JP6364924B2 - 電子機器および電子機器の制御方法 - Google Patents
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Description
特許文献1では、複数の位置情報衛星の衛星信号を時分割処理で捕捉する相関器を備えて捕捉した衛星信号を受信する受信部と、受信した衛星信号から時刻情報等を取得する情報取得部と、取得した情報を表示する表示部と、二次電池と、電池電圧を検出する電池電圧検出部と、制御部とを備えている。この制御部は、相関器を作動させる必要がある衛星信号の捕捉動作(重負荷動作)の実行中に、電池電圧が第1閾値未満に低下した場合は捕捉動作(重負荷動作)を終了させるので、電池電圧の低下によるシステムダウンの発生を抑制できる。
しかしながら、本来であれば重負荷動作を実行(当該重負荷動作を完了)できるほど電池容量(電池電力)が回復していないのにもかかわらず、再度重負荷動作が実行されると、重負荷動作の実行中に電池電圧が再度第1閾値未満に低下して、当該重負荷動作が終了させられる可能性がある。さらに、このような重負荷動作の終了と再開とが短時間で繰り返されると、二次電池等の蓄電手段が劣化する可能性がある。
本発明によれば、重負荷動作の実行中に検出された蓄電手段の電圧が第1電圧以下に低下すると、重負荷動作の実行が禁止され、当該重負荷動作が停止する。また、条件設定手段により設定された条件に該当すると、重負荷動作の禁止が解除される。すなわち、重負荷動作の実行が禁止された後、当該禁止を解除する条件に該当するまでの間に、重負荷動作が禁止されたことを認識したユーザーによって蓄電手段の充電作業が行われる可能性が高まる。これにより、本発明では、条件に該当した場合、つまり、蓄電手段に重負荷動作を実行可能な電気エネルギーが蓄電された可能性が高い場合に、重負荷動作の禁止を解除するので、当該重負荷動作を実行した場合に、その実行中に蓄電手段の電圧が第1電圧未満に再度低下して、重負荷動作が中断されることを少なくでき、重負荷動作を確実に実行できる可能性を向上できる。
また、重負荷動作の実行がなされた後の重負荷動作を確実に完了できる可能性が高い、すなわち、当該重負荷動作の実行中に当該重負荷動作が禁止される可能性が低いことから、重負荷動作およびその停止が短期間に繰り返し実行されることを防止できる。これにより、蓄電手段の劣化を抑制できる。
本発明によれば、重負荷動作の実行中に蓄電手段の電圧が第1電圧未満に低下することにより重負荷動作が禁止された後、所定時間が経過すると重負荷動作の禁止が解除される。すなわち、例えば、重負荷動作が禁止されたことを認識したユーザーによって充電作業が行われることを期待できる。また、所定時間経過中に、ユーザーが意識せずにソーラーパネルや回転錘による発電が行われて充電状態になる可能性もある。このため、重負荷動作が禁止された後、所定時間(例えば、1時間)が経過するまでの間に蓄電手段に重負荷動作を実行可能な電気エネルギーが蓄電された可能性が高いので、再度、重負荷動作が実行された際に当該重負荷動作を確実に実行できる。したがって、確実に重負荷動作を実行でき、蓄電手段の劣化を抑制できる。
本発明によれば、重負荷動作の実行中に当該重負荷動作が蓄電手段の電圧が第1電圧未満に低下することにより重負荷動作が禁止された後、蓄電手段の電圧が第1電圧よりも高い第2電圧に達すると重負荷動作の禁止が解除される。すなわち、重負荷動作が禁止された後、充電手段等により蓄電手段が充電され、当該蓄電手段の電圧が第2電圧に達した場合には、蓄電手段に重負荷動作を確実に実行可能な電気エネルギーが蓄電された可能性が高い。このような場合に、重負荷動作の禁止を解除するので、蓄電手段の電気エネルギーが不十分な状態で重負荷動作が実行されることを抑制できる。したがって、再度、重負荷動作が実行された際に当該重負荷動作が禁止される可能性をより低くできるので、確実に重負荷動作を実行でき、蓄電手段の劣化を抑制できる。
本発明によれば、重負荷動作の実行中に蓄電手段の電圧が第1電圧未満に低下することにより当該重負荷動作が禁止された後、蓄電手段の充電量が所定の充電量に達すると重負荷動作の禁止が解除される。すなわち、重負荷動作が禁止された後、蓄電手段の充電量が所定の充電量に達した場合には、蓄電手段に重負荷動作を確実に実行可能な電気エネルギーが蓄電された可能性が高い。このような場合に、重負荷動作の禁止を解除するので、蓄電手段の充電量(電気エネルギー)が不十分な状態で重負荷動作が実行されることを抑制できる。したがって、再度、重負荷動作が実行された際に当該重負荷動作が禁止される可能性をより低くできるので、確実に重負荷動作を実行でき、蓄電手段の劣化を抑制できる。
本発明によれば、重負荷動作の実行中に当該重負荷動作が蓄電手段の電圧が所定値以下に低下することにより重負荷動作が禁止された後、蓄電手段に対する充電時間が所定の充電時間に達すると重負荷動作の禁止が解除される。すなわち、重負荷動作が禁止された後、蓄電手段に対する充電時間が所定の充電時間に達した場合には、蓄電手段に重負荷動作を確実に実行可能な電気エネルギーが蓄積された可能性が高い。このような場合に、重負荷動作の禁止を解除するので、蓄電手段の電気エネルギーが不十分な状態で重負荷動作が実行されることを抑制できる。したがって、再度、重負荷動作が実行された際に当該重負荷動作が禁止される可能性をさらに低くできるので、確実に重負荷動作を実行でき、蓄電手段の劣化を抑制できる。
