JP2017215229A - モーター駆動回路、ムーブメントおよび電子時計 - Google Patents

モーター駆動回路、ムーブメントおよび電子時計 Download PDF

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Abstract

【課題】出力端子数の増大を抑制可能なモーター駆動回路を提供する。【解決手段】モーター駆動回路1は、1つのコイルを有する第1ステップモーターを駆動するための2個の第1駆動信号を出力する第1制御回路107dと、p(pは2以上の整数)個のコイルを有する第2ステップモーターを駆動するためのn(nはp+1以上2p以下の整数)個の第2駆動信号を出力する第2制御回路107eと、m(mはn以上n+1以下の整数)個の第1出力端子O5〜O8と、m個のうちの2個の第1出力端子O7およびO8への2個の第1駆動信号の供給と、m個のうちのn個の第1出力端子O5〜O8へのn個の第2駆動信号の供給と、を択一的に行う選択手段109と、を含む。【選択図】図1

Description

本発明は、モーター駆動回路、ムーブメントおよび電子時計に関する。
特許文献1には、複数のコイルを有する可逆ステップモーター(以下、単に「可逆ステップモーター」と称する)と、可逆ステップモーターを駆動する駆動回路とが記載されている。特許文献1に記載の駆動回路は、可逆ステップモーターを駆動するための4つの駆動信号を、専用の出力端子から出力する。
特開2006−101618号公報
特許文献1に記載の駆動回路をIC(Integrated Circuit)化する場合、可逆ステップモーター専用の出力端子がICに形成されることになる。
そして、このICに汎用性を持たせるために、このICに、1つのコイルを有するステップモーターを駆動する駆動回路も内蔵することが考えられる。
この場合、可逆ステップモーター専用の出力端子に加えて、1つのコイルを有するステップモーター用の出力端子も形成され、出力端子数が多くなるという問題が生じる。
本発明は上述した事情に鑑みてなされたものであり、モーター駆動回路における出力端子数の増大を抑制可能にすることを解決課題とする。
本発明のモーター駆動回路の一態様は、1つのコイルを有する第1ステップモーターを駆動するための2個の第1駆動信号を出力する第1制御回路と、p(pは2以上の整数)個のコイルを有する第2ステップモーターを駆動するためのn(nはp+1以上2p以下の整数)個の第2駆動信号を出力する第2制御回路と、m(mはn以上n+1以下の整数)個の第1出力端子と、前記m個のうちの2個の第1出力端子への前記2個の第1駆動信号の供給と、前記m個のうちのn個の第1出力端子への前記n個の第2駆動信号の供給と、を択一的に行う選択手段と、を含むことを特徴とする。
この態様によれば、m個の第1出力端子のうちの少なくとも1つの第1出力端子には、第1駆動信号と第2駆動信号とが択一的に供給される。このため、少なくとも1つの第1出力端子は、第1駆動信号用と第2駆動信号用とに兼用され、いずれの第1出力端子も兼用されない場合に比べて、出力端子数を減らすことが可能になる。このため、構成の小型化が可能になる。また、小型化を図りつつ、モーター駆動回路を、第1ステップモーターを駆動するモーター駆動回路としても、第2ステップモーターを駆動するモーター駆動回路としても使用でき、モーター駆動回路の汎用性を高めることができる。
上述したモーター駆動回路の一態様において、前記第1制御回路、前記第2制御回路、前記m個の第1出力端子および前記選択手段は、ICに集積されていることが望ましい。
この態様によれば、少なくとも1つの第1出力端子が第1駆動信号用と第2駆動信号用とに兼用されるので、ICを小型化できる。
上述したモーター駆動回路の一態様において、前記選択手段は、前記第1制御回路と前記第2制御回路とを択一的に動作させる第3制御回路であることが望ましい。
この態様によれば、第1制御回路と第2制御回路とを択一的に動作されることによって、第1出力端子への入力を切り替えることができる。この場合、第1制御回路の出力(2つの第1駆動信号)と第2制御回路の出力(n個の第2駆動信号)とが時間的に重ならないので、第1制御回路の出力と第2制御回路の出力との衝突を回避するための手段を設ける必要がなくなる。
上述したモーター駆動回路の一態様において、前記mは前記nと同値であることが望ましい。
この態様によれば、m=n+1である場合に比べて第1出力端子の数を少なくできる。
上述したモーター駆動回路の一態様において、前記m個の第1出力端子は、2個の第2出力端子を含み、前記選択手段は、前記2個の第2出力端子への入力を、前記2個の第1駆動信号と、前記n個のうちの2個の第2駆動信号と、の間で切り替える切替回路を含むことが望ましい。
この態様によれば、2つの第1駆動信号とn個の第2駆動信号とが時間的に重なるタイミングで出力された場合にも、第2出力端子での第1駆動信号と第2駆動信号との衝突を回避できる。
上述したモーター駆動回路の一態様において、前記切替回路を制御するための切替情報を記憶する記憶回路を含み、前記切替回路は、前記記憶回路に記憶された切替情報に基づいて、前記2個の第2出力端子への入力を切り替えることが望ましい。
この態様によれば、記憶回路に記憶された切替情報を用いることで、切替回路の動作を制御できる。
上述したモーター駆動回路の一態様において、入力端子を含み、前記切替回路は、前記入力端子が受けた信号に基づいて、前記2個の第2出力端子への入力を切り替えることが望ましい。
この態様によれば、例えば、入力端子へ入力される信号を切り替えることで、切替回路の動作を制御できる。
上述したモーター駆動回路の一態様において、前記切替回路は、前記2個の第2出力端子への入力を、前記2個の第1駆動信号と、前記n個のうちの2個の第2駆動信号と、の間で切り替える切替スイッチを含むことが望ましい。
この態様によれば、切替スイッチという簡単な構成を用いて、第2出力端子での第1駆動信号と第2駆動信号との衝突を回避できる。
本発明のムーブメントの一態様は、上記モーター駆動回路を含むことを特徴とする。
この態様によれば、少なくとも1つの第1出力端子を、第1駆動信号用と第2駆動信号用とに兼用できるため、いずれの第1出力端子も兼用されない場合に比べて、第1出力端子数を減らすことが可能になる。このため、構成(ムーブメント)の小型化が可能になる。
本発明の電子時計の一態様は、モーター駆動回路を含むことを特徴とする。
この態様によれば、少なくとも1つの第1出力端子を、第1駆動信号用と第2駆動信号用とに兼用できるため、いずれの第1出力端子も兼用されない場合に比べて、第1出力端子数を減らすことが可能になる。このため、構成(電子時計)の小型化が可能になる。
本発明の第1実施形態に係るモーター駆動回路1を示した図である。 2極ステップモーター2の一例を示した図である。 4極ステップモーター3の一例を示した図である。 クロノグラフ機能を持つ電子時計4の外観を示した図である。 クロノグラフ機能を持つ電子時計4の構成を示した図である。 ワールドタイム機能を持つ電子時計5の外観を示した図である。 ワールドタイム機能を持つ電子時計5の構成を示した図である。 電源投入時の動作(初期化動作)を説明するためのフローチャートである。 スイッチ入力処理を説明するためのフローチャートである。 スイッチ入力処理を説明するためのフローチャートである。 モーター制御回路200の一例を示した図である。 第2実施形態に係るモーター駆動回路1Aを示す図である。 クロノグラフ機能を持つ電子時計4Aの構成を示した図である。 ワールドタイム機能を持つ電子時計5Aの構成を示した図である。 クロノグラフ機能付き電子時計4Aの動作を説明するためのフローチャートである。 ワールドタイム機能付き電子時計5Aの動作を説明するためのフローチャートである。 第3実施形態に係るモーター駆動回路1Bを示す図である。 第3実施形態における電源投入時の動作(初期化動作)を説明するためのフローチャートである。 第4実施形態に係るモーター駆動回路1Cを示した図である。 ステップモーター3Aを示した図である。 3つの駆動パルス信号の一例を示した図である。 4つの駆動パルス信号の一例を示した図である。 変形例1のモーター駆動回路1Dを示した図である。 切替信号S1aおよびS2aと出力端子O3〜O8への入力との関係を示した図である。
以下、図面を参照しながら本発明に係る実施の形態を説明する。なお、図面において各部の寸法や縮尺は実際のものと適宜異なる。また、以下に記載する実施の形態は、本発明の好適な具体例である。このため、本実施形態には、技術的に好ましい種々の限定が付されている。しかしながら、本発明の範囲は、以下の説明において特に本発明を限定する旨の記載がない限り、これらの形態に限られるものではない。
