DE69836852T2 - Elektronisch geregelte mechanische Uhr und Regelverfahren dafür - Google Patents

Elektronisch geregelte mechanische Uhr und Regelverfahren dafür Download PDF

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Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine elektronisch geregelte mechanische Uhr und ein Regelverfahren für die Uhr, in der mechanische Energie in einer mechanischen Energiequelle, wie einer Zugfeder, durch einen Generator in elektrische Energie umgewandelt wird, ein Rotationsregelmittel durch die elektrische Energie angetrieben wird, um die Rotationsperiode des Generators zu regeln, und ein Zeiger, der an einem Räderwerk befestigt ist, somit exakt angetrieben wird.
  • Die Geprüfte Japanische Patentschrift Nr. 7-119812 und die Ungeprüfte Japanische Patentschrift Nr. 8-50186 offenbaren elektronisch geregelte mechanische Uhren, die eine exakte Zeit anzeigen, indem Zeiger, die an Räderwerken befestigt sind, exakt angetrieben werden. In solchen Uhren setzt eine Zugfeder beim Entspannen mechanische Energie frei, die von einem Generator in elektrische Energie umgewandelt wird. Die elektrische Energie wird dann zum Antreiben eines Rotationsregelmittels verwendet, so dass ein Strom, der durch eine Spule des Generators fließt, geregelt wird.
  • Die Uhr, die in der Geprüften Japanischen Patentschrift Nr. 7-119812 offenbart ist, weist zwei Winkelbereiche auf: einen Winkelbereich, in dem eine Bremse immer dann abgeschaltet wird, wenn ein Rotor eine Umdrehung macht, das heißt, für jede Periode eines Referenzsignals zur Erhöhung der Drehzahl des Rotors, so dass die erzeugte Energie erhöht wird, und einen Winkelbereich, in dem der Rotor bei geringer Drehzahl gedreht wird, während die Bremse angelegt ist. Die Effizienz in der Energieerzeugung wird während einer Hochgeschwindigkeitsdrehung erhöht, um eine Abnahme in der Energieerzeugung auszugleichen, der während der Bremsperiode stattfindet.
  • In der Uhr, die in der Ungeprüften Japanischen Patentschrift Nr. 8-50186 offenbart ist, werden ein Referenzimpuls und ein Messimpuls, die im Verlauf einer Drehung eines Rotors detektiert werden, gezählt. Die Anzahlen von Referenzimpulsen und Messimpulsen werden miteinander verglichen. In einem ersten Zustand, in dem die Anzahl von Referenzimpulsen kleiner als die Anzahl von Messimpulsen ist, erzeugt ein Regelmittel ein Bremssignal zur Bremsregelung, dessen Breite durch den Messimpuls bestimmt wird.
  • In jeder elektronisch geregelten mechanischen Uhr wird das Drehmoment (die mechanische Energie), das eine Zugfeder auf einen Generator ausübt, so eingestellt, dass ein Zeiger mit einer Drehzahl gedreht wird, die schneller als eine Referenzdrehzahl ist, und die Drehzahl des Zeigers wird durch Anlegen einer Bremse durch das Rotationsregelmittel eingestellt.
  • Die Uhr, die in der Geprüften Japanischen Patentschrift Nr. 7-119812 offenbart ist, führt eine Bremse-EIN-Regelung und eine Bremse-AUS-Regelung für jede Drehung des Rotors aus, nämlich jedes Referenzsignal. Wenn sich der Generator in seiner anfänglichen Startphase oder deutlich außer Kontrolle befindet, kann das Ausmaß der Rotationsregelung des Rotors nicht bei jedem Referenzsignal groß genug eingestellt werden. Die Uhr braucht daher eine lange Zeit, bevor sie ihren normalen Regelungszustand erreicht, und spricht langsam an.
  • In der Uhr, die in der Ungeprüften Japanischen Patentschrift Nr. 8-50186 offenbart ist, ist die Impulsbreite des Bremssignals, das bei jedem Referenzsignal erzeugt wird, konstant. Selbst wenn sich die Uhr deutlich außer Kontrolle befindet, bleibt das Ausmaß der Bremsung für jedes Referenzsignal konstant. Die Uhr braucht daher eine lange Zeit, bevor sie ihren normalen Regelungszustand erreicht, und spricht langsam an.
  • Ein Regelmittel zum Erzeugen eines Bremssignals mit einer Impulsbreite, die als Reaktion auf den Messimpuls bestimmt wird, ist zusätzlich zu einer Schaltung zum Detektieren eines ersten und zweiten Zustands erforderlich, indem die Zählungen der Referenzimpulse und der Messimpulse verglichen werden. Eine solche Anordnung erfordert eine komplizierte Konstruktion, die die Kosten der Uhr in die Höhe treibt.
  • US Patent Nr. 4,799,003 , erteilt am 17. Januar 1989, offenbart einen Wandler für mechanische in elektrische Energie für eine Uhr, wobei die Uhr bei einer festgelegten Geschwindigkeit laufen gelassen wird, indem die Frequenz eines Referenzsignals, die sich auf die gewünschte eingestellte Drehzahl bezieht, mit einer Drehzahl des Rotors des Uhrgenerators verglichen wird. Wenn die Drehzahl die Referenzfrequenz überschreitet, wird eine Bremse an den Rotor angelegt, um den Rotor auf die eingestellte Drehzahl zu verlangsamen. Diese Bremse wird nur über einen Bruchteil der Rotationsperiode des Rotors angelegt.
  • In US 5,517,469 , erteilt am 14. Mai 1996, ist eine Slave-Schaltung bereitgestellt, die einen Transistor enthält, der eine Bremse an den Rotor eines Uhrgenerators anlegt, wenn die Rotordrehzahl eine festgelegte Drehzahl überschreitet, die durch eine Referenzfrequenz definiert ist. Es ist auch eine Begrenzerschaltung bereitgestellt, die die Dauer der Bremswirkung auf einen Bruchteil der Periode der Wechselspannung begrenzt, die vom Generator zugeführt wird. Diese Anordnung garantiert, dass die Slave-Schaltung angemessen erregt wird, selbst wenn der Rotor deutlich vor der Referenzfrequenz ist.
  • US Patent 3,937,001 , erteilt am 10. Februar 1976, beschreibt ein Uhrräderwerk, das von einer Feder angetrieben und durch eine elektronische Schaltung reguliert wird. Die elektronische Schaltung enthält einen Oszillator zur Erzeugung einer präzisen Referenzfrequenz und einen Komparator zum Vergleichen dieser Referenzfrequenz und der Drehfre quenz des Rotors des Uhrgenerators. Wenn der Komparator erfasst, dass die Drehfrequenz die Referenzfrequenz überschreitet, legt er eine Bremse an den Rotor an, um diesen entsprechend zu verlangsamen.
  • Eine erste Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist die Bereitstellung einer elektronisch geregelten mechanischen Uhr, die ein hohes Ansprechvermögen in der Drehzahlregulierung und ein kostengünstiges Design aufweist, und die Bereitstellung des Regelverfahrens für die Uhr.
  • Wenn in der elektronisch geregelten mechanischen Uhr das Drehmoment des Generators unzureichend wird, während die Zugfeder entspannt wird und ihre Federkraft nachlässt, sinkt die Anzahl der Umdrehungen des Generators, wodurch die Geschwindigkeit eines Zeigers verlangsamt wird, und ständig Zeit über eine lange Zeitperiode verloren geht.
  • Da sich der Zeiger selbst bei einer geringen Geschwindigkeit in diesem Fall kontinuierlich bewegt, kann ein Benutzer auf die Uhr blicken und den falschen Eindruck erlangen, dass die Uhr korrekt funktioniert, selbst wenn die Uhr eine falsche Zeit anzeigt.
  • Eine zweite Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist die Bereitstellung einer elektronisch geregelten mechanischen Uhr, die den Benutzer auf das Nachgehen der Uhr aufmerksam macht, so dass verhindert wird, dass der Benutzer die nachgehende Uhr benutzt.
  • Gemäß einem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird eine elektronisch geregelte mechanische Uhr bereitgestellt, umfassend eine mechanische Energiequelle, einen Generator, der an die mechanische Energiequelle über ein Räderwerk angeschlossen ist und von der mechanischen Energiequelle angetrieben wird, um eine induzierte Leistung zum Zuführen elektrischer Energie zu erzeugen, einen Zeiger, der an das Räderwerk angeschlossen ist, ein Rotationsregelmittel, das durch die elektrische Energie angetrieben wird, um die Rotationsperiode des Generators zu regeln,
    wobei das Rotationsregelmittel ein Rotationsdetektionsmittel zum Detektieren der Rotationsperiode des Generators und zum Ausgeben eines Rotationssignals, das der Rotationsperiode entspricht, umfasst, sowie ein Referenzsignalerzeugungsmittel zum Generieren eines Referenzsignals auf der Basis eines Signals von einer Zeitreferenzquelle, und gekennzeichnet dadurch, dass das Rotationsregelmittel des Weiteren umfasst:
    einen Auf/Abwärtszähler, in den eines von dem Rotationssignal und dem Referenzsignal als Aufwärtszählsignal eingegeben wird und das andere von dem Rotationssignal und dem Referenzsignal als Abwärtszählsignal eingegeben wird, wobei der Auf/Abwärtszähler so konfiguriert ist, dass er eine Differenz zwischen dem Rotationssignal und dem Referenzsignal von ± 2 Zählungen oder mehr zählt, und ein Bremsregelmittel, das zur Ausführung einer Regelung zum Fortsetzen einer Bremsung des Generators ausgebildet ist, während ein Wert des Auf/Abwärtszählers größer oder gleich einem vorbestimmten Zählwert ist, und den Generator nicht bremst, während ein Zählwert, der von dem Auf/Abwärtszählmittel bereitgestellt wird, geringer als der vorbestimmte Zählwert ist.
  • Die elektronisch geregelte mechanische Uhr der vorliegenden Erfindung treibt den Zeiger und den Generator mit der mechanischen Energiequelle, wie einer Zugfeder, an und legt durch das Bremsregelmittel des Rotationsregelmittels eine Bremse an den Generator an, wodurch die Drehzahl eines Rotors, nämlich des Zeigers, reguliert wird.
  • Die Verwendung des Auf/Abwärtszählers ermöglicht eine Zählung, während gleichzeitig ein Vergleich ausgeführt wird. Mit dieser Anordnung wird die Konstruktion jedes Mittels vereinfacht und die Differenz zwischen Zählungen leicht bestimmt.
  • Der Auf/Abwärtszähler zählt und hält vorzugsweise mindestens drei Werte.
  • Ein Auf/Abwärtszähler von 2 Bits oder mehr wird zur Ausführung einer Zählung bei Mehrfachpegeln und zum Speichern der Zählungen verwendet. Mit dieser Anordnung wird nicht nur eine Bestimmung vorgenommen, ob der zweite Zählwert dem ersten Zählwert als Referenz voreilt oder nacheilt, sondern es werden auch kumulative Größen des Vorlaufens und Nachlaufens gespeichert. Dadurch kann der kumulative Fehler korrigiert werden.
  • Das Rotationsregelmittel kann, wenn es anfänglich vom Generator mit elektrischer Energie versorgt wird, das Bremsregelmittel in einem nicht betriebsbereiten Zustand halten, bis die Anzahl von Umdrehungen des Generators einen vorbestimmten Wert erreicht, zum Beispiel, bis das Rotationssignal vorbestimmte Male detektiert ist.
  • Wenn anfänglich elektrische Energie durch den Generator zugeführt wird, das heißt, beim Starten des Generators, bleibt das Bremsregelmittel in einem nicht betriebsbereiten Zustand, in dem keine Bremse angelegt wird, bis der Generator eine vorbestimmten Anzahl von Umdrehungen angetrieben wurde, und der Stromerzeugung wird Priorität verliehen. Auf diese Weise wird rasch eine Spannung erhalten, die das Rotationsregelmittel antreiben kann, und die Zuverlässigkeit der Regelung erhöht.
  • Ein bestimmter Schwellenwert kann in dem Auf/Abwärtszähler eingestellt werden, so dass die Bremsung des Generators eingeleitet oder gelöst wird, wenn die Zählung des Auf/Abwärtszählers den Schwellenwert kreuzt.
  • Mit dieser Ausführungsform wird die Bremsregelung durch einen einfachen Vergleich der zwei Zählungen ausgeführt, das Rotationsregelmittel mit einfacher Konstruktion funktioniert, was zu einer Kostenverringerung der Uhr führt.
  • Der Auf/Abwärtszähler ist vorzugsweise in einem Bereich von ± 1 des Schwellenwerts eingestellt ist, wenn der Generator anfänglich elektrische Energie zu dem Auf/Abwärtszähler leitet.
  • Mit dieser Anordnung ermöglicht eine geringe Differenz zwischen einem voreingestellten Wert des Auf/Abwärtszählers und dem Schwellenwert, das eine Bremse rasch nach dem Start der Rotationsregelung angelegt wird. Die Uhr reguliert somit die Rotation des Generators, so dass der Generator rasch eine normale Drehzahl unter einer rasch ansprechenden Regelung erreichen kann.
  • Ein Zählwertbereich, der sich über mehrere Zählwerte erstreckt, in dem eine Bremsregelung ausgeführt wird, ist vorzugsweise schmäler eingestellt als ein Zählwertbereich, in dem keine Bremse angelegt wird.
  • Mit dieser Anordnung wird ein kumulativer Ausgleichsbereich, in dem die Rotationsperiode des Rotors länger als die Referenzperiode (in einem Zustand einer Bremsenlösung) ist, erweitert, und ein kumulativer Fehler wird effizient korrigiert. Insbesondere, wenn eine Bremse angelegt wird, wird die Rotationsperiode des Rotors leicht nahe der Referenzperiode eingestellt und der kumulative Fehler ist gering und ein Ausgleichsbereich für diesen ist vorzugsweise klein. Wenn keine Bremse angelegt wird, können mechanische Schwankungen in dem Räderwerk der Uhr den kumulativen Fehler vergrößern. Wenn der kumulative Ausgleichsbereich in dem gelösten Zustand der Bremse weit eingestellt ist, wird der kumulative Fehler gespeichert und dann zuverlässig korrigiert.
  • Vorzugsweise ist das Bremsregelmittel so ausgebildet, dass eine regulierende Bremse an den Generator angelegt wird, wenn die Rotationsperiode des Generators kürzer wird, wodurch der Zählwert des Auf/Abwärtszählers veranlasst wird, einen ersten Sollwert zu erreichen, und eine Zeigerstoppbremse an den Generator angelegt wird, wenn die Rotationsperiode des Generators länger als eine Referenzperiode wird, während keine Bremse an den Generator angelegt wird, wodurch der Zählwert des Auf/Abwärtszählers veranlasst wird, einen zweiten Sollwert zu erreichen.
  • Die elektronisch geregelte mechanische Uhr der vorliegenden Erfindung treibt den Zeiger und den Generator mit der mechanischen Energiequelle, wie einer Zugfeder, an und legt durch das Bremsregelmittel des Rotationsregelmittels eine Bremse an den Generator an, wodurch die Anzahl von Umdrehungen eines Rotors, nämlich des Zeigers, reguliert wird.
  • Wenn der Auf/Abwärtszähler zum Zählen des Referenzsignals von dem Referenzsignalerzeugungsmittel und des Rotationssignals von dem Rotationsdetektionsmittel den ersten Sollwert erreicht, ist die mechanische Energie von der mechanischen Energiequelle, wie der Zugfeder, groß genug, um die Rotationsperiode des Generators auf kürzer als die Referenzsignalperiode zu verkürzen. Das Rotationsregelmittel des Generators legt somit eine regulierende Bremse an den Generator an.
  • Wenn mechanische Energie von der mechanischen Energiequelle auf einen Zustand fällt, in dem keine Bremse an den Generator angelegt wird (der Auf/Abwärtszähler gibt einen Zählwert aus, der nicht der erste Sollwert ist), wird die Rotationsperiode des Generators länger als die Referenzperiode und der Auf/Abwärtszähler erreicht den zweiten Soll wert. Das Rotationsregelmittel des Generators legt dann eine Zeigerstoppbremse an den Generator an.
  • Insbesondere soll die Zeigerstoppbremsregelung kontinuierlich eine Bremse an den Generator anlegen, um den Zeiger zu stoppen oder den Zeiger bei sehr langsamer Geschwindigkeit anzutreiben.
  • Wenn der Zeiger bewegungslos ist oder sich bei der langsamer Geschwindigkeit bewegt, erkennt dies der Benutzer und wird auf das Nachgehen aufmerksam gemacht, wenn der Benutzer auf den Zeiger auf der Uhr blickt, um nach der Zeit zu sehen. Mit dieser Anordnung kann verhindert werden, dass der Benutzer die Uhr benutzt, ohne sich des Nachgehens bewusst zu sein, und der Benutzer wird aufgefordert, die Zugfeder aufzuziehen, wodurch der Benutzer die Möglichkeit hat, die elektronisch geregelte mechanische Uhr wieder in den normalen Betriebszustand zu bringen.
  • Das Bremsregelmittel kann ein Bremsenlösungsmittel zum Lösen der Zeigerstoppbremse umfassen, und die Zeigerstoppbremse, sobald sie ausgelöst ist, kann kontinuierlich angelegt werden, bis die Bremse von dem Bremsenlösungsmittel gelöst wird.
  • In dieser Ausführungsform enthält das Bremsregelmittel das Bremsenlösungsmittel und das Zeigerstoppmittel wird kontinuierlich angelegt, bis die Bremse durch das Bremsenlösungsmittel gelöst wird. Sobald die Zeigerstoppbremsregulierung aktiviert ist, wird der bewegungslose Zustand zuverlässig beibehalten, bis der normale Zeigerdrehungszustand wiederhergestellt ist, zum Beispiel durch Aufziehen der Zugfeder.
  • Das Bremsenlösungsmittel löst vorzugsweise die Zeigerstoppbremse abhängig von dem Betrieb eines externen Bedienungs elements, wie einer Krone oder eines zweckbestimmten Knopfes, durch einen Benutzer.
  • Sobald der Benutzer die langsame Drehung oder Bewegungslosigkeit des Zeigers erkennt, löst der Benutzer die Bremse unter Verwendung des externen Bedienungselements. Die Zeigerstoppbremse wird gehalten, bis der Benutzer einen solchen Zeiger erkennt und die Bremse löst. Die Uhr macht den Benutzer zuverlässig auf einen solchen anomalen Zustand des Zeigers aufmerksam.
