JP2002357677A - 電子機器およびその時間精度測定方法 - Google Patents
電子機器およびその時間精度測定方法Info
- Publication number
- JP2002357677A JP2002357677A JP2002087132A JP2002087132A JP2002357677A JP 2002357677 A JP2002357677 A JP 2002357677A JP 2002087132 A JP2002087132 A JP 2002087132A JP 2002087132 A JP2002087132 A JP 2002087132A JP 2002357677 A JP2002357677 A JP 2002357677A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- time accuracy
- coils
- coil
- time
- generator
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Landscapes
- Electromechanical Clocks (AREA)
Abstract
大きくできて、時間精度測定器で確実に検出することが
できる電子機器を提供すること。 【解決手段】 電子機器である電子制御式機械時計は、
ロータ、ステータおよび少なくとも2つのコイル23,
24を備えた発電機20を備える。定常運転モード時に
は各コイル23,24を直列に接続し、時間精度測定モ
ード時には並列に接続するトランジスタ31〜33から
なるコイル切替装置と、時間精度測定モード時に並列接
続された各コイル23,24に時間精度測定パルスを供
給する時間精度測定パルス発生装置とを備える。コイル
23,24を、時間精度測定モード時には並列に接続し
たので漏れ磁束を直列接続時の2倍にできる。このた
め、時間精度測定器のサーチコイルで確実に検出でき、
他のノイズの影響も抑えることができ、正確な時間精度
測定を行うことができる。
Description
の時間精度測定方法に係り、特に、ゼンマイ等の機械的
エネルギ源の機械的エネルギを発電機で電気的エネルギ
に変換し、その電気的エネルギにより回転制御装置を作
動させて発電機の回転周期を制御することにより、輪列
に固定される指針を正確に駆動する電子制御式機械時計
や、ステップモータで指針を駆動する電子制御式時計
(クオーツ時計)等の各種電子機器において、時間精度
測定を確実に行うことができる電子機器およびその時間
精度測定方法に関する。
オーツ時計や、回転錘で駆動される発電機で発電された
電力を用いてモータを駆動して指針を動かしている時計
などでは、時計の精度を測定するためにモータのコイル
に電流を流し、その際に発生する時計ケースの外に漏れ
る漏れ磁束を、時間精度測定器のサーチコイルで測定
し、測定器の基準信号との差を検出して時間精度測定を
行っている。
では、時間精度測定モード時には、モータに駆動用パル
ス(時間精度測定パルス、歩度パルス)を1秒間隔で流
すと、ステップモータが駆動されるたびにケースの外に
漏れ磁束が発生する。
漏れ磁束をサーチコイルで測定し、アンプにより増幅さ
れた信号と、測定器が持つ基準信号との差から、1日あ
たりの時刻ずれ(日差)を時刻精度として表示する。
うな歩度測定方法では時計のケースから漏れる磁束が少
ないと、サーチコイルの感度によっては毎秒出力される
信号を検出できないという問題がある。
ルの感度を高めると、時計からの信号以外のノイズを感
知してしまい正確な測定ができない場合があるという問
題がある。
ルギを発電機で電気的エネルギに変換し、その電気的エ
ネルギにより回転制御装置を作動させて発電機のコイル
に流れる電流値を制御することにより、輪列に固定され
る指針を正確に駆動して正確に時刻を表示する電子時計
(電子制御式機械時計)が知られている(特公平7−1
19812号公報、特開平8−50186号公報参
照)。
を駆動するモータが無いため、指針の調速にも使用され
る発電機のコイルに歩度パルスを流して漏れ磁束を発生
させ、歩度を測定する方法が考えられる。
発電性能およびスペース効率等を考慮し、通常、2本の
発電用コイルを直列に接続していた。この2本のコイル
を直列接続した場合のコイルインダクタンスは非常に大
きく、かつ高い電気抵抗値となるため、コイルに電圧を
印可しても電流が流れにくく、コイルに発生する磁束が
少なかった。
きるだけの漏れ磁束が発生せず、ノイズ等で正確な測定
値が得られないという問題があった。
や電子制御式機械時計等に限らず、アンテナ回路のよう
に内部の基準信号を利用した電子機器において、その基
準信号の精度(時間精度)を検証する場合にも発生して
いた。
器からの漏れ磁束を大きくできて、時間精度測定器で確
実に検出することができる電子機器およびその時間精度
測定方法を提供することにある。
ータ、ステータおよび少なくとも2つのコイルを備えた
電磁変換機を備える電子機器であって、定常運転モード
時には前記各コイルを直列に接続し、かつ時間精度測定
モード時には並列に接続するコイル切替装置と、時間精
度測定モード時に前記並列に接続された各コイルに時間
精度測定パルスを供給する時間精度測定パルス発生装置
とを備えたことを特徴とするものである。
より、定常運転時には、直列に接続されていた2本のコ
イルを、時間精度測定モード時には並列に接続している
ので、直列に接続されていた場合に比べて、漏れ磁束を
2倍にすることができる。これにより、時間精度測定時
の漏れ磁束が大きいために、時間精度測定器のサーチコ
イルで確実に検出でき、他のノイズの影響を最小限に抑
えることができるため、正確な時間精度測定(歩度測
定)を行うことができる。
る。すなわち、電圧印可後にコイルに流れる電流iは数
1で表される。
数2で表される関係にある。
とインダクタンスLはそれぞれ1/4となり、時定数は
変わらないが電流は4倍になる。
すことができる。
てコイル巻数Nが1/2、抵抗Rが1/4となり、2倍
の磁束が流れることになる。漏れ磁束も発生する磁束に
ほぼ比例するため、約2倍にすることができる。
感度を適正にできるため、漏れ磁束を確実に検出でき、
かつノイズの影響を最小限に抑えることができ、正確な
時間精度測定を行うことができる。
置され、かつ並列に接続された時間精度測定モード時に
時間精度測定パルスを流した際に、各コイルから発生す
る磁束が互いに反発するように配置されていることが好
ましい。
