JP2017090362A - Electronic timepiece and electronic timepiece with radio wave correction function - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、ステップモータを備えたアナログ表示方式の電子時計および電波修正機能付き電子時計に関する。 The present invention relates to an analog display type electronic timepiece having a step motor and an electronic timepiece having a radio wave correction function.
従来、アナログ表示手段を備えた電子時計は、指針をステップモータによって駆動することが一般的である。このステップモータは、コイルによって磁化されるステータと、 磁化された円盤状の回転体であるロータで構成され、たとえば1秒毎に駆動されることで指針によって時刻を表示する。 2. Description of the Related Art Conventionally, an electronic timepiece having an analog display means is generally driven by a step motor. This step motor is composed of a stator that is magnetized by a coil and a rotor that is a magnetized disk-like rotating body, and is driven every second, for example, to display the time by a pointer.
また、近年では、ストップウォッチ、アラーム、タイマー等の付加機能を持つ多機能アナログ電子時計が商品化されている。このような多機能電子時計として、通常の秒針、分針、時針の他に、文字板上の任意の位置に専用のアラーム時分針やクロノグラフ針等を設ける提案がなされている(たとえば特許文献1参照)。 In recent years, multifunctional analog electronic watches having additional functions such as a stopwatch, an alarm, and a timer have been commercialized. As such a multi-function electronic timepiece, a proposal has been made to provide a dedicated alarm hour / minute hand, chronograph hand, etc. at an arbitrary position on the dial plate in addition to a normal second hand, minute hand and hour hand (for example, Patent Document 1). reference).
この特許文献1の多機能電子時計は、ストップウォッチ計測状態で10分間リューズ及びボタン操作が無い場合には、1/10秒クロノグラフ針が0位置を中心として左右に動く扇形運針手段を備えている。この機能により、ストップウォッチ計測中は、1秒当たり39発の駆動パルスが発生するが、クロノグラフ針の扇形運針では、1秒間に3発しか駆動パルスが発生しないため電池寿命を延ばすことができると共に、ストップウォッチ計測中であることも一目で知ることができる効果が示されている。
This multi-function electronic timepiece of
しかしながら、特許文献1で提示されている多機能電子時計の扇形運針手段は、0位置を中心にクロノグラフ針を時計回りと反時計回りに運針させるので、その都度、クロノグラフ針を動かすステップモータを1ステップずつ正転および逆転させる必要があり、大きな駆動電力が必要となる。なぜならば、ステップモータの逆転駆動は、正転駆動と比較して駆動電力が一例として10倍程度必要だからである。
However, the fan-shaped hand movement means of the multi-function electronic timepiece presented in
従って、ステップモータの逆転駆動が必要な従来例の扇形運針手段では、ステップモータの運針回数が少なくても、実際の駆動電力はかなり大きくなり問題である。また、指針を1ステップ送りの正転と逆転で扇形運針をさせると、運針のスピードが遅くなるために動きがぎこちなく、使用者に違和感を与えて好ましくない。 Therefore, in the conventional fan-shaped hand moving means that requires the reverse drive of the step motor, even if the number of times the step motor is moved is small, the actual drive power becomes considerably large. Further, if the pointer is moved in a fan-shaped manner by forward and reverse rotation by one step feeding, the speed of the hand movement becomes slow, so that the movement is awkward and the user feels uncomfortable.
本発明の目的は上記課題を解決し、時計の状態や情報を使用者に低消費電力で伝達できる指針による表示手段を備えた電子時計を提供することである。 SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to solve the above-mentioned problems and to provide an electronic timepiece having a display means with a pointer that can transmit the state and information of the timepiece to a user with low power consumption.
上記課題を解決するために、本発明の電子時計および電波修正機能付き電子時計は下記記載の構成を採用する。 In order to solve the above problems, the electronic timepiece and the electronic timepiece with a radio wave correction function of the present invention employ the following configurations.
本発明の電子時計は、指針を駆動するためのロータと、該ロータを駆動するための駆動
コイルと、を有するステップモータと、ロータを回転駆動するための駆動パルスを、駆動コイルに供給する駆動パルス生成回路と、ロータが非回転となる駆動力の微小パルスを、駆動コイルに供給する微小パルス生成回路と、を有し、駆動パルスと微小パルスを切り替え出力可能に構成されたことを特徴とする。
An electronic timepiece according to the present invention includes a step motor having a rotor for driving a pointer, a drive coil for driving the rotor, and a drive for supplying a drive pulse for rotating the rotor to the drive coil. It has a pulse generation circuit and a minute pulse generation circuit that supplies a minute pulse of a driving force that causes the rotor to be non-rotating to the drive coil, and is configured to be able to switch and output the drive pulse and the minute pulse. To do.
本発明の電子時計により、通常の駆動パルスと、ロータが非回転となる小さな駆動力を有する微小パルスと、を切り替え出力可能に構成することで、微小パルスによって指針が左右に素早く動く扇形振動運針(以下、「扇形振動」と略す)を実現できる。これにより、ステップモータを1ステップ正転、および1ステップ逆転させることなく、指針を扇形振動させることができるので、従来に比べて低消費電力で時計の状態や情報を使用者に分かりやすく伝達できる指針の扇形振動による表示手段を備えた電子時計を提供できる。 The electronic timepiece of the present invention is configured so that a normal driving pulse and a minute pulse having a small driving force that causes the rotor to be non-rotating can be switched and output so that the pointer can be quickly moved left and right by the minute pulse. (Hereinafter abbreviated as “fan-shaped vibration”). As a result, the pointer can be fan-shaped and oscillated without causing the step motor to rotate forward by one step and reverse by one step, so that the state of the watch and information can be transmitted to the user in an easy-to-understand manner with lower power consumption than in the prior art. An electronic timepiece having display means by fan-shaped vibration of the pointer can be provided.
また、微小パルスは、駆動コイルの一方の端子に出力される、ロータが非回転となる駆動力の第1パルスと、該第1パルスの出力終了直後に駆動コイルの他方の端子に出力される、ロータが非回転となる駆動力の第2パルスと、を有することを特徴とする。 Further, the minute pulse is output to one terminal of the drive coil, and is output to the other terminal of the drive coil immediately after the output of the first pulse and the first pulse of the driving force that causes the rotor to not rotate. And the second pulse of the driving force that causes the rotor to be non-rotating.
これにより、第1パルスによってステップモータを一方向に微小駆動させた後に、第2パルスによってステップモータを逆方向に微小駆動させることができるので、低消費電力でありながら、指針を素早く左右に振動させて見栄えの良い扇形振動を実現できる。 As a result, the step motor can be finely driven in one direction by the first pulse, and then the step motor can be finely driven in the reverse direction by the second pulse. This makes it possible to achieve fan-shaped vibrations that look good.
また、微小パルス生成回路は微小パルスを、1秒より短い間隔で連続出力することを特徴とする。 The minute pulse generation circuit is characterized by continuously outputting minute pulses at intervals shorter than 1 second.
これにより、微小パルスを1秒より短い間隔で連続出力することで、たとえば、1秒程度の短い期間であっても、微小パルスによって指針を高速に扇形振動させることができるので、電子時計の使用者は指針の振動を十分に認識することができる。 Thus, by continuously outputting minute pulses at intervals shorter than 1 second, for example, the pointer can be vibrated at high speed by the minute pulses even in a short period of about 1 second. The person can fully recognize the vibration of the pointer.
また、第2パルスの駆動力は、第1パルスの駆動力以下であることを特徴とする。 The driving force of the second pulse is less than or equal to the driving force of the first pulse.
これにより、第1パルスの駆動力と第2パルスの駆動力のバランスを保つことができるので、指針の正転方向と逆転方向の振動バランスが適切になり、見栄えの良い指針による扇形振動を実現できる。 As a result, the balance between the driving force of the first pulse and the driving force of the second pulse can be maintained, so that the balance of vibration in the forward and reverse directions of the pointer is appropriate, and fan-shaped vibration with a good-looking pointer is realized. it can.
また、ロータの回転を検出するための検出パルスを、駆動コイルに供給する検出パルス生成回路と、検出パルスにより発生する検出信号を検出し、ロータの回転・非回転を判定する回転検出回路と、駆動パルスとは逆方向にロータを回転させる逆転パルスを、駆動コイルに供給する逆転パルス生成回路と、を有し、微小パルス生成回路は、駆動力の異なる複数種類の微小パルスを生成可能に構成され、微小パルス生成回路が回転検出回路により回転したと判定された場合、次回の微小パルスを出力するときに、今回の微小パルスより駆動力の低い微小パルスが選択されるとともに、逆転パルス生成回路から逆転パルスが供給され、微小パルス生成回路が回転検出回路により所定回数非回転と判定された場合、次回の微小パルスを出力するときに、今回の微小パルスより駆動力の高い微小パルスが選択されることを特徴とする。 A detection pulse generation circuit for supplying a detection pulse for detecting the rotation of the rotor to the drive coil; a rotation detection circuit for detecting a detection signal generated by the detection pulse and determining rotation / non-rotation of the rotor; A reverse pulse generation circuit that supplies a reverse pulse that rotates the rotor in the opposite direction to the drive pulse to the drive coil, and the fine pulse generation circuit is configured to be capable of generating multiple types of minute pulses with different driving forces When it is determined that the minute pulse generation circuit has been rotated by the rotation detection circuit, a minute pulse having a lower driving force than the current minute pulse is selected when the next minute pulse is output, and the reverse pulse generation circuit When a reverse pulse is supplied from and the minute pulse generation circuit determines that the rotation detection circuit has not rotated a predetermined number of times, the next minute pulse is output. Characterized in that the high fine pulses driving force from the current minute pulse is selected.
これにより、電池電圧の変動等によって微小パルスの駆動力が変化し、回転振動しているロータが誤って1ステップ回転した場合、その回転を検出し、逆転パルスによってロータを逆転させることで、誤動作のない扇形振動を継続できる。また、微小パルスの駆動力を選択し調整できるので、使用者に対して視認性に優れた扇形振動を実現できる。 As a result, when the driving force of a minute pulse changes due to fluctuations in battery voltage, etc., and the rotor that is oscillating rotationally rotates one step by mistake, the rotation is detected, and the rotor is reversed by a reverse rotation pulse. Can continue fan-shaped vibration without noise. Further, since the driving force of the minute pulse can be selected and adjusted, fan-shaped vibration having excellent visibility for the user can be realized.
また、検出パルスは、第1パルス出力後に出力され、回転検出回路により非回転したと
判定された場合、第2パルスが出力され、回転検出回路により回転したと判定された場合、第2パルスに代わり逆転パルスが出力されることを特徴とする。
The detection pulse is output after the first pulse is output. When it is determined that the rotation detection circuit has not rotated, the second pulse is output. When the rotation detection circuit determines that the rotation has been rotated, the second pulse is output. Instead, a reverse pulse is output.
これにより、微小パルスの第1パルス出力後に回転検出が実施されるので、第1パルスによって誤って1ステップ回転したロータを逆転パルスによって逆転させることができ、第1パルスによる誤回転を補正して誤動作のない扇形振動を継続できる。 As a result, rotation detection is performed after the first pulse of the minute pulse is output, so the rotor that has been rotated one step by the first pulse can be reversed by the reverse rotation pulse, and the erroneous rotation due to the first pulse can be corrected. Fan-shaped vibration without malfunction can be continued.
また、検出パルスは、第1パルスと異なる側の端子に出力される第1検出パルスと、該第1検出パルスの出力終了後、第1パルスと同じ側の端子に出力される第2検出パルスと、を有し、第1検出パルスにより発生する第1検出信号の検出位置により、微小パルスの駆動力が選択されることを特徴とする。 The detection pulse includes a first detection pulse output to a terminal on a different side from the first pulse, and a second detection pulse output to a terminal on the same side as the first pulse after the output of the first detection pulse is completed. The driving force of the minute pulse is selected according to the detection position of the first detection signal generated by the first detection pulse.
これにより、第1検出信号の検出位置に応じて微小パルスの駆動力を選択し調整するので、電池電圧の変動等による微小パルスの駆動力の変化をきめ細かく補正でき、誤回転が少なく指針の振動振幅が安定した扇形振動を実現できる。 As a result, the driving force of the minute pulse is selected and adjusted according to the detection position of the first detection signal, so that the change in the driving force of the minute pulse due to the battery voltage fluctuation can be finely corrected, and there is little false rotation and the vibration of the pointer Fan-shaped vibration with stable amplitude can be realized.
また、第1検出パルスにより発生する第1検出信号の検出位置により、第2パルスの出力位置が変更されることを特徴とする。 Further, the output position of the second pulse is changed depending on the detection position of the first detection signal generated by the first detection pulse.
これにより、第1検出信号の検出位置に応じて第2パルスの出力位置が変更されることで、電池電圧の変動等によって扇形振動の動きや振幅が変化しても、その変化に合わせたタイミングで微小パルスを供給するので、指針の扇形振動が滑らかで安定し、見栄えが良く視認性に優れた扇形振動を実現できる。 As a result, even if the movement or amplitude of the fan-shaped vibration changes due to a change in the battery voltage or the like by changing the output position of the second pulse according to the detection position of the first detection signal, the timing according to the change Since the minute pulse is supplied by the fan, the fan-shaped vibration of the pointer is smooth and stable, and the fan-shaped vibration having a good appearance and excellent visibility can be realized.
また、本発明の電子時計に、電波修正機能を加え、標準電波の受信中において、時刻情報を受信するときには、ステップモータの駆動を停止し、時刻情報を含まずに受信するときには、ステップモータに微小パルスを出力する電波修正機能付き電子時計を特徴とする。 In addition, when the radio time correction function is added to the electronic timepiece of the present invention and time information is received during reception of the standard radio wave, the driving of the step motor is stopped and when the time information is not included, the step motor is It features an electronic timepiece with a radio wave correction function that outputs minute pulses.
これにより、標準電波の受信中に指針が扇形振動することによって、使用者が標準電波の受信中であることを認識でき、使い勝手の良い電波修正機能付き電子時計を提供できる。また、扇形振動は時刻情報を含まない受信時に動作するので、標準電波の時刻情報を安定して受信できる。 As a result, the pointer vibrates while receiving the standard radio wave, so that the user can recognize that the standard radio wave is being received, and an electronic watch with a radio wave correction function that is easy to use can be provided. Moreover, since the sector vibration operates at the time of reception that does not include time information, the time information of the standard radio wave can be received stably.
上記の如く本発明によれば、ステップモータのロータが非回転となる小さな駆動力を有する1秒より短い間隔の微小パルスをステップモータに供給することで、指針が左右に素早く動く扇形振動を実現できる。これにより、ステップモータを1ステップ正転、および1ステップ逆転させることなく、指針を扇形振動させることができるので、従来に比べて低消費電力で時計の状態や情報を使用者に伝達できる指針の扇形振動による表示手段を備えた電子時計を提供できる。また、指針が左右に素早く振動するので、使用者に対して視認性が良く見栄えの良い指針による表示手段を実現できる。 As described above, according to the present invention, a fan-shaped vibration in which the pointer moves quickly to the left and right is realized by supplying the step motor with a minute pulse shorter than 1 second having a small driving force that causes the rotor of the step motor to be non-rotating. it can. As a result, the pointer can be oscillated in a fan shape without causing the step motor to rotate forward and reverse by one step. Therefore, the state of the pointer that can transmit the state and information of the watch to the user with lower power consumption than in the past. An electronic timepiece having display means by fan-shaped vibration can be provided. In addition, since the pointer vibrates quickly from side to side, it is possible to realize display means using the pointer that has good visibility and good visibility for the user.
以下図面により本発明の実施の形態を詳述する。
[各実施形態の特徴]
第1の実施形態の特徴は、本発明の基本形態であり、ロータを最初に正転方向に回転振動させ、次に逆転方向に回転振動させる一組の微小パルスをステップモータに連続出力して指針を扇形振動させる電子時計である。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
[Features of each embodiment]
A feature of the first embodiment is a basic form of the present invention, in which a set of minute pulses that first cause the rotor to rotate and vibrate in the forward direction and then rotate and vibrate in the reverse direction are continuously output to the step motor. It is an electronic timepiece that causes the hands to vibrate.
第2の実施形態の特徴は、ロータを最初に逆転方向に回転振動させ、次に正転方向に回転振動させる一組の微小パルスをステップモータに連続出力して指針を扇形振動させる電子時計である。 A feature of the second embodiment is an electronic timepiece in which a pair of minute pulses that first rotate and vibrate the rotor in the reverse direction and then rotate and rotate in the forward direction are continuously output to the step motor to fan-shaped the pointer. is there.
第3の実施形態の特徴は、一組の微小パルスの出力後にロータの回転検出動作を実施することである。 The feature of the third embodiment is that the rotation detection operation of the rotor is performed after outputting a set of minute pulses.
第4の実施形態の特徴は、微小パルスの第1パルスと第2パルスを分離し、第1パルスの出力後にロータの回転検出動作を実施することである。 The feature of the fourth embodiment is that the first pulse and the second pulse of the minute pulse are separated and the rotation detection operation of the rotor is performed after the output of the first pulse.
第5の実施形態の特徴は、微小パルスの第1パルスの出力後にロータの回転検出動作を実施すると共に、ロータの振動状態に応じて微小パルスの駆動力と第2パルスの出力位置を調整することである。 The feature of the fifth embodiment is that the rotation detection operation of the rotor is performed after the first pulse of the minute pulse is output, and the driving force of the minute pulse and the output position of the second pulse are adjusted according to the vibration state of the rotor. That is.
第6の実施形態の特徴は、一組の微小パルスの出力後にロータの回転検出動作を実施すると共に、ロータの振動状態に応じて微小パルスの駆動力を選択することである。 The feature of the sixth embodiment is that the rotation detection operation of the rotor is performed after outputting a set of minute pulses, and the driving force of the minute pulses is selected according to the vibration state of the rotor.
第7の実施形態の特徴は、第1〜第6の実施形態の指針の扇形振動による表示手段を電波時計の受信中の表示に応用した例である。 The feature of the seventh embodiment is an example in which the display means based on the fan-shaped vibration of the pointer of the first to sixth embodiments is applied to the display during reception of the radio timepiece.
[第1の実施形態]
[第1の実施形態の電子時計の構成説明:図1]
第1の実施形態の電子時計の概略構成について図1を用いて説明する。図1において、符号1は本発明のアナログ表示方式の電子時計である。電子時計1は、水晶振動子(図示せず)によって所定の基準信号P1を出力する発振回路2、制御回路3、駆動パルス生成回路4、微小パルス生成回路5、ドライバ回路6、およびステップモータ10を有している。なお、電子時計1は、指針等による表示部、輪列、電源、操作部材等を含むが、ここでは図示を省略する。
[First Embodiment]
[Description of Configuration of Electronic Timepiece of First Embodiment: FIG. 1]
A schematic configuration of the electronic timepiece of the first embodiment will be described with reference to FIG. In FIG. 1,
ステップモータ10は、駆動コイル11と、駆動コイル11からの磁力によって回転するロータ12を有するが構成の詳細は後述する。
The
制御回路3は、基準信号P1を入力して所定の周波数信号に分周し、各回路を制御するための制御信号CN1、CN2を出力する。
The
駆動パルス生成回路4は、制御信号CN1を入力して、ステップモータ10を回転駆動するための駆動パルスSPを生成し、ドライバ回路6に出力する。
The drive
微小パルス生成回路5は、制御信号CN2を入力して、ステップモータ10のロータ12が非回転となる小さな駆動力で、1秒より短い間隔で連続出力する微小パルスMPを生成し、ドライバ回路6に出力する。
The minute
ドライバ回路6は、駆動パルスSPと微小パルスMPを入力し、各パルス信号に基づいた駆動波形O1、O2を出力端子O1、O2から出力し、ステップモータ10の駆動コイル11に供給してステップモータ10を駆動する。なお、説明を分かりやすくするために
、ドライバ回路6の出力端子O1、O2と、出力される駆動波形O1、O2、及び後述するが駆動波形O1、O2が供給される駆動コイル11のコイル端子の符号を同一にした。この符号O1、O2は、後述する第2〜第6の実施形態においても同様である。
The
[第1の実施形態の微小パルスの説明:図2]
次に、本発明の特徴である指針を扇形振動させるための微小パルスMPの波形について図2を用いて説明する。図2において、微小パルスMPは、ステップモータ10の駆動コイル11の一方の端子に出力される第1パルスMP1と、この第1パルスMP1の出力終了直後に、駆動コイル11の他方の端子に出力される第2パルスMP2と、で構成される二つの交番パルスを一組としたパルスである。
[Explanation of the minute pulse of the first embodiment: FIG. 2]
Next, the waveform of the minute pulse MP for causing the pointer to vibrate in a sector shape, which is a feature of the present invention, will be described with reference to FIG. In FIG. 2, the minute pulse MP is output to the other terminal of the
ここで、第1の実施形態での第1パルスMP1は、ドライバ回路6の出力端子O2から出力されてステップモータ10のロータ12を正転方向に回転振動させ、第2パルスMP2は、ドライバ回路6の出力端子O1から出力されてロータ12を逆転方向に回転振動させる。
Here, the first pulse MP1 in the first embodiment is output from the output terminal O2 of the
第1パルスMP1は、一例として0.5mS周期の複数のパルス列で構成され、デューティの詳細は後述するが、たとえば、16/32であり、一例として3.5mSの期間継続して出力される。 The first pulse MP1 is composed of a plurality of pulse trains having a cycle of 0.5 mS as an example, and the details of the duty will be described later. For example, it is 16/32, and is output continuously for a period of 3.5 mS as an example.
