JP4978677B2

JP4978677B2 - アナログ電子時計

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Publication number: JP4978677B2
Application number: JP2009212837A
Authority: JP
Inventors: 幸佑長谷川; 輝久常葉
Original assignee: Casio Computer Co Ltd
Current assignee: Casio Computer Co Ltd
Priority date: 2009-09-15
Filing date: 2009-09-15
Publication date: 2012-07-18
Anticipated expiration: 2029-09-15
Also published as: JP2011064469A; US8259536B2; EP2322998A2; US20110063953A1; EP2322998B1; CN102023562B; EP2322998A3; CN102023562A

Description

この発明は、複数の指針を複数のステップモータで駆動するアナログ電子時計に関する。

以前より、複数の指針を複数のステップモータ（ステッピングモータとも言う）で駆動するアナログ電子時計がある。このようなアナログ電子時計では、機能選択によって指針により指し示される情報の内容が切り換えられた場合、或いは、指針を基準位置に戻したり所定の時刻位置まで進めたりする場合等に、ステップモータを高速に駆動して指針を早送りする制御が行われる。

指針を駆動するステップモータは、モータ自体の仕様、モータの運動を指針に伝達する輪列機構ならびにモータを駆動する駆動パルスの仕様等から、最速駆動速度に限りがある。そして、その中で指針を安定的に且つ効率的に早送りできる最大の駆動速度が早送り速度として設定される。複数のステップモータを有するアナログ電子時計では、各ステップモータに設定された早送り速度が、例えば６４ｐｐｓ（pulse per second；一秒間の駆動ステップ数）や４８ｐｐｓなど異なることもある。

従来のアナログ電子時計においては、複数のステップモータを高速に駆動して複数系統の指針を早送りするのに、先ず、１つ目のステップモータを早送り駆動して１系統目の指針を早送りし、それが完了したら２つ目のステップモータを早送り駆動して２系統目の指針を早送りするというように、複数のステップモータを順番に早送り駆動させていく方式を採用するものがあった。また、同一の早送り速度が設定されている複数のステップモータを同時に駆動して２系統の指針を共に早送りする方式を採用するものもあった。

また、本発明に関連する技術として、特許文献１には、２個のモータを駆動して２系統の指針を同時に早送りさせる場合に、電力不足に陥らないように、１系統の指針のみを早送りさせる場合よりも一段階低速な早送り速度で２個のモータを同時に駆動するという技術が開示されている。

特開昭６０−１６２９８０号公報

複数のステップモータを早送り駆動して複数系統の指針を早送りする場合、１系統の指針ずつ順番に早送りを行ったのでは、早送り処理の全体の時間が長くなるという課題がある。

また、早送り処理の時間を短くするために、複数のステップモータを、各々に設定された異なる早送り速度で、それぞれ同時並列的に駆動することで、複数系統の指針を同時に早送りさせる方式を採用することも考えられる。しかしながら、ステップモータを早送り駆動するには早送り速度に応じたタイミング制御が必要である。そのため、異なる早送り速度で複数のステップモータを同時並列的に駆動するには、異なる早送り速度にそれぞれ対応した複数種類のタイミング制御を同時並列的に行うことが必要となり、タイミング制御の構成が複雑になるという課題が生じる。

この発明の目的は、早送り速度が統一されていない複数のステップモータにより複数の指針を早送りする場合に、複数のステップモータを異なる早送り速度で同時並列的に駆動することなく、短い時間で早送り動作を完了することのできるアナログ電子時計を提供することにある。

請求項１記載の発明は、上記目的を達成するため、
時刻を指示する複数の指針と、
この複数の指針を夫々駆動する複数のステップモータと、
前記複数のステップモータのうち少なくとも２つのステップモータを同時に駆動して、前記少なくとも２つの指針を同時に早送りする早送り制御手段とを有し、
前記複数のステップモータのうち少なくとも１つのステップモータの駆動可能な最高速度は、他のステップモータの駆動可能な最高速度と異なるアナログ電子時計において、
前記早送り制御手段は、
複数のステップモータのうち移動すべき指針のステップモータの駆動可能な最高速度のうちから最も遅い速度を判別する速度判別手段と、
この速度判別手段で判別された速度で、移動すべき指針のステップモータを同時に駆動する駆動制御手段と、
前記速度判別手段で判別された速度が最高速度の全てのステップモータの指針の移動が終了した後、他に移動すべき指針が残っているか否かを判別する終了判別手段と、
この終了判別手段で、移動すべき針が残っていると判別された際に、前記速度判別手段、駆動制御手段、終了判別手段を再度動作させる制御手段と、を備えたことを特徴としている。

