JPS6230596B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、一つのステツプモータを周波数の異
なる何種類かの駆動パルスによつて駆動する指針
表示電子時計に関する。

ステツプモータの駆動速度を変化させること
は、指針表示電子時計の多機能化を進める上で非
常に有効な手段となる。例えば、１組（又は１
本）の指針に機能Ａと機能Ｂを持たせる場合、機
能Ａと機能Ｂが切替わる時には通常の運針速度よ
りも速い運針速度により指針の指示位置を変化さ
せる必要がある。又、１組（または１本）の指針
が単独の機能を有する場合でも、例えば、ストツ
プウオツチ機能を考えた場合、通常の運針速度よ
りも早い運針速度で指針の指示位置を変化させる
ことができれば、スプリツト機能（途中時間表示
機能）が可能になる等、多機能化が可能となる。

ステツプモータの駆動速度を変化させるには、
周波数の異なる何種類かの駆動パルスを用意し、
制御回路により、その都度必要な駆動パルスを選
択すれば良い。

第１図は、16Hz信号から形成される駆動パルス
P₁₆と、１Hz信号から形成される駆動パルスP₁と
が切り替わるタイミングを図示したものである。

第１図に於いて、駆動パルスP₁₆と駆動パルス
P₁との間隔Ｔが、ステツプモータの過渡振動期間
よりも小さくなると、ステツプモータが作動しな
い可能性がある。

ステツプモータの誤動作は、即、指針の指示位
置ずれにつながり、正確な計測時間をセールスポ
イントにしている電子時計には重大な欠点とな
る。

本発明は、かかる欠点を除去するもので、その
目的は、周波数の異なる何種類かのステツプモー
タ駆動パルスによつて駆動されるステツプモータ
を有する指針表示電子時計に於いて、或る周波数
のステツプモータ駆動パルスから他の周波数のス
テツプモータ駆動パルスに切り替わる際に、両ス
テツプモータ駆動パルスの間に必ず過度振動期間
以上の間隔を設け、ステツプモータの誤動作をな
くすことにある。

以下、実施例に基づき本発明を詳しく説明す
る。

実施例 １ 第２図は、帰零機能及びスプリツト表示機能を
有する指針表示ストツプウオツチの１秒の桁を表
示するための構成例である。

第２図ａに於いて、発振回路１は水晶振動子を
源振として32768Hzの発振をする。分周回路２は
32768Hz順次分周して128Hz信号φ₁₂₈を出力す
る。分周回路３は128Hz信号φ₁₂₈を順次分周して
16Hz信号φ₁₆を出力する。スイツチ４はモード制
御回路９より出力されるスタート・ストツプ信号
Stが“Hi”の時にだけ閉じる。分周回路５はス
イツチ４が閉じている時にだけ128Hz信号φ₁₂₈を
順次分周して、ストツプウオツチの時間計測の基
準となる１Hz信号φ_１を出力する。モード制御回
路９は、ストツプウオツチの時間計測の開始及び
停止を指令するスタート・ストツプ信号St、途中
時間の表示及び途中時間の表示の解除を指令する
スプリツト信号Sp，指針の帰零を指令するリセ
ツト信号Reを出力する。スタート・ストツプ信
号Stは外部操作部材６が操作される度に論理状態
がサイクリツクに変わり、スタート・ストツプ信
号Stが“Hi”の時にはストツプウオツチの時間
計測が行なわれる。スプリツト信号Spは通常は
“LoW”であるが、スタート、ストツプ信号Stが
“Hi”の時に外部操作部材８が操作されると論理
状態がサイクリツクに変わり、スプリツト信号
Spが“Hi”の時には途中時間が表示され、
“LoW”になつた瞬間に途中時間の表示が解除さ
れる。リセツト信号Reは通常は“LoW”で外部
操作部材７が操作されると瞬間的に“Hi”とな
り指針の帰零を指令する。又、リセツト信号Re
が“Hi”になると、スタート・ストツプ信号St
及びスプリツト信号Spは“LoW”になる。カウ
ンター１０はストツプウオツチの時間計測の基準
となる１Hz信号φ_１をカウントする60進カウンタ
ーで、モード制御回路９より出力されるリセツト
信号Reが“Hi”になるとリセツトされる。カウ
ンター１１は指針２１の指示位置を記憶するため
の60進カウンターであり、モータ駆動信号φＭを
カウントし、端子I₁に入力する指針の零位置を記
憶するための信号Seによりリセツトされる。
尚、カウンター１０，１１はクロツクパルスの立
下がりで出力が変化する。一致検出回路１２は、
カウンター１０とカウンター１１の内容が一致し
た時には“Hi”となる一致信号Yeを出力する。
１３はモータ駆動回路であり、モータ駆動制御回
路１４、ANDゲート１５，１６、ORゲート１
７、駆動パルス成形回路１８より構成される。モ
ータ駆動制御回路１４は、モータ駆動信号φＭと
して16Hz信号φ₁₆を選択するための信号C₁₆と、
モータ駆動信号φＭとして１Hz信号φ_１を選択す
るための信号C₁とを出力する。

C₁₆は一致検出回路から出力される一致信号Ye
が“LoW”でかつスプリツト信号Spが“LoW”
の時に“Hi”となり、C₁はスタート・ストツプ
信号Stが“Hi”でかつスプリツト信号Spが
“LoW”でかつ一致信号Yeが“Hi”の時に“Hi”
となる。駆動パルス成形回路１８はモータ駆動信
号φＭをステツプモータ駆動パルスPMに変換す
る。ステツプモータ１９はステツプモータ駆動パ
ルスPMによつて作動し輪列２０に連結され、輪
列２０は指針２１が60ステツプで一周するように
構成されている。

第２図ｂに駆動パルス成形回路１８の構成例を
示す。第２図ｂに於いて、フリツプ・フロツプ２
２はスラツプモータの極性を記憶するためのもの
で、モータ駆動信号φＭの立下りでＱ及びの状
態が変化する。又、ラツチ２３は端子I₂に入力す
る256Hz信号により、フリツプフロツプ２２の出
力信号を3.9m_sec遅らせる。NORゲート２４及び
ANDゲート２５により、フリツプフロツプ２２
の出力信号とラツチ２３の出力信号のNOR及び
ANDをとると、出力端子O₁，O₂からは交互にパ
ルス幅3.9m_secのステツプモータ駆動パルスPMが
出される。尚、２６，２７はステツプモータの駆
動に必要な電流を得るためのドライバーである。

以上、第２図の様に構成すると、時間計測時に
は１Hzで運針し、スプリツト表示時には停止し、
スプリツト表示解除時から計測時間と表示が一致
するまでと、帰零時には16Hzで運針するストツプ
ウオツチが可能となる。

しかし、第２図ｂに於いて、スタート・ストツ
プ信号Stが“Hi”になりスイツチ４が閉じるタ
イミングはランダムであり、従つて16Hz信号φ₁₆
が立下がつた瞬間から１Hz信号φ_１が立下がるま
での時間、及び、１Hz信号φ_１が立下つた瞬間か
ら16Hz信号φ₁₆が立下がるまでの時間は一定では
ない。

16Hz信号φ₁₆が立下がつた瞬間にスイツチ４が
閉じたときの、φ₁₆とφ_１との関係を第３図のタ
イミングチヤートに示す。

さらに、モータ駆動信号φＭとしてφ₁₆を選択
する信号C₁₆とφ_１を選択する信号C₁とが第３図
の様なタイミングで切り替わつたとすると、切り
替わる前後のステツプモータ駆動パルスPMの間
隔Ｔは、1/128_sec＝7.8m_secとなつてしまう。現在
一般的に用いられている２極ステツプモータの過
度振動期間は、機種によつて多少異なるが、二体
型ステータの場合で20〜30m_sec、一体型ステータ
の場合で40〜50m_secであるので、第３図のタイミ
ングでステツプモータ駆動パルスが切り替わる
と、ステツプモータが誤動作する可能性が非常に
大きい。

第４図に、本発明を採用した帰零機能及びスプ
リツト表示機能を有する指針表示ストツプウオツ
チの１秒の桁を表示するための構成例を示す。

第４図において、第２図と異なる点は、モータ
駆動回路１３の中にフリツプフロツプ２８が追加
され、カウンター１０がフリツプフロツプ２８の
出力信号φ′_１をカウントするように構成されて
いることである。フリツプフロツプ２８の出力信
号φ′_１は16Hz信号φ₁₆に同期されるため、第３
図と全く同一のタイミングで、16Hz信号φ₁₆を選
択するための信号C₁₆と１Hz信号φ_１を選択する
ための信号C₁が切り替わつても、第５図のタイ
ミングチヤートに示すように、切り替わる前後の
ステツプモータ駆動パルスの間隔は1/16_sec＝
62.5m_secとなる。前述した様にステツプモータ駆
動パルスの過度振動期間は50m_sec以下であるので
ステツプモータは誤動作しない。ゲート１５，１
６，１７、フリツプフロツプ２８及びモータ駆動
制御回路１４により初換制御回路５０を形成し、
外部操作部材からの出力信号により出力信号を切
換えるとともに、分周回路の出力にもとづいて切
換時の駆動パルスの時間間隔を設定している。

第４図の様に、何種類かあるモータ駆動信号の
中で最も速い周波数のモータ駆動信号に他のモー
ター駆動信号が同期するように構成しておけば、
或る周波数のモータ駆動信号から他の周波数のモ
ータ駆動信号に切り替わつても、両モータ駆動信
号の間に必ず最も速い周波数のモータ駆動信号の
一周期以上の間隔が確保でき、その間隔は当然ス
テツプモータの過度振動期間以上となるので、ス
テツプモータの誤動作はなくなる。

以上で実施例１の説明を終わる。

実施例 ２ 第６図に、帰零機能及びスプリツト表示機能を
有するストツプウオツチの1/20秒の桁を表示する
ための構成例を示す。

第６図に於いて、第２図と異なるのは、分周回
路２９、カウンター３０、カウンター３１、一致
検出回路３２、モータ駆動制御回路３３、輪列３
４の各構成要素である。分周回路２９はスイツチ
４が閉じると128Hz信号φ₁₂₈から、1/6分周と1/7
分周を組み合わせて、20Hz信号φ₂₀を形成する。
カウンター３０はストツプウオツチの時間計測の
基準となる20Hz信号φ₂₀をカウントする20進カウ
ンターで、指針の帰零を指令するリセツト信号
Reが“Hi”になるとリセツトされる。

カウンター３１はモータ駆動信号φＭをカウン
トする20進カウンターで、端子I₁に入力する指針
の零位置を記憶するための信号Seによりリセツ
トされる。モータ駆動制御回路３３は、スター
ト・ストツプ信号Stが“Hi”でかつスプリツト
信号Spが“LoW”でかつ一致信号Yeが“Hi”の
ときに“Hi”となる20Hz信号φ₂₀を選択するため
の信号C₂₀と、スタート・ストツプ信号Stが
“LoW”でかつ一致信号Yeが“LoW”のときに
“Hi”となる16Hz信号φ₁₆を選択するための信号
C₁₆とを出力する。輪列３４は指針２１を20ステ
ツプで一周するように構成されている。

以上、第６図の様に構成すると、通常の時間計
測時には20Hzで運針し、スプリツト表示時と、ス
プリツト表示解除時から計測時間と表示が一致す
るまでとは停止し、帰零時には16Hzで運針するス
トツプウオツチが可能となる。

しかし、第６図に於いて、スタート・ストツプ
信号Stが“Hi”になりスイツチ４が閉じるタイ
ミングはランダムであり、従つて16Hz信号φ₁₆が
立下がつた瞬間から20Hz信号φ₂₀が立下がるるま
での時間、及び、20Hz信号φ₂₀が立下がつた瞬間
から16Hz信号φ₁₆が立下がるまでの時間は一定で
はない。

第６図の構成例では、16Hz運針から20Hz運針に
替わるとき（帰零中にスタートされたとき）には
指針の表示位置と計測時間とが一致するまでステ
ツプモータ駆動パルスが供給されないように構成
されているため問題ないが、20Hz運針から16Hz運
針に切り替わるとき（計測中にリセツトされたと
き）には、16Hz信号φ₁₆を選択するための信号
C₁₆が“LoW”から“Hi”に変わるのと同時に、
20Hz信号φ₂₀を選択するための信号C₂₀が“Hi”
から“LoW”に変わるため、第７図のタイミン
グチヤートから明らかな様に、切り替わる前後の
ステツプモータ駆動パルスPMの間隔Ｔが、ステ
ツプモータの過度振動期間よりも小さくなること
がある。

第８図に、本発明を採用した帰零機能及びスプ
リツト表示機能を有するストツプウオツチの1/20
秒の表示をするための構成例を示す。

第８図に於いて、第６図と異なる点は、モータ
駆動回路１３の中に、フリツプフロツプ３５と
ANDゲート３６が追加されていることである。

第６図の構成例では、前述した様に20Hz信号φ
₂₀から16Hz信号φ₁₆に切り替わるとき（時間計測
中にリセツトされたとき）に問題が起こる。第８
図では、この点を考慮して、外部操作部材７が操
作されてリセツト信号Reが“Hi”になつたとき
には16Hz信号φ₁₆を一発殺すようにしている。フ
リツプフロツプ３５の出力端子Ｑは通常は
“Hi”であるが、リセツト信号Reが“Hi”になる
とリセツトされ“LoW”となり、16Hz信号φ₁₆が
立下ると同時に再び“Hi”になる。

従つてANDゲート３６から出力される信号φ
₁₆′は、16Hz信号φ₁₆からリセツト信号Reが
“Hi”になつた時に一発パルスを引いたものにな
る。この様子を第９図のタイミングチヤートに示
す。

