アナログ電子時計
【課題】 複数の指針を所定位置まで早送りする場合に、容易な制御で短時間に複数の指針の早送り運針を完了することのできるアナログ電子時計を提供する。
【解決手段】 各指針を個別に運針させる場合に最も短い時間で移動できる各指針の移動方向、駆動速度および移動量をそれぞれ求める第１の算出手段（Ｓ２〜Ｓ７）と、第１の算出手段により算出された各指針の駆動速度のうち最も遅い最遅駆動速度を抽出する最遅速度抽出手段（Ｓ８〜Ｓ１１）と、移動方向が正方向、移動量が１８０度の回転移動量より大きいと算出された指針を特定指針として抽出し、最遅駆動速度が当該特定指針の逆方向最速駆動速度以下か否かを判別する判別手段（Ｓ１５，Ｓ１６）と、この判別手段により以下と判別された場合に、当該特定指針の移動方向を逆方向と修正する第２の算出手段（Ｓ１７，Ｓ１８）とを備えている。
【解決手段】 各指針を個別に運針させる場合に最も短い時間で移動できる各指針の移動方向、駆動速度および移動量をそれぞれ求める第１の算出手段（Ｓ２〜Ｓ７）と、第１の算出手段により算出された各指針の駆動速度のうち最も遅い最遅駆動速度を抽出する最遅速度抽出手段（Ｓ８〜Ｓ１１）と、移動方向が正方向、移動量が１８０度の回転移動量より大きいと算出された指針を特定指針として抽出し、最遅駆動速度が当該特定指針の逆方向最速駆動速度以下か否かを判別する判別手段（Ｓ１５，Ｓ１６）と、この判別手段により以下と判別された場合に、当該特定指針の移動方向を逆方向と修正する第２の算出手段（Ｓ１７，Ｓ１８）とを備えている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
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。
【背景技術】
【０００２】
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において、例えば、日本の時刻表示から世界各都市の時刻表示へ表示内容を変更したり、現在時刻の表示からアラームセット時刻の表示へと表示内容を変更する場合に、複数の指針を共に早送りする制御が行われる。
【０００３】
また、本発明に関連する従来技術として、特許文献１には、アナログ電子時計において分針と時針とを別モータで駆動するとともに、分針と時針とを適宜な条件で正転方向に回転したり逆転方向に回転させる技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平０５−０９３７８４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
指針を運針する２極ステップモータは、駆動パルスの波形パターンを変更することによって回転方向を正転方向としたり逆転方向としたり制御するため、正転方向の最速駆動速度と、逆転方向の最速駆動速度とが異なっていて、正転方向の最速駆動速度が逆転方向の最速駆動速度より速くなっている。
【０００６】
また、複数のステップモータを共に高速駆動する場合には、各々の最速駆動速度でそれぞれ駆動するよりも、複数のステップモータを同一周期で駆動する方がタイミング制御を容易にできるという利点がある。
【０００７】
この発明の目的は、複数のステップモータにより複数の指針を所定位置まで早送りする場合に、容易な制御で短時間に複数の指針の早送り運針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。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するため、請求項１記載の発明は、
複数の指針と、
これら複数の指針をそれぞれ運針する正方向と逆方向との両方に回転可能な複数のステップモータと、
前記複数の指針の各々について、各指針の移動開始位置、各指針の移動終了位置、正方向へ運針するのに最も早い駆動速度である各指針の正方向最速駆動速度、および、逆方向へ運針するのに最も早い駆動速度である各指針の逆方向最速駆動速度から、各指針を個別に運針させる場合に、前記移動開始位置から前記移動終了位置まで最も短い時間で移動できる各指針の移動方向、駆動速度および移動量をそれぞれ求める第１の算出手段と、
この第１の算出手段により算出された各指針の前記駆動速度のうち最も遅い最遅駆動速度を抽出する最遅速度抽出手段と、
前記第１の算出手段により前記移動方向が正方向、前記移動量が１８０度の回転移動量より大きいと算出された指針を特定指針として抽出し、前記最遅駆動速度が当該特定指針の逆方向最速駆動速度以下か否かを判別する判別手段と、
この判別手段により以下と判別された場合に、当該特定指針の移動方向を逆方向と修正し、当該指針を前記移動開始位置から前記移動終了位置まで逆方向に移動させる移動量を求めなおす第２の算出手段と、
前記第１の算出手段で求められ、且つ、前記第２の算出手段により一部修正され求めなおされた各指針の移動方向および移動量に応じて、前記複数のステップモータを前記最遅駆動速度で駆動して、前記複数の指針を各指針の前記移動終了位置まで移動させる移動制御手段と、
を備えていることを特徴とするアナログ電子時計である。
【０００９】
請求項２記載の発明は、
複数の指針と、
これら複数の指針をそれぞれ運針する正方向と逆方向との両方に回転可能な複数のステップモータと、
前記複数の指針の各々について、各指針の移動開始位置、各指針の移動終了位置、正方向へ運針するのに最も早い駆動速度である各指針の正方向最速駆動速度、および、逆方向へ運針するのに最も早い駆動速度である各指針の逆方向最速駆動速度から、各指針を個別に運針させる場合に、前記移動開始位置から前記移動終了位置まで最も短い時間で移動できる各指針の移動方向を求める第１の算出手段と、
前記複数の指針を共に運針させる場合の同時駆動速度を決定する駆動速度決定手段と、
前記第１の算出手段により移動方向が正方向と求められ、且つ、前記移動開始位置から前記移動終了位置までの正方向の移動量が１８０度の回転移動量より大きい指針を特定指針として抽出し、前記同時駆動速度が当該特定指針の逆方向最速駆動速度以下か否かを判別する判別手段と、
この判別手段により以下と判別された場合に、当該特定指針の移動方向を逆方向と求めなおす第２の算出手段と、
前記第１の算出手段で求められ、且つ、前記第２の算出手段により一部求めなおされた各指針の移動方向に応じて、前記複数のステップモータを前記同時駆動速度でそれぞれ駆動して、前記複数の指針を各指針の前記移動終了位置まで移動させる移動制御手段と、
を備えていることを特徴とするアナログ電子時計である。
【００１０】
請求項３記載の発明は、請求項１または請求項２に記載のアナログ電子時計において、
前記複数の指針と対応させて各指針の前記正方向最速駆動速度および前記逆方向最速駆動速度をそれぞれ記憶した第１記憶部を備え、
前記第１の算出手段は、
前記第１記憶部から前記正方向最速駆動速度および前記逆方向最速駆動速度の情報を取得することを特徴としている。
【００１１】
請求項４記載の発明は、請求項１または請求項２に記載のアナログ電子時計において、
前記複数の指針と対応させて各指針を１周させる駆動ステップ数を記憶した第２記憶部を備え、
前記判別手段は、
前記第２記憶部の駆動ステップ数の情報に基づいて前記移動量が１８０度の回転移動量より大きいか否かを特定することを特徴としている。
【００１２】
請求項５記載の発明は、請求項１または請求項２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、時針、分針、秒針が含まれ、
前記複数のステップモータには、前記時針、前記分針、前記秒針をそれぞれ独立的に運針する３つのステップモータを含んでいる
ことを特徴としている。
【発明の効果】
【００１３】
本発明に従うと、複数の指針を早送りして移動開始位置から移動終了位置まで移動させるのに、判別手段と第２の算出手段により移動方向の修正がなされるので、簡単な制御でより短時間に早送りを遂行できるという効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の実施形態のアナログ電子時計を示す正面図である。
【図２】図１のアナログ電子時計の全体構成を示すブロック図である。
【図３】ＲＯＭに記憶される駆動速度データおよび一周ステップ数データの一例を示すデータチャートである。
【図４】指針早送り処理で算出および修正される各指針の移動方向、駆動速度、移動量の各パラメータを示す図表であり、（ａ）は初期の算出で得られた各パラメータの一例、（ｂ）は修正処理を経て最終的に決定された各パラメータの一例である。
【図５】分針について正転の方が早く移動できる移動範囲と逆転の方が早く移動できる移動範囲とを示した説明図である。
【図６】制御部のＣＰＵにより実行される指針早送り処理の制御手順を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
【００１６】
図１は、本発明の実施形態のアナログ電子時計を示す正面図、図２は、この実施形態のアナログ電子時計の全体構成を示すブロック図である。
【００１７】
この実施形態のアナログ電子時計１は、第１〜第５ステップモータ２１〜２５により５つの指針２〜６を駆動して、時刻やストップウォッチの計測時間の表示など種々の表示を行うもので、例えば腕時計の本体となるものである。複数の指針２〜６は、文字板１０の中央に回転軸を有する時針２、分針３、秒針４と、文字板１０の９時の方向に設けられた小窓１４内で回転する１／１０秒針（ストップウォッチの計測時に１／１０秒単位の計測時間をカウントする針）と、文字板１０の３時の方向に設けられた小窓１１内で回転する２４時針（２４時間で一周する針）６とからなる。
【００１８】
このアナログ電子時計１は、図２に示すように、ＣＰＵが搭載されて時計の全体的な制御を行う制御部８０と、制御部８０に作業用のメモリ領域を提供するＲＡＭ８１と、制御部８０のＣＰＵが実行する制御プログラムや制御データが記憶されるＲＯＭ８２と、図１の操作ボタンＢＴ１〜ＢＴ４の操作信号を入力するスイッチ部９０と、制御部８０に指定されたタイミング信号を供給するための発振回路８８および分周・割込信号発生回路８９と、上述した第１〜第５ステップモータ２１〜２５および指針２〜６と、第１〜第５ステップモータ２１〜２５の回転運動を指針２〜６にそれぞれ伝達する輪列機構３１〜３５と、制御部８０からの制御信号に基づいて第１〜第５ステップモータ２１〜２５にそれぞれ駆動パルスを出力する駆動回路８３〜８７等を備えている。
【００１９】
第１〜第５ステップモータ２１〜２５は、モータ自体の構成、対応する指針２〜６の回転に必要な回転トルクの違いなどから、最も早く回転駆動できる駆動速度（ｐｐｓ：１秒間当たりの駆動ステップ数）が異なってくる。また、第１〜第５ステップモータ２１〜２５は、駆動パルスの出力パターンによって回転方向の制御を行うため正転方向と逆転方向の最速の駆動速度も異なってくる。
【００２０】
また、第１〜第５ステップモータ２１〜２５の１ステップの回転は、輪列機構３１〜３５により回転角度が適宜変更されて指針２〜６に伝達されるので、これら輪列機構３１〜３５により、各指針２〜６の１ステップの回転角度は異なってくる。従って、各指針２〜６を一周させるのに必要な第１〜第５ステップモータ２１〜２５の駆動ステップ数も同一ではない。
【００２１】
分周・割込信号発生回路８９は、発振回路８８の一定周波数の信号を分周して指定の周波数信号を生成する分周器を有し、この分周器の信号を割込信号として制御部８０に供給するものである。分周器は制御部８０からの制御信号によって分周比を変更することが可能に構成され、それにより割込信号の周波数を制御部８０から制御することが可能になっている。この割込信号は、例えば、指針２〜６の早送り時に第１〜第５ステップモータ２１〜２５の駆動タイミングを発生させるときにも使用される。
【００２２】
ＲＯＭ８２には、制御プログラムとして、現在時刻の計時を行うとともに計時データに同期させて、第１〜第５ステップモータ２１〜２５のうち必要なモータを駆動して指針２〜６により現在時刻を表示させる時刻表示プログラムや、スイッチ部９０からの入力信号に基づいて種々の時計機能を発動させたり時計の動作モードを切り換える操作入力処理プログラム、並びに、指針２〜６を指定の位置まで早送りする指針早送り処理プログラムなどが記憶されている。上記の種々の時計機能には、例えばストップウォッチ機能、アラーム時刻設定機能、世界時刻表示機能などが含まれる。
【００２３】
また、ＲＯＭ８２には、制御データとして、指針駆動速度データ８２ａと、一周ステップ数データ８２ｂとが記憶されている。
【００２４】
図３には、ＲＯＭ８２に記憶される指針駆動速度データ８２ａおよび一周ステップ数データ８２ｂの一例を表わしたデータチャートを示す。
【００２５】
指針駆動速度データ８２ａには、図３の一部分に示すように、指針２〜６（図３では第１指針〜第５指針と記す）にそれぞれ対応させて、各指針２〜６を正転方向に最も早く駆動できる速度として設定された正最速駆動速度（正方向最速駆動速度）と、各指針２〜６を逆転方向に最も早く駆動できる速度として設定された逆最速駆動速度（逆方向最速駆動速度）とがそれぞれ登録されている。
【００２６】
正最速駆動速度とは、指針２〜６を正転方向に安定的に回転駆動でき、且つ、駆動タイミングを比較的容易に得ることのできる範囲で、最も早い駆動速度であり、設計段階において予め設定されたものである。また、逆最速駆動速度とは、指針２〜６を逆転方向に安定的に回転駆動でき、且つ、駆動タイミングを比較的容易に得ることのできる範囲で、最も早い駆動速度であり、それぞれ設計段階において予め設定されたものである。一つの指針について設定された正最速駆動速度と逆最速駆動速度とでは、正最速駆動速度の方が高速な値となる。
【００２７】
一周ステップ数データ８２ｂは、図３の一部分に示すように、指針２〜６にそれぞれ対応させて、各指針２〜６を一周させるのに必要な第１〜第３ステップモータ２１〜２５の駆動ステップ数がそれぞれ登録されたものである。特に制限されるものではないが、この実施形態では、時針２と分針３は３６０ステップで一周し、秒針４、１／１０秒針５および２４時針６は６０ステップで一周するというデータ内容になっている。
【００２８】
次に、上記構成のアナログ電子時計１の指針早送り処理について説明する。
【００２９】
先ず、該要を説明する。指針早送り処理は、複数の指針２〜６を、任意の移動開始位置から任意の移動終了位置まで早送りによって移動させる処理である。移動開始位置と移動終了位置は、別の制御処理によって与えられ、例えば、現在時刻の表示を行っている状態からアラームセット時刻を表示させるために指針早送り処理が開始されたとすれば、早送りを開始する現在時刻の表示位置が移動開始位置となり、ユーザにより設定されているアラームセット時刻の表示位置が移動終了位置となる。指針早送り処理は、様々な制御処理において呼び出されて実行される処理であり、呼び出し元の制御処理によって、その移動開始位置と移動終了位置とは様々な位置に設定される。
【００３０】
指針早送り処理においては、複数の指針２〜６（全てでなくても良い）を早送りする場合に、対応するステップモータ（第１〜第５ステップモータ２１〜２５のうち対応するもの）を、全て同じ駆動速度でステップ駆動させる。但し、各指針２〜６は、設定されている正最速駆動速度より速く正転方向に駆動したり、設定されている逆最速駆動速度より速く逆転方向に駆動することはできない。そのため、同時に早送りする各指針２〜６の中で一番遅い最速駆動速度に合わせて、各指針２〜６の駆動を行う。
【００３１】
各指針２〜６の駆動タイミングは、制御部８０が分周・割込信号発生回路８９へ分周比の設定を行い、分周・割込信号発生回路８９に指定の駆動速度に合致した周期の割込信号を発生させることで制御する。そして、制御部８０が、この割込信号の入力に基づいて各駆動回路８３〜８７へ駆動用の制御信号を出力することで、複数の指針２〜８を同じ駆動速度でほぼ同時にステップ駆動させる。このように、複数の指針２〜６を同一の駆動速度で駆動することでタイミング制御が容易なものとなる。
【００３２】
図４には、指針早送り処理で算出および修正される各指針２〜６の移動方向、駆動速度、移動量の各パラメータの一例を表わした図表を示す。同図（ａ）は、初期の算出で得られる各パラメータを示す図表であり、（ｂ）は修正して得られた各パラメータを示す図表である。また、図５には、分針３について正転の方が早く移動できる移動範囲と逆転の方が早く移動できる移動範囲とを表わした説明図を示す。
【００３３】
指針早送り処理では、上記のような駆動制御を行うために、制御部８０は、各指針２〜６の移動方向、移動量、駆動速度の各パラメータを、各指針２〜６の早送り駆動が短時間で終了するように、それぞれ決定する。
【００３４】
そのため、先ず、制御部８０は、各指針２〜６を個別に駆動するものとして、最も短い時間で移動開始位置から移動終了位置まで移動させることのできる各指針２〜６の移動方向、駆動速度および移動量を求める。
【００３５】
図５に示すように、例えば分針３では、正最速駆動速度が６４ｐｐｓ、逆最速駆動速度が３２ｐｐｓであるので、０ステップを移動開始位置として“０−２４０”ステップの移動範囲Ｕ１に含まれる移動終了位置へ移動する場合には、正最速駆動速度で正転方向に駆動した方が早く移動でき、“２４０−３６０”ステップの移動範囲Ｕ２に含まれる移動終了位置へ移動する場合には逆最速駆動速度で逆転方向に駆動した方が早く移動させることができる。従って、例えば、分針３の移動開始位置が０ステップの位置で、移動終了位置が１９０ステップの位置であるとすれば、図４（ａ）の「第２指針」の行に示すように、最短時間で移動できる移動方向は正転方向、駆動速度は正最速駆動速度Ａ２、移動量は１９０ステップとなる。
【００３６】
このように、複数の指針２〜６の各々について、指定された各指針の移動開始位置、各指針の移動終了位置、並びに、ＲＯＭ８２の指針駆動速度データ８２ａ、および一周ステップ数データ８２ｂとから、個別に駆動した場合にそれぞれ最短時間で移動できる移動方向、駆動速度、移動量を求める。それにより、例えば、図４（ａ）の図表に示すような各パラメータが求められる。図４（ａ）の例では、時針２、分針３、秒針４、２４時針６の移動方向が正転方向として求められ、１／１０秒針５が逆転方向として求められている。
【００３７】
続いて、制御部８０は、上記のように求められた各指針の駆動速度のうち最も遅い最遅駆動速度を、複数の指針２〜６を共に早送りするための駆動速度（同時駆動速度）として抽出する。図４（ａ）の例では、駆動速度「Ａ１，Ａ２，Ａ３，Ｂ４，Ａ５」の中で最も遅いのは、１／１０秒針５の逆最速駆動速度Ｂ４（４８ｐｐｓ）である。従って、この駆動速度Ｂ４を複数の指針２〜６を共に駆動するための最遅駆動速度として抽出する。
【００３８】
なお、この最遅駆動速度の抽出の手順は、図４（ａ）の各パラメータを全て求めた後に、各駆動速度を比較して抽出するようにしても良いし、図４（ａ）の駆動速度が１つずつ求められるごとに、求められた駆動速度を比較していき、最終的に上記の最遅駆動速度を求めるようにしても良い。
【００３９】
次に、制御部８０は、最遅駆動速度で駆動する場合に、逆転方向と正転方向とを入れ替えた方が運針時間が短くなる指針がないか判別する。図５の１８０−２４０ステップの範囲に示したように、１８０°以上の回転量であっても正転方向に移動させたほうが短時間に移動できる範囲が生じるのは、正最速駆動速度の方が逆最速駆動速度より速いためである。しかしながら、複数の指針２〜６を共に早送り駆動させる場合には、上記の最遅駆動速度で指針２〜６を駆動することになる。そのため、指針２〜６によっては、逆転方向としても正転方向としても共に最遅駆動速度で駆動することが可能であり、且つ、移動方向を正転方向から逆転方向へ変更した方が、短時間に運針が終了するものが含まれている可能性がある。従って、これを判別する。
【００４０】
この実施形態では、移動方向を逆転させて方が良い指針として、移動量が１８０°の回転移動量を超えていて、且つ、逆最速駆動速度が最遅駆動速度よりも速い値に設定されている指針を判別対象とする。
【００４１】
図４（ａ）の例では、移動量が１８０°の回転移動を超えているものは、時針２について設定されている「２００」ステップと、分針３について設定されている「１９０」ステップとである。また、時針２の逆最速駆動速度Ｂ１は９６ｐｐｓであり、分針３の逆最速駆動速度Ｂ２は３２ｐｐｓである。従って、最遅駆動速度Ｂ４（４８ｐｐｓ）より速い値に設定されているのは、時針２である。従って、制御部８０は、これを判別して、図４（ａ）→図４（ｂ）に示すように、時針２の移動方向を逆転方向へ、移動量を１６０ステップへと修正する。
【００４２】
そして、上記のように各指針２〜６の移動方向、駆動速度、移動量の各パラメータを求めたら、第１〜第５ステップモータ２１〜２５を最遅駆動速度Ｂ４で、設定された移動方向へ、設定された移動量だけ運針する。それにより短い時間での早送り処理が実現される。
【００４３】
例えば、図４（ａ）の修正前のパラメータに従って、各指針２〜６を最遅駆動速度Ｂ４で運針した場合、時針２の２００ステップの移動に一番時間がかかり、早送りの運針時間は４．１７秒となる。一方、図４（ｂ）の修正後のパラメータに従って、各指針２〜６を最遅駆動速度Ｂ４で運針した場合には、分針３の１９０ステップの移動に一番時間がかかる、早送り運針時間は３．９６秒に短縮される。
【００４４】
続いて、上記の指針早送り処理を実現する制御手順の一例について、図６のフローチャートに基づいて説明する。
【００４５】
図６は、制御部８０のＣＰＵにより実行される指針早送り処理のフローチャートである。このフローチャートにおいて、αは処理対象の指針の番号“１〜Ｎ”、Ｎは処理対象の指針の総数、Ｚ１〜ＺＮは各指針の一周ステップ数、Ａ１〜ＡＮは各指針の正最速駆動速度、Ｂ１〜ＢＮは各指針の逆最速駆動速度、Ｃは最終的に最遅駆動速度が書き込まれる変数、β１〜βＮは各指針の移動開始位置から移動終了位置までの正転方向に見た移動量（ステップ数）を示している。
【００４６】
指針早送り処理が開始されると、先ず、制御部８０のＣＰＵは、複数の指針２〜６のうち処理対象となる各指針（第１〜第Ｎの指針）について現在位置（移動開始位置）から移動位置（移動終了位置）まで正転方向に見た移動量β１〜βＮを算出する（ステップＳ１）。なお、複数の指針２〜６のうち、早送り運針する必要のない指針は処理対象から除外する。
【００４７】
次に、制御部８０のＣＰＵは、初期設定として、演算対象の指針の番号αに“１”をセットし、最遅駆動速度変数Ｃにマックス値をセットする（ステップＳ２）。
【００４８】
続いて、制御部８０のＣＰＵは、番号αの指針について、単独運針の場合に移動量βαが正転方向の移動の方が短時間で行える範囲を超えているか、次式（１）により判別する（ステップＳ３）。
βα ＞ Ｚα ×Ａα ／（Ａα ＋ Ｂα） ・・・ （１）
【００４９】
その結果、この範囲を超えていないと判別されれば、“Ｎｏ”側に移行して、番号αの指針に対応する移動方向として正転方向をセットし（ステップＳ４）、その移動量として正転方向の移動量βαをセットする（ステップＳ５）。
【００５０】
一方、上記の範囲を超えていると判別されれば、“Ｙｅｓ”側に移行して、番号αの指針に対応する移動方向として逆転方向をセットし（ステップＳ６）、次いで、逆転方向の移動量“Ｚα−βα”を求めて、これを番号αの指針に対応する移動量としてセットする（ステップＳ７）。
【００５１】
また、ステップＳ４で移動方向が正転方向にセットされたら、この番号αの指針の駆動速度は正最速駆動速度Ａαと求められるので、最遅駆動速度変数Ｃの値とこの駆動速度Ａαとを比較して（ステップＳ８）、変数Ｃの値の方が大きければ、変数Ｃに駆動速度Ａαの値を代入する（ステップＳ９）。
【００５２】
逆に、ステップＳ６で移動方向が逆転方向にセットされたら、この番号αの指針の駆動速度は逆最速駆動速度Ｂαと求められるので、最遅駆動速度変数Ｃの値とこの駆動速度Ｂαとを比較して（ステップＳ１０）、変数Ｃの値の方が大きければ、変数Ｃに駆動速度Ｂαの値を代入する（ステップＳ１１）。
【００５３】
その後、処理対象の指針の番号αを“１”加算する更新をして（ステップＳ１２）、処理対象の指針の総数を超えていないか判別する（ステップＳ１３）。そして、超えていなければ、ステップＳ３に戻って上記のループ処理（ステップＳ３〜Ｓ１３）を繰り返すし、超えていれば“Ｎｏ”側へ移行してこのループ処理（ステップＳ３〜Ｓ１３）を抜ける。上記ループ処理中のステップＳ３〜Ｓ１０の処理により第１の算出手段が、ステップＳ８〜Ｓ１１の処理により最遅駆動速度抽出手段および駆動速度決定手段が構成される。
【００５４】
つまり、上記のステップＳ３〜Ｓ１３のループ処理が、算出対象となる指針の番号αを更新しながら、処理対象の指針の総数Ｎの回数実行されることで、個別運針の場合に最短運針時間となる各指針の移動方向、移動量が求められてＲＡＭ８１に記憶される。また、そのときの駆動速度（Ａα又はＢα）が求められて、最遅駆動速度変数Ｃの値と比較されて適宜変数Ｃの値が更新される。それにより、最遅駆動速度変数Ｃに上述した最遅駆動速度が代入された状態となる。
【００５５】
ステップＳ１３の判別処理で“Ｎｏ”側へ移行したら、先ず、処理対象の指針の番号αを“１”減算して総数Ｎの値に戻す（ステップＳ１４）。そして、各指針について移動方向を逆転させたほうが短時間とすることのできる所定条件を満たしているか判別し、移動方向と移動量とを修正するためのループ処理（ステップＳ１５〜Ｓ２０）に移行する。
【００５６】
すなわち、このループ処理に移行すると、先ず、番号αの指針に対応して記憶されている移動方向が正転方向であり、移動量が１８０°の回転移動量より大きいか否かを、次式（２）（３）により判別する（ステップＳ１５）。この指針が特定指針となる。
Ｚα／２ ＜βα ・・・ （２）
βα ＜Ｚα ×Ａα ／（Ａα ＋ Ｂα） ・・・ （３）
なお、ここでは、このような演算を行わずに、ＲＡＭ８１に記憶されている各指針の移動方向と移動量とを参照して上記の判別を行うようにしても良い。
【００５７】
ステップＳ１５の判別の結果、条件を満たしていれば、さらに、この番号αの指針の逆最速駆動速度Ｂαが、最遅駆動速度変数Ｃの値以上であるか判別する（ステップＳ１６）。上記ステップＳ１５，Ｓ１６の処理により判別手段が構成される。
【００５８】
その結果、ステップＳ１５，Ｓ１６の条件を満たしていれば、移動方向を逆転させた方が運針が短時間に完了することを表わしているので、先ず、番号αの指針に対応してＲＡＭ８１に記憶されている移動方向を逆転方向にセットしなおし（ステップＳ１７）、さらに、逆転方向とした場合の移動量“Ｚα−βα”を求めて、これを番号αの指針に対応してＲＡＭ８１に記憶されている移動量にセットし直す（ステップＳ１８）。これらステップＳ１７，Ｓ１８の処理により第２の算出手段が構成される。
【００５９】
そして、処理対象の指針の番号αを“１”減算する更新をして（ステップＳ１９）、“α＝０”となったか、すなわち全ての指針について見直しの処理が完了したか判別する（ステップＳ２０）。その結果、全ての指針について処理が終了していなければ、ステップＳ１５に戻って上記のループ処理（ステップＳ１５〜Ｓ２０）を繰り返すし、終了していればこのループ処理を抜ける。
【００６０】
つまり、ステップＳ１５〜Ｓ２０のループ処理が、処理対象の全ての指針について実行されることで、最遅駆動速度で運針する場合に、移動方向を逆転した方が早く運針が完了となる指針が判別されて、その移動方向と移動量とが修正されてＲＡＭ８１に記憶される。
【００６１】
そして、ステップＳ２０の判別処理で“Ｙｅｓ”側へ移行したら、処理対象の各指針を実際に早送り運針する処理を行う（ステップＳ２１：移動制御手段）。具体的には、第１〜第５ステップモータ２１〜２５のうち早送り運針の処理対象となっているものを、算出されたパラメータに従って、設定された移動方向へ、設定された移動量だけ、共に最遅駆動速度変数Ｃの速度値で駆動する。そして、この駆動が完了したら、この指針早送り処理を終了する。このステップＳ２１の処理により、早送り運針の処理対象となっている各指針が移動開始位置から移動終了位置まで早送り運針される。
【００６２】
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、先ず、個別に指針を早送りする場合に最短となる移動方向や駆動速度等が求められ、次に、これらの駆動速度の中で最も遅い最遅駆動速度で運針する場合に移動方向を逆転した方が最短となる指針を判別し、移動方向等の見直しを行うようになっている。そのため、この移動方向等の見直しにより早送りの運針効率が上がって、早送り運針処理の時間短縮および消費電力の減縮を図ることができる。
【００６３】
また、ＲＯＭ８２に記憶された指針駆動速度データ８２ａと一周ステップ数データ８２ｂによって、上記の移動方向の算出や修正処理を、制御部８０の演算処理によって実現することが可能となる。
【００６４】
また、上記のような移動方向の見直しによる運針効率の向上は、時針と分針とを独立的に駆動するアナログ電子時計において特に有効である。
【００６５】
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、図６のフローチャートでは、第１〜第５ステップモータ２１〜２５を算出された移動量だけ駆動することで、各指針を移動終了位置まで運針させる制御を行っているため、ステップＳ５，Ｓ７，Ｓ１８で移動量を求めてＲＡＭ８１に記憶させる処理を行っているが、例えば、各指針の位置をカウントしながら早送り運針を行って、各指針が移動終了位置まで移動したか否かを判別するように制御するのであれば、上記の移動量を求めてＲＡＭ８１に記憶させる処理は省いても良い。
【００６６】
また、上記実施の形態では、複数のステップモータ２１〜２５によって全ての指針２〜６がそれぞれ独立駆動される構成に本発明を適用した例を示したが、例えば、時針と分針が連動して１個のステップモータにより駆動される構成など、全ての指針が独立駆動される構成以外の構成にも本発明を同様に適用することができる。その場合、連動して駆動される複数の指針（例えば時針と分針）のうち１周するステップ数が大きい方の指針を処理対象の指針とし、他方の指針を処理対象の指針から除外して、上記実施形態と同様の処理を行うようにすれば良い。
【００６７】
その他、指針の種類や数、各指針の正逆の最速駆動速度および一周ステップ数、ならびに、早送りの駆動タイミングの発生方法など、この実施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。
【符号の説明】
【００６８】
１ アナログ電子時計
２ 時針
３ 分針
４ 秒針
５ １／１０秒針
６ ２４時針
２１〜２５ 第１〜第５ステップモータ
８０ 制御部
８１ ＲＡＭ
８２ ＲＯＭ
８２ａ 指針駆動速度データ
８２ｂ 一周ステップ数データ
【技術分野】
【０００１】
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。
【背景技術】
【０００２】
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において、例えば、日本の時刻表示から世界各都市の時刻表示へ表示内容を変更したり、現在時刻の表示からアラームセット時刻の表示へと表示内容を変更する場合に、複数の指針を共に早送りする制御が行われる。
【０００３】
また、本発明に関連する従来技術として、特許文献１には、アナログ電子時計において分針と時針とを別モータで駆動するとともに、分針と時針とを適宜な条件で正転方向に回転したり逆転方向に回転させる技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平０５−０９３７８４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
指針を運針する２極ステップモータは、駆動パルスの波形パターンを変更することによって回転方向を正転方向としたり逆転方向としたり制御するため、正転方向の最速駆動速度と、逆転方向の最速駆動速度とが異なっていて、正転方向の最速駆動速度が逆転方向の最速駆動速度より速くなっている。
【０００６】
また、複数のステップモータを共に高速駆動する場合には、各々の最速駆動速度でそれぞれ駆動するよりも、複数のステップモータを同一周期で駆動する方がタイミング制御を容易にできるという利点がある。
【０００７】
この発明の目的は、複数のステップモータにより複数の指針を所定位置まで早送りする場合に、容易な制御で短時間に複数の指針の早送り運針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。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するため、請求項１記載の発明は、
複数の指針と、
これら複数の指針をそれぞれ運針する正方向と逆方向との両方に回転可能な複数のステップモータと、
前記複数の指針の各々について、各指針の移動開始位置、各指針の移動終了位置、正方向へ運針するのに最も早い駆動速度である各指針の正方向最速駆動速度、および、逆方向へ運針するのに最も早い駆動速度である各指針の逆方向最速駆動速度から、各指針を個別に運針させる場合に、前記移動開始位置から前記移動終了位置まで最も短い時間で移動できる各指針の移動方向、駆動速度および移動量をそれぞれ求める第１の算出手段と、
この第１の算出手段により算出された各指針の前記駆動速度のうち最も遅い最遅駆動速度を抽出する最遅速度抽出手段と、
前記第１の算出手段により前記移動方向が正方向、前記移動量が１８０度の回転移動量より大きいと算出された指針を特定指針として抽出し、前記最遅駆動速度が当該特定指針の逆方向最速駆動速度以下か否かを判別する判別手段と、
この判別手段により以下と判別された場合に、当該特定指針の移動方向を逆方向と修正し、当該指針を前記移動開始位置から前記移動終了位置まで逆方向に移動させる移動量を求めなおす第２の算出手段と、
前記第１の算出手段で求められ、且つ、前記第２の算出手段により一部修正され求めなおされた各指針の移動方向および移動量に応じて、前記複数のステップモータを前記最遅駆動速度で駆動して、前記複数の指針を各指針の前記移動終了位置まで移動させる移動制御手段と、
を備えていることを特徴とするアナログ電子時計である。
【０００９】
請求項２記載の発明は、
複数の指針と、
これら複数の指針をそれぞれ運針する正方向と逆方向との両方に回転可能な複数のステップモータと、
前記複数の指針の各々について、各指針の移動開始位置、各指針の移動終了位置、正方向へ運針するのに最も早い駆動速度である各指針の正方向最速駆動速度、および、逆方向へ運針するのに最も早い駆動速度である各指針の逆方向最速駆動速度から、各指針を個別に運針させる場合に、前記移動開始位置から前記移動終了位置まで最も短い時間で移動できる各指針の移動方向を求める第１の算出手段と、
前記複数の指針を共に運針させる場合の同時駆動速度を決定する駆動速度決定手段と、
前記第１の算出手段により移動方向が正方向と求められ、且つ、前記移動開始位置から前記移動終了位置までの正方向の移動量が１８０度の回転移動量より大きい指針を特定指針として抽出し、前記同時駆動速度が当該特定指針の逆方向最速駆動速度以下か否かを判別する判別手段と、
この判別手段により以下と判別された場合に、当該特定指針の移動方向を逆方向と求めなおす第２の算出手段と、
前記第１の算出手段で求められ、且つ、前記第２の算出手段により一部求めなおされた各指針の移動方向に応じて、前記複数のステップモータを前記同時駆動速度でそれぞれ駆動して、前記複数の指針を各指針の前記移動終了位置まで移動させる移動制御手段と、
を備えていることを特徴とするアナログ電子時計である。
【００１０】
請求項３記載の発明は、請求項１または請求項２に記載のアナログ電子時計において、
前記複数の指針と対応させて各指針の前記正方向最速駆動速度および前記逆方向最速駆動速度をそれぞれ記憶した第１記憶部を備え、
前記第１の算出手段は、
前記第１記憶部から前記正方向最速駆動速度および前記逆方向最速駆動速度の情報を取得することを特徴としている。
【００１１】
請求項４記載の発明は、請求項１または請求項２に記載のアナログ電子時計において、
前記複数の指針と対応させて各指針を１周させる駆動ステップ数を記憶した第２記憶部を備え、
前記判別手段は、
前記第２記憶部の駆動ステップ数の情報に基づいて前記移動量が１８０度の回転移動量より大きいか否かを特定することを特徴としている。
【００１２】
請求項５記載の発明は、請求項１または請求項２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、時針、分針、秒針が含まれ、
前記複数のステップモータには、前記時針、前記分針、前記秒針をそれぞれ独立的に運針する３つのステップモータを含んでいる
ことを特徴としている。
【発明の効果】
【００１３】
本発明に従うと、複数の指針を早送りして移動開始位置から移動終了位置まで移動させるのに、判別手段と第２の算出手段により移動方向の修正がなされるので、簡単な制御でより短時間に早送りを遂行できるという効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の実施形態のアナログ電子時計を示す正面図である。
【図２】図１のアナログ電子時計の全体構成を示すブロック図である。
【図３】ＲＯＭに記憶される駆動速度データおよび一周ステップ数データの一例を示すデータチャートである。
【図４】指針早送り処理で算出および修正される各指針の移動方向、駆動速度、移動量の各パラメータを示す図表であり、（ａ）は初期の算出で得られた各パラメータの一例、（ｂ）は修正処理を経て最終的に決定された各パラメータの一例である。
【図５】分針について正転の方が早く移動できる移動範囲と逆転の方が早く移動できる移動範囲とを示した説明図である。
【図６】制御部のＣＰＵにより実行される指針早送り処理の制御手順を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
【００１６】
図１は、本発明の実施形態のアナログ電子時計を示す正面図、図２は、この実施形態のアナログ電子時計の全体構成を示すブロック図である。
【００１７】
この実施形態のアナログ電子時計１は、第１〜第５ステップモータ２１〜２５により５つの指針２〜６を駆動して、時刻やストップウォッチの計測時間の表示など種々の表示を行うもので、例えば腕時計の本体となるものである。複数の指針２〜６は、文字板１０の中央に回転軸を有する時針２、分針３、秒針４と、文字板１０の９時の方向に設けられた小窓１４内で回転する１／１０秒針（ストップウォッチの計測時に１／１０秒単位の計測時間をカウントする針）と、文字板１０の３時の方向に設けられた小窓１１内で回転する２４時針（２４時間で一周する針）６とからなる。
【００１８】
このアナログ電子時計１は、図２に示すように、ＣＰＵが搭載されて時計の全体的な制御を行う制御部８０と、制御部８０に作業用のメモリ領域を提供するＲＡＭ８１と、制御部８０のＣＰＵが実行する制御プログラムや制御データが記憶されるＲＯＭ８２と、図１の操作ボタンＢＴ１〜ＢＴ４の操作信号を入力するスイッチ部９０と、制御部８０に指定されたタイミング信号を供給するための発振回路８８および分周・割込信号発生回路８９と、上述した第１〜第５ステップモータ２１〜２５および指針２〜６と、第１〜第５ステップモータ２１〜２５の回転運動を指針２〜６にそれぞれ伝達する輪列機構３１〜３５と、制御部８０からの制御信号に基づいて第１〜第５ステップモータ２１〜２５にそれぞれ駆動パルスを出力する駆動回路８３〜８７等を備えている。
【００１９】
第１〜第５ステップモータ２１〜２５は、モータ自体の構成、対応する指針２〜６の回転に必要な回転トルクの違いなどから、最も早く回転駆動できる駆動速度（ｐｐｓ：１秒間当たりの駆動ステップ数）が異なってくる。また、第１〜第５ステップモータ２１〜２５は、駆動パルスの出力パターンによって回転方向の制御を行うため正転方向と逆転方向の最速の駆動速度も異なってくる。
【００２０】
また、第１〜第５ステップモータ２１〜２５の１ステップの回転は、輪列機構３１〜３５により回転角度が適宜変更されて指針２〜６に伝達されるので、これら輪列機構３１〜３５により、各指針２〜６の１ステップの回転角度は異なってくる。従って、各指針２〜６を一周させるのに必要な第１〜第５ステップモータ２１〜２５の駆動ステップ数も同一ではない。
【００２１】
分周・割込信号発生回路８９は、発振回路８８の一定周波数の信号を分周して指定の周波数信号を生成する分周器を有し、この分周器の信号を割込信号として制御部８０に供給するものである。分周器は制御部８０からの制御信号によって分周比を変更することが可能に構成され、それにより割込信号の周波数を制御部８０から制御することが可能になっている。この割込信号は、例えば、指針２〜６の早送り時に第１〜第５ステップモータ２１〜２５の駆動タイミングを発生させるときにも使用される。
【００２２】
ＲＯＭ８２には、制御プログラムとして、現在時刻の計時を行うとともに計時データに同期させて、第１〜第５ステップモータ２１〜２５のうち必要なモータを駆動して指針２〜６により現在時刻を表示させる時刻表示プログラムや、スイッチ部９０からの入力信号に基づいて種々の時計機能を発動させたり時計の動作モードを切り換える操作入力処理プログラム、並びに、指針２〜６を指定の位置まで早送りする指針早送り処理プログラムなどが記憶されている。上記の種々の時計機能には、例えばストップウォッチ機能、アラーム時刻設定機能、世界時刻表示機能などが含まれる。
【００２３】
また、ＲＯＭ８２には、制御データとして、指針駆動速度データ８２ａと、一周ステップ数データ８２ｂとが記憶されている。
【００２４】
図３には、ＲＯＭ８２に記憶される指針駆動速度データ８２ａおよび一周ステップ数データ８２ｂの一例を表わしたデータチャートを示す。
【００２５】
指針駆動速度データ８２ａには、図３の一部分に示すように、指針２〜６（図３では第１指針〜第５指針と記す）にそれぞれ対応させて、各指針２〜６を正転方向に最も早く駆動できる速度として設定された正最速駆動速度（正方向最速駆動速度）と、各指針２〜６を逆転方向に最も早く駆動できる速度として設定された逆最速駆動速度（逆方向最速駆動速度）とがそれぞれ登録されている。
【００２６】
正最速駆動速度とは、指針２〜６を正転方向に安定的に回転駆動でき、且つ、駆動タイミングを比較的容易に得ることのできる範囲で、最も早い駆動速度であり、設計段階において予め設定されたものである。また、逆最速駆動速度とは、指針２〜６を逆転方向に安定的に回転駆動でき、且つ、駆動タイミングを比較的容易に得ることのできる範囲で、最も早い駆動速度であり、それぞれ設計段階において予め設定されたものである。一つの指針について設定された正最速駆動速度と逆最速駆動速度とでは、正最速駆動速度の方が高速な値となる。
【００２７】
一周ステップ数データ８２ｂは、図３の一部分に示すように、指針２〜６にそれぞれ対応させて、各指針２〜６を一周させるのに必要な第１〜第３ステップモータ２１〜２５の駆動ステップ数がそれぞれ登録されたものである。特に制限されるものではないが、この実施形態では、時針２と分針３は３６０ステップで一周し、秒針４、１／１０秒針５および２４時針６は６０ステップで一周するというデータ内容になっている。
【００２８】
次に、上記構成のアナログ電子時計１の指針早送り処理について説明する。
【００２９】
先ず、該要を説明する。指針早送り処理は、複数の指針２〜６を、任意の移動開始位置から任意の移動終了位置まで早送りによって移動させる処理である。移動開始位置と移動終了位置は、別の制御処理によって与えられ、例えば、現在時刻の表示を行っている状態からアラームセット時刻を表示させるために指針早送り処理が開始されたとすれば、早送りを開始する現在時刻の表示位置が移動開始位置となり、ユーザにより設定されているアラームセット時刻の表示位置が移動終了位置となる。指針早送り処理は、様々な制御処理において呼び出されて実行される処理であり、呼び出し元の制御処理によって、その移動開始位置と移動終了位置とは様々な位置に設定される。
【００３０】
指針早送り処理においては、複数の指針２〜６（全てでなくても良い）を早送りする場合に、対応するステップモータ（第１〜第５ステップモータ２１〜２５のうち対応するもの）を、全て同じ駆動速度でステップ駆動させる。但し、各指針２〜６は、設定されている正最速駆動速度より速く正転方向に駆動したり、設定されている逆最速駆動速度より速く逆転方向に駆動することはできない。そのため、同時に早送りする各指針２〜６の中で一番遅い最速駆動速度に合わせて、各指針２〜６の駆動を行う。
【００３１】
各指針２〜６の駆動タイミングは、制御部８０が分周・割込信号発生回路８９へ分周比の設定を行い、分周・割込信号発生回路８９に指定の駆動速度に合致した周期の割込信号を発生させることで制御する。そして、制御部８０が、この割込信号の入力に基づいて各駆動回路８３〜８７へ駆動用の制御信号を出力することで、複数の指針２〜８を同じ駆動速度でほぼ同時にステップ駆動させる。このように、複数の指針２〜６を同一の駆動速度で駆動することでタイミング制御が容易なものとなる。
【００３２】
図４には、指針早送り処理で算出および修正される各指針２〜６の移動方向、駆動速度、移動量の各パラメータの一例を表わした図表を示す。同図（ａ）は、初期の算出で得られる各パラメータを示す図表であり、（ｂ）は修正して得られた各パラメータを示す図表である。また、図５には、分針３について正転の方が早く移動できる移動範囲と逆転の方が早く移動できる移動範囲とを表わした説明図を示す。
【００３３】
指針早送り処理では、上記のような駆動制御を行うために、制御部８０は、各指針２〜６の移動方向、移動量、駆動速度の各パラメータを、各指針２〜６の早送り駆動が短時間で終了するように、それぞれ決定する。
【００３４】
そのため、先ず、制御部８０は、各指針２〜６を個別に駆動するものとして、最も短い時間で移動開始位置から移動終了位置まで移動させることのできる各指針２〜６の移動方向、駆動速度および移動量を求める。
【００３５】
図５に示すように、例えば分針３では、正最速駆動速度が６４ｐｐｓ、逆最速駆動速度が３２ｐｐｓであるので、０ステップを移動開始位置として“０−２４０”ステップの移動範囲Ｕ１に含まれる移動終了位置へ移動する場合には、正最速駆動速度で正転方向に駆動した方が早く移動でき、“２４０−３６０”ステップの移動範囲Ｕ２に含まれる移動終了位置へ移動する場合には逆最速駆動速度で逆転方向に駆動した方が早く移動させることができる。従って、例えば、分針３の移動開始位置が０ステップの位置で、移動終了位置が１９０ステップの位置であるとすれば、図４（ａ）の「第２指針」の行に示すように、最短時間で移動できる移動方向は正転方向、駆動速度は正最速駆動速度Ａ２、移動量は１９０ステップとなる。
【００３６】
このように、複数の指針２〜６の各々について、指定された各指針の移動開始位置、各指針の移動終了位置、並びに、ＲＯＭ８２の指針駆動速度データ８２ａ、および一周ステップ数データ８２ｂとから、個別に駆動した場合にそれぞれ最短時間で移動できる移動方向、駆動速度、移動量を求める。それにより、例えば、図４（ａ）の図表に示すような各パラメータが求められる。図４（ａ）の例では、時針２、分針３、秒針４、２４時針６の移動方向が正転方向として求められ、１／１０秒針５が逆転方向として求められている。
【００３７】
続いて、制御部８０は、上記のように求められた各指針の駆動速度のうち最も遅い最遅駆動速度を、複数の指針２〜６を共に早送りするための駆動速度（同時駆動速度）として抽出する。図４（ａ）の例では、駆動速度「Ａ１，Ａ２，Ａ３，Ｂ４，Ａ５」の中で最も遅いのは、１／１０秒針５の逆最速駆動速度Ｂ４（４８ｐｐｓ）である。従って、この駆動速度Ｂ４を複数の指針２〜６を共に駆動するための最遅駆動速度として抽出する。
【００３８】
なお、この最遅駆動速度の抽出の手順は、図４（ａ）の各パラメータを全て求めた後に、各駆動速度を比較して抽出するようにしても良いし、図４（ａ）の駆動速度が１つずつ求められるごとに、求められた駆動速度を比較していき、最終的に上記の最遅駆動速度を求めるようにしても良い。
【００３９】
次に、制御部８０は、最遅駆動速度で駆動する場合に、逆転方向と正転方向とを入れ替えた方が運針時間が短くなる指針がないか判別する。図５の１８０−２４０ステップの範囲に示したように、１８０°以上の回転量であっても正転方向に移動させたほうが短時間に移動できる範囲が生じるのは、正最速駆動速度の方が逆最速駆動速度より速いためである。しかしながら、複数の指針２〜６を共に早送り駆動させる場合には、上記の最遅駆動速度で指針２〜６を駆動することになる。そのため、指針２〜６によっては、逆転方向としても正転方向としても共に最遅駆動速度で駆動することが可能であり、且つ、移動方向を正転方向から逆転方向へ変更した方が、短時間に運針が終了するものが含まれている可能性がある。従って、これを判別する。
【００４０】
この実施形態では、移動方向を逆転させて方が良い指針として、移動量が１８０°の回転移動量を超えていて、且つ、逆最速駆動速度が最遅駆動速度よりも速い値に設定されている指針を判別対象とする。
【００４１】
図４（ａ）の例では、移動量が１８０°の回転移動を超えているものは、時針２について設定されている「２００」ステップと、分針３について設定されている「１９０」ステップとである。また、時針２の逆最速駆動速度Ｂ１は９６ｐｐｓであり、分針３の逆最速駆動速度Ｂ２は３２ｐｐｓである。従って、最遅駆動速度Ｂ４（４８ｐｐｓ）より速い値に設定されているのは、時針２である。従って、制御部８０は、これを判別して、図４（ａ）→図４（ｂ）に示すように、時針２の移動方向を逆転方向へ、移動量を１６０ステップへと修正する。
【００４２】
そして、上記のように各指針２〜６の移動方向、駆動速度、移動量の各パラメータを求めたら、第１〜第５ステップモータ２１〜２５を最遅駆動速度Ｂ４で、設定された移動方向へ、設定された移動量だけ運針する。それにより短い時間での早送り処理が実現される。
【００４３】
例えば、図４（ａ）の修正前のパラメータに従って、各指針２〜６を最遅駆動速度Ｂ４で運針した場合、時針２の２００ステップの移動に一番時間がかかり、早送りの運針時間は４．１７秒となる。一方、図４（ｂ）の修正後のパラメータに従って、各指針２〜６を最遅駆動速度Ｂ４で運針した場合には、分針３の１９０ステップの移動に一番時間がかかる、早送り運針時間は３．９６秒に短縮される。
【００４４】
続いて、上記の指針早送り処理を実現する制御手順の一例について、図６のフローチャートに基づいて説明する。
【００４５】
図６は、制御部８０のＣＰＵにより実行される指針早送り処理のフローチャートである。このフローチャートにおいて、αは処理対象の指針の番号“１〜Ｎ”、Ｎは処理対象の指針の総数、Ｚ１〜ＺＮは各指針の一周ステップ数、Ａ１〜ＡＮは各指針の正最速駆動速度、Ｂ１〜ＢＮは各指針の逆最速駆動速度、Ｃは最終的に最遅駆動速度が書き込まれる変数、β１〜βＮは各指針の移動開始位置から移動終了位置までの正転方向に見た移動量（ステップ数）を示している。
【００４６】
指針早送り処理が開始されると、先ず、制御部８０のＣＰＵは、複数の指針２〜６のうち処理対象となる各指針（第１〜第Ｎの指針）について現在位置（移動開始位置）から移動位置（移動終了位置）まで正転方向に見た移動量β１〜βＮを算出する（ステップＳ１）。なお、複数の指針２〜６のうち、早送り運針する必要のない指針は処理対象から除外する。
【００４７】
次に、制御部８０のＣＰＵは、初期設定として、演算対象の指針の番号αに“１”をセットし、最遅駆動速度変数Ｃにマックス値をセットする（ステップＳ２）。
【００４８】
続いて、制御部８０のＣＰＵは、番号αの指針について、単独運針の場合に移動量βαが正転方向の移動の方が短時間で行える範囲を超えているか、次式（１）により判別する（ステップＳ３）。
βα ＞ Ｚα ×Ａα ／（Ａα ＋ Ｂα） ・・・ （１）
【００４９】
その結果、この範囲を超えていないと判別されれば、“Ｎｏ”側に移行して、番号αの指針に対応する移動方向として正転方向をセットし（ステップＳ４）、その移動量として正転方向の移動量βαをセットする（ステップＳ５）。
【００５０】
一方、上記の範囲を超えていると判別されれば、“Ｙｅｓ”側に移行して、番号αの指針に対応する移動方向として逆転方向をセットし（ステップＳ６）、次いで、逆転方向の移動量“Ｚα−βα”を求めて、これを番号αの指針に対応する移動量としてセットする（ステップＳ７）。
【００５１】
また、ステップＳ４で移動方向が正転方向にセットされたら、この番号αの指針の駆動速度は正最速駆動速度Ａαと求められるので、最遅駆動速度変数Ｃの値とこの駆動速度Ａαとを比較して（ステップＳ８）、変数Ｃの値の方が大きければ、変数Ｃに駆動速度Ａαの値を代入する（ステップＳ９）。
【００５２】
逆に、ステップＳ６で移動方向が逆転方向にセットされたら、この番号αの指針の駆動速度は逆最速駆動速度Ｂαと求められるので、最遅駆動速度変数Ｃの値とこの駆動速度Ｂαとを比較して（ステップＳ１０）、変数Ｃの値の方が大きければ、変数Ｃに駆動速度Ｂαの値を代入する（ステップＳ１１）。
【００５３】
その後、処理対象の指針の番号αを“１”加算する更新をして（ステップＳ１２）、処理対象の指針の総数を超えていないか判別する（ステップＳ１３）。そして、超えていなければ、ステップＳ３に戻って上記のループ処理（ステップＳ３〜Ｓ１３）を繰り返すし、超えていれば“Ｎｏ”側へ移行してこのループ処理（ステップＳ３〜Ｓ１３）を抜ける。上記ループ処理中のステップＳ３〜Ｓ１０の処理により第１の算出手段が、ステップＳ８〜Ｓ１１の処理により最遅駆動速度抽出手段および駆動速度決定手段が構成される。
【００５４】
つまり、上記のステップＳ３〜Ｓ１３のループ処理が、算出対象となる指針の番号αを更新しながら、処理対象の指針の総数Ｎの回数実行されることで、個別運針の場合に最短運針時間となる各指針の移動方向、移動量が求められてＲＡＭ８１に記憶される。また、そのときの駆動速度（Ａα又はＢα）が求められて、最遅駆動速度変数Ｃの値と比較されて適宜変数Ｃの値が更新される。それにより、最遅駆動速度変数Ｃに上述した最遅駆動速度が代入された状態となる。
【００５５】
ステップＳ１３の判別処理で“Ｎｏ”側へ移行したら、先ず、処理対象の指針の番号αを“１”減算して総数Ｎの値に戻す（ステップＳ１４）。そして、各指針について移動方向を逆転させたほうが短時間とすることのできる所定条件を満たしているか判別し、移動方向と移動量とを修正するためのループ処理（ステップＳ１５〜Ｓ２０）に移行する。
【００５６】
すなわち、このループ処理に移行すると、先ず、番号αの指針に対応して記憶されている移動方向が正転方向であり、移動量が１８０°の回転移動量より大きいか否かを、次式（２）（３）により判別する（ステップＳ１５）。この指針が特定指針となる。
Ｚα／２ ＜βα ・・・ （２）
βα ＜Ｚα ×Ａα ／（Ａα ＋ Ｂα） ・・・ （３）
なお、ここでは、このような演算を行わずに、ＲＡＭ８１に記憶されている各指針の移動方向と移動量とを参照して上記の判別を行うようにしても良い。
【００５７】
ステップＳ１５の判別の結果、条件を満たしていれば、さらに、この番号αの指針の逆最速駆動速度Ｂαが、最遅駆動速度変数Ｃの値以上であるか判別する（ステップＳ１６）。上記ステップＳ１５，Ｓ１６の処理により判別手段が構成される。
【００５８】
その結果、ステップＳ１５，Ｓ１６の条件を満たしていれば、移動方向を逆転させた方が運針が短時間に完了することを表わしているので、先ず、番号αの指針に対応してＲＡＭ８１に記憶されている移動方向を逆転方向にセットしなおし（ステップＳ１７）、さらに、逆転方向とした場合の移動量“Ｚα−βα”を求めて、これを番号αの指針に対応してＲＡＭ８１に記憶されている移動量にセットし直す（ステップＳ１８）。これらステップＳ１７，Ｓ１８の処理により第２の算出手段が構成される。
【００５９】
そして、処理対象の指針の番号αを“１”減算する更新をして（ステップＳ１９）、“α＝０”となったか、すなわち全ての指針について見直しの処理が完了したか判別する（ステップＳ２０）。その結果、全ての指針について処理が終了していなければ、ステップＳ１５に戻って上記のループ処理（ステップＳ１５〜Ｓ２０）を繰り返すし、終了していればこのループ処理を抜ける。
【００６０】
つまり、ステップＳ１５〜Ｓ２０のループ処理が、処理対象の全ての指針について実行されることで、最遅駆動速度で運針する場合に、移動方向を逆転した方が早く運針が完了となる指針が判別されて、その移動方向と移動量とが修正されてＲＡＭ８１に記憶される。
【００６１】
そして、ステップＳ２０の判別処理で“Ｙｅｓ”側へ移行したら、処理対象の各指針を実際に早送り運針する処理を行う（ステップＳ２１：移動制御手段）。具体的には、第１〜第５ステップモータ２１〜２５のうち早送り運針の処理対象となっているものを、算出されたパラメータに従って、設定された移動方向へ、設定された移動量だけ、共に最遅駆動速度変数Ｃの速度値で駆動する。そして、この駆動が完了したら、この指針早送り処理を終了する。このステップＳ２１の処理により、早送り運針の処理対象となっている各指針が移動開始位置から移動終了位置まで早送り運針される。
【００６２】
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、先ず、個別に指針を早送りする場合に最短となる移動方向や駆動速度等が求められ、次に、これらの駆動速度の中で最も遅い最遅駆動速度で運針する場合に移動方向を逆転した方が最短となる指針を判別し、移動方向等の見直しを行うようになっている。そのため、この移動方向等の見直しにより早送りの運針効率が上がって、早送り運針処理の時間短縮および消費電力の減縮を図ることができる。
【００６３】
また、ＲＯＭ８２に記憶された指針駆動速度データ８２ａと一周ステップ数データ８２ｂによって、上記の移動方向の算出や修正処理を、制御部８０の演算処理によって実現することが可能となる。
【００６４】
また、上記のような移動方向の見直しによる運針効率の向上は、時針と分針とを独立的に駆動するアナログ電子時計において特に有効である。
【００６５】
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、図６のフローチャートでは、第１〜第５ステップモータ２１〜２５を算出された移動量だけ駆動することで、各指針を移動終了位置まで運針させる制御を行っているため、ステップＳ５，Ｓ７，Ｓ１８で移動量を求めてＲＡＭ８１に記憶させる処理を行っているが、例えば、各指針の位置をカウントしながら早送り運針を行って、各指針が移動終了位置まで移動したか否かを判別するように制御するのであれば、上記の移動量を求めてＲＡＭ８１に記憶させる処理は省いても良い。
【００６６】
また、上記実施の形態では、複数のステップモータ２１〜２５によって全ての指針２〜６がそれぞれ独立駆動される構成に本発明を適用した例を示したが、例えば、時針と分針が連動して１個のステップモータにより駆動される構成など、全ての指針が独立駆動される構成以外の構成にも本発明を同様に適用することができる。その場合、連動して駆動される複数の指針（例えば時針と分針）のうち１周するステップ数が大きい方の指針を処理対象の指針とし、他方の指針を処理対象の指針から除外して、上記実施形態と同様の処理を行うようにすれば良い。
【００６７】
その他、指針の種類や数、各指針の正逆の最速駆動速度および一周ステップ数、ならびに、早送りの駆動タイミングの発生方法など、この実施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。
【符号の説明】
【００６８】
１ アナログ電子時計
２ 時針
３ 分針
４ 秒針
５ １／１０秒針
６ ２４時針
２１〜２５ 第１〜第５ステップモータ
８０ 制御部
８１ ＲＡＭ
８２ ＲＯＭ
８２ａ 指針駆動速度データ
８２ｂ 一周ステップ数データ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の指針と、
これら複数の指針をそれぞれ運針する正方向と逆方向との両方に回転可能な複数のステップモータと、
前記複数の指針の各々について、各指針の移動開始位置、各指針の移動終了位置、正方向へ運針するのに最も早い駆動速度である各指針の正方向最速駆動速度、および、逆方向へ運針するのに最も早い駆動速度である各指針の逆方向最速駆動速度から、各指針を個別に運針させる場合に、前記移動開始位置から前記移動終了位置まで最も短い時間で移動できる各指針の移動方向、駆動速度および移動量をそれぞれ求める第１の算出手段と、
この第１の算出手段により算出された各指針の前記駆動速度のうち最も遅い最遅駆動速度を抽出する最遅速度抽出手段と、
前記第１の算出手段により前記移動方向が正方向、前記移動量が１８０度の回転移動量より大きいと算出された指針を特定指針として抽出し、前記最遅駆動速度が当該特定指針の逆方向最速駆動速度以下か否かを判別する判別手段と、
この判別手段により以下と判別された場合に、当該特定指針の移動方向を逆方向と修正し、当該指針を前記移動開始位置から前記移動終了位置まで逆方向に移動させる移動量を求めなおす第２の算出手段と、
前記第１の算出手段で求められ、且つ、前記第２の算出手段により一部修正され求めなおされた各指針の移動方向および移動量に応じて、前記複数のステップモータを前記最遅駆動速度で駆動して、前記複数の指針を各指針の前記移動終了位置まで移動させる移動制御手段と、
を備えていることを特徴とするアナログ電子時計。
【請求項２】
複数の指針と、
これら複数の指針をそれぞれ運針する正方向と逆方向との両方に回転可能な複数のステップモータと、
前記複数の指針の各々について、各指針の移動開始位置、各指針の移動終了位置、正方向へ運針するのに最も早い駆動速度である各指針の正方向最速駆動速度、および、逆方向へ運針するのに最も早い駆動速度である各指針の逆方向最速駆動速度から、各指針を個別に運針させる場合に、前記移動開始位置から前記移動終了位置まで最も短い時間で移動できる各指針の移動方向を求める第１の算出手段と、
前記複数の指針を共に運針させる場合の同時駆動速度を決定する駆動速度決定手段と、
前記第１の算出手段により移動方向が正方向と求められ、且つ、前記移動開始位置から前記移動終了位置までの正方向の移動量が１８０度の回転移動量より大きい指針を特定指針として抽出し、前記同時駆動速度が当該特定指針の逆方向最速駆動速度以下か否かを判別する判別手段と、
この判別手段により以下と判別された場合に、当該特定指針の移動方向を逆方向と求めなおす第２の算出手段と、
前記第１の算出手段で求められ、且つ、前記第２の算出手段により一部求めなおされた各指針の移動方向に応じて、前記複数のステップモータを前記同時駆動速度でそれぞれ駆動して、前記複数の指針を各指針の前記移動終了位置まで移動させる移動制御手段と、
を備えていることを特徴とするアナログ電子時計。
【請求項３】
前記複数の指針と対応させて各指針の前記正方向最速駆動速度および前記逆方向最速駆動速度をそれぞれ記憶した第１記憶部を備え、
前記第１の算出手段は、
前記第１記憶部から前記正方向最速駆動速度および前記逆方向最速駆動速度の情報を取得することを特徴とする請求項１または請求項２に記載のアナログ電子時計。
【請求項４】
前記複数の指針と対応させて各指針を１周させる駆動ステップ数を記憶した第２記憶部を備え、
前記判別手段は、
前記第２記憶部の駆動ステップ数の情報に基づいて前記移動量が１８０度の回転移動量より大きいか否かを特定することを特徴とする請求項１または請求項２に記載のアナログ電子時計。
【請求項５】
前記複数の指針には、時針、分針、秒針が含まれ、
前記複数のステップモータには、前記時針、前記分針、前記秒針をそれぞれ独立的に運針する３つのステップモータを含んでいる
ことを特徴とする請求項１または請求項２に記載のアナログ電子時計。
【請求項１】
複数の指針と、
これら複数の指針をそれぞれ運針する正方向と逆方向との両方に回転可能な複数のステップモータと、
前記複数の指針の各々について、各指針の移動開始位置、各指針の移動終了位置、正方向へ運針するのに最も早い駆動速度である各指針の正方向最速駆動速度、および、逆方向へ運針するのに最も早い駆動速度である各指針の逆方向最速駆動速度から、各指針を個別に運針させる場合に、前記移動開始位置から前記移動終了位置まで最も短い時間で移動できる各指針の移動方向、駆動速度および移動量をそれぞれ求める第１の算出手段と、
この第１の算出手段により算出された各指針の前記駆動速度のうち最も遅い最遅駆動速度を抽出する最遅速度抽出手段と、
前記第１の算出手段により前記移動方向が正方向、前記移動量が１８０度の回転移動量より大きいと算出された指針を特定指針として抽出し、前記最遅駆動速度が当該特定指針の逆方向最速駆動速度以下か否かを判別する判別手段と、
この判別手段により以下と判別された場合に、当該特定指針の移動方向を逆方向と修正し、当該指針を前記移動開始位置から前記移動終了位置まで逆方向に移動させる移動量を求めなおす第２の算出手段と、
前記第１の算出手段で求められ、且つ、前記第２の算出手段により一部修正され求めなおされた各指針の移動方向および移動量に応じて、前記複数のステップモータを前記最遅駆動速度で駆動して、前記複数の指針を各指針の前記移動終了位置まで移動させる移動制御手段と、
を備えていることを特徴とするアナログ電子時計。
【請求項２】
複数の指針と、
これら複数の指針をそれぞれ運針する正方向と逆方向との両方に回転可能な複数のステップモータと、
前記複数の指針の各々について、各指針の移動開始位置、各指針の移動終了位置、正方向へ運針するのに最も早い駆動速度である各指針の正方向最速駆動速度、および、逆方向へ運針するのに最も早い駆動速度である各指針の逆方向最速駆動速度から、各指針を個別に運針させる場合に、前記移動開始位置から前記移動終了位置まで最も短い時間で移動できる各指針の移動方向を求める第１の算出手段と、
前記複数の指針を共に運針させる場合の同時駆動速度を決定する駆動速度決定手段と、
前記第１の算出手段により移動方向が正方向と求められ、且つ、前記移動開始位置から前記移動終了位置までの正方向の移動量が１８０度の回転移動量より大きい指針を特定指針として抽出し、前記同時駆動速度が当該特定指針の逆方向最速駆動速度以下か否かを判別する判別手段と、
この判別手段により以下と判別された場合に、当該特定指針の移動方向を逆方向と求めなおす第２の算出手段と、
前記第１の算出手段で求められ、且つ、前記第２の算出手段により一部求めなおされた各指針の移動方向に応じて、前記複数のステップモータを前記同時駆動速度でそれぞれ駆動して、前記複数の指針を各指針の前記移動終了位置まで移動させる移動制御手段と、
を備えていることを特徴とするアナログ電子時計。
【請求項３】
前記複数の指針と対応させて各指針の前記正方向最速駆動速度および前記逆方向最速駆動速度をそれぞれ記憶した第１記憶部を備え、
前記第１の算出手段は、
前記第１記憶部から前記正方向最速駆動速度および前記逆方向最速駆動速度の情報を取得することを特徴とする請求項１または請求項２に記載のアナログ電子時計。
【請求項４】
前記複数の指針と対応させて各指針を１周させる駆動ステップ数を記憶した第２記憶部を備え、
前記判別手段は、
前記第２記憶部の駆動ステップ数の情報に基づいて前記移動量が１８０度の回転移動量より大きいか否かを特定することを特徴とする請求項１または請求項２に記載のアナログ電子時計。
【請求項５】
前記複数の指針には、時針、分針、秒針が含まれ、
前記複数のステップモータには、前記時針、前記分針、前記秒針をそれぞれ独立的に運針する３つのステップモータを含んでいる
ことを特徴とする請求項１または請求項２に記載のアナログ電子時計。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２０１１−１２８０２６（Ｐ２０１１−１２８０２６Ａ）
【公開日】平成２３年６月３０日（２０１１．６．３０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−２８７０１５（Ｐ２００９−２８７０１５）
【出願日】平成２１年１２月１８日（２００９．１２．１８）
【出願人】（０００００１４４３）カシオ計算機株式会社 (8,748)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年６月３０日（２０１１．６．３０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年１２月１８日（２００９．１２．１８）
【出願人】（０００００１４４３）カシオ計算機株式会社 (8,748)
【Ｆターム（参考）】
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