JP3440938B2 - 電子機器および電子機器の制御方法 - Google Patents

電子機器および電子機器の制御方法

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JP3440938B2
JP3440938B2 JP2000588657A JP2000588657A JP3440938B2 JP 3440938 B2 JP3440938 B2 JP 3440938B2 JP 2000588657 A JP2000588657 A JP 2000588657A JP 2000588657 A JP2000588657 A JP 2000588657A JP 3440938 B2 JP3440938 B2 JP 3440938B2
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典昭 志村
丈二 北原
博之 小島
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    • G04HOROLOGY
    • G04CELECTROMECHANICAL CLOCKS OR WATCHES
    • G04C3/00Electromechanical clocks or watches independent of other time-pieces and in which the movement is maintained by electric means
    • G04C3/14Electromechanical clocks or watches independent of other time-pieces and in which the movement is maintained by electric means incorporating a stepping motor
    • G04C3/143Means to reduce power consumption by reducing pulse width or amplitude and related problems, e.g. detection of unwanted or missing step
    • GPHYSICS
    • G04HOROLOGY
    • G04GELECTRONIC TIME-PIECES
    • G04G19/00Electric power supply circuits specially adapted for use in electronic time-pieces
    • G04G19/08Arrangements for preventing voltage drop due to overloading the power supply

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  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
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Description

【発明の詳細な説明】 技術分野 本発明は、複数のモータを有する電子機器および電子
機器の制御方法に関する。
背景技術 近年、腕時計タイプなどの小型のアナログ時計とし
て、モータを1つだけ搭載し、1つのモータの駆動タイ
ミングにより、秒針・分針・時針の全てを同時に運針す
る運針機構を備えるものや、複数のモータを搭載し、そ
れぞれのモータの駆動タイミングにより、秒針と時分針
あるいは秒針・分針・時針を別々に運針するものが知ら
れている。
3針の全てをモーター1つで駆動させるアナログ時計
の場合は、1つのモータで3針全てを駆動させなければ
ならないため、複数のモータで針を駆動させるアナログ
時計に比べて、駆動制御の柔軟性という点では劣ってし
まう。
ところで、2個のモータで秒針用、時分針用のそれぞ
れの運針機構を個別駆動する場合には、運針のタイミン
グは、各モータの駆動のタイミングと等しいため、秒針
と時分針の運針タイミングを同時にすると、秒モータと
時分モータとを同時に駆動することとなり、それぞれの
モータを駆動するための電流負荷が重なってしまい、電
源電圧の低下を招いてしまうという問題が生じる。
そこで、電源電圧の低下を避けるために、秒モータと
時分モータの駆動タイミングの間隔をずらすことも考え
られるが、この場合には、ユーザにとって秒針と時分針
との間に生ずる運針タイミングのずれが目立ってしまう
という問題が発生してしまう。
ここで、上記問題点を具体的に説明する。
まず、説明の前提となる計時装置の一般的な駆動制御
系の構成を図11に示す。
図11に示すように、駆動制御回路24は、駆動パル
ス制御信号を生成し、生成した駆動パルス制御信号を時
分駆動回路30mおよび秒駆動回路30sに供給する。
時分駆動回路30mおよび秒駆動回路30sは、駆動制
御回路24から供給された駆動パルス制御信号に基づい
て、時分駆動パルス信号を時分モータ10mに供給し、
秒駆動パルス信号を秒モータ10sに供給する。
時分モータ10mおよび秒モータ10sは、時分駆動
回路30mおよび秒駆動回路30sからそれぞれ供給さ
れた時分駆動パルス信号あるいは秒駆動パルス信号によ
り、時分モータ10mおよび秒モータ10sを駆動させ
運針を行う。
また、駆動制御回路24には、モータの回転により図
示しない駆動コイルに発生した誘起電圧に基づいて時分
モータ10mおよび秒モータ10sの回転を検出する機
能、並びに、周辺の磁界により図示しない駆動コイルに
発生した誘起電圧に基づいて時分モータ10mおよび秒
モータ10sの周辺の磁界を検出する機能も備えてい
る。
そして、上述した回転検出機能により、時分駆動パル
ス信号により時分モータ10mおよび秒モータ10sが
正常に回転したか否かの判断を行い、磁界検出機能によ
り、時分モータ10mおよび秒モータ10sの周辺に正
常な回転検出機能の実現に影響を与える外部磁界が存在
するか否かの判断を行う。
次に、図10を参照して、より詳細に説明をする。
例えば、秒針、時分針の順でモータを駆動させる場
合、まず、図10のパルスタイミングOs6に示すよう
に、秒針を駆動させるため、駆動制御回路24から秒駆
動回路30sに対して、秒駆動パルスK1s6が出力さ
れる。
秒駆動パルス信号K1s6の出力後、駆動制御回路2
4から、秒針が正常に回転したか否かを検査するため
の、秒回転検出パルス信号SP2s6が出力される。
そして、秒回転検出パルス信号SP2s6により正常
な回転が検出されないときには、駆動制御回路24か
ら、秒針を確実に駆動させるための秒駆動パルス信号K
1s6よりも実効電力の大きな秒補助パルス信号P2s
6が出力され、秒モータ10sを駆動することとなる。
また、図10のパルスタイミングOm6に示すよう
に、時分針を駆動させるため、駆動制御回路24から時
分駆動回路30mに対して、時分駆動パルス信号K1m
6が出力される。
また、図10に示す時間T61は、秒針の運針タイミ
ングと時分針の運針タイミングの差が最大となる時間を
示している。時間T61が長いと、ユーザーにとって秒
針と時分針との運針タイミングのずれが目立ってしま
う。
また、図10に示す時間T62は、秒針の運針タイミ
ングと時分針の運針タイミングの差が最小となる時間を
示している。時間T62が短く、秒針と時分針を駆動さ
せる時分モータ10mおよび秒モータ10sの駆動によ
る電流負荷が重なってしまうと、電源電圧の低下を生ず
ることになり、場合によっては正確な運針が行えない場
合も生じる。
以上のことから、ユーザーにとって秒針と時分針との
運針タイミングのずれが目立たないような範囲に時間T
61を設定して、秒針と時分針を駆動させる場合を想定
すると、時間T62が短くなりすぎ、秒補助パルス信号
P2s6の出力後、かつ、秒補助パルス信号P2s6の
出力に伴う電源電圧の低下の復帰前に、時分駆動パルス
信号K1m6が出力されてしまうという問題が生じる。
そこで、本発明は上述した事情に鑑みてなされたもの
であり、複数のモータを駆動しても電源電圧の低下を抑
えて、かつ、運針タイミングのずれを目立たせないよう
にすることが可能な電子機器および電子機器の制御方法
を提供することを目的としている。
発明の開示 本発明の第1の態様は、電源から供給される電力に基
づいて複数のモータを駆動する電子機器において、前記
モータ周辺の外部磁界を検出する磁界検出ユニットと、
前記モータの回転を検出する回転検出ユニットと、前記
磁界検出ユニットおよび前記回転検出ユニットの検出結
果のうち少なくともいずれか一方の検出結果に基づいて
前記モータを駆動する駆動パルスの出力タイミングを制
御し、いずれか一つのモータである第1モータを駆動す
る第1駆動パルス信号の出力により発生する前記電源の
電圧低下が復帰した状態で、かつ、前記第1駆動パルス