本発明によれば、蓄電手段の使用条件(例えば、経年数や温度条件)と重負荷動作の禁止を解除する条件とが対応付けられたテーブルから、検出された蓄電手段の使用条件に基づいて重負荷動作の禁止を解除する条件を適宜設定できる。例えば、蓄電手段の電圧や当該蓄電手段に対する充電量が所定の値になったことが重負荷動作の禁止を解除する条件とされる場合、これらの値を蓄電手段の使用条件に応じて設定できる。これにより、重負荷動作が動作禁止手段により禁止された後、重負荷動作の禁止を解除する条件を高い精度で設定できるので、当該重負荷動作を確実に実行でき、蓄電手段の劣化を抑制できる。
本発明によれば、発電手段を備えているので、当該電子機器を充電器に装着したり、充電できる場所に移動する必要もなく、外出中など電子機器を携帯している間も発電手段で発電することで蓄電手段を充電することができる。したがって、重負荷動作の禁止状態になった場合も、発電手段で発電することで蓄電手段が充電されて、重負荷動作の禁止を解除できる確率が高くなるので、ユーザーの利便性を高めることができる。
重負荷動作が受信手段による衛星信号の受信動作である場合、受信動作で蓄電手段の電圧が低下した場合に受信動作を中断しただけで禁止しなかった場合は、受信動作の中断で電圧が回復した際に、再度、自動受信や手動受信による受信動作が繰り返し実行される可能性がある。この場合、受信動作を完了できず、さらに、短期間に受信動作の実行および中断が繰り返されるので蓄電手段も劣化する。
これに対し、本発明では、自動受信および手動受信のいずれかが実行され、当該受信動作の実行中に蓄電手段の電圧が第1電圧未満になり、受信動作が禁止された場合、当該受信動作の禁止を解除する条件に該当するまでの間に、蓄電手段に受信動作を実行可能な電気エネルギーが蓄電された可能性が高い。したがって、再度、受信動作が実行された際に当該受信動作が禁止される可能性をさらに低くできるので、確実に受信動作を実行でき、蓄電手段の劣化を抑制できる。
本発明では、衛星信号の受信動作が実行されて、予め設定された受信動作期間内に衛星信号が受信できない場合に受信動作を終了するので、仮に、蓄電手段の電圧が、第1電圧以上に維持されている場合でも、無駄な受信動作を継続することがないので、蓄電手段の電力消費を低減できる。
[第1実施形態]
[電子時計を含むGPSの概略構成]
図1は、本発明の第1実施形態に係る電子時計1を示す概略図である。まず、電子時計1が、外部信号としての電波を用いて、現在地の位置情報と、時刻情報とを求めるGPSの概要を説明する。
すなわち、電子時計1の三次元の位置を特定するためのx,y,zパラメーターに加えて時刻誤差も未知数になる。そのため、電子時計1は、一般的には4つ以上のGPS衛星8からそれぞれ送信された衛星信号を受信し、その中に含まれるGPS時刻情報と軌道情報を使用して測位計算を行い、現在地の位置情報を求める。
図2は、電子時計を表面側から見た平面図である。
なお、これら各小窓12,13,14の位置はこれに限られず、それぞれが異なる位置に設けられていてもよい。
次に、電子時計1の回路構成について説明する。
電子時計1は、図3に示すように、GPS装置(GPSモジュール)10、制御装置(CPU)20、入力装置40、本発明の記憶手段に相当する記憶装置50、本発明の蓄電手段に相当する二次電池60、本発明の表示手段に相当する表示装置70、本発明の充電手段としてのソーラーパネル80を備えている。
入力装置40は、Aボタン41、Bボタン42、Cボタン43、Dボタン44、およびリューズ45を備える。
記憶装置50は、RAM(Random Access Memory)51およびROM(Read Only Memory)52を備える。これらの各装置は、データバス90等を介してデータを通信している。また、記憶装置50のROM52には、制御装置20で実行するプログラム等が記憶されており、RAM51には、衛星信号の受信により取得した時刻情報や位置情報や、後述するソーラーパネル80の発電量(例えば、発電電圧)が記憶される。
なお、表示装置70は、時刻、測位情報、および二次電池60の電圧状態等を表示する指針21,22,23,121,131,141や文字板11、各種小窓12,13,14で構成されている。
また、二次電池60は、ソーラーパネル80で発電された電力を蓄積可能に構成されている。このソーラーパネル80は、光エネルギーを電気エネルギー(電力)に変換する複数のソーラーセル(光発電素子)を直列接続した円形の平板である。また、ソーラーパネル80は、太陽光の検出機能も有している。
GPS装置10は、GPSアンテナ110を備え、GPSアンテナ110を介して受信した衛星信号を処理して時刻情報や位置情報を取得するものである。
GPSアンテナ110は、地球の上空を所定の軌道で周回している複数のGPS衛星8から送信された衛星信号を受信するパッチアンテナとなっている。このGPSアンテナ110は文字板11の裏面側に配置され、電子時計1の表面ガラスおよび文字板11を通過した電波を受信するように構成されている。
