JP2003107175A - 電子機器、電子機器の制御方法、電子機器を制御するプログラムが記録された記録媒体および電子機器の制御用プログラム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 発電機の調速制御の応答性を高めて安定して
制御できる電子機器を提供すること。 【解決手段】 電子機器は、発電機２の交流出力の半波
毎に回転検出信号ＦＧ１を出力する回転検出回路５２
と、回転検出回路５２から出力される回転検出信号ＦＧ
１に基づいて発電機２を調速制御する回転制御回路５３
とを備える。回転検出回路５２は、波形整形回路１００
と、回転判定回路２００と、信号合成部２４０とを備え
る。回転検出回路５２は、発電機２の交流出力の半波毎
に回転検出信号ＦＧ１を出力するため、交流出力の１周
期毎に回転検出信号を出力する場合に比べて、半分のタ
イミングで調速制御が行われる。このため、調速制御の
応答性を高めることができ、安定した制御を行うことが
できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電子機器、電子機
器の制御方法、電子機器を制御するプログラムが記録さ
れた記録媒体および電子機器の制御用プログラムに関す
る。

【０００２】

【背景技術】ゼンマイが開放する時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制御式機械
時計として、特開２０００−２７７７号公報に記載され
たものが知られている。

【０００３】この特開２０００−２７７７号公報に記載
された発明では、発電機の回転周期を検出し、その回転
周期と基準信号の周期との差に応じてブレーキ時間を補
正することで、十分なブレーキ量を与えて調速制御の応
答性を高め、安定した制御を行うようにしていた。この
際、発電機の回転周期は、発電機の１交流出力（１回
転）に対して１パルスが出力されていた。例えば、発電
機を８Ｈｚで回転制御する場合は、基準信号も８Ｈｚと
なるようにしていた。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】この特開２０００−２
７７７号公報に記載された発明においても、十分な調速
制御の応答性があったが、製品によってはより高い応答
性が求められる場合があり、発電機の調速制御の応答性
をより高める技術が求められていた。

【０００５】また、電子制御式機械時計に限らず、ゼン
マイやゴムなどの機械的エネルギ源等によって回転制御
される発電機を有するオルゴールやメトロノーム、おも
ちゃ、電気かみそりなどの各種電子機器においても、発
電機の調速制御の応答性をより高めたいという要望があ
った。

【０００６】本発明の目的は、発電機の調速制御の応答
性を高めて安定した制御を行うことができる電子機器、
電子機器の制御方法、電子機器を制御するプログラムが
記録された記録媒体および電子機器の制御用プログラム
を提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明の電子機器は、発
電機の交流出力の半波毎に回転検出信号を出力する回転
検出回路と、この回転検出回路から出力される回転検出
信号に基づいて前記発電機を調速制御する回転制御回路
とを備えることを特徴とするものである。

【０００８】このような本発明では、回転検出回路は、
発電機の交流出力の半波毎に回転検出信号を出力するた
め、従来の交流出力の１周期（１回転、全波）毎に回転
検出信号を出力する場合に比べて、半分のタイミングで
調速制御が行われるため、調速制御の応答性を高めるこ
とができ、安定した制御を行うことができる。すなわ
ち、従来はロータが１回転する間に１つの回転検出信号
が出力されていたのに対し、本発明では、ロータが１回
転する間に２つの回転検出信号が出力されるので、従来
であれば１回の調速制御が行われている間に、本発明で
は２回つまり倍の回数で調速制御が行われるため、ロー
タの速度変化を迅速に検出して即座に調速制御でき、制
御の応答性を著しく向上することができて安定した制御
を行うことができる。さらに、ロータの回転が安定して
いるため、発電性能も安定し、所定の発電電力を長時間
維持することができ、この発電電力で駆動される制御回
路等の動作も安定させることができる。例えば、外乱等
が加わった場合には、ロータの回転速度が低下してしま
う。この際、本発明では、交流出力の半波毎に調速制御
を行えるので、従来のように、交流出力の１周期毎に回
転検出信号を検出して調速制御を行っている場合に比べ
ると、ロータを迅速に所定の回転速度に戻すことがで
き、その分、発電電力の低下状態も短時間で回復でき
る。このため、外乱が加わった場合でも発電性能を安定
させることができ、発電電力も所定の値に維持すること
ができ、発電電力の低下による制御回路の停止なども従
来に比べて一層防止することができる。また、ロータの
回転速度の変動幅が大きいと、特にロータを回転させる
ための機械的エネルギ等が低下した場合に、所定の回転
速度に戻すまでに時間が掛かり、その分、発電電力が低
下する時間が長くなって所定の電力が得られなくなって
しまうため、その発電電力で駆動される制御回路等の持
続時間も短くなってしまう。これに対し、本発明では、
ロータが安定して駆動されるため、その回転速度の変動
幅も小さくなり、機械的エネルギ等が低下した場合であ
っても、所定の回転速度に迅速に戻すことができて発電
電力が低下する時間も短くなるため、その発電電力で駆
動される制御回路等の持続時間もより一層長くすること
ができる。

【０００９】ここで、前記発電機は２つの交流出力端子
を備え、前記回転検出回路は、各交流出力端子毎に独立
して設けられた２系統の回転検出部と、各回転検出部か
らの回転検出信号を合成して出力する信号合成部とを備
えて構成されていることが好ましい。このように構成す
れば、各交流出力端子からの出力信号を個別に処理する
ことができるので、各出力信号の入力タイミング等を考
慮することなく、確実に出力信号を処理することがで
き、回転検出信号を確実に出力することができる。

【００１０】また、前記発電機は２つの交流出力端子を
備え、前記回転検出回路は、各交流出力端子から交互に
出力される交流出力を切り替えて選択的に入力させる切
替回路部と、この切替回路部からの信号が入力処理され
て回転検出信号を出力する１系統の回転検出部とから構
成されていることが好ましい。このような構成によれ
ば、切替回路部を設けたので、回転検出部は１系統のみ
でよく、回路構成を少なくでき、その分、小型化、省エ
ネルギー化、低コスト化を実現することができる。

【００１１】ここで、前記回転検出部は、発電機からの
交流出力波形を整形する波形整形回路と、波形整形回路
からの出力信号に基づいて発電機の回転状態を判定して
回転検出信号を出力する回転判定回路とを備えているこ
とが好ましい。波形整形回路としては、例えば、交流出
力の起電圧と基準電圧とを比較し、交流出力が基準電圧
以上の場合にＨレベル信号を出力し、基準電圧未満の場
合にＬレベル信号を出力するコンパレータ等で構成され
たものが利用できる。また、回転判定回路は、例えば、
波形整形回路からのＨレベル信号が連続して３回入力さ
れた際に、半波の交流信号が出力されたつまりロータが
半周期分回転したと判定する回路等で構成されたものが
利用できる。このように構成すれば、波形整形の機能
と、回転状態を判定する機能とを分離したので、各回路
の構成を簡略化でき、安価に構成できる。

【００１２】また、前記発電機を駆動する機械的エネル
ギ源を備え、前記回転制御回路は、時間標準源からの信
号に基づいて発せられる基準信号と、前記回転検出回路
から出力される回転検出信号とを比較して前記発電機の
ブレーキ量を設定するブレーキ制御手段を備えることが
好ましい。このような本発明によれば、回転検出信号と
比較する基準信号を、従来の２倍の周波数に変更するだ
けで、従来と同様の回転制御回路で、基準信号と回転検
出信号とを比較して発電機の回転速度変化を判定できる
ので、従来の回路構成を流用できてコストを抑えること
ができるとともに、回路規模が同様のため、消費電流も
増加することがなく、低消費電流を維持できて携帯用の
電子機器として十分に利用することができる。