信号出力後の予め定めた所定時間内に他のモータである
第2モータを駆動する第2駆動パルス信号を出力させる
べく制御を行う出力タイミング制御ユニットと、前記出
力タイミング制御ユニットの制御下で、前記駆動パルス
信号を前記モータに出力する駆動パルス出力ユニットと
を備えたことを特徴としている。
また本発明の第2の態様は、第1の態様において、前
記出力タイミング制御ユニットは、前記回転検出ユニッ
トにより通常駆動パルス信号による前記モータの駆動が
なされなかった場合に、前記通常駆動パルス信号よりも
実効電力の大きな補助駆動パルス信号を前記駆動パルス
出力ユニットを介して前記モータに出力させるべく制御
を行う補助駆動パルス信号出力制御ユニットを備えたこ
とを特徴としている。
さらに本発明の第3の態様は、第1の態様において、
前記出力タイミング制御ユニットは、前記磁界検出制御
ユニットにより、前記回転検出ユニットにおける前記モ
ータの回転検出に影響を与える外部磁界が検出された場
合に、前記回転検出ユニットの検出動作を禁止するモー
タ回転検出禁止ユニットを有し、前記モータ回転検出ユ
ニットの検出動作禁止時に、前記通常駆動パルス信号よ
りも実効電力の大きな補助駆動パルス信号を前記駆動パ
ルス出力ユニットを介して前記モータに出力させるべく
制御を行う補助駆動パルス信号出力制御ユニットを備え
たことを特徴としている。
また、本発明の第4の態様は、上記第1ないし第3の
態様において、前記出力タイミング制御ユニットは、前
記複数のモータのうち、いずれか一のモータに対応する
前記回転検出ユニットの検出結果を他のモータの出力タ
イミング制御信号として用いることを特徴としている。
また、本発明の第5の態様は、上記第1ないし第3の
態様において、前記出力タイミング制御ユニットは、前
記複数のモータのうち、いずれか一のモータに対応する
前記磁界検出ユニットの検出結果を他のモータの出力タ
イミング制御信号として用いることを特徴としている。
さらに、本発明の第6の態様は、第5の態様におい
て、前記複数のモータは、外部磁界の影響が等価である
とみなせるべく、配置されていることを特徴としてい
る。
また、本発明の第7の態様は、第6の態様において、
前記複数のモータは互いに平行となる位置に配置された
ことを特徴としている。
また、本発明の第8の態様は、上記第6の態様におい
て、前記複数のモータは、互いに平行となる位置を0
[゜]とした場合に、互いに±60[゜]の範囲内とな
る位置に配置されたことを特徴としている。
また、本発明の第9の態様は、上記第1の態様におい
て、電力を蓄電する蓄電ユニットと、前記蓄電ユニット
から供給される電力を用いて動作する電力消費ユニット
を備え、前記電力消費ユニットは、前記蓄電ユニットか
ら供給される電力を用いて時刻を表示可能な時刻表示ユ
ニットを有することを特徴としている。
さらに本発明の第10の態様は、第9の態様におい
て、前記複数のモータは、指針を駆動するためのモータ
であり、前記所定の時間は、前記複数のモータのうち連
続して駆動されるモータに対応する前記指針の動きがほ
ぼ同時であるとユーザに認識される同時認識可能時間と
して設定されることを特徴としている。
さらに本発明の第11の態様は、第10の態様におい
て、前記同時認識可能時間は、100m秒以下に設定さ
れることを特徴としている。
また、本発明の第12の態様は、上記第1の態様にお
いて、前記電源の電圧低下の復帰した状態とは、前記モ
ータの駆動が可能な電圧状態であることを特徴としてい
る。
また、本発明の第13の態様は、電源から供給される
電力に基づいて複数のモータを駆動する電子機器の制御
方法において、前記モータ周辺の外部磁界を検出する磁
界検出過程と、前記モータの回転を検出する回転検出過
程と、前記磁界検出過程および前記回転検出過程におけ
る検出結果のうち少なくともいずれか一方の検出結果に
基づいて前記モータを駆動する駆動パルスの出力タイミ
ングを制御し、いずれか一つのモータである第1モータ
を駆動する第1駆動パルス信号の出力により発生する前
記電源の電圧低下が復帰した状態で、かつ、前記第1駆
動パルス信号出力後の予め定めた所定時間内に他のモー
タである第2モータを駆動する第2駆動パルス信号を出
力させるべく制御を行う出力タイミング制御過程と、前
記出力タイミング制御過程による制御下で、前記駆動パ
ルス信号を前記モータに出力する駆動パルス出力過程と
を備えたことを特徴としている。
図面の簡単な説明 図1は、本発明の1実施形態に係る計時装置の概略構
成を示す図である。
図2は、同実施形態に係る計時装置の制御装置とその
周辺構成の機能ブロック図である。
図3は、同実施形態に係る秒モータおよび時分モータ
の制御機能を示すブロック図である。
図4は、磁界検出回路および回転検出回路の構成説明
図である。
図5は、磁界検出回路および回転検出回路の動作タイ
ミングチャートである。
図6は、同実施形態に係る駆動制御回路による秒モー
タの磁界検出および回転検出により、時分モータの駆動
を制御するフローチャートである。
図7は、同実施形態に係る秒モータと時分モータにお
けるモーターパルスタイミングを示す図である。
図8は、同実施形態に係る時分モータの磁界検出を省
いたときの駆動制御回路による秒モータの磁界検出およ
び回転検出により、時分モータの駆動を制御するフロー
チャートである。
図9は、同実施形態に係る磁界の影響が同程度となる
コイルの配置例を示す図である。
図10は、従来例における複数のモータによる運針タ
イミングの例を示す図である。
図11は、従来例における計時装置の一般的な駆動制
御の構成を示すブロック図である。
発明を実施するための最良の形態 次に図面を参照しつつ本発明の実施形態について説明
する。
[1] 第1実施形態 [1.1] 全体構成 以下に図面を参照しながら本発明に係る第1実施形態
を説明する。
図1は、本発明の第1実施形態に係る電子機器として
の計時装置の概略構成を示すものである。この計時装置
1は、腕時計であって、使用者は装置本体に連結された
ベルトを手首に巻き付けて使用するようになっている。
本例の計時装置1は、大別すると、交流電力を発電す
る発電部A、発電部Aからの交流電圧を整流するととも
に昇圧した電圧を蓄電し、各構成部分へ電力を給電する
電源部B、発電部Aの発電状態を検出し、その検出結果
に基づいて装置全体を制御する制御部C、運用針を時分
モータ10mおよび秒モータ10sを用いて駆動する運
針機構Eおよび制御部Cからの制御信号に基づいて運針
機構Eを駆動する駆動部Dを備えている。
以下、各構成部分について説明する。
[1.1.1] 発電部Aの構成 まず、発電部Aは、発電装置40、回転錘45および
増速用ギア46を備えている。
発電装置40としては、発電用ロータ43が発電用ス
テータ42の内部で回転し発電用ステータ42に接続さ
れた発電コイル44に誘起された電力を外部に出力でき
る電磁誘電型の交流発電装置が採用されている。
また、回転錘45は、発電用ロータ43に運動エネル
ギーを伝達する手段として機能する。そして、この回転
錘45の動きが増速用ギア46を介して発電用ロータ4
3に伝達されるようになっている。
この回転錘45は、腕時計型の計時装置1では、ユー
ザの腕の動きなどを捉えて装置内で旋回できるようにな
っている。したがって、使用者の生活に関連したエネル
ギーを利用して発電を行い、その電力を用いて計時装置
1を駆動できるようになっている。
[1.1.2] 電源部の構成 次に、電源部Bは、整流回路として作用するダイオー
ド47、大容量コンデンサ48および昇降圧回路49を
備えている。
昇降圧回路49は、複数のコンデンサ49a、49b
および49cを用いて多段階の昇圧および降圧ができる
ようになっており、制御部Cからの制御信号φ11によ
って駆動部Dに供給する電圧を調整することができる。
また、昇降圧回路49の出力電圧はモニタ信号φ12に
よって制御部Cにも供給されており、これによって出力
電圧をモニタしている。
ここで、電源部Bは、Vdd(高電圧側)を基準電位
(GND)に取り、Vss(低電圧側)を電源電圧とし
て生成している。
[1.1.3] 運針機構の構成 次に、運針機構Eについて説明する。
運針機構Eは、秒針61を駆動するための秒モータ1
0sと、分針62および時針63を駆動するための時分
モータ10mを備えている。
運針機構Eに用いられている時分モータ10mおよび
秒モータ10sは、パルスモータ、ステッピングモー
タ、階動モータあるいはデジタルモータなどとも称さ
れ、デジタル制御装置のアクチュエータとして多用され
ている、パルス信号により駆動されるモータである。近
年、携帯に適した小型の電子装置あるいは情報機器用の
アクチュエータとして小型、軽量化されたステッピング
モータが多く採用されている。このような電子装置の代
表的なものが電子時計、時間スイッチ、クロノグラフと
いった計時装置である。
本例の時分モータ10mおよび秒モータ10sは、駆
動部Dから供給される駆動パルスによって磁力を発生す
