JPS6056080B2 - Drive timing detection control device for step motor for watches - Google Patents

Drive timing detection control device for step motor for watches

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JPS6056080B2
JPS6056080B2 JP21297081A JP21297081A JPS6056080B2 JP S6056080 B2 JPS6056080 B2 JP S6056080B2 JP 21297081 A JP21297081 A JP 21297081A JP 21297081 A JP21297081 A JP 21297081A JP S6056080 B2 JPS6056080 B2 JP S6056080B2
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JP
Japan
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drive
signal
rotor
step motor
detection
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恭次 桃井
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Suwa Seikosha KK
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Suwa Seikosha KK
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Publication of JPS6056080B2 publication Critical patent/JPS6056080B2/en
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    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02PCONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
    • H02P8/00Arrangements for controlling dynamo-electric motors rotating step by step
    • H02P8/14Arrangements for controlling speed or speed and torque
    • H02P8/16Reducing energy dissipated or supplied

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Electromechanical Clocks (AREA)
  • Control Of Stepping Motors (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、二極ロータ、一体型ステータ、コイルを有す
る電子腕時計用ステップモータにおいてロータを2ステ
ップ以上連続早送りする場合に、1ステップ毎に出る駆
動エネルギーの余りを次期ステップの駆動に有効利用す
る時計用ステップモータの駆動タイミング検出制御装置
に関するものてある。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention is an electronic wristwatch step motor having a bipolar rotor, an integrated stator, and a coil. The present invention relates to a drive timing detection and control device for a timepiece step motor that is effectively used to drive steps.

第1図は、従来から使われている電子腕時計用2極ステ
ップモータであり、本発明にも使われている。
FIG. 1 shows a conventionally used two-pole step motor for electronic wristwatches, which is also used in the present invention.

第2図は、この構造のステップモータを駆動するために
用いられている従来の駆動パルスのタイミングチャート
である。
FIG. 2 is a timing chart of conventional drive pulses used to drive a step motor having this structure.

第2図a、b信号は通常時、c、d信号は、BLD作動
時、e、f信号は正転早送り時、g、れ信号は逆転早送
り時のそれぞれの駆動信号である。第2図a、bに示さ
れる駆動パルスで、1秒毎にステップ駆動するステップ
モータの場合、1ステップ駆動後、駆動エネルギーの余
りがあり、第1図のロータ3が静止するまでの減衰振動
として消費される。
In FIG. 2, signals a and b are drive signals for normal operation, signals c and d are drive signals for BLD operation, signals e and f are drive signals for forward fast forwarding, and signals g and er are drive signals for fast forward reverse rotation, respectively. In the case of a step motor that is driven step by step every second with the drive pulses shown in Figure 2 a and b, there is a surplus of drive energy after driving one step, and the rotor 3 in Figure 1 has damped vibration until it comes to rest. consumed as.

この減衰振動は100mSec前後で終了し、1秒後の
次期ステップ駆動に影響を与えることはない。
This damped vibration ends in about 100 mSec and does not affect the next step drive after 1 second.

