JP2001042061A

JP2001042061A - 時計装置

Info

Publication number: JP2001042061A
Application number: JP21295299A
Authority: JP
Inventors: Shunichi Makuta; 俊一幕田; Akira Yoshino; 吉野　　彰
Original assignee: Rhythm Watch Co Ltd
Current assignee: Rhythm Watch Co Ltd
Priority date: 1999-07-27
Filing date: 1999-07-27
Publication date: 2001-02-16
Anticipated expiration: 2019-07-27
Also published as: JP3616280B2

Abstract

(57)【要約】【課題】指針位置を精度高く検出することができ、姿勢
差等が安定してから位置を決定でき、指針位置のずれを
防止できる時計装置を提供する【解決手段】帰零動作時に、（１）最初に分針２０２お
よび時針２０３とも同時に早送りして後述する接点スイ
ッチ１１６，１２６がオンになる位置を検出し、（２）
次に、分針２０２のみ（１）で検出した位置から３６０
°目の少し手前（たとえば６ステップ前）までモータパ
ルスＰＬ１とＰＬ２を出力して早送りし、その後は低速
で１ステップずつ送り（回転させ）、接点スイッチ１１
６がオンになる位置を再度検出し、これを複数回繰り返
し、最後に接点スイッチ１１６がオンになる位置から１
ステップ以上送った位置で停止させ、（３）次に、時針
２０３について、上記（２）と同様の動作を行う制御回
路１４を設ける。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、正転および逆転可
能なパルスモータを用いて時針および分針を各々個別に
駆動するたとえば電波信号を受けて時刻修正を行う電波
修正時計等の時計装置に係り、特に正時等の原点サーチ
を行う回路の改良に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】電波修正時計は、たとえば日本標準時を
高精度で伝える長波（４０ｋＨｚ）の標準電波を受信
し、受信信号に基づいて、いわゆる帰零などを行う機能
を有している。そして、帰零の際、指針の位置を正確に
正時に合わせるなどのため、指針位置検出装置が設けら
れている。

【０００３】この種の電波修正時計は、標準電波を受信
する受信系回路と、受信信号に基づいて指針駆動系を駆
動して時刻修正を行う制御回路とを内蔵しており、時刻
修正モードとしては、たとえば初期状態で時刻データの
無い初期修正モードと通常修正モードを有している。

【０００４】初期修正モードにおいては、たとえば電波
修正時計を購入し、屋内の所定の箇所に載置するに際
し、まず時計の所定の位置に電池が挿入されセットされ
る。次に、初期の針合わせとして、指針位置検出並びに
帰零動作が行われる。帰零動作が完了すると、受信回路
による標準電波の受信が開始され、この受信電波が制御
回路に入力される。

【０００５】制御回路では、入力した受信電波に基づい
て時刻へのデコード動作が行われる。デコードの結果、
時刻化が可能である場合には、指針位置がデコードした
時刻コードに応じた位置に修正され、初期修正モードが
終了し、通常修正モードへ移行する。

【０００６】一方、時刻化が不可能である場合には指針
位置の修正が行われず、その旨が、たとえば時計本体に
設けられた報知手段としてのＬＥＤ等を点灯させて、ユ
ーザーに報知される。

【０００７】通常修正モードでは、初期修正モードで指
針位置の修正を行った後、指針位置が受信した電波信号
の時刻コードに応じた位置に修正される。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上述した電
波修正時計の場合、指針により時刻を表示するアナログ
表示機能のみを有しているが、このアナログ電波修正時
計には、秒針、分針、時針のいわゆるアナログ３針の電
波修正時計の他に、分針および時針のアナログ２針の電
波修正時計がある。

【０００９】このアナログ２針の電波修正時計において
は、文字盤の裏面側にバネ接点を有する接点スイッチが
配置されており、起動時にはこの接点スイッチと時
（分）針車に設けられた原点指標部との協働により原点
位置を検出し、時（分）針軸の回転基準位置を定める原
点サーチを行うための指針位置検出回路が設けられてい
る。

【００１０】この指針位置検出回路の原点サーチでは、
分針用ステッピングモータおよび時針用ステッピングモ
ータの両モータを、図１５（ａ），（ｂ）に示すような
モータパルスにより高速回転させて行っている。

【００１１】ところが、上述した従来の指針位置検出回
路では、できるだけ短時間で位置検出を行うために２つ
のモータを高速で回転させていることから、ムーブメン
トのばらつきによって、図１５に示すように、モータパ
ルスのオフ区間を過ぎてから、接点スイッチがオンとな
り、次のモータパルス出力後に接点入力を検出する場合
があり、その結果、停止位置が１〜数ステップ分ずれる
ことがある。これを避けるために、オフ区間を十分長く
してモータを低速で回転させると、指針位置検出に時間
がかかり過ぎる欠点がある。

【００１２】また、分針用ステッピングモータおよび時
針用ステッピングモータの両モータを同時に回転させる
ために、パイプの摩擦等で互いに影響を受けることがあ
る。さらに、姿勢差等が安定する前に位置を決定してし
まう。さらにまた、接点スイッチがオンする位置が不安
定で、指針位置がずれやすい等の不利益がある。

【００１３】本発明は、かかる事情に鑑みてなされたも
のであり、その目的は、指針位置を精度高く検出するこ
とができ、姿勢差等が安定してから位置を決定でき、指
針位置のずれを防止できる時計装置を提供することにあ
る。