第2パルスMP2も、一例として0.5mS周期の複数のパルス列で構成され、デューティの詳細は後述するが、たとえば、8/32であり、一例として7.0mSの期間継続して出力される。 The second pulse MP2 is also composed of a plurality of pulse trains having a cycle of 0.5 mS as an example, and the details of the duty will be described later. For example, it is 8/32 and is output continuously for a period of 7.0 mS as an example.
このように、第1パルスMP1と第2パルスMP2でなる微小パルスMPは、前述したように、ロータ12を回転させるほどの駆動力はなく、この一組の微小パルスMPによって、ステップモータ10のロータ12を正転方向と逆転方向に回転振動させるのである。なお、第1パルスMP1の出力期間が3.5mSであり、第2パルスMP2の出力期間が7.0mSであるのは、実験によって、ロータ12の回転振動が最もバランス良く振動するからであり、ステップモータの性能やステップモータに接続される輪列等の条件に応じて任意に変更してよいことはもちろんである。 As described above, the minute pulse MP composed of the first pulse MP1 and the second pulse MP2 does not have a driving force enough to rotate the rotor 12 as described above. The rotor 12 is rotated and oscillated in the forward direction and the reverse direction. The reason why the output period of the first pulse MP1 is 3.5 mS and the output period of the second pulse MP2 is 7.0 mS is because the rotational vibration of the rotor 12 vibrates in the most balanced manner through experiments. Of course, it may be changed arbitrarily depending on the performance of the step motor and the conditions such as the train wheel connected to the step motor.
また、第2パルスMP2の駆動力は、第1パルスMP1の駆動力より小さくてもよい。これは、まず第1パルスMP1でロータ12が正転方向に回転振動し、次に第2パルスMP2で逆転方向に回転振動するが、この逆転方向の回転振動では、ロータ12に逆転して戻ろうとする力が働くので、第2パルスMP2の駆動力は小さくてもよいのである。 Further, the driving force of the second pulse MP2 may be smaller than the driving force of the first pulse MP1. This is because the rotor 12 first rotates and vibrates in the forward direction with the first pulse MP1, and then rotates and vibrates in the reverse direction with the second pulse MP2. The driving force of the second pulse MP2 may be small because the force to try is working.
また、微小パルスMPは、一例として32mS周期で連続して出力され、ステップモータ10を駆動する。これにより、ステップモータ10のロータ12は、32mS周期で回転振動を繰り返すことになる。この微小パルスMPの繰り返し周期Peは任意であるが、ロータ12の回転振動の周期が遅すぎると、指針の扇形振動の動きが遅くなってぎこちなくなり見栄えが悪くなる。
Further, as an example, the minute pulse MP is continuously output at a cycle of 32 mS, and drives the
従って、繰り返し周期Peは、1秒より短い間隔がよく、一例としての32mSは適切である。なお、図2に示す波形図、及び、後述する各実施形態の波形図の各パルスのパルス幅や周期等は限定されず、ステップモータの性能や電子時計の仕様に応じて任意に変更してよい。 Accordingly, the repetition period Pe is preferably an interval shorter than 1 second, and 32 mS as an example is appropriate. Note that the pulse width and period of each pulse in the waveform diagram shown in FIG. 2 and the waveform diagrams of each embodiment described later are not limited, and can be arbitrarily changed according to the performance of the step motor and the specifications of the electronic timepiece. Good.
[第1の実施形態のステップモータと扇形振動動作の説明:図3]
次に、第1の実施形態のステップモータと指針による扇形振動動作について図3を用い
て説明する。図3において、まず、ステップモータ10の構成を説明する。ステップモータ10は、駆動コイル11、ロータ12、ステータ13などによって構成される。ロータ12は 磁化された円盤状の回転体であり、N極、S極が径方向に着磁されている。
[Description of Step Motor and Fan-Shaped Vibration Operation of First Embodiment: FIG. 3]
Next, the fan-shaped vibration operation using the step motor and the pointer according to the first embodiment will be described with reference to FIG. In FIG. 3, first, the configuration of the
ステータ13は、軟磁性材により成り、ロータ12を囲む半円部13a、13bがスリットで分割されている。また、半円部13a、13bが結合している基部13cに単相の駆動コイル11が巻装されている。
The
駆動コイル11は、二つのコイル端子を有しており、前述したドライバ回路6からの駆動波形O1が供給される端子を同一符号のコイル端子O1と称し、駆動波形O2が供給される端子を同一符号のコイル端子O2と称す。
The
また、ステータ13の半円部13a、13bの内周面の対向する所定の位置に、凹状のノッチ13d、13eが形成されている。このノッチ13d、13eによって、ステータ13の電磁的安定点(水平の点線Dで示す)に対してロータ12の静的安定点(制止時の磁極の位置:斜線Aで示す)がずれることになる。このずれによる角度差を初期位相角θと称し、この初期位相角θによって、ロータ12が所定の方向(時計回り)に回転しやすいように癖付けされることになる。
In addition, concave notches 13d and 13e are formed at predetermined positions on the inner peripheral surfaces of the semicircular portions 13a and 13b of the
ここで、ステップモータ10の駆動コイル11に駆動パルスSPが供給されて、ロータ12が時計回り方向(正転)及び反時計回り方向(逆転)に回転する動作は、公知であるので説明は省略し、本発明の特徴である微小パルスMPによるステップモータ10の回転振動動作について以下説明する。
Here, since the drive pulse SP is supplied to the
図3において、ロータ12が静的安定点Aにあるとき、ステップモータ10の駆動コイル11のコイル端子O2に図2で示した第1パルスMP1が供給されると、ステータ13の半円部13aがN極に、半円部13bがS極に磁化される。これにより、ロータ12のN極と半円部13aのN極が反発し、また、ロータ12のS極と半円部13bのS極が反発し、ロータ12は、点線の軌跡Cで示すように、時計回り方向(正転方向)に回転する。
3, when the rotor 12 is at the static stable point A, when the first pulse MP1 shown in FIG. 2 is supplied to the coil terminal O2 of the
ここで、第1パルスMP1は、前述したように、ロータ12を1ステップ回転させるほどの駆動力はないので、ロータ12は、正転方向に回転するが保持トルクピーク位置Bに近づいても超えることなく、位置C1付近に達した後、静的安定点Aに戻る方向、すなわち、反時計回り方向に戻り出して逆回転する(軌跡C参照)。 Here, as described above, the first pulse MP1 does not have a driving force enough to rotate the rotor 12 by one step. Therefore, the rotor 12 rotates in the forward rotation direction but exceeds the holding torque peak position B even when approaching. Without reaching the position C1, without returning to the static stable point A, that is, returning in the counterclockwise direction, reversely rotates (see locus C).
次に、ステップモータ10の駆動コイル11のコイル端子O1に図2で示した第2パルスMP2が供給されると、ステータ13の半円部13aがS極に、半円部13bがN極に磁化される。これにより、ロータ12のN極と半円部13aのS極が引き合い、また、ロータ12のS極と半円部13bのN極が引き合うので、ロータ12は、軌跡Cで示すように、静的安定点Aを通過してさらに反時計回り方向に逆回転する。
Next, when the second pulse MP2 shown in FIG. 2 is supplied to the coil terminal O1 of the
ここで、第2パルスMP2は、前述したように、ロータ12を1ステップ逆回転させるほどの駆動力はないので、ロータ12は、逆転方向に回転するが保持トルクピーク位置Bに近づいても超えることなく、位置C2付近に達した後、再び静的安定点Aに戻る方向、すなわち、時計回り方向に戻り出して回転し、微小パルスMPが一組だけで終了するならば、ロータ12の回転振動は減衰して静的安定点Aで収束する(軌跡C参照)。 Here, as described above, the second pulse MP2 does not have a driving force enough to reversely rotate the rotor 12 by one step. Therefore, the rotor 12 rotates in the reverse direction but exceeds the holding torque peak position B. Without reaching the position C2, the rotor 12 rotates if it returns to the static stable point A, i.e., rotates back in the clockwise direction, and the minute pulse MP ends in only one set. The vibration is attenuated and converges at a static stable point A (see locus C).
また、微小パルスMPが、図2で示したように、繰り返し周期Pe=32mSで連続してステップモータ10に供給されるならば、ロータ12の動きは、静的安定点Aを中心に
して位置C1とC2の間を32mS周期で正転方向と逆転方向に繰り返し回転振動する。
In addition, as shown in FIG. 2, if the minute pulse MP is continuously supplied to the
なお、駆動コイル11に通常の駆動パルスが供給されると、ロータ12は保持トルクピーク位置Bを超えて180度回転し、静的安定点Aで停止する。この180度のロータ12の回転が通常の1ステップ送りである。
When a normal drive pulse is supplied to the
ここで図3に示すように、ステップモータ10のロータ12が2段の輪列W1、W2を介して、指針Hに接続され、ロータ12が静的安定点Aに位置するときに指針Hが中心位置h0にあるように構成されたとすると、ロータ12が正転方向のピーク点である位置C1にあるとき、指針Hは位置h1となり、ロータ12が逆転方向のピーク点である位置C2にあるとき、指針Hは位置h2となる。
Here, as shown in FIG. 3, the rotor 12 of the
すなわち、ステップモータ10に図2で示す微小パルスMPが供給されると、指針Hは、中心位置h0を基準にして図面上の左右に所定の振幅Eで振動する。この指針Hの動きが扇形振動である。従って、指針Hの扇形振動の周期は、微小パルスMPの繰り返し周期Peに依存し、また、その振幅Eは、微小パルスMPの駆動力に依存する。
That is, when the minute pulse MP shown in FIG. 2 is supplied to the
たとえば、繰り返し周期Peを短くすれば、指針Hの扇形振動は、素早く振動することになり、また、微小パルスMPの駆動力(第1パルスMP1と第2パルスMP2のデューティによる)を大きくすれば、指針Hの扇形振動の振幅Eが大きくなって目立つようになるのである。 For example, if the repetition period Pe is shortened, the fan-shaped vibration of the pointer H will vibrate quickly, and if the driving force of the minute pulse MP (depending on the duty of the first pulse MP1 and the second pulse MP2) is increased. The amplitude E of the fan-shaped vibration of the pointer H increases and becomes conspicuous.
以上のように、第1の実施形態によれば、ステップモータ10のロータ12が回転しない程度の小さな駆動力を有する微小パルスMPを駆動コイル11に交互に供給することで、ロータ12を正転方向と逆転方向に非回転で回転振動させ、指針を所定の周期と振幅で扇形振動させることができる。その結果、ステップモータ10を正転と逆転によるステップ送りではなく、指針を扇形振動させることができるので、従来に比べて低消費電力で時計の状態や情報を使用者に分かりやすく伝達する指針の扇形振動による表示手段を備えた電子時計を提供できる。
As described above, according to the first embodiment, the minute pulse MP having such a small driving force that the rotor 12 of the
たとえば、ストップウォッチ機能付き電子時計において、通常、計測中は、クロノグラフ針が高速に駆動(回転)されているが、所定の時間経過後に、クロノグラフ針の運針を本発明の微小パルスによる扇形振動に切り替えることで、使用者には扇形振動によってストップウォッチが計測中であることを伝えられると共に、極めて低消費電力でストップウォッチの計測を継続することができ、電子時計の電池寿命を大幅に延ばすことが可能となる。 For example, in an electronic timepiece with a stopwatch function, the chronograph hands are normally driven (rotated) at high speed during measurement, but after a predetermined time has passed, the chronograph hands are moved in a sector shape by the micro pulse of the present invention. By switching to vibration, the user can be informed that the stopwatch is being measured by fan-shaped vibration, and can continue measuring the stopwatch with extremely low power consumption, greatly increasing the battery life of the electronic watch. It can be extended.
また、従来の扇形運針は、ステップモータの正転と逆転のステップ送りで実現していたので、指針の動きが遅いためにぎこちなく、見栄えの悪い運針であった。しかし、本発明の扇形振動の動きは、前述したように、ロータ12の回転が保持トルクピーク位置B(図3参照)を超えないために、正転方向の動きも逆転方向の動きも素早く振動できるので、ロータ12の回転振動の速さは微小パルスMPの繰り返し周期Peに依存し、たとえば、32mS周期で高速に振動させることができる。 In addition, since the conventional fan-shaped hand movement is realized by forward and reverse step feeds of the step motor, the movement of the pointer is slow and the movement is awkward and poor in appearance. However, as described above, the fan-shaped vibration of the present invention vibrates rapidly both in the forward direction and in the reverse direction because the rotation of the rotor 12 does not exceed the holding torque peak position B (see FIG. 3). Therefore, the speed of the rotational vibration of the rotor 12 depends on the repetition period Pe of the minute pulse MP, and can be vibrated at a high speed with a period of 32 mS, for example.
このため、高速で素早い扇形振動を実現でき、見栄えが良く視認性に優れた指針による扇形振動を実現できる。なお、以上のような第1の実施形態の効果は、後述する第2〜第6の実施形態でも同様の効果を有している。 For this reason, it is possible to realize fast fan vibration at high speed, and it is possible to realize fan vibration with a pointer that has good appearance and excellent visibility. In addition, the effect of 1st Embodiment as mentioned above has the same effect also in 2nd-6th embodiment mentioned later.
また、微小パルスMPの構成は、第1パルスMP1と第2パルスMP2による2発のパルスに限定されず、たとえば、振動振幅は小さくなるが単発の第1パルスMP1のみでも
よく、または、駆動コイル11を交互に駆動する3発や4発、またはそれ以上のパルスを一組とした微小パルスを構成してもよい。
Further, the configuration of the minute pulse MP is not limited to two pulses of the first pulse MP1 and the second pulse MP2, and for example, the vibration amplitude is small but only the first pulse MP1 may be used, or the drive coil You may comprise the micropulse which made 3 sets, 4 times, or more pulses which drive 11 alternately.
[第2の実施形態]
[第2の実施形態の電子時計の微小パルスの説明:図4]
次に、第2の実施形態の電子時計の微小パルスについて図4を用いて説明する。なお、第2の実施形態の電子時計の構成は、前述した第1の実施形態の構成(図1参照)と同様であるので、構成の説明は省略する。図4において、第2の実施形態の微小パルスMPは、第1の実施形態と同様に、ステップモータ10の駆動コイル11の一方の端子に出力される第1パルスMP1と、この第1パルスMP1の出力終了直後に、駆動コイル11の他方の端子に出力される第2パルスMP2で構成される。
[Second Embodiment]
[Description of Minute Pulse of Electronic Timepiece of Second Embodiment: FIG. 4]
Next, a minute pulse of the electronic timepiece according to the second embodiment will be described with reference to FIG. The configuration of the electronic timepiece of the second embodiment is the same as the configuration of the first embodiment described above (see FIG. 1), and thus the description of the configuration is omitted. In FIG. 4, the minute pulse MP of the second embodiment includes a first pulse MP1 output to one terminal of the
ここで、第2の実施形態での第1パルスMP1は、ドライバ回路6の出力端子O1から出力されてステップモータ10のロータ12を逆転方向に回転振動させ、第2パルスMP2は、ドライバ回路6の出力端子O2から出力されてロータ12を正転方向に回転振動させる。
Here, the first pulse MP1 in the second embodiment is output from the output terminal O1 of the
すなわち、第2の実施形態の微小パルスMPの第1パルスMP1と第2パルスMP2は、第1の実施形態に対して出力端子O1とO2が入れ替わって出力されるのである。なお、第1パルスMP1と第2パルスMP2のそれぞれの構成や繰り返し周期Peは、第1の実施形態と同様であるので説明は省略する。 That is, the first pulse MP1 and the second pulse MP2 of the minute pulse MP of the second embodiment are output by switching the output terminals O1 and O2 with respect to the first embodiment. In addition, since each structure and repetition period Pe of 1st pulse MP1 and 2nd pulse MP2 are the same as that of 1st Embodiment, description is abbreviate | omitted.
[第2の実施形態のステップモータと扇形振動動作の説明:図5]
次に、第2の実施形態のステップモータと指針による扇形振動動作について図5を用いて説明する。なお、ステップモータ10の構成は、第1の実施形態と同様であるので説明は省略する。
[Description of Step Motor and Fan-Shaped Vibration Operation of Second Embodiment: FIG. 5]
Next, the fan-shaped vibration operation by the step motor and the pointer according to the second embodiment will be described with reference to FIG. Note that the configuration of the
図5において、ロータ12が静的安定点Aにあるとき、ステップモータ10の駆動コイル11のコイル端子O1に図4で示した第1パルスMP1が供給されると、ステータ13の半円部13aがS極に、半円部13bがN極に磁化される。これにより、ロータ12のN極と半円部13aのS極が引き合い、また、ロータ12のS極と半円部13bのN極が引き合い、ロータ12は、点線の軌跡Cで示すように、反時計回り方向(逆転方向)に回転する。
In FIG. 5, when the rotor 12 is at the static stable point A and the first pulse MP <b> 1 shown in FIG. 4 is supplied to the coil terminal O <b> 1 of the
ここで、第1パルスMP1は、第1の実施形態と同様にロータ12を1ステップ回転させるほどの駆動力はないので、ロータ12は、逆転方向に回転するが保持トルクピーク位置Bに近づいても超えることなく、位置C2付近に達した後、静的安定点Aに戻る方向、すなわち、時計回り方向に戻り出して正回転する(軌跡C参照)。 Here, since the first pulse MP1 does not have a driving force enough to rotate the rotor 12 by one step as in the first embodiment, the rotor 12 rotates in the reverse direction but approaches the holding torque peak position B. After reaching the vicinity of the position C2 without exceeding, it returns to the static stable point A, that is, returns in the clockwise direction and rotates forward (see locus C).
次に、ステップモータ10の駆動コイル11のコイル端子O2に図4で示した第2パルスMP2が供給されると、ステータ13の半円部13aがN極に、半円部13bがS極に磁化される。これにより、ロータ12のN極と半円部13aのN極が反発し、また、ロータ12のS極と半円部13bのS極が反発するので、ロータ12は、軌跡Cで示すように、静的安定点Aを通過してさらに時計回り方向に正回転する。
Next, when the second pulse MP2 shown in FIG. 4 is supplied to the coil terminal O2 of the
ここで、第2パルスMP2は、第1の実施形態と同様に、ロータ12を1ステップ回転させるほどの駆動力はないので、ロータ12は、正転方向に回転するが保持トルクピーク位置Bに近づいても超えることなく、位置C1付近に達した後、再び静的安定点Aに戻る方向、すなわち、反時計回り方向に戻り出して逆回転し、微小パルスMPが一組だけで終了するならば、ロータ12の回転振動は減衰して静的安定点Aで収束する(軌跡C参照)
。
Here, as in the first embodiment, the second pulse MP2 does not have enough driving force to rotate the rotor 12 by one step. Therefore, the rotor 12 rotates in the forward rotation direction but at the holding torque peak position B. After reaching near the position C1 without approaching and exceeding, if returning to the static stable point A, that is, returning in the counterclockwise direction and rotating in the reverse direction, and the minute pulse MP ends with only one set. For example, the rotational vibration of the rotor 12 is attenuated and converges at a static stable point A (see locus C).
.
また、微小パルスMPが、図4で示したように、繰り返し周期Pe=32mSで連続してステップモータ10に供給されるならば、ロータ12の動きは、静的安定点Aを中心にして位置C2とC1の間を32mS周期で逆転方向と正転方向に繰り返し回転振動する。
Further, as shown in FIG. 4, if the minute pulse MP is continuously supplied to the
ここで、第1の実施形態と同様に、ロータ12が2段の輪列W1、W2を介して、指針Hに接続され、ロータ12が静的安定点Aに位置するときに指針Hが中心位置h0に位置するように構成されたとすると、ロータ12が正転方向のピーク点である位置C1にあるとき、指針Hは位置h1となり、ロータ12が逆転方向のピーク点である位置C2にあるとき、指針Hは位置h2となり、指針Hは微小パルスMPによって扇形振動する。 Here, as in the first embodiment, the rotor 12 is connected to the pointer H via the two-stage wheel trains W1 and W2, and the pointer H is centered when the rotor 12 is positioned at the static stable point A. If it is configured to be positioned at the position h0, when the rotor 12 is at the position C1 that is the peak point in the forward rotation direction, the pointer H is at the position h1, and the rotor 12 is at the position C2 that is the peak point in the reverse rotation direction. At this time, the pointer H is at the position h2, and the pointer H vibrates in a sector shape by the minute pulse MP.
