JPS6140948B2 - - Google Patents

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JPS6140948B2
JPS6140948B2 JP14688376A JP14688376A JPS6140948B2 JP S6140948 B2 JPS6140948 B2 JP S6140948B2 JP 14688376 A JP14688376 A JP 14688376A JP 14688376 A JP14688376 A JP 14688376A JP S6140948 B2 JPS6140948 B2 JP S6140948B2
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JP
Japan
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circuit
pulse
load
drive
drive pulse
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Application number
JP14688376A
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Japanese (ja)
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JPS5370873A (en
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Kiichi Kawamura
Sakiho Okazaki
Minoru Hosokawa
Hiroshi Ishii
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Suwa Seikosha KK
Original Assignee
Suwa Seikosha KK
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Publication date
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Publication of JPS6140948B2 publication Critical patent/JPS6140948B2/ja
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Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、電子時計に関し、特にその電気機械
変換機構の駆動方式に関する。本発明の目的はか
かる変換機構の低電力化をはかるとともに高信頼
化をも達成することにある。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to an electronic timepiece, and more particularly to a drive system for its electromechanical conversion mechanism. An object of the present invention is to reduce the power consumption of such a conversion mechanism and also to achieve high reliability.

水晶振動子を時間標準振動子としたいわゆる水
晶腕時計が実用化されて以来、その高精度、高信
頼性から広く普及するに至つた。その間、この水
晶腕時計の技術革新はめざましく、その消費電力
についても当初20数μW必要としたものが現在で
は5μW程度で実現できるようになつてきた。し
かしながら現状の消費電力5μWの内訳を見ると
水晶振動子の発振、分周等回路関係で1.5〜2μ
W、電気機械変換機構で3〜3.5μWと、かなり
アンバランスが目立つ、即ち電気機械変換機構の
消費電力が全体の消費電力の6〜7割もしめてい
るわけで今後さらに低電力化を図つていくために
はこの電気機械変換機構の低電力化が効果的であ
りそうである。しかし現状の電気機械変換機構の
変換効率はかなり高くこれ以上の効率アツプはか
なり困難である。ただ従来の電気機械変換機構
は、カレンダー機構の如き耐付加機構、温度、磁
気等の耐環境、振動衝撃等の耐外乱等の要求から
最悪状態でも充分に作動する様に設計されてき
た。そのため一定の駆動条件で一定負荷に耐える
性能が変換機構に要求されていたのであるが、実
際に時計体がこの様な負荷状態にあるのは一日の
内でも4〜5時間程度で他の20時間は殆んど無負
荷状態にある。即ち、時計体が常に無負荷状態に
あれば、交換機構はその程大きな負荷に耐える様
な設計をする必要がなく、その場合には消費電力
もかなり低減できるのであるが、時計は短時間で
はあるが厳しい環境になるので、これを保証する
ために大電力を供給して大出力を得る変換機構を
用いる必要があつた。
Since the so-called quartz wristwatch, which uses a quartz crystal as a time standard oscillator, was put into practical use, it has become widely popular due to its high precision and reliability. During that time, technological innovations in crystal wristwatches have been remarkable, and their power consumption, which originally required 20-plus microwatts, can now be achieved at around 5 microwatts. However, if we look at the breakdown of the current power consumption of 5 μW, it is 1.5 to 2 μW due to the oscillation of the crystal oscillator, frequency division, etc.
W, the electromechanical conversion mechanism is 3 to 3.5 μW, which is quite unbalanced.In other words, the power consumption of the electromechanical conversion mechanism accounts for 60 to 70% of the total power consumption, so we will strive to further reduce power consumption in the future. In order to achieve this goal, reducing the power consumption of this electromechanical conversion mechanism seems to be effective. However, the conversion efficiency of current electromechanical conversion mechanisms is quite high, and it is quite difficult to increase the efficiency further. However, conventional electromechanical conversion mechanisms have been designed to operate satisfactorily even under the worst conditions due to requirements such as load-resistant mechanisms such as calendar mechanisms, environmental resistance such as temperature and magnetism, and resistance to external disturbances such as vibration and shock. For this reason, the conversion mechanism was required to have the ability to withstand a certain load under certain driving conditions, but in reality, the watch body is under such load only for about 4 to 5 hours in a day, when other Most of the 20 hours are without load. In other words, if the watch body was always in an unloaded state, the exchange mechanism would not need to be designed to withstand such a large load, and in that case, power consumption could be reduced considerably, but the watch body would However, since the environment is harsh, it was necessary to use a conversion mechanism that can supply large amounts of power and obtain large outputs in order to guarantee this.

本発明は、変換機構の駆動方式を負荷が小さい
ときには少ない電力で駆動し、負荷が大きいとき
は大電力で駆動することにより上述の不合理性を
改め、変換機構で消費する電力を大巾に低減する
ものである。しかもこの様な駆動方式を機械的接
点などを含まず信頼性のある全電子的な手段で構
成するとともに変換機構の種類、量産によるバラ
ツキ等にも対処できる安定な駆動を実現したもの
である。
The present invention corrects the above-mentioned irrationality by driving the conversion mechanism with less power when the load is small, and with high power when the load is large, and greatly reduces the power consumed by the conversion mechanism. It is intended to reduce Furthermore, such a drive system is constructed using reliable all-electronic means without including mechanical contacts, and a stable drive that can cope with variations due to the type of conversion mechanism and mass production has been realized.

以下、本発明につき説明するが、まず電子腕時
計に用いられている電気機械変換機構の一例とし
てパルスモーター及びその作動、さらにこのパル
スモーターにもとづき、本発明の考え方を説明し
続いて実施例につき詳説する。
The present invention will be explained below. First, a pulse motor and its operation will be explained as an example of an electromechanical conversion mechanism used in an electronic wristwatch, and the concept of the present invention will be explained based on this pulse motor. Then, examples will be explained in detail. do.

第1図は、電子腕時計用パルスモーターの一例
であり、図において1は2極に着磁された永久磁
石製のローターで、このローター1をはさんでス
テータ2,3が対向して配置されているが、これ
らのステータ2,3はそれぞれコイル4を巻いた
継鉄5に接続して1組のステータを構成してい
る。ステータ2,3は、ローター1が一定方向に
回転できる様にローター1の中心に対しステータ
2,3の円弧部2a,3aを偏心させ、ローター
1の静止時の磁極(NおよびS)位置をステータ
2,3の一方にずらしている。この種のパルスモ
ータは従来から実用化されており第2図に示す様
な回路ブロツクで駆動されていた。10は水晶振
動子であり、発振回路11により駆動され、その
周波数は分周器12により分周され、波形整形器
13で適当な時間間隔で適当な時間幅の180゜位
相の異なる2つのパルスが成形される。
Figure 1 shows an example of a pulse motor for an electronic wristwatch. In the figure, 1 is a permanent magnet rotor magnetized to two poles, and stators 2 and 3 are arranged facing each other with rotor 1 in between. However, these stators 2 and 3 are each connected to a yoke 5 around which a coil 4 is wound to form a set of stators. The stators 2 and 3 have circular arc portions 2a and 3a eccentric to the center of the rotor 1 so that the rotor 1 can rotate in a fixed direction, and the positions of the magnetic poles (N and S) when the rotor 1 is at rest are adjusted. The stators 2 and 3 are shifted to one side. This type of pulse motor has been in practical use for some time and was driven by a circuit block as shown in FIG. A crystal oscillator 10 is driven by an oscillation circuit 11, its frequency is divided by a frequency divider 12, and a waveform shaper 13 generates two pulses having an appropriate time width and a 180° phase difference at an appropriate time interval. is formed.