ゲート１５，１６，１７、フリツプフロツプ２
８、ゲート３６及びモータ駆動制御回路３３によ
り切換制御回路５０を形成している。

第９図から明らかな様に、第７図のタイミング
と全く同一のタイミングで、20Hz信号φ₂₀を選択
するための信号C₂₀と16Hz信号φ₁₂を選択するた
めの信号C₁₆が切り替わつても、ステツプモータ
駆動パルスPMの切り替わる前後の間隔Ｔは必ず
1/16_sec＝62.5m_sec以上となる。

第８図の様に、モータ駆動信号が切り替わる時
に、切り替えられる側のモータ駆動信号を一発だ
け殺すように構成しておけば、切り替わる前後の
ステツプモータ駆動パルスの間隔は、切り替えら
れる側のモータ駆動信号の一周期以上となり、当
然ステツプモータの過度振動期間以上になるの
で、ステツプモータの誤動作はなくなる。

以上で実施例２の説明を終わる。

本発明は、周波数の異なる何種類かのステツプ
モータ駆動パルスによつて駆動されるステツプモ
ータを有する指針表示電子時計に於いて、或る周
波数のステツプモータ駆動パルスから他の周波数
のステツプモータ駆動パルスに切り替わる際に、
両ステツプモータ駆動パルスの間に、必ずステツ
プモータの過度振動期間以上の間隔を設けるよう
に構成されているため、ステツプモータの誤動作
をなくすことができ、従つて、精度、信頼性の高
い多機能指針表示電子時計が得られるという実用
上優れた効果を有するものである。

尚、実施例１及び実施例２に於いてはストツプ
ウオツチを例に上げて説明しているが、本発明は
ストツプウオツチに限定されるものではない。例
えばタイマーにも応用できるし、又、１つの指針
が２つ以上の機能を有し、各機能のクロツクパル
スの間で同期がとれない場合にも応用できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は駆動パルスP₁₆と駆動パルスP₁とが切
り替わる時のタイミングチヤート、第２図ａは、
帰零機能及びスプリツト表示機能を有する指針表
示ストツプウオツチの１秒の桁を表示するための
構成例、第２図ｂは駆動パルス成形回路１８の構
成例、第３図は第２図のタイミングチヤート、第
４図は本発明を採用した帰零機能及びスプリツト
表示機能を有する指令表示ストツプウオツチの１
秒の桁を表示するための構成例、第５図は第４図
のタイミングチヤート、第６図は帰零機能及びス
プリツト表示機能を有する指針表示ストツプウオ
ツチの1/20秒の桁を表示するための構成例、第７
図は第６図のタイミングチヤート、第８図は本発
明を採用した帰零機能及びスプリツト表示機能を
有する指針表示ストツプウオツチの1/20秒の桁を
表示するための構成例、第９図は第８図のタイミ
ングチヤートである。 １……発振回路、２，３，５，２９……分周回
路、４……信号Stにより制御されるスイツチ、
６，７，８……外部操作部材、９……モード制御
回路、１０，１１……60進カウンター、１２，３
２……一致検出回路、１３……モータ駆動回路、
１４，３３……モータ駆動制御回路、１５，１
６，２５，３６……ANDゲート、１７……ORゲ
ート、１８……駆動パルス成形回路、１９……ス
テツプモータ、２０，３４……輪列、２１……指
針、２２，２８，３５……フリツプフロツプ、２
３……ラツチ、２４……NORゲート、２６，２
７……ドライバー、３０，３１………20進カウン
ター。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 発振回路１、前記発振回路からの出力信号を
   分周する第１分周回路２、前記第１分周回路の出
   力にもとづいて第１周波数をもつた第１出力信号
   を出力する第２分周回路３、前記第１分周回路の
   出力にもとづいて第２周波数をもつた第２出力信
   号を出力する第３分周回路５、前記第１分周回路
   と前記第３分周回路の間に接続され外部操作部材
   により断続されるスイツチ４、前記第１出力信号
   もしくは前記第２出力信号にもとづいて駆動パル
   スを出力する駆動回路１３、前記駆動回路により
   駆動され駆動パルス印加後に過渡振動期間を有す
   るステツプモータ１９、輪列２０を介して前記ス
   テツプモータ１９により駆動される指針２１とか
   らなり、前記駆動回路１３は、外部操作部材から
   の入力により前記第１出力信号もしくは前記第２
   出力信号を切換選択して出力するとともに、前記
   分周回路からの出力信号にもとづいて前記切換選
   択前の最後の駆動パルスと前記切換選択後の最初
   の駆動パルスの時間間隔を前記ステツプモータの
   過渡振動期間より大きく設定する切換制御回路５
   ０を備えてなることを特徴とする指針表示時計。