これにより、第1の実施形態と同様に、微小パルスMPの繰り返し周期Peを短くすれば、指針Hの扇形振動は、素早く振動することになり、また、微小パルスMPの駆動力を大きくすれば、指針Hの扇形振動の振幅Eが大きくなって目立つようになる。 Thus, as in the first embodiment, if the repetition period Pe of the minute pulse MP is shortened, the fan-shaped vibration of the pointer H will vibrate quickly, and if the driving force of the minute pulse MP is increased. The amplitude E of the fan-shaped vibration of the pointer H increases and becomes conspicuous.
以上のように、第2の実施形態は、前述した第1の実施形態の微小パルスMPの交番出力を入れ替え、まず、ステップモータ10のロータ12を逆転方向に回転振動させてから、次に正転方向に回転振動させて、指針を扇形振動させる構成である。ロータ12をこのような回転方向の順序で駆動することで、詳細は後述するが、ロータ12が1周期の回転振動動作を行う毎に回転検出を実施して、ロータ12が1ステップ回転してしまう誤回転を検出できるメリットがある。
As described above, in the second embodiment, the alternating output of the minute pulse MP of the first embodiment described above is replaced, and the rotor 12 of the
[第3の実施形態]
[第3の実施形態の電子時計の構成説明:図6]
次に、第3の実施形態の電子時計の概略構成について図6を用いて説明する。なお、第3の実施形態は、前述した第2の実施形態に回転検出機能を追加した応用例である。
[Third Embodiment]
[Description of Configuration of Electronic Timepiece of Third Embodiment: FIG. 6]
Next, a schematic configuration of the electronic timepiece according to the third embodiment will be described with reference to FIG. Note that the third embodiment is an application example in which a rotation detection function is added to the second embodiment described above.
図6において、符号20は第3の実施形態のアナログ表示方式の電子時計である。電子時計20は、水晶振動子(図示せず)によって所定の基準信号P1を出力する発振回路21、制御回路22、駆動パルス生成回路23、逆転パルス生成回路24,検出パルス生成回路25、微小パルス生成回路26、セレクタ回路27、ドライバ回路28、回転検出回路29、ランク選択回路30、および、ステップモータ10を有している。
In FIG. 6,
なお、ステップモータ10は、第1、第2の実施形態のステップモータ10と同様の構成であるので説明は省略する。また、電子時計20は、指針等による表示部、輪列、電源、操作部材等を含むが、ここでは図示を省略する。
Since the
制御回路22は、基準信号P1を入力して所定の周波数信号に分周し、各回路を制御するための制御信号CN3〜CN7を出力する。また、制御回路22は、後述する判定信号P2を入力し、ロータ12が誤回転した場合には、逆転パルス生成回路24を制御して逆転パルスFPを出力する機能を有している。 The control circuit 22 receives the reference signal P1, divides it into predetermined frequency signals, and outputs control signals CN3 to CN7 for controlling each circuit. The control circuit 22 has a function of inputting a determination signal P2 described later and controlling the reverse pulse generation circuit 24 to output the reverse pulse FP when the rotor 12 rotates erroneously.
駆動パルス生成回路23は、制御信号CN3を入力して、ステップモータ10を回転駆動する駆動パルスSPを生成し、セレクタ回路27に出力する。
The drive pulse generation circuit 23 receives the
逆転パルス生成回路24は、制御信号CN4を入力して、ステップモータ10を逆転させるための逆転パルスFPを生成し、セレクタ回路27に出力する。
The reverse pulse generation circuit 24 receives the control signal CN4, generates a reverse pulse FP for reversely rotating the
検出パルス生成回路25は、制御信号CN5を入力して、ステップモータ10の回転検
出を行うための検出パルスCPを生成し、セレクタ回路27に出力する。なお、検出パルスCPは、第1検出パルスCP1と第2検出パルスCP2で構成される。
The detection
微小パルス生成回路26は、制御信号CN6を入力して、指針を扇形振動させるための微小パルスMPを生成し、セレクタ回路27に出力する。また、微小パルス生成回路26は、後述するランク信号RKを入力して、駆動力の異なる複数種類の微小パルスMPを生成可能に構成されている。
The minute pulse generation circuit 26 receives the
セレクタ回路27は、駆動パルスSP、逆転パルスFP、検出パルスCP、微小パルスMPをそれぞれ入力し、動作モードに応じて各パルスを選択して、セレクト信号SL1、SL2を出力する。
The
ドライバ回路28は、セレクト信号SL1を入力し、各パルス信号に基づいた駆動波形O1、O2を出力端子O1、O2から出力し、ステップモータ10の駆動コイル11に供給してステップモータ10を駆動する。
The
回転検出回路29は、セレクト信号SL2と、駆動コイル11のコイル端子O1、O2に発生する検出信号CSとを入力し、ロータ12の回転・非回転を判定して判定信号P2を制御回路22に対して出力する。なお、ドライバ回路28と回転検出回路29の詳細は後述する。
The
ランク選択回路30は、制御信号CN7を入力して、微小パルスMPの駆動力を選択するためのランク信号RKを微小パルス生成回路26に対して出力する。
The
[第3の実施形態のドライバ回路と回転検出回路の回路構成の説明:図7]
次に、ステップモータ10を駆動するドライバ回路28と、ステップモータ10の回転状態を検出する回転検出回路29の回路構成の一例を図7を用いて説明する。図7において、ドライバ回路28は、ON抵抗が小さいPチャンネルMOSトランジスタであるドライブトランジスタDP1(以下、トランジスタDP1と略す)とON抵抗が小さいNチャンネルMOSトランジスタであるドライブトランジスタDN1(以下、トランジスタDN1と略す)とのコンプリメンタリ接続でなる第1ドライバ回路28aを有する。
[Description of Circuit Configuration of Driver Circuit and Rotation Detection Circuit of Third Embodiment: FIG. 7]
Next, an example of the circuit configuration of the
また、同様にON抵抗が小さいPチャンネルのトランジスタDP2とNチャンネルのトランジスタDN2とのコンプリメンタリ接続でなる第2ドライバ回路28bを有する。 Similarly, the second driver circuit 28b is formed by complementary connection of a P-channel transistor DP2 and an N-channel transistor DN2 having a small ON resistance.
第1ドライバ回路28aの出力端子O1は、ステップモータ10の駆動コイル11の一方のコイル端子O1に接続され、第2ドライバ回路28bの出力端子O2は、ステップモータ10の駆動コイル11の他方のコイル端子O2に接続される。また、トランジスタDP1、DN1、DP2、DN2の各ゲート端子Gは、セレクタ回路27(図6参照)からのセレクト信号SL1が接続される。
The output terminal O1 of the first driver circuit 28a is connected to one coil terminal O1 of the
この構成によって、セレクタ回路27に入力する駆動パルスSP、逆転パルスFP、検出パルスCP、微小パルスMPのいずれかのパルスが動作モードに従って選択され、セレクト信号SL1としてドライバ回路28に入力し、ドライバ回路28から駆動波形O1、O2としてステップモータ10の駆動コイル11に供給される。
With this configuration, any one of the drive pulse SP, the reverse pulse FP, the detection pulse CP, and the minute pulse MP input to the
また、回転検出回路29は、PチャンネルMOSトランジスタTP1、TP2(以下、トランジスタTP1、TP2と略す)を有し、トランジスタTP1、TP2のソース端子Sは電源VDDに接続され、各ゲート端子Gはセレクタ回路27からのセレクト信号SL2が入力される。また、トランジスタTP1のドレイン端子Dは検出抵抗R1の一方の端
子に接続され、トランジスタTP2のドレイン端子Dは検出抵抗R2の一方の端子に接続される。
The
検出抵抗R1の他方の端子は、ドライバ回路28の第1ドライバ回路28aの出力端子O1(すなわち、トランジスタDP1とDN1のドレイン結合点)に接続され、さらに、回転検出回路29に内蔵する判定回路29aに入力される。また、検出抵抗R2の他方の端子は、ドライバ回路28の第2ドライバ回路28bの出力端子O2(すなわち、トランジスタDP2とDN2のドレイン結合点)に接続され、さらに、判定回路29aに入力される。なお、検出抵抗R1とR2の抵抗値は略等しく、比較的高抵抗が好ましい。
The other terminal of the detection resistor R1 is connected to the output terminal O1 of the first driver circuit 28a of the driver circuit 28 (that is, the drain coupling point of the transistors DP1 and DN1), and further, a determination circuit 29a built in the
ここで、検出抵抗R1、R2が接続された判定回路29aに入力される一対の信号を検出信号CSと称し、詳細は後述するが、第1検出パルスCP1によって発生する検出信号を第1検出信号CS1と称し、第2検出パルスCP2によって発生する検出信号を第2検出信号CS2と称す。この検出信号CSはステップモータ10の駆動コイル11からの誘起電流が検出抵抗R1、R2に流れることによって、検出抵抗R1、R2の両端に発生する電圧信号である。
Here, a pair of signals input to the determination circuit 29a to which the detection resistors R1 and R2 are connected are referred to as a detection signal CS, and the detection signal generated by the first detection pulse CP1 is a first detection signal, which will be described in detail later. The detection signal generated by the second detection pulse CP2 is referred to as CS1, and the detection signal CS2 is referred to as CS2. This detection signal CS is a voltage signal generated at both ends of the detection resistors R1 and R2 when an induced current from the
判定回路29aは、この一対の検出信号CSを入力し、詳細は後述するが、検出信号CSが内部の閾値Vthを超えたか否かを検出し、閾値Vthを超えた検出信号CSをカウントしてロータ12の回転・非回転を判定し、判定信号P2として出力する。 The determination circuit 29a receives the pair of detection signals CS, and will be described in detail later. However, the determination circuit 29a detects whether or not the detection signal CS exceeds the internal threshold value Vth, and counts the detection signal CS that exceeds the threshold value Vth. The rotation / non-rotation of the rotor 12 is determined and output as a determination signal P2.
[ドライバ回路と回転検出回路による回転検出動作の説明:図7、図8(a)]
次に、ドライバ回路28と回転検出回路29によるロータ12の回転検出動作の概略を図7と図8(a)のタイミングチャートを用いて説明する。ここで説明の条件として、出力端子O1側に発生する検出信号CSによって回転検出を判定する例を説明する。
[Description of Rotation Detection Operation by Driver Circuit and Rotation Detection Circuit: FIGS. 7 and 8A]
Next, an outline of the rotation detection operation of the rotor 12 by the
図8(a)のタイミングチャートは、検出パルスCP、駆動コイル11から発生する誘起電流Ip、出力端子O1側(コイル端子O1)から発生する検出信号CSを示している。ここで、ロータ12の回転を検出するための検出パルスCPは、回転検出期間中に所定の周期のパルス幅の短い信号としてドライバ回路28の出力端子O1、O2から出力される。この回転検出期間中に、ロータ12の回転に応じて駆動コイル11から誘起電流Ipが図示するようにプラス方向に略凸状に発生したとする。
The timing chart of FIG. 8A shows the detection pulse CP, the induced current Ip generated from the
このとき、検出パルスCPのタイミングで、ドライバ回路28のトランジスタDP2が短時間ONし、同時に回転検出回路29のトランジスタTP1が短時間ONする(図7参照)。なお、他のトランジスタはOFFである。この動作によって、駆動コイル11のコイル端子O2は電源VDDに接続され、駆動コイル11のコイル端子O1は検出抵抗R1が接続される。すなわち、駆動コイル11の両端(O1、O2)は、検出パルスCPのタイミングで電源VDDを介して検出抵抗R1が接続される。
At this time, at the timing of the detection pulse CP, the transistor DP2 of the
これにより、駆動コイル11に発生する誘起電流Ipは、検出パルスCPの短いパルス幅の期間だけ検出抵抗R1に流れ、その結果、出力端子O1に検出信号CSが図8(a)に示すように発生する。すなわち、検出信号CSは、検出パルスCPのタイミングで誘起電流Ipの大きさに応じて発生する細いパルス状の電圧信号である。
As a result, the induced current Ip generated in the
この検出信号CSは、検出抵抗R1に接続されている判定回路29aに入力し、所定の閾値Vthを超えた検出信号CSがカウントされる。図8(a)に示す例では、3発の検出信号CSが閾値Vth(点線で示す)を超えたので、回転検出回路29はカウント3の情報を記憶し、このカウント値に基づいてロータ12の回転・非回転の判定が行われる。
The detection signal CS is input to the determination circuit 29a connected to the detection resistor R1, and the detection signal CS exceeding a predetermined threshold value Vth is counted. In the example shown in FIG. 8A, since the three detection signals CS exceed the threshold value Vth (indicated by a dotted line), the
また、出力端子O2側に発生する検出信号CSによって回転検出を判定する場合は、図示しないが、検出パルスCPのタイミングで、ドライバ回路28のトランジスタDP1と回転検出回路29のトランジスタTP2が短時間ONする。この動作によって、駆動コイル11の両端は、検出パルスCPのタイミングで電源VDDを介して検出抵抗R2が接続される。
When rotation detection is determined by the detection signal CS generated on the output terminal O2 side, although not shown, the transistor DP1 of the
これにより、駆動コイル11に発生する誘起電流Ipは、検出パルスCPのタイミングで検出抵抗R2に流れ、出力端子O2に検出信号CSが発生し、検出抵抗R2に接続されている判定回路29aに入力し、所定の閾値Vthを超えた検出信号CSがカウントされる。なお、回転検出回路29の閾値Vthの電圧値は限定されず、要求される検出感度に応じて適切に調整するとよい。
As a result, the induced current Ip generated in the
[第3の実施形態の微小パルス、検出パルス、逆転パルスの説明:図9]
次に、第3の実施形態で出力される微小パルス、検出パルス、逆転パルスの構成について図9を用いて説明する。図9において、第3の実施形態の微小パルスMPは、第1、第2の実施形態と同様に、第1パルスMP1と第2パルスMP2で構成される。
[Description of Micro Pulse, Detection Pulse, and Reverse Pulse of Third Embodiment: FIG. 9]
Next, the configuration of the minute pulse, detection pulse, and reverse pulse output in the third embodiment will be described with reference to FIG. In FIG. 9, the minute pulse MP of the third embodiment is composed of a first pulse MP1 and a second pulse MP2, as in the first and second embodiments.
そして、第2の実施形態と同様に、第1パルスMP1は、ドライバ回路6の出力端子O1から出力されてステップモータ10のロータ12を逆転方向に回転振動させ、第2パルスMP2は、ドライバ回路6の出力端子O2から出力されてロータ12を正転方向に回転振動させる。第1パルスMP1と第2パルスMP2のそれぞれの構成は、第1、第2の実施形態と同様であるので説明は省略する。
As in the second embodiment, the first pulse MP1 is output from the output terminal O1 of the
微小パルスMPの出力後、ロータ12の回転を検出するために検出パルスCPが出力される回転検出期間TCが設けられる。この回転検出期間TCは、微小パルスMP(第1パルスMP1)の出力位置T1(図面上の左端)を起点として、一例として11.5mSに始まり最大30mS位まで継続される。 After the output of the minute pulse MP, a rotation detection period TC in which the detection pulse CP is output is provided to detect the rotation of the rotor 12. The rotation detection period TC starts from 11.5 mS as an example and continues to a maximum of about 30 mS, starting from the output position T1 (left end in the drawing) of the minute pulse MP (first pulse MP1).
検出パルスCPは、第1パルスMP1と同じ側の出力端子O1から出力される第1検出パルスCP1と、第2パルスMP2と同じ側の出力端子O2から出力される第2検出パルスCP2で構成される。第1検出パルスCP1と第2検出パルスCP2の周期は、一例として共に0.5mSであり、所定の短いパルス幅で構成される。第1検出パルスCP1と第2検出パルスCP2の出力タイミングはずれており、第1検出パルスCP1の間に、第2検出パルスCP2が入る(入れ子)構成である。 The detection pulse CP includes a first detection pulse CP1 output from the output terminal O1 on the same side as the first pulse MP1, and a second detection pulse CP2 output from the output terminal O2 on the same side as the second pulse MP2. The The periods of the first detection pulse CP1 and the second detection pulse CP2 are both 0.5 mS as an example, and are configured with a predetermined short pulse width. The output timings of the first detection pulse CP1 and the second detection pulse CP2 are deviated, and the second detection pulse CP2 is inserted (nested) between the first detection pulses CP1.
また、回転検出期間TCでの回転検出動作によって、ロータ12が回転したと判定された場合に備えて、逆転パルスFPの出力期間が設けられている。この逆転パルスFPは、ロータ12が微小パルスMPによって回転振動しているときに、電池電圧の変動等の影響によって正転方向に1ステップ回転してしまった場合(誤回転)に、その回転を1ステップ戻すために出力される駆動パルスである。 In addition, an output period of the reverse rotation pulse FP is provided in preparation for the case where it is determined that the rotor 12 has rotated by the rotation detection operation in the rotation detection period TC. The reverse pulse FP is rotated when the rotor 12 is rotated and oscillated by the minute pulse MP and is rotated by one step in the normal rotation direction due to the influence of battery voltage fluctuations (error rotation). This is a drive pulse output for returning one step.
逆転パルスFPは、微小パルスMPの出力位置T1を起点として、一例として32mS後に設けられている。逆転パルスFPは、図示するように、出力端子O1、O2の両方から出力される複雑な構成の駆動パルスであるが、逆転パルスの構成は、公知であるのでここでの説明は省略する。また、逆転パルスFPの出力期間終了後は、所定の時間経過後、出力位置T1から再び微小パルスMP出力、回転検出期間TCと続き、ロータ12の回転振動動作が繰り返される。 The reverse pulse FP is provided after 32 mS as an example, starting from the output position T1 of the minute pulse MP. As shown in the figure, the reverse pulse FP is a drive pulse having a complicated configuration that is output from both of the output terminals O1 and O2. However, since the configuration of the reverse pulse is known, the description thereof is omitted here. In addition, after the end of the output period of the reverse rotation pulse FP, after a predetermined time has elapsed, the minute pulse MP output and the rotation detection period TC are continued again from the output position T1, and the rotational vibration operation of the rotor 12 is repeated.
また、回転検出期間TCでの回転検出動作によって、ロータ12が非回転であると判定された場合は、一例として繰り返し周期Pe=32mSで微小パルスMPの出力と回転検
出期間TCが繰り返される。この場合、微小パルスMPの繰り返し動作は、前述した第2の実施形態の動作(図4参照)と同様になる。
Further, when it is determined by the rotation detection operation in the rotation detection period TC that the rotor 12 is not rotating, for example, the output of the minute pulse MP and the rotation detection period TC are repeated with a repetition period Pe = 32 mS. In this case, the repetitive operation of the minute pulse MP is the same as the operation of the second embodiment described above (see FIG. 4).
