである。

図１は、本発明の実施の形態に係るアナログ電子時計のブロック図で、アナログ電子腕時計の例を示している。
図１において、アナログ電子時計は、ステッピングモータ制御回路１０１、ステッピングモータ制御回路１０１によって回転制御されるステッピングモータ１０２、ステッピングモータ制御回路１０１やステッピングモータ１０２等の各回路要素に駆動電力を供給する電源としての２次電池１０３、ステッピングモータ１０２によって駆動され時刻等を表示するアナログ表示部１１１、竜頭等によって構成された操作部１０９、２次電池１０３を充電する発電部１１０を備えている。

発電部１１０は、太陽電池、自動巻または手動巻きによって発電する発電機構、熱発電素子等の発電手段によって構成することができる。
アナログ表示部１１１は、時刻針（時針１１２、分針１１３及び秒針１１４）を有し、前記時刻針はステッピングモータ１０２によって回転駆動される。
ステッピングモータ制御回路１０１は、所定周波数の信号を発生する発振回路１０４、発振回路１０４で発生した信号を分周して計時の基準となる時計信号を発生する分周回路１０５、電子時計を構成する各電子回路要素の制御や駆動パルスの変更制御等の制御を行う制御回路１０６、制御回路１０６からの制御信号に基づいてステッピングモータ１０２にモータ回転駆動用の駆動パルスを選択し出力するステッピングモータ駆動パルス回路１０７、２次電池１０３の電圧を検出する電圧検出回路１０８を備えている。

尚、発振回路１０４及び分周回路１０５は信号発生手段を構成している。発振回路１０４、分周回路１０５、制御回路１０６、ステッピングモータ駆動パルス回路１０７は制御手段を構成している。また、電圧検出回路１０８は電圧検出手段を構成し、操作部１０９は操作手段を構成し、発電部１１０は発電手段又は充電手段を構成している。

図２は、本発明の実施の形態に使用するステッピングモータ１０２の構成図で、アナログ電子時計で一般に用いられている２極ＰＭ型ステッピングモータの例を示している。
図２において、ステッピングモータ１０２は、ロータ収容用貫通孔２０３を有するステータ２０１、ロータ収容用貫通孔２０３に回転可能に配設されたロータ２０２、ステータ２０１と接合された磁心２０８、磁心２０８に巻回されたコイル２０９を備えている。ステッピングモータ１０２をアナログ電子時計に用いる場合には、ステータ２０１及び磁心２０８はネジやカシメ等（図示せず）によって地板（図示せず）に固定され、互いに接合される。コイル２０１は、第１端子ＯＵＴ１、第２端子ＯＵＴ２を有している。

ロータ２０２は、２極（Ｓ極及びＮ極）に着磁されている。磁性材料によって形成されたステータ２０１の外端部には、ロータ収容用貫通孔２０３を挟んで対向する位置に複数（本実施の形態では２個）の切り欠き部（外ノッチ）２０６、２０７が設けられている。各外ノッチ２０６、２０７とロータ収容用貫通孔２０３間には可飽和部２１０、２１１が設けられている。
可飽和部２１０、２１１は、ロータ２０２の磁束によっては磁気飽和せず、コイル２０９が励磁されたときに磁気飽和して磁気抵抗が大きくなるように構成されている。ロータ収容用貫通孔２０３は、輪郭が円形の貫通孔の対向部分に複数（本実施の形態では２つ）の半月状の切り欠き部（内ノッチ）２０４、２０５を一体形成した円孔形状に構成されている。

切り欠き部２０４、２０５は、ロータ２０２の停止位置を決めるための位置決め部を構成している。コイル２０９が励磁されていない状態では、ロータ２０２は、図２に示すように前記位置決め部に対応する位置、換言すれば、ロータ２０２の磁極軸Ａが、切り欠き部２０４、２０５を結ぶ線分と直交するような位置（角度θ０位置）に安定して停止している。ロータ２０２の回転軸を中心とするＸＹ座標空間を４つの象限（第１象限〜第４象限）に区分している。