しかしながら、BLDつまり電池寿命切れ予告装置作動
の2ステップ連続駆動時及び電子針修正の正転及び逆転
早送り時のようにステップモータの連続駆動回路を必要
とする場合、各々のステップ駆動の間隔が短かい。よつ
て1ステップ駆動直後のロータ3の減衰振動が終了する
前に次期駆動パルスが印加されるため、減衰振動の次期
ステツプヘの影響がある。この影響の仕方は、次期駆動
パルス印加時における減衰振動の位相によつて異なる。
正転駆動において減衰振動によりロータ3が正転方向に
動いている位相に次期駆動パルスが印加されれば、減衰
振動のエネルギーが次期駆動エネルギーにプラスされ、
また、ロータ3が逆転方向に動いている位相の時に印加
されれは、次期駆動エネルギーが減衰振動のエネルギー
分だけ渡つてしまう。前者の場合、ロータ3に回転のい
きおいがつき過ぎて2秒飛びなどの現象が生じて不安定
となり、後者の場合、駆動エネルギー不足によりロータ
3が回転しないなどの現象が生じる。従来のステップモ
ータの連続駆動の場合は、各々の駆動パルスの間隔を広
げて、ロータ3の減衰振動の振幅が十分に小さくなつた
時に次期駆動パルスが印加されるようにして、前述のよ
うな減衰振動の影響を小さくしていた。しカルながら、
それにより、針修正などの時間が長くなつてしまうなど
の欠点があつた。また、ロータ3の減衰振動エネルギー
が十分に小さくなつてから次期駆動をするのて、駆動エ
ネルギーの余りは、ほとんどロータ3の減衰振動に消費
されてしまい、駆動消費電流の無駄でもあつた。本発明
は、かかる欠点を除去したものであり、ステップモータ
に連続回転をさせる場合に、1ステップ駆動直後のロー
タ3の減衰振動のエネルギーを有効に利用できるタイミ
ングで次期駆動パルスを印加することにより、駆動消費
電流の節約と、指針の連続早送りの速度増加を目的とし
たものである。
However, when a continuous drive circuit of the step motor is required, such as during two-step continuous drive when the BLD (battery life warning device) is activated, and during forward and reverse fast forwarding for electronic needle correction, the interval between each step drive is short. shellfish. Therefore, since the next drive pulse is applied before the damped vibration of the rotor 3 ends immediately after the one-step drive, there is an influence on the next step of the damped vibration. The manner of this influence differs depending on the phase of the damped vibration when the next drive pulse is applied.
If the next drive pulse is applied to the phase in which the rotor 3 is moving in the forward rotation direction due to damped vibration in normal rotation drive, the energy of the damped vibration is added to the next drive energy,
Furthermore, if the rotor 3 is applied in a phase in which it is moving in the reverse direction, the next drive energy will be transferred by the energy of the damped vibration. In the former case, the rotor 3 rotates too vigorously, causing phenomena such as skipping two seconds, resulting in instability; in the latter case, a phenomenon such as the rotor 3 not rotating due to insufficient driving energy occurs. In the case of conventional continuous drive of a step motor, the interval between each drive pulse is widened, and the next drive pulse is applied when the amplitude of the damped vibration of the rotor 3 becomes sufficiently small, so that the step motor is driven as described above. The effect of damped vibration was reduced. Although I am calm,
As a result, there were drawbacks such as a longer time required for needle correction. Furthermore, if the next drive is performed after the damped vibration energy of the rotor 3 has become sufficiently small, most of the remaining drive energy is consumed by the damped vibration of the rotor 3, resulting in a waste of drive current consumption. The present invention eliminates such drawbacks by applying the next drive pulse at a timing when the energy of the damped vibration of the rotor 3 immediately after driving one step can be effectively utilized when the step motor is made to rotate continuously. , the purpose is to save driving current consumption and increase the speed of continuous rapid forward movement of the pointer.

以下、本発明を図面に従つて詳細に説明する。Hereinafter, the present invention will be explained in detail with reference to the drawings.

ます、正転駆動により、第1図のロータ3の回転角θが
Oからπまて変わる過程を考える。第3図Aは、この1
ステップ駆動時のロータ3の運動を示す。第3図Bは、
その時の第1図コイル2を流れる電流波形である。O<
t<t1の間は駆動パルス印加中てあり、電流が駆動電
流に相当する。また、t>ちの時、電流はほぼロータ3
の運動だけに寄因するものてあり逆誘起電流である。第
3図Aにおけるt>t1の時のロータ3の運動状況をみ
ると減衰振動をしているのがわかる。ここで、減衰振動
てのロータ3の運動方向が正転方向であり、かつ速動最
大のタイミングは、第3図の8及び9である。
First, let us consider the process in which the rotation angle θ of the rotor 3 shown in FIG. 1 changes from O to π due to normal rotation drive. Figure 3A is this 1
The movement of the rotor 3 during step drive is shown. Figure 3B is
FIG. 1 shows the waveform of the current flowing through the coil 2 at that time. O<
During t<t1, the drive pulse is being applied, and the current corresponds to the drive current. Also, when t>chi, the current is almost at the rotor 3
This is a reverse induced current that is caused only by the motion of the Looking at the motion of the rotor 3 when t>t1 in FIG. 3A, it can be seen that it is undergoing damped vibration. Here, the direction of motion of the rotor 3 due to the damped vibration is the forward rotation direction, and the timings of maximum rapid motion are 8 and 9 in FIG. 3.

