JP2012163546A - モータ駆動装置、時計装置、及び電子機器 - Google Patents

モータ駆動装置、時計装置、及び電子機器 Download PDF

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Abstract

【課題】モータ駆動中に二次電池の充電状態が変化して電源電圧が急変しても、モータを確実に駆動することができるようにする。
【解決手段】モータ駆動装置100は、太陽電池1の起電力によって充電される二次電池2の充電状態であって、二次電池2に充電しているか否かを示す充電状態を検出する充電検出逆流防止部9と、モータ駆動用として第1の駆動パルスを発生させ、第1の駆動パルス出力前と出力後で、充電検出逆流防止部9によって検出した充電状態が異なる場合に、モータ駆動用として第2の駆動パルスを発生させるパルス選択制御部11とを備える。
【選択図】図1

Description

本発明は、モータ駆動装置、時計装置、及び電子機器に関する。
一次電源部として太陽電池などを使用した電子時計(時計装置)が、一般的に知られている。このような電子時計には、例えば、一次電源部が発電した電圧によって二次電池(二次電源部)を充電し、二次電池の充電電力を用いて時計回路からモータ駆動パルスを出力して運針用のモータを回転駆動するアナログ電子時計がある。
このような電子時計では、太陽電池は光の強さにより出力電圧が激しく変動し、その結果として時計回路に加わる電源電圧も変動するため、時計回路の動作が不安定になることがある。そこで、例えば特許文献1では、時計回路の電源電圧をモータ駆動前に検出し、時計回路に加わる電源電圧が高電圧もしくは低電圧であるかを判定し、高電圧/低電圧の判定結果に応じて適切なパルス幅を選択している。
特開昭62−238484号公報
しかしながら、上述した特許文献1に記載された技術では、次のような問題点があった。すなわち、この技術では、時計回路の電源電圧をモータ駆動前に検出して、モータ駆動パルス(高電圧時パルスもしくは低電圧時パルス)を選択している。そのため、モータ駆動中に、二次電池に対する充電が開始されたり終了したりして充電状態が変化して時計回路の電源電圧が急変した場合には、選択されたモータ駆動パルスが適切なものでなくなり、モータが回転しないなどモータの誤作動を引き起こす可能性があった。
ここで、回転検出技術によりモータの非回転を検出した場合に、確実にモータを駆動するのに十分なパルス幅をもった駆動パルスを用いてモータを回転させ、モータの非回転によって生じた時刻の誤差を修正することも考えられる。しかし、このような回転検出技術は、駆動パルスを出力した後にモータ端子に出力される電圧の波形でモータの回転/非回転を検出するが、比較的緩やかな電圧変化を前提としている。そのため、このような回転検出技術は、太陽電池などを使用する場合において、二次電池に対する充電開始時や充電終了時のように電圧が急変するような状況下では正常に機能することができなかった。
つまり、上述した2つの技術では、モータ駆動中に二次電池の充電状態が変化して電源電圧が急変した場合に、モータを確実に駆動することができないという問題があった。
本発明は、上記問題を解決すべくなされたもので、その目的は、モータ駆動中に二次電池(二次電源部)の充電状態が変化して電源電圧が急変しても、モータを確実に駆動することができるモータ駆動装置、時計装置、及び電子機器を提供することにある。
本発明は上述した課題を解決するためになされたもので、その一態様は、一次電源部の起電力によって充電される二次電源部の充電状態であって、前記二次電源部に充電しているか否かを示す充電状態を検出する充電検出部と、モータ駆動用として第1の駆動パルスを発生させ、前記第1の駆動パルス出力前と出力後で、前記充電検出部によって検出した前記充電状態が異なる場合に、モータ駆動用として第2の駆動パルスを発生させる制御部とを備えることを特徴とするモータ駆動装置である。
また、本発明の一態様は、上記のモータ駆動装置において、前記第2の駆動パルスは、前記第1の駆動パルスより広いパルス幅をもった駆動パルスであることを特徴とする。
また、本発明の一態様は、上記のモータ駆動装置において、前記第2の駆動パルスは、モータを回転するのに必要十分以上のパルス幅をもった駆動パルスであることを特徴とする。
また、本発明の一態様は、上記のモータ駆動装置において、前記二次電源部の出力電圧を検出する電池電圧検出部を備え、前記制御部は、前記電池電圧検出部による検出結果に基づいて、前記第1の駆動パルスのパルス幅を変更することを特徴とする。
また、本発明の一態様は、上記のモータ駆動装置において、前記制御部は、前記電池電圧検出部によって検出した前記出力電圧と、予め定められた切り替えポイントとに基づいて、前記第1の駆動パルスのパルス幅を変更し、前記電池電圧検出部によって検出した前記出力電圧が、前記第1の駆動パルス出力前と出力後で、前記予め定められた切り替えポイントをまたがない場合には、前記第2の駆動パルスを発生させないことを特徴とする。
また、本発明の一態様は、上記のモータ駆動装置において、前記一次電源部は、太陽電池であることを特徴とする。
また、本発明の一態様は、上記のモータ駆動装置を備えることを特徴とする時計装置である。
また、本発明の一態様は、上記のモータ駆動装置を備えることを特徴とする電子機器である。
本発明によれば、モータ駆動中に二次電池の充電状態が変化して電源電圧が急変しても、モータを確実に駆動することができる。
本発明の実施形態におけるモータ駆動装置を備えた時計装置の構成を示す概略ブロック図である。 モータに供給される第1の駆動パルスを示す波形図である。 二次電池の出力電圧を示す波形図である。 充電検出逆流防止部の詳細な構成を示す回路図である。 本実施形態におけるパルス選択制御処理を示すフローチャートである。 本実施形態におけるパルス選択制御の動作の一例を示すタイミングチャートである。 本実施形態におけるパルス選択制御処理の別の一例を示す第2のフローチャートである。 本実施形態におけるパルス選択制御の動作の別の一例を示す第2のタイミングチャートである。 本実施形態におけるパルス選択制御の動作の別の一例を示す第3のタイミングチャートである。 本実施形態におけるパルス選択制御の動作の別の一例を示す第4のタイミングチャートである。
以下、本発明の一実施形態におけるモータ駆動装置を備えた電子機器(例えば、時計装置)について、図面を参照しながら説明する。
[第1の実施形態]
図1は、本発明の実施形態におけるモータ駆動装置を備えた時計装置(以下、時計という)の構成を示す概略ブロック図である。
この図において、時計200は、太陽電池1、二次電池2、及びモータ駆動装置100を備えている。また、モータ駆動装置100は、発振制御部3、水晶発振子4、モータ駆動制御部5、時刻用(運針用)のモータ6、スイッチ(SW)7、電池電圧検出部8、充電検出逆流防止部9、消費電力制御部10、パルス選択制御部11、及び過充電保護部12を備える。この時計200は、例えば、アナログ表示式の電子時計であり、運針用のモータ6はステップモータである。
以下、図1を参照して、時計200内の各部の機能について順次に説明する。
太陽電池1(一次電源部)は、陽極端子が電源線VDDに接続され、陰極端子が電源線SVSSに接続される。また、太陽電池1の陰極端子は、充電検出逆流防止部9に接続される。太陽電池1は、光により起電力を生成する。太陽電池1は、充電検出逆流防止部9を通じて二次電池2を充電する。また、太陽電池1は、電源線VDDを通じて時計200の各部に電力を供給する。なお、ここで電源線VDDはVDDアースであり、時計200全体の基準電位を示す。
二次電池2(二次電源部)は、陽極端子が電源線VDDに接続され、陰極端子が電源線VSSに接続される。また、二次電池2の陰極端子は、充電検出逆流防止部9に接続される。二次電池2は、充電検出逆流防止部9を通じて太陽電池1の起電力によって充電される。また、二次電池2は、電源線VDDを通じて時計200の各部に電力を供給する。
発振制御部3は、水晶発振子4と接続され、時刻の計時に用いる基本クロック信号を発振して生成する。発振制御部3は、消費電力制御部10から供給される定電圧ON(オン)/OFF(オフ)信号に基づいて、基本クロック信号の発振動作の制御を行う。ここでは、例えば、定電圧ON/OFF信号がH(ハイ)状態である場合に、発振制御部3は、基本クロック信号の発振を停止する。また、例えば、定電圧ON/OFF信号がL(ロウ)状態である場合に、発振制御部3は、基本クロック信号の発振を行う。
発振制御部3は、生成した基本クロック信号をモータ駆動制御部5に供給する。発振制御部3によって生成される基本クロック信号の周波数は、例えば、32.768kHz(キロヘルツ)である。水晶発振子4は、発振制御部3に接続され、基本クロック信号の発振に使用される。
モータ駆動制御部5は、発振制御部3から供給された基本クロック信号に基づいて、時刻を計時する時計動作を制御する。この時計動作には、時刻を表示する時計200の針を運針するモータ(M)6を駆動する動作が含まれる。つまり、モータ駆動制御部5は、モータ6に所定の駆動パルスを供給してモータ6の駆動を制御する。
また、モータ駆動制御部5は、制御信号線を介して消費電力制御部10のパルス選択制御部11に接続されている。モータ駆動制御部5は、制御信号線を介してパルス選択制御部11に、1秒毎に出力される駆動タイミング信号及びモータ6に駆動パルスの供給が完了したことを示すパルス完了信号を出力する。また、モータ駆動制御部5は、制御信号線を介してパルス選択制御部11からパルス発生要求信号を供給される。
ここで、モータ6に供給する駆動パルスについて、図2を参照して説明する。図2は、モータ6に供給する第1の駆動パルスを示す波形図である。
本実施形態では、モータ6に供給する駆動パルスとして3種類の駆動パルスを使用する。つまり、モータ6を駆動するために主として用いられる低消費電力の第1の駆動パルスと、確実にモータを駆動するのに必要十分なパルス幅をもった時刻修正用の駆動パルスである第2の駆動パルスを用いる。
第1の駆動パルスは、電圧の変動幅が大きい太陽光発電に対応できるように、パルス幅の異なるP1AパルスとP1Bパルスの2種類があり、これを、後述するように二次電池2の出力電圧により切り替えて使用する。つまり、二次電池2の出力電圧を検出する電池電圧検出部8の検出結果に基づいて、第1の駆動パルスのパルス幅が変更される。
具体的には、モータ駆動制御部5は、二次電池2の出力電圧が予め定めた切り替えポイントCT(例えば1.5V)以上の場合はP1Aパルスを使用し、1.5V未満の場合はP1Bパルスを使用する。したがって、図2に示すように、P1Aパルスは、P1Bパルスよりもパルス幅が短く且つパルスの高さが高くなり、P1Bパルスは、P1Aパルスよりもパルス幅が長く且つパルスの高さが低くなるように設定される。なお、P1Aパルス及びP1Bパルスは、二次電池2の出力電圧に応じてモータ6を駆動できる最小のパルス幅である。これにより、時計200及びモータ駆動装置100は、消費電力を低減することができる。
また、第2の駆動パルスは、本実施形態においてはP1Aパルス及びP1Bパルスよりも遙かに長いパルス幅をもった後述するP2パルスである。
P2パルスは、第1の駆動パルス(P1Aパルス又はP1Bパルス)より広いパルス幅をもった駆動パルスである。つまり、P2パルスは、モータを回転するのに必要十分以上のパルス幅をもった駆動パルスである。すなわち、P2パルスは、十分モータを駆動しうる実効値を持ったパルス幅の補正駆動パルスである。
ここで、切り替えポイントCTについて、図3を参照して説明する。図3は、二次電池2の出力電圧を示す波形図である。
二次電池2は、図3に示すように、放電(電力消費)と充電を繰り返し、満充電の出力電圧が1.8V〜2.6V以上となり、平均の出力電圧が1.3V〜1.4Vとなり、終止状態の出力電圧が1.0Vとなる。そして、例えば出力電圧1.5Vを切り替えポイントCTとして予め設定する。つまり、切り替えポイントCTは、モータ6の駆動パルスとして、P1Aパルスを使用する駆動方式とP1Bパルスを使用する駆動方式とを切り替えるための二次電池2の出力電圧ポイントである。
モータ駆動制御部5は、上述した、P1Aパルス、P1Bパルス、及びP2パルスを生成するパルス生成手段を備えている。この手段は、CPUを使用してソフトウェアで構成してもよいし、論理回路だけのハードウェアで構成してもよい。モータ駆動制御部5は、パルス選択制御部11から出力されるパルス発生要求信号を受けて、パルス生成手段からP1Aパルス、P1Bパルス及びP2パルスのいずれかを発生させて、モータ6に供給するようになっている。モータ駆動制御部5は、P1Aパルス、P1Bパルス及びP2パルスのいずれかをモータ6に供給した後、パルス選択制御部11にパルス完了信号を出力する。
また、モータ駆動制御部5は、消費電力制御部10から供給される低消費モード信号に基づいて、時計200を低消費モードに移行させる。具体的には、低消費モード信号がH状態である場合に、モータ駆動制御部5は、時計200を低消費モードに移行させる。また、低消費モード信号がL状態である場合に、モータ駆動制御部5は、時計200を低消費モードから通常動作モードに移行させる。
さらに、モータ駆動制御部5は、モータ6の回転を検出し、運針が正常に行われた否かを判定する(回転検出技術)。モータ駆動制御部5は、運針が正常に行われていないと判定した場合、再度モータ6を駆動させて、時計の針が正確な時刻を示すようにする。
モータ6は、モータ駆動制御部5から供給される駆動パルスを受けて、ロータを回転駆動し、時計200の針を運針する。すなわち、モータ6は、時刻を計時する時刻モータである。モータ6は、モータを一定の位置に停止し、1回の駆動により、通常180度しか回転しないモータである。モータ6を駆動する駆動トルクは、駆動パルスの電圧とパルス幅とによって決まる。モータ6は、第1の駆動パルスによる駆動トルクが小さい場合には、180度回転できないことがある。また、モータ6は、第1の駆動パルスによる駆動トルクが大きい場合には、回転力が強すぎで、180度の回転位置から反動により、回転前の元の位置に戻ってしまうことがある。
また、モータ6は、P2パルスによって駆動された場合には、180度の回転位置に回転した後も、駆動トルクをかけて180度の回転位置が保持される。そのため、モータ6は、反動により回転前の元の位置に戻ることはなく、P2パルスによって確実に180度回転する。なお、時計200が、常にP2パルスを用いて運針しない理由は、P2パルスでは消費電力が大きくなるためである。
スイッチ7は、一方の端子がモータ駆動制御部5に接続され、他方の端子が電源線VDDに接続される。スイッチ7は、時計200のリュウズスイッチである。リュウズが時計200から引き出された場合に、スイッチ7は、例えば、導通状態になり、リュウズが時計200に押し込まれた場合に、スイッチ7は、例えば、非導通状態になる。時計200は、リュウズが引き出された場合、針の運針を停止し、時刻合わせを行うことができる状態になる。つまり、スイッチ7が導通状態にある場合、モータ駆動制御部5は、モータ6の駆動を停止させる。
電池電圧検出部8は、消費電力制御部10から供給される検出サンプリング信号をトリガとして、二次電池2の出力電圧(出力電位差)を検出する。電池電圧検出部8は、二次電池2の出力電圧が予め定められた閾値未満である状態を検出すると、検出結果として低消費モード検出信号を消費電力制御部10に出力する。具体的には、低消費モード検出信号は、二次電池2の出力電圧が予め定められた閾値未満である場合に、H状態になり、二次電池2の出力電圧が予め定められた閾値以上である場合に、L状態になる。なお、予め定められた閾値は、モータ6を駆動可能な下限電圧より予め定められた電圧分大きい値である。
また、電池電圧検出部8は、二次電池2の出力電圧が予め定められた切り替えポイントCT(例えば1.5V)以上であるか否かを検出し、その検出結果に応じたパルス選択信号をパルス選択制御部11に出力する。つまり、このパルス選択信号は、二次電池2の出力電圧が予め定められた切り替えポイントCT(例えば1.5V)以上である場合には例えばH状態になり、切り替えポイントCT未満である場合には例えばL状態になる。
充電検出逆流防止部9(充電検出部)は、二次電池2の充電状態を検出する。ここでいう充電状態とは、二次電池2に充電しているか否かを示す状態である。具体的には、充電検出逆流防止部9は、例えば、太陽電池1の出力電圧(出力電位差)が二次電池2の出力電圧(出力電位差)以下の状態を示す非充電中状態を検出する。充電検出逆流防止部9は、非充電中状態を検出した場合、検出結果として、充電検出信号を消費電力制御部10に出力する。充電検出信号は、非充電中状態である場合にH状態になる。また、充電検出信号は、太陽電池1の出力電圧が二次電池2の出力電圧より大きい状態を示す充電中状態である場合に、L状態になる。
図4は、充電検出逆流防止部9の詳細な構成を示す回路図である。
この図4に示すように、充電検出逆流防止部9は、ダイオード91とコンパレータ92で構成されている。ダイオード91は、アノード側が電源線VSSに接続され、カソード側が電源線SVSSに接続される。この構成により、充電検出逆流防止部9は、太陽電池1の発電電圧が二次電池2の電池電圧よりも低い場合において、二次電池2から太陽電池1へ電流が逆流することを防いでいる。
コンパレータ92は、一方の入力端子が、太陽電池1の陰極端子に接続された電源線SVSSに、他方の入力端子が、二次電池2の陰極端子に接続された電源線VSSに、それぞれ接続される。コンパレータ92の出力は、充電検出信号となる。コンパレータ92は、太陽電池1の出力電圧が二次電池2の出力電圧以下である場合(非充電中状態である場合)に、充電検出信号としてH状態を消費電力制御部10に出力する。また、コンパレータ92は、太陽電池1の出力電圧が二次電池2の出力電圧より大きい場合に、充電検出信号としてL状態を消費電力制御部10に出力する。
消費電力制御部10は、電池電圧検出部8による検出結果(低消費モード検出信号)に基づいて、二次電池2の出力電圧が上述の予め定められた閾値以下であるか否かを判定する。また、消費電力制御部10は、充電検出逆流防止部9による検出結果(充電検出信号)に基づいて、太陽電池1の出力電圧が二次電池2の出力電圧以下の状態を示す非充電中状態であるか否かを判定する。消費電力制御部10は、低消費モード検出信号と充電検出信号とに基づいて、低消費モードに移行させる。
ここで、低消費モードとは、例えば、モータ駆動制御部5がモータ6の駆動を停止し、且つ、発振制御部3が基本クロック信号の出力を停止した状態である。したがって、消費電力制御部10は、低消費モードに移行させる場合に、モータ駆動制御部5に時計動作(モータ6による運針動作)を停止させる。また、消費電力制御部10は、低消費モードに移行させる場合に、発振制御部3に基本クロック信号の発振を停止させる。
また、消費電力制御部10は、充電検出信号に基づいて、非充電中状態でない場合に、低消費モードから時計動作を行う通常動作モードに遷移させる。ここで、通常動作モードとは、発振制御部3が基本クロック信号を出力し、且つ、モータ駆動制御部5がモータ6の駆動を行っている状態である。
さらに、消費電力制御部10は、二次電池2の出力電圧を検出するトリガ信号として検出サンプリング信号を電池電圧検出部8に供給する。また、消費電力制御部10は、発振制御部3に定電圧ON/OFF信号を供給し、モータ駆動制御部5に低消費モード信号を供給する。消費電力制御部10は、定電圧ON/OFF信号及び低消費モード信号により、通常動作モードから低消費モードに移行させる制御、又は低消費モードから通常動作モードに移行させる制御を行う。
また、消費電力制御部10は、パルス選択制御部11を備えている。
パルス選択制御部11(制御部)は、駆動タイミング信号に基づいて、モータ駆動用としてP1Aパルス又はP1Bパルスを所定のタイミング(1秒毎)で発生させるようにモータ駆動制御部5にパルス発生要求信号を出力する。具体的には、パルス選択制御部11は、モータ駆動制御部5から駆動タイミング信号が供給されると、電池電圧検出部8からパルス選択信号を参照する。そして、パルス選択制御部11は、パルス選択信号がH状態である場合、つまり二次電池2の出力電圧が切り替えポイントCT(例えば1.5V)以上である場合には、モータ6の駆動パルスとしてP1Aパルスを生成するようにモータ駆動制御部5に対してパルス発生要求信号を出力する。また、パルス選択制御部11は、パルス選択信号がL状態である場合、つまり二次電池2の出力電圧が1.5V未満である場合には、モータ6の駆動パルスとしてP1Bパルスを生成するようにモータ駆動制御部5に対してパルス発生要求信号を出力する。
さらに、パルス選択制御部11は、二次電池2の充電状態を検出する充電検出逆流防止部9の検出結果に基づいて、P1Aパルス又はP1Bパルス出力前の充電状態とP1Aパルス又はP1Bパルス出力後の充電状態とを比較する。そして、パルス選択制御部11は、P1Aパルス又はP1Bパルス出力前の充電状態とP1Aパルス又はP1Bパルス出力後の充電状態とが異なる場合に、モータ駆動用としてP2パルスを発生させる。
具体的には、パルス選択制御部11は、充電検出信号を監視し、その結果に基づいて、モータ6の駆動パルスとしてP2パルスを生成するようにモータ駆動制御部5に対してパルス発生要求信号を出力する。つまり、パルス選択制御部11は、P1Aパルス又はP1Bパルスの発生要求を実施する前と実施した後で充電検出信号の状態(H状態/L状態)を調べて、その状態が異なっていたならば、P2パルスを生成するようにパルス発生要求信号を出力する。この点についての詳細な動作は後述する。なお、パルス選択制御部11は、モータ駆動制御部5から供給されるパルス完了信号に基づいて、P1Aパルス又はP1Bパルスの発生要求を実施した後の充電状態(充電検出信号の状態)を検出する。
また、過充電保護部12は、太陽電池1の出力電圧(発電電圧)を検出する。過充電保護部12は、検出した太陽電池1の発電電圧が所定の閾値以上になった場合(発電電圧が過大になった場合)に、二次電池2が過充電されることを回避するために、発電側をショートする。
次に、本実施形態の動作について説明する。
図5は、本実施形態におけるパルス選択制御処理を示すフローチャートである。
まず、パルス選択制御部11は、電池電圧検出部8から供給されるパルス選択信号の状態(H状態/L状態)により、二次電池2の出力電圧が切り替えポイントCT(例えば1.5V)以上であるか否かを判定する(ステップS101)。なお、パルス選択制御部11は、ステップS101の処理をモータ駆動制御部5から供給される駆動タイミング信号に基づいて実行する。
次に、パルス選択制御部11は、ステップS101の判定結果に基づいて、モータ6の駆動パルスとしてP1Aパルス又はP1Bパルスを選択する(ステップS102)。すなわち、パルス選択制御部11は、二次電池2の出力電圧が1.5V以上(パルス選択信号の状態=H状態)である場合には、モータ6の駆動パルスとしてP1Aパルスを生成するようにモータ駆動制御部5に対してパルス発生要求信号を出力する。また、二次電池2の出力電圧が1.5V未満(パルス選択信号の状態=L状態)である場合には、モータ6の駆動パルスとしてP1Bパルスを生成するようにモータ駆動制御部5に対してパルス発生要求信号を出力する。
次に、パルス選択制御部11は、充電検出逆流防止部9から出力される充電検出信号の状態(H状態/L状態)により、二次電池2の充電中/非充電中状態を判定する(ステップS103)。そして、この時の判定結果を状態Aとしてメモリに記録する(ステップS104)。その後、モータ駆動制御部5が、ステップS102で選択されたP1Aパルス又はP1Bパルスをモータ6に出力してモータ6を駆動する(ステップS105)。
モータ6が駆動された後、パルス選択制御部11は、再び充電検出信号の状態(H状態/L状態)により、二次電池2の充電中/非充電中状態を判定する(ステップS106)。この時の判定結果を状態Bとする。なお、パルス選択制御部11は、モータ駆動制御部5から供給されるパルス完了信号に基づいて、モータ6が駆動されたことを検出し、ステップS106の処理を実行する。このように、パルス選択制御部11は、モータ6の駆動の前後において、二次電池2の充電中/非充電中状態を判定する。そして、パルス選択制御部11は、その判定結果である状態Aと状態Bとを比較する(ステップS107)。
状態Aと状態Bとを比較した結果が同じであれば、本パルス選択制御処理を終了し、状態Aと状態Bとを比較した結果が異なれば、パルス選択制御部11は、モータ6の駆動パルスとしてP2パルスを生成するようにモータ駆動制御部5に対してパルス発生要求信号を出力し(ステップS108)、本パルス選択制御処理を終了する。
次に、電力消費による電圧降下から、充電による電圧上昇を経て再び電力消費による電圧降下に至る状態遷移における、本実施形態のパルス選択制御について図6を参照して説明する。
図6は、本実施形態におけるパルス選択制御の動作の一例を示すタイミングチャートである。なお、同図において横軸は時間を示し、縦軸は電源電圧を示す。また、同図に示すP1Aパルス又はP1Bパルスは、1秒毎にモータ6に供給される。
まず時刻T1から時刻T3付近までは、図6のW1に示すように、二次電池2の出力電圧(電源電圧)は、切り替えポイントCT(例えば1.5V)よりも低い電圧で、電力消費による電圧降下により緩やかに下降している。
時刻T1では、二次電池2の出力電圧が切り替えポイントCTよりも低い電圧であるため、電池電圧検出部8から出力されるパルス選択信号はL状態となる。パルス選択制御部11は、このパルス選択信号の状態により、二次電池2の出力電圧が切り替えポイントCTよりも低い状態にあると判定する(図5のステップS101)。この判定により、パルス選択制御部11は、モータ6の駆動パルスとしてP1Bパルスを生成するようにモータ駆動制御部5に対してパルス発生要求信号を出力する(ステップS102)。
また、時刻T1では二次電池2を充電していないので、充電検出逆流防止部9からの充電検出信号がH状態となり、パルス選択制御部11は、二次電池2が非充電中状態であると判定する(ステップS103)。この判定結果(状態A)はパルス選択制御部11のメモリに記録される(ステップS104)。
時刻T1の後、モータ駆動制御部5は、パルス選択制御部11からのパルス発生要求信号により、モータ6の駆動パルスとしてP1Bパルスを発生させ、これによってモータ6を駆動する(ステップS105)。
P1Bパルスを出力してモータ6を駆動した後の時刻T2において、パルス選択制御部11は、再び充電検出信号により二次電池2の充電中/非充電中状態を判定する(ステップS106、判定結果=状態B)。時刻T2においても、時刻T1と同様に非充電中状態であると判定されるので、状態Aと状態Bとを比較した結果が同じになる(ステップS107)。この場合は、モータ駆動中に二次電池2の充電状態が変化しておらず電源電圧は急変していないと判定されるので、モータ6が回転しないなどモータの誤作動を引き起こす可能性が少ない。したがって、パルス発生要求信号によって強制的に修正用の駆動パルスであるP2パルスを出力しない。
その後の時刻T3においても、パルス選択信号はL状態となり、二次電池2の出力電圧が切り替えポイントCTよりも低い状態にあると判定され、パルス選択制御部11は、モータ6の駆動パルスとしてP1Bパルスを生成するようにパルス発生要求信号を出力する。また、二次電池2を充電していないので、充電検出信号はH状態を継続し、パルス選択制御部11は、二次電池2が非充電中状態であると判定する(状態A)。
時刻T3の後、モータ駆動制御部5は、モータ6の駆動パルスとしてP1Bパルスを出力し、モータ6を駆動する
P1Bパルスを出力してモータ6を駆動した後の時刻T4において、パルス選択制御部11は、再び充電検出信号により二次電池2の充電中/非充電中状態を判定する(判定結果=状態B)。時刻T4においては、時刻T3と異なり、充電状態であると判定され、状態Aと状態Bとを比較した結果が違ったものになる。これは、P1Bパルスによってモータ6の駆動中の時刻T11に、太陽電池1に光が照射し始めて二次電池2が非充電中状態から充電中状態へ変化し、図6のW2に示すように、二次電池2の出力電圧が急上昇したためである。
この場合は、電源電圧が急変することで、モータ駆動前の電源電圧(時刻T3)に基づいて選択された駆動パルス(P1Bパルス)が適切なものでなくなることがある。加えて、上述した回転検出技術も正常に機能しない恐れがある。そのため、モータが回転しないなどモータの誤作動を引き起こす可能性が高い。したがって、モータ駆動装置100は、強制的に修正用の駆動パルスであるP2パルスをモータ6に供給するように動作する。すなわち、パルス選択制御部11は、モータ6の駆動パルスとしてP2パルスを生成するようにモータ駆動制御部5に対してパルス発生要求信号を出力する。これによって、時刻T4後に、モータ駆動制御部5はP2パルスをモータ6に供給する結果、モータ6が回転駆動し、モータの非回転によって生じた時刻の誤差が修正される。
充電開始後の電圧急上昇(図6のW2)を経て、その後の時刻T5付近においては、二次電池2の出力電圧(電源電圧)は、図6のW3に示すように、充電による緩やかな電圧上昇が続いている。この場合、二次電池2の出力電圧は、切り替えポイントCT(例えば1.5V)よりも高い電圧である。
時刻T5では、二次電池2の出力電圧が切り替えポイントCTよりも高い電圧であるため、電池電圧検出部8から出力されるパルス選択信号はH状態となる(ステップS101)。その結果、パルス選択制御部11は、モータ6の駆動パルスとしてP1Aパルスを生成するようにモータ駆動制御部5に対してパルス発生要求信号を出力する(ステップS102)。
また、時刻T5では二次電池2を充電中であるので、充電検出逆流防止部9からの充電検出信号がL状態となり、パルス選択制御部11は、二次電池2が充電中状態であると判定する(ステップS103)。この判定結果(状態A)はパルス選択制御部11のメモリに記録される(ステップS104)。
時刻T5の後、モータ駆動制御部5は、パルス選択制御部11からのパルス発生要求信号により、モータ6の駆動パルスとしてP1Aパルスを出力し、モータ6を駆動する(ステップS105)。
P1Aパルスを出力してモータ6を駆動した後の時刻T6において、パルス選択制御部11は、再び充電検出信号により二次電池2の充電中/非充電中状態を判定する(ステップS106、判定結果=状態B)。時刻T6においても、時刻T5と同様に充電中であると判定されるので、状態Aと状態Bとを比較した結果が同じになる(ステップS107)。この場合は、モータ駆動中に二次電池2の充電状態が変化しておらず電源電圧は急変していないと判定されるので、モータ6が回転しないなどモータの誤作動を引き起こす可能性が少ない。したがって、パルス発生要求信号によってP2パルスを出力しない。
その後の時刻T7においても、二次電池2の出力電圧が切り替えポイントCTよりも高い状態にあると判定され、パルス選択制御部11は、モータ6の駆動パルスとしてP1Aパルスを生成するようにパルス発生要求信号を出力する。また、充電検出信号はL状態を継続しており、パルス選択制御部11は、二次電池2が充電中であると判定する(状態A)。
時刻T7の後、モータ駆動制御部5は、モータ6の駆動パルスとしてP1Aパルスを出力し、モータ6を駆動する。
P1Aパルスを出力してモータ6を駆動した後の時刻T8において、パルス選択制御部11は、再び充電検出信号により二次電池2の充電中/非充電中状態を判定する(判定結果=状態B)。時刻T8においては、時刻T7と異なり、非充電中状態であると判定され、状態Aと状態Bとを比較した結果が違ったものになる。これは、P1Aパルスによってモータ6の駆動中の時刻T12に、太陽電池1に光が照射しなくなり、二次電池2が充電中状態から非充電中状態へ変化し、図6のW4に示すように、二次電池2の出力電圧が急降下したためである。
この場合も、電源電圧が急変するので、モータ駆動前の電源電圧(時刻T7)に基づいて選択された駆動パルス(P1Aパルス)が適切なものでなくなることがある。加えて、上述した回転検出技術も正常に機能しない恐れがある。そのため、モータ6が回転しないなどモータの誤作動を引き起こす可能性が高い。したがって、パルス選択制御部11は、モータ6の駆動パルスとして修正用のP2パルスを生成するようにモータ駆動制御部5に対してパルス発生要求信号を出力する。これによって、時刻T8後に、モータ駆動制御部5は、P2パルスをモータ6に供給する結果、モータ6が回転駆動し、モータの非回転によって生じた時刻の誤差が修正される。
また、図6のW5は、図6のW1と同様に、二次電池2の出力電圧(電源電圧)は、切り替えポイントCT(例えば1.5V)よりも低い電圧で、電力消費による電圧降下により緩やかに下降している。したがって、図6のW5においては、パルス選択制御部11は、図6のW1と同様の処理を行う。
以上のように、本実施形態によれば、パルス選択制御部11が、モータ駆動の前後、つまりP1Aパルス又はP1Bパルスをモータ6に供給する前と供給した後の充電検出信号の状態を調べて比較する。これによって、パルス選択制御部11は、モータ駆動中に二次電池2の充電状態が変化しているか否かを判定することができる。例えば、パルス選択制御部11は、充電検出信号の状態を監視し、モータ駆動の前には非充電中状態であったが、モータ駆動の後には充電中であったことが判明すれば、モータ駆動中に充電が開始されたものと判定することができる。また、パルス選択制御部11は、モータ駆動の前には充電中であったが、モータ駆動の後には非充電中状態であったことが判明すれば、モータ駆動中に充電が終了したものと判定することができる。
さらに本実施形態においては、モータ駆動中に、二次電池に対する充電が開始されたり終了したりして充電状態が変化し電源電圧が急変した場合には、モータ駆動前の電源電圧に基づいて選択された駆動パルス(P1Aパルス又はP1Bパルス)が適切なものでなくなる可能性があるだけでなく、上述した回転検出技術も正常に機能しない恐れがある。そのため、時計200及びモータ駆動装置100は、モータが回転しないなどモータの誤作動を引き起こす可能性があるとパルス選択制御部11が判定した場合に、強制的に修正用の駆動パルスであるP2パルスを発生させてモータ6を回転駆動するのである。これにより、時計200及びモータ駆動装置100は、充電状態の変化によって生じる電源電圧の急変動によりモータ6が回転しないことがあっても、P2パルスにより確実にモータ6を回転駆動することができ、モータの非回転によって生じた時刻の誤差を修正することが可能になる。したがって、時計200及びモータ駆動装置100は、モータ駆動中に二次電池2(二次電源部)の充電状態が変化して電源電圧が急変しても、モータを確実に駆動することができる。
なお、本発明の実施形態によれば、モータ駆動装置100は、太陽電池1(一次電源部)の起電力によって充電される二次電池2(二次電源部)の充電状態であって、二次電池2に充電しているか否かを示す充電状態を検出する充電検出逆流防止部9(充電検出部)と、モータ駆動用として第1の駆動パルス(P1Aパルス又はP1Bパルス)を発生させ、第1の駆動パルス出力前と出力後で、充電検出逆流防止部9によって検出した充電状態が異なる場合に、モータ駆動用として第2の駆動パルス(P2パルス)を発生させるパルス選択制御部11(制御部)とを備える。
これにより、モータ駆動装置100は、モータ駆動中に二次電池2(二次電源部)の充電状態が変化して電源電圧が急変しても、モータを確実に駆動することができる。
また、第2の駆動パルスは、第1の駆動パルス(P1Aパルス又はP1Bパルス)より広いパルス幅をもった駆動パルスである。さらに、第2の駆動パルスは、モータを回転するのに必要十分以上なパルス幅をもった駆動パルス(P2パルス)である。
これにより、モータ駆動装置100は、第2の駆動パルス(P2パルス)によって、確実にモータ6を回転することができる。そのため、モータ駆動装置100は、モータ駆動中に二次電池の充電状態が変化して電源電圧が急変しても、モータの非回転によって生じた時刻の誤差を確実に修正することができる。
また、モータ駆動装置100は、二次電池2(二次電源部)の出力電圧を検出する電池電圧検出部8を備える。そして、パルス選択制御部11(制御部)は、電池電圧検出部8による検出結果に基づいて、第1の駆動パルスのパルス幅を変更する。
これにより、モータ駆動装置100は、二次電池2(二次電源部)の出力電圧に応じて、モータ6の駆動に必要な最適な駆動パルス幅を設定することができる。そのため、モータ駆動装置100は、時計動作における消費電力を低減することができる。
また、上記の実施形態において、一次電源部は、太陽電池である。
これにより、太陽電池1は、光エネルギーを直接電力に変換できるため、一次電源部の部品数を低減することができる。
また、時計200(時計装置)は、モータ駆動装置100を備える。
これにより、時計200は、モータ駆動装置100と同様の効果が期待できる。つまり、時計200は、モータ駆動中に二次電池2(二次電源部)の充電状態が変化して電源電圧が急変しても、モータを確実に駆動することができる。さらに、時計200は、針を確実に運針することができ、時刻を正確に計時することができる。
[第2の実施形態]
次に、本発明の別の実施形態について説明する。
本実施形態における時計200及びモータ駆動装置100の構成は、図1に示される第1の実施形態と同様である。本実施形態における時計200及びモータ駆動装置100は、パルス選択制御部11におけるパルス選択制御処理が上記の第1の実施形態と異なり、以下、この本実施形態におけるパルス選択制御処理について説明する。
図7は、本実施形態におけるパルス選択制御処理を示す第2のフローチャートである。
まず、パルス選択制御部11は、電池電圧検出部8から供給されるパルス選択信号の状態(H状態/L状態)により、二次電池2の出力電圧が切り替えポイントCT(例えば1.5V)以上であるか否かを判定する(ステップS201)。なお、パルス選択制御部11は、ステップS201の処理をモータ駆動制御部5から供給される駆動タイミング信号に基づいて実行する。
次に、パルス選択制御部11は、二次電池2の出力電圧が切り替えポイントCT(例えば1.5V)以上であるか否かの判定結果(電源電圧の判定結果)を第1の判定結果としてメモリに記録する(ステップS202)。
次に、パルス選択制御部11は、ステップS201の判定結果に基づいて、モータ6の駆動パルスとしてP1Aパルス又はP1Bパルスを選択する(ステップS203)。すなわち、パルス選択制御部11は、二次電池2の出力電圧が1.5V以上(パルス選択信号の状態=H状態)である場合には、モータ6の駆動パルスとしてP1Aパルスを生成するようにモータ駆動制御部5に対してパルス発生要求信号を出力する。また、二次電池2の出力電圧が1.5V未満(パルス選択信号の状態=L状態)である場合には、モータ6の駆動パルスとしてP1Bパルスを生成するようにモータ駆動制御部5に対してパルス発生要求信号を出力する。すなわち、パルス選択制御部11は、電池電圧検出部8によって検出した出力電圧と、予め定められた切り替えポイントCT(例えば1.5V)とに基づいて、第1の駆動パルスのパルス幅を変更する。
次に、パルス選択制御部11は、充電検出逆流防止部9から出力される充電検出信号の状態(H状態/L状態)により、二次電池2の充電中/非充電中状態を判定する(ステップS204)。そして、この時の判定結果を状態Aとしてメモリに記録する(ステップS205)。その後、モータ駆動制御部5が、ステップS203で選択されたP1Aパルス又はP1Bパルスをモータ6に出力してモータ6を駆動する(ステップS206)。
モータ6が駆動された後、パルス選択制御部11は、再び充電検出信号の状態(H状態/L状態)により、二次電池2の充電中/非充電中状態を判定する(ステップS207)。この時の判定結果を状態Bとする。なお、パルス選択制御部11は、モータ駆動制御部5から供給されるパルス完了信号に基づいて、モータ6が駆動されたことを検出し、ステップS207の処理を実行する。このように、パルス選択制御部11は、モータ6の駆動の前後において、二次電池2の充電中/非充電中状態を判定する。そして、パルス選択制御部11は、その判定結果である状態Aと状態Bとを比較する(ステップS208)。
状態Aと状態Bとを比較した結果が同じであれば、パルス選択制御部11は、本パルス選択制御処理を終了し、状態Aと状態Bとを比較した結果が異なれば、パルス選択制御部11は、処理をステップS209に進める。
次に、ステップS209において、パルス選択制御部11は、再び、電池電圧検出部8から供給されるパルス選択信号の状態(H状態/L状態)により、二次電池2の出力電圧が切り替えポイントCT(例えば1.5V)以上であるか否かを判定する。
次に、パルス選択制御部11は、二次電池2の出力電圧が切り替えポイントCT(例えば1.5V)以上であるか否かの判定結果(電源電圧の判定結果)を第2の判定結果としてメモリに記録する(ステップS210)。
次に、パルス選択制御部11は、ステップS202においてメモリに記録した第1の判定結果と、ステップS210においてメモリに記録した第2の判定結果とが等しいか否かを判定する(ステップS211)。パルス選択制御部11は、第1の判定結果と第2の判定結果とが異なる(等しくない)場合に、処理をステップS212に進め、第1の判定結果と第2の判定結果とが等しい場合に、本パルス選択制御処理を終了する。すなわち、パルス選択制御部11は、電池電圧検出部8によって検出した出力電圧が、第1の駆動パルス出力前と出力後で、予め定められた切り替えポイントCT(例えば1.5V)をまたがない場合には、第2の駆動パルス(P2パルス)を発生させない。
次に、ステップS212において、パルス選択制御部11は、モータ6の駆動パルスとしてP2パルスを生成するようにモータ駆動制御部5に対してパルス発生要求信号を出力し、本パルス選択制御処理を終了する。
次に、電力消費による電圧降下から、充電による電圧上昇を経て再び電力消費による電圧降下に至る状態遷移における、本実施形態のパルス選択制御について図8から図10を参照して説明する。
図8は、本実施形態におけるパルス選択制御の動作の一例を示す第2のタイミングチャートである。なお、同図において、図6と同様に、横軸は時間を示し、縦軸は電源電圧を示す。また、同図に示すP1Aパルス又はP1Bパルスは、1秒毎にモータ6に供給される。
また、図8では、第1の駆動パルス出力前と出力後で、予め定められた切り替えポイントCT(例えば1.5V)をまたぐ場合の処理について説明する。
まず、図8のW1a、W3a、及びW5aにおいては、第1の駆動パルス出力前と出力後で充電状態が等しい(状態A=状態B)ため、図7のステップS208に示すように、第1の駆動パルス(P1Aパルス又はP1Bパルス)の出力後に、パルス選択制御部11は、モータ駆動制御部5に第2の駆動パルス(P2パルス)を発生させない。
次に、時刻T3から時刻T4において、二次電池2の出力電圧が切り替えポイントCTよりも低い状態から切り替えポイントCTよりも高い状態に遷移した場合におけるパルス選択制御の動作について説明する。
この場合、時刻T3において、二次電池2の出力電圧が切り替えポイントCT(例えば、1.5V)未満であるので、パルス選択制御部11は、P1Bパルスを第1の駆動パルスとして、モータ駆動制御部5に出力(発生)させる。ここでは、時刻T3における充電状態(状態A)と時刻T4における充電状態(状態B)とが異なる状態であるため、パルス選択制御部11は、状態Aと状態Bとが異なると判定し(ステップS208)、再び二次電池2の出力電圧の判定を行う(ステップS209)。さらに、この場合、図8のW2aに示すように、時刻T3と時刻T4との間において、二次電池2の出力電圧が切り替えポイントCTをまたいで変化しているため、パルス選択制御部11は、第1の判定結果と第2の判定結果とが異なると判定する(ステップS211)。その結果、パルス選択制御部11は、モータ駆動制御部5に第2の駆動パルス(P2パルス)を出力(発生)させる(ステップS212)。
次に、時刻T7から時刻T8において、二次電池2の出力電圧が切り替えポイントCTよりも高い状態から切り替えポイントCTよりも低い状態に遷移した場合におけるパルス選択制御の動作について説明する。
この場合、時刻T7において、二次電池2の出力電圧が切り替えポイントCT(例えば、1.5V)以上であるので、パルス選択制御部11は、P1Aパルスを第1の駆動パルスとして、モータ駆動制御部5に出力(発生)させる。ここでは、時刻T7における充電状態(状態A)と時刻T8における充電状態(状態B)とが異なる状態であるため、パルス選択制御部11は、状態Aと状態Bとが異なると判定し(ステップS208)、再び二次電池2の出力電圧の判定を行う(ステップS209)。さらに、この場合、図8のW4aに示すように、時刻T7と時刻T8との間において、二次電池2の出力電圧が切り替えポイントCTをまたいで変化しているため、パルス選択制御部11は、第1の判定結果と第2の判定結果とが異なると判定する(ステップS211)。その結果、パルス選択制御部11は、モータ駆動制御部5に第2の駆動パルス(P2パルス)を出力(発生)させる(ステップS212)。
図9は、本実施形態におけるパルス選択制御の動作の一例を示す第3のタイミングチャートである。なお、同図において、図8と同様に、横軸は時間を示し、縦軸は電源電圧を示す。また、同図に示す第1の駆動パルス(P1Aパルス)は、1秒毎にモータ6に供給される。
図9では、W1b〜W5bに示すように、二次電池2の出力電圧が予め定められた切り替えポイントCT(例えば1.5V)より高く、第1の駆動パルス出力前と出力後とで、予め定められた切り替えポイントCTをまたがない場合の処理について説明する。
図9のW1b〜W5bにおいて、二次電池2の出力電圧は、上述の切り替えポイントCTより高いため、パルス選択制御部11は、第1の駆動パルスとしてP1Aパルスをモータ駆動制御部5に出力(発生)させる。この場合、第1の駆動パルス(P1Aパルス)出力前と出力後とで、予め定められた切り替えポイントCTをまたがないため、パルス選択制御部11は、モータ駆動制御部5に第2の駆動パルス(P2パルス)を発生させない。
例えば、図9の時刻T3から時刻T4において、時刻T3における充電状態(状態A)と時刻T4における充電状態(状態B)とが異なる状態であるため、パルス選択制御部11は、状態Aと状態Bとが異なると判定し(ステップS208)、再び二次電池2の出力電圧の判定を行う(ステップS209)。しかし、この場合、図9のW2bに示すように、時刻T3と時刻T4との間において、二次電池2の出力電圧が切り替えポイントCTをまたいで変化していないため、パルス選択制御部11は、第1の判定結果と第2の判定結果とが等しいと判定する(ステップS211)。その結果、パルス選択制御部11は、モータ駆動制御部5に第2の駆動パルス(P2パルス)を出力(発生)させない。
また、同様に、例えば、図9の時刻T7から時刻T8において、時刻T7における充電状態(状態A)と時刻T8における充電状態(状態B)とが異なる状態であるため、パルス選択制御部11は、状態Aと状態Bとが異なると判定し(ステップS208)、再び二次電池2の出力電圧の判定を行う(ステップS209)。しかし、この場合、図9のW4bに示すように、時刻T7と時刻T8との間において、二次電池2の出力電圧が切り替えポイントCTをまたいで変化していないため、パルス選択制御部11は、第1の判定結果と第2の判定結果とが等しいと判定する(ステップS211)。その結果、パルス選択制御部11は、モータ駆動制御部5に第2の駆動パルス(P2パルス)を出力(発生)させない。
図10は、本実施形態におけるパルス選択制御の動作の一例を示す第4のタイミングチャートである。なお、同図において、図8及び図9と同様に、横軸は時間を示し、縦軸は電源電圧を示す。また、同図に示す第1の駆動パルス(P1Bパルス)は、1秒毎にモータ6に供給される。
図10では、W1c〜W5cに示すように、二次電池2の出力電圧が予め定められた切り替えポイントCT(例えば1.5V)より低く、第1の駆動パルス出力前と出力後とで、予め定められた切り替えポイントCTをまたがない場合の処理について説明する。
図10のW1c〜W5cにおいて、二次電池2の出力電圧は、上述の切り替えポイントCTより低いため、パルス選択制御部11は、第1の駆動パルスとしてP1Bパルスをモータ駆動制御部5に出力(発生)させる。この場合、第1の駆動パルス(P1Bパルス)出力前と出力後とで、予め定められた切り替えポイントCTをまたがないため、パルス選択制御部11は、モータ駆動制御部5に第2の駆動パルス(P2パルス)を発生させない。
例えば、図10の時刻T3から時刻T4において、時刻T3における充電状態(状態A)と時刻T4における充電状態(状態B)とが異なる状態であるため、パルス選択制御部11は、状態Aと状態Bとが異なると判定し(ステップS208)、再び二次電池2の出力電圧の判定を行う(ステップS209)。しかし、この場合、図10のW2cに示すように、時刻T3と時刻T4との間において、二次電池2の出力電圧が切り替えポイントCTをまたいで変化していないため、パルス選択制御部11は、第1の判定結果と第2の判定結果とが等しいと判定する(ステップS211)。その結果、パルス選択制御部11は、モータ駆動制御部5に第2の駆動パルス(P2パルス)を出力(発生)させない。
また、同様に、例えば、図10の時刻T7から時刻T8において、時刻T7における充電状態(状態A)と時刻T8における充電状態(状態B)とが異なる状態であるため、パルス選択制御部11は、状態Aと状態Bとが異なると判定し(ステップS208)、再び二次電池2の出力電圧の判定を行う(ステップS209)。しかし、この場合、図10のW4cに示すように、時刻T7と時刻T8との間において、二次電池2の出力電圧が切り替えポイントCTをまたいで変化していないため、パルス選択制御部11は、第1の判定結果と第2の判定結果とが等しいと判定する(ステップS211)。その結果、パルス選択制御部11は、モータ駆動制御部5に第2の駆動パルス(P2パルス)を出力(発生)させない。
以上のように、本実施形態によれば、パルス選択制御部11は、電池電圧検出部8によって検出した二次電池2の出力電圧と、予め定められた切り替えポイントCTとに基づいて、第1の駆動パルスのパルス幅を変更する。そして、パルス選択制御部11は、第1の駆動パルス出力前と出力後で、充電状態が異なる場合、且つ、第1の駆動パルス出力前と出力後で、二次電池2の出力電圧が、切り替えポイントCTをまたぐ場合に、モータ駆動制御部5に第2の駆動パルス(P2パルス)を出力(発生)させる。また、パルス選択制御部11は、電池電圧検出部8によって検出した二次電池2の出力電圧が、第1の駆動パルス出力前と出力後で、予め定められた切り替えポイントをまたがない場合には、モータ駆動制御部5に第2の駆動パルス(P2パルス)を出力(発生)させない。
すなわち、第1の駆動パルス出力前と出力後で、二次電池2の出力電圧が、切り替えポイントCTをまたぐ場合には、第1の駆動パルスが、適切なパルス幅で出力されていない可能性がある。つまり、この場合に、モータ6に駆動ミスが発生する可能性がある。そのため、この場合に、パルス選択制御部11は、モータ駆動制御部5に第2の駆動パルス(P2パルス)を出力(発生)させる。これにより、時計200及びモータ駆動装置100は、P2パルスにより確実にモータ6を回転駆動することができ、モータの非回転によって生じた時刻の誤差を修正することが可能になる。したがって、時計200及びモータ駆動装置100は、モータ駆動中に二次電池2(二次電源部)の充電状態が変化して電源電圧が急変しても、モータを確実に駆動することができる。
また、第1の駆動パルス出力前と出力後で、二次電池2の出力電圧が、切り替えポイントCTをまたがない場合には、第1の駆動パルスのパルス幅を変更する必要がないので、第1の駆動パルスは、適切なパルス幅で出力されている。そのため、この場合に、パルス選択制御部11は、モータ駆動制御部5に第2の駆動パルス(P2パルス)を出力(発生)させない。これにより、時計200及びモータ駆動装置100は、無駄なP2パルスの発生を抑制することができ、消費電流を低減することができる。
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は、上記の実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で変更可能である。その例としては例えば次のようなものがある。
上記の実施形態において、一次電源部に太陽電池1を用いる形態を説明したが、他の一次電源部を用いる形態でもよい。例えば、運動エネルギーを電磁誘導によって電気エネルギーに変換する発電装置を一次電源部に用いる形態でもよい。
また、上記の実施形態において、二次電源部に二次電池2を用いる形態を説明したが、コンデンサを用いる形態でもよい。また、上記の実施形態において、電源線VDDが時計200全体の基準電位を示すVDDアースである形態について説明したが、電源線VSSが時計200全体の基準電位を示すVSSアースである形態でもよい。
また、上記の各実施形態において、充電検出逆流防止部9は、二次電池2の陰極端子と太陽電池1の陰極端子との間に配置される形態を説明したが、二次電池2の陽極端子と太陽電池1の陽極端子との間に配置される形態でもよい。つまり、充電検出逆流防止部9は、二次電池2の充電を停止する場合に、二次電池2の陽極端子と太陽電池1の陽極端子との間を非導通状態にしてもよい。
また、上記の実施形態において、時計200における発振制御部3、水晶発振子4、モータ駆動制御部5、電池電圧検出部8、充電検出逆流防止部9、消費電力制御部10、パルス選択制御部11、及び過充電保護部12の各部は、専用のハードウェアによって実現されてもよく、また、メモリ及びCPU(Central Processing Unit)により構成し、上述の各機能は、プログラムによって実現されてもよい。また、上述の各部は、IC(Integrated Circuit)などの集積回路によって実現してもよい。
また、上記の実施形態において、二次電池2の電圧に応じて、第1の駆動パルスとしてP1AパルスとP1Bパルスとの2種類のパルス幅を切り替える形態を説明したが、これに限定されるものではない。例えば、二次電池2の電圧に応じて、第1の駆動パルスとして3種類以上のパルス幅を切り替える形態でもよいし、第1の駆動パルスとして1種類のパルス幅を使用する形態でもよい。
また、上記の実施形態において、消費電力制御部10がパルス選択制御部11を備える形態を説明したが、これに限定されず、例えばモータ駆動制御部5がパルス選択制御部11を備える形態でもよい。また、パルス選択制御部11に第1の駆動パルスが出力されたことを知らせるために、モータ駆動制御部5がパルス完了信号を出力する形態を説明したが、他の形態でもよい。例えば、パルス選択制御部11が、パルス発生要求信号を出力後に、モータ駆動制御部5から駆動パルスが出力されるタイミングが予め定められている場合には、パルス完了信号を用いない形態でもよい。
なお、上述した時計200は、内部にコンピュータシステムを有している。そして、上述したパルス選択制御処理の過程は、プログラムの形式でコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記憶されており、このプログラムをコンピュータが読み出して実行することによって、上記処理が行われる。ここでコンピュータ読み取り可能な記録媒体とは、磁気ディスク、光磁気ディスク、CD−ROM、DVD−ROM、半導体メモリ等をいう。また、このコンピュータプログラムを通信回線によってコンピュータに配信し、この配信を受けたコンピュータが当該プログラムを実行するようにしてもよい。
以上、本発明の実施形態について、時計装置を例にして説明したが、本発明は時計装置に限定されるものではなく、太陽電池(一次電源部)と、二次電池(二次電源部)と、モータとを備える電子機器において、効果的に使用することができる。
1 太陽電池
2 二次電池
3 発振制御部
4 水晶発振子
5 モータ駆動制御部
6 モータ
7 スイッチ(SW)
8 電池電圧検出部
9 充電検出逆流防止部
10 消費電力制御部
11 パルス選択制御部
12 過充電保護部
91 ダイオード
92 コンパレータ
100 モータ駆動装置
200 時計

Claims (8)

  1. 一次電源部の起電力によって充電される二次電源部の充電状態であって、前記二次電源部に充電しているか否かを示す充電状態を検出する充電検出部と、
    モータ駆動用として第1の駆動パルスを発生させ、前記第1の駆動パルス出力前と出力後で、前記充電検出部によって検出した前記充電状態が異なる場合に、モータ駆動用として第2の駆動パルスを発生させる制御部と
    を備えることを特徴とするモータ駆動装置。
  2. 前記第2の駆動パルスは、前記第1の駆動パルスより広いパルス幅をもった駆動パルスであることを特徴とする請求項1に記載のモータ駆動装置。
  3. 前記第2の駆動パルスは、モータを回転するのに必要十分以上のパルス幅をもった駆動パルスであることを特徴とする請求項2に記載のモータ駆動装置。
  4. 前記二次電源部の出力電圧を検出する電池電圧検出部を備え、
    前記制御部は、
    前記電池電圧検出部による検出結果に基づいて、前記第1の駆動パルスのパルス幅を変更することを特徴とする請求項1から請求項3のいずれか1項に記載のモータ駆動装置。
  5. 前記制御部は、
    前記電池電圧検出部によって検出した前記出力電圧と、予め定められた切り替えポイントとに基づいて、前記第1の駆動パルスのパルス幅を変更し、
    前記電池電圧検出部によって検出した前記出力電圧が、前記第1の駆動パルス出力前と出力後で、前記予め定められた切り替えポイントをまたがない場合には、前記第2の駆動パルスを発生させないことを特徴とする請求項4に記載のモータ駆動装置。
  6. 前記一次電源部は、太陽電池であることを特徴とする請求項1から請求項5のいずれか1項に記載のモータ駆動装置。
  7. 請求項1から請求項6のいずれか1項に記載のモータ駆動装置を備えることを特徴とする時計装置。
  8. 請求項1から請求項7のいずれか1項に記載のモータ駆動装置を備えることを特徴とする電子機器。
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