【００１３】ここで、前記電子機器は、前記発電機の回
転に連動して作動される時刻表示装置を備える電子制御
式機械時計であることが好ましい。このような電子機器
によれば、発電機を応答性よくかつ安定して制御できる
ので、この発電機に連動して駆動される指針等の時刻表
示装置を安定して駆動することができ、時刻指示精度も
向上することができる。

【００１４】本発明の電子機器の制御方法は、発電機の
交流出力の半波毎に回転検出信号を出力し、この回転検
出信号に基づいて前記発電機を調速制御することを特徴
とするものである。このような本発明においても、前記
電子機器と同様に、従来の交流出力の１周期（１回転、
全波）毎に回転検出信号を出力する場合に比べて、半分
のタイミングで調速制御が行われるため、調速制御の応
答性を高めることができ、安定した制御を行うことがで
きる。

【００１５】ここで、前記発電機は２つの交流出力端子
を備え、各交流出力端子の交流出力毎に処理して回転検
出信号を出力し、これらの回転検出信号を合成した回転
検出信号に基づいて前記発電機を調速制御することが好
ましい。本発明においても、前記電子機器と同様に、各
交流出力端子からの出力信号を個別に処理することがで
きるので、各出力信号の入力タイミング等を考慮するこ
となく、確実に出力信号を処理することができ、回転検
出信号を確実に出力することができる。

【００１６】また、前記発電機は２つの交流出力端子を
備え、各交流出力端子から交互に出力される交流出力を
切り替えて選択的に処理して回転検出信号を出力し、こ
の回転検出信号に基づいて前記発電機を調速制御するも
のでもよい。本発明においても、前記電子機器と同様
に、交流出力を処理する回路は１系統のみでよく、回路
構成を少なくでき、小型化、省エネルギー化、低コスト
化を実現することができる。

【００１７】この際、発電機からの交流出力波形を波形
整形回路で整形し、波形整形回路からの出力信号に基づ
いて発電機の回転状態を判定して回転検出信号を出力す
ることが好ましい。このような構成によれば、前記電子
機器と同様に、波形整形の機能と、回転状態を判定する
機能とを分離したので、各回路の構成を簡略化でき、安
価に構成できる。

【００１８】また、前記発電機を機械的エネルギ源から
の機械的エネルギで駆動するとともに、時間標準源から
の信号に基づいて発せられる基準信号と、前記回転検出
信号とを比較して前記発電機のブレーキ量を設定して制
御することが好ましい。このような本発明においても、
前記電子機器と同様に、従来の回路構成を流用できてコ
ストを抑えることができるとともに、回路規模が同様の
ため、消費電流も増加することがなく、低消費電流を維
持できて携帯用の電子機器として十分に利用することが
できる。

【００１９】本発明の記録媒体は、電子機器に組み込ま
れたコンピュータに、前記制御方法を実行させるための
プログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録
媒体であることを特徴とするものである。また、本発明
のプログラムは、電子機器に組み込まれたコンピュータ
に、前記制御方法を実行させるための制御用プログラム
であることを特徴とするものである。

【００２０】このような記録媒体やインターネット等の
通信手段で提供される本発明の制御用プログラムを電子
機器に組み込めば、交流出力の半波毎に回転検出信号を
出力して制御できるので、調速制御の応答性を向上でき
て、安定した制御を行うことができる。特に、プログラ
ムで提供すれば、ＣＤ−ＲＯＭ等の記録媒体や、インタ
ーネット等の通信手段を介して電子機器にインストール
して組み込むことができるので、ブレーキ補正量などを
各電子機器の特性などに応じて最適にかつ簡単に設定す
ることができ、より応答性の良い調速制御を行うことが
できる。

【００２１】

【発明の実施の形態】以下に、本発明の実施形態を図面
に基づいて説明する。図１には、本発明の第１実施形態
の電子制御式機械時計を示すブロック図が示されてい
る。

【００２２】電子制御式機械時計は、機械的エネルギ源
としてのゼンマイ１と、ゼンマイ１のトルクを発電機２
に伝達するエネルギ伝達装置としての増速輪列３と、増
速輪列３に連結されて時刻表示を行う時刻表示装置であ
る指針４とを備えている。

【００２３】発電機２は、増速輪列３を介してゼンマイ
１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２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５を通して整流され、コンデンサ等で構成され
た電源回路６に充電供給される。

【００２４】なお、本実施形態では、図２にも示すよう
に、整流回路５を含むブレーキ回路２０を発電機２に設
けている。このブレーキ回路２０は、発電機２で発電さ
れた交流信号（交流電流）が出力される第１の交流出力
端子ＭＧ１に接続された第１のスイッチ２１と、前記交
流信号が出力される第２の交流出力端子ＭＧ２に接続さ
れた第２のスイッチ２２とを有し、これらのスイッチ２
１，２２を同時にオンすることにより、第１、第２の交
流出力端子ＭＧ１，ＭＧ２を短絡させて閉ループ状態に
し、ショートブレーキを掛けるようになっている。な
お、発電機２は、１個のコイルが設けられたステータ
と、２極の磁石を備えるロータとを備え、ロータが１回
転する毎に各交流出力端子ＭＧ１，ＭＧ２から交流出力
が出力され、つまりロータが半回転する度に交流出力の
半波が各出力端子ＭＧ１，ＭＧ２の一方から出力される
ように構成されている。

【００２５】第１のスイッチ２１は、第２の交流出力端
子ＭＧ２にゲートが接続されたＰｃｈの第１の電界効果
型トランジスタ（ＦＥＴ）２６と、後述するチョッピン
グ信号発生部８０からのチョッピング信号（チョッピン
グパルス）ＣＨ５がゲートに入力される第２の電界効果
型トランジスタ２７とが並列に接続されて構成されてい
る。

【００２６】また、第２のスイッチ２２は、第１の交流
出力端子ＭＧ１にゲートが接続されたＰｃｈの第３の電
界効果型トランジスタ（ＦＥＴ）２８と、チョッピング
信号発生部８０からのチョッピング信号ＣＨ５がゲート
に入力される第４の電界効果型トランジスタ２９とが並
列に接続されて構成されている。

【００２７】そして、発電機２に接続された昇圧用のコ
ンデンサ２３、ダイオード２４，２５、スイッチ２１，
２２を備えて倍電圧整流回路５が構成されている。な
お、ダイオード２４，２５としては、一方向に電流を流
す一方向性素子であればよく、その種類は問わない。特
に、電子制御式機械時計では、発電機２の起電圧が小さ
いため、ダイオード２４，２５としては降下電圧Ｖｆや
逆リーク電流が小さいショットキーバリアダイオードや
シリコンダイオードを用いることが好ましい。そして、
この整流回路５で整流された直流信号は、電源回路（コ
ンデンサ）６に充電される。

【００２８】前記ブレーキ回路２０は、電源回路６から
供給される電力によって駆動される回転制御装置５０に
より制御されている。この回転制御装置５０は、図１に
示すように、発振回路５１、回転検出回路５２、回転制
御回路５３を備えて構成されている。

【００２９】発振回路５１は時間標準源である水晶振動
子５１Ａを用いて発振信号（３２７６８Ｈｚ）を出力
し、この発振信号は１２段のフリップフロップからなる
分周回路５４によってある一定周期まで分周される。分
周回路５４の１１段目の出力Ｑ１１は、１６Ｈｚの基準
信号ｆｓとして出力されている。