[第3の実施形態の扇形振動動作の説明:図10〜図12]
次に、第3の実施形態の扇形振動動作について図10〜図12を用いて説明する。図10は第3の実施形態の扇形振動(ロータの回転振動)の1周期の動作フローを示し、図11はロータの回転振動によって1ステップ誤回転した場合の回転検出動作のタイミングチャートであり、図12はロータの回転振動が正常(非回転)である場合の回転検出動作のタイミングチャートである。なお、第3の実施形態の電子時計20の構成は図6の構成図を参照し、ステップモータ10を駆動する各パルスの構成は図9の波形図を参照する。
[Description of Fan-Shaped Vibration Operation of Third Embodiment: FIGS. 10 to 12]
Next, the fan-shaped vibration operation of the third embodiment will be described with reference to FIGS. FIG. 10 shows an operation flow of one cycle of the sector vibration (rotor vibration of the rotor) of the third embodiment, and FIG. 11 is a timing chart of the rotation detection operation in the case of erroneous rotation by one step due to the rotation vibration of the rotor. FIG. 12 is a timing chart of the rotation detection operation when the rotational vibration of the rotor is normal (non-rotation). The configuration of the
図10の動作フローにおいて、電子時計20(図6参照)が指針を扇形振動させる場合、制御回路22は、制御信号CN6を出力して微小パルス生成回路26を起動し、微小パルス生成回路26は、所定の微小パルスMPを生成して出力する。セレクタ回路27は微小パルスMPを選択して微小パルスMPに基づいたセレクト信号SL1をドライバ回路28に出力し、ドライバ回路28は出力端子O1、O2から微小パルスMPを構成する第1パルスMP1、第2パルスMP2を出力し、ステップモータ10のロータ12を回転振動する(ST1:微小パルス出力)。
In the operation flow of FIG. 10, when the electronic timepiece 20 (see FIG. 6) causes the pointer to vibrate in a sector shape, the control circuit 22 outputs the control signal CN6 to start the minute pulse generation circuit 26, and the minute pulse generation circuit 26 Then, a predetermined minute pulse MP is generated and output. The
図11、図12において、出力端子O1から第1パルスMP1が出力され、また、出力端子O2から第2パルスMP2が出力されることを示す(ST1の動作)。ここで、第1パルスMP1、第2パルスMP2の構成は、前述した図9の波形図を参照する。また、電流Iは、ステップモータ10の駆動コイル11に流れる電流を示し、第1パルスMP1によって、マイナス側のコイル電流Ic1が流れ、第2パルスMP2によって、プラス側のコイル電流Ic2が流れる。
11 and 12, the first pulse MP1 is output from the output terminal O1, and the second pulse MP2 is output from the output terminal O2 (operation ST1). Here, the configuration of the first pulse MP1 and the second pulse MP2 refers to the waveform diagram of FIG. 9 described above. The current I indicates a current flowing through the
次に、動作フロー(図10)において、微小パルスMP出力(ST1)終了後、制御回路22は、回転検出期間TCを開始し、制御信号CN5を出力して検出パルス生成回路25を起動し、検出パルス生成回路25は、第1検出パルスCP1を生成してセレクタ回路27に対して出力する。セレクタ回路27は第1検出パルスCP1を選択してセレクト信号SL1、SL2をドライバ回路28と回転検出回路29に出力する。それにより、ドライバ回路28の出力端子O1から第1検出パルスCP1が出力し、この第1検出パルスCP1によって駆動コイル11に発生する誘起電流に応じた第1検出信号CS1が発生する(ST2:回転検出開始)。
Next, in the operation flow (FIG. 10), after the minute pulse MP output (ST1) ends, the control circuit 22 starts the rotation detection period TC, outputs the control signal CN5, and activates the detection
次に、回転検出回路29は、ロータ12の回転によって駆動コイル11に発生する誘起電流Ipに応じた第1検出信号CS1を入力し、パルス状の第1検出信号CS1の高さが内部の閾値Vthを超えたか否かを判定する(ST3:第1検出信号有?)。
Next, the
ここで、第1検出信号CS1が所定の期間内(T1から一例として30mS位以内)に閾値Vthを所定の数(たとえば3発)超えなければ(判定N)、ロータ12は非回転と判定して、回転検出期間TCを停止し、扇形振動の1周期を終了(END)する。また、所定の期間内に第1検出信号CS1が閾値Vthを所定の数(たとえば3発)超えたならば(判定Y)、次のステップST4へ進む。 Here, if the first detection signal CS1 does not exceed a predetermined number (for example, three shots) within a predetermined period (within 30 ms as an example from T1) (determination N), the rotor 12 is determined to be non-rotating. Then, the rotation detection period TC is stopped, and one cycle of the sector vibration is ended (END). If the first detection signal CS1 exceeds the threshold value Vth by a predetermined number (for example, three) within a predetermined period (determination Y), the process proceeds to the next step ST4.
次に、ステップST4において、検出パルス生成回路25は、第1検出パルスCP1を停止後、第2検出パルスCP2を生成し、ドライバ回路28の出力端子O2から第2検出パルスCP2を出力する。回転検出回路29は、ロータ12の回転によって駆動コイル11に発生する誘起電流Imに応じた第2検出信号CS2を入力し、パルス状の第2検出信号CS2の高さが内部の閾値Vthを超えたか否かを判定する(ST4:第2検出信号有
?)。
Next, in step ST4, the detection
ここで、第2検出信号CS2が所定の期間内(T1から一例として30mS位以内)に閾値Vthを所定の数(たとえば2発)超えたならば(判定Y)、制御回路22は、ロータ12が1ステップ誤回転したと判定して、逆転パルスFPを出力するためにステップST5へ進む。 Here, if the second detection signal CS2 exceeds the threshold value Vth within a predetermined period (within 30 ms as an example from T1) (eg, two shots) (determination Y), the control circuit 22 Is determined to have erroneously rotated by one step, and the process proceeds to step ST5 in order to output the reverse rotation pulse FP.
ステップST5において、制御回路22は回転検出期間TCを終了し、次に、制御信号CN4を出力して逆転パルス生成回路24を起動し、逆転パルス生成回路24は、逆転パルスFPを生成してセレクタ回路27に対して出力する。セレクタ回路27は逆転パルスFPを選択してセレクト信号SL1をドライバ回路28に出力し、ドライバ回路28の出力端子O1、O2から所定の逆転パルスFPが出力され、ロータ12は逆転して1ステップ戻り、回転振動によって1ステップ進んでしまった誤回転が補正される(ST5:逆転パルス出力)。
In step ST5, the control circuit 22 ends the rotation detection period TC, and then outputs the control signal CN4 to start the reverse pulse generation circuit 24. The reverse pulse generation circuit 24 generates the reverse pulse FP and selects it. Output to the
また、ステップST4で第2検出信号CS2が所定の期間内に閾値Vthを所定の数(たとえば2発)超えなければ(判定N)、制御回路22は、ロータ12は1ステップ回転していない(非回転)と判定して回転検出期間TCを終了する(ST7:回転検出終了)。 Further, if the second detection signal CS2 does not exceed the threshold value Vth within a predetermined period (for example, two shots) within a predetermined period (determination N) (determination N), the control circuit 22 does not rotate the rotor 12 one step (step ST4). The rotation detection period TC is determined as non-rotation) (ST7: end of rotation detection).
図11、図12において、回転検出期間TCが開始し、出力端子O1から第1検出パルスCP1が出力され、この第1検出パルスCP1によって駆動コイル11に発生する誘起電流Ipに応じた第1検出信号CS1が発生することを示す。
11 and 12, the rotation detection period TC starts, the first detection pulse CP1 is output from the output terminal O1, and the first detection according to the induced current Ip generated in the
ここで、図11に示す回転検出期間TCの動作は、ロータ12が回転振動によって正転方向に1ステップ誤回転した場合の動作を示している。この回転検出期間TCにおいて、まず、出力端子O1から第1検出パルスCP1が出力され、ロータ12の回転振動によって駆動コイル11にプラス側の誘起電流Ip(右上がりのハッチングで示す)が発生すると、その誘起電流Ipに応じて第1検出パルスCP1のタイミングで出力端子O1に第1検出信号CS1が発生する。
Here, the operation in the rotation detection period TC shown in FIG. 11 indicates an operation in the case where the rotor 12 erroneously rotates one step in the forward rotation direction due to the rotational vibration. In this rotation detection period TC, first, the first detection pulse CP1 is output from the output terminal O1, and when a positive induced current Ip (indicated by a right-up hatching) is generated in the
この第1検出信号CS1が、回転検出回路29の閾値Vth(点線で示す)を3発超えると、前述したステップST3で判定Yとなり、第1検出パルスCP1に代わって出力端子O2から第2検出パルスCP2が出力される。このとき、ロータ12は保持トルクピーク位置B(図5参照)を超えるので、駆動コイル11にマイナス側の誘起電流Im(右下がりのハッチングで示す)が発生し、その誘起電流Imに応じて第2検出パルスCP2のタイミングで第2検出信号CS2が発生する。
When the first detection signal CS1 exceeds the threshold value Vth (indicated by a dotted line) of the
この第2検出信号CS2が、回転検出回路29の閾値Vth(点線で示す)を2発超えると、前述したステップST4で判定Yとなって逆転パルスFPが出力される。以上のように、微小パルスMPによってロータ12が1ステップ誤回転した場合は、ロータ12の回転を検出し、逆転パルスFPを出力することによってロータ12を1ステップ戻すことができる。なお、図11では逆転パルスFPは図示していない。
When the second detection signal CS2 exceeds the threshold value Vth (indicated by a dotted line) of the
このように、回転検出回路29は、第1検出信号CS1によって、まずプラス側の誘起電流Ipを検出し、次に、第2検出信号CS2によってマイナス側の誘起電流Imを検出することで、ロータ12が1ステップ回転したと判定する。このロータの回転検出方法は、公知技術であるので、詳しい説明は省略する。
In this manner, the
また、図12に示す回転検出期間TCの動作は、ロータ12の回転振動が正常であって
1ステップ回転しない場合(非回転)の動作を示している。この回転検出期間TCにおいて、まず出力端子O1から第1検出パルスCP1が出力され、ロータ12の回転振動によって駆動コイル11にプラス側の誘起電流Ip(右上がりのハッチングで示す)が発生すると、その誘起電流Ipに応じて第1検出パルスCP1のタイミングで第1検出信号CS1が発生する。
Further, the operation in the rotation detection period TC shown in FIG. 12 shows an operation when the rotational vibration of the rotor 12 is normal and the rotor 12 does not rotate one step (non-rotation). In this rotation detection period TC, first, a first detection pulse CP1 is output from the output terminal O1, and when a positive induced current Ip (indicated by a right-up hatching) is generated in the
この第1検出信号CS1が、回転検出回路29の閾値Vth(点線で示す)を3発超えると、前述したステップST3で判定Yとなり、第1検出パルスCP1に代わって出力端子O2から第2検出パルスCP2が出力される。このとき、ロータ12は非回転であって、保持トルクピーク位置B(図5参照)を超えないので、プラス側の誘起電流Ipがなだらかに続き、所定の期間内(T1から30mS位以内)に回転検出回路29の閾値Vth(点線で示す)を超える第2検出信号CS2は発生しない。その結果、前述したステップST4で判定Nとなって回転検出期間TCは終了し、逆転パルスFPは出力されない。
When the first detection signal CS1 exceeds the threshold value Vth (indicated by a dotted line) of the
次に、動作フロー(図10)において、ステップST5における逆転パルスFP出力後、ロータ12が1ステップ誤回転したということは、微小パルスMPの駆動力が大きいことが原因と考えられるので、制御回路22は、制御信号CN7を出力してランク選択回路30を制御し、ランク選択回路30は微小パルスMPの駆動力を低くするために、ランク信号RKを出力する。
Next, in the operation flow (FIG. 10), after the reverse rotation pulse FP is output in step ST5, the fact that the rotor 12 has rotated by one step is considered to be caused by the large driving force of the minute pulse MP. 22 outputs a control signal CN7 to control the
微小パルス生成回路26は、ランク信号RKを入力し、現在の駆動力から1ランク低い駆動力を選択して次回の微小パルスMPを出力するように設定され(ST6:1ランクダウン)、扇形振動の1周期を終了(END)する。このステップST6によって、ロータ12が1ステップ誤回転してしまう頻度を下げることができる。 The minute pulse generating circuit 26 is set to receive the rank signal RK, select a driving force that is one rank lower than the current driving force, and output the next minute pulse MP (ST6: 1 rank down). 1 cycle is ended (END). By this step ST6, the frequency at which the rotor 12 erroneously rotates one step can be reduced.
また、駆動力が同一ランクの微小パルスMPで扇形振動を継続していると、電池電圧が低下した場合などの影響で、微小パルスMPの駆動力が低下し、扇形振動の振幅E(図5参照)が小さくなって扇形振動の視認性が悪化することが考えられる。この現象を回避するために、制御回路22は、ステップST7での回転検出終了後、非回転の判定が所定回数(たとえば256回)継続したか否かを判定する(ST8:非回転256回?)。 Further, if the fan-shaped vibration is continued with the minute pulse MP of the same rank, the driving force of the minute pulse MP is lowered due to the influence of the battery voltage or the like, and the amplitude E of the fan-shaped vibration (FIG. 5). It is conceivable that the visibility of the fan-shaped vibration deteriorates due to a small reference). In order to avoid this phenomenon, the control circuit 22 determines whether or not the non-rotation determination has continued a predetermined number of times (for example, 256 times) after the end of the rotation detection in step ST7 (ST8: 256 non-rotation? ).
ここで、判定Yであれば、微小パルスMPの駆動力が低下している可能性があるので、ランク選択回路30を制御して、微小パルス生成回路26の駆動力を現在のランクから1ランク高く設定する(ST9:1ランクアップ)。この動作によって、扇形振動の振幅Eの減少を防ぎ、扇形振動の視認性を良好に保つことができる。また、ステップST8で判定Nであれば、ランクの変更は必要ないと判断して扇形振動の1周期を終了する。
Here, if the determination is Y, the driving power of the minute pulse MP may be reduced. Therefore, the
次に、ランク選択回路30によって選択される微小パルスMPの駆動力のランク表の一例を図8(b)に示す。図8(b)において、駆動力のランクは、ランク0〜ランク3の4段階であり、それぞれ、第1パルスMP1と第2パルスMP2のデューティが設定されている。ランク0は最も駆動力が小さなランクであり、第1パルスMP1のデューティは14/32であり、第2パルスMP2のデューティは6/32である。
Next, FIG. 8B shows an example of a rank table of the driving force of the minute pulse MP selected by the
また、ランク3は最も駆動力が大きなランクであり、第1パルスMP1のデューティは17/32であり、第2パルスMP2のデューティは9/32である。このように、微小パルスMPの駆動力の選択は、第1パルスMP1と第2パルスMP2のそれぞれのデューティを変更することで実現できる。
また、現在がランク0で1ランクダウン(ST6)の場合は、ランク0が継続され、現在がランク3で1ランクアップ(ST9)の場合は、ランク3が継続される。なお、微小
パルスMPの駆動力のランクは、4段階に限定されず、各ランクのデューティもステップモータの性能等に応じて、任意に設定することができる。
If the current rank is 0 and the rank is down by 1 (ST6),
なお、動作フロー(図10)において、1周期の扇形振動動作が終了(END)し、ロータ12の回転振動が繰り返し周期Pe=32mSで継続される場合、初めの出力位置T1から32mS経過後に動作フローのスタートに戻り、再びステップST1が実行されて微小パルスMPが出力し、指針は32mS周期で扇形振動を継続する。 In the operation flow (FIG. 10), when one cycle of the fan-shaped vibration operation ends (END) and the rotational vibration of the rotor 12 is continued at the repetition cycle Pe = 32 mS, the operation is performed after 32 mS has elapsed from the first output position T1. Returning to the start of the flow, step ST1 is executed again, a minute pulse MP is output, and the pointer continues fan-shaped vibration at a cycle of 32 mS.
以上のように第3の実施形態によれば、一組の微小パルスMPを出力後、回転検出期間TCによってロータ12の回転振動の状態を検出し、ロータ12が誤って1ステップ回転した場合、その誤回転を検出して逆転パルスFPによってロータ12を1ステップ戻すことができる。その結果、電池電圧の変動等によって微小パルスMPの駆動力が変化してロータ12が誤回転しても、直ちに指針を正常な位置に戻せるので、誤動作のない指針の扇形振動による表示手段を備えた電子時計を提供できる。 As described above, according to the third embodiment, after outputting a set of minute pulses MP, the state of rotational vibration of the rotor 12 is detected by the rotation detection period TC, and the rotor 12 rotates one step by mistake. The erroneous rotation is detected, and the rotor 12 can be returned by one step by the reverse rotation pulse FP. As a result, even if the driving force of the minute pulse MP changes due to battery voltage fluctuation or the like and the rotor 12 rotates erroneously, the pointer can be immediately returned to the normal position. Can provide an electronic watch.
また、微小パルスMPの駆動力を必要に応じて選択し調整できるので、扇形振動の振幅が安定し、視認性に優れた扇形振動を実現できると共に、ロータ12の誤回転の発生頻度を下げることができる。とくに、ソーラ腕時計のように二次電池を電源とする場合、電池電圧の変動が激しいので、本実施形態は大きな効果を得ることができる。 In addition, since the driving force of the minute pulse MP can be selected and adjusted as necessary, the amplitude of the sector vibration can be stabilized, the sector vibration excellent in visibility can be realized, and the occurrence frequency of erroneous rotation of the rotor 12 can be reduced. Can do. In particular, when a secondary battery is used as a power source as in a solar wristwatch, the battery voltage fluctuates greatly, so that this embodiment can provide a great effect.
[第4の実施形態]
[第4の実施形態の電子時計の構成説明:図13]
次に、第4の実施形態の電子時計の概略構成について図13を用いて説明する。この第4の実施形態は、前述した第1の実施形態に回転検出機能を追加した応用例である。なお、第4の実施形態の電子時計の基本構成は、前述した第3の実施形態の電子時計20と同様であるので、同一要素は同一符号で図示して説明は省略し、ここでは異なる構成要素のみについて説明する。
[Fourth Embodiment]
[Configuration of Electronic Timepiece of Fourth Embodiment: FIG. 13]
Next, a schematic configuration of the electronic timepiece according to the fourth embodiment will be described with reference to FIG. The fourth embodiment is an application example in which a rotation detection function is added to the first embodiment described above. The basic configuration of the electronic timepiece according to the fourth embodiment is the same as that of the
図13において、符号40は第4の実施形態のアナログ表示方式の電子時計である。電子時計40は、第3の実施形態と同様に、発振回路21、制御回路22、駆動パルス生成回路23、逆転パルス生成回路24,検出パルス生成回路25、セレクタ回路27、ドライバ回路28、回転検出回路29、ランク選択回路30、ステップモータ10を有し、また、本実施形態の特徴である微小パルス生成回路41を有している。なお、電子時計40は、指針等による表示部、輪列、電源、操作部材等を含むが、ここでは図示を省略する。
In FIG. 13,
微小パルス生成回路41は、第1パルス生成回路42と第2パルス生成回路43とに分離して構成され、制御回路22からの制御信号CN6a、CN6bをそれぞれ入力して、指針を扇形振動させるための第1パルスMP1と第2パルスMP2とを個別に生成し、セレクタ回路27に出力する。
The minute
また、ランク選択回路30は、前述したように、微小パルス生成回路41が分離して構成されるので、第1パルス生成回路42のランクを選択する第1ランク信号RK1と、第2パルス生成回路43のランクを選択する第2ランク信号RK2と、を個別に出力する構成である。
Since the
[第4の実施形態の微小パルス、検出パルス、逆転パルスの説明:図14]
次に、第4の実施形態で出力される微小パルス、検出パルス、逆転パルスの構成について図14を用いて説明する。図14において、第4の実施形態の微小パルスMPは、第1〜3の実施形態と同様に、第1パルスMP1と第2パルスMP2で構成されるが、連続して出力されず、第1パルスMP1と第2パルスMP2は、個別に出力される特徴を有して
いる。
[Explanation of Minute Pulse, Detection Pulse, and Reverse Pulse of Fourth Embodiment: FIG. 14]
Next, the configuration of a minute pulse, a detection pulse, and a reverse pulse output in the fourth embodiment will be described with reference to FIG. In FIG. 14, the minute pulse MP of the fourth embodiment is composed of the first pulse MP1 and the second pulse MP2 as in the first to third embodiments. The pulse MP1 and the second pulse MP2 are characterized by being output individually.
ここで、第1パルスMP1は、ドライバ回路6の出力端子O2から出力されてステップモータ10のロータ12を正転方向に回転振動させ、第2パルスMP2は、ドライバ回路6の出力端子O1から出力されてロータ12を逆転方向に回転振動させる。なお、第1パルスMP1と第2パルスMP2のそれぞれの構成は、第1の実施形態と同様であるので説明は省略する。
Here, the first pulse MP1 is output from the output terminal O2 of the
第1パルスMP1と第2パルスMP2の隙間の期間には、ロータ12の回転を検出するための検出パルスCPが出力される回転検出期間TCが設けられている。この回転検出期間TCは、第1パルスMP1の出力位置T1を起点として、一例として4.5mSに始まり最大24mS位まで継続される。一方、第2パルスMP2は、第1パルスMP1の出力位置T1を起点として、一例として25mSから出力される。 A rotation detection period TC in which a detection pulse CP for detecting the rotation of the rotor 12 is output is provided in the period between the first pulse MP1 and the second pulse MP2. The rotation detection period TC starts from 4.5 mS as an example and continues to a maximum of 24 mS, starting from the output position T1 of the first pulse MP1. On the other hand, the second pulse MP2 is output from 25 mS as an example, starting from the output position T1 of the first pulse MP1.
回転検出期間TCに出力される検出パルスCPは、第1検出パルスCP1と第2検出パルスCP2で構成され、第1検出パルスCP1は、第1パルスMP1と異なる側の出力端子O1に出力され、第2検出パルスCP2は、第1パルスMP1と同じ側の出力端子O2に出力される。第1検出パルスCP1と第2検出パルスCP2の周期や出力タイミングは、第3の実施形態と同様であるので説明は省略する。 The detection pulse CP output in the rotation detection period TC is composed of a first detection pulse CP1 and a second detection pulse CP2, and the first detection pulse CP1 is output to an output terminal O1 on a different side from the first pulse MP1. The second detection pulse CP2 is output to the output terminal O2 on the same side as the first pulse MP1. Since the period and output timing of the first detection pulse CP1 and the second detection pulse CP2 are the same as those in the third embodiment, description thereof is omitted.
この回転検出期間TCでの回転検出動作によって、ロータ12が1ステップ誤回転したと判定された場合は、第2パルスMP2は出力されず、代わりに逆転パルスFPが出力される。逆転パルスFPの出力期間は、第1パルスMP1の出力位置T1を起点として、一例として32mS後に設けられている。逆転パルスFPの構成は公知であり第3の実施形態と同様であるので説明は省略する。 If it is determined by the rotation detection operation in this rotation detection period TC that the rotor 12 has erroneously rotated by one step, the second pulse MP2 is not output, but the reverse rotation pulse FP is output instead. The output period of the reverse pulse FP is provided after 32 mS as an example, starting from the output position T1 of the first pulse MP1. The configuration of the reverse pulse FP is well known and is the same as that of the third embodiment, so that the description thereof is omitted.
また、回転検出期間TCでの回転検出動作によって、ロータ12が非回転であると判定された場合は、一例として繰り返し周期Pe=32mSで第1パルスMP1、検出パルスCP、第2パルスMP2の出力が繰り返される。 Further, when it is determined by the rotation detection operation in the rotation detection period TC that the rotor 12 is not rotating, as an example, the output of the first pulse MP1, the detection pulse CP, and the second pulse MP2 with a repetition period Pe = 32 mS. Is repeated.
[第4の実施形態の扇形振動動作の説明:図15〜図17]
次に、第4の実施形態の扇形振動動作について図15〜図17を用いて説明する。図15は第4の実施形態の扇形振動(ロータの回転振動)の1周期の動作フローを示し、図16はロータの回転振動によって1ステップ誤回転した場合の回転検出動作のタイミングチャートであり、図17はロータの回転振動が正常(非回転)である場合の回転検出動作のタイミングチャートである。なお、第4の実施形態の電子時計40の構成は図13の構成図を参照し、ステップモータ10を駆動する各パルスの構成は図14の波形図を参照する。
[Description of Fan-Shaped Vibration Operation of Fourth Embodiment: FIGS. 15 to 17]
Next, the fan-shaped vibration operation of the fourth embodiment will be described with reference to FIGS. FIG. 15 shows an operation flow of one cycle of the fan-shaped vibration (rotor vibration of the rotor) of the fourth embodiment, and FIG. 16 is a timing chart of the rotation detection operation in the case of erroneous rotation by one step due to the rotation vibration of the rotor. FIG. 17 is a timing chart of the rotation detection operation when the rotational vibration of the rotor is normal (non-rotation). The configuration of the
図15の動作フローにおいて、電子時計40(図13参照)が指針を扇形振動させる場合、制御回路22は、制御信号CN6aを出力して微小パルス生成回路41の第1パルス生成回路42を起動し、第1パルス生成回路42は、第1パルスMP1を生成して出力する。セレクタ回路27は第1パルスMP1を選択してセレクト信号SL1をドライバ回路28に出力し、ドライバ回路28は出力端子O2から第1パルスMP1を出力して、ステップモータ10を正転方向に微小駆動する(ST10:第1パルス出力)。
In the operation flow of FIG. 15, when the electronic timepiece 40 (see FIG. 13) causes the pointer to vibrate in a sector shape, the control circuit 22 outputs the control signal CN 6 a to activate the first pulse generation circuit 42 of the minute
図16、図17において、出力端子O2から第1パルスMP1が出力されることを示す(ST10の動作)。また、コイル電流Ic1は、第1パルスMP1によって、ステップモータ10の駆動コイル11に流れるプラス方向の電流を示している。
16 and 17 indicate that the first pulse MP1 is output from the output terminal O2 (operation of ST10). The coil current Ic1 indicates a positive current that flows through the
次に、動作フロー(図15)において、第1パルスMP1出力(ST10)終了後、制御回路22は、回転検出期間TCを開始し、ドライバ回路28は出力端子O1から第1検出パルスCP1を出力してロータ12の回転検出動作を開始する(ST11:回転検出開始)。
Next, in the operation flow (FIG. 15), after the first pulse MP1 output (ST10) ends, the control circuit 22 starts the rotation detection period TC, and the
次に、回転検出回路29は、ロータ12の回転によって駆動コイル11に発生する誘起電流Ipに応じた第1検出信号CS1を入力し、第1検出信号CS1の高さが内部の閾値Vthを超えたか否かを判定する(ST12:第1検出信号有?)。
Next, the
ここで、第1検出信号CS1が所定の期間内(T1から一例として24mS位以内)に閾値Vthを所定の数(たとえば3発)超えなければ(判定N)、ロータ12は非回転であると判定して、回転検出期間TCを停止し、扇形振動の1周期を終了(END)する。また、第1検出信号CS1が所定の期間内に閾値Vthを所定の数(たとえば3発)超えたならば(判定Y)、次のステップST13へ進む。 Here, if the first detection signal CS1 does not exceed a predetermined number (for example, three shots) within a predetermined period (within 24 ms as an example from T1) (determination N), the rotor 12 is assumed to be non-rotating. Determination is made to stop the rotation detection period TC, and one cycle of the sector vibration is ended (END). If the first detection signal CS1 exceeds the threshold value Vth within a predetermined period (eg, 3 shots) (determination Y), the process proceeds to the next step ST13.
次に、ステップST13において、検出パルス生成回路25は、第2検出パルスCP2を生成し、ドライバ回路28の出力端子O2から第2検出パルスCP2を出力する。回転検出回路29は、ロータ12の回転によって駆動コイル11に発生する誘起電流Imに応じた第2検出パルスCP2を入力し、第2検出信号CS2の高さが内部の閾値Vthを超えたか否かを判定する(ST13:第2検出信号有?)。
Next, in step ST13, the detection
ここで、第2検出信号CS2が所定の期間内(T1から24mS位以内)に閾値Vthを所定の数(たとえば2発)超えたならば(判定Y)、制御回路22は、ロータ12が1ステップ誤回転したと判定して、逆転パルスFPを出力するためにステップST14へ進む。なお、ステップST14、ST15の動作は、前述した第3の実施形態のステップST5、ST6(図10参照)と同様であるので説明は省略する。 Here, if the second detection signal CS2 exceeds the threshold value Vth within a predetermined period (within about 24 mS from T1) (eg, 2 shots) (determination Y), the control circuit 22 indicates that the rotor 12 is 1 It is determined that the step is erroneously rotated, and the process proceeds to step ST14 in order to output the reverse rotation pulse FP. Note that the operations in steps ST14 and ST15 are the same as those in steps ST5 and ST6 (see FIG. 10) of the third embodiment described above, and a description thereof will be omitted.
また、ステップST13で第2検出信号CS2が所定の期間内(T1から24mS位以内)に閾値Vthを所定の数(たとえば2発)超えなければ(判定N)、制御回路22は、ロータ12は非回転であると判定して回転検出期間TCを終了する(ST16:回転検出終了)。 In addition, if the second detection signal CS2 does not exceed the threshold value Vth within a predetermined period (within about 24 mS from T1) in step ST13 (determination N), for example, the control circuit 22 It is determined that there is no rotation and the rotation detection period TC ends (ST16: rotation detection end).
次に制御回路22は、ステップモータ10に第2パルスMP2を出力するために、制御信号CN6bを出力して微小パルス生成回路41の第2パルス生成回路43を起動し、第2パルス生成回路43は、第2パルスMP2を生成して出力する。セレクタ回路27は第2パルスMP2を選択してセレクト信号SL1をドライバ回路28に出力し、ドライバ回路28は出力端子O1から第2パルスMP2を出力して、ステップモータ10のロータ12を逆転方向に微小駆動する(ST17:第2パルス出力)。
Next, in order to output the second pulse MP2 to the
ステップST17による第2パルスMP2の出力後のステップST18、ST19の動作は、前述した第3の実施形態のステップST8、ST9(図10参照)と同様であるので説明は省略する。なお、ステップST15とST19での微小パルスMPの駆動力を選択するためのランクダウンとランクアップの動作は、第3の実施形態で示したランク表(図8(b))を使用することができる。 Since the operations in steps ST18 and ST19 after the output of the second pulse MP2 in step ST17 are the same as those in steps ST8 and ST9 (see FIG. 10) of the third embodiment described above, description thereof is omitted. The rank down and rank up operations for selecting the driving force of the minute pulse MP in steps ST15 and ST19 can use the rank table (FIG. 8B) shown in the third embodiment. it can.
図16、図17において、回転検出期間TCに出力端子O1から第1検出パルスCP1が出力され、この第1検出パルスCP1によって駆動コイル11に発生する誘起電流Ipに応じた第1検出信号CS1が発生することを示す。
16 and 17, the first detection pulse CP1 is output from the output terminal O1 during the rotation detection period TC, and the first detection signal CS1 corresponding to the induced current Ip generated in the
ここで、図16に示す回転検出期間TCの動作は、第1パルスMP1出力後にロータ1
2が回転振動によって正転方向に1ステップ誤回転した場合の動作を示している。この回転検出期間TCにおいて、ロータ12の回転振動によって駆動コイル11にプラス側の誘起電流Ip(右上がりのハッチングで示す)が発生すると、その誘起電流Ipに応じて第1検出パルスCP1のタイミングで出力端子O1に第1検出信号CS1が発生する。
Here, the operation in the rotation detection period TC shown in FIG. 16 is performed after the first pulse MP1 is output.
2 shows an operation in the case where one step is erroneously rotated in the forward rotation direction by rotational vibration. In this rotation detection period TC, when a positive induced current Ip (indicated by a right-up hatching) is generated in the
この第1検出信号CS1が、回転検出回路29の閾値Vth(点線で示す)を3発超えると、前述したステップST12で判定Yとなり、第1検出パルスCP1に代わって出力端子O2から第2検出パルスCP2が出力される。このとき、ロータ12は保持トルクピーク位置B(図5参照)を超えるので、駆動コイル11にマイナス側の誘起電流Im(右下がりのハッチングで示す)が発生し、その誘起電流Imに応じて第2検出パルスCP2のタイミングで第2検出信号CS2が発生する。
When the first detection signal CS1 exceeds the threshold value Vth (indicated by a dotted line) of the
この第2検出信号CS2が、回転検出回路29の閾値Vth(点線で示す)を2発超えると、前述したステップST13で判定Yとなって逆転パルスFPが出力される。このように、第1パルスMP1によってロータ12が1ステップ誤回転した場合は、ロータ12の回転を検出し、逆転パルスFPを出力することによってロータ12を1ステップ戻すことができる。なお、図16では逆転パルスFPは図示していない。
When the second detection signal CS2 exceeds the threshold value Vth (indicated by a dotted line) of the
また、図17に示す回転検出期間TCの動作は、第1パルスMP1出力後にロータ12の回転振動が正常であって1ステップ回転しない場合(非回転)の動作を示している。この回転検出期間TCにおいて、ロータ12の回転振動によって駆動コイル11にプラス側の誘起電流Ip(右上がりのハッチングで示す)が発生すると、その誘起電流Ipに応じて第1検出パルスCP1のタイミングで出力端子O1に第1検出信号CS1が発生する。
Further, the operation in the rotation detection period TC shown in FIG. 17 shows an operation when the rotation vibration of the rotor 12 is normal after the first pulse MP1 is output and the rotation does not rotate one step (non-rotation). In this rotation detection period TC, when a positive induced current Ip (indicated by a right-up hatching) is generated in the
この第1検出信号CS1が、回転検出回路29の閾値Vth(点線で示す)を3発超えると、前述したステップST12で判定Yとなり、第1検出パルスCP1に代わって出力端子O2から第2検出パルスCP2が出力される。このとき、ロータ12は非回転であって、保持トルクピーク位置B(図5参照)を超えないので、プラス側の誘起電流Ipがなだらかに続き、所定の期間内(T1から24mS位以内)に回転検出回路29の閾値Vth(点線で示す)を超える第2検出信号CS2は発生しない。その結果、前述したステップST13で判定Nとなって回転検出期間TCは終了し、逆転パルスFPは出力されず、ロータ12を逆転方向に微小駆動するための第2パルスMP2が出力端子O1から出力される(ST17)。
When the first detection signal CS1 exceeds the threshold value Vth (indicated by a dotted line) of the
なお、動作フロー(図15)において、1周期の扇形振動動作が終了(END)し、ロータ12の回転振動が継続される場合は、第3の実施形態と同様に、動作フローはスタートに戻り、再び扇形振動動作が繰り返される。 In the operation flow (FIG. 15), when one cycle of the fan-shaped vibration operation ends (END) and the rotational vibration of the rotor 12 continues, the operation flow returns to the start as in the third embodiment. The fan-shaped vibration operation is repeated again.
以上のように第4の実施形態によれば、ステップモータ10のロータ12を回転振動させる微小パルスMPの第1パルスMP1と第2パルスMP2を分離して個別に出力し、第1パルスMP1と第2パルスMP2の隙間に回転検出期間TCを設けることで、第1パルスMP1によってロータ12が正転方向に1ステップ誤回転したか否かを検出することができる。
As described above, according to the fourth embodiment, the first pulse MP1 and the second pulse MP2 of the minute pulse MP that rotationally vibrates the rotor 12 of the
その結果、電池電圧の変動等によって第1パルスMP1の駆動力が変化し、回転振動しているロータ12が誤って1ステップ回転した場合、その誤回転を検出し、第2パルスMP2の代わりに逆転パルスFPによってロータ12を1ステップ逆転させ、ロータ12を正常な位置に戻すことができるので、誤動作のない指針の扇形振動による表示手段を備えた電子時計を提供できる。また、第3の実施形態と同様に、微小パルスMPの駆動力を必要に応じて選択し調整できるので、扇形振動の振幅が安定し、視認性に優れた扇形振動を
実現できると共に、ロータ12の誤回転の発生頻度を下げることができる。
As a result, when the driving force of the first pulse MP1 changes due to battery voltage fluctuation or the like, and the rotor 12 that is oscillating rotationally rotates one step by mistake, the erroneous rotation is detected, and instead of the second pulse MP2. Since the rotor 12 can be reversed one step by the reverse pulse FP and the rotor 12 can be returned to the normal position, an electronic timepiece having display means by fan-shaped vibration of the pointer without malfunction can be provided. Further, as in the third embodiment, since the driving force of the minute pulse MP can be selected and adjusted as necessary, the amplitude of the sector vibration can be stabilized, the sector vibration excellent in visibility can be realized, and the rotor 12 can be realized. The occurrence frequency of false rotation can be reduced.
[第5の実施形態]
[第5の実施形態の電子時計の構成説明:図13]
次に、第5の実施形態の電子時計の構成を説明する。この第5の実施形態は、前述した第4の実施形態の応用例であり、第5の実施形態の電子時計の構成は、前述した第4の実施形態の電子時計40の構成(図13参照)と同様であるので、構成の説明は省略する。
[Fifth Embodiment]
[Description of Configuration of Electronic Timepiece of Fifth Embodiment: FIG. 13]
Next, the configuration of the electronic timepiece of the fifth embodiment will be described. The fifth embodiment is an application example of the above-described fourth embodiment. The configuration of the electronic timepiece of the fifth embodiment is the same as the configuration of the
[第5の実施形態の微小パルス、検出パルス、逆転パルスの説明:図18]
次に、第5の実施形態で出力される微小パルス、検出パルス、逆転パルスの構成について図18を用いて説明する。図18において、第5の実施形態の微小パルスMPは、第4の実施形態と同様であり、第1パルスMP1と第2パルスMP2が分離し、個別に出力される構成である。
[Explanation of Minute Pulse, Detection Pulse, and Reverse Pulse of Fifth Embodiment: FIG. 18]
Next, the configuration of the minute pulse, detection pulse, and reverse pulse output in the fifth embodiment will be described with reference to FIG. In FIG. 18, the minute pulse MP of the fifth embodiment is the same as that of the fourth embodiment, and the first pulse MP1 and the second pulse MP2 are separated and output individually.
また、前述した第4の実施形態では、第1パルスMP1と第2パルスMP2の位置関係は固定あり、第2パルスMP2は、第1パルスMP1の出力位置T1を起点として、25mSから出力されたが(図14参照)、本実施形態では、第2パルスMP2の出力位置は、第1パルスMP1によるロータ12の回転振動状態に応じて変更するように制御される特徴を有している。 In the above-described fourth embodiment, the positional relationship between the first pulse MP1 and the second pulse MP2 is fixed, and the second pulse MP2 is output from 25 mS starting from the output position T1 of the first pulse MP1. However, in the present embodiment, the output position of the second pulse MP2 is controlled to be changed according to the rotational vibration state of the rotor 12 by the first pulse MP1.
そして、第1パルスMP1と第2パルスMP2の隙間の期間には、第4の実施形態と同様に、ロータ12の回転を検出するための検出パルスCPが出力される回転検出期間TCが設けられている。この回転検出期間TCは、第1パルスMP1の出力位置T1を起点として、一例として4.5mSに始まり、終了位置は変動する。 A rotation detection period TC in which a detection pulse CP for detecting the rotation of the rotor 12 is output is provided in the gap period between the first pulse MP1 and the second pulse MP2, as in the fourth embodiment. ing. The rotation detection period TC starts at 4.5 mS as an example, starting from the output position T1 of the first pulse MP1, and the end position varies.
回転検出期間TCに出力される検出パルスCPは、第4の実施形態(図14参照)と同様に、第1検出パルスCP1と第2検出パルスCP2で構成され、第1検出パルスCP1は、第1パルスMP1と異なる側の出力端子O1に出力され、第2検出パルスCP2は、第1パルスMP1と同じ側の出力端子O2に出力される。第1検出パルスCP1と第2検出パルスCP2の周期や出力タイミングは、第3の実施形態と同様であるので説明は省略する。 As in the fourth embodiment (see FIG. 14), the detection pulse CP output during the rotation detection period TC is composed of a first detection pulse CP1 and a second detection pulse CP2, and the first detection pulse CP1 The second detection pulse CP2 is output to the output terminal O2 on the same side as the first pulse MP1. Since the period and output timing of the first detection pulse CP1 and the second detection pulse CP2 are the same as those in the third embodiment, description thereof is omitted.
この回転検出期間TCでの回転検出動作によって、ロータ12が非回転であると判定された場合は、第1パルスMP1に続いて第2パルスMP2が出力される。この第2パルスMP2の出力位置は変動するが詳細は後述する。また、第2パルスMP2の出力終了後は、再び第1パルスMP1の出力位置T1に戻り、微小パルスMPの出力が繰り返される。
また、回転検出期間TCでの回転検出動作によって、ロータ12が1ステップ誤回転したと判定された場合は、第2パルスMP2は出力されず、代わりに逆転パルスFPが出力される。逆転パルスFPの出力位置等は第3、4の実施形態と同様であるので説明は省略する。
If it is determined by the rotation detection operation in the rotation detection period TC that the rotor 12 is not rotating, the second pulse MP2 is output following the first pulse MP1. Although the output position of the second pulse MP2 varies, the details will be described later. Further, after the output of the second pulse MP2 is completed, the output returns to the output position T1 of the first pulse MP1 again, and the output of the minute pulse MP is repeated.
Further, when it is determined by the rotation detection operation in the rotation detection period TC that the rotor 12 has erroneously rotated by one step, the second pulse MP2 is not output and the reverse rotation pulse FP is output instead. Since the output position of the reverse rotation pulse FP is the same as in the third and fourth embodiments, description thereof is omitted.
このように、第5の実施形態では、第1パルスMP1と第2パルスMP2の隙間に回転検出期間TCが挿入され、且つ、第2パルスMP2の出力位置は変動するが、第1パルスMP1、検出パルスCP、第2パルスMP2の一連のパルス列の繰り返し周期Peは一定であり、第4の実施形態と同様に一例として32mSである。 Thus, in the fifth embodiment, the rotation detection period TC is inserted in the gap between the first pulse MP1 and the second pulse MP2, and the output position of the second pulse MP2 varies, but the first pulse MP1, The repetition period Pe of a series of pulse trains of the detection pulse CP and the second pulse MP2 is constant, and is 32 mS as an example as in the fourth embodiment.
[第5の実施形態の扇形振動動作の説明:図19〜図22]
次に、第5の実施形態の扇形振動動作について図19〜図22を用いて説明する。図19は第5の実施形態の扇形振動(ロータの回転振動)の1周期の動作フローを示し、図20は微小パルスMPの駆動力が比較的大きい場合の回転検出動作のタイミングチャートで
あり、図21は微小パルスMPの駆動力が比較的小さい場合の回転検出動作のタイミングチャートである。また、図22は微小パルスMPの駆動力が大き過ぎるためにロータ12が回転振動によって1ステップ誤回転した場合の回転検出動作のタイミングチャートである。
[Description of Fan-Shaped Vibration Operation of Fifth Embodiment: FIGS. 19 to 22]
Next, the fan-shaped vibration operation of the fifth embodiment will be described with reference to FIGS. FIG. 19 shows an operation flow of one cycle of the sector vibration (rotational vibration of the rotor) of the fifth embodiment, and FIG. 20 is a timing chart of the rotation detection operation when the driving force of the minute pulse MP is relatively large. FIG. 21 is a timing chart of the rotation detection operation when the driving force of the minute pulse MP is relatively small. FIG. 22 is a timing chart of the rotation detection operation in the case where the rotor 12 rotates erroneously by one step due to rotational vibration because the driving force of the minute pulse MP is too large.
なお、第5の実施形態の構成は第4の実施形態の構成図(図13)を参照し、ステップモータ10を駆動する各パルスの構成は図18の波形図を参照する。また、動作フローや各パルスについて、前述した各実施形態と重複する説明は省略する。
The configuration of the fifth embodiment refers to the configuration diagram of the fourth embodiment (FIG. 13), and the configuration of each pulse for driving the
図19において、ステップST20とST21は、前述の第4の実施形態の動作フロー(図15参照)のステップST10とST11と同様であるので説明は省略する。 In FIG. 19, steps ST20 and ST21 are the same as steps ST10 and ST11 in the operation flow (see FIG. 15) of the above-described fourth embodiment, and a description thereof will be omitted.
このステップST20とST21が実行されることで、図20〜図22において、出力端子O2から第1パルスMP1が出力され、この第1パルスMP1によって駆動コイル11にプラス方向のコイル電流Ic1が流れる。また、続く回転検出期間TCで出力端子O1から第1検出パルスCP1が出力されることを示している。
By performing steps ST20 and ST21, in FIG. 20 to FIG. 22, a first pulse MP1 is output from the output terminal O2, and a positive coil current Ic1 flows through the
次に動作フロー(図19)において、ステップST22で回転検出回路29は、ロータ12の回転振動によって駆動コイル11に発生する誘起電流Ipに応じた第1検出信号CS1を入力し、第1検出信号CS1の高さが内部の閾値Vthを超えたか否かを判定する(ST22:第1検出信号有?)。
Next, in the operation flow (FIG. 19), in step ST22, the
ここで、第1検出信号CS1が所定の期間内に閾値Vthを所定の数(たとえば3発)超えなければ(判定N)、ロータ12は非回転と判定して、回転検出期間TCを停止し、扇形振動動作の1周期を終了(END)する。また、第1検出信号CS1が所定の期間内に閾値Vthを所定の数(たとえば3発)超えたならば(判定Y)、次のステップST23へ進む。 Here, if the first detection signal CS1 does not exceed the threshold value Vth within a predetermined period (eg, 3 shots) (determination N), the rotor 12 is determined to be non-rotating, and the rotation detection period TC is stopped. Then, one cycle of the sector vibration operation is ended (END). If the first detection signal CS1 exceeds the threshold value Vth within a predetermined period (eg, 3 shots) (determination Y), the process proceeds to the next step ST23.
次に、ステップST23において、検出パルス生成回路25は、第1検出パルスCP1を継続して出力し、回転検出回路29は、閾値Vthを超えた第1検出信号CS1の数を継続してカウントする。そして、誘起電流Ipが減少して第1検出信号CS1が閾値Vthを超えなくなった時点で、第1検出信号CS1のカウント値を記憶すると共に、検出パルス生成回路25は、第1検出パルスCP1の出力を停止する(ST23:CP1継続出力)。
Next, in step ST23, the detection
次に、検出パルス生成回路25は、第2検出パルスCP2を生成し、ドライバ回路28の出力端子O2から第2検出パルスCP2を出力し、回転検出回路29は第2検出信号CS2を入力して第2検出信号CS2が閾値Vthを超えたか否かを判定する(ST24:第2検出信号有?)。
Next, the detection
ここで、第2検出信号CS2が所定の期間内に閾値Vthを所定の数(たとえば2発)超えたならば(判定Y)、ロータ12が1ステップ誤回転したと判定し、回転検出期間TCを終了して逆転パルスFPを出力し(ステップST25)、さらに微小パルスMPの1ランクダウン(ステップST26)を実行する。なお、ステップST25、ST26の動作は、前述した第3の実施形態のステップST5、ST6(図10参照)と同様であるので詳細な説明は省略する。また、ステップST24で判定Yとなったことで、第1検出信号CS1のカウント値は破棄される。 Here, if the second detection signal CS2 exceeds the threshold value Vth within a predetermined period (for example, two shots) (determination Y), it is determined that the rotor 12 has rotated one step erroneously, and the rotation detection period TC And the reverse pulse FP is output (step ST25), and the rank of the minute pulse MP is lowered by 1 (step ST26). The operations in steps ST25 and ST26 are the same as those in steps ST5 and ST6 (see FIG. 10) of the third embodiment described above, and detailed description thereof is omitted. In addition, since the determination in step ST24 is Y, the count value of the first detection signal CS1 is discarded.
また、ステップST24において、第1検出パルスCP1の出力が停止されてから(ST23)、一定時間経過(たとえば第2検出パルスCP2が6発出力)しても、第2検出
信号CS2が閾値Vthを所定の数(たとえば2発)超えなければ(判定N)、制御回路22は、ロータ12は非回転であると判定して、第2検出パルスCP2の出力を停止し、回転検出期間TCを終了する(ST27:回転検出終了)。
Further, after the output of the first detection pulse CP1 is stopped in step ST24 (ST23), the second detection signal CS2 has the threshold value Vth even if a certain time elapses (for example, six second detection pulses CP2 are output). If the predetermined number (for example, two) is not exceeded (determination N), the control circuit 22 determines that the rotor 12 is not rotating, stops the output of the second detection pulse CP2, and ends the rotation detection period TC. (ST27: End of rotation detection).
次に、制御回路22は、回転検出期間TCが終了して所定時間後(たとえば1mS後)、ステップモータ10に第2パルスMP2を出力するために、制御信号CN6bを出力して微小パルス生成回路41の第2パルス生成回路43を起動し、第2パルス生成回路43は、第2パルスMP2を生成して出力し、ドライバ回路28は出力端子O1から第2パルスMP2を出力して、ステップモータ10を逆転方向に回転振動させる(ST28:CS1に応じて第2パルス出力)。
Next, the control circuit 22 outputs a control signal CN6b to output the second pulse MP2 to the
このように、第2パルスMP2の出力は、第1検出信号CS1が閾値Vthを超えなくなり、第1検出パルスCP1の出力が停止されてから一定時間経過後に出力される。すなわち、誘起電流Ipによって第1検出パルスCP1のタイミングで発生する第1検出信号CS1が閾値Vthを超えなくなった検出位置に応じて、第2パルスMP2の出力位置が変更されるのである。 As described above, the output of the second pulse MP2 is output after a predetermined time has elapsed since the first detection signal CS1 does not exceed the threshold value Vth and the output of the first detection pulse CP1 is stopped. That is, the output position of the second pulse MP2 is changed according to the detection position where the first detection signal CS1 generated at the timing of the first detection pulse CP1 does not exceed the threshold value Vth by the induced current Ip.
たとえば、誘起電流Ipの発生期間が長く続けば、第1検出信号CS1の検出位置が遅くなり、第2パルスMP2の出力位置も遅くなる。また、誘起電流Ipの発生期間が短ければ、第1検出信号CS1の検出位置が早くなり、第2パルスMP2の出力位置も早くなる。 For example, if the generation period of the induced current Ip continues long, the detection position of the first detection signal CS1 is delayed, and the output position of the second pulse MP2 is also delayed. Further, if the generation period of the induced current Ip is short, the detection position of the first detection signal CS1 is advanced, and the output position of the second pulse MP2 is also accelerated.
この第2パルスMP2の出力位置について、図20と図21のタイミングチャートを用いて詳述する。まず、図20を用いて微小パルスMPの駆動力が比較的大きい場合の第2パルスMP2の出力位置を説明する。図20において、第1パルスMP1出力後の回転検出期間TCで検出パルスCP1が出力されているとき、ロータ12の回転によって駆動コイル11にプラス側の誘起電流Ip(右上がりのハッチングで示す)が発生すると、その誘起電流Ipに応じて第1検出パルスCP1のタイミングで第1検出信号CS1が発生する。
The output position of the second pulse MP2 will be described in detail with reference to the timing charts of FIGS. First, the output position of the second pulse MP2 when the driving force of the minute pulse MP is relatively large will be described with reference to FIG. In FIG. 20, when the detection pulse CP1 is output in the rotation detection period TC after the output of the first pulse MP1, a positive induced current Ip (indicated by a right-up hatching) is applied to the
なお、図20は前述したように、微小パルスMPの駆動力が比較的大きい場合であるので、ステップモータ10のロータ12の回転振動が大きく振れ、このため、誘起電流Ipの発生は比較的長い期間継続する。
Note that FIG. 20 shows the case where the driving force of the minute pulse MP is relatively large as described above, and therefore the rotational vibration of the rotor 12 of the
ここで、第1検出信号CS1が、回転検出回路29の閾値Vth(点線で示す)を3発超えると、前述したステップST22で判定Yとなり、出力端子O2から第2検出パルスCP2が出力される(矢印K1)。この第2検出パルスCP2は、マイナス側の誘起電流Imを検出するための検出パルスである。一方、第1検出パルスCP1の出力は継続し、プラス側に発生する誘起電流Ipに応じて第1検出信号CS1は閾値Vthを超え続け(点線で示す)、第1検出信号CS1は継続してカウントされる。
If the first detection signal CS1 exceeds the threshold value Vth (indicated by a dotted line) of the
次に、図20の時間軸で20mSの手前で、誘起電流Ipが減少して第1検出信号CS1がVthを超えなくなってから第1検出パルスCP1の2発目で第1検出パルスCP1の出力を停止し、この位置を第1検出信号CS1の検出位置と称す。 Next, the output of the first detection pulse CP1 is output at the second time of the first detection pulse CP1 after the induced current Ip decreases and the first detection signal CS1 does not exceed Vth before 20 mS on the time axis of FIG. This position is referred to as a detection position of the first detection signal CS1.
この第1検出信号CS1の検出位置(矢印K2)から第2検出パルスCP2を所定数(たとえば6発)カウント中にマイナス側の誘起電流Imによって第2検出信号CS2が検出されなければ、第2検出パルスCP2を停止し、約1mS後に出力端子O1から第2パルスMP2を出力する(矢印K3)。なお、第1検出パルスCP1の出力停止後に第2検出パルスCP2を所定数カウントする理由は、第2検出信号CS2が発生しないか(すな
わちロータ12が回転していないか)を確認するためである。
If the second detection signal CS2 is not detected by the negative induced current Im during a predetermined number (for example, six) of second detection pulses CP2 from the detection position (arrow K2) of the first detection signal CS1, the second detection pulse CS2 is detected. The detection pulse CP2 is stopped, and after about 1 mS, the second pulse MP2 is output from the output terminal O1 (arrow K3). The reason why the second detection pulse CP2 is counted a predetermined number after the output of the first detection pulse CP1 is stopped is to check whether the second detection signal CS2 is generated (that is, whether the rotor 12 is not rotating). .
ここで、第1パルスMP1の出力位置T1を起点にすると、第2パルスMP2の出力位置T2は一例として約23mS後である。なお、第1検出信号CS1の検出数(カウント値)は、一例として19発である。このように、第2パルスMP2の出力位置T2は、第1検出信号CS1が検出されなくなった位置(検出位置)によって変更される。 Here, starting from the output position T1 of the first pulse MP1, the output position T2 of the second pulse MP2 is about 23 mS later as an example. The number of detections (count value) of the first detection signal CS1 is 19 as an example. Thus, the output position T2 of the second pulse MP2 is changed depending on the position (detection position) where the first detection signal CS1 is no longer detected.
次に、図21を用いて微小パルスMPの駆動力が比較的小さい場合の第2パルスMP2の出力位置を説明する。図21において、第1パルスMP1出力後の回転検出期間TCで検出パルスCP1が出力されているとき、ロータ12の回転によって駆動コイル11にプラス側の誘起電流Ip(右上がりのハッチングで示す)が発生すると、その誘起電流Ipに応じて第1検出パルスCP1のタイミングで第1検出信号CS1が発生する。
Next, the output position of the second pulse MP2 when the driving force of the minute pulse MP is relatively small will be described with reference to FIG. In FIG. 21, when the detection pulse CP1 is output in the rotation detection period TC after the output of the first pulse MP1, a positive induced current Ip (indicated by right-up hatching) is applied to the
なお、図21は前述したように、微小パルスMPの駆動力が比較的小さい場合であるので、ステップモータ10のロータ12の回転振動が小さく振れ、このため、誘起電流Ipの発生は比較的短い期間となる。
Note that FIG. 21 shows the case where the driving force of the minute pulse MP is relatively small as described above. Therefore, the rotational vibration of the rotor 12 of the
ここで第1検出信号CS1が、回転検出回路29の閾値Vth(点線で示す)を3発超えると、前述したステップST22で判定Yとなって出力端子O2から第2検出パルスCP2が出力される(矢印K4)。一方、第1検出パルスCP1の出力は継続し、プラス側に発生する誘起電流Ipに応じて第1検出信号CS1は閾値Vthを超え続け(点線で示す)、第1検出信号CS1は継続してカウントされる。
Here, when the first detection signal CS1 exceeds the threshold value Vth (indicated by a dotted line) of the
次に、図21の時間軸で10mSを過ぎた付近で、誘起電流Ipが減少して第1検出信号CS1がVthを超えなくなってから第1検出パルスCP1の2発目で第1検出パルスCP1の出力を停止する(第1検出信号CS1の検出位置)。この第1検出信号CS1の検出位置(矢印K5)から第2検出パルスCP2を所定数(たとえば6発)カウント中に第2検出信号CS2が検出されなければ、第2検出パルスCP2を停止し、約1mS後に出力端子O1から第2パルスMP2を出力する(矢印K6)。 Next, in the vicinity of 10 mS on the time axis of FIG. 21, the first detection pulse CP1 is detected at the second detection pulse CP1 after the induced current Ip decreases and the first detection signal CS1 does not exceed Vth. Is stopped (detection position of the first detection signal CS1). If the second detection signal CS2 is not detected during counting a predetermined number (for example, six) of the second detection pulse CP2 from the detection position (arrow K5) of the first detection signal CS1, the second detection pulse CP2 is stopped, After about 1 mS, the second pulse MP2 is output from the output terminal O1 (arrow K6).
ここで、第1パルスMP1の出力位置T1を起点にすると、第2パルスMP2の出力位置T2は一例として約15mS後である。なお、第1検出信号CS1の検出数(カウント値)は、一例として8発である。このように、図20、図21の説明で明らかなように、第2パルスMP2の出力位置T2は、ロータ12の回転振動によって発生する誘起電流Ipの発生期間に応じて変化する第1検出信号CS1の検出位置によって変更するように制御される。 Here, starting from the output position T1 of the first pulse MP1, the output position T2 of the second pulse MP2 is about 15 mS later as an example. The number of detections (count value) of the first detection signal CS1 is eight as an example. Thus, as apparent from the description of FIGS. 20 and 21, the output position T2 of the second pulse MP2 changes according to the generation period of the induced current Ip generated by the rotational vibration of the rotor 12. It is controlled to change according to the detection position of CS1.
すなわち、微小パルスMPの駆動力が比較的大きいため、最初の第1パルスMP1によってステップモータ10のロータ12の回転振動が大きく振れて誘起電流Ipの発生期間が比較的長い場合は、次の第2パルスMP2の出力位置T2は、ロータ12の回転振動の大きな振幅に合わせて遅くなる。また、微小パルスMPの駆動力が比較的小さいために、最初の第1パルスMP1によってステップモータ10のロータ12の回転振動が小さく振れて誘起電流Ipの発生期間が比較的短い場合は、次の第2パルスMP2の出力位置T2は、ロータ12の回転振動の小さな振幅に合わせて早くなる。
That is, since the driving force of the minute pulse MP is relatively large, if the first first pulse MP1 causes a large vibration of the rotor 12 of the
これにより、電池電圧の変動等によってロータ12の扇形振動の振幅や動き等が変化しても、その変化に合わせて微小パルスMPの第2パルスMP2の出力位置T2を変更するので、指針の扇形振動の動きが滑らかになり、安定した扇形振動を実現できる。 As a result, even if the amplitude or movement of the fan-shaped vibration of the rotor 12 changes due to a change in the battery voltage or the like, the output position T2 of the second pulse MP2 of the minute pulse MP is changed according to the change. The movement of vibration becomes smooth and stable fan-shaped vibration can be realized.
次に、図22を用いて微小パルスMPの駆動力が大きすぎるためにロータ12が回転振
動によって1ステップ誤回転した場合の回転検出期間の動作を説明する。図22において、第1パルスMP1出力後の回転検出期間TCで検出パルスCP1が出力されているとき、ロータ12の回転によって駆動コイル11にプラス側の誘起電流Ip(右上がりのハッチングで示す)が発生すると、その誘起電流Ipに応じて第1検出パルスCP1のタイミングで第1検出信号CS1が発生する。
Next, the operation in the rotation detection period when the rotor 12 rotates erroneously by one step due to rotational vibration because the driving force of the minute pulse MP is too large will be described with reference to FIG. In FIG. 22, when the detection pulse CP1 is output in the rotation detection period TC after the first pulse MP1 is output, a positive induced current Ip (indicated by a right-up hatching) is applied to the
ここで、第1検出信号CS1が、回転検出回路29の閾値Vth(点線で示す)を3発超えると、前述したステップST22で判定Yとなって出力端子O2から第2検出パルスCP2が出力される(矢印K7)。このとき、第1検出パルスCP1の出力は継続し、プラス側に発生する誘起電流Ipに応じて第1検出信号CS1はVthを超え続け(点線で示す)、第1検出信号CS1はカウントされる。そして、プラス側の誘起電流Ipが減少して第1検出信号CS1がVthを超えなくなってから第1検出パルスCP1の2発目で第1検出パルスCP1の出力を停止する。
Here, when the first detection signal CS1 exceeds the threshold value Vth (indicated by a dotted line) of the
一方、微小パルスMPの駆動力が大きすぎるためにロータ12が保持トルクピーク位置B(図5参照)を超えると、駆動コイル11にマイナス側の誘起電流Im(右下がりのハッチングで示す)が発生し、その誘起電流Imに応じて第2検出パルスCP2のタイミングで第2検出信号CS2が発生する。
On the other hand, if the rotor 12 exceeds the holding torque peak position B (see FIG. 5) because the driving force of the minute pulse MP is too large, a negative induced current Im (indicated by the right-down hatching) is generated in the driving
この第2検出信号CS2が、回転検出回路29の閾値Vth(点線で示す)を2発超えると、前述したステップST24で判定Yとなり、ステップST25に進み、回転検出期間TCを終了して逆転パルスFPが出力される。このように、微小パルスMPの駆動力が大きすぎてロータ12が1ステップ誤回転した場合は、逆転パルスFPを出力することによってロータ12を1ステップ戻すことができる。なお、図22では逆転パルスFPは図示していない。
When the second detection signal CS2 exceeds two threshold values Vth (indicated by dotted lines) of the
次に、図19のフローチャートに戻ってステップST29〜ST31の動作フローを説明する。ここで、ステップST29〜ST31は、駆動コイル11に発生するプラス側の誘起電流Ipの発生期間の長さ(すなわち、第1検出信号CS1の検出位置)に応じて、微小パルスMPのランクを変更し、駆動力を選択する動作である。 Next, returning to the flowchart of FIG. 19, the operation flow of steps ST29 to ST31 will be described. Here, in steps ST29 to ST31, the rank of the minute pulse MP is changed according to the length of the generation period of the positive induced current Ip generated in the drive coil 11 (that is, the detection position of the first detection signal CS1). The driving force is selected.
図19において、ステップST28で第2パルスMP2の出力後、制御回路22は、第1検出信号CS1のカウント値が一例として12発以下か否かを判定する(ステップST29)。ここで、判定Y(カウント値12発以下)であれば、次のステップST30に進み、判定N(カウント値は13発以上)であれば、ステップST26に進んで、微小パルスMPのランクを1ランクダウンする。 In FIG. 19, after outputting the second pulse MP2 in step ST28, the control circuit 22 determines whether or not the count value of the first detection signal CS1 is 12 or less as an example (step ST29). Here, if the determination is Y (the count value is 12 or less), the process proceeds to the next step ST30, and if the determination is N (the count value is 13 or more), the process proceeds to step ST26 and the rank of the minute pulse MP is set to 1. Rank down.
これは、第1検出信号CS1のカウント値が大きい(すなわち、誘起電流Ipの発生期間が長くロータ12の回転振動の振幅が大きいため、1ステップ誤回転する可能性がある)ので、次の微小パルスMPの出力から駆動力を低下させるためである。 This is because the count value of the first detection signal CS1 is large (that is, since the generation period of the induced current Ip is long and the amplitude of the rotational vibration of the rotor 12 is large, there is a possibility of erroneous rotation by one step). This is because the driving force is reduced from the output of the pulse MP.