この時、逆誘起電流値はピーク値となる。この逆誘起電
流を何らかの形で検出できれば、そのほぼ直後に次期駆
動パルスを印加することにより、減衰振動のエネルギー
を生かせる。連続早送りの場合には、この検出と制御を
、各々のステップ駆動毎に行なう。次に、駆動タイミン
グ検出制御方法を具体的なタイミングチャートに従い説
明していく。
At this time, the reverse induced current value reaches its peak value. If this reverse induced current can be detected in some way, the energy of the damped vibration can be utilized by applying the next drive pulse almost immediately thereafter. In the case of continuous fast forwarding, this detection and control is performed for each step drive. Next, a drive timing detection control method will be explained according to a specific timing chart.

第4図は、BLD作動時の駆動タイミング検出制御のタ
イミングチャートである。
FIG. 4 is a timing chart of drive timing detection control during BLD operation.

第4図1は、.2ステップ連続駆動の最初の駆動信号で
あり、第1図コイル2の端子01側に電圧をかける。第
4図kは、この時の電流波形を、減衰振動エネルギーを
次期駆動に有効利用できる方向のみチョッパ増巾した電
圧波形である。ここで、チョッパ増巾一とは、低インピ
ーダンス素子及びコイル3の閉回路と、高インピーダン
ス素子及びコイル3の閉回路とを交互にスイッチングす
ることにより、コイル3に流れる電流を電圧として増巾
する方式を言う。具体的なチョッパ増巾方法については
、後の駆動回路の説明で述べる。このチョッパ増巾電圧
をコンパレータで検出6、その後、最適駆動タイミング
の調整により1″7nsecだけ遅延してから次期駆動
パルスをコイル3の端子02側に印加する。ここで、検
出区間は、駆動パルス印加終了時から2007TLse
cまでとする。この検出区間は、第4図kの点線で示さ
れる信号がHiの区間である。また、次期駆動パルスは
、第4図1に示される夕”イミングのものである。以上
の検出制御を、1ステップおき、つまり2秒間隔で行な
うことにより、減衰振動エネルギーを無駄なく次期駆動
に役立たせることができ、対となる2ステップの内の後
で出力される次期駆動パルス巾を縮めることができる。
FIG. 4 1 shows. This is the first drive signal of two-step continuous drive, and applies a voltage to the terminal 01 side of the coil 2 in FIG. FIG. 4k shows a voltage waveform obtained by chopper-amplifying the current waveform at this time only in the direction in which the damped vibration energy can be effectively used for the next drive. Here, the chopper amplification means to amplify the current flowing through the coil 3 as a voltage by alternately switching a closed circuit of a low impedance element and coil 3 and a closed circuit of a high impedance element and coil 3. Tell me the method. A specific method of increasing the chopper width will be described later in the description of the drive circuit. This chopper amplification voltage is detected by a comparator 6, and then the next drive pulse is applied to the terminal 02 side of the coil 3 after a delay of 1''7 nsec by adjusting the optimal drive timing.Here, the detection period is the drive pulse 2007TLse from the end of application
Up to c. This detection period is a period in which the signal indicated by the dotted line in FIG. 4k is Hi. In addition, the next drive pulse is the one at the evening timing shown in Fig. 4. By performing the above detection control every other step, that is, at intervals of 2 seconds, the damped vibration energy is used for the next drive without wasting it. It is possible to shorten the width of the next drive pulse output after the pair of two steps.

つまり、第4図I信号の必要駆動パルス巾をeからΔe
だけ縮められる。これらにより、BLD作動時の駆動消
費電流を節約できるのてある。突発的な要因によりロー
タ3の減衰振動が小さくなり、検出不能となつた場合に
は、次期駆動パルスが印加されないので、3007ns
ec以降に強制的に次期駆動パルスを印加するような制
御にしておく。針修正の正転早送り時の検出制御の過程
は、基本的に以上のBLD作動時の過程と同じてあるが
コイル3の端子01側への駆動パルス印加と02側への
駆動パルス印加の両方において、くり返し以上の検出制
御を行なう点て異なる。
In other words, the required driving pulse width of the I signal in FIG. 4 is calculated from e to Δe.
can be reduced only by These allow the drive current consumption during BLD operation to be saved. If the damped vibration of the rotor 3 becomes small due to a sudden factor and becomes undetectable, the next drive pulse will not be applied, so the 3007ns
Control is such that the next drive pulse is forcibly applied after ec. The detection control process during forward rotation and fast forwarding for needle correction is basically the same as the process during BLD operation described above, but both the drive pulse is applied to the terminal 01 side of the coil 3 and the drive pulse is applied to the 02 side. The difference is that detection control is performed more than repeatedly.