  • Das externe Bedienungselement ist vorzugsweise eine Krone. Wenn der Benutzer die langsame Drehung oder Bewegungslosigkeit des Zeigers erkennt, dreht er die Krone, um die Zugfeder aufzuziehen. Wenn die Zeigerstoppbremsregelung so konstruiert ist, dass sie als Reaktion auf die Betätigung der Krone gelöst wird, braucht der Benutzer keinen separaten Bremsenlösungsvorgang unter Verwendung zum Beispiel eines zweckbestimmten Knopfes auszuführen. Dadurch wird die leichte Bedienung der Uhr verbessert.
  • Vorzugsweise enthält das Bremsenlösungsmittel einen Langsamrotationsdetektor zum Detektieren, dass die Drehzahl des Generators unter einen Sollwert fällt, und löst die Zeigerstoppbremse, wenn die Langsamrotationsdetektionsschaltung eine Drehzahl des Generators detektiert, die geringer als der Sollwert ist. Die Zeigerstoppbremse kann sofort gelöst werden, wenn der Langsamrotationsdetektor die Drehzahl des Generators unter dem Sollwert detektiert, oder die Zeigerstoppbremse kann nur dann gelöst werden, wenn der Generator für eine vorbestimmte Zeitdauer seine Drehzahl unter dem Sollwert hält.
  • In dieser Ausführungsform wird die Zeigerstoppbremsregelung ausgeführt, wenn Energie von der mechanischen Energiequelle abnimmt, wodurch der Generator bei einer geringeren Drehzahl gedreht wird. Wenn die Drehzahl des Generators unter den vorstimmten Sollwert infolge einer Bremsregelung fällt, wird danach kein Anstieg in der Zeigedrehgeschwindigkeit erwartet, selbst wenn die Bremssteuerung gelöst wird. Diese Anordnung macht den Benutzer auf einen anomalen Zustand des Zeigers aufmerksam, während die Bremsregelung automatisch gelöst wird. während die Bremsregelung bereits gelöst ist, stellt der Benutzer die Uhr problemlos auf die korrekte Zeit, wenn er eine langsame Drehung oder Bewegungslosigkeit des Zeigers erkennt. Dadurch wird eine leichte Bedienung weiter gefördert.
  • Das Bremsenlösungsmittel löst vorzugsweise die Zeigerstoppbremse, wenn eine vorbestimmte Zeitdauer ab dem Moment verstrichen ist, zu dem die Zeigerstoppbremse angelegt wurde.
  • Wenn eine Bremse für eine bestimmte Dauer (zum Beispiel 4 Sekunden) angelegt wird, während der Generator bei einer geringen Drehzahl dreht, wird danach kein Anstieg in der Zeigerdrehgeschwindigkeit in der Praxis erwartet, selbst wenn die Bremse automatisch gelöst wird. Diese Anordnung macht den Benutzer auf eine langsame Drehung oder Bewegungslosigkeit des Zeigers aufmerksam, während die Bremsregelung automatisch gelöst wird. Während die Bremsregelung bereits gelöst ist, stellt der Benutzer die Uhr problemlos auf die korrekte Zeit, wenn er eine langsame Drehung oder Bewegungslosigkeit des Zeigers erkennt. Dadurch wird eine leichte Bedienung weiter gefördert. Die vorbestimmte Bremsdauer wird angesichts der mechanischen Last der Uhr und des Drehmoments der Zugfeder bestimmt und ist für gewöhnlich 2 bis 6 Sekunden.
  • Das Bremsregelmittel kann eine Regulierung ausführen, die zwischen einer vorbestimmten Dauer des Anlegens der Bremse und einer vorbestimmten Dauer des Lösens der Bremse abwechselt, über eine Zeitraum, in dem der Zählwert des Auf/Abwärtszählers bei dem zweiten Sollwert bleibt.
  • Hier wechselt die Zeigerstoppbremsregelung zwischen der Bremse-EIN-Periode und der Bremse-AUS-Periode (zum Beispiel 4 Sekunden Bremse-EIN und 4 Sekunden Bremse-AUS), anstatt kontinuierlich die Bremse anzulegen. Mit dieser Anordnung kann der Generator für die Bremse-AUS-Periode arbeiten, während der Benutzer die Krone dreht, um die Zugfeder aufzuziehen. Dadurch wird das Rotationssignal in den Auf/Abwärtszähler eingegeben, so dass er außerhalb des zweiten Sollwerts liegt, und die Uhr in den normalen Zeigerregelungszustand gesetzt wird. Bei dieser Anordnung braucht das Bremsenlösungsmittel nicht enthalten sein, was zu einer Kostenreduktion der Uhr führt.
  • Der zweite Sollwert kann gleich dem ersten Sollwert sein, und die die regulierende Bremse durch das Bremsenregelmittel und die Zeigerstoppbremse durch das Bremsenregelmittel können miteinander identisch sein.
  • Vorzugsweise wechselt der Auf/Abwärtszähler zu der Maximalzählung, wenn weiterhin ein eingehendes Abwärtszählsignal an den Auf/Abwärtszähler angelegt wird, wenn der Auf/Abwärtszähler den Minimalwert liefert, und wechselt zu der Minimalzählung, wenn weiterhin ein eingehendes Aufwärtszählsignal an den Auf/Abwärtszähler angelegt wird, wenn der Auf/Abwärtszähler den Maximalzählwert liefert.
  • Wenn der erste und zweite Sollwert gleich sind und die Bremsregelungen für die regulierende Bremse und die Zeigerstoppbremse identisch sind, kann die Bremsregelung für die regulierende Bremse und die Bremsregelung für die Zeigerstoppbremse durch dieselbe Konstruktion ausgeführt werden. Die Uhr weist somit eine geringere Anzahl von Komponenten und somit eine vereinfachte Konstruktion und verringerte Kosten auf.
  • In einem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung umfasst ein Regelverfahren für eine elektronisch geregelte mechanische Uhr, umfassend eine mechanische Energiequelle, einen Generator, der an die mechanische Energiequelle über ein Räderwerk angeschlossen ist und von der mechanischen Energiequelle angetrieben wird, um eine induzierte Leistung zum Zuführen elektrischer Energie zu erzeugen, einen Zeiger, der an das Räderwerk angeschlossen ist, ein Rotationsregelmittel, das durch die elektrische Energie angetrieben wird, um die Rotationsperiode des Generators zu regeln, die Schritte gemäß Anspruch 16.
  • Wenn gemäß diesem Regelverfahren die erste Zählung kleiner bleibt als die zweite Zählung, nämlich, wenn das Drehmoment der mechanischen Energiequelle, wie der Zugfeder, groß genug ist, um den Generator in Drehung zu versetzen, wird kontinuierlich eine Bremse angelegt, bis zwischen den Zählungen keine Differenz mehr ist. Die Uhr regelt somit die Drehung des Generators, so dass der Generator rasch eine normale Drehzahl unter einer schnell ansprechenden Regelung erreichen kann.
  • Vorzugsweise enthält das Verfahren den Schritt des Bereitstellens eines Auf/Abwärtszählers zur Ausführung der Zählfunktionen.
  • Eine regulierende Bremse kann an den Generator angelegt werden, wenn die Rotationsperiode des Generators kürzer wird, wodurch der Zählwert des Auf/Abwärtszählers veranlasst wird, einen ersten Sollwert zu erreichen, und eine Zeigerstoppbremse kann an den Generator angelegt werden, wenn die Rotationsperiode des Generators länger als eine Referenzperiode wird, während keine Bremse an den Generator angelegt wird, wodurch der Zählwert des Auf/Abwärtszählers veranlasst wird, einen zweiten Sollwert zu erreichen.
  • Wenn mechanische Energie von der mechanischen Energiequelle auf einen Zustand fällt, in dem keine Bremse an den Generator angelegt wird (der Auf/Abwärtszähler gibt eine Zählung an, die nicht der erste Sollwert ist), wird die Rotationsperiode des Generators länger als die Referenzperiode, und der Auf/Abwärtszähler erreicht den zweiten Sollwert. Das Rotationsregelmittel des Generators legt dann eine Zeigerstoppbremse an den Generator an.
  • Wenn der Zeiger bewegungslos ist oder sich mit geringer Drehzahl bewegt, erkennt dies der Benutzer und wird auf das Nachgehen aufmerksam gebacht, wenn der Benutzer auf den Zeiger auf der Uhr blickt, um nach der Zeit zu sehen. Mit dieser Anordnung kann verhindert werden, dass der Benutzer die Uhr benutzt, ohne sich des Nachgehens bewusst zu sein, und der Benutzer wird aufgefordert, die Zugfeder aufzuziehen, wodurch der Benutzer die Möglichkeit hat, die elektronisch geregelte mechanische Uhr wieder in den normalen Betriebszustand zu bringen.
  • Es werden nun Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung nur mit Hilfe eines weiteren Beispiels und unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen beschrieben, in welchen:
  • 1 eine Draufsicht ist, die die elektronisch geregelte mechanische Uhr einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
  • 2 eine Querschnittsansicht eines Hauptabschnitts der Uhr ist, die in 1 dargestellt ist.
  • 3 eine Querschnittsansicht eines Hauptabschnitts der Uhr ist, die in 1 dargestellt ist.
  • 4 ein Blockdiagramm ist, das die Uhr der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
  • 5 ein schematisches Diagramm der Uhr der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist.
  • 6 ein Zeitablaufdiagramm des Betriebs der ersten Ausführungsform ist.
  • 7 ein Zeitablaufdiagramm des Betriebs der ersten Ausführungsform ist.
  • 8 ein Zeitablaufdiagramm des Betriebs der ersten Ausführungsform ist.
  • 9 ein Flussdiagramm ist, das das Regelverfahren der ersten Ausführungsform zeigt.
  • 10 ein schematisches Diagramm ist, das eine zweite Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
  • 11 ein schematisches Diagramm ist, das eine dritte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
  • 12 ein Zeitablaufdiagramm des Betriebs der dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist.
  • 13 ein Zeitablaufdiagramm des Betriebs der dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist.
  • 14 ein Zeitablaufdiagramm des Betriebs der dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist.
  • 15 ein Flussdiagramm ist, das das Regelverfahren der dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
  • 16 ein Blockdiagram ist, das einen Hauptabschnitt der elektronisch geregelten mechanischen Uhr einer vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
  • 17 ein schematisches Diagramm der elektronisch geregelten mechanischen Uhr der vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist.
  • 18 ein Zeitablaufdiagramm der Bremsregelung der vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist.
  • 19 ein Zeitablaufdiagramm der Bremsregelung der vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist.
  • 20 ein Flussdiagramm des Regelverfahrens der vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist.
  • 21 ein Flussdiagramm des Regelverfahrens der vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist.
  • 22 ein schematisches Diagramm der elektronisch geregelten mechanischen Uhr einer fünften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist.
  • 23 ein Zeitablaufdiagramm des Betriebs der fünften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist.
  • 24 ein Zeitablaufdiagramm des Betriebs der fünften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist.
  • 25 ein Zeitablaufdiagramm des Betriebs der fünften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist.
  • 26 ein Wellenformdiagramm eines Generators der fünften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist.
  • 27 ein Flussdiagramm des Regelverfahrens der fünften Ausführungsform ist.
  • 28 ein schematisches Diagramm der elektronisch geregelten mechanischen Uhr einer sechsten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist.
  • Unter Bezugnahme auf die Zeichnungen werden nun Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung besprochen.
  • 1 ist eine Draufsicht, die einen Hauptabschnitt einer elektronisch geregelten mechanischen Uhr einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt. 2 und 3 sind Querschnittsansichten der Uhr.
  • Die elektronisch geregelte mechanische Uhr umfasst ein Federhaus 1, das eine Zugfeder 1a, ein Federzahnrad 1b, eine Federwelle 1c und einen Federhausdeckel 1d enthält. Ein äußeres Ende der Zugfeder 1a ist an dem Federzahnrad 1b verankert, und ein inneres Ende ist an der Federwelle 1c verankert. Die Federwelle 1c wird von einer Hauptplatine 2 und einer Räderwerkbrücke 3 gehalten, und ist durch eine Sperrradhalterung 5 an einem Sperrrad 4 befestigt, so dass die Federwelle 1c und das Sperrrad 4 gemeinsam drehen.
  • Das Sperrrad 4 steht mit einer Vertiefung 6 in Eingriff, so dass es im Uhrzeigersinn, aber nicht gegen den Uhrzeigersinn dreht. Die Methode zum Drehen des Sperrrades 4 im Uhrzeigersinn, um die Zugfeder 1a aufzuziehen, ist mit dem Selbstaufzieh- oder Handaufziehmechanismus einer mechanischen Uhr identisch und wird hier nicht besprochen. Die Drehung des Federzahnrades 1b wird um das Siebenfache übersetzt und auf ein zweites Rad und Trieb 7 übertragen, und danach der Reihe nach um das 6,4-Fache übersetzt und auf ein drittes Rad und Trieb 8 übertragen, um das 9,375-Fache übersetzt und auf ein viertes Rad und Trieb 9 übertragen, um das Dreifache übersetzt und auf ein fünftes Rad und Trieb 10 übertragen, um das Zehnfache übersetzt und auf ein sechstes Rad und Trieb 11 übertragen, um das Zehnfache übersetzt und auf einen Rotor 12 übertragen. Durch diese Übersetzungsräderwerke 7 bis 11 wird die Drehzahl um das 126 000-Fache erhöht.
  • Ein Minutenzeiger 13 zur Anzeige der Zeit ist an dem Viertelrohr 7a des zweiten Rads und Triebs 7 befestigt, und ein Sekundenzeiger 14 zur Anzeige der Zeit ist an dem vierten Rad und Trieb 9 befestigt. Zur Drehung des zweiten Rads und Triebs 7 mit 1 U/h und des vierten Rads und Triebs 9 mit 1 U/min kann der Rotor 12 zur Drehung bei 5 U/sec angetrieben werden. Das Federzahnrad 1b dreht dann bei 1/7 U/h.
  • Die elektronisch geregelte mechanische Uhr enthält einen Generator 20, der aus dem Rotor 12, einem Stator 15 und einem Spulenblock 16 darin konstruiert ist. Der Rotor 12 enthält einen Rotormagneten 12a, ein Rotorritzel 12b und eine Rotor-Trägheitsscheibe 12c. Die Rotor-Trägheitsscheibe 12c verringert Schwankungen in der Anzahl von Umdrehungen des Rotors 12 gegenüber Schwankungen in dem Antriebsmoment des Federhauses 1. Der Stator 15 enthält einen Statorkörper 15a, um den 40 000 Wicklungen einer Statorspule 15b gewickelt sind.
  • Der Spulenblock 16 enthält einen Spulenkern 16a, um den eine Spule 16b mit 110 000 Wicklungen gewickelt ist. Der Statorkörper 15a und der Spulenkern 16a sind aus PC-Permalloy oder dergleichen hergestellt. Die Statorspule 15b und die Spule 16b sind in Serie verbunden, so dass die Summe der Spannungen über diesen Spulen ausgegeben wird.
  • Unter Bezugnahme auf 4 und 5 wird nun die Regelschaltung der elektronisch geregelten, mechanischen Uhr besprochen. 4 ist ein Blockdiagramm, das die elektronisch geregelte mechanische Uhr der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt. 5 ist ein schematisches Diagramm der Uhr.
  • Ein Wechselstromausgang von dem Generator 20 wird durch einen Gleichrichter 21, der aus einem spannungserhöhenden Gleichrichter, Vollwellengleichrichter, Halbwellengleichrichter, Transistorgleichrichter oder dergleichen besteht, in seiner Spannung erhöht und gleichgerichtet und zu einem Kondensator 22 als Energieversorgung geleitet.
  • Eine Bremsschaltung 23, die einen Transistor 23B als Schaltelement enthält, ist an den Generator 20 angeschlossen. Durch Regelung der Bremsschaltung 23 wird der Generator 20 reguliert. Die Bremsschaltung 23 ist vorzugsweise so konstruiert, dass die parasitäre Diode des Transistors 23B berücksichtigt wird.
  • Das Rotationsregelmittel 50 enthält eine Oszillatorschaltung 51, einen Frequenzteiler 52, einen Rotationsdetektor 53 zum Detektieren der Drehung des Rotors 12, ein erstes Zählmittel 54A, ein zweites Zählmittel 54B, ein Vergleichsmittel 54C und eine Bremsregelschaltung 55. In dieser Ausführungsform sind das erste Zählmittel 54R, das zweite Zählmittel 54B, das Vergleichsmittel 54C und die Bremsregelschaltung 55 aus einem Auf/Abwärtszähler konstruiert.
  • Die Oszillatorschaltung 51 gibt ein Oszillationssignal (32768 Hz) von einem Kristalloszillator 51A als Zeitreferenzquelle aus, und das Oszillationssignal wird zu einem Signal mit einer vorbestimmten Periode durch den Frequenzteiler 52 aus 12 Stufen von Flip-Flops frequenzgeteilt. Das geteilte Signal wird an das erste Zählmittel 54A als 8 Hz Referenzsignal fs ausgegeben. Die Oszillatorschaltung 51 und der Frequenzteiler 52 bilden ein Referenzsignalerzeugungsmittel 56.
  • Der Rotationsdetektor 53 enthält einen Wellenform-Former 61, der an den Generator 20 angeschlossen ist, und einen monostabilen Multivibrator 62. Der Wellenform-Former 61 enthält einen Verstärker und einen Komparator und wandelt ein sinusförmiges Wellensignal in ein rechteckiges Wellensignal um. Der monostabile Multivibrator 62 dient als Bandpassfilter, das Impulse mit einer längeren Periode als einem bestimmten Wert hindurchlässt und ein Rotationssignal FG1 ausgibt, aus dem Rauschen herausgefiltert ist.
  • Das Rotationssignal FG1 von dem Rotationsdetektor 53 und das Referenzsignal fs von dem Frequenzteiler 52 werden jeweils in einen Aufwärtszählungseingang und einen Abwärtszählungseingang eines Auf/Abwärtszählers 54 über eine Synchronisierschaltung 70 eingegeben, wie in 5 dargestellt ist.
  • Die Synchronisierschaltung 70 enthält vier Flip-Flops 71, zwei UND-Gates 72 und zwei NAND-Gates 73 und synchronisiert das Rotationssignal FG1 mit dem Referenzsignal fs (8Hz) unter Verwendung des Ausgangs (1024 Hz) von der fünften Stufe des Frequenzteilers 52 und des Ausgangs (512 Hz) von der sechsten Stufe des Frequenzteilers 52 und stellt die Impulse dieser Signale so ein, dass sie nicht gleichzeitig ausgegeben werden.