【００１４】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明は、ステッピングモータを含む分針駆動系お
よび時針駆動系を有し、時刻修正時、上記分針駆動系お
よび時針駆動系をパルス駆動して帰零動作を行う時計装
置であって、分針車に設けられた第１の原点指標部と、
時針車に設けられた第２の原点指標部と、上記分針車の
第１の原点指標部と協働して原点を検出し、検出信号を
出力する第１の原点検出手段と、上記時針車の第２の原
点指標部と協働して原点を検出し、検出信号を出力する
第２の原点検出手段と、時刻修正指示を受けると、上記
分針駆動系および時針駆動系を早送りして上記第１およ
び第２の原点検出手段による検出信号が入力される位置
を検出する第１の処理と、次に上記分針駆動系のみ上記
検出位置から１回転する手前までパルス信号により早送
りし、その後は早送り時より低速で回転させ、上記第１
の原点検出手段による検出信号が入力される位置を検出
する第２の処理と、次に、上記時針駆動系のみ上記検出
位置から１回転する手前までパルス信号により早送り
し、その後は早送り時より低速で回転させ、上記第２の
原点検出手段による検出信号が入力される位置を検出す
る第３の処理とを行う制御回路とを有する。

【００１５】また、本発明では、上記制御回路は、上記
第２処理および第３の処理のうち少なくとも一方を、複
数回繰り返す。

【００１６】また、本発明では、上記制御回路は、上記
第２処理および第３の処理をそれぞれ行った後、検出信
号が入力される位置から１ステップ以上送った位置で上
記分針駆動系および時針駆動系を停止させる。

【００１７】また、本発明では、上記制御回路は、上記
第２処理および第３の処理のうち少なくとも一方を、複
数回繰り返し、最後に検出信号が入力される位置から１
ステップ以上送った位置で上記分針駆動系および時針駆
動系をそれぞれ停止させる。

【００１８】本発明によれば、時刻修正指示を受ける
と、制御回路では、まず、第１の処理において分針駆動
系および時針駆動系が早送りされ、第１および第２の原
点検出手段による検出信号が入力される位置が検出され
る。次に、第２の処理において、分針駆動系のみ第１の
処理の検出位置から１回転する手前までパルス信号によ
り早送りされ、その後は早送り時より低速でたとえば１
ステップずつ回転され、第１の原点検出手段による検出
信号が入力される位置が検出される。そして、たとえば
これが複数回繰り返され、最後に検出信号が入力される
位置から１ステップ以上送った位置で停止される。次
に、第３の処理において、時針駆動系のみ第１の処理の
検出位置から１回転する手前までパルス信号により早送
りされ、その後は早送り時より低速でたとえば１ステッ
プずつ回転され、第２の原点検出手段による検出信号が
入力される位置が検出される。そして、たとえばこれが
複数回繰り返され、最後に検出信号が入力される位置か
ら１ステップ以上送った位置で停止される。

【００１９】

【発明の実施の形態】図１は本発明に係る時計装置とし
ての電波修正時計の信号処理系回路の一実施形態を示す
ブロック構成図、図２は本発明に係る２針電波修正時計
の指針位置検出装置の一実施形態の全体構成を示す断面
図、図３は本発明に係る２針電波修正時計の指針位置検
出装置の要部の平面図である。

【００２０】図１において、１０は信号処理系回路、１
１は標準電波信号受信系、１２はリセット／強制受信ス
イッチ、１３は発振回路、１４は制御回路、１５はドラ
イブ回路、１６は報知手段としての発光素子、１７はバ
ッファ回路、１８は波形整形回路、１００は時計本体、
１１０は分針駆動系、１２０は時針駆動系、Ｖ_CCは電源
電圧、Ｃ₁〜Ｃ₃はキャパシタ、Ｒ₁，Ｒ₂は抵抗素子
をそれぞれ示している。

【００２１】また、図４は時計本体１００の外観を示す
図で、図中、２０１は文字盤、２０２は分針、２０３は
時針をそれぞれ示している。

【００２２】標準電波信号受信系１１は、アンテナ部１
１ａ、および受信回路１１ｂにより構成されている。

【００２３】受信回路１１ｂは、たとえば受信用ＲＦア
ンプ、検波回路、整流回路、積分回路を含み、アンテナ
部１１ａで形成された並列共振回路で受信された標準時
刻電波信号Ｓ１を、受信用ＲＦアンプ、検波回路、整流
回路、積分回路を通して、図７（ｂ）に示すような標準
時刻電波信号Ｓ１のベースバンド信号に変換してパルス
信号Ｓ１１として制御回路１４に入力させる。

【００２４】なお、標準電波信号受信系１１で受信され
る、日本標準時を高精度で伝える長波（４０ｋＨｚ）の
標準電波は、図５（ａ）に示すような形態で送られてく
る。具体的には、「１」信号の場合には１秒（ｓ）の間
に５００ｍｓ（０．５ｓ）だけ４０ｋＨｚの信号が送ら
れ、「０」信号の場合には１秒（ｓ）の間に８００ｍｓ
（０．８ｓ）だけ４０ｋＨｚの信号が送られ、「Ｐ」信
号の場合には１秒（ｓ）の間に２００ｍｓ（０．２ｓ）
だけ４０ｋＨｚの信号が送られてくる。受信状態が良好
な場合には、長波受信回路１１ｂからは図５（ｂ）に示
すように、４０ｋＨｚの有無に応じたパルス信号として
信号Ｓ１１が制御回路１４に出力される。

【００２５】図６は、標準時刻電波信号の時刻コードの
一例を示している。現在の日本の長波標準電波は、郵政
省通信総合研究所（ＣＲＬ）の運用のもとで、福島県よ
り送信されており、送信情報は、分・時・１月１日から
の積算日となっている。

【００２６】時刻データの送信は、１ｂｉｔ／秒で１分
間を１フレームとしており、このフレーム内に前述した
分・時・１月１日からの積算日の情報がＢＣＤコードで
提供されている。また送信されるデータは、０・１の他
にＰコードというマーカーが含まれており、このＰコー
ドは１フレームに数カ所あり、正分（０秒）、９秒、１
９秒、２９秒、３９秒、４９秒、５９秒に現れる。この
Ｐコードが続けて現れるのは１フレーム中１回で５９
秒、０秒の時だけで、この続けて現れる位置が正分位置
となる。つまり分・時データなどの時刻データはこの正
分位置を基準としてフレーム中の位置が決まっているた
めこの正分位置の検出を行わないと時刻データを取り出
すことはできない。

