JP3726577B2 - Clock and control method thereof - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、時計およびその制御方法に関し、詳しくは、機械的エネルギ源と、この機械的エネルギ源により駆動されるとともに誘起電力を発生して電気的エネルギを出力する発電機と、当該発電機から出力された電気的エネルギを蓄える蓄電装置と、この蓄電装置から供給された電気的エネルギにより駆動されて前記発電機の回転周期を制御する回転制御装置とを有する時計およびその制御方法に関する。
【0002】
【背景技術】
ゼンマイが開放する時の機械的エネルギを発電機で電気的エネルギに変換し、その電気的エネルギにより回転制御装置を作動させて発電機のコイルに流れる電流値を制御することにより、輪列に固定される指針を正確に駆動して正確に時刻を表示する電子制御式機械時計として、特開平8−5758号公報に記載されたものが知られている。
【0003】
この際、発電機による電気的エネルギを一旦、平滑用コンデンサに供給し、このコンデンサからの電力で回路制御手段を駆動しているが、このコンデンサには発電機の回転周期と同期した交流の起電力が常時入力されるため、ICや水晶振動子を備える回路制御手段の動作を可能とするための電力を長期間保持する必要がなかった。このため、従来は、ICや水晶振動子を数秒程度動作可能な静電容量の比較的小さなコンデンサが用いられていた。
【0004】
この電子制御式機械時計は、ゼンマイを動力源として指針を駆動するためにモータが不要であり、部品点数が少なく安価であるという特徴がある。その上、電子回路を作動させるのに必要な僅かな電気的エネルギを発電するだけでよく、少ない入力エネルギで時計を作動することもできた。
【0005】
ところで、このような電子制御式機械時計は、以下の課題を有している。すなわち、通常は竜頭を引き出して行う針合わせ(時刻合わせ)を行う場合、正確に時刻を合わせられるように、時、分、秒の各指針を停止させていた。指針を停止することは、輪列を停止させることになるため、発電機も停止されていた。
【0006】
このため、発電機から平滑用コンデンサへの起電力の入力が停止する一方で、ICは駆動し続けるため、コンデンサに蓄えられた電荷はIC側に放電されて端子電圧が低下し、その結果、回路制御手段も停止していた。
【0007】
従って、針合わせを終えて竜頭を押し込み、発電機を駆動させても、コンデンサの端子電圧がICの駆動開始電圧(ICを駆動可能な電圧)となるまで充電するのに時間がかかっていた。特に、発電機のロータには慣性円板が設けられているため、発電機の立上り時に、ロータは徐々にスピードを上げて回転する。このため、ロータが回転し始めるときに大きなトルクが必要となり、回転数が高まるまでに時間がかかり、結果として発電機の立上り当初は発電機から出力される電力量が小さくなり、コンデンサの端子電圧がICの駆動開始電圧となるまで充電するのに時間がかかっていた。このため、発電機の駆動開始からICが動作するまでに時間がかかり、その間は正確な時間制御を行えないという問題があった。
【0008】
このため、本出願人は、特開平11−14768号公報に記載されたように、前記輪列の歯車に駆動レバーを当接させ、針合わせ終了時の竜頭の押し込み動作に応じて前記駆動レバーを歯車から離し、その際の摩擦力で歯車に機械的回転力を加えてロータを回転させることで、ロータの回転スピードを立ち上がり時から大きくして発電量を迅速に大きくし、充電するまでの時間を短縮する方法を発明した。これにより、従来、発電機の駆動開始からICが動作するまで約15秒程度掛かっていたのを、約1.5秒と約1/10に短縮することができた。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、発電機の回転制御は、水晶振動子からの基準信号と、発電機の回転検出信号とを比較し、その差分に応じてブレーキ量を設定している。
【0010】
そして、針合わせ直後のICが作動する1.5秒程度までは、ICが作動していないため、ブレーキ制御も無く、発電機はフリーラン状態となる。このため、特に駆動レバーを用いてロータを回転させた場合には、ロータの回転周期(回転速度)は基準信号周期よりも非常に速くなる。
【0011】
従って、ICが作動した時点では、発電機は、通常よりも高速度で回転していることが多い。このため、ICの作動直後には、発電機を基準周期に戻すため、基準信号の1周期の間、ブレーキをかけ続ける制御(フルブレーキ制御)を行わなければならない。
【0012】
この場合、針の運針はICが作動するまでのフリーラン状態(速い移動)からフルブレーキ制御(遅い移動)に急激に変化し、使用者から見るとふらついて見えて故障と勘違いされてしまうという問題がある。
【0013】
本発明の目的は、針合わせ操作後の針運針の急激な変化を無くし、針運針のふらつきを無くすことができる時計およびその制御方法を提供することにある。
【0016】
【課題を解決するための手段】
本発明の時計は、機械的エネルギ源と、前記機械的エネルギ源によって駆動されて誘起電力を発生して電気的エネルギを供給する発電機と、前記電気的エネルギにより駆動されて前記発電機の回転周期を制御する回転制御装置とを備える時計において、前記回転制御装置は、時間標準源からの信号に基づいて発せられる基準信号と、前記発電機の回転周期に対応した回転検出信号とを比較して前記発電機のブレーキ時間を設定するブレーキ制御装置と、針合わせ操作が終了して通常運針状態に戻した針合わせ操作終了直後の所定時間、前記ブレーキ制御装置が基準信号の1周期以上に渡ってブレーキを掛ける必要を検出した場合には、予め設定されたブレーキパターンの運針変動抑制制御に変更する運針変動抑制装置と、を備えることを特徴とする。
【0017】
このような本発明においては、針合わせ操作後で発電機の回転周期が速い場合つまり基準周期の1周期以上に渡ってブレーキを掛ける必要があるが、1周期以内で必ずブレーキがオフされる時間を確保しているので、ブレーキをかけ続けるフルブレーキ制御を無くすことができる。このため、針の運針の急激な変化も無くなり、針のふらつきを低減することができる。この際、針の指示誤差を解消するまでの時間は、従来に比べて長くなるが、それでも、数秒から数十秒の間で誤差を解消できるため、実用上は問題はない。さらに、基準周期の1周期以上に渡ってブレーキを掛ける必要がある場合に、運針変動抑制制御を行っているので、それ以外の場合には通常の運針制御を行うことができ、誤差解消までの時間も短縮することができる。
【0018】
この際、前記ブレーキ制御装置は、前記回転検出信号および基準信号の一方がアップカウント信号として入力され、他方がダウンカウント信号として入力されるアップダウンカウンタを備え、このアップダウンカウンタの値が第1設定値以上の場合に前記発電機にブレーキを掛け、かつ第1設定値未満の場合に前記発電機のブレーキを解除するように構成され、前記運針変動抑制装置は、アップダウンカウンタの値が第1設定値よりも大きな第2設定値以上になった際に作動されることが好ましい。
【0019】
アップダウンカウンタを用いれば、回転検出信号および基準信号の計数と同時に各計数値の比較も行うことができるため、構成がより一層簡易になりかつ各計数値の差を簡単に求めることができる。さらに、第2設定値を適宜設定するだけで、運針変動抑制制御を解除する状態(タイミング)を容易に設定でき、各種時計に応じた調整や設定が可能になる。
【0020】
また、前記ブレーキパターンは、ブレーキを掛ける時間とブレーキをオフする時間との割合が予め設定されたものであることが好ましい。
【0021】
さらに、前記ブレーキをオフする時間の割合は複数段階に設定され、前記運針変動抑制装置は発電機の回転周期に応じてブレーキオフ時間の割合を選択することが好ましい。
【0022】
ブレーキをオフする時間を、例えば、1基準周期に対して75%、50%、25%のように予め設定しておけば、実際の発電機の回転周期からブレーキオフ時間を算出する場合に比べて運針変動抑制装置の構成を簡易にできる。
【0023】
さらに、ブレーキオフ時間は1段階(一定)にしてもよいが、複数段階に設定して発電機の回転周期に応じて選択すれば、基準周期に対する変位が大きい場合でもその変位分に応じてブレーキ時間を制御できるので、発電機の回転周期をより迅速に基準周期に近づけることができる。例えば、針合わせ操作を行う際に、ゼンマイをフル巻き状態にしている場合、途中まで巻き上げた場合、あるいは殆ど巻き上げられていない場合では、それぞれ発電機に加わるトルクの大きさが異なるため、フリーラン状態での発電機の回転周期も異なる。この場合に、発電機の回転周期に応じてブレーキオフ時間を選択すれば、ブレーキ量を制御できて発電機の回転周期を迅速に基準周期に近づけることができる。
【0024】
なお、ブレーキオフ時間を回転周期に応じて連続的に変化するように設定すれば、より細かい調整を行うことができる。
【0035】
さらに、前記各回転制御装置は、前記アップダウンカウンタの値が第1設定値よりも小さい第3設定値以下になった際に、前記運針変動抑制装置による運針変動抑制制御を解除する第1解除装置を備えるものでもよい。
【0036】
このような第1解除装置を備えていれば、アップダウンカウンタの値が、第3設定値になってフルブレーキ制御を行う必要がなくなった場合、つまり発電機の回転数が基準周期に近づいて通常運針状態になった際に、運針変動抑制制御を解除して通常運針に自動的に戻すことができる。
【0037】
また、前記回転制御装置は、前記アップダウンカウンタの値が第2設定値よりも大きな第4設定値以上になった際に、前記運針変動抑制装置による運針変動抑制制御を解除する第2解除装置を備えていてもよい。
【0038】
このような第2解除装置を備えていれば、発電機の回転周期が低下せずに、アップダウンカウンタ値が第4設定値まで上昇した場合、つまり発電機の回転周期が非常に速くなってしまった場合に、運針変動抑制制御を解除してフルブレーキ制御を許可することで、迅速に基準周期に戻すことができる。
【0039】
さらに、前記回転制御装置は、針合わせ後に所定時間経過した際に、前記運針変動抑制装置による運針変動抑制制御を解除し、かつその後の運針変動抑制制御への移行を禁止する第3解除装置を備えていてもよい。
【0040】
針合わせ操作から所定時間が経過して通常の運針制御に移行して場合でも、外乱などによってアップダウンカウンタ値が第2設定値以上に一時的になってしまう場合がある。この際、前記第3解除装置を備えていれば、このような外乱によって第2設定値になった場合には、運針変動抑制制御に移行しないようにでき、外乱の影響を無くした正常な運針制御を続行することができる。
【0041】
また、前記針合わせ操作終了後とは、針合わせ操作直後であってもよいし、針合わせ操作後ある程度、例えば数分〜数十分程度経過後でもよい。
【0043】
また本発明の時計の制御方法は、機械的エネルギ源と、前記機械的エネルギ源によって駆動されて誘起電力を発生して電気的エネルギを供給する発電機と、前記電気的エネルギにより駆動されて前記発電機の回転周期を制御する回転制御装置とを備える時計の制御方法であって、時間標準源からの信号に基づいて発せられる基準信号と、前記発電機の回転周期に対応した回転検出信号とを比較して前記発電機のブレーキ時間を設定するとともに、針合わせ操作が終了して通常運針状態に戻した針合わせ操作終了直後の所定時間、前記ブレーキ制御装置が基準信号の1周期以上に渡ってブレーキを掛ける必要を検出した場合には、予め設定されたブレーキパターンの運針変動抑制制御に変更することを特徴とする。
【0044】
この際、前記運針変動抑制制御は、ブレーキを掛ける時間とブレーキをオフする時間との割合が予め設定されたブレーキパターンでブレーキ制御を行うものであることが好ましい。
【0049】
ここで、前記発電機の回転周期が基準周期に近づいた際に、前記運針変動抑制制御を解除することが好ましい。
【0050】
このようにすれば、発電機の回転数が基準周期に近づいて通常運針状態になった際に、運針変動抑制制御を解除して通常運針に自動的に戻すことができる。
【0051】
また、前記発電機の回転周期が基準周期よりも所定時間短い場合には、前記運針変動抑制制御を解除することが好ましい。
【0052】
このようにすれば、発電機の回転周期が短くて基準周期に近づかない場合に、運針変動抑制制御を解除してフルブレーキ制御を行うことができるので、発電機を迅速に基準周期に戻すことができる。
【0053】
さらに、前記針合わせ操作後に所定時間経過した際に、前記運針変動抑制制御を解除し、かつその後の運針変動抑制制御への移行を禁止することが好ましい。
【0054】
針合わせ操作から所定時間が経過して通常の運針制御に移行して場合でも、外乱などによって発電機の回転周期が、基準信号の1周期以上に渡ってブレーキや強ブレーキを掛けなければならない状態に一時的になってしまう場合がある。この際、針合わせ操作から所定時間経過後には、運針変動抑制制御に移行しないようにしておけば、このような外乱の影響を無くした正常な運針制御を続行することができる。
【0055】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
【0056】
図1には、本発明の第1実施形態の電子制御式機械時計を示すブロック図が示されている。
【0057】
電子制御式機械時計は、機械的エネルギ源としてのゼンマイ1と、ゼンマイ1のトルクを発電機2に伝達するエネルギ伝達装置としての増速輪列3と、増速輪列3に連結されて時刻表示を行う指針4とを備えている。
【0058】
発電機2は、増速輪列3を介してゼンマイ1によって駆動され、誘起電力を発生して電気的エネルギを供給する。この発電機2からの交流出力は、昇圧整流、全波整流、半波整流、トランジスタ整流等からなる整流回路5を通して昇圧、整流され、コンデンサ等で構成された電源回路6に充電供給される。
【0059】
電源回路6は、発電機2からの電気的エネルギを一時的に蓄える主蓄電部(主コンデンサ)6Aおよび補助蓄電部(補助コンデンサ)6Bと、これらを並列に接続するスイッチRYZ1とを備えている。ここで、主蓄電部6Aの静電容量は例えば0.2μFであり、補助蓄電部6Bの静電容量は例えば10μFとなっている。
【0060】
なお、本実施形態では、図2にも示すように、整流回路5を含むブレーキ回路20を発電機2に設けている。このブレーキ回路20は、発電機2で発電された交流信号(交流電流)が入力される第1の交流入力端子MG1に接続された第1のスイッチ21と、前記交流信号が入力される第2の交流入力端子MG2に接続された第2のスイッチ22とを有し、これらのスイッチ21,22を同時にオンすることにより、第1、第2の交流入力端子MG1,MG2を短絡させて閉ループ状態にし、ショートブレーキを掛けるようになっている。
【0061】
第1のスイッチ21は、第2の交流入力端子MG2にゲートが接続されたPchの第1の電界効果型トランジスタ(FET)26と、後述するチョッパ信号発生部80からのチョッパ信号(チョッパパルス)CH5がゲートに入力される第2の電界効果型トランジスタ27とが並列に接続されて構成されている。
【0062】
また、第2のスイッチ22は、第1の交流入力端子MG1にゲートが接続されたPchの第3の電界効果型トランジスタ(FET)28と、チョッパ信号発生部80からのチョッパ信号CH5がゲートに入力される第4の電界効果型トランジスタ29とが並列に接続されて構成されている。
【0063】
そして、発電機2に接続された昇圧用のコンデンサ23、ダイオード24,25、スイッチ21,22を備えて倍電圧整流回路5が構成されている。なお、ダイオード24,25としては、一方向に電流を流す一方向性素子であればよく、その種類は問わない。特に、電子制御式機械時計では、発電機2の起電圧が小さいため、ダイオード24,25としては降下電圧Vfや逆リーク電流が小さいショットキーバリアダイオードやシリコンダイオードを用いることが好ましい。そして、この整流回路5で整流された直流信号は、電源回路6に充電される。
【0064】
電源回路6は、整流回路5からの電流を、並列に接続された各蓄電部6A,6Bに蓄積し、この充電された電力で発電機2の回転周期を制御する回転制御装置50を駆動している。なお、スイッチRYZ1は、針合わせ操作で発電機2が停止している際に切断され、針合わせ操作が終了して通常運針状態に戻ると接続されるように構成された機械式スイッチである。このため、針合わせ時には、補助蓄電部6Bは主蓄電部6Aおよび回転制御装置50から切り離され、補助蓄電部6Bに蓄積された電荷はそのまま保持される。従って、針合わせ操作からの復帰時にスイッチRYZ1がオンされると、補助蓄電部6Bから主蓄電部6Aに電流が流れて迅速に電圧が上昇するため、回転制御装置50も迅速に駆動できる。
【0065】
前記ブレーキ回路20は、前述の電源回路6から供給される電力によって駆動される回転制御装置50により制御されている。この回転制御装置50は、図1に示すように、発振回路51、検出回路52、制御回路53を備えて構成されている。
【0066】
発振回路51は、時間標準源である水晶振動子51Aを用いて発振信号(32768Hz)を出力し、この発振信号は15段のフリップフロップからなる分周回路54によってある一定周期まで分周される。分周回路54の12段目の出力Q12は、8Hzの基準信号fsとして出力されている。
【0067】
検出回路52は、発電機2に接続された波形整形回路61とモノマルチバイブレータ62とで構成されている。波形整形回路61は、アンプ、コンパレータで構成され、正弦波を矩形波に変換する。モノマルチバイブレータ62は、ある周期以下のパルスだけを通過させるバンドパス・フィルターとして機能し、ノイズを除去した回転検出信号FG1を出力する。
【0068】
制御回路53は、ブレーキ制御装置であるアップダウンカウンタ60と、同期回路70と、チョッパ信号発生部80とを備えている。
【0069】
アップダウンカウンタ60のアップカウント入力およびダウンカウント入力には、検出回路52の回転検出信号FG1および分周回路54からの基準信号fsが同期回路70を介してそれぞれ入力されている。
【0070】
同期回路70は、4つのフリップフロップ71やANDゲート72、NANDゲート73からなり、分周回路54の5段目の出力Q5(1024Hz)や6段目の出力Q6(512Hz)の信号を利用して、回転検出信号FG1を基準信号fs(8Hz)に同期させるとともに、これらの各信号パルスが重なって出力されないように調整している。
【0071】
アップダウンカウンタ60は、4ビットのカウンタを備えて構成されている。アップダウンカウンタ60のアップカウント入力には、前記回転検出信号FG1に基づく信号が同期回路70から入力され、ダウンカウント入力には、前記基準信号fsに基づく信号が同期回路70から入力される。これにより、基準信号fsおよび回転検出信号FG1の計数と、その差の算出とが同時に行えるようになっている。
【0072】
なお、このアップダウンカウンタ60には、4つのデータ入力端子(プリセット端子)A〜Dが設けられており、端子A〜CにHレベル信号が入力されていることで、アップダウンカウンタ60の初期値(プリセット値)がカウンタ値7に設定されている。
【0073】
また、アップダウンカウンタ60のLOAD入力端子には、電源回路6に接続されて電源回路6の電圧に応じてシステムリセット信号SRを出力する初期化回路90が接続されている。なお、本実施形態では、初期化回路90は、電源回路6の充電電圧が所定電圧になるまではHレベルの信号を出力し、所定電圧以上になればLレベルの信号を出力するように構成されている。
【0074】
アップダウンカウンタ60は、LOAD入力がLレベルになるまで、つまりシステムリセット信号SRが解除されるまでは、アップダウン入力を受け付けないため、アップダウンカウンタ60のカウンタ値は「7」に維持される。
【0075】
アップダウンカウンタ60は、4ビットの出力QA〜QDを有している。従って、4ビット目の出力QDは、カウンタ値が7以下であればLレベル信号を出力し、8以上であればHレベル信号を出力することになる。この出力QDは、チョッパ信号発生部80に接続されている。
【0076】
なお、出力QA〜QDが入力されたNANDゲート74およびORゲート75の各出力は、同期回路70からの出力が入力されるNANDゲート73にそれぞれ入力されている。従って、例えばアップカウント信号の入力が複数個続いてカウンタ値が「15」になると、NANDゲート74からはLレベル信号が出力され、さらにアップカウント信号がNANDゲート73に入力されても、その入力はキャンセルされてアップダウンカウンタ60にアップカウント信号がそれ以上入力されないように設定されている。同様に、カウンタ値が「0」になると、ORゲート75からはLレベル信号が出力されるため、ダウンカウント信号の入力はキャンセルされる。これにより、カウンタ値が「15」を越えて「0」になったり、「0」を越えて「15」になったりしないように設定されている。
【0077】
チョッパ信号発生部80は、分周回路54の出力Q5〜Q8を利用して第1のチョッパ信号CH3を出力するANDゲート82と、第2のチョッパ信号CH2を出力するORゲート83と、アップダウンカウンタ60の出力QA〜QDを利用してブレーキ制御信号となるチョッパ信号CH1を出力するブレーキ制御信号生成回路81と、チョッパ信号CH1,CH2が入力されるANDゲート84と、ANDゲート84の出力CH4および前記出力CH3が入力されるNORゲート85とを備えている。
【0078】
このチョッパ信号発生部80のNORゲート85からの出力CH5は、Pchトランジスタ27,29のゲートに入力されている。従って、チョッパ出力CH5がLレベルとなっている間は、トランジスタ27,29はオン状態に維持され、発電機2がショートされてブレーキが掛かる。
【0079】
一方、出力CH5がHレベルとなっている間は、トランジスタ27,29はオフ状態に維持され、発電機2にはブレーキが加わらない。従って、出力CH5からのチョッパ信号によって発電機2をチョッパリング制御することができる。
【0080】
ここで、前記各チョッパ信号CH2,CH3のデューティ比は、そのチョッパ信号の1周期の間で発電機2にブレーキを掛けている時間の比率であり、本実施形態では各チョッパ信号CH2,CH3において1周期の間でHレベルとなっている時間の比率である。
【0081】
ブレーキ制御信号生成回路81は、図3に示すように、運針変動抑制装置200、第1解除装置300、第2解除装置400、第3解除装置500を備えて構成されている。
【0082】
運針変動抑制装置200は、針合わせ操作後に前述のアップダウンカウンタ60が基準信号fsの一周期以上に渡って強いブレーキを掛けるように設定された際には、一周期以内で必ず弱いブレーキが掛けられる時間を含む運針変動抑制制御に変更するものである。
【0083】
この運針変動抑制装置200は、アップダウンカウンタ60の出力QA〜QDを利用してカウンタ信号CN1を出力するANDゲート201と、このカウンタ信号CN1がクロック入力とされた第1フリップフロップ回路202と、当該第1フリップフロップ回路202の出力および後述する第2フリップフロップ回路304の出力が入力されるANDゲート204と、分周回路54の出力Q11、Q12を利用して、基準信号fsの一周期における弱ブレーキ時間の割合を設定するNANDゲート205と、NANDゲート205の出力SP1、ANDゲート204の出力および出力QDからの信号CN10が入力される選択ゲート部206とを備えている。なお、ANDゲート201は、アップダウンカウンタ60のカウンタ値が第2設定値である「9」となった場合に、Hレベルのカウンタ信号CN1が出力されようになっている。
【0084】
ここで、図4に示すように、NANDゲート205からは、分周回路54の出力Q11(16Hz)、Q12(8Hz)によって、デューティ比3:1、つまり、Hレベル信号とLレベル信号との比が3:1とされた8Hzの信号SP1が出力されるようになっている。
【0085】
選択ゲート部206は、ANDゲート204の出力およびNANDゲート205の出力SP1が入力されるANDゲート207と、ANDゲート204の出力の反転信号およびアップダウンカウンタ60の出力QDからの信号CN10が入力されるANDゲート208と、ANDゲート207およびANDゲート208の出力が入力されるORゲート209とを備えている。このORゲート209の出力CH1は、チョッパ信号発生部80のANDゲート84に入力されている。
【0086】
第1解除装置300は、アップダウンカウンタ60の出力QA〜QDを利用してカウンタ信号CN5を出力するANDゲート301と、ANDゲート301のカウンタ信号CN5および第1フリップフロップ202の出力が入力されるANDゲート302と、ANDゲート302の出力が入力されるORゲート303と、ORゲート303の出力がクロック入力とされた第2フリップフロップ304とを備えている。なお、ANDゲート301は、アップダウンカウンタ60のカウンタ値が第3設定値である「7」となった場合に、Hレベルのカウンタ信号CN5が出力されるようになっている。
【0087】
第2解除装置400は、アップダウンカウンタ60の出力QA〜QDを利用してカウンタ信号CN8を出力するANDゲート401と、ANDゲート401のカウンタ信号CN8が入力されるORゲート303と、ORゲート303の出力がクロック入力とされた第2フリップフロップ304とを備えている。なお、ANDゲート401は、アップダウンカウンタ60のカウンタ値が第4設定値である「10」となった場合に、Hレベルのカウンタ信号CN8が出力されるようになっている。
【0088】
第3解除装置500は、分周回路54の出力Q15(1Hz)がクロック入力され、10秒経過するとHレベルのカウンタ信号CN9を出力するタイマーカウンタ501と、タイマーカウンタ501のカウンタ信号CN9が入力されるORゲート303と、ORゲート303の出力がクロック入力とされた第2フリップフロップ304とを備えている。
【0089】
ここで、各フリップフロップ202、304、タイマーカウンタ501は、針合わせする度に出力されるシステムリセット信号SRによって、リセットされるようになっている。
【0090】
なお、選択ゲート部206は、運針変動抑制装置200が作動されている場合(ANDゲート204からHレベル信号が入力されている場合)には、出力SP1を選択して出力CH1とし、運針変動抑制装置200が作動される前や各解除装置300,400,500で運針変動抑制装置200の作動が解除されている場合(ANDゲート204からLレベル信号が入力されている場合)には、出力QDからの信号CN10を選択して出力CH1とするように構成されている。