この場合のタイミングチャートを第5図に示す。第5図
mは、正転早送りの開始パルス信号であり、第5図mは
、その時の電流波形てあり、第5図0は、電流波形をチ
ョッパ増巾した電圧波形である。このチョッパ増巾電圧
を、第5図0の点線で示される信号がHiの区間内て検
出してd″M,sec遅延した後印加される次期駆動パ
ルスが第5図pで示され、必要駆動パルス巾をEmse
cからΔEmsecだけ縮めることができる。以上の検
出制御を、第5図Q,r及びS1というようにくり返し
ていく。以上により、必要駆動パルス巾を早送り開始パ
ルス巾を除いて、その他全部eからΔeだけ縮めること
が可能となり、BLD作動時と同様に駆動消費電流を削
減できるのである。次に、針修正の逆転早送り時の場合
のタイミングチャートを第6図に示す。
A timing chart in this case is shown in FIG. 5m is a start pulse signal for normal rotation fast forwarding, FIG. 5m is a current waveform at that time, and FIG. 50 is a voltage waveform obtained by chopper-amplifying the current waveform. This chopper amplification voltage is detected within the period in which the signal shown by the dotted line in Fig. 50 is Hi, and after a delay of d″M, sec, the next driving pulse that is applied is shown in Fig. 5p, and is applied as necessary. Emse drive pulse width
c can be reduced by ΔEmsec. The above detection control is repeated as shown in Q, r and S1 in FIG. As a result of the above, it is possible to reduce the required drive pulse width by Δe from e for all other pulse widths except for the fast-forwarding start pulse width, and drive current consumption can be reduced in the same way as in the case of BLD operation. Next, FIG. 6 shows a timing chart when the needle is corrected in reverse and fast forward.

まず、逆転駆動の場合、1ステップ駆動で、第6図t及
びu信号で与えられる3種類の駆動パルスを順次印加す
る。
First, in the case of reverse drive, three types of drive pulses given by the t and u signals in FIG. 6 are sequentially applied in one step drive.

これは、最初の2パルスでロータ3を強制的に振動させ
て、ロータ3に逆向きへのいきおいをつけさせ、その後
で、逆向きへ回転させる第3の逆転駆動パルスを出す方
式である。本来正転駆動の機能しかないステップモータ
を逆転駆動させるには、従来からこの方式が必要なので
ある。次に、第6図vは電流波形、wは電流のチョッパ
増巾電圧波形であり、wの点線で示される信号がHiの
区間が検出区間である。最適駆動タイミングをこのチョ
ッパ増巾電圧から検出し、第6図X及びyで示されるよ
うな2種類の次期駆動パルスを与える。これらにより、
ロータ3の減衰振動を利用でき、逆転に必要な強制振動
のエネルギーを削減できる。つまり、第6図t及びuで
示される本来逆転駆動に必要な3種類の駆動パルス巾f
゛,g゛,h″の内、f″をなくすことができ、しかも
g″をΔg″だけ減らせる。以上から駆動消費電流を節
約できるのである。以上、ステップモータに連続回転を
させる様々な場合に、ロータ3の減衰振動エネルギーを
有効利用する駆動タイミング検出制御方法をタイミング
チャートに従い説明してきた。
This is a method in which the rotor 3 is forcibly vibrated with the first two pulses to give the rotor 3 momentum in the opposite direction, and then a third reversal drive pulse is issued to rotate the rotor 3 in the opposite direction. This method has traditionally been necessary to drive a step motor in reverse, which originally only had the function of forward rotation. Next, v in FIG. 6 is a current waveform, w is a chopper amplified voltage waveform of the current, and the section where the signal shown by the dotted line of w is Hi is the detection section. The optimum drive timing is detected from this chopper amplification voltage, and two types of next drive pulses as shown in FIG. 6, X and Y, are provided. With these,
The damped vibration of the rotor 3 can be used, and the energy of forced vibration required for reverse rotation can be reduced. In other words, the three types of drive pulse widths f originally required for reverse rotation drive shown in FIG. 6 t and u
Among ``, g'', and h'', f'' can be eliminated, and g'' can be reduced by Δg''. From the above, driving current consumption can be saved. The drive timing detection and control method that effectively utilizes the damped vibration energy of the rotor 3 in various cases where the step motor is caused to rotate continuously has been described above with reference to the timing chart.

以下、ステップモータに連続回転をさせる代表的な例で
ある針修正の正転早送り時における検出制御回路及ひ駆
動回路について発明の詳細な説明していく。第7図は、
正転早送り時の検出制御回路である。検出から述べると
、第7図の入力端子11に、第5図S2で示される信号
を入力する。S2信号は駆動パルス立下りの瞬間だけH
iになる。このS2信号がHiになつてから検出するま
でが検出可能区間とする。但し、検出の消費電流を節約
するため、検出区間が200TrLsec以上にはなら
ないようにする。この機能は、第7図の入力端子12に
、第5図S3で示される信号を入力することにより達せ
られる。さて、検出時には、まずコイル3の端子01側
のチョッパ増巾電圧が第7図13から、また02側のチ
ョッパ増巾電圧が第7図14から入力される。それぞれ
が、コンパレータ15及び16で検出され、15及び1
6から検出信号が出力されるのである。その後、この検
出信号が33のd″Msec遅延回路を通ることにより
、d″Msec遅れた信号になる。d″7TI.sec
遅れた信号になる。d″Msec遅れた信号の直後から
カウンタ17及びSET−RESET−FLIP−Fl
OPl8,l9,2Oてパルス巾(e″−Δe″)Ms
ecをつきり、端子20及び23から(e″−Δe″)
RrLSeCの駆動信号を交互に出すのである。ここで
、(e″一Δe″)7TLsecの駆動信号を出す過程
をもう少しくわしく説明しておく。まずカウンタ17は
、検出遅延信号21てRESETされてから、(e″−
Δe″)7TLsec後にQxから出力信号が出る。こ
の信号で、SET−RESET−FLIP−FLOPl
8,l9,2OがRESETされる。18は、あらかじ
め検出遅延信号21てSETされているので、18の出
力Qからは(e″一Δe″)7nsec巾のパルス巾信
号が出る。
Hereinafter, the invention will be described in detail about a detection control circuit and a drive circuit during forward rotation and fast forwarding of needle correction, which is a typical example of causing the step motor to rotate continuously. Figure 7 shows
This is a detection control circuit during forward rotation and rapid forwarding. Starting with detection, a signal shown at S2 in FIG. 5 is input to the input terminal 11 in FIG. The S2 signal is high only at the moment of the falling edge of the drive pulse.
Become i. The period from when this S2 signal becomes Hi to when it is detected is defined as a detectable period. However, in order to save current consumption for detection, the detection period should not exceed 200 TrLsec. This function is achieved by inputting the signal shown at S3 in FIG. 5 to the input terminal 12 in FIG. At the time of detection, the chopper amplified voltage on the terminal 01 side of the coil 3 is input from FIG. 7, 13, and the chopper amplified voltage on the 02 side is input from FIG. 7, 14. are detected by comparators 15 and 16, respectively, and 15 and 1
A detection signal is output from 6. Thereafter, this detection signal passes through a d''Msec delay circuit 33, thereby becoming a signal delayed by d''Msec. d″7TI.sec
It will be a delayed signal. Immediately after the signal delayed by d″Msec, counter 17 and SET-RESET-FLIP-Fl
Pulse width (e″-Δe″) Ms at OPl8, l9, 2O
From ec and terminals 20 and 23 (e″-Δe″)
Drive signals for RrLSeC are alternately output. Here, the process of generating a drive signal of (e″-Δe″)7TLsec will be explained in more detail. First, the counter 17 is reset by the detection delay signal 21, and then (e″-
An output signal is output from Qx after 7TLsec (Δe'').With this signal, SET-RESET-FLIP-FLOPl
8, 19, 2O are RESET. 18 is set in advance by the detection delay signal 21, so the output Q of 18 outputs a pulse width signal with a width of (e″-Δe″) 7 nsec.

