JP2010261905A - アナログ時計、携帯情報機器及び運針制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】簡単な構成でアナログ時計の時刻とデジタル時計の時刻を完全に同期させることができるアナログ時計を提供する。
【解決手段】デジタル時計と同期して運針を行うアナログ時計であって、指針が指し示している時刻情報を入力する時刻情報入力手段と、時刻情報入力手段によって入力された時刻情報に基づいて、デジタル時計の表示時刻をアナログ時計が指し示している時刻と一致させる指針位置合わせ手段と、デジタル時計の表示時刻を現在時刻に合わせる現在時刻設定手段と、現在時刻と、アナログ時計の指し示している時刻との差分を演算によって求める差分算出手段と、差分に応じて、駆動信号発生手段に対して、指針が指し示している時刻が現在時刻になるように、モータを駆動する差分秒駆動信号を駆動信号発生手段に対して出力する時刻同期手段とを備えた。
【選択図】図１

Description

本発明は、電気式のアナログ時計（針式の機械時計でモータ等によって運針する時計）、電気式のアナログ時計を備えた携帯情報機器及び運針制御方法に関する。

従来、携帯電話端末の時刻表示は、表示部に時刻を数値で表示するデジタル表示されるのが一般的であった。最近では、時刻表示もデザインを選べるようになり、いくつかのバリエーションが用意されている携帯電話端末もあるが、本来の指針式時計の持つアナログ的な表現を嗜好するニーズもあり、携帯電話端末にアナログ表示時計を組み込む提案もされ始めている。

例えば、特許文献１では、操作部と表示部が重なる折りたたみ式の携帯電話端末の表示部背面にアナログ表示時計モジュールを組み込み、携帯電話端末を閉じた状態で、アナログ表示時計の時刻を見ることができるようにした携帯情報機器が知られている。同様に、特許文献２でも折りたたみ式携帯機器の表示部の背面にアナログ表示時計モジュールを組み込み、携帯機器のデジタル表示部に表示する時刻情報とアナログ表示時計モジュールの時刻情報を同期させた携帯機器が提案されている。

特開２００４−２０５３７８号公報 特開２００４−２００９１８号公報 特開平０８−１７９０５８号公報 特開昭５９−０７９８８５号公報

ところで、携帯電話の通信システムは、基地局と移動局（携帯電話端末）とからなり、基地局と移動局は無線回線により接続されている。無線回線は、主に制御を行う制御チャンネルと通話を行う通話チャンネルからなり、制御チャンネルには時刻情報が含まれているため、移動局では、制御チャンネルを受信するたびに正確な時刻情報を入手することができる。この正確な時刻情報を入手し、携帯電話端末の時刻を修正し、デジタル表示することが可能である。

しかしながら、この正確な時刻情報をアナログ表示時計モジュールで表示するためには、アナログ表示時計モジュールの針位置を制御し、携帯電話端末の時刻表示と同期させる必要がある。従来からアナログ表示時計の針位置の制御方法には大別して２種類ある。一方の方法は、針位置自動補正方式である。この方法は、光センサーや電気的接点などを用いて針位置を検知するもので、例えば、特許文献３では、指針を運針させるための歯車に検出穴を設け、その検出穴が光センサの発光、受光部を結ぶ線上に位置することで、指針の位置を検出する構成である。

しかし、この方法では、歯車を挟む方向つまり時計体の厚み方向に光センサーを設ける構成となるため、小型化が図れないことと、歯車の特定位置と指針位置との関係を考慮しながら組み立てることとなり、組立て作業性が悪くなることと、光センサーを駆動させるために消費電力が大きくなるという問題がある。

他方の方法は、モード設定スイッチと指針修正スイッチとを有し、モード設定スイッチにより通常の時計モードと針位置合わせモードを切り替え、針位置合わせモードにて指針修正スイッチで指針を特定位置（例えば１２時位置）に駆動させ、指針位置計数手段を０クリアすることで、実際の指針位置を合わせる構成である。例えば特許文献４では、デジタル表示部と指針表示の同期のために以下の方法を用いている。指針修正モードを選択したときデジタル表示部を１２：００：００の基準値の表示状態に制御するとともに指針表示も１２：００：００に対応する位置に早送りし、指針位置メモリ回路による基準位置に停止する。