る駆動コイル11mおよび11sと、この駆動コイル1
1mおよび11sによって励磁されるステータ12mお
よび12sと、さらに、ステータ12mおよび12sの
内部において励磁される磁界により回転するロータ13
mおよび13sを備えている。
また、時分モータ10mおよび秒モータ10sは、ロ
ータ13mおよび13sがディスク状の2極の永久磁石
によって構成されたPM型(永久磁石回転型)で構成さ
れている。
ステータ12mおよび12sには、駆動コイル11m
および11sで発生した磁力によって異なった磁極がロ
ータ13mおよび13sの回りのそれぞれの相(極)1
5mおよび15sあるいは16mおよび16sに発生す
るように磁気飽和部17mおよび17sが設けられてい
る。
また、ロータ13mおよび13sの回転方向を規定す
るために、ステータ12mおよび12sの内周の適当な
位置には内ノッチ18mおよび18sが設けられてお
り、コギングトルクを発生させてロータ13mおよび1
3sが適当な位置に停止するようにしている。
時分モータ10mのロータ13mの回転は、かなを介
してロータ13mに噛合された四番車51m、三番車5
3、二番車54、日の裏車55および筒車56からなる
時分輪列50mによって時針および分針に伝達される。
二番車54には分針62が接続され、筒車56には時針
63が接続されている。
秒モータ10sのロータ13sの回転は、かなを介し
てロータ13sに噛合された秒中間車51s、秒車52
からなる秒輪列50sによって秒針に伝達される。秒車
52の軸には秒針61が接続されている。
ロータ13mおよび13sの回転に連動して、これら
の針により時刻が表示される。
[1.1.4] 駆動部の構成 次に、駆動部Dは制御部Cの制御の基に時分モータ1
0mおよび秒モータ10sに様々な駆動パルスを供給す
る。駆動部Dは、秒駆動回路30sおよび時分駆動回路
30mを備えている。
秒駆動回路30sには、直列に接続されたpチャンネ
ルMOSトランジスタ33aとnチャンネルMOSトラ
ンジスタ32a、およびpチャンネルMOSトランジス
タ33bとnチャンネルMOSトランジスタ32bによ
って構成されたブリッジ回路を備えている。
また、秒駆動回路30sは、pチャンネルMOSトラ
ンジスタ33aおよび33bとそれぞれ並列に接続され
た回転検出用抵抗35aおよび35bと、これらの抵抗
35aおよび35bにチョッパパルスを供給するための
サンプリング用のpチャンネルMOSトランジスタ34
aおよび34bを備えている。
したがって、これらのMOSトランジスタ32a、3
2b、33a、33b、34aおよび34bの各ゲート
電極に制御部Cからそれぞれのタイミングで極性および
パルス幅の異なる制御パルスを印加することにより、駆
動コイル11sに極性の異なる駆動パルスを供給した
り、あるいは、ロータ13sの回転検出用および磁界検
出用の誘起電圧を励起する検出用のパルス信号を供給す
ることができるようになっている。
一方、時分駆動回路30mは、秒駆動回路30sと同
様な構成になっている。したがって、駆動回路30mの
各ゲート電極にも制御部Cからそれぞれのタイミングで
極性およびパルス幅の異なる制御パルスを印加すること
により、駆動コイル11mに極性の異なる駆動パルス信
号を供給したり、あるいは、ロータ13mの回転検出用
および磁界検出用の誘起電圧を励起する検出用のパルス
信号を供給することができるようになっている。
[1.1.5] 制御部の構成 以下に図2を参照しながら制御部Cの構成を説明す
る。図2は、本発明の一実施形態に係る計時装置1の制
御部Cとその周辺構成の機能ブロック図である。
制御部Cは、大別すると、パルス合成回路22、モー
ド設定部90、時刻情報記憶部96および駆動制御回路
24を備えている。
[1.1.5.1] パルス合成回路の構成 まず、パルス合成回路22について説明する。
パルス合成回路22は、水晶振動子などの基準発振源
21を用いて安定した周波数の基準パルスを発振する発
振回路、基準パルスを分周して得た分数パルスと基準パ
ルスとを合成してパルス幅やタイミングの異なるパルス
信号を発生する合成回路を備えている。
[1.1.5.2] モード設定部の構成 次に、モード設定部90について説明する。
モード設定部90は、大別すると、発電検出回路9
1、発電状態の検出のために用いる設定値を切り換える
設定値切換部95、大容量コンデンサ48の充電電圧V
cを検出する電圧検出回路92、発電状態に応じて時刻
表示のモードを制御するとともに充電電圧に基づいて昇
圧倍率を制御する中央制御回路93およびモードを記憶
するモード記憶部94を備えている。
[1.1.5.2.1] 発電検出回路の構成 発電検出回路91は、発電装置40の起電圧Vgen
を設定電圧値Voと比較して発電が検出されたか否かを
判断する第1の検出回路97と、設定電圧値Voよりも
かなり小さな設定電圧値Vbas以上の起電圧Vgen
が得られた発電継続時間Tgenを設定時間値Toと比
較して発電が検出されたか否かを判断する第2の検出回
路98と、を備えている。
そして、第1の検出回路97および第2の検出回路9
8に対応する少なくとも一方の条件が満足すると、発電
状態であると判断するようになっている。
ここで、設定電圧値VoおよびVbasは、いずれも
Vdd(=GND)を基準としたときの負電圧であり、
Vddからの電位差を示している。
[1.1.5.2.2] 設定値切換部の構成 設定値切換部95によって、設定電圧値Voおよび設
定時間値Toは、切換制御できるようになっている。設
定値切換部95は、表示モードから節電モードに切り換
わると、発電検出回路91の第1の検出回路97の設定
値Voおよび第2の検出回路98の設定値Toの値を変
更する。
[1.1.5.2.3] 中央制御回路の構成 また、中央制御回路93は、第1の検出回路97およ
び第2の検出回路98で発電が検出されない非発電時間
Tnを計測する非発電時間計測回路99、60秒でルー
プする秒針位置カウンタ82を備えている。非発電時間
計測回路99は、非発電時間Tnが所定の設定時間を越
えると表示モードから節電モードに移行するようになっ
ている。
一方、節電モードから表示モードへの移行は、発電検
出回路91によって、発電装置40が発電状態にあるこ
とが検出され、かつ、電圧検出回路92によって、大容
量コンデンサ48の充電電圧VCが十分であることが検
出されることにより実行される。
秒針位置カウンタ82は、60秒でループするカウン
タであり、例えばアナログ時計の場合、表示モードから
節電モードに移行する際には、秒針位置カウンタ82が
0になる(例えば、12時の位置に相当)までは運針を
継続し、秒針位置カウンタ82が0になった時点で時刻
表示動作を停止して節電モードに移行する。
これは、針の位置が現在どこにあるのかは時計内部で
は判断ができないためであり、秒針位置カウンタ82が
0の時の針の位置を基準にして表示モード復帰時の針の
位置を相対的に判断するものである。
[1.1.5.2.4] モード記憶部の構成 また、モード記憶部94は、設定されたモードを記憶
し、その情報を駆動制御回路24、時刻情報記憶部96
および設定値切換部95に供給している。駆動制御回路
24においては、表示モードから節電モードに切り換わ
ると、駆動回路30mおよび30sに対しパルス信号を
供給するのを停止し、駆動回路30mおよび30sの動
作を停止させる。これにより、時分モータ10mおよび
秒モータ10sは駆動を停止し、時分針および秒針は非
駆動状態となり、時刻表示は停止する。
[1.1.5.2.3] 時刻情報記憶部の構成 次に、時刻情報記憶部96について説明する。
時刻情報記憶部96は、節電モードカウンタ84を備
えている。表示モードから節電モードに切り換わると、
パルス合成回路22によって生成された基準信号を受け
て経過時間に相当する値のカウントを開始し、また、節
電モードから表示モードに切り換わると、経過時間に相
当する値のカウントを終了するようになっている。これ
により、節電モードの継続時間に相当する値がカウント
されることになる。ここで、節電モードの継続時間に相
当する値は節電モードカウンタ84により記憶されるよ
うになっている。
また、節電モードから表示モードに切り換わると、節
電モードカウンタ84を用いて駆動制御回路24から駆
動回路30mおよび30sに供給される早送りパルスを
カウントし、そのカウント値が節電モードカウンタ84
に対応する値になると、早送りパルスの送出を停止する
ための制御信号を生成し、これを駆動回路30mおよび
30sに供給する。
したがって、時刻情報記憶部96は、再表示された時
刻表示を現時刻に復帰させる機能も備えている。
なお、節電モードカウンタ84の内容は、表示モード
から節電モードに切り換わる時、または、外部入力装置
83を時刻修正モード(操作子(例えば、リューズ)の
操作により時刻合わせをマニュアルで行うことができる
操作子の位置)にした時、あるいは時刻修正モードを解
