JP5668567B2 - Electronic clock - Google Patents
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Description
この発明は、指針をステップモータで運針させる電子時計に関する。 The present invention relates to an electronic timepiece that moves hands with a step motor.
以前より、複数のステップモータを搭載し、複数の指針を独立して運針させることのできる電子時計がある(例えば、特許文献1を参照)。また、従来の電子時計の中には、運針にかかる消費電力を低減するため、ステップモータに出力される駆動パルスを複数種類切り替えられるように構成し、駆動電圧やその他の状況に応じて最適な駆動パルスを使い分けるといった制御を行うものがある。 Conventionally, there is an electronic timepiece equipped with a plurality of step motors and capable of operating a plurality of hands independently (see, for example, Patent Document 1). In addition, in order to reduce the power consumption for hand movement, some conventional electronic timepieces are configured so that a plurality of types of drive pulses output to the step motor can be switched, and are optimal according to the drive voltage and other conditions. There is a control that uses different driving pulses.
駆動パルスの使い分け制御を単純化して説明すれば、例えば、パルス幅の狭い第1駆動パルス、パルス幅の中程度な第2駆動パルス、パルス幅の広い第3駆動パルスを用意しておき、電池電圧が高い場合にはパルス幅の狭い第1駆動パルスを使用し、電池電圧が少し低くなって第1駆動パルスで駆動できない状態になったら第2駆動パルスを使用し、さらに電池電圧が低くなって第2駆動パルスでも駆動できない状態になったら第3駆動パルスを使用するというような制御を行う。 For example, the first control pulse having a narrow pulse width, the second drive pulse having a medium pulse width, and the third drive pulse having a wide pulse width are prepared, When the voltage is high, the first driving pulse with a narrow pulse width is used. When the battery voltage becomes a little lower and it becomes impossible to drive with the first driving pulse, the second driving pulse is used, and the battery voltage further decreases. Thus, control is performed such that the third drive pulse is used when the second drive pulse cannot be driven.
さらに、従来の電子時計の中には、運針による電池の消耗を少なくするため、電池電圧をスイッチングレギュレータにより降圧して、最適な駆動電圧でステップモータを駆動するように構成したものがある。さらに、この駆動電圧を複数の電圧に切り替えられるように構成したものもある。 Furthermore, some conventional electronic timepieces are configured such that the battery voltage is stepped down by a switching regulator and the step motor is driven with an optimum drive voltage in order to reduce battery consumption due to hand movement. Further, there is a configuration in which the drive voltage can be switched to a plurality of voltages.
複数のステップモータにより複数の指針を独立的に駆動する構成の場合、ステップモータごとに、ステップモータに連結される輪列、指針の重量や長さ、モータ自体の性能が異なることから、ステップモータに適した駆動パルスはステップモータごとに異なってくる。 In the case of a configuration in which a plurality of pointers are independently driven by a plurality of step motors, the step train is different because the step train is connected to the step motor, the weight and length of the pointer, and the performance of the motor itself. A suitable driving pulse for each step motor is different.
従って、電池の消耗を少なくすることを優先すれば、各ステップモータごとに多数の種類の駆動パルスを用意しておき、各ステップモータを駆動する際、駆動電圧やその他の状況に応じて、最適な駆動パルスを使い分けるような制御を行うのが良い。 Therefore, if priority is given to reducing battery consumption, a number of types of drive pulses are prepared for each step motor, and each step motor is optimally driven according to the drive voltage and other conditions. It is better to perform control that uses different driving pulses.
しかしながら、このような制御を行うには、ステップモータごとに多数の種類の駆動パルスを用意する必要があることから、駆動パルスを生成するためのデータ量が増してメモリ容量を圧迫するという課題や、複数の駆動パルスを切り替えるための制御が複雑になるという課題が生じる。 However, in order to perform such control, it is necessary to prepare a large number of types of drive pulses for each step motor. Therefore, the amount of data for generating the drive pulses increases and the memory capacity is reduced. There arises a problem that control for switching a plurality of drive pulses becomes complicated.
ところで、電子時計においては、秒針の運針周期は例えば1秒周期など短く、時針の運針周期は例えば120秒周期など非常に長いというように、指針ごとに運針周期が大きく異なる。従って、運針周期が短い指針に対しては1ステップの駆動ごとの消費電力の低減を図ることが非常に効果的になってくる。一方、運針周期の非常に長い指針に対しては1ステップの駆動ごとに消費電力の低減を図ってもさほど効果的ではなく、逆に、駆動パルスの増加に伴うメモリ容量の圧迫や制御の複雑さといった上記課題の影響の方が大きくなってくる。 By the way, in an electronic timepiece, the hand movement period of the second hand is greatly different from one hand to another, for example, the hand movement period of the second hand is short, such as 1 second, and the hand movement period of the hour hand is very long, such as 120 seconds. Therefore, it is very effective to reduce power consumption for each step of driving for a pointer having a short hand movement period. On the other hand, it is not very effective to reduce the power consumption for each step of driving for a pointer having a very long handing cycle. On the other hand, the memory capacity is compressed and the control is complicated due to the increase of the driving pulse. The influence of the above-mentioned issues such as this becomes larger.