この信号が、SET−RESET−FLIP−FLOP
l9及ひ20により振り分けられ、端子22及び23か
ら交互に出力される駆動信号となるのである。ここで、
ロータ3の減衰振動の検出タイミングは、誘起電流方向
が決まつている。よつて、駆動信号が端子23から出力
された後は、16からのみ検出信号が入力されるように
、また駆動端子22から出力された後は、15からのみ
検出信号が入力されるように設定する。この機能は、端
子24に第5図のS4信号を入力することにより達せら
れる。また、突発的な要因により減衰振動が小さく検出
不可能になつてしまつた場合には、駆動パルスが次回か
ら出なくなつてしまうので、300msec後に強制的
に駆動パルスを出す。この機能は、端子25に第5図S
5の信号を入れ、また、端子26に第5図S6の信号を
入れることにより達成される。以上が正転早送り時の検
出制御回路の説明であaる。次に、正転早送り時の駆動
回路について、第8図のタイミングチャート及び第9図
の回路に従い説明していく。
This signal is SET-RESET-FLIP-FLOP
The drive signals are distributed by l9 and l9 and 20 and output alternately from terminals 22 and 23. here,
The detection timing of the damped vibration of the rotor 3 is determined by the direction of the induced current. Therefore, after the drive signal is output from the terminal 23, the detection signal is input only from 16, and after the drive signal is output from the drive terminal 22, the detection signal is input only from 15. do. This function is achieved by inputting the S4 signal of FIG. 5 to terminal 24. Furthermore, if the damped vibration becomes too small to be detected due to an unexpected factor, the drive pulse will not be generated next time, so the drive pulse will be forcibly output after 300 msec. This function is performed by connecting terminal 25 to S
This is achieved by inputting the signal S6 in FIG. 5 to the terminal 26. The above is an explanation of the detection control circuit during forward rotation and fast forwarding. Next, the drive circuit during forward rotation and fast forwarding will be explained according to the timing chart of FIG. 8 and the circuit of FIG. 9.

まず、第8図の10及び11は検出時からd″m・Se
c後であり、次期駆動の瞬間である。第8図の信号z及
びC1は、それぞれ第7図の23及び22から出力され
る駆動パルス信号であるが、これを第9図の端子27及
び28に入力することにより、コイル3の01及び02
に駆動パルスが印加さフれる。駆動パルス印加後は、第
8図のa1及びd1信号を、それぞれ第9図の端子29
及び30に入力することにより、また、第8図のKg及
びe1を、それぞれ第9図の端子31及び32に入力す
ることにより、前述したチョッパ増巾が行なわれる。こ
のチョッパ増巾により、ロータ3の減衰振動による誘起
電流が電圧として増巾され、第7図の検出回路により検
出されるのてある。以上、具体的な回路を用いて、本発
明の代表的な例である針修正の正転早送り時における駆
動タイミング検出制御を述べてきた。
First, 10 and 11 in Fig. 8 indicate d″m・Se from the time of detection.
c, and is the moment of the next drive. Signals z and C1 in FIG. 8 are drive pulse signals output from 23 and 22 in FIG. 7, respectively, and by inputting these to terminals 27 and 28 in FIG. 02
A driving pulse is applied to the oscilloscope. After applying the driving pulse, the a1 and d1 signals in FIG. 8 are connected to the terminals 29 in FIG. 9, respectively.
and 30, and by inputting Kg and e1 in FIG. 8 to terminals 31 and 32 in FIG. 9, respectively, the above-mentioned chopper width is increased. By increasing the chopper width, the induced current due to the damped vibration of the rotor 3 is amplified as a voltage, which is detected by the detection circuit shown in FIG. The drive timing detection control during forward rotation fast forwarding for hand correction, which is a typical example of the present invention, has been described above using a specific circuit.

この様に、本発明は、指針の早送りなどのようにステッ
プモータに連続回転をさせる様々な場合に、ロータ3の
減衰振動のエネルギーを有効に利用でき、ステップモー
タの駆動消費電流を減らすことが可能て、しかも指針の
早送りの速度を従来より上けることもてきるのてある。
In this way, the present invention can effectively utilize the energy of the damped vibration of the rotor 3 in various cases where the step motor is continuously rotated, such as when rapidly moving a pointer, and can reduce the drive current consumption of the step motor. It is possible, and it is also possible to increase the speed of the pointer's rapid advance compared to before.

図面の簡単な説明第1図は、従来から使われている電子
腕時計用2極ステップモータであり、本発明にも使われ
ている。
BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 shows a conventional two-pole step motor for electronic wristwatches, which is also used in the present invention.