いま、ステッピングモータ駆動パルス回路１０７から矩形波の第１極性（例えば、第１端子ＯＵＴ１側を正極、第２端子ＯＵＴ２側を負極）の駆動パルスをコイル２０９の端子ＯＵＴ１、ＯＵＴ２間に供給して、図２の矢印方向に電流ｉを流すと、ステータ２０１には破線矢印方向に磁束が発生する。これにより、可飽和部２１０、２１１が飽和して磁気抵抗が大きくなり、その後、ステータ２０１に生じた磁極とロータ２０２の磁極との相互作用によって、ロータ２０２は図２の矢印方向に１８０度回転し、磁極軸が角度θ１位置で安定的に停止する。尚、ステッピングモータ１０２を回転駆動することによって通常動作（本実施の形態ではアナログ電子時計であるため運針動作）を行わせるための回転方向（図２では反時計回り方向）を正方向とし、その逆（時計回り方向）を逆方向としている。

次に、ステッピングモータ駆動パルス回路１０７から、前記第１極性とは異なる第２極性（前記駆動とは逆極性となるように、第１端子ＯＵＴ１側を負極、第２端子ＯＵＴ２側を正極）の矩形波の駆動パルスをコイル２０９の端子ＯＵＴ１、ＯＵＴ２に供給して、図２の反矢印ｉ方向に電流を流すと、ステータ２０１には反破線矢印方向に磁束が発生する。これにより、可飽和部２１０、２１１が先ず飽和し、その後、ステータ２０１に生じた磁極とロータ２０２の磁極との相互作用によって、ロータ２０２は前記と同一方向（正方向）に１８０度回転し、磁極軸Ａが角度θ０位置で安定的に停止する。
以後、このように、コイル２０９に対して極性の異なる信号（交番信号）を供給することによって、前記動作が繰り返し行われて、ロータ２０２を１８０度ずつ矢印方向に連続的に回転させることができるように構成されている。

ロータ２０２を逆方向（時計回り方向）に回転させる場合には、複数のパルスによって構成された逆転駆動パルス（波形の詳細は後述する。）で駆動する。各逆転駆動パルスによって１８０度ずつロータ２０２を逆方向に回転駆動し、磁極軸Ａが角度θ０、θ１の位置で交互に安定するように駆動する。前記駆動を連続的に行うことにより、ロータ２０２を逆方向に回転駆動する。

図３は、本実施の形態において、ステッピングモータ１０２を２次電池１０３の電圧に応じた態様で駆動する例を示すタイミング図である。
図３（ａ）は通常運針モードを示しており、２次電池１０３の電圧ＶＤが所定の低レベル過充電電圧閾値Ｖｔｌより小さい（ＶＤ＜Ｖｔｌ）場合の駆動態様を示すものである。ここで、低レベル過充電電圧閾値Ｖｔｌは２次電池１０３が所定の第１電圧（例えば定格電圧）以上（低レベル充電）か否かを判定するための閾値電圧である。低レベル過充電電圧閾値Ｖｔｌは、例えば、例えば２．６Ｖである。図３（ａ）には、時刻針を１秒の運針間隔で運針駆動することによって現在時刻を表示する通常運針の駆動タイミングを示している。
図３（ａ）では、正転駆動用の主駆動パルスＰＦ１ａが所定の運針間隔（本実施の形態では１秒の運針間隔）でステッピングモータ１０２のコイル２０９の端子ＯＵＴ１、ＯＵＴ２に交互に供給され、ステッピングモータ１０２が１８０度ずつ正方向に回転駆動される。これにより、ステッピングモータ１０２が駆動される毎に、秒針１１４が１秒ずつ正方向に運針駆動されることになる。

図３（ｂ）は過充電表示モードの第１の態様を示しており、２次電池１０３が過充電された場合の運針態様を示す図である。２次電池１０３の電圧ＶＤが低レベル過充電電圧閾値Ｖｔｌ以上で所定の高レベル過充電電圧閾値Ｖｔｈより小さい（Ｖｔｌ≦ＶＤ＜Ｖｔｈ）場合の駆動態様（低レベル過充電運針）を示している。ここで、高レベル過充電電圧閾値Ｖｔｈは、２次電池１０３が前記第１電圧より高い所定の第２電圧以上（高レベル充電）か否かを判定するための閾値電圧である。高レベル過充電電圧閾値Ｖｔｈは低レベル過充電電圧閾値Ｖｔｌよりも高い所定電圧（例えば２．７Ｖ）である。