請求項２記載の発明は、請求項１記載のアナログ電子時計において、
前記駆動制御手段は、前記少なくとも２つのステップモータを同一の周期で、タイミングをずらせて駆動することを特徴としている。

請求項３記載の発明は、請求項１又は２記載のアナログ電子時計において、
前記早送り制御手段は、
前記複数のステップモータ夫々の移動すべきステップ数を記憶する記憶手段を有し、
前記駆動制御手段は、前記ステップモータを１ステップ駆動する毎に、駆動したステップモータの移動すべきステップ数を１減算していき、移動すべきステップ数が０になったらそのステップモータの駆動を停止することを特徴としている。

請求項４記載の発明は、請求項３記載のアナログ電子時計において、
前記速度判別手段は、
前記記憶手段に移動ステップ数が記憶されているステップモータの駆動可能な最高速度のうちから最も遅い速度を判別することを特徴としている。

請求項５記載の発明は、請求項１〜４の何れか一項に記載のアナログ電子時計において、
前記早送り制御手段に周波数信号を供給する信号発生手段を備え、
前記駆動制御手段は、
前記信号発生手段から供給される前記周波数信号に基づいて早送り制御の対象である１つ又は複数のステップモータを共に１ステップずつ駆動するとともに、
前記駆動制御手段は、前記信号発生手段の周波数信号の周波数を切り換えることで早送り制御の対象である１つ又は複数のステップモータの駆動速度を切り換える周波数切換手段を有することを特徴としている。

請求項６記載の発明は、請求項１〜５の何れか一項に記載のアナログ電子時計において、
前記複数の指針には、表面に複数の記号、或いは数字、或いは文字が設けられると共に、文字盤の開口部から前記複数の記号、或いは数字、或いは文字の少なくとも一部が露出されて回転する回転円板が含まれることを特徴としている。

本発明に従うと、異なる早送り速度が設定されている複数のステップモータによって複数の指針を早送りする場合に、複数のステップモータを異なる早送り速度で同時並列的に駆動することなしに、複数の指針の早送り制御に要する時間を短くすることができるという効果がある。

本発明の実施形態のアナログ電子時計の外観構成を示す正面図である。同、アナログ電子時計の全体構成を示すブロック図である。各ステップモータの最大早送り速度と、早送り制御処理の第１例における各ステップモータの移動ステップ数とを表わした図表である。早送り制御処理の第１例における制御パターンを説明するタイムチャートである。早送り制御処理の第２例における制御パターンを説明するタイムチャートである。早送り制御処理の制御手順を示すフローチャートの前半部である。早送り制御処理の制御手順を示すフローチャートの後半部である。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。

図１は、本発明の実施形態のアナログ電子時計の外観構成を示す正面図である。

この実施形態のアナログ電子時計１は、図１に示すように、外周のケーシング１０と前面の風防ガラスとに囲まれた内側に文字盤５が設けられ、この文字盤５上に時針２、分針３、秒針４、２４時間時針１２、２４時間分針１３、１／１０秒針１５が、それぞれ回転可能に配置された構成になっている。また、文字盤５の裏側には、回転円板としての日車１８が回転可能に設けられ、その日付の記された一部分が文字盤５の開口部１７から外部に露出している。また、ケーシング１０の側面には４つの操作ボタンＢ１〜Ｂ４が設けられている。

時針２、分針３、秒針４は、文字盤５のほぼ全域にわたって回転される一方、２４時間時針１２と２４時間分針１３とは文字盤５の３時位置に設けられた小窓１１内で回転し、１／１０秒針１５は文字盤５の９時位置に設けられた小窓１４内で回転するように構成されている。

時針２、分針３、秒針４は、通常時は現在時刻を指し示しているが、時計の動作モードの切り換えによって、例えば、アラームの設定時刻を指し示したり、秒針４によって各種の動作状態が指し示されたりする。或いは、指針位置の修正のために基準位置（０時０分０秒位置）に戻されることもある。また、２４時間時針１２と２４時間分針１３も、時計の動作モードの切り換えによって、日本の現在時刻を指し示した状態から、指定の外国都市の現在時刻を指し示した状態に切り換えられることがある。また、１／１０秒針１５も、通常時は現在の曜日を指し示しているが、時計の動作モードがストップウォッチモードに切り換えられたときには基準位置に一旦移動してスタート指令があるまで停止するようになっている。