第2図は、従来の駆動パルスのタイミングチャート、第
3図は、ステップモータにおける駆動時のロータの運動
と電流波形との関係を示すグラフ、第4図は、BLD作
動時の駆動タイミング検出制御のタイミングチャート、
第5図は、針修正の正転早送り時の駆動タイミング検出
制御のタイミングチャート、第6図は、針修正の逆転早
送り時の駆動タイミング検出制御のタイミングチャート
、第7図は、針修正の正転早送り時の検出制御回路、第
8図は、針修正の正転早送り時の駆動回路のタイミング
チャート、第9図は、針修正の正転早送り時の駆動回路
てある。第1図において、1はステータ、2はコイル、
3はロータ、4は静的安定方向、5は中立方向、6は動
的安定方向、7は内ノッチである。第2図.において、
a及びb信号は通常時、c及びd信号はBLD作動時、
e及ひf信号は正転早送り時、g及びhは逆転早送り時
のそれぞれの駆動信号である。ここで、a″,b″及び
C″は各駆動ステップの間隔である。第3図において、
Aは、1ステップζ駆動時のロータ3の運動、Bは、そ
の時の第1図コイル2を流れる電流波形である。ここで
、t1は駆動パルス印加終了時であり、8及び9は、減
衰振動でのロータ3の運動方向が正転方向であり、かつ
逆誘起電流が最大のタイミングである。第4ダ図におい
て、iは2ステップ連続駆動の最初の駆動パルス信号、
jはこの時の電流波形、kはこの電流波形を、減衰振動
エネルギ,−を次期駆動に有効利用できる方向のみチョ
ッパ増巾した電圧波形である。ここでkの点線信号がH
iの区間が200rrLsecの検出区間である。また
、lは次期駆動パルス信号である。!は、検出の瞬間て
ある。第5図において、mは正転早送りの開始パルス信
号であり、nはその時の電流波形、oはチョッパ増巾電
圧波形で、点線信号がHiの区間が2000WLsec
の検出区間である。pは次期駆動パルス信号で、T3は
フ検出の瞬間である。Q,r及びS,は、それぞれ次期
駆動パルスの駆動信号、電流波形、チョッパ増巾電圧波
形であり、T4も検出の瞬間てある。また、S2は駆動
パルス立下りの瞬間だけHlの信号、S3はS2信号か
ら200msec遅れた信号、S,はS2信号,の立上
り時に反転する信号、S,は、01側にかかる駆動パル
ス信号終了時から300TrLsec後の信号、S6は
、02側にかかる駆動パルス信号終了時から300ms
ec後の信号である。第6図において、t及びuは逆転
早送りの開始時駆動パルス信号で、そ゛れぞれコイル2
の端子01側及ひ02側に電圧をかける。vはこの時の
電流波形であり、wはチョッパ増巾電圧波形、点線信号
がHiの区間が200msecの検出区間である。ここ
てT5は検出の瞬間である。また、x及びyは逆転早送
りの次期駆動パルス信号であり、それぞれコイル2の端
子01側及び02側に電圧をかける。第7図において、
15及び16はコンパレータ、j″及びk″は抵抗で、
分圧して検出比較電圧をつくつている。34は、この抵
抗分圧をスイッチングする素子、、33はd″Msec
遅延回路、18,19,20及び35はSET−RES
ET−FLIP−FLOPll7はカウンターである。
Figure 2 is a timing chart of conventional drive pulses, Figure 3 is a graph showing the relationship between rotor motion and current waveform when driving a step motor, and Figure 4 is drive timing detection control during BLD operation. timing chart,
Fig. 5 is a timing chart of drive timing detection control during normal fast forwarding of needle correction, Fig. 6 is a timing chart of drive timing detection control during reverse fast forwarding of needle correction, and Fig. 7 is a timing chart of drive timing detection control during forward fast forwarding of needle correction. FIG. 8 is a timing chart of the drive circuit during normal rotation fast-forwarding of needle correction, and FIG. 9 shows the driving circuit during normal rotation fast-forwarding of needle correction. In Fig. 1, 1 is a stator, 2 is a coil,
3 is a rotor, 4 is a statically stable direction, 5 is a neutral direction, 6 is a dynamically stable direction, and 7 is an inner notch. Figure 2. In,
The a and b signals are normal, the c and d signals are when BLD is activated,
Signals e and f are drive signals for forward fast forwarding, and g and h are drive signals for fast forwarding in reverse. Here, a'', b'' and C'' are the intervals of each driving step. In Fig. 3,
A is the motion of the rotor 3 during one-step ζ driving, and B is the current waveform flowing through the coil 2 in FIG. 1 at that time. Here, t1 is the end of the application of the drive pulse, and 8 and 9 are the timings when the direction of motion of the rotor 3 during damped vibration is the forward rotation direction and the reverse induced current is at its maximum. In the fourth diagram, i is the first drive pulse signal of two-step continuous drive,
j is the current waveform at this time, and k is the voltage waveform obtained by chopper-amplifying this current waveform only in the direction where the damped vibration energy, - can be effectively used for the next drive. Here, the dotted line signal of k is H
The interval i is a detection interval of 200rrLsec. Further, l is the next drive pulse signal. ! is the moment of detection. In FIG. 5, m is the start pulse signal for normal rotation fast forwarding, n is the current waveform at that time, o is the chopper amplification voltage waveform, and the period where the dotted line signal is Hi is 2000 WLsec.
This is the detection interval. p is the next drive pulse signal, and T3 is the moment of f detection. Q, r, and S are the drive signal, current waveform, and chopper amplification voltage waveform of the next drive pulse, respectively, and T4 is also the moment of detection. In addition, S2 is a Hl signal at the moment of the falling edge of the drive pulse, S3 is a signal delayed by 200 msec from the S2 signal, S is a signal that is inverted at the rising edge of the S2 signal, and S is the end of the drive pulse signal applied to the 01 side. The signal S6 after 300TrLsec from the time is 300ms from the end of the drive pulse signal applied to the 02 side.
This is the signal after ec. In FIG. 6, t and u are drive pulse signals at the start of reverse fast forwarding, respectively.
Apply voltage to the terminals 01 and 02. v is the current waveform at this time, w is the chopper amplification voltage waveform, and the period in which the dotted line signal is Hi is a detection period of 200 msec. Here, T5 is the moment of detection. Further, x and y are next drive pulse signals for reverse fast forwarding, and voltages are applied to the terminals 01 and 02 of the coil 2, respectively. In Figure 7,
15 and 16 are comparators, j″ and k″ are resistors,
The detection comparison voltage is created by dividing the voltage. 34 is an element for switching this resistance partial voltage, 33 is d″Msec
Delay circuits, 18, 19, 20 and 35 are SET-RES
ET-FLIP-FLOPll7 is a counter.

