JP6327013B2 - 電子時計の針位置検出方法および電子時計 - Google Patents

Description

本発明は、電子時計の針位置検出方法および電子時計に関する。

従来、指針を駆動させることで時刻を表示させる時計において、現在の指針位置を光センサーを用いて検出する構成が知られている（例えば、特許文献１参照）。
特許文献１に記載の電子時計は、五番車、三番車、二番車、日の裏車、筒車で構成される時分針用輪列を時分針モーターで駆動し、筒車に固定された時針と、二番車に固定された分針とを駆動する。さらに、第１歯車である筒車よりも回転速度が遅い２４時中間車を設け、前記筒車に形成した検出孔を検出する時分針光センサと、前記２４時中間車に形成した検出孔を検出する２４時針光センサとを備える。そして、数ステップ毎に２４時針光センサを作動して、２４時中間車の検出孔を検出した後、１ステップ毎に時分針光センサを作動させて、筒車の検出孔を検出することで、時分針が基準位置に位置することを検出していた。

特開２００９−２６４８８５号公報

ところで、２４時中間車は時分針が２４時間分移動した際に１回転するため、前記２４時針光センサで検出孔を検出するまでに最大で２４時間分の時分針を駆動する必要がある。このため、仮に２４時針光センサが故障していた場合は、時分針モーターで２４時中間車を１回転つまり時分針を２４時間分駆動させなければ故障であることを判定できない。このため、消費電力が増大するという問題がある。
さらに、２４時中間車は、２４時針を有する電子時計でなければ設けられないため、２４時針を備えない一般的なレイアウトの電子時計には適用できないという問題もある。

本発明の目的は、消費電力を抑制でき、かつ、一般的なレイアウトの電子時計に適用できる電子時計の針位置検出方法および電子時計を提供することにある。

本形態の電子時計の針位置検出方法は、第一検出孔を有する第一の車と、前記第一の車の回転が減速して伝達され、かつ第二検出孔を有する第二の車と、前記第一の車または前記第二の車に連動して回転し、かつ前記第二の車よりも周期が短く、第三検出孔を有する第三の車と、を有する電子時計の針位置検出方法であって、前記第三検出孔が前記第一基準位置に位置することを検出する第一検出工程と、前記第一検出工程により、前記第三検出孔が第一基準位置に位置することが検出された場合に、前記第一検出孔および第二検出孔の位置が電子時計を表面から見た平面視で重なって第二基準位置に位置することを検出する第二検出工程と、を有することを特徴とする。

本形態では、最初に第一検出工程で第三の車の第三検出孔を検出する。第三の車の検出孔は光センサなどで単独で検出できるので、第三の車をある程度高速で回転して検出でき、第一検出工程の処理時間も短くできる。
そして、第三の車の第三検出孔を検出すると、第二検出工程で、第一の車および第二の車の各検出孔が平面視で重なった状態を光センサなどで検出する。この際、複数の検出孔が平面視で重なった状態を検出するには、各車の周期や回転方向が異なるため、各車の回転速度を抑える必要がある。ここで、本発明では、第一から第三の車は連動して回転するため、第三検出孔を検出してから第一の車を所定角度回転させる間に第一検出孔および第二検出孔が重なった状態を検出できるように設定できる。したがって、第二検出工程の処理時間も短くでき、第一の車および第二の車が基準位置に位置することを短時間で検出できる。
また、第三の車が設けられていない場合は、第一の車および第二の車を１ステップずつ回転させながら各検出孔が重なった状態を検出しなければならず、時針および分針の針位置を検出する場合であれば最大で１２時間分回転しなければならない。このため、光センサなどの作動回数が増えて消費電力が増大する。
これに対し、本形態では、第三の車の第三検出孔を検出してから、第一検出孔および第二検出孔が重なった状態を検出できる可能性がある間だけ光センサなどを作動すればよい。このため、光センサなどの作動回数を低減できて消費電力も低減できる。
さらに、第三の車は第一の車に比べて周期が短いため、第三検出孔を検出できる周期も短い。したがって、第三検出孔を検出する光センサなどに異常がある場合も早期に検出でき、無駄に電力を消耗することを防止できる。
また、第三の車として第二の車よりも周期が短いものを設ければよいので、一般的なレイアウトの電子時計に適用できる。

本形態の電子時計の針位置検出方法では、前記第一検出工程における前記第一から第三の車を回転させる速度は、前記第二検出工程における前記第一から第三の車を回転させる速度よりも高速であることが好ましい。

本形態によれば、第一検出工程での各車の回転速度と、第二検出工程での各車の回転速度とを別々に設定できるので、各車の検出孔を検出可能な範囲で高速に回転できる。このため、各検出工程の処理時間を短くできる。

本形態の電子時計の針位置検出方法において、前記第一検出工程は、前記第三の車を第一設定角度回転させるごとに、前記第三検出孔が前記第一基準位置に位置するか否かを検出する検出処理を実行し、前記第一設定角度は、前記第三の車を前記第一設定角度回転させた際の前記第三検出孔が、前記第三の車を前記第一設定角度回転させる前に前記第三検出孔が配置されていた領域の一部に重なるように設定されていることが好ましい。
本形態によれば、前記第三の車を第一設定角度回転させると、第三検出孔はその一部が回転前の第三検出孔が配置されていた領域に重なるため、第三検出孔を確実に検出することができる。

本形態の電子時計の針位置検出方法において、前記第二検出工程は、前記第一検出工程で第三検出孔を検出してから前記第一の車を第二設定角度回転させるまでの期間だけ行われることが好ましい。
本形態によれば、第二検出工程を実行する期間を限定しているので、第二検出工程の実行時の消費電力を低減することができる。

本形態の電子時計は、第一検出孔を有する第一の車と、前記第一の車の回転が減速して伝達され、かつ第二検出孔を有する第二の車と、前記第一の車または前記第二の車に連動して回転し、かつ前記第二の車よりも周期が短く、第三検出孔を有する第三の車と、前記第三の車に平面視で重なり、前記第一の車および第二の車に平面視で重ならない第一基準位置に配置される第一発光部および第一受光部を備える第一検出装置と、前記第一の車および第二の車が平面視で重なる第二基準位置に配置される第二発光部および第二受光部を備える第二検出装置と、を有することを特徴とする。
本形態の電子時計によれば、前記電子時計の針位置検出方法と同様の作用効果を奏することができる。

本形態の電子時計において、前記第一の車に分針が取り付けられ、前記第二の車に時針が取り付けられていることが好ましい。
本形態によれば、時針および分針の針位置検出を行うことができる。特に、１つのモーターで時針および分針を駆動する一般的な時計において、時針および分針の針位置検出は最大で１２時間分の駆動が必要になるため、針位置検出処理に時間がかかり、消費電力が増大するが、本形態によれば、針位置検出処理時間を短縮でき、消費電力も低減できる。

本形態の電子時計において、前記第三の車は、日の裏車であることが好ましい。
本形態によれば、日の裏車は、二番車と筒車とを連動させるために一般的に設けられる車であり、この日の裏車を第三の車として、針位置検出に利用することで、別途新規の部品を追加する必要が無い。このため、一般的なレイアウトの電子時計に広く適用できる。

本形態の電子時計において、前記第一の車、第二の車、第三の車を回転させる駆動装置と、前記駆動装置を制御する回転制御手段と、前記第一検出装置、前記第二検出装置および前記回転制御手段を制御する検出制御手段とを備え、前記検出制御手段は、前記第三の車が第一設定角度回転する毎に、前記第一検出装置を作動して前記第三検出孔を検出し、前記第三検出孔を第一検出装置で検出した後、前記第二検出装置を作動して第一検出孔および第二検出孔が平面視で重なる状態を検出することが好ましい。
本形態によれば、第一検出装置で第三の車の第三検出孔を検出してから、第二検出装置で第一検出孔および第二検出孔が平面視で重なった状態を検出できるので、特に第二検出装置の作動回数を低減できて消費電力も低減できる。さらに、第三の車は第一の車に比べて周期が短いため、第一検出装置に異常がある場合も早期に検出でき、無駄に電力を消耗することを防止できる。

本形態の電子時計において、前記検出制御手段は、前記第一検出装置を作動して前記第三検出孔を検出する処理を行う間は、前記回転制御手段によって前記駆動装置の回転速度を第一回転速度に設定し、前記第二検出装置を作動して第一検出孔および第二検出孔が平面視で重なる状態を検出する処理を行う間は、前記回転制御手段によって前記駆動装置の回転速度を前記第一回転速度に比べて遅い第二回転速度に設定することが好ましい。
本形態によれば、第一検出装置が作動している間での各車の回転速度と、第二検出装置が作動している間での各車の回転速度とを別々に設定できるので、各車の検出孔を検出可能な範囲で高速に回転できる。このため、各検出装置による処理時間を短くできる。

本発明の実施形態に係る電子時計を示す正面図。 前記電子時計の時分針駆動機構を示す分解斜視図。 前記電子時計の時分針駆動機構を示す分解斜視図。 前記電子時計の針位置検出装置を示すブロック図。 前記電子時計の日の裏車の回転角度を説明する図。 前記電子時計の指示時刻が０時０分の場合の時分針用輪列を示す図。 前記電子時計の指示時刻が１時３０分の場合の時分針用輪列を示す図。 前記電子時計の指示時刻が３時０分の場合の時分針用輪列を示す図。 前記電子時計の指示時刻が４時３０分の場合の時分針用輪列を示す図。 前記電子時計の指示時刻が６時０分の場合の時分針用輪列を示す図。 前記電子時計の指示時刻が７時３０分の場合の時分針用輪列を示す図。 前記電子時計の指示時刻が９時０分の場合の時分針用輪列を示す図。 前記電子時計の指示時刻が１０時３０分の場合の時分針用輪列を示す図。 前記電子時計の針位置検出処理を示すフローチャート。

以下、一実施形態を図面に基づいて説明する。
図１は、一実施形態に係る電子時計１の概略正面図である。電子時計１は、ＧＰＳ衛星などの位置情報衛星から送信される衛星信号や、標準電波等の時刻情報を取得可能な電波を受信して表示時刻を修正する針位置検出機能付きの電子時計である。電子時計１は、通常の時分秒の各指針による１２時間表示に加えて、日付表示、ストップウォッチ機能を行う１／５秒ＣＧ（クロノグラフ）表示、分ＣＧ表示、時ＣＧ表示の複数の表示機能を備えている。