文字板11の最外周には、図2に示すように、外周を60分割にする目盛と、さらに、その目盛を5分割にする1/5目盛とが、表記されている。この目盛を用いて、指針21はクロノグラフ機能の「秒」を表示し、指針22は内部時計の「分」を表示し、指針23は内部時計の「時」を表示する。なお、クロノグラフ機能は、Cボタン43と、Dボタン44との操作で、使用することができる。
第2小窓13の52秒の位置にアルファベットの「Y」と、38秒の位置にアルファベットの「N」の英字が表記されている。この英字は、本発明の小窓に設けられる受信結果を示す表示に該当し、衛星から受信した衛星信号に基づく各種情報の取得結果(Y:受信(取得)成功、N:受信(取得)失敗)と、衛星信号の自動受信(Y:自動受信ON、N:自動受信OFF)の設定とを表す。ユーザーがBボタン42を操作することにより、受信結果の表示モードに移行すると、指針131が「Y」または「N」のいずれか一方を指示し、衛星信号の取得結果を表示する。また、ユーザーがAボタン41とBボタン42とを操作して、指針131を「Y」または「N」に合わせることで、衛星信号の自動受信のON/OFFを設定することができる。
なお、本実施形態では、52秒の位置に「Y」の表記が、38秒の位置に「N」の表記が、設けられているが、これに限定されるものではない。「Y」と「N」との表記は、受信結果表示を含む小窓が設けられる位置に応じて、視認しやすい位置に設けることが好ましい。例えば、第2小窓13が文字板11の右半分の領域に位置している場合には、アルファベット「Y」,「N」を第2小窓13の右半分の領域の外縁近傍に配置するようにしてもよい。
目盛表示部140における第3小窓14の0時(12時)方向から6時方向までの領域(以下、第1表示領域140Aという)には、この第1表示領域140Aを6分割する目盛と「0」から「6」までの数字が表記されている。すなわち、目盛表示部140の第1表示領域140Aは目盛表示部140の0時(12時)と6時とを結んだ仮想線を基準とした右側に設けられている。なお、第3小窓14は、文字板11の6時位置側に設けられているので、時計の12時と6時を結んだ仮想線は、前記目盛表示部140の0時と6時とを結んだ仮想線と重なるため、前記第1表示領域140Aは時計の12時と6時を結んだ仮想線を基準とした右側に設けられている。指針141は、この第1表示領域140Aの目盛を用いて、第1機能(時間計測機能)であるクロノグラフ機能の「時」を表示する。なお、クロノグラフ機能では、指針21,121,141を使用して5時間59分59秒までの計時が可能となっている。
タイムゾーンとは、共通の標準時を使用する地域のことであり、現在、40種類のタイムゾーンが存在している。各タイムゾーンは、標準時とUTCとの時差で区別され、例えば、日本は、UTCより9時間進んだ標準時を使用する、+9時間のタイムゾーンに属している。各タイムゾーンで使用されている標準時は、UTCと、UTCとの時差とで求めることができる。
また、ダイヤルリング33の周囲に設けられているベゼル312には、ダイヤルリング33に表記されている時差情報321の時差に対応した標準時を使用しているタイムゾーンの代表都市名を表す都市情報322が、時差情報321に併記されている。ここで、時差情報321と都市情報322との表記をタイムゾーン表示32という。本実施形態では、全世界で使用されているタイムゾーンの数と等しいタイムゾーン表示32が表記されている。
制御装置(制御回路)20は、GPS受信回路10Aを制御するとともに、駆動回路71を介して表示装置70を制御する。また、充電回路61を介して二次電池60への充電処理を制御する。さらに、電子時計1には、ソーラーパネル80の発電量(発電電圧)を測定する測定回路81が設けられており、制御装置20は、測定回路81の動作を制御して測定値を検出できるように構成されている。
計時装置55は、二次電池60に蓄積された電力で駆動される水晶振動子等を備え、水晶振動子の発振信号に基づく基準信号を用いて時刻データを更新する。
電子時計1の記憶装置50は、前述したように、ROM52およびRAM51を備える。ROM52には、制御装置20で実行されるプログラムやタイムゾーン情報などが記憶される。タイムゾーン情報とは、共通の標準時を使用する地域(タイムゾーン)の位置情報(緯度・経度)と、UTCに対する時差と、を管理するデータである。
制御装置20は、記憶装置50のRAM51を作業領域として使用し、ROM52に記憶されたプログラムを実行することにより、各種の演算、制御および計時を行う。この計時は、例えば、不図示の発振回路からの基準信号のパルス数を計数することによって行われる。
制御装置20(具体的には、後述する時刻修正手段211)は、GPS時刻情報と時刻補正パラメーターとから算出した時刻情報(UTC)と、GPS時刻情報と軌道情報とから算出した現在地の位置情報(緯度、経度)と、ROM52に記憶されたタイムゾーン情報とに基づいて内部時計を修正する。制御装置20は、内部時刻が表示されるように、駆動回路71を駆動する制御を行う。これにより、電子時計1には、指針22,23,131(図2参照)により内部時刻(設定されたタイムゾーンの現地時刻)が表示される。