また、11,12,13,24,25及び26が、検出
回路の入力端子であり、22,23か出力端子てある。
また21は、23の出力信号である。第8図において、
z及びC1はそれぞれ第7図の23及び22から出力さ
れる駆動パルス信号、a1及びd1はチョッパ信号、K
g及びe1はそれぞれa1及びd1信号によるチョッパ
区間だけHiの信号である。10及び11は駆動パルス
印加タイミングである。
Further, 11, 12, 13, 24, 25 and 26 are input terminals of the detection circuit, and 22 and 23 are output terminals.
Further, 21 is an output signal of 23. In Figure 8,
z and C1 are drive pulse signals output from 23 and 22 in FIG. 7, respectively, a1 and d1 are chopper signals, and K
g and e1 are Hi signals only during the chopper section by the a1 and d1 signals, respectively. 10 and 11 are driving pulse application timings.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 1 ステップモータ、駆動タイミング検出制御回路を有
する電子時計に於いて、指針の連続早送り時に、ステッ
プモータの駆動エネルギーの余りをロータの減衰振動に
消費させることなく、次期ステップの駆動に有効利用す
ることが可能な駆動タイミングをロータの減衰振動によ
る逆誘起電流から検出し、制御することを特徴とする時
計用ステップモータの駆動タイミング検出制御装置。
1. In an electronic watch having a step motor and a drive timing detection control circuit, when the pointer is continuously fast-forwarded, the surplus drive energy of the step motor is effectively used for driving the next step without being consumed by damped vibration of the rotor. 1. A drive timing detection and control device for a step motor for a watch, characterized in that the drive timing at which the rotation is possible is detected and controlled from reverse induced current due to damped vibration of a rotor.
JP21297081A 1981-12-29 1981-12-29 Drive timing detection control device for step motor for watches Expired JPS6056080B2 (en)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1999008375A1 (en) * 1997-08-11 1999-02-18 Seiko Epson Corporation Electronic device
JP2000139098A (en) * 1992-03-18 2000-05-16 Citizen Watch Co Ltd Electronic apparatus
US10331084B2 (en) 2014-09-30 2019-06-25 Citizen Watch Co., Ltd. Electronic watch

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WO1999008375A1 (en) * 1997-08-11 1999-02-18 Seiko Epson Corporation Electronic device
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