電子時計１は、図１に示すように、時刻を１２時間表示する時針２、分針３、小秒針４と、１／５秒ＣＧ針５、分ＣＧ針６、時ＣＧ針７と、日付を表示する日車８とを備えている。
時針２、分針３および１／５秒ＣＧ針５は、電子時計１の文字板９の略中央に同軸上でかつ回動可能に設けられている。
小秒針４は、文字板９の中央よりも１０時側で時針２および分針３とは独立した軸上に回動可能に設けられている。
分ＣＧ針６は、文字板９の中央よりも２時側で１／５秒ＣＧ針５とは独立した軸上に回動可能に設けられている。
時ＣＧ針７は、文字板９の中央よりも６時側で１／５秒ＣＧ針５および分ＣＧ針６とは独立した軸上に回動可能に設けられている。

電子時計１は、図２，３に示す時針２、分針３を駆動する時分針駆動機構１０を備えている。電子時計１は、さらに、図示は省略するが、小秒針４を駆動する秒針駆動機構と、１／５秒ＣＧ針５を駆動する１／５秒ＣＧ針駆動機構と、分ＣＧ針６を駆動する分ＣＧ針駆動機構と、時ＣＧ針７を駆動する時ＣＧ針駆動機構と、日車８を駆動するカレンダー駆動機構とを備えている。
また、電子時計１は、リューズ９１およびボタン９２〜９５を備え、ユーザーが操作可能な外部操作手段９０を備える。さらに、電子時計１は、図示は省略するが、各駆動機構等を駆動する二次電池と、電波を受信するアンテナと、前述の各駆動機構、二次電池、アンテナ等を支持する地板や輪列受け、回路ブロックなどを備えている。

［時分針駆動機構］
時分針駆動機構１０は、図２，３にも示すように、駆動装置である時分モーター２０と、時分モーター２０からの駆動力を伝達する時分針用輪列３０と、時分モーター２０の駆動を制御する回転制御手段６１（図４参照）とを備えている。なお、図２は、時分針駆動機構１０を電子時計１の裏面側から見た分解斜視図であり、図３は、図２の時分針駆動機構１０を電子時計１の表面側から見た分解斜視図である。

時分モーター２０は、ローター２１を有する一般的なステッピングモーターで構成されている。
時分針用輪列３０は、時分モーター２０のローター２１に一体的に形成されたローターかな２１１に噛合する五番車３１と、五番車３１のかな３１１に噛合する三番車３２と、三番車３２のかな３２１に噛合する二番車３３と、二番車３３のかな３３１に噛合する日の裏車３４と、日の裏車３４のかな３４１に噛合する筒車３５とを備える。
二番車３３および筒車３５は、１／５秒ＣＧ針５が取り付けられた１／５秒ＣＧ車（図示略）と同軸上に配置されている。また、二番車３３には分針３が固定され、筒車３５には時針２が固定されている。

回転制御手段６１は、前記時分モーター２０に駆動パルスを出力して時分モーター２０の回転駆動を制御する。本実施形態の回転制御手段６１は、駆動パルスの周波数を少なくとも３段階に切り替え可能に構成されている。
ここで、本実施形態の前記時分針用輪列３０の減速比は、時分モーター２０に１パルス入力すると、前記分針３が１／１２分だけ運針するように設定されている。このため、通常運針時には、１２パルスで１分（６０秒）分運針されるので、回転制御手段６１は駆動パルスの周波数を１／５Ｈｚに設定する。
一方、針位置検出時には、二段階の早送りが可能なように、回転制御手段６１は駆動パルスの周波数を、第１周波数（例えば８５．３Ｈｚ）と、第１周波数よりも低い第２周波数（例えば２０Ｈｚ）に設定する。
すなわち、時分モーター２０のローター２１は、駆動パルスの周波数が第１周波数に設定されている場合は第一回転速度で駆動し、駆動パルスの周波数が第２周波数に設定されている場合は、第一回転速度に比べて遅い第二回転速度で駆動する。

ここで、時分モーター２０を駆動するとローター２１が回転し、この回転運動はローターかな２１１、五番車３１、三番車３２、二番車３３の順に適切な減速比で減速されながら伝達される。そして、時分モーター２０を通常運針時の周波数で駆動すると、二番車３３および分針３は１時間で一周する周期（速度）で回転する。また、二番車３３の回転運動は、日の裏車３４、筒車３５の順に適切な減速比で減速されながら伝達されて、筒車３５および時針２は１２時間で１周する周期（速度）で回動する。
さらに、本実施形態では、日の裏車３４は、１時間半で一周する周期（速度）で回転する。
ここで、本実施形態では、第一の車は二番車３３であり、第二の車は筒車３５であり、第三の車は日の裏車３４である。すなわち、時分モーター２０の回転運動は、ローター２１、五番車３１、三番車３２を介して第一の車である二番車３３に伝達され、この第一の車である二番車３３の回転は日の裏車３４を介して第二の車である筒車３５に減速して伝達される。また、第三の車である日の裏車３４は、第一の車である二番車３３の回転が減速して伝達されるため、第一の車である二番車３３や第二の車である筒車３５に連動して回転する。さらに、第三の車である日の裏車３４の周期（１．５時間）は、第二の車である筒車３５の周期（１２時間）よりも短い。

［針位置検出機構］
次に、本実施形態の針位置検出機構について、図４も参照して説明する。
図４に示すように、本実施形態では、針位置検出機構として、時分針光センサー４０と、日の裏車光センサー５０と、検出制御手段６２とが設けられている。
各光センサー４０，５０は、それぞれ発光素子４１，５１と、受光素子４２，５２とを備えており、前記検出制御手段６２で制御されている。

時分針光センサー４０は、時分モーター２０および時分針用輪列３０で駆動される時針２および分針３が基準位置、具体的には１２時位置（０時０分または１２時０分を指示する位置）に位置することを検出するものである。
日の裏車光センサー５０は、日の裏車３４の回転角度が所定角度となる状態を検出するものである。

以下、各光センサーを詳細に説明する。
［時分針光センサー］
五番車３１、三番車３２、二番車３３、筒車３５には、図２〜４に示すように、時分針光センサー４０での検出に用いられる検出孔３１Ａ，３２Ａ，３３Ａ，３５Ａが形成されている。したがって、第一の車である二番車３３に形成された検出孔３３Ａが本発明の第一検出孔であり、第二の車である筒車３５に形成された検出孔３５Ａが本発明の第二検出孔である。また、各検出孔３１Ａ，３２Ａ，３３Ａ，３５Ａの平面形状は、円形に形成されている。
そして、時針２および分針３が１２時位置に配置された時に、前記検出孔３１Ａ，３２Ａ，３３Ａ，３５Ａの位置が、電子時計１を表面側から見た平面視で第二基準位置に一致するように、つまり第二基準位置において各検出孔３１Ａ，３２Ａ，３３Ａ，３５Ａが互いに重なり合う位置となるように設定されている。このため、時針２および分針３の基準位置は１２時位置とされている。

検出孔３１Ａ，３２Ａ，３３Ａ，３５Ａが一致する第二基準位置には、第二検出装置である透過型の時分針光センサー４０が設けられている。時分針光センサー４０は、発光素子４１（第二発光部）と受光素子４２（第二受光部）とを備え、これらの発光素子４１および受光素子４２は、五番車３１、三番車３２、二番車３３、日の裏車３４、筒車３５の厚み方向両側に設けられ、これらを挟んで互いに対向して配置されている。

発光素子４１は、図示を略すが、地板の表側に配置された回路ブロックに実装されている。また、受光素子４２は、地板より裏蓋側に配置された回路ブロックに実装されている。この発光素子４１および受光素子４２間に、５つの車３１，３２，３３，３４，３５が配置されている。
なお、前記発光素子４１および受光素子４２間に地板や輪列受が配置されている場合には、これらの地板や輪列受にも、時分針光センサー４０の透光を阻害しないように透光孔が設けられている。

検出制御手段６２は、後述するように、第二検出工程において、時分モーター２０が１ステップ駆動されるごとに、時分針光センサー４０を作動する。そして、五番車３１、三番車３２、二番車３３、筒車３５が回動して検出孔３１Ａ，３２Ａ，３３Ａ，３５Ａが一致した状態で、時分針光センサー４０の発光素子４１から検出光が発せられると、各検出孔３１Ａ，３２Ａ，３３Ａ，３５Ａを通過して受光素子４２で受光される。このため、時針２および分針３が１２時位置、つまり、基準位置の状態であることが検出される。
なお、時分針光センサー４０の作動は、後述するように日の裏車光センサー５０によって日の裏車３４の検出孔３４Ａが検出されてから、時分モーター２０が１８０ステップ駆動されるまでの期間、すなわち、二番車３３が第二設定角度（９０度）回転されるまでの期間だけ行われる。その後は、時分針光センサー４０は停止され、再度、日の裏車光センサー５０によって日の裏車３４の検出孔３４Ａが検出されると、時分針光センサー４０も再度作動される。

［日の裏車光センサー］
日の裏車３４には、図２〜４に示すように、本発明の第三検出孔である検出孔３４Ａが形成されている。この検出孔３４Ａは、組み立て時の位置決め用に用いられ、時針２および分針３が基準位置、すなわち、１２時位置にあるとき、初期位置Ｐ０（図５）に位置するように設定されている。この初期位置Ｐ０は、図６にも示すように、日の裏車３４以外の五番車３１、三番車３２、二番車３３、筒車３５と平面視で重ならない位置に設定されている。

本実施形態では、日の裏車３４は、時分モーター２０に４５パルスの駆動信号が入力されると第一設定角度として１５度（３６０度／２４）回転するように設定されている。この際、前記第一設定角度は、図５に示すように、第三の車である日の裏車３４を第一設定角度（１５度）回転させた際の検出孔３４Ａが、日の裏車３４を回転させる前に検出孔３４Ａが配置されていた領域の一部に重なるように設定されている。具体的には、前記第一設定角度は、日の裏車３４を第一設定角度（１５度）回転させた際に、前記検出孔３４Ａの中心点の移動距離が前記検出孔３４Ａの直径以下となるように設定されている。このため、日の裏車３４が第一設定角度回転する前後における検出孔３４Ａの領域は、一部が重なるように設定されている。なお、検出孔３４Ａの平面形状も円形である。
そして、本実施形態では、日の裏車３４の回転方向において、前記初期位置Ｐ０よりも少し手前の位置Ｐ１を第一基準位置Ｐ１としている。すなわち、日の裏車３４は、検出孔３４Ａが第一基準位置Ｐ１に位置する状態から第一設定角度（１５度）回転すると、検出孔３４Ａが初期位置Ｐ０に位置するように設定されている。

第一基準位置Ｐ１には、第一検出装置である透過型の日の裏車光センサー５０が設けられている。日の裏車光センサー５０は、時分針光センサー４０と同様に、発光素子５１（第一発光部）と受光素子５２（第一受光部）とを備え、これらの発光素子５１および受光素子５２は、日の裏車３４を挟んで互いに対向して配置されている。
検出制御手段６２は、後述するように、第一検出工程において、時分モーター２０に４５パルスの駆動信号が入力されるごとに、日の裏車光センサー５０を作動する。