【００２７】次に、長波標準電波について説明する。

【００２８】現在の標準電波は以前（実験局当時）の送
信データに加え、年下２桁、曜、分パリティ、時パリテ
ィ、サマータイム導入の際に使用予定である予備ビッ
ト、うるう秒が追加された（図６（ａ）参照）。また、
毎時１５分、４５分には電波の送信を中断する停波情報
も付加された（図６（ｂ）参照）。以下にこれら新設さ
れた情報のうち、特に予備ビット、うるう秒情報、停波
情報について説明する。

【００２９】予備ビットは表１に示される如く、ＳＵ
１、ＳＵ２を使用する。これらは将来の情報拡張のため
に用意されたものである。サマータイム情報でこのビッ
トが活用されるときは、ＳＵ１＝ＳＵ２＝０では「６日
以内に夏時間への変更無し」、ＳＵ１＝１・ＳＵ２＝０
では「６日以内に夏時間への変更有り」、ＳＵ１＝０・
ＳＵ２＝１では「夏時間実施中」、ＳＵ１＝ＳＵ２＝１
では「６日以内に夏時間終了」となるような情報形態と
なっている。夏時間への切り替わりについては日本では
まだサマータイムが導入されておらず、未だ不明の状態
であるが欧州のサマータイムの切り替わりを見ると、夜
中のうちに行っている場合が多い。

【００３０】

【表１】

【００３１】次にうるう秒は表２に示される如く、ＬＳ
１、ＬＳ２の２ビットを使用し、ＬＳ１＝ＬＳ２＝０で
は「１ヶ月以内にうるう秒の補正を行わない」、ＬＳ１
＝１・ＬＳ２＝０では「１ヶ月以内に負のうるう秒（削
除）あり」つまり１分間が５９秒となり、ＬＳ＝ＬＳ＝
１では「１ヶ月以内に正のうるう秒（挿入）あり」つま
り１分間が６１秒となるような情報形態となっている。
うるう秒の補正のタイミングは既に決められており、Ｕ
ＴＣ時刻の１月１日もしくは７月１日の直前に行われる
ことになっている。よって、日本時間（ＪＴＣ）では１
月１日もしくは７月１日午前９：００直前に行われるこ
とになる。

【００３２】

【表２】

【００３３】停波情報は表３の（ａ）、（ｂ）、（ｃ）
に示される如く、ＳＴ１、ＳＴ２、ＳＴ３、ＳＴ４、Ｓ
Ｔ５、ＳＴ６を使用し、ＳＴ１・ＳＴ２・ＳＴ３で停波
開始予告、ＳＴ４で停波時間帯予告、ＳＴ５・ＳＴ６で
停波期間予告の停波情報を提供する。まず停波開始予告
について説明すると、ＳＴ１＝ＳＴ２＝ＳＴ３＝０では
「停波予定無し」、ＳＴ１＝ＳＴ２＝０・ＳＴ３＝１で
は「７日以内に停波」、ＳＴ１＝０・ＳＴ２＝１・ＳＴ
３＝０では「３から６日以内に停波」、ＳＴ１＝０・Ｓ
Ｔ２＝ＳＴ３＝１では「２日以内に停波」、ＳＴ１＝１
・ＳＴ２＝ＳＴ３＝０では「２４時間以内に停波」、Ｓ
Ｔ１＝１・ＳＴ２＝０・ＳＴ３＝１では「１２時間以内
に停波」、ＳＴ１＝ＳＴ２＝１・ＳＴ３＝０では「２時
間以内に停波」となっている。次に停波時間帯予告は、
ＳＴ４＝１では「昼間のみ」、ＳＴ４＝０では「終日、
または停波予定無し」である。次に停波期間予告は、Ｓ
Ｔ５＝ＳＴ６＝０では「停波予定無し」、ＳＴ５＝０・
ＳＴ６＝１では「７日以上停波、または期間不明」、Ｓ
Ｔ５＝１・ＳＴ６＝０では「２から６日以内で停波。Ｓ
Ｔ５＝ＳＴ６＝１では「２日未満で停波」となってい
る。

【００３４】

【表３】

【００３５】以上、郵政省通信総合研究所（ＣＲＬ）が
運用管理している長波の標準時刻情報を含む電波による
送信情報については詳述した如く、標準時刻情報以外に
予備ビットによる情報、うるう秒情報、停波情報も送信
情報に含まれる。

【００３６】リセット／強制受信スイッチ１２は、制御
回路１４の各種状態を初期状態に戻すときにオンにされ
る。このリセット／強制受信スイッチ１２がオンされた
とき、または図示しない電池をセットしたときに本電波
修正時計は、たとえば標準時刻電波信号を強制的に受信
して修正を行う修正モードになる。

【００３７】発振回路１３は、水晶発振器ＣＲＹおよび
キャパシタＣ₂，Ｃ₃により構成され、所定周波数の基
本クロックを制御回路１４に供給する。

【００３８】制御回路１４は、図示しない分針カウン
タ、モータパルスカウンタ、標準分カウンタ等を有して
おり、標準電波信号受信系１１によるパルス信号Ｓ１１
を受けて、受信した標準電波信号の受信状態があらかじ
め決められた基準範囲と比較し、受信状態が基準範囲内
にある場合には、制御信号ＣＴＬ_1,ＣＴＬ₂をバッファ
１７を介して、分針用のステッピングモータ１１１およ
び時針用のステッピングモータ１２１に出力するととも
に、波形整形回路１８の出力信号Ｓ１８ａ，Ｓ１８ｂを
入力して指針位置の初期設定をし、受信状態が基準範囲
内にない場合には、制御信号ＣＴＬ_1,ＣＴＬ₂を出力せ
ずに、ドライブ信号ＤＲ₁をドライブ回路１５に出力し
て、報知手段としての発光素子１６を発光させてユーザ
ーに電波受信がほとんどできない旨を報知させる。