除した時にリセットされる。
[1.1.5.4] 駆動制御回路の構成 次に、駆動制御回路24について説明する。
駆動制御回路24は、パルス合成回路22から出力さ
れる各種のパルス信号に基づいて、モード制御部24A
で制御されるモードに応じた駆動パルス信号を生成す
る。まず、節電モードにあっては、駆動パルス信号の供
給を停止する。次に、節電モードから表示モードへの切
換が行われた直後には、再表示された時刻表示を現時刻
に復帰させるために、パルス間隔が短い早送りパルスを
駆動パルス信号として駆動回路30mおよび30sに供
給する。次に、早送りパルスの供給が終了した後には、
通常のパルス間隔の駆動パルス信号を駆動回路30mお
よび30sに供給する。
駆動制御回路24は、時分モータ10mおよび秒モー
タ10sの回転を検出する機能も備えている。
すなわち、時分モータ10mおよび秒モータ10sを
回転させるための駆動パルス信号を出力した後、時分モ
ータ10mおよび秒モータ10sが正常に回転したか否
かを検出するため、駆動コイル11mおよび11sの両
端に誘起される電圧のレベルを検出し、あらかじめ定め
たモータ回転時に相当する一定の電圧レベルを超えてい
れば、駆動コイル11mおよび11sの両端に誘起され
た電圧は、時分モータ10mおよび秒モータ10sの回
転により誘起された電圧であると判断し、回転が検出さ
れたとする。
モータ回転時に相当する電圧が検出されない場合に
は、モータが回転していないとして、確実に時分モータ
10mおよび秒モータ10sを回転させるために、実効
電力の大きな補助パルス信号を出力する。
また、駆動制御回路24には、駆動コイル11mおよ
び11sに発生した外部磁界に起因する誘起電圧によ
り、駆動コイル11mおよび11s周辺の磁界を検出す
る機能も備えており、上述した回転検出に影響を与える
外部磁界が存在するか否かの検出を行う。
これは、駆動制御回路24が、回転検出の際、駆動コ
イル11mおよび11sが正常に回転していないのに、
外部磁界の存在により発生した電圧を、駆動コイル11
mおよび11sの回転により駆動コイル11mおよび1
1sに誘起された電圧であると誤って判断してしまうこ
とを防ぐためである。
すなわち、誤った判断をした場合には、時分モータ1
0mおよび秒モータ10sが正常に回転していないにも
かかわらず、補助パルス信号を出力せずに次の処理に進
んでしまい、当該タイミングで行うべき運針が行われ
ず、時刻表示に遅れが生じてしまうので、これを防止す
る必要があるからである。
次に、図3ないしを参照して、駆動制御回路24の磁
界検出および回転検出を利用して、時分モータ10mお
よび秒モータ10sの駆動を制御するための制御系の詳
細構成を説明する。
まず、パルス合成回路22は、基準パルスや合成パル
ス信号等を発生して、それらの信号を後述する秒駆動制
御回路24sへ出力する秒パルス合成回路22s、およ
び、基準パルスや合成パルス信号等を発生して、それら
の信号を後述する時分駆動制御回路24mへ出力する時
分パルス合成回路22mを備えている。
また、駆動制御回路24は、大別すると、モード記憶
部94の記憶状態に基づいてモード制御を行うモード制
御部24Aと、駆動パルスの出力タイミングを制御する
出力タイミング制御部24Bと、を備えて構成されてい
る。
出力タイミング制御部24Bは、秒駆動制御回路24
s、秒磁界検出回路24as、秒回転検出回路24b
s、時分駆動制御回路24m、時分磁界検出回路24a
mおよび時分回転検出回路24bmを備えている。
ここで、秒磁界検出回路24asは、外部磁界に起因
する電磁誘導による駆動コイル11sの両端に誘起され
た電圧の有無に基づいて、秒モータ10s周辺の回転検
出に影響を与える磁界を検出して、検出した信号を秒駆
動制御回路24sに出力する。
また、秒回転検出回路24bsは、秒駆動回路30s
が秒モーター10sを回転させるための駆動パルス信号
を出力した後、秒モータ10sの駆動コイル11sの両
端に誘起される電圧のレベルを検出して、回転の有無に
相当する検出信号を秒駆動制御回路24sに出力する。
また、秒駆動制御回路24sは、秒磁界検出回路24
asおよび秒回転検出回路24bsで検出された信号に
基づいて、秒パルス合成回路22sから出力された各種
のパルス信号を駆動パルス信号に生成して、秒駆動回路
30sに出力するとともに、時分駆動制御回路24mに
対しても制御信号を出力する。
一方、時分磁界検出回路24amは、時分モータ10
m周辺の磁界を検出して、検出した信号を時分駆動制御
回路24mに出力する。
また、時分回転検出回路24bmは、時分駆動回路3
0mが時分モーター10mを回転させるための駆動パル
ス信号を出力した後、時分モータ10mの駆動コイル1
1mの両端に誘起される電圧のレベルを検出して、回転
の有無に相当する検出信号を時分駆動制御回路24mに
出力する。
また、時分駆動制御回路24mは、時分磁界検出回路
24amおよび時分回転検出回路24bmで検出された
信号および秒駆動制御回路24sからの制御信号に基づ
いて、時分パルス合成回路22mから出力された各種の
パルス信号を駆動パルス信号に生成して、時分駆動回路
30mに出力する。
ここで、磁界検出回路及び回転検出回路の基本動作に
ついて図4および図5を参照して説明する。この場合に
おいて、秒磁界検出回路24asおよび時分磁界検出回
路24amは同様の構成であり、また、秒回転検出回路
24bsおよび時分回転検出回路24bmは同様の構成
であるので、秒磁界検出回路24asおよび秒回転検出
回路24bsについてのみ説明する。
図4に示すように、秒磁界検出回路24as及び秒回
転検出回路24bsは、基本的部分を共用しており、実
際の秒磁界検出回路24asは、共用回路24Cおよび
秒磁界検出固有回路24Dにより構成され、秒回転検出
回路24bsは、共用回路24Cおよび秒回転検出固有
回路24Eにより構成されている。
共用回路24Cは、モータ駆動部と兼用されており、
ドレイン端子がモータ駆動コイル11Sの一方の端子O
S1に接続され、ソース端子が低電位側電源Vssに接
続され、ゲート端子に制御回路23からの制御信号S3
2aが入力されたNチャネルMOSトランジスタ32a
と、ソース端子が高電位側電源Vddに接続され、ドレ
イン端子が端子OS1に接続され、ゲート端子に制御回
路23からの制御信号S33aが入力されたPチャネル
MOSトランジスタ33aと、ソース端子が高電位側電
源Vddに接続され、ゲート端子に制御回路23からの
制御信号S34aが入力されたPチャネルMOSトラン
ジスタ34aと、ドレイン端子がモータ駆動コイル11
Sの他方の端子OS2に接続され、ソース端子が低電位
側電源Vssに接続され、ゲート端子に制御回路23か
らの制御信号S32bが入力されたNチャネルMOSト
ランジスタ32bと、ソース端子が高電位側電源Vdd
に接続され、ドレイン端子が端子OS2に接続され、ゲ
ート端子に制御回路23からの制御信号S33bが入力
されたPチャネルMOSトランジスタ33bと、ソース
端子が高電位側電源Vddに接続され、ゲート端子に制
御回路23からの制御信号S34bが入力されたPチャ
ネルMOSトランジスタ34bと、を備えて構成されて
いる。
秒磁界検出固有回路24Dは、端子OS1及び端子O
S2の電圧レベルに基づいて磁界検出を行う回路であ
り、一方の入力端子が端子OS1に接続され、他方の入
力端子に基準電圧VSP0が入力された第1磁界検出コ
ンパレータC11と、一方の入力端子が端子OS2に接
続され、他方の入力端子に基準電圧VSP0が入力され
た第2磁界検出コンパレータC12と、第1磁界検出コ
ンパレータ及び第2磁界検出コンパレータの出力信号の
論理和をとって磁界検出信号として出力する第1OR回
路OR1と、を備えて構成されている。
秒回転検出固有回路24Eは、端子OS1及び端子O
S2の電圧レベルに基づいて回転検出を行う回路であ
り、一端がPチャネルMOSトランジスタ34aのドレ
イン端子に接続され、他端がモータ駆動コイル11Sの
一方の端子OS1に接続された検出抵抗35aと、一端
がPチャネルMOSトランジスタ34bのドレイン端子
に接続され、他端がモータ駆動コイル11Sの一方の端
子OS2に接続された検出抵抗35bと、一方の入力端
子が端子OS1に接続され、他方の入力端子に基準電圧
VSP2が入力された第1回転検出コンパレータC21
と、一方の入力端子が端子OS2に接続され、他方の入
力端子に基準電圧VSP2が入力された第2回転検出コ
ンパレータC22と、第1回転検出コンパレータC21
及び第2回転検出コンパレータC22の出力信号の論理
和をとって回転検出信号として出力する第2OR回路O
R2と、を備えて構成されている。
次に図5の動作タイミングチャートを参照して動作を
説明する。以下の説明においては、端子OS1側からモ
ータパルス出力がある場合について説明する。
初期状態においては、制御信号S33a、S32a、
S33b、S32bは“L”レベルであり、制御信号S
34a、S34bは“H”レベルであるものとする。こ
の結果、初期状態では、NチャネルMOSトランジスタ
32aはオフ状態、PチャネルMOSトランジスタ33
aはオン状態、PチャネルMOSトランジスタ34a
は、オフ状態、NチャネルMOSトランジスタ32bは
オフ状態、PチャネルMOSトランジスタ33bはオン
状態、PチャネルMOSトランジスタ34bは、オフ状
態となっている。
その後、時刻t1〜t2の期間において、外部磁界に
起因する電磁誘導による駆動コイル11Sの両端に誘起
された電圧の有無に基づいて、秒モータ周辺の回転検出
に影響を与える磁界を検出する。
より具体的には、制御信号S33aの信号レベルを所
定周期で切り換え、PチャネルMOSトランジスタ33
aを所定周期でオン/オフすることにより、両端がVDD
に接続されている駆動コイル11Sの端子OS1を高電
位側電源Vddに接続/非接続状態と交互にすることに
より端子OS1に誘起されている電圧をチョッパ増幅す
る。
そして、チョッパ増幅された電圧を第1磁界検出コン
パレータC11において基準電圧VSP0と比較するこ
とにより磁界検出を行っている。
すなわち、外部磁界に起因して駆動コイル11Sの両
端に電磁誘導による電圧が誘起されていなければ、第1
磁界検出コンパレータの入力電圧が基準電圧VSP0を
超過することはないので、この場合には、回転検出に影
響を与えるような外部磁界は存在しないと判別するので
ある。
逆に外部磁界に起因して駆動コイル11Sの両端に電
磁誘導による電圧が誘起されていれば、第1磁界検出コ
ンパレータC11の入力電圧が基準電圧VSP0を確実
に超過するので、この場合には、回転検出に影響を与え
るような外部磁界が存在すると判別するのである。
次に時刻t3〜t4の期間においては、制御信号S3
3a及び制御信号S32aを同期して所定周期でオン/
オフすることにより、高電位側電源Vdd→Pチャネル
MOSトランジスタ33b→端子OS2→駆動コイル1
1S→端子OS1→NチャネルMOSトランジスタ32
a→低電位側電源Vssという経路で、所定周期で駆動
電流が流れ、端子OS1にはモータ駆動パルスK1が印
加され、秒モータは駆動されることとなる。
次に時刻t4〜t5の期間において、回転に伴って誘
起された電圧に基づいて、モータ駆動パルスK1により
秒モータが回転したか否かをを検出する。
より具体的には、制御信号S33a及び制御信号S3
4aの信号レベルを同期させて所定周期で切り換えるこ
とにより、PチャネルMOSトランジスタ33a及びP
チャネルMOSトランジスタ34aを所定周期でオン/
オフすることにより、両端がVDDに接続されている駆動
コイル11Sの端子OS1を検出抵抗35aを介して高
電位側電源Vddに接続/非接続状態と交互にすること
により端子OS1に誘起されている電圧をチョッパ増幅
する。
これに伴い、検出抵抗35aには、検出電流が流れ、
チョッパ増幅された検出電圧を第1回転検出コンパレー
タC21において基準電圧VSP2と比較することによ
り回転検出を行っている。
すなわち、秒モータの回転に起因して駆動コイル11
Sの両端に電磁誘導による電圧が誘起されていなけれ
ば、第1回転検出コンパレータの入力電圧が基準電圧V
SP2を超過することはないので、この場合には、回転
は検出されなかったと判別するのである。
逆に秒モータの回転に起因して駆動コイル11Sの両
端に電磁誘導による電圧が誘起されていれば、第1回転
検出コンパレータの入力電圧が基準電圧VSP2を確実
に超過するので、この場合には、回転が検出されたと判
別するのである。
以上の説明では、端子OS1側からモータパルス出力
がある場合について説明したが、端子OS2側からモー
タパルス出力がある場合については、端子OS2側で同
様にMOSトランジスタ32b、33b、34bのオン
/オフ制御を行えばよい。
[1.2] 第1実施形態の動作 [1.2.1] 複数モータ制御動作 次に、秒モータ10sの磁界検出および回転検出の結
果により、秒モータ10mの駆動を制御する動作例を図
6のフローチャートを参照して説明する。
まず、出力タイミング制御部24Bにおいて秒針の運
針タイミングであるか否かを判断する(ステップ1
0)。
ステップ10の判断において、秒針の運針タイミング
ではないときは(ステップ10;No)、秒針が運針タ
イミングになるまでステップ10の判断を繰り返す。
また、ステップ10の判断において、秒針の運針タイ
ミングであるときは(ステップ10;Yes)、秒磁界
検出回路24asにおいて秒モータ10s周辺の磁界検
出を行い、回転検出に影響を与える外部磁界が存在する
か否かを判断する(ステップ11)。
ステップ11の判断において、回転検出に影響を与え
る外部磁界が検出されなかったときは(ステップ11;
No)、秒駆動制御回路24sから秒駆動回路30sを
通じて秒モータ10sに秒駆動パルス信号を出力する
(ステップ12)。次に、秒駆動パルス信号により秒モ
ータ10sが正常に回転したか否かを判断する(ステッ
プ13)。
ステップ13の判断において、秒モータ10sが正常
に回転しなかったときは(ステップ13;No)、処理
をステップ19に移行する。
また、ステップ13の判断において、秒モータ10s
が正常に回転したときは(ステップ13;Yes)、駆
動制御回路24において時分針の運針タイミングである
か否かを判断する(ステップ14)。
ステップ14の判断において、時分針の運針タイミン
グではないときは(ステップ14;No)、ステップ1
0の判断に戻って処理を繰り返す。
また、ステップ14の判断において、時分針の運針タ
イミングであるときは(ステップ14;Yes)、時分
磁界検出回路24amにおいて時分モータ10m周辺の
磁界検出を行い、回転検出に影響を与える外部磁界が存
在するか否かを判断する(ステップ15)。
ステップ15の判断において、回転検出に影響を与え
る外部磁界が検出されなかったときは(ステップ15;
No)、時分駆動制御回路24mから時分駆動回路30
mを通じて時分モータ10mに時分駆動パルス信号を出
力する(ステップ16)。
次に、時分駆動パルス信号により時分モータmが正常
に回転したか否かを判断する(ステップ17)。
ステップ17の判断において、時分モータ10mが正
常に回転しなかったときは(ステップ17;No)、処
理をステップ23に移行する。
また、ステップ17の判断において、時分モータ10
mが正常に回転したときは(ステップ17;Yes)、
ステップ10の判断に戻って処理を繰り返す。
ステップ11の判断において、秒モータ10sの周辺
に回転検出に影響を与える外部磁界が検出されたときに
は(ステップ11;Yes)、秒駆動制御回路24s
は、秒モータ10sの磁界を検出する信号の出力を停止
する(ステップ18)。
そして、秒駆動制御回路24sは、秒駆動回路30s
を制御して秒モータ10sに秒補助パルス信号を出力す
る(ステップ19)。
次に、出力タイミング制御部24Bは、時分針の運針
タイミングであるか否かを判断する(ステップ20)。
ステップ20の判断において、時分針の運針タイミン
グではないときは(ステップ20;No)、ステップ1
0の判断に戻って処理を繰り返す。
また、ステップ20の判断において、時分針の運針タ
イミングであるときには(ステップ20;Yes)、時
分駆動制御回路24mは、時分モータ10m周辺の外部
磁界を検出する信号および時分モータ10mの回転を検
出する信号の出力を停止する(ステップ21)。この場
合の停止には、時分駆動制御回路24mが検出信号を途
中まで出力している動作を停止させる場合と、時分駆動
制御回路24mが検出信号を出力する前に、検出信号の
出力を停止する場合とを含む。
次に、時分駆動制御回路24mから時分駆動回路30
mを通じて時分モータ10mに時分補助パルス信号を出
力して(ステップ23)、ステップ10の判断に戻って
処理を繰り返す。
このように、ステップ19において秒モータ10s駆
動用の補助パルス信号を出力したときに、ステップ21
で時分モータ10mの磁界および回転検出を停止するこ
とにより、時分駆動制御回路24mは、時分針を駆動さ
せるために最初に出力する駆動パルス信号を出力するこ
とがなくなる。これによって、秒針と時分針を駆動させ
る秒モータ10sと時分モータ10mの駆動による電流
負荷が重ならないように設定する秒針と時分針との運針
タイミングの時間範囲を、短くすることができる。
ステップ15の判断において、時分モータ10mの周
辺に回転検出に影響を与える外部磁界が検出されたとき
には(ステップ15;Yes)、時分駆動制御回路24
mは、時分モータ10mの回転を検出する信号の出力を
停止する(ステップ22)。
次に、時分駆動制御回路24mから時分駆動回路30
mを通じて時分モータ10mに時分補助パルス信号を出
力し(ステップ23)、ステップ10の判断に戻って処
理を繰り返す。
[1.2.2] 複数モータのモータパルスタイミング
の具体例 次に、ユーザーにとって秒針と時分針との運針タイミ
ングのずれが目立たない範囲で運針タイミングを設定し
た場合に、時分モータ10mと秒モータ10sの駆動に
よる電流負荷が重ならないようにしたモータパルスタイ
ミングの具体例を図7に示し、図6のフローチャートに
従って説明する。
[1.2.2.1] モータパルスタイミング −第1
具体例− まず、秒モータ10sの周辺に回転検出に影響を与え
る外部磁界が検出された場合について図7(1)を参照
して説明する。
秒針の運針タイミングになると(ステップ10)、秒
モータパルスタイミング0s1に示すように、秒駆動制
御回路24sから、秒モータ10s周辺の磁界検出用の
パルス信号SP0s1が出力される(ステップ11)。
そして、秒磁界検出回路24asにより秒モータ10
sの周辺に回転検出に影響を与える外部磁界が検出され
たときは(ステップ11;Yes)、秒駆動制御回路2
4sは、その時点で秒モータ10sの磁界検出用のパル
ス信号の出力を停止する(ステップ18)。
次に、秒駆動制御回路24sから秒モータ10s駆動
用の補助パルス信号P2s1を出力して(ステップ1
9)、秒モータ10sを駆動する。
時分針の運針タイミングになると(ステップ20)、
時分パルスタイミング0m1に示すように、時分駆動制
御回路24mは、時分モータ駆動用の駆動パルス信号が
出力されることによる電圧低下を防止するために時分モ
ータ10mの磁界検出用のパルス信号の出力を停止し、
駆動パルス信号の出力を停止することによって回転検出
をする必要もないため、回転検出用のパルス信号の出力
も停止する(ステップ21)。
次に、時分駆動制御回路24mから、時分モータ10
m駆動用の補助パルス信号P2m1を出力して(ステッ
プ23)、時分モータ10mを駆動する。
すなわち、ステップ19において秒モータ10s駆動
用の補助パルス信号P2s1を出力したときには、ステ
ップ21で時分モータ10mの磁界および回転の検出を
停止することにより、時分駆動制御回路24mは、時分
針を駆動させるために最初に出力する駆動パルスを出力
することがなくなり、その結果、秒針と時分針を駆動さ
せる秒モータ10sと時分モータ10mの駆動による電
流負荷が重ならない範囲となる時間T1を確保すること
ができる。
[1.2.2.2] モータパルスタイミング −第2
具体例− 次に、秒モータ10sの周辺に回転検出に影響を与え
る外部磁界が検出されず、かつ、秒モータ10sの正常
な回転が検出されなかった場合について図7(2)を参
照して説明する。
秒針の運針タイミングになると(ステップ10)、秒
パルスタイミング0s2に示すように、秒駆動制御回路
24sから、秒モータ10s周辺の磁界検出用のパルス
信号SP0s2が出力される(ステップ11)。
そして、秒磁界検出回路24asにより秒モータ10
sの周辺に回転の検出に影響を与える外部磁界が検出さ
れないときは(ステップ11;No)、秒駆動制御回路
24sから、秒モータ10s駆動用の駆動パルス信号K
1s2を出力して(ステップ12)、秒モータ10sを
駆動する。
その後、秒パルスタイミング0s2に示すように、秒
駆動制御回路24sから秒モータ10sの回転検出用の
パルス信号SP2s2が出力される(ステップ13)。
そして、秒回転検出回路24bにより秒モータ10s
の回転が検出されないときは(ステップ13;No)、
秒駆動制御回路24sから、秒モータ10s駆動用の補
助パルス信号P2s2を出力して(ステップ19)、秒
モータ10sを駆動する。
時分針の運針タイミングになると(ステップ20)、
時分パルスタイミング0m2に示すように、時分駆動制
御回路24mは、時分モータ駆動用の駆動パルス信号が
出力されることによる電圧低下を防止するために時分モ
ータ10mの磁界検出用のパルス信号の出力を停止し、
駆動パルス信号の出力を停止することによって回転検出
をする必要もないため、回転検出用のパルス信号の出力
も停止する(ステップ21)。
次に、時分駆動制御回路24mから、時分モータ10
m駆動用の補助パルス信号P2m2を出力して(ステッ
プ23)、時分モータ10mを駆動する。
すなわち、ステップ19で秒モータ10s駆動用の補
助パルス信号P2s2を出力したときには、ステップ2
1で時分モータ10mの磁界および回転検出を停止する
ことにより、時分駆動制御回路24mは、時分針を駆動
させるために最初に出力する駆動パルスを出力すること
がなくなり、その結果、秒針と時分針を駆動させる秒モ
ータ10sと時分モータ10mの駆動による電流負荷が
重ならない範囲となる時間T2を確保することができ
る。
[1.2.2.3] モータパルスタイミング −第3
具体例− また、秒モータ10sの周辺に回転検出に影響を与え
る外部磁界が検出されず、かつ、秒モータ10sの正常
な回転が検出され、かつ、時分モータ10mの周辺に回
転検出に影響を与える外部磁界が検出された場合につい
て図7(3)を参照して説明する。
秒針の運針タイミングになると(ステップ10)、秒
パルスタイミング0s3に示すように、秒駆動制御回路
24sから、秒モータ10s周辺の磁界検出用のパルス
信号SP0s3が出力される(ステップ11)。
そして、秒磁界検出回路24asにより秒モータ10
sの周辺に回転の検出に影響を与える外部磁界が検出さ
れないときは(ステップ11;No)、秒駆動制御回路
24sから、秒モータ10s駆動用の駆動パルス信号K
1s3を出力して(ステップ12)、秒モータ10sを
駆動する。
その後、秒パルスタイミング0s3に示すように、秒
駆動制御回路24sから、秒モータ10sの回転検出用
のパルス信号SP2s3が出力される(ステップ1
3)。
そして、秒回転検出回路24bsにより秒モータ10
sの正常な回転が検出されたときは(ステップ13;Y
es)、秒モータ10sが正常に駆動されたことにな
る。
時分針の運針タイミングになると(ステップ20)、
時分パルスタイミング0m3に示すように、時分駆動制
御回路24mから、時分モータ10m周辺の磁界検出用
のパルス信号SP0m3が出力される(ステップ1
5)。時分モータ10mの周辺に回転の検出に影響を与
える外部磁界が検出されたときは(ステップ15;Ye
s)、時分駆動制御回路24mは、その時点で時分モー
タ10mの磁界検出用のパルス信号の出力を停止する
(ステップ22)。
次に、時分駆動制御回路24mから、時分モータ10
m駆動用の補助パルス信号P2m3を出力して(ステッ
プ23)、時分モータ10mを駆動する。
この場合の時間T3は、秒針の運針タイミングと時分
針の運針タイミングの差が最大となる時間と等しく、本
例では、運針タイミングの差が最大となる時間をユーザ
ーにとって、秒針と時分針との運針タイミングのずれが
目立たない範囲で設定してある。
[1.2.2.4] モータパルスタイミング −第4
具体例− まず、秒モータ10sの周辺に回転検出に影響を与え
る外部磁界が検出されず、かつ、秒モータ10sの正常
な回転が検出され、かつ、時分モータ10mの周辺に回
転検出に影響を与える外部磁界が検出されず、かつ、時
分モータ10mの正常な回転が検出されなかった場合に
ついて図7(4)を参照して説明する。
秒針の運針タイミングになると(ステップ10)、秒
パルスタイミング0s4に示すように、秒駆動制御回路
24sから、秒モータ10s周辺の磁界検出用のパルス
信号SP0s4が出力される(ステップ11)。
そして、秒磁界検出回路24asにより秒モータ10
sの周辺に回転の検出に影響を与える外部磁界が検出さ
れないときは(ステップ11;No)、秒駆動制御回路
24sから、秒モータ10s駆動用の駆動パルス信号K
1s4を出力して(ステップ12)、秒モータ10sを
駆動する。
その後、秒パルスタイミング0s4に示すように、秒
駆動制御回路24sから、秒モータ10sの回転検出用
のパルス信号SP2s4が出力される(ステップ1
3)。秒回転検出回路24bsにより秒モータ10sの
正常な回転が検出されたときは(ステップ13;Ye
s)、秒モータ10sが正常に駆動されたことになる。
時分針の運針タイミングになると(ステップ20)、
時分パルスタイミング0m4に示すように、時分駆動制
御回路24mから、時分モータ10m周辺の磁界検出用
のパルス信号SP0m4が出力される(ステップ1
5)。
そして、時分磁界検出回路24amにより時分モータ
10mの周辺に回転の検出に影響を与える外部磁界が検
出されないときは(ステップ15;No)、時分駆動制
御回路24mから、時分モータ10m駆動用の駆動パル
ス信号K1m4を出力して(ステップ16)、時分モー
タ10mを駆動する。
その後、時分パルスタイミング0m4に示すように、
時分駆動制御回路24mから、時分モータ10mの回転
検出用のパルス信号SP2m4が出力される(ステップ
17)。
そして、時分回転検出回路24bmにより時分モータ
10mの正常な回転が検出されないときは(ステップ1
7;No)、時分駆動制御回路24mから時分モータ1
0m駆動用の補助パルス信号P2m4を出力して(ステ
ップ23)、時分モータ10mを駆動する。
すなわち、ステップ12で秒モータ10s駆動用の駆
動パルス信号K1s4を出力することにより、秒モータ
10sが正常に駆動されたため、その後に設定されてい
る補助パルス信号の出力が省かれている。これにより、
時間T4として、秒モータ10sと時分モータ10mの
駆動による電流負荷が重ならないような時間を確保する
ことができる。
[1.2.2.5] モータパルスタイミング −第5
具体例− まず、秒モータ10sの周辺に回転検出に影響を与え
る外部磁界が検出されず、かつ、秒モータ10sの正常
な回転が検出され、かつ、時分モータ10mの周辺に回
転検出に影響を与える外部磁界が検出されず、かつ、時
分モータ10mの正常な回転が検出された場合について
図7(5)を参照して説明する。
秒針の運針タイミングになると(ステップ10)、秒
パルスタイミング0s5に示すように、秒駆動制御回路
24sから、秒モータ10s周辺の磁界検出用のパルス
信号SP0s5が出力される(ステップ11)。
そして、秒磁界検出回路24asにより秒モータ10
sの周辺に回転の検出に影響を与える外部磁界が検出さ
れないときは(ステップ11;No)、秒駆動制御回路
24sから、秒モータ10s駆動用の駆動パルス信号K
1s5を出力して(ステップ12)、秒モータ10sを
駆動する。
その後、秒パルスタイミング0s5に示すように、秒
駆動制御回路24sから、秒モータ10sの回転検出用
のパルス信号SP2s5が出力される(ステップ1
3)。秒回転検出回路24bsにより秒モータ10sの
正常な回転が検出されたときは(ステップ13;Ye
s)、秒モータ10sが正常に駆動されたことになる。
時分針の運針タイミングになると(ステップ20)、
時分パルスタイミング0m5に示すように、時分駆動制
御回路24mから、時分モータ10m周辺の磁界検出用
のパルス信号SP0m5が出力される(ステップ1
5)。
そして、時分磁界検出回路24amにより時分モータ
10mの周辺に回転の検出に影響を与える外部磁界が検
出されないときは(ステップ15;No)、時分駆動制
御回路24mから、時分モータ10m駆動用の駆動パル
ス信号K1m5を出力して(ステップ16)、時分モー
タ10mを駆動する。
その後、時分パルスタイミング0m5に示すように、
時分駆動制御回路24mから、時分モータ10mの回転
検出用のパルス信号SP2m5が出力される(ステップ
17)。
そして、時分回転検出回路24bmにより時分モータ
10mの正常な回転が検出されたときは(ステップ1
7;Yes)、時分モータ10mは正常に駆動されたこ
とになる。
この場合、ステップ12で秒モータ10s駆動用の駆
動パルス信号K1s5を出力することにより、秒モータ
10sが正常に駆動したため、その後に設定されている
補助パルス信号の出力が省かれている。これにより、時
間T5として、秒モータ10sと時分モータ10mの駆
動による電流負荷が重ならないような時間を確保するこ
とができる。
[2] 第2実施形態 [2.1] 第2実施形態の構成 次に、第2実施形態の構成について説明する。
第2実施形態と上記第1実施形態とは、出力タイミン
グ制御部24Bから時分磁界検出回路24amを省いた
点が異なっている。
すなわち、図9に示すように、秒モータ10sと時分
モータ10mを秒モータ10sの駆動コイル11sと時
分モーター10mの駆動コイル11mへの外部磁界の影
響が同一であるとみなせるような位置関係(例えば、平
行位置)に配置しているときは、秒モータ10sの磁界
検出を行えば、秒モータ10sの磁界検出結果を時分モ
ータ10mの磁界検出結果とみなすことができるからで
ある。
上記複数のモータの位置関係は、外部磁界の影響度合
いが同一という点から言えば平行位置が最も好ましい。
ただし、垂直位置でない限り、その電圧レベルは異なる
が、外部磁界の影響による発生電圧は前記複数のモータ
のコイルに現れるため、検出レベルの設定いかんでは平
行位置からずらすことも可能である。そのときも望まし
くは±60度以内(COS60゜=0.5となり出力電
圧レベルが半分となる)である。
これにより、回路の効率化及び制御の簡略化を図るこ
とが可能となる。
[2.2] 第2実施形態の動作 次に、第二実施形態の動作について説明する。
第一実施形態(図6のフローチャート)との違いを、
時分モータ10mの磁界検出を省いた場合の動作例を示
した図8のフローチャートを参照して説明する。
まず、第二実施形態では、ステップ14の判断におい
て、時分針の運針タイミングである場合は(ステップ1
4;Yes)、時分駆動制御回路24mから時分駆動回
路30mを通じて時分モータ10mに時分駆動パルス信
号を出力している(ステップ16)。
ここでは、第一実施形態で行っているステップ15の
時分磁界検出回路24amによる時分モータ10m周辺
の磁界検出により、回転検出に影響を与える外部磁界が
存在するか否かという判断を省略している。
これは、上述したように、秒モータ10sと時分モー
タ10mを秒モータ10sの駆動コイル11sと時分モ
ーター10mの駆動コイル11mへの外部磁界の影響が
同一であるとみなせるような位置関係(例えば、平行位
置)に配置しているので、秒モータ10sの磁界検出を
行えば、秒モータ10sの磁界検出結果を時分モータ1
0mの磁界検出結果とみなすことができるためである。
次に、第二実施形態で、前述した第1実施形態におけ
るステップ15の判断を省略することにより、ステップ
15の判断により、時分モータ10m周辺に回転検出に
影響を与える外部磁界が検出された場合に行うステップ
22の処理も省略している。
これは、第二実施形態のステップ11の判断におい
て、秒モータ10sの周辺に秒モータ10sの回転検出
に影響を与える外部磁界が検出されたときには(ステッ
プ11;Yes)、時分モーター10mの周辺にも時分
モータ10mの回転検出に影響を与える外部磁界が検出
されたとみなせるためである。これにより、第一実施形
態のステップ18における、秒駆動制御回路24sによ
る秒モータ10sの磁界を検出する信号の出力を停止す
る処理に加えて、第二実施形態では、さらに、時分駆動
制御回路24mによる時分モータ10mの磁界を検出す
る信号の出力を停止することとしたものである。
また、第一実施形態では、ステップ21において、時
分駆動制御回路24mが、時分モータ10m周辺の外部
磁界を検出する信号の出力を停止している。
これに対し本第2実施形態では、時分モータ10m周
辺の外部磁界の検出処理を省略しているので第一実施形
態におけるステップ21の処理は省略している。[3]
変形例 [3.1] 第1変形例 本実施形態では、時分モータ10mと秒モータ10s
の2モータを搭載している場合について記載している
が、例えば、時モータ、分モータ、秒モータ、日付モー
タ等のように、多数のモータを搭載している場合にも適
用される。要するに、各モータの磁界検出結果および回
転検出結果を利用して、他のモータの駆動タイミングが
重複しないように制御でき、また、いづれかのモータの
磁界検出結果を利用して、他のモータの磁界検出を省略
できればよい。
[3.1] 第2変形例 [4] 実施形態の効果 本実施形態においては、発電装置20の例として電磁
誘電型発電機を挙げているが、太陽電池、または、熱電
素子およびピエゾ素子を有する発電装置、または、浮遊
電磁波受信(放送・通信電波を利用した電磁誘電型発
電)等であってもよい。さらに、これらの発電装置が2
種類以上併存する計時装置でもよい。
上述したように本実施形態によれば、複数のモータを
駆動しても電源電圧の低下を抑えて、かつ、運針タイミ
ングのズレを目立たせないようにすることが可能な電子
機器および電子機器の制御方法を提供することができ
る。
[5] 本発明の他の態様 本発明においては、以下の態様も可能である。
本発明の第1の他の態様としては、電源から供給され
る電力に基づいて複数のモータを駆動する電子機器の制
御方法において、前記モータ周辺の外部磁界を検出する
磁界検出過程と、前記モータの回転を検出する回転検出
過程と、前記磁界検出過程および前記回転検出過程にお
ける検出結果のうち少なくともいずれか一方の検出結果
に基づいて前記モータを駆動する駆動パルスの出力タイ
ミングを制御し、いずれか一つのモータである第1モー
タを駆動する第1駆動パルス信号の出力により発生する
前記電源の電圧低下が復帰した状態で、かつ、前記第1
駆動パルス信号出力後の予め定めた所定時間内に他のモ
ータである第2モータを駆動する第2駆動パルス信号を
出力させるべく制御を行う出力タイミング制御過程と、
前記出力タイミング制御過程による制御下で、前記駆動
パルス信号を前記モータに出力する駆動パルス出力過程
とを備えた構成を基本態様として、さらに前記出力タイ
ミング制御過程は、前記回転検出過程において通常駆動
パルス信号による前記モータの駆動がなされなかった場
合に、前記通常駆動パルス信号よりも実効電力の大きな
補助駆動パルス信号を前記駆動パルス出力過程において
前記モータに出力させるべく制御を行う補助駆動パルス
信号出力制御過程を備えるように構成する。
また、本発明の第2の他の態様は、上記基本態様にお
いて、さらに前記出力タイミング制御過程は、前記磁界
検出制御過程において、前記回転検出過程における前記
モータの回転検出に影響を与える予め定めた外部磁界が
検出された場合に、前記回転検出過程における検出動作
を禁止するモータ回転検出禁止過程を有し、前記モータ
回転検出過程における検出動作禁止時に、前記通常駆動
パルス信号よりも実効電力の大きな補助駆動パルス信号
を前記駆動パルス出力過程において前記モータに出力さ
せるべく制御を行う補助駆動パルス信号出力制御過程を
備えるように構成する。
さらに、本発明の第3の他の態様は、上記基本態様あ
るいは上記第1および第2の他の態様のいずれかにおい
て、前記出力タイミング制御過程は、前記複数のモータ
のうち、いずれか一のモータに対応する前記回転検出過
程における検出結果を他のモータの出力タイミング制御
信号として用いるように構成する。
さらにまた、本発明の第4の他の態様は、上記基本態
様あるいは上記第1ないし第3の他の態様のいずれかに
おいて、前記出力タイミング制御過程は、前記複数のモ
ータのうち、いずれか一のモータに対応する前記磁界検
出過程における検出結果を他のモータの出力タイミング
制御信号として用いるように構成する。
また、本発明の第5の他の態様は、上記基本態様にお
いて、前記電子機器は、前記複数のモータとしての指針
を駆動するためのモータと、電力を蓄電する蓄電装置
と、前記蓄電装置から供給される電力を用いて動作する
とともに前記蓄電装置から供給される電力を用いて時刻
を表示可能な時刻表示手段を備え、前記所定時間は、前
記複数のモータのうち連続して駆動されるモータに対応
する前記指針の動きがほぼ同時であるとユーザに認識さ
れる同時認識可能時間として設定されるように構成す
る。
さらに本発明の第6の他の態様は、上記第5の他の態
様において、前記同時認識可能時間は、100m秒以下
に設定されるように構成する。
さらに本発明の第7の態様は、上記基本態様におい
て、前記電源の電圧低下の復帰した状態とは、前記モー
タの駆動が可能な電圧状態であるように構成する。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 小島 博之 長野県諏訪市大和三丁目3番5号 セイ コーエプソン株式会社内 (72)発明者 矢部 宏 長野県諏訪市大和三丁目3番5号 セイ コーエプソン株式会社内 (56)参考文献 特開 平10−225191(JP,A) 特開 昭57−26776(JP,A) 特開 平9−101380(JP,A) 特開 平9−90063(JP,A) 特開 平9−105786(JP,A) 特開 昭59−195182(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G04C 3/14

Claims (13)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 電源から供給される電力に基づいて複数
    のモータを駆動する電子機器において、 前記モータ周辺の外部磁界を検出する磁界検出手段と、 前記モータの回転を検出する回転検出手段と、 前記磁界検出手段および前記回転検出手段の検出結果の
    うち少なくともいずれか一方の検出結果に基づいて前記
    モータを駆動する駆動パルスの出力タイミングを制御
    し、いずれか一つのモータである第1モータを駆動する
    第1駆動パルス信号の出力により発生する前記電源の電
    圧低下が復帰した状態で、かつ、前記第1駆動パルス信
    号出力後の予め定めた所定時間内に他のモータである第
    2モータを駆動する第2駆動パルス信号を出力させるべ
    く制御を行う出力タイミング制御手段と、 前記出力タイミング制御手段の制御下で、前記駆動パル
    ス信号を前記モータに出力する駆動パルス出力手段と を備えたことを特徴とする電子機器。
  2. 【請求項2】 請求の範囲第1項記載の電子機器におい
    て、 前記出力タイミング制御手段は、前記回転検出手段によ
    り通常駆動パルス信号による前記モータの駆動がなされ
    なかった場合に、前記通常駆動パルス信号よりも実効電
    力の大きな補助駆動パルス信号を前記駆動パルス出力手
    段を介して前記モータに出力させるべく制御を行う補助
    駆動パルス信号出力制御手段を備えたことを特徴とする
    電子機器。
  3. 【請求項3】 請求の範囲第1項記載の電子機器におい
    て、 前記出力タイミング制御手段は、前記磁界検出制御手段
    により、前記回転検出手段における前記モータの回転検
    出に影響を与える外部磁界が検出された場合に、前記回
    転検出手段の検出動作を禁止するモータ回転検出禁止手
    段を有し、 前記モータ回転検出手段の検出動作禁止時に、前記通常
    駆動パルス信号よりも実効電力の大きな補助駆動パルス
    信号を前記駆動パルス出力手段を介して前記モータに出
    力させるべく制御を行う補助駆動パルス信号出力制御手
    段を備えたことを特徴とする電子機器。
  4. 【請求項4】 請求項1ないし請求項3のいずれかに記
    載の電子機器において、 前記出力タイミング制御手段は、前記複数のモータのう
    ち、いずれか一のモータに対応する前記回転検出手段の
    検出結果を他のモータの出力タイミング制御信号として
    用いることを特徴とする電子機器。
  5. 【請求項5】 請求項1ないし請求項3のいずれかに記
    載の電子機器において、 前記出力タイミング制御手段は、前記複数のモータのう
    ち、いずれか一のモータに対応する前記磁界検出手段の
    検出結果を他のモータの出力タイミング制御信号として
    用いることを特徴とする電子機器。
  6. 【請求項6】 請求の範囲第5項記載の電子機器におい
    て、 前記複数のモータは、外部磁界の影響が等価であるとみ
    なせるべく、配置されていることを特徴とする電子機
    器。
  7. 【請求項7】 請求の範囲第6項記載の電子機器におい
    て、 前記複数のモータは互いに平行となる位置に配置された
    ことを特徴とする電子機器。
  8. 【請求項8】 請求の範囲第6項記載の電子機器におい
    て、 前記複数のモータは、互いに平行となる位置を0[゜]
    とした場合に、互いに±60[゜]の範囲内となる位置
    に配置されたことを特徴とする電子機器。
  9. 【請求項9】 請求の範囲第1項記載の電子機器におい
    て、 電力を蓄電する蓄電手段と、 前記蓄電手段から供給される電力を用いて動作する電力
    消費手段を備え、 前記電力消費手段は、前記蓄電手段から供給される電力
    を用いて時刻を表示可能な時刻表示手段を有することを
    特徴とする電子機器。
  10. 【請求項10】 請求の範囲第9項記載の電子機器にお
    いて、 前記複数のモータは、指針を駆動するためのモータであ
    り、 前記所定の時間は、前記複数のモータのうち連続して駆
    動されるモータに対応する前記指針の動きがほぼ同時で
    あるとユーザに認識される同時認識可能時間として設定
    されることを特徴とする電子機器。
  11. 【請求項11】 請求の範囲第10項記載の電子機器に
    おいて、 前記同時認識可能時間は、100m秒以下に設定される
    ことを特徴とする電子機器。
  12. 【請求項12】 請求の範囲第1項記載の電子機器にお
    いて、 前記電源の電圧低下の復帰した状態とは、前記モータの
    駆動が可能な電圧状態であることを特徴とする電子機
    器。
  13. 【請求項13】 電源から供給される電力に基づいて複
    数のモータを駆動する電子機器の制御方法において、 前記モータ周辺の外部磁界を検出する磁界検出過程と、 前記モータの回転を検出する回転検出過程と、 前記磁界検出過程および前記回転検出過程における検出
    結果のうち少なくともいずれか一方の検出結果に基づい
    て前記モータを駆動する駆動パルスの出力タイミングを
    制御し、いずれか一つのモータである第1モータを駆動
    する第1駆動パルス信号の出力により発生する前記電源
    の電圧低下が復帰した状態で、かつ、前記第1駆動パル
    ス信号出力後の予め定めた所定時間内に他のモータであ
    る第2モータを駆動する第2駆動パルス信号を出力させ
    るべく制御を行う出力タイミング制御過程と、 前記出力タイミング制御過程による制御下で、前記駆動
    パルス信号を前記モータに出力する駆動パルス出力過程
    と を備えたことを特徴とする電子機器の制御方法。
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