図３（ｂ）では、ステッピングモータ１０２の端子ＯＵＴ１、ＯＵＴ２に、所定運針間隔（本実施の形態では１秒の運針間隔）内において、正転駆動用の２つの主駆動パルスＰＦ１ａが所定間隔ＳＦ０ａをおいて交互に供給された後、所定間隔Ｓ０ａをおいて１つの逆転駆動パルスＰＲａが供給される。逆転駆動パルスＰＲａは、複数のパルス（本実施の形態では４つのパルス（第１パルスＰＲ０、第１パルスＰＲ０と所定間隔ＳＲ０をおいた第２パルスＰＲ１、第２パルスＰＲ１に連続しこれとは逆極性の第３パルスＰＲ２、第３パルスＰＲ２に連続しこれとは逆極性の第４パルスＰＲ３ａ）によって構成されている。

前記駆動動作を所定運針間隔（本実施の形態では１秒間隔）毎に極性を代えて交互に繰り返す。これにより、各運針間隔内で、秒針１１４が２秒続けて正方向に運針駆動された後に逆方向に１秒運針駆動されることになる。即ち、各運針間隔内において、正方向への駆動回数と逆方向への駆動回数の差が通常運針の回数と同じになるようにしているため、秒針１１４の動きが通常運針とは異なるものの、前記各運針間隔内では通常運針と同じ量の運針（本実施の形態では１秒運針）が行われ、時刻針によって現在時刻が表示されることになる。このとき、各運針間隔内においてステッピングモータ１０２を複数回駆動することになるため諸費エネルギを、通常運針に比べてて大きくすることができ、２次電池１０３の過充電を速やかに防止することができる。また過充電を報知すること等ができる。

図３（ｃ）は過充電表示モードの第２の態様を示しており、２次電池１０３が高レベル過充電電圧閾値Ｖｔｈ以上（Ｖｔｈ≦ＶＤ）の場合の第１の駆動態様（第１の高レベル過充電運針）を示している。
図３（ｃ）では、図３（ｂ）と同様に、各運針間隔内において、正方向への駆動回数と逆方向への駆動回数の差が通常運針の駆動回数と同じになるようにしているが、エネルギの大きい主駆動パルスＰＦ１と逆転駆動パルスＰＲを用いて運針駆動している点で相違している。即ち、主駆動パルスＰＦ１ｂは主駆動パルスＰＦ１ａよりもパルス幅が広い、したがって、エネルギが大きい駆動パルスである。また、第４パルスＰＲ３ｂは第４パルスＰＲ３ａよりもパルス幅が広い、したがって、エネルギが大きい駆動パルスである。

これにより、秒針１１４の動きが通常運針とは異なるものの、前記各運針間隔内では通常運針と同じ量の運針（本実施の形態では１秒運針）が行われ、時刻針によって現在時刻が表示されることになる。この場合、各間隔においてステッピングモータ１０２を複数回駆動することになるため諸費エネルギを通常運針に比べて大きくすることができ又、図３（ｂ）の例よりも消費エネルギをより大きくすることができるため、２次電池１０３の過充電をより速やかに防止することができる。

図３（ｄ）は過充電表示モードの第３の態様を示しており、２次電池１０３が高レベル過充電電圧閾値Ｖｔｈ以上（Ｖｔｈ≦ＶＤ）の場合の第２の駆動態様（第２の高レベル過充電運針）を示している。
図３（ｄ）では、図３（ｂ）、（ｃ）と同様に、各運針間隔において、正方向への駆動回数と逆方向への駆動回数の差が通常運針と同じになるようにしているが、各運針間隔内において、正方向への駆動回数と逆方向への駆動回数を変えている（正転３回、逆転２回）。また、図３（ｃ）が（ｂ）と比べてパルス幅を変えているのに対して、図３（ｄ）は（ｂ）のパルス幅と同じである。

これにより、秒針１１４の動きが通常運針とは異なるものの、前記各運針間隔内では通常運針と同じ量の運針（本実施の形態では１秒運針）が行われ、時刻針によって現在時刻が表示されることになる。この場合、各間隔においてステッピングモータ１０２を複数回駆動することになるため諸費エネルギを通常運針に比べて大きくすることができ又、２次電池１０３の過充電をより速やかに防止することができる。
図４は、本発明の実施の形態に係るアナログ電子時計の動作を示すフローチャートである。

