JPH0792506B2 - 電子時計 - Google Patents
電子時計Info
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- JPH0792506B2 JPH0792506B2 JP59246778A JP24677884A JPH0792506B2 JP H0792506 B2 JPH0792506 B2 JP H0792506B2 JP 59246778 A JP59246778 A JP 59246778A JP 24677884 A JP24677884 A JP 24677884A JP H0792506 B2 JPH0792506 B2 JP H0792506B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- capacitor
- circuit
- voltage
- oscillation
- detection
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G04—HOROLOGY
- G04C—ELECTROMECHANICAL CLOCKS OR WATCHES
- G04C10/00—Arrangements of electric power supplies in time pieces
- G04C10/02—Arrangements of electric power supplies in time pieces the power supply being a radioactive or photovoltaic source
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Electromechanical Clocks (AREA)
- Direct Current Feeding And Distribution (AREA)
- Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔技術分野〕 本発明は水晶時計等電気エネルギーをエネルギー源とす
る電子時計における電源部の構成に関する。特に電源の
放電特性がフラツトでなく放電が進むにつれて電圧の変
化する様な電源を有する電子時計の電源部の改良に関す
る。
る電子時計における電源部の構成に関する。特に電源の
放電特性がフラツトでなく放電が進むにつれて電圧の変
化する様な電源を有する電子時計の電源部の改良に関す
る。
従来水晶時計等電気エネルギーをエネルギー源とした電
子時計はその電源部に銀電池の様なフラツトな放電特性
を持つ電源を用いていた。これにより電源の持つエネル
ギーを十分活用していた。しかし銀電池は高価でありし
かも電池そのものに寿命がある等欠点も大きかつた。
子時計はその電源部に銀電池の様なフラツトな放電特性
を持つ電源を用いていた。これにより電源の持つエネル
ギーを十分活用していた。しかし銀電池は高価でありし
かも電池そのものに寿命がある等欠点も大きかつた。
これらの解決策として近年価格的にはアルカリマンガン
電池等が用いられる様になつたし、電池そのものの寿命
に関してはソーラバツテリーを電源とし２次電池として
高容量コンデンサーを用いた時計も提案されている。
電池等が用いられる様になつたし、電池そのものの寿命
に関してはソーラバツテリーを電源とし２次電池として
高容量コンデンサーを用いた時計も提案されている。
しかし、アルカリマンガン電池は放電特性がフラツトで
なく時計の作動停止後にもエネルギーを多く有してお
り、電池の特性を十分活しているとは言えないのが現状
である。又、２次電池として高容量コンデンサーを用い
たものは、当然の事ながらコンデンサーの放電特性によ
り、その時計の止まりまでの接続時間は決まつてしまい
実用化の大きな問題となつていた。
なく時計の作動停止後にもエネルギーを多く有してお
り、電池の特性を十分活しているとは言えないのが現状
である。又、２次電池として高容量コンデンサーを用い
たものは、当然の事ながらコンデンサーの放電特性によ
り、その時計の止まりまでの接続時間は決まつてしまい
実用化の大きな問題となつていた。
本発明の目的は、発振回路が停止した状態から直ちに時
計を駆動させることができる時計回路を有する時計を提
供するものである。
計を駆動させることができる時計回路を有する時計を提
供するものである。
本発明の電子時計は、外部から付与されるエネルギーを
基に発電を行う発電手段を内蔵する電子時計において、 前記発電手段により整流手段を介して充電される第１の
コンデンサと、 時計体の電源となる前記第１のコンデンサより小容量の
第２のコンデンサと、 前記第１のコンデンサに並列に接続され後段の昇圧手段
にその動作信号を出力する発振回路と、 該発信回路が発振しているかどうか検出する発振検出回
路と、 前記発振回路の発振が停止したことを前記発振検出回路
が検出したとき前記発電手段から前記第１のコンデンサ
への接続を前記発電手段から前記発振回路への接続に切
換える手段と、 前記第１または第２のコンデンサの端子電圧を検出する
検出手段と、 複数のコンデンサを有し、該検出手段の検出電圧を基に
前記第１のコンデンサと少なくとも２個以上のコンデン
サの接続切換えにより前記第２のコンデンサへの昇圧倍
率を段階的に変化させる昇圧手段とからなり、 前記第２のコンデンサ電圧が前記昇圧手段により一定範
囲内に納まるように制御されてなることを特徴とする。
基に発電を行う発電手段を内蔵する電子時計において、 前記発電手段により整流手段を介して充電される第１の
コンデンサと、 時計体の電源となる前記第１のコンデンサより小容量の
第２のコンデンサと、 前記第１のコンデンサに並列に接続され後段の昇圧手段
にその動作信号を出力する発振回路と、 該発信回路が発振しているかどうか検出する発振検出回
路と、 前記発振回路の発振が停止したことを前記発振検出回路