ここで、日の裏車３４は、１時間半で１回転するため、検出孔３４Ａが初期位置Ｐ０に位置するのは、図６〜図１３の８パターン存在する。具体的には、時針２および分針３で指示される時刻が、０時０分（１２時０分）、１時３０分、３時０分、４時３０分、６時０分、７時３０分、９時０分、１０時３０分の場合に、検出孔３４Ａは初期位置Ｐ０に位置する。そして、時針２および分針３で指示される時刻が、これらの時刻の３．７５分前を指示する場合に、検出孔３４Ａが第一基準位置Ｐ１に位置することになる。

図６は、時針２および分針３で指示される時刻が０時０分（１２時位置）のときの時分針用輪列３０の状態を示す平面図である。この場合、各検出孔３１Ａ，３２Ａ，３３Ａ，３５Ａは、電子時計１を表面から見た平面視において、第二基準位置で互いに重なっている。また、検出孔３４Ａは、初期位置Ｐ０に位置している。
図７は、時針２および分針３で指示される時刻が１時３０分のときの時分針用輪列３０の状態を示す平面図である。この場合、各検出孔３１Ａ，３２Ａ，３３Ａ，３５Ａは、平面視において互いに重なっていない。例えば、筒車３５の検出孔３５Ａは、第二基準位置から１／８回転（４５度回転）し、二番車３３の検出孔３３Ａは、１．５回転（５４０度回転）する。また、検出孔３４Ａは、１回転して初期位置Ｐ０に位置している。

図８は、時針２および分針３で指示される時刻が３時０分のときの時分針用輪列３０の状態を示す平面図である。この場合、各検出孔３１Ａ，３３Ａは平面視において、第二基準位置で互いに重なっているが、検出孔３２Ａ，３５Ａは、他の検出孔３１Ａ，３３Ａとは平面視において重なっていない。また、検出孔３４Ａは、初期位置Ｐ０に位置している。
図９は、時針２および分針３で指示される時刻が４時３０分のときの時分針用輪列３０の状態を示す平面図である。この場合、各検出孔３１Ａ，３２Ａ，３３Ａ，３５Ａは、平面視において互いに重なっていない。また、検出孔３４Ａは、初期位置Ｐ０に位置している。

図１０は、時針２および分針３で指示される時刻が６時０分のときの時分針用輪列３０の状態を示す平面図である。この場合、各検出孔３１Ａ，３２Ａ，３３Ａは平面視において、第二基準位置で互いに重なっているが、検出孔３５Ａは、他の検出孔とは平面視において重なっていない。また、検出孔３４Ａは、初期位置Ｐ０に位置している。
図１１は、時針２および分針３で指示される時刻が７時３０分のときの時分針用輪列３０の状態を示す平面図である。この場合、検出孔３１Ａ，３２Ａ，３３Ａ，３５Ａは、平面視において互いに重なっていない。また、検出孔３４Ａは、初期位置Ｐ０に位置している。

図１２は、時針２および分針３で指示される時刻が９時０分のときの時分針用輪列３０の状態を示す平面図である。この場合、各検出孔３１Ａ，３３Ａは平面視において、第二基準位置で互いに重なっているが、検出孔３２Ａ，３５Ａは、他の検出孔とは平面視において重なっていない。また、検出孔３４Ａは、初期位置Ｐ０に位置している。
図１３は、時針２および分針３で指示される時刻が１０時３０分のときの時分針用輪列３０の状態を示す平面図である。この場合、各検出孔３１Ａ，３２Ａ，３３Ａ，３５Ａは、平面視において互いに重なっていない。また、検出孔３４Ａは、初期位置Ｐ０に位置している。

このため、日の裏車３４が第一設定角度毎に回動して検出孔３４Ａが、第一基準位置Ｐ１まで移動すると、日の裏車光センサー５０の発光素子５１からの検出光が検出孔３４Ａを通過して受光素子５２で受光される。
従って、現在、時針２および分針３で指示される時刻が、１２時０分、１時３０分、３時０分、４時３０分、６時０分、７時３０分、９時０分、１０時３０分の少し前（３．７５分前）の時刻になったことを検出できる。
このため、日の裏車光センサー５０が検出孔３４Ａを検出した際に、時分針光センサー４０による検出を開始すれば、３．７５分の運針後に、８分の１の確率で、時針２および分針３が基準位置（１２時位置）にあることを検出できる。

なお、前述の各光センサー４０，５０は、透過型の光センサーに限らず、例えば反射型の光センサーを用いてもよい。

［針位置検出動作］
次に、針位置検出動作について説明する。針位置検出動作には、通常の運針時に行う第１検出モードと、電子時計１の組立製造時や、システムリセット時、定常運針時に正しく検出できなかった場合の指針修正時に行う第２検出モードとがある。

［第１検出モード］
第１検出モードでは、検出制御手段６２は、回転制御手段６１による時針２、分針３の動作に連動して光センサー４０，５０を作動する。
すなわち、回転制御手段６１は、電子時計１の内部に設けられた水晶振動子から出力される基準信号をカウントすることで計時している内部時計に連動して時分モーター２０を駆動している。このため、検出制御手段６２は、内部時計の時分カウンターが０時（午前０時）および１２時（午後０時）になるタイミング（１２時間毎）で時分針光センサー４０を作動し、時針２および分針３が基準位置（１２時位置）に位置していることを確認する。
以上により、通常運針時に、時針２、分針３の指示ずれが無いことを確認できる。