  • Der Auf/Abwärtszähler 54 ist ein 4-Bit-Zähler. Der Auf/Abwärtszähler 54 empfängt an seinem Aufwärtszählungseingang ein Signal auf der Basis des Rotationssignals FG von der Synchronisierschaltung 70 und empfängt an seinem Abwärtszählungseingang ein Signal auf der Basis des Referenzsignals fs von der Synchronisierschaltung 70. Mit dieser Anordnung zählt der Auf/Abwärtszähler 54 gleichzeitig das Referenzsignal fs, das Rotationssignal FG1 (bei dem erste Zählmittel 54A und dem zweiten Zählmittel 54B) und die Differenz zwischen den beiden Zählungen (bei dem Vergleichsmittel 54C).
  • Der Auf/Abwärtszähler 54 ist mit vier Eingangsanschlüssen (voreingestellten Anschlüssen) A bis D bereitgestellt. Die Anschlüsse A bis C werden auf einen hohen Pegel gezogen, wodurch der Anfangswert (voreingestellte Wert) des Auf/Abwärtszählers 54 bei "7" eingestellt wird.
  • Eine Start- und Initialisierungsschaltung 90 ist an den Lasteingang des Auf/Abwärtszählers 54 angeschlossen. Die Start- und Initialisierungsschaltung 90 enthält eine Initialisierungsschaltung 91, die an den Kondensator 22 angeschlossen ist, um ein Systemrückstellsignal SR auszugeben, wenn Energie anfänglich zu dem Kondensator 22 geleitet wird, einen Frequenzteiler 92, der von dem Systemrückstellsignal RS zurückgestellt wird, um eine vorbestimmte Anzahl von Impulsen des Rotationssignals FG1 zu zählen, einen Flip-Flop 93, der von dem Systemrückstellsignal SR zurückgestellt wird, um das Taktsignal von dem Frequenzteiler 92 zu empfangen.
  • Der Frequenzteiler 92, der aus 4 Stufen von Flip-Flops gebildet ist, gibt ein Hochpegelsignal aus, wenn er 16 Impulse des Rotationssignals FG1 empfängt. Wenn 16 Impulse des Rotationssignals FG1 ab dem Eingang des Systemsrückstellsignals SR empfangen werden, gibt der Flip-Flip 93 ein Hochpegelsignal an den Lasteingang des Auf/Abwärtszählers 54 aus.
  • Der Auf/Abwärtszähler 54 nimmt die Auf- und Abwärtseingänge für eine konstante Zeitdauer ab der Ausgabe des Systemrückstellsignals SR bis zum Übergang des Lasteingangs auf einen Hochpegel nicht an und der Auf/Abwärtszähler 54 wird bei dem Zählwert "7" gehalten.
  • Der Auf/Abwärtszähler 54 ist mit 4 Bit-Ausgängen QA bis QD bereitgestellt. Der vierte Bit-Ausgang QD gibt ein Tiefpegelsignal aus, wenn der Zählwert 7 oder niedriger ist, und gibt ein Hochpegelsignal aus, wenn der Zählwert 8 oder höher ist. Der Ausgang QD ist an das Gate des N-Kanal-Transistors 23B in der Bremsschaltung 23 angeschlossen, die parallel zu dem Generator 20 angeschlossen ist. Wenn der Ausgang QD ein Hochpegelsignal an das Gate des Transistors 23B liefert, wird der Transistor 23B eingeschalten, wodurch der Generator 20 kurzgeschlossen wird und daher eine Bremse an ihn angelegt wird.
  • Wenn der Ausgang QD ein Tiefpegelsignal liefert, fällt die Gate-Spannung des Transistors 23B, wodurch der Transistor 23B abgeschaltet wird. Der Generator 20 wird nicht gebremst. Da die Bremsschaltung 23 durch den Ausgang QD des Auf/Abwärtszählers 54 gesteuert wird, dient der Auf/Abwärtszähler 54 auch als Bremsregelschaltung 55.
  • Der Betrieb dieser Ausführungsform wird nun unter Bezugnahme auf Zeitablaufdiagramme, die in 6 bis 8 dargestellt sind, und ein Flussdiagramm, das in 9 dargestellt ist, besprochen.
  • Wenn der Generator 20 zu arbeiten beginnt, wird das Systemrückstellsignal SR in Schritt S1 (oder S1, in der Folge wird "Schritt" einfach mit "S" bezeichnet) ausgegeben. Nach dem Verstreichen einer bestimmten Zeit gibt die Start- und Initialisierungsschaltung 90 ein Hochpegelsignal in den Lasteingang des Auf/Abwärtszählers 54 ein (S2). Wie in 6 dargestellt ist, zählt der Auf/Abwärtszähler 54 das eingegebene Aufwärtszählsignal auf der Basis des Rotationssignals FG1 und das eingegebene Abwärtszählsignal auf der Basis des Referenzsignals fs (S3). Die Synchronisierschaltung 70 stellt diese Signale so ein, dass sie nicht gleichzeitig in den Auf/Abwärtszähler 54 eingegeben werden.
  • Die voreingestellte Zählung "7" wird auf "8" geändert, wenn ein Aufwärtszählungseingangssignal zugeleitet wird. Der Ausgang QD gibt ein Hochpegelsignal an den Transistor 23B in der Bremsschaltung 23 aus. Die Bremse-EIN-Regelung wird ausgeführt, um eine Bremse an den Generator 20 anzulegen (S4 und S5).
  • Wenn ein Abwärtszählungseingangssignal zugeleitet wird, kehrt der Zählwert zu "7" zurück und der Ausgang QD gibt ein Tiefpegelsignal aus. Die Bremse-AUS-Regelung wird ausgeführt, um keine Bremse an den Generator 20 anzulegen (S4 und S6).
  • Wenn das Drehmoment der Zugfeder 1a groß genug wird, um den Generator 20 bei hoher Drehzahl zu drehen, wird ferner ein Aufwärtszählungseingangssignal eingegeben, selbst nachdem der Zählwert auf "8" erhöht wurde. In einem solchen Fall wird der Zählwert "9" und der Ausgang QD bleibt bei einem hohen Pegel, während eine Bremse angelegt bleibt. Während die Bremse kontinuierlich angelegt wird, fällt die Drehzahl des Generators 20. Wenn das Referenzsignal fs (das eingegebene Abwärtszählsignal) zweimal vor dem Eingang des Rotationssignals FG1 eingegeben wird, fällt der Zählwert auf "8" und auf "7". Zu dem Moment, zu dem der Zählwert auf "7" fällt, wird die Bremse gelöst.
  • In einer solchen Bremsregelung erreicht der Generator 20 eine Solldrehzahl, und das Aufwärtszählungseingangssignal und das Abwärtszählungseingangssignal werden abwechselnd in den Auf/Abwärtszähler 54 eingegeben, wodurch der Zählwert zwischen "8" und "7" in einem verriegelten Zustand wechselt, wie in 7 dargestellt ist. Als Reaktion auf den Zählwert werden Bremse-EIN und Bremse-AUS abwechselnd wiederholt.
  • Die Zugfeder 1a wird entspannt, wobei sie ein geringeres Drehmoment ausgibt, und die Bremse-EIN-Zeit wird allmählich verkürzt, wie in 8 dargestellt ist. Die Drehzahl des Generators 20 wird annähernd die Referenzdrehzahl, selbst wenn keine Bremse angelegt wird.
  • Wenn überhaupt keine Bremse angelegt wird, wird das Abwärtszählungseingangssignal häufiger eingegeben. Die Zählung fällt auf einen Wert von "6" oder kleiner, und das Drehmoment der Zugfeder 1a wird als gesenkt angesehen. Der Zeiger wird somit bewegungslos oder bewegt sich bei einer sehr geringen Geschwindigkeit. Es kann ein Summer ertönen oder ein Licht aufleuchten, um den Benutzer aufzufordern, die Zugfeder 1a aufzuziehen.
  • Diese Ausführungsform hat die folgenden Vorteile:
  • (1) Das Aufwärtszählungseingangssignal, das auf dem Rotationssignal FG1 basiert, und das Abwärtszählungseingangssignal, das auf dem Referenzsignal fs basiert, werden in den Auf/Abwärtszähler 54 eingegeben. Wenn der Zählwert des FG1 (Aufwärtszählungseingangssignals) größer als der Zählwert des Referenzsignals fs (Abwärtszählungseingangssignals) ist (nämlich, wenn der Zählwert "8" oder größer ist, während der Zählwert in dem Auf/Abwärtszähler 54 bei "7" voreingestellt ist), legt die Bremsschaltung 23 kontinuierlich eine Bremse an den Generator 20. Wenn der Zählwert des Rotationssignals FG1 gleich oder kleiner als der Zählwert des Referenzsignals fs ist (wenn der Zählwert "7" oder kleiner ist), wird die Brems des Generators 20 gelöst. Mit dieser Anordnung kommt der Generator 20 unter der schnell ansprechenden Rotationsregelung rasch annähernd auf die Referenzdrehzahl, wenn die Drehzahl des Generators 20 wesentlich von der Referenzdrehzahl abweicht, zum Beispiel beim Starten.
  • (2) Da die Bremsregelung davon abhängig ist, ob der Zählwert "7" oder kleiner ist oder "8" oder größer ist, gibt es keinen Bedarf, eine Bremszeit separat einzustellen. Ein Rotationsregelmittel 50 mit einfacher Konstruktion funktioniert, wodurch die Komponentenkosten und Herstellungskosten verringert werden und somit eine kostengünstige, elektronisch geregelte, mechanische Uhr erhalten wird.
  • (3) Die Dauer des Zählwerts "8", das heißt, der Bremszeit, wird automatisch eingestellt, da die Zeitsteuerung des Aufwärtszählungseingangssignals abhängig von der Drehzahl des Generators 20 geändert wird. Aus diesem Grund wird eine Regelung, die rasch und stabil anspricht, ausgeführt, insbesondere in dem verriegelten Zustand, in dem das Aufwärtszählungseingangssignal und das Abwärtszählungseingangssignal abwechselnd eingegeben werden.
  • (4) Zählen und Vergleichen der Zählungsausgänge (für die Differenz zwischen diesen) werden gleichzeitig ausgeführt, da der Auf/Abwärtszähler 54 als Zählmittel verwendet wird. Diese Anordnung ergibt leicht die Differenz zwischen den Zählungen und ist in der Konstruktion im Vergleich zu der Konstruktion einfach, in der das erste Zählmittel 54A und das zweite Zählmittel 54B separat angeordnet sind, während das Vergleichsmittel 54C für einen Vergleich der Zählungsausgänge von diesen angebracht ist.
  • (5) Der 4-Bit-Auf/Abwärtszähler 54 zählt bis 16. Wenn das Aufwärtszählungseingangssignal wiederholt eingegeben wird, werden die Eingänge kumulativ gezählt. Innerhalb eines Sollbereichs, das heißt, eines Bereichs, in dem der Zählwert auf "15" steigt oder auf "0" fällt, während das Aufwärtszählungseingangssignal und das Abwärtszählungseingangssignal der Reihe nach eingegeben werden, wird ein kumulativer Fehler korrigiert. Selbst wenn die Drehzahl des Generators 20 wesentlich von der Referenzdrehzahl abweicht, kehrt der Generator 20 zu der Referenzdrehzahl zurück, während der kumulative Fehler zuverlässig korrigiert ist, obwohl es dauert, bis der Auf/Abwärtszähler 54 den verriegelten Zustand erreicht. Auf lange Sicht erweist sich diese Regelung in der Aufrechterhaltung einer exakten Zeigerdrehung als effektiv.
  • (6) Die Start- und Initialisierungsschaltung 90 führt keine Bremsregelung beim Starten des Generators 20 aus, wobei keine Bremse an diesen angelegt wird. Somit hat die Ladung des Kondensators 22 Priorität. Dadurch arbeitet das Rotationsregelmittel 50, das von dem Kondensator 22 angetrieben wird, reibungslos und zuverlässig, wodurch die Zuverlässigkeit der anschließenden Rotationsregelung erhöht wird.
  • Unter Bezugnahme auf 10 wird nun eine zweite Ausführungsform der vorliegenden Erfindung besprochen. Komponenten, die mit jenen identisch oder äquivalent sind, die in Verbindung mit der ersten Ausführungsform beschrieben wurden, sind mit denselben Bezugszeichen versehen.
  • In der zweiten Ausführungsform ist ein Zeilendekodierer 100 an die Ausgangsseite des Auf/Abwärtszählers 54 angeschlossen. Ausgänge Y8 bis Y15, die jeweils den Zählungen "8" bis "15" des Auf/Abwärtszählers 54 entsprechen, werden in den Transistor 23B in der Bremsschaltung 23 eingegeben.
  • Der Zeilendekodierer 100 gibt ein Tiefpegelsignal bei einem Ausgang aus, während die übrigen 15 Ausgänge bei einem hohen Pegel bleiben. Die Ausgänge Y8 bis Y15 sind an ein NAND-Gate 101 angeschlossen. Wenn einer dieser Ausgänge gewählt wird, nämlich wenn der Zählwert des Auf/Abwärtszählers 54 einer von "8" bis "15" ist, wird ein Hochpegelsignal in das Gate des Transistors 23B eingegeben. Wenn der Zählwert "7" oder kleiner ist, wird ein Tiefpegelsignal in das Gate des Transistors 23B eingegeben.
  • Die Ausgänge V0 und Y15 des Zeilendekodierers 100 werden in entsprechende NAND-Gates 102 eingegeben, an welche auch die Ausgänge der Synchronisierschaltung 70 angelegt werden. Es wird nun angenommen, dass das Aufwärtszählungseingangssignal mehrere Male zugeleitet wird, so dass der Zählwert auf "15" steigt und ein Tiefpegelsignal von dem Y15 ausgegeben wird. Wenn dann ein weiteres Aufwärtszählungseingangssignal in das NAND-Gate 102 eingegeben wird, wird der Eingang gelöscht, und danach kein weiteres Aufwärtszählungseingangssignal in den Auf/Abwärtszähler 54 eingegeben. Dadurch wird eine Verschiebung des Zählwerts von "15" auf "0" oder eine Verschiebung von "0" auf "15" verhindert. In der zweiten Ausführungsform wird der Anfangswert des Auf/Abwärtszählers 54 auf der Zählwert "8" eingestellt.
  • Die zweite Ausführungsform hat dieselben Vorteile wie die erste Ausführungsform, wie in (1) bis (6) in Verbindung mit der ersten Ausführungsform beschrieben ist. Die zweite Ausführungsform weist zusätzlich den folgenden Vorteil auf.
  • (7) Der Zeilendekodierer 100 ist so bereitgestellt, dass die Ausgänge V0 bis Y15, die den Zählungen "0" bis "15" entsprechen, zu den NAND-Gates 102 zurückgeleitet werden. Eine Verschiebung des Zählwerts von "15" auf "0" oder eine Verschiebung von "0" auf "15" wird verhindert, selbst wenn das Aufwärtszählungseingangssignal oder das Abwärtszählungseingangssignal der Reihe nach eingegeben werden. Wenn ein kumulativer Fehler groß wird, wird rasch eine Bestimmung durchgeführt, ob der Fehler in die Richtung eines Voreilens oder Nacheilens geht, und eine erratische Steuerung vermieden.
  • Eine dritte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird nun unter Bezugnahme auf 11 bis 15 besprochen. Wie in 11 dargestellt ist, ist der Generator 20 mit einer Bremsschaltung 120 bereitgestellt, die einen Gleichrichter 105 enthält. Die Bremsschaltung 120 enthält Schalter 121 und 122 zum Kurzschließen der Ausgangsanschlüsse MG1 und MG2 des Generators 20 zum Bremsen. In der dritten Ausführungsform sind die Schalter 121 und 122 P-Kanal-Transistoren.
  • Der Spannungsverdopplungsgleichrichter 105 ist aus einem Kondensator 123, der an den Generator 20 angeschlossen ist, Dioden 124, 125 und Schalttransistoren 126 und 127 konstruiert.
  • Wie in den vorangehenden Ausführungsformen wird die Bremsschaltung 120 durch das Rotationsregelmittel 50 geregelt, das mit Energie betrieben wird, die von der Energieversorgung (dem Kondensator) 22 zugeführt wird.
  • Die Bremsregelschaltung 55 enthält den Auf/Abwärtszähler 54, die Synchronisierschaltung 70 und einen Chopper-Signalgenerator 80.
  • Der Auf/Abwärtszähler 54 empfängt an seinem Aufwärtszählungseingang das Rotationssignal FG1 des Rotationsdetektors 53 und an seinem Abwärtszählungseingang das Referenzsignal fs von dem Frequenzteiler 52 über die Synchronisierschaltung 70.
  • Der Auf/Abwärtszähler 54 ist ein 4-Bit-Zähler wie in den vorangehenden Ausführungsformen. Aus den vier Dateneingangsanschlüssen (voreingestellten Anschlüssen) A bis D des Auf/Abwärtszählers 54, wird ein Hochpegel in die Anschlüsse A, B und D eingegeben. Der Anfangswert (voreingestellte Wert) des Auf/Abwärtszählers 54 wird auf "11" eingestellt.
  • Der Auf/Abwärtszähler 54 akzeptiert keine Auf/Abwärtszählungseingangssignale, bis der Lasteingang, nämlich das Systemrückstellsignal SR, nieder wird. Der Auf/Abwärtszähler 54 bleibt bei dem Zählwert "11, wie in 12 dargestellt ist.
  • Der Auf/Abwärtszähler 54 hat 4 Bit-Ausgänge, QA bis QD. Wenn der Zählwert "12" oder höher ist, liefert sowohl der dritte Bit-Ausgang QC als auch der vierte Bit-Ausgang QD ein Hochpegelsignal. Wenn der Zählwert "11" oder niedriger ist, liefert mindestens einer von dem dritten Bit-Ausgang QC und dem vierten Bit-Ausgang QD ein Tiefpegelsignal.
  • Der Ausgang LBS eines UND-Gates 110, dem die Ausgänge QC und QD eingegeben werden, ist ein Hochpegelsignal, wenn der Auf/Abwärtszähler 54 den Zählwert von "12" oder höher liefert, und ein Tiefpegelsignal, wenn der Auf/Abwärtszähler 54 den Zählwert von "11" oder niedriger gibt. Der Ausgang LBS ist an den Chopper-Signalgenerator 80 angeschlossen.