【００３９】また、受信状態が基準範囲内にある場合に
指針位置を検出した後、受信した電波信号をデコード
し、デコードの結果、時刻化が可能である場合には、発
振回路１３による基本クロックに基づいて各種カウンタ
のカウント制御等を行い、制御信号ＣＴＬ_1,ＣＴＬ₂を
バッファ１７を介して分針用のステッピングモータ１１
１および時針用のステッピングモータ１２１に出力して
回転制御を行うことにより時刻修正制御を行う。一方、
デコードの結果、時刻化が不可能である場合には、制御
信号ＣＴＬ_1,ＣＴＬ₂を出力せずに、ドライブ信号ＤＲ
₁をドライブ回路１５に出力して、報知手段としての発
光素子１６を発光させてユーザーに電波受信が良好でな
い旨を報知させる。これにより、初期修正モードの動作
を完了させる。

【００４０】また、制御回路１４は、初期修正モードの
動作を完了させた後、通常修正モードの制御を行う。通
常修正モードにおいては、初期修正モード時の帰零動作
後と同様の動作を行う。具体的には、受信した電波信号
をデコードし、デコードの結果、時刻化が可能である場
合には、発振回路１３による基本クロックに基づいて各
種カウンタのカウント制御等を行い、制御信号ＣＴＬ_1,
ＣＴＬ₂をバッファ１７を介して分針用のステッピング
モータ１１１および時針用のステッピングモータ１２１
に出力して回転制御を行うことにより時刻修正制御を行
う。一方、デコードの結果、時刻化が不可能である場合
には、制御信号ＣＴＬ_1,ＣＴＬ₂を出力せずに、ドライ
ブ信号ＤＲ₁をドライブ回路１５に出力して、報知手段
としての発光ダイオード１６を発光させてユーザーに電
波受信が良好でない旨を報知させる。

【００４１】なお、帰零動作時に制御回路１４から出力
される制御信号ＣＴＬ₁，ＣＴＬ₂は、図７に示すよう
に、それぞれモータパルスＰＬ１とＰＬ２、並びにＰＬ
３とＰＬ４により構成されている。各モータパルスのパ
ルス幅はたとえば２４ｍｓで、モータパルスＰＬ１とＰ
Ｌ２（ＰＬ３とＰＬ４）が交互に出力するが、そのパル
ス間には４ｍｓのオフ区間を設けている。これにより、
制御回路１４は、モータ１１１，１２１を高速回転させ
る。そして、指針位置検出を行う場合、制御回路１４
は、次の手順で行う。（１）第１の処理として、最初に分針２０２および時針
２０３とも同時に早送りして後述する接点スイッチ１１
６，１２６がオンになる位置を検出する。（２）次に、第２の処理として、分針２０２のみ（１）
で検出した位置から３６０°目の少し手前（たとえば６
ステップ前）までモータパルスＰＬ１とＰＬ２を出力し
て早送りし、その後は低速で１ステップずつ送り（回転
させ）、接点スイッチ１１６がオンになる位置を再度検
出する。これを複数回繰り返し、最後に接点スイッチ１
１６がオンになる位置から１ステップ以上送った位置で
停止させる。（３）次に、第３の処理として、時針２０３について、
上記（２）と同様の動作を行う。

【００４２】また、上記の説明では、受信状態が基準範
囲外にあると判別するときは、電波が弱かったり、ノイ
ズが多いときである。電波が非常に弱い場合には、図５
（ｃ）に示すように、数個の信号分、ローレベル（Ｌ）
かハイレベル（Ｈ）のままになる。また、ノイズが多い
ときは、時刻電波と無関係にレベルが変化する。これら
の状態にある信号Ｓ１１を、たとえば１０秒に２回ある
いはそれ以上受けたときには、受信状態が基準範囲外に
あると判別する。具体的には、たとえば１０秒程度を検
出時間として、時間内においてレベルの変化が１秒以内
に検出されなかったとき、および検出したパルス幅が
０．８、０．５、０．２秒近辺でなかったときをＮＧと
して、ＮＧが２回以上発生したときには受信不可と判断
する。

【００４３】ドライブ回路１５はｐｎｐ型トランジスタ
Ｑ１および抵抗素子Ｒ₁，Ｒ₂により構成されている。
トランジスタＱ１のベースが抵抗素子Ｒ₁を介して制御
回路１４のドライブ信号ＤＲ₁の出力ラインに接続さ
れ、コレクタが抵抗素子Ｒ₂を介して発光ダイオードか
らなる発光素子１６のカソードに接続され、エミッタが
電源電圧Ｖ_CCの供給ラインに接続されている。そして、
発光素子１６のカソードが接地されている。すなわち、
発光素子１６は、制御回路１４からローレベルのドライ
ブ信号ＤＲ ₁が出力されたときに発光するようにドライ
ブ回路１５に接続されている。

【００４４】また、波形整形回路１８は、接点スイッチ
１１６，１２６がオンになったことを示す検出信号をロ
ーアクティブの接点入力信号Ｓ１８ａ，Ｓ１８ｂとして
制御回路１４に出力する。

【００４５】次に、２針電波修正時計のムーブメントお
よび指針位置検出系の具体的な構成について、図３、図
４、図８に関連付けて説明する。

【００４６】時計本体１００は、図２に示すように、下
板１０１と上板１０２とで形成される空間内のほぼ中央
部に中板１０３が配設され、空間内の下板１０１、中板
１０３、上板１０２の所定の位置に対して、分針駆動系
１１０、および時針駆動系１２０が固定あるいは軸支さ
れている。

