JP2012002533A - Electronic watch - Google Patents

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impact
pulse
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lock
lock pulse
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Daisuke Iri
大祐 入
Takayuki Uchida
高行 内田
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Citizen Holdings Co Ltd
Citizen Watch Co Ltd
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Citizen Holdings Co Ltd
Citizen Watch Co Ltd
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To prevent energy loss due to lack of debate on proper application time, shape, or output and discontinuance timing of a lock pulse, as a 16 ms full pulse is uniformly applied in prior art on basis of an idea that a lock pulse having an adequately large pulse is a satisfactory lock pulse.SOLUTION: An impact discriminating circuit 115 discriminates a level of an impact detected by an impact detecting circuit 114, and a lock pulse of which level is suited to the level of the impact is generated. This enables to reduce electric power consumption compared to prior art while maintaining braking force with reliability equal to or higher than in prior art. Further, electric current consumption due to the lock pulse is reduced by shaping the lock pulse in a comb-teeth-shape (chopper changing), which in prior art has a full pulse shape only.

Description

本発明は外部衝撃による衝撃逆起電圧を検出することで衝撃を検出し、衝撃によるロータ回転を制動するためのロックパルスを出力するように前記パルス成形回路に指示する衝撃検出回路を有する電子時計に関する。   The present invention is an electronic timepiece having an impact detection circuit that detects an impact by detecting an impact back electromotive voltage due to an external impact and instructs the pulse shaping circuit to output a lock pulse for braking rotor rotation due to the impact. About.

電子式腕時計は、従来から小型化とそれに伴う低消費電力化が求められてきたが、最近は特に太陽電池などを使用した充電系電源が広く用いられるため、低消費電力化がますます強く求められるようになってきた。
低消費電力化の1つの手段として、モータに使用するロータの保持力を低減することでモータの消費電力を低減することが良く行われている。しかし、この方法では、片錘の大きな指針を取り付けられず指針が細くなり、視認性が低下する問題があった。
Electronic wristwatches have traditionally been required to be smaller and with lower power consumption, but recently there has been a strong demand for lower power consumption, especially because of the widespread use of charging power sources that use solar cells. Has come to be.
As one means for reducing the power consumption, it is often performed to reduce the power consumption of the motor by reducing the holding power of the rotor used in the motor. However, this method has a problem in that a large pointer with a single weight cannot be attached and the pointer becomes thin, and visibility is lowered.

上記のようなモータにおいて、視認性を向上させるために、例えば、秒針を太くすると、この秒針が重くなり小さな衝撃を受けただけで時刻が狂ってしまうという耐衝撃性の低下が懸念される。
このような耐衝撃性を向上させるためには、駆動電源であるステップモータの保持力を増大させればよいが、上述のごとく駆動時の消費電流が増大し、採用することはできない。
In the motor as described above, for example, if the second hand is made thick in order to improve the visibility, the second hand becomes heavy, and there is a concern that the impact resistance may be deteriorated such that the time is distorted only by receiving a small impact.
In order to improve such impact resistance, the holding power of the stepping motor, which is a driving power source, may be increased. However, as described above, the current consumption during driving increases and cannot be adopted.

そこで、衝撃に起因するステップモータのロータの振動によりステップモータのコイルに発生する逆起電流(電圧)波形を検出することで衝撃の発生を検出し、ロータに制動をかけることが考えられてきた。
このような、外部から衝撃が加えられたときに時刻の狂いをなくす機構としては、例えば下記の特許文献1、2等が開示されている。特許文献1に開示された技術は、衝撃によってステップモータのロータが振動時の逆起電力を検出したとき、このロータを制動させ時刻の狂いを防止するものである。なお、以後この方法を単に電磁制動方式と称する。また、特許文献2に開示された技術は、衝撃検出時の逆起電力と、この逆起電力レベルを周期的に増幅させて衝撃を検出しやすくしたものである。
Therefore, it has been considered to detect the occurrence of impact by detecting the back electromotive current (voltage) waveform generated in the coil of the step motor due to the vibration of the rotor of the step motor caused by the impact, and brake the rotor. .
For example, the following Patent Documents 1 and 2 are disclosed as mechanisms for eliminating the time lag when an external impact is applied. The technique disclosed in Patent Document 1 is to prevent a time lag by braking the rotor of a step motor when it detects a back electromotive force during vibration due to an impact. Hereinafter, this method is simply referred to as an electromagnetic braking method. The technique disclosed in Patent Document 2 makes it easy to detect an impact by periodically amplifying the counter electromotive force at the time of impact detection and the back electromotive force level.

特開2005-172677号公報JP 2005-172777 A 特公昭61-61356号公報Japanese Examined Patent Publication No. 61-61356

特許文献1に開示された従来技術を図7、図8を用いて簡単に説明する。図7は従来例の構成を示すブロック線図、図8は従来例の電子時計の出力する波形図である。図7において1はロータ10とコイル13より構成されるステップモータ、101はステップモータ1を駆動する駆動パルスPaを発生する駆動パルス発生回路、102はステップモータ1に衝撃が加わったときにロータ10を制動制御するためのロックパルスPLを発生するロックパルス発生回路、103は駆動パルス発生回路101の発生する駆動パルスPa、またはロックパルス発生回路102の発生するロックパルスPLを選択するパルス選択回路、108はパルス選択回路103の選択したパルスをコイル13に出力するドライバ回路、104はロータ10の振動によってコイル13に発生する逆起電流によって衝撃の有無を検出する衝撃検出回路である。   The prior art disclosed in Patent Document 1 will be briefly described with reference to FIGS. FIG. 7 is a block diagram showing the configuration of the conventional example, and FIG. 8 is a waveform diagram output from the conventional electronic timepiece. In FIG. 7, 1 is a step motor composed of a rotor 10 and a coil 13, 101 is a drive pulse generating circuit for generating a drive pulse Pa for driving the step motor 1, and 102 is a rotor 10 when an impact is applied to the step motor 1. A lock pulse generation circuit for generating a lock pulse PL for braking control, 103 a pulse selection circuit for selecting a drive pulse Pa generated by the drive pulse generation circuit 101 or a lock pulse PL generated by the lock pulse generation circuit 102; Reference numeral 108 denotes a driver circuit that outputs a pulse selected by the pulse selection circuit 103 to the coil 13, and reference numeral 104 denotes an impact detection circuit that detects the presence or absence of an impact by a counter electromotive current generated in the coil 13 due to vibration of the rotor 10.

続いて回路動作について説明する。図8に示すように正秒のタイミングs1で駆動パル
ス発生回路101から出力された駆動パルスPaは、パルス選択回路103及びドライバ回路108を介してコイル13のO1より出力され、ロータ10を180度回転させる。そして駆動によるロータ10の振動が収まると推測される一定期間は衝撃検出を行わない不感期間T1として設け、その後、衝撃を検出する衝撃検出期間T2に移行する。衝撃検出期間T2では衝撃検出回路104は周期的に衝撃検出信号gにより衝撃による逆起電圧を検出する。そして、衝撃検出期間T2の期間内で衝撃Gによって逆起電圧が生じた場合は、衝撃検出回路104は直ちにロックパルスPLを出力するようにロックパルス発生回路102及びパルス選択回路103を制御する。そしてコイル13のO1より出力されたロックパルスPLによってロータ10を制動制御する。ロックパルスPLが出力された後は、ロックパルスPLによる振動が収まる不感期間T1を設け、その後、再度衝撃を検出する衝撃検出期間T2に移行する。
Next, circuit operation will be described. As shown in FIG. 8, the drive pulse Pa output from the drive pulse generation circuit 101 at the timing s1 of the second is output from O1 of the coil 13 via the pulse selection circuit 103 and the driver circuit 108, and the rotor 10 is rotated 180 degrees. Rotate. A fixed period during which the vibration of the rotor 10 due to driving is estimated to be settled is provided as a dead period T1 in which no impact detection is performed, and then the process proceeds to an impact detection period T2 in which an impact is detected. In the impact detection period T2, the impact detection circuit 104 periodically detects the back electromotive force due to the impact using the impact detection signal g. When a back electromotive force is generated by the shock G within the period of the shock detection period T2, the shock detection circuit 104 controls the lock pulse generation circuit 102 and the pulse selection circuit 103 so as to immediately output the lock pulse PL. Then, the rotor 10 is brake-controlled by the lock pulse PL output from O1 of the coil 13. After the lock pulse PL is output, a dead time period T1 in which vibration due to the lock pulse PL is settled is provided, and then the process proceeds to an impact detection period T2 in which an impact is detected again.