ことで増加させることができるが、磁気回路は通常、飽
和磁束密度の1/2以下の磁束数で設定されているた
め、磁束が2倍になっても飽和することはなく、増加し
た磁束がすべて外の漏れることはない。
おいて、発生する磁界が互いに反発し合うように、コイ
ルの巻き方向等を設定すれば、単に並列にした以上の多
くの漏れ磁束を発生させることができる。
出がより一層確実になり、電圧印可時間が短くても十分
な測定ができるために消費電力を抑えることもできる。
ータおよび少なくとも2つのコイルを備えた電磁変換機
を備える電子機器であって、定常運転モード時には前記
各コイルを直列に接続し、かつ時間精度測定モード時に
は一方のコイルを閉ループ状態にして他方のコイルから
切り離すコイル切替装置と、時間精度測定モード時に前
記他方のコイルに時間精度測定パルスを供給する時間精
度測定パルス発生装置とを備えたことを特徴とするもの
である。
より、定常運転モード時に直列に接続されていた2本の
コイルを、歩度測定モード時には、一方のコイルを閉ル
ープとし、他方のコイルのみに時間精度測定パルスを供
給しているので、電流の立ち上がりが早くなり、短時間
で測定を行うことができる。
っているため、磁束変化を妨げる方向に逆誘起電圧が発
生する影響を受けるため、漏れ磁束が増加し、時間精度
測定器での漏れ磁束の検出がより一層確実にできる。そ
の上、電圧印可時間が短くても十分な測定ができるため
に消費電力を抑えることもできる。
精度測定モードに切り替え後、一定時間経過後に自動的
に定常運転モードに復帰するように構成されていること
が好ましい。
わった後に、定常運転状態に復帰させる操作を別途行う
必要が無く、時間精度測定の操作性を向上できる。
機は発電機であり、この発電機を駆動して誘起電力を発
生して電気的エネルギを供給させる機械的エネルギ源
と、前記電気的エネルギにより駆動されて前記発電機の
回転周期を制御する回転制御装置と、前記発電機の回転
に連動して作動される時刻表示装置とを備える電子制御
式機械時計であることが好ましい。
電磁変換機は電動機であり、この電動機を駆動する電気
的エネルギ源と、前記電動機の回転周期を制御する回転
制御装置と、前記電動機の回転に連動して作動される時
刻表示装置とを備える電子制御式時計であってもよい。
電機を用いているため、漏れ磁束が小さく、時間制御測
定器での検出が難しい。従って、本発明を適用すれば、
電子制御式機械時計においても、時間制御測定モード時
における漏れ磁束を増加することができ、時間制御測定
を確実に行うことができる。
時計)においても、時間制御測定モード時における漏れ
磁束を増加することができ、時間制御測定をより一層確
実に行うことができる。
ロータ、ステータおよび少なくとも2つのコイルを備え
た電磁変換機を備える電子機器の時間精度測定方法であ
って、定常運転モード時には直列に接続されている前記
各コイルを並列に接続し、この並列に接続された各コイ
ルに時間精度測定パルスを供給し、この時間精度測定パ
ルスによって発生する漏れ磁束を時間精度測定器で検出
して電子機器の時間精度を測定することを特徴とするも
のである。
法は、ロータ、ステータおよび少なくとも2つのコイル
を備えた電磁変換機を備える電子機器の時間精度測定方
法であって、定常運転モード時には直列に接続されてい
る前記各コイルの一方のコイルを閉ループ状態にして他
方のコイルから切り離し、この他方のコイルに時間精度
測定パルスを供給し、この時間精度測定パルスによって
発生する漏れ磁束を時間精度測定器で検出して電子機器
の時間精度を測定することを特徴とするものでもよい。
間精度測定時には、各コイルを並列に接続したり、一方
のコイルを閉ループ状態にしているので、漏れ磁束を多
くでき、時間精度測定器で確実に時間精度測定を行うこ
とができる。
に基づいて説明する。
子制御式機械時計1と、その時間精度(歩度)を測定す
るための時間精度測定器(歩度測定器)100とが示さ
れている。
れているものであり、電子制御式機械時計1からの漏れ
磁束110を検出するサーチコイル101を備えてい
る。
れ磁束をサーチコイル101で測定し、アンプにより増
幅された測定信号と、測定器100が持つ基準信号との
差から、1日あたりの時刻ずれを表示し時刻精度(日
差)として表すように構成されている。
図、図3の概略斜視図にそれぞれ示すように、機械的エ
ネルギ源としてのゼンマイ2aと、ゼンマイ2aのトル
クを発電機20に伝達する機械的エネルギ伝達装置であ
る増速輪列(番車)5と、増速輪列5に連結されて時刻
表示を行う時刻表示装置である指針10とを備えてい
る。
イ2aによって駆動され、誘起電力を発生して電気的エ
ネルギを供給する。この発電機20からの交流出力は、
昇圧整流、全波整流、半波整流、トランジスタ整流等か
らなる整流回路61を通して昇圧、整流され、コンデン
サ(電源回路)60に充電供給される。
よって回転制御装置50が駆動され、この回転制御装置
50により発電機20が調速制御されている。この回転
制御装置50は、発振回路51、発電機20の回転検出
回路52、発電機20の制御回路53、歩度測定モード
時(時間精度測定モード時)に作動される時間精度測定
パルス発生装置としての歩度パルス発生回路55を備え
て構成され、ワンチップIC等で実現されている。
子51Aを用いて発振信号を出力し、この発振信号は適
宜分周されて基準信号として制御回路53に入力され
る。
出力などに基づいてその回転を検出し、回転検出信号を
出力する。
検出信号および発振回路51からの基準信号を比較し、
その差に応じて発電機20の速度を調整する信号を発電
機20に出力している。この信号によって発電機20の
調速機構が動作し、発電機20は基準信号に同期するよ
うに調速される。
0に可変抵抗等を接続して発電機20のコイルに流れる
電流値を変えることでブレーキ制御する方法等も採用で
きるが、本実施形態では、後述するように、発電機20
の各端子間を閉ループさせてショートブレーキを掛けて
ブレーキ制御するように構成されている。
ることで、発電機20の回転に連動する増速輪列5に取
り付けられた指針10が決められた速度で駆動され、時
刻を表示するようにされている。
マイ2a(図3では図示せず)の機械的エネルギにより
香箱車2の香箱歯車2bが回転し、二番車6、三番車
7、四番車8、五番車9からなる増速輪列5を介してロ
ータ21へ伝達される。ここで、二番車6には分針11
が、四番車8には秒針12が、図示しない筒車には時針
がそれぞれ固定され、これらの時針、分針11、秒針1
2で指針10が構成されている。
