JP2016044982A - 電子装置 - Google Patents

Abstract

【課題】時計の指針を目標位置に移動させるときに、正転と逆転のうちモータの回転で消費されるリソースが小さい方を、この指針の回転方向として決定することができるアナログ電子時計などの電子装置を提供する。【解決手段】アナログ電子時計１は、指針、輪列機構と、輪列機構を介して指針を１ステップごとに正転または逆転させるステッピングモータと、ＣＰＵ４と、指針の目標位置を指定する操作部９０とを備える。ＣＰＵ４は、指針の目標位置が指定されたならば、バックラッシュ量を加味し、消費するリソース値である電流量が少ない回転方向を選択する針回転方向算出部を備える。【選択図】図１

Description

本発明は、指針で情報を表示するアナログ電子時計などの電子装置に関する。

アナログ電子時計は、水晶発振子によって指針の運行を制御する時計である。近年のアナログ電子時計は、生活拠点の都市の時刻と、もう一つの都市の時刻とを切り替えて表示する機能や、サマータイムの有無を切り替えて表示する機能を有する。このときアナログ電子時計は、時刻指針を通常の時刻位置とは異なる時刻の位置に移動させる。
また、近年のアナログ電子時計は、気圧や温度、高度、方位などの各種情報を表示する機能を有しているものがある。このアナログ電子時計において、これら各種情報の表示指針として独立した指針を設けると、時計を大型化するおそれがあり、かつ広い表示領域を必要とするおそれがある。そこで、アナログ時刻を表示する時刻指針を、これら各種情報の表示用に切り換えて表示することが行われている。このときアナログ電子時計は、時刻指針を通常の時刻位置とは異なる所望の位置に移動させる。

時刻指針を、通常の時刻位置とは異なる位置に移動させて表示するものとしては、例えば特許文献１に記載の発明がある。特許文献１の要約の目的には、「正転及び逆転可能な２個のモ−タにより分針と時針とを個別に駆動するアナログ時計において、より多機能な時計としてモ−タの使用効率を高める。」と記載されている。特許文献１の要約の構成には、「基準信号をカウントして計時手段４３が計時した時刻を記憶する現時刻記憶手段６１と、現時刻記憶手段６１が記憶した内容を指針の角度に換算する換算手段４５及びこの演算結果を目標値として記憶する目標位置記憶手段７１と、指針の表示位置示す表示値を記憶する表示位置記憶手段７５とを設けると共に、目標値と表示値とが一致するまで表示手段９０における指針駆動用パルスモ−タに歩進信号を出力させる演算駆動手段４７を設ける。」と記載されている。

特開平５−９３７８４号公報

多くのアナログ電子時計は、指針を回転させる輪列機構を備え、パルスモータ（ステッピングモータ）がこの輪列機構を駆動して指針を回転させる。この輪列機構は、複数の歯車が互いに嵌まり合って駆動力を伝達するため、各歯車間に僅かな隙間を有している。この隙間は、バックラッシュ（Backlash）と呼ばれている。このバックラッシュによって、各歯車は自由に動くことができる。このバックラッシュは、輪列機構の部品の製造誤差や熱膨張やゆがみを吸収し、外力による輪列機構の破損を防いでいる。

パルスモータを正転側に回転させて指針を駆動したのち、このパルスモータを逆転側に回転させさせたとき、指針は、バックラッシュによって所定の位置ずれが発生する。そのため、アナログ電子時計は、パルスモータを逆転側に回転させたのち、バックラッシュによるズレを補正する為に少し余計にまわし、正転側に回転させるように動作する。これにより、バックラッシュによるズレ（以下、「バックラッシュ量」という。）を補正している。
従来のアナログ電子時計は、パルスモータの回転で消費されるリソースを考慮して、指針を目標位置に移動するものは存在しなかった。よって、パルスモータがより多くの電流量を消費するおそれがあり、より多くの回転時間を必要とするおそれがある。

そこで、本発明は、電子装置について、指針を目標位置に移動させるときに、指針の正転と逆転のうちモータの回転で消費されるリソースが小さい方を、この指針の回転方向として決定することを課題とする。

本発明は、上記目的を達成するために、
回転自在に設けられた指針と、
前記指針を回転動作させる輪列機構と、
前記輪列機構を介して前記指針を１ステップごとに正転または逆転させるモータと、
前記指針が移動する目標位置を設定し、前記モータの駆動を制御する制御手段と、
を備えており、
前記制御手段は、当該指針を目標位置まで駆動する際に、バックラッシュ量を加味し、消費するリソース値が少ない回転方向を選択する、
ことを特徴とする電子装置である。

本発明によれば、電子装置について、指針を目標位置に移動させるときに、指針の正転と逆転のうちモータの回転で消費されるリソースが小さい方を、この指針の回転方向として決定することが可能となる。

第１の実施形態におけるアナログ電子時計を示す概略の構成図である。 第１の実施形態におけるアナログ電子時計の制御ブロック図である。 アナログ電子時計の指針の正転時と逆転時の動作を示す図である。 第１の実施形態における針回転処理を示すフローチャートである。 第２の実施形態におけるアナログ電子時計を示す概略の構成図である。 第２の実施形態におけるアナログ電子時計の制御ブロック図である。 第２の実施形態における針回転処理を示すフローチャートである。