駆動回路71には、不図示の駆動機構が接続されている。不図示の駆動機構は、ステップモーターと歯車などの輪列とを有し、当該ステップモーターが当該輪列を介して指針軸を回転させることにより、表示装置70を構成する各指針を駆動する。駆動機構は、第1〜6駆動機構を備える。
すなわち、第1駆動機構は、内部時計(現在時刻)の「分」および「時」を示す指針(分針)22および指針(時針)23を駆動する。また、図2に示す指針21、第1小窓12の指針121、第2小窓13の指針131および第3小窓14の指針141も同様の駆動機構(図示略)で駆動される。すなわち、第2駆動機構はクロノグラフ機能の「秒」を示す指針(クロノグラフ秒針)21を駆動し、第3駆動機構はクロノグラフ機能の「分」を示す指針(クロノグラフ分針)121を駆動し、第4駆動機構は、内部時計の「秒」を示す指針(小秒針)131を駆動し、第5駆動機構はクロノグラフ機能の「時」を示す指針(クロノグラフ時針)141を駆動し、第6駆動機構は、カレンダー小窓15から視認される日車16を駆動する。
図5は、制御装置の構成を示すブロック図である。
制御装置20は、図5に示すように、電圧検出手段201、電圧判定手段202、動作禁止手段203、条件設定手段204、条件判定手段205、禁止解除手段206、受信制御手段207、表示制御手段208、充電制御手段209、測定制御手段210、および時刻修正手段211を備える。
ここで、重負荷動作について説明する。
重負荷動作とは、電子機器の標準動作、例えば、本実施形態であれば、通常時刻表示動作(処理)を実行している際の消費電流よりも、大量の電流を消費する動作、例えば100〜1000倍以上の電流を消費する動作をいう。
本実施形態では、重負荷動作である衛星信号の受信処理を実行する際の平均消費電流としては、0.5〜100mAが例示でき、重負荷動作を実行していない際、例えば、通常時刻表示処理を実行している際の平均消費電流としては、0.1〜2.0μAが例示できる。すなわち、重負荷動作である受信処理を実行すると、受信処理を実行しない際(例えば、通常時刻表示を実行している際)の略100倍〜1000倍以上の電流を消費する。
このため、動作禁止手段203は、通常時刻表示を実行している際より大きな電力を消費する衛星信号の受信処理を禁止することにより、当該受信処理が継続して実行された場合に発生し得るシステムダウンを抑制する。
本実施形態では、動作禁止手段203により受信処理の実行が禁止された時点(受信処理が停止した時点)から所定時間が経過することが受信処理の禁止を解除する条件(以下、禁止解除条件という。)として設定されている。この所定時間は、ソーラーパネル80の発電量に基づき、二次電池60を所定電圧レベルまで充電できる所要時間(例えば30分)以上の時間(例えば1時間)に設定される。
自動受信処理には、定時自動受信処理および光自動受信処理がある。例えば、受信制御手段207は、計時している内部時刻データが、記憶装置50に記憶された定時受信時刻になった場合に、GPS受信回路10Aを作動して、定時自動受信処理を実行する。
また、受信制御手段207は、ソーラーパネル80に太陽光が照射されたことが測定回路81により検出された場合に、GPS受信回路10Aが作動して、光自動受信処理を実行する。なお、自動受信処理は、定時自動受信処理および光自動受信処理を1日に1回ずつ行うようにしてもよいし、いずれかが実行された場合に、他方の自動受信処理を実行しないようにしてもよい。
また、ユーザーがBボタン42を第1設定時間(3秒以上、6秒未満)押して強制受信操作を行った場合、受信制御手段207は、GPS受信回路10Aを作動して、手動受信処理を実行する。
また、表示制御手段208は、動作禁止手段203により受信処理が禁止されている間、当該受信処理が禁止されていることを表示手段(指針141および第3表示領域140C)により表示させる。具体的には、表示制御手段208は、動作禁止手段203により受信処理が禁止されると、不図示の駆動機構を駆動回路71により駆動させ、指針141を第3表示領域140Cの「E」の記号を指示する位置に移動させる。すなわち、指針141により第3表示領域140Cにおける二次電池60の電池電圧状態を表示させる複数段階の目盛「F,M,E」のうち、電池電圧が最も低い段階であることを表示する目盛である「E」を指示することにより、電池電圧が第1電圧未満に低下して、受信処理の実行が禁止されていることを表示する。
測定制御手段210は、測定回路81を作動させてソーラーパネル80の発電量(発電電圧)を測定し、測定回路81から測定値を取得して記憶装置50のRAM51に記憶する処理を実行する。
次に、電子時計1の測時受信制御処理について、図6のフローチャートも参照して説明する。
図6は、電子時計1において、測時受信処理を示すフローチャートである。
なお、測時受信処理が実行されるまでは、電子時計1は通常時刻を表示する通常時刻表示モードとなっている。この通常時刻表示モードでは、計時装置55で計時される通常時刻が指針(時針)23、指針(分針)22、指針(小秒針)131により表示される。また、カレンダー小窓15に表示される日車16の数字で日を示す。