以下、図１〜図４を参照して、本発明の実施の形態に係るアナログ電子時計の動作を詳細に説明する。
先ず、アナログ電子時計の計時動作を概略説明すると、発電部１１０が発電して２次電池１０３が充電され、アナログ電子時計は２次電池１０３を電源として動作する。
発振回路１０４は所定周波数の基準クロック信号を発生し、分周回路１０５が発振回路１０４で発生した前記信号を分周して計時の基準となる時計信号を所定間隔で制御回路１０６に出力する。

制御回路１０６は、前記時間信号を計数して計時動作を行うと共に、計時する毎に所定エネルギの主駆動パルスでステッピングモータ１０２を正転駆動するように制御信号を出力する。ステッピングモータ駆動パルス回路１０７は、制御回路１０６からの前記制御信号に応答して、前記主駆動パルスでステッピングモータ１０２を正転駆動する。ステッピングモータ１０２は主駆動パルスによって正転駆動されて、アナログ表示部１１１の時刻針（時針１１２、分針１１３、秒針１１４）を正転駆動する。このようにして、主駆動パルスにより所定の運針間隔（本実施の形態では１秒間隔）で時刻針１１２〜１１４を正転駆動する運針動作（図３（ａ）の通常運針）が行われ、アナログ表示部１１１の時刻針１１２〜１１４によって現在時刻が表示される。

次に、２次電池１０３が過充電状態のときの動作を説明する。
制御回路１０６は、２次電池１０３の電圧検出間隔が経過したか否かを計測するためのカウンタ（図示せず）の計数値（検出間隔計数値）Ｎを０にリセットし（ステップＳ４０１）、電圧検出回路１０８に２次電池１０３の電圧ＶＤを検出させて、２次電池１０３の電圧ＶＤが低レベル過充電電圧閾値Ｖｔｌ以上か否かを判定する（ステップＳ４０２）。制御回路１０６は２次電池１０３が低レベル過充電電圧閾値Ｖｔｌ以上のときは、少なくとも低レベルの過充電と判定する。

制御回路１０６は、処理ステップＳ４０２において２次電池１０３の電圧ＶＤが低レベル過充電電圧閾値Ｖｔｌ未満の場合、過充電ではないと判定して、所定の運針間隔（本実施の形態では１秒間）で、通常運針モードである図３（ａ）の通常運針を行う（ステップＳ４２０）。
即ち、前述したように、制御回路１０６は、運針間隔内で主駆動パルスＰＦ１ａを用いて、秒針１１４を正方向へ所定量（本実施の形態では１秒分）運針駆動するように制御する。これにより、時刻針１１２〜１１４によって現在時刻が表示され、２次電池１０３は通常運針時の電力消費がなされる。

次に、制御回路１０６は、前記カウンタの計数値Ｎに１加算し（ステップＳ４２１）、計数値Ｎが所定の第１検出間隔（本実施の形態では１分）に対応する第１計数値になったと判定した場合は処理ステップＳ４０１に戻り、計数値Ｎが前記第１計数値になってないと判定した場合は処理ステップＳ４２０に戻って通常運針を行う（ステップＳ４２２）。
これにより、２次電池１０３が低レベル過充電電圧閾値Ｖｔｌ未満の場合、即ち、過充電になっていない場合には、第１検出間隔が経過するまでは図３（ａ）の通常運針を１秒間隔で行う毎に計数値Ｎを計数し、第１検出間隔が経過する（即ち、計数値Ｎが第１計数値になる。）毎に処理ステップＳ４０１に戻って２次電池１０３の電圧を電圧検出回路１０８で検出することになる。

制御回路１０６は、処理ステップＳ４０２において２次電池１０３の電圧ＶＤが低レベル過充電電圧閾値Ｖｔｌ以上の場合、少なくとも低レベルの過充電と判定して、電圧検出回路１０８が検出した２次電池１０３の電圧ＶＤが高レベル過充電電圧閾値Ｖｔｈ以上か否かを判定する（ステップＳ４０３）。

制御回路１０６は、処理ステップＳ４０３において２次電池１０３が高レベル過充電電圧閾値Ｖｔｈ未満（即ち、Ｖｔｌ≦ＶＤ＜Ｖｔｈ）の場合、低レベルの過充電と判定し、所定の運針間隔（本実施の形態では１秒間）で、過充電表示モードである図３（ｂ）の低レベル過充電運針を行う（ステップＳ４１２）。
即ち、前述したように、通常運針時と同じエネルギの主駆動パルスＰＦ１ａ及び逆転駆動パルスＰＲａを用いて、各運針間隔において、正方向への駆動回数と逆方向への駆動回数の差が通常運針の回数と同じ（図３（ｂ）では正転２回、逆転１回）になるように運針駆動する。

これにより、秒針１１４の動きが通常運針とは異なるものの、前記運針間隔内では通常運針と同じ量だけ運針が行われ、時刻針によって現在時刻が表示される。各運針間隔においてステッピングモータ１０２を駆動する回数が通常運針の場合よりも多いため、電力消費を大きくすることによって２次電池１０３の過充電を速やかに防止することができる。また、秒針１１４が通常運針とは異なる動きをするため、秒針１１４によって過充電であることを報知することができる。

次に、制御回路１０６は、前記カウンタの計数値Ｎに１加算し（ステップＳ４１３）、操作部１０９によって過充電表示モードの解除操作が行われたか否かを判定する（ステップＳ４１４）。制御回路１０６は、処理ステップＳ４１４において操作部１０９によって過充電表示モードの解除操作が行われたと判定すると、計数値Ｎを０にリセットし（ステップＳ４１５）、所定の運針間隔（本実施の形態では１秒）で、図３（ａ）の通常運針を行う（ステップＳ４１６）。

即ち、操作部１０９によって過充電表示モードを解除した場合、前述の如く制御回路１０６は通常運針を行い、運針間隔内で主駆動パルスＰＦ１ａを用いて、秒針１１４を正方向へ所定量（本実施の形態では１秒分）運針駆動するように制御する。これにより、時刻針１１２〜１１４によって現在時刻が表示され、２次電池１０３は通常運針時の電力消費がなされる。
次に制御回路１０６は、前記カウンタの計数値Ｎに１加算し（ステップＳ４１７）、第４検出間隔（本実施の形態では１時間）経過した（即ち、計数値Ｎが所定の第４検出間隔に対応する所定の第４計数値になった）と判定した場合は処理ステップＳ４０１に戻り、第４検出間隔経過していない（即ち、計数値Ｎが第４計数値になってない）と判定した場合は処理ステップＳ４１６に戻って通常運針を行う（ステップＳ４１８）。

制御回路１０６は、処理ステップＳ４１４において操作部１０９によって過充電表示モードの解除操作が行われていないと判定すると、所定の第２検出間隔（本実施の形態では３０秒）が経過した（即ち、計数値Ｎが第２検出間隔に対応する第２計数値になった）と判定した場合は処理ステップＳ４０１に戻り、第２検出間隔が経過していない（即ち、計数値Ｎが第２計数値になっていない）と判定した場合は処理ステップＳ４１２に戻って低レベル過充電運針を行う（ステップＳ４１９）。

これにより、２次電池１０３が低レベル過充電電圧閾値Ｖｔｌ以上かつ高レベル過充電電圧閾値Ｖｔｈ未満の低レベル過充電状態の場合、操作部１０９によって過充電表示モードの解除操作が行われないときには、第２検出間隔の間は図３（ｂ）の低レベル過充電運針が行われる。操作部１０９によって過充電表示モードの解除操作が行われた場合には、第４検出間隔の間は図３（ａ）の通常運針を行った後に処理ステップＳ４０１に戻って再び２次電池１０３の電圧を電圧検出回路１０８で検出することになる。
したがって、通常運針モードよりも電力消費を大きくすることによって２次電池１０３の過充電を速やかに防止することができ、また、秒針１１４が通常運針とは異なる動きをするため、秒針１１４によって過充電であることを報知することができる。

一方、制御回路１０６は、処理ステップＳ４０３において２次電池１０３が高レベル過充電電圧閾値Ｖｔｈ以上の場合、高レベル過充電状態と判定して、所定の運針間隔（本実施の形態では１秒間）で、過充電表示モードである図３（ｃ）の高レベル過充電運針を行う（ステップＳ４０４）。
即ち、前述したように、通常運針時や低レベル過充電運針時の主駆動パルスＰＦ１ａよりもエネルギが大きい主駆動パルスＰＦ１ｂ及び低レベル過充電運針時の逆転駆動パルスＰＲａよりもエネルギが大きい逆転駆動パルスＰＲｂを用いて、各運針間隔において、正方向への駆動回数と逆方向への駆動回数の差が通常運針の回数と同じになるように（図３（ｃ）では正転２回、逆転１回）運針駆動する。