日車１８は、所定ステップ数回転駆動されることで、開口部１７に露出される日付が１日分切り換えられる構成になっている。従って、日車１８による日付表示を更新する制御は、例えば、日付変更時刻の近辺以外では日車１８を停止させておき、日付変更時刻の近辺になったら日車１８を１日分（月の変わり目には数日分）の日付が切り替わるステップ数だけ早送り駆動するように行われる。

図２には、アナログ電子時計１の全体構成を表わしたブロック図を示す。

このアナログ電子時計１は、上述した複数の指針２〜４，１２，１３，１５と、上述した日車１８と、時針２と分針３とを輪列機構２３を介して連動させて回転させる第１ステップモータ２１と、２４時間時針１２と２４時間分針１３とを輪列機構２４を介して連動させて回転させる第２ステップモータ２２と、１／１０秒針１５、秒針４および日車１８を輪列機構３３，４３，５３を介してそれぞれ独立的に回転させる第３〜第５ステップモータ３１，４１，５１と、ＣＰＵ（中央演算処理装置）を内蔵し時計の全体的な制御を行う早送り制御手段としての制御部８０と、制御部８０からの信号に基づき第１〜第５ステップモータ２１，２２，３１，４１，５１に駆動パルスを出力してステップ駆動させる駆動回路８３〜８７と、一定周期の発振信号を生成する発振回路８８と、この発振信号を分周して通常の時刻表示の際や早送り制御の際に指針の運針タイミングの基準となる周波数信号を生成する信号発生手段としての分周・割込信号発生回路８９と、上述した操作ボタンＢ１〜Ｂ４が押されることで制御部８０へ操作信号を出力するスイッチ部９０と、制御部８０のＣＰＵに作業用のメモリ空間を提供するＲＡＭ（Random Access Memory）８１と、制御部８０のＣＰＵにより実行される制御プログラムや制御データが格納されるＲＯＭ（Read Only Memory）８２とを備えている。

分周・割込信号発生回路８９は、発振回路８８の発振信号を分周することで所定の周波数信号を生成して制御部８０に供給するものである。また、分周・割込信号発生回路８９は、制御部８０からのコマンドによって分周比が切り換え可能にされており、それにより制御部８０に供給される周波数信号の周波数を様々に切り換えることが可能になっている。例えば、通常の時刻表示モードでは、１Ｈｚの周波数信号を生成して制御部８０に供給することで、制御部８０のカウンタがこの周波数信号をカウントして計時を行ったり、制御部８０がこの周波数信号やカウンタの計時データを基準に第１〜第５のステップモータ２１，２２，３１，４１，５１の駆動制御を行うことで、各指針２〜４，１２，１３，１５や日車１８によって日時や曜日が表示されるようになっている。

また、この分周・割込信号発生回路８９は、後述する早送り制御の際に、６４Ｈｚや３２Ｈｚなど、第１〜第５のステップモータ２１，２２，３１，４１，５１の最大早送り速度に応じた周波数信号を生成して制御部８０に供給することで、制御部８０がこの周波数信号を基準に第１〜第５のステップモータ２１，２２，３１，４１，５１の一部又は全部を早送り駆動する処理を行うようになっている。この分周・割込信号発生回路８９の周波数信号は、特に制限されるものではないが、制御部８０に割込信号として供給されるようになっている。

ＲＯＭ８２には、制御部８０のＣＰＵが実行する制御プログラムとして、各指針２〜４，１２，１３，１５および日車１８によって現在の日時および曜日を指し示させる時刻表示処理のプログラム、スイッチ部９０からの操作信号を受けて時計の動作モードを切り換える操作入力処理のプログラム、ならびに、時計の動作モードの切り換え等に基づいて複数の指針２〜４，１２，１３，１５および日車１８のうち１つ又は複数を指定のステップ位置まで早送りする早送り制御処理のプログラムなどが格納されている。また、ＲＯＭ８２には、制御データとして、第１〜第５ステップモータ２１，２２，３１，４１，５１にそれぞれ設定されている最大早送り速度のデータテーブルが格納されている。

図３には、各ステップモータ２１，２２，３１，４１，５１の最大早送り速度と、早送り制御処理の第１例における各ステップモータ２１，２２，３１，４１，５１の移動ステップ数とを表わした図表を示す。

図３の「最大早送り速度」の列に示すように、第１〜第５のステップモータ２１，２２，３１，４１，５１には、指針２〜４，１２，１３，１５または日車１８を安定的に早送りさせることが可能な最大早送り速度が設定され、これらが上記ＲＯＭ８２の最大早送り速度のデータテーブルに格納されている。すなわち、第１、第２、第４のステップモータ２１，２２，４１は最大早送り速度が６４ｐｐｓ（pulse per second、一秒間の駆動ステップ数）に設定され、第３と第５のステップモータ３１，５１は最大早送り速度が３２ｐｐｓに設定されている。各ステップモータ２１，２２，３１，４１，５１は、各設定された最大早送り速度およびそれより低い速度で早送り駆動することが可能にされている。

次に、指針２〜４，１２，１３，１５および日車１８のうち１個または複数を指定のステップ位置まで早送りさせる早送り制御処理について説明する。

この実施形態の早送り制御処理においては、第１〜第５ステップモータ２１，２２，３１，４１，５１のうち全部又は何れか複数を早送り制御の対象としている場合に、早送り制御の対象となっている複数のステップモータを同時並列的に早送り駆動する。また、早送り制御の対象となっている複数のステップモータの各最大早送り速度が１つの速度に統一されていない場合には、その中で最も遅い最大早送り速度（最小早送り速度）に合わせて複数のステップモータを早送り駆動するようになっている。

さらに、本実施形態の早送り制御処理では、一連の早送り制御の途中、早送りされる指針等が目的位置まで到達することで早送り制御の対象となるステップモータが減少したり、或いは、途中から早送りする指針等が追加されて早送り制御の対象となるステップモータが増加したりして、その中の最も遅い最大早送り速度が切り換わった場合には、この切り換わりに対応させて、早送り駆動させる１個又は複数のステップモータの駆動速度も切り換えるようになっている。

続いて、早送り制御処理の具体的な例を２つ示す。図４は、早送り制御処理の第１例における各ステップモータの駆動タイミングを説明するタイミングチャートである。

図３の「移動ステップ数」の列に示すように、早送り制御処理の第１例おいては、第１〜第５ステップモータ２１，２２，３１，４１，５１を、それぞれ“３２，１６，８，２４，２４”の各ステップだけ早送り駆動するように指定されているとする。これらのステップ数は、早送り開始前の各指針等の位置と早送りする目的の位置とによって適宜変化するものである。

図４の例では、先ず、早送り動作の開始時には、第１〜第５ステップモータ２１，２２，３１，４１，５１の全ての早送り動作が必要であることから、これらの最大早送り速度の中で一番遅い速度“３２ｐｐｓ”が選択されて、第１〜第５ステップモータ２１，２２，３１，４１，５１が３２ｐｐｓの速度で早送り駆動される。

そして、この３２ｐｐｓの早送り駆動が、第３ステップモータ３１により駆動される１／１０秒針１５と、第５ステップモータ５１により駆動される日車１８との両方が指定位置へ移動するまで、すなわち早送り駆動の開始から２４ステップ目まで継続される。この間、移動ステップ数が２４ステップより小さいステップに指定されている第２ステップモータ２２や第３ステップモータ３１については、指定された１６ステップや８ステップの段階でそれぞれ駆動が停止される。

そして、３２ｐｐｓの速度で２４ステップ目までの早送り駆動を行った後は、最大早送り速度が６４ｐｐｓに設定されている第１ステップモータ２１のみが早送り制御の対象となるため、続く２５ステップ目からは早送り速度が６４ｐｐｓに切り換えられて、その後の早送り制御が続けられる。そして、第１ステップモータ２１が指定の移動ステップ数（３２ステップ）だけ駆動されて、この早送り制御処理が終了される。

上記の早送り制御処理において、ステップモータ２１，２２，３１，４１，５１の全て又は何れか複数を共に駆動する際には、図４に示すように、各ステップモータに送られる駆動パルスが、１ステップの駆動周期内で、それぞれタイミングがずれて出力されるように制御される。この制御によって、ステップモータ２１，２２，３１，４１，５１のうち複数を共に駆動する場合でも駆動電流の出力期間が重なって電源電圧が大きく低下するのを回避することができる。

図５には、早送り制御処理の第２例における各ステップモータの制御パターンを説明するタイムチャートを示す。

この早送り制御処理の第２例は、例えば、時分針２，３を早送りしている途中で日付変更時刻がやってきて所定ステップだけ日車１８も早送りする場合の制御パターンを示している。

図５の例では、早送り制御の途中のタイミングｔ１までは、第１ステップモータ２１のみが早送り制御の対象であることから、この最大早送り速度（６４ｐｐｓ）で第１ステップモータ２１の早送り駆動がなされている。

そして、例えば日付変更時刻がやってきて日車１８を所定ステップ数早送り動作させるタイミングｔ１〜ｔ２の期間には、早送り制御の対象に第５ステップモータ５１が追加されることから、これらの最大早送り速度のうち遅い方の速度“３２ｐｐｓ”が選択されて、この速度で第１と第５のステップモータ２１，５１が共に駆動される。

さらに、日車１８の早送りが完了した後、時分針２，３を早送り動作させるタイミングｔ２以降の期間には、再び、早送り制御の対象が第１ステップモータ２１のみとなるため、その最大早送り速度（６４ｐｐｓ）で第１ステップモータ２１の早送り駆動がなされる。

上記の第１例（図４）と第２例（図５）に示したように、この実施形態の早送り制御処理によれば、第１〜第５のステップモータ２１，２２，３１，４１，５１のうち１つ又は複数を共に早送り駆動して指針２〜４，１２，１３，１５や日車１８のうち１つ又は複数を早送り動作させる場合に、早送り駆動の速度が適宜切り換えられながら複数のステップモータが共に駆動されるので、複数のステップモータを異なる速度で同時並列的に駆動することなく、早送り制御処理を短い時間で完了することが可能になっている。

次に、上記の早送り制御処理についてフローチャートを用いて詳細に説明する。

図６と図７には、制御部８０のＣＰＵにより実行される早送り制御処理のフローチャートを示す。このフローチャート中、定数Ｘ１〜Ｘ５により、第１〜第５のステップモータ２１，２２，３１，４１，５１の各最大早送り速度（ｐｐｓ）を表わし、変数Ｙ１〜Ｙ５により、第１〜第５のステップモータ２１，２２，３１，４１，５１を早送り駆動する必要のある残りの移動ステップ数を表わし、変数Ｘにより実際にステップモータを駆動する早送り速度（ｐｐｓ）を表わし、変数Ｙにより現在の早送り速度を続ける残りの移動ステップ数を表わしている。

この早送り制御処理は、時計の動作モードの切り換わり等により第１〜第５のステップモータ２１，２２，３１，４１，５１の早送り駆動が必要となった場合に、他の制御処理によって各ステップモータ２１，２２，３１，４１，５１を早送り駆動する移動ステップ数Ｙ１〜Ｙ５が指定されて、制御部８０のＣＰＵにより開始される。

この早送り動作の制御処理が開始されると、先ず、ＣＰＵは、第１〜第５ステップモータ２１，２２，３１，４１，５１の移動ステップ数Ｙ１〜Ｙ５が全て“０”でないか否かを確認する（ステップＳ１）。移動ステップ数Ｙ１〜Ｙ５の全てが“０”であれば、“ＹＥＳ”に分岐して、このまま早送り制御処理を終了する。

一方、全てが“０”でなければ、“ＮＯ”に分岐して、実際にステップモータを駆動する早送り速度Ｘとこの速度の駆動が続けられる移動ステップ数Ｙとの設定処理を開始する。すなわち、先ず、ステップＳ２へ移行して、早送り速度Ｘの初期値として“０”をセットする。

続いて、ステップＳ３へ移行し、第１ステップモータ２１の移動ステップ数Ｙ１が“０”でないかを確認する。その結果、“０”でなければ、早送り速度Ｘに第１ステップモータ２１の最大早送り速度Ｘ１をセットし、且つ、移動ステップ数Ｙに第１ステップモータ２１の移動ステップ数Ｙ１をセットして（ステップＳ４）、ステップＳ５へ移行する。一方、“０”であれば、そのままステップＳ５へ移行する。

ステップＳ５では、第２ステップモータ２２の移動ステップ数Ｙ２が“０”でないか判別を行い、“０”でなければ、第２ステップモータ２２の最大早送り速度Ｘ２や移動ステップ数Ｙ２を早送り速度Ｘと移動ステップ数Ｙの値に反映させる設定処理（ステップＳ６〜Ｓ１０）へ移行するが、“０”であればこの設定処理を省略してステップＳ１１へ移行する。

ステップＳ６に移行すると、先ず、ＣＰＵは第２ステップモータ２２の最大早送り速度Ｘ２が現在の早送り速度Ｘの設定値より小さいか、或いは、早送り速度Ｘが初期値“０”のままであるかを判別する。そして、何れかが“ＹＥＳ”であれば、早送り速度Ｘに第２ステップモータ２２の最大早送り速度Ｘ２をセットし、且つ、移動ステップ数Ｙに第２ステップモータ２２の移動ステップ数Ｙ２をセットする（ステップＳ７）。そして、ステップＳ１１へ移行する。

一方、ステップＳ６の判別処理で、何れも“ＮＯ”であれば、第２ステップモータ２２の最大早送り速度Ｘ２が、この時点で設定されている早送り速度Ｘと等しいか否かを判別し（ステップＳ８）、これらが等しければ、第２ステップモータ２２の移動ステップ数Ｙ２が、この時点で設定されている移動ステップ数Ｙより大きいか否かを判別する（ステップＳ９）。つまり、ステップＳ８，Ｓ９の判別結果が共に“ＹＥＳ”であれば、前段で設定された早送り速度Ｘは最大早送り速度Ｘ２と同一であり変更する必要がないが、移動ステップ数Ｙは第２ステップモータ２２の移動ステップ数Ｙ２に長く設定できることが示される。

従って、ステップＳ８，Ｓ９の判別結果が共に“ＹＥＳ”であれば、ステップＳ１０で同一速度が続けられる移動ステップ数Ｙを移動ステップ数Ｙ２にセットして、ステップＳ１１へ移行する。また、ステップＳ８，Ｓ９の判別結果の何れかが“ＮＯ”であれば、そのままステップＳ１１へ移行する。

ステップＳ１１に移行すると、続くステップＳ１１〜Ｓ１６の処理によって、設定途中の早送り速度Ｘと移動ステップ数Ｙとの設定値を、第３ステップモータ３１の最高早送り速度Ｘ３と移動ステップ数Ｙ３とを反映した値に設定しなおす。このステップＳ１１〜Ｓ１６の処理は、上記のステップＳ５〜Ｓ１０の処理と同様のもので、ステップＳ５〜Ｓ１０における処理対象のパラメータを第２ステップモータ２２のものから第３ステップモータ３１のものに変えただけである。

また、続くステップＳ１７〜Ｓ２２では、設定途中の早送り速度Ｘと移動ステップ数Ｙとの設定値を、第４ステップモータ４１の最大早送り速度Ｘ４と移動ステップ数Ｙ４とを反映した値に再設定し、次のステップＳ２３〜Ｓ２８では、設定途中の早送り速度Ｘと移動ステップ数Ｙの設定値を、第５ステップモータ５１の最大早送り速度Ｘ５と移動ステップ数Ｙ５とを反映した値に再設定する。

つまり、上記のステップＳ２〜Ｓ２８の処理により、実際にステップモータを駆動する早送り速度Ｘには、移動ステップ数Ｙ１〜Ｙ５がゼロ以上に設定されている１個又は複数のステップモータの各最大早送り速度（Ｘ１〜Ｘ５）のうち最も遅い速度が設定され、早送り速度Ｘの駆動が続けられる移動ステップ数Ｙには、最大早送り速度が早送り速度Ｘに設定されている１個又は複数のステップモータの各移動ステップ数（Ｙ１〜Ｙ５の何れか複数）のうち最も大きなステップ数が設定される。

そして、上記のステップＳ２〜Ｓ２８の設定処理が終了したら、続いて、実際にステップモータを駆動する処理（ステップＳ２９〜Ｓ４８）に移行する。

先ず、ステップＳ２９へ移行すると、ＣＰＵは、早送り駆動の基準となる割込信号の周波数を、上記設定された早送り速度Ｘに対応する値に設定する（ステップＳ２９）。すなわち、分周・割込信号発生回路８９にコマンドが出力され、分周・割込信号発生回路８９から出力される割込信号が、ステップモータを実際の駆動する早送り速度Ｘに対応した周波数に変更される。

そして、分周・割込信号発生回路８９からの割込信号の入力を待機して（ステップＳ５０）、割込信号が入力されたら、先ず、第１ステップモータ２１の移動ステップ数Ｙ１が“０”でないか確認し（ステップＳ３０）、“０”でなければ、駆動回路８３に制御パルスを出力して第１ステップモータ２１を１ステップ駆動する（ステップＳ３１）。続いて、第１ステップモータ２１の残りの移動ステップ数Ｙ１を１減算し（ステップＳ３２）、ステップＳ３３へ移行する。

一方、ステップＳ３０の判別処理で、残りの移動ステップ数Ｙ１が“０”であれば、第１ステップモータ２１を駆動する必要がないので、そのままステップＳ３３へ移行する。

続くステップＳ３３〜Ｓ３５では、上記の第１ステップモータ２１に対するステップＳ３０〜Ｓ３２と同様の処理を、第２ステップモータ２２に対して実行する。同様に、ステップＳ３６〜Ｓ３８、Ｓ３９〜Ｓ４１、Ｓ４２〜Ｓ４４により、同様の処理を、第３〜第５のステップモータ５３〜５５に対して実行する。

つまり、上記のステップＳ５０，Ｓ３０〜Ｓ４４の処理によって、分周・割込信号発生回路８９から供給される割込信号を基準に、第１〜第５のステップモータ２１，２２，３１，４１，５１のうち早送り制御の対象になっているステップモータが１ステップずつタイミングを少しずらしながら駆動される。

そして、上記早送り制御の対象となっているステップモータの１ステップずつの駆動処理が済んだら、次に、この速度で駆動が続けられるステップ数を格納した移動ステップ数Ｙの値を“１”減算して（ステップＳ４５）、この移動ステップ数Ｙが“０”になったか否かを判別する（ステップＳ４６）。その結果、“０”でなければステップＳ５０に戻って、再び、割込信号に基づく早送り対象のステップモータの１ステップの駆動処理（ステップＳ３０〜Ｓ４４）を繰り返す。

このような繰り返し処理により、割込信号の周期で、同一速度の駆動が続けられる移動ステップ数Ｙだけ、早送り制御対象のステップモータが１ステップずつ駆動されることになる。また、その途中で必要な移動ステップ数の駆動が完了されたステップモータに対しては移動ステップ数（Ｙ１〜Ｙ５）の値が“０”となることで駆動が停止されることとなる。

一方、ステップＳ４６の判別の結果、同一速度の駆動が続けられる移動ステップ数Ｙが“０”であれば、先ず、各ステップモータ２１，２２，３１，４１，５１の残りの移動ステップ数Ｙ１〜Ｙ５が全て“０”となっているか判別し、全てが“０”でなければ、早送り速度を切り換えて早送りの処理を続けるために、ステップＳ２に戻る。そして、ステップＳ２〜Ｓ２８の設定処理により、次にステップモータを駆動する早送り速度Ｘとこの早送り速度Ｘの駆動が続けられる移動ステップ数Ｙとの設定処理を行い、再び、ステップＳ２９，Ｓ５０，Ｓ３０〜Ｓ４７の早送り駆動の処理を実行する。このような繰り返しの処理により、早送り制御の対象となっているステップモータが減って最も遅い最大早送り速度が切り換わったときに、再び、早送り制御の対象となっているステップモータの最大早送り速度の中で最も遅い速度が早送り速度Ｘに設定されて、その駆動制御が続けられるようになっている。

そして、このような繰り返しの処理により、各ステップモータ２１，２２，３１，４１，５１の残りの移動ステップ数Ｙ１〜Ｙ５が全て“０”となると、ステップＳ４７の判別処理でそれが判別されて、ＣＰＵは早送り動作の制御処理を終了する。

なお、図５のタイミングチャートに示したように、或るステップモータの早送り制御の途中に、新たに早送り制御の対象となるステップモータが加わるような場合には、各ステップモータ２１，２２，３１，４１，５１の残りの移動ステップ数Ｙ１〜Ｙ５が、他の制御処理によって新たに再設定されることにより、図６，図７の早送り制御処理が割込信号の待機中に中断されて、新たに、ステップＳ１から処理が開始されるようになっている。それにより、図５のタイミングチャートに示したような各ステップモータ２１，２２，３１，４１，５１の早送り制御が遂行されるようになっている。

以上のように、この実施形態のアナログ電子時計１によれば、異なる早送り速度が設定されている複数のステップモータによって複数の指針を早送りする場合に、早送り駆動されるステップモータの数の増減があり、駆動されるステップモータの中で最小の最大早送り速度が変化する場合には、その最小の最大早送り速度が変化するタイミングで最小の最大早送り速度での早送り駆動に切り換えるので、容易に効率よく複数のステップモータの早送り駆動を行うことができる。

また、最小の最大早送り速度の指針の早送りが先に終了した場合には、早送りを行う残りの指針の中で最小の最大早送り速度に速度を上昇させて早送りを行うので、不必要に遅い早送り速度で早送り駆動を続ける必要がなく、効率よく早送りを行うことができる。

また、一部の指針がその最小の最大早送り速度で早送り駆動されている途中で更に遅い最大早送り速度が設定されている指針が早送り駆動に加わる場合には、この指針が早送りに加わるタイミングで遅い最大早送り速度に低下させて早送り駆動を行うので、事前から遅い早送り速度に合わせる必要がない。

また、複数のステップモータの１ステップずつの駆動周期内に、これらの複数のステップモータの各々に少しずつタイミングをずらして１ステップ分の駆動パルスを出力していくので、一度に過剰な電力を必要とすることがなく、安定して複数の指針の早送り駆動を行うことができる。

また、分周・割込信号発生回路の分周比を切り換えることにより、分周・割込信号発生回路からＣＰＵへ入力する様々な周波数の割込信号に同期させて早送り制御を行うことができるので、複数のステップモータの早送り制御を容易に行うことができる。

また、このような複数のステップモータの駆動によって早送りされる指針には、輪列機構によって回転される回転円板も含まれ、回転円板上に記された記号の一部を文字盤上に露出することによって日付などの表示や切り換えを行う場合にも利用することができる。

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、最も遅い最大早送り速度Ｘによる移動ステップ数Ｙの駆動が終了した段階で、改めて次の最も遅い最大早送り速度Ｘと移動ステップ数Ｙとを計算するようにしているが、ステップモータの駆動を開始する前に、早送り開始から終了までに何度か切り換わる各早送り速度Ｘと、各早送り速度の駆動が続けられる各移動ステップ数Ｙとを計算しておくなど、早送り駆動の制御に必要な各パラメータの求め方は種々に変更可能である。

また、上記実施形態では、割込信号を基準として複数のステップモータを早送り駆動する例を示したが、もっと速い周波数信号をハードウェアやソフトウェアのカウンタによって計数することで複数のステップモータを早送り駆動するタイミングを取得するようにしても良い。

その他、指針や回転円板の種類や数、ステップモータの数や仕様など、実施の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。

１アナログ電子時計
２時針
３分針
４秒針
５文字盤
１１，１４小窓
１２，１３２４時分針
１５１／１０秒針
１７開口部
１８日車
２１，２２，３１，４１，５１ステップモータ
８０制御部
８９分周・割込信号発生回路

Claims

時刻を指示する複数の指針と、
この複数の指針を夫々駆動する複数のステップモータと、
前記複数のステップモータのうち少なくとも２つのステップモータを同時に駆動して、前記少なくとも２つの指針を同時に早送りする早送り制御手段とを有し、
前記複数のステップモータのうち少なくとも１つのステップモータの駆動可能な最高速度は、他のステップモータの駆動可能な最高速度と異なるアナログ電子時計において、
前記早送り制御手段は、
複数のステップモータのうち移動すべき指針のステップモータの駆動可能な最高速度のうちから最も遅い速度を判別する速度判別手段と、
この速度判別手段で判別された速度で、移動すべき指針のステップモータを同時に駆動する駆動制御手段と、
前記速度判別手段で判別された速度が最高速度の全てのステップモータの指針の移動が終了した後、他に移動すべき指針が残っているか否かを判別する終了判別手段と、
この終了判別手段で、移動すべき針が残っていると判別された際に、前記速度判別手段、駆動制御手段、終了判別手段を再度動作させる制御手段と、
を備えたことを特徴とするアナログ電子時計。
前記駆動制御手段は、前記少なくとも２つのステップモータを同一の周期で、タイミングをずらせて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。
前記早送り制御手段は、
前記複数のステップモータ夫々の移動すべきステップ数を記憶する記憶手段を有し、
前記駆動制御手段は、前記ステップモータを１ステップ駆動する毎に、駆動したステップモータの移動すべきステップ数を１減算していき、移動すべきステップ数が０になったらそのステップモータの駆動を停止することを特徴とする請求項１又は２に記載のアナログ電子時計。
前記速度判別手段は、
前記記憶手段に移動ステップ数が記憶されているステップモータの駆動可能な最高速度のうちから最も遅い速度を判別することを特徴とする請求項３記載のアナログ電子時計。
前記早送り制御手段に周波数信号を供給する信号発生手段を備え、
前記駆動制御手段は、
前記信号発生手段から供給される前記周波数信号に基づいて早送り制御の対象である１つ又は複数のステップモータを共に１ステップずつ駆動するとともに、
前記駆動制御手段は、前記信号発生手段の周波数信号の周波数を切り換えることで早送り制御の対象である１つ又は複数のステップモータの駆動速度を切り換える周波数切換手段を有することを特徴とする請求項１〜４の何れか一項に記載のアナログ電子時計。
前記複数の指針には、表面に複数の記号、或いは数字、或いは文字が設けられると共に、文字盤の開口部から前記複数の記号、或いは数字、或いは文字の少なくとも一部が露出されて回転する回転円板が含まれることを特徴とする請求項１〜５の何れか一項に記載のアナログ電子時計。