［第２検出モード］
第２検出モードは、工場において電子時計１を組み立てている工程で、各輪列に指針を取り付けるために各歯車を基準位置に移動する場合や、時計に強い衝撃や外部磁界が影響することで基準位置がずれたために検出制御手段６２の制御やユーザーの操作でシステムリセットを行う場合などに実行される。この場合、各歯車の回転角度位置が判明していないため、検出制御手段６２は、図１４のフローチャートで説明するような手順で時針２、分針３の針位置検出を行う。

第２検出モードでの時分針の位置検出処理が開始されると、検出制御手段６２は、時分針の位置検出回数を示す変数Ｎを０に初期化する（Ｓ１）。
次に、回転制御手段６１は、時分モーター２０に駆動信号を１パルス出力して時分モーター２０を駆動する（Ｓ２）。これにより、時分モーター２０のローター２１の極性を、所定方向に合わせることができる。

次に、検出制御手段６２は、日の裏車光センサー５０を作動し、日の裏車３４の検出孔３４Ａの検出処理（第一検出工程）を行う（Ｓ３）。すなわち、検出制御手段６２は、発光素子５１を作動して検出光を出力させる。
そして、検出制御手段６２は、日の裏車光センサー５０の受光素子５２からの出力により、日の裏車３４の検出孔３４Ａを検出したか否かを判断する（Ｓ４）。
ここで、検出孔３４Ａを検出できなかった場合（Ｓ４で「ＮＯ」の場合）は、検出制御手段６２は、回転制御手段６１を介して時分モーター２０に第１周波数の駆動信号を４５パルス出力して時分モーター２０を駆動し、時針２、分針３を３．７５分運針させる（Ｓ５）。駆動信号が第１周波数であるため、時分モーター２０も高速で駆動され、時針２、分針３も早送りされる。
そして、検出制御手段６２は、駆動信号が４５パルス出力された時点で、Ｓ３の処理を再度行う。

日の裏車３４の検出孔３４Ａが第一基準位置Ｐ１に移動すると、日の裏車光センサー５０は検出孔３４Ａを検出する。この場合（Ｓ４で「ＹＥＳ」の場合）は、検出制御手段６２は、時分針光センサー４０を作動し、二番車３３、筒車３５の検出孔３３Ａ，３５Ａの位置検出を行い、時針２および分針３が１２時位置（基準位置）に位置しているかの検出処理（第二検出工程）する（Ｓ６）。すなわち、検出制御手段６２は、発光素子４１を作動して検出光を出力させる。
そして、検出制御手段６２は、時分針光センサー４０の受光素子４２からの出力により、各車３１，３２，３３，３５の検出孔３１Ａ，３２Ａ，３３Ａ，３５Ａを検出できたかを判定する（Ｓ７）。

時分針光センサー４０で検出孔３１Ａ，３２Ａ，３３Ａ，３５Ａを検出できなかった場合（Ｓ７で「ＮＯ」の場合）は、検出制御手段６２は、Ｓ４で検出孔３４Ａが検出できてから、回転制御手段６１により時分モーター２０に出力された駆動信号が１８０パルス以内かどうか、すなわち、回転制御手段６１による時針２および分針３の運針が１５分以内かどうかを判断する（Ｓ８）。
ここで、回転制御手段６１により時分モーター２０に出力された駆動信号が１８０パルス以内である場合（Ｓ８で「ＹＥＳ」の場合）は、回転制御手段６１は、時分モーター２０に第２周波数の駆動信号を１パルス出力して時分モーター２０を駆動し、時針２、分針３を１／１２分運針させる（Ｓ９）。駆動信号が第２周波数であるため、時分モーター２０も通常運針よりは高速であるが、前記第一検出工程での運針速度よりは低速となる。
そして、検出制御手段６２は、駆動信号が１パルス出力される毎に、Ｓ６の処理を行う。つまり、Ｓ７でＹＥＳと判断されるまで、Ｓ８でＮＯと判断される場合を除いて、Ｓ６〜Ｓ９の処理が繰り返し実行される。
ここで、Ｓ４で検出孔３４Ａが検出されたとき、時針２および分針３で指示される時刻が、１２時の少し前（3.75分前）の時刻である場合には、Ｓ６〜Ｓ９の処理が繰り返し実行されることで、時針２および分針３が基準位置（１２時位置）となるため、時分針光センサー４０で第二基準位置に位置する検出孔３１Ａ，３２Ａ，３３Ａ，３５Ａを検出できる。
また、Ｓ４で検出孔３４Ａが検出されたとき、時針２および分針３で指示される時刻が、１時３０分、３時０分、４時３０分、６時０分、７時３０分、９時０分、１０時３０分のいずれかの少し前（３．７５分前）の時刻である場合には、回転制御手段６１によって時針２および分針３が１５分（１８０パルス）運針されても、時針２および分針３が基準位置（１２時位置）とはならず、Ｓ７でＹＥＳと判断されることはない。このため、１８０パルスの運針が行われた時点では、Ｓ８でＮＯと判断される。

Ｓ８で「ＮＯ」と判断された場合は、検出制御手段６２は、変数Ｎが７以下であるか否かを判断する（Ｓ１０）。
変数Ｎが７以下である場合（Ｓ１０で「ＹＥＳ」の場合）は、日の裏車光センサー５０による日の裏車３４の検出孔３４Ａの検出回数が７回以下である。時針２および分針３で指示される時刻が、１２時の直前の時刻であることを検出するには、前述の通り、最大で検出孔３４Ａを８回検出する必要がある。このため、変数Ｎが７以下である場合は、さらに検出を継続するため、検出制御手段６２は、変数Ｎに「１」を加算し（Ｓ１１）、Ｓ３で日の裏車３４の検出孔３４Ａの検出処理を再度行う。

時分針光センサー４０で検出孔３１Ａ，３２Ａ，３３Ａ，３５Ａを検出できた場合（Ｓ７で「ＹＥＳ」の場合）は、時針２、分針３が、基準位置（１２時位置）に位置することを確認できるため、検出制御手段６２は、針位置検出を終了する。

また、Ｓ７でＮＯのままで変数Ｎが８になった場合（Ｓ１０で「ＮＯ」の場合）も、検出制御手段６２は、針位置検出を終了する。すなわち、変数Ｎが８の場合は、日の裏車３４の検出孔３４Ａを８回検出したことになる。この場合、時針２および分針３は１２時間分運針されていても、時分針光センサー４０で検出孔３１Ａ，３２Ａ，３３Ａ，３５Ａを検出できなかったことになる。この場合、想定されるのは、時分針光センサー４０が故障している場合や、時針２および分針３と同軸上の１／５秒ＣＧ針５の針位置がずれているため、１／５秒ＣＧ車で時分針光センサー４０の検出光が遮られて、検出孔３１Ａ，３２Ａ，３３Ａ，３５Ａを検出できていない場合である。このため、時分針光センサー４０での検出処理を継続しても検出孔３１Ａ，３２Ａ，３３Ａ，３５Ａを検出できない可能性が高いので、検出制御手段６２は針位置検出を終了する。
この場合は、例えば、別途、１／５秒ＣＧ針５の針位置検出を行ったり、時分針光センサー４０が正常に動作しているかを確認すればよい。

［実施形態の作用効果］
本実施形態では、最初に第一検出工程を実行し、時分モーター２０を第１周波数で早送りして日の裏車３４を１５度回転する毎に、日の裏車光センサー５０で検出孔３４Ａを検出しているので、検出孔３４Ａの検出処理時間を短くできる。
そして、検出孔３４Ａを検出すると、第二検出工程を実行し、時分モーター２０を第２周波数で１パルス毎運針しながら、時分針光センサー４０で各車３１，３２，３３，３５の検出孔３１Ａ，３２Ａ，３３Ａ，３５Ａが第二基準位置に重なって一致すること、つまり時針２および分針３が１２時位置に位置することを検出する。この第二検出工程は、時分モーター２０を１パルス毎に運針しながら行うが、最大でも１８０パルス分運針するまでの期間のみ実行するため、短時間で行うことができる。したがって、第一検出工程および第二検出工程を繰り替えして時針２および分針３の針位置検出処理を行った場合に、短時間で処理できて消費電力も低減できる。

また、日の裏車３４は筒車３５に比べて周期が短いため、検出孔３４Ａを検出できる周期も例えば２４時中間車の１回転を検出する場合に比べて短くできる。したがって、日の裏車光センサー５０の異常なども早期に検出でき、無駄に電力を消耗することを防止できる。

第一検出工程では時分モーター２０を第１周波数で駆動し、第二検出工程では時分モーター２０を第２周波数で駆動するため、検出孔３４Ａや検出孔３１Ａ，３２Ａ，３３Ａ，３５Ａを検出可能な範囲で時分モーター２０を高速に駆動できる。このため、各検出工程の処理時間を最大限短くできる。

日の裏車３４を第三の車として用いているので、新規部品を追加する必要が無く、一般的なレイアウトの電子時計において容易に実現できる。

［変形例］
なお、本発明は前述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲での変形、改良等は本発明に含まれるものである。
例えば、前記実施形態では、第三の車として日の裏車３４を用いていたが、他の車を用いてもよい。すなわち、第二の車（実施形態では筒車３５）よりも周期が短い車であればよい。したがって、日の裏車３４と同じ周期の検出車を設けてもよいし、日の裏車３４と異なる周期の検出車を設けてもよい。ただし、日の裏車３４を用いれば、既存の部品を利用できて新規の輪列部品を追加する必要が無い利点がある。

前記実施形態では、日の裏車光センサー５０で日の裏車３４の検出孔３４Ａを検出する場合と、時分針光センサー４０で検出孔３１Ａ，３２Ａ，３３Ａ，３５Ａを検出する場合とで、異なる周波数の駆動パルスで時分モーター２０を駆動していたが、同じ周波数の駆動パルスで駆動してもよい。

前記実施形態では、日の裏車光センサー５０を第一基準位置Ｐ１と平面視で重なる位置に配置していたが、日の裏車３４の検出孔３４Ａを検出できるのであれば、初期位置Ｐ０と平面視で重なる位置に配置してもよい。すなわち、前記実施形態では、日の裏車３４の検出孔３４Ａが第一基準位置Ｐ１に位置する場合、検出孔３４Ａの一部分は初期位置Ｐ０の位置に重なっている。このため、日の裏車光センサー５０を初期位置Ｐ０の位置に配置していても、第一基準位置Ｐ１に位置する検出孔３４Ａを検出できる。

前記実施形態において、日の裏車３４が一回転してもステップＳ４で検出孔３４Ａを検出できなかった場合は、針位置検出処理を終了してもよい。すなわち、日の裏車３４を４５パルス駆動する毎に検出孔３４Ａの検出Ｓ３を行い、最大２４回繰り返してもステップＳ４でＹＥＳと判定されない場合は、日の裏車光センサー５０が故障している可能性があるため、図１４の針位置検出処理を終了すればよい。

前記実施形態は、時針２および分針３の針位置を検出していたが、針位置の検出対象は他の指針でもよく、さらには各車の角度位置を検出するものでもよい。特に、複数の車に設けた検出孔が平面視で重なる状態を検出する必要がある場合に有効である。
さらに、前記実施形態では、各車３１〜３５に設けた検出孔３１Ａ，３２Ａ，３３Ａ，３４Ａ，３５Ａは平面形状が円形であったが、円形でなくてもよい。例えば、平面形状が半円状などの円弧と弦とで形成される形状でもよいし、長孔などでもよく、各車の位置を検出できるものであればよい。

１…電子時計、２…時針、３…分針、１０…時分針駆動機構、２０…時分モーター、２１…ローター、３０…時分針用輪列、３１…五番車、３２…三番車、３３…二番車、３４…日の裏車、３５…筒車、４０…時分針光センサー、４１…発光素子、４２…受光素子、５０…日の裏車光センサー、５１…発光素子、５２…受光素子、６１…回転制御手段、６２…検出制御手段、３１Ａ…検出孔、３２Ａ…検出孔、３３Ａ…検出孔、３４Ａ…検出孔、３５Ａ…検出孔、Ｐ０…初期位置、Ｐ１…第一基準位置。

Claims (9)

1. 第一検出孔を有する第一の車と、
   前記第一の車の回転が減速して伝達され、かつ第二検出孔を有する第二の車と、
   前記第一の車または前記第二の車に連動して回転し、かつ前記第二の車よりも周期が短く、第三検出孔を有する第三の車と、を有する電子時計の針位置検出方法であって、
   前記第三検出孔が第一基準位置に位置することを検出する第一検出工程と、
   前記第一検出工程により、前記第三検出孔が前記第一基準位置に位置することが検出された場合に、前記第一検出孔および第二検出孔の位置が電子時計を表面から見た平面視で重なって第二基準位置に位置することを検出する第二検出工程と、
   を有することを特徴とする電子時計の針位置検出方法。
2. 請求項１に記載の電子時計の針位置検出方法において、
   前記第一検出工程における前記第一から第三の車を回転させる速度は、
   前記第二検出工程における前記第一から第三の車を回転させる速度よりも高速である
   ことを特徴とする電子時計の針位置検出方法。
3. 請求項１または請求項２に記載の電子時計の針位置検出方法において、
   前記第一検出工程は、前記第三の車を第一設定角度回転させるごとに、前記第三検出孔が前記第一基準位置に位置するか否かを検出する検出処理を実行し、
   前記第一設定角度は、前記第三の車を前記第一設定角度回転させた際の前記第三検出孔が、前記第三の車を前記第一設定角度回転させる前に前記第三検出孔が配置されていた領域の一部に重なるように設定されている
   ことを特徴とする電子時計の針位置検出方法。
4. 請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の電子時計の針位置検出方法において、
   前記第二検出工程は、前記第一検出工程で前記第三検出孔を検出してから前記第一の車を第二設定角度回転させるまでの期間だけ行われる
   ことを特徴とする電子時計の針位置検出方法。
5. 第一検出孔を有する第一の車と、
   前記第一の車の回転が減速して伝達され、かつ第二検出孔を有する第二の車と、
   前記第一の車または前記第二の車に連動して回転し、かつ前記第二の車よりも周期が短く、第三検出孔を有する第三の車と、
   前記第三の車に平面視で重なり、前記第一の車および前記第二の車に平面視で重ならない第一基準位置に配置される第一発光部および第一受光部を備える第一検出装置と、
   前記第一の車および前記第二の車が平面視で重なる第二基準位置に配置される第二発光部および第二受光部を備える第二検出装置と、
   を有することを特徴とする電子時計。
6. 請求項５に記載の電子時計において、
   前記第一の車に分針が取り付けられ、
   前記第二の車に時針が取り付けられていることを特徴とする電子時計。
7. 請求項５または請求項６に記載の電子時計において、
   前記第三の車は、日の裏車であることを特徴とする電子時計。
8. 請求項５から請求項７のいずれか一項に記載の電子時計において、
   前記第一の車、第二の車、第三の車を回転させる駆動装置と、
   前記駆動装置を制御する回転制御手段と、
   前記第一検出装置、前記第二検出装置および前記回転制御手段を制御する検出制御手段とを備え、
   前記検出制御手段は、前記第三の車が第一設定角度回転する毎に、前記第一検出装置を作動して前記第三検出孔を検出し、
   前記第三検出孔を前記第一検出装置で検出した後、前記第二検出装置を作動して第一検出孔および第二検出孔が平面視で重なる状態を検出する
   ことを特徴とする電子時計。
9. 請求項８に記載の電子時計において、
   前記検出制御手段は、
   前記第一検出装置を作動して前記第三検出孔を検出する処理を行う間は、前記回転制御手段によって前記駆動装置の回転速度を第一回転速度に設定し、
   前記第二検出装置を作動して第一検出孔および第二検出孔が平面視で重なる状態を検出する処理を行う間は、前記回転制御手段によって前記駆動装置の回転速度を前記第一回転速度に比べて遅い第二回転速度に設定する
   ことを特徴とする電子時計。

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