なお、ロックパルスPLは一律フルパルスが出力される。   The lock pulse PL is output as a full pulse.

また、ロックパルスPLは駆動パルスPaと同じ位相(O1)に出される。通常は駆動パルスPaによってロータ10が180度回転しているため、その後出力されるロックパルスPLはロータ10が回転しない位相で出力される。   The lock pulse PL is output in the same phase (O1) as the drive pulse Pa. Usually, since the rotor 10 is rotated 180 degrees by the drive pulse Pa, the lock pulse PL output thereafter is output in a phase where the rotor 10 does not rotate.

しかしながら、上述した従来技術では、衝撃に対し一種類のフルパルスのロックパルスPLにて対応していた。そのため、消費電力が大きくなるという問題を生じていた。詳細には、以下のことが問題であった。   However, in the above-described prior art, one type of full pulse lock pulse PL is used for impact. Therefore, there has been a problem that power consumption increases. Specifically, the following was a problem.

(1)固定のロックパルス
時計は常に一定の衝撃が来るわけではない。着用中に少し体に触れた程度の弱い衝撃から、着用時に誤って硬い床に落とした場合の強い衝撃まで、さまざまな強度の衝撃が起こりうる。それら各種の衝撃に対し固定のロックパルスで対応しようとした場合、想定される最強度の衝撃に対応可能なロックパルスに設定せざるを得ない。このため、弱衝撃時にも最強度の衝撃に対応可能な大きな制動力のロックパルスPLが出力されてしまい、非常に無駄な消費電力が消費されていた。
(1) Fixed lock pulse The watch does not always have a constant impact. Impacts of various strengths can occur, from weak impacts that touch the body a little while wearing, to strong impacts when accidentally dropped on a hard floor during wearing. When it is going to respond to these various impacts with a fixed lock pulse, it must be set to a lock pulse that can cope with the assumed maximum strength impact. For this reason, a lock pulse PL having a large braking force capable of dealing with the strongest impact is output even during a weak impact, and very wasteful power consumption is consumed.

(2)ロックパルスがフルパルス
ロックパルスPLは制動初期に大きな制動力が必要であり、ロータ振動が収まった後半は制動初期のような制動力は不要であり、結果的に無駄な消費電力が消費されることとなっていた。
(2) Lock pulse is full pulse The lock pulse PL requires a large braking force at the beginning of braking, and no braking force is required in the latter half of the period when the rotor vibration has subsided, resulting in wasted power consumption. Was supposed to be.

この発明は、上述した従来技術による問題点を解消するため、衝撃の強さに応じてロックパルスPLの大きさや形状を変更することによって、従来の電磁制動方式における消費電流のロスを削減することを目的とする。   In order to eliminate the above-mentioned problems caused by the prior art, the present invention reduces the loss of current consumption in the conventional electromagnetic braking system by changing the size and shape of the lock pulse PL according to the strength of the impact. With the goal.

上記の課題を解決し目的を達成するために、請求項1の発明にかかるアナログ電子時計は、衝撃の大きさを判別し、ロックパルスPLの大きさや形状を変更することを特徴とする。   In order to solve the above problems and achieve the object, the analog electronic timepiece according to the invention of claim 1 is characterized in that the magnitude of impact is determined and the magnitude and shape of the lock pulse PL are changed.

また、請求項2の発明にかかるアナログ電子時計は、外部衝撃強度の強弱を逆起電圧値により判別することを特徴とする。   An analog electronic timepiece according to a second aspect of the invention is characterized in that the strength of external impact strength is discriminated by a back electromotive voltage value.

また、請求項3の発明にかかるアナログ電子時計は、外部衝撃強度の強弱を衝撃発生時
から衝撃逆起電圧が閾値を越えるまでの時間により検出することを特徴とする。
The analog electronic timepiece according to the invention of claim 3 is characterized in that the strength of the external impact strength is detected by the time from when the impact occurs until the impact back electromotive voltage exceeds the threshold value.

また、制動能力の変更を実行パルスの幅や形状にて変更することを特徴とする。   In addition, the braking ability is changed by changing the width and shape of the execution pulse.

本発明にかかるアナログ電子時計によれば、外部衝撃が加えられ発生するロックパルスPLによる消費電流を必要最低限に抑える効果を奏する。特に、バッテリが低容量化された場合であっても衝撃時の時刻狂いを防止できるという効果を奏する。   The analog electronic timepiece according to the present invention has an effect of minimizing the current consumption due to the lock pulse PL generated when an external impact is applied. In particular, even when the capacity of the battery is reduced, it is possible to prevent time deviation at the time of impact.

本発明の実施例1の電子時計回路構成を示すブロック線図である。It is a block diagram which shows the electronic timepiece circuit structure of Example 1 of this invention. 本発明の実施例1の電子時計回路の出力波形図である。It is an output waveform diagram of the electronic timepiece circuit according to the first embodiment of the present invention. 本発明の実施例1の電子時計動作を示すフローチャート図である。It is a flowchart figure which shows the electronic timepiece operation | movement of Example 1 of this invention. 本発明の実施例2の電子時計回路の出力波形図である。It is an output waveform figure of the electronic timepiece circuit of Example 2 of this invention. 本発明の実施例2の電子時計動作を示すフローチャート図である。It is a flowchart figure which shows the electronic timepiece operation | movement of Example 2 of this invention. 低消費電流を可能にする各種ロックパルスの図である。(実施例3)It is a figure of various lock pulses which enable low current consumption. (Example 3) 従来の電子時計の回路構成を示すブロック線図である。It is a block diagram which shows the circuit structure of the conventional electronic timepiece. 従来の電子時計の回路の動作を説明する波形図である。It is a wave form diagram explaining operation | movement of the circuit of the conventional electronic timepiece. 本発明の実施例1の衝撃判別回路の回路構成を示すブロック線図である。It is a block diagram which shows the circuit structure of the impact discrimination | determination circuit of Example 1 of this invention. 本発明の実施例1の衝撃判別回路内の判定テーブルである。It is the determination table in the impact determination circuit of Example 1 of this invention. 本発明の実施例2の衝撃判別回路の回路構成を示すブロック線図である。It is a block diagram which shows the circuit structure of the impact determination circuit of Example 2 of this invention. 本発明の実施例2の衝撃判別回路内の判定テーブルである。It is the determination table in the impact determination circuit of Example 2 of the present invention. 本発明の実施例3の衝撃の検出方法を示すブロック線図である。It is a block diagram which shows the detection method of the impact of Example 3 of this invention.

以下に添付図面を参照して、本発明にかかるアナログ電子時計の好適な実施の形態を詳細に説明する。   Exemplary embodiments of an analog electronic timepiece according to the invention will be described below in detail with reference to the accompanying drawings.

