JP6458941B2

JP6458941B2 - 電子時計

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Publication number: JP6458941B2
Application number: JP2015038293A
Authority: JP
Inventors: 勝豊井上
Original assignee: Seiko Epson Corp
Current assignee: Seiko Epson Corp
Priority date: 2015-02-27
Filing date: 2015-02-27
Publication date: 2019-01-30
Anticipated expiration: 2035-02-27
Also published as: CN105929669A; US20160252883A1; JP2016161324A

Description

本発明は、電子時計に関する。

従来、スマートウォッチ等の高機能な電子時計が知られている。特許文献１に開示された腕時計は、振動センサーと気圧センサーを備え、エネルギー消費量を計算して計算結果を表示することができる。

特開２０１０−２４０１５８号公報

従来の高機能な電子時計では、電力消費量が大きく、また、電池電圧が低下すると全ての機能が停止してしまうため、時計としての基本機能（計時機能）を長時間維持できないといった問題があった。

本発明はこのような問題点に鑑みてなされたものである。本発明のいくつかの態様によれば、時計としての基本機能を長期間維持することが可能な電子時計を提供することができる。

（１）本発明に係る電子時計の一態様は、二次電池と、前記二次電池に電力を充電する複数の充電手段と、前記二次電池の電力で駆動され、時刻を計時する計時手段と、前記二次電池の電力で駆動され、装着時に生体に関する情報を計測する生体センサーと、前記計時手段で計時する時刻を表示する時刻表示手段とを有する。

このような電子時計では、充電手段を複数備えることで、時計としての基本機能を長期間維持することができる。

（２）また本発明に係る電子時計では、前記二次電池の電圧を検出する電圧検出手段を更に有し、前記二次電池の電圧が第１電圧以上の場合のみ、前記生体センサーを駆動可能にし、前記二次電池の電圧に関わらず、前記計時手段と前記時刻表示手段とを駆動可能に構成してもよい。

このような電子時計では、二次電池の電圧が第１電圧未満の場合に、生体センサーの駆動を制限することで、時計としての基本機能（計時機能、時刻表示機能）を長期間維持することができる。

（３）また本発明に係る電子時計では、時刻情報を含む電波を受信する受信部と、前記受信部で受信した時刻情報に基づいて前記時刻を修正する時刻修正手段とを更に有し、前記二次電池の電圧に関わらず、前記受信部と前記時刻修正手段とを駆動可能に構成してもよい。

このような電子時計では、二次電池の電圧が低下した場合であっても、時刻情報を含む電波の受信によって正確な計時を維持することができる。

（４）また本発明に係る電子時計では、前記受信部は、ＧＰＳ衛星信号を受信するＧＰＳ受信回路、及び標準電波を受信する電波受信回路の少なくとも一方を含んでもよい。

このような電子時計では、二次電池の電圧が低下した場合であっても、時刻情報を含むＧＰＳ衛星信号や標準電波の受信によって正確な計時を維持することができる。

（５）また本発明に係る電子時計では、外部機器と情報を送受信する無線通信回路と、前記外部機器から受信した時刻情報に基づいて前記時刻を修正する時刻修正手段とを更に有し、前記二次電池の電圧に関わらず、前記無線通信回路と前記時刻修正手段とを駆動可能に構成してもよい。

このような電子時計では、二次電池の電圧が低下した場合であっても、外部機器から受信した時刻情報によって正確な計時を維持することができる。

（６）また本発明に係る電子時計では、加速度センサーと、前記加速度センサーで検出された情報を外部機器に送信可能な無線通信回路を更に有し、前記二次電池の電圧に関わらず、前記加速度センサーと前記無線通信回路とを駆動可能に構成してもよい。

このような電子時計では、二次電池の電圧が低下した場合であっても、加速度センサーで検出された情報を外部機器に送信する機能を維持することができる。

（７）また本発明に係る電子時計では、操作手段と、気圧センサー、温度センサー、方位センサー及び脈拍センサーの少なくとも１つを更に有し、前記気圧センサー、前記温度センサー、前記方位センサー及び前記脈拍センサーのうち、前記二次電池の電圧に関わらず駆動可能にするセンサーを、前記操作手段の操作により選択可能に構成してもよい。

このような電子時計では、ユーザーは、気圧センサー、温度センサー、方位センサー及び脈拍センサーのうち、二次電池の電圧に関わらず駆動可能にするセンサーを選択することができ、ユーザーの利便性を向上することができる。

（８）また本発明に係る電子時計では、前記二次電池の電圧が前記第１電圧より低い第２電圧未満の場合に、前記時刻表示手段の少なくとも一部の機能を停止してもよい。

このような電子時計では、二次電池の電圧が第２電圧未満の場合に、時刻表示手段の少なくとも一部の機能を停止することで、計時機能を長期間維持することができる。

（９）また本発明に係る電子時計では、前記二次電池の電圧が前記第１電圧以上の場合であっても前記生体センサーを駆動しないことを、前記操作手段の操作により選択可能に構成してもよい。