そこで、複数の指針を独立して運針させる構成の電子時計においては、運針周期の短い秒針に対しては、多数の駆動パルスを用意して電池電圧やその他の状況に応じて駆動パルスを使い分ける制御を行う一方、運針周期の長い秒針に対しては、その逆の構成を適用するのが良いと考えられた。すなわち、運針周期の長い秒針に対しては、電池電圧やその他の状況が様々に変化しても安定的な駆動が得られる1個または少ない種類の駆動パルスを用意しておき、駆動パルスの切替制御は余り行わず、色々な状況下でこの駆動パルスを使うように構成すると良いと考えられた。 Therefore, in an electronic timepiece configured to move multiple hands independently, for a second hand with a short handing cycle, a number of drive pulses are prepared, and control is performed according to the battery voltage and other conditions. On the other hand, it was considered that the opposite configuration should be applied to the second hand having a long hand movement period. That is, for the second hand with a long hand movement cycle, one or a few types of drive pulses that can provide stable driving even if the battery voltage and other conditions change variously are prepared. It was thought that it would be better to configure this drive pulse to be used in various situations without much control.
ここで、電池電圧が低いときでも安定的な駆動が得られるようにするには、パルス幅の大きな駆動パルスを用意しておく必要がある。さらに、この幅広の駆動パルスを用いる場合でも、電池電圧が高いときにレギュレータで駆動電圧を低くしてステップモータに出力することで、電池の消耗の低減も図れると考えられた。 Here, in order to obtain stable driving even when the battery voltage is low, it is necessary to prepare a driving pulse having a large pulse width. Furthermore, even when this wide driving pulse is used, it is considered that when the battery voltage is high, the regulator can lower the driving voltage and output it to the step motor, thereby reducing battery consumption.
しかしながら、運針周期の短い指針に対しては高い駆動電圧に対応する駆動パルスを用意する一方、運針周期の長い指針に対しては低い駆動電圧に対応する幅広の駆動パルスしか用意していない場合、両方のステップモータをほぼ同時に駆動する際、なんら工夫がないと、次のような課題が生じると考えられた。すなわち、各指針を運針するのに選択された複数の駆動パルスが、それぞれ異なる駆動電圧に対応するものであった場合、レギュレータの切り替えが間に合わなかったりタイミングが噛み合わなかったりして、複数の駆動パルスにそれぞれ対応した複数の駆動電圧が供給されないといった課題である。この場合、一方のステップモータの駆動が失敗したり、一方のステップモータで非効率な駆動が行われたりしてしまう。 However, when preparing a driving pulse corresponding to a high driving voltage for a needle with a short handing cycle, while preparing only a wide driving pulse corresponding to a low driving voltage for a needle with a long handing cycle, When both stepping motors were driven almost simultaneously, it was thought that the following problems would arise if there was no ingenuity. That is, when the plurality of driving pulses selected to move each pointer correspond to different driving voltages, the switching of the regulator is not in time or the timing is not meshed, so that the plurality of driving pulses The problem is that a plurality of drive voltages corresponding to each of the above are not supplied. In this case, driving of one step motor fails or inefficient driving is performed by one step motor.
複数個のレギュレータを搭載したり、例えば秒針と分針との共通の運針タイミングに、秒針の駆動から0.5秒の間隔を開けて分針を駆動するなど運針タイミングを大きくずらしたりすることで、2つの指針の運針の際に異なる駆動電圧をそれぞれ供給することができるとも考えられる。しかしながら、前者ではコストや回路面積が増大するという課題が生じるし、後者では運針動作の見た目上の美しさが阻害されるという課題が生じる。 By mounting a plurality of regulators, for example, by shifting the hand movement timing largely by, for example, driving the minute hand at an interval of 0.5 seconds from the driving of the second hand to the common hand movement timing of the second hand and the minute hand. It is conceivable that different driving voltages can be supplied when moving one of the pointers. However, the former causes a problem that the cost and circuit area increase, and the latter causes a problem that the apparent beauty of the hand movement operation is hindered.
この発明は、上記実情に鑑み、運針周期の異なる複数の指針を複数のステップモータで運針させる電子時計において、消費電力の低減と、無用な駆動パルスの種類増加の抑制とを図りつつ、複数の指針が同時期に駆動される場合にも効率的に且つ安定した駆動を行えるようにすることを目的としている。 In view of the above situation, the present invention provides an electronic timepiece in which a plurality of hands having different hand movement periods are moved by a plurality of step motors, while reducing power consumption and suppressing an increase in the number of types of unnecessary drive pulses. An object is to enable efficient and stable driving even when the pointer is driven at the same time.