が検出したとき前記発電手段から前記第１のコンデンサ
への接続を前記発電手段から前記発振回路への接続に切
換える手段と、 前記第１または第２のコンデンサの端子電圧を検出する
検出手段と、 複数のコンデンサを有し、該検出手段の検出電圧を基に
前記第１のコンデンサと少なくとも２個以上のコンデン
サの接続切換えにより前記第２のコンデンサへの昇圧倍
率を段階的に変化させる昇圧手段とからなり、 前記第２のコンデンサ電圧が前記昇圧手段により一定範
囲内に納まるように制御されてなることを特徴とする。
本発明を一実施例により図を用いて説明する。本実施例
は発電機構としてソーラバツテリーを用いて２次電池と
して高容量コンデンサーである電気二重層コンデンサー
を用いた時計である。
は発電機構としてソーラバツテリーを用いて２次電池と
して高容量コンデンサーである電気二重層コンデンサー
を用いた時計である。
第１図はこの電気二重層コンデンサーの放電特性であ
り、第２図は本発明による一実施例のブロツク図であ
る。第３図は従来のシステムの回路説明図である。従来
第３図において、ソーラバツテリー１による発電力が電
気二重層コンデンサー12に充電され定格電圧以上に充電
されるとリミツタースイツチ13が閉じてコンデンサー12
への充電をやめる。時計体14はソーラバツテリー11又は
コンデンサー12を電源として作動している。又、ダイオ
ード15は、ソーラバツテリー11の発生起電圧がコンデン
サ13の充電電圧以下になつたときに、電流がソーラバツ
テリーに流れ込むのを防ぐ逆流防止ダイオードである。
コンデンサー12がフル充電された状態でソーラバツテリ
ー11に光が当たらなくなつた後のコンデンサー12の放電
特性を第１図で実線VSS2と破線Ｖ′SS1で示している。
縦軸がコンデンサー12の電圧、横軸が時間である。この
本実施例でのコンデンサーの定格電圧は1.8Vである。ま
た、時計体の作動停止電圧は0.9Vである。この時、時計
の作動はソーラバツテリーに光が当たらなくなつてから
t2時間で止まる事になる。
り、第２図は本発明による一実施例のブロツク図であ
る。第３図は従来のシステムの回路説明図である。従来
第３図において、ソーラバツテリー１による発電力が電
気二重層コンデンサー12に充電され定格電圧以上に充電
されるとリミツタースイツチ13が閉じてコンデンサー12
への充電をやめる。時計体14はソーラバツテリー11又は
コンデンサー12を電源として作動している。又、ダイオ
ード15は、ソーラバツテリー11の発生起電圧がコンデン
サ13の充電電圧以下になつたときに、電流がソーラバツ
テリーに流れ込むのを防ぐ逆流防止ダイオードである。
コンデンサー12がフル充電された状態でソーラバツテリ
ー11に光が当たらなくなつた後のコンデンサー12の放電
特性を第１図で実線VSS2と破線Ｖ′SS1で示している。
縦軸がコンデンサー12の電圧、横軸が時間である。この
本実施例でのコンデンサーの定格電圧は1.8Vである。ま
た、時計体の作動停止電圧は0.9Vである。この時、時計
の作動はソーラバツテリーに光が当たらなくなつてから
t2時間で止まる事になる。
第２図は、本発明による一実施例のブロツク図であり、
ソーラーバツテリー１に光が照射し発生した電力は、逆
流防止ダイオード３を通して電気二重層コンデンサ４へ
充電される。このときソーラーバツテリー１の発生起電
圧（VSS1）が定格電圧以上になるとリミツタ回路２が働
きコンデンサ４への充電をやめる。例えば定格電圧とは
コンデンサ４の定格電圧であり、リミツタ回路とは定電
圧ダイオードで構成され図中VDD−VSS1間が定格電圧以
上になつたら通電し充電電流をバイパスする構成、また
はVDD−VSS1間にスイツチを有し、リフアレンス電圧検
出により充電電流をバイパスするような構成になつてい
る。コンデンサ４に充電された電力は多段昇圧充電回路
５により最適な昇圧が行なわれてコンデンサー６に充電
される。この動作の詳細な説明は後述する。コンデンサ
ー６は、コンデンサ４の電圧VSS′１を検出する電圧検
出回路７、その電圧検出出力をもとに昇圧充電回路に最
適昇圧充電を行なわせる制御回路８及び時計回路９の電
源となつている。
ソーラーバツテリー１に光が照射し発生した電力は、逆
流防止ダイオード３を通して電気二重層コンデンサ４へ
充電される。このときソーラーバツテリー１の発生起電
圧（VSS1）が定格電圧以上になるとリミツタ回路２が働
きコンデンサ４への充電をやめる。例えば定格電圧とは
コンデンサ４の定格電圧であり、リミツタ回路とは定電
圧ダイオードで構成され図中VDD−VSS1間が定格電圧以
上になつたら通電し充電電流をバイパスする構成、また
はVDD−VSS1間にスイツチを有し、リフアレンス電圧検
出により充電電流をバイパスするような構成になつてい
る。コンデンサ４に充電された電力は多段昇圧充電回路
５により最適な昇圧が行なわれてコンデンサー６に充電
される。この動作の詳細な説明は後述する。コンデンサ
ー６は、コンデンサ４の電圧VSS′１を検出する電圧検
出回路７、その電圧検出出力をもとに昇圧充電回路に最
適昇圧充電を行なわせる制御回路８及び時計回路９の電
源となつている。
次に本実施例の動作を第１図を参照しながら詳細に説明
する。ここで第１図において破線は、大容量コンデンサ
ー４の電圧VSS′１の絶対値を示し、実線はコンデンサ
ー６の電圧VSS2の絶対値を示す。コンデンサー４がフル
充電された後ソーラバツテリー１に光が当たらなくなつ
た時を説明する。コンデンサー４の電圧|VSS′1|が1.2V
以上の時は、コンデンサー４とコンデンサー６とは同じ
電圧になるように昇圧充電回路５が動作する（第１図の
T0〜t1の区間である。）。コンデンサー４の電圧|VSS′
1|が1.2V〜0.8Vの時は昇圧充電回路５により1.5倍に昇
圧してコンデンサー６へ充電する。第１図t1〜t3の区間
である。したがつてこの時のコンデンサー６の電圧|VSS
2|は1.8V〜1.2Vとなる。コンデンサー４の電圧|VSS′1|
が0.8V〜0.6Vの時は昇圧充電回路５により２倍に昇圧さ
れコンデンサー６に充電される。第１図においてt3〜t4
の区間である。この時のコンデンサー６の電圧|VSS2|は
1.6V〜1.2Vとなる。
する。ここで第１図において破線は、大容量コンデンサ
ー４の電圧VSS′１の絶対値を示し、実線はコンデンサ
ー６の電圧VSS2の絶対値を示す。コンデンサー４がフル
充電された後ソーラバツテリー１に光が当たらなくなつ
た時を説明する。コンデンサー４の電圧|VSS′1|が1.2V
以上の時は、コンデンサー４とコンデンサー６とは同じ
電圧になるように昇圧充電回路５が動作する（第１図の
T0〜t1の区間である。）。コンデンサー４の電圧|VSS′
1|が1.2V〜0.8Vの時は昇圧充電回路５により1.5倍に昇
圧してコンデンサー６へ充電する。第１図t1〜t3の区間
である。したがつてこの時のコンデンサー６の電圧|VSS
2|は1.8V〜1.2Vとなる。コンデンサー４の電圧|VSS′1|
が0.8V〜0.6Vの時は昇圧充電回路５により２倍に昇圧さ
れコンデンサー６に充電される。第１図においてt3〜t4
の区間である。この時のコンデンサー６の電圧|VSS2|は
1.6V〜1.2Vとなる。
コンデンサー４の電圧|VSS′1|が0.6V以下の時は、昇圧
充電回路５により３倍に昇圧してコンデンサー６に充電
する。第１図のt4以降である。
充電回路５により３倍に昇圧してコンデンサー６に充電
する。第１図のt4以降である。
以上の説明のように、本実施例によれば昇圧充電手段に
より、時計体の実際の電源となるコンデンサー６の電圧
|VSS2|を動作停止電圧0.9V以上に保つことによつて、時
計の動作可能時間を第１図においてt2時間からt5時間ま
で伸ばしている。又、コンデンサー４の電圧で言えば従
来0.9Vから1.8Vの間でしか使えなかつたものが、本実施
例によれば0.3Vから1.8Vまで使え、コンデンサー４に蓄
えられたエネルギーを有効に使つている。
より、時計体の実際の電源となるコンデンサー６の電圧
|VSS2|を動作停止電圧0.9V以上に保つことによつて、時
計の動作可能時間を第１図においてt2時間からt5時間ま
で伸ばしている。又、コンデンサー４の電圧で言えば従
来0.9Vから1.8Vの間でしか使えなかつたものが、本実施
例によれば0.3Vから1.8Vまで使え、コンデンサー４に蓄
えられたエネルギーを有効に使つている。
次に本実施例中の多段昇圧充電回路5,電圧検出回路7,制
御回路８の具体的実施例を示す。
御回路８の具体的実施例を示す。
第４図は、多段昇圧充電回路５の基本形であり、第５図
はその動作を具体的に示したものであり、（イ）は昇圧
動作、（ロ）は充電動作である。第４図，第５図のコン
デンサ4,6は第２図のそれであり、コンデンサー21,22は
昇圧用の補助コンデンサである。また、第４図のTr1〜T
r7はFETであり昇圧を行なうためのスイツチの役割を果
している。第４図において昇圧を行なわずVSS′１とVSS
2を同電位にするためにはTr3とTr4をONさせ、他はOFFに
すれば良い。この状態を示したのが第５図（Ａ）であ
り、第１図のt0〜t1における動作である。また、t1〜t3
において1.5倍昇圧充電を行なうためには、昇圧時Tr1,T
r3,Tr6をONし他をOFF、充電時Tr2,Tr4,Tr5,Tr7をONし他
をOFFする。同様にt3〜t4時に２倍昇圧充電を行なうた
めには、昇圧時Tr1,Tr3,Tr5,Tr7をONし他をOFF、充電時
は1.5倍昇圧充電時の充電時と同様の動作を行ない、さ
らにt4〜t5時に３倍昇圧を行なうためには、昇圧時は２
倍昇圧充電時の昇圧時と同様の動作を行ない、充電時に
はTr2,Tr4,Tr6をONし他をOFFする。以上のように各FET
を制御すれば、それぞれ第５図に示す状態となり各昇圧
充電が可能となる。以上を具体的に電子回路で実現した
多段昇圧充電回路５の一実施例を第６図に示す。第６図
においてコンデンサー4,6,2,22とFETTr1〜Tr7は第４図
と同様のものである。ただし、Tr5,Tr6,Tr7は電流の流
れが両方向となるのでＰチヤンネルFETとＮチヤンネルF
ETを組み合わせている。また、φCLは昇圧充電クロツク
であり、該信号の論理レベル「Ｌ」のとき昇圧を行な
い、「Ｈ」のとき充電を行なう。従つて回路はφCLの周
期に応じて昇圧充電を繰り返す。AmpN,Amp1.5,Amp2,Amp
3は昇圧倍率を示す信号であり、「Ｈ」のときにそれぞ
れ昇圧なし、1.5倍昇圧,2倍昇圧,3倍昇圧を表わし、該
信号は制御回路８で形成される。また、61〜64は既知の
論理ゲートであり、これらのゲートによつてTr1〜Tr7の
FETのON,OFFタイミングが作られ、第４図及び第５図を
もつて説明した動作を行なう。
はその動作を具体的に示したものであり、（イ）は昇圧
動作、（ロ）は充電動作である。第４図，第５図のコン
デンサ4,6は第２図のそれであり、コンデンサー21,22は
昇圧用の補助コンデンサである。また、第４図のTr1〜T
r7はFETであり昇圧を行なうためのスイツチの役割を果
している。第４図において昇圧を行なわずVSS′１とVSS
2を同電位にするためにはTr3とTr4をONさせ、他はOFFに
すれば良い。この状態を示したのが第５図（Ａ）であ
り、第１図のt0〜t1における動作である。また、t1〜t3
において1.5倍昇圧充電を行なうためには、昇圧時Tr1,T
r3,Tr6をONし他をOFF、充電時Tr2,Tr4,Tr5,Tr7をONし他
をOFFする。同様にt3〜t4時に２倍昇圧充電を行なうた
めには、昇圧時Tr1,Tr3,Tr5,Tr7をONし他をOFF、充電時
は1.5倍昇圧充電時の充電時と同様の動作を行ない、さ
らにt4〜t5時に３倍昇圧を行なうためには、昇圧時は２
倍昇圧充電時の昇圧時と同様の動作を行ない、充電時に
はTr2,Tr4,Tr6をONし他をOFFする。以上のように各FET
を制御すれば、それぞれ第５図に示す状態となり各昇圧
充電が可能となる。以上を具体的に電子回路で実現した
多段昇圧充電回路５の一実施例を第６図に示す。第６図
においてコンデンサー4,6,2,22とFETTr1〜Tr7は第４図
と同様のものである。ただし、Tr5,Tr6,Tr7は電流の流
れが両方向となるのでＰチヤンネルFETとＮチヤンネルF
ETを組み合わせている。また、φCLは昇圧充電クロツク
であり、該信号の論理レベル「Ｌ」のとき昇圧を行な
い、「Ｈ」のとき充電を行なう。従つて回路はφCLの周
期に応じて昇圧充電を繰り返す。AmpN,Amp1.5,Amp2,Amp
3は昇圧倍率を示す信号であり、「Ｈ」のときにそれぞ
れ昇圧なし、1.5倍昇圧,2倍昇圧,3倍昇圧を表わし、該
信号は制御回路８で形成される。また、61〜64は既知の
論理ゲートであり、これらのゲートによつてTr1〜Tr7の
FETのON,OFFタイミングが作られ、第４図及び第５図を
もつて説明した動作を行なう。
次に、第７図に電圧検出回路７の具体例を示す。SP′は
サンプリング信号であり「Ｈ」のとき回路が作動し、
「Ｌ」のとき電流を浪費しないように回路状態を固定す
る。破線内は公知の定電圧回路であり、その出力電圧を
VREGと表わしている。またR1,R2は抵抗であり、|VSS′1
|の最大電圧の1.8Vをもつて を満足するように設定されている。r1,r2,r3,Rも同様に
抵抗であつて、それぞれ|VSS′1|が0.6V,0.8V,1.2Vにな
つたときの|VM|とタツプの電位が同じになるよう設定さ
れている。この３つのタツプ電位は、トランスミツシヨ
ンゲート71により１つが選択され（VREGT）、コンパレ
ータ72でVMと比較される。コンパレータ72は、VMが選択
されたタツプ電位よりも低電位ならば「Ｈ」を出力し、
その逆の時及びSP′が「Ｌ」のときは「Ｌ」を出力する
よう構成されており、その出力compは制御回路８へ送ら
れる。Ｔ1.5,T2,T3は、トランスミツシヨンゲートを選
択する信号で制御回路８で形成され「Ｈ」のときトラン
スミツシヨンゲートをONにする。以上の構成により、VM
とVREGTを比較し、その結果（comp）とトランスミツシ
ヨン選択信号（Ｔ1.5,T2,T3）の状態でVSS′１が第１図
のt0〜t5の内のいずれに存在するのかの判定が可能とな
る。この判定は後述する制御回路８において行なう。
サンプリング信号であり「Ｈ」のとき回路が作動し、
「Ｌ」のとき電流を浪費しないように回路状態を固定す
る。破線内は公知の定電圧回路であり、その出力電圧を
VREGと表わしている。またR1,R2は抵抗であり、|VSS′1
|の最大電圧の1.8Vをもつて を満足するように設定されている。r1,r2,r3,Rも同様に
抵抗であつて、それぞれ|VSS′1|が0.6V,0.8V,1.2Vにな
つたときの|VM|とタツプの電位が同じになるよう設定さ
れている。この３つのタツプ電位は、トランスミツシヨ
ンゲート71により１つが選択され（VREGT）、コンパレ
ータ72でVMと比較される。コンパレータ72は、VMが選択
されたタツプ電位よりも低電位ならば「Ｈ」を出力し、
その逆の時及びSP′が「Ｌ」のときは「Ｌ」を出力する
よう構成されており、その出力compは制御回路８へ送ら
れる。Ｔ1.5,T2,T3は、トランスミツシヨンゲートを選
択する信号で制御回路８で形成され「Ｈ」のときトラン
スミツシヨンゲートをONにする。以上の構成により、VM
とVREGTを比較し、その結果（comp）とトランスミツシ
ヨン選択信号（Ｔ1.5,T2,T3）の状態でVSS′１が第１図
のt0〜t5の内のいずれに存在するのかの判定が可能とな
る。この判定は後述する制御回路８において行なう。
第８図は、制御回路８の具体例であり、第９図はそのタ
イミングチヤートである。タイミングチヤートは、波状
線の左側において1.5倍昇圧制御状態から２倍昇圧制御
状態へ移行するところを示し、波状線Ｘの右側において
２倍昇圧制御状態から昇圧なしの状態へ移行する時の各
信号の動きを示している。第８図において、91,94はCL
の立下りでデータをラツチするＤ型フリツプフロツプ、
92はCLの「Ｌ」でデータを保持するマスターラツチ、93
は２ビツトのバイナリーカウンターであり、他は既知の
ゲート類である。ここで、タイミングチヤート波状線左
側にそつてこの制御回路の動作を説明する。まず、サン
プリングパルスSPが「Ｈ」になる以前の状態は、昇圧倍
率1.5倍、トランスミツシヨンゲート選択信号はＴ1.5が
「Ｈ」であり、その状態はそれぞれマスターラツチ92と
バイナリーカウンター93で記憶されている。今、サンプ
リングパルスSPが出力されると同時にReset信号が出て
バイナリーカウンター93をリセツトし、T3が「Ｈ」とな
る初期状態に戻る。以後CPパルスによりコンパレータ出
力compが「Ｌ」になるまで順次T3,T2,T1.5が選択されて
いく。今大容量コンデンサ４の電圧|VSS′1|が0.6〜0.8
Vの間にあるとすると（第１図のt3〜t4の間）、第７図
の説明から分かるように、T2が「Ｈ」になつた時にVMと
VREGTの電位が逆転しcompが「Ｌ」になる。従つて、こ
れによりVSS′１の範囲が判定できる。なぜならT3の検
出電位は0.6Vであり、T2の検出電圧は0.8Vであるからこ
の間でコンパレータの出力が反転したならば、|VSS′1|
が0.6V〜0.8Vであることが規定できるのである。また、
|VSS′1|が1.2V以上のときはＴ1.5が「Ｈ」でかつcomp
も「Ｈ」のままでいる。compが「Ｌ」になると以後のCP
パルスは禁止されるので、トランスミツシヨンゲート選
択信号の状態がバイナリーカウンター93に記憶される。
また、|VSS′1|が1.2V以上のときは、Ｔ1.5が「Ｈ」で
かつcompも「Ｈ」のままでいる。従つて、CPパルスが出