次に、ステップST29で判定Yであれば、制御回路22は、第1検出信号CS1のカウント値が一例として9発以上か否かを判定する(ステップST30)。ここで、判定Y(カウント値9発以上)であれば、第1検出信号CS1のカウント値は、9〜12発の範囲であって誘起電流Ipの発生期間はちょうど良く、従ってロータ12の回転振動の振幅は適切であると判断して、微小パルスMPのランクは変更せずに扇形振動の1周期を終了(END)する。 Next, if it is determination Y in step ST29, the control circuit 22 will determine whether the count value of the 1st detection signal CS1 is 9 or more as an example (step ST30). Here, if the determination is Y (the count value is 9 or more), the count value of the first detection signal CS1 is in the range of 9 to 12 and the generation period of the induced current Ip is just right. The vibration amplitude is determined to be appropriate, and one cycle of the sector vibration is ended (END) without changing the rank of the minute pulse MP.
また、ステップST30で判定N(カウント値8発以下)であれば、誘起電流Ipの発生期間が短く、従って、ロータ12の回転振動の振幅が小さいので、指針の扇形振動の視
認性が低下する可能性があるため、次の微小パルスMPの出力からランクを1ランクアップさせて駆動力を高くする(ステップST31)。なお、微小パルスMPの駆動力を選択するためのランクダウンとランクアップの動作は、第3の実施形態で示したランク表(図8(b))を使用することができる。
If it is determined as N in step ST30 (the count value is 8 or less), the generation period of the induced current Ip is short, and therefore the amplitude of the rotational vibration of the rotor 12 is small, so that the visibility of the fan-shaped vibration of the pointer is lowered. Since there is a possibility, the rank is increased by one rank from the output of the next minute pulse MP to increase the driving force (step ST31). The rank down and rank up operations for selecting the driving force of the minute pulse MP can use the rank table (FIG. 8B) shown in the third embodiment.
ここで、図20の例では、第1検出信号CS1のカウント値が19発であるので、ステップST26(1ランクダウン)が実行され、図21の例では、第1検出信号CS1のカウント値が8発であるので、ステップST31(1ランクアップ)が実行される。このように、第1検出信号CS1の検出位置をカウント値として数値化して微小パルスMPの駆動力を選択する。 Here, since the count value of the first detection signal CS1 is 19 in the example of FIG. 20, step ST26 (1 rank down) is executed, and in the example of FIG. 21, the count value of the first detection signal CS1 is Since there are 8 shots, step ST31 (up one rank) is executed. In this way, the detection position of the first detection signal CS1 is digitized as a count value, and the driving force of the minute pulse MP is selected.
なお、微小パルスMPのランクのアップ/ダウンは、第1検出信号CS1のカウント数に応じてアップ/ダウン量を変えてもよい。たとえば、カウント数が13発以上、16発以下であれば、1ランクダウンを実行し、カウント数が17発以上であれば2ランクダウンを実行するなどである。これにより、さらにきめ細かいランク調整が可能となる。 Note that the up / down of the rank of the minute pulse MP may be changed in accordance with the count number of the first detection signal CS1. For example, if the count number is 13 shots or more and 16 shots or less, 1 rank down is executed, and if the count number is 17 shots or more, 2 rank down is executed. Thereby, a finer rank adjustment is possible.
以上のように第5の実施形態によれば、第1検出信号CS1の検出位置からロータ12の回転振動の動きを把握して第2パルスMP2の出力位置T2を変更することができる。その結果、電池電圧の変動等によって微小パルスMPの駆動力が変動し、扇形振動の動きが変化しても、その変化に合わせて微小パルスMPを供給できるので、指針の扇形振動の動きが滑らかに安定し、見栄えが良く視認性に優れた扇形振動による表示手段を備えた電子時計を提供できる。 As described above, according to the fifth embodiment, the output position T2 of the second pulse MP2 can be changed by grasping the movement of the rotational vibration of the rotor 12 from the detection position of the first detection signal CS1. As a result, even if the driving force of the minute pulse MP fluctuates due to fluctuations in the battery voltage and the movement of the fan-shaped vibration changes, the minute pulse MP can be supplied in accordance with the change, so the movement of the fan-shaped vibration of the pointer is smooth. Therefore, it is possible to provide an electronic timepiece having a display means by fan-shaped vibration which is stable, looks good and has excellent visibility.
また、第2パルスMP2の出力位置の変更と共に、第1検出信号CS1の検出位置を数値化してロータ12の回転振動の状態をきめ細かく把握し、微小パルスMPの駆動力のランクを素早くアップ/ダウンして微小パルスMPの駆動力を選択し調整できる。その結果、振動振幅が安定した扇形振動を継続できると共に、電池電圧の変動等によってステップモータ10が回転振動で1ステップ誤回転してしまう頻度を大幅に減らすことができる。
Along with the change of the output position of the second pulse MP2, the detection position of the first detection signal CS1 is digitized to grasp the state of the rotational vibration of the rotor 12 in detail, and the rank of the driving force of the minute pulse MP is quickly increased / decreased. Thus, the driving force of the minute pulse MP can be selected and adjusted. As a result, the fan-shaped vibration with stable vibration amplitude can be continued, and the frequency at which the
[第6の実施形態]
[第6の実施形態の電子時計の動作フローの説明:図23]
次に、第6の実施形態の電子時計の動作フローの概略について図23を用いて説明する。この第6の実施形態は、前述した第3の実施形態の応用例であり、第6の実施形態の電子時計の構成と各出力パルスの構成は、第3の実施形態と同様であるので、電子時計の構成は第3の実施形態の構成図(図6)を参照し、各出力パルスの構成は第3の実施形態の波形図(図9)を参照する。
[Sixth Embodiment]
[Description of Operation Flow of Electronic Timepiece of Sixth Embodiment: FIG. 23]
Next, an outline of an operation flow of the electronic timepiece according to the sixth embodiment will be described with reference to FIG. The sixth embodiment is an application example of the third embodiment described above, and the configuration of the electronic timepiece and the configuration of each output pulse of the sixth embodiment are the same as those of the third embodiment. For the configuration of the electronic timepiece, refer to the configuration diagram (FIG. 6) of the third embodiment, and for the configuration of each output pulse, refer to the waveform diagram (FIG. 9) of the third embodiment.
図23において、ステップST40〜ST42の各動作は、前述した第3の実施形態の動作フロー(図10参照)のステップST1〜ST3と基本動作が同じであるので、ここでの説明は省略する。 In FIG. 23, the operations of steps ST40 to ST42 are the same as steps ST1 to ST3 of the operation flow (see FIG. 10) of the third embodiment described above, and thus the description thereof is omitted here.
次に、ステップST42が判定Y(CS1有)の場合、検出パルス生成回路25は、第1検出パルスCP1を継続して出力し、回転検出回路29は、閾値Vthを超えた第1検出信号CS1の数を継続してカウントする。そして、誘起電流Ipが減少して第1検出信号CS1が閾値Vthを超えなくなった時点で、第1検出信号CS1のカウント値を記憶すると共に、検出パルス生成回路25は、第1検出パルスCP1の出力を停止する(ST43:CP1継続出力)。
Next, when step ST42 is determination Y (with CS1), the detection
次に、検出パルス生成回路25は、第2検出パルスCP2を生成し、ドライバ回路28の出力端子O2から第2検出パルスCP2を出力し、回転検出回路29は第2検出信号C
S2を入力して第2検出信号CS2が閾値Vthを超えたか否かを判定する(ST44:第2検出信号有?)。
Next, the detection
It is determined whether or not the second detection signal CS2 has exceeded the threshold value Vth by inputting S2 (ST44: is there a second detection signal?).
ここで、第2検出信号CS2が所定の期間内に閾値Vthを所定の数(たとえば2発)超えたならば(判定Y)、ロータ12が1ステップ誤回転したと判定し、回転検出期間TCを終了して逆転パルスFPを出力し(ステップST45)、さらに微小パルスMPの1ランクダウン(ステップST46)を実行する。なお、ステップST45、ST46の動作は、前述した第3の実施形態のステップST5、ST6(図10参照)と同様であるので詳細な説明は省略する。 Here, if the second detection signal CS2 exceeds the threshold value Vth within a predetermined period (for example, two shots) (determination Y), it is determined that the rotor 12 has rotated one step erroneously, and the rotation detection period TC And the reverse pulse FP is output (step ST45), and the rank of the minute pulse MP is lowered by 1 (step ST46). The operations in steps ST45 and ST46 are the same as those in steps ST5 and ST6 (see FIG. 10) of the third embodiment described above, and detailed description thereof is omitted.
また、ステップST44で第2検出信号CS2が所定の期間内に閾値Vthを所定の数(たとえば2発)超えなければ(判定N)、制御回路22は、ロータ12は非回転であると判定して第2検出パルスCP2の出力を停止し、回転検出期間TCを終了する(ST47:回転検出終了)。 Further, if the second detection signal CS2 does not exceed the threshold value Vth within a predetermined period (for example, two shots) within a predetermined period (determination N) (determination N), the control circuit 22 determines that the rotor 12 is not rotating. Then, the output of the second detection pulse CP2 is stopped, and the rotation detection period TC ends (ST47: rotation detection end).
次に、ステップST47(回転検出終了)以降のステップST48〜ST50の動作を説明する。ここで、ステップST48〜ST50は、駆動コイル11に発生するプラス側の誘起電流Ipの発生期間の長さ(すなわち、第1検出信号CS1の検出位置)に応じて、微小パルスMPのランクを変更し、駆動力を選択する動作である。 Next, operations in steps ST48 to ST50 after step ST47 (end of rotation detection) will be described. Here, in steps ST48 to ST50, the rank of the minute pulse MP is changed according to the length of the generation period of the positive induced current Ip generated in the drive coil 11 (that is, the detection position of the first detection signal CS1). The driving force is selected.
ステップST47の回転検出期間TCの終了後、制御回路22は、第1検出信号CS1のカウント値が一例として19発以下か否かを判定する(ステップST48)。ここで、判定Y(カウント値19発以下)であれば、次のステップST49に進み、判定N(カウント値20発以上)であれば、ステップST46に進んで、微小パルスMPのランクを1ランクダウンする。これは、第1検出信号CS1のカウント値が大きい(すなわち、ロータ12の回転振動の振幅が大きいため、1ステップ誤回転する可能性がある)ので、次の微小パルスMPの出力から駆動力を低下させるためである。
After the end of the rotation detection period TC in step ST47, the control circuit 22 determines whether or not the count value of the first detection signal CS1 is 19 or less as an example (step ST48). If it is determined Y (count
次に、ステップST48で判定Yであれば、制御回路22は、第1検出信号CS1のカウント値が一例として17発以上か否かを判定する(ステップST49)。ここで、判定Y(カウント値17発以上)であれば、第1検出信号CS1のカウント値は、17〜19発の範囲であって誘起電流Ipの発生期間はちょうど良く、従ってロータ12の回転振動の振幅は適切であると判断して、微小パルスMPのランクは変更せずに扇形振動の1周期を終了(END)する。 Next, if it is determination Y in step ST48, the control circuit 22 will determine whether the count value of the 1st detection signal CS1 is 17 or more as an example (step ST49). Here, if the determination is Y (the count value is 17 or more), the count value of the first detection signal CS1 is in the range of 17 to 19, and the generation period of the induced current Ip is just right. The vibration amplitude is determined to be appropriate, and one cycle of the sector vibration is ended (END) without changing the rank of the minute pulse MP.
また、ステップST49で判定N(カウント値16発以下)であれば、誘起電流Ipの発生期間が短く、従って、ロータ12の回転振動の振幅が小さいので、指針の扇形振動の視認性が低下する可能性があるため、次の微小パルスMPの出力からランクを1ランクアップさせて駆動力を高くする(ステップST50)。なお、微小パルスMPの駆動力を選択するためのランクダウンとランクアップの動作は、第3の実施形態で示したランク表(図8(b))を使用することができる。 If it is determined as N in step ST49 (the count value is 16 or less), the generation period of the induced current Ip is short, and therefore the amplitude of the rotational vibration of the rotor 12 is small. Since there is a possibility, the rank is increased by one rank from the output of the next minute pulse MP to increase the driving force (step ST50). The rank down and rank up operations for selecting the driving force of the minute pulse MP can use the rank table (FIG. 8B) shown in the third embodiment.
[第6の実施形態の扇形振動の動作説明:図24〜図26]
次に、第6の実施形態の扇形振動の動作について図24〜図26のタイミングチャートを用いて説明する。図24は微小パルスMPの駆動力が比較的大きい場合のタイミングチャートであり、図25は微小パルスMPの駆動力が比較的小さい場合のタイミングチャートである。また、図26は微小パルスMPの駆動力が大き過ぎるためにロータ12が回転振動によって1ステップ誤回転した場合のタイミングチャートである。
[Explanation of Fan-Shaped Vibration Operation of Sixth Embodiment: FIGS. 24 to 26]
Next, the operation of the sector vibration of the sixth embodiment will be described using the timing charts of FIGS. FIG. 24 is a timing chart when the driving force of the minute pulse MP is relatively large, and FIG. 25 is a timing chart when the driving force of the minute pulse MP is relatively small. FIG. 26 is a timing chart when the rotor 12 rotates erroneously by one step due to rotational vibration because the driving force of the minute pulse MP is too large.
図24〜図26において、出力端子O1から第1パルスMP1が出力され、また、出力
端子O2から第2パルスMP2が出力される。ここで、第1パルスMP1、第2パルスMP2の構成と駆動コイル11に流れるコイル電流Ic1、Ic2は前述した第3の実施形態の波形図(図9)とタイミングチャート(図11、図12)と同様である。
24 to 26, the first pulse MP1 is output from the output terminal O1, and the second pulse MP2 is output from the output terminal O2. Here, the configurations of the first pulse MP1 and the second pulse MP2 and the coil currents Ic1 and Ic2 flowing through the
また、このときのステップモータ10のロータ12の回転振動は、第2の実施形態の動作図(図5)の軌跡Cと同様に、まず、第1パルスMP1によって逆転方向に回転振動した後、第2パルスMP2によって正転方向に回転振動する。
In addition, the rotational vibration of the rotor 12 of the
次に、第2パルスMP2の出力終了後、回転検出期間TCが開始され、出力端子O1に第1検出パルスCP1が出力される。 Next, after the output of the second pulse MP2, the rotation detection period TC is started, and the first detection pulse CP1 is output to the output terminal O1.
ここで、微小パルスMPの駆動力が比較的大きい場合の動作を示す図24において、回転検出期間TCで検出パルスCP1が出力されているとき、ロータ12の正転方向の回転振動によって駆動コイル11にプラス側の誘起電流Ip(右上がりのハッチングで示す)が発生すると、その誘起電流Ipに応じて第1検出パルスCP1のタイミングで第1検出信号CS1が発生する。なお、微小パルスMPの駆動力が比較的大きい場合であるので、ステップモータ10のロータ12の回転振動が大きく振れ、このため、誘起電流Ipの発生は比較的長い期間継続する。
Here, in FIG. 24 showing the operation when the driving force of the minute pulse MP is relatively large, when the detection pulse CP1 is output in the rotation detection period TC, the
ここで、第1検出信号CS1が、回転検出回路29の閾値Vth(点線で示す)を3発超えると、前述したステップST42で判定Yとなって出力端子O2から第2検出パルスCP2が出力される(矢印K8)。このとき、第1検出パルスCP1の出力は継続し、プラス側に発生する誘起電流Ipに応じて第1検出信号CS1はVthを超え続け(点線で示す)、第1検出信号CS1は継続してカウントされる。
Here, when the first detection signal CS1 exceeds the threshold value Vth (indicated by the dotted line) of the
次に、図24の時間軸の25mS付近で、誘起電流Ipが減少して第1検出信号CS1がVthを超えなくなってから第1検出パルスCP1の2発目で第1検出パルスCP1の出力を停止し、第1検出信号CS1のカウント値は記憶される。ここで、図24で示す例では、前述したように、微小パルスMPの駆動力が比較的大きい場合であり、誘起電流Ipの発生は比較的長い期間継続するので、カウント値は一例として20発である。 Next, in the vicinity of 25 mS on the time axis of FIG. 24, after the induced current Ip decreases and the first detection signal CS1 does not exceed Vth, the output of the first detection pulse CP1 is output at the second detection pulse CP1. The operation stops and the count value of the first detection signal CS1 is stored. Here, in the example shown in FIG. 24, as described above, the driving force of the minute pulse MP is relatively large, and the generation of the induced current Ip continues for a relatively long period. It is.
一方、第2検出パルスCP2は継続して出力され、マイナス側の誘起電流Imの発生によって第2検出信号CS2が出力するのを待つが、ロータ12は非回転のために誘起電流Imは発生せず、第1パルスMP1の出力位置T1を起点にすると、第2検出パルスCP2は一例として30mSで出力を停止する。なお、第2検出パルスCP2は、第1検出パルスCP1の停止に合わせて停止してもよい。 On the other hand, the second detection pulse CP2 is continuously output and waits for the second detection signal CS2 to be output due to the generation of the negative induced current Im, but the rotor 12 does not rotate, so the induced current Im is not generated. First, when the output position T1 of the first pulse MP1 is set as a starting point, the output of the second detection pulse CP2 is stopped at 30 mS as an example. Note that the second detection pulse CP2 may be stopped in accordance with the stop of the first detection pulse CP1.
ここで、図24の例では、第1検出信号CS1のカウント値が20発であるので、動作フロー(図23参照)のステップST48で判定Nとなり、ステップST46で1ランクダウンが実行され、微小パルスMPは1ランク低い駆動力が選択される。このように、第1検出信号CS1の検出位置(カウント値)に応じて、微小パルスMPの駆動力が直ちに調整される。 Here, in the example of FIG. 24, since the count value of the first detection signal CS1 is 20, the determination is N in step ST48 of the operation flow (see FIG. 23), 1 rank down is executed in step ST46, and the minute For the pulse MP, a driving force that is one rank lower is selected. Thus, the driving force of the minute pulse MP is immediately adjusted according to the detection position (count value) of the first detection signal CS1.
次に、微小パルスMPの駆動力が比較的小さい場合の動作を示す図25において、回転検出期間TCで検出パルスCP1が出力されているとき、ロータ12の正転方向の回転振動によって駆動コイル11にプラス側の誘起電流Ip(右上がりのハッチングで示す)が発生すると、その誘起電流Ipに応じて第1検出パルスCP1のタイミングで第1検出信号CS1が発生する。なお、微小パルスMPの駆動力が比較的小さい場合であるので、ステップモータ10のロータ12の回転振動は小さく振れ、このため、誘起電流Ipの発生は比較的短い時間となる。
Next, in FIG. 25 showing the operation when the driving force of the minute pulse MP is relatively small, when the detection pulse CP1 is output in the rotation detection period TC, the
ここで、第1検出信号CS1が、回転検出回路29の閾値Vth(点線で示す)を3発超えると、前述したステップST42で判定Yとなって出力端子O2から第2検出パルスCP2が出力される(矢印K9)。このとき、第1検出パルスCP1の出力は継続し、プラス側に発生する誘起電流Ipに応じて第1検出信号CS1はVthを超え続け(点線で示す)、第1検出信号CS1は継続してカウントされる。
Here, when the first detection signal CS1 exceeds the threshold value Vth (indicated by the dotted line) of the
次に、図25の時間軸の18mS付近で、誘起電流Ipが減少して第1検出信号CS1がVthを超えなくなってから第1検出パルスCP1の2発目で第1検出パルスCP1の出力を停止し、第1検出信号CS1のカウント値は記憶される。ここで、図25で示す例では、前述したように、微小パルスMPの駆動力が比較的小さい場合であり、誘起電流Ipの発生は比較的短い時間となるので、カウント値は一例として15発である。 Next, in the vicinity of 18 mS on the time axis in FIG. 25, after the induced current Ip decreases and the first detection signal CS1 does not exceed Vth, the output of the first detection pulse CP1 is output at the second detection pulse CP1. The operation stops and the count value of the first detection signal CS1 is stored. Here, in the example shown in FIG. 25, as described above, the driving force of the minute pulse MP is relatively small, and the generation of the induced current Ip takes a relatively short time. It is.
一方、第2検出パルスCP2は継続して出力され、マイナス側の誘起電流Imの発生によって第2検出信号CS2が出力するのを待つが、ロータ12は非回転のために誘起電流Imは発生せず、第1パルスMP1の出力位置T1を起点にすると、第2検出パルスCP2は一例として30mSで出力を停止する。 On the other hand, the second detection pulse CP2 is continuously output and waits for the second detection signal CS2 to be output due to the generation of the negative induced current Im, but the rotor 12 does not rotate, so the induced current Im is not generated. First, when the output position T1 of the first pulse MP1 is set as a starting point, the output of the second detection pulse CP2 is stopped at 30 mS as an example.
ここで、図25の例では、第1検出信号CS1のカウント値が15発であるので、動作フロー(図23参照)のステップST48で判定Yとなり、さらに、次のステップST49で判定Nとなり、ステップST50で1ランクアップが実行され、微小パルスMPは1ランク高い駆動力が選択される。 Here, in the example of FIG. 25, since the count value of the first detection signal CS1 is 15, the determination is YES in step ST48 of the operation flow (see FIG. 23), and further, the determination is N in the next step ST49. In step ST50, one rank up is executed, and a driving force that is one rank higher is selected for the minute pulse MP.