これにより、秒針１１４の動きが通常運針とは異なるものの、前記運針間隔内では通常運針と同じ量だけ運針が行われ、時刻針によって現在時刻が表示される。低レベル過充電運針よりも電力消費を大きくすることによって２次電池１０３の過充電をより速やかに防止することができる。また、秒針１１４が通常運針とは異なる動きをするため、秒針１１４によって過充電であることを報知することができる。

尚、処理ステップＳ４０４において高レベル過充電運針を行う場合、図３（ｃ）の運針動作に代えて図３（ｄ）の運針動作を行うようにしてもよい。このように、正転駆動と逆転駆動の回数を増やしつつも正転駆動回数と逆転駆動回数の差が通常運針と同じになるように運針駆動することにより、時刻針によって現在時刻が表示しながら、電力消費を大きくすることによって２次電池１０３の過充電をより速やかに防止し、又、秒針１１４によって過充電であることを報知することができる。

次に、制御回路１０６は、前記カウンタの計数値Ｎに１加算し（ステップＳ４０５）、操作部１０９によって過充電表示モードの解除操作が行われたか否かを判定する（ステップＳ４０６）。制御回路１０６は、処理ステップＳ４０６において操作部１０９によって過充電表示モードの解除操作が行われたと判定すると、計数値Ｎを０にリセットし（ステップＳ４０７）、所定の運針間隔（本実施の形態では１秒）で、図３（ａ）の通常運針を行う（ステップＳ４０８）。

即ち、操作部１０９によって過充電表示モードを解除した場合、前述の如く制御回路１０６は、運針間隔内で主駆動パルスＰＦ１ａを用いて、秒針１１４を正方向へ所定量（本実施の形態では１秒分）運針駆動するように制御する。これにより、時刻針１１２〜１１４によって現在時刻が表示され、２次電池１０３は通常運針時の電力消費がなされる。
次に制御回路１０６は、前記カウンタの計数値Ｎに１加算し（ステップＳ４０９）、第５検出間隔（本実施の形態では３０分）が経過した（即ち、計数値Ｎが第５検出間隔に対応する所定の第５計数値になった）か否かを判定する（ステップＳ４１０）。

制御回路１０６は、処理ステップＳ４１０において第５検出間隔が経過した（即ち、計数値Ｎが第５計数値になった）と判定した場合は処理ステップＳ４０１に戻り、第５検出間隔が経過していない（即ち、計数値Ｎが第５計数値になっていない）と判定した場合は処理ステップＳ４０８に戻って通常運針を行う。
制御回路１０６は、処理ステップＳ４０６において操作部１０９によって過充電表示モードの解除操作が行われていないと判定すると、所定の第３検出間隔（本実施の形態では１０秒）が経過した（即ち、計数値Ｎが所定の第３検出間隔に対応する第３計数値になった）と判定した場合は処理ステップＳ４０１に戻り、第３検出間隔が経過していない（即ち、計数値Ｎが第３計数値になっていない）と判定した場合は処理ステップＳ４０４に戻って高レベル過充電運針を行う（ステップＳ４１１）。

これにより、２次電池１０３が高レベル過充電電圧閾値Ｖｔｈ以上の高レベル過充電状態の場合、操作部１０９によって過充電表示モードの解除操作が行われない場合には、第３検出間隔の間は図３（ｃ）の高レベル過充電運針が行われる。操作部１０９によって過充電表示モードの解除操作が行われた場合には、第５検出間隔の間図３（ａ）の通常運針を行った後に再び２次電池１０３の電圧を電圧検出回路１０８で検出することになる。
したがって、電力消費を大きくすることによって２次電池１０３の過充電をより速やかに防止することができ、また、秒針１１４が通常運針とは異なる動きをするため、秒針１１４によって過充電であることを報知することができる。