一方、受信動作期間内に時刻情報が取得できなかったと判定された場合(S16でNO)は、受信制御手段207は、時刻修正を行わずに測時受信処理を終了する。
図7は、第1実施形態における二次電池60の電圧変化を示す図である。縦軸は、二次電池60の電圧レベル(V)を示し、横軸は、経過時間(t)を示す。なお、S1は、測時受信処理の実行が可能な電圧(3.6V)であり、S2は、第1電圧(3.2V)である。
測時受信処理が実行されると、図7に示すように、二次電池60の電圧は、3.6Vから急激に低下する。上記実施形態では、二次電池60の電圧が第1電圧(3.2V)まで低下すると、当該電圧が第1電圧に達した時点P1で動作禁止手段203により測時受信処理が禁止される。この測時受信処理が禁止された時点P1から、禁止解除条件である所定時間t1(1時間)が経過すると、通常、ソーラーパネル80の発電も行われるため、二次電池60の電圧がS1(3.6V)以上に回復する。このため、禁止解除手段206により測時受信処理の禁止が解除される。
そして、制御装置20は、処理をS10に戻し、上記各種処理S10〜S20の処理を実行する。すなわち、S20により禁止解除条件である動作禁止手段203により受信処理が禁止された時点から所定時間t1が経過したと判定される(S20でYES)と、禁止解除手段206により上記受信処理の禁止が解除される。所定時間t1が経過すれば、ユーザーの腕に装着されている電子時計1のソーラーパネル80に光が当たり、発電および二次電池60への充電が行われる。そして、S10で測時受信指示がありと判定され、かつ、S11で受信可能電圧であると判定された場合は、測時受信操作が実行可能な電圧まで二次電池60の電池容量が回復しているので、受信処理の実行がなされることとなる。
なお、説明を省略するが、測位受信制御処理も前記測時受信制御処理と同じ制御が行われる。
上述した本発明の第1実施形態における電子時計1によれば、以下の効果を奏する。
本実施形態によれば、測時受信処理の実行中に二次電池60の電圧が第1電圧(例えば、3.2V)未満になることにより測時受信処理が禁止された後、所定時間(例えば、1時間)が経過するまでは、受信処理(測時受信処理および測位受信処理)の実行を禁止する。これにより、当該所定時間(例えば、1時間)の間に重負荷動作が禁止されたことを認識したユーザーによって充電作業が行われることなどで、二次電池60の蓄電量(電力)が回復する可能性が高いので、再度、測時受信処理が実行された際に当該測時受信処理を確実に実行できる。また、確実に測時受信処理を実行できるので、重負荷動作である受信処理の終了と再開とが短時間で繰り返されることを防止できる。したがって、確実に自動測時受信処理を実行でき、また、二次電池60の劣化を抑制できる。
また、受信処理の禁止中に、Bボタン42の操作で手動測時受信処理の指示があっても、受信処理は禁止中であるため実行されない。この場合も、禁止解除条件に該当するまでの間に、二次電池60に電気エネルギーを蓄電でき、再度、Bボタン42が操作され手動測時受信が実行された際に当該手動受信動作が禁止される可能性を低くできるので、手動受信処理を確実に実行でき、二次電池60の劣化を抑制できる。
さらに、第1実施形態では、受信処理が禁止されてから所定時間が経過することを禁止解除条件として設定したので、受信処理の禁止後に二次電池60の電池電圧を継続して測定する必要もない。このため、禁止解除条件に該当したことを検出する条件判定手段205の構成を簡易にでき、かつ、電力消費も少なく禁止解除条件に該当したか否かを判定できる。
図9は、二次電池の温度条件に応じた電圧変化を示す図である。図9において、縦軸は電池電圧(V)を示し、横軸は放電時間(t)を示している。また、T1は、気温0℃の場合の二次電池60の電圧降下状態を示し、T2は、気温−5℃の場合の二次電池60の電圧降下状態を示し、T3は、気温−10℃の場合の二次電池60の電圧降下状態を示している。二次電池60は、電池の内部抵抗の温度特性により、図9に示すように、温度により電圧降下が大きくなる可能性がある。
すなわち、上記のように二次電池60が使用された経過年数が5年以上の場合や、電子時計1が使用される気温が著しく低い場合(例えば、−5℃以下の場合)に、二次電池60の電圧降下幅が大きくなる。このような場合、本実施形態では、測時受信処理が実行されたとしても、二次電池60の電圧が第1電圧まで降下した時点で動作禁止手段203により当該測時受信処理が禁止されるので、二次電池60の電圧がそれ以上低下することを防止でき、システムダウンの発生を確実に防止することができる。
これに対して、本実施形態では、測時受信処理を実行した際に、二次電池60の電池電圧が第1電圧未満に低下すると、動作禁止手段203により測時受信処理が禁止されるので、測時受信処理の実行が可能な電圧を、経年劣化を考慮して高い電圧値(4.0V等)に設定する必要がない。このため、二次電池60の使用電圧を広い範囲(例えば、3.6〜4.2V)で設定でき、充電頻度を減少させることができ、かつ、所望のタイミングで重負荷動作(受信処理)を実行できる。すなわち、重負荷動作を禁止する手段を備えていない電池と同容量の電池である二次電池60であっても、時刻情報の受信回数を増加させたり、充電時間を短くすることができる。