このような電子時計では、ユーザーは、生体センサーの動作が不要な状況下で生体センサーの駆動の停止を選択することができ、これにより、時計としての基本機能を長期間維持することができる。

（１０）また本発明に係る電子時計では、前記二次電池の電池残量を、前記第１電圧との関係を示して表示する残量表示手段を更に含んでもよい。

このような電子時計では、生体センサーが駆動可能であるのか否かをユーザーに把握させることができる。

（１１）また本発明に係る電子時計では、前記複数の充電手段のいずれかは、操作手段を含み、前記操作手段が操作されることで発生するエネルギーを電力に変換して充電を行ってもよい。

このような電子時計では、外部電源を用いずに二次電池を充電することができ、二次電池の電圧が低い場合であっても必要に応じて生体センサーを動作させることができる。

（１２）また本発明に係る電子時計では、前記複数の充電手段のいずれかは、光エネルギー、運動エネルギー、熱エネルギー及び燃料エネルギーのいずれか１つを電力に変換して充電を行ってもよい。

（１３）また本発明に係る電子時計では、前記複数の充電手段のいずれかは、外部電源からの電力を取得して充電を行ってもよい。

このような電子時計では、外部電源を用いて短時間で二次電池を充電することができ、二次電池の電圧が低い場合であっても必要に応じて生体センサーを動作させることができる。

（１４）また本発明に係る電子時計では、金属材料で形成された筒状のケースを有し、前記充電手段、前記計時手段、前記生体センサー及び前記時刻表示手段は前記ケース内に配置され、前記時刻表示手段は、文字板と指針とを含んでもよい。

このような電子時計では、外観に高級感のある電子時計を提供することができる。

第１の実施形態に係る電子時計の平面図である。第１の実施形態に係る電子時計の概略断面図である。第１の実施形態に係る電子時計の回路構成を示すブロック図である。二次電池の電圧について説明するための図である。制御回路の動作の流れを示すフローチャートである。

（第１の実施形態）
図１は、本実施形態に係る電子時計１の平面図であり、図２は、電子時計１の概略断面図である。電子時計１は、ユーザーの手首に装着される腕時計であり、文字板１１及び指針１２（１２１、１２２、１２３）を備え、時刻を計時して表示する。指針１２は、文字板１１の表面側に設けられている。指針１２は、回転軸１３を中心に回転移動する秒針１２１、分針１２２、時針１２３とを含み、歯車を介してステップモーターにより駆動される。また、電子時計１は、残量表示手段６０であるインジケーター針６１と、生体情報表示手段８０（８０ａ、８０ｂ）であるインジケーター針８１（８１ａ、８１ｂ）とを備える。インジケーター針６１、８１ａ、８１ｂは、文字板１１の表面側に設けられている。

電子時計は、ステンレス鋼やチタン等の金属材料で形成された外装ケース１７を備えている。外装ケース１７は略円筒状に形成されている。外装ケース１７の側面には、操作手段であるリューズ１４及びボタン１５、１６が設けられている。図２に示すように、外装ケース１７の表面側の開口には、ベゼル１８を介して表面ガラス１９が取り付けられてい
る。外装ケース１７の内部には、ムーブメント２１、ソーラーセル２２、ＧＰＳアンテナ２３、無線通信アンテナ、二次電池２４、後述する非接触充電回路等が配置されている。

ムーブメント２１は、ステップモーターや輪列２１１を含んで構成されている。ステップモーターは、モーターコイル２１２、ステーター、ローター等で構成されており、輪列２１１や回転軸１３を介して指針１２を駆動する。

ムーブメント２１の裏蓋２０側には、回路基板２５が配置されている。回路基板２５は、コネクター２６を介してアンテナ基板２７及び二次電池２４と接続されている。回路基板２５には、ＧＰＳアンテナ２３で受信した信号を処理するＧＰＳ受信回路３０、無線通信アンテナで受信した情報を処理する無線通信回路、各種の測定を行う各種測定回路、ステップモーターの駆動制御等の各種の制御を行う制御回路４０等が設けられている。ＧＰＳ受信回路３０や、無線通信回路、各種測定回路、制御回路４０等は、シールド板２９に覆われており、二次電池２４から供給される電力で駆動される。

図３は、電子時計１の回路構成を示すブロック図である。なお本実施形態の電子時計１は図３の構成要素の一部を省略した構成としてもよい。

電子時計１は、複数の充電手段であるソーラーセル２２及び非接触充電回路２８と、二次電池２４と、制御手段である制御回路４０と、ダイオード４１、４６と、充電制御用スイッチ４２と、発電状態検出回路４３と、開放電圧検出回路４４と、電圧検出手段である電源電圧検出回路４５と、計時手段５１と、時刻表示手段５２と、操作手段５３と、残量表示手段６０と、受信部として機能するＧＰＳ受信回路３０と、無線通信回路３１と、生体情報測定回路７０と、気圧測定回路７１と、温度測定回路７２と、方位測定回路７３と、生体情報表示手段８０と、スピーカー９０（音出力部）と、バイブ９１（振動子）と、ＬＥＤ９２（光源）とを含む。