以降、本発明を実施するための形態を、各図を参照して詳細に説明する。
（第１の実施形態の構成）
図１は、第１の実施形態におけるアナログ電子時計１を示す概略の構成図である。
第１の実施形態のアナログ電子時計１は、秒針２ａと分針２ｂと時針２ｃとを独立のモータで各々駆動可能なものであり、特には限られないが、例えば、腕に装着するためのバンドを備えた腕時計型の電子時計である。このアナログ電子時計１は、例えば秒針２ａと、輪列機構３１ａを介して秒針２ａを回転駆動するステッピングモータ３２ａと、モータ駆動回路３３ａとを備えている。ここでは、分針２ｂおよび時針２ｃについても同様に構成される。秒針２ａと分針２ｂと時針２ｃとは、それぞれ独立に回転可能である。以下、秒針２ａと分針２ｂと時針２ｃとを特に区別しないときには、単に指針２と記載する。各輪列機構３１ａ〜３１ｃを特に区別しないときには、単に輪列機構３１と記載する。各ステッピングモータ３２ａ〜３２ｃを特に区別しないときには、単にステッピングモータ３２と記載する。各モータ駆動回路３３ａ〜３３ｃを特に区別しないときには、単にモータ駆動回路３３と記載する。

アナログ電子時計１は更に、ＣＰＵ（Central Processing Unit）４と、ＲＯＭ（Read Only Memory）６と、ＲＡＭ（Random Access Memory）７と、発振回路８２と、分周回路８１と、時刻計数回路８３と、電源部５と、操作部９０と、気圧計測部９１と、温度計測部９２と、方位計測部９３と、電波受信部９４とを備えている。

秒針２ａと分針２ｂと時針２ｃは、文字盤上の回転軸に対して、回転自在に設けられている。輪列機構３１ａ〜３１ｃは、それぞれ秒針２ａと分針２ｂと時針２ｃとを回転動作させる。
秒針２ａは、６度ステップで回転移動可能となっており、６０ステップの移動で文字盤上を一周する。分針２ｂは、例えば、ステッピングモータ３２の各ステップ駆動により１度ステップで回転移動可能となっており、３６０ステップの移動で文字盤上を一周する。時針２ｃも同様に１度ステップで回転移動可能となっており、３６０ステップの移動で文字盤上を一周する。以下、各指針２の１周あたりのステップ駆動の数を「最大ステップ数」と記載する場合がある。後記するＲＯＭ６に、このステップ駆動の数が最大ステップ数６６として保持される。

モータ駆動回路３３は、ＣＰＵ４から入力された制御信号に基づいて、ステッピングモータ３２ａ〜３２ｃを駆動するための駆動電圧信号を、適切なタイミングで出力する。このモータ駆動回路３３は、ＣＰＵ４からの設定信号に基づき、ステッピングモータ３２の駆動電圧や駆動電圧パルス幅を調整して出力可能である。第１の実施形態のモータ駆動回路３３は、ステッピングモータ３２に対して正転方向または逆転方向に駆動電圧信号を出力可能となっている。

ＣＰＵ４は、各種演算処理を行い、アナログ電子時計１の全体動作を統括制御する。ＣＰＵ４は、ＲＯＭ６に保持された制御プログラムを読み出して実行し、継続的に各部に時刻表示に係る動作を行わせると共に、操作部９０への入力操作に基づいてリアルタイムで、または、設定されたタイミングで要求された動作を行わせる。ＣＰＵ４は、指針２が移動する目標位置を設定し、モータ駆動回路３３を介して、ステッピングモータ３２の駆動を制御する制御手段である。

ＲＯＭ６には、各種制御プログラムや初期設定データが保持されており、例えば、秒針２ａ・分針２ｂ・時針２ｃそれぞれの正転パルス消費電流値６１と、逆転パルス消費電流値６２と、正転パルス幅初期値６３と、逆転パルス幅初期値６４と、バックラッシュ量６５と、最大ステップ数６６とが保持される。不図示の各種制御プログラムは、アナログ電子時計１の起動時に、ＣＰＵ４により読み出されて継続的に実行される。

正転パルス消費電流値６１は、ステッピングモータ３２を正転方向に１ステップだけ回転させるパルスの電流値である。正転パルス幅初期値６３は、ステッピングモータ３２を正転方向に１ステップだけ回転させるパルスの幅の初期値である。
逆転パルス消費電流値６２は、ステッピングモータ３２を逆転方向に１ステップだけ回転させるパルスの電流値である。逆転パルス幅初期値６４は、ステッピングモータ３２を逆転方向に１ステップだけ回転させるパルスの幅の初期値である。
バックラッシュ量６５は、指針２および輪列機構３１のバックラッシュよるズレをステップ数で示した値が保持される。最大ステップ数６６は、各指針２の文字盤の１周に相当する最大のステップ数の値が保持される。本実施形態の分針２ｂのバックラッシュ量６５には、「５」が保持される。分針２ｂの最大ステップ数６６には、前記したように「３６０」が保持される。これらバックラッシュ量６５と最大ステップ数６６とは、後記する図２と図３で説明する。

ＲＡＭ７は、ＳＲＡＭとＤＲＡＭといった揮発性メモリであり、ＣＰＵ４に作業用のメモリ空間を提供し、例えば、各指針２に係る正転パルス消費電流量７１および逆転パルス消費電流量７２と、正転パルス幅設定値７３および逆転パルス幅設定値７４と、正転パルス幅補正値７５および逆転パルス幅補正値７６とを格納する。
正転パルス消費電流量７１は、ステッピングモータ３２を正転方向に１ステップだけ回転させるパルスの電流量であり、正転パルス消費電流値６１と１パルスの幅とを乗算して算出される。逆転パルス消費電流量７２は、ステッピングモータ３２を逆転方向に１ステップだけ回転させるパルスの電流量であり、逆転パルス消費電流値６２と１パルスの幅とを乗算して算出される。正転パルス消費電流量７１および逆転パルス消費電流量７２、ならびに電池容量により、電池寿命を算出できる。なお、正転パルス消費電流量７１および逆転パルス消費電流量７２は、電気量［Ｃ］と等しい。
正転パルス幅補正値７５は、正転パルス幅初期値６３を補正するための情報である。逆転パルス幅補正値７６は、逆転パルス幅初期値６４を補正するための情報である。
正転パルス幅設定値７３は、実際にステッピングモータ３２を正転方向に１ステップだけ回転させるパルスの幅の値である。逆転パルス幅設定値７４は、実際にステッピングモータ３２を逆転方向に１ステップだけ回転させるパルスの幅の値である。
また、ＲＡＭ７には、操作部９０への入力操作に基づいて設定されたユーザ設定データなどを一時記憶させておくことが可能である。ＲＡＭ７の一部は、フラッシュメモリやＥＥＰＲＯＭ（Electrically Erasable and Programmable Read Only Memory）などの不揮発性メモリであってもよい。

発振回路８２は、固有の周波数信号を生成して分周回路８１に出力する。発振回路８２としては、例えば、水晶発振回路が用いられる。
分周回路８１は、発振回路８２から入力された信号をＣＰＵ４や時刻計数回路８３が利用する各種周波数の信号に分周して出力する。
時刻計数回路８３は、分周回路８１から入力された所定の周波数信号の回数を計数し、初期時刻に加算していくことで現在時刻を計数するカウンタ回路である。時刻計数回路８３により計数される現在時刻は、ＣＰＵ４により読み出されて時刻表示に用いられる。この時刻の計数は、ソフトウェア的に制御されてもよい。

電源部５は、アナログ電子時計１を長期間に亘って継続的、かつ安定的に動作させることが可能な構成となっており、例えば電池とＤＣ−ＤＣコンバータとの組み合わせである。これにより動作中の電源部５の出力電圧は、所定値を保つ。

操作部９０は、ユーザによる入力操作を受け付けて電気信号に変換し、ＣＰＵ４に出力する。第１の実施形態の操作部９０は、例えば押しボタンスイッチであり、アナログ電子時計１の文字盤およびカバー部材の側面を保持するケーシングに設けられる。

気圧計測部９１は、例えば、ピエゾ素子を用いて大気圧を測定する半導体センサである。この半導体センサにより計測された気圧に対応するアナログ電気信号は、ＣＰＵ４によりデジタル変換されて、気圧が同定される。ＣＰＵ４は、例えば、アナログ電子時計１に気圧計測機能を実行させる際には、指針２を移動させて、計測した気圧を表示させる。気圧計測部９１とＣＰＵ４とが計測した気圧は、高度の算出にも用いられる。

温度計測部９２は、アナログ電子時計１のケーシング内部で温度を計測する温度センサである。この温度センサには、例えば、小型軽量の半導体センサが用いられる。この温度センサにより計測出力された温度に対応するアナログ電気信号は、ＣＰＵ４によりデジタル変換されて、温度が同定される。ＣＰＵ４は、例えば、アナログ電子時計１に温度計測機能を実行させる際には、指針２を移動させて、同定した温度を表示させる。

方位計測部９３は、地磁場を計測する地磁気センサを含んで構成される。この地磁気センサにより計測された地磁場に対応する電気信号は、所定のフォーマットでＣＰＵ４に入力され、所定のサンプリング周波数でデジタル変換されて、方位同定部４７により磁北の方向が同定される。ＣＰＵ４は、例えば、アナログ電子時計１に方位磁針機能を実行させる際には、指針２を回転移動させて、同定した磁北の向きを表示させる。

電波受信部９４は、アンテナを介して時刻情報を含んだ標準電波を受信し、復調した信号をＣＰＵ４に出力する。この復調信号は、時刻解読部４８（図２参照）で解読されることで時刻情報が取得される。この時刻情報に基づいて、時刻計数回路８３の計数する現在時刻が必要に応じて修正される。

図２は、第１の実施形態におけるアナログ電子時計１の制御ブロック図である。
図２で説明する各制御部は、ＣＰＵ４が、ＲＯＭ６などに保持された各制御プログラムを実行することによって具現化される。
気圧計測部９１と温度計測部９２とは、測定した各信号を針動作制御部４１に出力する。針動作制御部４１は、これら各信号から、気圧や温度や方位を同定する。
高度換算部４６は、気圧計測部９１が測定した気圧情報を、例えば気圧と高度との間の換算テーブルによって高度の値に換算し、換算した高度の値を針動作制御部４１に出力する。
方位同定部４７は、方位計測部９３の地磁気センサが計測した地磁場に対応する電気信号をデジタル変換して処理し、磁北の方向を同定する。
時刻解読部４８は、電波受信部９４が受信した標準電波信号から時刻を解読し、解読した時刻情報を針動作制御部４１に出力する。
操作部９０は、ユーザによる操作指示を受けると、その操作の情報を針動作制御部４１に出力する。操作部９０は、時刻、方位、高度、温度、気圧のうち何れかを指針２で示すように切り替える切り替え部である。

針動作制御部４１の目標針位置設定部４１２は、操作の情報に基づいて指針２の目標位置を決定する。針動作制御部４１は、操作の情報に基づいて時刻、方位、高度、温度、気圧の何れかを選択し、選択した情報に係る指針２の目標位置を決定する。操作部９０と目標針位置設定部４１２とは、指針２の目標位置を指定する位置指定手段を構成する。ここで指針２は、図１に示した秒針２ａ、分針２ｂ、時針２ｃのうちいずれかである。

パルス幅設定部４２１は、正転１パルスごとのパルス幅の初期値である正転パルス幅初期値６３を、正転パルス幅補正値７５や温度情報などで補正して、正転の１パルスの電流値を算出し、パルス幅格納部４２２に出力する。ステッピングモータ３２は、２０℃〜３０℃といった室温レベルでは広いパルスレベルで正常に動作可能に設定されている、即ち、パルス幅の設定可能範囲が広いのに対し、高温環境または低温環境では、限られた範囲のパルスレベル、特に、長いパルス幅の駆動パルスでしか正常な動作が行われなくなる。そのため、パルス幅設定部４２１は、正常な動作が行えるパルス幅を算出している。
パルス幅設定部４２１は更に、逆転１パルスごとのパルス幅の初期値である逆転パルス幅初期値６４を、逆転パルス幅補正値７６や温度情報などで補正して、逆転の１パルスの電流値を算出し、パルス幅格納部４２２に出力する。
パルス幅格納部４２２は、パルス幅設定部４２１が算出した正転／逆転のパルス幅を、ＲＡＭ７（図１参照）の正転パルス幅設定値７３および逆転パルス幅設定値７４に格納する。後記する動作パルス出力部４１４は、パルス信号の出力の際に、これら正転パルス幅設定値７３と逆転パルス幅設定値７４とを参照する。

針消費電流保持部４３は、正転の１パルスに流れる電流値である正転パルス消費電流値６１と、逆転の１パルスに流れる電流である逆転パルス消費電流値６２を保持する。本実施形態のステッピングモータ３２は、正転と逆転で消費電流値が異なる。正転パルス消費電流値６１には、逆転パルス消費電流値６２と異なる値が保持される。
針消費電流量算出部４４は、パルス幅格納部４２２と針消費電流保持部４３とを参照して、正転／逆転の１パルスごとの消費電流量である正転パルス消費電流量７１および逆転パルス消費電流量７２を算出し、ＲＡＭ７（図１参照）に格納する。この正転／逆転の１パルスごとの消費電流量とは、この指針２を１ステップだけ正転／逆転するために消費する電流量であり、消費電流値にバルス幅を乗算して算出される。
後記する針回転方向算出部４１３は、これら正転パルス消費電流量７１および逆転パルス消費電流量７２を参照して、指針２を正転／逆転それぞれの方向で目標位置まで回転させるときに消費する消費電流量を算出する。

上記したパルス幅設定部４２１とパルス幅格納部４２２と針消費電流量算出部４４の動作は、図１に示した秒針２ａ、分針２ｂ、時針２ｃそれぞれについて実行される。

針回転方向算出部４１３（針回転方向算出手段）は、指針２の目標位置と現在針位置４１１とに基づき、指針２の回転方向を算出（決定）する。ここで現在針位置４１１は、指針２の現在の位置をステップ番号で示したものである。針回転方向算出部４１３は、正転側に指針２を回転させて目標位置を示したときの消費電流量と、逆転側に指針２を回転させて目標位置を示したときの消費電流量とを比較し、指針２の回転方向を算出（決定）する。これによりＣＰＵ４は、は、指針２を目標位置まで駆動する際に、バックラッシュ量を加味し、消費電流量が少ない回転方向を選択することができる。
動作パルス出力部４１４（針駆動手段）は、モータ駆動回路３３（図１参照）に動作パルスを出力してステッピングモータ３２を駆動し、よって指針２を回転させる。

図３（ａ），（ｂ）は、アナログ電子時計１の指針２の正転時と逆転時の動作を示す図である。
図３（ａ）は、アナログ電子時計１の指針２の正転時の動作を示している。ここでは、動作の説明において、適宜図１と図２とを参照する。
文字盤２１には、時刻表示用の目盛が設けられ、略中心の同一位置に設けられた回転軸に、秒針２ａと分針２ｂと時針２ｃとが回転自在に設けられる。文字盤２１と秒針２ａ・分針２ｂ・時針２ｃの上部は、これらが視認可能なように透明な材質のカバー部材で覆われている。分針２ｂは、その現在位置に加えて、目標位置２ｂ１が破線矢印で示されている。図３（ａ）では説明のため、文字盤２１の周囲に、１度ごとにステップ＃０からステップ＃３５９までのステップ番号を示す数値を記載している。分針２ｂの現在位置は、ステップ＃０である。目標位置２ｂ１は、ステップ＃１８５である。このとき、現在針位置４１１には、「０」が設定される。
矢印Ｍ１０は、分針２ｂの現在位置から目標位置２ｂ１までの正転時の動作を示している。このときの正転のステップ数は、以下の式（１）で算出できる。

正転のステップ数 ＝ 目標位置２ｂ１−現在針位置４１１
＝ １８５ステップ…（１）

アナログ電子時計１（図１参照）は、ステッピングモータ３２ｂを正転側に１８５ステップだけ駆動することで、分針２ｂを目標位置２ｂ１に移動させることができる。
なお、目標位置２ｂ１のステップ番号が現在針位置４１１のステップ番号よりも大きい場合には、目標位置２ｂ１のステップ番号から現在針位置４１１のステップ番号を減算したのちに、更に最大ステップ数６６を加算すれば、正転のステップ数を求めることができる。
次に、指針２を正転側に回転させるため、ステッピングモータ３２ｂを正転側に回転した場合に消費する電流量を求める。この処理は、針消費電流量算出部４４（図２参照）によって実行される。
正転１パルスあたりの消費電流量を示す正転パルス消費電流量７１は、正転パルス消費電流値６１に、そのパルス幅である正転パルス幅設定値７３を乗算して計算する。これを、以下の式（２）に示す。

正転パルス消費電流量７１＝正転パルス消費電流値６１
×正転パルス幅設定値７３…（２）

パルスの電圧値は、電源部５の出力電圧によって決定され、ステッピングモータ３２ｂの正転時／逆転時ともに同一である。よって、正転パルス消費電流量７１は、正転１パルスあたりの消費電力量と比例している。
正転時のパルスの消費電流値や幅の初期値は、ステッピングモータ３２ｂの種類、または、輪列機構３１ｂの種類によって変動する。そのため、ＲＯＭ６には、正転パルス消費電流値６１と正転パルス幅初期値６３とを保持させて、製品機種ごとの書き換えが容易なように構成している。

更にステッピングモータ３２ｂの正転時のパルス幅は、パルス幅設定部４２１によって、１ステップ駆動が可能な最小値となるように設定される。設定された値は、ＲＡＭ７の正転パルス幅設定値７３に格納される。これにより、ステッピングモータ３２ｂの個体差、輪列機構３１ｂの個体差、および、温度による負荷の変動によらず、１ステップ駆動が可能な最小の幅で正転パルスを出力し、消費電流量を削減して電池寿命を延ばすことができる。

なお、ステッピングモータ３２ｂの逆転時のパルス幅も同様に、パルス幅設定部４２１によって、１ステップ駆動が可能な最小値となるように補正され、ＲＡＭ７の逆転パルス幅設定値７４に格納される。
逆転パルス消費電流量７２は、逆転パルス消費電流値６２に、そのパルス幅である逆転パルス幅設定値７４を乗算して計算する。
指針２が正転側に回転したときの消費電流量は、先に求めた正転ステップ数に、正転パルス消費電流量７１を乗算して求める。これを、以下の式（３）に示す。

正転側回転の消費電流量＝正転ステップ数×正転パルス消費電流量７１…（３）

図３（ｂ）は、アナログ電子時計１の指針２の逆転時の動作を示している。
図３（ａ）と同様に、文字盤２１には、分針２ｂの現在位置と目標位置２ｂ１とが示されている。分針２ｂの現在位置は、ステップ＃０である。目標位置２ｂ１は、ステップ＃１８５である。このとき、現在針位置４１１には、「０」が設定される。
アナログ電子時計１は、ステッピングモータ３２ｂを逆転側に回転したのち、正転側に回転することで、分針２ｂを目標位置２ｂ１の位置に移動させることができる。
矢印Ｍ２０は、現在針位置４１１から目標位置２ｂ１までの逆転時の動作を示している。このときの逆転のステップ数は、以下の式（４）で算出できる。

逆転のステップ数 ＝ 最大ステップ数６６−（目標位置２ｂ１−現在針位置４１１）
＝ １７５ステップ … （４）

なお、現在針位置４１１のステップ番号が目標位置２ｂ１のステップ番号よりも大きい場合には、現在針位置４１１のステップ番号から目標位置２ｂ１のステップ番号を減算すれば、逆転のステップ数を求めることができる。
矢印Ｍ２０の場合、即ち、ステッピングモータ３２ｂを逆転側に回転したときの消費電流量は、以下の式（５）で算出できる。

矢印Ｍ２０の消費電流量＝逆転パルス消費電流量７２×逆転のステップ数…（５）

ここでは、指針２を逆転側に回転させているので、ステッピングモータ３２ｂは、上記に続いてバックラッシュ量６５だけ更に逆転側に進んだのちに正転側に戻らなければならない。
矢印Ｍ２１は、ステッピングモータ３２ｂが目標位置２ｂ１からバックラッシュ量６５だけ逆転側に進む動作を示している。矢印Ｍ２２は、矢印Ｍ２１の動作の後に、ステッピングモータ３２ｂがバックラッシュ量６５だけ正転側に戻り、目標位置２ｂ１に至る動作を示している。ここでバックラッシュ量６５は、例えば５ステップとする。バックラッシュ時の消費電流量は、このバックラッシュ量６５に、正転パルス消費電流量７１と逆転パルス消費電流量７２との和を乗算して計算する。これを、以下の式（６）に示す。

バックラッシュ時の消費電流量＝バックラッシュ量
×（正転パルス消費電流量７１＋逆転パルス消費電流量７２）…（６）

よって指針２が逆転側に回転した際の消費電流量は、以下の式（７）で示される。

逆転側回転の消費電流量＝矢印Ｍ２０の消費電流量
＋バックラッシュ時の消費電流量…（７）

針回転方向算出部４１３は、指針２が正転側に回転した際の消費電流量と、指針２が逆転側に回転した際の消費電流量とを比較することで、より消費電流量が小さい回転方向を選択して動作することができる。これにより、電池寿命を増大させることができる。

図４は、第１の実施形態における針回転処理を示すフローチャートである。
操作部９０は、ユーザの操作指示を受けると、その操作情報を針動作制御部４１に出力して、処理Ｓ１０以降の針回転処理を行う。ここで操作情報とは、例えば、時刻、方位、高度、温度、気圧のうち何れかを選択するものである。

処理Ｓ１０において、目標針位置設定部４１２は、操作情報に応じて指針２の目標位置を変更する。目標針位置設定部４１２は、例えば操作情報が方位の表示に係る指示であったならば、方位同定部４７が同定した方位に応じて指針２の目標位置を変更する。
操作情報が気圧の表示に係る指示であったならば、気圧計測部９１の信号に基づいて気圧を計測し、計測した気圧に応じて指針２の目標位置を変更する。操作情報が温度の表示に係る指示であったならば、温度計測部９２の信号に基づいて温度を計測し、計測した温度に応じて指針２の目標位置を変更する。操作情報が高度の表示に係る指示であったならば、高度換算部４６が換算した高度に応じて指針２の目標位置を変更する。操作情報が時刻の表示に係る指示であったならば、時刻解読部４８が同定した時刻に応じて指針２の目標位置を変更する。

処理Ｓ１１において、針回転方向算出部４１３は、指針２の目標位置が現在針位置４１１と相違しているか否かを判断する。針回転方向算出部４１３は、指針２の現在針位置４１１と目標位置とが相違するならば（Ｙｅｓ）、処理Ｓ１２以下に進み、目標位置へ向けた回転方向を決定する。針回転方向算出部４１３は、指針２の現在針位置４１１と目標位置とが同一ならば（Ｎｏ）、図４の処理を終了する。
目標針位置設定部４１２が、例えば方位に応じて指針２の目標位置を変更した場合を考える。このとき指針２の目標位置は現在針位置４１１と相違し、処理Ｓ１２以下に進むことが多い。
処理Ｓ１２において、針回転方向算出部４１３は、現在針位置４１１から目標位置までの正転／逆転での回転ステップ数をそれぞれ算出する。具体的には、図３（ａ），（ｂ）で示した場合には、正転時の回転ステップ数は１８５である。逆転時の回転ステップ数は１７５である。

処理Ｓ１３において、針回転方向算出部４１３は、正転時の回転ステップ数などから、式（１）から式（３）に基づき、指針２の正転時のステッピングモータ３２による消費電流量を算出する。
処理Ｓ１４において、針回転方向算出部４１３は、逆転時の回転ステップ数にバックラッシュ量６５を加味して、式（４）から式（７）に基づき、指針２の逆転時のステッピングモータ３２による消費電流量を算出する。これにより、輪列機構３１がバックラッシュを有しているときでも、指針２の逆転時の回転による消費電流量を正確に算出することができる。
処理Ｓ１５において、針回転方向算出部４１３は、消費電流量が指針２の逆転時よりも正転時の方が小さいか否かを判断する。針回転方向算出部４１３は、指針２の正転時のステッピングモータ３２による消費電流量が逆転時未満ならば（Ｙｅｓ）、処理Ｓ１６に進み、指針２の正転時のステッピングモータ３２による消費電流量が逆転時以上ならば（Ｎｏ）、処理Ｓ１７に進む。

処理Ｓ１６において、動作パルス出力部４１４は、指針２が目標位置まで正転方向に回転するように、モータ駆動回路３３にパルスを出力する。動作パルス出力部４１４は、処理Ｓ１６が終了すると、図４の処理を終了する。

処理Ｓ１７において、動作パルス出力部４１４は、指針２が目標位置まで逆転方向に回転するように、モータ駆動回路３３にパルスを出力する。
処理Ｓ１８において、動作パルス出力部４１４は、ステッピングモータ３２がバックラッシュ量６５だけ逆転するように、モータ駆動回路３３にパルスを出力する。
処理Ｓ１９において、動作パルス出力部４１４は、ステッピングモータ３２がバックラッシュ量６５だけ正転するように、モータ駆動回路３３にパルスを出力する。このようにすることで、動作パルス出力部４１４は、輪列機構３１のバックラッシュのズレにも関わらず、指針２が目標位置を正確に指し示すように回転駆動できる。動作パルス出力部４１４は、処理Ｓ１９が終了すると、図４の処理を終了する。

図４の処理により、アナログ電子時計１（電子装置）は、指針２を目標位置に移動させるときに、指針２の正転と逆転のうちステッピングモータ３２の回転で消費される電流量（リソース）が小さい方を、この指針２の回転方向として決定することができる。これにより、電池寿命を増大させることができる。

（第２の実施形態）
第２の実施形態のアナログ電子時計１Ａは、第１の実施形態のアナログ電子時計１と同様に、指針２について、正転方向と逆転方向に加えてバックラッシュを考慮して、回転時間を算出して判定する。第２の実施形態の回転時間を基準とする処理は、判定するリソース量が異なる他は、第１の実施形態の消費電流量を基準とする処理と同様である。

図５は、第２の実施形態におけるアナログ電子時計１Ａを示す概略の構成図である。図１に示す第１の実施形態のアナログ電子時計１と同一の要素には同一の符号を付与している。
第２の実施形態におけるアナログ電子時計１Ａは、第１の実施形態とは異なり、ＲＯＭ６に、正転１ステップ時間６７と逆転１ステップ時間６８とを保持している。それ以外は、第１の実施形態のアナログ電子時計１と同様である。
正転１ステップ時間６７は、ステッピングモータ３２を正転方向に１ステップ回転させるときに要する時間である。
逆転１ステップ時間６８は、ステッピングモータ３２を逆転方向に１ステップ回転させるときに要する時間である。本実施形態のステッピングモータ３２は、正転と逆転とで１ステップ回転させるときに要する時間が異なる。正転１ステップ時間６７には、逆転１ステップ時間６８と異なる値が保持される。

図６は、第２の実施形態におけるアナログ電子時計１Ａの制御ブロック図である。図２に示す第１の実施形態のアナログ電子時計１の制御ブロックと同一の要素には同一の符号を付与している。
第２の実施形態におけるアナログ電子時計１Ａは、第１の実施形態とは異なり、針駆動時間保持部４９を備えている。針駆動時間保持部４９は、正転１ステップ時間６７と、逆転１ステップ時間６８とを保持する。それ以外は、第１の実施形態のアナログ電子時計１の制御ブロックと同一である。これにより針回転方向算出部４１３は、指針２の正転時の回転時間と、指針２の逆転時の回転時間とを算出可能となる。

図７は、第２の実施形態における針回転処理を示すフローチャートである。図４に示す第１の実施形態のフローチャートと同一の要素には同一の符号を付与している。
操作部９０は、ユーザの操作指示を受けると、その操作情報を針動作制御部４１に出力して、処理Ｓ１０以降の針回転処理を行う。
処理Ｓ１０〜Ｓ１２は、図４に示す処理Ｓ１０〜Ｓ１２と同様である。

処理Ｓ１３Ａにおいて、針回転方向算出部４１３は、ステッピングモータ３２の正転時の回転ステップ数から、指針２の正転時の回転による時間を算出する。このとき、指針２の正転時の回転による時間は、ステッピングモータ３２の正転時の回転ステップ数に、正転１ステップ時間６７を乗算して算出できる。これを以下の式（８）に示す。

正転時の回転による時間＝正転時の回転ステップ数×正転１ステップ時間６７…（８）

処理Ｓ１４Ａにおいて、針回転方向算出部４１３は、ステッピングモータ３２の逆転時の回転ステップ数にバックラッシュ量６５を加味して、指針２の逆転時の回転による時間を算出する。指針２の逆転時の回転による時間は、ステッピングモータ３２の逆転時の回転ステップ数に逆転１ステップ時間６８を乗算し、更に、正転１ステップ時間６７と逆転１ステップ時間６８の和とバックラッシュ量６５との積とを加算することで算出できる。これを以下の式（８）に示す。

逆転時の回転による時間＝逆転時の回転ステップ数×逆転１ステップ時間６８
＋（正転１ステップ時間６７＋逆転１ステップ時間６８）
×バックラッシュ量６５…（９）

これにより、輪列機構３１がバックラッシュを有しているときでも、指針２の逆転時の回転による時間を正確に算出することができる。
処理Ｓ１５Ａにおいて、針回転方向算出部４１３は、指針２の回転時間が逆転時よりも正転時の方が小さいか否かを判断する。針回転方向算出部４１３は、指針２の正転時の回転時間が逆転時未満ならば（Ｙｅｓ）、処理Ｓ１６に進み、指針２の正転時の回転時間が逆転時以上ならば（Ｎｏ）、処理Ｓ１７に進む。これによりＣＰＵ４は、指針２を目標位置まで駆動する際に、バックラッシュ量を加味し、必要とする時間が短い回転方向を選択することができる。
処理Ｓ１６〜Ｓ１９は、図４に示す処理Ｓ１６〜Ｓ１９と同様である。
図７の処理により、アナログ電子時計１Ａ（電子装置）は、指針２を目標位置に移動させるときに、指針２の正転と逆転のうちステッピングモータ３２の回転で消費される時間（リソース）が小さい方を、この指針２の回転方向として決定することができる。これにより、ユーザを待たせることなく、指針２によって迅速に各種情報を表示可能である。

（変形例）
本発明は、上記実施形態に限定されることなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、変更実施が可能であり、例えば、次の（ａ）〜（ｇ）のようなものがある。
（ａ） 操作部９０によって指針２で時刻を示すように切り替えられたならば、針動作制御部４１は、指針２の目標位置を、この指針２の現在位置から目標位置までの駆動時間に応じて補正してもよい。

（ｂ） 上記実施形態では、分針２ｂを任意の目標位置まで回転駆動させている。しかし、これに限られず、時針２ｃや秒針２ａなどを任意の目標位置まで回転駆動させてもよく、限定されない。

（ｃ） 上記実施形態では、アナログ電子時計１の例を説明しているが、これに限定されず、指針２の角度で各種情報を表示し、この指針２を輪列機構３１によって回転駆動し、かつ、輪列機構３１がバックラッシュによるズレを有する電子装置であればよい。

（ｄ） 指針２の目標位置は、ユーザが直接に指定してもよく、限定されない。
（ｅ） 操作部９０が指示する情報は、生活拠点の都市の時刻と、もう一つの都市の時刻との切り替え情報であってもよい。この指示情報により、アナログ電子時計１の表示時刻を、生活拠点の都市の時刻と、もう一つの都市の時刻のいずれかに切り替えることができる。
（ｆ） 操作部９０が指示する情報は、サマータイムの有無の切り替え情報であってもよい。この指示情報により、アナログ電子時計１の表示時刻を、サマータイム有り／無しのいずれかに切り替えることができる。
（ｇ） ステッピングモータ３２の回転によって消費するリソースは、電力量であってもよい。これにより、駆動電圧が変動する場合であっても、消費する電力量（リソース）を正しく算出可能である。

本発明の実施形態を説明したが、本発明の範囲は上述の実施の形態に限定するものではなく、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。以下に、本願出願の当初の特許請求の範囲に記載された発明を付記する。
［付記］
＜請求項１＞
回転自在に設けられた指針と、
前記指針を回転動作させる輪列機構と、
前記輪列機構を介して前記指針を１ステップごとに正転または逆転させるモータと、
前記指針が移動する目標位置を設定し、前記モータの駆動を制御する制御手段と、
を備えており、
前記制御手段は、当該指針を目標位置まで駆動する際に、バックラッシュ量を加味し、消費するリソース値が少ない回転方向を選択する、
ことを特徴とする電子装置。
＜請求項２＞
前記モータは、正転と逆転で消費するリソース値が異なる、
ことを特徴とする請求項１に記載の電子装置。
＜請求項３＞
前記制御手段は、
当該指針を目標位置まで駆動する際に、バックラッシュ量を加味し、消費電流量が少ない回転方向を選択する、
ことを特徴とする請求項１に記載の電子装置。
＜請求項４＞
前記制御手段は、
当該指針を目標位置まで駆動する際に、バックラッシュ量を加味し、必要とする時間が短い回転方向を選択する、
ことを特徴とする請求項１に記載の電子装置。
＜請求項５＞
前記モータの正転または逆転の1ステップごとに消費する前記リソース値と、
前記指針に係る前記輪列機構の前記バックラッシュ量と、
前記指針の最大ステップ数と、
を保持する記憶手段を備える、
ことを特徴とする請求項１に記載の電子装置。
＜請求項６＞
前記リソース値は、前記モータの正転または逆転それぞれの1ステップごとのパルス幅および消費電流量の組み合わせ、またはこれらの組み合わせを個体差で補正した値である、
ことを特徴とする請求項４に記載の電子装置。
＜請求項７＞
前記リソース値は、前記モータの正転または逆転の1ステップごとに消費する各時間である、
ことを特徴とする請求項４に記載の電子装置。
＜請求項８＞
前記制御手段は、
時刻、方位、高度、温度、気圧のうち何れかを前記指針で示すように切り替える切り替え部である、
ことを特徴とする請求項１に記載の電子装置。
＜請求項９＞
前記制御手段は、
前記指針で時刻を示すように切り替えたならば、前記指針の目標位置を、当該指針の現在位置から目標位置までの駆動時間に応じて補正する、
ことを特徴とする請求項８に記載の電子装置。
＜請求項１０＞
前記バックラッシュ量は、前記輪列機構の種別ごとに異なる、
ことを特徴とする請求項１に記載の電子装置。

１，１Ａ アナログ電子時計 （電子装置）
２ 指針
２ａ 秒針
２ｂ 分針
２ｃ 時針
２１ 文字盤
３１ａ〜３１ｃ 輪列機構
３２ａ〜３２ｃ ステッピングモータ （モータ）
３３ａ〜３３ｃ モータ駆動回路
４ ＣＰＵ （制御手段）
４１ 針動作制御部
４１１ 現在針位置
４１２ 目標針位置設定部 （位置指定手段）
４１３ 針回転方向算出部 （針回転方向算出手段）
４１４ 動作パルス出力部 （針駆動手段）
４２１ パルス幅設定部
４２２ パルス幅格納部
４３ 針消費電流保持部
４４ 針消費電流量算出部
４５ メモリ保持部
４６ 高度換算部
４７ 方位同定部
４８ 時刻解読部
４９ 針駆動時間保持部
５ 電源部
６ ＲＯＭ （記憶手段）
６１ 正転パルス消費電流値
６２ 逆転パルス消費電流値
６３ 正転パルス幅初期値
６４ 逆転パルス幅初期値
６５ バックラッシュ量
６６ 最大ステップ数
６７ 正転１ステップ時間
６８ 逆転１ステップ時間
７ ＲＡＭ （記憶手段）
７１ 正転パルス消費電流量
７２ 逆転パルス消費電流量
７３ 正転パルス幅設定値
７４ 逆転パルス幅設定値
７５ 正転パルス幅補正値
７６ 逆転パルス幅補正値
８１ 分周回路
８２ 発振回路
８３ 時刻計数回路
９０ 操作部 （位置指定手段）
９１ 気圧計測部
９２ 温度計測部
９３ 方位計測部
９４ 電波受信部

Claims (10)

1. 回転自在に設けられた指針と、
   前記指針を回転動作させる輪列機構と、
   前記輪列機構を介して前記指針を１ステップごとに正転または逆転させるモータと、
   前記指針が移動する目標位置を設定し、前記モータの駆動を制御する制御手段と、
   を備えており、
   前記制御手段は、当該指針を目標位置まで駆動する際に、バックラッシュ量を加味し、消費するリソース値が少ない回転方向を選択する、
   ことを特徴とする電子装置。
2. 前記モータは、正転と逆転で消費するリソース値が異なる、
   ことを特徴とする請求項１に記載の電子装置。
3. 前記制御手段は、
   当該指針を目標位置まで駆動する際に、バックラッシュ量を加味し、消費電流量が少ない回転方向を選択する、
   ことを特徴とする請求項１に記載の電子装置。
4. 前記制御手段は、
   当該指針を目標位置まで駆動する際に、バックラッシュ量を加味し、必要とする時間が短い回転方向を選択する、
   ことを特徴とする請求項１に記載の電子装置。
5. 前記モータの正転または逆転の1ステップごとに消費する前記リソース値と、
   前記指針に係る前記輪列機構の前記バックラッシュ量と、
   前記指針の最大ステップ数と、
   を保持する記憶手段を備える、
   ことを特徴とする請求項１に記載の電子装置。
6. 前記リソース値は、前記モータの正転または逆転それぞれの1ステップごとのパルス幅および消費電流量の組み合わせ、またはこれらの組み合わせを個体差で補正した値である、
   ことを特徴とする請求項４に記載の電子装置。
7. 前記リソース値は、前記モータの正転または逆転の1ステップごとに消費する各時間である、
   ことを特徴とする請求項４に記載の電子装置。
8. 前記制御手段は、
   時刻、方位、高度、温度、気圧のうち何れかを前記指針で示すように切り替える切り替え部である、
   ことを特徴とする請求項１に記載の電子装置。
9. 前記制御手段は、
   前記指針で時刻を示すように切り替えたならば、前記指針の目標位置を、当該指針の現在位置から目標位置までの駆動時間に応じて補正する、
   ことを特徴とする請求項８に記載の電子装置。
10. 前記バックラッシュ量は、前記輪列機構の種別ごとに異なる、
    ことを特徴とする請求項１に記載の電子装置。
    
    

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