【0091】
なお、本発明において、強いブレーキおよび弱いブレーキとは、相対的なものであり、強いブレーキは弱いブレーキに比べてブレーキ力が強いことを意味する。各ブレーキにおける具体的なブレーキ力つまりはチョッパブレーキ信号のデューティ比や周波数は実施にあたって適宜設定すればよい。
【0092】
次に、本実施形態における動作を図4および図5のタイミングチャートと、図6のフローチャートとを参照して説明する。
【0093】
針合わせ後に竜頭を押すと、スイッチRYZ1が接続(オン)される。その後、発電機2が作動し始めて、初期化回路90からLレベルのシステムリセット信号SRがアップダウンカウンタ60のLOAD入力に入力される。すると、図4に示すように、回転検出信号FG1に基づくアップカウント信号と、基準信号fsに基づくダウンカウント信号とがアップダウンカウンタ60でカウントされる(ステップ1、以下ステップを「S」と略す)。これらの各信号は、同期回路70によって同時にカウンタ60に入力されないように設定されている。
【0094】
システムリセット信号SRは、フリップフロップ202、304およびタイマーカウンタ501にも入力され、当該フリップフロップ202、304およびタイマーカウンタ501が初期化される。タイマーカウンタ501では、初期化後の経過時間を分周回路54の出力Q15(1Hz)をクロック入力として計測する。
【0095】
そして、タイマーカウンタ501の出力Qにより、分周回路54等の回転制御装置50が作動し始めてから10秒経過したかどうかが判定される(S2)。
【0096】
ここで、10秒経過していない場合には、ブレーキ制御信号生成回路81は以下のように動作する。
【0097】
まず、アップダウンカウンタ60のカウンタ値が「9」であるかどうか(S3)、「10」であるかどうか(S5)、「7」であるかどうか(S7)を判定する。なお、アップダウンカウンタ60のカウンタ値は、初期状態では「7」に設定されており、アップカウント信号が入力されると「8」、「9」と大きくなり、ダウンカウント信号が入力されると「6」、「5」と小さくなる。
【0098】
カウンタ値が「9」の場合には、運針変動抑制装置200が作動し、出力SP1が出力CH1として出力される(S4)。すなわち、カウンタ値が「9」になると、ANDゲート201からHレベル信号が出力され、フリップフロップ202の出力QはHレベル信号に変化する。この際、ANDゲート301、401およびタイマーカウンタ501の各信号CN5,CN8,CN9はLレベル信号のままであるため、ORゲート303からフリップフロップ304にLレベル信号がクロック入力され、フリップフロップ304の反転出力からはHレベル信号が出力されたままである。これにより、ANDゲート204から出力される信号がHレベルとなり、信号SP1がブレーキ制御信号CH1として出力される(S4)。なお、この信号SP1は、各解除装置300,400,500によって解除されない限り、出力され続け、この信号SP1によってブレーキ制御が行われる(S11)。
【0099】
カウンタ値が「9」でない場合には、「10」であるか否かを判定する(S5)。カウンタ値が「10」の場合には、第2解除装置400が作動して運針変動抑制制御が解除される(S6)。すなわち、ANDゲート401からの出力CN8がHレベルとなり、フリップフロップ304からの出力がLレベル信号となるため、選択ゲート部206では信号SP1をキャンセルして運針変動抑制制御を解除し(S6)、出力QDからの信号CN10をブレーキ制御信号CH1として出力してブレーキ制御を行う(S11)。なお、カウンタ値が「10」の場合には、信号CN10はHレベル信号であるため、後述するように強ブレーキ制御が行われる。
【0100】
カウンタ値が「9」でも「10」でない場合には、「7」であるか否かを判定する(S7)。カウンタ値が「7」であり、運針変動抑制装置200が作動している場合には(S8)、第1解除装置300が作動して運針変動抑制制御が解除される(S9)。すなわち、ANDゲート301からの出力CN5がHレベルとなり、フリップフロップ304からの出力がLレベル信号となるため、選択ゲート部206では信号SP1をキャンセルして運針変動抑制制御を解除し(S9)、出力QDからの信号CN10をブレーキ制御信号CH1として出力してブレーキ制御を行う(S11)。なお、カウンタ値が「7」の場合には、信号CN10はLレベル信号であるため、後述するように弱ブレーキ制御が行われる。
【0101】
さらに、カウンタ値が「9」、「10」、「7」のいずれでも無い場合や、「7」であっても運針変動抑制装置200が作動していない場合には、現状の制御がそのまま維持される。すなわち、運針変動抑制装置200が作動していれば、信号SP1をブレーキ制御信号CH1として出力し、運針変動抑制装置200が作動していなければ、信号CN10をブレーキ制御信号CH1として出力する。
【0102】
一方、針合わせ操作後、10秒経過した際には(S2)、第3解除装置500が作動して運針変動抑制制御が解除される(S10)。すなわち、タイマーカウンタ501の出力信号CN9がHレベル信号となり、フリップフロップ304からの出力がLレベル信号となるため、選択ゲート部206では信号SP1をキャンセルして運針変動抑制制御を解除し(S10)、出力QDからの信号CN10をブレーキ制御信号CH1として出力してブレーキ制御を行う(S11)。
【0103】
なお、10秒経過後は、カウンタ値が「9」になっても運針変動抑制制御が作動しないようにされている。
【0104】
前記ブレーキ回路20では、ブレーキ制御信号CH1によってブレーキ制御が行われる(S11)。
【0105】
具体的には、ブレーキ制御信号CH1からLレベル信号が出力されている場合には、出力CH4もLレベル信号となる。このため、NORゲート85からの出力CH5は、出力CH3が反転したチョッパ信号、つまりHレベル期間(ブレーキオフ期間)が15/16と長く、Lレベル期間(ブレーキオン期間)が1/16と短い、つまり弱ブレーキ制御を行うデューティ比(スイッチ21,22をオンしている比率)の小さな(1/16)チョッパ信号となる。従って、発電機2に対しては、発電電力を優先した弱いブレーキ制御が行われる。
【0106】
一方、ブレーキ制御信号CH1からHレベル信号が出力されている場合には、ANDゲート84からはチョッパ信号CH2がそのまま出力され、出力CH4はチョッパ信号CH2と同一になる。このため、NORゲート85からの出力CH5は、出力CH2を反転したチョッパ信号、つまりHレベル期間(ブレーキオフ期間)が1/16と短く、Lレベル期間(ブレーキオン期間)が15/16と短い、つまり強ブレーキ制御を行うデューティ比の大きな(15/16)チョッパ信号となる。従って、チョッパ信号CH5は、発電機2に対してショートブレーキを掛けるLレベル信号のトータル時間が長くなり、発電機2に対しては強いブレーキ制御が行われるが、一定周期でHレベル信号となってショートブレーキがオフされるためにチョッパリング制御が行われ、発電電力の低下を抑えつつ制動トルクを向上することができる。
【0107】
従って、図4に示すように、運針変動抑制装置200が作動していない場合には、アップダウンカウンタ60のカウンタ値が「8」以上つまり出力QDがHレベル信号になると強ブレーキ制御が行われ、「7」以下つまり出力QDがLレベル信号になると弱ブレーキ制御が行われる。そして、このようなブレーキ制御を繰り返すことで、発電機2が設定された回転スピード近くになると、アップカウンタ信号と、ダウンカウンタ信号とが交互に入力されて、カウンタ値が「8」と「7」とを繰り返すロック状態に移行する。この際も、カウンタ値および回転周期に応じて強ブレーキ制御と弱ブレーキ制御とが繰り返される。
【0108】
一方、運針変動抑制装置200が作動していれば、信号SP1がブレーキ制御信号CH1となるため、たとえカウンタ値が「8」以上つまり出力QDがHレベル信号であり、通常であれば強ブレーキ制御をし続ける状態であっても、一定間隔で弱ブレーキ制御を行う運針変動抑制制御が行われる。
【0109】
なお、時計を長期間利用することで、ゼンマイ1がほどけてそのトルクが小さくなり、ダウンカウンタ値が多く入力されてカウンタ値が「6」以下の小さな値になった場合には、ゼンマイ1のトルクが低下したと判断し、運針を停止したり、非常に低速にしたり、さらにはブザー、ランプ等を鳴らしたり、点灯させることで、利用者にゼンマイ1を再度巻き上げるように促してもよい。
【0110】
このような本実施形態によれば、次のような効果がある。
【0111】
(1) 回転制御装置50のブレーキ制御信号生成回路81内に運針変動抑制装置200を設け、針合わせ操作後で、カウンタ値が「9」となり、発電機2の回転周期が速くなった場合、つまり1周期以上に渡って強いブレーキを掛ける必要がある場合でも、1周期以内で必ず弱いブレーキが掛けられる時間を確保しているので、強いブレーキをかけ続ける制御を無くすことができる。このため、針の運針の急激な変化も無くなり、針のふらつきを低減することができる。
【0112】
なお、針の指示誤差を解消するまでの時間は、従来に比べて長くなるが、それでも、数秒から数十秒の間で誤差を解消できるため、実用上は問題はない。さらに、カウンタ値が「9」になった場合のみに運針変動抑制制御を行っているので、それ以外の場合には通常の運針制御を行うことができ、誤差解消までの時間も短縮することができる。
【0113】
(2) 運針変動抑制制御時に発電機2の1周期における弱ブレーキを掛ける時間の割合は、分周回路54の出力Q11、Q12を利用して出力される信号SP1によって予め設定しているので、実際の発電機2の回転周期から弱ブレーキ時間を算出する場合に比べて運針変動抑制装置200の構成を簡易にできる。
【0114】
(3) 回転制御装置50に、アップダウンカウンタ60のカウンタ値が「8」よりも小さい「7」になった際に、運針変動抑制装置200による運針変動抑制制御を解除する第1解除装置300を備えたので、アップダウンカウンタ60のカウンタ値が、「7」になったことで強ブレーキ制御を行う必要がない、つまり、発電機2の回転数が基準周期に近づいて通常運針状態になった際に、運針変動抑制制御を解除して通常運針に自動的に戻すことができる。このため、強ブレーキを掛ける必要がない状態にも関わらず、運針変動抑制制御によって強ブレーキを掛けてしまうことがなく、精度の高い制御を行うことができる。
【0115】
(4) 回転制御装置50に、アップダウンカウンタ60のカウンタ値が「8」よりも大きな「10」になった際に、運針変動抑制制御を解除する第2解除装置400を備えたので、発電機2の回転周期が低下せずに、アップダウンカウンタ値が「10」まで上昇した場合、つまり発電機2の回転周期が非常に速くなってしまった場合に、運針変動抑制制御を解除して強ブレーキ制御を続行するフルブレーキ制御を許可することで、迅速に基準周期に戻すことができる。
【0116】
(5) 回転制御装置50に、針合わせ後に所定時間経過した際に、運針変動抑制制御を解除する第3解除装置500を備えたので、針合わせ操作から所定時間が経過して通常の運針制御に移行した場合でも、外乱などによってアップダウンカウンタ値が「9」以上に一時的になってしまう場合がある。この際、第3解除装置500を備えることで、このような外乱によって、カウンタ値が「9」になった場合には、運針変動抑制制御に移行しないようにでき、外乱の影響を無くした正常な運針制御を続行することができる。
【0117】
(6) 強ブレーキ制御時にはデューティ比の大きなチョッパ信号を用いて制御しているので、充電電圧の低下を抑えながら制動トルクを大きくすることができ、システムの安定性を維持しながら、効率的なブレーキ制御を行うことができる。これにより、電子制御式機械時計の持続時間も長くすることができる。
【0118】
(7) さらに、弱ブレーキ制御時にも、デューティ比の小さなチョッパ信号によりチョッパ制御しているので、弱いブレーキを印加している間の充電電圧をより向上することができる。
【0119】
(8) 通常制御時において、強ブレーキ制御と弱ブレーキ制御との切替は、カウンタ値が「7」以下であるか「8」以上であるかのみで設定されるため、回転制御装置50をシンプルな構成にでき、部品コストや製造コストを低減でき、電子制御式機械時計を安価に提供できる。
【0120】
(9) 発電機2の回転速度に応じて、アップカウンタ信号が入力されるタイミングが変化するため、カウンタ値が「8」である期間つまりブレーキを掛けている時間も自動的に調整することができる。このため、特にアップカウンタ信号とダウンカウント信号とが交互に入力されるロック状態では、応答性の速い安定した制御を行うことができる。
【0121】
(10)ブレーキ制御装置としてアップダウンカウンタ60を用いたので、回転検出信号FG1および基準信号fsの計数と同時に各計数値の比較も行うことができるため、構成がより一層簡易になりかつ各計数値の差を簡単に求めることができる。
【0122】
(11)4ビットのアップダウンカウンタ60を用いているので、16個のカウント値をカウントすることができる。このため、アップカウンタ信号が続けて入力された場合などに、その入力値を累積してカウントすることができ、設定された範囲つまりアップカウンタ信号やダウンカウンタ信号が連続して入力されてカウンタ値が「15」や「0」になるまでの範囲では、その累積誤差を補正することができる。このため、仮に発電機2の回転速度が基準速度から大きく外れても、ロック状態になるまでは時間が掛かるが、その累積誤差を確実に補正して発電機2の回転速度を基準速度に戻すことができ、長期的には正確な運針を維持することができる。
【0123】
(12)初期化回路90を設けて、発電機2の起動時の電源回路6が所定の電圧に充電されるまではブレーキ制御を行わなず、発電機2にブレーキが掛からないようにしているので、電源回路6への充電を優先させることができ、電源回路6によって駆動される回転制御装置50を迅速にかつ安定して駆動することができ、その後の回転制御の安定性も高めることができる。
【0124】
(13)ブレーキ制御信号生成回路81は、各種の論理回路を用いて形成されているので、回路を小型化、省電力化することができる。
【0125】
次に本発明の第2実施形態について、図7を参照して説明する。なお、本実施形態において、前述の第1実施形態と同一もしくは同様の構成部分には、同一符号を付し、説明を省略あるいは簡略する。
【0126】
本第2実施形態は、前記第1実施形態の、運針変動抑制装置200を作動した際に、ブレーキ制御信号CH1として出力される信号がNANDゲート205の出力信号SP1だけだったものを、強ブレーキ時間と弱ブレーキ時間との割合を複数設定しておき、発電機2の回転周期に応じて選択でき、選択した信号をブレーキ制御信号として出力できるようにしたものである。なお。他の構成は前記第1実施形態と同一である。
【0127】
詳しくは、ブレーキ制御信号生成回路81に、発電機2の回転周期を検出する回転周期検出回路600と運針制御信号選択回路700とを設ける。
【0128】
回転周期検出回路600は、分周回路54の出力Q6(512Hz)がクロック入力とされ、ANDゲート72の出力FG2がクリア入力とされた7段の分周回路601と、分周回路601の各出力F2〜F6が入力されるANDゲート602と、ANDゲート602の出力および出力F1が入力されるANDゲート604と、各出力F3〜F7が入力されるORゲート605と、ORゲート605の出力および各出力F1、F2が入力されるNORゲート606、607と、各ANDゲート604およびNORゲート606の各出力が入力されるORゲート609とを備えている。なお、出力FG2は、回転検出信号FG1の立ち上がり信号とほぼ同期して、つまり、回転検出信号FG1の1周期に1回出力されるパルス信号とされている。
【0129】
さらに、回転周期検出回路600は、NORゲート607の出力がクロック入力とされ、出力FG2がクリア入力とされたフリップフロップ610と、このフリップフロップ610の出力Qや、ORゲート609の出力がそれぞれデータ入力とされ、回転検出信号FG1がクロック入力とされたフリップフロップ612、613と、フリップフロップ612、613の各出力SP3、SP4が入力されるNORゲート615とを備えている。
【0130】
そして、このように構成された回転周期検出回路600は、回転検出信号FG1の回転周期を検出し、各フリップフロップ612、613およびNORゲート615の出力SP2〜SP4でその検出した回転周期を出力できる。
【0131】
また、運針制御信号選択回路700は、運針変動抑制装置200に含まれ、分周回路54の出力Q11、Q12が入力される各NANDゲート205およびANDゲート211と、NORゲート615の出力SP2およびNANDゲート205の出力が入力されるANDゲート212と、フリップフロップ612の出力SP3および分周回路54の出力Q12が入力されるANDゲート213と、フリップフロップ613の出力SP4およびANDゲート211の出力が入力されるANDゲート214と、各ANDゲート212、213、214の出力が入力されるORゲート215とを備えている。
【0132】
このようにすることで、運針変動抑制制御が作動した際に、発電機2の回転周期に応じて、1周期における強ブレーキ時間と弱ブレーキ時間との割合を選択することが可能となっており、この選択された信号SP11がブレーキ制御信号CH1に出力されるようになっている。
【0133】
具体的には、本実施形態では、発電機2の回転周期が123ms未満の場合(基準信号周期よりも速い場合)は、SP2がHレベル信号になるため、出力SP11(ブレーキ制御信号CH1)には、NANDゲート205の出力がそのまま出力され、これにより、1周期での強ブレーキ制御の割合が75%(弱ブレーキ制御の割合が25%)とされたブレーキ制御が行われる。
【0134】
また、発電機2の回転周期が123〜127msの場合(ほぼ基準信号周期と同一)、SP3がHレベル信号になるため、出力SP11(ブレーキ制御信号CH1)には、出力Q12の信号がそのまま出力され、これにより、1周期での強ブレーキ制御の割合が50%(弱ブレーキ制御の割合が50%)とされたブレーキ制御が行われる。
【0135】
さらに、発電機2の回転周期が127ms以上の場合(基準信号周期よりも遅い場合)、SP4がHレベル信号になるため、出力SP11(ブレーキ制御信号CH1)には、ANDゲート211の出力がそのまま出力され、これにより、1周期での強ブレーキ制御の割合が25%(弱ブレーキ制御の割合が75%)とされたブレーキ制御が行われる。
【0136】
このような本実施形態でも、前記第1実施形態の(1) 〜(13)と同じ作用効果を奏することができるうえ、(14)弱ブレーキを掛ける時間を、3段階に設定して発電機2の回転周期に応じて選択するようにしたので、発電機2の回転周期をより迅速に基準周期に近づけることができる。その上、1基準周期に対して75%、50%、25%のように予め設定したので、実際の発電機2の回転周期から弱ブレーキ時間を算出する場合に比べて運針変動抑制装置200の構成を簡易にできる。なお、ブレーキオフ時間を回転周期に応じて連続的に変化するように設定すれば、より細かい調整を行うことができる。
【0137】
なお、本発明は各実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲での変形、改良等は、本発明に含まれるものである。
【0138】
例えば、チョッパ信号発生部80におけるチョッパ信号のデューティ比は、前記実施形態のように、1/16や15/16に限らず、例えば、14/16等の他の値でもよい。さらには、チョッパ信号のデューティ比を28/32、31/32等にし、デューティ比の変化を16段階ではなく、32段階などにしてもよい。この際、強いブレーキ制御時に用いられるチョッパ信号としては、デューティ比が0.75〜0.97程度の範囲にあることが好ましく、この中で0.75〜0.89程度の範囲にすれば、充電電圧をより一層向上でき、0.90〜0.97と高い範囲にすれば、ブレーキ力をより一層高めることができる。
【0139】
また、各実施形態において、弱いブレーキ制御時に用いられるチョッパ信号は、例えばデューティ比が1/16〜1/32程度の低い範囲にすればよい。要するに、各チョッパ信号のデューティ比や周波数は、実施にあたって適宜設定すればよい。この際、例えば、周波数を、500〜1100Hzと高い範囲の周波数にすれば、充電電圧をより一層向上できる。一方で、25〜50Hzと低い範囲の周波数にすれば、ブレーキ力をより一層高めることができる。このため、各チョッパ信号を、デューティ比とともに周波数も変えることで、より充電電圧やブレーキ力を高めることができる。
【0140】
さらに、解除装置としては、前記第1〜3解除装置300,400,500のすべてを備えていなくてもよい。例えば、通常であれば、針合わせ操作後、10秒程度経過すれば、発電機2の回転周期は基準周期に同期する程度に収束されるので、第3解除装置500はなくてもよい。また、第2解除装置400が無い場合でも、発電機2の回転周期が短くなった際に、基準周期に戻るのが遅くなるが、これらの誤差は回転制御装置50で補正できるため、実用上問題はない。また、第3解除装置500があれば、第1解除装置300は特に設けなくてもよい。また、要するに、3つの解除装置は必ずしも必要ではなく、実施に当たって適宜選択すればよい。
【0141】
さらに、運針変動抑制装置200自体に、作動後所定時間で動作を停止する機構が設けられていれば、各解除装置を設けなくてもよい。
【0142】
また、運針変動抑制制御が作動するカウンタ値としては、「9」に限らず、例えば、「10」でもよいし、「11」でもよく、この値は、実施に当たって適宜設定すればよい。
【0143】
さらに、解除装置300、400が作動するカウンタ値としては、「7」、「10」に限らず、例えば、「6」や「9」でもよく、この値は、実施に当たって適宜設定すればよい。
【0144】
また、前記第2実施形態では、運針変動抑制制御用に強ブレーキ時間と弱ブレーキ時間の割合が異なる3種類のブレーキ制御信号を用いていたが、2種類のブレーキ制御信号を用いてもよいし、4種類以上のブレーキ制御信号を用いてもよい。
【0145】
また、前記実施形態では、チョッパ信号を用いて発電機2のブレーキ力を制御していたが、チョッパ信号を用いずにブレーキを制御してもよい。例えば、図8に示すように、ブレーキ制御信号生成回路81からのブレーキ制御信号CH1をインバータ86を通して反転してブレーキ信号CH51とすることで、ブレーキ制御信号CH1がHレベルの場合には、ブレーキをかけ続け、Lレベルの場合には、ブレーキをオフしてブレーキ制御してもよい。なお、図2と同一もしくは同様の構成部分には、同一符号を付し、説明を省略あるいは簡略する。
【0146】
また、前記各実施形態では、2種類のチョッパ信号を用いて強ブレーキ制御および弱ブレーキ制御を行っていたが、図9に示すように、ANDゲート82を無くし、かつ出力CH4をインバータ86を通して反転してブレーキ信号CH52とすることで、チョッパ信号を用いた強ブレーキ制御と、完全にブレーキをオフするブレーキオフ制御とで調速してもよい。なお、図2と同一もしくは同様の構成部分には、同一符号を付し、説明を省略あるいは簡略する。
【0147】
さらに、ブレーキ制御装置として4ビットのアップダウンカウンタ60を用いていたが、3ビット以下のアップダウンカウンタを用いてもよいし、5ビット以上のアップダウンカウンタを用いても良い。ビット数が大きなアップダウンカウンタを用いれば、カウントできる値が増えるため、累積誤差を記憶できる範囲が大きくでき、特に発電機2の起動直後等の非ロック状態での制御が有利になる。一方で、ビット数の小さなカウンタを用いれば、累積誤差を記憶できる範囲が小さくなるが、特にロック状態になればアップおよびダウンを繰り返すことになるため、1ビットのカウンタでも対応できるとともに、コストを低減できる利点がある。
【0148】
また、ブレーキ制御装置としては、アップダウンカウンタに限らず、基準信号fs用および回転検出信号FG1用にそれぞれ設けた第1および第2の計数手段と、各計数手段の計数値を比較する比較回路とで構成されたものでもよい。ただし、アップダウンカウンタ60を用いたほうが回路構成が簡易になるという利点がある。
【0149】
さらに、ブレーキ制御装置としては、発電機2の発電電圧や回転周期(速度)等を検出し、その検出値に基づいてブレーキを制御するものでもよく、その具体的構成は実施にあたって適宜設定すればよい。
【0150】
また、運針変動抑制装置200としては、図10に示すように、ANDゲート201,204と、第1フリップフロップ回路202とを無くして、NANDゲート205および選択ゲート部206により構成されるものを用いてもよい。この運針変動抑制装置200では、針合わせ操作後にシステムリセット信号SRが入力されると、直ちに運針抑制制御に移行して出力SP1が出力CH1として出力される。そして、各解除装置300,400,500で解除されるまで、運針変動抑制制御が続行される。針合わせ後は、通常、発電機20の回転速度も速い状態であり、また、各解除装置300,400,500が設けられているため、針合わせ後に直ちに運針変動抑制制御に移行しても適切なブレーキ制御を行うことができる。
【0151】
さらに、整流回路5、ブレーキ回路20、制御回路53、チョッパ信号発生部80等の具体的な構成は前記各実施形態に限らず、電子制御式機械時計の発電機2をチョッパ制御等でブレーキ制御できるものであればよい。特に、整流回路5としては、チョッパ昇圧を利用した前記実施形態の構成に限らず、例えば複数のコンデンサを設け、その接続を切り換えることで昇圧する昇圧回路等を組み込んで構成してもよく、発電機2や整流回路を組み込む電子制御式機械時計の種類等に応じて適宜設定すればよい。
【0152】
また、発電機2の両端を閉ループとするスイッチとしては、前記実施形態のスイッチ21,22に限らない。例えば、トランジスタに抵抗素子を接続し、チョッパ信号によって各トランジスタをオンして発電機2の両端を閉ループとした際に、その経路に抵抗素子を配置してもよい。要するに、スイッチは、発電機2の両端を閉ループとすることが可能なものであればよい。
【0153】
さらに、本発明は、前記実施形態のような電子制御式機械時計に適用するものに限らず、置き時計、クロック等の各種時計、携帯型時計、携帯型の血圧計、携帯電話機、ページャ、万歩計、電卓、携帯型パーソナルコンピュータ、電子手帳、携帯ラジオ、オルゴール、メトロノーム、電気かみそり等にも適用することができる。
【0154】
また、機械的エネルギ源も、ゼンマイに限らず、ゴム、スプリング、重錘等でもよく、本発明を適用する対象などに応じて適宜設定すればよい。
【0155】
さらに、ゼンマイなどの機械的エネルギ源からの機械的エネルギを発電機に伝達するエネルギ伝達装置としては、前記各実施形態のような輪列(歯車)に限らず、摩擦車、ベルト及びプーリ、チェーン及びスプロケットホイール、ラック及びピニオン、カムなどを利用したものでもよく、本発明を適用する時計の種類などに応じて適宜設定すればよい。
【0156】
【発明の効果】
以上に述べたように、本発明の時計およびその制御方法によれば、針合わせ操作後の針運針の急激な変化を無くし、針運針のふらつきを無くすことができるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1実施形態における電子制御式機械時計の要部の構成を示すブロック図である。
【図2】第1実施形態の電子制御式機械時計の構成を示す回路図である。
【図3】第1実施形態のブレーキ制御信号生成回路の構成を示す回路図である。
【図4】第1実施形態のアップダウンカウンタおよびチョッパ信号発生部におけるタイミングチャートである。
【図5】第1実施形態のチョッパ信号発生部におけるタイミングチャートである。
【図6】第1実施形態の動作を説明するフローチャートである。
【図7】第2実施形態のブレーキ制御信号生成回路の構成を示す回路図である。
【図8】本発明の変形例の構成を示す回路図である。
【図9】本発明の他の変形例の構成を示す回路図である。
【図10】本発明の他の変形例の構成を示す回路図である。
【符号の説明】
1 ゼンマイ
2 発電機
3 増速輪列
4 指針
5 倍電圧整流回路
6 電源回路
6A 主蓄電部
6B 補助蓄電部
20 ブレーキ回路
50 回転制御装置
51 発振回路
51A 水晶振動子
52 検出回路
53 制御回路
54 分周回路
60 ブレーキ制御装置であるアップダウンカウンタ
80 チョッパ信号発生部
81 ブレーキ制御信号生成回路
90 初期化回路
200 運針変動抑制装置
206 選択ゲート部
300 第1解除装置
400 第2解除装置
500 第3解除装置
501 タイマーカウンタ
600 回転周期検出回路
700 運針制御信号選択回路
CH1 ブレーキ制御信号
fs 基準信号
FG1 回転検出信号[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a timepiece and a control method therefor, and more specifically, a mechanical energy source, a generator that is driven by the mechanical energy source and generates an induced power to output electrical energy, and the generator The present invention relates to a timepiece having a power storage device that stores output electrical energy, and a rotation control device that is driven by the electrical energy supplied from the power storage device and controls the rotation cycle of the generator, and a control method therefor.
[0002]
[Background]
The mechanical energy generated when the mainspring opens is converted into electrical energy by a generator, and the rotation control device is operated by the electrical energy to control the value of the current flowing through the coil of the generator. Japanese Patent Laid-Open No. 8-5758 is known as an electronically controlled mechanical timepiece that accurately drives a pointer to be displayed and displays the time accurately.
[0003]
At this time, the electric energy from the generator is once supplied to the smoothing capacitor, and the circuit control means is driven by the electric power from the capacitor. The capacitor generates an alternating current synchronized with the rotation period of the generator. Since electric power is always input, it is not necessary to maintain the electric power for enabling the operation of the circuit control means including the IC and the crystal resonator for a long period of time. For this reason, conventionally, a capacitor having a relatively small capacitance capable of operating an IC or a crystal resonator for several seconds has been used.
[0004]
This electronically controlled mechanical timepiece is characterized in that it does not require a motor in order to drive the hands using the mainspring as a power source, and has a small number of parts and is inexpensive. In addition, only a small amount of electrical energy needed to operate the electronic circuit need be generated, and the watch could be operated with less input energy.
[0005]
By the way, such an electronically controlled mechanical timepiece has the following problems. That is, when performing hand setting (time setting) that is normally performed by pulling out the crown, the hour, minute, and second hands are stopped so that the time can be accurately set. Since stopping the pointer would stop the train wheel, the generator was also stopped.
[0006]
For this reason, while the input of electromotive force from the generator to the smoothing capacitor is stopped, the IC continues to drive, so that the electric charge stored in the capacitor is discharged to the IC side and the terminal voltage is lowered. The circuit control means was also stopped.
[0007]
Therefore, even if the crown is pushed in after the needle alignment and the generator is driven, it takes time to charge the capacitor until the terminal voltage of the capacitor reaches the IC drive start voltage (voltage that can drive the IC). In particular, since the rotor of the generator is provided with an inertia disc, the rotor rotates at a gradually increased speed when the generator starts up. For this reason, a large torque is required when the rotor starts to rotate, and it takes time until the rotational speed increases, and as a result, the amount of power output from the generator is reduced at the beginning of the generator and the terminal voltage of the capacitor is reduced. It took a long time to charge until the voltage reaches the IC drive start voltage. For this reason, it takes time from the start of driving the generator until the IC operates, and there is a problem that accurate time control cannot be performed during that time.
[0008]
For this reason, as described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 11-14768, the present applicant makes the drive lever come into contact with the gear of the train wheel, and the drive lever according to the pushing operation of the crown at the end of needle alignment. By rotating the rotor by applying a mechanical rotational force to the gear with the friction force at that time, the rotor rotation speed is increased from the beginning to quickly increase the amount of power generation and charging Invented a method to reduce time. As a result, it took about 15 seconds from the start of driving the generator until the IC was operated, but it was shortened to about 1/10 of about 1.5 seconds.
[0009]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, in the rotation control of the generator, the reference signal from the crystal resonator is compared with the rotation detection signal of the generator, and the brake amount is set according to the difference.
[0010]
And until about 1.5 seconds when the IC immediately after the needle alignment is operated, the IC is not operated, so there is no brake control and the generator is in a free-run state. For this reason, especially when the rotor is rotated using a drive lever, the rotation cycle (rotation speed) of the rotor is much faster than the reference signal cycle.
[0011]
Therefore, when the IC is activated, the generator often rotates at a higher speed than usual. For this reason, immediately after the operation of the IC, in order to return the generator to the reference cycle, it is necessary to perform control (full brake control) to keep the brake applied for one cycle of the reference signal.
[0012]
In this case, the hand movement of the needle suddenly changes from the free-run state (fast movement) until the IC is activated to full brake control (slow movement). There's a problem.
[0013]
An object of the present invention is to provide a timepiece and a control method therefor that can eliminate a sudden change in the hand movement after the hand alignment operation and can eliminate the wobbling of the hand movement.
[0016]
[Means for Solving the Problems]
A timepiece according to the present invention includes a mechanical energy source, a generator that is driven by the mechanical energy source to generate an induced electric power to supply electric energy, and is driven by the electric energy to rotate the generator. In a timepiece having a rotation control device for controlling a cycle, the rotation control device compares a reference signal generated based on a signal from a time standard source with a rotation detection signal corresponding to the rotation cycle of the generator. A brake control device for setting the brake time of the generator;The needle alignment operation has been completed and the normal hand movement has been restored.End of needle alignment operationPredetermined time immediately afterThe brake control device applies the brake over one cycle of the reference signal.If it detects a needIncludes a movement change suppression device that changes to a movement change suppression control of a brake pattern that is set in advance..
[0017]
In the present invention as described above, it is necessary to apply a brake over a period of one or more of the reference period when the rotation speed of the generator is fast after the needle alignment operation.ButSince the time for which the brake is always turned off within one cycle is secured, it is possible to eliminate the full brake control that keeps applying the brake. For this reason, there is no sudden change in the needle movement, and the wobbling of the needle can be reduced. At this time, the time until the needle instruction error is eliminated is longer than in the prior art. However, since the error can be eliminated in several seconds to several tens of seconds, there is no practical problem. Furthermore, since the movement change suppression control is performed when it is necessary to apply the brake for one period or more of the reference period, in other cases, the normal movement control can be performed. Time can be shortened.
[0018]
In this case, the brake control device includes an up / down counter in which one of the rotation detection signal and the reference signal is input as an up-count signal and the other is input as a down-count signal. A brake is applied to the generator when it is greater than or equal to a set value, and the brake of the generator is released when it is less than the first set value. It is preferable that the operation is performed when the second set value is larger than the first set value.
[0019]
If the up / down counter is used, the count values can be compared simultaneously with the count of the rotation detection signal and the reference signal, so that the configuration is further simplified and the difference between the count values can be easily obtained. Furthermore, the state (timing) for canceling the hand movement fluctuation suppression control can be easily set only by appropriately setting the second set value, and adjustments and settings according to various clocks are possible.
[0020]
Moreover, it is preferable that the ratio of the time which applies a brake and the time which turns off a brake is preset for the said brake pattern.
[0021]
Furthermore, it is preferable that the ratio of the time to turn off the brake is set in a plurality of stages, and the movement change suppressing device selects the ratio of the brake off time according to the rotation cycle of the generator.
[0022]
If the time to turn off the brake is set in advance, for example, 75%, 50%, and 25% with respect to one reference period, compared to the case where the brake off time is calculated from the actual generator rotation period. Therefore, the configuration of the hand movement fluctuation suppressing device can be simplified.
[0023]
Furthermore, the brake-off time may be set to one stage (constant), but if it is set to a plurality of stages and selected according to the rotation cycle of the generator, even if the displacement with respect to the reference cycle is large, the brake is adjusted according to the displacement. Since the time can be controlled, the rotation cycle of the generator can be brought closer to the reference cycle more quickly. For example, when performing the needle alignment operation, when the mainspring is fully wound, when it is partially wound, or when it is almost unwound, the magnitude of the torque applied to the generator differs. The rotation cycle of the generator in the state is also different. In this case, if the brake-off time is selected according to the rotation cycle of the generator, the brake amount can be controlled, and the rotation cycle of the generator can be quickly brought close to the reference cycle.
[0024]
If the brake-off time is set so as to change continuously according to the rotation period, finer adjustment can be performed.
[0035]
Further, each of the rotation control devices cancels the movement variation suppression control by the movement variation suppressing device when the value of the up / down counter becomes equal to or smaller than a third setting value smaller than the first setting value. An apparatus may be provided.
[0036]
If such a first release device is provided, the value of the up / down counter becomes the third set value and it is no longer necessary to perform full brake control, that is, the rotational speed of the generator approaches the reference period. When the normal hand movement state is reached, the hand movement fluctuation suppression control can be canceled to automatically return to the normal hand movement.
[0037]
Further, the rotation control device has a value of the up / down counter that is the first value.2You may provide the 2nd cancellation | release apparatus which cancels the movement change suppression control by the said movement change suppression apparatus when it becomes more than the 4th set value larger than a setting value.
[0038]
If such a 2nd cancellation | release apparatus is provided, when the up / down counter value will rise to the 4th setting value, without reducing the rotation cycle of a generator, that is, the rotation cycle of a generator will become very quick. In this case, it is possible to quickly return to the reference cycle by releasing the hand movement fluctuation suppression control and permitting full brake control.
[0039]
The rotation control device further includes a third release device that, when a predetermined time has elapsed after the needle alignment, cancels the movement variation suppression control by the movement variation suppression device and prohibits the transition to the subsequent movement variation suppression control. You may have.
[0040]
Even when a predetermined time elapses from the needle alignment operation and the routine shifts to normal hand movement control, the up / down counter value may temporarily become greater than or equal to the second set value due to disturbance or the like. At this time, if the third release device is provided, when the second set value is reached due to such disturbance, it is possible not to shift to the movement change suppression control and normal movement without the influence of the disturbance. Control can continue.
[0041]
The term “after the needle alignment operation” may be immediately after the needle alignment operation, or may be after a certain amount of time, for example, about several minutes to several tens of minutes after the needle alignment operation.
[0043]
The timepiece control method of the present invention includes:A mechanical energy source; a generator driven by the mechanical energy source to generate induced power to supply electrical energy; and a rotation control driven by the electrical energy to control a rotation cycle of the generator A control method for a timepiece including a device, wherein a reference signal generated based on a signal from a time standard source is compared with a rotation detection signal corresponding to a rotation period of the generator to compare a brake time of the generator And setThe needle alignment operation has been completed and the normal hand movement has been restored.End of needle alignment operationPredetermined time immediately afterThe brake control device applies the brake over one cycle of the reference signal.If it detects a needIs characterized by changing to a hand movement fluctuation suppression control of a preset brake pattern.
[0044]
At this time, it is preferable that the hand movement fluctuation suppression control is one in which the brake control is performed with a brake pattern in which the ratio between the time to apply the brake and the time to turn off the brake is preset.
[0049]
Here, it is preferable that the movement change suppression control is canceled when the rotation period of the generator approaches a reference period.
[0050]
If it does in this way, when the rotation speed of a generator approaches a reference cycle and it will be in a normal hand movement state, it can cancel a hand movement fluctuation suppression control, and can return to normal hand movement automatically.
[0051]
Further, it is preferable to cancel the movement change suppression control when the rotation cycle of the generator is shorter than the reference cycle by a predetermined time.
[0052]
In this way, when the generator rotation period is short and does not approach the reference period, the movement change suppression control can be canceled and full brake control can be performed, so the generator can be quickly returned to the reference period. Can do.
[0053]
Furthermore, it is preferable that when a predetermined time elapses after the needle alignment operation, the movement change suppression control is canceled and the shift to the subsequent movement change suppression control is prohibited.
[0054]
Even when a predetermined time has passed since the needle alignment operation and the routine has shifted to normal hand movement control, the generator must be braked or braked for over one period of the reference signal due to external disturbances, etc. May become temporary. At this time, if a predetermined time has elapsed after the needle alignment operation, it is possible to continue normal hand movement control without the influence of such disturbance if the control is not shifted to hand movement fluctuation suppression control.
[0055]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
[0056]
FIG. 1 is a block diagram showing an electronically controlled mechanical timepiece according to the first embodiment of the present invention.
[0057]
The electronically controlled mechanical timepiece is connected to the
[0058]
The
[0059]
The power supply circuit 6 includes a main power storage unit (main capacitor) 6A and an auxiliary power storage unit (auxiliary capacitor) 6B that temporarily store electrical energy from the
[0060]
In the present embodiment, as shown in FIG. 2, a
[0061]
The
[0062]
The
[0063]
The voltage
[0064]
The power supply circuit 6 accumulates the current from the
[0065]
The
[0066]
The
[0067]
The
[0068]
The control circuit 53 includes an up / down counter 60 that is a brake control device, a
[0069]
The up count input and down count input of the up / down counter 60 are inputted with the rotation detection signal FG1 of the
[0070]
The
[0071]
The up / down
[0072]
The up / down
[0073]
An LOAD input terminal of the up / down
[0074]
The up / down
[0075]
The up / down
[0076]
The outputs of the
[0077]
The
[0078]
The output CH5 from the NOR
[0079]
On the other hand, while the output CH5 is at the H level, the
[0080]
Here, the duty ratio of each of the chopper signals CH2 and CH3 is the ratio of the time during which the
[0081]
As shown in FIG. 3, the brake control
[0082]
When the up / down
[0083]
The hand movement
[0084]
Here, as shown in FIG. 4, from the
[0085]
The
[0086]
The first canceling
[0087]
The
[0088]
The third canceling
[0089]
Here, the flip-
[0090]
The
[0091]
In the present invention, the strong brake and the weak brake are relative, and the strong brake means that the braking force is stronger than the weak brake. The specific braking force in each brake, that is, the duty ratio and frequency of the chopper brake signal may be set as appropriate in implementation.
[0092]
Next, the operation in the present embodiment will be described with reference to the timing charts of FIGS. 4 and 5 and the flowchart of FIG.
[0093]
When the crown is pushed after the needle alignment, the switch RYZ1 is connected (turned on). Thereafter, the
[0094]
The system reset signal SR is also input to the flip-
[0095]
Then, based on the output Q of the
[0096]
Here, when 10 seconds have not elapsed, the brake control
[0097]
First, it is determined whether the counter value of the up / down
[0098]
When the counter value is “9”, the hand movement
[0099]
If the counter value is not “9”, it is determined whether it is “10” (S5). When the counter value is “10”, the
[0100]
If the counter value is “9” but not “10”, it is determined whether or not it is “7” (S7). When the counter value is “7” and the hand movement
[0101]
Furthermore, if the counter value is not “9”, “10”, or “7”, or if the counter value
[0102]
On the other hand, when 10 seconds have elapsed after the needle alignment operation (S2), the
[0103]
In addition, after 10 seconds have elapsed, even if the counter value reaches “9”, the movement change suppression control is not activated.
[0104]
In the
[0105]
Specifically, when an L level signal is output from the brake control signal CH1, the output CH4 is also an L level signal. Therefore, the output CH5 from the NOR
[0106]
On the other hand, when the H level signal is outputted from the brake control signal CH1, the chopper signal CH2 is outputted as it is from the AND
[0107]
Therefore, as shown in FIG. 4, when the hand movement
[0108]
On the other hand, if the hand movement
[0109]
When the
[0110]
According to this embodiment, there are the following effects.
[0111]
(1) When the hand movement
[0112]
Although the time until the needle instruction error is eliminated is longer than in the prior art, there is still no problem in practical use because the error can be eliminated between several seconds to several tens of seconds. Further, since the movement change suppression control is performed only when the counter value becomes “9”, the normal movement control can be performed in other cases, and the time until the error is eliminated can be shortened. it can.
[0113]
(2) Since the ratio of the time during which the weak brake is applied in one cycle of the
[0114]
(3) The first canceling
[0115]
(4) Since the
[0116]
(5) Since the
[0117]
(6) Since control is performed using a chopper signal with a large duty ratio during strong brake control, the braking torque can be increased while suppressing a decrease in charging voltage, while maintaining system stability and efficient operation. Brake control can be performed. Thereby, the duration of the electronically controlled mechanical timepiece can also be increased.
[0118]
(7) Furthermore, since the chopper is controlled by the chopper signal having a small duty ratio even during the weak brake control, the charging voltage while the weak brake is applied can be further improved.
[0119]
(8) During normal control, switching between strong brake control and weak brake control is set only by whether the counter value is “7” or less or “8” or more, so the
[0120]
(9) Since the timing at which the up counter signal is input changes according to the rotational speed of the
[0121]
(10) Since the up / down
[0122]
(11) Since the 4-bit up / down
[0123]
(12) The
[0124]
(13) Since the brake control
[0125]
Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. In the present embodiment, the same or similar components as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted or simplified.
[0126]
In the second embodiment, when the hand movement
[0127]
Specifically, the brake control
[0128]
The rotation
[0129]
Further, in the rotation
[0130]
The rotation
[0131]
The hand movement control
[0132]
By doing so, it is possible to select the ratio of the strong brake time and the weak brake time in one cycle according to the rotation cycle of the
[0133]
Specifically, in the present embodiment, when the rotation cycle of the
[0134]
Further, when the rotation cycle of the
[0135]
Furthermore, when the rotation cycle of the
[0136]
In this embodiment as well, the same effects as (1) to (13) of the first embodiment can be obtained, and (14) the time for applying the weak brake is set in three stages, and the generator is set. Since the selection is made according to the rotation cycle of 2, the rotation cycle of the
[0137]
It should be noted that the present invention is not limited to each embodiment, and modifications, improvements, etc. within a scope that can achieve the object of the present invention are included in the present invention.
[0138]
For example, the duty ratio of the chopper signal in the
[0139]
Moreover, in each embodiment, the chopper signal used at the time of weak brake control should just be made into the low range whose duty ratio is about 1/16-1/32. In short, the duty ratio and frequency of each chopper signal may be set as appropriate during implementation. In this case, for example, if the frequency is set to a high frequency range of 500 to 1100 Hz, the charging voltage can be further improved. On the other hand, if the frequency is in the low range of 25 to 50 Hz, the braking force can be further increased. For this reason, by changing the frequency of each chopper signal as well as the duty ratio, the charging voltage and the braking force can be further increased.
[0140]
Further, the release devices may not include all of the first to
[0141]
Further, if the movement
[0142]
Further, the counter value at which the hand movement fluctuation suppression control operates is not limited to “9”, but may be “10” or “11”, for example, and this value may be set as appropriate in implementation.
[0143]
Furthermore, the counter value at which the
[0144]
In the second embodiment, three types of brake control signals having different ratios of the strong brake time and the weak brake time are used for hand movement fluctuation suppression control. However, two types of brake control signals may be used. Four or more types of brake control signals may be used.
[0145]
Moreover, in the said embodiment, although the braking force of the
[0146]
Further, in each of the above embodiments, the strong brake control and the weak brake control are performed using two types of chopper signals. However, as shown in FIG. 9, the AND
[0147]
Further, although the 4-bit up / down
[0148]
Further, the brake control device is not limited to the up / down counter, and the first and second counting means provided for the reference signal fs and the rotation detection signal FG1, respectively, and a comparison circuit that compares the count values of the respective counting means. It may be composed of However, the use of the up / down
[0149]
Further, the brake control device may be a device that detects a power generation voltage, a rotation cycle (speed), etc. of the
[0150]
Further, as shown in FIG. 10, as the movement
[0151]
Further, the specific configuration of the
[0152]
Moreover, as a switch which makes the both ends of the generator 2 a closed loop, it is not restricted to the
[0153]
Furthermore, the present invention is not limited to those applied to the electronically controlled mechanical timepiece as in the above-described embodiment, but includes various types of clocks such as table clocks and clocks, portable watches, portable sphygmomanometers, portable telephones, pagers, and all steps. It can be applied to a meter, a calculator, a portable personal computer, an electronic notebook, a portable radio, a music box, a metronome, an electric razor, and the like.
[0154]
Further, the mechanical energy source is not limited to the spring, but may be rubber, a spring, a weight, or the like, and may be set as appropriate according to the object to which the present invention is applied.
[0155]
Furthermore, the energy transmission device that transmits mechanical energy from a mechanical energy source such as a spring to the generator is not limited to the train wheel (gear) as in each of the above embodiments, but includes a friction wheel, a belt, a pulley, and a chain. Further, it may be one using a sprocket wheel, a rack and pinion, a cam, or the like, and may be appropriately set according to the type of timepiece to which the present invention is applied.
[0156]
【The invention's effect】
As described above, according to the timepiece and the control method thereof of the present invention, there is an effect that it is possible to eliminate the rapid change of the hand movement after the hand alignment operation and to eliminate the fluctuation of the hand movement.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a main part of an electronically controlled mechanical timepiece according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a circuit diagram showing a configuration of an electronically controlled mechanical timepiece according to the first embodiment.
FIG. 3 is a circuit diagram showing a configuration of a brake control signal generation circuit of the first embodiment.
FIG. 4 is a timing chart in the up / down counter and the chopper signal generator of the first embodiment.
FIG. 5 is a timing chart in the chopper signal generator of the first embodiment.
FIG. 6 is a flowchart illustrating the operation of the first embodiment.
FIG. 7 is a circuit diagram showing a configuration of a brake control signal generation circuit of a second embodiment.
FIG. 8 is a circuit diagram showing a configuration of a modified example of the present invention.
FIG. 9 is a circuit diagram showing a configuration of another modified example of the present invention.
FIG. 10 is a circuit diagram showing a configuration of another modified example of the present invention.
[Explanation of symbols]
1 Spring
2 Generator
3 Speed-up wheel train
4 Guidelines
5x voltage rectifier circuit
6 Power supply circuit
6A Main power storage unit
6B Auxiliary power storage unit
20 Brake circuit
50 Rotation control device
51 Oscillator circuit
51A crystal unit
52 Detection circuit
53 Control circuit
54 divider circuit
60 Up / down counter as a brake control device
80 Chopper signal generator
81 Brake control signal generation circuit
90 Initialization circuit
200 Hand movement fluctuation suppression device
206 Selection gate
300 First release device
400 Second release device
500 Third release device
501 Timer counter
600 Rotation cycle detection circuit
700 Hand movement control signal selection circuit
CH1 Brake control signal
fs reference signal
FG1 rotation detection signal
Claims (9)
前記回転制御装置は、時間標準源からの信号に基づいて発せられる基準信号と、前記発電機の回転周期に対応した回転検出信号とを比較して前記発電機のブレーキ時間を設定するブレーキ制御装置と、
針合わせ操作が終了して通常運針状態に戻した針合わせ操作終了直後の所定時間、前記ブレーキ制御装置が基準信号の1周期以上に渡ってブレーキを掛ける必要を検出した場合には、予め設定されたブレーキパターンの運針変動抑制制御に変更する運針変動抑制装置と、
を備えることを特徴とする時計。A mechanical energy source; a generator driven by the mechanical energy source to generate induced power to supply electrical energy; and a rotation control driven by the electrical energy to control a rotation cycle of the generator A watch comprising a device,
The rotation control device compares a reference signal generated based on a signal from a time standard source and a rotation detection signal corresponding to the rotation cycle of the generator to set a brake time of the generator. When,
When the brake control device detects that it is necessary to apply the brake for one period or more of the reference signal for a predetermined time immediately after the end of the needle alignment operation and return to the normal hand movement state, it is set in advance. A hand movement variation suppressing device for changing to a movement variation suppressing control of the brake pattern,
A watch comprising:
前記ブレーキ制御装置は、前記回転検出信号および基準信号の一方がアップカウント信号として入力され、他方がダウンカウント信号として入力されるアップダウンカウンタを備え、このアップダウンカウンタの値が第1設定値以上の場合に前記発電機にブレーキを掛け、かつ第1設定値未満の場合に前記発電機のブレーキを解除するように構成され、
前記運針変動抑制装置は、アップダウンカウンタの値が第1設定値よりも大きな第2設定値以上になった際に作動されることを特徴とする時計。The timepiece according to claim 1 ,
The brake control device includes an up / down counter in which one of the rotation detection signal and the reference signal is input as an up count signal and the other is input as a down count signal, and the value of the up / down counter is equal to or greater than a first set value. In this case, the generator is braked, and the brake of the generator is released when it is less than a first set value,
The timepiece fluctuation suppressing device is operated when the value of the up / down counter becomes equal to or larger than a second set value larger than the first set value.
前記ブレーキパターンは、ブレーキを掛ける時間とブレーキをオフする時間との割合が予め設定されたものであることを特徴とする時計。The timepiece described in any one of claims 1-2,
A timepiece in which the brake pattern has a preset ratio between the time to apply the brake and the time to turn off the brake.
前記ブレーキをオフする時間の割合は複数段階に設定され、前記運針変動抑制装置は発電機の回転周期に応じてブレーキオフ時間の割合を選択することを特徴とする時計。The timepiece according to claim 3 ,
A time ratio in which the brake is turned off is set in a plurality of stages, and the hand movement fluctuation suppressing device selects a ratio of the brake off time in accordance with a rotation cycle of the generator.
前記回転制御装置は、前記アップダウンカウンタの値が第1設定値よりも小さい第3設定値以下になった際に、前記運針変動抑制装置による運針変動抑制制御を解除する第1解除装置を備えることを特徴とする時計。The timepiece according to claim 2 ,
The rotation control device includes a first canceling device that cancels the hand movement variation suppression control by the hand movement variation suppressing device when the value of the up / down counter becomes equal to or smaller than a third set value smaller than the first set value. A watch characterized by that.
前記回転制御装置は、前記アップダウンカウンタの値が第2設定値よりも大きな第4設定値以上になった際に、前記運針変動抑制装置による運針変動抑制制御を解除する第2解除装置を備えることを特徴とする時計。The timepiece according to claim 2 ,
The rotation control device includes a second canceling device that cancels the hand movement variation suppression control by the hand movement variation suppressing device when the value of the up / down counter becomes equal to or larger than a fourth set value larger than the second set value. A watch characterized by that.
前記回転制御装置は、前記針合わせ操作終了直後の所定時間経過した際に、前記運針変動抑制装置による運針変動抑制制御を解除し、かつその後の運針変動抑制制御への移行を禁止する第3解除装置を備えることを特徴とする時計。The timepiece according to any one of claims 1 to 6 ,
The rotation control device, when a predetermined time has elapsed immediately after the hand setting operation ends, releases the hand movement variation suppressing control by the hand movement fluctuation suppressing device, and a third release prohibiting the transition to a subsequent pointer movement fluctuation suppression control A timepiece comprising a device.
時間標準源からの信号に基づいて発せられる基準信号と、前記発電機の回転周期に対応した回転検出信号とを比較して前記発電機のブレーキ時間を設定するとともに、
針合わせ操作が終了して通常運針状態に戻した針合わせ操作終了直後の所定時間、前記ブレーキ制御装置が基準信号の1周期以上に渡ってブレーキを掛ける必要を検出した場合には、予め設定されたブレーキパターンの運針変動抑制制御に変更することを特徴とする時計の制御方法。A mechanical energy source; a generator driven by the mechanical energy source to generate induced power to supply electrical energy; and a rotation control driven by the electrical energy to control a rotation cycle of the generator A timepiece control method comprising:
While comparing the reference signal generated based on the signal from the time standard source and the rotation detection signal corresponding to the rotation period of the generator to set the brake time of the generator,
When the brake control device detects that it is necessary to apply the brake for one period or more of the reference signal for a predetermined time immediately after the end of the needle alignment operation and return to the normal hand movement state, it is set in advance. A control method for a timepiece, wherein the control is changed to hand movement fluctuation suppression control of a brake pattern.
前記運針変動抑制制御は、ブレーキを掛ける時間とブレーキをオフする時間との割合が予め設定されたブレーキパターンでブレーキ制御を行うものであることを特徴とする時計の制御方法。The timepiece control method according to claim 8 ,
The timepiece movement fluctuation suppression control is a timepiece control method characterized in that the brake control is performed with a brake pattern in which a ratio between a time for applying the brake and a time for turning off the brake is set in advance.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP22745999A JP3726577B2 (en) | 1999-08-11 | 1999-08-11 | Clock and control method thereof |
Applications Claiming Priority (1)
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