[実施例1:衝撃の大きさを逆起電圧の大きさにより判別]
以下、本発明の実施例1を図面に基づいて詳述する。
実施例1は、衝撃の大きさを衝撃により発生する逆起電圧の大きさにより判別し、最適なロックパルスを選択する実施例である。
図1は実施例1の電子時計の回路構成を示すブロック線図、図2は実施例1の電子時計の出力する波形図、図3は実施例1の電子時計の回路の動作を示すフローチャート図である。なお、従来例で説明したものと同じ構成要素には同じ番号をつけて説明を省略する。
また、図1は後述の実施例2以下でも適宜使用される。
[Example 1: Distinguishing magnitude of impact by magnitude of back electromotive force]
Embodiment 1 of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings.
In the first embodiment, the magnitude of the impact is determined based on the magnitude of the counter electromotive voltage generated by the impact, and the optimum lock pulse is selected.
1 is a block diagram showing a circuit configuration of an electronic timepiece according to the first embodiment, FIG. 2 is a waveform diagram output from the electronic timepiece according to the first embodiment, and FIG. 3 is a flowchart showing an operation of the circuit of the electronic timepiece according to the first embodiment. It is. In addition, the same number is attached | subjected to the same component as what was demonstrated in the prior art example, and description is abbreviate | omitted.
FIG. 1 is also used as appropriate in Example 2 and later described below.

図1において、1はロータ10とコイル13より構成されるステップモータ、111は通常駆動パルスPsを発生する通常駆動パルス発生回路、112は通常駆動パルスPsで駆動できない場合に出力される補正駆動パルスPfを発生する補正駆動パルス発生回路、102はロックパルスPLを発生するロックパルス発生回路である。
ロックパルス発生回路102は、強衝撃用ロックパルスPL1、中衝撃用ロックパルスPL2、弱衝撃用ロックパルスPL3を出力可能に構成される。それぞれ、制動力がPL1>PL2>PL3となり、同時に消費電力がPL1>PL2>PL3となるように構成される。
なお、本実施例1では、中衝撃用ロックパルスPL2は使用されない。
In FIG. 1, 1 is a step motor composed of a rotor 10 and a coil 13, 111 is a normal drive pulse generating circuit that generates a normal drive pulse Ps, and 112 is a correction drive pulse that is output when the normal drive pulse Ps cannot be driven. A correction drive pulse generating circuit for generating Pf, and a lock pulse generating circuit for generating a lock pulse PL.
The lock pulse generation circuit 102 is configured to be able to output a strong impact lock pulse PL1, a medium impact lock pulse PL2, and a weak impact lock pulse PL3. Respectively, the braking force is configured to satisfy PL1>PL2> PL3, and the power consumption is configured to satisfy PL1>PL2> PL3 at the same time.
In the first embodiment, the medium impact lock pulse PL2 is not used.

113は通常駆動発生回路111の発生する通常駆動パルスPs、補正駆動パルス発生回路112の発生する補正駆動パルスPf、またはロックパルス発生回路102の発生するロックパルスPLのいずれかを選択するパルス選択回路である。
108はパルス選択回路113の選択したパルスをコイル13に出力するドライバ回路、114はロータ10の振動によってコイル13に発生する逆起電流によって衝撃の有無を検出する衝撃検出回路、115は114の結果によってロックパルスPLの種類を決定する衝撃力判別回路である。
A pulse selection circuit 113 selects one of the normal drive pulse Ps generated by the normal drive generation circuit 111, the correction drive pulse Pf generated by the correction drive pulse generation circuit 112, or the lock pulse PL generated by the lock pulse generation circuit 102. It is.
Reference numeral 108 denotes a driver circuit that outputs the pulse selected by the pulse selection circuit 113 to the coil 13. Reference numeral 114 denotes an impact detection circuit that detects the presence or absence of an impact by a counter electromotive current generated in the coil 13 due to vibration of the rotor 10. Reference numeral 115 denotes a result of 114. Is an impact force determination circuit that determines the type of the lock pulse PL.

続いて回路動作について図1及び図2を用いて説明する。図2に示すように、衝撃逆起電圧の高さは衝撃の大きさによって変動する。
すなわち、非常に大きな衝撃により発生する重衝撃波形G1の波高値は、軽い衝撃により発生する軽衝撃波形G3の波高値より高くなる。
従って、軽衝撃波形G3の波高値は閾値F1より高くはなるが、閾値F1より高い閾値F2より高くなることは無い。それに対し、重衝撃波形G1の波高値は、閾値F2より高くなる(閾値F1より高くなるのは当然のことである)。
このことを利用し、所定の電圧値(図2では、F1,F2)と比較することにより、衝撃の大きさを判定することが可能となる。
そこで、衝撃逆起電圧の大きさを判別する電圧閾値を複数用意し、衝撃力判別回路115にて衝撃の大きさを判別する。
Next, the circuit operation will be described with reference to FIGS. As shown in FIG. 2, the height of the impact back electromotive force varies depending on the magnitude of the impact.
That is, the peak value of the heavy impact waveform G1 generated by a very large impact is higher than the peak value of the light impact waveform G3 generated by a light impact.
Therefore, the peak value of the light impact waveform G3 is higher than the threshold value F1, but never higher than the threshold value F2 higher than the threshold value F1. On the other hand, the peak value of the heavy impact waveform G1 is higher than the threshold value F2 (which is naturally higher than the threshold value F1).
By utilizing this fact, it is possible to determine the magnitude of the impact by comparing with a predetermined voltage value (F1 and F2 in FIG. 2).
Therefore, a plurality of voltage thresholds for determining the magnitude of the impact back electromotive force are prepared, and the magnitude of the impact is determined by the impact force determination circuit 115.

図9は、実施例1の衝撃力判別回路115の詳細を示したブロック構成図である。120,121は比較器であり、衝撃検出回路114の出力S3、すなわち、コイル1で発生した逆起電圧波形の信号S1、S2と、所定の閾値とを比較する。
120は、軽衝撃波形G3を検出するための比較器であり、S3と閾値F1とを比較する。121は、重衝撃波形G1を検出するための比較器であり、S3と閾値F2とを比較する。比較器120,121とも、各閾値F1、F2を超えた場合に検出した旨の信号を出力する。比較器120,121は例えば、公知のコンパレータにより構成することができる。
FIG. 9 is a block diagram illustrating details of the impact force determination circuit 115 according to the first embodiment. Reference numerals 120 and 121 denote comparators that compare the output S3 of the impact detection circuit 114, that is, the signals S1 and S2 of the back electromotive voltage waveform generated in the coil 1, with a predetermined threshold value.
120 is a comparator for detecting the light impact waveform G3, and compares S3 with the threshold value F1. Reference numeral 121 denotes a comparator for detecting the heavy impact waveform G1, and compares S3 with the threshold value F2. Both the comparators 120 and 121 output signals indicating that they are detected when the threshold values F1 and F2 are exceeded. The comparators 120 and 121 can be constituted by, for example, a known comparator.

122は判定回路であり、比較器120,121からの信号を元に、衝撃の有無と大きさを判定し、その結果をロックパルス発生回路102に出力しロックパルスPLの大きさを指示する。
判定回路122内には図10に示す判定テーブル123が例えばROM等で構成され、この判定テーブル123を元に判定される。
また、判定回路122内には経過時間カウンタ124を有し、SF1、SF2検出における時間監視を担っている。
A determination circuit 122 determines the presence / absence and magnitude of an impact based on the signals from the comparators 120 and 121, and outputs the result to the lock pulse generation circuit 102 to indicate the magnitude of the lock pulse PL.
In the determination circuit 122, a determination table 123 shown in FIG. 10 is composed of, for example, a ROM, and the determination is made based on the determination table 123.
Further, the determination circuit 122 has an elapsed time counter 124, which is responsible for time monitoring in the detection of SF1 and SF2.