  • Die Ausgänge eines NAND-Gates 111 und eines ODER-Gates 112, die jeweils die Ausgänge QA bis QD empfangen, werden in jedes der NAND-Gates 102 eingegeben, in welche auch die Ausgänge der Synchronisierschaltung 70 eingegeben werden. Wenn das Aufwärtszählungseingangssignal wiederholt eingegeben wird, wodurch der Zählwert "15" erreicht, gibt das NAND-Gate 11 ein Tiefpegelsignal aus. Wenn dann ein weiteres Aufwärtszählungseingangssignal in das NAND-Gate 102 eingegeben wird, wird der Eingang gelöscht, und kein weiteres Aufwärtszählungseingangssignal wird danach in den Auf/Abwärtszähler 54 eingegeben. Ebenso, wenn der Zählwert "0" erreicht, gibt das ODER-Gate 112 ein Tiefpegelsignal aus, und ein weiteres Abwärtszählungseingangssignal wird gelöscht. Wie in der zweiten Ausführungsform wird eine Verschiebung des Zählwerts von "15" auf "0" oder eine Verschiebung von "0" auf "15" verhindert.
  • Der Chopper-Signalgenerator 80 enthält ein erstes Chopper-Signalerzeugungsmittel 81, das aus drei UND-Gates 82 bis 84 konstruiert ist, um ein erstes Chopper-Signal CH1 auf der Basis der Ausgänge Q5 bis Q8 des Frequenzteilers 52 auszugeben, ein zweites Chopper-Signalerzeugungsmittel 85, das aus zwei ODER-Gates 86 und 87 konstruiert ist, um ein zweites Chopper-Signal CH2 auf der Basis der Ausgänge Q5 bis Q8 des Frequenzteilers 52 auszugeben, ein UND-Gate 88 zum Empfangen des Ausgangs LBS des Auf/Abwärtszählers 54 und des Ausgangs CH2 des zweiten Chopper-Signalerzeugungsmittels 85, und ein NOR-Gate 89 zum Empfangen des Ausgangs des UND-Gates 88 und des Ausgangs CH1 des ersten Chopper-Signalerzeugungsmittels 81.
  • Der Ausgang CH3 des NOR-Gates 89 in dem Chopper-Signalgenerator 80 wird in die Gates der Schalter 121 und 122 eingegeben, die aus P-Kanal-Transistoren konstruiert sind. Wenn CH3 ein Tiefpegelsignal ist, bleiben die Schalter 121 und 122 eingeschaltet, wodurch der Generator 20 zum Bremsen kurzgeschlossen wird.
  • Wenn CH3 ein Hochpegelsignal ist, bleiben die Schalter 121 und 122 ausgeschaltet, während keine Bremse an den Generator 20 angelegt wird. Das Chopper-Signal von dem Ausgang CH3 regelt somit den Generator 20 in der Chopper-Regelung.
  • Der Betrieb der dritten Ausführungsform wird unter Bezugnahme auf Zeitablaufdiagramme, die in 12 und 13 dargestellt sind, und ein Ausgangswellenformdiagramm, das in 14 dargestellt ist, und ein Flussdiagramm, das in 15 dargestellt ist, besprochen.
  • Wenn der Generator 20 zu arbeiten beginnt und die Initialisierungsschaltung 91 veranlasst, ein Tiefpegel-Systemrückstellsignal SR an den Lasteingang des Auf/Abwärtszählers 54 auszugeben (S11), werden das Aufwärtszählungseingangssignal, das auf dem Rotationssignal FG1 beruht, und das Abwärtszählungseingangssignal, das auf dem Referenzsignal fs beruht, in den Auf/Abwärtszähler 54 eingegeben, wie in 12 dargestellt ist (S12). Diese Signale werden durch die Synchronsierschaltung 70 eingestellt, so dass sie nicht gleichzeitig in den Auf/Abwärtszähler 54 eingegeben werden können.
  • Wenn das Aufwärtszählungseingangssignal bei der Anfangszählung von "11" eingegeben wird, wird der Zählwert auf "12" verschoben. Der Ausgang LBS wird hoch gestellt und an das UND-Gate 88 in dem Chopper-Signalgenerator 80 ausgegeben.
  • Wenn das Abwärtszählungseingangssignal eingegeben wird, was bewirkt, dass der Zählwert auf "11" zurückkehrt, wird der Ausgang LBS tief gestellt.
  • In dem Chopper-Signalgenerator 80 gibt das erste Chopper-Signalerzeugungsmittel 81 den Ausgang CH1 und das zweite Chopper-Signalerzeugungsmittel 85 liefert den Ausgang CH2 auf der Basis der Ausgänge Q5 bis Q8 des Frequenzteilers 52.
  • Wenn der Auf/Abwärtszähler 54 einen Tiefpegelausgang LBS (mit dem Zählwert bei "11" oder niedriger) ausgibt, ist auch der Ausgang des UND-Gates 88 bei einem Tiefpegel. Der Ausgang CH3 des NOR-Gates 89 ist ein Chopper-Signal, das ein invertiertes CH1 ist, mit einem Tastfaktor (das Verhältnis der Einschaltzeit des Schalters 121 zu jener des Schalters 122) von langer Hochpegeldauer (Bremse-AUS-Zeit) und kurzer Tiefpegeldauer (Bremse-EIN-Zeit). Die Bremse-EIN-Zeit der Referenzperiode wird kurz und praktisch wird keine Bremse an den Generator 20 angelegt. Insbesondere wird die Bremse-AUS-Regelung ausgeführt, bei der die Priorität auf der Energieerzeugung liegt (S13 und S15).
  • Wenn der Auf/Abwärtszähler 54 einen Hochpegelausgang LBS (mit dem Zählwert bei "12" oder höher) ausgibt, ist auch der Ausgang des UND-Gates 88 bei einem Hochpegel. Der Ausgang CH33 des NOR-Gates 89 ist ein Chopper-Signal, das ein invertiertes CH2 ist, mit einem Tastfaktor einer langen Tiefpegeldauer (Bremse-EIN-Zeit) und einer kurzen Hochpegeldauer (Bremse-AUS-Zeit). Die Bremse-EIN-Zeit der Referenzperiode wird lang und die Bremse-EIN-Regelung wird an dem Generator 20 ausgeführt. Das Bremse-AUS wird jedoch in regelmäßigen Intervallen wiederholt, wodurch die Chopper-Regelung möglich ist, wobei eine Verringerung in der erzeugten Energie geregelt wird, während ein Bremsmoment erhöht wird (S13 und S14).
  • Wenn das Drehmoment der Zugfeder 1a groß genug ist, um den Generator 20 bei hoher Drehzahl zu drehen, kann ein weiteres Aufwärtszählungseingangssignal zugeführt werden, selbst nachdem das Aufwärtszählsignal den Zählwert auf "12" erhöht hat. In einem solchen Fall steigt der Zählwert auf "13" und der Ausgang LBS bleibt bei einem Hochpegel. Die Bremse-EIN-Regelung wird somit ausgeführt, in der eine Bremse angelegt wird, während sie in regelmäßigen Intervallen abgeschaltet wird. Bei angelegter Bremse fällt die Drehzahl des Generators 20. Wenn das Referenzsignal fs (das Abwärtszählungseingangssignal) zweimal eingegeben wird, bevor das Rotationssignal FG1 eingegeben wird, fällt der Zählwert auf "12" und auf "11". Sobald der Zählwert auf "11" fällt, beginnt die Bremse-AUS-Regelung, wodurch die Bremse gelöst wird.
  • Bei einer solchen Bremsregelung erreicht der Generator 20 eine eingestellte Drehzahl und das Aufwärtszählungseingangssignal und das Abwärtszählungseingangssignal werden abwechselnd in den Auf/Abwärtszähler 54 eingegeben, wodurch der Zählwert zwischen "12" und "11" in einem verriegelten Zustand wechselt, wie in 12 dargestellt ist. Als Reaktion auf den Zählwert werden Bremse-EIN und Bremse-AUS wiederholt abgewechselt. Insbesondere werden in einer Referenzperiode, in der der Rotor eine Umdrehung macht, das Chopper-Signal mit einem großen Tastfaktor und das Chopper-Signal mit einem kleinen Tastfaktor zu den Schaltern 121 und 122 geleitet, um die Chopper-Regelung auszuführen.
  • Die Zugfeder 1a wird entspannt, wodurch ein kleineres Drehmoment ausgegeben wird, und die Bremse-EIN-Zeit wird allmählich verkürzt. Die Drehzahl des Generators 20 wird annähernd die Referenzdrehzahl, selbst wenn keine Bremse angelegt wird.
  • Wenn überhaupt keine Bremse angelegt wird, wird das Abwärtszählungseingangssignal häufiger eingegeben. Die Zählung fällt auf einen Wert von "10" oder kleiner, und das Drehmoment der Zugfeder 1a wird als gesenkt angesehen. Der Zeiger wird somit bewegungslos oder bewegt sich bei einer sehr geringen Geschwindigkeit. Es kann ein Summer ertönen oder ein Licht aufleuchten, um den Benutzer aufzufordern, die Zugfeder 1a aufzuziehen.
  • Während der Auf/Abwärtszähler 54 ein Hochpegel-LBS-Signal ausgibt, wird die Bremse-EIN-Regelung unter Verwendung des Chopper-Signals mit großem Tastfaktor ausgeführt. Während der Auf/Abwärtszähler 54 ein Tiefpegel-LBS-Signal ausgibt, wird die Bremse-AUS-Regelung unter Verwendung des Chopper-Signals mit kleinem Tastfaktor ausgeführt. Insbesondere schaltet der Auf/Abwärtszähler 54 als Bremsregelmittel zwischen der Bremse-EIN-Regelung und der Bremse-AUS-Regelung.
  • In der dritten Ausführungsform ist während des Tiefpegel-LBS-Signals der Tastfaktor des CH3 Chopper-Signals 15:1 (Hochpegeldauer Tiefpegeldauer), das heißt, 1/16 = 0,0625. Während des Hochpegel-LBS-Signals ist der Tastfaktor des CH3 Chopper-Signals 1:15 (Hochpegeldauer: Tiefpegeldauer), das heißt 15/16 = 0,9375.
  • Unter Bezugnahme auf 14 gibt der Generator 20 über MG1 und MG2 einen Wechselstrom in Übereinstimmung mit der Änderung im Magnetfluss aus, wie in 14 dargestellt ist. Abhängig von dem Ausgangs-LBS-Signal werden die Chopper-Signale CH3 bei einer konstanten Frequenz, aber unterschiedlichen Tastfaktoren zu den Schaltern 121 und 122 geleitet. Wenn das Hochpegel-LBS-Signal ausgegeben wird, das heißt, während der Bremse-EIN-Regelung, wird die Bremszeit in jedem Chopper-Zyklus verlängert. Das Ausmaß der Bremsung steigt, wodurch die Drehzahl des Generators 20 verringert wird. Wenn die Bremse angelegt wird, wird dementsprechend die erzeugte Energie verringert. Energie, die sich während des Bremsvorgangs angesammelt hat, wird ausgegeben, wenn das Chopper-Signal die Schalter 121 und 122 abdreht, und zum Erhöhen der Ausgangsspannung des Generators 20 verwendet. Auf diese Weise wird eine Verringerung in der erzeugten Energie während des Bremsvorgangs ausgeglichen. Das Bremsmoment wird somit erhöht, während die Verringerung in der erzeugten Energie eingeschränkt ist.
  • Wenn das Tiefpegel-LBS-Signal ausgegeben wird, das heißt, während der Bremse-AUS-Regelung, wird die Bremszeit im Chopper-Zyklus verkürzt, wodurch die Drehzahl des Generators 20 erhöht wird. Auch in diesem Fall schaltet das Chopper-Signal die Schalter 121 und 122 von EIN auf AUS, und es kommt zu einer Erhöhung der Chopper-Spannung. Die erzeugte Energie ist im Vergleich zu der erzeugten Energie, wenn überhaupt keine Bremse angelegt wird, groß.
  • Der Wechselstromausgang des Generators 20 wird erhöht und durch den Spannungsverdopplungsgleichrichter 105 gleichgerichtet und lädt die Energieversorgung (den Kondensator) 22, der seinerseits das Rotationsregelmittel 50 antreibt.
  • Das ausgegebene LBS des Auf/Abwärtszählers 54 und das Chopper-Signal CH3 beruhen gemeinsam auf den Ausgängen Q5 bis Q8 und Q12 des Frequenzteilers 52. Insbesondere ist die Frequenz des Chopper-Signals CH3 ein ganzes Vielfaches der Frequenz der Ausgangs-LBS und die Änderung im Signalpegel der Ausgangs-LBS, nämlich eine Schaltzeit zwischen der Bremse-EIN-Regelung und der Bremse-AUS-Regelung, findet synchron mit dem Chopper-Signal CH3 statt.
  • Die dritte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung hat auch die Vorteile (1) bis (5) und (7) wie in den vorangehenden Ausführungsformen. Die dritte Ausführungsform weist zusätzlich die folgenden Vorteile auf.
  • (8) Wenn der Auf/Abwärtszähler 54 den Zählwert "12" oder höher ausgibt, das heißt, in einem Bereich von 4 Zählungen von "12" bis "15", wird eine Bremse angelegt. Wenn der Auf/Abwärtszähler 54 den Zählwert "11" oder niedriger ausgibt, nämlich in einem Bereich von 12 Zählungen von "0" bis "11", wird keine Bremse angelegt. Mit anderen Worten, der Bereich der Bremsausübung wird schmäler als der Bereich der Bremsenlösung in dem Zählbereich des Auf/Abwärtszählers 54 eingestellt. Der kumulative Korrekturbereich, in dem die Rotorrotationsperiode länger als die Referenzperiode ist, wird somit erweitert, wodurch die Korrektur des kumulativen Fehlers zuverlässig möglich wird, der wahrscheinlich auftritt, während keine Bremse angelegt wird. Die Drehzahl des Generators 20 kann somit zu der Referenzdrehzahl zurückkehren.
  • Insbesondere, wenn der Zählwert "12" oder höher ist, verringert ein großes Drehmoment der Zugfeder 1a die Möglichkeit, dass Übergangsfaktoren, wie mechanische Schwankungen, zu der Eingabe eines Aufwärtszählungseingangssignals führen. Während die Bremse angelegt wird, ist es unwahrscheinlich, dass 3 oder 4 Impulse des Aufwärtszählungseingangssignals der Reihe nach eingegeben werden. Der Generator 20 wird zuverlässig geregelt, selbst wenn der Bereich der Bremsausübung auf einen schmalen, wie einen 4-Zählungsbereich, eingestellt ist. Andererseits, wenn keine Bremse angelegt wird, wird das Drehmoment der Zugfeder 1a für gewöhnlich gesenkt. Ein Übergangsfaktor, wie mechanische Schwankungen und ein Schlag, der auf die Uhr ausgeübt wird, kann bewirken, dass das Abwärtszählungseingangssignal mehrere Male hintereinander eingegeben wird.
  • In der dritten Ausführungsform wird ein Bereich von 12 Zählwerten für den Bereich der Bremsenlösung eingestellt. Selbst wenn das Abwärtszählungseingangssignal mehrere Male hintereinander eingegeben wird, wird der kumulative Wert gespeichert und zur zuverlässigen Korrektur des kumulativen Fehlers verwendet.
  • (9) Da zwei Arten von Chopper-Signalen CH3 mit verschiedenen Tastfaktoren verwendet werden, um die Bremse-EIN-Regelung und die Bremse-AUS-Regelung auszuführen, wird das Ausmaß der Bremsung (das Bremsmoment) erhöht, ohne die Ladungsspannung (erzeugte Spannung) zu senken. Da das Chopper-Signal mit einem großen Tastfaktor zur Regelung verwendet wird, insbesondere während der Bremse-EIN-Dauer, wird das Bremsmoment erhöht, während ein Abfall in der Ladungsspannung geregelt wird. Auf diese Weise wird die Zuverlässigkeit der Uhr aufrecht erhalten, während gleichzeitig eine effiziente Bremsregelung erreicht wird. Somit ist in der elektronisch geregelten mechanischen Uhr eine lange Betriebszeit möglich.
  • (10) Da das Chopper-Signal mit einem kleinen Tastfaktor für die Chopper-Regelung während der Bremse-AUS-Regelungsperiode verwendet wird, wird die Ladungsspannung während der Bremse-AUS-Dauer erhöht.
  • (11) Die Änderung im Ausgangspegel des Ausgangs-QD, das heißt, die Schaltzeitsteuerung zwischen der Bremse-EIN-Regelung und der Bremse-AUS-Regelung, ist mit dem Übergang des Chopper-Signals CH3 von EIN zu AUS synchronisiert. Impulse mit einer hohen Spannungskomponente werden regelmäßig synchron mit dem Chopper-Signal CH3 des Generators 20 ausgegeben. Dieser Ausgang kann als Uhrfehlermessimpuls verwendet werden.
  • Wenn das ausgegebene LBS und das Chopper-Signal CH3 nicht miteinander synchronisiert sind, erzeugt der Generator 20 eine Hochspannungskomponente bei der Änderung in dem ausgegebenen LBS, unabhängig von dem Chopper-Signal CH3 konstanter Periode. Aus diesem Grund müssen die "Impulse" in der Wellenform der Ausgangsspannung von dem Generator 20 nicht unbedingt eine konstante Periode haben und sind zur Verwendung als Uhrfehlermessimpuls nicht geeignet. Wenn jedoch die Synchronisierung garantiert ist, wie in dieser Ausführungsform, dienen die Impulse als Uhrfehlermessimpuls.
  • Eine vierte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird nun besprochen. 16 ist ein Blockdiagramm der elektronisch geregelten mechanischen Uhr der vierten Ausführungsform. 17 ist ein schematisches Diagramm der Uhr.
  • Wie in der ersten Ausführungsform enthält die elektronisch geregelte mechanische Uhr eine Zugfeder 1a als mechanische Energiequelle, Räderwerke 7 bis 11 zur Übertragung eines Drehmoments der Zugfeder 1a auf den Generator 20 und Zeiger (einen Minutenzeiger und einen Sekundenzeiger) die an die Räderwerke 7 bis 11 gekoppelt sind, um die Zeit anzuzeigen.
  • Der Generator 20 wird von der Zugfeder 1a über die Räderwerke 7 bis 11 angetrieben und erzeugt eine elektromotorische Kraft zur Zuleitung von elektrischer Energie. Ein Wechselstromausgang von dem Generator 20 wird durch den Gleichrichter 21 gleichgerichtet, der aus einem Aufwärtsgleichrichter, Vollwellengleichrichter, Halbwellengleichrichter, Transistorgleichrichter oder dergleichen besteht, und nach Bedarf erhöht wird, und zu einer Energieversorgung 22 geleitet, die einen Kondensator und dergleichen enthält.
  • Unter Bezugnahme auf 17 ist eine Bremsschaltung 23 mit einem Transistor 23A als Schaltelement und einer Diode 23C, an den Generator 20 angeschlossen. Durch Regelung der Bremsschaltung 23 zum Kurzschließen beider Anschlüsse des Generators 20, wird der Generator 20 geregelt. In der Bremsschaltung 23 hat die Diode 23C vorzugsweise eine geringe Vorwärtsspannung.
  • Die Bremsschaltung 23 wird durch das Rotationsregelmittel 50 geregelt, das von der Energiequelle (dem Kondensator) 22 mit Energie versorgt wird.
  • Unter Bezugnahme auf 16 enthält das Rotationsregelmittel 50 eine Oszillatorschaltung 51, einen Rotationsdetektor 53, ein Bremsregelmittel 200 und einen Auf/Abwärtszähler 54.
  • Die Oszillatorschaltung 51 gibt ein Oszillationssignal (32768 Hz) von einem Kristalloszillator 51A als Zeitreferenzquelle aus, und das Oszillationssignal wird durch den Frequenzteiler 52 aus 12 Stufen von Flip-Flops, wie in 17 dargestellt ist, zu einem Signal mit einer vorbestimmten Periode frequenzgeteilt. Der Ausgang Q12 der zwölften Stufe des Frequenzteilers 52 wird als 8 Hz Referenzsignal fs ausgegeben. Die Oszillatorschaltung 51, der Kristalloszillator 51A und der Frequenzteiler 52 bilden ein Referenzsignalerzeugungsmittel 56.
  • Der Rotationsdetektor 53 enthält einen Wellenform-Former 61, der an den Generator 20 angeschlossen ist. Der Wellenlänge-Former 61 enthält einen Verstärker, Komparator, ein Filter und dergleichen, wandelt ein sinusförmiges Wellensignal in ein rechteckiges Wellensignal um und gibt dann ein Rotationssignal FG1 aus, bei dem Rauschen entfernt ist.
  • Das Rotationssignal FG1 vom Rotationsdetektor 53 und das Referenzsignal fs vom Referenzsignalerzeugungsmittel 56 werden in einen Aufwärtszählungseingang beziehungsweise einen Abwärtszählungseingang eines Auf/Abwärtszählers 54 über eine Synchronisierschaltung 70 eingegeben.
  • Die Synchronisierschaltung 70 enthält vier Flip-Flops 71 und vier UND-Gates 72 und macht das Rotationssignal FG1 mit dem Referenzsignal fs (8 Hz) unter Verwendung des Ausgangs Q5 (1024 Hz) von der fünften Stufe des Frequenzteilers 52 und des Ausgangs Q6 (512 Hz) von der sechsten Stufe des Frequenzteilers 52 synchron und stellt die Impulse dieser Signale so ein, dass sie nicht gleichzeitig ausgegeben werden.
  • Der Auf/Abwärtszähler 54 ist ein 4-Bit-Zähler. Der Auf/Abwärtszähler 54 empfängt an seinem Aufwärtszählungseingang ein Signal, das auf dem Rotationssignal FG beruht, von der Synchronisierschaltung 70 und empfängt an seinem Abwärtszählungseingang ein Signal, das auf dem Referenzsignal fs beruht, von der Synchronisierschaltung 70. Mit dieser Anordnung zählt der Auf/Abwärtszähler 54 gleichzeitig das Referenzsignal fs, das Rotationssignal FG1 und die Differenz zwischen den zwei Zählungen.
  • Der Auf/Abwärtszähler 54 ist mit vier Eingangsanschlüssen (voreingestellten Anschlüssen) A bis D bereitgestellt. Die Anschlüsse A, B und D werden auf einen hohen Pegel gezogen, wodurch der Anfangswert (voreingestellte Wert) des Auf/Abwärtszählers 54 bei "11" eingestellt wird.
  • An den Lasteingang des Auf/Abwärtszählers 54ist eine Initialisierungsschaltung 91 angeschlossen, die, angeschlossen an die Energiequelle 22, ein Systemrückstellsignal SR abhängig von der Spannung der Energiequelle 22 ausgibt.
  • Der Auf/Abwärtszähler 54 akzeptiert die Auf- und Abwärtseingänge erst, wenn das Systemrückstellsignal SR ausgegeben wird, und somit wird der Auf/Abwärtszähler 54 bei dem Zählwert "11" gehalten.
  • Der Auf/Abwärtszähler 54 gibt 4 Bit-Ausgänge QA bis QD aus, die zu einem Zeilendekodierer 100 geleitet werden.
  • Der Zeilendekodierer 100 hat die Ausgänge V0 bis Y15, die den Zählungen "0" bis "15" des Auf/Abwärtszählers 54 entsprechen. Die Ausgänge V0 bis Y15 des Zeilendekodierers 100 werden entsprechenden NAND-Gates 102 eingegeben, an die auch die Ausgänge der Synchronisierschaltung 70 angelegt werden. Es wird nun angenommen, dass das Aufwärtszählungs eingangssignal mehrere Male eingegeben wird, wodurch der Zählwert auf "15" steigt und ein Tiefpegelsignal vom Y15 ausgegeben wird. Wenn dann ein weiteres Aufwärtszählungseingangssignal in das NAND-Gate 102 eingegeben wird, wird die Eingabe gelöscht, und danach wird kein weiteres Aufwärtszählungseingangssignal in den Auf/Abwärtszähler 54 eingegeben. Auf diese Weise wird eine Verschiebung des Zählwerts von "15" auf "0" oder eine Verschiebung von "0" auf "15" verhindert.
  • Ein NAND-Gate 211 als regulierendes Bremssignalerzeugungsmittel 210 ist an die Ausgänge Y12 bis Y15 des Zeilendekodierers 100 angeschlossen. Ein Ausgang, der von den Ausgängen des Zeilendekodierers 100 ausgewählt wird, kann niedrig werden, während die übrigen 15 Ausgänge hoch bleiben. Ausgänge Y12 bis Y15 sind an das NAND-Gate 211 angeschlossen. Wenn einer dieser Ausgänge gewählt wird, das heißt, der Zählwert als erster Sollwert des Auf/Abwärtszählers 54 liegt in einem Zählbereich von "12" bis "15", wird ein Hochpegelausgang als Bremssignal BKS2 gegeben. Wenn der Zählwert "11" oder niedriger ist (anders als der erste Sollwert), wird ein Tiefpegelsignal ausgegeben.
  • Das Bremssignal BKS2 wird in ein NOR-Gate-201 eingegeben und ein Bremssignal BKS3, das von dem NOR-Gate 201 ausgegeben wird, wird in einen P-Kanal-Transistor 23A eingegebenen. Wenn der Auf/Abwärtszähler 54 der erste Sollwert ("12" bis "15") wird, wird das Bremssignal BKS2 auf einen hohen Pegel gestellt, während das Bremssignal BKS3, das von dem NOR-Gate 201 ausgegeben wird, auf einen tiefen Pegel gestellt wird. Der Transistor 23A wird eingeschalten, wodurch der Generator 20 zum Bremsen kurzgeschlossen wird.
  • Der Ausgang Y0 des Zeilendekodierers 100 ist an den CK-Eingang eines Flip-Flops 222 durch einen Inverter 221 angeschlossen.
  • Da der D-Eingang des Flip-Flops 222 konstant mit einem Hochpegelsignal versorgt wird, gibt der Flip-Flop 222 ein Hochpegelsignal an seinem Q-Ausgang aus, wenn der Auf/Abwärtszähler 54 den Zählwert "0" ausgibt, wodurch ein Tiefpegelsignal beim Ausgang Y0 erhalten wird. Selbst wenn der Auf/Abwärtszähler 54 einen anderen Wert als "0" ausgibt, zum Beispiel "1", bleibt der Q-Ausgang des Flip-Flops 222 bei einem hohen Pegel, bis ein Signal den CLR-Eingang des Flip-Flops 222 zum Löschen eingibt.
  • Das ausgegebene FBS des Flip-Flops 222 wird in das NOR-Gate 201 eingegeben. Wenn der Auf/Abwärtszähler 54 den Zählwert "0" gibt, erhält das ausgegebene FBS des Flip-Flops 222 einen hohen Pegel, wodurch das Bremssignal BKS3 bei dem NOR-Gate 201 tief gestellt wird. Der Transistor 23A bleibt eingeschalten, wodurch der Generator 20 zum Bremsen kurzgeschlossen wird. Das ausgegebene FBS wird hoch gehalten, bis der Flip-Flop 222 mit einem Signal gelöscht wird, das in den CLR-Eingang eingegeben wird. Der Generator 20 wird somit kontinuierlich gebremst. Der Inverter 221 und der Flip-Flop 222 bilden ein Zeigerstopp-Bremssignalerzeugungsmittel 220.
  • Das Bremsenlösungsmittel 230 ist an den CLR-Eingang des Flip-Flops 222 angeschlossen.
  • Das Bremsenlösungsmittel 230 enthält einen Langsamrotationsdetektor 231, der das Rotationssignal FG1 empfängt und ein Hochpegelsignal ausgibt, wenn er eine Drehzahl des Generators 20 unter dem Sollwert detektiert, einen normalerweise offenen Schalter 232, der ein Hochpegelsignal ausgibt, wenn er durch den Betrieb eines externen Bedienungselements, wie einer Krone, geschlossen wird, und ein ODER-Gate 233 zum Empfangen von Signalen von dem Langsamrotationsdetektor 231 und dem Schalter 232 und des Referenzsignals SR.
  • Der Betrieb der vierten Ausführungsform wird nun unter Bezugnahme auf die Zeitablaufdiagramme, die in 18 und 19 dargestellt sind, und Flussdiagramme, die in 20 und 21 dargestellt sind, besprochen.
  • Wenn der Generator 20 zu arbeiten beginnt, wodurch die Initialisierungsschaltung 91 veranlasst wird, ein Tiefpegel-Systemrückstellsignal SR an den Lasteingang des Auf/Abwärtszählers 54 auszugeben (S21), werden das Aufwärtszählungseingangssignal, das auf dem Rotationssignal FG1 beruht, und das Abwärtszählungseingangssignal, das auf dem Referenzsignal fs beruht, in den Auf/Abwärtszähler 54 eingegeben, wie in 18 dargestellt ist (S22). Diese Signale werden durch die Synchronisierschaltung 70 so eingestellt, dass sie nicht gleichzeitig in den Auf/Abwärtszähler 54 eingegeben werden.
  • Wenn das Aufwärtszählungseingangssignal mit der Anfangszählung "11" eingegeben wird, wird der Zählwert auf "12" verschoben. Das Bremssignal BKS2 von dem NAND-Gate 211 wird hoch gestellt. Da das ausgegebene FBS des Flip-Flops 222 in dem Zeigerstopp-Bremssignalerzeugungsmittel 220 nieder bleibt, invertiert das NOR-Gate 201 das Bremssignal BKS2 als das auszugebende Bremssignal BKS3. Die Bremsschaltung 23 liegt eine Bremse an den Generator 20 in der regulierenden Bremsregelung an (S23 und S24). Während der Zählwert bei "12" oder höher bleibt (erster Sollwert), wird die Bremse kontinuierlich angelegt.
  • Wenn das Abwärtszählungseingangssignal eingegeben wird, wodurch der Zählwert "11" oder niedriger wird (S23), aber kein zweiter Sollwert ("0") (S25), wird das Bremssignal BKS2 des NAND-Gates 211 tief gestellt, wodurch der Generator 20 aus der Bremsung gelöst wird (Bremse AUS) (S26).
  • In einer solchen Bremsregelung erreicht der Generator 20 eine eingestellte Drehzahl, und das Aufwärtszählungsein gangssignal und das Abwärtszählungseingangssignal werden abwechselnd in den Auf/Abwärtszähler 54 eingegeben, wodurch der Zählwert zwischen "12" und "11" in einem verriegelten Zustand wechselt, wie in 18 dargestellt ist. Als Reaktion auf den Zählwert werden abwechselnd Bremse-EIN und Bremse-AUS wiederholt.
  • Die Zugfeder 1 wird entspannt, wodurch ein kleineres Drehmoment ausgegeben wird, und die Bremse-EIN-Zeit wird allmählich verkürzt. Die Drehzahl des Generators 20 wird annähernd die Referenzdrehzahl, selbst wenn keine Bremse angelegt wird.
  • Wenn überhaupt keine Bremse angelegt wird, wird das Abwärtszählungseingangssignal häufiger eingegeben, und der Auf/Abwärtszähler 54 sinkt allmählich. Wenn der Zählwert der zweite Sollwert "0" wird (S25), wird das ausgegebene FBS des Flip-Flops 22 hoch gestellt, wodurch die Zeigerstoppbremsregelung aktiviert wird und dadurch eine Bremse an den Generator 20 angelegt wird (S27).
  • Sobald die Zeigerstoppbremsregelung eingegeben ist, wird die Bremsregelung nicht gelöst, selbst wenn das Aufwärtszählungseingangssignal eingegeben wird, wodurch der Auf/Abwärtszähler 54 auf "1" oder höher gestellt wird. Der Generator 20 bleibt im Bremse-EIN-Zustand.
  • Die Zeiger sind somit bewegungslos oder bewegen sich sehr langsam. Mit einem Blick auf den Zeiger der Uhr, um die Zeit abzulesen, wird der Benutzer definitiv auf den langsam drehenden oder bewegungslosen Zeiger aufmerksam gemacht. Der Benutzer betätigt das externe Bedienungselement, wie die Krone, um den Schalter 232 zu schließen (S28); oder der Langsamrotationsdetektor 231 stellt fest, dass die Drehzahl des Rotors 112 Generators 20 unter dem vorbestimmten Sollwert liegt (S29); oder die Initialisierungsschaltung 91 gibt das Systemrückstellsignal SR aus (S30); und dann wird ein Signal in den CLR-Eingang des Flip-Flops 222 zum Zurücksetzen eingegeben, wodurch das ausgegebene FBS tief gestellt wird, und dadurch der Generator 20 aus der Bremse gelöst wird (S31).
  • Der Benutzer kann somit die Zugfeder 1a aufziehen und die Uhrzeit korrigieren, um wieder mit der korrekten Zeigerdrehung zu beginnen.
  • Die vierte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung hat die folgenden Vorteile.
  • (12) Da das Rotationsregelmittel 50 das Zeigerstopp-Bremssignalerzeugungsmittel 220 wie auch das regulierende Bremssignalerzeugungsmittel 210 zur Ausführung der normalen regulierenden Bremsregelung enthält, wird der Generator 20 kontinuierlich gebremst, wenn ein Abfall in dem Drehmoment der Zugfeder 1a die Rotationsperiode des Generators 20 über die Referenzperiode verlängert, wodurch die Drehung des Zeigers 13 verlangsamt wird, und dadurch ein Uhrfehler entsteht. Wenn die Uhr die Zeiger nicht korrekt dreht, können die Zeiger bewegungslos werden oder bei geringer Geschwindigkeit drehen. Der Benutzer kann leicht auf den Uhrfehler durch die Zeiger aufmerksam gemacht werden, wenn er die Zeit prüft, und wird aufgefordert, die elektronisch geregelte mechanische Uhr zu korrigieren.
  • (13) Das Bremsenlösungsmittel 230 ist bereitgestellt. Sobald der Generator 20 durch das Zeigerstopp-Bremssignalerzeugungsmittel 220 gebremst wird, wird die Bremse nicht gelöst, selbst wenn der Auf/Abwärtszähler 54 über den zweiten Sollwert ("0") steigt. Diese Anordnung trägt dazu bei, dass der Benutzer einen gestoppten Zeiger erkennt.
  • Die Bremse wird unter Verwendung des Bremsenlösungsmittels 230 gelöst. Bevor der Zeiger 13 zur Zeitkorrektur bedient oder die Zugfeder 1a aufgezogen wird, wird die Bremse gelöst und anschließende Vorgänge werden reibungslos ausgeführt.
  • (14) Als Bremsenlösungsmittel 230 ist der Schalter 232 bereitgestellt, der die Zeigerstoppbremsregelung löst, wenn der Benutzer das externe Bedienungselement, wie die Krone, bedient. Somit wird die Bremsung erst gelöst, wenn der Benutzer einen langsam drehenden oder bewegungslosen Zeiger erkennt und das externe Bedienungselement betätigt. Der Benutzer wird somit zuverlässig auf den langsam drehenden oder bewegungslosen Zeiger aufmerksam gemacht.
  • (15) Die Krone als externes Bedienungselement ermöglicht einen leichteren Bremsenlösungsvorgang als ein separater zweckbestimmter Knopf. Insbesondere zieht der Benutzer die Zugfeder 1a durch Drehen der Krone auf, wenn er auf den langsam drehenden Zeiger aufmerksam gemacht wird. Wenn die Krone sie auch zur Lösung der Zeigerstoppbremse bestimmt ist, ist ein separater zweckbestimmter Knopf zur Lösung der Bremse unnötig. Diese Anordnung garantiert einen leichten Betrieb der Uhr.
  • Der Generator 20, der an den Zeiger 13 gekoppelt ist, wird bis zur Bremsenlösung kontinuierlich gebremst. Sobald der Zeiger 13 mit gezogener Krone eingestellt ist, würde die Einstellung hinfällig werden, wenn der Zeiger 13 nicht erneut zu drehen beginnt, sobald der Zeiger 13 wieder zurückgeschoben wird. Die Bremsenlösung wird in dem Moment ausgeführt, wenn die Krone gezogen wird, und der Zeiger 13 wird zuverlässig in Bewegung gesetzt, wenn die Krone nach der Zeiteinstellung hineingedrückt wird. Somit wird die Zeiteinstellung effizient ausgeführt und die leichte Bedienung der Uhr garantiert.
  • (16) Der Langsamrotationsdetektor 31 ist ferner als Bremsenlösungsmittel 230 bereitgestellt. Die Zeigerstoppbremse wird automatisch gelöst, ohne Eingriff des Benut zers, wenn der Generator 20 bei einer längeren Rotationsperiode als dem vorbestimmten Sollwert oder bei einer längeren Rotationsperiode als dem vorbestimmten Sollwert für eine vorbestimmte Zeitdauer dreht. Somit stellt der Benutzer, der auf den langsam drehenden Zeiger aufmerksam gemacht wurde, den Zeiger 13 auf die korrekte Zeit, und die Zeiteinstellung wird reibungslos ausgeführt, während die Bremsung bereits gelöst ist. Die leichte Bedienung der Uhr wird somit weiter verbessert.
  • (17) Als Bremsenlösungsmittel 230 führt das Systemrückstellsignal RS von der Initialisierungsschaltung 91 die Bremsenlösung aus. Wenn die Uhr für eine lange Zeitperiode unbenutzt bleibt, stoppt die Energieversorgung 22 die Energiezufuhr zu dem Rotationsregelmittel 50, wodurch das Rotationsregelmittel 50 in einen nicht betriebsbereiten Zustand gebracht wird. Wenn die Zugfeder 1a dann wieder aufgezogen wird, um wieder mit der Taktgebung zu beginnen, wird der Generator 20 zuverlässig aus der Bremsung gelöst. Der Anfangsbetrieb der Taktgebung wird dann reibungslos ausgeführt.
  • (18) Das Aufwärtszählungseingangssignal, das auf dem Rotationssignal FG1 beruht, und das Abwärtszählungseingangssignal, das auf dem Referenzsignal fs beruht, werden in den Auf/Abwärtszähler 54 eingegeben. Wenn der Auf/Abwärtszähler 54 den ersten Sollwert ("12" oder höher) ausgibt, wird der Generator 20 kontinuierlich durch die Bremsschaltung 23 gebremst. Wenn der Auf/Abwärtszähler 54 niedriger als der erste Sollwert ("11" oder niedriger") ist, wird der Generator 20 aus der Bremsung gelöst. Der Generator 20 erreicht rasch annähernd die Referenzdrehzahl, selbst wenn die Drehzahl des Generators 20 deutlich von der Referenzdrehzahl beim Starten abweicht. Daraus ergibt sich eine schnell ansprechende Rotationsregelung.
  • (19) Die regulierende Bremsregelung wird abhängig davon eingestellt, ob der Zählwert der erste Sollwert ("12" oder höher) oder nicht ("11" oder niedriger) ist. Die Zeigerstoppbremsregelung wird abhängig davon eingestellt, ob der Zählwert der zweite Sollwert ("0") wird. Diese Anordnung macht es unnötig, separat eine Bremszeit einzustellen. Das Rotationsregelmittel 50 mit vereinfachter Konstruktion funktioniert, wodurch die Komponentenkosten und Herstellungskosten gesenkt werden, und somit eine kostengünstige elektronisch geregelte mechanische Uhr erhalten wird.
  • (20) Da die Zeitsteuerung der Eingabe des Aufwärtszählungseingangssignals abhängig von der Drehzahl des Generators 20 variiert, wird die Dauer des ersten Sollwerts, das heißt, die Bremsausübungsdauer, automatisch eingestellt. Somit wird eine schnell und zuverlässig ansprechende Regelung ausgeführt, insbesondere im verriegelten Zustand, in dem das Aufwärtszählungseingangssignal und das Abwärtszählungseingangssignal abwechselnd eingegeben werden.
  • Das Bremssignal BSK3 zur Regulierung wird zu dem Zeitpunkt eingegeben, wenn das Aufwärtszählungseingangssignal FG2 in den Auf/Abwärtszähler 54 eingegeben wird. Wenn die Rotationsperiode schnell oder kurz ist, erhöht sich der Zählwert der Bremsausübung pro Zeiteinheit. Wenn die Rotationsperiode langsam oder lang ist, sinkt der Zählwert der Bremsausübung. Dies ermöglicht, dass eine passende Bremsregelung in Übereinstimmung mit der variierenden Rotationsperiode ausgeführt wird.
  • (21) Das Rotationsregelmittel 50 enthält die Bremsschaltung 23 mit dem Transistor 23A, der den Generator 20 zum Bremsen kurzschließt. Das Bremsregelmittel 200 leitet das Bremssignal mit einem rechteckigen Impuls zu dem Transistor 23A, um diesen ein- und auszuschalten, wodurch der Generator 20 zum Bremsen geregelt wird. Die Bremsschaltung 23 hat somit eine einfache Konstruktion, was zur Kostenreduktion beiträgt.
  • (22) Der 4-Bit-Auf/Abwärtszähler 54 zählt bis 16. Wenn das Aufwärtszählungseingangssignal wiederholt eingegeben wird, werden die Eingänge kumulativ gezählt. Innerhalb eines eingestellten Bereichs, das heißt, einem Bereich, in dem der Zählwert auf "15" steigt oder auf "0" fällt, während das Aufwärtszählungseingangssignal oder das Abwärtszählungseingangssignal der Reihe nach eingegeben werden, wird ein kumulativer Fehler korrigiert. Selbst wenn die Drehzahl des Generators 20 deutlich von der Referenzdrehzahl abweicht, kehrt der Generator 20 zu der Referenzdrehzahl zurück, während der kumulative Fehler zuverlässig korrigiert wird, obwohl es Zeit dauert, bis der Auf/Abwärtszähler 54 den verriegelten Zustand erreicht. Auf lange Sicht erweist sich diese Regelung in der Aufrechterhaltung einer exakten Zeigerdrehung als effektiv.
  • (23) Die Verwendung des Auf/Abwärtszählers 54 ermöglicht, dass der Zählwert, mit dem die Zeigerstoppbremsregelung ausgeführt wird, auf einen Wert ("0") eingestellt wird, der deutlich von dem Zählwert "11" nahe der Referenzperiode entfernt ist. Selbst wenn der Zählwert aufgrund eines Übergangsfaktors fällt, wie eines Schlags, der auf die Uhr ausgeübt wird, wird aus diesem Grund nicht mit der Zeigerstoppbremsregelung begonnen. Die Zeigerstoppbremsregelung wird nur ausgeführt, wenn die Rotationsperiode des Generators 20 im Vergleich zu der Referenzperiode lang wird.
  • (24) Wenn der Auf/Abwärtszähler 54 den Zählwert "12" oder höher (ersten Sollwert) ausgibt, das heißt, in einem Bereich von 4 Zählwerten von "12" bis "15", wird die Bremse angelegt. Wenn der Auf/Abwärtszähler 54 den Zählwert "11" oder niedriger ausgibt, das heißt in einem Bereich von 11 Zählwerten von "1" bis "11", wird keine Bremse angelegt. Mit anderen Worten, der Bereich der Bremsausübung wird auf einen schmäleren Bereich als jenen der Bremsenlösung in dem Zählbereich des Auf/Abwärtszählers 54 eingestellt. Der kumulative Korrekturbereich, in dem die Rotorrotationsperiode länger als die Referenzperiode ist, wird somit erweitert, wodurch die Korrektur des kumulativen Fehlers zuverlässig ausgeführt wird, der möglicherweise eintritt, während keine Bremse angelegt wird. Die Drehzahl des Generators 20 kann somit zu der Referenzdrehzahl zurückkehren.
  • Insbesondere, wenn der Zählwert "12" oder höher ist, verringert ein großes Drehmoment der Zugfeder 1a die Möglichkeit, dass Übergangsfaktoren, wie mechanische Schwankungen, zu der Eingabe eines Aufwärtszählungseingangssignals führen. Während die Bremse angelegt wird, ist es unwahrscheinlich, dass 3 oder 4 Impulse des Aufwärtszählungseingangssignals der Reihe nach eingegeben werden. Der Generator 20 wird zuverlässig geregelt, selbst wenn der Bereich der Bremsausübung auf einen schmalen, wie einen 4-Zählungsbereich, eingestellt ist. Andererseits, wenn keine Bremse angelegt wird, wird das Drehmoment der Zugfeder 1a für gewöhnlich gesenkt. Ein Übergangsfaktor, wie mechanische Schwankungen und ein Schlag, der auf die Uhr ausgeübt wird, kann bewirken, dass das Abwärtszählungseingangssignal mehrere Male hintereinander eingegeben wird.
  • In der vierten Ausführungsform wird ein Bereich von 12 Zählwerten für den Bereich der Bremsenlösung eingestellt. Selbst wenn das Abwärtszählungseingangssignal mehrere Male hintereinander eingegeben wird, wird der kumulative Wert gespeichert und zur zuverlässigen Korrektur des kumulativen Fehlers verwendet.
  • Eine fünfte Ausführungsform wird nun unter Bezugnahme auf 22 bis 27 besprochen. Unter Bezugnahme auf 22 ist der Generator 20 mit einer Bremsschaltung 120 mit einem Gleichrichter 105 bereitgestellt. Insbesondere enthält die Bremsschaltung 120 Schalter 121 und 122 zum Kurzschließen der Ausgangsanschlüsse MG1 und MG2 des Generators 20 zum Bremsen. In der vierten Ausführungsform sind die Schalter 121 und 122 P-Kanal-Transistoren.
  • Der Spannungsverdopplungsgleichrichter 105 ist aus einem Kondensator 123, der an den Generator 20 angeschlossen ist, Dioden 124, 125 und Transistoren 126 und 127 des Schaltelements konstruiert.
  • Wie in den vorangehenden Ausführungsformen wird die Bremsschaltung 120 durch das Rotationsregelmittel 50 geregelt, das mit Energie betrieben wird, die von der Energieversorgung (dem Kondensator) 22 zugeführt wird.
  • Das Rotationsregelmittel 50 enthält einen Rotationsdetektor 53, einen Auf/Abwärtszähler 54, eine Synchronisierschaltung 70 wie auch einen Chopper-Signalgenerator 80.
  • Der Rotationsdetektor 53 enthält einen Wellenform-Former 61, der an den Generator 20 angeschlossen ist, und einen monostabilen Multivibrator 62. Der Wellenform-Former 61 enthält einen Verstärker und einen Komparator und wandelt ein sinusförmiges Wellensignal in ein rechteckiges Wellensignal um. Der monostabile Multivibrator 62 dient als Bandpassfilter, der Impulse mit einer längeren Periode als einem bestimmten Wert hindurchlässt und ein Rotationssignal FG1 ausgibt, aus dem Rauschen herausgefiltert ist.
  • Das Rotationssignal FG1 von dem Rotationsdetektor 53 und das Referenzsignal fs von dem Frequenzteiler 52 werden in einen Aufwärtszählungseingang beziehungsweise einen Abwärtszählungseingang eines Auf/Abwärtszählers 54 über eine Synchronisierschaltung 70 eingegeben.
  • Der Auf/Abwärtszähler 54 bleibt zu jenem, der in der vierten Ausführungsform verwendet wird, unverändert und ist ein 4-Bit-Zähler, dessen Anfangszählwert auf "11" eingestellt ist.
  • Der Auf/Abwärtszähler 54 hat 4 Bit-Ausgänge, QA bis QD. Wenn der Zählwert auf einen ersten Sollwert ("12" oder höher) eingestellt ist, wie in 23 dargestellt ist, liefert sowohl der dritte Bit-Ausgang QC als auch der vierte Bit-Ausgang QD ein Hochpegelsignal. Wenn der Zählwert "11" oder niedriger ist, liefert mindestens einer von dem dritten Bit-Ausgang QC und dem vierten Bit-Ausgang QD ein Tiefpegelsignal.
  • Das Ausgangs-LBS1 eines UND-Gates 110, dem die Ausgänge QC und QD eingegeben werden, liefert ein Hochpegelsignal, wenn der Auf/Abwärtszähler 54 den Zählwert von "12" oder höher ausgibt, und liefert ein Tiefpegelsignal, wenn der Auf/Abwärtszähler 54 den Zählwert von "11" oder niedriger ausgibt.
  • Die Ausgänge QA bis QD werden in ein NAND-Gate 111 und ein ODER-Gate 112 eingegeben. Die Ausgänge des NAND-Gates 111 und ODER-Gates 112 werden jeweils zu NAND-Gates 102 geleitet, in welche auch die Ausgänge der Synchronisierschaltung 70 eingegeben werden. Es wird nun angenommen, dass das Aufwärtszählungseingangssignal wiederholt eingegeben wird, um den Zählwert auf "15" zu erhöhen, und ein Tiefpegelsignal von dem NAND-Gate 111 ausgegeben wird. Wenn dann ein weiteres Aufwärtszählungseingangssignal in das NAND-Gate 102 eingegeben wird, wird der Eingang gelöscht, und kein weiteres Aufwärtszählungseingangssignal wird danach in den Auf/Abwärtszähler 54 eingegeben. Wie in der ersten Ausführungsform wird eine Verschiebung des Zählwerts von "15" auf "0" oder eine Verschiebung von "0" auf "15" verhindert.
  • Die Ausgänge QB, QC und QD des Auf/Abwärtszählers 54 werden auch in das ODER-Gate 113 eingegeben, und das ausgegebene FBS2 des ODER-Gates 113 wird in einen zweiten Zähler 115 eingegeben. Unter Bezugnahme auf 25 ist der zweite Zähler 115 so konstruiert, dass er mit der Zählung eines 1 Hz Taktes von dem Frequenzteiler 52 beginnt, wenn der Auf/Abwärtszähler 54 den Zählwert "0" oder "1" liefert, wodurch das ausgegebene BS2 auf einen tiefen Pegel gestellt wird. Das Ausgangs-LBS2 von einem dritten Bit-Ausgang Q3 des zweiten Zählers 115 wechselt alle vier Takte zwischen einem Hochpegelsignal und einem Tiefpegelsignal, das heißt alle vier Sekunden für den 1 Hz Takt.
  • Das Ausgangs-LBS1 des UND-Gates 110 und das Ausgangs-LBS2 des zweiten Zählers 115 werden in ein ODER-Gate 116 eingegeben. Der Ausgang des ODER-Gates 116 wird in den Chopper-Signalgenerator 80 eingegeben.
  • Da der Auf/Abwärtszähler 54 den Zählwert "0" oder "1" liefert, ist die Ausgangs-LBS1 des UND-Gates 110 ein Tiefpegelsignal und das Ausgangs-LBS2 wird direkt in den Chopper-Signalgenerator 80 eingegeben.
  • Wenn der Auf/Abwärtszähler 54 den Zählwert "2" oder höher liefert, wird das Ausgangs-LBS2 des ODER-Gates 113 ein Hochpegelsignal, wodurch der zweite Zähler 115 gesperrt wird, so dass das LBS2 tief bleibt. Das Ausgangs-LBS1 des UND-Gates 110 wird direkt in den Chopper-Signalgenerator 80 eingegeben.
  • Der Chopper-Signalgenerator 80 enthält ein erstes Chopper-Signalerzeugungsmittel 71, das aus drei UND-Gates 82 bis 84 konstruiert ist, um ein erstes Chopper-Signal CH1 auszugeben, das auf den Ausgängen Q5 bis Q8 des Frequenzteilers 52 beruht, ein zweites Chopper-Signalerzeugungsmittel 85, das aus zwei ODER-Gates 86 und 86 konstruiert ist, um ein zweites Chopper-Signal CH2 auszugeben, das auf den Ausgängen Q5 bis Q8 des Frequenzteilers 52 beruht, ein UND-Gate 88 zum Empfangen des Ausgangs des ODER-Gates 116 und des Ausgangs-CH2 des zweiten Chopper-Signalerzeugungsmittels 85, und ein NOR-Gate 89 zum Empfangen des Ausgangs des UND-Gates 88 und des Ausgangs-CH1 des ersten Chopper-Signalerzeugungsmittels 81.
  • Das ausgegebene CH3 des NOR-Gates 89 in dem Chopper-Signalgenerator 80 wird in die Gates von Schaltern 121 und 122 eingegeben, die aus P-Kanal-Transistoren konstruiert sind. Wenn das CH3 ein Tiefpegelsignal ist, bleiben die Schalter 121 und 122 eingeschaltet, wodurch der Generator 20 zum Bremsen kurzgeschlossen wird.
  • Wenn das CH3 ein Hochpegelsignal ist, bleiben die Schalter 121 und 122 ausgeschaltet, wobei keine Bremse an den Generator 20 angelegt wird. Das Chopper-Signal vom ausgegebenen CH3 regelt somit den Generator 20 in der Chopper-Regelung.
  • Der Betrieb der fünften Ausführungsform wird nun unter Bezugnahme auf Zeitablaufdiagramme, die in 23 bis 25 dargestellt sind, ein Ausgangswellenformdiagramm, das in 26 dargestellt ist, und ein Flussdiagramm, das in 27 dargestellt ist, besprochen.
  • Wenn der Generator 20 zu arbeiten beginnt, wodurch die Initialisierungsschaltung 91 veranlasst wird, ein Tiefpegel-Systemrückstellsignal SR an den Lasteingang des Auf/Abwärtszählers 54 einzugeben (S41), werden das Aufwärtszählungseingangssignal, das auf dem Rotationssignal FG1 beruht, und das Abwärtszählungseingangssignal, das auf dem Referenzsignal fs beruht, in den Auf/Abwärtszähler 54 eingegeben, wie in 23 dargestellt ist. Diese Signale werden durch die Synchronisierschaltung 70 so eingestellt, dass sie nicht gleichzeitig in den Auf/Abwärtszähler 54 eineggeben werden.
  • Wenn das Aufwärtszählungseingangssignal in den Auf/Abwärtszähler 54 eingegeben wird, während der Anfangszählwert "11" ist, wird die Zählung auf "12" verschoben.
  • Das LBS1 wird hoch gestellt und direkt in das UND-Gate 88 in dem Chopper-Signalgenerator 80 eingegeben.
  • Wenn das Abwärtszählungseingangssignal eingegeben wird, wodurch der Zählwert auf "11" zurückgestellt wird, wird das Ausgangs-LBS1 tief gestellt und direkt in das UND-Gate 88 in dem Chopper-Signalgenerator 80 eingegeben.
  • Unter Bezugnahme auf 24 liefert in dem Chopper-Signalgenerator 80 das erste Chopper-Signalerzeugungsmittel 81 das Ausgangs-CH1 und das zweite Chopper-Signalerzeugungsmittel 85 liefert das Ausgangs-CH2 auf der Basis der Ausgänge Q5 bis Q8 des Frequenzteilers 52.
  • Wenn der Zählwert der erste Sollwert wird ("12" bis "15") (S43), wird der Ausgang des UND-Gates 88 hoch gestellt. Das Ausgangs-CH3 des NOR-Gates 89 ist ein Chopper-Signal, das ein invertiertes CH2 ist, mit einem Tastfaktor von langer Tiefpegeldauer (Bremse-EIN-Zeit) und kurzer Hochpegeldauer (Bremse-AUS-Zeit). Die Bremse-EIN-Zeit der Referenzperiode wird lang und die regulierende Bremsregelung (Bremse-EIN-Regelung) wird an dem Generator 20 ausgeführt. Die Bremse wird in regelmäßigen Intervallen in der Chopper-Regelung ausgeschaltet. Ein Abfall in der erzeugten Energie wird geregelt, während das Bremsmoment erhöht wird (S44).
  • Wenn der Zählwert "11" oder niedriger ist (S43), aber "2" oder höher (S45), ist der Ausgang des UND-Gates 88 ein Tiefpegelsignal. Das Ausgangs-CH3 des NOR-Gates 89 ist ein Chopper-Signal, das ein invertiertes CH1 ist, mit einem Tastfaktor (das Verhältnis der Einschaltzeit des Schalters 121 zu jener des Schalters 122) eines langen Hochpegelsignals (Bremse-AUS-Zeit) und eines kurzen Tiefpegelsignals (Bremse-EIN-Zeit). Die Bremse-EIN-Zeit der Referenzperiode wird kurz und praktisch wird keine Bremse an den Generator 20 angelegt. Insbesondere wird die Bremse-AUS-Regelung ausgeführt, bei der die Priorität auf der Energieerzeugung liegt (S46).
  • In der fünften Ausführungsform ist während des Tiefpegel-LBS-Signals der Tastfaktor des CH3-Chopper-Signals (Hochpegeldauer: Tiefpegeldauer) 15:1, das heißt, 1/16 = 0,0625. Während des Hochpegel-LBS-Signals ist der Tastfaktor des CH3-Chopper-Signals 1:15 (Hochpegeldauer: Tiefpegeldauer), das heißt 15/16 = 0,9375.
  • Unter Bezugnahme auf 26 gibt der Generator 20 über MG1 und MG2 einen Wechselstrom in Übereinstimmung mit der Änderung im Magnetfluss aus. Abhängig von den ausgegebenen LBS1- und LBS2-Signalen werden die Chopper-Signale CH3 bei einer konstanten Frequenz, aber unterschiedlichen Tastfaktoren zu den Schaltern 121 und 122 geleitet. Wenn die Hochpegel-LBS1- und LBS2-Signale ausgegeben werden, das heißt, während der Bremse-EIN-Regelung, wird die Bremszeit in jedem Chopper-Zyklus verlängert. Das Ausmaß der Bremsung steigt, wodurch die Drehzahl des Generators 20 verringert wird. Wenn die Bremse angelegt wird, wird die erzeugte Energie entsprechend verringert. Energie, die sich während der Bremsung angesammelt hat, wird jedoch ausgegeben, wenn das Chopper-Signal die Schalter 121 und 122 abdreht, und zum Hochtreiben der Ausgangsspannung des Generators 20 verwendet wird. Auf diese Weise wird eine Verringerung in der erzeugten Energie während der Bremsung ausgeglichen. Das Bremsmoment wird somit erhöht, während die Verringerung in der erzeugten Energie eingeschränkt ist.
  • Wenn die Tiefpegel-LBS1- und LBS2-Signale ausgegeben werden, das heißt, während der Bremse-AUS-Regelung, wird die Bremszeit im Chopper-Zyklus verkürzt, wodurch die Drehzahl des Generators 20 erhöht wird. Auch in diesem Fall schaltet das Chopper-Signal die Schalter 121 und 122 von EIN auf AUS, und es kommt zu einer Erhöhung der Chopper-Spannung. Die erzeugte Energie ist groß im Vergleich zu der erzeugten Energie unter der Regelung, bei der überhaupt keine Bremse angelegt wird.
  • Der Wechselstromausgang des Generators 20 wird hoch gestellt und durch den Spannungsverdopplungsgleichrichter 105 gleichgerichtet und lädt die Energieversorgung (den Kondensator) 22, der seinerseits das Rotationsregelmittel 50 antreibt.
  • Die Zugfeder 1a wird entspannt, wobei sie ein geringeres Drehmoment ausgibt, und die Bremse-EIN-Zeit wird allmählich verkürzt. Die Drehzahl des Generators 20 wird annähernd die Referenzdrehzahl, selbst wenn keine Bremse angelegt wird.
  • Wenn der Zählwert auf den zweiten Sollwert fällt ("1" oder "02) (S45), wird die Zeigerstoppbremsregelung ausgeführt (S47). Während der Zeigerstoppbremsregelung liefert der zweite Zähler 115 das Ausgangs-LBS2, das alle 4 Sekunden zwischen Hochpegel und Tiefpegel wechselt, und gibt es in das UND-Gate 88 in dem Chopper-Signalgenerator 80 ein, und die Bremse-EIN-Regelung und Bremse-AUS-Regelung werden abwechselnd an dem Generator 20 ausgeführt. Da die Bremse-EIN-Regelung von 4 Sekunden lange genug ist, relativ zu der Rotationsperiode des Generators 20, ist ein daraus resultierender Bremsvorgang ausreichend stark für den Generator 20, so dass der Zeiger zum Stoppen gebracht wird. Wenn der Zählwert der zweite Sollwert ist, weist die Zugfeder 1a ein kleines Drehmoment auf, und selbst wenn die Bremse für jeweils 4 Sekunden gelöst wird, bewegt sich der Zeiger 13 wahrscheinlich nicht. Die Zeigerdrehung bleibt definitiv bewegungslos, zumindest für die mehrmals aufeinanderfolgenden 4 Sekunden der Bremse-EIN-Regelperioden. Auf diese Weise wird der Benutzer auf den langsam drehenden oder bewegungslosen Zeiger aufmerksam gemacht und dazu aufgefordert, die Zugfeder 1a aufzuziehen.
  • Beim Erkennen des langsam drehenden Zeigers zieht der Benutzer die Zugfeder 1a auf und die Zugfeder 1a überträgt das Drehmoment zu dem Generator 20. Wenn die Bremse-EIN-Regelung an dem Generator 20 ausgeführt wird, dreht der Generator 20 nicht, selbst wenn ein Drehmoment an ihn angelegt wird. Während der Zeigerstoppbremsregelung in dieser Ausführungsform ist jedoch zumindest jede 4 Sekunden dauernde Bremsenlösungszeit möglich. In dieser Zeit kann der Generator 20 angetrieben werden. Wenn das Aufwärtszählungseingangssignal zugeleitet wird, während sich der Generator 20 bewegt, verschiebt sich der Auf/Abwärtszähler 54 von dem zweiten Sollwert (auf "2" oder höher), die Zeigerstoppbremsregelung wird gelöst und die Uhr kehrt in den normalen Betriebszustand zurück.
  • Die fünfte Ausführungsform weist die Vorteile (12), (18) bis (24) auf, die auch durch die vierte Ausführungsform geboten werden. Die fünfte Ausführungsform weist ferner die folgenden Vorteile auf.
  • (25) Wenn der Auf/Abwärtszähler 54 den zweiten Sollwert ("0" oder "1") erreicht, werden Bremse-EIN und Bremse-AUS in der vorbestimmten Periode auf der Basis des ausgegebenen LBS2 des zweiten Zählers 115 wiederholt. Die Zeigerstoppbremsregelung bietet automatisch die Dauer der Bremsenlösung. Wenn der Benutzer die Zugfeder 1a aufzieht, sobald er den langsam drehenden Zeiger erkennt, arbeitet der Generator 20 während der Bremsenlösungsdauer in der Zeigerstoppbremsregelung. Der Auf/Abwärtszähler 54 steigt dann auf "2" oder höher, wodurch die Zeigerstoppbremsregelung gelöst wird und die Uhr wieder in den normalen Betriebszustand gebracht wird. Die fünfte Ausführungsform benötigt das Bremsenlösungsmittel 230 nicht, das in der ersten Ausführungsform erforderlich ist, und macht den separaten Bremsenlösungsvorgang unnötig. Diese Anordnung garantiert nicht nur eine einfache Bedienung, sondern verringert auch die Kosten der Uhr.
  • (26) Da zwei Arten von Chopper-Signalen CH3 mit unterschiedlichen Tastfaktoren zur Ausführung der Bremse-EIN-Regelung und der Bremse-AUS-Regelung verwendet werden, wird das Ausmaß der Bremsung (das Bremsmoment) erhöht, ohne die Ladungsspannung (erzeugte Spannung) zu senken. Da das Chopper-Signal mit einem großen Tastfaktor zur Regelung verwendet wird, insbesondere während der Bremse-EIN-Dauer, wird das Bremsmoment erhöht, während ein Abfall in der Ladungsspannung geregelt wird. Auf diese Weise wird die Zuverlässigkeit der Uhr aufrecht erhalten, während gleichzeitig eine effiziente Bremsregelung erreicht wird. Somit ist in der elektronisch geregelten mechanischen Uhr eine lange Betriebszeit möglich.
  • (27) Da das Chopper-Signal mit einem kleinen Tastfaktor für die Chopper-Regelung während der Bremse-AUS-Regelperiode verwendet wird, wird die Ladungsspannung während der Bremse-AUS-Dauer erhöht.
  • (28) Die Änderung im Ausgangspegel des Ausgangs-QD, das heißt, die Schaltzeit zwischen der Bremse-EIN-Regelung und der Bremse-AUS-Regelung, ist mit dem Übergang des Chopper-Signals CH3 von EIN zu AUS synchronisiert. Impulse mit einer Hochspannungskomponente werden regelmäßig synchron mit dem Chopper-Signal CH§ des Generators 20 ausgegeben. Dieser Ausgang kann als Uhrfehlermessimpuls verwendet werden.
  • Wenn das Ausgangs-LBS und das Chopper-Signal CH3 nicht miteinander synchronisiert sind, erzeugt der Generator 20 eine Hochspannungskomponente bei der Änderung in dem Ausgangs-LBS, unabhängig von dem Chopper-Signal CH3 konstanter Periode. Aus diesem Grund müssen die "Impulse" in der Wellenform der Ausgangsspannung von dem Generator 20 nicht unbedingt eine konstante Periode haben und sind zur Verwendung als Uhrfehlermessimpuls nicht geeignet. Wenn jedoch die Synchronisierung garantiert ist, wie in dieser Ausführungsform, dienen die Impulse als Uhrfehlermessimpuls.
  • (29) Die fünfte Ausführungsform nutzt die zwei Arten einer Regelung: die regulierende Bremsregelung und die Zeigerstoppbremsregelung. Diese Regelungen erreichen verschiedene Bremsausübungsperioden durch Verwendung der Ausgänge des Auf/Abwärtszählers 54 und des zweiten Zählers 115, und verwenden gemeinsam die übrigen Blöcke, einschließlich der Synchronisierschaltung 70, des Chopper-Signalgenerators 80 und der Bremsschaltung 120. Die Komponentenanzahl und die Kosten der Uhr werden somit verringert.
  • Eine sechste Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird nun unter Bezugnahme auf 28 besprochen. Anstatt den ersten und zweiten Sollwert in dem Auf/Abwärtszähler 54 zu verwenden, führt die sechste Ausführungsform sowohl die regulierende Bremsregelung als auch die Zeigerstoppbremsregelung mit Hilfe eines einzigen Sollwerts aus.
  • Insbesondere ist in der sechsten Ausführungsform, wie in der ersten und vierten Ausführungsform, die Bremsschaltung 23 mit einem Transistor 233 als Schaltelement an den Generator 20 angeschlossen, und der Ausgang QD des Auf/Abwärtszählers 54 regelt die Bremsschaltung 23, um den Generator 20 zu regulieren.
  • Der Auf/Abwärtszähler 54 empfängt als seinen Aufwärtszähleingang und Abwärtszähleingang über die Synchronisierschaltung 70 das Rotationssignal FG1 des Rotationsdetektors 53, der aus dem Wellenform-Former 61 und dem monostabilen Multivibrator 62 konstruiert ist, beziehungsweise das Referenzsignal fs von dem Frequenzteiler 52 als Referenzsignalerzeugungsmittel.
  • Der Auf/Abwärtszähler 54 ist ein 4-Bit-Zähler. Der Auf/Abwärtszähler 54 ist mit vier Eingangsanschlüssen (voreingestellten Anschlüssen) A bis D bereitgestellt. Die Anschlüsse A bis C werden auf einen hohen Pegel gezogen, wodurch der Anfangswert (voreingestellte Wert) des Auf/Abwärtszählers 54 bei "7" eingestellt wird.
  • Eine Start- und Initialisierungsschaltung 90 ist an den Lasteingang des Auf/Abwärtszählers 54 angeschlossen. Die Start- und Initialisierungsschaltung 90 enthält eine Initialisierungsschaltung 91, die an den Kondensator 22 angeschlossen ist, um ein Systemrückstellsignal SR auszugeben, wenn Energie anfänglich zu dem Kondensator 22 geleitet wird, einen Frequenzteiler 92, der von dem Systemrückstellsignal RS zurückgestellt wird, um eine vorbestimmte Anzahl von Impulsen des Rotationssignals FG1 zu zählen, einen Flip-Flop 93, der von dem Systemrückstellsignal SR zurückgestellt wird, um das Taktsignal von dem Frequenzteiler 92 zu empfangen.
  • Der Frequenzteiler 92, der aus 4 Stufen von Flip-Flops gebildet ist, gibt ein Hochpegelsignal aus, wenn er 16 Impulse des Rotationssignals FG1 empfängt. Wenn 16 Impulse des Rotationssignals FG1 ab dem Eingang des Systemsrückstellsignals SR empfangen werden, gibt der Flip-Flip 92 ein Hochpegelsignal an den Lasteingang des Auf/Abwärtszählers 54 aus.
  • Da der Auf/Abwärtszähler 54 die Auf- und Abwärtseingänge für eine konstante Zeitdauer ab der Ausgabe des Systemrückstellsignals SR bis zum Übergang des Lasteingangs auf einen Hochpegel nicht annimmt, wird der Auf/Abwärtszähler 54 wird bei dem Zählwert "7" gehalten.
  • Der Auf/Abwärtszähler 54 ist mit 4 Bit-Ausgängen QA bis QD bereitgestellt. Der vierte Bit-Ausgang QD gibt ein Tiefpegelsignal aus, wenn der Zählwert 7 oder niedriger ist, und gibt ein Hochpegelsignal aus, wenn der Zählwert 8 oder höher ist. Der Ausgang QD ist an das Gate des N-Kanal- Transistors 233 in der Bremsschaltung 23 angeschlossen, die parallel zu dem Generator 20 angeschlossen ist. Wenn der Zählwert in einen Bereich von "8" bis "15" kommt, liefert der Ausgang QD ein Hochpegelsignal an das Gate des Transistors 23B. Der Transistor 233 wird eingeschalten, wodurch der Generator 20 kurzgeschlossen wird und daher eine Bremse an ihn angelegt wird.
  • Wenn der Zählwert in einen Bereich von "0" bis "7" fällt, gibt der Ausgang QD ein Tiefpegelsignal aus, das die Gate-Spannung des Transistors 233 senkt. Der Transistor 233 wird abgeschaltet, so dass der Generator 20 nicht gebremst wird. Da die Bremsschaltung 23 durch den Ausgang QD des Auf/Abwärtszählers 54 geregelt wird, dient der Auf/Abwärtszähler 54 auch als Bremsregelmittel 200. Zählwerte "8" bis "15", von den Zählwerten, die vom Auf/Abwärtszähler 54 ausgegeben werden, dienen als der erste und zweite Sollwert.
  • Anders als bei den vorhergehenden Ausführungsformen ist der Auf/Abwärtszähler 54 nicht mit den NAND-Gate 102 verbunden, wodurch verhindert wird, dass der Zählwert von dem Minimalwert "0" auf das Maximum "15" verschoben wird, oder von dem Maximalwert "15" auf den Minimalwert "0". Aus diesem Grund wechselt der Auf/Abwärtszähler zu dem Maximalwert "15", wenn ein Abwärtszählungseingangssignal weiter an den Auf/Abwärtszähler angelegt wird, wenn der Auf/Abwärtszähler den Minimalzählwert "0" liefert, und wechselt zu dem Minimalzählwert "0", wenn ein Aufwärtszählungseingangssignal weiter an den Auf/Abwärtszähler angelegt wird, wenn der Auf/Abwärtszähler den Maximalwert "15" liefert.
  • In der sechsten Ausführungsform geht der Zählwert, wie in der ersten Ausführungsform, auf "8" als Reaktion auf das Aufwärtszählungseingangssignal, das bei dem Zählwert "7" eingegeben wird, und der Ausgang QD wird ein Hochpegelsignal. Der Generator 20 wird in der regulierenden Bremsrege lung gebremst. Solange der Zählwert in einem Bereich von "8" bis "15" (erster Sollwert) liegt, wird der Generator 20 kontinuierlich gebremst.
  • Wenn das Abwärtszählungseingangssignal eingegeben wird, wodurch der Zählwert "7" oder niedriger (erster Sollwert) erhalten wird, wird der Ausgangs QD ein Tiefpegelsignal. Der Generator 20 wird aus der Bremse gelöst.
  • Die Zugfeder 1a wird entspannt, wobei sie ein geringeres Drehmoment ausgibt, und die Bremse-EIN-Zeit wird allmählich verkürzt, wie in 8 dargestellt ist. Die Drehzahl des Generators 20 wird annähernd die Referenzdrehzahl, selbst wenn keine Bremse angelegt wird.
  • Wenn überhaupt keine Bremse angelegt wird, wird das Abwärtszählungseingangssignal häufiger eingegeben und die Zählung fällt allmählich. Wenn der Zählwert auf "0" fällt und dann auf "15" wechselt, wird der Ausgang QD ein Hochpegelsignal, wodurch der Generator 20 in einen Bremsregelzustand gebracht wird. Die Bremse wird kontinuierlich angelegt, solange der Zählwert in einen Bereich von "8" bis "15" fällt. Wenn die Zugfeder 1a ein kleines Drehmoment ausgibt, bleibt der Zeiger bewegungslos. Der Zählwert in einem Bereich von "8" bis "15" dient als erster Sollwert für die regulierende Bremsregelung und zweiter Sollwert für die Zeigerstoppbremsregelung, und die zwei Regelungen werden in demselben Zählwertbereich ausgeführt. Welche Regelung ausgeführt wird, die regulierende Bremsregelung oder die Zeigerstoppbremsregelung, wird jedoch automatisch durch die Größe des Drehmoments der Zugfeder 1a bestimmt.
  • Wenn die Bremsregelung mit einem kleinen Drehmoment durch die Zugfeder 1a ausgeführt wird, ist der Zeiger bewegungslos oder bewegt sich mit sehr geringer Geschwindigkeit. Wenn der Benutzer auf den Zeiger 13 blickt, um nach der Zeit zu sehen, kann er leicht den langsam drehenden oder bewegungslosen Zeiger erkennen.
  • Sobald der Benutzer den langsam drehenden oder bewegungslosen Zeiger erkennt, zieht er die Zugfeder 1a auf, die ihrerseits das Drehmoment zu dem Generator 20 überträgt. Wenn der Generator 20 kontinuierlich im Bremse-EIN-Regelzustand ist, kann der Generator 20 weiterhin nicht funktionieren, auch nicht unter dem Drehmoment. In der sechsen Ausführungsform wird nur das 8 Hz Referenzsignal fs eingegeben, während das Rotationssignal FG1 nicht eingegeben wird, wodurch der Zählwert allmählich geändert wird, und innerhalb etwa 1 Sekunde wird der Bremse-AUS-Zustand erreicht (der Zählwert in einem Bereich von "7" bis "0"). In der Zwischenzeit kann der Generator 20 funktionieren. Wenn der Generator 20 arbeitet, so dass die Initialisierungsschaltung 91 das Systemrückstellsignal SR ausgibt, wird der Anfangszustand wieder erlangt. Während die Zeiteinstellung ausgeführt wird, wird wieder der normale Taktungszustand aufgenommen.
  • Die sechste Ausführungsform weist die Vorteile (12), (18) bis (23) auf, die auch durch die vierte Ausführungsform geboten werden. Die sechste Ausführungsform weist des Weiteren die folgenden Vorteile auf.
  • (30) Der Auf/Abwärtszähler 54 ist imstande, seinen Zählwert zwischen "0" und "15" zu ändern. Die Bremsregelung wird nicht nur ausgeführt, wenn ein Aufwärtszählungseingangssignal in den Auf/Abwärtszähler 54 eingegeben wird, während sein Anfangszählwert auf "7" gestellt ist, wodurch anschließend der Zählwert auf den ersten Sollwert steigt (in einem Bereich von "8" bis "15), sondern auch wenn ein Abwärtszählungseingangssignal in den Auf/Abwärtszähler 54 eingegeben wird, während sein Anfangszählwert auf "7" gestellt ist, wodurch sein Zählwert auf "0" fällt und dann zu dem zweiten Sollwert wechselt, nämlich den ersten Soll wert ("15" bis "8"). Der Auf/Abwärtszähler 54 dient somit sowohl als regulierendes Bremssignalerzeugungsmittel 210 als auch als Zeigerstopp-Bremssignalerzeugungsmittel 220. Somit werden die Anzahl an Komponenten und die Kosten der Uhr verringert.
  • (31) Wenn der Auf/Abwärtszähler 54 einen anderen Zählwert als den ersten (zweiten) Sollwert liefert, wird die Bremse automatisch gelöst. In dem gestoppten Zeigerzustand wird die Bremsenlösung in regelmäßigen Intervallen wiederholt und auf das Bremsenlösungsmittel 230, das in der ersten Ausführungsform verwendet wird, wird verzichtet. Diese Anordnung macht den separaten Bremslösungsvorgang unnötig und garantiert eine leichte Bedienung, während die Kosten der Uhr gesenkt werden.
  • Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die obengenannte Ausführungsform beschränkt und soll verschiedene Modifizierungen und äquivalente Anordnungen umfassen, die im Umfang der beiliegenden Ansprüche enthalten sind.
  • Der Auf/Abwärtszähler 54 verwendet einen 4-Bit-Auf/Abwärtszähler, aber es kann ein 3-Bit oder kleinerer Auf/Abwärtszähler oder 5-Bit oder größerer Auf/Abwärtszähler verwendet werden. Ein Zähler mit einer größeren Bitzahl erhöht den Zählbereich, wodurch ein größerer Bereich zum Speichern eines kumulativen Fehlers zur Verfügung steht. Dies ist besonders in der Regelung in dem unverriegelten Zustand unmittelbar nach dem Starten des Generators 20 nützlich. Mit einem Zähler mit geringerer Bitzahl ist der Bereich zum Speichern des kumulativen Fehlers schmal, aber da die Aufwärtszählung und Abwärtszählung im verriegelten Zustand wiederholt werden, funktioniert ein 1-Bit-Zähler, was zu einer Kostenreduktion der Uhr beiträgt.
  • Der besondere Zählwert "8" oder "12" dient als Schwellenwert. Als Alternative kann die Bremse überall in einem Bereich von "11" bis "15" angelegt werden. Vorzugsweise ist der Bereich der Bremsanlegung schmäler als der Bereich der Bremsenlösung. Abhängig von der Einstellung an der Uhr jedoch kann der Bereich der Bremsanlegung gleich dem Bereich der Bremsenlösung eingestellt werden. Der Bereich der Bremsenlösung (Bremse-AUS) kann weiter eingestellt sein als der Bereich der Bremsanlegung.
  • Der Bereich der Bremsanlegung enthält vorzugsweise den Maximal- oder Minimalwert (zum Beispiel "15" oder "0"). Wenn der Maximal- oder Minimalwert enthalten ist, können die Bremsregelsignale leicht unter Verwendung der Ausgänge QA bis QD des Auf/Abwärtszählers 54 gebildet werden. Die Konstruktion des Bremsregelmittels wird dadurch vereinfacht.
  • Das Zählmittel ist nicht auf den Auf/Abwärtszähler begrenzt. Das erste und zweite Zählmittel sind für das Referenzsignal fs und das Rotationssignal FG1 separat angeordnet. In einem solchen Fall muss das Vergleichsmittel (der Komparator) zum Vergleichen der Zählungen von den Zählmitteln separat angeordnet sein. Die Verwendung des Auf/Abwärtszählers 54 bietet in vorteilhafter Weise eine einfachere Konstruktion.
  • Die Verwendung der Start- und Initialisierungsschaltung 90 ist keine Voraussetzung, sondern ist bevorzugt, da der Energieerzeugung beim Starten des Generators 20 Priorität verliehen wird, wodurch das Rotationsregelmittel 50 schnell angetrieben werden kann. Die Konstruktion der Start- und Initialisierungsschaltung 90 ist nicht auf jene begrenzt, die in Verbindung mit den vorangehenden Ausführungsformen dargestellt ist.
  • Wie in der dritten und fünften Ausführungsform können die erste, zweite, vierte und sechste Ausführungsform eine Chopper-Regelung ausführen, in der der Chopper-Impuls den Bremssignalen hinzugefügt wird, die an die Transistoren 23A und 233 angelegt werden. Die Chopper-Steuerung ermöglicht die Erhöhung im Bremsmoment, während die erzeugte Energie über einem konstanten Pegel gehalten wird.
  • Die Konstruktion der Bremsschaltung 23, des Bremsregelmittels 200, der Synchronisierschaltung 70 und dergleichen ist nicht auf jene beschränkt, die in Verbindung mit den vorangehenden Ausführungsformen beschrieben wurde. Jede geeignete Konstruktion für diese Einheiten kann verwendet werden.
  • Das Bremsenlösungsmittel ist nicht auf jenes in den vorangehenden Ausführungsformen beschränkt. Es kann ein Bremsenlösungsknopf als externes Bedienungselement angeordnet sein. Ein Drücken des Knopfes löst die Bremse.
  • In der fünften Ausführungsform wird das Bremse-EIN und Bremse-AUS alle 4 Sekunden in der Zeigerstoppbremsregelung abgewechselt. Die Bremszeit zum Anlegen einer Bremse kann unter Berücksichtigung der mechanischen Last der Uhr und des Drehmoments der Zugfeder bestimmt werden und beträgt für gewöhnlich 2 bis 6 Sekunden.
  • In der vierten und fünften Ausführungsform liegt der erste Sollwert im Bereich von "12" bis "15" im Auf/Abwärtszähler 54. In der sechsten Ausführungsform liegt der erste Sollwert im Bereich von "8" bis "15". Der erste Sollwert (einschließlich des Falls, dass der erste Sollwert gleich der zweite Sollwert ist) kann abhängig von der Art der zu regulierenden Uhr und der Anzahl von Bits des Auf/Abwärtszählers 54 bestimmt werden. Wenn, wie in den vorangehenden Ausführungsformen, der Bereich der Bremsanlegung den Maximal- oder Minimalzählwert (zum Beispiel "15" oder "0") enthält, können die Bremssignale leicht unter Verwendung der Ausgänge QA bis QD des Auf/Abwärtszählers 54 gebildet werden. Die Konstruktion des Bremsregelmittels wird somit vereinfacht.
  • In der vierten und fünften Ausführungsform ist der zweite Sollwert, der sich vom ersten Sollwert unterscheidet, nicht auf "0" und "1" beschränkt.
  • Die Konstruktion des Auf/Abwärtszählers 54 ist nicht auf die bereits beschriebene beschränkt. Es ist wichtig, dass der Zähler 54 das Aufwärtszählungseingangssignal und das Abwärtszählungseingangssignal zählt und die Differenz zwischen beiden Zählwerten bestimmt.
  • Die erste bis dritte Ausführungsform können das regulierende Bremssignalerzeugungsmittel 210, das Zeigerstopp-Bremssignalerzeugungsmittel 220 und das Bremsenlösungsmittel 230 enthalten, das in der vierten bis sechsten Ausführungsform verwendet wird.
  • [Vorteile]
  • Gemäß dem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung weisen die elektronisch geregelte mechanische Uhr und das Regelverfahren für die Uhr eine schnell ansprechende, regulierende Regelung und ein kostengünstiges Design auf.
  • Gemäß dem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung machen die elektronisch geregelte mechanische Uhr und das Regelverfahren für die Uhr den Benutzer auf ein Nachgehen aufmerksam und tragen somit dazu bei, dass der Benutzer die Uhr nicht verwenden kann, ohne dies zu bemerken.

Claims (18)

  1. Elektronisch geregelte mechanische Uhr, umfassend eine mechanische Energiequelle (1a), einen Generator (20), der an die mechanische Energiequelle über ein Räderwerk (7 bis 11) angeschlossen ist und von der mechanischen Energiequelle angetrieben wird, um eine induzierte Leistung zum Zuführen elektrischer Energie zu erzeugen, einen Zeiger (13, 14), der an das Räderwerk angeschlossen ist, ein Rotationsregelmittel (56), das durch die elektrische Energie angetrieben wird, um die Rotationsperiode des Generators zu regeln, wobei das Rotationsregelmittel (56) ein Rotationsdetektionsmittel (53) zum Detektieren der Rotationsperiode des Generators und zum Ausgeben eines Rotationssignals (FG1), das der Rotationsperiode entspricht, umfasst, sowie ein Referenzsignalerzeugungsmittel (51) zum Generieren eines Referenzsignals (fs) auf der Basis eines Signals von einer Zeitreferenzquelle (51A), und gekennzeichnet dadurch, dass das Rotationsregelmittel des Weiteren umfasst: einen Auf/Abwärtszähler (54), in den eines von dem Rotationssignal und dem Referenzsignal als Aufwärtszählsignal eingegeben wird und das andere von dem Rotationssignal und dem Referenzsignal als Abwärtszählsignal eingegeben wird, wobei der Auf/Abwärtszähler so konfiguriert ist, dass er eine Differenz zwischen dem Rotationssignal und dem Referenzsignal von ± 2 Zählungen oder mehr zählt, und ein Bremsregelmittel (200), das zur Ausführung einer Regelung zum Fortsetzen einer Bremsung des Generators ausgebildet ist, während ein Wert des Auf/Abwärtszählers größer oder gleich einem vorbestimmten Zählwert ist, und den Generator nicht bremst, während ein Zählwert, der von dem Auf/Abwärtszählmittel bereitgestellt wird, geringer als der vorbestimmte Zählwert ist.
  2. Elektronisch geregelte mechanische Uhr nach Anspruch 1, wobei der Auf/Abwärtszähler mindestens drei Werte zählt und hält.
  3. Elektronisch geregelte mechanische Uhr nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, wobei das Rotationsregelmittel, während es anfänglich mit elektrischer Energie von dem Generator versorgt wird, das Bremsregelmittel in einem nicht betriebsbereiten Zustand hält, bis die Anzahl von Umdrehungen des Generators einen vorbestimmten Wert erreicht.
  4. Elektronisch geregelte mechanische Uhr nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, wobei ein bestimmter Schwellenwert in dem Auf/Abwärtszähler so eingestellt ist, dass die Bremsung des Generators eingeleitet oder gelöst wird, wenn die Zählung des Auf/Abwärtszählers den Schwellenwert kreuzt.
  5. Elektronisch geregelte mechanische Uhr nach Anspruch 4, wobei der Auf/Abwärtszähler in einem Bereich von ± 1 des Schwellenwerts eingestellt ist, wenn der Generator anfänglich elektrische Energie zu dem Auf/Abwärtszähler leitet.
  6. Elektronisch geregelte mechanische Uhr nach Anspruch 2, wobei der Auf/Abwärtszähler so eingestellt ist, dass ein Zählbereich, der sich über mehrere Zählungen erstreckt, in dem der Generator gebremst wird, schmäler ist als ein Zählbereich, in dem der Generator nicht gebremst wird.
  7. Elektronisch geregelte mechanische Uhr nach Anspruch 1, wobei das Bremsregelmittel zum Anlegen einer regu lierenden Bremse an den Generator ausgebildet ist, wenn die Rotationsperiode des Generators kürzer wird, wodurch die Zählung des Auf/Abwärtszählers veranlasst wird, einen ersten Sollwert zu erreichen, und eine Zeigerstoppbremse an den Generator anzulegen, wenn die Rotationsperiode des Generators länger als eine Referenzperiode wird, während keine Bremse an den Generator angelegt wird, wodurch die Zählung des Auf/Abwärtszählers veranlasst wird, einen zweiten Sollwert zu erreichen.
  8. Elektronisch geregelte mechanische Uhr nach Anspruch 7, wobei das Bremsregelmittel ein Bremslösungsmittel zum Lösen der Zeigerstoppbremse umfasst, und wobei die Zeigerstoppbremse, sobald sie ausgelöst ist, kontinuierlich angelegt wird, bis die Bremse von dem Bremsenlösungsmittel gelöst wird.
  9. Elektronisch geregelte mechanische Uhr nach Anspruch 8, wobei das Bremsenlösungsmittel die Zeigerstoppbremse abhängig von dem Betrieb eines externen Elements durch einen Benutzer löst.
  10. Elektronisch geregelte mechanische Uhr nach Anspruch 9, wobei das externe Betätigungsmittel eine Krone ist.
  11. Elektronisch geregelte mechanische Uhr nach einem der Ansprüche 7 bis 10, wobei das Bremsenlösungsmittel eine Langsamrotationsdetektionsschaltung zum Detektieren der Drehzahl des Generators, wenn die Drehzahl des Generators geringer als ein Sollwert wird, umfasst, und wobei das Bremsenlösungsmittel die Zeigerstoppbremse löst, wenn die Langsamrotationsdetektionsschaltung eine Drehzahl des Generators detektiert, die geringer als der Sollwert ist.
  12. Elektronisch geregelte mechanische Uhr nach einem der Ansprüche 8 bis 11, wobei das Bremsenlösungsmittel die Zeigerstoppbremse löst, wenn eine vorbestimmte Zeitdauer ab dem Moment verstrichen ist, zu dem die Zeigerstoppbremse angelegt wurde.
  13. Elektronisch geregelte mechanische Uhr nach Anspruch 7, wobei das Bremsregelmittel über eine Dauer, in der der Auf/Abwärtszähler den zweiten Sollwert angibt, eine Regelung durchführt, die zwischen einer vorbestimmten Dauer des Anlegens der Bremse und einer vorbestimmten Dauer des Lösens der Bremse abwechselt.
  14. Elektronisch geregelte mechanische Uhr nach Anspruch 7, wobei der zweite Sollwert gleich dem ersten Sollwert ist, und wobei die Bremsregelung für die regulierende Bremse durch das Bremsenregelmittel und die Bremsregelung für die Zeigerstoppbremse durch das Bremsenregelmittel miteinander identisch sind.
  15. Elektronisch geregelte mechanische Uhr nach Anspruch 14, wobei der Auf/Abwärtszähler zu der Maximalzählung wechselt, wenn ein weiterhin ein eingehendes Abwärtszählsignal an den Auf/Abwärtszähler angelegt wird, wenn der Auf/Abwärtszähler die Minimalzählung angibt, und zu der Minimalzählung wechselt, wenn ein weiterhin ein eingehenden Aufwärtszählsignal an den Auf/Abwärtszähler angelegt wird, wenn der Auf/Abwärtszähler die Maximalzählung angibt.
  16. Regelverfahren für eine elektronisch geregelte mechanische Uhr, umfassend eine mechanische Energiequelle, einen Generator, der an die mechanische Energiequelle über ein Räderwerk angeschlossen ist und von der mechanischen Energiequelle angetrieben wird, um eine induzierte Leistung zum Zuführen elektrischer Energie zu erzeugen, einen Zeiger, der an das Räder werk angeschlossen ist, ein Rotationsregelmittel, das durch die elektrische Energie angetrieben wird, um die Rotationsperiode des Generators zu regeln, wobei das Verfahren dadurch gekennzeichnet ist, dass es die folgenden Schritte umfasst: Zählen einer Differenz, die ± zwei Zählungen oder mehr betragen kann, zwischen einem Rotationssignal, das in Übereinstimmung mit der Rotationsperiode des Generators ausgegeben wird, und einem Referenzsignal auf der Basis eines Signals von einer Zeitreferenzquelle, und Ausführen einer Regelung zum Fortsetzen einer Bremsung des Generators, während die Differenz größer oder gleich einem vorbestimmten Zählwert ist, und nicht Bremsen des Generators, während die Differenz kleiner als der vorbestimmte Zählwert ist.
  17. Regelverfahren für eine elektronisch geregelte mechanische Uhr nach Anspruch 16, wobei das Verfahren den Schritt des Bereitstellens eines Auf/Abwärtszählers zur Ausführung der Zählfunktion umfasst.
  18. Regelverfahren für eine elektronisch geregelte mechanische Uhr nach Anspruch 16 oder 17, wobei eine regulierende Bremse an den Generator angelegt wird, wenn die Rotationsperiode des Generators kürzer wird, wodurch die Zählung des Auf/Abwärtszählers veranlasst wird, einen ersten Sollwert zu erreichen, und eine Zeigerstoppbremse an den Generator angelegt wird, wenn die Rotationsperiode des Generators länger als eine Referenzperiode wird, während keine Bremse an den Generator angelegt wird, wodurch die Zählung des Auf/Abwärtszählers veranlasst wird, einen zweiten Sollwert zu erreichen.
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