1、ステータ(コア、磁心)22、2つのコイル23,
24を備えている。ステータ22は、同一形状の一対の
コ字型ステータとされ、その磁心部分の外周に同一巻回
数のコイル23,24を巻線している。
21が8Hzという比較的遅い回転で発電しなければな
らないため、2本のコイル23,24を直列に接続し巻
数を多く取り起電圧を確保している。例えば、各コイル
23,24の巻数は、各3万ターン程度であり、計6万
ターンのコイルを構成している。
れているため、このステータ22に巻回されているコイ
ル23,24も互いに平行に配置されている。さらに、
各コイル23,24は、ステータ22に対し、後述する
並列接続時に電流(歩度パルス)を流すことで発生する
磁束が、反発し合う方向に巻かれている。
ータ孔が形成され、ロータ21が配置されている。ま
た、ステータ22の他端部は、その側端面が互いに密着
されているとともに、各他端部に跨って連結板が密着固
定されている。
的には図4,5に示すような構成を備えている。
4と、3つのコイル接続切替用のトランジスタ(tr)
31〜33と、2つのチョッピング用トランジスタ3
5,36と、歩度パルス用トランジスタ37とを備えて
いる。
(交流電流)は、各交流入力端子MG1,MG2にそれ
ぞれ入力され、整流回路61を介してコンデンサ60に
供給されるように構成されている。
1は、制御回路53からの信号ACがゲートに入力さ
れ、ソース、ドレインがコイル23の端部Aおよびコイ
ル24の端部C間に接続されたNch(Nチャネル)の電
界効果型トランジスタ(FET)で構成されている。
(TrBD)32は、制御回路53からの信号BDがゲート
に入力され、ソース、ドレインがコイル23の端部Bお
よびコイル24の端部D間に接続されたPchのFET
で構成されている。
BC)33は、制御回路53からの信号BCがゲートに入
力され、ソース、ドレインがコイル23の端部Bおよび
コイル24の端部C間に接続されたPchのFETとN
chのFETとの組合せで構成されている。
1)35は、歩度パルス発生回路55からの信号Pおよ
び制御回路53からの信号HODOが入力されるORゲート
38の出力がゲート入力とされ、ソースが接地(アー
ス)され、ドレインがコイル23の端部A側の交流入力
端子MG1に接続されたPchのFETで構成されてい
る。
2)36は、歩度パルス発生回路55からの信号Pがゲ
ート入力とされ、ソースが接地(アース)され、ドレイ
ンがコイル24の端部D側の交流入力端子MG2に接続
されたPchのFETで構成されている。
は、歩度パルス発生回路55からの信号Nがゲート入力
とされ、ドレインがコイル23の端部A側つまり交流入
力端子MG1に接続されたNchのFETで構成されて
いる。
〜37は、制御回路53および歩度パルス発生回路55
からの各制御信号によってオン・オフ制御されている。
おける動作を、図6〜10をも参照して説明する。
動し始めると、制御回路53や歩度パルス発生回路55
から出力される各信号は初期化される(ステップ1、以
下ステップを「S」と略す)。
D、PはHレベル信号とされ、信号HODO、AC、BC、
NはLレベル信号とされる。
31〜33は、ゲートにHレベル信号が入力されるトラ
ンジスタTrAC31、TrBD32はオフ(切断)状態とな
り、トランジスタTrBC33はオン(接続)状態となる。
(A)に示すように、コイル23の端部Bとコイル24
の端部Cとが接続され、端部Aおよび端部C間と、端部
Bおよび端部D間がそれぞれ切断されるため、直列接続
とされる。
hのFETである歩度パルス用トランジスタ(TrN)3
7はオフ状態とされる。
トランジスタ35のゲート入力は、信号Pがそのまま入
力される。
発電機20の回転速度に応じたデューティ比のチョッピ
ング信号とされている。
からの基準信号と、回転検出回路52で検出された発電
機20の回転検出信号FG1とを、例えばアップダウン
カウンタのアップ入力およびダウン入力にそれぞれ入力
するなどで比較積算し、発電機20に対するブレーキ量
を調整する。
発生回路55に対して、発電機20に対してブレーキを
掛けないように指示があると、歩度パルス発生回路55
は、Hレベル信号(ブレーキオフ時間)が長く、Lレベ
ル信号(ブレーキオン時間)が短いデューティ比(トラ
ンジスタ35,36をオンしている比率)の小さなチョ
ッピング信号Pを出力する。
hのFETであるため、信号PがHレベルの時にはオフ
され、Lレベルのときにオンされる。各トランジスタ3
5,36がオンされると、直列に接続された各コイル2
3,24の両端部(MG1,MG2)がアースに短絡
(ショート)されて同電位になるため、発電機20に対
しブレーキが加わる。従って、基準周期におけるLレベ
ル信号つまりブレーキオン時間が短いチョッピング信号
Pを各トランジスタ35、36のゲートに入力すれば、
発電機20に対しては、ほとんどブレーキが掛けられな
い、つまり発電電力を優先した弱ブレーキ制御が行われ
る。
路55に対して、発電機20に対してブレーキを掛けな
いように指示があると、歩度パルス発生回路55は、L
レベル信号(ブレーキオン時間)が長く、Hレベル信号
(ブレーキオフ時間)が短いデューティ比の大きなチョ
ッピング信号Pを出力する。
間が長くなり、発電機20に対しては強ブレーキ制御が
行われるが、一定周期でブレーキがオフされるためにチ
ョッピング制御が行われ、発電電力の低下を抑えつつ制
動トルクを向上することができる。
作部材70、例えばりゅうず(リューズ)を2段目に引
き出す操作を所定時間(1秒以内)に2回行うことなど
の所定の歩度測定モード移行用の操作を行うと、リュー
ズ70の位置を検出する入力ポート56から、リューズ
70が2段目(通常は針合わせモード)に引かれた際に
Hレベル信号となる信号RYZ2が制御回路53に出力され
る。
ことで、リューズ70の状態に変化があったことが検出
される(S2)。
を検出すると(S2)、現在の信号HODOの状態を確認し
(S3)、信号HODOが「Lレベル信号」の場合には、さ
らにリューズ70の変化が所定時間(1秒以内)に2回
行われたかをチェックする(S4)。
まり歩度測定モードへの移行操作ではなかった場合に
は、定常運針状態のままで、リューズ70の変化検出を
続行する(S2)。
度測定モードへの移行操作が行われた場合には、制御回
路53は、まず、歩度フラグとなる信号HODOを「Hレベ
ル信号」に変化させる(S5)。なお、この信号HODOの
状態は、制御回路53内に設けられた歩度フラグ用ラッ
チ回路59で保持されている。