<第1実施形態>
図1は、本発明の第1実施形態に係るモーター駆動回路1を示した図である。
モーター駆動回路1は、クロノグラフ機能を持つ電子時計に用いることができ、ワールドタイム機能を持つ電子時計にも用いることができる。
クロノグラフ機能を持つ電子時計では、1つのコイルと2つの入力端子とをそれぞれ有する4つのステップモーターが用いられる。以下、1つのコイルと2つの入力端子とを有するステップモーターを「2極ステップモーター」と称する。
ワールドタイム機能を持つ電子時計では、2つの2極ステップモーターに加えて、2つのコイルと4つの入力端子とを有する1つのステップモーターが用いられる。以下、2つのコイルと4つの入力端子を有するステップモーターを「4極ステップモーター」と称する。
図2は、2極ステップモーター2の一例を示した図である。
2極ステップモーター2は、ローター収容用穴211を有するステーター21と、ローター収容用穴211に回転可能に設けられたローター22と、ステーター21と磁気的に結合されたコイル23と、を有する。コイル23の両端には、入力端子23aおよび23bが設けられている。2極ステップモーター2は、入力端子23aおよび23bにそれぞれ入力される第1駆動パルス信号、つまり、2つの第1駆動パルス信号によって制御される。2極ステップモーター2は、1つのコイルを有する第1ステップモーターの一例である。2極ステップモーター2の構成は公知であるため、その詳細な説明を割愛する。
図3は、4極ステップモーター3の一例を示した図である。
4極ステップモーター3は、ローター収容用穴311を有するステーター31と、ローター収容用穴311に回転可能に設けられたローター32と、ステーター31と磁気的に結合されたコイル33および34と、を有する。コイル33の両端には、入力端子M1およびM2が設けられている。コイル34の両端には、入力端子M3およびM4が設けられている。4極ステップモーター3は、入力端子M1〜M4にそれぞれ入力される第2駆動パルス信号、つまり、4つの第2駆動パルス信号によって制御される。図3に示した4極ステップモーター3は、左右対称の構造になっているため、正転方向と逆転方向とを同じ速度で回転可能である。4極ステップモーター3は、p(pは2以上の整数)個のコイルを有する第2ステップモーターの一例である。4極ステップモーター3の構成は公知であるため、その詳細な説明を割愛する。
上述したように、クロノグラフ機能を持つ電子時計は、4つの2極ステップモーター2を有しているため、内部的にステップモーターに関して合計8個の入力端子を有することになる。
一方、ワールドタイム機能を持つ電子時計は、2つの2極ステップモーター2と、1つの4極ステップモーター3とを有しているため、内部的にステップモーターに関して合計8個の入力端子を有することになる。
図1に示したモーター駆動回路1は、ステップモーターを駆動するための出力端子として、合計8個の出力端子O1〜O8を有している。
モーター駆動回路1がクロノグラフ機能を持つ電子時計に用いられた場合、出力端子O1〜O8は、クロノグラフ機能を持つ電子時計におけるステップモーターに関する合計8個の入力端子と1対1で接続される。
一方、モーター駆動回路1がワールドタイム機能を持つ電子時計に用いられた場合、出力端子O1〜O8は、ワールドタイム機能を持つ電子時計におけるステップモーターに関する合計8個の入力端子と1対1で接続される。
モーター駆動回路1は、IC10に集積させ、端子OSC1と、端子OSC2と、発振回路101と、分周回路102と、入力端子K1〜K5と、入力回路103と、バス104と、ROM(Read Only Memory)105aと、RAM(Random Access Memory)105bと、CPU(Central Processing Unit)106と、モーター制御回路107a〜107eと、選択回路108と、切替回路109と、出力バッファ110a〜110hと、クロノグラフカウンター111と、電源端子VDDおよびVSSと、出力端子O1〜O8と、を備えている。
発振回路101は、端子OSC1および端子OSC2を介して水晶振動子(後述する図5または図7参照)と接続されて発振する。発振回路101は、例えば、発振周波数が32768Hzの水晶発振回路である。なお、発振回路101は、発振周波数が32768Hzである水晶発振回路に限らず、適宜変更可能である。
分周回路102は、発振回路101の出力を分周してCPU106にタイミング信号を供給する。タイミング信号は、CPU106の動作タイミングを決定する。
入力回路103は、入力端子K1〜K5の状態をバス104に出力する。入力端子K1〜K5の状態は、バス104を介して、CPU106にて受信される。
ROM105aは、コンピュータにて読み取り可能な記録媒体の一例である。ROM105aはプログラムを格納する。本実施形態では、ROM105aは、クロノグラフ機能を持つ電子時計とワールドタイム機能を持つ電子時計との両方の仕様に対応したプログラムを格納している。
RAM105bは、CPU106によってワークエリアとして使用される。
CPU106は、ROM105aに格納されているプログラムを読み取り実行することで、モーター駆動回路1全体を制御する。
例えば、CPU106は、入力端子K5の状態に応じて、仕様を「クロノグラフ」と「ワールドタイム」の間で択一的に設定する。CPU106は、入力端子K5が“H”レベルである場合には仕様として「クロノグラフ」を設定し、入力端子K5が“L”レベルである場合には仕様として「ワールドタイム」を設定する。
また、CPU106は、モーター制御回路107cおよび107dと、モーター制御回路107eと、を択一的に動作させる。
CPU106は、仕様として「クロノグラフ」が設定された場合、モーター制御回路107eを動作させずに、モーター制御回路107cおよび107dを動作させる。
CPU106は、仕様として「ワールドタイム」が設定された場合、モーター制御回路107cおよび107dを動作させずに、モーター制御回路107eを動作させる。
CPU106は、第3制御回路の一例である。
モーター制御回路107a〜107dの各々は、2極ステップモーター2を制御(駆動)するためのモーター制御回路である。モーター制御回路107a〜107dの各々は、1つの2極ステップモーター2を制御するための2つの第1駆動パルス信号を出力する。
モーター制御回路107dは、1つのコイルを有する第1ステップモーターを駆動するための2個の第1駆動信号を出力する第1制御回路の一例である。
モーター制御回路107dが出力する2つの第1駆動パルス信号は、1つのコイルを有する第1ステップモーターを駆動するための2つの第1駆動信号の一例である。
モーター制御回路107eは、4極ステップモーター3を制御(駆動)するためのモーター制御回路である。モーター制御回路107eは、1つの4極ステップモーター3を制御するための4つの第2駆動パルス信号を出力する。
モーター制御回路107eは、p個のコイルを有する第2ステップモーターを駆動するためのn(nはp+1以上2p以下の整数)個の第2駆動信号を出力する第2制御回路の一例である。
モーター制御回路107eが出力する4つの第2駆動パルス信号は、p個のコイルを有する第2ステップモーターを駆動するためのn個の第2駆動信号の一例である。
選択回路108は、例えばレジスタである。
モーター駆動回路1がクロノグラフ機能を持つ電子時計に用いられる場合、選択回路108には、CPU106によって“H”レベルが書き込まれる。選択回路108は、“H”レベルが書き込まれると、“H”レベルの切替信号Sを出力する。
一方、モーター駆動回路1がワールドタイム機能を持つ電子時計に用いられる場合、選択回路108には、CPU106によって“L”レベルが書き込まれる。選択回路108は、“L”レベルが書き込まれると、“L”レベルの切替信号Sを出力する。
選択回路108に書き込まれる“H”レベルおよび“L”レベルは、切替情報の一例である。選択回路108は、切替回路109を制御するための切替情報を記憶する記憶回路の一例である。
切替回路109は、モーター制御回路107cの出力およびモーター制御回路107dの出力(合計4つの第1駆動パルス信号)と、モーター制御回路107eの出力(4つの第2駆動パルス信号)とを、択一的に出力端子O5〜O8に1対1で出力する。
ここで、出力端子O5〜O8は、m(mはn以上n+1以下の整数)個の第1出力端子の一例である。出力端子O7およびO8は、2個の第2出力端子の一例である。なお、本実施形態では、mをnと同値としている。なお、mはn+1であってもよい。
切替回路109は、切替信号Sが“H”レベルである場合、モーター制御回路107cの出力およびモーター制御回路107dの出力(合計4つの第1駆動パルス信号)を、出力端子O5〜O8に1対1で(並列に)出力する。
一方、切替信号Sが“L”レベルである場合、切替回路109は、モーター制御回路107eの4つの第2駆動パルス信号を、出力端子O5〜O8に1対1で(並列に)出力する。
切替回路109は、m個のうちの2個の第1出力端子への2個の第1駆動信号の供給と、m個のうちのn個の第1出力端子へのn個の第2駆動信号の供給と、を択一的に行う選択手段の一例である。
また、切替回路109は、選択回路108に記憶された切替情報(“H”レベルと“L”レベル)に基づいて、2個の第2出力端子(出力端子O7およびO8)への入力を切り替える。
なお、CPU106も、m個のうちの2個の第1出力端子への2個の第1駆動信号の供給と、m個のうちのn個の第1出力端子へのn個の第2駆動信号の供給と、を択一的に行う選択手段の一例である。
CPU106は、モーター制御回路107cおよび107dと、モーター制御回路107eと、を択一的に動作させることによって、m個のうちの2個の第1出力端子への2個の第1駆動信号の供給と、m個のうちのn個の第1出力端子へのn個の第2駆動信号の供給と、を択一的に行う。
切替回路109は、切替論理回路109a〜109dを備えている。切替論理回路109a〜109dの各々は、複合ゲートである。
切替論理回路109aは、切替信号Sが“H”レベルである場合、モーター制御回路107cが出力する2つの第1駆動パルス信号107のうちの一方を、出力バッファ110eを介して出力端子O5に出力する。
一方、切替信号Sが“L”レベルである場合、切替論理回路109aは、モーター制御回路107eの出力する4つの第2駆動パルス信号(1番目〜4番目の第2駆動パルス信号)のうちの1番目の第2駆動パルス信号を、出力バッファ110eを介して出力端子O5に出力する。
切替論理回路109bは、切替信号Sが“H”レベルである場合、モーター制御回路107cが出力する2つの第1駆動パルス信号のうちの他方を、出力バッファ110fを介して出力端子O6に出力する。
一方、切替信号Sが“L”レベルである場合、切替論理回路109bは、モーター制御回路107eの出力する4つの第2駆動パルス信号のうちの2番目の第2駆動パルス信号を、出力バッファ110fを介して出力端子O6に出力する。
切替論理回路109cは、切替信号Sが“H”レベルである場合、モーター制御回路107dが出力する2つの第1駆動パルス信号のうちの一方を、出力バッファ110gを介して出力端子O7に出力する。
一方、切替信号Sが“L”レベルである場合、切替論理回路109cは、モーター制御回路107eの出力する4つの第2駆動パルス信号のうちの3番目の第2駆動パルス信号を、出力バッファ110gを介して出力端子O7に出力する。
切替論理回路109dは、切替信号Sが“H”レベルである場合、モーター制御回路107dが出力する2つの第1駆動パルス信号のうちの他方を、出力バッファ110hを介して出力端子O8に出力する。
一方、切替信号Sが“L”レベルである場合、切替論理回路109dは、モーター制御回路107eの出力する4つの第2駆動パルス信号のうちの4番目の第2駆動パルス信号を、出力バッファ110hを介して出力端子O8に出力する。
出力バッファ110aは、モーター制御回路107aが出力する2つの第1駆動パルス信号のうちの一方を出力端子O1に出力する。
出力バッファ110bは、モーター制御回路107aが出力する2つの第1駆動パルス信号のうちの他方を出力端子O2に出力する。
出力バッファ110cは、モーター制御回路107bが出力する2つの第1駆動パルス信号のうちの一方を出力端子O3に出力する。
出力バッファ110dは、モーター制御回路107bが出力する2つの第1駆動パルス信号のうちの他方を出力端子O4に出力する。
出力バッファ110eは、切替論理回路109aの出力を出力端子O5に出力する。
出力バッファ110fは、切替論理回路109bの出力を出力端子O6に出力する。
出力バッファ110gは、切替論理回路109cの出力を出力端子O7に出力する。
出力バッファ110hは、切替論理回路109dの出力を出力端子O8に出力する。
クロノグラフカウンター111は、クロノグラフが使用された際に時間をカウントする。
図4は、モーター駆動回路1を搭載したクロノグラフ機能を持つ電子時計4の外観を示した図である。図5は、クロノグラフ機能を持つ電子時計4の構成を示した図である。
図4に示したように、クロノグラフ機能を持つ電子時計4は、時針41と、分針42と、秒針43と、クロノ秒針44と、クロノ1/10秒針45と、クロノ分針46と、2時位置ボタンB1と、4時位置ボタンB2と、リューズRとを有する。リューズRは、引き出されていない位置から2段階分引き出し可能である。以下、リューズRが引き出されていないときの状態を「0段目」と称し、リューズRが1段階目まで引き出された状態を「1段目」と称し、リューズRが2段階目まで引き出された状態を「2段目」と称する。
また、図5に示したように、クロノグラフ機能を持つ電子時計4では、モーター駆動回路1に、水晶振動子47と、2時位置ボタンB1に連動したスイッチS1と、4時位置ボタンB2に連動したスイッチS2と、リューズRの引き出しに連動したスライドスイッチS3およびS4と、電池48と、4つの2極ステップモーター2(2極ステップモーター2a〜2d)が接続されている。
なお、モーター駆動回路1と4つの2極ステップモーター2a〜2dは、ムーブメント(例えば、時計用ムーブメント)に含まれる。
リューズRが「0段目」のとき、スライドスイッチS3およびS4は共にオフとなる。リューズRが「1段目」のとき、スライドスイッチS3はオンとなり、スライドスイッチS4はオフとなる。リューズRが「2段目」のとき、スライドスイッチS3およびS4は共にオンとなる。
リューズRが引き出された状態で2時位置ボタンB1や4時位置ボタンB2が操作されることで、時針41と分針42および秒針43の位置が修正されたり、指針の基準位置合わせ等の機能が実行される。
モーター駆動回路1と各要素との接続関係は以下の通りである。
端子OSC1および端子OSC2に水晶振動子47が接続されている。入力端子K1には、スイッチS1が接続されている。入力端子K2には、スイッチS2が接続されている。入力端子K3には、スライドスイッチS3が接続されている。入力端子K4には、スライドスイッチS4が接続されている。入力端子K5には、電池48の高電位側(+端子)が接続されている。電源端子VDDには、電池48の高電位側(+端子)が接続されている。電源端子VSSには、電池48の低電位側(−端子)が接続されている。
出力端子O1およびO2は、2極ステップモーター2aの2つの入力端子に接続されている。出力端子O3およびO4は、2極ステップモーター2bの2つの入力端子に接続されている。出力端子O5およびO6は、2極ステップモーター2cの2つの入力端子に接続されている。出力端子O7およびO8は、2極ステップモーター2dの2つの入力端子に接続されている。
2極ステップモーター2aは、輪列(不図示)を介して、秒針43と分針42と時針41を駆動する。
2極ステップモーター2bは、輪列(不図示)を介して、クロノ秒針44を駆動する。クロノ秒針44は、1秒ごとに駆動し、60秒で1回転する。つまり、クロノ秒針44は、1周を60分割したステップ単位(回転単位)で1秒ごとに運針する。
2極ステップモーター2cは、輪列(不図示)を介して、クロノ1/10秒針45を駆動する。クロノ1/10秒針45は、1/10秒ごとに駆動し、1秒で1回転する。つまり、クロノ1/10秒針45は、1周を10分割したステップ単位(回転単位)で1/10秒ごとに運針する。
2極ステップモーター2dは、輪列(不図示)を介して、クロノ分針46を駆動する。クロノ分針46は、1分ごとに駆動し、1時間で1回転する。つまり、クロノ分針46は、1周を60分割したステップ単位(回転単位)で1分ごとに運針する。
図6は、モーター駆動回路1を搭載したワールドタイム機能を持つ電子時計5の外観を示した図である。図7は、ワールドタイム機能を持つ電子時計5の構成を示した図である。
図6および図7において、図4または図5に示したものと同一構成のものには同一符号を付してある。
図6に示したように、ワールドタイム機能を持つ電子時計5は、時針41と、分針42と、秒針51と、都市針52と、都市針52が指し示すことが可能な領域において世界の各都市名を示す都市表示部53と、2時位置ボタンB1と、4時位置ボタンB2と、リューズRとを有する。都市表示部53では、24の都市名が等間隔で円形に並んでいる。
また、図7に示したように、ワールドタイム機能を持つ電子時計5では、モーター駆動回路1に、水晶振動子47と、2時位置ボタンB1に連動したスイッチS1と、4時位置ボタンB2に連動したスイッチS2と、リューズRの引き出しに連動したスライドスイッチS3およびS4と、電池48と、2つの2極ステップモーター2(2極ステップモーター2eおよび2f)と、1つの4極ステップモーター3が接続されている。
なお、モーター駆動回路1と2つの2極ステップモーター2eおよび2fと1つの4極ステップモーター3は、ムーブメント(例えば、時計用ムーブメント)に含まれる。
モーター駆動回路1と各要素との接続関係は以下の通りである。
端子OSC1および端子OSC2に水晶振動子47が接続されている。入力端子K1には、スイッチS1が接続されている。入力端子K2には、スイッチS2が接続されている。入力端子K3には、スライドスイッチS3が接続されている。入力端子K4には、スライドスイッチS4が接続されている。入力端子K5には、電池48の低電位側(−端子)が接続されている。この点は、図5に示したクロノグラフ機能を持つ電子時計4と異なる。電源端子VDDには、電池48の高電位側(+端子)が接続されている。電源端子VSSには、電池48の低電位側(−端子)が接続されている。
出力端子O1およびO2は、2極ステップモーター2eの2つの入力端子に接続されている。出力端子O3およびO4は、2極ステップモーター2fの2つの入力端子に接続されている。出力端子O5〜O8は、4極ステップモーター3の4つの入力端子に接続されている。
2極ステップモーター2eは、輪列(不図示)を介して、秒針51を駆動する。
2極ステップモーター2fは、輪列(不図示)を介して、都市針52を駆動する。都市針52は、都市表示部53が示す24個の都市名のいずれか1つを指し示す。都市針52は、1周を72分割したステップ単位(回転単位)で運針する。
4極ステップモーター3は、輪列(不図示)を介して、時針41および分針42を運針する。時針41は、1周を4320分割したステップ単位(回転単位)で10秒ごとに運針する。分針42は、1周を360分割したステップ単位(回転単位)で10秒ごとに運針する。
時針41および分針42にて示される時刻は、都市針52が指し示す都市の時刻である。よって、都市針52の指し示す都市が変更されると、4極ステップモーター3によって時針41および分針42が駆動される。4極ステップモーター3は、2極ステップモーター2に比べて正転方向および逆転方向の回転速度が速い。このため、都市針52の指し示す都市の変更に応じて時針41および42で示される時刻の変更に要する時間を、2極ステップモーター2によって時針41および分針42が駆動される場合に比べて短くできる。
次に、動作を説明する。
(1)電源投入時の初期動作
モーター駆動回路1では、電源の投入(電池48の装填)に伴い、仕様として「クロノグラフ」または「ワールドタイム」が設定される。
クロノグラフ機能を持つ電子時計4では、図5に示したように、入力端子K5は電池48の高電位側(+端子)に接続されるように構成されている。一方、ワールドタイム機能を持つ電子時計5では、図7に示したように、入力端子K5は電池48の低電位側(−端子)に接続されるように構成されている。
図8は、電源投入時の動作(初期化動作)を説明するためのフローチャートである。
入力端子5Kが電池48の高電位側(+端子)に接続されると、つまり、図5に示したクロノグラフ機能を持つ電子時計4に電池48が装填されると、入力回路103は、入力端子K5が“H”レベルであることを示す第1接続情報を、バス104に出力する。
CPU106は、バス104を介して第1接続情報を受信すると、入力端子K5が“H”レベルであると判断して(ステップS801のYES)、選択回路108に“H”レベルを設定する。
選択回路108は“H”レベルに設定されると、切替信号Sを“H”レベルに設定する(ステップS802)。このため、切替回路109は、モーター制御回路107eの出力ではなく、モーター制御回路107cの出力とモーター制御回路107dの出力とを、出力バッファ110e〜110hにそれぞれ出力する。
続いて、CPU106は、仕様を「クロノグラフ」に設定する(ステップS803)。この設定は、例えば、RAM105bに保持される。
一方、入力端子5Kが電池48の低電位側(−端子)に接続されると、つまり、図7に示したワールドタイム機能を持つ電子時計5に電池48が装填されると、入力回路103は、入力端子K5が“L”レベルであることを示す第2接続情報を、バス104に出力する。
CPU106は、バス104を介して第2接続情報を受信すると、入力端子K5が“L”レベルであると判断して(ステップS801のNO)、選択回路108に“L”レベルを設定する。
選択回路108は“L”レベルに設定されると、切替信号Sを“L”レベルに設定する(ステップS804)。このため、切替回路109は、モーター制御回路107cの出力とモーター制御回路107dの出力ではなく、モーター制御回路107eの出力を、出力バッファ110e〜110hにそれぞれ出力する。
続いて、CPU106は、仕様を「ワールドタイム」に設定する(ステップS805)。この設定は、CPU106内のレジスタ(不図示)に保持される。
(2)初期動作後の動作
まず、仕様が「クロノグラフ」である場合の動作の概要を説明する。
クロノグラフがストップ状態であるときに、4時位置ボタンB2が操作されてスイッチS2が一旦閉じると、クロノグラフカウンター111がリセットされ、クロノ秒針44とクロノ1/10秒針45とが0秒位置(0位置)に移動し、クロノ分針46が0分位置(0位置)に移動する。
クロノグラフがストップ状態であるときに、2時位置ボタンB1が操作されてスイッチS1が一旦閉じると、クロノグラフカウンター111がスタートし、クロノグラフカウンター111の値に応じてクロノ1/10秒針45とクロノ秒針44とクロノ分針46が駆動する。
クロノグラフが動作状態であるときに、2時位置ボタンB1が操作されてスイッチS1が一旦閉じると、クロノグラフカウンター111がストップし、これに応じて、クロノ1/10秒針45とクロノ秒針44とクロノ分針46が停止する。
続いて、仕様が「ワールドタイム」である場合の動作の概要を説明する。
2時位置ボタンB1が操作されてスイッチS1が一旦閉じると、都市針52が正転方向に回転して、都市針52の指し示す都市が、都市針52が回転前に指示していた都市との時差が1時間である都市に切り替わる。
4時位置ボタンB2が操作されてスイッチS2が一旦閉じると、都市針52が逆転方向に回転して、都市針52の指し示す都市が、都市針52が回転前に指示していた都市との時差が−1時間である都市に切り替わる。
図9および図10は、初期動作終了後に入力端子K1〜K4のいずれかに入力があった場合の動作を説明するためのフローチャートである。
初期動作終了後に入力端子K1〜K4のいずれかに入力があると、CPU106は、入力端子K3およびK4が共に“L”レベル(リューズRが0段目)であるか否かを判断する(ステップS901)。
CPU106は、入力端子K3およびK4が共に“L”レベルであると(ステップS901でYES)、仕様が「クロノグラフ」であるか否か、つまり、仕様が「クロノグラフ」であるか「ワールドタイム」であるかを判断する(ステップS902)。
仕様が「クロノグラフ」であると(ステップS902のYES)、CPU106は、入力端子K1が入力を受け付けたか否か、つまり、2時位置ボタンB1が操作されたか否かを判断する(ステップS903)。
入力端子K1が入力を受け付けていない場合(ステップS903でNO)、CPU106は、入力端子K2が入力を受け付けたか否か、つまり、4時位置ボタンB2が操作されたか否かを判断する(ステップS904)。
入力端子K2が入力を受け付けた場合(ステップS904でYES)、CPU106は、クロノグラフがストップ状態であるか否かを判断する(ステップS905)。
クロノグラフがストップ状態であると(ステップS905でYES)、CPU106は、クロノグラフカウンター111をリセットする(ステップS906)。
続いて、CPU106は、クロノ1/10秒針45の位置と0秒位置との差分を計算する(ステップS907)。なお、CPU106は、クロノ1/10秒針45の位置を把握している。
続いて、CPU106は、クロノ1/10秒針45の位置を0秒位置に合わせるために、モーター制御回路107cに、ステップS907で計算した差分に対応した正転駆動パルス信号を出力する旨の指令を出す(ステップS908)。
モーター制御回路107cは、CPU106からの指令に応じて一対の正転駆動パルス信号(2つの第1駆動パルス信号)を出力する。
この一対の正転駆動パルス信号の一方は、切替信号Sが“H”レベルであるため、切替論理回路109aと出力バッファ110eと出力端子O5とを通って、2極ステップモーター2cの2つの入力端子のうちの一方に供給される。
また、この一対の正転駆動パルス信号の他方は、切替信号Sが“H”レベルであるため、切替論理回路109bと出力バッファ110fと出力端子O6とを通って、2極ステップモーター2cの2つの入力端子のうちの他方に供給される。
これにより、クロノ1/10秒針45の位置は0秒位置になる。
CPU106は、ステップS908を終了すると、クロノ秒針44の位置と0秒位置との差分を計算する(ステップS909)。なお、CPU106は、クロノ秒針44の位置を把握している。
続いて、CPU106は、クロノ秒針44の位置を0秒位置に合わせるために、モーター制御回路107bに、ステップS909で計算した差分に対応した正転駆動パルス信号を出力する旨の指令を出す(ステップS910)。
モーター制御回路107bは、CPU106からの指令に応じて、一対の正転駆動パルス信号(2つの第1駆動パルス信号)を出力する。
この一対の正転駆動パルス信号の一方は、出力バッファ110cと出力端子O3とを通って、2極ステップモーター2bの2つの入力端子のうちの一方に供給される。
また、この一対の正転駆動パルス信号の他方は、出力バッファ110dと出力端子O4とを通って、2極ステップモーター2bの2つの入力端子のうちの他方に供給される。
これにより、クロノ秒針44の位置は0秒位置になる。
CPU106は、ステップS910を終了すると、クロノ分針46の位置と0分位置との差分を計算する(ステップS911)。なお、CPU106は、クロノ分針46の位置を把握している。
続いて、CPU106は、クロノ分針46の位置を0分位置に合わせるために、モーター制御回路107dに、ステップS911で計算した差分に対応した正転駆動パルス信号を出力する旨の指令を出す(ステップS912)。
モーター制御回路107dは、CPU106からの指令に応じて、一対の正転駆動パルス信号(2つの第1駆動パルス信号)を出力する。
この一対の正転駆動パルス信号の一方は、切替信号Sが“H”レベルであるため、切替論理回路109cと出力バッファ110gと出力端子O7とを通って、2極ステップモーター2dの2つの入力端子のうちの一方に供給される。
また、この一対の正転駆動パルス信号の他方は、切替信号Sが“H”レベルであるため、切替論理回路109dと出力バッファ110hと出力端子O8とを通って、2極ステップモーター2dの2つの入力端子のうちの他方に供給される。
これにより、クロノ分針46の位置は0分位置になる。
一方、入力端子K1が入力を受け付けた場合(ステップS903でYES)、CPU106は、クロノグラフがストップ状態であるか否かを判断する(ステップS913)。
ステップS913でクロノグラフがストップ状態であると(ステップS913でYES)、CPU106は、クロノグラフカウンター111をスタートする(ステップS914)。続いて、CPU106は、クロノ1/10秒針45とクロノ秒針44とクロノ分針46がクロノグラフカウンター111の値を示すように、モーター制御回路107b〜107dに指令を出す。これにより、クロノ1/10秒針45とクロノ秒針44とクロノ分針46とによって経過時間が表示される。
ステップS913でクロノグラフがストップ状態でないと、つまり、クロノグラフが動作していると(ステップS913でNO)、CPU106は、クロノグラフカウンター111をストップする(ステップS915)。クロノグラフカウンター111のストップに伴って、クロノ1/10秒針45とクロノ秒針44とクロノ分針46の各々の駆動が停止する。
一方、ステップS901で入力端子K3と入力端子K4の少なくともいずれかが“H”レベルであると、CPU106は、時針41と分針42と秒針43の位置を、リューズRが引き出された状態での2時位置ボタンB1や4時位置ボタンB2の操作に応じて修正する(ステップS916)。
また、ステップS904でNOである場合、および、ステップS905でNOである場合、CPU106は、図9および図10に示したスイッチ入力処理を終了する。
ステップS902で仕様が「クロノグラフ」でない場合、つまり、仕様が「ワールドタイム」である場合(ステップS902のNO)、CPU106は、入力端子K1が入力を受け付けたか否か、つまり、2時位置ボタンB1が操作されたか否かを判断する(ステップS1001)。
入力端子K1が入力を受け付けていない場合(ステップS1001でNO)、CPU106は、入力端子K2が入力を受け付けたか否か、つまり、4時位置ボタンB2が操作されたか否かを判断する(ステップS1002)。
入力端子K2が入力を受け付けた場合(ステップS1002でYES)、CPU106は、モーター制御回路107bに、都市針52を左回りに1/24周させる逆転駆動パルス信号、つまり、都市針52を3ステップだけ左回転させる逆転駆動パルス信号を出力する旨の指令(3発の逆転パルス出力の指令)を出す(ステップS1003)。
モーター制御回路107bは、CPU106からの指令に応じて、都市針52を左回りに1/24周させる一対の逆転駆動パルス信号(2つの第1駆動パルス信号)を出力する。
この一対の逆転駆動パルス信号の一方は、出力バッファ110cと出力端子O3とを通って、2極ステップモーター2fの2つの入力端子のうちの一方に供給される。
また、この一対の逆転駆動パルス信号の他方は、出力バッファ110dと出力端子O4とを通って、2極ステップモーター2fの2つの入力端子のうちの他方に供給される。
これにより、都市針52は、都市表示部53に示された都市の中で、都市針52が移動前に指示していた都市との時差が−1時間である都市を指示するようになる。
CPU106は、ステップS1003を終了すると、モーター制御回路107eに、時針41と分針42とが表示する時刻(表示時刻)を1時間だけ前の時刻に変更するための逆転駆動パルス信号を出力する旨の指令(360発の逆転パルス出力の指令)を出す(ステップS1004)。
モーター制御回路107eは、CPU106からの指令に応じて、時針41と分針42とが表示する時刻(表示時刻)を1時間だけ前の時刻に変更するための4つの逆転駆動パルス信号(4つの第2駆動パルス信号)を出力する。以下、4つの逆転駆動パルス信号を、第1逆転駆動パルス信号、第2逆転駆動パルス信号、第3逆転駆動パルス信号、第4逆転駆動パルス信号と称する。
第1逆転駆動パルス信号は、切替信号Sが“L”レベルであるので、切替論理回路109aと出力バッファ110eと出力端子O5とを通って、4極ステップモーター3の4つの入力端子M1〜M4のうち、入力端子M1に供給される。
第2逆転駆動パルス信号は、切替信号Sが“L”レベルであるので、切替論理回路109bと出力バッファ110fと出力端子O6とを通って、4極ステップモーター3の4つの入力端子M1〜M4のうち、入力端子M2に供給される。
第3逆転駆動パルス信号は、切替信号Sが“L”レベルであるので、切替論理回路109cと出力バッファ110gと出力端子O7とを通って、4極ステップモーター3の4つの入力端子M1〜M4のうち、入力端子M3に供給される。
第4逆転駆動パルス信号は、切替信号Sが“L”レベルであるので、切替論理回路109dと出力バッファ110hと出力端子O8とを通って、4極ステップモーター3の4つの入力端子M1〜M4のうち、入力端子M4に供給される。
これにより、時針41と分針42とが表示する時刻(表示時刻)が、1時間だけ前の時刻に変更される。
一方、ステップS1001で、入力端子K1が入力を受け付けた場合、つまり、2時位置ボタンB1が操作された場合(ステップS1001でYES)、CPU106は、モーター制御回路107bに、都市針52を右回りに1/24周させる正転駆動パルス信号、つまり、都市針52を3ステップだけ右回転させる正転駆動パルス信号を出力する旨の指令(3発の正転パルス出力の指令)を出す(ステップS1005)。
モーター制御回路107bは、CPU106からの指令に応じて、都市針52を右回りに1/24周させる一対の正転駆動パルス信号(2つの第1駆動パルス信号)を出力する。
この一対の正転駆動パルス信号の一方は、出力バッファ110cと出力端子O3とを通って、2極ステップモーター2fの2つの入力端子のうちの一方に供給される。
また、この一対の正転駆動パルス信号の他方は、出力バッファ110dと出力端子O4とを通って、2極ステップモーター2fの2つの入力端子のうちの他方に供給される。
これにより、都市針52は、都市表示部53に示された都市の中で、都市針52が移動前に指示していた都市との時差が+1時間である都市を指示するようになる。
CPU106は、ステップS1005を終了すると、モーター制御回路107eに、時針41と分針42とが表示する時刻(表示時刻)を1時間だけ後の時刻に変更するための正転駆動パルス信号を出力する旨の指令(360発の正転パルス出力の指令)を出す(ステップS1006)。
モーター制御回路107eは、CPU106からの指令に応じて、時針41と分針42とが表示する時刻(表示時刻)を1時間だけ後の時刻に変更するための4つの正転駆動パルス信号(4つの第2駆動パルス信号)を出力する。以下、4つの正転駆動パルス信号を、第1正転駆動パルス信号、第2正転駆動パルス信号、第3正転駆動パルス信号、第4正転駆動パルス信号と称する。
第1正転駆動パルス信号は、切替信号Sが“L”レベルであるので、切替論理回路109aと出力バッファ110eと出力端子O5とを通って、4極ステップモーター3の4つの入力端子M1〜M4のうち、入力端子M1に供給される。
第2正転駆動パルス信号は、切替信号Sが“L”レベルであるので、切替論理回路109bと出力バッファ110fと出力端子O6とを通って、4極ステップモーター3の4つの入力端子M1〜M4のうち、入力端子M2に供給される。
第3正転駆動パルス信号は、切替信号Sが“L”レベルであるので、切替論理回路109cと出力バッファ110gと出力端子O7とを通って、4極ステップモーター3の4つの入力端子M1〜M4のうち、入力端子M3に供給される。
第4正転駆動パルス信号は、切替信号Sが“L”レベルであるので、切替論理回路109dと出力バッファ110hと出力端子O8とを通って、4極ステップモーター3の4つの入力端子M1〜M4のうち、入力端子M4に供給される。
これにより、時針41と分針42とが表示する時刻(表示時刻)が、1時間だけ後の時刻に変更される。
なお、ステップS1002でNOである場合、CPU106は、図9および図10に示したスイッチ入力処理を終了する。
次に、本実施形態の効果について説明する。
同一のモーター駆動回路1が、4極ステップモーター3を持たずに2極ステップモーター2を持つ時計にも、2極ステップモーター2と4極ステップモーター3とを持つ時計にも使用できる。このため、モーター駆動回路1の汎用性を高めることが可能になる。この効果は、モーター駆動回路1がIC化された場合にも当然生じる。
出力端子O5〜O8を、2極ステップモーター2用と4極ステップモーター3用とのどちらにも使えるので、2極ステップモーター2専用の出力端子と4極ステップモーター3専用の出力端子が設けられた場合に比べて、モーター駆動回路1の面積を小さくでき、モーター駆動回路1がIC化された場合にはICの面積を小さくでき、回路を小型化でき、コストの削減も可能になる。
同一のプログラムを使っても、入力端子K5からの入力によって、4極ステップモーター3を持たずに2極ステップモーター2を持つ時計にも、2極ステップモーター2と4極ステップモーター3とを持つ時計にも対応可能になる。
モーター駆動回路1は切替回路109を有するので、例えば、モーター制御回路107dとモーター制御回路107eが同時に駆動パルス信号を出力しても、一方の駆動パルス信号のみを出力可能になる。
よって、図11に示したように、モーター制御回路107dとモーター制御回路107eとして、一部の構成を共用したモーター制御回路200が用いられ、2つの第1駆動パルス信号と4つの第2駆動パルス信号とが同時に出力される場合でも、2つの第1駆動パルス信号と4つの第2駆動パルス信号とのいずれか一方のみを出力することができる。
図11において、モーター制御回路200は、パルス数設定回路201と、パルス発生回路202と、パルス発生回路203と、を備えている。
パルス数設定回路201は、バス104を介して、CPU106から出力されたコマンドに応じて、出力端子O7およびO8に接続される2極ステップモーター2に出力される駆動パルスの数、または、出力端子O5〜O8に接続される4極ステップモーター3に出力される駆動パルスの数を設定する。
パルス数設定回路201は、駆動パルスの数を設定すると、その駆動パルスの数を示す駆動パルス数情報を、パルス発生回路202および203に出力する。
パルス発生回路202は、バス104を介して、CPU106から出力されたコマンドに応じて、出力端子O7およびO8に接続される2極ステップモーター2に出力される駆動パルスの種類を設定する。
パルス発生回路202は、駆動パルスの種類を設定した後に駆動パルス数情報を受信すると、設定した種類の駆動パルスを、駆動パルス数情報が示す駆動パルス数だけ出力する。
パルス発生回路203は、バス104を介して、CPU106から出力されたコマンドに応じて、出力端子O5〜O8に接続される4極ステップモーター3に出力される駆動パルスの種類を設定する。
パルス発生回路203は、駆動パルスの種類を設定した後に駆動パルス数情報を受信すると、設定した種類の駆動パルスを、駆動パルス数情報が示す駆動パルス数だけ出力する。
また、本実施形態によれば、切替回路109を有しているので、各ステップモーターの非駆動時の状態がステップモーターの種類によって異なっていても対応できる。
例えば、2極ステップモーター2では非駆動時にコイル23の両端をVDDレベルにしてコイル23に電流を流さないようにするのに対して、4極ステップモーター3では非駆動時にコイル33の両端およびコイル34の両端をVSSレベルにしてコイル33および34に電流を流さないようにする場合にも、別々に対応できる。
<第2実施形態>
第1実施形態では、切替回路109を用いて、モーター制御回路107cの出力およびモーター制御回路107dの出力と、モーター制御回路107eの出力と、を択一的に出力する。
これに対して、本発明の第2実施形態では、切替スイッチを用いて、モーター制御回路107cの出力およびモーター制御回路107dの出力と、モーター制御回路107eの出力と、を択一的に出力する。
図12は、第2実施形態に係るモーター駆動回路1Aを示す図である。図12において、図1に示した構成と同一構成のものには同一符号を付してある。
第2実施形態のモーター駆動回路1Aは、選択回路108と入力端子K5が省略され、切替回路109の代わりに切替スイッチ300が設けられている点において、第1実施形態のモーター駆動回路1と異なる。
また、第1実施形態のモーター駆動回路1では、ROM105aに、クロノグラフ機能を持つ電子時計とワールドタイム機能を持つ電子時計との両方に対応したプログラムが格納されていた。
これに対して、第2実施形態のモーター駆動回路1Aでは、モーター駆動回路1Aが、クロノグラフ機能を持つ電子時計に搭載される場合には、ROM105aに、クロノグラフ機能を持つ電子時計に対応するプログラムが格納され、モーター駆動回路1Aが、ワールドタイム機能を持つ電子時計に搭載される場合には、ROM105aに、ワールドタイム機能を持つ電子時計に対応するプログラムが格納される。
以下、第2実施形態のモーター駆動回路1Aについて、第1実施形態のモーター駆動回路1と異なる点を中心に説明する。
切替スイッチ300は、マスクオプションスイッチである。切替スイッチ300は、切替スイッチ300内の配線300a〜300dの接続先の設定により、モーター制御回路107cの出力およびモーター制御回路107dの出力と、モーター制御回路107eの出力と、を択一的に出力する。
図13は、モーター駆動回路1Aを搭載したクロノグラフ機能を持つ電子時計4Aの構成を示した図である。図13において、図5に示した構成と同一構成のものには同一符号を付してある。なお、クロノグラフ機能を持つ電子時計4Aの外観は、図4に示したクロノグラフ機能を持つ電子時計4の外観と同様である。
図14は、モーター駆動回路1Aを搭載したワールドタイム機能を持つ電子時計5Aの構成を示した図である。図14において、図7に示した構成と同一構成のものには同一符号を付してある。なお、ワールドタイム機能を持つ電子時計5Aの外観は、図5に示したワールドタイム機能を持つ電子時計5の外観と同様である。
モーター駆動回路1Aがクロノグラフ機能を持つ電子時計4Aに搭載される場合には、配線300a〜300dは、モーター制御回路107cの出力線およびモーター制御回路107dの出力線とそれぞれ接続される。
一方、モーター駆動回路1Aがワールドタイム機能を持つ電子時計4Aに搭載される場合には、配線300a〜300dは、モーター制御回路107eの出力線とそれぞれ接続される。
次に、動作を説明する。
上述したように本実施形態では、クロノグラフ機能を持つ電子時計4Aに搭載されたモーター駆動回路1AのROM105aには、クロノグラフ機能を持つ電子時計4Aに対応するプログラムが記憶され、ワールドタイム機能を持つ電子時計5Aに搭載されたモーター駆動回路1AのROM105aには、ワールドタイム機能を持つ電子時計5Aに対応するプログラムが記憶される。
このため、クロノグラフ機能を持つ電子時計4Aとワールドタイム機能を持つ電子時計5Aでは、互いに異なる動作を実行する。
図15は、クロノグラフ機能を持つ電子時計4Aの動作を説明するためのフローチャートである。図15において、図9に示した処理と同一の処理には同一符号を付し、その説明を省略する。
図15に示した動作では、図9に示したステップS902が省略されている。
図16は、ワールドタイム機能を持つ電子時計5Aの動作を説明するためのフローチャートである。図16において、図9または図10に示した処理と同一の処理には同一符号を付し、その説明を省略する。
図16に示した動作では、ステップS901でYESの場合、ステップS1001が実行される。
次に、本実施形態の効果について説明する。
本実施形態によれば、切替スイッチ300という簡単な構成で、出力端子O5〜O8への入力を切り替えられる。このため、第1実施形態のモーター駆動回路1で必要であった入力端子K5と選択回路108を省略でき、第1実施形態のモーター駆動回路1に比べて、モーター駆動回路1Aの面積を小さくでき、モーター駆動回路1AがIC化された場合にはICの面積を小さくでき、回路を小型化でき、コストの削減も可能になる。
<第3実施形態>
第1実施形態では、CPU106が選択回路108に“H”レベルを設定することで、切替回路109に供給される切替信号Sのレベルが設定される。
これに対して、本発明の第3実施形態では、入力端子K5に入力される電圧レベルが、切替信号Sの代わりに用いられる。
図17は、第3実施形態に係るモーター駆動回路1Bを示す図である。図17において、図1に示した構成と同一構成のものには同一符号を付してある。
第3実施形態に係るモーター駆動回路1Bでは、上述したように、入力端子K5の電圧レベルが切替信号Sの代わりに用いられる点において、第1実施形態のモーター駆動回路1と異なる。
モーター駆動回路1Bを搭載したクロノグラフ機能を持つ電子時計の構成および外観は、モーター駆動回路1を搭載したクロノグラフ機能を持つ電子時計4の構成および外観と同様である。
モーター駆動回路1Bを搭載したワールドタイム機能を持つ電子時計の構成および外観は、モーター駆動回路1を搭載したワールドタイム機能を持つ電子時計5の構成および外観と同様である。
次に、動作を説明する。
図18は、第3実施形態における電源投入時の動作(初期化動作)を説明するためのフローチャートである。図18において、図8に示した処理と同一の処理には同一符号を付し、その説明を省略する。図18に示した動作では、図8に示したステップS802およびステップS804が省略されている。
第3実施形態における初期動作後の動作は、第1実施形態の動作(図9および図10参照)と同様である。
次に、本実施形態の効果について説明する。
本実施形態によれば、入力端子K5が受けた信号(電圧レベル)に応じて、出力端子O5〜O8への入力が、モーター制御回路107cの出力およびモーター制御回路107dの出力と、モーター制御回路107eの出力と、の間で択一的に切り替えられる。このため、第1実施形態のモーター駆動回路1で必要であった選択回路108を省略でき、第1実施形態のモーター駆動回路1に比べて、モーター駆動回路1Bの面積を小さくでき、モーター駆動回路1BがIC化された場合にはICの面積を小さくでき、回路を小型化でき、コストの削減も可能になる。
また、選択回路108の設定が不要なので、第1実施形態で使用されるプログラムに比べて、第3実施形態で使用されるプログラムを簡略化できる。
<第4実施形態>
CPU106は、仕様が「クロノグラフ」である場合にはモーター制御回路107eを駆動せずにモーター制御回路107a〜107dを適宜駆動し、仕様が「ワールドタイム」である場合にはモーター制御回路107cおよび107dを駆動せずにモーター制御回路107a〜107bとモーター制御回路107eとを駆動する。
このため、モーター制御回路107cの出力とモーター制御回路107eの出力とは重ならず、モーター制御回路107dの出力とモーター制御回路107eの出力とも重ならない。よって、第4実施形態では、第1実施形態のモーター駆動回路1が備えていた切替回路109および選択回路が省略されている。
図19は、第4実施形態に係るモーター駆動回路1Cを示した図である。図19において、図1に示したものと同一構成のものには同一符号を付してある。
上述したように、モーター制御回路107cの出力とモーター制御回路107eの出力とは重ならず、モーター制御回路107dの出力とモーター制御回路107eの出力とも重ならない。このため、モーター駆動回路1Cでは、切替論理回路109aの代わりにOR回路112aが設けられ、切替論理回路109bの代わりにOR回路112bが設けられ、切替論理回路109cの代わりにOR回路112cが設けられ、切替論理回路109dの代わりにOR回路112dが設けられている。
モーター駆動回路1Cを搭載したクロノグラフ機能を持つ電子時計の構成は、モーター駆動回路1の代わりにモーター駆動回路1Cが用いられている点を除いて、モーター駆動回路1を搭載したクロノグラフ機能を持つ電子時計4の構成と同様である。モーター駆動回路1Cを搭載したクロノグラフ機能を持つ電子時計の外観は、モーター駆動回路1を搭載したクロノグラフ機能を持つ電子時計4の外観と同様である。
モーター駆動回路1Cを搭載したワールドタイム機能を持つ電子時計の構成は、モーター駆動回路1の代わりにモーター駆動回路1Cが用いられている点を除いて、モーター駆動回路1を搭載したワールドタイム機能を持つ電子時計4の構成と同様である。モーター駆動回路1Cを搭載したワールドタイム機能を持つ電子時計の外観は、モーター駆動回路1を搭載したワールドタイム機能を持つ電子時計4の外観と同様である。
次に、動作を説明する。
第4実施形態における電源投入時の動作(初期化動作)は、第3実施形態における電源投入時の動作(初期化動作)と同様である。
第4実施形態における初期動作後の動作は、第1実施形態の動作(図9および図10参照)と同様である。
次に、本実施形態の効果について説明する。
本実施形態によれば、モーター制御回路107cの出力とモーター制御回路107eの出力とは重ならず、モーター制御回路107dの出力とモーター制御回路107eの出力とも重ならない。このため、図1に示したような切替回路109および選択回路108を不要にできる。
また、選択回路108の設定が不要なので、第1実施形態で使用されるプログラムに比べて、第3実施形態で使用されるプログラムを簡略化できる。
<変形例>
本発明は、上述した各実施形態に限定されるものではなく、例えば、次に述べるような各種の変形が可能である。また、次に述べる変形の態様の中から任意に選択された一または複数の変形を適宜組み合わせることもできる。
<変形例1>
第2ステップモーターとして、図20に示すようなステップモーター3Aが用いられてもよい。図20において、図3に示したものと同一構成のものには同一符号を付してある。
ステップモーター3Aでは、コイル33の一端33cとコイル34の一端34cとが入力端子M2に接続されている。このため、ステップモーター3Aは、入力端子M1、M2およびM3aという3つの入力端子を有する。
ステップモーター3Aにおいても、コイルの両端の電位を等しくすれば、そのコイルには電流が流れなくなる。このため、例えば、ステップモーター3Aに対して図21に示した3つの駆動パルス信号を供給することで、図3に示した4極ステップモーター3に対して図22に示した駆動パルス信号を供給した場合と同等の駆動が行われる。
ステップモーター3Aは、p個のコイルを有する第2ステップモーターの一例である。ステップモーター3Aは、3個の第2駆動パルス信号で駆動される。なお、ステップモーター3Aの構成は公知であるため、その詳細な説明を割愛する。
図23は、ステップモーター3A用のモーター制御回路107fと、同じくステップモーター3A用のモーター制御回路107gと、を備えたモーター駆動回路1Dを示した図である。図23において、図1に示したものと同一構成のものには同一符号を付してある。
モーター駆動回路1Dは、モーター制御回路107eが省略され、モーター制御回路107fおよび107gが設けられ、選択回路108の代わりに選択回路108aが用いられ、切替回路109の代わりに切替回路113が用いられている点において、図1に示したモーター駆動回路1と異なる。
モーター制御回路107fおよび107gの各々は、1つのステップモーター3Aを制御するための3つの第2駆動パルス信号を出力する。3つの第2駆動パルス信号は、n個の第2駆動信号の一例である。
選択回路108aは、切替信号S1aおよびS2aを出力する。選択回路108aは、例えば、2つのレジスタ(第1レジスタと第2レジスタ)を有する。第1レジスタと第2レジスタは、それぞれ、CPU106によって、“H”レベルか“L”レベルが書き込まれる。
選択回路108aは、第1レジスタに“H”レベルが書き込まれると切替信号S1aを“H”レベルにする。選択回路108aは、第1レジスタに“L”レベルが書き込まれると切替信号S1aを“L”レベルにする。選択回路108aは、第2レジスタに“H”レベルが書き込まれると切替信号S2aを“H”レベルにする。選択回路108aは、第2レジスタに“L”レベルが書き込まれると切替信号S2aを“L”レベルにする。
切替回路113は、モーター制御回路107bの出力と、モーター制御回路107cの出力と、モーター制御回路107dの出力と、モーター制御回路107fの出力と、モーター制御回路107gの出力と、を受け、切替信号S1aおよびS2aに応じて、出力端子O3〜O8への入力を切り替える。
図24は、切替信号S1aおよびS2aと、出力端子O1〜O8への入力と、の関係を示した図である。このように、モーター駆動回路1Dは、切替信号S1aと切替信号S2aとに応じて、4通りの出力形態が可能となる。このため、例えば、モーター駆動回路1Dは、ステップモーターについての構成が異なる4種類の電子時計に対応可能となり、モーター駆動回路1よりも汎用性が高くなる。
図23に戻って、切替回路113は、切替論理回路113a〜113fを備えている。
切替論理回路113aは、切替信号S1aが“H”レベルである場合、モーター制御回路107bが出力する2つの第1駆動パルス信号のうちの一方を、出力バッファ110cを介して出力端子O3に出力する。
一方、切替信号S1aが“L”レベルである場合、切替論理回路113aは、モーター制御回路107fの出力する3つの第2駆動パルス信号(1番目〜3番目の第2駆動パルス信号)のうちの1番目の第2駆動パルス信号を、出力バッファ110cを介して出力端子O3に出力する。
切替論理回路113bは、切替信号S1aが“H”レベルである場合、モーター制御回路107bが出力する2つの第1駆動パルス信号のうちの他方を、出力バッファ110dを介して出力端子O4に出力する。
一方、切替信号S1aが“L”レベルである場合、切替論理回路113bは、モーター制御回路107fの出力する3つの第2駆動パルス信号のうちの2番目の第2駆動パルス信号を、出力バッファ110dを介して出力端子O4に出力する。
切替論理回路113cは、切替信号S1aが“H”レベルである場合、モーター制御回路107cが出力する2つの第1駆動パルス信号のうちの一方を、出力バッファ110eを介して出力端子O5に出力する。
一方、切替信号S1aが“L”レベルである場合、切替論理回路113cは、モーター制御回路107fの出力する3つの第2駆動パルス信号のうちの3番目の第2駆動パルス信号を、出力バッファ110eを介して出力端子O5に出力する。
切替論理回路113dは、切替信号S2aが“H”レベルである場合、モーター制御回路107cが出力する2つの第1駆動パルス信号のうちの他方を、出力バッファ110fを介して出力端子O6に出力する。
一方、切替信号S2aが“L”レベルである場合、切替論理回路113dは、モーター制御回路107gの出力する3つの第2駆動パルス信号(1番目〜3番目の第2駆動パルス信号)のうちの1番目の第2駆動パルス信号を、出力バッファ110fを介して出力端子O6に出力する。
切替論理回路113eは、切替信号S2aが“H”レベルである場合、モーター制御回路107dが出力する2つの第1駆動パルス信号のうちの一方を、出力バッファ110gを介して出力端子O7に出力する。
一方、切替信号S2aが“L”レベルである場合、切替論理回路113eは、モーター制御回路107gの出力する3つの第2駆動パルス信号のうちの2番目の第2駆動パルス信号を、出力バッファ110gを介して出力端子O7に出力する。
切替論理回路113fは、切替信号S2aが“H”レベルである場合、モーター制御回路107dが出力する2つの第1駆動パルス信号のうちの他方を、出力バッファ110hを介して出力端子O8に出力する。
一方、切替信号S2aが“L”レベルである場合、切替論理回路113fは、モーター制御回路107gの出力する3つの第2駆動パルス信号のうちの3番目の第2駆動パルス信号を、出力バッファ110hを介して出力端子O8に出力する。
この変形例によれば、3つの入力端子を持つステップモーターを制御するモーター駆動回路においても、出力端子を兼用できるので、構成の小型化を図ることが可能になる。
<変形例2>
各実施形態では、モーター駆動回路を搭載する電子時計として、クロノグラフ機能を持った電子時計とワールドタイム機能を持った電子時計が用いられた。しかしながら、モーター駆動回路を搭載する電子時計は、クロノグラフ機能を持った電子時計とワールドタイム機能を持った電子時計に限らず適宜変更可能である。
<変形例3>
図9に示したフローチャートにおいて、ステップS908の前にステップS907が実行され、ステップS910の前にステップS909が実行され、ステップS912の前にステップS911が実行されれば、ステップS906〜ステップS912までの順番は適宜変更可能である。
<変形例4>
各実施形態および変形例1では、複数のコイルを有する第2ステップモーターを駆動する駆動パルス信号を出力可能な複数の出力端子(例えば、各実施形態の出力端子O5〜O8)のすべてが、1つのコイルを有する第1ステップモーターを駆動する駆動パルス信号も出力可能となっていた。
しかしながら、複数のコイルを有する第2ステップモーターを駆動する駆動パルス信号を出力可能な複数の出力端子の一部のみ(例えば、出力端子O5、または、出力端子O5およびO6)が、1つのコイルを有する第1ステップモーターを駆動する駆動パルス信号も出力可能であってもよい。
<変形例5>
各実施形態では、第2ステップモーターとして、2個のコイルを有するステップモーターが用いられたが、第2ステップモーターとして、3個以上のコイルを有するステップモーターが用いられてもよい。
さらに言えば、第2ステップモーターは、p個のコイルを有するステップモーターであって、n個の第2駆動パルス信号で駆動されるステップモーターであればよい。
また、1つの第2ステップモーターと1つの第1ステップモーターとが用いる出力端子の数をmとすると、mはn以上n+1以下の整数であればよい。
この場合、例えば、CPU106、切替回路109、切替スイッチ300および切替回路113の各々は、m個の出力端子のうちの2個の出力端子への2個の第1駆動パルス信号の供給と、m個の出力端子のうちのn個の出力端子へのn個の第2駆動パルス信号の供給と、を択一的に行う。
1…モーター駆動回路、106…CPU、107a〜107d…モーター制御回路(第1制御回路)、107e…モーター制御回路(第2制御回路)、109…切替回路、O5〜O7…出力端子。

Claims (10)

  1. 1つのコイルを有する第1ステップモーターを駆動するための2個の第1駆動信号を出力する第1制御回路と、
    p(pは2以上の整数)個のコイルを有する第2ステップモーターを駆動するためのn(nはp+1以上2p以下の整数)個の第2駆動信号を出力する第2制御回路と、
    m(mはn以上n+1以下の整数)個の第1出力端子と、
    前記m個のうちの2個の第1出力端子への前記2個の第1駆動信号の供給と、前記m個のうちのn個の第1出力端子への前記n個の第2駆動信号の供給と、を択一的に行う選択手段と、
    を含むことを特徴とするモーター駆動回路。
  2. 前記第1制御回路、前記第2制御回路、前記m個の第1出力端子および前記選択手段は、ICに集積されていることを特徴とする請求項1に記載のモーター駆動回路。
  3. 前記選択手段は、前記第1制御回路と前記第2制御回路とを択一的に動作させる第3制御回路であることを特徴とする請求項1または2に記載のモーター駆動回路。
  4. 前記mは前記nと同値であることを特徴する請求項1から3のいずれか1項に記載のモーター駆動回路。
  5. 前記m個の第1出力端子は、2個の第2出力端子を含み、
    前記選択手段は、前記2個の第2出力端子への入力を、前記2個の第1駆動信号と、前記n個のうちの2個の第2駆動信号と、の間で切り替える切替回路を含む、
    ことを特徴とする請求項4に記載のモーター駆動回路。
  6. 前記切替回路を制御するための切替情報を記憶する記憶回路を含み、
    前記切替回路は、前記記憶回路に記憶された切替情報に基づいて、前記2個の第2出力端子への入力を切り替える、
    ことを特徴とする請求項5に記載のモーター駆動回路。
  7. 入力端子を含み、
    前記切替回路は、前記入力端子が受けた信号に基づいて、前記2個の第2出力端子への入力を切り替える、
    ことを特徴とする請求項5に記載のモーター駆動回路。
  8. 前記切替回路は、前記2個の第2出力端子への入力を、前記2個の第1駆動信号と、前記n個のうちの2個の第2駆動信号と、の間で切り替える切替スイッチを含むことを特徴とする請求項4に記載のモーター駆動回路。
  9. 請求項1から8のいずれか1項に記載のモーター駆動回路を含むことを特徴とするムーブメント。
  10. 請求項1から8のいずれか1項に記載のモーター駆動回路を含むことを特徴とする電子時計。
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