ソーラーセル２２は、光エネルギーを電気エネルギーに変換する光発電を行う素子である。ソーラーセル２２は、発生した電力を出力するための電極を備え、表面ガラス１９及び文字板１１を透過した光を受光して光発電を行う。

非接触充電回路２８は、充電用外部装置２００（外部電源）からの電力を取得する回路であり、充電用外部装置２００の非接触給電回路２０１から電磁誘導方式を用いて非接触で電力を伝送する。

二次電池２４は、電子時計１の電源であり、ソーラーセル２２と非接触充電回路２８によって充電される。すなわち、本実施形態では、ソーラーセル２２と非接触充電回路２８が複数の充電手段を構成している。二次電池２４として、例えばリチウムイオン電池やリチウムポリマー電池を用いることができる。

制御回路４０は、電子時計１を制御するためのＣＰＵと記憶部（ＲＡＭ、ＲＯＭ）で構成されている。制御回路４０は、充電制御用スイッチ４２、発電状態検出回路４３、開放電圧検出回路４４、電源電圧検出回路４５、計時手段５１、時刻表示手段５２、残量表示手段６０、ＧＰＳ受信回路３０、無線通信回路３１、生体情報測定回路７０、気圧測定回路７１、温度測定回路７２、方位測定回路７３、生体情報表示手段８０、スピーカー９０、バイブ９１及びＬＥＤ９２の動作を制御する。

ダイオード４１は、ソーラーセル２２と二次電池２４とを電気的に接続する経路に設けられ、ソーラーセル２２から二次電池２４への電流（順方向電流）を遮断せずに、二次電池２４からソーラーセル２２への電流（逆方向電流）を遮断する。また、ダイオード４６
は、非接触充電回路２８と二次電池２４とを電気的に接続する経路に設けられ、非接触充電回路２８から二次電池２４への電流（順方向電流）を遮断せずに、二次電池２４から非接触充電回路２８への電流（逆方向電流）を遮断する。順方向電流が流れるのは、二次電池２４よりもソーラーセル２２（非接触充電回路２８）の電圧が高い場合（すなわち、充電時）に限られる。ソーラーセル２２（非接触充電回路２８）の電圧が二次電池２４よりも低くなった場合は逆方向電流が遮断される。また、ダイオード４１、４６に代えて電界効果トランジスター（ＦＥＴ）を採用してもよい。

充電制御用スイッチ４２は、充電手段（ソーラーセル２２、非接触充電回路２８）から二次電池２４への電流の経路を接続及び切断するものであり、充電手段と二次電池２４とを電気的に接続する経路に設けられたスイッチング素子を備えている。例えば、過充電により電池特定が劣化する状態にならないよう、二次電池２４の電池電圧が所定値以上となる場合には、充電制御用スイッチ４２をオフ（切断）する。スイッチング素子は、ｐチャンネル型のトランジスタであり、ゲート電圧がローレベルの場合にはオン状態となり、ハイレベルの場合にはオフ状態となる。ゲート電圧は、制御回路４０が制御する。

発電状態検出回路４３は、充電状態の検出タイミングを指示する制御信号に基づいて作動し、ソーラーセル２２から二次電池２４への充電状態を検出し、検出結果を制御回路４０へ出力する。開放電圧検出回路４４は、電圧の検出タイミングを指示する制御信号に基づいて作動し、この制御信号により充電制御用スイッチ４２がオフとされた期間においてソーラーセル２２の開放電圧を検出し、検出結果を制御回路４０へ出力する。電源電圧検出回路４５は、二次電池２４の電圧（電源電圧）を検出し、検出結果を制御回路４０へ出力する。

ＧＰＳ受信回路３０は、ＧＰＳアンテナ２３を介してＧＰＳ衛星信号を受信し、取得した軌道情報や時刻情報を制御回路４０へ出力する。

無線通信回路３１は、近距離無線通信（Bluetooth Low Energy（登録商標）、無線ＬＡＮ、ＮＦＣ等）を行うものであり、無線通信アンテナを介して外部機器（例えば、スマートフォン等の携帯端末や無線ＬＡＮルーター等）と情報を送受信する。また、無線通信回路３１は、外部機器から受信した時刻情報や生体計測に必要な基本情報（身長、体重、性別等）を制御回路４０へ出力する。また、無線通信回路３１は、生体情報測定回路７０や気圧測定回路７１、温度測定回路７２、方位測定回路７３で測定された情報を外部機器に送信する。

計時手段５１は、水晶振動子などの基準信号を出力する基準信号源や、基準信号をカウントして計時するカウンターなどを備える。また、計時手段５１は、時刻修正手段としても機能し、ＧＰＳ受信回路３０や無線通信回路３１で受信した時刻情報に基づいて前記カウンターを更新して時刻を修正する。

時刻表示手段５２は、ムーブメント２１を備え、指針１２を動かして計時手段５１で計時した時刻を電子時計１の表面に表示する。

操作手段５３は、リューズ１４やボタン１５、ボタン１６を備える。リューズ１４が操作されると、その操作に応じて動作モードが変化し、例えば０段では時刻表示し、１段で表示時刻が修正され、２段では基準針位置の修正がなされる。また、操作手段５３は、ボタン１５、１６が操作されたことを検出し、検出信号を制御回路４０に出力する。

残量表示手段６０は、電源電圧検出回路４５で検出された電源電圧に基づく二次電池２４の電池残量を、インジケーター針６１を用いて表示する。

生体情報測定回路７０は、電子時計１を装着したユーザーの生体情報（心拍数、脈拍数、呼吸数、血圧、血糖値、体動（体の動き）等）を測定し、測定結果や測定結果に基づく情報（例えば、歩数、消費カロリー、脂肪燃焼量等の活動量）を制御回路４０へ出力する。生体情報測定回路７０は、生体情報を測定（計測）する生体センサーとして、心拍センサー、脈拍センサー、呼吸センサー、血圧センサー、血糖センサー及び加速度センサーの少なくとも１つを備える。

生体情報表示手段８０は、生体情報測定回路７０で測定された生体情報や測定された生体情報に基づく情報を、インジケーター針８１を用いて表示する。図１に示す生体情報表示手段８０ａは、加速度センサーで検出された加速度に基づく歩数を、一日の歩数目標に対しての実績（達成度）として表示している。図１の例では、インジケーター針８１ａは、一日の歩数目標の凡そ３５％を達成したことを示している。また、図１に示す生体情報表示手段８０ｂは、脈拍センサーで検出された脈拍数に基づく脂肪燃焼量を表示している。図１の例では、インジケーター針８１ｂは、脂肪燃焼量が低い（図中「Ｌ」の範囲）ことを示している。なお、インジケーター針８１ｂが、図中「Ｈ」の範囲を指示しているときは脂肪燃焼量が高いことを示し、図中「ＯＫ」の範囲を指示しているときは脂肪燃焼の効率が高いことを示す。

気圧測定回路７１は、気圧を測定する気圧センサーを備え、測定結果を制御回路４０へ出力する。温度測定回路７２は、気温を測定する温度センサーを備え、測定結果を制御回路４０へ出力する。方位測定回路７３は、方位を測定する方位センサー（地磁気センサー）を備え、測定結果を制御回路４０へ出力する。

本実施形態の電子時計１では、電子時計１の各機能を、時計としての基本機能（通常機能）と、電力消費量の大きな機能（重負荷機能）とに分け、二次電池２４の電圧が第１電圧以上の場合のみ重負荷機能を駆動可能にし、二次電池２４の電圧に関わらず通常機能を駆動可能にする制御を行う。すなわち、図４に示すように、二次電池２４の電圧が第１電圧Ｖ_１以上の場合には、重負荷機能と通常機能とを駆動可能にし、二次電池２４の電圧が第１電圧Ｖ_１未満の場合には、通常機能のみを駆動に可能にして重負荷機能を駆動させないようにする。

具体的には、図３において、一点鎖線で囲まれた各機能（ＧＰＳ受信回路３０、無線通信回路３１、生体情報測定回路７０、気圧測定回路７１、温度測定回路７２、方位測定回路７３、生体情報表示手段８０、スピーカー９０、バイブ９１及びＬＥＤ９２）を重負荷機能１００とし、計時手段５１と時刻表示手段５２を含むその他の構成要素を通常機能とする。そして、制御回路４０は、二次電池２４の電圧が第１電圧Ｖ_１未満の場合には、重負荷機能１００に含まれる各機能に対する制御信号の出力を停止することで、重負荷機能１００が作動しないようにする。ここで、第１電圧Ｖ_１としては、非接触充電回路２８による外部電源からの充電を行うことなくソーラーセル２２の発電のみで通常機能(特に、計時手段５１と時刻表示手段５２)を駆動し続けられる電圧値を設定する。例えば、二次電池２４として、ソーラーセルを備え重負荷機能を持たない従来の電子時計で用いられる低容量の二次電池よりも高容量の二次電池を採用する場合に、当該低容量の二次電池の電圧の上限値を第１電圧Ｖ_１として設定してもよい。

このように、二次電池２４の電圧が第１電圧Ｖ_１未満の場合に重負荷機能１００の駆動を制限することで、時計としての基本機能（計時機能、時刻表示機能）を長期間維持することができる。また、本実施形態では、外部電源を用いずにソーラーセル２２によって二次電池２４を充電することができ、外部電源を用いて短時間で二次電池２４を充電することもできるため、二次電池２４の電圧が低い場合であっても必要に応じて充電を行うこと
で重負荷機能１００を駆動可能にすることができる。

また本実施形態では、図４に示すように、制御回路４０は、二次電池２４の電圧が第２電圧Ｖ_２（Ｖ_２＜Ｖ_１）未満の場合に、時刻表示手段５２の少なくとも一部の機能を停止する（通常機能のうち計時機能は維持する）。例えば、制御回路４０は、二次電池２４の電圧が第２電圧Ｖ_２未満の場合に、秒針１２１を用いてＢＬＤ運針（例えば、２秒毎に２秒分運針）やパワーアップ運針（例えば、５秒毎に５秒分運針）を行い、二次電池２４の電圧が第３電圧Ｖ_３（Ｖ_３＜Ｖ_２）未満の場合に、時刻表示手段５２（ムーブメント２１）の駆動を停止する制御を行う。このようにすると、時計としての最低限の機能（計時機能）を長時間維持することができる。

また本実施形態では、残量表示手段６０は、二次電池２４の電池残量（電池電圧）を、第１電圧Ｖ_１との関係を示して表示する。図１の例では、インジケーター針６１が、水平より上方向（図中「Ｆ」、「Ｍ」、「！」の範囲）を指示しているときは、電池電圧が第１電圧Ｖ_１以上（すなわち、重負荷機能１００が駆動可能）であることを示し、水平より下方向（図中「Ｈ」、「Ｌ」の範囲）を指示しているときは、電池電圧が第１電圧Ｖ_１未満（すなわち、通常機能のみ駆動可能）であることを示している。また、インジケーター針６１が、「Ｆ」の範囲を指示しているときは、電池残量が満充電に近いことを示し、「Ｍ」の範囲を指示しているときは、電池残量が「Ｆ」よりも低いことを示し、「！」の範囲を指示しているときは、電池残量が「Ｍ」よりも低く第１電圧Ｖ_１に近いことを示し、「Ｈ」の範囲を指示しているときは、電池残量が第１電圧Ｖ_１よりも低く「Ｌ」よりも高いことを示している。このように、二次電池２４の電池残量を、インジケーター針６１を用いて第１電圧Ｖ_１との関係を示して表示することで、重負荷機能１００が駆動可能であるのか否かと、あとどの位で重負荷機能１００が駆動できなくなるのか（或いは、駆動可能になるのか）を、ユーザーに容易に把握させることができる。

また本実施形態では、二次電池２４の電圧が第１電圧Ｖ_１以上の場合であっても重負荷機能１００を駆動させないことを、ユーザーが操作手段５３（ボタン１５、１６）を操作することで選択（設定）できるように構成してもよい。すなわち、ユーザーによって重負荷機能１００を駆動させないことが設定されていた場合には、制御回路４０は、二次電池２４の電圧が第１電圧Ｖ_１以上の場合であっても重負荷機能１００を駆動させないように制御する。ここで、ユーザーが操作手段５３を操作することで、重負荷機能１００に含まれる全ての機能を駆動させないことを選択可能にしてもよいし、重負荷機能１００に含まれる機能のうち駆動させない機能をユーザーが選択できるように構成してもよい。このようにすると、ユーザーは、重負荷機能１００が不要な状況下で重負荷機能１００を駆動させないことを選択することができ、重負荷機能１００による電池の消耗を避けて、時計としての基本機能を長期間維持することができる。

なお、電子時計１が加速度センサーを備える場合には、制御回路４０は、加速度センサーによって加速度が所定時間検出されない場合に、二次電池２４の電圧が第１電圧Ｖ_１以上の場合であっても重負荷機能１００を駆動させないように制御し、加速度センサーによって加速度が検出された場合に、二次電池２４の電圧が第１電圧Ｖ_１以上であることを条件として重負荷機能１００を駆動可能にする制御を行ってもよい。

図５は、制御回路４０の動作の流れを示すフローチャートである。まず、制御回路４０は、電源電圧検出回路４５で検出された二次電池２４の電圧Ｖを取得し（ステップＳ１２）、取得した電圧Ｖが第１電圧Ｖ_１以上であるか否かを判断する（ステップＳ１２）。電圧Ｖが第１電圧Ｖ_１以上である場合（ステップＳ１２のＹ）には、制御回路４０は、重負荷機能１００を駆動させない設定がなされているか否かを判断する（ステップＳ１４）。当該設定がなされていない場合（ステップＳ１４のＮ）には、制御回路４０は、重負荷機
能１００と通常機能（計時手段５１、時刻表示手段５２）とを駆動可能にする制御を行う（ステップＳ１６）。

電圧Ｖが第１電圧Ｖ_１未満である場合（ステップＳ１２のＮ）には、制御回路４０は、電圧Ｖが第２電圧Ｖ_２以上であるか否かを判断する（ステップＳ１８）。電圧Ｖが第２電圧Ｖ_２以上である場合（ステップＳ１８のＹ）、及び、重負荷機能１００を駆動させない設定がなされている場合（ステップＳ１４のＹ）には、制御回路４０は、通常機能のみを駆動可能にする制御を行い、重負荷機能１００の各機能に対する制御信号の出力を停止する（ステップＳ２０）。電圧Ｖが第２電圧Ｖ_２未満である場合（ステップＳ１８のＮ）には、制御回路４０は、通常機能のみを駆動可能にしつつ時刻表示手段５２の一部の機能を停止する（例えば、ＢＬＤ運針する）制御を行う（ステップＳ２２）。

本実施形態の電子時計１は、複数の充電手段の１つとして（ソーラーセル２２或いは非接触充電回路２８に代えて、或いは、これらに追加して）、操作手段５３が操作されることで発生するエネルギーを電力に変換して充電を行う充電手段を備えてもよい。例えば、充電手段として、ユーザーがリューズ１４を回転させることで発電する機構や、ユーザーがベゼル１８を回転させることで発電する機構、ユーザーがボタン１５、１６を押すことで発電する機構を備えてもよい。また、電子時計１は、複数の充電手段の１つとして、運動エネルギーを電力に変換して充電を行う充電手段、例えば、外装ケース１７の内部に設けられた発電用ローター（回転錘）が回転することで発電する機構を備えてもよい。また、電子時計１は、複数の充電手段の１つとして、熱エネルギーを電力に変換して充電を行う充電手段、例えば、ユーザーの体温と外気温の温度差を利用して発電する熱発電素子を備えてもよい。また、電子時計１は、複数の充電手段の１つとして、液体やガス等の燃料エネルギーを電力に変換して充電を行う充電手段を備えてもよい。このような充電手段を備えることで、外部電源を用いずに、又は外光の弱い条件下においても二次電池２４を充電することができ、二次電池２４の電圧が低い場合であっても必要に応じて充電を行うことで重負荷機能１００を駆動可能にすることができる。

また本実施形態では、受信部として、ＧＰＳ受信回路３０に代えて、又は追加して、標準電波を受信する電波受信回路を備えてもよい。この場合、電波受信回路は、受信した標準電波から取得した時刻情報を制御回路４０へ出力し、計時手段５１は、電波受信回路で取得された時刻情報に基づいてカウンターを更新して時刻を修正する。

また本実施形態では、時刻表示手段５２は、指針１２を用いて時刻を表示（アナログ表示）することに代えて（或いは加えて）、液晶ディスプレイ等の表示素子を用いて時刻を表示（デジタル表示）してもよい。

（第２の実施形態）
第２の実施形態の電子時計１では、第１の実施形態における通常機能に加えて、受信部（ＧＰＳ受信回路３０又は電波受信回路）を通常機能とする。すなわち、制御回路４０は、二次電池２４の電圧に関わらず受信部を駆動可能とし、計時手段５１（時刻修正手段）は、二次電池２４の電圧が第１電圧Ｖ_１未満であっても、ＧＰＳ受信回路３０又は電波受信回路で取得された時刻情報に基づいて時刻を修正する。

なお、第２の実施形態では、ＧＰＳ受信回路３０で取得した時刻情報に基づいて時刻を修正する機能については通常機能とするものの、ＧＰＳ受信回路３０で取得した軌道情報に基づいて連続的に測位を行う機能（ナビゲーション機能やＧＰＳログ機能等の電力消費量が大きい機能）については重負荷機能とする。但し、ＧＰＳ受信回路３０で取得した軌道情報に基づいて１回の測位を行う機能については通常機能としてもよい。

このように、受信部と時刻修正手段とを通常機能とすることで、二次電池２４の電圧が低下した場合であっても、時刻情報を含む電波の受信によって正確な計時を維持することができる。

（第３の実施形態）
第３の実施形態の電子時計１では、第１の実施形態における通常機能に加えて、無線通信回路３１を通常機能とする。すなわち、制御回路４０は、二次電池２４の電圧に関わらず無線通信回路３１を駆動可能とし、計時手段５１（時刻修正手段）は、二次電池２４の電圧が第１電圧Ｖ_１未満であっても、無線通信回路３１で外部機器から受信された時刻情報に基づいて時刻を修正する。

このように、無線通信回路３１と時刻修正手段とを通常機能とすることで、二次電池２４の電圧が低下した場合であっても、外部機器から受信した時刻情報によって正確な計時を維持することができる。