衝撃逆起電圧が閾値F1を越えた後、一定時間後に閾値F2を越えることが無ければ軽衝撃G3と判別し、衝撃力判別回路115はロックパルス発生回路102に対し弱ロックパルスPL3の出力を指示し、ロックパルス発生回路102は弱ロックパルスPL3を出
力する。
衝撃逆起電圧が閾値F1及び閾値F2を越えた場合は重衝撃G1と判別し、衝撃力判別回路115はロックパルス発生回路102に対し強ロックパルスPL1の出力を指示し、ロックパルス発生回路102は強ロックパルスPL1を出力する。
If the back electromotive force voltage exceeds the threshold value F1 and does not exceed the threshold value F2 after a certain time, it is determined as a light impact G3, and the impact force determination circuit 115 outputs the weak lock pulse PL3 to the lock pulse generation circuit 102. The lock pulse generation circuit 102 outputs the weak lock pulse PL3.
When the impact back electromotive voltage exceeds the threshold value F1 and the threshold value F2, it is determined as a heavy impact G1, and the impact force determination circuit 115 instructs the lock pulse generation circuit 102 to output the strong lock pulse PL1, and the lock pulse generation circuit 102 Outputs a strong lock pulse PL1.

先述のごとく、ロックパルスPL1,PL3は、制動力がPL1>PL3となり、同時に消費電力がPL1>PL3となるように構成されている。図2に示すように、本実施例1では、PL1、PL3のパルス幅を変更することで実現している。   As described above, the lock pulses PL1 and PL3 are configured such that the braking force is PL1> PL3 and the power consumption is simultaneously PL1> PL3. As shown in FIG. 2, the first embodiment is realized by changing the pulse widths of PL1 and PL3.

そして、それぞれの場合のロックパルスはパルス選択回路113を介してドライバ回路108の端子O1からロックパルスPLが出力され、ロータ10を制動し、ロータ10が衝撃によって回転させられるのを防止する。
なお、衝撃逆起電圧が閾値F1及び閾値F2を検出しなかった場合は、衝撃を検出しなかったと判断し、ロックパルスの出力は実施されない。
Then, the lock pulse PL in each case is output from the terminal O1 of the driver circuit 108 via the pulse selection circuit 113, brakes the rotor 10, and prevents the rotor 10 from being rotated by an impact.
If the impact counter electromotive voltage does not detect the threshold value F1 and the threshold value F2, it is determined that no impact is detected, and no lock pulse is output.

上記動作について図3のフローチャートを用いて説明する。まず通常運針終了後、衝撃検出回路114によって衝撃の検出が行われる(ステップST11)。具体的には、図8に示す衝撃検出区間T2の間に閾値F1を越える衝撃を衝撃力判別回路115にて検出したかどうかを判定する。所定時間内、具体的には衝撃検出区間T2の間に閾値F1を越える衝撃を検出しなかった場合には(ステップST12のN)、衝撃は検出されなかったので、ロックパルスは出力せず、衝撃検出処理を終了する。   The above operation will be described with reference to the flowchart of FIG. First, after the end of the normal hand movement, the impact is detected by the impact detection circuit 114 (step ST11). Specifically, it is determined whether an impact exceeding the threshold F1 is detected by the impact force determination circuit 115 during the impact detection section T2 shown in FIG. If no impact exceeding the threshold F1 is detected within a predetermined time, specifically during the impact detection section T2 (N in step ST12), no impact is detected, so no lock pulse is output, The impact detection process ends.

もし衝撃があった場合は(ステップST12のY)、その衝撃が重衝撃か軽衝撃かを判別するために、その衝撃の大きさを衝撃力判別回路115にてF2信号の有無にて判別する(ステップST13)。そして、SF1、SF2両信号が発生した場合は(ステップST13のY)重衝撃G1と判断し(判定テーブル1のG1)、大きいロックパルスPL1を発生する。   If there is an impact (Y in step ST12), the impact magnitude discrimination circuit 115 discriminates the magnitude of the impact based on the presence or absence of the F2 signal in order to determine whether the impact is a heavy impact or a light impact. (Step ST13). If both SF1 and SF2 signals are generated (Y in step ST13), it is determined as a heavy impact G1 (G1 in the determination table 1), and a large lock pulse PL1 is generated.

SF2が所定時間内(例えば、衝撃検出区間T2の間)に検出されず、検出されたのがSF1信号のみであった場合は(ステップST13のN)、軽衝撃G3と判定し(判定テーブル1のG3)小さいロックパルスPL3を出力する。   If SF2 is not detected within a predetermined time (for example, during the impact detection section T2) and only the SF1 signal is detected (N in step ST13), it is determined as light impact G3 (determination table 1 G3) A small lock pulse PL3 is output.

<実施例1の効果>
本実施例1は以下のような効果を有する。
(1)軽衝撃G3と重衝撃G1を衝撃に起因する逆起電圧の大きさで判別し、各衝撃に対応した制動力のロックパルスを出力することが可能となる。
従って、従来と同等、もしくはそれ以上の確実な制動力を保ちつつ、従来よりも低消費電力にすることが可能となる。
(2)軽衝撃G3と重衝撃G1の判別を公知レベルの比較器やテーブル参照、カウンタによる時間監視といった簡単な回路構成で実現できる。
従って、従来回路から大きな変更無く本実施例を実施することができる。
<Effect of Example 1>
The first embodiment has the following effects.
(1) The light shock G3 and the heavy shock G1 are discriminated based on the magnitude of the back electromotive force caused by the shock, and a lock pulse of a braking force corresponding to each shock can be output.
Therefore, it is possible to reduce the power consumption as compared with the prior art while maintaining a reliable braking force equal to or higher than that of the prior art.
(2) The discrimination between the light impact G3 and the heavy impact G1 can be realized with a simple circuit configuration such as a known level of comparator, table reference, and time monitoring by a counter.
Therefore, the present embodiment can be implemented without significant change from the conventional circuit.

<実施例1の変形例>
上述の実施例1の構成は一例であり、発明の主旨を変更しない範囲で適宜変更可能である。例えば、以下のとおりである。
(1)閾値F1、F2の値については固定値である必要は無く、むしろ、モータ1の構成や取り付けられる表示体(指針)により適宜変更、設定されるべきものである。ロックパルスPL1,PL3のパルス幅についても同様である。
<Modification of Example 1>
The above-described configuration of the first embodiment is an example, and can be appropriately changed without departing from the gist of the invention. For example, it is as follows.
(1) The values of the threshold values F1 and F2 do not need to be fixed values, but rather should be changed and set as appropriate depending on the configuration of the motor 1 and the display body (pointer) attached. The same applies to the pulse widths of the lock pulses PL1 and PL3.

(2)比較器120,121や判定回路122の構成は、その役割を達成できれば、どの
ような構成でも良い。
例えば、判定テーブル123も、ROMだけでなく、ゲートで構成されても良い。
比較器120、121についても、閾値F1、F2が固定であれば、VthをF1、F2に設定したインバータであっても良い。こうすれば、比較器120、121を小さく作成することが可能である。
(2) The configurations of the comparators 120 and 121 and the determination circuit 122 may be any configuration as long as their roles can be achieved.
For example, the determination table 123 may also be configured with a gate as well as a ROM.
The comparators 120 and 121 may also be inverters in which Vth is set to F1 and F2 as long as the thresholds F1 and F2 are fixed. In this way, the comparators 120 and 121 can be made small.

(3)図3のフローチャートのST14による判定時間は衝撃検出区間T2としていたが、重衝撃G1の有無はもっと早い時間に判定可能であるので、衝撃検出区間T2よりも早期に検出を打ち切っても良い。このようにすれば、軽衝撃G3への対応も早期に出来るので、より確実な制動が可能となる。 (3) Although the determination time at ST14 in the flowchart of FIG. 3 is the impact detection interval T2, the presence or absence of the heavy impact G1 can be determined at an earlier time. good. In this way, since the response to the light impact G3 can be made at an early stage, more reliable braking is possible.

(4)同じく図3のフローチャートのST14による判定は、時間ではなく、SF1の再検出で実施しても良い。すなわち、SF2を検出することなく逆起電圧波形が下回った場合には軽衝撃G3と判定できる。時間判定と併用すれば、より確実である。 (4) Similarly, the determination by ST14 in the flowchart of FIG. 3 may be performed not by time but by redetection of SF1. That is, when the back electromotive force waveform falls below without detecting SF2, it can be determined as light impact G3. It is more certain if used in combination with time determination.

(5)ロックパルスPL1,PL3の制動力や消費電力の変更方法は、パルス幅だけに限定されない。これについての詳細は、後述の実施例にて説明を行う。 (5) The method of changing the braking force and power consumption of the lock pulses PL1, PL3 is not limited to the pulse width. Details of this will be described in an embodiment described later.

(6)比較器120,121は、検出に使用する期間だけ電源を入れるようにすればさらなる低消費電力化が可能である。比較器をコンパレータで作成する場合は特に有利である。 (6) The power consumption of the comparators 120 and 121 can be further reduced by turning on the power only during the period used for detection. It is particularly advantageous when the comparator is made of a comparator.

(7)実施例1では比較器を120,121の2つ用意したが、まず比較する閾値をF1に設定し、F1検出後は比較する閾値をF2に変更しF2を検出する構成とすれば、1つのコンパレータでも実施可能である。
このようにすれば、IC化した場合に大きな回路となるコンパレータが1つで済み、回路の小型化に貢献できる。
(7) In the first embodiment, two comparators 120 and 121 are prepared. First, a threshold value to be compared is set to F1, and after F1 is detected, the threshold value to be compared is changed to F2 to detect F2. One comparator can also be implemented.
In this way, a single comparator, which becomes a large circuit when integrated into an IC, is sufficient, and this contributes to miniaturization of the circuit.

(8)実施例1では閾値をF1,F2の2値を用意したが、閾値の個数はいくつでも実施可能である。閾値の個数が多くなるほど細かいロックパルスPL設定が可能となり、更なる低消電化に貢献する。 (8) In the first embodiment, two threshold values F1 and F2 are prepared, but any number of threshold values can be implemented. As the number of thresholds increases, a fine lock pulse PL can be set, which contributes to further lower power consumption.

[実施例2:衝撃検出の大きさを所定逆起電圧値検出までの時間により検出]
次に、本発明の実施例2を図面に基づいて詳述する。実施例2は外部衝撃の大きさを衝撃により発生する逆起電圧が衝撃発生時から閾値F0を越えるまでの時間の長さにより判別し、最適なロックパルスを選択する実施例である。
[Example 2: Detecting the magnitude of impact detection based on the time until detection of a predetermined counter electromotive voltage value]
Next, a second embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In the second embodiment, the magnitude of the external impact is determined based on the length of time from when the impact occurs until the back electromotive force exceeds the threshold value F0, and an optimum lock pulse is selected.

図4に示すように、衝撃による逆起電圧波形の立ち上がりの傾きは衝撃の強弱によって変動する(衝撃が強いほど傾きが急になる)。すなわち、非常に大きな衝撃により発生する重衝撃波形G1の立ち上がりの傾きは、軽衝撃により発生する軽衝撃波形G3や重衝撃G1と軽衝撃G3の中間の衝撃により発生する中衝撃波形G2の波形の立ち上がりよりも大きくなる。従って、衝撃発生時点を0として、そこから衝撃逆起電圧が閾値F0に到達するまでの時間は、衝撃が大きくなるほど短くなる。
これを利用し、所定の電圧閾値を越えるまでの時間(図4では、t1、t2)を比較することにより、衝撃の大きさを判定することが可能となる。
As shown in FIG. 4, the rising slope of the back electromotive force waveform due to impact varies depending on the strength of the impact (the stronger the impact, the steeper the slope). That is, the rising slope of the heavy impact waveform G1 generated by a very large impact is a waveform of the light impact waveform G3 generated by a light impact or the middle impact waveform G2 generated by an intermediate impact between the heavy impact G1 and the light impact G3. It becomes larger than the rising. Accordingly, the time from when the impact occurs to 0 and the time when the impact back electromotive voltage reaches the threshold value F0 becomes shorter as the impact increases.
By utilizing this, the magnitude of the impact can be determined by comparing the time (t1 and t2 in FIG. 4) until the predetermined voltage threshold is exceeded.

実施例2と上述の実施例1との相違は衝撃力判別回路115における判別方法である。
図11は、実施例2における衝撃判別回路115の詳細を示したブロック構成図である。130は比較器であり、衝撃検出回路114の出力S3と閾値F0とを比較する。比較器130は閾値F0を超えた場合に検出した旨の信号を出力する。130は例えば公知の
コンパレータにより構成することができる。
131は経過時間カウンタであり、衝撃発生時からF0検出までにおける時間監視を行っている。また、カウンタ131からの信号を元に例えばROM等で構成された図12に示す判定テーブル132によって衝撃の大きさが判定される。
The difference between the second embodiment and the first embodiment is the determination method in the impact force determination circuit 115.
FIG. 11 is a block configuration diagram illustrating details of the impact determination circuit 115 in the second embodiment. A comparator 130 compares the output S3 of the impact detection circuit 114 with the threshold value F0. The comparator 130 outputs a signal indicating that it has been detected when the threshold value F0 is exceeded. 130 can be constituted by a known comparator, for example.
Reference numeral 131 denotes an elapsed time counter that performs time monitoring from the time of impact occurrence until F0 detection. Further, the magnitude of impact is determined based on a signal from the counter 131 by a determination table 132 shown in FIG.

衝撃後、閾値F0を越えるまでの時間tがt1以下であれば重衝撃G1と判別し、衝撃力判別回路115はロックパルス発生回路102に対し、重衝撃用ロックパルスPL1の出力を指示し、ロックパルス発生回路102は重衝撃用ロックパルスPL1を出力する。
また、衝撃後、閾値F0を越えるまでの時間がt2以上であれば軽衝撃G3と判別し、衝撃力判別回路115はロックパルス発生回路102に対し、軽衝撃用ロックパルスPL3の出力を指示し、ロックパルス発生回路102は軽衝撃用ロックパルスPL3を出力する。
そして、衝撃後、閾値F0を越えるまでの時間tがt1以上t2以下であれば上述の重衝撃G1、軽衝撃G3の中間である中衝撃G2と判別し、衝撃力判別回路115はロックパルス発生回路102に対し、中衝撃用ロックパルスPL2の出力を指示し、ロックパルス発生回路102は中衝撃用ロックパルスPL2を出力する。
If the time t until the threshold value F0 is exceeded after the impact is t1 or less, it is determined as the heavy impact G1, and the impact force determination circuit 115 instructs the lock pulse generation circuit 102 to output the heavy impact lock pulse PL1, The lock pulse generation circuit 102 outputs a heavy impact lock pulse PL1.
Further, if the time until the threshold value F0 is exceeded after the impact is t2 or more, it is determined as a light impact G3, and the impact force determination circuit 115 instructs the lock pulse generation circuit 102 to output the light shock lock pulse PL3. The lock pulse generation circuit 102 outputs a light shock lock pulse PL3.
If the time t until the threshold value F0 is exceeded after the impact is t1 or more and t2 or less, it is determined as the middle impact G2 between the heavy impact G1 and the light impact G3, and the impact force determination circuit 115 generates the lock pulse. The circuit 102 is instructed to output the medium shock lock pulse PL2, and the lock pulse generation circuit 102 outputs the medium shock lock pulse PL2.

先述のごとく、ロックパルスPL1、PL2、PL3は、制動力がPL1>PL2>PL3となり、同時に消費電力がPL1>PL2>PL3となるように構成されている。図4に示すように、本実施例は、PL1、PL2、PL3のパルス幅を変更することで実現している。   As described above, the lock pulses PL1, PL2, and PL3 are configured such that the braking force is PL1> PL2> PL3 and the power consumption is simultaneously PL1> PL2> PL3. As shown in FIG. 4, the present embodiment is realized by changing the pulse widths of PL1, PL2, and PL3.

そして、それぞれの場合のロックパルスはパルス選択回路113を介してドライバ回路108の端子O1からロックパルスPLが出力され、ロータ10を制動し、ロータ10が衝撃によって回転させられるのを防止する。
なお、衝撃逆起電圧が閾値F0を検出しなかった場合は、衝撃を検出しなかったと判断し、ロックパルスの出力は実施されない。
Then, the lock pulse PL in each case is output from the terminal O1 of the driver circuit 108 via the pulse selection circuit 113, brakes the rotor 10, and prevents the rotor 10 from being rotated by an impact.
When the impact back electromotive voltage does not detect the threshold value F0, it is determined that the impact is not detected, and the lock pulse is not output.

上記動作について図5のフローチャートを用いて説明する。まず通常運針終了後、衝撃検出回路114によって衝撃の検出が行われる(ステップST21)。具体的には図8に示す衝撃検出区間T2の間に閾値F0を越える衝撃を衝撃力判別回路115にて検出したかどうかを検出する。所定時間内、具体的には衝撃検出区間T2の間に閾値F0を越える衝撃を検出しなかった場合には(ステップST22のN)、衝撃は検出されなかったので、ロックパルスは出力せず、衝撃検出処理を終了する。   The above operation will be described with reference to the flowchart of FIG. First, after the end of normal hand movement, the impact detection circuit 114 detects impact (step ST21). Specifically, it is detected whether or not an impact exceeding the threshold value F0 is detected by the impact force determination circuit 115 during the impact detection section T2 shown in FIG. If no impact exceeding the threshold value F0 is detected within a predetermined time, specifically during the impact detection section T2 (N in step ST22), no impact is detected, so no lock pulse is output, The impact detection process ends.

もし、衝撃があった場合は(ステップST22のY)、その衝撃が重衝撃か軽衝撃かを判別するために、その衝撃の大きさを衝撃力判別回路115にて閾値F0を越えるまでの経過時間にて判別する(ステップST22)。そして、閾値F0を越えた時間tがt1以下の場合は(ステップST23のY)重衝撃G1と判断し(判定テーブル2のG1)、重衝撃用ロックパルスPL1を発生する。   If there is an impact (Y in step ST22), in order to determine whether the impact is a heavy impact or a light impact, a process until the impact level exceeds the threshold F0 by the impact force discrimination circuit 115 is determined. The time is discriminated (step ST22). If the time t exceeding the threshold value F0 is equal to or less than t1 (Y in step ST23), it is determined as a heavy impact G1 (G1 in the determination table 2), and a heavy impact lock pulse PL1 is generated.

閾値F0を越えた時間tがt2以上の場合は(ステップST24のN)軽衝撃G3と判断し(判定テーブル2のG3)、軽衝撃用ロックパルスPL3を発生する。   When the time t exceeding the threshold value F0 is equal to or greater than t2 (N in step ST24), it is determined as a light impact G3 (G3 in the determination table 2), and a light shock lock pulse PL3 is generated.

閾値F0を越えた時間tがt1以上t2以下の場合は(ステップST24のY)中衝撃G2と判断し(判定テーブル2のG2)、重衝撃用ロックパルスPL1と軽衝撃用ロックパルスG2の中間に位置する中衝撃用ロックパルスLP2を出力する。   When the time t exceeding the threshold value F0 is t1 or more and t2 or less (Y of step ST24), it is determined that the impact is G2 (G2 of the determination table 2), and intermediate between the heavy impact lock pulse PL1 and the light impact lock pulse G2. The middle-impact lock pulse LP2 positioned at is output.

<実施例2の効果>
本実施例2は以下のような効果を有する。
(1)軽衝撃G3と中衝撃G2と重衝撃G1を衝撃発生時から衝撃に起因する逆起電圧が閾値F0を越えるまでの時間で判別し、各衝撃に対応した制動力のロックパルスPLを出力することが可能となる。
従って、従来と同等、もしくはそれ以上の確実な制動力を保ちつつ、従来よりも低消費電力にすることが可能となる。
(2)軽衝撃G3と中衝撃G2と重衝撃G1の判別を公知レベルのカウンタによる時間監視やテーブル参照といった簡単な回路構成で実現できる。
従って、従来回路から大きな変更無く本実施例を実施することが出来る。
(3)軽衝撃G3と中衝撃G2と重衝撃G1といった数種類の衝撃の大きさを複数の閾値を設けなくとも1つの閾値を設けることで判別可能とする。従って、回路の小型化に貢献する。
<Effect of Example 2>
The second embodiment has the following effects.
(1) Light shock G3, medium shock G2, and heavy shock G1 are determined by the time from when the shock occurs until the counter electromotive voltage resulting from the shock exceeds the threshold value F0, and the lock pulse PL of the braking force corresponding to each shock is determined. It becomes possible to output.
Therefore, it is possible to reduce the power consumption as compared with the prior art while maintaining a reliable braking force equal to or higher than that of the prior art.
(2) The light impact G3, the medium impact G2, and the heavy impact G1 can be distinguished by a simple circuit configuration such as time monitoring by a known level counter and table reference.
Therefore, this embodiment can be carried out without significant change from the conventional circuit.
(3) Several types of impacts such as a light impact G3, a medium impact G2, and a heavy impact G1 can be discriminated by providing one threshold value without providing a plurality of threshold values. Therefore, it contributes to miniaturization of the circuit.

<実施例2の変形例>
上述の実施例2の構成は一例であり、発明の主旨を変更しない範囲で適 宜変更可能である。例えば以下の通りである。
(1)実施例2では軽衝撃G3と中衝撃G2と重衝撃G1を判別する判定基準時間をt1とt2の2つを用意したが、判定基準時間の設定はいくつあってもよい。判定基準時間の設定数は多くなるほど衝撃の大きさを判別の分解能が上がり、さらに細かく各衝撃に対応した制動力を持つロックパルスPL設定が可能となり、更なる低消電化に貢献する。
<Modification of Example 2>
The configuration of the above-described second embodiment is an example, and can be appropriately changed without departing from the gist of the invention. For example:
(1) In the second embodiment, two determination reference times t1 and t2 are prepared for determining the light impact G3, the medium impact G2, and the heavy impact G1, but any number of determination reference times may be set. As the number of determination reference times set increases, the resolution for determining the magnitude of impact increases, and it becomes possible to set a lock pulse PL having a braking force corresponding to each impact in detail, thereby contributing to further lower power consumption.

(2)実施例2では逆起電圧検出用の閾値をF0の1つ用意しているが、この閾値は複数あっても良い。 (2) Although the threshold value for detecting the back electromotive force voltage is prepared as one F0 in the second embodiment, there may be a plurality of threshold values.

(3)比較器130やカウンタ131や判定テーブル132の構成は、その役割を達成できれば、どのような構成でも良い。
例えば、判定テーブル132も、ROMだけでなく、ゲートで構成されても良い。比較器130についても、閾値F0が固定であれば、VthをF0に設定したインバータであっても良い。こうすれば、比較器130を小さく作成することが可能である。
(3) The configuration of the comparator 130, the counter 131, and the determination table 132 may be any configuration as long as the role can be achieved.
For example, the determination table 132 may also be configured with a gate as well as a ROM. The comparator 130 may also be an inverter in which Vth is set to F0 as long as the threshold value F0 is fixed. In this way, the comparator 130 can be made small.

(4)図5のフローチャートのST23、ST24による判定は最初の衝撃からF0検出するまでの時間ではなく、F0の検出からF0の再検出までの時間で実施しても良い。 (4) The determination at ST23 and ST24 in the flowchart of FIG. 5 may be performed not based on the time from the first impact until F0 detection but on the time from F0 detection to F0 re-detection.

(5)ロックパルスPL1,PL2,PL3の制動力や消費電力の変更方法は、パルス幅だけに限定されない。これについての詳細は、後述の実施例にて説明を行う。 (5) The method of changing the braking force and power consumption of the lock pulses PL1, PL2, and PL3 is not limited to the pulse width. Details of this will be described in an embodiment described later.

(6)比較器130は、検出に使用する期間だけ電源を入れるようにすればさらなる低消費電力化が可能となる。 (6) The comparator 130 can be further reduced in power consumption if it is turned on only during the period used for detection.

[実施例3:制動能力をロックパルス幅、ロックパルス形状にて可変にする]
次に、本発明の実施例3を図6、図13に基づいて詳述する。
実施例3はロックパルスPLの制動能力を実効パルス幅や形状、もしくはロックパルスPLの発生・打ち切りのタイミングを変更する事によって制動能力を可変にし、低消費電力化した例である。
[Example 3: Making braking capacity variable by lock pulse width and lock pulse shape]
Next, a third embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIGS.
The third embodiment is an example in which the braking ability of the lock pulse PL is changed by changing the effective pulse width and shape, or the timing of generation / canceling of the lock pulse PL, thereby reducing the power consumption.

(3−1)ゼロクロス検出による打ち切り判定
図6(a)に示すように、モータに発生する逆起電流が0となる点(図6では、点P)をゼロクロス点と呼んでいる。通常、このゼロクロス点以降は大きな駆動力を必要としなくなる。そこで、このゼロクロス点を検出し、所定時間後にロックパルスの出力を停止することで、ロックパルスによる消費電力を低く抑えることが出来る。
(3-1) Abort Determination by Zero-Cross Detection As shown in FIG. 6A, the point where the back electromotive force generated in the motor becomes zero (point P in FIG. 6) is called the zero-cross point. Normally, a large driving force is not required after this zero cross point. Therefore, by detecting this zero cross point and stopping the output of the lock pulse after a predetermined time, the power consumption due to the lock pulse can be kept low.

図13は、本実施形態のシステム構成図である。図1との差は、ドライバ回路108内にゼロクロス検出回路160を有していることである。ゼロクロス検出回路160は、例えば、特許3645908号公報などに見られる公知技術であり、その構成などの詳細説明は省略する。   FIG. 13 is a system configuration diagram of this embodiment. The difference from FIG. 1 is that the driver circuit 108 has a zero-cross detection circuit 160. The zero-cross detection circuit 160 is a known technique found in, for example, Japanese Patent No. 3645908, and a detailed description thereof is omitted.

ゼロクロス検出回路160は、ロックパルスPL0出力開始後ゼロクロス点Pの検出を開始し、0クロス点P検出時にゼロクロス点検出信号P0をロックパルス発生回路102に出力する。ゼロクロス点検出信号P0を受けたロックパルス発生回路102は、モータ特性などから適宜決定された所定時間経過後に、ロックパルスPL0を停止する。   The zero-cross detection circuit 160 starts detection of the zero-cross point P after the output of the lock pulse PL0 is started, and outputs a zero-cross point detection signal P0 to the lock pulse generation circuit 102 when the zero-cross point P is detected. Receiving the zero-cross point detection signal P0, the lock pulse generation circuit 102 stops the lock pulse PL0 after elapse of a predetermined time appropriately determined from motor characteristics and the like.

以上により、今まで固定幅であったロックパルスPL0の可変幅制御が可能となり無駄に大きなロックパルスPL0を出力しなくてもすむため、消費電力を低く抑えることが出来る。   As described above, the variable width control of the lock pulse PL0, which has been a fixed width until now, becomes possible, and it is not necessary to output a large lock pulse PL0 unnecessarily, so that power consumption can be kept low.

(3−2)Dutyの変更
モータ駆動パルスにおいて、低消費電力化のために、フルパルスではなくチョッピングされたパルスを使用することは周知慣用とも言える公知技術である。本実施例は、この公知技術をロックパルスにも適用した上で、さらなる低消費電力化を図るものである。
(3-2) Change of Duty Using a chopped pulse instead of a full pulse in order to reduce power consumption in the motor drive pulse is a well-known technique that can be said to be well-known. In this embodiment, this known technique is applied to a lock pulse, and further power consumption is reduced.

時計に衝撃が加わる事によってロータが振動させられると、このロータの振動によって逆起電流が図6の如く発生し、ロックパルスPLCが発生する。
図6(b)に示すように、ロックパルスPLCは所定のDutyのチョッピングされたパルスとして出力される。
ここで、ロックパルスPLC出力後ある程度の時間(概ね数ミリ秒後)が経過すると、ロータの振動はかなり収まる。つまりは、衝撃時にロータ制動の為に必要としたロックパルスPLCのエネルギーは数ミリ秒後にはロータ振動が収まり始めるため余剰となる。そこで、ロックパルスPLC発生後、ロータ振動が収まり始める時間に合わせてロックパルスPLCのDutyを出力開始後のDutyより小さいパルスとして出力する。これにより、ロックパルスPLCによる余剰エネルギーを軽減し、より低消費電力化することが可能となる。
When an impact is applied to the timepiece and the rotor is vibrated, a back electromotive current is generated as shown in FIG. 6 due to the vibration of the rotor, and a lock pulse PLC is generated.
As shown in FIG. 6B, the lock pulse PLC is output as a chopped pulse of a predetermined duty.
Here, when a certain amount of time (approximately several milliseconds later) elapses after the output of the lock pulse PLC, the vibration of the rotor is considerably reduced. In other words, the energy of the lock pulse PLC required for rotor braking at the time of impact becomes redundant because the rotor vibration starts to settle after several milliseconds. Therefore, after the generation of the lock pulse PLC, the duty of the lock pulse PLC is output as a pulse smaller than the duty after the start of output in accordance with the time when the rotor vibration starts to subside. Thereby, it is possible to reduce surplus energy due to the lock pulse PLC and to further reduce power consumption.

(3−3)内蔵抵抗による電流制限
電流制限方法としてはDutyを変更するほか、図6(c)に示すように、ロータ振動が収まり始める時間に合わせて時計内に実装された抵抗とコイル13を直列接続されるようにスイッチングすることで、ロックパルスPLCによる余剰エネルギーを軽減しても良い。
なお、抵抗は回路基板上に実装する他、IC内に作りこんでも良い。
(3-3) Current Limit by Built-in Resistor In addition to changing the duty as a current limit method, as shown in FIG. 6 (c), the resistor and the coil 13 mounted in the watch according to the time when the rotor vibration starts to settle. Are switched so as to be connected in series, so that excess energy due to the lock pulse PLC may be reduced.
In addition to mounting on the circuit board, the resistor may be built in the IC.

<実施例3の効果>
本実施例3は以下のような効果を有する。
(1)従来、ロックパルスPLの幅は長めに設定されており、衝撃によるロータの揺さぶりに対して過剰スペックになっている事が多々ある。逆起電圧値がゼロ値を通過した後、一定時間後にロックパルスPLを打ち切る事で、従来と同等、もしくはそれ以上の確実な制動力を保ちつつ従来よりも低消費電力にする事が可能である。
<Effect of Example 3>
The third embodiment has the following effects.
(1) Conventionally, the width of the lock pulse PL is set to be long, and there are many cases where the specification is excessive with respect to the shaking of the rotor due to impact. By stopping the lock pulse PL after a certain period of time after the back electromotive force voltage has passed the zero value, it is possible to achieve lower power consumption than before while maintaining the same or more reliable braking force. is there.

(2)ロックパルス形状を櫛歯(チョップ)状にする事で従来と同等、もしくはそれ以上の確実な制動力を保ちつつ従来よりも低消費電力にする事が可能である。 (2) By making the lock pulse shape a comb tooth (chop), it is possible to reduce the power consumption as compared with the prior art while maintaining a reliable braking force equal to or higher than the conventional one.

(3)衝撃によるロータの揺さぶりがロックパルスPLによって制動されてきた後、ロックパルスPLによりコイルに流れる余分な電流量を抵抗によって絞ることで、従来よりも
低消費電力にする事が可能である。
(3) After the rotor shake due to impact has been damped by the lock pulse PL, it is possible to reduce the amount of excess current flowing in the coil by the lock pulse PL by using a resistor, thereby reducing the power consumption compared to the conventional case. .

<実施例3の変形例>
上述の実施例3の構成は一例であり、発明の主旨を変更しない範囲で適宜変更可能である。例えば以下のとおりである。
(1)ロックパルスPL0を打ち切るタイミングは、逆起電流値がゼロ点を通過した時間を基準とするのみではなく、モータの構成や取り付けられる表示体(指針)により適宜変更、設定しても良い。
<Modification of Example 3>
The configuration of the above-described third embodiment is an example, and can be changed as appropriate without departing from the spirit of the invention. For example:
(1) The timing of stopping the lock pulse PL0 is not only based on the time when the back electromotive force value passes the zero point, but may be changed and set as appropriate depending on the motor configuration and the display body (pointer) attached. .

(2)駆動パルスやロックパルスPLを出力するコイルの他にゼロクロス検出用のコイルを設けても良い。 (2) A coil for detecting zero crossing may be provided in addition to the coil for outputting the drive pulse and the lock pulse PL.

(3)ゼロクロスによる打ち切りやロックパルスのチョッパー化はそれぞれが単独で使用されなければならない事はない。これらを合わせて使用しても良い。
例えば、ゼロクロス検出(から所定時間)後Dutyを小さくしたり、内蔵抵抗を接続するようにしても良い。
こうすることで、より効果的な低消費電力を実現できる。
(3) The truncation by zero cross and the chopper of the lock pulse do not have to be used independently. These may be used together.
For example, the duty may be reduced or a built-in resistor may be connected after zero-cross detection (from a predetermined time).
In this way, more effective low power consumption can be realized.

(4)ロックパルスPLを櫛歯(チョップ)状にする場合、パルス全体を櫛歯状にしなくとも良い。ロックパルスPLを前段・後段もしくは前段・中段・後段という具合に複数分割し、それぞれにフルパルスや櫛歯状パルスを宛がう事で制動能力と消費電力のバランスを取ることが可能となる。 (4) When the lock pulse PL is in the form of a comb (chop), the entire pulse need not be in the form of a comb. The lock pulse PL is divided into a plurality of stages, such as a front stage, a rear stage, a front stage, a middle stage, and a rear stage, and a full pulse or a comb-like pulse is assigned to each of them to balance the braking ability and the power consumption.

(5)実施例3を実施例1や実施例2と組み合わせても良い。こうすれば、より効果的な低消費電力を実現することが出来る。 (5) Example 3 may be combined with Example 1 or Example 2. In this way, more effective low power consumption can be realized.

1 ステップモータ
10 ロータ
11 磁石
12 ステータ
13 コイル
101駆動パルス発生回路
102ロックパルス発生回路
111通常駆動パルス発生回路
103、113 パルス選択回路
108 ドライバ回路
104、114 衝撃検出回路
115 衝撃力判別回路
Pa 駆動パルス
Ps 通常駆動パルス
Pf 補正パルス
PL ロックパルス
S1、S2 衝撃信号
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Step motor 10 Rotor 11 Magnet 12 Stator 13 Coil 101 Drive pulse generation circuit 102 Lock pulse generation circuit 111 Normal drive pulse generation circuit 103, 113 Pulse selection circuit 108 Driver circuit 104, 114 Impact detection circuit 115 Impact force discrimination circuit Pa Drive pulse Ps Normal drive pulse Pf Correction pulse PL Lock pulse S1, S2 Shock signal

Claims (4)

ロータとコイルとからなるステップモータと、
該ステップモータを駆動するモータドライバーと、
各種タイミング信号を出力する基準信号作成回路と、
該基準信号作成回路の出力する各種タイミング信号を受け、
ステップモータを駆動するための各種パルス信号を作成し、
前記モータドライバーに出力するパルス成形回路を有し、さらに、
外部衝撃による前記ロータの振動に起因する逆起電圧(以下、衝撃逆起電圧)を検出することで衝撃を検出し、衝撃によるロータ回転を制動するためのロックパルスを出力するように前記パルス成形回路に指示する衝撃検出回路と、
を有する電子時計において、
前記パルス成形回路は、
制動能力が異なる複数種類のロックパルスを出力可能に構成され、
前記衝撃検出回路は、外部衝撃の強度を複数段階に分けて検出可能に構成されるとともに、
検出した衝撃強度に適合するロックパルスを選択し、
前記パルス成形回路に出力指示することを特徴とする電子時計。
A step motor composed of a rotor and a coil;
A motor driver for driving the step motor;
A reference signal generation circuit for outputting various timing signals;
Receiving various timing signals output from the reference signal generation circuit,
Create various pulse signals to drive the step motor,
A pulse shaping circuit for outputting to the motor driver;
The pulse shaping so as to detect a shock by detecting a back electromotive voltage (hereinafter referred to as a shock back electromotive voltage) caused by vibration of the rotor due to an external shock, and to output a lock pulse for braking the rotor rotation due to the shock. An impact detection circuit for instructing the circuit;
In an electronic watch having
The pulse shaping circuit is
It is configured to be able to output multiple types of lock pulses with different braking capabilities,
The impact detection circuit is configured to be able to detect the strength of an external impact in a plurality of stages,
Select a lock pulse that matches the detected impact strength,
An electronic timepiece instructing output to the pulse shaping circuit.
前記衝撃検出回路は、
複数段階の外部衝撃強度を、衝撃逆起電圧の高さにより判別する
ことを特徴とする請求項1に記載の電子時計。
The impact detection circuit includes:
The electronic timepiece according to claim 1, wherein the external impact strength in a plurality of stages is discriminated based on the level of impact back electromotive force.
前記衝撃検出回路は、
複数段階の外部衝撃強度を、
衝撃逆起電圧の検出開始から、所定の逆起電圧値を検出するまでの時間により判別することを特徴とする請求項1に記載の電子時計。
The impact detection circuit includes:
Multi-stage external impact strength
2. The electronic timepiece according to claim 1, wherein the electronic timepiece is determined based on a time from the start of detection of the shock back electromotive force voltage to detection of a predetermined back electromotive voltage value.
前記パルス成形回路は、
複数種類のロックパルスの制動能力を、実効パルス幅により変更する
ことを特徴とする請求項1ないし3のいずれか1つに記載の電子時計。









The pulse shaping circuit is
The electronic timepiece according to any one of claims 1 to 3, wherein the braking ability of a plurality of types of lock pulses is changed according to an effective pulse width.









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