次に、本発明の第2実施形態について説明する。
本発明の第2実施形態に係る電子時計は、重負荷動作である測時受信処理が禁止された後の、禁止解除条件が、第1実施形態と異なる。このため、第2実施形態に係る電子時計は、第1実施形態に係る電子時計1と回路構成、制御フロー等は、同様であるため説明を省略し、異なる点のみ、図7に基づいて、具体的に説明する。
また、電圧検出手段201は、二次電池60の電池電圧が3.62Vに達しているか否かを所定のタイミング(例えば、1分間隔)で検出する。
上述した本発明の第2実施形態における電子時計によれば、以下の効果を奏する。
本実施形態によれば、測時受信処理の実行中に当該測時受信処理が二次電池60の電池電圧が第1電圧(例えば、3.2V)未満に低下することにより測時受信処理が禁止された後、当該二次電池60の電池電圧が第2電圧(例えば、3.62V)に達するまでは、測時受信処理の実行を禁止する。これにより、二次電池60の電池容量が不十分な状態で測時受信処理が実行されることを抑制できる。したがって、再度、測時受信処理が実行された際に当該測時受信処理が禁止される可能性をより低くできるので、確実に測時受信処理を実行して、時刻情報を取得でき、二次電池60の劣化を抑制できる。
さらに、二次電池60の電圧を実際に測定して禁止解除条件に該当したかを判定しているので、禁止解除条件に該当した後の測時受信処理を確実に実行(完了)できる確率が高くなる。したがって、確実に測時受信処理を実行でき、かつ、二次電池60の劣化を抑制することができる。
次に、本発明の第3実施形態について説明する。
本発明の第3実施形態に係る電子時計は、重負荷動作である測時受信処理が禁止された後の、禁止解除条件が、第1実施形態および第2実施形態と異なる。このため、第3実施形態に係る電子時計は、第1実施形態に係る電子時計1と回路構成、制御フロー等は、同様であるため説明を省略し、異なる点のみ、図7に基づいて、具体的に説明する。
本実施形態に係る電子時計の条件設定手段204は、図7に示すように、動作禁止手段203により受信処理の実行が禁止された後、二次電池60の充電量(cc1)が所定の充電量に達したことを禁止解除条件として設定する。この所定の充電量は、測時受信処理を少なくとも1回実行できる電池容量(例えば、0.2mAh)に設定される。なお、禁止解除条件は、予め記憶装置50に記憶されていてもよいし、ユーザーが入力装置40を操作することにより、所定の充電量を自由に設定してもよい。
また、測定制御手段210は、二次電池60の充電量が0.2mAhに達しているか否かを所定のタイミング(例えば、1分間隔)で検出する。
上述した本発明の第3実施形態における電子時計によれば、以下の効果を奏する。
本実施形態によれば、測時受信処理の実行中に当該測時受信処理が二次電池60の電池電圧が第1電圧(例えば、3.2V)未満に低下することにより測時受信処理が禁止された後、ソーラーパネル80の電力により充電され、当該二次電池60の充電量が所定の充電量(例えば、0.2mAh)に達するまでは、測時受信処理の実行を禁止する。これにより、二次電池60の電池容量が不十分な状態で測時受信処理が実行されることを抑制できる。したがって、再度、測時受信処理が実行された際に当該測時受信処理が禁止される可能性をより低くできるので、確実に測時受信処理を実行して、時刻情報を取得でき、二次電池60の劣化を抑制できる。
さらに、二次電池60の充電量を実際に測定して禁止解除条件に該当したかを判定しているので、禁止解除条件に該当した後の測時受信処理を確実に実行(完了)できる。したがって、確実に測時受信処理を実行でき、かつ、二次電池60の劣化を抑制することができる。
次に、本発明の第4実施形態について説明する。
本発明の第4実施形態に係る電子時計は、重負荷動作である測時受信処理が禁止された後の、禁止解除条件が、第1〜第3実施形態と異なる。このため、第4実施形態に係る電子時計は、第1実施形態に係る電子時計1と回路構成、制御フロー等は、同様であるため説明を省略し、異なる点のみ説明する。
本実施形態に係る電子時計の条件設定手段204は、動作禁止手段203により受信処理の実行が禁止された後、二次電池60の充電時間が所定の充電時間に達したことを禁止解除条件として設定する。この所定の充電時間は、例えば、40分に設定される。なお、禁止解除条件は、予め記憶装置50に記憶されていてもよいし、ユーザーが入力装置40を操作することにより、所定の充電時間を自由に設定してもよい。
また、測定制御手段210は、二次電池60の充電時間が所定の充電時間に達しているか否かを所定のタイミング(例えば、1分間隔)で検出する。なお、当該充電時間は、継続して二次電池60が充電される場合の充電時間に限らず、間隔を置いて充電された場合であっても、その総和を充電時間として検出する。
上述した本発明の第4実施形態における電子時計によれば、以下の効果を奏する。