【００４７】分針駆動系１１０は、分針用ステッピング
モータ１１１、第１の４番車１１２、第１の３番車１１
３、および分針車１１４により構成されている。分針用
ステッピングモータ１１１は、ステータ１１１ａが下板
１０１に載置され、ロータ１１１ｂが下板１０１と上板
１０２とに軸支されており、バッファ回路１７を介して
入力される制御回路１４の出力制御信号ＣＴＬ₁、すな
わちモータパルスＰＬ１，ＰＬ２に基づいて回転方向、
回転角度および回転速度が制御される。この場合、制御
信号ＣＴＬ₁は制御回路１４により１０秒で１ステップ
となるように供給される。

【００４８】第１の４番車１１２は、下板１０１および
上板１０２に軸支され、輪歯部分が分針用ステッピング
モータ１１１のロータ１１１ｂと噛合されて、ロータ１
１１ｂの回転速度を所定速度に減速させる。

【００４９】第１の３番車１１３は、下板１０１および
上板１０２に軸支され、輪歯部分が第１の４番車１１２
のカナ部と噛合されて、第１の４番車１１２の回転速度
を所定速度に減速させる。

【００５０】分針車１１４は、その軸部の一端が上板１
０２に軸支され、他端側は中板１０３を下板１０１側に
貫通し、輪歯部分が第１の３番車１１３のカナ部と噛合
されて、その他端側には分針パイプ１１４ａが圧入され
ている。分針車１１４は、６０分に１回転するように構
成されており、また、分針車１１４は、いわゆるスリッ
プ機構を備えている。

【００５１】そして、図２、図３、および図８に示すよ
うに、分針車１１４の下板１０１と対向する面の所定の
位置に、指針位置を検出するための原点指標部１１５が
形成されている。また、原点指標部１１５との協働によ
り原点位置を検出するための接点スイッチ１１６が上板
１０２側に設けられている。接点スイッチ１１６は、図
３に示すように、原点指標部１１５と協働していないと
きには、互いに平行し非接触状態にある、第１の原点検
出手段としてのＬ字状固定接点１１６ａと平板状可動子
１１６ｂを有している。

【００５２】指針位置を検出するときには、分針車１１
４の時計回り方向への回転（正転）、あるいは反時計回
り方向への回転（反転）に伴い、原点指標部１１５の側
面に接点スイッチ１１６の弾性を有する可動子１１６ｂ
が当接する。可動子１１６ｂは、原点指標部１１５に対
する当接状態を保持したまま摺動し、分針車１１４の回
転に伴い固定接点１１６ａから離れる方向に撓むが、原
点位置近傍になって原点指標部１１５に対する当接状態
が解除される。これにより、可動子１１６ｂは、当接状
態解除時の付勢力により固定接点１１６ａと接触する。
固定接点１１６ａと可動子１１６ｂとが接触状態にある
と、接点スイッチ１１６はオンとなり、このオン状態が
たとえばローレベルの接点入力信号Ｓ１８ａとして制御
回路１４に入力される。制御信号１４では、接点入力信
号Ｓ１８ａの入力に伴い制御信号ＣＴＬ₁（ＰＬ１，Ｐ
Ｌ２）の出力が停止されて、実際には１ステップ分回転
させた状態で分針用ステッピングモータ１１１の回転が
停止される。

【００５３】時針駆動系１２０は、時針用ステッピング
モータ１２１、第２の４番車１２２、第２の３番車１２
３、および時針車１２４により構成されている。

【００５４】時針用ステッピングモータ１２１は、ステ
ータ１２１ａが下板１０１に載置され、ロータ１２１ｂ
が下板１０１と上板１０２とに軸支されており、バッフ
ァ回路１７を介して入力される制御回路１４の出力制御
信号ＣＴＬ₂（ＰＬ３，ＰＬ４）に基づいて回転方向、
回転角度および回転速度が制御される。この場合、制御
信号ＣＴＬ₂は制御回路１４により２分で１ステップと
なるように供給される。

【００５５】第２の４番車１２２は、下板１０１および
上板１０２に軸支され、輪歯部分が時針用ステッピング
モータ１２１のロータ１２１ｂと噛合されて、ロータ１
２１ｂの回転速度を所定速度に減速させる。

【００５６】第２の３番車１２３は、下板１０１および
上板１０２に軸支され、輪歯部分が第２の４番車１２２
のカナ部とと噛合されて、第２の４番車１２２の回転速
度を所定速度に減速させる。

【００５７】時針車１２４は、中央部に貫通口が形成さ
れた略Ｔ字形状をなし、輪歯部分が時計本体１００内に
配設され、輪歯部分が第２の３番車１２３のカナ部と噛
合されて、時針パイプ１００ａは下板１０１を貫通して
時計の文字板側に突出しており、その先端には図示しな
い時針が取り付けられる。時針車１２４は、１時間で３
０°回転し、１２時間で１回転するように構成されてお
り、また、上述したように貫通口１２４ａには分針パイ
プ１１４ａが貫挿されている。

【００５８】また、図２、図３、および図８に示すよう
に、時針車１２４の下板１０１と対向する面の所定の位
置に、指針位置を検出するための原点指標部１２５が形
成されている。また、原点指標部１２５との協働により
原点位置を検出するための接点スイッチ１２６が下板１
０１側に設けられている。接点スイッチ１２６は、図３
に示すように、原点指標部１２５と協働していないとき
には、互いに平行し非接触状態にある第２の原点検出手
段としてのＬ字状固定接点１２６ａと平板状可動子１２
６ｂを有している。

【００５９】指針位置を検出するときには、分針車１１
４の場合と同様に行われる。すなわち、時針車１２４の
時計回り方向への回転（正転）、あるいは反時計回り方
向への回転（反転）に伴い、原点指標部１２５の側面に
接点スイッチ１２６の弾性を有する可動子１２６ｂが当
接する。可動子１２６ｂは、原点指標部１２５に対する
当接状態を保持したまま摺動し、分針車１２４の回転に
伴い固定接点１２６ａから離れる方向に撓むが、原点位
置近傍になって原点指標部１２５に対する当接状態が解
除される。これにより、可動子１２６ｂは、当接状態解
除時の付勢力により固定接点１２６ａと接触する。固定
接点１２６ａと可動子１２６ｂとが接触状態にあると、
接点スイッチ１２６はオンとなり、このオン状態がたと
えばローレベルの接点入力信号Ｓ１８ｂとして制御回路
１４に入力される。制御信号１４では、接点入力信号Ｓ
１８ｂの入力に伴い制御信号ＣＴＬ₂（ＰＬ３，ＰＬ
４）の出力が停止されて、実際には１ステップ分回転さ
せた状態で時針用ステッピングモータ１２１の回転が停
止される。

【００６０】次に、上記構成による動作を、制御回路１
４における制御動作を中心に、図９〜図１４を参照しな
がら説明する。

【００６１】たとえばユーザーによりリセット／強制受
信スイッチ１２がオンされると、制御回路１４におい
て、各種状態が初期状態に戻される。そして、図９に示
すように、大別して高速帰零ステップ（ＳＴ１）と精度
出しステップ（ＳＴ２）からなる指針位置検出動作が行
われる。

【００６２】まず、高速帰零ステップＳＴ１では、図１
０に示すように、制御回路１４で、逆転防止用モータパ
ルスがバッファ１７を介して分針用ステッピングモータ
１１１、および時針用ステッピングモータ１２１に出力
される（ＳＴ１０１）。次に、制御回路１４で、モータ
パルスＰＬ１，ＰＬ２、ＰＬ３，ＰＬ４がセットされ、
バッファ１７を介して分針用ステッピングモータ１１
１、および時針用ステッピングモータ１２１に出力され
る（ＳＴ１０２，ＳＴ１０３）。そして、モータパルス
を出力してから２４ｍｓが経過したか否かの判別が行わ
れ（ＳＴ１０４）、経過したならばモータパルスＰＬ
１，ＰＬ２、ＰＬ３，ＰＬ４の出力が停止される（ＳＴ
１０５）。次に、極性を反転させ（ＳＴ１０６）、４ｍ
ｓが経過したか否かの判別が行われ（ＳＴ１０７）、経
過したならば接点スイッチ１１６，１２６がオンし、波
形整形回路１８による接点入力信号Ｓ１８ａ，Ｓ１８ｂ
をアクティブのローレベルで入力したか否かの判別が行
われる。そして、ステップＳＴ１０８で両接点スイッチ
１１６，１２６がオンし、接点入力信号Ｓ１８ａ，Ｓ１
８ｂをアクティブのローレベルで入力されるまで、ステ
ップＳＴ１０２からの処理が繰り返され、精度出しステ
ップＳＴ２に移行する。

【００６３】なお、ステップＳＴ１０２のモータパルス
セット処理は、図１１に示すような処理を行う。すなわ
ち、分針用接点スイッチ１１６がオンしていないなら
ば、分針用ステッピングモータ１１１を回転させるため
のモータパルスＰＬ１，ＰＬ２の出力パターンを作成
し、分針用接点スイッチ１１６がオンしたならば、分針
用ステッピングモータ１１１を回転させるためのモータ
パルスＰＬ１，ＰＬ２の出力パターンを消去する（ＳＴ
１０２１〜ＳＴ１０２３）。次に、時針用接点スイッチ
１２６がオンしていないならば、時針用ステッピングモ
ータ１２１を回転させるためのモータパルスＰＬ３，Ｐ
Ｌ４の出力パターンを作成し、時針用接点スイッチ１２
６がオンしたならば、時針用ステッピングモータ１２１
を回転させるためのモータパルスＰＬ３，ＰＬ４の出力
パターンを消去する（ＳＴ１０２４〜ＳＴ１０２６）。

【００６４】精度出しステップＳＴ２では、図１２に示
すように、図示しないレジスタに分針帰零２周目を示す
フラグをセットした後（ＳＴ２０１）、後で詳述する図
１３および図１４に示す分針２０２のみ高速帰零ステッ
プＳＴ１で検出した位置から３６０°目の少し手前（た
とえば６ステップ前）までモータパルスＰＬ１とＰＬ２
を出力して早送りし、その後は低速で１ステップずつ送
り（回転させ）、接点スイッチ１１６がオンになる位置
を再度検出し、これを複数回繰り返し、最後に接点スイ
ッチ１１６がオンになる位置から１ステップ以上送った
位置で停止させる第２の帰零処理（帰零２）が行われる
（ＳＴ２０２）。次に、分針帰零３周目を示すフラグを
セットした後（ＳＴ２０３）、上述した第２の帰零処理
が行われる（ＳＴ２０４）。

【００６５】次に、分針２０２を接点スイッチ１１６が
オンになる位置から１ステップ以上送った位置で停止さ
せたならば、図示しないレジスタに時針帰零２周目を示
すフラグをセットした後（ＳＴ２０５）、図１３および
図１４に示す処理と同様に行われる第２の帰零処理、す
なわち時針２０３のみ高速帰零ステップＳＴ１で検出し
た位置から３６０°目の少し手前（たとえば６ステップ
前）までモータパルスＰＬ３とＰＬ４を出力して早送り
し、その後は低速で１ステップずつ送り（回転させ）、
接点スイッチ１２６がオンになる位置を再度検出し、こ
れを複数回繰り返し、最後に接点スイッチ１２６がオン
になる位置から１ステップ以上送った位置で停止させる
第２の帰零処理（帰零２）が行われる（ＳＴ２０６）。
次に、時針帰零３周目を示すフラグをセットした後（Ｓ
Ｔ２０７）、上述した第２の帰零処理が行われる（ＳＴ
２０８）。これにより、精度出しステップ処理が終了す
る。

【００６６】次に、第２の帰零処理について、図１３お
よび図１４に関連付けて具体的に説明する。

【００６７】まず、高速送りを行わせるため、低速回転
フラグがリセットされ（ＳＴ３０１）、送りパルス数
が、たとえば３５４パルス分セットされる（ＳＴ３０
２）。これは、分針２０２、時針２０３共に１周３６０
ステップのうち、３５４ステップ分高速で早送りさせる
ための処理である。次に、送りパルス数が０であるか否
かの判別が行われ（ＳＴ３０３）、０でなければ図１
１に示す手順に従って、モータパルスＰＬ１，ＰＬ２ま
たはＰＬ３，ＰＬ４がセットされ、バッファ１７を介し
て分針用ステッピングモータ１１１、または時針用ステ
ッピングモータ１２１に出力される（ＳＴ３０４，ＳＴ
３０５）。そして、モータパルスを出力してから２４ｍ
ｓが経過したか否かの判別が行われ（ＳＴ３０６）、経
過したならばモータパルスＰＬ１，ＰＬ２、またはＰＬ
３，ＰＬ４の出力が停止される（ＳＴ３０７）。次に、
極性を反転させ（ＳＴ３０８）、４ｍｓが経過したか否
かの判別が行われ（ＳＴ３０９）、経過したならば送り
パルス数から１を減じて現送りパルス数が得られ（ＳＴ
３１０）、いまだ３５５ステップに達せず、低速回転で
なければ（ＳＴ３１１）、ステップＳＴ３０３からの処
理が繰り返される。

【００６８】また、ステップＳＴ３０３で送りパルス数
が０であると判別された場合には、低速送り中であるか
否かの判別が行われる（ＳＴ３１２）。そして、低速送
り中でなければ、低速回転フラグがセットされ（ＳＴ３
１３）、送りパルス数が、たとえば１０パルス分セット
されて（ＳＴ３１４）、ステップＳＴ３０４の処理に移
行する。一方、ステップＳＴ３１２で低速送り中である
と判別された場合には、接点落ち検出不良としてステッ
プＳＴ３０１の処理に戻る。

【００６９】そして、ステップＳＴ３１１で、低速送り
であると判別された場合には、図１４の処理に移行す
る。まず、０点（原点）後のパルス出力済みか否かの判
別が行われる（ＳＴ３１５）。ここで０点とは、分針２
０２のときは００分、時針２０３のときは１２時であ
る。０点後のパルス出力済みでなければ、０点検知済み
か否かの判別が行われ（ＳＴ３１６）、０点検知済みで
なければ接点入力信号Ｓ１８ａまたはＳ１８ｂの入力か
ら０点になったか否かの判別が行われる（ＳＴ３１７，
ＳＴ３１８）。そして、０点でなければ、１秒運針を行
った後（ＳＴ３１９）、ステップＳＴ３１６からの処理
が繰り返される。

【００７０】ステップＳＴ３１８で０点を検出したと判
別されると、３周目か否かの判別が行われる（ＳＴ３２
０）。３周目の場合には、送りパルス数が１パルス分セ
ットされ、ステップＳＴ３１９の処理に移行する。これ
により、接点スイッチ１１６または１２６がオンになる
位置から１ステップ以上送った位置で停止される。一
方、ステップＳＴ３２０で３周目でないと判別された場
合には、３周目の第２の帰零処理が終わったものとして
停止時刻がセットされる（ＳＴ３２１）。

【００７１】以上により帰零動作が終了する。

【００７２】また、このときリセット／強制受信スイッ
チ１２がオンされたことにより、たとえば制御回路１４
から標準電波信号送受信１１の受信回路１１ｂに駆動電
力が供給されて、標準電波信号が受信される。標準電波
信号送受信系１１の受信回路１１ｂから受信状態に応じ
たパルス信号Ｓ１１が生成され、制御回路１４に出力さ
れる。

【００７３】制御回路１４では、受信した標準電波信号
の受信状態を示すパルス信号Ｓ１１とあらかじめ決めら
れた基準範囲とが比較される。その結果、受信状態が基
準範囲内にある場合には、受信可能であるとして、受信
した電波信号がデコードされる。デコードの結果、時刻
化が可能である場合には、発振回路１３による基本クロ
ックに基づいて各種カウンタのカウント制御等が行われ
て、たとえば制御信号がバッファ１７を介して分針用の
ステッピングモータ１１１および時針用のステッピング
モータ１２１に出力されて時刻修正制御が行われる。こ
れにより、初期修正モード時の時刻修正が完了し、通常
運針における通常修正モードに移行される。

【００７４】一方、時刻化が不可能であると判別された
場合には、制御信号ＣＴＬ₂の出力は行われず、時刻修
正は行われない。また、ドライブ信号ＤＲ₁がハイレベ
ルでドライブ回路１５に出力される。これにより、報知
手段としての発光素子１６が発光し、ユーザーに電波受
信が良好でにない旨を報知される。

【００７５】通常修正モード時には、制御回路１４にお
いて、長波受信回路１１ｂからのパルス信号を受けて電
波信号がデコードされる。デコードの結果、時刻化が可
能である場合には、入力時刻コード信号と分針カウンタ
との差が有るか否かの判別が行われる。差が有ると判別
した場合には、水晶時計で日単位の誤差が１秒以下であ
ることから、差に応じたカウンタの補正が行われる。カ
ウンタの補正などが行われた後には、通常運針に移行さ
れる。

【００７６】一方、時刻化が不可能であると判別された
場合には、制御信号ＣＴＬ₂の出力は行われず、時刻修
正は行われない。また、ドライブ信号ＤＲ₁がハイレベ
ルでドライブ回路１５に出力される。これにより、報知
手段としての発光素子１６が発光し、ユーザーに電波受
信が良好でにない旨を報知される。

【００７７】以上説明したように、本実施形態によれ
ば、帰零動作時に、（１）最初に分針２０２および時針
２０３とも同時に早送りして後述する接点スイッチ１１
６，１２６がオンになる位置を検出し、（２）次に、分
針２０２のみ（１）で検出した位置から３６０°目の少
し手前（たとえば６ステップ前）までモータパルスＰＬ
１とＰＬ２を出力して早送りし、その後は低速で１ステ
ップずつ送り（回転させ）、接点スイッチ１１６がオン
になる位置を再度検出し、これを複数回繰り返し、最後
に接点スイッチ１１６がオンになる位置から１ステップ
以上送った位置で停止させ、（３）次に、時針２０３に
ついて、上記（２）と同様の動作を行う制御回路１４を
設けたので、煩雑な手間を要さず、同時に多品種の製品
に対応でき、また、時刻修正時に指針位置や受信など現
在の動作が確認でき、しかも修正時刻を短時間で表示す
ることができる利点がある。さらに、装置の大型化を招
くことなく、受信機能のみならず、送信機能を有する電
波修正時計を実現できる利点がある。

【００７８】なお、本実施形態では、電波修正時計を例
に説明したが、本発明がこれに限定されるものではな
く、他の時計装置に適用できることはいうまでもない。

【００７９】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
煩雑な手間を要さず、同時に多品種の製品に対応できる
自動修正時計を実現できる。また、時刻修正時に指針位
置や受信など現在の動作が確認でき、しかも修正時刻を
短時間で表示することができる利点がある。さらに、装
置の大型化を招くことなく、受信機能のみならず、送信
機能を有する自動修正時計を実現できる利点がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る電波修正時計の信号処理系回路の
一実施形態を示すブロック構成図である。

【図２】本発明に係る２針電波修正時計の指針位置検出
装置の一実施形態の全体構成を示す断面図である。

【図３】本発明に係る２針電波修正時計の指針位置検出
装置の要部の平面図である。

【図４】図１の電波修正時計の外観を示す正面図であ
る。

【図５】本発明に係る制御回路における初期修正モード
時の帰零動作前の受信電波状態の判別基準を説明するた
めの図である。

【図６】標準時刻電波信号の時刻コードの一例を示す図
である。

【図７】本発明に係る制御回路の帰零時のモータパルス
出力制御を説明するための図である。

【図８】図２の要部拡大図である。

【図９】本発明に係る帰零動作を説明するためのフロー
チャートである。

【図１０】本発明に係る帰零動作を説明するためのフロ
ーチャートである。

【図１１】本発明に係る帰零動作を説明するためのフロ
ーチャートである。

【図１２】本発明に係る帰零動作を説明するためのフロ
ーチャートである。

【図１３】本発明に係る帰零動作を説明するためのフロ
ーチャートである。

【図１４】本発明に係る帰零動作を説明するためのフロ
ーチャートである。

【図１５】従来の時計装置の帰零時のモータパルス出力
制御を説明するための図である。

【符号の説明】

１０…信号処理系回路１１…標準電波信号受信系１２…リセットスイッチ１３…発振回路１４…制御回路１５…ドライブ回路１６…発光素子１７…バッファ回路１８…波形整形回路１００…時計本体１０１…下板１０２…上板１０３…中板１１０…分針駆動系１１１…分針用ステッピングモータ１１２…第１の４番車１１３…第１の３番車１１４…分針車２１４１１５…原点指標部１１６…接点スイッチ１１６ａ…固定接点１１６ｂ…可動子１２０…時針駆動系１２１…時針用ステッピングモータ１２２…第２の４番車１２３…第２の３番車１２４…時針車２１４１２５…原点指標部１２６…接点スイッチ１２６ａ…固定接点１２６ｂ…可動子Ｖ_CC…電源電圧Ｃ₁〜Ｃ₃…キャパシタＲ₁〜Ｒ₅…抵抗素子

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ステッピングモータを含む分針駆動系お
よび時針駆動系を有し、時刻修正時、上記分針駆動系お
よび時針駆動系をパルス駆動して帰零動作を行う時計装
置であって、分針車に設けられた第１の原点指標部と、時針車に設けられた第２の原点指標部と、上記分針車の第１の原点指標部と協働して原点を検出
し、検出信号を出力する第１の原点検出手段と、上記時針車の第２の原点指標部と協働して原点を検出
し、検出信号を出力する第２の原点検出手段と、時刻修正指示を受けると、上記分針駆動系および時針駆
動系を早送りして上記第１および第２の原点検出手段に
よる検出信号が入力される位置を検出する第１の処理
と、次に上記分針駆動系のみ上記検出位置から１回転す
る手前までパルス信号により早送りし、その後は早送り
時より低速で回転させ、上記第１の原点検出手段による
検出信号が入力される位置を検出する第２の処理と、次
に、上記時針駆動系のみ上記検出位置から１回転する手
前までパルス信号により早送りし、その後は早送り時よ
り低速で回転させ、上記第２の原点検出手段による検出
信号が入力される位置を検出する第３の処理とを行う制
御回路とを有する時計装置。
【請求項２】上記制御回路は、上記第２処理および第
３の処理のうち少なくとも一方を、複数回繰り返す請求
項１記載の時計装置。
【請求項３】上記制御回路は、上記第２処理および第
３の処理をそれぞれ行った後、検出信号が入力される位
置から１ステップ以上送った位置で上記分針駆動系およ
び時針駆動系を停止させる請求項１または２記載の時計
装置。
【請求項４】上記制御回路は、上記第２処理および第
３の処理のうち少なくとも一方を、複数回繰り返し、最
後に検出信号が入力される位置から１ステップ以上送っ
た位置で上記分針駆動系および時針駆動系を停止させる
請求項１記載の時計装置。