【００３０】回転検出回路５２は、発電機２に接続され
た波形整形回路１００と、回転判定回路２００と、信号
合成部２４０とを備えている。波形整形回路１００は、
図３に示すように、発電機２の各交流出力端子ＭＧ１，
ＭＧ２からの信号（正弦波）が入力されてその入力イン
ピーダンスを高めるボルテージフォロワ１０１，１１１
と、これらのボルテージフォロワ１０１，１１１の出力
を所定の基準電圧ＶROTDと比較するコンパレータ１０
２，１１２と、コンパレータ１０２，１１２の出力を増
幅するアンプ１０３，１１３とを備えている。

【００３１】回転判定回路２００は、図４に示すよう
に、信号生成部２１０と、第１連続判定回路部２２０Ａ
と、第２連続判定回路部２２０Ｂとを備えている。信号
生成部２１０は、分周回路５４から出力される２５６Ｈ
ｚの信号と５１２Ｈｚの信号とが入力されるＡＮＤゲー
ト２１１と、このＡＮＤゲート２１１の出力がデータ入
力とされ、２０４８Ｈｚの信号がクロック入力とされて
信号ＣＬ１を出力するフリップフロップ２１２とを備え
る。また、後述する信号Ｐ３と４０９８Ｈｚの信号とが
それぞれデータ入力、クロック入力とされたフリップフ
ロップ２１３と、このフリップフロップ２１３の出力Ｑ
および波形整形回路１００の出力Ｐ１，Ｐ２がそれぞれ
入力されるＡＮＤゲート２１４，２１５も備えている。
そして、ＡＮＤゲート２１４の出力が第１連続判定回路
部２２０Ａにおける信号ＣＫ１とされ、ＡＮＤゲート２
１５の出力が第２連続判定回路部２２０Ｂにおける信号
ＣＫ１とされている。さらに、フリップフロップ２１３
の反転出力は、信号ＣＫ２とされている。

【００３２】第１連続判定回路部２２０Ａは、図４に示
すように、波形整形回路１００からの信号Ｐ１が、チョ
ッピング周波数のタイミング（２５６Ｈｚ）に対して３
回連続して基準電圧ＶROTDを上回ったか否かを判定し、
上回った際には短時間Ｈレベル信号を信号ＯＰ１として
出力するように構成されている。具体的には、第１連続
判定回路部２２０Ａは、３回連続判定部２２１と、微分
回路部２２６とを備える。３回連続判定部２２１は、５
つのフリップフロップ２２２、分周回路２２３、ＮＡＮ
Ｄゲート２２４、２つのＡＮＤゲート２２５とを備えて
構成され、信号Ｐ１がチョッピング周波数に対して３回
連続して基準電圧ＶROTDを上回ったか否かを判定し、上
回った際にはＨレベル信号を出力する。微分回路部２２
６は、２つのフリップフロップ２２７、ＡＮＤゲート２
２８を備えて構成され、３回連続判定部２２１のＨレベ
ル信号を微分し、短時間でＬレベル信号に下げて図７に
示す信号ＯＰ１を出力する。

【００３３】第２連続判定回路部２２０Ｂは、第１連続
判定回路部２２０Ａと同一の回路構成であり、波形整形
回路１００からの信号Ｐ２が、チョッピング周波数のタ
イミング（２５６Ｈｚ）に対して３回連続して基準電圧
ＶROTDを上回ったか否かを判定し、上回った際には短時
間Ｈレベル信号を信号ＯＰ２として出力するように構成
されている。

【００３４】信号合成部２４０は、ＯＲゲート２４１か
らなり、各連続判定回路部２２０Ａ，２２０Ｂの出力Ｏ
Ｐ１，ＯＰ２を合成して信号ＦＧ１を出力するように構
成されている。

【００３５】従って、波形整形回路１００は、発電機２
の各交流出力端子ＭＧ１，ＭＧ２からの出力信号を、そ
の出力が基準電圧ＶROTDを越えた場合にＨレベルとなる
パルス信号Ｐ１，Ｐ２に変換する。また、回転判定回路
２００は、発電機２の起電圧がチョッピング周波数の３
回連続した時間（３／２５６秒）以上、基準電圧ＶROTD
を上回った場合に所定時間Ｈレベル信号となる矩形パル
ス信号ＯＰ１，ＯＰ２を出力する。さらに、信号合成部
２４０は、この矩形パルス信号ＯＰ１，ＯＰ２を合成
し、矩形パルス信号ＦＧ１を出力する。従って、この矩
形パルス信号ＦＧ１は、発電機２の回転周期の半波毎に
Ｈレベル信号を出力する回転検出信号となる。

【００３６】一方、回転制御回路５３は、図２に示すよ
うに、ブレーキ制御手段であるアップダウンカウンタ６
０と、同期回路７０と、チョッピング信号発生部８０と
を備えている。

【００３７】アップダウンカウンタ６０のアップカウン
ト入力およびダウンカウント入力には、回転検出回路５
２の回転検出信号ＦＧ１および分周回路５４からの基準
信号ｆｓが同期回路７０を介してそれぞれ入力されてい
る。

【００３８】同期回路７０は、４つのフリップフロップ
７１やＡＮＤゲート７２，ＮＡＮＤゲート７３からな
り、分周回路５４の５段目の出力Ｑ５（１０２４Ｈｚ）
や６段目の出力Ｑ６（５１２Ｈｚ）の信号を利用して、
回転検出信号ＦＧ１を分周信号に同期させるとともに、
これらの各信号パルスが重なって出力されないように調
整している。なお、本実施形態では、発電機２のロータ
は８Ｈｚで回転するように設定されている。このため、
基準信号ｆｓは、発電機２の回転検出信号ＦＧ１が、８
Ｈｚで回転する発電機２の半波毎に出力されるのに対応
し、１６Ｈｚの信号としている。つまり、基準信号ｆｓ
は発電機２（ロータ）の基準回転周波数（８Ｈｚ）の２
倍の周波数に設定されている。

【００３９】アップダウンカウンタ６０は、４ビットの
カウンタで構成されている。アップダウンカウンタ６０
のアップカウント入力には、前記回転検出信号ＦＧ１に
基づく信号が同期回路７０から入力され、ダウンカウン
ト入力には、前記基準信号ｆｓに基づく信号が同期回路
７０から入力される。これにより、基準信号ｆｓおよび
回転検出信号ＦＧ１の計数と、その差の算出とが同時に
行えるようになっている。

【００４０】なお、このアップダウンカウンタ６０に
は、４つのデータ出力端子（プリセット端子）Ａ〜Ｄが
設けられており、端子Ａ〜ＣにＨレベル信号が入力され
ていることで、アップダウンカウンタ６０の初期値（プ
リセット値）がカウンタ値７に設定されている。

【００４１】また、アップダウンカウンタ６０のＬＯＡ
Ｄ出力端子には、電源回路６に接続されて電源回路６の
電圧に応じてシステムリセット信号ＳＲを出力する初期
化回路９０が接続されている。なお、本実施形態では、
初期化回路９０は、電源回路６の充電電圧が所定電圧に
なるまではＨレベルの信号を出力し、所定電圧以上にな
ればＬレベルの信号を出力するように構成されている。

【００４２】アップダウンカウンタ６０は、ＬＯＡＤ入
力がＬレベルになるまで、つまりシステムリセット信号
ＳＲが出力されている間は、アップダウン入力を受け付
けないため、アップダウンカウンタ６０のカウンタ値は
「７」に維持される。

【００４３】アップダウンカウンタ６０は、４ビットの
出力ＱＡ〜ＱＤを有している。従って、４ビット目の出
力ＱＤは、カウンタ値が７以下であればＬレベル信号を
出力し、８以上であればＨレベル信号を出力することに
なる。この出力ＱＤは、チョッピング信号発生部８０に
接続されている。

【００４４】なお、出力ＱＡ〜ＱＤが入力されたＮＡＮ
Ｄゲート７４およびＯＲゲート７５の各出力は、同期回
路７０からの出力が入力されるＮＡＮＤゲート７３にそ
れぞれ入力されている。従って、例えばアップカウント
信号の入力が複数個続いてカウンタ値が「１５」になる
と、ＮＡＮＤゲート７４からはＬレベル信号が出力さ
れ、さらにアップカウント信号がＮＡＮＤゲート７３に
入力されても、その入力はキャンセルされてアップダウ
ンカウンタ６０にアップカウント信号がそれ以上入力さ
れないように設定されている。同様に、カウンタ値が
「０」になると、ＯＲゲート７５からはＬレベル信号が
出力されるため、ダウンカウント信号の入力はキャンセ
ルされる。これにより、カウンタ値が「１５」を越えて
「０」になったり、「０」を越えて「１５」になったり
しないように設定されている。

【００４５】チョッピング信号発生部８０は、分周回路
５４の出力Ｑ５〜Ｑ８を利用して第１のチョッピング信
号ＣＨ１を出力するＡＮＤゲート８２と、第２のチョッ
ピング信号ＣＨ２を出力するＯＲゲート８３と、アップ
ダウンカウンタ６０の出力ＱＤとチョッピング信号ＣＨ
２とが入力されるＡＮＤゲート８４と、ＡＮＤゲート８
４の出力ＣＨ４と、前記出力ＣＨ１とが入力されるＮＯ
Ｒゲート８５とを備えている。さらに、チョッピング信
号ＣＨ２を反転して信号Ｐ３を出力するインバータ８６
も設けられている。

【００４６】チョッピング信号発生部８０のＮＯＲゲー
ト８５からの出力ＣＨ５は、Ｐｃｈトランジスタ２７，
２９のゲートに入力されている。従って、チョッピング
出力ＣＨ５がＬレベルとなっている間は、トランジスタ
２７，２９はオン状態に維持され、発電機２がショート
されてブレーキが掛かる。一方、出力ＣＨ５がＨレベル
となっている間は、トランジスタ２７，２９はオフ状態
に維持され、発電機２にはブレーキが加わらない。従っ
て、出力ＣＨ５からのチョッピング信号によって発電機
２をチョッパリング制御することができる。

【００４７】ここで、前記各チョッピング信号ＣＨ１，
ＣＨ２のデューティ比は、そのチョッピング信号の１周
期の間で発電機２にブレーキを掛けている時間の比率で
あり、本実施形態では各チョッピング信号ＣＨ１，ＣＨ
２において１周期の間でＨレベルとなっている時間の比
率である。

【００４８】次に、本実施形態における動作を図５〜７
のタイミングチャートや信号波形図を参照して説明す
る。発電機２が作動し始めて、初期化回路９０からＬレ
ベルのシステムリセット信号ＳＲがアップダウンカウン
タ６０のＬＯＡＤ入力に入力されると、図５に示すよう
に、回転検出信号ＦＧ１に基づくアップカウント信号
と、基準信号ｆｓに基づくダウンカウント信号とがアッ
プダウンカウンタ６０でカウントされる。

【００４９】ここで、回転検出信号ＦＧ１は、図７に示
すように、発電機２の半波毎に出力される矩形パルス信
号となっている。すなわち、発電機２の半波毎に、各交
流出力端子ＭＧ１，ＭＧ２から図７に示すような正弦波
の半波毎の信号が出力され、波形整形回路１００に入力
される。波形整形回路１００では、入力された各信号と
基準電圧ＶROTDを比較し、各信号が基準電圧ＶROTDを上
回っている際にＨレベル信号となるパルス信号Ｐ１，Ｐ
２を出力する。

【００５０】なお、本実施形態では、発電機２のスイッ
チ２１，２２をチョッピングすることにより各交流出力
端子ＭＧ１，ＭＧ２を短絡してブレーキ制御している。
この際、ブレーキをオンしている際には、デューティ比
の大きな、つまり発電機２を短絡している時間が長いチ
ョッピング信号によりブレーキ制御を行い、ブレーキを
オフしている際には、デューティ比の小さなチョッピン
グ信号でブレーキ制御を行っている。従って、ブレーキ
オフの間は、一瞬短絡されて起電圧が落ち、各パルス信
号Ｐ１，Ｐ２もＬレベルになるが、その他の時間は起電
圧が高まり、各パルス信号Ｐ１，Ｐ２もＨレベルとなる
信号波形となる（例えば、図７の数字１，２，３で表さ
れている範囲等）。一方、ブレーキオンの間は、逆に短
絡されている時間が長いため、一瞬だけ起電圧が高ま
り、その他の時間では起電圧は低くなるため、各パルス
信号Ｐ１，Ｐ２もＬレベルの時間が長く、一瞬Ｈレベル
となる信号波形となる（例えば、図７の信号ＱＤがＨレ
ベルの範囲）。

【００５１】各パルス信号Ｐ１，Ｐ２は、回転判定回路
２００に入力される。回転判定回路２００では、各交流
出力端子ＭＧ１，ＭＧ２からの出力が基準電圧ＶROTDを
チョッピング信号の３周期分、連続して上回っている場
合、つまり各パルス信号Ｐ１，Ｐ２の信号レベルをチョ
ッピング信号が入力されるタイミングで検出した際に、
３回連続してＨレベル信号であった場合に、Ｈレベルと
なる矩形パルス信号ＯＰ１，ＯＰ２を出力する。そし
て、信号合成部２４０は、これらの各矩形パルス信号Ｏ
Ｐ１，ＯＰ２を合成した回転検出信号ＦＧ１を出力す
る。従って、回転検出信号ＦＧ１は、発電機２の交流出
力の半波毎に、短時間Ｈレベル信号を出力する矩形パル
ス信号となる。

【００５２】この発電機２の起電圧の半波毎にＨレベル
となる回転検出信号ＦＧ１と、基準信号ｆｓとは、同期
回路７０を介して同時にカウンタ６０に入力されないよ
うに設定されている。このため、初期カウント値が
「７」に設定されている状態から、アップカウント信号
（回転検出信号ＦＧ１）が入力されるとカウンタ値は
「８」となり、出力ＱＤからＨレベル信号が出力され
る。

【００５３】一方、ダウンカウント信号（基準信号ｆ
ｓ）が入力されてカウンタ値が「７」に戻れば、出力Ｑ
ＤからはＬレベル信号が出力される。

【００５４】チョッピング信号発生部８０では、図６に
示すように、分周回路５４の出力Ｑ５〜Ｑ８を利用し、
各チョッピング信号ＣＨ１、ＣＨ２を出力する。また、
信号ＣＨ４は、アップダウンカウンタ６０の出力ＱＤお
よび信号ＣＨ２に基づいて出力され、出力ＣＨ５は、各
信号ＣＨ１，ＣＨ４により出力される。また、信号Ｐ３
は、信号ＣＨ２を反転したものとなっている。

【００５５】アップダウンカウンタ６０の出力ＱＤがＨ
レベル信号である場合（カウント値「８」以上）には、
ＡＮＤゲート８４からはチョッピング信号ＣＨ２がその
まま出力され、出力ＣＨ４はチョッピング信号ＣＨ２と
同一になる。このため、ＮＯＲゲート８５からの出力Ｃ
Ｈ５は、出力ＣＨ２を反転したチョッピング信号、つま
りＨレベル期間（ブレーキオフ期間）が１／１６と短
く、Ｌレベル期間（ブレーキオン期間）が１５／１６と
長い、つまり強ブレーキ制御を行うデューティ比の大き
な（１５／１６）チョッピング信号となる。従って、チ
ョッピング信号ＣＨ５は、発電機２に対してショートブ
レーキを掛けるＬレベル信号のトータル時間が長くな
り、発電機２に対しては強いブレーキ制御が行われる
が、一定周期でＨレベル信号となってショートブレーキ
がオフされるためにチョッパリング制御が行われ、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。

【００５６】逆に、アップダウンカウンタ６０の出力Ｑ
ＤがＬレベル信号である場合（カウント値「８」未満）
には、出力ＣＨ４もＬレベル信号となり、ＮＯＲゲート
８５からの出力ＣＨ５は、出力ＣＨ１を反転したチョッ
ピング信号、つまりＨレベル期間（ブレーキオフ期間）
が１５／１６と長く、Ｌレベル期間（ブレーキオン期
間）が１／１６と短い、つまり弱ブレーキ制御を行うデ
ューティ比の小さな（１／１６）チョッピング信号とな
る。従って、チョッピング信号ＣＨ５は、発電機２に対
してショートブレーキを掛けるＬレベル信号のトータル
時間が短くなり、発電機２に対しては弱いブレーキ制御
が行われるが、一定周期でＨレベル信号となってショー
トブレーキがオフされるためにチョッパリング制御が行
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。

【００５７】従って、出力ＱＤからＨレベル信号が出て
いる間は、デューティ比の大きなチョッピング信号によ
る強いブレーキ制御が行われ、Ｌレベル信号が出ている
間は、デューティ比の小さなチョッピング信号による弱
いブレーキ制御が行われる。

【００５８】このようなブレーキ制御を繰り返すこと
で、発電機２が設定された回転スピード近くになり、図
５に示すように、アップカウンタ信号と、ダウンカウン
タ信号とが交互に入力されて、カウンタ値が「８」と
「７」とを繰り返すロック状態に移行する。この際も、
カウンタ値および回転周期に応じて強ブレーキ制御と弱
ブレーキ制御とが繰り返される。

【００５９】そして、ゼンマイ１がほどけてそのトルク
が小さくなり、ダウンカウント値が多く入力されてカウ
ント値が「６」以下の小さな値になると、ゼンマイ１の
トルクが低下したと判断し、運針を停止したり、非常に
低速にしたり、さらにはブザー、ランプ等を鳴らした
り、点灯させることで、利用者にゼンマイ１を再度巻き
上げるように促す。

【００６０】なお、本発明において、強いブレーキおよ
び弱いブレーキとは、相対的なものであり、強いブレー
キは弱いブレーキに比べてブレーキ力が強いことを意味
する。各ブレーキにおける具体的なブレーキ力つまりは
チョッピングブレーキ信号のデューティ比や周波数は実
施にあたって適宜設定すればよい。

【００６１】このような本実施形態によれば、次のよう
な効果がある。 (1) 回転検出回路５２では、発電機２の交流出力の半波
毎に、ロータの回転検出信号を出力しているので、回転
制御装置５０による発電機２の調速制御を、半波毎に行
うことができる。このため、発電機２の回転周期の変動
を従来よりも迅速に検知でき、その変動に対応して調速
制御を迅速に行うことができるので、回転周期が基準信
号に迅速に近づくように調整することができる。このた
め、調速制御の応答性を高め、安定した制御を行うこと
ができる。また、ロータを安定して回転させることがで
きるので、発電機２の発電性能も安定かつ向上でき、こ
の発電電力で駆動される制御制御装置５０等の動作も安
定させることができる。このため、外乱等が加わった場
合や、ゼンマイ１からの機械的エネルギが低下した場合
でも、発電性能を安定させることができ、発電電力も所
定の値に維持することができるので、発電電力の低下に
よる制御回路の停止なども従来に比べて一層防止でき、
電子機器の持続時間もより一層長くすることができる。

【００６２】(2) 発電機２のロータにおける回転周期の
ばらつきを非常に小さくでき、発電機２をほぼ一定速度
で安定して回転することができるため、ロータに連動し
て運針する指針４の揺らぎも低減できる。このため、安
定した運針が行えて見栄えを良くでき、商品価値を向上
することができ、時刻指示精度も向上することができ
る。

【００６３】(3) 従来の１周期毎に回転検出信号を出力
していた場合の回転制御装置に対して、本実施形態の回
転制御装置５０は、回転検出回路５２を発電機２の半波
毎に回転検出信号ＦＧ１を出力可能に構成し、かつ基準
信号ｆｓを半波に対応させてロータの回転周期である８
Ｈｚの２倍にするだけでよく、回転制御装置５０におけ
る他の回路は、従来のものを流用できるので、コストを
低減でき、かつ容易に構成することができる。その上、
回転制御装置５０の回路規模は従来とほぼ同様の構成で
あるため、半波毎の制御であっても消費電力の増加を抑
えることができる。

【００６４】(4) 回転検出回路５２の回転判定回路２０
０では、チョッピング信号の３周期分に渡って発電機２
の起電圧が基準電圧ＶROTDを越えた場合に、検出信号Ｏ
Ｐ１，ＯＰ２つまりは回転検出信号ＦＧ１を出力するよ
うにしているので、誤検出を無くすことができ、確実に
半波毎の回転検出を行うことができる。

【００６５】(5) 強ブレーキ制御時にはデューティ比の
大きなチョッピング信号を用いて制御しているので、充
電電圧の低下を抑えながら制動トルクを大きくすること
ができ、システムの安定性を維持しながら、効率的なブ
レーキ制御を行うことができる。これにより、電子制御
式機械時計の持続時間も長くすることができる。

【００６６】(6) 弱ブレーキ制御時にも、デューティ比
の小さなチョッピング信号によりチョッピング制御して
いるので、弱いブレーキを印加している間の充電電圧を
より向上することができる。

【００６７】(7) 強ブレーキ制御と弱ブレーキ制御との
切り替えは、カウンタ値が「７」以下であるか「８」以
上であるかのみで設定されるため、回転制御装置５０を
シンプルな構成にでき、部品コストや製造コストを低減
でき、電子制御式機械時計を安価に提供できる。

【００６８】(8) 発電機２の回転速度に応じて、アップ
カウンタ信号が入力されるタイミングが変化するため、
カウンタ値が「８」である期間つまりブレーキを掛けて
いる時間も自動的に調整することができる。このため、
特にアップカウンタ信号とダウンカウント信号とが交互
に入力されるロック状態では、より応答性の速い安定し
た制御を行うことができる。特に、本発明では、発電機
２のロータの回転速度を安定して制御できるため、アッ
プカウンタ信号とダウンカウント信号とが交互に入力さ
れるロック状態に迅速にかつ長期間移行することがで
き、発電機２を安定して駆動できて発電性能も安定さ
せ、かつ向上することができる。

【００６９】(9) 回転制御回路５３として、アップダウ
ンカウンタ６０を用いているので、各アップカウンタ信
号およびダウンカウンタ信号の計数と同時に各計数値の
比較（差）を自動的に算出することができるため、構成
を簡易にできかつ各計数値の差を簡単に求めることがで
きる。

【００７０】(10)４ビットのアップダウンカウンタ６０
を用いているので、１６個のカウント値をカウントする
ことができる。このため、アップカウンタ信号が続けて
入力された場合などに、その入力値を累積してカウント
することができ、設定された範囲つまりアップカウンタ
信号やダウンカウンタ信号が連続して入力されてカウン
タ値が「１５」や「０」になるまでの範囲では、その累
積誤差を補正することができる。このため、仮に発電機
２の回転速度が基準速度から大きく外れても、ロック状
態になるまでは時間が掛かるが、その累積誤差を確実に
補正して発電機２の回転速度を基準速度に戻すことがで
き、長期的には正確な運針を維持することができる。

【００７１】(11)初期化回路９０を設けて、発電機２の
起動時の電源回路６が所定の電圧に充電されるまではブ
レーキ制御を行わず、発電機２にブレーキが掛からない
ようにしているので、電源回路６への充電を優先させる
ことができ、電源回路６によって駆動される回転制御装
置５０を迅速にかつ安定して駆動することができ、その
後の回転制御の安定性も高めることができる。

【００７２】(12)波形整形回路１００および回転判定回
路２００においては、各交流出力端子ＭＧ１，ＭＧ２か
らの交流出力を個別に処理できるように２系統の回路を
設けたので、各出力信号の入力タイミングを考慮するこ
となく、確実に出力信号を処理することができ、回転検
出信号ＦＧ１を確実に出力することができる。

【００７３】次に本発明の第２実施形態について、図８
を参照して説明する。なお、本実施形態において、前述
の第１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。

【００７４】本実施形態では、前記第１実施形態の回転
検出回路５２の構成を変更した点のみが相違し、その他
の構成は同一であるため、説明を省略する。具体的に
は、前記回転検出回路５２は、波形整形回路１００およ
び回転判定回路２００において、各回路を２系統設け、
発電機２の各交流出力端子ＭＧ１，ＭＧ２からの交流出
力を個別に処理していたが、本実施形態の前記回転検出
回路５２Ａでは、発電機２の各出力は同時に入力される
ことがない点に着目し、発電機２の各出力を切り替えて
入力するセレクタ３００を設け、各回路は１系統にした
ものである。

【００７５】すなわち、本実施形態の回転検出回路５２
Ａは、アナログスイッチ等からなるセレクタ３００と、
波形整形回路１５０と、回転判定回路２５０とを備えて
いる。セレクタ３００は、各交流出力端子ＭＧ１，ＭＧ
２に接続された各スイッチ３０１，３０２が交互に切り
替わるように、Ｄタイプのフリップフロップ３０３によ
ってコントロールされている。なお、このフリップフロ
ップ３０３のクロック入力には、回転検出信号ＦＧ１が
インバータ３０４を介して接続されている。このため、
セレクタ３００は、回転検出信号ＦＧ１が立ち下がるタ
イミング等の半波毎に１回出現する回転検出信号ＦＧ１
の変化タイミングによって、スイッチ３０１，３０２が
切り替わるように構成されている。

【００７６】波形整形回路１５０は、波形整形回路１０
０と同様に、ボルテージフォロワ１０１、コンパレータ
１０２、アンプ１０３から構成されている。また、回転
判定回路２５０は、回転判定回路２００と同様に、ＡＮ
Ｄゲート２１１、フリップフロップ２１２、フリップフ
ロップ２１３、ＡＮＤゲート２１４からなる信号生成部
２１０と、連続判定回路部２２０Ａとを備えている。そ
して、回転検出回路５２Ａでは、セレクタ３００により
各交流出力端子ＭＧ１，ＭＧ２からの出力が交互に入力
されるため、連続判定回路部２２０Ａの出力ＯＰ１がそ
のまま回転検出信号ＦＧ１として出力される。

【００７７】このような本実施形態においても、前記第
１実施形態の(1) 〜(11)と同じ作用効果が得られる。す
なわち、(1) 発電機２の交流出力の半波毎に出力される
回転検出信号ＦＧ１に基づいて発電機２を調速制御でき
るので、調速制御の応答性を高め、安定した制御を行う
ことができるといった効果や、(2) 発電機２のロータに
おける回転周期のばらつきを小さくでき、発電機２をほ
ぼ一定速度で安定して回転することができるため、ロー
タに連動して運針する指針の揺らぎも低減できるといっ
た効果など、前記第１実施形態の(1) 〜(11)と同様の作
用効果を奏することができる。

【００７８】(13)さらに、回転検出回路５２Ａにおいて
は、セレクタ３００を設けて各交流出力端子ＭＧ１，Ｍ
Ｇ２の出力が交互に入力されるように構成したので、波
形整形回路１５０や回転判定回路２５０における回路構
成を１系統にでき、第１実施形態の回転検出回路５２に
比べて回路構成を少なくでき、より一層の小型化、省エ
ネルギー化、低コスト化を実現することができる。

【００７９】なお、本発明は各実施形態に限定されるも
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。

【００８０】例えば、第２実施形態では、セレクタ３０
０の後に波形整形回路１５０を設けていたが、波形整形
回路をセレクタ３００の前に設けてもよい。但し、この
場合には、波形整形回路１００と同様に各交流出力端子
ＭＧ１，ＭＧ２からの出力が入力される２系統の回路に
する必要がある。

【００８１】また、波形整形回路１００，１５０の構成
も前記実施形態のものに限らず、各交流出力端子ＭＧ
１，ＭＧ２の出力波形を整形してパルス信号に変換でき
るものであればよい。同様に、回転判定回路２００，２
５０の構成も前記実施形態のものに限らない。例えば、
前記実施形態では、各出力信号が基準電圧ＶROTDを３回
連続して越えた際に信号を出力するように構成されてい
たが、基準電圧ＶROTDのレベルによっては、２回連続あ
るいは１回越えた際に信号を出力してもよいし、４回以
上連続した際に出力してもよく、要するに、発電機２の
交流出力の半波毎に回転検出信号を出力できるものであ
ればよい。

【００８２】回転検出回路５２は、交流出力を直接利用
して回転検出信号ＦＧ１を出力していたが、要するに交
流出力の半波毎に回転検出信号ＦＧ１を出力できるもの
であればよい。

【００８３】さらに、回転制御回路５３も前記実施形態
の構成に限定されない。例えば、チョッピング信号発生
部８０におけるチョッピング信号のデューティ比は、前
記実施形態のように、１／１６や１５／１６に限らず、
例えば、１４／１６等の他の値でもよい。さらには、チ
ョッピング信号のデューティ比を２８／３２、３１／３
２等にし、デューティ比の変化を１６段階ではなく、３
２段階などにしてもよい。この際、強いブレーキ制御時
に用いられるチョッピング信号としては、デューティ比
が０．７５〜０．９７程度の範囲にあることが好まし
く、この中で０．７５〜０．８９程度の範囲にすれば、
充電電圧をより一層向上でき、０．９０〜０．９７と高
い範囲にすれば、ブレーキ力をより一層高めることがで
きる。

【００８４】さらに、各実施形態において、弱いブレー
キ制御時に用いられるチョッピング信号は、例えばデュ
ーティ比が１／１６〜１／３２程度の低い範囲にすれば
よい。要するに、各チョッピング信号のデューティ比や
周波数は、実施にあたって適宜設定すればよい。この
際、例えば、周波数を、５００〜１１００Ｈｚと高い範
囲の周波数にすれば、充電電圧をより一層向上できる。
一方で、２５〜５０Ｈｚと低い範囲の周波数にすれば、
ブレーキ力をより一層高めることができる。このため、
各チョッピング信号を、デューティ比とともに周波数も
変えることで、より充電電圧やブレーキ力を高めること
ができる。

【００８５】回転制御回路５３では、４ビットのアップ
ダウンカウンタ６０を用いていたが、３ビット以下のア
ップダウンカウンタを用いてもよいし、５ビット以上の
アップダウンカウンタを用いても良い。ビット数が大き
なアップダウンカウンタを用いれば、カウントできる値
が増えるため、累積誤差を記憶できる範囲が大きくで
き、特に発電機２の起動直後等の非ロック状態での制御
が有利になる。一方で、ビット数の小さなカウンタを用
いれば、累積誤差を記憶できる範囲が小さくなるが、特
にロック状態になればアップおよびダウンを繰り返すこ
とになるため、１ビットのカウンタでも対応できるとと
もに、コストを低減できる利点がある。

【００８６】また、回転制御回路５３におけるブレーキ
制御手段は、アップダウンカウンタを用いたものに限ら
ず、基準信号ｆｓ用および回転検出信号ＦＧ１用にそれ
ぞれ設けた第１および第２の計数手段と、各計数手段の
計数値を比較する比較回路とで構成されたものでもよ
い。ただし、アップダウンカウンタ６０を用いたほうが
回路構成が簡易になるという利点がある。

【００８７】また、前記実施形態では、チョッピング信
号を用いてロータのブレーキ力を制御していたが、チョ
ッピング信号を用いずにブレーキを制御してもよい。例
えば、チョッピング信号発生部８０からのブレーキ制御
信号ＣＨ３を、インバータ等を通して反転してブレーキ
信号ＣＨ５とし、出力ＱＤやブレーキ制御信号ＣＨ３が
Ｈレベルの場合には、ブレーキをかけ続け、出力ＱＤお
よびブレーキ制御信号ＣＨ３が共にＬレベルの場合に
は、ブレーキをオフしてブレーキ制御してもよい。

【００８８】さらには、前記実施形態では、２種類のチ
ョッピング信号を用いて強ブレーキ制御および弱ブレー
キ制御を行っていたが、チョッピング信号を用いた強ブ
レーキ制御と、完全にブレーキをオフするブレーキオフ
制御とで調速してもよい。

【００８９】また、整流回路５、ブレーキ回路２０、回
転制御回路５３、チョッピング信号発生部８０等の具体
的な構成は前記各実施形態に限らず、電子制御式機械時
計の発電機２をチョッピング制御等でブレーキ制御でき
るものであればよい。特に、整流回路５としては、チョ
ッピング昇圧を利用した前記実施形態の構成に限らず、
例えば複数のコンデンサを設け、その接続を切り替える
ことで昇圧する昇圧回路等を組み込んで構成してもよ
く、発電機２や整流回路を組み込む電子制御式機械時計
の種類等に応じて適宜設定すればよい。

【００９０】さらに、発電機２の両端を閉ループとする
スイッチとしては、前記実施形態のスイッチ２１，２２
に限らない。例えば、トランジスタに抵抗素子を接続
し、チョッピング信号によって各トランジスタをオンし
て発電機２の両端を閉ループとした際に、その経路に抵
抗素子を配置してもよい。要するに、スイッチは、発電
機２の両端を閉ループとすることが可能なものであれば
よい。

【００９１】さらに、本発明における発電機は、１個の
コイルおよび２極の磁石を備えるロータを備えた発電機
２に限らない。例えば、円周方向に１２０度間隔で配置
された３個のコイルを備えるステータと、このステータ
を挟んで配置された２つのロータとを備え、各ロータに
６０度間隔で円周方向に極性が異なる６個の磁石が配置
され、ステータを挟んで配置された２個の磁石間の磁束
変化によって各コイルの端子に電位差を発生させ、これ
らの３個のコイルを直列に接続して発電させるタイプの
発電機でもよい。この場合には、コイルの一方側のロー
タにおいて１２０度間隔で配置されたＮ極の磁石と、コ
イルの他方側のロータにおいて１２０度間隔で配置され
たＳ極の磁石との間にロータが配置された状態と、この
状態から各ロータが６０度回転し、コイルの一方側のロ
ータにおいて１２０度間隔で配置されたＳ極の磁石と、
コイルの他方側のロータにおいて１２０度間隔で配置さ
れたＮ極の磁石との間にロータが配置された状態とを繰
り返して発電が行われるため、コイルからの交流出力は
ロータが１２０度回転することで１周期となるサインカ
ーブとなる。従って、交流出力の半波毎に出力される回
転検出信号ＦＧ１は、ロータが６０度回転する毎に出力
される。従って、ロータが８Ｈｚで回転する場合には、
回転検出信号ＦＧ１と比較する基準周期は、８Ｈｚ×３
６０度／６０度＝４８Ｈｚに設定すればよい。

【００９２】同様に、三相交流発電機においては、各相
毎に回転検出信号ＦＧ１が得られるので、この回転検出
信号ＦＧ１を利用して回転制御を行えばよい。

【００９３】また、本発明は、前記実施形態のような電
子制御式機械時計に適用するものに限らず、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、ページャ、歩数計、電卓、携帯用パーソナ
ルコンピュータ、電子手帳、携帯ラジオ、オルゴール、
メトロノーム、電気かみそり等の発電機を備える各種の
電子機器にも適用することができる。

【００９４】例えば、オルゴールに本発明を適用すれ
ば、調速制御の応答性を高めて発電機を正確に回転させ
ることができ、正確な演奏を長時間行うことができる。
また、本発明をメトロノームに適用する場合には、輪列
の歯車にメトロノーム音発信車を付け、その車の回転に
より、メトロノーム音片を弾いて周期的なメトロノーム
音を発音させるようにすればよい。なお、メトロノーム
は、各種のテンポに対応した音を発生させる必要がある
が、この場合には、水晶振動子の分周段を変えて発振回
路からの基準信号の周期を可変することで対応すればよ
い。

【００９５】さらに、機械的エネルギ源も、ゼンマイに
限らず、ゴム、スプリング、重錘等でもよく、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。また、
ゼンマイなどの機械的エネルギ源からの機械的エネルギ
を発電機に伝達するエネルギ伝達装置としては、前記各
実施形態のような輪列（歯車）に限らず、摩擦車、ベル
ト及びプーリ、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機器の種類などに応じて適宜設定
すればよい。

【００９６】また、回転検出回路５２や回転制御回路５
３としては、前記実施形態のように、アップダウンカウ
ンタ６０、フリップフロップ、各種論理素子等のハード
ウェアで構成されたものに限らず、ＣＰＵ（中央処理装
置）、メモリ（記憶装置）等を備えたコンピュータを電
子機器に設け、このコンピュータに所定のプログラムを
組み込んで前記アップダウンカウンタ６０、チョッピン
グ信号発生部８０等の各機能を実現させるように構成し
たものでもよい。

【００９７】例えば、時計等の電子機器内にＣＰＵやメ
モリを配置してコンピュータとして機能できるように構
成し、このメモリに所定の制御プログラムをインターネ
ット等の通信手段や、ＣＤ−ＲＯＭ、メモリカード等の
記録媒体を介してインストールし、このインストールさ
れたプログラムでＣＰＵ等を動作させて、回転検出回路
５２や回転制御回路５３の各機能を実現させればよい。

【００９８】なお、時計等の電子機器内に所定のプログ
ラムをインストールするには、その電子機器にメモリカ
ードやＣＤ−ＲＯＭ等を直接差し込んで行ってもよい
し、これらの記憶媒体を読み取る機器を外付けで電子機
器に接続してもよい。さらには、ＬＡＮケーブル、電話
線等を電子機器に接続して通信によってプログラムを供
給しインストールしてもよいし、無線によってプログラ
ムを供給してインストールしてもよい。

【００９９】このような記録媒体やインターネット等の
通信手段で提供される本発明の制御プログラムを電子機
器に組み込めば、発電機の調速制御の応答性を向上でき
る等の前記実施形態と同様の作用効果が得られる上、各
電子機器の特性に応じた制御を行うことができ、各電子
機器毎により正確な回転制御を行うことができる。

【０１００】なお、この各種記録媒体や通信手段等で供
給されるプログラムとしては、前記回転検出処理や、調
速制御を行うためのプログラムが含まれていればよく、
それ以外の制御などを行うプログラムが含まれていても
よい。

【０１０１】

【実施例】本発明の効果を確認するために、交流出力の
１周期毎に回転検出信号を出力して制御する従来の発電
機におけるロータの回転数と、交流出力の半波毎に回転
検出信号ＦＧ１を出力して制御する本発明におけるロー
タの回転数とをそれぞれ実験して計測した。この実験結
果を図９のグラフに示す。図９に示すように、従来例で
は、基準周波数８Ｈｚに対し、実測データが６．８〜
９．６Ｈｚ程度の範囲でばらついており、基準周波数に
対して±２０％程度のバラツキが生じている。これに対
し、本発明では、実測データは最大でも７．２〜８．９
Ｈｚ程度の範囲に収まっており、殆どの場合、７．５〜
８．５Ｈｚ程度であり、基準周波数に対して最大でも±
１０％程度のバラツキ、殆どの場合は±６％以内のバラ
ツキに抑えることができ、発電機２のロータを安定して
回転制御できることが確認でき、本発明が非常に有効で
あることが判明した。

【０１０２】

【発明の効果】以上に述べたように、本発明の電子機
器、電子機器の制御方法、電子機器を制御するプログラ
ムが記録された記録媒体および電子機器の制御用のプロ
グラムによれば、調速制御の応答性を高め、安定した制
御を行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施形態における電子制御式機械
時計の要部の構成を示すブロック図である。

【図２】第１実施形態の電子制御式機械時計の構成を示
す回路図である。

【図３】第１実施形態の波形整形回路の構成を示す回路
図である。

【図４】第１実施形態の回転判定回路および信号合成部
の構成を示す回路図である。

【図５】第１実施形態のアップダウンカウンタにおける
タイミングチャートである。

【図６】第１実施形態のチョッピング信号発生部におけ
るタイミングチャートである。

【図７】第１実施形態の回転検出回路における信号波形
図である。

【図８】第２実施形態の回転検出回路の構成を示す回路
図である。

【図９】発電機のロータの回転回数に対する周波数の変
動を示すグラフである。

【符号の説明】

１ ゼンマイ ２ 発電機 ３ 増速輪列 ４ 指針 ５ 倍電圧整流回路 ６ 電源回路 ２０ ブレーキ回路 ２１，２２ スイッチ ５０ 回転制御装置 ５１ 発振回路 ５１Ａ 水晶振動子 ５２，５２Ａ 回転検出回路 ５３ 回転制御回路 ５４ 分周回路 ６０ アップダウンカウンタ ７０ 同期回路 ８０ チョッピング信号発生部 ９０ 初期化回路 １００，１５０ 波形整形回路 １０１，１１１ ボルテージフォロワ １０２，１１２ コンパレータ １０３，１１３ アンプ ２００，２５０ 回転判定回路 ２１０ 信号生成部 ２２０Ａ，２２０Ｂ 連続判定回路部 ２２１ ３回連続判定部 ２２６ 微分回路部 ２４０ 信号合成部 ３００ セレクタ ３０１，３０２ スイッチ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 中村 英典 長野県諏訪市大和３丁目３番５号 セイコ ーエプソン株式会社内 Ｆターム(参考） 2F084 AA00 BB01 BB09 CC03 GG00 JJ05 JJ07 LL01 LL02 LL03 5H590 AA21 AA22 BB17 CA24 CB01 CC02 CC18 CC22 CD01 CE10 EA20 EB07 EB21 FA05 FB03 FC14 FC17 FC22 GA02 GA09 HA02 HA09 JA01 JB01 JB03 JB14 KK01

Claims (13)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 発電機の交流出力の半波毎に回転検出信
   号を出力する回転検出回路と、この回転検出回路から出
   力される回転検出信号に基づいて前記発電機を調速制御
   する回転制御回路とを備えることを特徴とする電子機
   器。
2. 【請求項２】 請求項１に記載の電子機器において、 前記発電機は２つの交流出力端子を備え、前記回転検出
   回路は、各交流出力端子毎に独立して設けられた２系統
   の回転検出部と、各回転検出部からの回転検出信号を合
   成して出力する信号合成部とを備えて構成されているこ
   とを特徴とする電子機器。
3. 【請求項３】 請求項１に記載の電子機器において、 前記発電機は２つの交流出力端子を備え、前記回転検出
   回路は、各交流出力端子から交互に出力される交流出力
   を切り替えて選択的に入力させる切替回路部と、この切
   替回路部からの信号が入力処理されて回転検出信号を出
   力する１系統の回転検出部とから構成されていることを
   特徴とする電子機器。
4. 【請求項４】 請求項２または請求項３に記載の電子機
   器において、 前記回転検出部は、発電機からの交流出力波形を整形す
   る波形整形回路と、波形整形回路からの出力信号に基づ
   いて発電機の回転状態を判定して回転検出信号を出力す
   る回転判定回路とを備えていることを特徴とする電子機
   器。
5. 【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、 前記発電機を駆動する機械的エネルギ源を備え、 前記回転制御回路は、時間標準源からの信号に基づいて
   発せられる基準信号と、前記回転検出回路から出力され
   る回転検出信号とを比較して前記発電機のブレーキ量を
   設定するブレーキ制御手段を備えることを特徴とする電
   子機器。
6. 【請求項６】 請求項５に記載の電子機器において、 前記電子機器は、前記発電機の回転に連動して作動され
   る時刻表示装置を備える電子制御式機械時計であること
   特徴とする電子機器。
7. 【請求項７】 発電機の交流出力の半波毎に回転検出信
   号を出力し、この回転検出信号に基づいて前記発電機を
   調速制御することを特徴とする電子機器の制御方法。
8. 【請求項８】 請求項７に記載の電子機器の制御方法に
   おいて、 前記発電機は２つの交流出力端子を備え、各交流出力端
   子の交流出力毎に処理して回転検出信号を出力し、これ
   らの回転検出信号を合成した回転検出信号に基づいて前
   記発電機を調速制御することを特徴とする電子機器の制
   御方法。
9. 【請求項９】 請求項７に記載の電子機器の制御方法に
   おいて、 前記発電機は２つの交流出力端子を備え、各交流出力端
   子から交互に出力される交流出力を切り替えて選択的に
   処理して回転検出信号を出力し、この回転検出信号に基
   づいて前記発電機を調速制御することを特徴とする電子
   機器の制御方法。
10. 【請求項１０】 請求項８または請求項９に記載の電子
    機器の制御方法において、 発電機からの交流出力波形を波形整形回路で整形し、波
    形整形回路からの出力信号に基づいて発電機の回転状態
    を判定して回転検出信号を出力することを特徴とする電
    子機器の制御方法。
11. 【請求項１１】 請求項７〜１０のいずれかに記載の電
    子機器の制御方法において、 前記発電機を機械的エネルギ源からの機械的エネルギで
    駆動するとともに、時間標準源からの信号に基づいて発
    せられる基準信号と、前記回転検出信号とを比較して前
    記発電機のブレーキ量を設定して制御することを特徴と
    する電子機器の制御方法。
12. 【請求項１２】 電子機器に組み込まれたコンピュータ
    に、請求項７〜１１のいずれかに記載の制御方法を実行
    させるためのプログラムを記録したコンピュータ読み取
    り可能な記録媒体。
13. 【請求項１３】 電子機器に組み込まれたコンピュータ
    に、請求項７〜１１のいずれかに記載の制御方法を実行
    させるための制御用プログラム。