御回路53は、各信号BDをLレベル信号にし、信号A
C,BCをHレベル信号にして各コイル23,24の接
続を、直列状態から並列状態に切り替える(S6)。
より、トランジスタ31,32が接続され、トランジス
タ33が切断されるため、図8(B)に示すように、各
コイル23,24は、端部AC、BDがそれぞれ接続さ
れた並列接続に切り替わる。また、歩度パルス発生回路
55は、所定時間(本実施形態では1秒以内)に、信号
PをHレベルからLレベルに変化させ、信号NをLレベ
ルからHレベルに変化させ、その後も、図7に示すよう
に、所定間隔(1秒間隔)で変化する各歩度パルス信号
P,Nを出力する(S7)。
直後は、図7に示すように、信号PはHレベル信号に維
持され、信号NはLレベル信号に維持される。このた
め、各トランジスタ35〜37はオフとされる。
するため、トランジスタ36がオンになる。この際、ト
ランジスタ35は、信号HODOがHレベルのために信号P
の状態に関係なく、オフ状態を維持する。
ら1秒以内に、短い(例えば0.24秒)Hレベル信
号、つまり短いパルス信号となり、トランジスタ37を
一瞬オンする。これにより、並列に接続されている各コ
イル23,24に電流が流れる。この短いパルス信号が
トランジスタ37に印加されることでコイル23,24
に流れる電流にほぼ比例して、図9(A)に示すように
漏れ磁束が発生する。
ル101で検出すると、サーチコイル101に図10
(A)に示すような起電圧が生じる。すなわち、サーチ
コイル101には、図9に示した漏れ磁束によって電磁
誘導の法則に従った起電圧、すなわち、図10の微分波
形と一致する起電圧が発生する。
施形態ではコイル23,24を並列に接続しているの
で、図9,10の(B)に示す直列接続の場合に比べ
て、漏れ磁束つまりはサーチコイル101の起電圧を約
3.6倍にすることができる。
機械時計1の1秒間隔で行うことで、測定器100で検
出した信号(時計1の1秒信号)と、測定器100の基
準信号(基準の1秒信号)との差から、時計1の時間精
度が測定される。
の変化があると(S2)、信号HODOはHレベル信号であ
るため(S3)、歩度フラグである信号HODOがLレベル
信号に切り替えられる(S8)。
め、各信号AC,BD,BCが図7に示すように変化
し、コイル23,24は、図8(A)に示す直列接続の
状態に戻される(S9)。
0)、信号NはLレベル信号に維持され、信号Pは発電
機20の回転周期に応じたデューティ比のチョッピング
信号に切り替えられ、歩度測定モードが終了し、定常運
針状態(定常運転モード)に戻る。
用トランジスタ31〜33と、これらのトランジスタ3
1〜33に切替信号を送る制御回路53によって、コイ
ル切替装置が構成されている。
な効果がある。
は、直列に接続されていた2本のコイル23,24を、
歩度測定モード時には並列に接続しているので、直列に
接続されていた場合に比べて、漏れ磁束を2倍以上にす
ることができる。
大きいために、時間精度測定器100のサーチコイル1
01で確実に検出でき、かつサーチコイル101の感度
をそれほど高める必要がないため、他のノイズの影響を
最小限に抑えることができ、正確な時間精度測定(歩度
測定)を行うことができる。
3,24を直列に接続している電子制御式機械時計1に
おいても、歩度測定モード時には各コイル23,24を
並列に接続して歩度測定を行うことができ、正確な歩度
測定を行うことができる。
3,24を平行に配置し、かつ並列接続時に歩度パルス
を流すことで発生する磁束が、反発し合うように、コイ
ル23,24を設けているので、漏れ磁束をより一層大
きく(前記実施形態では、3.6倍)にすることがで
き、より正確な歩度測定を確実に行うことができる。
検出がより一層確実になり、電圧印可時間が短くても十
分な測定ができるために消費電力を抑えることもでき
る。特に、漏れ磁束が増加するため、時間精度測定に必
要な磁界を発生させる電流値を抑えることができ、その
分消費電力も抑えることができる。
測定用のコイルとしても用いているので、歩度測定用の
コイルを別途設ける必要が無く、その分、電子制御式機
械時計1を小型化できるとともに、コストも低減でき
る。
接続の切替は、トランジスタ31〜33を制御するだけ
で電気的に行えるため、迅速にかつ省エネルギで行うこ
とができる。
3、35,36とは独立した歩度パルス用トランジスタ
37に印加することで、コイル23,24に電流を流す
ように構成したので、歩度測定用の漏れ磁束の発生を容
易に制御することができる。つまり、漏れ磁束の発生サ
イクル(例えば1秒間隔ごと)や、その時間(例えば
0.24秒)は、信号Nを制御することで自由に調整で
き、測定対象となる電子制御式機械時計1の種類等に応
じて最適な歩度測定を行うことができる。
3,24に短時間電流を流すようにされているので、つ
まり急激な電流変化で漏れ磁束が発生するようにしてい
るので、歩度測定モード時に発電機20が回転していて
も、その回転による磁束変化とは容易に区別することが
でき、歩度測定を確実に行うことができる。
ピング制御するための信号Pは、歩度測定用になって発
電機20のブレーキ制御が解除されるように構成したの
で、歩度測定モード時にはチョッピング信号の出力がな
くなり、歩度パルスのみを出力することができる。この
ため、歩度測定モード時に歩度測定を行えば、歩度測定
パルスをより一層確実に検出することができ、歩度測定
を容易にかつ確実に行うことができる。
度測定が長時間に渡っても、電源回路60を充電し続け
ることができ、回転制御装置50の作動も維持すること
ができる。
大きくできるため、近年市場の要望が多くなっている耐
磁時計にも適用することができる。すなわち、耐磁時計
はケースが磁性材料で製造されるため、漏れ磁束も減っ
てしまうため、従来、感度の高い特別な歩度測定器を用
意しなければならないなど歩度測定が難しかったが、本
実施形態によれば、漏れ磁束を大きくできるため、耐磁
時計であっても歩度測定に必要な磁束が確保でき、歩度
測定を容易に行うことができる。
2回行うことで、歩度測定モードに移行するように構成
しているので、カレンダの修正や時刻合わせのように日
常行う時計の操作と明確に区別でき、誤操作によって歩
度測定モードに移行することを防止できる。
回操作することで停止させることができるため、歩度測
定モードの解除操作を非常に簡単に行うことができる。
特に、歩度測定中はロータ21の速度調整をしないため
に時刻がずれるので、測定後は必ず時刻合わせをするこ