以上述べたように本実施の形態に係るアナログ電子時計は、時刻針と、前記時刻針を所定の運針間隔で所定量ずつ運針駆動して時刻表示を行う通常運針モードで前記時刻針を運針駆動する制御手段とを有するアナログ電子時計において、電源としての２次電池と、２次電池を充電する充電手段と、２次電池の電圧を検出する電圧検出手段とを備え、前記制御手段は、前記電圧検出手段が、２次電池の電圧が所定値以上になったことを検出したとき、前記時刻針を正転運針駆動及び逆転運針駆動して前記時刻針による時刻表示を行なう過充電表示モードで前記時刻針を運針駆動することを特徴としている。

ここで、前記制御手段は、前記過充電表示モードの運針間隔における前記正転運針駆動と逆転運針駆動の運針駆動量の差が、前記通常運針モードの運針間隔における運針駆動量と等しくなるように前記時刻針を運針駆動するように構成することができる。
また、前記制御手段は、前記２次電池の電圧に応じて、前記過充電表示モードの運針間隔における前記正転運針駆動と逆転運針駆動の運針駆動量の差が前記通常運針モードの運針間隔における運針駆動量と等しくなるように、前記正転運針駆動と逆転運針駆動の運針駆動量を異ならせるように構成することができる。

また、前記制御手段は、前記電圧検出手段が前記２次電池の電圧が所定値以上になったことを検出して前記過充電表示モードで所定時間運針駆動した後、前記２次電池の電圧が所定値以上になったか否かを判断して再び前記過充電表示モードで運針駆動するか否かを決定するように構成することができる。
また、前記制御手段は、前記２次電池の電圧に応じて、前記過充電表示モードで駆動する前記所定時間を異ならせるように構成することができる。

また、前記制御手段は、前記２次電池の電圧が高いほど、前記過充電表示モードで駆動する前記所定時間を短くするように構成することができる。
また、前記制御手段は、前記過充電表示モードにおける正転運針駆動用の駆動パルスとして、前記通常運針モードにおける正転運針駆動用の駆動パルスと同一エネルギの駆動パルス又は、前記通常運針モードにおける正転運針駆動用の駆動パルスよりも大きなエネルギの駆動パルスを用いて運針駆動するように構成することができる。

また、操作手段を有し、前記制御手段は、前記過充電表示モードの状態で前記操作手段により過充電表示モードの解除操作が行われたとき、前記通常運針モードで前記時刻針を運針駆動するように構成することができる。
また、前記制御手段は、前記過充電表示モードの状態で前記操作手段により過充電表示モードの解除操作が行われた場合、前記通常運針モードで前記時刻針を所定時間運針駆動した後、過充電状態のときは再び過充電表示モードに戻って駆動するように構成することができる。
また、前記制御手段は、前記２次電池の電圧が高いほど、前記通常運針モードで前記時刻針を駆動する前記所定時間を短くするように構成することができる。

したがって、アナログ電子時計が本来的に備えている機能を利用して過充電防止を図ることが可能であり、したがって、過充電保護のための特別な専用回路等を設けることなく、簡単な構成で２次電池の過充電を防止できる。
また、特別な制御検出手段を必要としないので、ＩＣサイズの大型化とコストアップを抑えることが可能になる。
また使用者に時刻針の運針具合で充電状態（充電完了）を知らせることができるので，ユーザビリティが向上する等の効果を奏する。

尚、本実施の形態では、過充電表示モードにおける正転駆動と逆転駆動の回数を２回と１回または３回と２回としたが、運針間隔内における正方向への駆動回数と逆方向への駆動回数の差が通常運針の回数と同じになるようにすればよく、種々の回数に設定することが可能である。
また、製品仕様等に応じて前記第１〜第５検出間隔を適宜設定することにより、消費させる電力量を変えることが可能である。例えば本実施の形態では、第３検出間隔は第２検出間隔よりも短くなるように設定したが、第２検出間隔を第３検出間隔よりも短くなるように設定してもよい。また、第５検出間隔は第４検出間隔よりも短くなるように設定したが、第４検出間隔を第５検出間隔よりも短くなるようにしてもよい。
また、本実施の形態では、各主駆動パルスＰ１のエネルギを変えるために、パルス幅を変えるようにしたが、パルス自体を櫛歯波にし、その櫛歯数やＯＮ／ＯＦＦデューティを変えたり、パルス電圧を変える等によっても、駆動エネルギを変えることが可能である。

本発明に係るアナログ電子時計は、アナログ電子腕時計、カレンダ機能付きアナログ電子腕時計、アナログ電子置時計等、各所のアナログ電子時計に適用可能である。

１０１・・・ステッピングモータ制御回路
１０２・・・ステッピングモータ
１０３・・・２次電池
１０４・・・発振回路
１０５・・・分周回路
１０６・・・制御回路
１０７・・・ステッピングモータ駆動パルス回路
１０８・・・電圧検出回路
１０９・・・操作部
１１０・・・発電部
１１１・・・アナログ表示部
１１２・・・時針
１１３・・・分針
１１４・・・秒針
２０１・・・ステータ
２０２・・・ロータ
２０３・・・ロータ収容用貫通孔
２０４、２０５・・・切り欠き部（内ノッチ）
２０６、２０７・・・切り欠き部（外ノッチ）
２０８・・・磁心
２０９・・・コイル
２１０、２１１・・・可飽和部
ＯＵＴ１・・・第１端子
ＯＵＴ２・・・第２端子

Claims (10)

1. 時刻針と、前記時刻針を所定の運針間隔で所定量ずつ運針駆動して時刻表示を行う通常運針モードで前記時刻針を運針駆動する制御手段とを有するアナログ電子時計において、
   電源としての２次電池と、前記２次電池を充電する充電手段と、前記２次電池の電圧を検出する電圧検出手段とを備え、
   前記制御手段は、前記電圧検出手段が、前記２次電池の電圧が所定値以上になったことを検出したとき、前記時刻針を正転運針駆動及び逆転運針駆動して前記時刻針による時刻表示を行なう過充電表示モードで前記時刻針を運針駆動することを特徴とするアナログ電子時計。
2. 前記制御手段は、前記過充電表示モードの運針間隔における前記正転運針駆動と逆転運針駆動の運針駆動量の差が、前記通常運針モードの運針間隔における運針駆動量と等しくなるように前記時刻針を運針駆動することを特徴とする請求項1記載のアナログ電子時計。
3. 前記制御手段は、前記２次電池の電圧に応じて、前記過充電表示モードの運針間隔における前記正転運針駆動と逆転運針駆動の運針駆動量の差が前記通常運針モードの運針間隔における運針駆動量と等しくなるように、前記正転運針駆動と逆転運針駆動の運針駆動量を異ならせることを特徴とする請求項２記載のアナログ電子時計。
4. 前記制御手段は、前記電圧検出手段が前記２次電池の電圧が所定値以上になったことを検出して前記過充電表示モードで所定時間運針駆動した後、前記２次電池の電圧が所定値以上になったか否かを判断して再び前記過充電表示モードで運針駆動するか否かを決定することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一に記載のアナログ電子時計。
5. 前記制御手段は、前記２次電池の電圧に応じて、前記過充電表示モードで駆動する前記所定時間を異ならせることを特徴とする請求項４記載のアナログ電子時計。
6. 前記制御手段は、前記２次電池の電圧が高いほど、前記過充電表示モードで駆動する前記所定時間を短くすることを特徴とする請求項５記載のアナログ電子時計。
7. 前記制御手段は、前記過充電表示モードにおける正転運針駆動用の駆動パルスとして、前記通常運針モードにおける正転運針駆動用の駆動パルスと同一エネルギの駆動パルス又は、前記通常運針モードにおける正転運針駆動用の駆動パルスよりも大きなエネルギの駆動パルスを用いて運針駆動することを特徴とする請求項１乃至６のいずれか一に記載のアナログ電子時計。
8. 操作手段を有し、
   前記制御手段は、前記過充電表示モードの状態で前記操作手段により過充電表示モードの解除操作が行われたとき、前記通常運針モードで前記時刻針を運針駆動することを特徴とする請求項１乃至７のいずれか一に記載のアナログ電子時計。
9. 前記制御手段は、前記過充電表示モードの状態で前記操作手段により過充電表示モードの解除操作が行われた場合、前記通常運針モードで前記時刻針を所定時間運針駆動した後、過充電状態のときは再び過充電表示モードに戻って駆動することを特徴とする請求項８記載のアナログ電子時計。
10. 前記制御手段は、前記２次電池の電圧が高いほど、前記通常運針モードで前記時刻針を駆動する前記所定時間を短くすることを特徴とする請求項９記載のアナログ電子時計。

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