本実施形態によれば、測時受信処理の実行中に当該測時受信処理が二次電池60の電池電圧が第1電圧(例えば、3.2V)未満に低下することにより測時受信処理が禁止された後、ソーラーパネル80の電力により充電され、当該二次電池60の充電時間が所定の充電時間(例えば、40分)に達するまでは、測時受信処理の実行を禁止する。これにより、二次電池60の電池容量が不十分な状態で測時受信処理が実行されることを抑制できる。したがって、再度、測時受信処理が実行された際に当該測時受信処理が禁止される可能性をより低くできるので、確実に測時受信処理をして、時刻情報を取得でき、二次電池60の劣化を抑制できる。
さらに、実際に二次電池60が充電されている時間を禁止解除条件としているので、禁止解除条件に該当した後の測時受信処理を確実に実行(完了)できる。したがって、確実に測時受信処理を実行でき、かつ、二次電池60の劣化を抑制することができる。
次に、本発明の第5実施形態について説明する。
図10は、本発明の第5実施形態に係る電子時計1Aを示す図である。
本発明の第5実施形態に係る電子時計1Aは、第1実施形態の電子時計1の第3小窓14の目盛表示部140のみ異なる。具体的には、夏時間を表示する第4表示領域140Dに代えて、重負荷動作である測時受信処理が禁止されていることを表示する第5表示領域140Eが設けられている。なお、本実施形態においては、禁止解除条件は、上記第1〜第4実施形態のいずれの禁止解除条件を適用してもよい。このため、第5実施形態に係る電子時計1Aについては、第1実施形態に係る電子時計1と回路構成等は、同様であるため説明を省略し、異なる点のみ、図10に基づいて、具体的に説明する。
このような構成により、本実施形態に係る電子時計1Aにおいて、測時受信処理が図6に示す手順で実行されると、S19において、表示制御手段208は、不図示の駆動機構を駆動回路71により駆動させ、指針141を第5表示領域140Eの「ON」の記号を指示する位置に移動させることにより、受信処理(測時受信処理および測位受信処理)が禁止されていることを表示する。
上述した本発明の第5実施形態における電子時計1Aによれば、上記各実施形態と同様の効果を奏する他、以下の効果を奏する。
本実施形態では、重負荷動作を禁止する表示手段として、第5表示領域140Eが設けられているので、指針141により第3表示領域140Cの「E」の記号を指示するよりも、さらに容易に重負荷動作、すなわち、受信処理(測時受信処理および測位受信処理)ができない状態であることを認識できる。
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。
上記第1〜第3実施形態において、所定時間を1時間、第2電圧を3.62V、所定の充電量を0.2mAhと例示したが、これに限られない。前述したように、重負荷動作である測時受信処理を実行する際の二次電池60の電圧降下は、電池の経年劣化や温度に影響を受ける内部抵抗と負荷電流により定められる。このため、例えば、制御装置20は、二次電池60の経年数および当該二次電池60が置かれる温度条件を検出する手段(蓄電手段使用条件検出手段)を備え、二次電池60の経年数および温度条件に応じた所定時間、第2電圧、および所定の充電量の値を対応付けたテーブル(図11(A)および(B)参照)を記憶装置50に記憶していてもよい。
また、図11(B)に示すように、二次電池60(電子時計1)の置かれる温度条件が10℃以上〜60℃未満の場合、所定時間は1時間であり、0℃以上〜10℃未満の場合、所定時間は1.5時間であり、−10℃以上0℃未満の場合、所定時間は2時間である。すなわち、二次電池60の温度が低くなるほど、所定時間が長く設定される。これと同様に、第2電圧も3.62V、3.64V、3.65Vと、温度が低くなるほど、第2電圧が高く設定される。さらに、充電量も0.2mAh、0.22mAh、0.3mAhと、温度が低くなるほど、より大きな充電量が設定される。
また、上記変形例においては、二次電池60の経年数および温度条件を検出する蓄電手段使用条件検出手段として、温度条件については、温度計が例示できる。また、経年劣化については、二次電池60が取り換えられてからの時間を計時装置55が計測するようにすればよい。
さらに、上記テーブルを二次電池60の経年数および温度条件ごとに設けることとしたが、これらを総合したテーブルを設けるようにしてもよいし、いずれか1つのテーブルを設けることとしてもよい。
また、電子時計1,1Aは、二次電池60を備えることとしたが、これに限られない。例えば、キャパシター等であってもよい。要すれば、供給された電力を蓄電できればよい。
上記各実施形態において、電子時計1,1Aは、発電手段としてソーラーパネル80を備えることとしたが、これに限られない。例えば、発電手段として、回転錘を用いた発電機を電子時計内に設けることとしてもよい。
また、電子時計1,1Aは、発電手段を内蔵せずに、クレードル等により外部から充電されるようにしてもよい。
Claims (13)
- 供給される電気エネルギーを蓄積する蓄電手段と、
前記蓄電手段の電圧を検出する電圧検出手段と、
前記電圧検出手段により検出された前記電圧が所定電圧以上の場合に、重負荷動作を実行する制御手段と、
前記重負荷動作の実行中に前記電圧検出手段により前記電圧を検出し、前記検出された前記電圧が第1電圧未満であるか否かを判定する電圧判定手段と、