本発明は、上記目的を達成するため、
第1の周期で運針される第1の指針と、
前記第1の周期のN倍(Nは2以上の整数)の第2の周期で運針される第2の指針と、
第1の電圧で駆動可能であり前記第1の指針を前記第1の周期で運針する第1のステップモータと、
前記第1の電圧より低い第2の電圧で駆動可能であり前記第2の指針を前記第2の周期で運針する第2のステップモータと、
前記第1および第2のステップモータを駆動する駆動パルスの電圧を出力する電圧出力手段と、
前記電圧出力手段の出力電圧が、前記第2の周期の運針期間と重ならない前記第1の周期の運針期間では前記第1の電圧に、前記第2の周期の運針期間では前記第2の電圧になるように前記電圧出力手段を制御する出力電圧制御手段と、
前記第2の周期の運針期間に前記第1のステップモータに供給される駆動パルスの幅を、前記第2の周期の運針期間に重ならない前記第1の周期の運針期間に供給される駆動パルスの幅より大きくする駆動パルス制御手段と、
を備えていることを特徴とする電子時計である。
In order to achieve the above object, the present invention
A first pointer that is moved in a first cycle;
A second pointer operated at a second period N times the first period (N is an integer of 2 or more);
A first stepping motor that can be driven by a first voltage and moves the first pointer at the first period;
A second stepping motor that can be driven by a second voltage lower than the first voltage and moves the second pointer in the second period;
Voltage output means for outputting a voltage of a drive pulse for driving the first and second step motors;
Wherein the output voltage of the voltage output means, the said first voltage in the second hand driving period of the first period not overlapping the hand driving period of the period, in the hand driving period of the second period the second voltage Output voltage control means for controlling the voltage output means so that
The width of the drive pulse supplied to the first step motor during the second period of movement is the drive pulse supplied during the first period of movement that does not overlap with the second period of movement. Drive pulse control means larger than the width of
It is an electronic timepiece characterized by comprising.
本発明に従うと、運針周期の短い第1の指針を駆動する際には第1の電圧と第2の電圧に対応する駆動パルスを使用して消費電力の低減を図ることができる。運針周期の長い第2の指針を駆動する際には第1の電圧に対応する駆動パルスが不要になって、無用な駆動パルスの種類増加の抑制を図ることができる。また、第1の指針と第2の指針を同時期に運針する際には、駆動電圧が第2の電圧に統一され、且つ、第1の指針を駆動するのに幅が大きくされた駆動パルスに変更されるので、第1の指針も第2の指針も安定的に且つ効率的に駆動することができる。 According to the present invention, when driving the first pointer with a short hand movement cycle, it is possible to reduce power consumption by using drive pulses corresponding to the first voltage and the second voltage. When the second pointer having a long hand movement cycle is driven, a driving pulse corresponding to the first voltage is not necessary, and an increase in the types of unnecessary driving pulses can be suppressed. In addition, when the first pointer and the second pointer are moved at the same time, the driving voltage is unified to the second voltage, and the driving pulse is widened to drive the first pointer. Therefore, both the first pointer and the second pointer can be driven stably and efficiently.
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
図1は、本発明の実施形態の電子時計1の全体構成を示すブロック図である。
FIG. 1 is a block diagram showing the overall configuration of an
この実施形態の電子時計1は、秒針2、分針3、時針4(指針2〜4とも記す)を電気的に運針して時刻を表示するもので、図1に示すように、時計の全体的な制御を行うCPU(中央演算処理装置)10と、CPU10に作業用のメモリ空間を提供するRAM(Random Access Memory)11と、CPU10が実行する制御プログラムや制御データが格納されたROM(Read Only Memory)と、CPU10に一定周波数の信号を供給するための発振回路13および分周回路14と、指針2〜4をそれぞれ駆動する3個のステップモータ21〜23と、3個のステップモータ21〜23の回転運動を指針2〜4にそれぞれ伝達する輪列機構24〜26と、3個のステップモータ21〜23へ駆動パルスをそれぞれ供給する3個のステップモータ駆動回路17〜19と、各部へ電源を供給する電池15と、電池15の電圧を所定電圧に降圧して3個のステップモータ駆動回路17〜19へ供給する電圧出力手段としてのレギュレータ16等を備えている。