とになるが、この日常行う時刻合わせの操作で歩度測定
を終了させることができるので使用者を煩わせるような
操作をしなくても簡単に歩度測定を終了できる利点があ
る。
する。なお、以下の各実施形態において、前述の各実施
形態と同一もしくは同様の構成部分には、同一符号を付
し、説明を省略あるいは簡略する。
常運針時は、前記第1実施形態と同じく各コイル23,
24を直列に接続する一方で、歩度測定モード時は、図
11(B)に示すように、一方のコイル24を閉ループ
状態とし、他方のコイル23に歩度パルスを供給して歩
度測定を行うようにしている。
図12に示すように、コイル接続の切替用トランジスタ
41〜44を備えている。
イル接続切替用トランジスタ(Tr1)41は、制御回路
53からの信号1がゲートに入力され、ソース、ドレイ
ンがコイル23の端部Bおよびコイル24の端部C間に
接続されたPch(Pチャネル)の電界効果型トランジ
スタ(FET)とPch(Pチャネル)の電界効果型ト
ランジスタ(FET)との組合せで構成されている。
2は、制御回路53からの信号2がゲートに入力され、
ソース、ドレインがコイル23の端部Bおよび出力端子
MG2間に接続されたPchのFETで構成されてい
る。
3は、制御回路53からの信号3がゲートに入力され、
ソース、ドレインがコイル24の端部Dおよび出力端子
MG2間に接続されたPchのFETで構成されてい
る。
4は、制御回路53からの信号4がゲートに入力され、
ソース、ドレインがコイル24の端部Dおよび端部C間
に接続されたPchのFETとNchのFETとの組合
せで構成されている。
1)35、チョッピング用トランジスタ(TrP2)36、
歩度パルス用トランジスタ(TrN)37は、前記第1実
施形態と同一であるため、説明を省略する。
〜37は、図13に示すように、制御回路53および歩
度パルス発生回路55からの各制御信号によってオン・
オフ制御されている。
Lレベル信号とされ、信号2,4はHレベル信号とされ
ているので、各トランジスタ41、43がオンされ、ト
ランジスタ42,44がオフされている。このため、図
11(A)に示すように、各コイル23,24は直列に
接続される。
定モードに移行すると、逆に、信号1,3がHレベル信
号とされ、信号2,4がLレベル信号とされるので、各
トランジスタ42、44がオンされ、トランジスタ4
1,43がオフされる。このため、図11(B)に示す
ように、コイル24は閉ループ状態とされてコイル23
から切り離される。
よび各トランジスタ41〜44によってコイル切替装置
が構成されている。
信号P,Nにより歩度パルスをコイル23に印加するこ
とで、漏れ磁束が発生し、歩度測定が行われる。
ると流れる電流に応じた磁束が発生するが、その磁束変
化によって閉ループ状態のコイル24には起電圧が発生
し、その磁束変化を妨げるようになる。したがって、発
生した磁束は磁気回路から外に漏れるようになる。
コイル23,24のうち、1本のコイル24を閉ループ
(ショートさせる)状態にしているので、歩度パルスが
流れる回路としては、各コイル23,24を直列接続し
た場合に比べて、抵抗値Rは1/2、インダクタンスL
は1/4となるため、上記数1における時定数が大きく
なり電流の立ち上がりを早くできて測定を迅速に行うこ
とができる。
になっているため、磁束変化を妨げる方向に逆誘起電圧
が発生する影響を受けて漏れ磁束が増加する。このた
め、第1実施形態の各コイル23,24で発生する磁束
を反発させる場合ほどではないが、漏れ磁束が増加する
ため、歩度測定を従来よりもより確実に行うことができ
る。
した場合よりも、漏れ磁束を大きくできるため、前記第
1実施形態と同じ作用効果を奏することができる。
する。
することで、歩度測定モードから復帰していたが、本実
施形態では、リューズ70の操作のほかに、一定時間経
過すると自動的に歩度測定モードを終了して定常運針状
態に復帰できるように構成されている。
御装置50に歩度モードタイマー57を設けるととも
に、制御回路53に、歩度モードタイマー用ラッチ回路
58および歩度フラグ用ラッチ回路59を追加して設け
ている。
グである信号HODOの状態を保持するものであり、前記第
1実施形態と同様のものである。
8は、歩度モードタイマー57を制御するための歩度モ
ードタイマーフラグHTMRの状態を保持するものである。
らなる時間信号を計測するカウンタなどからなり、予め
設定された時間を測定可能に構成されている。
1実施形態と同じであるため、説明を省略する。
な手順で歩度測定が行われる。
第1実施形態と同じく制御回路53や歩度パルス発生回
路55から出力される各信号は初期化され(S31)、
定常運針状態になる。
に、信号HODO、HTMRは、それぞれLレベル信号とされ
る。一方、他の信号BD、PはHレベル信号とされ、信
号HODO、AC、BC、NはLレベル信号とされていて第
1実施形態と同じであるため記載を省略している。
態とされる。
(S32)、信号HODOがHレベル信号でなければ(S3
3)、リューズ70の変化が所定時間(1秒以内)に2
回行われたかをチェックする(S34)。
まり歩度測定モードへの移行操作ではなかった場合に
は、定常運針状態のままで、リューズ70の変化検出を
続行する(S32)。
度測定モードへの移行操作が行われた場合には、まず、
歩度フラグとなる信号HODOを「Hレベル信号」に変化さ
せる(S35)。
化することにより、歩度モードタイマーフラグHTMRが
「Hレベル信号」に変化する(S36)。これらの各信
号(フラグ)HODO、HTMRは、それぞれ歩度モードタイマ
ー用ラッチ回路58、歩度フラグ用ラッチ回路59で保
持される。
度モードタイマー57が動作を開始する(S37)。
同様に、各信号BDをLレベル信号にし、信号AC、B
CをHレベル信号にして各コイル23,24の接続を、
直列状態から並列状態に切り替える(S38)。
施形態と同様に、所定間隔(1秒間隔)で変化する各歩
度パルス信号P,Nを出力する(S39)。
されている各コイル23,24に印加されて電流が流
れ、漏れ磁束が発生する。
の変化があると(S32)、信号HODOはHレベル信号で
あるため(S33)、歩度測定モード終了ルーチンが実
行される。
(S32)、歩度モードタイマー57が設定時間までカ
ウントして設定時間が経過したかがチェックされる(S
40)。そして、歩度モードタイマー57が設定時間の
カウントを終了していると(S40)、同じく歩度測定
モード終了ルーチンが実行される。
歩度モードタイマー用ラッチ回路58で保持している信