前記電圧判定手段により前記電圧が前記第1電圧未満であると判定された場合に、前記実行中の重負荷動作の実行を停止し、且つ、前記制御手段による前記重負荷動作の実行を禁止する動作禁止手段と、
前記重負荷動作の禁止を解除する条件を設定する条件設定手段と、
前記条件設定手段により設定された前記条件に該当するか否かを判定する条件判定手段と、
前記条件判定手段により前記条件に該当すると判定された場合に、前記重負荷動作の禁止を解除する禁止解除手段と、
を有し、
前記第1電圧は、前記所定電圧より低い
ことを特徴とする電子機器。 - 請求項1に記載の電子機器において、
前記条件設定手段は、前記動作禁止手段により前記重負荷動作の実行が禁止されてから、所定時間が経過したことを前記重負荷動作の禁止を解除する条件として設定することを特徴とする電子機器。 - 請求項1に記載の電子機器において、
前記条件設定手段は、前記蓄電手段の電圧が、前記第1電圧よりも高い第2電圧に達したことを前記重負荷動作の禁止を解除する条件として設定することを特徴とする電子機器。 - 請求項1に記載の電子機器において、
前記蓄電手段の充電量を検出する充電量検出手段を有し、
前記条件設定手段は、前記動作禁止手段により前記重負荷動作の実行が禁止されてから、前記蓄電手段に対する充電量が所定の充電量に達したことを前記重負荷動作の禁止を解除する条件として設定することを特徴とする電子機器。 - 請求項1に記載の電子機器において、
前記条件設定手段は、前記動作禁止手段により前記重負荷動作の実行が禁止されてから、前記蓄電手段に対する充電時間が所定の充電時間に達したことを前記重負荷動作の禁止を解除する条件として設定することを特徴とする電子機器。 - 請求項1に記載の電子機器において、
前記蓄電手段の使用条件を検出する蓄電手段使用条件検出手段と、
前記蓄電手段の使用条件と前記重負荷動作の禁止を解除する条件とを対応付けたテーブルを記憶する記憶手段と、を有し、
前記条件設定手段は、前記テーブルから前記蓄電手段使用条件検出手段により検出された前記蓄電手段の使用条件に基づいて、前記重負荷動作の禁止を解除する条件を設定することを特徴とする電子機器。 - 請求項2から請求項6のいずれか1項に記載の電子機器において、
発電手段を有し、
前記蓄電手段は、前記発電手段により発電された電力により充電されることを特徴とする電子機器。 - 請求項1から請求項7のいずれか1項に記載の電子機器において、
位置情報衛星から送信される衛星信号を受信する受信手段を有し、
前記重負荷動作は、前記受信手段による前記衛星信号の受信動作であることを特徴とする電子機器。 - 請求項8に記載の電子機器において、
前記受信手段により前記衛星信号の受信動作開始後、予め設定された受信動作期間内に前記衛星信号を受信できない場合に、前記受信動作を終了することを特徴とする電子機器。 - 請求項1から請求項9のいずれか1項に記載の電子機器において、
前記重負荷動作の実行が禁止されていることを表示する表示手段と、
前記動作禁止手段により前記重負荷動作の実行が禁止されている際に、当該重負荷動作の実行が禁止されていることを前記表示手段に表示させる表示制御手段と、を有することを特徴とする電子機器。 - 請求項10に記載の電子機器において、
前記表示手段は、前記蓄電手段の電圧状態を複数段階の目盛で表示する電圧状態表示領域および当該電圧状態表示領域を指示する指針を有し、
前記表示制御手段は、前記動作禁止手段により前記重負荷動作の実行が禁止されている際に、前記指針により前記電圧状態表示領域における前記蓄電手段の電圧状態が最も低い段階の目盛を指示することで、前記重負荷動作の実行が禁止されていることを表示させることを特徴とする電子機器。 - 請求項1から請求項11のいずれか一項に記載の電子機器において、
時刻を表示する時刻表示動作を行う表示手段を備え、
前記電圧検出手段は、前記重負荷動作の実行中の電圧検出を、前記時刻表示動作の実行中の電圧検出間隔よりも短い時間間隔で行う
ことを特徴とする電子機器。 - 蓄電手段の電力により重負荷動作を実行し、当該蓄電手段を充電する充電手段を備える電子機器の制御方法であって、
前記蓄電手段の電圧を検出する電圧検出ステップと、
前記電圧検出ステップにより検出された前記電圧が所定電圧以上の場合に、重負荷動作を実行するステップと、
前記重負荷動作の実行中に前記電圧検出ステップにより検出された前記電圧が第1電圧未満であるか否かを判定する電圧判定ステップと、
前記電圧判定ステップにより前記電圧が第1電圧未満と判定された場合に、前記実行中の重負荷動作の実行を停止し、且つ、前記重負荷動作の実行を禁止する禁止ステップと、
前記重負荷動作の禁止を解除する条件を設定する条件設定ステップと、
前記条件設定ステップにより設定された条件に該当するか否かを判定する条件判定ステップと、
前記条件判定ステップにより前記条件に該当すると判定された場合に、前記重負荷動作の禁止を解除する禁止解除ステップと、
を有し、
前記第1電圧は、前記所定電圧より低い
ことを特徴とする電子機器の制御方法。
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