JP4670233B2 - 電子時計 - Google Patents
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Description
まず、本実施の形態では、図1に示すように、電子機器としてのアナログ電子時計10と、この電子時計10から出力されるデータを受信するデータ送受信装置30とを例示して説明するが、本発明はこれらに限定する趣旨ではなく、被駆動ユニットを駆動するための駆動用コイル(アナログ電子時計における運針用駆動モータコイルに相当)を有する電子機器と駆動用モータコイルを介して通信を行い、電子機器からのデータを受信するデータ送受信装置であれば、本発明の適用が可能である。
まず、アナログ電子時計の概要構成について説明する。
図2にアナログ電子時計の概要構成ブロック図を示す。
アナログ電子時計10は、基準発振信号を生成する発振回路11と、基準発振信号を分周して分周発振信号を出力する分周回路12と、分周発振信号に基づいて駆動パルス信号を生成する駆動信号発生回路13と、駆動パルス信号を指針駆動用のモータコイル14に出力する駆動回路15とを具備している。
なお、前記データ記憶回路16に記憶される送信データとしては、電子時計10が有する固有の識別番号(以下、IDという)等である。
P1、P2はP形チャネルの電界効果型トランジスタ(以下、FETという)、N1、N2はN形チャネルのFETをそれぞれ示し、FETP1とFETP2との接続点が電圧Vddとなってアースに接続されると共に基準電圧源21を介してコンパレータ22の非反転入力端子に接続され、FETN1とFETN2との接続点は電圧Vssに接続されている。また、FETP1とFETN1との接続点となる出力端子01はモータコイル14の一端に接続され、FETP2とFETN2との接続点となる出力端子O2はモータコイル14の他端とコンパレータ21の反転入力端子に接続されている。これにより、FETP1、P2、N1、N2は、ブリッジ回路を形成している。さらに、コンパレータ22の出力端子は制御回路18に接続されている。
そして、この回路では、FETP1とFETN2、FETP2とFETN1という組み合わせでFETを閉成させることにより、モータコイル14に電流を流すようになっている。
即ち、指針を動かす場合には、駆動信号発生回路13から駆動パルス信号が出力されてFETP2とFETN1とをオン状態に設定し、図3の矢印Aのように電流を流す。一方、データ送信信号パルス発生回路17から出力されるデータ送信信号を、モータコイル14を介して外部に送信する場合には、FETP1とFETN2とをオン状態にして矢印Bのように電流を流すようになっている。
なお、データ送信時にデータ送信信号によってモータが駆動しないために実効電力を低くする必要がある。このため、データ送信信号のパルス幅は、指針を動かすモータ駆動の駆動パルス信号のパルス幅よりも短く設定されている。
次にデータ送受信装置の概要構成について、図4を参照しつつ説明する。
データ送受信装置30は、データの送信・受信の処理行う制御回路31と、該制御回路31に接続され電子時計10に対する受信データ,送信データを記憶するデータ記憶回路32と、該データ記憶回路32に記憶された受信データと図示しない発振回路から出力される基準発振信号とを受けてデータ信号を生成するデータ信号発生回路33と、該データ信号発生回路33から出力されるデータ信号を送受信コイル34に向けて出力する駆動回路35と、送受信コイル34を介して受信される信号を検出する検出回路36と、制御回路31が出力した切換制御信号SSWに基づいて送受信コイル34の送信/受信を切換えるためのスイッチ37と、を具備している。ここで、スイッチ37としては、アナログスイッチやリレーが用いられている。
次に、図5および図6を参照して実施形態の動作について説明する。
まず、通常の動作モードでは、前述した如く、FETP2とFETN1とがオン状態になったときに、指針を運針させる駆動パルス信号がモータコイル14に所定時間(約1秒)毎に印加される(ステップSP1〜3)。また、この駆動パルス信号のパルスが立ち下がる時刻t0から次のパルスが立ち上がる時刻t00までのパルス間隔は一定時間Tとなり、この時間Tはほぼ1秒に設定されている。
駆動パルス信号のパルスが立ち下がる時刻t0からある所定時間が経過した時刻t1(|t0−t1|<T)において、FETP2はオフされ、出力端子O2は電気的に浮いた状態(ハイインピーダンス状態)となる。これと同時にFETP10はオン状態となり、コンパレータ22に電源が供給され、コンパレータ22は動作状態となる。
そして、電子時計10は受信モードに切換わり、モータコイル14は、外部からの呼出信号を受信可能な状態となる(ステップSP1)。そしてその後所定の時間が経過すると再び通常の動作モードとなる。
同様に、FETP2を適宜の時刻t3でオフすることによって電子時計10は再び受信モードに切換わる。この受信モードへの移行は、駆動パルス信号が立ち上がった時刻t0から駆動パルス信号の次のパルスが立ち上がる時刻t00までに数回(図5では2回)繰り返される。
そして、データ送受信装置30から予め定められた呼出信号が電子時計10に送られると、モータコイル14は呼出信号を受信し、モータコイル14の誘起電圧がコンパレータ22の反転入力端子に出力される。
ここで、制御回路18において呼出信号が受信されたと判定した場合には、制御回路18は、FETP1とFETN2とをオン状態にするデータ送信モードに切換える(ステップSP4)。
このデータ送信モードでは、送信データがデータ記憶回路16から読み出される(ステップSP5)。さらに、制御回路18は、時刻t4で、FETP1、FETN2とをオン状態にして、FETP1→モータコイル14→FETN2(図3中の矢印B)という経路で電流を流す。
ここで、データ送受信装置30における受信動作について図7を参照して説明する。
電子時計10が送信しようとするデータ送信信号が図7(a)に示すようなものであった場合、データ送受信装置30の送受信コイル34における受信波形は図7(b)に示すようなものとなる。
制御回路31は、検出回路36の出力波形を図7(d)に示すような所定のサンプリングタイミング信号に対応するサンプリングタイミングでサンプリングし、受信データ(“1101011“)を得ることとなる。
一方、電子時計10は、データ送信を終了した後は、ステップSP3に戻って一定時間T毎に駆動パルス信号をモータコイル14に出力する通常の動作モードに自動的に復帰する。
以上の上述したように、本実施の形態によれば、データ送受信装置30からの呼出信号を受けてアナログ電子時計のデータ記憶回路16に記憶された送信データを、運針のためのモータコイル14および駆動回路15を介して送信している。従って、新たにアンテナなどを増設することなく、電子時計のデータ記憶回路に記憶されたデータを外部に送信することができる。
従って、従来、電子時計に内蔵していた時刻復帰回路等を省略でき、簡単な構成でデータ送信を実現することができる。しかも、データの送信に当たって新たにアンテナ等の増設も必要なく、今までの電子時計10の構成によって実現することが可能である。
また、スキー場のリフト券を個人データとしても同様の効果を奏することができる。
さらに、送信用のデータは、電子機器の動作状態情報でもよく、この場合には、例えば、内部の各種カウンタのカウンタ値情報や、動作負荷情報当を送信することで、外部からケースカバーを開けることなく動作状態をリアルタイムで把握するに役立てることができる。
[5.1] 第1変形例
次に図8を参照しつつ実施形態の第1変形例について説明する。
この第1変形例では、アナログ電子時計40のリュウズを操作入力手段41として構成したものである。
この電子時計40では、ユーザがリュウズ(操作入力手段41)を操作することによって、外部からの呼出信号を受信することなく、データの送信を行うことができる。この場合、実施の形態による電子時計10に比べて検出回路19の構成を省略することができる反面、リュウズ用のスイッチ(図示せず)が必要となる。
なお、上記実施形態の説明では、呼出信号検出手段にコンパレータ22を用いたが、本発明はこれに限らず、インバータ回路でもよく、この場合には、回路構成も単純になり消費電流も低減できるが、その反面、検出電圧の閾値はほぼ(Vdd-Vss)/2となり、検出レベルの設定が固定されてしまう。
また、データの送信は、1回のみ行った場合について述べたが、複数回行って、信頼性を高めるようにしてもよいことは勿論である。
また、上記実施形態の説明では、データ送信を行った後は、通常の動作モードに自動的に復帰するようにしたが、これに限らず、1度送信モードになるとこの送信モードを続行し、駆動パルス信号を駆動回路15に出力するのを止めて、データ送信を続けるようにしてもよい。この場合、通常の動作に復帰するには、ボタンやリュウズを外部から操作して行うようにすればよい。
上記実施形態の説明では、電子時計10の検出回路19は、出力端子O2がハイインピーダンス状態の場合にのみ信号受信(信号検出)を行っていたが、出力端子O1、O2を交互にハイインピーダンス状態として信号受信(信号検出)を行うように構成することも可能である。
さらに、上記実施形態の説明では、アナログ電子時計を例に挙げて説明したが、これに限らず、例えば、電動歯ブラシ、電動ひげ剃り等の駆動用コイルを有する各種電子機器にも適用可能である。
[6.1] 本発明の第1の他の態様
本発明の第1の他の態様は、基準発振信号を生成する発振回路と、該発振回路から生成する基準発振信号を分周して分周発振信号を出力する分周回路と、該分周回路から出力される分周発振信号に基づいて駆動パルス信号を生成する駆動信号発生回路と、該駆動信号発生回路から出力される駆動パルス信号によって被駆動ユニットを駆動する駆動コイルと、送信用のデータを記憶するデータ記憶ユニットと、を備えた電子時計のデータ送信方法において、ユーザが指令入力を行う操作入力工程を備え、前記指令入力に伴って、前記分周回路から出力される分周発振信号と前記データ記憶ユニットに記憶されたデータとに基づいてデータ送信信号を生成し、前記駆動信号発生回路により生成されたほぼ一定間隔の前記駆動パルス信号のパルス間で、前記データ送信信号を前記駆動コイルを介して外部データ送受信装置に向けて送信するように構成する。
本発明の第2の他の態様は、基準発振信号を生成する発振回路と、該発振回路から生成する基準発振信号を分周して分周発振信号を出力する分周回路と、該分周回路から出力される分周発振信号に基づいて駆動パルス信号を生成する駆動信号発生回路と、該駆動信号発生回路から出力される駆動パルス信号によって被駆動ユニットを駆動する駆動コイルと、送信用のデータを記憶するデータ記憶ユニットと、を備えた電子時計のデータ送信方法において、外部データ送受信装置から出力される呼出信号を前記駆動コイルを介して検出する呼出信号検出工程を備え、前記呼出信号を検出することにより前記分周回路から出力される分周発振信号と前記データ記憶ユニットに記憶されたデータとに基づいてデータ送信信号を生成し、前記駆動信号発生回路により生成されたほぼ一定間隔の前記駆動パルス信号のパルス間で、前記データ送信信号を前記駆動コイルを介して外部データ送受信装置に向けて送信するように構成する。
11…発振回路
12……分周回路
13……駆動信号発生回路
14……モータコイル
15……駆動回路
16……データ記憶回路
17……データ送信信号パルス発生回路
18……制御回路
19……検出回路
30……データ送受信装置
34……送受信コイル
41……操作入力手段(リュウズ)
P1,P2,N1,N2……電界効果型トランジスタ(FET)
Claims (10)
- 基準発振信号を生成する発振回路と、
該発振回路から生成する基準発振信号を分周して分周発振信号を出力する分周回路と、
該分周回路から出力される分周発振信号に基づいて駆動パルス信号を生成する駆動信号発生回路と、
該駆動信号発生回路から出力される駆動パルス信号によって被駆動ユニットを駆動する駆動コイルと、
送信用のデータを記憶するデータ記憶手段と、
前記分周回路から出力される分周発振信号と前記データ記憶手段に記憶されたデータとに基づいてデータ送信信号を生成するデータ送信信号パルス発生回路と、
前記駆動コイルを介して外部データ送受信装置に向けて送信する送信手段と、を有し、
前記データ送信信号のパルス幅は、前記駆動パルス信号のパルス幅より短く設定されている
ことを特徴とする電子時計。 - 請求の範囲第1項記載の電子時計において、
前記駆動信号発生回路は、前記駆動コイルの一端と第1の電源ラインとの間に接続された第1のスイッチング素子と、前記駆動コイルの他端と前記第1の電源ラインとの間に接続された第2のスイッチング素子と、前記駆動コイルの一端と第2の電源ラインとの間に接続された第3のスイッチング素子と、前記駆動コイルの他端と前記第2の電源ラインとの間に接続された第4のスイッチング素子からなり、前記第1スイッチング素子および前記第4スイッチング素子を同時にオン状態にし、あるいは前記第2スイッチング素子及び前記第3スイッチング素子を同時にオン状態にして前記駆動コイルに電流を流して前記データ送信信号を送信する
ことを特徴とする電子時計。 - 請求の範囲第1項または第2項記載の電子時計において、
前記送信手段は、前記駆動信号発生回路により生成されたほぼ一定間隔の前記駆動パルス信号のパルス間で、前記データ送信信号を前記駆動コイルを介して外部データ送受信装置に向けて送信する
ことを特徴とする電子時計。 - 請求の範囲第3項記載の電子時計において、
前記データ送信信号は、前記駆動パルス信号に同期しており、前記駆動パルス信号出力後の所定のタイミングで外部データ送受信装置に向けて送信される
ことを特徴とする電子時計。 - 請求の範囲第1項または第2項記載の電子時計において、
ユーザが指示入力を行うための操作入力手段を備え、
前記送信手段は、該操作入力手段によって所定の指示入力がなされた場合に、データを前記外部データ送受信装置に向けて送信する
ことを特徴とする電子時計。 - 請求の範囲第5項記載の電子時計において、
前記送信手段は、該操作入力手段によって前記所定の指示入力がなされた場合に、該データ送信モードに移行して、データを前記外部データ送受信装置に向けて送信し、データ送信モード中に該操作入力手段によってデータ送信停止に対応する所定の指示入力がなされた場合には、データ送信モードを解除してデータ送信を停止する
ことを特徴とする電子時計。 - 請求の範囲第1項記載の電子時計において、
外部データ送受信装置から出力される呼出信号を前記駆動用コイルを介して検出する呼出信号検出手段を備え、前記送信手段は、該呼出信号検出手段で呼出信号を検出した場合に、データを前記外部データ送受信装置に向けて送信する
ことを特徴とする電子時計。 - 請求の範囲第1項記載の電子時計において、
前記被駆動ユニットは、アナログ指針により時計動作を行うアナログ時計ユニットである
ことを特徴とする電子時計。 - 請求の範囲第1項記載の電子時計において、
前記データ記憶手段に記憶されるデータは、電子時計の動作情報データであることを特徴とする電子時計。 - 請求の範囲第1項記載の電子時計において、
前記データ記憶手段に記憶されるデータは、被駆動ユニット固有の識別データ、ユーザの個人データのいずれかである
ことを特徴とする電子時計。
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