その一例として、2″毎7.8msecのパルスを考え
以下これについて説明していく。このパルスを
CMOSインバーターで構成されるドライバー1
4,15に入力し、その出力をコイル4の端子4
a,4bに供給する。第3図はこのドライバー部
の詳細図であり、一方のインバーター14の入力
端子16に18なる信号を印加すると矢印19で
示す様に電流が流れ、逆に他方のインバーター1
5の入力端子17に同様の信号を印加すると矢印
19と対称的なルートに電流が流れる。即ち両イ
ンバーターの入力端子16,17に交互に信号を
印加することによりコイル4に流れる電流を交互
に反転させることができ、具体的には1秒毎に交
互に反転する7.8msecの電流コイル4に流すこと
ができる。このような駆動回路により第1図のパ
ルスモーターのステータ2,3にはN極、S極が
交互に発生し、ローター1の磁極と反撥、吸引に
よりローター1を180゜ずつ回転させることがで
きる。そしてこのローター1の回転は中間車6を
介して4番車7に伝達され、さらに3番車8、2
番車9、さらには図示しないが筒カナ、筒車、カ
レンダー機構に伝達され、時針、分針、秒針、カ
レンダー等からなる指示機構を作動させる。
As an example, let's consider a pulse of 7.8 msec every 2" and explain this below.
Driver 1 consisting of CMOS inverter
4 and 15, and the output is sent to terminal 4 of coil 4.
a, 4b. FIG. 3 is a detailed diagram of this driver section. When a signal 18 is applied to the input terminal 16 of one inverter 14, a current flows as indicated by an arrow 19, and conversely, a current flows to the input terminal 16 of one inverter 14.
When a similar signal is applied to the input terminal 17 of 5, a current flows in a route symmetrical to arrow 19. That is, by alternately applying signals to the input terminals 16 and 17 of both inverters, the current flowing through the coil 4 can be alternately reversed. Specifically, the current flowing through the coil 4 can be reversed alternately at 7.8 msec every second. can be passed to. With such a drive circuit, N and S poles are alternately generated in the stators 2 and 3 of the pulse motor shown in Figure 1, and the rotor 1 can be rotated 180 degrees by repulsion and attraction from the magnetic poles of the rotor 1. . The rotation of the rotor 1 is transmitted to the fourth wheel 7 via the intermediate wheel 6, and further to the third wheel 8, 2.
The signal is transmitted to the number wheel 9, and further to a cylinder pinion, hour wheel, and calendar mechanism (not shown), and operates an indicating mechanism consisting of an hour hand, a minute hand, a second hand, a calendar, etc.

第1図のパルスモーターは、原理的には以上の
説明の如く作動し、これを電子腕時計用の変換機
構として用いてきた。
The pulse motor shown in FIG. 1 operates in principle as explained above, and has been used as a conversion mechanism for electronic wristwatches.

第3図のドライブ回路において、端子17にハ
イレベル信号を端子16は信号18を印加して矢
印19の如く電流を流したときMOSトランジス
タ15にはチヤンネルインピーダンスによつて駆
動電流に基く電圧降下が生じ端子4bでこの電流
に相当する信号波形を検出することができる。そ
の電流波形は、例えば第4図の如くになる。第4
図で区間Aは駆動区間でこの場合7.8msec、この
区間Aで流れる電流がモーター駆動で消費される
電流である。この区間Aでの電流波形が図の如く
複雑な形状を示すのは、駆動回路によつて印加さ
れた電圧にもとづいて生ずる電流の他に駆動され
たローターの回転によつてコイルに誘起電流が重
畳されるためである。区間Bは、駆動パルス印加
後の区間で、ローターは慣性による回転と安定位
置に停止する迄の振動を行う、このときこの区間
は第3図の駆動用インバータ14,15のPチヤ
ンネルMOSトランジスタがONになつているため
コイル4とこのトランジスタとのループで前記ロ
ーターの動きに応じたコイル4への誘起電流が流
れる。第4図の区間Bの波形が脈動しているのは
このためである。従つてこの駆動電流波形及び駆
動後の誘起電流波形の形状とローターの回転位置
とはほぼ対応をつけることができる。
In the drive circuit shown in FIG. 3, when a high level signal is applied to the terminal 17 and a signal 18 is applied to the terminal 16, and a current is caused to flow as shown by an arrow 19, a voltage drop based on the drive current occurs in the MOS transistor 15 due to the channel impedance. A signal waveform corresponding to this current can be detected at the generating terminal 4b. The current waveform is as shown in FIG. 4, for example. Fourth
In the figure, section A is a drive section, in this case 7.8 msec, and the current flowing in this section A is the current consumed by motor drive. The reason why the current waveform in section A has a complicated shape as shown in the figure is that in addition to the current generated based on the voltage applied by the drive circuit, there is also an induced current in the coil due to the rotation of the driven rotor. This is because they are superimposed. Section B is the section after the drive pulse is applied, and the rotor rotates due to inertia and vibrates until it stops at a stable position.At this time, in this section, the P-channel MOS transistors of the drive inverters 14 and 15 in FIG. Since it is turned on, an induced current flows to the coil 4 in response to the movement of the rotor in a loop between the coil 4 and this transistor. This is why the waveform in section B in FIG. 4 is pulsating. Therefore, the shapes of the drive current waveform and the induced current waveform after driving can substantially correspond to the rotational position of the rotor.

さて、第4図の波形20と波形20′は、一連
の波形であり、これはローターへの負荷が非常に
少ない場合である。波形22と波形22′も一連
の波形であつて、この場合ローターへの負荷が大
きくローターの作動限界に近い状態であり、波形
21、波形21′は許容最大負荷の約1/2の負荷を
かけた場合である。この様に負荷を変化させたと
きの電流波形をよく観察すると、負荷が大きくな
るに従つて波形が右へ延びていくことがわかる。
これは負荷の増大に従つてローターの回転が遅く
なるためであり、安定位置に停止するまでのロー
ター振動周波数が低く、且つ振幅が小さくなる事
を実験的に確めている。この現象を逆に考える
と、ローターへの負荷が常に、無負荷状態にある
ならば、駆動パルス幅は7.8msecよりもつと短い
パルス幅で駆動できると理解される。事実パルス
幅を短くしても、モーターは作動し、出力トルク
は減少する。この状況を第5図に示す。第5図
は、駆動パルス幅を変化させたときの出力トルク
特性Tと消費電力特性Iを表わしたものである。
前述の駆動パルス幅7.8msecは、この図でP2に相
当する。即ちパルス幅P2で出力トルクはT2であ
り、消費電力はI2である。この出力トルクT2は前
述の様に時計体の遭遇する負荷に充分耐えられる
様に設定される。ところがローターにかかる負荷
が小さいか無視できる程度であればもつと出力ト
ルクは小さくてよく、駆動パルス幅も短くでき、
従つて消費電力も少なくできる。例えば、P1のパ
ルス幅で駆動すれば、出力トルクT1で消費電力
もI1で済む。本発明はこの点に着目し、ローター
にかかる負荷を検出することにより、無負荷時も
しくは負荷が小さいときは狭いパルス幅で駆動
し、大きい負荷がかかつたときには広いパルス幅
で駆動しようとするもので合理的に低電力化を図
るものである。前にも述べたように無負荷状態に
ある方が圧倒的に多いので低電力化の効果は非常
に大きい。例えば、第5図の如く無負荷時(20時
間)はP1のパルス幅で負荷時(4時間)はP2のパ
ルス幅で駆動し、I1/I2=1/2であるとする
と、平均消費電力は、 I=I×20+I×4/24=14/24I2≒0.
58I2 となり、常時P2のパルス幅で駆動した従来の方式
に比し、60%以下の電力で済み大幅な低電力化が
はかれる。
Now, waveform 20 and waveform 20' in FIG. 4 are a series of waveforms, and this is when the load on the rotor is very small. Waveform 22 and waveform 22' are also a series of waveforms, and in this case, the load on the rotor is large and the rotor is close to its operating limit, while waveform 21 and waveform 21' represent a load that is approximately 1/2 of the maximum allowable load. This is the case when it is multiplied. If you carefully observe the current waveform when the load is changed in this way, you will see that the waveform extends to the right as the load increases.
This is because the rotation of the rotor slows down as the load increases, and it has been experimentally confirmed that the rotor vibration frequency and amplitude become low until it stops at a stable position. Considering this phenomenon in reverse, it can be understood that if the load on the rotor is always in a no-load state, the rotor can be driven with a short pulse width of 7.8 msec. In fact, even if the pulse width is shortened, the motor still operates and the output torque decreases. This situation is shown in FIG. FIG. 5 shows the output torque characteristic T and the power consumption characteristic I when the drive pulse width is changed.
The aforementioned driving pulse width of 7.8 msec corresponds to P 2 in this figure. That is, the output torque is T 2 with a pulse width of P 2 and the power consumption is I 2 . As mentioned above, this output torque T 2 is set so as to be able to sufficiently withstand the load encountered by the watch body. However, if the load on the rotor is small or negligible, the output torque can be small and the drive pulse width can be shortened.
Therefore, power consumption can also be reduced. For example, if it is driven with a pulse width of P 1 , the output torque will be T 1 and the power consumption will be I 1 . The present invention focuses on this point, and by detecting the load on the rotor, drives with a narrow pulse width when there is no load or a small load, and drives with a wide pulse width when a large load is applied. It is designed to rationally reduce power consumption. As mentioned before, the overwhelming majority of people are in a no-load state, so the effect of reducing power consumption is very large. For example, as shown in Figure 5, when driving with a pulse width of P 1 during no load (20 hours) and with a pulse width of P 2 during load (4 hours), and assuming that I 1 /I 2 = 1/2. , the average power consumption is: I=I 1 ×20+I 2 ×4/24=14/24I 2 ≒0.
58I 2 , which requires less than 60% of the power compared to the conventional method, which was driven with a constant pulse width of P 2 , resulting in a significant reduction in power consumption.

ところで今、上で「負荷を検出して……」と簡
単に述べたが、この負荷の検出方法が本発明の大
きなポイントであることは云う迄もない。次にこ
の負荷の検出方法について述べる。第4図のコイ
ルに流れる電流波形を見ると、負荷の増大ととも
に、この電流波形が変化することがわかる。即ち
駆動区間Aでは極大、極小になる位置が負荷の増
大とともに右へシフトしている。この点に着目し
て負荷の大きさを知ることができるが、この波形
の変化量は極めて少なく量産のバラツキを吸収す
ることがむつかしく、又、極めて微妙な制御をし
なければならない。
By the way, although it was briefly mentioned above that ``the load is detected...'', it goes without saying that this method of detecting the load is a major point of the present invention. Next, a method for detecting this load will be described. Looking at the current waveform flowing through the coil in FIG. 4, it can be seen that the current waveform changes as the load increases. That is, in drive section A, the positions of maximum and minimum shift to the right as the load increases. The magnitude of the load can be determined by focusing on this point, but the amount of change in this waveform is extremely small, making it difficult to absorb variations in mass production and requiring extremely delicate control.

そこで本発明は、駆動パルス印加後の区間Bに
着目した。この区間Bにおいても負荷の増大につ
れて、例えば最初に極小値をとる点は右へシフト
している。しかも区間Aの波形の変化量に比し、
数倍の変化量が得られる。従つて、この区間Bに
おける誘起電流波形によつて負荷の大小を検出す
ることは、上述の区間Aに比し容易で、信頼性も
高くなる。この現象は、駆動パルス幅を短くした
ときも同様で、第6図にその状況を示す。この第
6図に示した駆動は第4図に比し、駆動パルス幅
が狭いため小さな負荷に耐えるのみであるが無負
荷時の駆動電流波形23、同じく駆動後の誘起電
流波形23′と作動限界負荷時の駆動電流波形2
4、同じく駆動後の誘起電流波形24′との関係
は、第4図と同様である。負荷の検出は上述の方
法で行うが、本発明の構成は通常モーターへは無
負荷時を想定した狭い駆動パルスで駆動し、常に
駆動後の誘起電流波形で負荷の大きさを検出し、
負荷が小さいときには、始めの狭い駆動パルス幅
での駆動を継続する。負荷が増加してきて、狭い
駆動パルス幅での駆動の限界が近づいてきた場
合、もしくは急激に負荷が過大となり、モーター
が作動しなかつたときには引き続いて広いパルス
幅で補正駆動するとともに次の駆動時には広いパ
ルス幅で駆動し、その時の負荷の状態を検出して
やはり狭いパルス幅での駆動では負担の大きい負
荷であればさらに広いパルス幅での駆動を続け、
もし小負荷となり狭いパルス幅でも十分駆動でき
ると判断されたときには次の駆動から狭いパルス
幅での駆動にもどるように構成するものであり、
第7図により、さらに具体的に詳説する。
Therefore, the present invention focused on section B after application of the drive pulse. Also in this section B, as the load increases, for example, the point where the minimum value is first shifted to the right. Moreover, compared to the amount of change in the waveform in section A,
A change several times larger can be obtained. Therefore, it is easier to detect the magnitude of the load based on the induced current waveform in this section B than in the above-mentioned section A, and the reliability is also higher. This phenomenon also occurs when the driving pulse width is shortened, and the situation is shown in FIG. The drive shown in Fig. 6 has a narrow drive pulse width compared to Fig. 4, so it can withstand only a small load, but the drive current waveform 23 at no load and the induced current waveform 23' after driving are similar. Drive current waveform 2 at limit load
4. Similarly, the relationship with the induced current waveform 24' after driving is the same as that shown in FIG. The load is detected by the method described above, but the configuration of the present invention normally drives the motor with a narrow drive pulse assuming no load, and always detects the size of the load from the induced current waveform after driving.
When the load is small, driving is continued with the initial narrow driving pulse width. When the load increases and the limit of driving with a narrow driving pulse width is approached, or when the load suddenly becomes excessive and the motor does not operate, the motor continues to be corrected with a wide pulse width, and at the next drive It drives with a wide pulse width, detects the state of the load at that time, and continues driving with a wider pulse width if the load is too heavy to drive with a narrow pulse width.
If the load is small and it is determined that driving with a narrow pulse width is sufficient, the device is configured to return to driving with a narrow pulse width from the next drive.
This will be explained in more detail with reference to FIG.

第7図は、本発明の構成を示すブロツク図であ
り25は時間標準振動子、26は発振回路、分周
回路等を含む回路、27はパルスモーター駆動回
路、28はパルスモーターでここまでの構成は従
来の電子腕時計と同じである、29は負荷検出回
路で第4図、第6図で説明した様に駆動パルス印
加後の誘起電流波形により負荷を検出する、30
は制御回路で負荷検出回路29で検出した負荷の
状態に応じてパルスモーター28の駆動を制御す
る回路で、通常無負荷時は狭い駆動パルスを負荷
時には広い駆動パルスを供給するように制御す
る。この制御方式を第8図につき説明する。第8
図は駆動パルスの状態を示したもので、先のパル
スモーターの項で述べたように供給されるこの状
態をパルス31,32の様に示した。パルス3
1,32は無負荷状態の狭いパルス幅である。パ
ルス31,32を印加後、第7図の検出回路が負
荷状態を検出するが、無負荷又は小さな負荷状態
である。即ちパルス31後の負荷検出は無負荷と
判定したので、次のパルス32は狭いパルス幅と
なり、パルス32後の負荷検出も無負荷と判定し
たので次のパルス33も狭いパルス幅となる。そ
してパルス33後の負荷検出では、有負荷状態と
判定した。この場合パルス33後、数10msec後
に、広いパルス幅の第2の駆動パルス34がパル
ス33と同じ極性(即ち同じ電流方向)で印加さ
れる。従つてその次の駆動パルス35は広いパル
ス幅で駆動される。そしてこのパルス35を印加
後の誘起電流波形により負荷の大きさを検出して
狭いパルス幅での駆動で十分か否かを判定して、
もし否の場合にはさらに広いパルス幅で駆動を続
ける。そしてパルス36後の負荷検出で負荷が小
さいと判断したときにはその次の駆動パルス37
は最初の狭いパルス幅にもどる。なお、パルス3
3とパルス34の関係を説明すると、パルス33
の駆動で負荷が大きいことを検出すると数10m
sec後に広いパルス幅のパルス34が印加され
る、これはパルス33後の負荷検出で負荷が大き
いと判定するが、このときローターが作動したか
どうかの判定はむずかしい、というのは第6図の
誘起電流波形は負荷の増加とともに右へシフトす
るとともに減衰する。そしてローターが作動しな
かつたときは、誘起電流が出ないのであるが負荷
が限界に近いときローターがやつと作動する状態
との区別がつきにくい。負荷が徐々に増加する場
合は、負荷が大きいと判定してもそのときのパル
ス33ではローターは作動しているし、負荷が急
激で狭いパルス幅では駆動できない大きさになる
とパルス33ではローターは作動しない。この両
者の判別するのは困難である。そこでパルス印加
後の負荷の検出は多少余裕をもつように設定する
のが簡単である。本構成では、パルス34を印加
する。パルス33でローターが作動したときは、
パルス34はパルス33と同方向のパルスである
ため、このパルス34は逆相のパルスになり、ロ
ーターは回転しない。又、パルス33でローター
が作動しなかつたときはパルス34で駆動され
る。このとき数10msec遅れてローターが駆動さ
れることになるがこれが秒針の作動として目に判
別されることはなく、これを原因とした見苦しさ
を心配する必要な全くない。次に本構成では広い
パルス幅での駆動時にも負荷を検出するようにし
たが、これは可能な限り低電力化を図ろうとした
ためであるとともに時計に加わる負荷が常に同じ
性質を有するものではなく、携帯条件にも左右さ
れる種々負荷に効率よく対処できるようにしたた
めである。即ち、モーターに加わる負荷として最
も大きいのはカレンダー機構を作動させる負荷で
あつてこれは3〜4時間継続するし、負荷の大き
さも徐々に増大する傾向を示す。又、時計が磁場
中にさらされた時、低温におかれたとき、大きい
外乱が加わつたときにもモーターにとつては負荷
となるがこのような負荷は個人差携帯条件によつ
て大きさ、継続時間等、大幅に変化するものであ
る。従つて常に負荷の検出を行なうのが好まし
く、狭駆動パルスで駆動中はもちろん、広駆動パ
ルスで駆動中も負荷の大きさを検出し、負荷が小
さくなれば直ちに狭パルスに復帰させるように構
成することが最も効果的である。
FIG. 7 is a block diagram showing the configuration of the present invention, where 25 is a time standard oscillator, 26 is a circuit including an oscillation circuit, a frequency dividing circuit, etc., 27 is a pulse motor drive circuit, and 28 is a pulse motor. The configuration is the same as a conventional electronic wristwatch. 29 is a load detection circuit that detects the load based on the induced current waveform after application of a drive pulse as explained in FIGS. 4 and 6. 30
A control circuit is a circuit that controls the drive of the pulse motor 28 according to the state of the load detected by the load detection circuit 29, and normally controls to supply a narrow drive pulse when there is no load and a wide drive pulse when there is a load. This control system will be explained with reference to FIG. 8th
The figure shows the state of the driving pulses, and the states supplied as described above in the section of the pulse motor are shown as pulses 31 and 32. pulse 3
1 and 32 are narrow pulse widths in the no-load state. After applying the pulses 31 and 32, the detection circuit of FIG. 7 detects a load condition, which is either no load or a small load condition. That is, since the load detection after pulse 31 was determined to be no load, the next pulse 32 has a narrow pulse width, and since the load detection after pulse 32 was also determined to be no load, the next pulse 33 also has a narrow pulse width. In load detection after pulse 33, it was determined that the vehicle was in a loaded state. In this case, several tens of milliseconds after the pulse 33, a second drive pulse 34 with a wide pulse width is applied with the same polarity as the pulse 33 (that is, the same current direction). Therefore, the next driving pulse 35 is driven with a wide pulse width. Then, the magnitude of the load is detected based on the induced current waveform after applying this pulse 35, and it is determined whether driving with a narrow pulse width is sufficient.
If not, driving continues with a wider pulse width. When the load is determined to be small by the load detection after pulse 36, the next driving pulse 37 is applied.
returns to the initial narrow pulse width. In addition, pulse 3
To explain the relationship between pulse 33 and pulse 34, pulse 33
When a large load is detected by driving the
sec later, a pulse 34 with a wide pulse width is applied.This means that the load is determined to be large by load detection after the pulse 33, but it is difficult to determine whether the rotor has operated at this time, as shown in Figure 6. The induced current waveform shifts to the right and attenuates as the load increases. When the rotor does not operate, no induced current is produced, but it is difficult to distinguish this from the situation in which the rotor operates smoothly when the load is close to its limit. If the load increases gradually, even if the load is determined to be large, the rotor will still be operating at the pulse 33 at that time, and if the load suddenly becomes too large to be driven by a narrow pulse width, the rotor will not operate at the pulse 33. It doesn't work. It is difficult to distinguish between the two. Therefore, it is easy to set the load detection after pulse application so that there is some margin. In this configuration, pulse 34 is applied. When the rotor operates with pulse 33,
Since the pulse 34 is a pulse in the same direction as the pulse 33, this pulse 34 is a pulse with an opposite phase, and the rotor does not rotate. Further, when the rotor is not operated by pulse 33, it is driven by pulse 34. At this time, the rotor is driven with a delay of several tens of milliseconds, but this is not visible to the eye as an operation of the second hand, and there is no need to worry about unsightliness caused by this. Next, in this configuration, the load is detected even when driving with a wide pulse width, but this is to reduce the power consumption as much as possible, and also because the load applied to the watch does not always have the same characteristics. This is because it can efficiently deal with various loads that depend on the carrying conditions. That is, the largest load applied to the motor is the load for operating the calendar mechanism, which continues for 3 to 4 hours, and the magnitude of the load also tends to increase gradually. In addition, when the watch is exposed to a magnetic field, placed at low temperatures, or subjected to large disturbances, it also places a load on the motor, but the magnitude of this load varies depending on individual carrying conditions. , duration, etc., vary significantly. Therefore, it is preferable to constantly detect the load, and the structure is such that the size of the load is detected not only while driving with narrow drive pulses, but also while driving with wide drive pulses, and immediately returns to narrow pulses when the load becomes small. It is most effective to do so.

以上が、本発明の構成であるが、次に本発明の
具体的実施例につき説明する。第9図は、本発明
になる時計の負荷検出回路及び駆動パルス制御回
路の一例である。第9図中25は発振回路、26
は分周回路であり、28はモーター、27は駆動
回路、29はモーター負荷状態検出回路であり、
30は制御回路で各々第7図に対応している。以
下、回路素子について順次説明していく。39の
NAND GATE出力は無負荷状態のモーターを駆
動する際の狭いパルスを作る為のクロツクあり、
例えば1秒信号の立下りに対して5msec遅れた
クロツクパルスを発生する。この時デイレイフリ
ツプフロツプ42は、入力の1秒信号を5msec
遅らせて出力する事になり、ゲート46の出力に
5msec幅の狭パルスが発生する。フリツプフロ
ツプ44は、128Hzをクロツク入力とするデイレ
イフリツプフロツプで44の出力は入力1秒信号
に対し7.8msec遅れる。従つて、ゲート47の出
力に7.8msec幅のパルスが得られ、これを有負荷
時の駆動用広駆動パルスとする。ゲート40およ
びゲート50は駆動パルス印加後にローターの動
作によつて生ずる電流波形の極小部分が現われる
までの時間に対し無負荷状態と有負荷状態を判別
するパルスを発生するためのクロツクであり、ゲ
ート40は狭駆動パルス駆動時の判定用、ゲート
50は広駆動パルス駆動用の判定用である。そし
て42と44と同様の動作によつて43と48、
および51と52の出力に判定基準パルスを得
る。
The configuration of the present invention has been described above. Next, specific embodiments of the present invention will be described. FIG. 9 is an example of a load detection circuit and a drive pulse control circuit of a timepiece according to the present invention. In Figure 9, 25 is an oscillation circuit, 26
is a frequency dividing circuit, 28 is a motor, 27 is a drive circuit, 29 is a motor load state detection circuit,
Reference numeral 30 denotes a control circuit, each corresponding to the one shown in FIG. Hereinafter, the circuit elements will be explained one by one. 39 of
The NAND GATE output has a clock to create narrow pulses when driving the motor under no-load conditions.
For example, a clock pulse is generated that is delayed by 5 msec with respect to the falling edge of a 1 second signal. At this time, the delay flip-flop 42 receives the input 1 second signal for 5 msec.
The output is delayed, and a narrow pulse with a width of 5 msec is generated at the output of the gate 46. The flip-flop 44 is a delay flip-flop which receives a 128 Hz clock as input, and its output is delayed by 7.8 msec with respect to the input 1 second signal. Therefore, a pulse with a width of 7.8 msec is obtained at the output of the gate 47, and this is used as a wide drive pulse for driving when a load is applied. The gates 40 and 50 are clocks for generating pulses for determining the no-load state and the loaded state for the time until the minimum portion of the current waveform generated by rotor operation appears after the application of the drive pulse. The gate 40 is for determining when driving with a narrow driving pulse, and the gate 50 is used for determining when driving with a wide driving pulse. Then, by the same operation as 42 and 44, 43 and 48,
And the determination reference pulses are obtained at the outputs of 51 and 52.

第10図58は、ゲート46の出力狭パルスに
相当し、59はゲート48出力の判定基準パルス
に相当する。ゲート41は、補正パルス発生回路
であつて、パルス幅は7.8msecの広パルス、発生
位置は、ゲート46域は47のパルスに対して、
例えば30msec遅れる。第10図66にその例を
示す。ゲート41の入力端子57は、後述する補
正信号であつて、該補正信号がHIGHになつた場
合のみ41の出力に補正パルスを発生し、後段に
供給する。ゲート39,40,41,50の入力
信号は、前記パルスを得る為の信号で、カウンタ
26の出力を適当に組み合せる。ゲート89,4
9は、上記パルスを駆動用インバータ14,15
に対して分離、1秒おきに交互に出力させる回路
である。フリツプフロツプ90は通常その出力Q
はLOWでゲート47を閉じているが、補正パル
スがゲート41の出力端子に発せられた場合には
セツトされその出力QがHIGHになり、ゲート4
7を開き、広駆動パルスを後段に出力するように
なつている。
10 corresponds to the output narrow pulse of the gate 46, and 59 corresponds to the judgment reference pulse of the gate 48 output. The gate 41 is a correction pulse generation circuit, and the pulse width is a wide pulse of 7.8 msec, and the generation position is in the gate 46 area with respect to the 47 pulses.
For example, there is a delay of 30msec. An example is shown in FIG. 1066. The input terminal 57 of the gate 41 is a correction signal which will be described later, and only when the correction signal becomes HIGH, a correction pulse is generated at the output of the gate 41 and supplied to the subsequent stage. The input signals to the gates 39, 40, 41, and 50 are signals for obtaining the above-mentioned pulses, and are appropriately combined with the outputs of the counter 26. Gate 89,4
9 is the inverter 14, 15 for driving the above pulse.
This is a circuit that separates the signals and outputs them alternately every second. Flip-flop 90 typically has its output Q
is LOW and closes gate 47, but when a correction pulse is issued to the output terminal of gate 41, it is set and its output Q becomes HIGH, and gate 47 is closed.
7 is opened to output a wide drive pulse to the subsequent stage.

第9図ブロツク29は、駆動パルス印加後のモ
ーターの動作状態よりモーター負荷を検出する回
路であり、ゲート91,92はそれぞれ狭パルス
時、広駆動パルス時における負荷判定用ゲートで
ある。以下、先ず狭パルス時の負荷検出について
説明する。53,54は、トランスミツシヨンゲ
ートであつて、駆動用インバータ14,15の出
力を駆動信号に応じて交互に選択する。
Block 29 in FIG. 9 is a circuit for detecting the motor load from the operating state of the motor after application of a drive pulse, and gates 91 and 92 are gates for determining the load at the time of a narrow pulse and at the time of a wide drive pulse, respectively. Hereinafter, first, load detection during narrow pulses will be explained. Reference numerals 53 and 54 are transmission gates that alternately select the outputs of the drive inverters 14 and 15 in accordance with the drive signal.

53,54の出力は結合されてコンデンサを介
し、微分増幅器55に入力される。53,54の
出力信号の内、無負荷状態の波形と有負荷状態の
波形をそれぞれ第10図60,61に示す。微分
回路は、この場合ピーク検出器として動作し、微
分回路出力を更にインバータを通して得た信号は
各ピークで反転する矩形波となり、60に対して
は62,61に対しては64の信号が得られる。
62及び64の信号において、駆動パルス印加後
の立下り位置を検出する回路ゲート56であつて
出力検出信号として63,65を得る。この立下
り位置が前記判定基準パルス59の内に含まれる
状態を無負荷状態と判定し、パルス59の内に含
まれない場合を有負荷状態と判定する。NANDゲ
ート116と117によつて形成されている。フ
リツプフロツプの出力57は、ゲート115の入
力となる1秒信号によつてHIGHにセツトされて
おり、検出信号63がゲート91を介して入力さ
れると出力57がLOWにリセツトされる。しか
し検出信号65はゲート48の出力59によつて
ゲート91を通過できないので、出力57は
HIGH状態を保つことになる。検出信号65は明
らかに有負荷状態と判定され57はHIGHとな
る。この結果、波形61の場合に対しては、補正
パルス66が引き続いて印加され、66によつて
ローターの回転は完結する。但し、前述した如く
66が印加される以前にローターの回転が完結し
ている場合も含まれる。補正パルス66は、フリ
ツプフロツプ90をセツトし、ゲート47をON
にし次の駆動パルスは広パルスが供給される。そ
して、この広駆動パルスでの駆動後も上で述べた
狭駆動パルスでの負荷検出と同様に負荷の状態を
検出する。即ち第4図で示した如き広駆動パルス
時の誘起電流波形の最初の極小値がゲート52で
設定された時間内に発生すれば、無負荷状態と、
発生しなければ有負荷状態としてゲート92で判
定される。そしてゲート92の出力があつたとき
(無負荷状態)フリツプフロツプ90のクロツク
端子に入力され、その出力QはLOWとなりゲー
ト47を閉じ、次の駆動パルスは狭パルスとな
る。広パルスが供給されている間、57はLOW
状態にあり、補正パルスは出力されない。これ
は、広パルス駆動時では、モーターは充分な出力
トルクがあるものと考えられるからである。
The outputs of 53 and 54 are combined and input to a differential amplifier 55 via a capacitor. Of the output signals 53 and 54, waveforms in a no-load state and a waveform in a loaded state are shown in FIGS. 60 and 61, respectively. The differentiating circuit operates as a peak detector in this case, and the signal obtained by passing the differentiating circuit output through an inverter becomes a rectangular wave that is inverted at each peak, so that a signal of 62 for 60 and 64 for 61 is obtained. It will be done.
In the signals 62 and 64, the circuit gate 56 detects the falling position after application of the drive pulse, and output detection signals 63 and 65 are obtained. A state in which this falling position is included in the determination reference pulse 59 is determined to be a no-load state, and a state in which this falling position is not included in the pulse 59 is determined to be a loaded state. It is formed by NAND gates 116 and 117. The output 57 of the flip-flop is set HIGH by the 1 second signal input to the gate 115, and when the detection signal 63 is input through the gate 91, the output 57 is reset to LOW. However, since the detection signal 65 cannot pass through the gate 91 due to the output 59 of the gate 48, the output 57 is
It will stay HIGH. The detection signal 65 is clearly determined to be in a loaded state, and the signal 57 becomes HIGH. As a result, for the case of waveform 61, a correction pulse 66 is subsequently applied, which completes the rotation of the rotor. However, as described above, this also includes the case where the rotation of the rotor is completed before 66 is applied. The correction pulse 66 sets the flip-flop 90 and turns on the gate 47.
Then, a wide pulse is supplied as the next driving pulse. After driving with this wide drive pulse, the state of the load is detected in the same way as the load detection with the narrow drive pulse described above. That is, if the first minimum value of the induced current waveform during the wide drive pulse as shown in FIG. 4 occurs within the time set by the gate 52, a no-load state is established.
If it does not occur, the gate 92 determines that it is a loaded state. When the output of the gate 92 is applied (no load state), it is input to the clock terminal of the flip-flop 90, and its output Q becomes LOW, closing the gate 47, and the next driving pulse becomes a narrow pulse. 57 is LOW while wide pulse is supplied
state, and no correction pulse is output. This is because the motor is considered to have sufficient output torque during wide pulse driving.

かかる本実施例において、第9図に示すように
負荷検出回路29は検出回路110と、判定回路
111から構成されており、検出回路110はト
ランスミツシヨンゲート53,54と、微分増幅
回路55と、NANDゲート56を有している。判
定回路111は狭駆動パルス時の判定用ゲート9
1と、広駆動パルス時の判定用ゲート92から成
る。また制御回路30は狭駆動パルス発生回路1
13と、広駆動パルス発生回路114、及びフリ
ツプフロツプ90からなる記憶回路及び狭駆動パ
ルスと広駆動パルスを選択するゲート回路47か
ら構成される。狭駆動パルス発生回路はNANDゲ
ート39、フリツプフロツプ42、NANDゲート
46、インバータ118からなり、広駆動パルス
発生回路はフリツプフロツプ44と、NANDゲー
ト47及びインバータ118からなる。
In this embodiment, as shown in FIG. 9, the load detection circuit 29 includes a detection circuit 110 and a determination circuit 111, and the detection circuit 110 includes transmission gates 53, 54, a differential amplifier circuit 55, and a differential amplifier circuit 55. , and a NAND gate 56. The judgment circuit 111 is a gate 9 for judgment at the time of a narrow drive pulse.
1, and a gate 92 for determination at the time of a wide drive pulse. The control circuit 30 also includes the narrow drive pulse generation circuit 1.
13, a wide drive pulse generation circuit 114, a memory circuit consisting of a flip-flop 90, and a gate circuit 47 for selecting a narrow drive pulse and a wide drive pulse. The narrow drive pulse generation circuit consists of a NAND gate 39, a flip-flop 42, a NAND gate 46, and an inverter 118, and the wide drive pulse generation circuit consists of a flip-flop 44, a NAND gate 47, and an inverter 118.

ピーク検出回路としては、55の微分増幅回路
の他に、様々な方式が考えられる。第18図は、
遅延回路を用いたピーク検出回路のブロツク図で
図中53,54はトランスミツシヨンゲート、8
0は第9図55に代る一般的な増幅器、81は遅
延回路、82は80及び81の出力を入力する比
較器である。増幅器80の一例を第13図又は第
14図に示す。前述したモーター駆動検出波波形
23,24等は実質的に電源レベル付近に発生す
る数mV〜数10mV程度の信号である為、抵抗6
6,67で分圧し、増幅器の入力動作レベルに変
換してやる。端子68には、第16図76の波形
が現われる。第14図は、第13図を改良した回
路であつて、抵抗67の代りにMOSトランジス
タを挿入し、増幅器入力レベルが動作レベルにな
る様にトランジスタ69のチヤンネルインピーダ
ンスを制御してやる帰環回路をもつ、ブロツク7
0は出力レベルを検出する回路である。第15図
は遅延回路81の簡単な実施例であつて、71,
73はトランスミツシヨンゲート、72,74は
負荷コンデンサである。この場合、端子68の入
力信号76は出力端子において77の如く遅延す
る。第17図は、この波形を模型的に表わしたも
ので、入力信号76はトランスミツシヨンゲート
71によつて、コンデンサ72に伝えられ72の
端子電圧波形は79となる。更に、トランスミツ
シヨンゲート73によつて出力端子75には、波
形77が表われる。比較器82は波形76と77
が入力される時、78に示す矩形信号を出力す
る。遅延回路としては第15図が適しているが、
他に入力信号周波数が比較的低いため、バケツリ
レー型データ転送素子等も適する。
As the peak detection circuit, various systems can be considered in addition to the 55 differential amplifier circuit. Figure 18 shows
This is a block diagram of a peak detection circuit using a delay circuit. In the figure, 53 and 54 are transmission gates, and 8
0 is a general amplifier replacing 55 in FIG. 9, 81 is a delay circuit, and 82 is a comparator to which the outputs of 80 and 81 are input. An example of the amplifier 80 is shown in FIG. 13 or 14. Since the motor drive detection waveforms 23, 24, etc. mentioned above are signals of several mV to several tens of mV that are substantially generated near the power supply level, the resistor 6
The voltage is divided by 6 and 67 and converted to the input operating level of the amplifier. A waveform shown in FIG. 16 76 appears at the terminal 68. FIG. 14 is an improved circuit of FIG. 13, in which a MOS transistor is inserted in place of the resistor 67, and it has a return circuit that controls the channel impedance of the transistor 69 so that the amplifier input level becomes the operating level. , block 7
0 is a circuit that detects the output level. FIG. 15 shows a simple embodiment of the delay circuit 81, in which 71,
73 is a transmission gate, and 72 and 74 are load capacitors. In this case, the input signal 76 at terminal 68 is delayed as 77 at the output terminal. FIG. 17 schematically represents this waveform. Input signal 76 is transmitted to capacitor 72 by transmission gate 71, and the terminal voltage waveform of 72 becomes 79. Furthermore, a waveform 77 appears at the output terminal 75 by the transmission gate 73. Comparator 82 detects waveforms 76 and 77
When input, a rectangular signal shown at 78 is output. Figure 15 is suitable as a delay circuit, but
In addition, since the input signal frequency is relatively low, a bucket brigade type data transfer element or the like is also suitable.

本発明における負荷検出方式は時計体に加わる
磁界或は衝撃等に対しても有効な動作をすること
が確められている。第19図は直流磁界をパルス
モーターのコイル方向に加えた場合の検出電流波
形である。83は外部磁界がモーター内コアに誘
起する磁場と駆動用磁場の方向が相反する場合で
あり、84は両磁場が同方向にある場合である。
83,84において、波形85,86は外部磁場
が零にあり、ほぼ同一波形とみなせる。87,8
8は外部磁界が40Gaussの時の波形である。波形
より83の方向の動作は外部磁界が強くなる程動
作しにくくなり、負荷が大きくなつた場合の動作
と同一特性を示す。従つて本発明になる時計回路
にあつては外部磁界の影響に対しても有効な動作
を示し、実験的に外部磁界に対する強度が従来の
時計と何ら変らない事が確立されている。第19
図87の場合、波形の極小位置が判定基準パルス
以後に現われるため、87′で示す補正信号が加
わつている。耐衝激性についても以上の説明から
本発明が有効な効果をもつものであることは極め
て容易に類推されよう。
It has been confirmed that the load detection method of the present invention operates effectively even in the case of magnetic fields or shocks applied to the watch body. FIG. 19 shows a detected current waveform when a DC magnetic field is applied in the direction of the coil of the pulse motor. 83 is a case where the directions of the magnetic field induced in the motor inner core by an external magnetic field and the driving magnetic field are opposite to each other, and 84 is a case where both magnetic fields are in the same direction.
At 83 and 84, waveforms 85 and 86 have zero external magnetic field, and can be considered to be substantially the same waveforms. 87,8
8 is a waveform when the external magnetic field is 40 Gauss. According to the waveform, the operation in the direction 83 becomes more difficult as the external magnetic field becomes stronger, and exhibits the same characteristics as the operation when the load becomes large. Therefore, the timepiece circuit according to the present invention operates effectively even under the influence of external magnetic fields, and it has been experimentally established that the strength against external magnetic fields is no different from that of conventional timepieces. 19th
In the case of FIG. 87, since the minimum position of the waveform appears after the determination reference pulse, a correction signal indicated by 87' is added. From the above explanation, it can be easily inferred that the present invention has an effective effect on impact resistance as well.

以上本発明の実施例につき詳説したが、本発明
はここで述べた実施例に限定されるものではなく
種々の改良変更応用が可能である。例えば電気機
械変換機構はここで述べたパルスモーターに限定
されるものではない。パルスモーターの内第11
図に示すパルスモーターであつても全く同じ構成
で実現できる。第11図のパルスモーターは、ロ
ーター100が永久磁石で作られ、ステーター1
01は第1図と違つてギヤツプのない一体型であ
るとともにローターの静的位置を定めるためのノ
ツチ102,103が形成されている。104は
駆動コイルである。この様なパルスモーターは、
ステーター101が接続しているため、駆動後の
誘起電流は第12図に示すように、第4図、第6
図に比し若干異なる。しかし、無負荷時の波形1
05,105′、負荷時の波形106,106′の
関係は基本的には同様であり、同じ方式で実現で
きることが理解されよう。
Although the embodiments of the present invention have been described in detail above, the present invention is not limited to the embodiments described here, and various improvements and modifications can be made. For example, the electromechanical conversion mechanism is not limited to the pulse motor described here. 11th pulse motor
Even the pulse motor shown in the figure can be realized with exactly the same configuration. In the pulse motor shown in FIG. 11, the rotor 100 is made of a permanent magnet, and the stator 1
01 is of a one-piece type with no gap, unlike the one shown in FIG. 1, and is provided with notches 102 and 103 for determining the static position of the rotor. 104 is a drive coil. This kind of pulse motor is
Since the stator 101 is connected, the induced current after driving is as shown in FIG. 4 and 6.
It is slightly different from the figure. However, waveform 1 at no load
It will be understood that the relationships between the waveforms 05 and 105' and the load waveforms 106 and 106' are basically the same and can be realized using the same method.

以上の如く本発明の構成によれば、駆動電流印
加後コイルに発生する誘起電流を検出することに
より負荷状態を判定するとともに、判定状態によ
り次に出力される駆動パルスが狭駆動パルスか広
駆動パルスかを記憶する記憶回路を設け、記憶回
路の出力に応じてゲート回路により狭駆動パルス
と広駆動パルスを選択するものなので、常に最適
な駆動パルス幅でパルスモーターを駆動すること
ができ、確実な作動と低消費電力化を同時にもた
らすものである。
As described above, according to the configuration of the present invention, the load state is determined by detecting the induced current generated in the coil after the drive current is applied, and depending on the determination state, the next drive pulse output is a narrow drive pulse or a wide drive pulse. A memory circuit is provided to remember whether the pulse is a pulse, and a gate circuit selects a narrow drive pulse or a wide drive pulse according to the output of the memory circuit, so the pulse motor can always be driven with the optimal drive pulse width, ensuring reliable operation. This provides both smooth operation and low power consumption.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は本発明に係る電子腕時計のパルスモー
タの例を示す。第2図、第3図は従来の回路構成
を示し、第4図は従来の時計におけるパルスモー
タ駆動コイルの電流波形を示す。第5図はパルス
モーターの駆動パルス幅に対する出力トルクと消
費電力の関係図である。第6図は従来の駆動パル
スよりも狭いパルス幅で、モーターを駆動した場
合のコイル電流波形である。第7図は本発明にな
る時計の回路ブロツクを表わす。第8図は本発明
になる回路によるモータ駆動パルスのタイムチヤ
ート例である。第9図は第8図のブロツク回路の
一具体例。第10図は第9図における負荷検出部
のタイムチヤート例である。第11図は本発明に
係る電子腕時計のパルスモータの例を示す。第1
2図は第11図のパルスモーターにおける狭パル
ス駆動時のコイル電流波形である。第13図〜第
18図は第9図における負荷検出部の別の例を示
すものである。第19図は本発明になる電子腕時
計に直流磁界を印加した場合のコイル電流波形の
変化を示す。 25……発振回路、26……分周回路、27…
…駆動回路、28……モータ、29……モータ負
荷検出判定回路、30……制御回路、31〜33
……狭パルス駆動信号、34……補正信号、35
……広パルス駆動信号、59……負荷判定基準パ
ルス、60……無負荷時検出信号、61……有負
荷時検出信号。
FIG. 1 shows an example of a pulse motor for an electronic wristwatch according to the present invention. 2 and 3 show conventional circuit configurations, and FIG. 4 shows a current waveform of a pulse motor drive coil in a conventional timepiece. FIG. 5 is a diagram showing the relationship between output torque and power consumption with respect to the drive pulse width of the pulse motor. FIG. 6 shows the coil current waveform when the motor is driven with a pulse width narrower than the conventional drive pulse. FIG. 7 shows a circuit block of a timepiece according to the invention. FIG. 8 is an example of a time chart of motor drive pulses by the circuit according to the present invention. FIG. 9 shows a specific example of the block circuit shown in FIG. FIG. 10 is an example of a time chart of the load detection section in FIG. 9. FIG. 11 shows an example of a pulse motor for an electronic wristwatch according to the present invention. 1st
FIG. 2 shows a coil current waveform during narrow pulse driving in the pulse motor of FIG. 11. 13 to 18 show other examples of the load detection section in FIG. 9. FIG. 19 shows changes in the coil current waveform when a DC magnetic field is applied to the electronic wristwatch according to the present invention. 25... Oscillation circuit, 26... Frequency dividing circuit, 27...
... Drive circuit, 28 ... Motor, 29 ... Motor load detection judgment circuit, 30 ... Control circuit, 31 to 33
... Narrow pulse drive signal, 34 ... Correction signal, 35
...Wide pulse drive signal, 59...Load judgment reference pulse, 60...No load detection signal, 61...Load detection signal.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 1 発振回路25、前記発振回路の出力を分周す
る分周回路26、前記分周回路の出力信号に基づ
いて作動する駆動回路27、コイルと永久磁石ロ
ータとステータから構成され前記駆動回路によつ
て駆動されるパルスモータ28とを有する電子時
計において、前記コイルに接続され駆動電流が印
加された後に前記コイルに発生する誘起電流から
ロータ負荷を検出する負荷検出回路29と、前記
分周回路26と前記駆動回路27の間に接続され
前記負荷検出回路の出力に応じて狭駆動パルスと
広駆動パルスを選択的に前記駆動回路に出力する
制御回路30とから成り、前記負荷検出回路29
は前記コイルに発生する誘起電流に応じて負荷検
出信号を出力する検出回路110と、前記検出回
路110に接続され前記負荷検出信号から負荷状
態を判定する判定回路111とから構成され、前
記制御回路30は前記狭駆動パルスを形成する狭
駆動パルス発生回路113と、前記広駆動パルス
を形成する広駆動パルス発生回路114と、前記
判定回路111の出力に応じて次に出力する駆動
パルスが前記広駆動パルスか前記狭駆動パルスか
を記憶する記憶回路90と、前記記憶回路90の
出力に応じて前記狭駆動パルスと前記広駆動パル
スを選択するゲート回路47とから構成されたこ
とを特徴とする電子時計。
1. An oscillation circuit 25, a frequency division circuit 26 that divides the frequency of the output of the oscillation circuit, a drive circuit 27 that operates based on the output signal of the frequency division circuit, and a coil, a permanent magnet rotor, and a stator. The electronic timepiece includes a load detection circuit 29 that is connected to the coil and detects a rotor load from an induced current generated in the coil after a drive current is applied, and a pulse motor 28 that is driven by the frequency dividing circuit 26. and a control circuit 30 that is connected between the drive circuit 27 and the load detection circuit 27 and selectively outputs narrow drive pulses and wide drive pulses to the drive circuit according to the output of the load detection circuit.
is composed of a detection circuit 110 that outputs a load detection signal according to the induced current generated in the coil, and a determination circuit 111 that is connected to the detection circuit 110 and determines the load state from the load detection signal, and the control circuit Numeral 30 includes a narrow drive pulse generation circuit 113 for forming the narrow drive pulse, a wide drive pulse generation circuit 114 for forming the wide drive pulse, and a drive pulse to be outputted next depending on the output of the determination circuit 111. The present invention is characterized in that it is comprised of a memory circuit 90 that stores whether the drive pulse is a drive pulse or the narrow drive pulse, and a gate circuit 47 that selects the narrow drive pulse or the wide drive pulse according to the output of the memory circuit 90. electronic clock.
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JPS6258189A (en) * 1985-09-09 1987-03-13 Seiko Instr & Electronics Ltd Dc magnetic field detecting analogue electronic timepiece

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