次に、微小パルスMPの駆動力が大き過ぎるためにロータ12が回転振動によって1ステップ誤回転した場合の動作を示す図26において、回転検出期間TCで検出パルスCP1が出力されているとき、ロータ12の正転方向の回転によって駆動コイル11にプラス側の誘起電流Ip(右上がりのハッチングで示す)が発生すると、その誘起電流Ipに応じて第1検出パルスCP1のタイミングで第1検出信号CS1が発生する。
Next, when the detection pulse CP1 is output in the rotation detection period TC in FIG. 26, which shows the operation when the rotor 12 rotates erroneously by one step due to rotational vibration because the driving force of the minute pulse MP is too large, When a positive induced current Ip (indicated by a right-up hatching) is generated in the
ここで第1検出信号CS1が、回転検出回路29の閾値Vth(点線で示す)を3発超えると、前述したステップST42で判定Yとなって出力端子O2から第2検出パルスCP2が出力される(矢印K10)。このとき、第1検出パルスCP1の出力は継続し、プラス側に発生する誘起電流Ipに応じて第1検出信号CS1はVthを超え続け(点線で示す)、第1検出信号CS1は継続してカウントされる。そして、プラス側の誘起電流Ipが減少して第1検出信号CS1がVthを超えなくなってから第1検出パルスCP1の2発目で第1検出パルスCP1の出力を停止する。
Here, when the first detection signal CS1 exceeds the threshold value Vth (indicated by a dotted line) of the
一方、微小パルスMPの駆動力が大きすぎるためにロータ12が保持トルクピーク位置B(図5参照)を超えると、駆動コイル11にマイナス側の誘起電流Im(右下がりのハッチングで示す)が発生し、その誘起電流Imに応じて第2検出パルスCP2のタイミングで第2検出信号CS2が発生する。
On the other hand, if the rotor 12 exceeds the holding torque peak position B (see FIG. 5) because the driving force of the minute pulse MP is too large, a negative induced current Im (indicated by the right-down hatching) is generated in the driving
この第2検出信号CS2が、回転検出回路29の閾値Vth(点線で示す)を2発超えると、前述したステップST44で判定Yとなり、ステップST45に進み、回転検出期間TCを終了して逆転パルスFPが出力され、ロータ12を1ステップ戻すことができる。なお、図26では逆転パルスFPは図示していない。
When the second detection signal CS2 exceeds two threshold values Vth (indicated by dotted lines) of the
以上のように第6の実施形態によれば、前述した第3の実施形態と同様に、一組の微小パルスMPを出力後、ロータ12の回転検出を実施し、ロータ12が誤って1ステップ回転した場合、逆転パルスFPによってロータ12を1ステップ戻すことができるので、誤
動作のない指針の扇形振動による表示手段を備えた電子時計を提供できる。
As described above, according to the sixth embodiment, similarly to the third embodiment described above, after outputting a set of minute pulses MP, the rotation of the rotor 12 is detected, and the rotor 12 is erroneously set to one step. In the case of rotation, the rotor 12 can be returned by one step by the reverse rotation pulse FP, so that it is possible to provide an electronic timepiece having a display means by fan-shaped vibration of the pointer without malfunction.
また、ロータ12の回転振動の状態を第1検出信号CS1の検出位置(カウント値)によってきめ細かく把握し、回転振動の状態に応じて素早く微小パルスMPの駆動力を選択し調整するので、振動振幅が安定した扇形振動を継続できると共に、電池電圧の変動等によってステップモータ10が回転振動で1ステップ誤回転してしまう頻度を大幅に減らすことができる。
Further, the state of the rotational vibration of the rotor 12 is grasped in detail by the detection position (count value) of the first detection signal CS1, and the driving force of the minute pulse MP is quickly selected and adjusted according to the state of the rotational vibration. However, stable fan-shaped vibration can be continued, and the frequency at which the
[第7の実施形態]
[第7の実施形態の電波時計の動作説明:図27]
次に、第7の実施形態の動作について図27を用いて説明する。この第7の実施形態は、第1〜第6の実施形態で示した電子時計の扇形振動による表示手段を電波修正機能付き電子時計(以下、電波時計と略す)の受信時の表示に応用した例である。
[Seventh Embodiment]
[Description of Operation of Radio Timepiece of Seventh Embodiment: FIG. 27]
Next, the operation of the seventh embodiment will be described with reference to FIG. In the seventh embodiment, the display means based on the fan-shaped vibration of the electronic timepiece shown in the first to sixth embodiments is applied to a display at the time of reception of an electronic timepiece with a radio wave correction function (hereinafter abbreviated as a radio timepiece). It is an example.
一般に電波時計は、所定の時刻に自動で、または使用者の操作によって、時刻情報を含む標準電波を受信し時刻を修正するが、その標準電波の受信には、通常、3分から10分程度の時間が必要である。これは、標準電波は1分間のタイムコードにすべての時刻情報を含んでいるが、電波時計は、この1分間のタイムコードを複数回受信して受信データを照合し、受信の確度を高めているからである。 In general, a radio timepiece receives a standard radio wave including time information automatically at a predetermined time or by a user's operation, and corrects the time. Usually, the standard radio wave is received for about 3 to 10 minutes. I need time. This is because the standard radio wave contains all the time information in a one-minute time code, but the radio timepiece receives this one-minute time code multiple times, collates the received data, and increases the accuracy of reception. Because.
また、電波時計がステップモータによるアナログ表示時計である場合、ステップモータの運針中は、ステップモータから電磁ノイズが発生し、標準電波の受信を妨害する可能性がある。このため、標準電波の受信中はステップモータの運針を停止する必要がある。しかし、受信中の3分から10分の間、ステップモータの運針を停止していると、使用者は時計が標準電波の受信中なのか、故障して止まっているのかの区別がつかず、使用者に不安を与えることになり、使い勝手が悪い。この問題を解決するために、本発明の指針の扇形振動による表示手段が有効であるので図27を用いて説明する。 Further, when the radio timepiece is an analog display timepiece using a step motor, electromagnetic noise may be generated from the step motor while the step motor is moving, which may interfere with reception of the standard radio wave. For this reason, it is necessary to stop the movement of the step motor while receiving the standard radio wave. However, if the movement of the step motor is stopped for 3 to 10 minutes during reception, the user cannot distinguish whether the watch is receiving the standard radio wave or is out of order. It will give anxiety to those who are not easy to use. In order to solve this problem, the display means based on the fan-shaped vibration of the pointer of the present invention is effective and will be described with reference to FIG.
図27において、標準電波のタイムコードは、よく知られているように、00秒から次の00秒までの60秒間にすべての時刻情報を含んでいる。このタイムコードの概略を説明すると、初めの0秒台は分情報であり、10秒台は時情報であり、20秒台と30秒台前半は月日情報(通算日)であり、30秒台後半はパリティであり、40秒台は年情報であり、50秒台前半は曜日とうるう秒情報であり、50秒台後半の55秒から次の00秒までの5秒間は、意味を持たないコード“0”である。 In FIG. 27, as is well known, the time code of the standard radio wave includes all time information in 60 seconds from 00 seconds to the next 00 seconds. The outline of this time code is as follows: The first 0 seconds is minute information, the 10 seconds is hour information, the 20 seconds and the first half of the 30 seconds are month and day information (total day), and 30 seconds. The second half is parity, the 40 second range is year information, the first 50 second range is day and leap second information, and the 5 seconds from the second half of the 50 second range to the next 00 seconds are meaningful. There is no code “0”.
ここで、電波時計は、標準電波の受信動作において、1分間のタイムコードすべてを受信し、その受信を何回か繰り返すが、前述したようにタイムコードの中で、必要な時刻情報は、00秒から55秒までの間であり、55秒から次の00秒までの5秒間は、時刻情報を含まないコード“0”であるので、この5秒間にノイズが到来しても標準時刻の受信に影響を与えることがない。 Here, the radio timepiece receives the entire time code for one minute in the reception operation of the standard radio wave, and repeats the reception several times. As described above, the necessary time information in the time code is 00 The code is “0” that does not include time information for 5 seconds from 55 seconds to the next 00 seconds. Therefore, even if noise occurs in these 5 seconds, the standard time is received. Will not be affected.
従って、第7の実施形態の電波時計は、標準電波の受信がスタートすると、タイムコードの00秒から55秒までは、ステップモータ10にいかなる駆動パルスも供給せず、指針を停止した状態(たとえば、0秒位置)にする。また、タイムコードの55秒から次の00秒までを受信する5秒間は、ステップモータ10に微小パルスMPをたとえば第1の実施形態の構成(図2参照)で供給し、指針を32mS周期で扇形振動させて、使用者に対して、現在、標準電波の受信中であることを伝える動作を実施する。
Therefore, in the radio timepiece of the seventh embodiment, when the reception of the standard radio wave is started, the driving time is not supplied to the
これにより、電波時計の使用者は、仮に電波時計が自動で受信モードに移行したとしても、1分間に5秒間実施される指針の扇形振動によって、現在、標準電波の受信中である
ことを認識でき、使用者の不安が解消され、時計の状態が分かりやすく使い勝手が良い電波時計を提供できる。また、扇形振動は時刻情報を含まない受信期間のみに動作するので、標準電波の時刻情報を安定して受信する高性能な電波時計を提供できる。
Thus, even if the radio timepiece automatically shifts to the reception mode, the radio timepiece user recognizes that the standard radio wave is currently being received by the fan-shaped vibration of the pointer that is performed for 5 seconds per minute. In addition, the user's anxiety is resolved, and a radio clock that is easy to understand and easy to use can be provided. Further, since the sector vibration operates only in a reception period that does not include time information, a high-performance radio timepiece that stably receives time information of a standard radio wave can be provided.
[第7の実施形態の変形例の電波時計の動作説明:図28]
次に、第7の実施形態の変形例の動作について図28を用いて説明する。図28において、標準電波のタイムコードは、ポジションマーカーP0〜P5と呼ばれるマーカーが1分間に10秒間隔毎6回1秒間ずつ出力される。このポジションマーカーP0〜P5は、時刻情報を含まず、この期間にノイズが到来しても標準時刻の受信に影響を与えることがない。
[Description of Operation of Radio Wave Clock of Modified Example of Seventh Embodiment: FIG. 28]
Next, the operation of the modified example of the seventh embodiment will be described with reference to FIG. In FIG. 28, the time code of the standard radio wave is output from markers called position markers P0 to P5 at intervals of 10 seconds every minute for 6 seconds. The position markers P0 to P5 do not include time information, and even if noise arrives during this period, reception of the standard time is not affected.
従って、第7の実施形態の変形例では、この10秒毎のポジションマーカーP0〜P5に同期して、10秒毎に1秒間だけステップモータ10に微小パルスMPを供給して指針による扇形振動を実施し、それ以外の時刻情報の受信期間では、ステップモータ10を停止する動作を行う。なお、ポジションマーカーP0〜P5の期間は1秒間であって短いが、本発明の扇形振動は、たとえば、32mS周期で高速に指針を振動させることができるので、1秒間であっても使用者は指針の振動を十分に認識することができる。
Therefore, in the modified example of the seventh embodiment, in synchronization with the position markers P0 to P5 every 10 seconds, the minute pulse MP is supplied to the
これにより、電波時計の使用者は、仮に電波時計が自動で受信モードに移行したとしても、10秒毎に指針による扇形振動が実施されるので、現在、標準電波の受信中であることをより明確に認識でき、使用者の不安が解消され、時計の状態が分かりやすく使い勝手が良いと共に、扇形振動は時刻情報を含まない受信期間のみに動作するので、標準電波の時刻情報を安定して受信できる高性能な電波時計を提供できる。 As a result, even if the radio timepiece automatically shifts to the reception mode, the radio timepiece user performs fan-shaped vibration with the pointer every 10 seconds, so that the standard radio wave is currently being received. It can be clearly recognized, the user's anxiety is resolved, the watch status is easy to understand and easy to use, and the fan-shaped vibration operates only during the reception period that does not include time information, so it can stably receive time information of standard radio waves. A high-performance radio clock that can be provided.
なお、扇形振動の期間を、第7の実施形態のように55秒から00秒までの期間と、変形例のようにポジションマーカーP0〜P5の期間を組み合わせて実施してもよい。これにより、使用者に対してさらに明確に標準電波の受信中であることを伝えることができる。 The fan-shaped vibration period may be implemented by combining the period from 55 seconds to 00 seconds as in the seventh embodiment and the period of the position markers P0 to P5 as in the modification. As a result, the user can be more clearly informed that the standard radio wave is being received.
また、本発明の電子時計の扇形振動による表示手段は、第7の実施形態の電波時計に限らず、前述したように、ストップウォッチ機能付き電子時計において、時間計測中であることを示すためにクロノグラフ針を扇形振動させたり、また、電池電圧の低下によってパワーセーブ中であることを示すために秒針を0秒位置に停止して扇形振動させるなど、低消費電力であることを利用して幅広く適用することができる。 Further, the display means by the fan-shaped vibration of the electronic timepiece of the present invention is not limited to the radio timepiece of the seventh embodiment, and as described above, in order to indicate that time is being measured in the electronic timepiece with a stopwatch function. Utilizing the low power consumption, such as making the chronograph hand vibrate, or stopping the second hand at the 0 second position to show that power is being saved due to a decrease in battery voltage. Can be widely applied.
また、本発明の扇形振動手段は、微小パルスMPの駆動力を選択することで、指針による扇形振動の振幅を任意に調整できる。これにより、扇形振動の振幅を小さくして、扇形振動をさせながら、その指針によって特定の情報を指示する指示手段としても使用できる。たとえば、モード表示針によって時計の現在モードを指示しながら、電池電圧が低下した場合に、そのモード表示針を所定の期間、扇形振動させることで、モード表示と共に、電池電圧低下情報も伝えることができる。 Further, the sector vibration means of the present invention can arbitrarily adjust the amplitude of the sector vibration by the pointer by selecting the driving force of the minute pulse MP. Thereby, the amplitude of the sector vibration can be reduced, and it can be used as an instruction means for instructing specific information with the pointer while causing the sector vibration. For example, when the battery voltage drops while instructing the current mode of the watch with the mode display hand, the mode display hand is vibrated for a predetermined period to convey the battery voltage drop information along with the mode display. it can.
なお、本発明の各実施形態で示した構成図、フローチャート、タイミングチャート等は、これに限定されるものではなく、本発明の要旨を満たすものであれば、任意に変更することができる。 Note that the configuration diagrams, flowcharts, timing charts, and the like shown in the embodiments of the present invention are not limited thereto, and can be arbitrarily changed as long as they satisfy the gist of the present invention.
1、20、40 電子時計
2、21 発振回路
3、22 制御回路
4、23 駆動パルス生成回路
5、26、41 微小パルス生成回路
6、28 ドライバ回路
10 ステップモータ
11 駆動コイル
12 ロータ
24 逆転パルス生成回路
25 検出パルス生成回路
27 セレクタ回路
29 回転検出回路
30 ランク選択回路
42 第1パルス生成回路
43 第2パルス生成回路
H 指針
CP 検出パルス
CS 検出信号
FP 逆転パルス
MP 微小パルス
MP1 第1パルス
MP2 第2パルス
DESCRIPTION OF
Claims (9)
該ロータを駆動するための駆動コイルと、を有する ステップモータと、
前記ロータを回転駆動するための駆動パルスを、前記駆動コイルに供給する駆動パルス生成回路と、
前記ロータが非回転となる駆動力の微小パルスを、前記駆動コイルに供給する微小パルス生成回路と、
を有し、
前記駆動パルスと前記微小パルスを切り替え出力可能に構成された
ことを特徴とする電子時計。 A rotor for driving the pointer,
A step motor having a drive coil for driving the rotor;
A drive pulse generation circuit for supplying a drive pulse for rotationally driving the rotor to the drive coil;
A minute pulse generating circuit for supplying a minute pulse of a driving force that causes the rotor to be non-rotating to the driving coil;
Have
An electronic timepiece configured to be capable of switching and outputting the drive pulse and the minute pulse.
前記駆動コイルの一方の端子に出力される、前記ロータが非回転となる駆動力の第1パルスと、
該第1パルスの出力終了直後に
前記駆動コイルの他方の端子に出力される、前記ロータが非回転となる駆動力の第2パルスと、を有する
ことを特徴とする請求項1に記載の電子時計。 The minute pulse is
A first pulse of a driving force that is output to one terminal of the drive coil and causes the rotor to be non-rotating;
Immediately after the end of the output of the first pulse
The electronic timepiece according to claim 1, further comprising: a second pulse of driving force that is output to the other terminal of the driving coil and that causes the rotor to be non-rotating.
ことを特徴とする請求項1又は2に記載の電子時計。 The electronic timepiece according to claim 1 or 2, wherein the minute pulse generation circuit continuously outputs the minute pulse at intervals shorter than 1 second.
ことを特徴とする請求項2に記載の電子時計。 The electronic timepiece according to claim 2, wherein the driving force of the second pulse is equal to or less than the driving force of the first pulse.
前記検出パルスにより発生する検出信号を検出し、前記ロータの回転・非回転を判定する回転検出回路と、
前記駆動パルスとは逆方向に前記ロータを回転させる逆転パルスを、前記駆動コイルに供給する逆転パルス生成回路と、を有し、
前記微小パルス生成回路は、駆動力の異なる複数種類の前記微小パルスを生成可能に構成され、
前記微小パルス生成回路が前記回転検出回路により回転したと判定された場合、
次回の前記微小パルスを出力するときに、今回の前記微小パルスより駆動力の低い前記微小パルスが選択されるとともに、
前記逆転パルス生成回路から前記逆転パルスが供給され、
前記微小パルス生成回路が前記回転検出回路により所定回数非回転と判定された場合、
次回の前記微小パルスを出力するときに、今回の前記微小パルスより駆動力の高い前記微小パルスが選択される
ことを特徴とする請求項1から4のいずれか1つに記載の電子時計。 A detection pulse generating circuit for supplying a detection pulse for detecting rotation of the rotor to the drive coil;
A rotation detection circuit that detects a detection signal generated by the detection pulse and determines rotation / non-rotation of the rotor;
A reverse pulse generation circuit for supplying a reverse pulse for rotating the rotor in a direction opposite to the drive pulse to the drive coil;
The minute pulse generation circuit is configured to be capable of generating a plurality of types of the minute pulses having different driving forces,
When it is determined that the minute pulse generation circuit is rotated by the rotation detection circuit,
When the next minute pulse is output, the minute pulse having a lower driving force than the current minute pulse is selected,
The reverse pulse is supplied from the reverse pulse generation circuit,
When the minute pulse generation circuit is determined to be non-rotated a predetermined number of times by the rotation detection circuit,
When the next minute pulse is output, the minute pulse having a higher driving force than the current minute pulse is selected.
The electronic timepiece according to claim 1, wherein:
前記回転検出回路により非回転したと判定された場合、 前記第2パルスが出力され、
前記回転検出回路により回転したと判定された場合、前記第2パルスに代わり前記逆転パルスが出力される
ことを特徴とする 請求項5に記載の電子時計。 The detection pulse is output after the first pulse is output,
When it is determined that the rotation detection circuit has not rotated, the second pulse is output,
The electronic timepiece according to claim 5, wherein when the rotation detection circuit determines that the rotation has occurred, the reverse rotation pulse is output instead of the second pulse.
前記第1パルスと異なる側の端子に出力される第1検出パルスと、
該第1検出パルスの出力終了後、前記第1パルスと同じ側の端子に出力される第2検出パルスと、を有し、
前記第1検出パルスにより発生する第1検出信号の検出位置により、前記微小パルスの駆動力が選択される
ことを特徴とする請求項5又は6に記載の電子時計。 The detection pulse is
A first detection pulse output to a terminal on a different side from the first pulse;
A second detection pulse output to a terminal on the same side as the first pulse after completion of the output of the first detection pulse;
The electronic timepiece according to claim 5 or 6, wherein a driving force of the minute pulse is selected according to a detection position of a first detection signal generated by the first detection pulse.
前記第2パルスの出力位置が変更される
ことを特徴とする請求項6に記載の電子時計。 According to the detection position of the first detection signal generated by the first detection pulse,
The electronic timepiece according to claim 6, wherein an output position of the second pulse is changed.
標準電波の受信中において、時刻情報を受信するときには、前記ステップモータの駆動を停止し、
時刻情報を含まずに受信するときには、前記ステップモータに前記微小パルスを出力する
ことを特徴とする電波修正機能付き電子時計。
A radio wave correction function is added to the electronic timepiece according to any one of claims 1 to 8,
When receiving time information while receiving standard radio waves, stop driving the step motor,
When receiving without including time information, the minute pulse is output to the step motor.
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