The
ステップモータ21〜23は、特に制限されるものではないが、2極のロータと2極のステータとを有し、駆動パルスによりロータが1ステップ(例えば180度)ずつ回転するモータである。この実施形態では、例えば、秒針2を駆動するステップモータ21は1秒ごとに1ステップずつ駆動されて60ステップで秒針2が一周する。また、分針3を駆動するステップモータ22は10秒ごとに1ステップずつ駆動されて360ステップで分針3が一周する。また、時針4を駆動するステップモータ23は120秒ごとに1ステップずつ駆動されて360ステップで時針4が一周する。この実施形態では、例えば秒針2が第1の指針となり、分針3または時針4が第2の指針となる。
The
レギュレータ16は、スイッチング動作により少ない電力損失で電圧を降圧するものである。このレギュレータ16は、1系統の降圧回路から構成され、CPU10の切替信号により予め定められた複数の電圧のうち選択された電圧を生成して、各ステップモータ駆動回路17〜19に供給する。特に制限されるものではないが、この実施形態では、レギュレータ16によって、高い順に、電圧X(例えば1.9V)と、電圧Y(例えば1.6V)と、電圧Y(例えば1.5V)とが選択的に生成可能になっている。
The
ステップモータ駆動回路17〜19は、CPU10からパルス信号を受けて、このパルス信号のハイレベル期間にレギュレータ16から供給される電圧を、3個のステップモータ21〜23のうち何れか対応するものに出力する。この出力がステップモータ21〜23を駆動する駆動パルスとなる。
The step
RAM11には、現在時刻データが計数される現在時刻記憶部が設けられ、CPU10は分周回路14からの一定周波数の信号に基づき、この現在時刻記憶部の現在時刻データをカウントアップしていく。この現在時刻データによって、常に、現在の時刻が表わされるようになっている。
The
ROM12には、分周回路14からの信号に基づき所定周期で実行される運針処理の制御プログラムが格納されている。また、ROM12のパルスデータ格納部(パルスデータ記憶手段)12aには、運針用のパルス信号を生成するための複数種類のパルスデータが格納されている。なお、このパルスデータ格納部12aは、制御プログラムとは独立したデータテーブルとして設けても良いし、制御プログラム中の静的データの格納領域として設けても良い。
The
図2には、ROM12のパルスデータ格納部12aの一例を表わしたデータチャートを示す。
In FIG. 2, the data chart showing an example of the pulse
パルスデータ格納部12aには、複数種類のパルスデータsa〜sc,mb,mc,hcが格納されている。これらパルスデータsa〜sc,mb,mc,hcは、例えば、パルスの出力開始から出力終了までの形状を表わすデータで、単純なパルスであればパルス幅が表わされるし、複数の短パルスが集まったくし形のパルスであればハイレベルとローレベルの各切り替わりのタイミングが表わされる。
A plurality of types of pulse data sa to sc, mb, mc, and hc are stored in the pulse
なお、くし形パルスの場合、ハイレベル期間を合計した時間長を当該パルスのパルス幅と見なして、複数のくし形パルス間でパルス幅の大小比較を行うことができる。または、パルス形状が相似であれば、くし形パルスの始端から終端までを当該パルスのパルス幅と見なして、複数のくし型パルス間でパルス幅の大小比較を行うことができる。 In the case of a comb pulse, the pulse width of a plurality of comb pulses can be compared by regarding the time length of the high level period as the pulse width of the pulse. Alternatively, if the pulse shapes are similar, it is possible to compare the pulse widths of a plurality of comb pulses by regarding the comb pulse from the start to the end as the pulse width of the pulse.
複数種類のパルスデータsa〜sc,mb,mc,hcには、秒針2を駆動するのに使用される3個のパルスデータsa〜scと、分針3を駆動するのに使用される2個のパルスデータmb,mcと、時針4を駆動するのに使用される1個のパルスデータhcとが含まれている。秒針2についてのパルスデータsa〜scは、駆動電圧が高い電圧Xから低い電圧Zまでにそれぞれ対応して最適化設計されたものである。分針3についてのパルスデータmb,mcは、駆動電圧が中程度の電圧Yから低い電圧Zまでにそれぞれ対応して最適化設計されたものである。時針4についてのパルスデータhcは、駆動電圧が低い電圧Zに対応して最適化設計されたものである。ここで、最適化設計とは、駆動対象のステップモータが指定の駆動電圧で安定的に且つ少ない消費電力で1ステップ駆動できるようにされた設計のことである。
The plural types of pulse data sa to sc, mb, mc, and hc include three pieces of pulse data sa to sc used to drive the second hand 2 and two pieces of data used to drive the
各ステップモータ21〜23のロータにそれぞれ連結される輪列機構24〜26や指針2〜4の長さおよび重さは同一でなく、また、各ステップモータ自体の構造や特性も異なる。それゆえ、同じ駆動電圧に対応するパルス信号であっても、各ステップモータ21〜23にそれぞれ対応する最適なパルス信号の形状は異なってくる。従って、パルスデータ格納部12aには、同一の駆動電圧に対応するパルスデータであっても複数の指針2〜4にそれぞれ対応する複数種類のパルスデータが用意されている。
The lengths and weights of the
秒針2用のパルスデータsa〜scは、対応する駆動電圧が高い方から低い方へ順にパルス幅が大きくなっている。同様に、分針3用のパルスデータmb,mcも、対応する駆動電圧が高い方から低い方の順にパルス幅が大きくなっている。
The pulse data sa to sc for the second hand 2 have a pulse width that increases in order from the higher driving voltage to the lower driving voltage. Similarly, the pulse data mb and mc for the
次に、上記構成の電子時計1の運針処理について説明する。
Next, the hand movement process of the
図3には、CPU10により実行される運針処理のフローチャートを示す。
FIG. 3 shows a flowchart of the hand movement process executed by the
図3の運針処理は、分周回路14から入力される一定周波数の信号に基づき、一定周期ごと(例えば0.5秒毎や1秒毎など)にCPU10によって開始される。この運針処理が開始されると、先ず、CPU10は、現在が時針4の運針タイミング(毎時偶数分00秒)であるか否か判別する(ステップS1)。
3 is started by the
その結果、この運針タイミングでなければ、続いて、CPU10は、現在が分針3の運針タイミング(毎時毎分の00秒、10秒・・・50秒)であるか否かを判別する(ステップS4)。そして、この運針タイミングでもなければ、続いて、現在が秒針2の運針タイミング(毎時毎分毎秒のコンマ00秒)であるか否かを判別する(ステップS7)。そして、何れの運針タイミングでもなければ、図3の運針処理を終了して、次の周期に再びこの運針処理を開始する。
As a result, if it is not this hand movement timing, the
一方、ステップS1の判別処理の結果、時針3の運針タイミングだと判別されたら、先ず、CPU10は、レギュレータ16の出力電圧を低い電圧Z(例えば1.5V)に設定する(ステップS2:出力電圧制御手段)。さらに、3個のステップモータ21〜23を駆動するために、3個のステップモータ駆動回路17〜19にそれぞれ出力するパルス信号のデータとして、パルスデータsc,mc,hcを設定する(ステップS3:駆動パルス制御手段)。
On the other hand, as a result of the discrimination processing in step S1, if it is discriminated that it is the hand movement timing of the
そして、ステップS10に移行して、これらの設定に従って各ステップモータ駆動回路17〜19にパルス信号を実際に出力するモータ駆動処理を実行する(ステップS10)。このモータ駆動処理においては、CPU10からレギュレータ16に電圧切替信号と作動信号とが出力されて、レギュレータ16から低い電圧Zが出力される。さらに、CPU10から各ステップモータ駆動回路17〜19に、ほぼ同時に或いは少しのタイミングをずらして順に、パルスデータsc,mc,hcに従ったパルス信号が出力されて、このパルス信号に従って低い電圧Zの駆動パルスが3個のステップモータ21〜23に出力される。それにより、3本の指針2〜4が1ステップずつ運針される。
And it transfers to step S10 and performs the motor drive process which actually outputs a pulse signal to each step motor drive circuit 17-19 according to these settings (step S10). In this motor driving process, a voltage switching signal and an operation signal are output from the
そして、ステップS10のモータ駆動処理が完了したら、1回の運針処理が終了して、次の周期で再びこの運針処理が開始される。 When the motor driving process in step S10 is completed, one hand movement process is completed, and this hand movement process is started again in the next cycle.
一方、ステップS4の判別処理へ進んで、分針3の運針タイミングだと判別されたら、先ず、CPU10は、レギュレータ16の出力電圧を中程度の電圧Y(例えば1.6V)に設定する(ステップS5:出力電圧制御手段)。さらに、2個のステップモータ21,22を駆動するために、各ステップモータ駆動回路17,18にそれぞれ出力するパルス信号のデータとして、パルスデータsb,mbを設定する(ステップS6:駆動パルス制御手段)。
On the other hand, the process proceeds to the determination process of step S4, and if it is determined that it is the timing of moving the
そして、ステップS10に移行して、これらの設定に従って2個のステップモータ駆動回路17,18にパルス信号を実際に出力するモータ駆動処理を実行する(ステップS10)。処理内容は、上述の内容と同一であるが、設定されている駆動電圧とパルスデータとが異なるので、ここでは、パルスデータsb,mbに従った中程度の電圧Yのパルス信号が各ステップモータ21,22にそれぞれ出力されて、秒針2と分針3とが1ステップずつ運針される。そして、1回の運針処理が終了する。
Then, the process proceeds to step S10, and motor drive processing for actually outputting a pulse signal to the two step
なお、このステップS10のモータ駆動処理においては、電池15の電圧やその他の状況に応じて、パルスデータを中程度の電圧Y以下のものの中から適宜使い分ける制御を行うようにしても良い。例えば、電池15の電圧が低下していて、レギュレータ16の出力電圧が設定電圧より少し低くなり、パルス幅が中程度のパルスデータsb,mbでは秒針2と分針3を運針するステップモータ21,22が駆動しない状態であれば、パルス幅の広いパルスデータsc,mcを使用してこれらを駆動するように制御することができる。
In the motor driving process in step S10, the pulse data may be controlled appropriately depending on the voltage of the
一方、ステップS7の判別処理へ進んで、秒針2の運針タイミングだと判別されたら、先ず、CPU10は、レギュレータ16の出力電圧を高い電圧X(たとえば1.9V)に設定する(ステップS8:出力電圧制御手段)。さらに、秒針2を運針させるステップモータ21を駆動するために、ステップモータ駆動回路17に出力するパルス信号のデータとして、パルスデータsaを設定する(ステップS9:駆動パルス制御手段)。
On the other hand, the process proceeds to the determination process of step S7, and if it is determined that the second hand 2 timing is reached, first, the
そして、ステップS10に移行して、これらの設定に従ってステップモータ駆動回路17にパルス信号を実際に出力するモータ駆動処理を実行する(ステップS10)。処理内容は、上述の内容と同一であるが、設定されている駆動電圧とパルスデータとが異なるので、ここでは、パルスデータsaに従った高い電圧Xのパルス信号がステップモータ21に出力されて、秒針2が1ステップ運針される。そして、1回の運針処理が終了して、次の周期で再びこの運針処理が開始される。
Then, the process proceeds to step S10, and motor drive processing for actually outputting a pulse signal to the step
なお、このステップS10のモータ駆動処理においては、電池15の電圧やその他の状況に応じて、パルスデータを高い電圧X以下のものの中から適宜使い分ける制御を行うようにしても良い。例えば、電池15の電圧が低下していて、レギュレータ16の出力電圧が設定電圧より少し低くなり、パルス幅の狭いパルスデータsaでは秒針2を運針させるステップモータ21が駆動しない状態であれば、パルス幅の広いパルスデータsb,scを使用して駆動するように制御することができる。
In the motor driving process in step S10, control may be performed so that the pulse data is properly used from among those having a high voltage X or less according to the voltage of the
そして、図3の運針処理が一定周期で繰り返し実行されることで、秒針2、分針3および時針4が所定の運針周期でそれぞれ運針されて、これら時針2、分針3および時針4によって時刻が表示されることになる。
Then, the second hand 2, the
以上のように、この実施形態の電子時計1によれば、例えば、運針周期の短い秒針2と、運針周期の長い時針4とを対比すれば、秒針2のみ運針する際には、レギュレータ16の出力が高い電圧Xに設定され、秒針2を駆動するためのパルスデータとしてパルス幅の狭いパルスデータsaが選択されて、秒針2用のステップモータ21が駆動される。一方、秒針2と時針4との運針期間が重なった際には、レギュレータ16の出力が低い電圧Zに設定され、秒針2を駆動するためのパルスデータとしてパルス幅の広いパルスデータscが選択されて、秒針2用のステップモータ21が駆動されるようになっている。
As described above, according to the
従って、秒針2のように各ステップ駆動の消費電力を低減させることで電池15の消耗低減に大きく寄与できる指針については、高い電圧から低い電圧までそれぞれ対応できる多くのパルスデータを用意しておき、これらを使い分けることで消費電力の低減を図って、電池15の消耗を低減させることができる。
Therefore, as for the guideline that can greatly contribute to the reduction of the consumption of the
一方、秒針2と時針4とを同時期に駆動する際には、時針4を駆動するためにレギュレータ16の出力が低い電圧Zにされるが、この低い電圧Zに対応するパルス幅の広いパルスデータscに基づき秒針2を運針させる駆動パルスが生成されることで、安定的に且つ消費電力も少なく秒針2用のステップモータ21を駆動することができる。
On the other hand, when the second hand 2 and the hour hand 4 are driven at the same time, the output of the
また、上記のように時針4が駆動される際には、レギュレータ16の出力は低い電圧Zにされるので、時針4を駆動するためのパルスデータとして、高い電圧Xや中程度の電圧Yに対応するパルスデータが不要となる。従って、パルスデータの無用な増加を抑制して、ROM12の容量が圧迫されるという課題や、パルスデータの切替制御が複雑になるといった課題を回避することができる。
Further, when the hour hand 4 is driven as described above, the output of the
また、時針4を駆動する際、レギュレータ16からは高い電圧Xを出力させる一方、低い電圧Zに最適化されたパルスデータhcを使用して、時針4用のステップモータ23を駆動した場合、消費電力が非常に多くなってしまうが、時針4を駆動する際には電圧の低い電圧Zに設定されるので、無用な消費電力の増加も抑えられる。
Further, when driving the hour hand 4, the
また、上記実施形態の電子時計1によれば、ROM12にパルスデータ格納部12aがあり、このパルスデータ格納部12aに格納されている複数種類のパルスデータのうち、運針周期の長い時針4に対応するパルスデータhcの個数が少なくなっている。それゆえ、実際に、パルスデータの無用な増大によるROM12の容量圧迫が回避されている。
Further, according to the
また、上記実施形態の電子時計1においては、パルスデータ格納部12aに格納されている複数種類のパルスデータのうち、秒針2を駆動するのに使用される複数種類のパルスデータsa〜scは高い電圧Xから低い電圧Zにまで対応するように設計されている。一方、時針4を駆動するのに使用される1種類のパルスデータhcは低い電圧Zに対応するように設計されたものである。従って、これらのパルスデータsa〜sc,hcを用いて、上述した安定し且つ効率的な指針2,4の運針制御が可能となる。
In the
また、この実施形態の電子時計1によれば、1系統のレギュレータにより電池15の電圧を降圧して複数の電圧X,Y,Zを生成する構成なので、レギュレータを複数系統設ける場合と比較してコストおよび回路面積の低減を図ることができる。
In addition, according to the
また、上記一連の効果は、秒針2と時針4との対比でのみ奏されるものではなく、例えば、秒針2と分針3との対比、分針3と時針4との対比においても同様に奏されるものである。
The series of effects described above is not achieved only by comparing the second hand 2 and the hour hand 4, but, for example, is also performed by comparing the second hand 2 and the
なお、本発明は、上記実施の形態に限られるものではなく、様々な変更が可能である。例えば、上記実施形態では、レギュレータ16により切り替えられる電圧を3種類とし、パルスデータの個数も秒針2用が3個、分針3用が2個、時針4用が1個としているが、大小関係が異ならなければこれらの数は様々に変更可能である。
The present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications can be made. For example, in the above embodiment, the voltage switched by the
また、上記実施の形態では、3本の指針2〜4が独立的に駆動できる電子時計1に対して本発明を適用した例を示したが、例えば、1つのステップモータで秒針を運針し、他のステップモータで分針3と時針4とを連動させて運針する構成の電子時計に対しても本発明を同様に適用することができる。その他、実施形態で示した細部は、発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。
In the above embodiment, an example in which the present invention is applied to the