電池交換後は、デジタル表示部と指針位置メモリ回路部の同期が取れていないため、指針修正モードにて指針をデジタル表示部が示す基準位置１２：００：００に修正する。このとき指針を通常の時刻モードにおける駆動周波数より速い周波数で駆動させるように制御される。例えば、通常の時刻モードでは、１Ｈｚ毎に駆動されるが、指針修正モードでは６４Ｈｚで高速駆動される。ごく基本的なアナログ表示時計は１モータで秒針を駆動させ、秒針に連動して駆動する分針、及び時針を有している。この場合時針を１時間分進めるには、約１分掛かることになる。現在の指針位置が、１時００分００秒とすると、１２時位置に指針を駆動させるためには、１１時間分だけ秒針、分針、時針を動かすため約１１分もの時間が必要になり、時刻合わせに時間がかかるという問題がある。

このような問題を解決するには、駆動周波数を速くすることが考えられるが、秒針を駆動するモータの回転が高速になるとステッピングモータの脱調現象により位置制御が不能になる可能性があるため、回転可能な上限が決まっているのが一般的である。また、駆動周波数以外の解決策としては、秒針、分針、時針それぞれにステッピングモータを用意し、修正に掛かる時間を短くする、或いは正転のみならず逆転駆動を用意すれば、上記の場合、１時間分だけ時針を戻すことで修正時間を短くすることが可能である。しかし、モータの数を増やすことはアナログ表示時計モジュールを小型薄型にできないことと、逆転駆動を用意するにはモータ駆動制御回路が複雑になるという問題がある。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、簡単な構成でアナログ時計の時刻とデジタル時計の時刻を完全に同期させることができるアナログ時計、携帯情報機器及び運針制御方法を提供することを目的とする。

本発明は、指針の運針を行うモータと、前記モータに連結され、指針が接続された輪列と、前記モータに対して運針駆動パルスを与えることにより、前記モータを駆動させて指針の運針を行う駆動信号発生手段とを備え、デジタル時計と同期して運針を行うアナログ時計であって、前記指針が指し示している時刻情報を入力する時刻情報入力手段と、前記時刻情報入力手段によって入力された時刻情報に基づいて、前記デジタル時計の表示時刻を前記アナログ時計が指し示している時刻と一致させる指針位置合わせ手段と、前記デジタル時計の表示時刻を現在時刻に合わせる現在時刻設定手段と、前記現在時刻と、前記アナログ時計の指し示している時刻との差分を演算によって求める差分算出手段と、前記差分に応じて、前記駆動信号発生手段に対して、前記指針が指し示している時刻が現在時刻になるように、前記モータを駆動する差分秒駆動信号を前記駆動信号発生手段に対して出力する時刻同期手段とを備えたことを特徴とする。

本発明は、請求項１に記載のアナログ時計を備えたことを特徴とする。

本発明は、基地局との間で通信回線を確立する通信手段を備え、前記現在時刻設定手段は、前記基地局から報知される現在時刻を用いて現在時刻の設定を行うことを特徴とする。

本発明は、指針の運針を行うモータと、前記モータに連結され、指針が接続された輪列と、前記モータに対して運針駆動パルスを与えることにより、前記モータを駆動させて指針の運針を行う駆動信号発生手段とを備え、デジタル時計と同期して運針を行うアナログ時計における運針制御方法であって、前記指針が指し示している時刻情報を入力する時刻情報入力ステップと、前記時刻情報入力ステップによって入力された時刻情報に基づいて、前記デジタル時計の表示時刻を前記アナログ時計が指し示している時刻と一致させる指針位置合わせステップと、前記デジタル時計の表示時刻を現在時刻に合わせる現在時刻設定ステップと、前記現在時刻と、前記アナログ時計の指し示している時刻との差分を演算によって求める差分算出ステップと、前記差分に応じて、前記駆動信号発生手段に対して、前記指針が指し示している時刻が現在時刻になるように、前記モータを駆動する差分秒駆動信号を前記駆動信号発生手段に対して出力する時刻同期ステップとを有することを特徴とする。

本発明によれば、アナログ時計とデジタル時計を備える機器においてアナログ時計の指針位置合わせを行う場合に、アナログ時計の指針が示す時刻にデジタル時計を合わせることで、アナログ時計の指針位置とデジタル時計の時刻とを同期させ、その後、デジタル時計を現在時刻に合わせた時点でアナログ時計の指針を修正することで、アナログ時計の表示する時刻を現在時刻とするようにしたため、簡単な構成で、確実にアナログ時計とデジタル時計の表示時刻を完全に同期させることができるという効果が得られる。

本発明の一実施形態の構成を示すブロック図である。 図１に示す装置の動作を示すフローチャートである。 指針の位置合わせ動作を示す説明図である。

以下、図面を参照して、本発明の一実施形態によるアナログ時計及びアナログ時計を備えた携帯情報機器を説明する。図１は同実施形態の構成を示すブロック図である。この図において、符号Ａは、電気式のアナログ時計（針式の機械時計でモータ等によって運針する時計）を備えるアナログ指針表示部である。符号Ｂは、携帯電話端末装置等の携帯情報機器であり、アナログ指針表示部Ａが筐体の外側の一部に埋め込まれており、使用者が現在時刻を確認することができるようになっている。

符号１は、電気式のアナログ時計であり、秒針、分針及び時針を備えている。符号２は、アナログ時計１の指針を運針するため駆動力を発生するステッピングモータである。符号３は、モータ２の回転軸に接続された秒輪列（歯車の集合体）部であり、モータ２の回転軸の回転を秒針に伝達する。符号４は、秒輪列部３の回転を分針に伝達する分輪列部である。符号５は、分輪列部４の回転を時針に伝達する時輪列部である。符号６は、モータ２を回転させるための駆動信号を発生する駆動信号発生部である。符号７は、水晶発振子を備え、運針タイミングの信号を出力するための基本周波数のパルス信号を出力する発信回路である。符号８は、発振回路７から出力される基本周波数のパルス信号を分周して１秒毎の運針タイミング信号に変換して出力する分周回路である。駆動信号発生部６は、分周回路８から出力する運針タイミング信号に基づいて、モータ２を回転させるための駆動信号を発生する。

符号９は、携帯情報機器Ｂの処理動作を統括して制御する制御部である。符号１０は、基地局との間で電波による信号の送受信を行うアンテナである。符号１１は、アンテナ１０で受信した信号を復調して制御部９へ出力するともに、制御部９から出力される信号を変調し、アンテナ１０を介して送信する送受信部である。符号１２は、送受信部１１において、信号を受信または送信することにより、通話相手の携帯情報機器との間で通話を行う送受話部である。符号１３は、情報の記憶を行う記憶部である。符号１４は、ダイヤルキー等で構成する入力部である。符号１５は、時刻をデジタル表示する処理を実行するデジタル表示制御部である。符号１６は、デジタル表示制御部１５から出力される時刻情報に基づいて、表示情報を生成して出力するデジタル表示駆動部である。符号１７は、デジタル表示駆動部１６から出力される表示情報に基づいて、時刻をデジタル表示するデジタル表示部であり、液晶の表示装置等から構成される。

次に、図１を参照して、図１に示すアナログ時計１の基本動作を説明する。まず、駆動信号発生部６は、分周回路８から１秒毎に出力される運針タイミング信号を入力し、この運針タイミング信号が入力されたタイミングで、モータ２に対して、１秒分秒針を運針するための運針駆動パルス信号を出力する。この運針駆動パルス信号を入力したモータ２は、回転軸を１秒分回転させる。この回転軸の回転は秒輪列部３に伝達し、秒針が１秒分運針することになる。また、秒輪列部３の回転は、分輪列部４に伝達して、分針が１秒（１／６０分）分運針することになる。さらに、分輪列部４の回転は、時輪列部５に伝達して、時針が１秒分運針することになる。このような動作によって、アナログ時計１の秒針、分針及び時針が時を刻むことになる。

次に、図２、図３を参照して、図１に示すアナログ時計１が表示する時刻と、デジタル表示部１７に表示される時刻とを同期させる処理動作を説明する。まず、製造時や電池交換等によりシステムがリセットされる（ステップＳ１）と、時計計数処理動作を再開する（ステップＳ２）。このとき、アナログ時計１の指針位置とデジタル表示部１７が表示する時刻情報は一致していないため、針位置合わせを行う必要がある。リセットされると、指針時刻カウンタは「００：００：００」となり、デジタル表示部１７にも「００：００：００」が表示される。（図３（１）参照）。

次に、使用者は、入力部１４を操作して、針位置合わせモードを選択する。制御部９は、針位置合わせモードを選択する操作が行われたか否かを判定し（ステップＳ３）、針位置合わせモードを選択された場合、駆動信号発生部６に対して、運針駆動パルス信号の出力を停止するように指示する。これを受けて、駆動信号発生部６は、運針駆動パルス信号の出力を停止する（ステップＳ４）。これにより、アナログ時計１の運針が停止する。このとき、アナログ時計１は、「５：１５：４０」を指しているものとする。

次に、使用者は、アナログ時計１が表示している時刻（ここでは、５時１５分４０秒）を目視して読み取り、読み取った時刻の時刻情報を入力部１４から入力する。ここで時刻情報を入力する方法は、２つの方法がある。１つは、入力部１４の上下、左右キーを使い修正する方法であり、左右キーで修正桁を時桁→分桁→秒桁と変更させ、上下キーにより数値を増減させる方法である。２つめは左右キーとテンキーを使い修正する方法であり、左右キーで修正桁を時桁→分桁→秒桁と変更させ、テンキーにより直接数値を入力させる方法である。使用者は、この２つの方法のいずれかを使用して、表示されているデジタル表示を修正するための時刻情報の入力操作を行う（ステップＳ５）。

これを受けて、制御部９は、内部の指針時刻カウンタを入力された時刻情報と一致するようにカウント値を設定する（ステップＳ６）とともに、入力された時刻情報をデジタル表示制御部１５へ出力する。デジタル表示制御部１５は、制御部９から出力された時刻情報に基づいて、デジタル表示情報を生成し、デジタル表示駆動部１６へ出力する。これを受けて、デジタル表示駆動部１６は、デジタル表示制御部１５から出力されるデジタル表示情報に基づいて、デジタル表示部１７に時刻のデジタル表示を行う（図３（２）参照）。ここで、デジタル表示部１７には、「０５：１４：４０」と表示される。これにより、デジタル表示部１７の表示時刻とアナログ時計１の指針位置合わせが完了したことになる（ステップＳ７、図３（３）参照）。

次に、制御部９は、針位置合わせモードを選択する操作が行われたか否かを判定し（ステップＳ３）、針位置合わせモードを選択されなかった場合、入力部１４から時刻修正モードの操作が行われた否かを判定し（ステップＳ８）、時刻修正モードの操作が行われなければ、通常の時刻表示動作を行うために、制御部９内の指針時刻カウンタが１秒分進む度に、制御部９は、デジタル表示制御部１５に対して、表示するべき時刻情報を出力する。これにより、デジタル表示部１７に表示される時刻が１秒毎に更新されることになる（ステップＳ９）。また、制御部９は、駆動信号発生部６に対して、指針時刻カウンタが１秒分進む度に、運針タイミング信号を駆動信号発生部６へ出力する（ステップＳ１０）。駆動信号発生部６は、針位置合わせが終了した後は、分周回路８から出力される運針タイミング信号に代えて、制御部９から出力される運針タイミング信号に合わせて運針駆動パルス信号を発生させて出力する。これにより、モータ２が駆動し（ステップＳ１１）、アナログ時計１の指針が駆動して運針することになる（ステップＳ１２；図３（４）参照）。

しかし、この時点では、あくまでアナログ時計１の指し示す時刻とデジタル表示部１７に表示される時刻が同期したのみで、現在時刻に合っているとは限らない。したがって、使用者は、現在時刻に合わせるための操作を行う必要がある。制御部９は、入力部１４から時刻修正モードの操作が行われた否かを判定し（ステップＳ８）、時刻修正モードの操作が行われた場合、駆動信号発生部６に対して、運針駆動パルス信号の出力を停止するように指示する。これを受けて、駆動信号発生部６は、運針駆動パルス信号の出力を停止する（ステップＳ１３）。そして、使用者は、針位置合わせ操作と同様に、上下キー、左右キーまたはテンキーを使用してデジタル表示部１７に表示された現在時刻を、例えば１２時１５分に修正する操作を行う（ステップＳ１４）。

次に、制御部９は、使用者により修正された時刻情報と、指針時刻カウンタの値との差分を演算によって求める（ステップＳ１５）。そして、使用者により修正された時刻情報に基づいて、指針時刻カウンタの値を更新する（ステップＳ１６）。続いて、制御部９は、修正された時刻情報と、指針時刻カウンタの値との差分に基づいて、アナログ時計１の指針がデジタル表示部１７に表示されている時刻になるように、差分秒駆動信号を駆動信号発生部６に対して出力する。これを受けて、駆動信号発生部６は、差分に基づく秒数の運針駆動パルスを発生して、モータ２へ出力する（ステップＳ１７）。これにより、入力された運針駆動パルスの数だけモータ２を駆動し、指針を使用者が修正した時刻に一致させる（ステップＳ１８、図３（５）、（６）参照）。

次に、制御部９は、時刻修正モードから通常動作に戻り、デジタル表示制御部１５に対して、表示するべき時刻情報を出力する。これにより、デジタル表示部１７に表示される時刻が１秒毎に更新されることになる（ステップＳ９）。また、制御部９は、駆動信号発生部６に対して、指針時刻カウンタが１秒分進む度に、運針タイミング信号を駆動信号発生部６へ出力する（ステップＳ１０）。駆動信号発生部６は、制御部９から出力される運針タイミング信号に合わせて運針駆動パルス信号を発生させて出力する。これにより、モータ２が駆動し（ステップＳ１１）、アナログ時計１の指針が駆動して運針することになる（ステップＳ１２；図３（４）参照）。

このように、初めに、デジタル表示をアナログ時計１の指針が指し示している時刻に合わせることにより、針位置合わせを行った後に、使用者が修正したデジタル表示の現在時刻になるように、アナログ時計１の指針を自動的に運針するようにしたため、アナログ時計１の指し示す時刻とデジタル表示部１７に表示される時刻とを完全に一致させることができる。

なお、前述した説明においては、現在時刻の修正を使用者の操作によって行う動作を説明したが、携帯情報機器Ｂにおいて基地局より得られる正確な時刻情報によって修正する場合であっても、まず、アナログ時計１への駆動信号を停止させ、現在の針位置情報であるその時点での現在時刻と基地局より得られる時刻情報の差分を演算し、この差分に基づいて、アナログ時計１の指針を運針するようにすればよい。

なお、駆動信号発生部６から出力される運針駆動パルスの数を計数するカウンタを不揮発メモリ内に設けて記憶しておき、指針位置を使用者が入力する（ステップＳ５）のに代えて、この運針駆動パルスの数に基づいて、アナログ時計１の指針位置を求め、この指針位置が入力されたものとして針位置合わせを行うようにしてもよい。この場合、４３２００秒（１２時間）分の運針駆動パルスをカウントできるカウンタを用いることにより、アナログ時計１に指針位置を記憶しておくことが可能となるため、針位置合わせ時の操作を簡単にすることができるとともに、アナログ時計１の指針位置とデジタル表示とを確実に一致させることが可能となる。

以上説明したように、アナログ時計とデジタル時計を備える携帯情報機器においてアナログ時計の指針位置合わせを行う場合に、アナログ時計の指針が示す時刻にデジタル時計を合わせることで、アナログ時計の指針位置とデジタル時計の時刻とを同期させ、その後、デジタル時計を現在時刻に合わせた時点でアナログ時計の指針を修正することで、アナログ時計の表示する時刻を現在時刻とするようにしたため、簡単な構成で、確実にアナログ時計とデジタル時計の表示時刻を完全に同期させることができる。

なお、図１における制御部９の機能を実現するためのプログラムをコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録して、この記録媒体に記録されたプログラムをコンピュータシステムに読み込ませ、実行することにより時刻同期処理を行ってもよい。なお、ここでいう「コンピュータシステム」とは、ＯＳや周辺機器等のハードウェアを含むものとする。また、「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、フレキシブルディスク、光磁気ディスク、ＲＯＭ、ＣＤ−ＲＯＭ等の可搬媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶装置のことをいう。さらに「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、インターネット等のネットワークや電話回線等の通信回線を介してプログラムが送信された場合のサーバやクライアントとなるコンピュータシステム内部の揮発性メモリ（ＲＡＭ）のように、一定時間プログラムを保持しているものも含むものとする。

また、上記プログラムは、このプログラムを記憶装置等に格納したコンピュータシステムから、伝送媒体を介して、あるいは、伝送媒体中の伝送波により他のコンピュータシステムに伝送されてもよい。ここで、プログラムを伝送する「伝送媒体」は、インターネット等のネットワーク（通信網）や電話回線等の通信回線（通信線）のように情報を伝送する機能を有する媒体のことをいう。また、上記プログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであってもよい。さらに、前述した機能をコンピュータシステムにすでに記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるもの、いわゆる差分ファイル（差分プログラム）であってもよい。

本発明は、運針用駆動パルスによって、モータを駆動することにより機械式時計の指針を運針する電気式アナログ時計に適用可能である。

１・・・アナログ時計、２・・・モータ、３・・・時輪列部、４・・・分輪列部、５・・・秒輪列部、６・・・駆動信号発生部、７・・・発振回路、８・・・分周回路、９・・・制御部、１０・・・アンテナ、１１・・・送受信部、１２・・・送受話部、１３・・・記憶部、１４・・・入力部、１５・・・デジタル表示制御部、１６・・・デジタル表示駆動部、１７・・・デジタル表示部、Ａ・・・アナログ指針表示部、Ｂ・・・携帯機器部

Claims (4)

1. 指針の運針を行うモータと、
   前記モータに連結され、指針が接続された輪列と、
   前記モータに対して運針駆動パルスを与えることにより、前記モータを駆動させて指針の運針を行う駆動信号発生手段と
   を備え、デジタル時計と同期して運針を行うアナログ時計であって、
   前記指針が指し示している時刻情報を入力する時刻情報入力手段と、
   前記時刻情報入力手段によって入力された時刻情報に基づいて、前記デジタル時計の表示時刻を前記アナログ時計が指し示している時刻と一致させる指針位置合わせ手段と、
   前記デジタル時計の表示時刻を現在時刻に合わせる現在時刻設定手段と、
   前記現在時刻と、前記アナログ時計の指し示している時刻との差分を演算によって求める差分算出手段と、
   前記差分に応じて、前記駆動信号発生手段に対して、前記指針が指し示している時刻が現在時刻になるように、前記モータを駆動する差分秒駆動信号を前記駆動信号発生手段に対して出力する時刻同期手段と
   を備えたことを特徴とするアナログ時計。
2. 請求項１に記載のアナログ時計を備えたことを特徴とする携帯情報機器。
3. 基地局との間で通信回線を確立する通信手段を備え、
   前記現在時刻設定手段は、前記基地局から報知される現在時刻を用いて現在時刻の設定を行うことを特徴とする請求項２に記載の携帯情報機器。
4. 指針の運針を行うモータと、前記モータに連結され、指針が接続された輪列と、前記モータに対して運針駆動パルスを与えることにより、前記モータを駆動させて指針の運針を行う駆動信号発生手段とを備え、デジタル時計と同期して運針を行うアナログ時計における運針制御方法であって、
   前記指針が指し示している時刻情報を入力する時刻情報入力ステップと、
   前記時刻情報入力ステップによって入力された時刻情報に基づいて、前記デジタル時計の表示時刻を前記アナログ時計が指し示している時刻と一致させる指針位置合わせステップと、
   前記デジタル時計の表示時刻を現在時刻に合わせる現在時刻設定ステップと、
   前記現在時刻と、前記アナログ時計の指し示している時刻との差分を演算によって求める差分算出ステップと、
   前記差分に応じて、前記駆動信号発生手段に対して、前記指針が指し示している時刻が現在時刻になるように、前記モータを駆動する差分秒駆動信号を前記駆動信号発生手段に対して出力する時刻同期ステップと
   を有することを特徴とする運針制御方法。

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