終つたときのバイナリーカウンタの内容とcompの出力に
よつて、何倍昇圧すべきかが決定できる。その決定をし
ているのが、Ｄ型フリツプフロツプ94とマスターラツチ
92及び若干のゲートであり、SPの立下りでその動作を行
なつている。
イミングチヤートである。タイミングチヤートは、波状
線の左側において1.5倍昇圧制御状態から２倍昇圧制御
状態へ移行するところを示し、波状線Ｘの右側において
２倍昇圧制御状態から昇圧なしの状態へ移行する時の各
信号の動きを示している。第８図において、91,94はCL
の立下りでデータをラツチするＤ型フリツプフロツプ、
92はCLの「Ｌ」でデータを保持するマスターラツチ、93
は２ビツトのバイナリーカウンターであり、他は既知の
ゲート類である。ここで、タイミングチヤート波状線左
側にそつてこの制御回路の動作を説明する。まず、サン
プリングパルスSPが「Ｈ」になる以前の状態は、昇圧倍
率1.5倍、トランスミツシヨンゲート選択信号はＴ1.5が
「Ｈ」であり、その状態はそれぞれマスターラツチ92と
バイナリーカウンター93で記憶されている。今、サンプ
リングパルスSPが出力されると同時にReset信号が出て
バイナリーカウンター93をリセツトし、T3が「Ｈ」とな
る初期状態に戻る。以後CPパルスによりコンパレータ出
力compが「Ｌ」になるまで順次T3,T2,T1.5が選択されて
いく。今大容量コンデンサ４の電圧|VSS′1|が0.6〜0.8
Vの間にあるとすると（第１図のt3〜t4の間）、第７図
の説明から分かるように、T2が「Ｈ」になつた時にVMと
VREGTの電位が逆転しcompが「Ｌ」になる。従つて、こ
れによりVSS′１の範囲が判定できる。なぜならT3の検
出電位は0.6Vであり、T2の検出電圧は0.8Vであるからこ
の間でコンパレータの出力が反転したならば、|VSS′1|
が0.6V〜0.8Vであることが規定できるのである。また、
|VSS′1|が1.2V以上のときはＴ1.5が「Ｈ」でかつcomp
も「Ｈ」のままでいる。compが「Ｌ」になると以後のCP
パルスは禁止されるので、トランスミツシヨンゲート選
択信号の状態がバイナリーカウンター93に記憶される。
また、|VSS′1|が1.2V以上のときは、Ｔ1.5が「Ｈ」で
かつcompも「Ｈ」のままでいる。従つて、CPパルスが出
終つたときのバイナリーカウンタの内容とcompの出力に
よつて、何倍昇圧すべきかが決定できる。その決定をし
ているのが、Ｄ型フリツプフロツプ94とマスターラツチ
92及び若干のゲートであり、SPの立下りでその動作を行
なつている。
以上述べた様に本実施例によれば時計の動作可能時間を
第１図においてt2時間からt5時間まで伸ばしている。
又、コンデンサー４の電圧で言えば従来0.9Vから1.8Vの
間でしか使えなかつたものが本実施例によれば0.3Vから
1.8Vまで使えコンデンサー２に蓄えられたエネルギーを
有効に使つている事は明白である。
第１図においてt2時間からt5時間まで伸ばしている。
又、コンデンサー４の電圧で言えば従来0.9Vから1.8Vの
間でしか使えなかつたものが本実施例によれば0.3Vから
1.8Vまで使えコンデンサー２に蓄えられたエネルギーを
有効に使つている事は明白である。
又、本実施例では昇圧部第２図における５において1.5
倍、2.0倍、3.0倍の３種類の昇圧手段を有し、それを電
圧検出部12による電圧信号により切換えて使つている
が、本発明はこの３種に限定されるものではなく、２種
類であればよく又倍率もさまざま考えられる。又、電圧
検出は本実施例はコンデンサー４の電圧を検出している
（1.8,1.2,0.8,0.6V）がコンデンサー６の電圧を検出し
（1.8V,1.2V）て昇圧部５の内容と比較して昇圧状態を
決める方法ももちろん可能である。この方法は検出電圧
が少なくて良いというメリツトがある。又、発電部１は
ソーラバツテリーだけでなく発電するものであれば何で
もよい。
倍、2.0倍、3.0倍の３種類の昇圧手段を有し、それを電
圧検出部12による電圧信号により切換えて使つている
が、本発明はこの３種に限定されるものではなく、２種
類であればよく又倍率もさまざま考えられる。又、電圧
検出は本実施例はコンデンサー４の電圧を検出している
（1.8,1.2,0.8,0.6V）がコンデンサー６の電圧を検出し
（1.8V,1.2V）て昇圧部５の内容と比較して昇圧状態を
決める方法ももちろん可能である。この方法は検出電圧
が少なくて良いというメリツトがある。又、発電部１は
ソーラバツテリーだけでなく発電するものであれば何で
もよい。
又、第１図でＶ′SS1が、0.3V〜0Vの間で時計は停止
し、時計体の発振回路も発振を停止する。発振が停止す
ると昇圧用のクロツク信号が発生しなくなるため昇圧動
作も停止する。この状態で太陽電池１と充電回路が接続
されていると、太陽電池に光が照射しても電流は充電回
路にのみ流れ込み、発振回路は直ちに発振することがで
きず、その結果、昇圧回路も動作しないので時計が駆動
するためにはかなりの時間が必要になる。このような問
題を解決するためには、発振回路の発振が停止したとき
に、太陽電池と充電回路の接続を断ち、太陽電池と発振
回路を直結するように構成すれば良い。
し、時計体の発振回路も発振を停止する。発振が停止す
ると昇圧用のクロツク信号が発生しなくなるため昇圧動
作も停止する。この状態で太陽電池１と充電回路が接続
されていると、太陽電池に光が照射しても電流は充電回
路にのみ流れ込み、発振回路は直ちに発振することがで
きず、その結果、昇圧回路も動作しないので時計が駆動
するためにはかなりの時間が必要になる。このような問
題を解決するためには、発振回路の発振が停止したとき
に、太陽電池と充電回路の接続を断ち、太陽電池と発振
回路を直結するように構成すれば良い。
具体的な例を第10図の例を用いて説明する。第10図にお
いて、102は時計回路を示している。第２図のリミツタ
回路２は説明の簡素化のために除去し、また多段昇圧回
路５と電圧検出回路７、及び制御回路８は、昇圧回路11
9、論理回路118として簡略化した。104は電流が太陽電
池101に逆流するのを防ぐ整流手段（逆流防止ダイオー
ド）である。
いて、102は時計回路を示している。第２図のリミツタ
回路２は説明の簡素化のために除去し、また多段昇圧回
路５と電圧検出回路７、及び制御回路８は、昇圧回路11
9、論理回路118として簡略化した。104は電流が太陽電
池101に逆流するのを防ぐ整流手段（逆流防止ダイオー
ド）である。
以下第10図について電源制御の説明をする。まず二次電
池103（コンデンサー）は低電圧状態（0.3V以下）とす
る。
池103（コンデンサー）は低電圧状態（0.3V以下）とす
る。
発振回路108の発振信号123が発振していないとすると発
振停止検出回路117が停止を検出し制御信号113がＬとな
つてトランスミツシヨンゲート114がON、トランスミツ
シヨンゲート115,105がOFFとなる。
振停止検出回路117が停止を検出し制御信号113がＬとな
つてトランスミツシヨンゲート114がON、トランスミツ
シヨンゲート115,105がOFFとなる。
このため、発振回路108の電源120は、昇圧回路119によ
る昇圧電源121とOFF、太陽電池側電源122とONしてお
り、ここで太陽電池101に光を与えると発振回路108、発
振停止検出回路117、論理回路118に発振可能な電圧が供
給され、発振開始する。発振開始すると昇圧に必要な昇
圧クロツク124が発生して、昇圧回路119は、二次電池10
3の昇圧を開始し、昇圧電源121に高電圧が発生する。一
方、電源ゲートは発振開始によりトランスミツシヨンゲ
ート114がOFF、トランスミツシヨンゲート115,105がON
するため、時計回路102の電源系は、太陽電池101が二次
電池103を充電し、二次電池103を昇圧した高電圧によ
り、時計回路102が動作することになる。すなわち二次
電池が低電圧でも時計は直ちに動作することとなる。
る昇圧電源121とOFF、太陽電池側電源122とONしてお
り、ここで太陽電池101に光を与えると発振回路108、発
振停止検出回路117、論理回路118に発振可能な電圧が供
給され、発振開始する。発振開始すると昇圧に必要な昇
圧クロツク124が発生して、昇圧回路119は、二次電池10
3の昇圧を開始し、昇圧電源121に高電圧が発生する。一
方、電源ゲートは発振開始によりトランスミツシヨンゲ
ート114がOFF、トランスミツシヨンゲート115,105がON
するため、時計回路102の電源系は、太陽電池101が二次
電池103を充電し、二次電池103を昇圧した高電圧によ
り、時計回路102が動作することになる。すなわち二次
電池が低電圧でも時計は直ちに動作することとなる。
以上述べたように、外部から付与されるエネルギーを基
に発電を行う発電手段を内蔵する電子時計において、 前記発電手段により整流手段を介して充電される第１の
コンデンサと、 時計体の電源となる前記第１のコンデンサより小容量の
第２のコンデンサと、 前記第１のコンデンサに並列に接続され後段の昇圧手段
にその動作信号を出力する発振回路と、 該発振回路が発振しているかどうか検出する発振検出回
路と、 前記発振回路の発振が停止したことを前記発振検出回路
が検出したとき前記発電手段から前記第１のコンデンサ
への接続を前記発電手段から前記発振回路への接続に切
換える手段と、 前記第１または第２のコンデンサの端子電圧を検出する
検出手段と、 複数のコンデンサを有し、該検出手段の検出電圧を基に
前記第１のコンデンサと少なくとも２個以上のコンデン
サの接続切換えにより前記第２のコンデンサへの昇圧倍
率を段階的に変化させる昇圧手段とからなり、 前記第２のコンデンサ電圧が前記昇圧手段により一定範
囲内に納まるように制御されてなることにより、第１の
コンデンサと２個以上のコンデンサの接続切換えという
制御で第２のコンデンサへの段階的な昇圧が可能とな
り、第１のコンデンサのエネルギを無駄なく時計駆動源
とすることができるものである。
に発電を行う発電手段を内蔵する電子時計において、 前記発電手段により整流手段を介して充電される第１の
コンデンサと、 時計体の電源となる前記第１のコンデンサより小容量の
第２のコンデンサと、 前記第１のコンデンサに並列に接続され後段の昇圧手段
にその動作信号を出力する発振回路と、 該発振回路が発振しているかどうか検出する発振検出回
路と、 前記発振回路の発振が停止したことを前記発振検出回路
が検出したとき前記発電手段から前記第１のコンデンサ
への接続を前記発電手段から前記発振回路への接続に切
換える手段と、 前記第１または第２のコンデンサの端子電圧を検出する
検出手段と、 複数のコンデンサを有し、該検出手段の検出電圧を基に
前記第１のコンデンサと少なくとも２個以上のコンデン
サの接続切換えにより前記第２のコンデンサへの昇圧倍
率を段階的に変化させる昇圧手段とからなり、 前記第２のコンデンサ電圧が前記昇圧手段により一定範
囲内に納まるように制御されてなることにより、第１の
コンデンサと２個以上のコンデンサの接続切換えという
制御で第２のコンデンサへの段階的な昇圧が可能とな
り、第１のコンデンサのエネルギを無駄なく時計駆動源
とすることができるものである。
更に、昇圧手段を動作させる発振回路が発振しているか
どうか発振検出回路により発振回路の動作を検出するこ
とにより、発振回路が停止したとき、発電手段と第１の
コンデンサの接続を断ち、発電手段と発振回路を直結で
きるため、第１のコンデンサが低電圧になっても、時計
を直ちに動作させることができる電子時計を提供できる
ものである。
どうか発振検出回路により発振回路の動作を検出するこ
とにより、発振回路が停止したとき、発電手段と第１の
コンデンサの接続を断ち、発電手段と発振回路を直結で
きるため、第１のコンデンサが低電圧になっても、時計
を直ちに動作させることができる電子時計を提供できる
ものである。
第１図：コンデンサーの放電性及び本発明による効果説
明図 第２図：本発明による一実施例のブロツク図 第３図：従来の例を示す図 第４図：多段昇圧回路の基本形を示す図 第５図（Ａ）〜（Ｄ）：第４図の動作の具体例を示す図 尚第５図（Ｂ）〜（Ｄ）に於いて（イ）は昇圧動作を、
（ロ）は充電動作を示す 第６図：電子回路としての実施例を示す図 第７図：電圧検出回路の具体例を示す図 第８図：制御回路の具体例を示す図 第９図：制御回路のタイミングチャート 第10図：本発の応用例を示すブロツク図。 １……ソーラバツテリー ２……リミツター回路 ４……コンデンサー ５……昇圧手段 ９……時計体
明図 第２図：本発明による一実施例のブロツク図 第３図：従来の例を示す図 第４図：多段昇圧回路の基本形を示す図 第５図（Ａ）〜（Ｄ）：第４図の動作の具体例を示す図 尚第５図（Ｂ）〜（Ｄ）に於いて（イ）は昇圧動作を、
（ロ）は充電動作を示す 第６図：電子回路としての実施例を示す図 第７図：電圧検出回路の具体例を示す図 第８図：制御回路の具体例を示す図 第９図：制御回路のタイミングチャート 第10図：本発の応用例を示すブロツク図。 １……ソーラバツテリー ２……リミツター回路 ４……コンデンサー ５……昇圧手段 ９……時計体
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭56−10275（ＪＰ，Ａ) 特開 昭55−24656（ＪＰ，Ａ) 特開 昭57−46186（ＪＰ，Ａ) 特開 昭54−85767（ＪＰ，Ａ) 特開 昭52−30470（ＪＰ，Ａ) 実開 昭55−38249（ＪＰ，Ｕ)
Claims (1)
- 【請求項１】外部から付与されるエネルギーを基に発電
を行う発電手段を内蔵する電子時計において、 前記発電手段により整流手段を介して充電される第１の
コンデンサと、 時計体の電源となる前記第１のコンデンサより小容量の
第２のコンデンサと、 前記第１のコンデンサに並列に接続された後段の昇圧手
段にその動作信号を出力する発振回路と、 該発振回路が発振しているかどうか検出する発振検出回
路と、 前記発振回路の発振が停止したことを前記発振検出回路
が検出したとき前記発電手段から前記第１のコンデンサ
への接続を前記発電手段から前記発振回路への接続に切
換える手段と、 前記第１または第２のコンデンサの端子電圧を検出する
検出手段と、 複数のコンデンサを有し、該検出手段の検出電圧を基に
前記第１のコンデンサと少なくとも２個以上のコンデン
サの接続切換えにより前記第２のコンデンサへの昇圧倍
率を段階的に変化させる昇圧手段とからなり、 前記第２のコンデンサ電圧が前記昇圧手段により一定範
囲内に納まるように制御されてなることを特徴とする電
子時計。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59246778A JPH0792506B2 (ja) | 1984-11-21 | 1984-11-21 | 電子時計 |
| GB08507066A GB2158274B (en) | 1984-03-29 | 1985-03-19 | Electronic timepiece |
| HK702/89A HK70289A (en) | 1984-03-29 | 1989-08-31 | Electronic timepiece |
| JP6003261A JP2715893B2 (ja) | 1984-11-21 | 1994-01-17 | 電子時計 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59246778A JPH0792506B2 (ja) | 1984-11-21 | 1984-11-21 | 電子時計 |
Related Child Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6003261A Division JP2715893B2 (ja) | 1984-11-21 | 1994-01-17 | 電子時計 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61124887A JPS61124887A (ja) | 1986-06-12 |
| JPH0792506B2 true JPH0792506B2 (ja) | 1995-10-09 |
Family
ID=17153516
Family Applications (2)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59246778A Expired - Lifetime JPH0792506B2 (ja) | 1984-03-29 | 1984-11-21 | 電子時計 |
| JP6003261A Expired - Lifetime JP2715893B2 (ja) | 1984-11-21 | 1994-01-17 | 電子時計 |
Family Applications After (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6003261A Expired - Lifetime JP2715893B2 (ja) | 1984-11-21 | 1994-01-17 | 電子時計 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (2) | JPH0792506B2 (ja) |
| GB (1) | GB2158274B (ja) |
Families Citing this family (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3524290A1 (de) * | 1985-07-06 | 1987-01-15 | Junghans Uhren Gmbh | Mittels solarzellen betriebenes elektrisches kleingeraet, insbesondere solaruhr |
| DE3600515C1 (de) * | 1986-01-10 | 1993-05-13 | Fraunhofer Ges Forschung | Elektronische Uhr |
| EP0241219B1 (en) * | 1986-04-08 | 1993-01-13 | Seiko Instruments Inc. | Electronic timepiece |
| KR940006915B1 (ko) * | 1988-01-25 | 1994-07-29 | 세이꼬 엡슨 가부시끼가이샤 | 발전 장치 부착 전자 팔목시계 |
| JP3000633B2 (ja) * | 1990-07-18 | 2000-01-17 | セイコーエプソン株式会社 | 電子機器 |
| JP3174245B2 (ja) | 1994-08-03 | 2001-06-11 | セイコーインスツルメンツ株式会社 | 電子制御時計 |
| DE69702230T2 (de) * | 1996-01-30 | 2001-01-04 | Citizen Watch Co Ltd | Elektronische uhr mit elektrizitäts-ladefunktion |
| DE19700108B4 (de) * | 1997-01-03 | 2005-12-22 | Citizen Watch Co., Ltd. | Elektronische Uhr und Ladeverfahren derselben |
| CH691010A5 (fr) * | 1997-01-09 | 2001-03-30 | Asulab Sa | Appareil électrique fonctionnant à l'aide d'une source photovoltaïque, notamment pièce d'horlogerie. |
| EP0853265B1 (fr) * | 1997-01-09 | 2002-04-24 | Asulab S.A. | Appareil électrique fonctionnant à l'aide d'une source photovoltaique notamment pièce d'horlogerie |
| JP3657445B2 (ja) * | 1998-01-28 | 2005-06-08 | セイコーインスツル株式会社 | 電子機器 |
| WO2000041041A1 (fr) * | 1999-01-06 | 2000-07-13 | Seiko Epson Corporation | Appareil electronique et procede de commande de l'appareil electronique |
Family Cites Families (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB1364014A (en) * | 1971-02-12 | 1974-08-21 | Suwa Seikosha Kk | Timepiece |
| US3955353A (en) * | 1974-07-10 | 1976-05-11 | Optel Corporation | Direct current power converters employing digital techniques used in electronic timekeeping apparatus |
| JPS5524656A (en) * | 1978-08-11 | 1980-02-21 | Seiko Instr & Electronics Ltd | Electronic watch |
| JPS5610275A (en) * | 1979-07-04 | 1981-02-02 | Citizen Watch Co Ltd | Power source device for cell clock |
| JPS5746186A (en) * | 1980-09-05 | 1982-03-16 | Citizen Watch Co Ltd | Voltage control device of electronic watch |
| JPH0752230A (ja) * | 1993-08-18 | 1995-02-28 | Furukawa Electric Co Ltd:The | 二段押出方法および装置 |
-
1984
- 1984-11-21 JP JP59246778A patent/JPH0792506B2/ja not_active Expired - Lifetime
-
1985
- 1985-03-19 GB GB08507066A patent/GB2158274B/en not_active Expired
-
1994
- 1994-01-17 JP JP6003261A patent/JP2715893B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2715893B2 (ja) | 1998-02-18 |
| JPS61124887A (ja) | 1986-06-12 |
| GB8507066D0 (en) | 1985-04-24 |
| GB2158274B (en) | 1987-04-15 |
| JPH0772271A (ja) | 1995-03-17 |
| GB2158274A (en) | 1985-11-06 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |