JPS58140664A - アナログ電子時計 - Google Patents
アナログ電子時計Info
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- JPS58140664A JPS58140664A JP1864482A JP1864482A JPS58140664A JP S58140664 A JPS58140664 A JP S58140664A JP 1864482 A JP1864482 A JP 1864482A JP 1864482 A JP1864482 A JP 1864482A JP S58140664 A JPS58140664 A JP S58140664A
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- JP
- Japan
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- pulse
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- stabilizing
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Links
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Classifications
-
- G—PHYSICS
- G04—HOROLOGY
- G04C—ELECTROMECHANICAL CLOCKS OR WATCHES
- G04C3/00—Electromechanical clocks or watches independent of other time-pieces and in which the movement is maintained by electric means
- G04C3/14—Electromechanical clocks or watches independent of other time-pieces and in which the movement is maintained by electric means incorporating a stepping motor
- G04C3/143—Means to reduce power consumption by reducing pulse width or amplitude and related problems, e.g. detection of unwanted or missing step
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Electromechanical Clocks (AREA)
- Control Of Stepping Motors (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明はアナログ電子時針に関し、特にその電気機械変
換機構でめるステップモータのロータの位置を判定する
方式に関する。
換機構でめるステップモータのロータの位置を判定する
方式に関する。
さらに詳述すればロータの位置判定の信頼性をIwIめ
運針の絶対的な信頼性を確保しながらステップモータを
最適なパルス幅で駆動し、アナログ電子時計の低消費電
力化を実現しようとするものである。
運針の絶対的な信頼性を確保しながらステップモータを
最適なパルス幅で駆動し、アナログ電子時計の低消費電
力化を実現しようとするものである。
lIt図は、従来一般に使用され本発明にも使用されて
いるアナログ電子・時・針のステップモータを示す。第
1図に示す如くステップモータはコイル1.2極に着磁
され九ロータ2、ステμり5で構成され、ステータ3は
内ノツチ5−a、5−b。
いるアナログ電子・時・針のステップモータを示す。第
1図に示す如くステップモータはコイル1.2極に着磁
され九ロータ2、ステμり5で構成され、ステータ3は
内ノツチ5−a、5−b。
外ノツチ4−a、4−bを持っている。コイルが励磁さ
れない時は2つの内ノツチと姑ぶ方向とほぼ90°tl
−なす方向でロータ2が停止している。コイル1には第
2図の如く、極性の異なるパルスが通常1sse41に
交互にζ出され、ロータ2が180°ずつ回転し輸列を
駆動−bzゆく。従来この駆動パルスは92図に示した
如く、負荷状態、モータの一出力トルク状態とは無関係
に常に一定幅のパルスが加えられている。(第2図にお
いては48 wise )この駆動幅は、例えばカレン
ダー機構を駆動する場合の如く大きな負荷が加わる場合
でも、ステップモータが正常な回転駆動を行なえるよう
に十分なる安全率をもって設定されている。その九め特
に通常の低負荷にあっては相当無駄な電Rが消費されて
いる。オ九低温下にめっては電池内部抵抗の増加により
電源電圧がダウンする丸め、これKよるモータ出力トル
クの減少を考直してあらかじめ十分余裕のめる出力トル
クが出されるようモータの駆動パルス−が設定されてい
る。これも通常温度下にあっては無駄な消費電流となっ
ている。
れない時は2つの内ノツチと姑ぶ方向とほぼ90°tl
−なす方向でロータ2が停止している。コイル1には第
2図の如く、極性の異なるパルスが通常1sse41に
交互にζ出され、ロータ2が180°ずつ回転し輸列を
駆動−bzゆく。従来この駆動パルスは92図に示した
如く、負荷状態、モータの一出力トルク状態とは無関係
に常に一定幅のパルスが加えられている。(第2図にお
いては48 wise )この駆動幅は、例えばカレン
ダー機構を駆動する場合の如く大きな負荷が加わる場合
でも、ステップモータが正常な回転駆動を行なえるよう
に十分なる安全率をもって設定されている。その九め特
に通常の低負荷にあっては相当無駄な電Rが消費されて
いる。オ九低温下にめっては電池内部抵抗の増加により
電源電圧がダウンする丸め、これKよるモータ出力トル
クの減少を考直してあらかじめ十分余裕のめる出力トル
クが出されるようモータの駆動パルス−が設定されてい
る。これも通常温度下にあっては無駄な消費電流となっ
ている。
さらに経年変化による摩擦負荷の増大も、同様kToら
かしめ考直しておく必要がある。いずれ処しても、モー
タの正常回転駆動の安全性を高度に維持するために必要
以上の電流消費がID、これがアナ四グ電子時計の低消
費電力化の大きな妨げとなってい喪、これを解決する手
段として、通常祉従来よ〕短いパルス幅で駆動し、回転
し喪場合次の駆動パルスは前と同じパルスがあるいはさ
らに幅の狭いパルスを供給し、常に負荷状態とモータの
出力トルク状態に応じた最適のパルス幅でステップモー
タを駆動しようとする方法が考えられている。こうし九
最適パルス幅での駆動を実現する上て最も重要な仁とは
1田−夕が回転したか否かを判定する′ことkめる。従
来、この回転・非回転判定のために、ロータの位置を判
定する方法が提案されている。この方決は第3図に示す
如く、駆動パルス6が印加され、この駆動パルスによる
ロータの過度振動が終了しロータが静止している時に、
m出パルス7によってロータの位置を判定し、所望の位
置にきていない時には補正パルス6を出し正常な這剣を
確保しようとするものである。
かしめ考直しておく必要がある。いずれ処しても、モー
タの正常回転駆動の安全性を高度に維持するために必要
以上の電流消費がID、これがアナ四グ電子時計の低消
費電力化の大きな妨げとなってい喪、これを解決する手
段として、通常祉従来よ〕短いパルス幅で駆動し、回転
し喪場合次の駆動パルスは前と同じパルスがあるいはさ
らに幅の狭いパルスを供給し、常に負荷状態とモータの
出力トルク状態に応じた最適のパルス幅でステップモー
タを駆動しようとする方法が考えられている。こうし九
最適パルス幅での駆動を実現する上て最も重要な仁とは
1田−夕が回転したか否かを判定する′ことkめる。従
来、この回転・非回転判定のために、ロータの位置を判
定する方法が提案されている。この方決は第3図に示す
如く、駆動パルス6が印加され、この駆動パルスによる
ロータの過度振動が終了しロータが静止している時に、
m出パルス7によってロータの位置を判定し、所望の位
置にきていない時には補正パルス6を出し正常な這剣を
確保しようとするものである。
さてこのロータ位を判定の方法でらるが、今p−タが箇
4図の如くの位置I/cあったとすると、駆動パルスに
よってコイルを励磁した時には、駆動パルスによる磁束
1!%7bX図の如く発生する。この時駆動パーへか十
分大きければ・−夕は111G−闘 ”転し、s
s m<*>の如くの位置をとる。命第511(a)の
状態でロータの位置を判定するために検出パルスが出さ
れると、この検出パルスに1って発生する磁束15は、
外ノツチ12−a、12−bの近傍では、q−夕磁石が
発生する磁束14−a、14−bを打ち消そうとする方
向でめゐ丸め磁気抵抗は小さく、従ってコイルのインダ
クタンスは大きく、検出パルスによる電流はなだらかな
立上りを示す0反幻に駆動パルス幅が不十分では一夕が
回転せず、第5図(b)の如くの位置をとっ良時を考え
て与る。この場合外ノツチ近傍KMては悶−夕磁石から
発生する磁束が(a)の場合とは反対忙なシ、検出パル
スによる磁束の方向と同一となる良め磁気抵抗は大きく
、従ってコイルのインダクタンスは小さくなる。このた
め検出パレスによる電流は急激な立上りを示す。この検
出電流の立上シの違いを判定することkよシロータの位
置が判定され、四−夕の回転・非回転が判定されるわけ
である。
4図の如くの位置I/cあったとすると、駆動パルスに
よってコイルを励磁した時には、駆動パルスによる磁束
1!%7bX図の如く発生する。この時駆動パーへか十
分大きければ・−夕は111G−闘 ”転し、s
s m<*>の如くの位置をとる。命第511(a)の
状態でロータの位置を判定するために検出パルスが出さ
れると、この検出パルスに1って発生する磁束15は、
外ノツチ12−a、12−bの近傍では、q−夕磁石が
発生する磁束14−a、14−bを打ち消そうとする方
向でめゐ丸め磁気抵抗は小さく、従ってコイルのインダ
クタンスは大きく、検出パルスによる電流はなだらかな
立上りを示す0反幻に駆動パルス幅が不十分では一夕が
回転せず、第5図(b)の如くの位置をとっ良時を考え
て与る。この場合外ノツチ近傍KMては悶−夕磁石から
発生する磁束が(a)の場合とは反対忙なシ、検出パル
スによる磁束の方向と同一となる良め磁気抵抗は大きく
、従ってコイルのインダクタンスは小さくなる。このた
め検出パレスによる電流は急激な立上りを示す。この検
出電流の立上シの違いを判定することkよシロータの位
置が判定され、四−夕の回転・非回転が判定されるわけ
である。
とζろが周知のようにパルス幅制御機部なり−タを回転
させるのに必要な最少のパルス幅を常に供給するように
機能する九め、駆動パルス印加後のロータ位置は第5図
(a)の状態がまたは(b)の状態だけではなく第6I
gの如くの位置をとる場合がごく壕れに発生する。これ
はロータの磁極の中心位置が中立点、すなわち2つの内
ノツチ11−a。
させるのに必要な最少のパルス幅を常に供給するように
機能する九め、駆動パルス印加後のロータ位置は第5図
(a)の状態がまたは(b)の状態だけではなく第6I
gの如くの位置をとる場合がごく壕れに発生する。これ
はロータの磁極の中心位置が中立点、すなわち2つの内
ノツチ11−a。
11−bを結ぶ方向で停止してしオっでいるものである
。(この現象を以後中間止ま)と呼ぶこと11Cスル、
)この位置は安定点ではないため、何うかの外乱、例
えば機械的な振動・磁気的な外乱等があれば、すぐkど
ちらかの安定点に落ちようとするわけであるが、このよ
うな外乱が全くない場合はいつオでも中立点で止まって
いようとする。
。(この現象を以後中間止ま)と呼ぶこと11Cスル、
)この位置は安定点ではないため、何うかの外乱、例
えば機械的な振動・磁気的な外乱等があれば、すぐkど
ちらかの安定点に落ちようとするわけであるが、このよ
うな外乱が全くない場合はいつオでも中立点で止まって
いようとする。
さてこの状態で検出パルスが出されたとすると、ロータ
磁石から発生する磁束18−a、18−bは外ノツチ近
#Kmては、検出パルスにょる磁束19と反NKなって
いる。この状mは第5図(a)の四−夕が回転し良場合
と磁気的に同様な状態である。従って検出パルスによる
電流はロータが回転し走場合と同様なだらかな立上りを
示し、ロータが回転し九と判定されてしまう。ロータが
回転し九と判定されると、補正パルスは出されないまま
1秒後に極性が反対になつ九次の駆動パルスが出される
たぬ、ロータは元の位置に引き戻され、結局時計は2秒
遅れとなってしまう。表示する時刻が正視の時刻よる遅
れることは精度が絶対的な使命であるクォーツ時計にお
いては致命的な欠陥となってしまう。またこの中間止ま
りの現象はパルス幅制御において、パルス列としてあら
かじめ用意しであるパルス幅の数が多ければ多いはと、
また経年変化勢によって輪列の負荷が大きくなればなる
ほど、さらKま九温度が低くなればなるほど(潤滑油の
粘性が高くなるため)、発生確率が高くなり、従って運
針の遅れの発生の可能性が高くなってゆく。
磁石から発生する磁束18−a、18−bは外ノツチ近
#Kmては、検出パルスにょる磁束19と反NKなって
いる。この状mは第5図(a)の四−夕が回転し良場合
と磁気的に同様な状態である。従って検出パルスによる
電流はロータが回転し走場合と同様なだらかな立上りを
示し、ロータが回転し九と判定されてしまう。ロータが
回転し九と判定されると、補正パルスは出されないまま
1秒後に極性が反対になつ九次の駆動パルスが出される
たぬ、ロータは元の位置に引き戻され、結局時計は2秒
遅れとなってしまう。表示する時刻が正視の時刻よる遅
れることは精度が絶対的な使命であるクォーツ時計にお
いては致命的な欠陥となってしまう。またこの中間止ま
りの現象はパルス幅制御において、パルス列としてあら
かじめ用意しであるパルス幅の数が多ければ多いはと、
また経年変化勢によって輪列の負荷が大きくなればなる
ほど、さらKま九温度が低くなればなるほど(潤滑油の
粘性が高くなるため)、発生確率が高くなり、従って運
針の遅れの発生の可能性が高くなってゆく。
本発明はかかる従来の欠点を除去し、絶対的な運針の信
頼性を確保しつつロータの回転・非回転を判別し、ステ
ップモータの低消費電力化に寄与しようとするものであ
る。具体的には、#11の検出パルスが出され喪後忙中
間止tC防止用の安定化パルスを印加するととkより中
間止tbをなくし、検出の絶対的な信頼性を確保しよう
とするものである。以下、本発明を図面に従って詳細に
説明してゆく。
頼性を確保しつつロータの回転・非回転を判別し、ステ
ップモータの低消費電力化に寄与しようとするものであ
る。具体的には、#11の検出パルスが出され喪後忙中
間止tC防止用の安定化パルスを印加するととkより中
間止tbをなくし、検出の絶対的な信頼性を確保しよう
とするものである。以下、本発明を図面に従って詳細に
説明してゆく。
第7図は本発明の一実施例で、コイル丸印加するパルス
波形1示すものである。同図中20は駆動パルスで、め
らかしめ用意されたいくつかのノくルス幅の中から、そ
の時の負荷状態をモータの出力トルク状態から最も適す
るであろうと予想されるパルス幅で出力される。21は
謝−の検出ノ(ルス、2!Iは第一の補正パルスを示し
、第一の検出パルスがロータの非回転を判定した場合、
第一の補正パルスが出力される。24.25Fiそれぞ
れ第二の検出パルス、第二の補正パルスを示し、第二の
検出パルスがロータの非回転と判定した場合、第二の補
正パルスが出力される。22は本発明の核心をなすパル
スで、前に駁明した如くの中間止まシが発生した場合、
ロータを静的な安定点に引戻そうとするパルスで衿る。
波形1示すものである。同図中20は駆動パルスで、め
らかしめ用意されたいくつかのノくルス幅の中から、そ
の時の負荷状態をモータの出力トルク状態から最も適す
るであろうと予想されるパルス幅で出力される。21は
謝−の検出ノ(ルス、2!Iは第一の補正パルスを示し
、第一の検出パルスがロータの非回転を判定した場合、
第一の補正パルスが出力される。24.25Fiそれぞ
れ第二の検出パルス、第二の補正パルスを示し、第二の
検出パルスがロータの非回転と判定した場合、第二の補
正パルスが出力される。22は本発明の核心をなすパル
スで、前に駁明した如くの中間止まシが発生した場合、
ロータを静的な安定点に引戻そうとするパルスで衿る。
(このパルスを安定化パルスと呼ぶととKする。)咳安
定化パルスは第一の検出パルスが讐−夕が回転したと判
定した場合出力されるよう構成されている。
定化パルスは第一の検出パルスが讐−夕が回転したと判
定した場合出力されるよう構成されている。
命駆動パルス20がロータを回転させるのに十分である
とすると、ロータは第8図に示す如く180@回転し、
正常な運彎をする。同図中−は静的な安定点からのロー
タの磁極中心の角度変位を示すものであり、(tJA1
図参照)、#−09は静的安定点、ll−180°は他
の静的安定点、θ−90゜は本発明で問題とされている
中立点を示している。
とすると、ロータは第8図に示す如く180@回転し、
正常な運彎をする。同図中−は静的な安定点からのロー
タの磁極中心の角度変位を示すものであり、(tJA1
図参照)、#−09は静的安定点、ll−180°は他
の静的安定点、θ−90゜は本発明で問題とされている
中立点を示している。
同図に於ては、第一の検出パルス21はロータが回転し
友と判定するため補正パルス23は出力されず、安定化
パルス22、さらに第二の検出パルス24が出力される
。第9図は謔8図と反対に駆動パルス20がロータを回
転させるKは不十分でめった場合を示す、この場合、検
出パルス21は非回転と判定するための補正パルス23
が出褌れ、ロータは180@回転し、正常な運針が薯保
さ゛れる。
友と判定するため補正パルス23は出力されず、安定化
パルス22、さらに第二の検出パルス24が出力される
。第9図は謔8図と反対に駆動パルス20がロータを回
転させるKは不十分でめった場合を示す、この場合、検
出パルス21は非回転と判定するための補正パルス23
が出褌れ、ロータは180@回転し、正常な運針が薯保
さ゛れる。
第10図は駆動パルス2Gによる出力トルクを負荷トル
クとがちょうどバランスしてし塘い、θ−90° の中
立点で止まったいわゆる中間止まりが発生し友場合を示
している。従来、この中間止まりが発生し友場合、連衡
の遅れとなっていた。
クとがちょうどバランスしてし塘い、θ−90° の中
立点で止まったいわゆる中間止まりが発生し友場合を示
している。従来、この中間止まりが発生し友場合、連衡
の遅れとなっていた。
本発明に於ては、第一の検出パルスの後忙、安定化パル
ス22を用意することKよってこの問題を解決し・てい
る、すなわち、第10図に示した如く第一の轡出パルス
21が出力され友後もなお−−90” の中立点に冒
−夕が静止していた場合でも、安定化パルス22がp−
夕をθwQ’ の静的な安定点に引き戻してしまうわ
けである。安定化パルスによってロータが0−ooの位
置に引き戻されると、第二の検出パルスはロータが非回
転で6つ九と糧定するため第二の補正パルス25が出力
される。この補正パルスは十分な出方トルクが得られる
よう設定されているためロータは必らず回転し、ll−
180”の位置に移動し正常な運針が確保される。従っ
て本発明の如く、第一の検出パルス後に、安定化パルス
を用意することによって、従来偶数秒遅れの原因となっ
ていた問題はなくなシ、連衡の絶対的な信頼性を確保す
ることが可能となる。
ス22を用意することKよってこの問題を解決し・てい
る、すなわち、第10図に示した如く第一の轡出パルス
21が出力され友後もなお−−90” の中立点に冒
−夕が静止していた場合でも、安定化パルス22がp−
夕をθwQ’ の静的な安定点に引き戻してしまうわ
けである。安定化パルスによってロータが0−ooの位
置に引き戻されると、第二の検出パルスはロータが非回
転で6つ九と糧定するため第二の補正パルス25が出力
される。この補正パルスは十分な出方トルクが得られる
よう設定されているためロータは必らず回転し、ll−
180”の位置に移動し正常な運針が確保される。従っ
て本発明の如く、第一の検出パルス後に、安定化パルス
を用意することによって、従来偶数秒遅れの原因となっ
ていた問題はなくなシ、連衡の絶対的な信頼性を確保す
ることが可能となる。
次に安定イヒパルスを出す方向についてであるが駆動パ
ルスと同一方向に出す場合と、本発明の如く反対方向へ
出す場合の2通り考えられるが、実験によると本発明の
如く反対方向へ出力する方が圧倒的に有効でろることが
Nuさnている。すなわちより狭いパルス幅の安定化パ
ルスで、ロータを静的な安定点に引き戻せることがaI
Nされている。これは中間止まりが発生した場合、ロー
タを回転させようとする方向よりも引戻そうとする方が
、輪列の負荷が小さいという理由と、さらに磁気ポテン
シャルの曲線が回転させようとする方向と引き戻そうと
する方向とでは非対称である等の理由が考えられる。い
ずれKしても本発明の如く、安定化パルスを駆動パルス
の方向と反対方向に出力する方が中間土fシに対して有
効である。
ルスと同一方向に出す場合と、本発明の如く反対方向へ
出す場合の2通り考えられるが、実験によると本発明の
如く反対方向へ出力する方が圧倒的に有効でろることが
Nuさnている。すなわちより狭いパルス幅の安定化パ
ルスで、ロータを静的な安定点に引き戻せることがaI
Nされている。これは中間止まりが発生した場合、ロー
タを回転させようとする方向よりも引戻そうとする方が
、輪列の負荷が小さいという理由と、さらに磁気ポテン
シャルの曲線が回転させようとする方向と引き戻そうと
する方向とでは非対称である等の理由が考えられる。い
ずれKしても本発明の如く、安定化パルスを駆動パルス
の方向と反対方向に出力する方が中間土fシに対して有
効である。
次に本発明を実現する具体的な回路構成について述べる
。第11図は、本発明による回路構成のブロック図を示
す4ので、発揚部40.分周部41、パルス形成部42
、制御部45、駆動・検出部44で構成されている。発
振部では水晶振動子の発振により飼えば32768Hg
の時間基準信号が形成され、分周部ではこの時間基準信
号を%Flzまで分局する。パルス形成部では、第14
1および11115図のタイミングチャートに示すφ*
”1 * Sl e ’l @s4 、 B@のパル
ス波形が形成される。以上の発振部、分局部、パルス形
成部は、本発明を実現する上で不可欠の要素であるが、
本発明が規制する軛囲ではない走め詳述するのは避ける
。またこれらは論理的に容易に構成される。第12図は
駆動・検出部の回路構成例、第15図は制御部の回路構
成例、第14図、第15図は制御部、駆動・検出部の各
信号のタイミングチャートである。第14図において、
φは%41g信号、B1は通常時の駆動パルス幅を規定
する信号でメジ、F1“(論運レベルHIGH)区間で
ある84が駆動パルスの幅Paを決定している。この通
常時の駆動パルスPaは、第11図のブロック図で示し
た如く、モータの1転・非回転の情報をもつq81Bの
信号によって、パルス幅カコントロールさし、モータに
加わ!負荷に応じたパルス幅を持って出力される。81
は検出パルスを出すタイミングと検出パルスの幅慶蝿定
する信号でToJ)、 ’H“区間である85.84
が検出パルスPm 1 m Pl lの出カタイ建ング
と幅を決定している11 Filが第1の検出パルス、
’IIが#I2の検出パルスでろるe 8m は検出
区間を規定する信号であシ、87.88が検出区間を示
している。84は補正パルスを規定する信号であり、%
H#区間である89.90が補正パルスを出すタイミ
ングと補正パルスの幅を決定している* Pl1がMl
の補正パルス、P・8が縞2の補正パルスである。 8
gは中間止1シ防止用の安定化パルスを規定するもので
あ)、′H“区間1める91が安定化パルス幅pc i
−*定している。
。第11図は、本発明による回路構成のブロック図を示
す4ので、発揚部40.分周部41、パルス形成部42
、制御部45、駆動・検出部44で構成されている。発
振部では水晶振動子の発振により飼えば32768Hg
の時間基準信号が形成され、分周部ではこの時間基準信
号を%Flzまで分局する。パルス形成部では、第14
1および11115図のタイミングチャートに示すφ*
”1 * Sl e ’l @s4 、 B@のパル
ス波形が形成される。以上の発振部、分局部、パルス形
成部は、本発明を実現する上で不可欠の要素であるが、
本発明が規制する軛囲ではない走め詳述するのは避ける
。またこれらは論理的に容易に構成される。第12図は
駆動・検出部の回路構成例、第15図は制御部の回路構
成例、第14図、第15図は制御部、駆動・検出部の各
信号のタイミングチャートである。第14図において、
φは%41g信号、B1は通常時の駆動パルス幅を規定
する信号でメジ、F1“(論運レベルHIGH)区間で
ある84が駆動パルスの幅Paを決定している。この通
常時の駆動パルスPaは、第11図のブロック図で示し
た如く、モータの1転・非回転の情報をもつq81Bの
信号によって、パルス幅カコントロールさし、モータに
加わ!負荷に応じたパルス幅を持って出力される。81
は検出パルスを出すタイミングと検出パルスの幅慶蝿定
する信号でToJ)、 ’H“区間である85.84
が検出パルスPm 1 m Pl lの出カタイ建ング
と幅を決定している11 Filが第1の検出パルス、
’IIが#I2の検出パルスでろるe 8m は検出
区間を規定する信号であシ、87.88が検出区間を示
している。84は補正パルスを規定する信号であり、%
H#区間である89.90が補正パルスを出すタイミ
ングと補正パルスの幅を決定している* Pl1がMl
の補正パルス、P・8が縞2の補正パルスである。 8
gは中間止1シ防止用の安定化パルスを規定するもので
あ)、′H“区間1める91が安定化パルス幅pc i
−*定している。
以上の信号が、パルス形成部から制御郁忙入っていく信
号がある。
号がある。
第12図は駆動・検出部であり、47,4@はPチャン
ネルトランジスタ、49.50は頁チャンネルトランジ
スタであシ、ステップモータ46の駆動部を構成してい
る。51.52は賢チャンネルトランジスタであり、検
出抵抗55.54をスイッチングする。a、b、c、6
.e、fは各トランジスタのゲート端子であシ、第1’
4,15HKおけるa、b、O,eL、!l、fの信号
がそれぞれ印加される。57.58Fiコンパレータで
あり、01(又は0鵞)の電位が、55.54抵抗で分
割される基準電位vth よ〕大きいときは11!#
、小さいときは1L“を出力するよう構成されている。
ネルトランジスタ、49.50は頁チャンネルトランジ
スタであシ、ステップモータ46の駆動部を構成してい
る。51.52は賢チャンネルトランジスタであり、検
出抵抗55.54をスイッチングする。a、b、c、6
.e、fは各トランジスタのゲート端子であシ、第1’
4,15HKおけるa、b、O,eL、!l、fの信号
がそれぞれ印加される。57.58Fiコンパレータで
あり、01(又は0鵞)の電位が、55.54抵抗で分
割される基準電位vth よ〕大きいときは11!#
、小さいときは1L“を出力するよう構成されている。
コンパレータ57,5Bの出方信号(8t*eS11)
はAIJDゲート6o、61へ各々接続され、ORゲー
ト62へと接続されている。ANDゲート60,6)、
ORゲート62により、日3 の信号が1H″である検
出区間に限りゲートが開き、φが% Hjの時、o1端
子のデータが、φが1L“の時、〇−子のデータがOR
ゲート62から出力される。この信号が811の信号で
ある。81mは、65と64のVORゲートで構成され
るセットリセット型の7リツプ70ツグの+ット信号と
なっている。り喰ット信号は検出パルス決定する8重信
号である。この7リツ1フロツグの出力信号8tsは第
11図のブ四ツク図で示した如く、パルス形成部、制御
部へフィードバックされる。
はAIJDゲート6o、61へ各々接続され、ORゲー
ト62へと接続されている。ANDゲート60,6)、
ORゲート62により、日3 の信号が1H″である検
出区間に限りゲートが開き、φが% Hjの時、o1端
子のデータが、φが1L“の時、〇−子のデータがOR
ゲート62から出力される。この信号が811の信号で
ある。81mは、65と64のVORゲートで構成され
るセットリセット型の7リツプ70ツグの+ット信号と
なっている。り喰ット信号は検出パルス決定する8重信
号である。この7リツ1フロツグの出力信号8tsは第
11図のブ四ツク図で示した如く、パルス形成部、制御
部へフィードバックされる。
第13図は、制御部であり、パルス形成部で形成され九
φm 8Is ’嵩@ Sm+ ’41 ’lと駆動・
検出部からフィードバックされ九813の信号とから、
第12v!Jの駆動・検出部のゲート端子に入力する信
号a、b、c、6.θ、fを形成する回路である。第1
2齢の駆動・検出部、第15図の制御部の動作を第14
図のタイミングチャー)k従って説明してゆく、壇ず区
間Aの1秒間の動作から説明する1ζt)区間′ムは、
通常時駆動パルスPa Kよってロータが回転し、第1
の検出パルスも、第2の検出パルスも共に回転と判定す
る時の動作を示している。915図において、Slから
Paパルスを規定する84が入るとORゲート68の出
力は1H“となる。この時φは%H“であるのてAND
ゲート74が開き、ORゲート75の出力は1F1#
となる。1aQT ゲートIIMKよって信号は反転し
、bは% L Jとなる。dも同様Koxゲ−)79.
NOT ゲート85を通り1L“が出力される。一方S
L、e、・、fは’l e 84 m ’Iがいずれも
S L JFである友め、a、aには1IF1#が、・
、fには1L“が出力される。従って、第12図におい
ては、Pチャンネルトランジスタ47がOFF、48が
ONL、Nチャンネルトランジスタ、49のON、50
が0IPF することになり、コイル46にOfi
からO亀 に向けて電流が流れる。
φm 8Is ’嵩@ Sm+ ’41 ’lと駆動・
検出部からフィードバックされ九813の信号とから、
第12v!Jの駆動・検出部のゲート端子に入力する信
号a、b、c、6.θ、fを形成する回路である。第1
2齢の駆動・検出部、第15図の制御部の動作を第14
図のタイミングチャー)k従って説明してゆく、壇ず区
間Aの1秒間の動作から説明する1ζt)区間′ムは、
通常時駆動パルスPa Kよってロータが回転し、第1
の検出パルスも、第2の検出パルスも共に回転と判定す
る時の動作を示している。915図において、Slから
Paパルスを規定する84が入るとORゲート68の出
力は1H“となる。この時φは%H“であるのてAND
ゲート74が開き、ORゲート75の出力は1F1#
となる。1aQT ゲートIIMKよって信号は反転し
、bは% L Jとなる。dも同様Koxゲ−)79.
NOT ゲート85を通り1L“が出力される。一方S
L、e、・、fは’l e 84 m ’Iがいずれも
S L JFである友め、a、aには1IF1#が、・
、fには1L“が出力される。従って、第12図におい
ては、Pチャンネルトランジスタ47がOFF、48が
ONL、Nチャンネルトランジスタ、49のON、50
が0IPF することになり、コイル46にOfi
からO亀 に向けて電流が流れる。
Paパル1lll引き続き、68 から8111の検
出パルスpal(s s )5を出てくるわけであるが
、Paパルス以後、P81パルス以酌の区間においては
、81 e 81 e 81 m ”4 + sIがい
t”i4i ’L’ r6るため、”e bI、’I
dはいずれ4 ’H’ トejll+、コイルの両m
01 、 O,は% L ipを保ったままとなる。
出パルスpal(s s )5を出てくるわけであるが
、Paパルス以後、P81パルス以酌の区間においては
、81 e 81 e 81 m ”4 + sIがい
t”i4i ’L’ r6るため、”e bI、’I
dはいずれ4 ’H’ トejll+、コイルの両m
01 、 O,は% L ipを保ったままとなる。
さてS冨 から85の如くslの検出パルスPstl
が入ると、先はどの8凰のPaパルスと全く同様kam
’ l[i“、 bm ’L’ 、 Qx %F!“
、 (1! ”fとなり、コイルに検出電流が流れる。
が入ると、先はどの8凰のPaパルスと全く同様kam
’ l[i“、 bm ’L’ 、 Qx %F!“
、 (1! ”fとなり、コイルに検出電流が流れる。
次に8m から検出区間を決定するパルス87が入っ
てくると、kNDゲート76から1eが出力され、eK
は1H“が、Cには% L Jが出力される。従って、
フィル46に流れていえ検出電流が構出抵抗55を介し
て流れるため、o1端子には第14図92の如く波形が
発生する。(ロータはPaパルスによって回転している
ので、波形のピーク値は小さい、)波形92のピークは
vth工りも小さいため、第12図のコンパレータ57
の出力は′L“であり、従って65.64のフリラグフ
ロッグはセットさせずStSは% HJを保ったままと
なる。81mが1H“であるため、第15図のAND
ゲート66が開き、8sから入ってくる安定化パルスが
出力されるが、一方ANDゲート67は閉じ、S4から
入ってくるJll!11の補正パルスは出力されない。
てくると、kNDゲート76から1eが出力され、eK
は1H“が、Cには% L Jが出力される。従って、
フィル46に流れていえ検出電流が構出抵抗55を介し
て流れるため、o1端子には第14図92の如く波形が
発生する。(ロータはPaパルスによって回転している
ので、波形のピーク値は小さい、)波形92のピークは
vth工りも小さいため、第12図のコンパレータ57
の出力は′L“であり、従って65.64のフリラグフ
ロッグはセットさせずStSは% HJを保ったままと
なる。81mが1H“であるため、第15図のAND
ゲート66が開き、8sから入ってくる安定化パルスが
出力されるが、一方ANDゲート67は閉じ、S4から
入ってくるJll!11の補正パルスは出力されない。
第14図における86の第2の検出パルス、88の第2
の検出区間、90の第2の補正パルスが出力される時の
動作も、前と全く同様に10−タはすでKI!?1転し
ているので、O1端子に発生する検出電圧98はvth
を超えることはなく、8smは% Hjを保ったttと
なシ、第2の補正パルスp@、 (90)は出力されな
い。
の検出区間、90の第2の補正パルスが出力される時の
動作も、前と全く同様に10−タはすでKI!?1転し
ているので、O1端子に発生する検出電圧98はvth
を超えることはなく、8smは% Hjを保ったttと
なシ、第2の補正パルスp@、 (90)は出力されな
い。
次に第14図における区間Bの動作について説明する。
この区間B&jおいては、通常時の駆動パルスph が
ロータを回転させるのに#i不十分てあり、第1の検出
パルスによって非回転と判定され、補正パルスPt1t
が出力される時のタイミングチャートを示したものであ
る。ロータが非回転でろるりJ6.mlの検出パルスP
′81によってコイルの伽端子には9sの如くピーク電
圧がvthを超える検出電圧が発生する。従って#11
2図のORゲート62の出力信号81雪には第14図9
4の如く″lが発生し、813は1L′となる。sts
に1L“がラッチされると、 BSの安定化パルスP’
c (91つは出力されずに、第1の補正パルスP’b
l(89つが出力され、四−夕は180°回転し、正常
な運針を保つ。
ロータを回転させるのに#i不十分てあり、第1の検出
パルスによって非回転と判定され、補正パルスPt1t
が出力される時のタイミングチャートを示したものであ
る。ロータが非回転でろるりJ6.mlの検出パルスP
′81によってコイルの伽端子には9sの如くピーク電
圧がvthを超える検出電圧が発生する。従って#11
2図のORゲート62の出力信号81雪には第14図9
4の如く″lが発生し、813は1L′となる。sts
に1L“がラッチされると、 BSの安定化パルスP’
c (91つは出力されずに、第1の補正パルスP’b
l(89つが出力され、四−夕は180°回転し、正常
な運針を保つ。
第1の補正パルスp%、が出力されると、ロータは必ら
ず回転するので、#I2の検出パルスP〜(869によ
って発生する検出電圧は99の如く、vthを超えない
。従って、第12図の65.64が構成されるフリラグ
フロッグはP′81でセットされ九ままで、elmは%
H“を保つので、第2の補正パルスは出力されない。
ず回転するので、#I2の検出パルスP〜(869によ
って発生する検出電圧は99の如く、vthを超えない
。従って、第12図の65.64が構成されるフリラグ
フロッグはP′81でセットされ九ままで、elmは%
H“を保つので、第2の補正パルスは出力されない。
第15図は第14図と同様に、第12.1iS図の各部
の信号タイミングチャートを示すものであシ、同図の区
間Cは、駆動パルスPaによって、一本発明で問題とし
ている中間土tbが発生した場合の動作を示し友もので
ある。この場合、第1の検出パルスP*tは回転と判定
するため、51stri ’fを保つ次ままである。従
って1111の補正パルスpb1は出力されず、変わり
に安定化パルス?cが出力される。安定化パルスPc
Kよってロータは引き戻され、fs2の検出パルスP8
.が出力されるてO1端子には96の如く、vth f
超える検出電圧が発生し、S1mは1Llとなる。従っ
て第2の検出パルスPb3が出力され、ロータは180
6回転し、正常な運針を保つことになる。
の信号タイミングチャートを示すものであシ、同図の区
間Cは、駆動パルスPaによって、一本発明で問題とし
ている中間土tbが発生した場合の動作を示し友もので
ある。この場合、第1の検出パルスP*tは回転と判定
するため、51stri ’fを保つ次ままである。従
って1111の補正パルスpb1は出力されず、変わり
に安定化パルス?cが出力される。安定化パルスPc
Kよってロータは引き戻され、fs2の検出パルスP8
.が出力されるてO1端子には96の如く、vth f
超える検出電圧が発生し、S1mは1Llとなる。従っ
て第2の検出パルスPb3が出力され、ロータは180
6回転し、正常な運針を保つことになる。
本発明に於ては、通常動作時には、第1.$I2の検出
パルスと安定化パルスが出力されるため、消費電流の増
加が心配になる。しかし、第1.第2の検出パルス幅を
CL 56 m5ee l安定化パルスのパルス幅をα
24 mmと設定した場合、実験によると鯖’ * $
12の検出パルスによる平均の消費電流は各々14nム
、安定化パルスによる平均の消費電流は10nムで、合
計で458nムと非11K黴少でワ夛、これKよって、
電池寿命が左右されるような心配はない。
パルスと安定化パルスが出力されるため、消費電流の増
加が心配になる。しかし、第1.第2の検出パルス幅を
CL 56 m5ee l安定化パルスのパルス幅をα
24 mmと設定した場合、実験によると鯖’ * $
12の検出パルスによる平均の消費電流は各々14nム
、安定化パルスによる平均の消費電流は10nムで、合
計で458nムと非11K黴少でワ夛、これKよって、
電池寿命が左右されるような心配はない。
以上説明してきた如く本発明によれば、第1の検出パル
ス後に駆動パルスと反対方向に中間止壕プ防止用の安定
化パルスを印加することKよって、従来運針の遅れの原
因となっていた申間止′*シの発生をなくし、運針の絶
対的な信頼性を確保することができる。また安定化パル
スの幅は微少でよいため、安定化パルスを加えたことに
よる消費電流の増加も心配ない。
ス後に駆動パルスと反対方向に中間止壕プ防止用の安定
化パルスを印加することKよって、従来運針の遅れの原
因となっていた申間止′*シの発生をなくし、運針の絶
対的な信頼性を確保することができる。また安定化パル
スの幅は微少でよいため、安定化パルスを加えたことに
よる消費電流の増加も心配ない。
以上、本発明は何らのコストアップの要因もなく、IC
内部のロジックを変えるだけでアナログ電子時計に応用
でき、極めて実用性の高いものでめる・
内部のロジックを変えるだけでアナログ電子時計に応用
でき、極めて実用性の高いものでめる・
第1図はアナログ電子時計のステップモータを示す図。
s2図は従来のステップモータ駆動波形。
第5図はパルス幅制御機能を有する従来のステップモー
タの駆動波形。第4図、第5図9w46釦はステップモ
ータの動作説BA図。第7wJは本発明の一実施例を示
すコイルに印加する電圧波形を示す図。第8−、銅9図
、第10図はロータの角度変位とフィルに印加する電圧
波形を示す図0w411図は本発明による回路構成を示
すブロック図0wi12agは本発8A処よる駆動・検
出部を示す回路図。 第15図は本発明による制御部を示す回路図・第14図
、第15図、912.13図における各部の信号を示す
タイミングチャート図。 ?・・・ロータ 10・・・スf −116−
亀、16−1)・・・ロータ磁石による磁束45・・・
ステップモータ 46・・・モータコイル65、49.
8G、 81.82.85 ・N OTゲート。 以 上 出願人 株式会社 趣訪精工舎 代場人 弁理士 最 上 務 、f721図 め51力 め+1の 慧S I’A °“′ (12−) 手続補正書(自発) 昭和58年3月30日 特許庁長官殿 1、事件の表示 昭和57年特許願第 18644号 2、発明の名称 アナログ電子#酊 3、補正をする者 4、代理人 〒150東京都渋谷区神宮前2丁目6番8号6、補正の
対象 明−書 1、明細書 3頁4行目 「この駆動幅は、儒えば」とめる管 [この駆動パルス釦り例えばJK補正する。 2、明細書 4頁2行目 「同じパルスがあるいは」とろろを 「−じパルスかあるいはJlllri正する。 & 明細書 5頁下か52行目〜同1行目「制御機能な
ロータt」とあるを 「制御様11!!はロータ?J K補正する。 4、明細書 8頁7行− 「負荷状態をモータ」とあ、る管 「負荷状態とモータ」KT@正する。 5、明細書 13頁2行目 「検出パルスP51 e ’8鵞の出力」とあるt「検
出パルスis+1.p−の出力」に補正する。 6 明細書 15貫8行目〜同9行目 「決定しているa ’@lがr@1の補正パルス。 Fluが第2の補正パルス」とめるを 「決定している。P・祖が第1の補正)(ルス。 Pblが纂2の補正パルス」に櫓上する。 7、#4m書 18眞2行目 11m!正パルスPt+t が出力される時」とある
會 「補正パルスP佑 が出力される時」に補正する。 以上
タの駆動波形。第4図、第5図9w46釦はステップモ
ータの動作説BA図。第7wJは本発明の一実施例を示
すコイルに印加する電圧波形を示す図。第8−、銅9図
、第10図はロータの角度変位とフィルに印加する電圧
波形を示す図0w411図は本発明による回路構成を示
すブロック図0wi12agは本発8A処よる駆動・検
出部を示す回路図。 第15図は本発明による制御部を示す回路図・第14図
、第15図、912.13図における各部の信号を示す
タイミングチャート図。 ?・・・ロータ 10・・・スf −116−
亀、16−1)・・・ロータ磁石による磁束45・・・
ステップモータ 46・・・モータコイル65、49.
8G、 81.82.85 ・N OTゲート。 以 上 出願人 株式会社 趣訪精工舎 代場人 弁理士 最 上 務 、f721図 め51力 め+1の 慧S I’A °“′ (12−) 手続補正書(自発) 昭和58年3月30日 特許庁長官殿 1、事件の表示 昭和57年特許願第 18644号 2、発明の名称 アナログ電子#酊 3、補正をする者 4、代理人 〒150東京都渋谷区神宮前2丁目6番8号6、補正の
対象 明−書 1、明細書 3頁4行目 「この駆動幅は、儒えば」とめる管 [この駆動パルス釦り例えばJK補正する。 2、明細書 4頁2行目 「同じパルスがあるいは」とろろを 「−じパルスかあるいはJlllri正する。 & 明細書 5頁下か52行目〜同1行目「制御機能な
ロータt」とあるを 「制御様11!!はロータ?J K補正する。 4、明細書 8頁7行− 「負荷状態をモータ」とあ、る管 「負荷状態とモータ」KT@正する。 5、明細書 13頁2行目 「検出パルスP51 e ’8鵞の出力」とあるt「検
出パルスis+1.p−の出力」に補正する。 6 明細書 15貫8行目〜同9行目 「決定しているa ’@lがr@1の補正パルス。 Fluが第2の補正パルス」とめるを 「決定している。P・祖が第1の補正)(ルス。 Pblが纂2の補正パルス」に櫓上する。 7、#4m書 18眞2行目 11m!正パルスPt+t が出力される時」とある
會 「補正パルスP佑 が出力される時」に補正する。 以上
Claims (1)
- (1) ロータ、ステータ、コイルエ)成るステップ
モータ、発振回路1分周回路、前記ステップモータを駆
動する駆動回路、前記ステップモータの回転を検出する
検出回路、前記検出回路の出力信号によって駆動パルス
の幅を制御する制御回路とを少なくとも有し、前記回転
検出は検出パルスを印加することによって回転・非回転
を判定するアナログ電子時計に於いて、前記検出パルス
は前回の駆動パルスと同一方向で、かつ債数個用意され
、Ii!1の検出パルスによって回転と判定された場合
逆方向の安定化パルスを印加し、さらに第2の検出パル
スを印加することを特徴とするアナログ電子時計。
Priority Applications (7)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1864482A JPS58140664A (ja) | 1982-02-08 | 1982-02-08 | アナログ電子時計 |
| GB08213117A GB2101368B (en) | 1981-05-07 | 1982-05-06 | Improvements in or relating to pulse actuated stepping motor driven electronic timepieces. |
| US06/375,649 US4477196A (en) | 1981-05-07 | 1982-05-06 | Analog electronic timepiece |
| CH286682A CH648179GA3 (ja) | 1981-05-07 | 1982-05-07 | |
| DE3217207A DE3217207C2 (de) | 1981-05-07 | 1982-05-07 | Elektronische Analoguhr |
| SG533/86A SG53386G (en) | 1981-05-07 | 1986-06-12 | Improvements in or relating to pluse actuated stepping motor driven electronic timepieces |
| HK739/86A HK73986A (en) | 1981-05-07 | 1986-10-02 | Improvements in or relating to pulse actuated stepping motor driven electronic timepieces |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1864482A JPS58140664A (ja) | 1982-02-08 | 1982-02-08 | アナログ電子時計 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58140664A true JPS58140664A (ja) | 1983-08-20 |
| JPH0326355B2 JPH0326355B2 (ja) | 1991-04-10 |
Family
ID=11977310
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1864482A Granted JPS58140664A (ja) | 1981-05-07 | 1982-02-08 | アナログ電子時計 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58140664A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2019047559A (ja) * | 2017-08-30 | 2019-03-22 | カシオ計算機株式会社 | 回転制御装置、電子時計および回転制御方法 |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1994016365A1 (fr) * | 1993-01-18 | 1994-07-21 | Seiko Instruments Inc. | Chronometre electronique |
-
1982
- 1982-02-08 JP JP1864482A patent/JPS58140664A/ja active Granted
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2019047559A (ja) * | 2017-08-30 | 2019-03-22 | カシオ計算機株式会社 | 回転制御装置、電子時計および回転制御方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0326355B2 (ja) | 1991-04-10 |
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