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、本発明の範囲は、上述の実施の形態に限定するものではなく、特許請求の範囲に記載された発明の範囲とその均等の範囲を含む。以下に、この出願の願書に最初に添付した特許請求の範囲に記載した発明を付記する。付記に記載した請求項の項番は、この出願の願書に最初に添付した特許請求の範囲の通りである。
[付記]
<請求項1>
第1の周期で運針される第1の指針と、
第1の周期のN倍(Nは2以上の整数)の第2の周期で運針される第2の指針と、
第1の電圧で駆動可能であり前記第1の指針を前記第1の周期で運針する第1のステップモータと、
第1の電圧より低い第2の電圧で駆動可能であり前記第2の指針を前記第2の周期で運針する第2のステップモータと、
前記第1および第2のステップモータを駆動する駆動パルスの電圧を出力する電圧出力手段と、
前記電圧出力手段の出力電圧が、前記第2の周期の運針期間と重ならない前記第1の周期の運針期間では第1の電圧に、前記第2の周期の運針期間では前記第2の電圧になるように前記電圧出力手段を制御する出力電圧制御手段と、
前記第2の周期の運針期間に前記第1のステップモータに供給される駆動パルスの幅を、前記第2の周期の運針期間に重ならない前記第1の周期の運針期間に供給される駆動パルスの幅より大きくする駆動パルス制御手段と、
を備えていることを特徴とする電子時計。
<請求項2>
前記第1のステップモータと前記第2のステップモータに供給される複数種類の駆動パルスをそれぞれ生成するための複数種類のパルスデータを記憶したパルスデータ記憶手段を備え、
前記駆動パルス制御手段は、
前記パルスデータ記憶手段に記憶されたパルスデータのうち使用するパルスデータを変更することで駆動パルスを変化させる制御を行い、
前記パルスデータ記憶手段に記憶されている複数種類のパルスデータのうち、前記第2のステップモータ用のパルスデータの個数が、前記第1のステップモータ用のパルスデータの個数よりも少ないことを特徴とする請求項1記載の電子時計。
<請求項3>
前記パルスデータ記憶手段に記憶されている複数種類のパルスデータのうち、前記第1のステップモータ用の複数のパルスデータには、前記第1の電圧以下の複数の電圧に対応する複数のパルスデータが含まれ、
前記パルスデータ記憶手段に記憶されている複数種類のパルスデータのうち、前記第2のステップモータ用のパルスデータには、前記第2の電圧より高い電圧に対応するパルスデータが含まれていない
ことを特徴とする請求項2記載の電子時計。
<請求項4>
前記電圧出力手段は、電池電圧を受けてスイッチング動作により当該電池電圧より低い電圧を生成して出力する構成であることを特徴とする請求項1〜3の何れか一項に記載の電子時計。
<請求項5>
前記第1の指針は秒を表示する秒針であり、前記第2の指針は分を表示する分針であることを特徴とする請求項1〜4の何れか一項に記載の電子時計。
<請求項6>
前記第1の指針は秒を表示する秒針であり、前記第2の指針は時を表示する時針であることを特徴とする請求項1〜4の何れか一項に記載の電子時計。
Although several embodiments of the present invention have been described, the scope of the present invention is not limited to the above-described embodiments, but includes the scope of the invention described in the claims and equivalents thereof. The invention described in the scope of claims attached to the application of this application will be added below. The item numbers of the claims described in the appendix are as set forth in the claims attached to the application of this application.
[Appendix]
<Claim 1>
A first pointer that is moved in a first cycle;
A second pointer operated in a second period N times the first period (N is an integer equal to or greater than 2);
A first stepping motor that can be driven by a first voltage and moves the first pointer at the first period;
A second stepping motor that can be driven by a second voltage lower than the first voltage and moves the second pointer in the second period;
Voltage output means for outputting a voltage of a drive pulse for driving the first and second step motors;
The output voltage of the voltage output means is set to the first voltage during the first period of movement that does not overlap the second period of movement, and to the second voltage of the second period. An output voltage control means for controlling the voltage output means,
The width of the drive pulse supplied to the first step motor during the second period of movement is the drive pulse supplied during the first period of movement that does not overlap with the second period of movement. Drive pulse control means larger than the width of
An electronic timepiece characterized by comprising:
<Claim 2>
Comprising pulse data storage means for storing a plurality of types of pulse data for generating a plurality of types of drive pulses supplied to the first step motor and the second step motor, respectively.
The drive pulse control means includes
Performing control to change the drive pulse by changing the pulse data to be used among the pulse data stored in the pulse data storage means,
Of the plurality of types of pulse data stored in the pulse data storage means, the number of pulse data for the second step motor is smaller than the number of pulse data for the first step motor. The electronic timepiece according to
<Claim 3>
Among the plurality of types of pulse data stored in the pulse data storage means, the plurality of pulse data for the first step motor includes a plurality of pulse data corresponding to a plurality of voltages equal to or lower than the first voltage. Contains
Of the plurality of types of pulse data stored in the pulse data storage means, the pulse data for the second step motor does not include pulse data corresponding to a voltage higher than the second voltage. The electronic timepiece according to claim 2.
<Claim 4>
4. The electronic timepiece according to
<Claim 5>
5. The electronic timepiece according to
<Claim 6>
5. The electronic timepiece according to
1 電子時計
2 秒針
3 分針
4 時針
10 CPU
11 RAM
12 ROM
12a パルスデータ格納部
13 発振回路
14 分周回路
15 電池
16 レギュレータ
17〜19 ステップモータ駆動回路
21〜23 ステップモータ
24〜26 輪列機構
1 Electronic clock 2
11 RAM
12 ROM
12a Pulse
Claims (6)
前記第1の周期のN倍(Nは2以上の整数)の第2の周期で運針される第2の指針と、
第1の電圧で駆動可能であり前記第1の指針を前記第1の周期で運針する第1のステップモータと、
前記第1の電圧より低い第2の電圧で駆動可能であり前記第2の指針を前記第2の周期で運針する第2のステップモータと、
前記第1および第2のステップモータを駆動する駆動パルスの電圧を出力する電圧出力手段と、
前記電圧出力手段の出力電圧が、前記第2の周期の運針期間と重ならない前記第1の周期の運針期間では前記第1の電圧に、前記第2の周期の運針期間では前記第2の電圧になるように前記電圧出力手段を制御する出力電圧制御手段と、
前記第2の周期の運針期間に前記第1のステップモータに供給される駆動パルスの幅を、前記第2の周期の運針期間に重ならない前記第1の周期の運針期間に供給される駆動パルスの幅より大きくする駆動パルス制御手段と、
を備えていることを特徴とする電子時計。 A first pointer that is moved in a first cycle;
A second pointer operated at a second period N times the first period (N is an integer of 2 or more);
A first stepping motor that can be driven by a first voltage and moves the first pointer at the first period;
A second stepping motor that can be driven by a second voltage lower than the first voltage and moves the second pointer in the second period;
Voltage output means for outputting a voltage of a drive pulse for driving the first and second step motors;
Wherein the output voltage of the voltage output means, the said first voltage in the second hand driving period of the first period not overlapping the hand driving period of the period, in the hand driving period of the second period the second voltage Output voltage control means for controlling the voltage output means so that
The width of the drive pulse supplied to the first step motor during the second period of movement is the drive pulse supplied during the first period of movement that does not overlap with the second period of movement. Drive pulse control means larger than the width of
An electronic timepiece characterized by comprising:
前記駆動パルス制御手段は、
前記パルスデータ記憶手段に記憶されたパルスデータのうち使用するパルスデータを変更することで駆動パルスを変化させる制御を行い、
前記パルスデータ記憶手段に記憶されている複数種類のパルスデータのうち、前記第2のステップモータ用のパルスデータの個数が、前記第1のステップモータ用のパルスデータの個数よりも少ないことを特徴とする請求項1記載の電子時計。 Comprising pulse data storage means for storing a plurality of types of pulse data for generating a plurality of types of drive pulses supplied to the first step motor and the second step motor, respectively.
The drive pulse control means includes
Performing control to change the drive pulse by changing the pulse data to be used among the pulse data stored in the pulse data storage means,
Of the plurality of types of pulse data stored in the pulse data storage means, the number of pulse data for the second step motor is smaller than the number of pulse data for the first step motor. The electronic timepiece according to claim 1.
前記パルスデータ記憶手段に記憶されている複数種類のパルスデータのうち、前記第2のステップモータ用のパルスデータには、前記第2の電圧より高い電圧に対応するパルスデータが含まれていない
ことを特徴とする請求項2記載の電子時計。 Among the plurality of types of pulse data stored in the pulse data storage means, the plurality of pulse data for the first step motor includes a plurality of pulse data corresponding to a plurality of voltages equal to or lower than the first voltage. Contains
Of the plurality of types of pulse data stored in the pulse data storage means, the pulse data for the second step motor does not include pulse data corresponding to a voltage higher than the second voltage. The electronic timepiece according to claim 2.
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