（第４の実施形態）
第４の実施形態の電子時計１では、第１の実施形態における通常機能に加えて、電子時計１が備える加速度センサーと無線通信回路３１を通常機能とする。すなわち、制御回路４０は、二次電池２４の電圧に関わらず加速度センサーと無線通信回路３１を駆動可能とし、生体情報測定回路７０は、二次電池２４の電圧が第１電圧Ｖ_１未満であっても、加速度センサーで検出された加速度に基づき活動量を測定し、無線通信回路３１は、測定された活動量の情報をスマートフォン等の外部機器に送信する。外部機器で受信された活動量の情報は、例えばインターネット上のサーバーに送信され、当該サーバーにおいて活動量の情報に基づく診断等が行われる。そして、当該サーバーから診断結果の情報が外部機器に送信される。

なお、第４の実施形態では、加速度センサーを用いて活動量を測定する機能については通常機能とするものの、生体情報測定回路７０が備える他のセンサーを用いて生体情報（心拍数、脈拍数、呼吸数、血圧、血糖値）を測定する機能については、第１の実施形態と同様に重負荷機能とする。

このように、加速度センサーと無線通信回路３１とを通常機能とすることで、二次電池２４の電圧が低下した場合であっても、加速度センサーを用いて測定した活動量の情報を外部機器に送信するといったユーザーの体調管理に資する機能を維持することができる。

（第５の実施形態）
第５の実施形態の電子時計１では、気圧測定回路７１、温度測定回路７２、方位測定回路７３及び脈拍センサーのうち通常機能とするものを、ユーザーが操作手段５３（ボタン１５、１６）を操作することで選択できるように構成する。すなわち、ユーザーが気圧測定回路７１を通常機能とすることを選択した場合には、制御回路４０は、二次電池２４の電圧に関わらず気圧測定回路７１を駆動可能とし、気圧測定回路７１は、自動で（一定間隔の測定頻度で）又は手動により（操作手段５３が操作された場合に）気圧を測定する。また、ユーザーが温度測定回路７２を通常機能とすることを選択した場合には、制御回路４０は、二次電池２４の電圧に関わらず温度測定回路７２を駆動可能とし、温度測定回路７２は、自動で又は手動により温度を測定する。また、ユーザーが方位測定回路７３を通常機能とすることを選択した場合には、制御回路４０は、二次電池２４の電圧に関わらず方位測定回路７３を駆動可能とし、方位測定回路７３は、手動により方位を測定する。また、ユーザーが脈拍センサーを通常機能とすることを選択した場合には、制御回路４０は、二次電池２４の電圧に関わらず脈拍センサー及び生体情報表示手段８０ｂを駆動可能とし、脈拍センサーは、自動で又は手動により脈拍数を測定し、生体情報表示手段８０ｂは
、脈拍センサーで測定された脈拍数に基づく情報を表示する。

このようにすると、ユーザーは、気圧測定、温度測定、方位測定及び脈拍測定のうち、二次電池２４の電圧に関わらず駆動可能にする機能を選択することができ、ユーザーの利便性を向上することができる。

なお、気圧測定回路７１、温度測定回路７２又は脈拍センサーが通常機能として設定された場合には、電力消費量を低く抑えるために、これらの測定頻度を、これらが重負荷機能として設定された場合の測定頻度よりも低くしてもよい。例えば、気圧測定回路７１は、重負荷機能として設定されている場合には１時間に３回の頻度で気圧を測定し、通常機能として設定された場合には１時間に１回の頻度で気圧を測定する。また、温度測定回路７２は、重負荷機能として設定されている場合には１時間に３回の頻度で温度を測定し、通常機能として設定された場合には１時間に２回の頻度で温度を測定する。

また、電力消費量を低く抑えるために、気圧測定回路７１、温度測定回路７２、方位測定回路７３及び脈拍センサーのうち通常機能として同時に選択できる機能を１つに制限してもよい。また、通常機能として選択できる機能を複数とする場合には、これらの機能の測定頻度を更に下げてもよいし、手動による測定のみを許容するようにしてもよい。また、二次電池２４の電圧が第１電圧Ｖ_１以下でも動作し続けることが可能な機能の組み合わせを予測し、動作可能な機能の組み合わせのみを通常機能として選択できるようにしてもよい。

第２〜５の実施形態のように、第１の実施形態における重負荷機能１００の一部を通常機能とする場合には、二次電池２４の電圧が第１電圧Ｖ_１以下である場合の消費電力量が大きくなるため、ソーラーセル２２の発電能力を上げておくことが好ましい。例えば、文字板１１を光透過率の高い材料で形成したり、ソーラーセル２２の受光面積（外形）を大きくしたりすることで、ソーラーセル２２の発電能力を上げることができる。

本発明の技術範囲は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更を加えることができる。

１電子時計、１１文字板、１２指針、１３回転軸、１４リューズ、１５，１６
ボタン、１７外装ケース、１８ベゼル、１９表面ガラス、２０裏蓋、２１ムーブメント、２２ソーラーセル、２３ＧＰＳアンテナ、２４二次電池、２５回路基板、２６コネクター、２７アンテナ基板、２８非接触充電回路、２９シールド板、３０ＧＰＳ受信回路、３１無線通信回路、４０制御回路、４１ダイオード、４２充電制御用スイッチ、４３発電状態検出回路、４４開放電圧検出回路、４５電源電圧検出回路（電圧検出手段）、４６ダイオード、５１計時手段、５２時刻表示手段、５３操作手段、６０残量表示手段、６１インジケーター針、７０生体情報測定回路、７１気圧測定回路、７２温度測定回路、７３方位測定回路、８０生体情報表示手段、８１インジケーター針、９０スピーカー、９１バイブ、９２ＬＥＤ、１００重負荷機能、２００充電用外部装置、２０１非接触給電回路

Claims

二次電池と、
前記二次電池に電力を充電する複数の充電手段と、
前記二次電池の電力で駆動され、時刻を計時する計時手段と、
前記二次電池の電力で駆動され、装着時に生体に関する情報を計測する生体センサーと、
前記計時手段で計時する時刻を表示する時刻表示手段と、
前記二次電池の電圧を検出する電圧検出手段とを有し、
前記二次電池の電圧が第１電圧以上の場合のみ、前記生体センサーを駆動可能にし、前記二次電池の電圧に関わらず、前記計時手段と前記時刻表示手段とを駆動可能に構成し、
操作手段と、
気圧センサー、温度センサー、方位センサー及び脈拍センサーの少なくとも１つを更に有し、
前記気圧センサー、前記温度センサー、前記方位センサー及び前記脈拍センサーのうち、前記二次電池の電圧に関わらず駆動可能にするセンサーを、前記操作手段の操作により選択可能に構成した、電子時計。
二次電池と、
前記二次電池に電力を充電する複数の充電手段と、
前記二次電池の電力で駆動され、時刻を計時する計時手段と、
前記二次電池の電力で駆動され、装着時に生体に関する情報を計測する生体センサーと、
前記計時手段で計時する時刻を表示する時刻表示手段と、
前記二次電池の電圧を検出する電圧検出手段とを有し、
前記二次電池の電圧が第１電圧以上の場合のみ、前記生体センサーを駆動可能にし、前記二次電池の電圧に関わらず、前記計時手段と前記時刻表示手段とを駆動可能に構成し、
操作手段を更に有し、
前記二次電池の電圧が前記第１電圧以上の場合であっても前記生体センサーを駆動しないことを、前記操作手段の操作により選択可能に構成した、電子時計。
時刻情報を含む電波を受信する受信部と、
前記受信部で受信した時刻情報に基づいて前記時刻を修正する時刻修正手段とを更に有し、
前記二次電池の電圧に関わらず、前記受信部と前記時刻修正手段とを駆動可能に構成した、請求項１又は２に記載の電子時計。
前記受信部は、
ＧＰＳ衛星信号を受信するＧＰＳ受信回路、及び標準電波を受信する電波受信回路の少なくとも一方を含む、請求項３に記載の電子時計。
外部機器と情報を送受信する無線通信回路と、
前記外部機器から受信した時刻情報に基づいて前記時刻を修正する時刻修正手段とを更に有し、
前記二次電池の電圧に関わらず、前記無線通信回路と前記時刻修正手段とを駆動可能に構成した、請求項１又は２に記載の電子時計。
加速度センサーと、
前記加速度センサーで検出された情報を外部機器に送信可能な無線通信回路を更に有し、
前記二次電池の電圧に関わらず、前記加速度センサーと前記無線通信回路とを駆動可能に構成した、請求項１又は２に記載の電子時計。
前記二次電池の電圧が前記第１電圧より低い第２電圧未満の場合に、前記時刻表示手段の少なくとも一部の機能を停止する、請求項１乃至６のいずれか１項に記載の電子時計。
前記二次電池の電池残量を、前記第１電圧との関係を示して表示する残量表示手段を更に含む、請求項１乃至７のいずれか１項に記載の電子時計。
前記複数の充電手段のいずれかは、操作手段を含み、前記操作手段が操作されることで発生するエネルギーを電力に変換して充電を行う、請求項１乃至８のいずれか１項に記載の電子時計。
前記複数の充電手段のいずれかは、光エネルギー、運動エネルギー、熱エネルギー及び燃料エネルギーのいずれか１つを電力に変換して充電を行う、請求項１乃至９のいずれか１項に記載の電子時計。
前記複数の充電手段のいずれかは、外部電源からの電力を取得して充電を行う、請求項１乃至１０のいずれか１項に記載の電子時計。
金属材料で形成された筒状のケースを有し、
前記充電手段、前記計時手段、前記生体センサー及び前記時刻表示手段は前記ケース内に配置され、
前記時刻表示手段は、文字板と指針とを含む、請求項１乃至１１のいずれか１項に記載の電子時計。