号HTMRが「Lレベル信号」に切り替えられる(S4
1)。
ラグ用ラッチ回路59で保持されている信号HODOもLレ
ベル信号に切り替えられる(S42)。
ードタイマー57の動作が終了されてリセット(初期
化)される(S43)。
と、各信号AC,BD,BCも前記第1実施形態と同じ
ように変化し、コイル23,24は、直列接続の状態に
戻される(S44)。
はLレベル信号に維持され、信号Pは発電機20の回転
周期に応じたデューティ比のチョッピング信号に切り替
えられ(S45)、歩度測定モードが終了し、定常運針
状態に戻る。
1実施形態と同じ作用効果を奏することができる。
操作するだけでなく、設定時間経過することでも自動的
に終了することができる。このため、例えば、工場のラ
インなどで多数の時計1の歩度測定を行う場合等に、各
時計1を個別に操作して歩度測定モードを終了させる必
要が無く、歩度測定を効率的に終了させることができる
という効果もある。
るものではなく、本発明の目的を達成できる範囲での変
形、改良等は、本発明に含まれるものである。
3,24を互いに平行に配置していたが、必ずしも平行
に配置する必要はない。但し、平行に配置すれば、各コ
イル23,24を並列に接続することによる磁束の増加
のほかに、第1実施形態のように、各コイル23,24
で発生する磁束を反発させて漏れ磁束を増加させたり、
第2実施形態のように、ショートされたコイル24の起
電圧によって漏れ磁束を増加させることができるという
効果がある。
3,24を並列に接続した際に、各コイル23,24で
発生する磁束が互いに反発するように配置していたが、
これらの磁束が反発しないように各コイル23,24を
配置してもよい。
24を並列にすることだけでも漏れ磁束を増加させるこ
とができるが、磁気回路は通常、飽和磁束密度の1/2
以下の磁束数で設定されているため、増加した磁束がす
べて外の漏れることはない。従って、前記第1実施形態
のように、2本のコイル23,24に発生する磁界を互
いに反発し合う方向に電流を流せばより多くの漏れ磁束
を発生させることができて歩度測定を確実に行えるとい
う利点がある。
コイル23,24を、直列および並列に切り替えていた
が、3つ以上のコイルを配置して、直列および並列に切
り替えるように構成してもよい。この際、3つ以上のコ
イルが設けられた場合には、各コイルをそれぞれ並列に
接続してもよいし、少なくとも1つのコイルを他のコイ
ルと並列に接続し、他のコイル同士は直列に接続しても
よい。
イルを閉ループ状態にする際に、3つ以上のコイルを設
けた場合には、そのうちの少なくとも1つのコイルを他
のコイルから切り離して歩度パルスを供給し、他のコイ
ルを閉ループ状態とすればよい。さらに、3つ以上のコ
イルが設けられていた場合には、少なくとも1つのコイ
ルを閉ループ状態とし、他のコイルを並列に接続して、
歩度測定を行ってもよい。
のコイルが直列に接続されていたものを、歩度測定モー
ド時に、直列以外の接続、例えば並列接続や、閉ループ
状態での切り離し等にすればよい。
には、コイルを分割することで腕時計のような限られた
平面スペースでのレイアウトの自由度が増えるという利
点がある。
の接続部が増えて、コイル体積をあまり大きくできない
ため、前記実施形態のように2つのコイル23,24を
設けることが最も好ましい。
止させる回転停止装置を設け、歩度測定モードでは、回
転停止装置で発電機20のロータ21の回転を停止させ
た後に、歩度パルスを送るように構成してもよい。
ロータ21の回転を停止させた状態で歩度測定を行うこ
とができるため、歩度測定時には、ロータ21の回転に
よる漏れ磁束が発生することが無く、歩度測定パルスに
よる漏れ磁束のみが出力されるため、より確実な歩度測
定を行うことができる。
のような電界効果型トランジスタ31〜33,41〜4
4からなるものに限らず、他の種類のスイッチ等で構成
してもよい。
に2回出し入れすることで歩度測定モードに移行してい
たが、他のボタンなどを押すことで歩度測定モードに移
行するように設定してもよい。
4に流す電流は、コンデンサ60から供給するものに限
らず、ボタン型電池などの一次電池や、太陽電池等で充
電される二次電池等を別途設けて歩度測定時にこれらの
電池から電流を供給してもよい。
グとしては、発電機20の回転制御を中止している場合
に行ってもよいし、発電機20の回転制御を行っている
際にコイル23,24に電流を流してもよい。
束には、回転制御に伴う磁束と歩度測定用電流による磁
束が重畳しているため、各磁束による信号を区別して判
定すればよい。特に、強制的にブレーキを掛けて発電機
20の回転制御を中止してからコイルに電流を流せば、
歩度測定用の信号を確実にかつ容易に検出できる利点が
ある。
束を用いたものに限らず、磁界、電場、音、電圧、電流
等の変化を検出するものでもよく、要するに発電機20
のコイルを利用して検出できるものであればよい。
差)に対しては、発振周波数の誤差をデジタル的に補正
する論理緩急や、発振回路のコンデンサを調整して発振
周波数の誤差をアナログ的に補正するコンデンサ緩急な
どの一般的な歩度調整により、発振周波数を調整すれば
よい。
ギ源としては、ゼンマイ1aに限らず、ゴム、スプリン
グ、重錘、圧縮空気などの流体等でもよく、本発明を適
用する対象などに応じて適宜設定すればよい。さらに、
これらの機械的エネルギ源に機械的エネルギを入力する
手段としては、手巻き、回転錘、位置エネルギ、気圧変
化、風力、波力、水力、温度差等でもよい。
らの機械的エネルギを発電機に伝達する機械的エネルギ
伝達手段としては、前記実施形態のような輪列5(歯
車)に限らず、摩擦車、ベルト(タイミングベルト等)
及びプーリ、チェーン及びスプロケットホイール、ラッ
ク及びピニオン、カムなどを利用したものでもよく、本
発明を適用する電子制御式時計の種類などに応じて適宜
設定すればよい。
限らず、円板、円環状や円弧形状のものを用いてもよ
い。さらに、液晶パネル等を用いたデジタル表示式の時
刻表示装置を用いてもよい。
御式機械時計1に限らず、各種腕時計、置き時計、クロ
ック等の各種時計、携帯型時計、携帯型の血圧計、携帯
電話機、PHS、ページャ、歩数測定器、電卓、携帯用
パーソナルコンピュータ、電子手帳、PDA(小型情報
端末、「Personal Digital Assistant」)、携帯ラジ
オ、玩具、オルゴール、メトロノーム、電気かみそり、
アンテナ回路等において、複数のコイルを備える発電機
やモータなどの電磁変換機を備え、かつその電磁変換機
の動作の精度を測定する必要がある電子機器に広く適用
できる。
およびその時間精度制御方法によれば、時間精度測定時
の電子機器からの漏れ磁束を大きくできて、時間精度測
定器で確実に検出することができる。
示す概略図である。
す回路図である。
成を示す概略斜視図である。
部の構成を示すブロック図である。
る。
である。
である。
態を示す模式図である。
ラフである。
コイルの起電圧の変化を示すグラフである。
状態を示す模式図である。
ある。
トである。
要部の構成を示すブロック図である。
トである。
トである。
ジスタ 35,36 チョッピング用トランジスタ 37 歩度パルス用トランジスタ 50 回転制御装置 51 発振回路 51A 水晶振動子 52 回転検出回路 53 制御回路 55 歩度パルス発生装置 56 入力ポート 57 歩度モードタイマー 58 歩度モードタイマー用ラッチ回路 59 歩度フラグ用ラッチ回路 60 コンデンサ(電源回路) 61 整流回路 70 外部操作部材であるリューズ 100 時間精度測定器(歩度測定器) 101 サーチコイル 110 磁束
Claims (8)
- 【請求項1】 ロータ、ステータおよび少なくとも2つ
のコイルを備えた電磁変換機を備える電子機器であっ
て、 定常運転モード時には前記各コイルを直列に接続し、か
つ時間精度測定モード時には並列に接続するコイル切替
装置と、 時間精度測定モード時に前記並列に接続された各コイル
に時間精度測定パルスを供給する時間精度測定パルス発
生装置とを備えたことを特徴とする電子機器。 - 【請求項2】 請求項1に記載の電子機器において、 前記各コイルは、互いに平行に配置され、かつ並列に接
続された時間精度測定モード時に時間精度測定パルスを
流した際に、各コイルから発生する磁束が互いに反発す
るように配置されていることを特徴とする電子機器。 - 【請求項3】 ロータ、ステータおよび少なくとも2つ
のコイルを備えた電磁変換機を備える電子機器であっ
て、 定常運転モード時には前記各コイルを直列に接続し、か
つ時間精度測定モード時には一方のコイルを閉ループ状
態にして他方のコイルから切り離すコイル切替装置と、 時間精度測定モード時に前記他方のコイルに時間精度測
定パルスを供給する時間精度測定パルス発生装置とを備
えたことを特徴とする電子機器。 - 【請求項4】 請求項1〜3のいずれかに記載の電子機
器において、 前記コイル切替装置は、前記時間精度測定モードに切り
替え後、一定時間経過後に自動的に定常運転モードに復
帰するように構成されていることを特徴とする電子機
器。 - 【請求項5】 請求項1〜4のいずれかに記載の電子機
器において、 前記電磁変換機は発電機であり、この発電機を駆動して
誘起電力を発生して電気的エネルギを供給させる機械的
エネルギ源と、前記電気的エネルギにより駆動されて前
記発電機の回転周期を制御する回転制御装置と、前記発
電機の回転に連動して作動される時刻表示装置とを備え
る電子制御式機械時計であることを特徴とする電子機
器。 - 【請求項6】 請求項1〜4のいずれかに記載の電子機
器において、 前記電磁変換機は電動機であり、この電動機を駆動する
電気的エネルギ源と、前記電動機の回転周期を制御する
回転制御装置と、前記電動機の回転に連動して作動され
る時刻表示装置とを備える電子制御式時計であることを
特徴とする電子機器。 - 【請求項7】 ロータ、ステータおよび少なくとも2つ
のコイルを備えた電磁変換機を備える電子機器の時間精
度測定方法であって、 定常運転モード時には直列に接続されている前記各コイ
ルを並列に接続し、この並列に接続された各コイルに時
間精度測定パルスを供給し、この時間精度測定パルスに
よって発生する漏れ磁束を時間精度測定器で検出して電
子機器の時間精度を測定することを特徴とする電子機器
の時間精度測定方法。 - 【請求項8】 ロータ、ステータおよび少なくとも2つ
のコイルを備えた電磁変換機を備える電子機器の時間精
度測定方法であって、 定常運転モード時には直列に接続されている前記各コイ
ルの一方のコイルを閉ループ状態にして他方のコイルか
ら切り離し、この他方のコイルに時間精度測定パルスを
供給し、この時間精度測定パルスによって発生する漏れ
磁束を時間精度測定器で検出して電子機器の時間精度を
測定することを特徴とする電子機器の時間精度測定方
法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2002087132A JP4032792B2 (ja) | 2001-03-30 | 2002-03-26 | 電子機器およびその時間精度測定方法 |
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2001101626 | 2001-03-30 | ||
JP2001-101626 | 2001-03-30 | ||
JP2002087132A JP4032792B2 (ja) | 2001-03-30 | 2002-03-26 | 電子機器およびその時間精度測定方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2002357677A true JP2002357677A (ja) | 2002-12-13 |
JP4032792B2 JP4032792B2 (ja) | 2008-01-16 |
Family
ID=26612863
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2002087132A Expired - Fee Related JP4032792B2 (ja) | 2001-03-30 | 2002-03-26 | 電子機器およびその時間精度測定方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP4032792B2 (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2016501371A (ja) * | 2012-12-11 | 2016-01-18 | リシュモン アンテルナシオナル ソシエテ アノニム | 腕時計用緩急調整部品 |
JP2019165419A (ja) * | 2018-03-20 | 2019-09-26 | シチズン時計株式会社 | 携帯型電子機器 |
JP2021032885A (ja) * | 2019-08-15 | 2021-03-01 | ウーテーアー・エス・アー・マニファクチュール・オロロジェール・スイス | 電気機械式時計 |
-
2002
- 2002-03-26 JP JP2002087132A patent/JP4032792B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2016501371A (ja) * | 2012-12-11 | 2016-01-18 | リシュモン アンテルナシオナル ソシエテ アノニム | 腕時計用緩急調整部品 |
JP2019165419A (ja) * | 2018-03-20 | 2019-09-26 | シチズン時計株式会社 | 携帯型電子機器 |
JP7029327B2 (ja) | 2018-03-20 | 2022-03-03 | シチズン時計株式会社 | 携帯型電子機器 |
JP2021032885A (ja) * | 2019-08-15 | 2021-03-01 | ウーテーアー・エス・アー・マニファクチュール・オロロジェール・スイス | 電気機械式時計 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP4032792B2 (ja) | 2008-01-16 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP3678075B2 (ja) | 電源装置およびその制御方法、携帯型電子機器、計時装置およびその制御方法 | |
US6041022A (en) | Mechanical-electric energy converter and watch part comprising this energy converter | |
US6327225B1 (en) | Electronic unit, and control method for electronic unit | |
JP4032792B2 (ja) | 電子機器およびその時間精度測定方法 | |
EP0905588A2 (en) | Electronically controlled mechanical timepiece and method of controlling the same | |
US6452358B1 (en) | Electronic apparatus and control method for electronic apparatus | |
EP1048989B1 (en) | Electronically controlled mechanical timepiece and method of manufacturing the same | |
JP4259687B2 (ja) | ステッピングモータを制御する方法及び装置 | |
JP2004045431A (ja) | 電子制御式機械時計およびその制御方法 | |
JP3601389B2 (ja) | 電子機器、電子制御式機械時計およびそれらの制御方法 | |
JP2000295828A (ja) | 発電装置及びこれを用いた電子機器 | |
JP3654056B2 (ja) | 電子時計及び電子時計の制御方法 | |
EP1048990B1 (en) | Electronically controlled mechanical timepiece | |
JP2021071393A (ja) | 電子時計、電子時計の制御方法および電子時計の検査方法 | |
JP3674426B2 (ja) | 電子機器、電子制御式機械時計およびそれらの制御方法 | |
JP3654055B2 (ja) | 携帯電子機器及び携帯電子機器の制御方法 | |
US20240085856A1 (en) | Electronically Controlled Mechanical Watch | |
JP3582383B2 (ja) | ゼンマイトルク出力装置およびこれを用いた機械時計 | |
JPH116882A (ja) | 電子制御式機械時計 | |
JP2001186719A (ja) | 電子機器および計時装置 | |
JPH11101880A (ja) | 電子制御式機械時計の制御用発電機 | |
JP2001042066A (ja) | 電子制御機器 | |
JP2002148363A (ja) | 時 計 | |
JP3726543B2 (ja) | 電子制御式電子機器、電子制御式機械時計 | |
JP2002221585A (ja) | 電子制御式機械時計の回転周期測定装置および測定方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20050325 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20070928 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20071002 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20071015 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20101102 Year of fee payment: 3 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20101102 Year of fee payment: 3 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20111102 Year of fee payment: 4 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20111102 Year of fee payment: 4 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121102 Year of fee payment: 5 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121102 Year of fee payment: 5 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20131102 Year of fee payment: 6 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |