JP3807221B2 - Electronic device having electromagnetic coil and outputting data to outside, and control method of electronic device - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子機器、及び電子機器の制御方法に関し、特に多極磁化されたロータを電磁コイルを備えたステータ内で回転駆動可能なステッピングモータと、前記電磁コイルを介して外部にデータを送信する送信手段と、を備えた電子機器に関するものである。
【0002】
【従来技術】
従来、モータコイルを有する電子時計において、非接触で時計内部のデータを時計外部に出力する手段として、データ送信手段にモータコイル、受信手段に外部調整装置である受信コイルを用いて、電子時計内のロータの磁界の向きに関わらず、モータコイルにロータが回転しない程度の微少パルスを規定の間隔で出力し、微少パルスによりモータコイルに誘起する磁界を外部調整装置を用いて検出していた。これにより微少パルスにより生じる磁界の有無で時計内部のデータを外部に出力するという方法が取られていた。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
図2、図3は各々の電子時計におけるモータコイルに矩形波を印加した場合のモータコイルに流れる電流波形図とステッピングモータの概要構成図を示している。データ信号によりモータコイル303に生じる磁界は、データ送信時のロータ301の静止位置における極性とモータコイルに生じる磁界の向きによって大きく変化する。従って、外部調整装置で検出するレベルに大きな違いがあり外部調整装置での磁界を検出する感度を設定するのが難しく、又ノイズ等による誤検出をしてしまう可能性があった。
【0004】
モータコイル303に生じる磁界の強さは図3のステータにおいて、ロータの配置穴とステータ外形部との幅が最も狭くなった磁気飽和領域A304及び磁気飽和領域B310が磁界により飽和する時間の速さに依存している。図3の磁気飽和領域A304及び磁気飽和領域B310は磁界により飽和するとステータ302の透磁率が低くなりモータコイル303のインダクタンス成分が小さくなるためモータコイル303に流れる電流が急峻に増大する。従ってモータコイル303に生じる磁界はモータコイル303に流れる電流の時間的変化に依存するため外部調整装置にて容易に検出可能な強い磁界を得ることができる。つまり磁気飽和領域A304及び磁気飽和領域B310が飽和をしない間は電流の時間的変化が小さいためモータコイル303により生じる磁界は弱く外部調整装置にて磁界を検出する事は難しい。
【0005】
図3のようにロータ301のN極が右側を向いている場合、ロータのN極からS極へ磁界が生じる為、ステータの磁気飽和領域A304及び磁気飽和領域B310には右から左への磁界が生じる。この状態でモータコイル303のO1端子306から微少なデータ信号201を印可するとアンペアの右ネジの法則よりステータ302には左回り、磁気飽和領域A304及び磁気飽和領域B310には右から左への磁界が生じる。ここで磁気飽和領域A304及び磁気飽和領域B310はロータ301による磁界とモータコイル303による磁界とが共に右から左へと流れる為、磁気飽和領域A304及び磁気飽和領域B310はすぐに飽和をする。従って、モータコイル303のインダクタンスは短時間で急激に小さくなり、モータコイル303に流れる電流202は図2の反発パルス電流波形のように急峻に変化するため、モータコイル303に生じる磁界は強くなる。以上のようなモータコイルに強い磁界が生じるようにモータコイルに印可するパルスのことを反発パルスと呼ぶ。
【0006】
ロータ301は図3の状態で、O2端子305から微少なデータ信号201を印可する場合、ロータ301は前記のように磁気飽和領域A304及び磁気飽和領域B310に右から左への磁界を与える。しかし、O2端子305から微少なデータ信号を印可すると磁気飽和領域A304及び磁気飽和領域B310には左から右への磁界を与える為モータコイル303に生じる磁界はロータ301の磁界を打ち消し更に磁気飽和領域A304及び磁気飽和領域B310を飽和させる必要がある。従って、O2端子305から電流を流した場合はO1端子306から電流を流した時に比べ磁気飽和領域A304及び磁気飽和領域B310が飽和するのに時間がかかり、モータコイル303に流れる電流203は図2の吸引パルス電流波形のように、磁気飽和領域A304及び磁気飽和領域B310が飽和するまで緩やかに増加し磁気飽和領域A304及び磁気飽和領域B310が飽和した瞬間急峻に変化をする。この為、同じ電圧で同じ幅のデータ信号を送信しても反発パルスに比べモータコイル303に生じる磁界は弱くなる。以上のようなモータコイルに印可するパルスのことを吸引パルスと呼ぶ。
【0007】
従って、反発パルスと吸引パルスでは生じる磁界の強さが異なるため外部調整装置で磁界を検出する検出レベルの設定が難しいという問題があった。
【0008】
又、吸引パルスによりモータコイル303に磁界が発生しても外部調整装置で磁界を検出可能にするためにはデータ信号のパルス幅を広くする必要があり、消費電流が増大してしまうという問題があった。
【0009】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、請求項1記載の発明は、2極以上に磁化されたロータ、前記ロータの外周を包囲しているステータ、前記ステータと結合している電磁コイルからなる電磁変換機と、前記電磁コイルを介して外部に磁界によるデータを送信する送信手段と、を備えた電子機器において、前記電磁コイルを介して外部へ磁界によるデータを送信する際、前記ロータの静止位置における前記ロータに生じる磁界の向きにより、前記電磁コイルに生じる磁界が大きくなる方向にデータ信号を前記電磁コイルに送信する送信手段、を備えることを特徴としている。
【0010】
請求項2記載の発明は、請求項1記載の電子機器において、前記ロータの静止位置における前記ロータから生じる磁界の向きを認識する極性認識手段と、前記電磁コイルに前記認識手段の認識結果により決定される方向に電流が流れるようにデータ信号を前記電磁コイルに送信する送信手段、を備えることを特徴としている。
【0011】
請求項3記載の発明は、請求項1記載の電子機器において、前記ロータの静止位置における前記ロータから生じる磁界の向きを、機械的又は電気的に外的操作で確定する極性確定手段と、前記電磁コイルに前記極性確定手段により決定される方向に電流が流れるようにデータ信号を前記電磁コイルに送信する送信手段を備えることを特徴としている。
【0012】
請求項4記載の発明は、請求項1乃至3のうちいずれかに記載の電子機器において、電磁コイルはモータコイル、電磁変換機はステッピングモータであることを特徴としている。
【0013】
請求項5記載の発明は、請求項2又は4記載の電子機器において、前記極性認識手段として、前記電磁コイルにそれ以前にどちらの向きにモータ駆動パルスを出力したのかを記憶する極性記憶手段を備え、前記電磁コイルに前記記憶手段により決定される方向に電流が流れるように、データ信号を前記電磁コイルに送信する送信手段、を備えることを特徴としている。
【0014】
請求項6記載の発明は、請求項3又は4記載の電子機器において、前記極性確定手段として、前記電磁コイルに少なくとも1発以上のモータ駆動信号を所定の方向から印加することにより、前記ロータの静止位置における前記ロータから生じる磁界の向きが一定になるように制御する制御手段を備え、前記電磁コイルに所定の方向に電流が流れるようにデータ信号を前記電磁コイルに送信する送信手段、を備えることを特徴としている。
【0015】
請求項7記載の発明は、請求項4記載の電子機器において、通常間欠駆動をしているモータ駆動信号が出力していない期間にデータ信号を出力し、直前に出力されたモータ駆動信号の方向で定められた向きに前記電磁コイルに電流が流れるようにデータ信号を送信する送信手段を備えることを特徴としている。
【0016】
請求項8記載の発明は、請求項1から7まで記載の電子機器において、電子機器はアナログ電子時計であることを特徴としている。
【0017】
請求項9記載の発明は、2極以上に磁化されたロータ、前記ロータの外周を包囲しているステータ、前記ステータと結合している電磁コイルからなる電磁変換機と、前記電磁コイルを介して外部にデータを送信する送信手段と、を備えた電子機器の制御方法において、前記電磁コイルを介して外部へ磁界によるデータを送信する際、前記ロータの静止位置における前記ロータに生じる磁界の向きにより、前記電磁コイルに所定の方向に電流が流れるようにデータ信号を前記電磁コイルに送信することを特徴としている。
【0018】
請求項10記載の発明は、請求項9記載の電子機器の制御方法において、前記ロータの静止位置における前記ロータから生じる磁界の向きを認識する極性認識手段と、前記電磁コイルに前記認識手段の認識結果により決定される方向に電流が流れるようにデータ信号を前記電磁コイルに送信する送信手段、を備えることを特徴としている。
【0019】
請求項11記載の発明は、請求項9記載の電子機器の制御方法において、前記ロータの静止位置における前記ロータから生じる磁界の向きを極性確定手段により、機械的又は電気的に外的操作で確定し、前記電磁コイルに前記極性確定手段により決定される方向に電流が流れるようにデータ信号を前記電磁コイルに送信することを特徴としている。
【0020】
請求項12記載の発明は、請求項10記載の電子機器の制御方法において、前記極性認識手段としての極性記憶手段により、前記電磁コイルにそれ以前にどちらの向きにモータ駆動パルスを出力したのかを記憶し、前記電磁コイルに前記記憶手段により決定される方向に電流が流れるように、データ信号を前記電磁コイルに送信することを特徴としている。
【0021】
請求項13記載の発明は、請求項11記載の電子機器の制御方法において、前記極性確定手段としての制御手段により、前記電磁コイルに少なくとも1発以上のモータ駆動信号を所定の方向から印加することにより、前記ロータの静止位置における前記ロータから生じる磁界の向きを一定になるように制御する制御手段を備え、前記電磁コイルに所定の方向に電流が流れるようにデータ信号を前記電磁コイルに送信することを特徴としている。
【0022】
請求項14記載の発明は、請求項9記載の電子機器の制御方法において、通常間欠駆動をしているモータ駆動信号が出力していない期間にデータ信号を出力し、直前に出力されたモータ駆動信号の方向で定められた向きに前記電磁コイルに電流が流れるようにデータ信号を送信することを特徴としている。
【0023】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して、本発明の実施の形態について説明する。
【0024】
例としてアナログ電子時計について説明をするが、本発明はこれに限定する趣旨ではなく、データ通信可能な電子機器であれば本発明の適用は可能である。
【0025】
(1.1)通信システムの概要構成
図1は、本実施形態に係わるデータ伝送システムの概要構成ブロック図である。
【0026】
この伝送システム100は、竜頭やボタン等の外部操作部材105の操作、又は外部調整装置104からの制御信号により、通常モードから検査モードに移行し、電子時計内のデータSTRを出力するモータコイル303や前述の外部操作部材105を備えたアナログ電子時計103と、モータコイル303から出力されたデータSTRを受信用コイル102を介して受信する外部調整装置104とを備えて構成される。
【0027】
ここで通常モードとは、このアナログ電子時計103が現時刻を表示している動作状態をいい、検査モードとは、このアナログ電子時計103の検査を行なうための動作状態をいう。
【0028】
(1.1.1)アナログ電子時計の概要構成
図4は、アナログ電子時計の概要構成ブロック図である。
【0029】
アナログ電子時計103は、水晶振動子の基準発振信号から所定の基準周波数の基準パルス信号を生成する発振回路401と、基準パルス信号を分周して周波数が異なる各種パルス信号を生成する分周回路402と、分周回路402から出力される各種パルス信号及びデータ記憶回路408の記憶データに基づいてアナログ電子時計103全体の動作を制御するCPU、メモリ等で構成される制御回路406と、制御回路406の制御に応じ1秒毎にステッピングモータを駆動する駆動パルス及びデータ送信状態になるとデータ記憶回路408により記憶されたデータのデータ信号を発生する駆動パルス発生回路403と、駆動パルス及びデータ信号に基づいてモータコイル303に駆動電流を流すべき方向を記憶する極性記憶回路404と、極性記憶回路404により、モータコイル303に決められた方向に電流を流す駆動回路405と、モータコイルを介して受信したデータをコンパレータ等用いて検出する検出回路407と、検出されたデータを記憶するデータ記憶回路408とを備えて構成される。
【0030】
(1.1.2)外部調整装置の概要構成
図5は、外部調整装置の概要構成ブロック図である。
【0031】
外部調整装置104は、水晶振動子の基準発振信号から所定の基準周波数の基準パルス信号を生成する発振回路501と、基準パルス信号を分周して周波数が異なる各種パルス信号を生成する分周回路502と、分周回路から出力される各種パルス信号に基づいて受信検出タイミング及び、検出信号のシリアル/パラレル変換をするタイミングを生成するCPU、メモリ等で公正される制御回路503と、外部に生じる磁界の受信手段である受信コイル102と、受信コイル102で受信した磁界を検出する検出回路506と、検出回路にて信号が検出されたら分周回路502及び制御回路503に同期信号を送信する同期回路505と、検出回路で検出されたデータをシリアル/パラレル変換するシリアル/パラレル変換回路509と、変換されたデータを記憶するデータ記憶回路508と、記憶されたデータを表示するデータ表示回路507とを備えて構成される。
【0032】
(1.1.3)ステッピングモータの構成
図3は、ステッピングモータの概要構成図である。モータコイル303と、モータコイルによって励磁されるステータ302と、ステータの内部において励磁される磁界により回転するロータ301とを備えている。なお、このロータは、ディスク状の二極の永久磁石によって構成されたPM型(永久磁石回転型)で構成されている。
【0033】
ステータ302にはモータコイル303で発生した磁力によって異なった磁極がロータ301の周りのそれぞれの相(極)308及び309に発生するように磁気飽和部304及び310が設けられている。また、ロータ301の回転方向を規定するために、ステータの内周の適当な位置には内ノッチ307が設けられており、コギングトルクを発生させてロータ301が適当な位置に停止するようにしている。
【0034】
(1.2)実施例の動作
次に、アナログ電子時計から外部調整装置間のデータ送信について、図6、図7のフローチャート600及びタイミングチャート700を参照しながら説明する。又、以下のステップを進めていくのはアナログ電子時計の制御回路406、と外部調整装置の制御回路503である。
【0035】
ここでは、アナログ電子時計に内蔵されている時計の歩度調整データであるEEPROMのデータ確認を行なうため、EEPROMのデータを外部に出力する場合を説明する。
【0036】
作業者により規定の竜頭の複雑操作(S1)を行なうと、図7の「竜頭操作」に示された信号が出力されて制御回路406はアナログ電子時計の動作モードを通常モードからデータ送信モードに移行する(S1のY)。ここで制御回路406により作られる図7のデータ送信モード信号がHiとなる。S1が行われなければ通常運針を続ける(S1のN)。データ送信モード信号がHiとなり、通常運針モードからデータ送信モードに移行すると、通常運針停止をして(S2)O2端子305から極性確定パルスPKを印可する(S3)。仮に運針停止直前にO1端子306から駆動パルスが出力されたならば、運針停止後のO2端子305からの極性確定パルスPKでロータ301は回転し、ロータ301の静的安定位置における反発パルス出力方向が、図7のようにO1端子306になる(S4)。運針停止直前にO2端子305から駆動パルスが出力されたならば、運針停止後のO2端子305からの極性確定パルスPKではロータ301は回転せず、ロータ301の静的安定位置における反発パルス出力方向が、O1端子306になる。ここで外部調整装置104の磁界検出用の検出回路506を構成するコンパレータで極性パルスPKを検出すると、外部調整装置104の同期回路505により外部調整装置104とアナログ電子時計103との同期を取り、外部調整装置の検出コンパレータは一定の期間検出を止める。アナログ電子時計側はデータ記憶回路408であるEEPROMのデータに基づき、制御回路406を通じてデータ信号PDを等間隔でデータ1ならば信号を出力、0ならば信号を出力しないように駆動パルス発生回路403で作成する(S5)。作成されたデータ信号PDは、駆動回路405によりモータコイル303にO1端子306からデータ信号を送信することにより、データ信号PDは常に反発パルスを出力する。この時、外部調整装置の検出コンパレータは、図7のようにアナログ電子時計からのデータ信号の出力タイミングに合わせてコンパレータをONにしてアナログ電子時計からのデータを読み取る。アナログ電子時計側は、データ出力が終了した後にO2端子305から消磁パルスPEを出力し、モータコイルの消磁を行なう(S6)。
【0037】
(1−2)実施形態の効果
以上の説明のように本実施形態によれば、時計から外部調整装置にデータを送信する場合、時計側のデータ信号PDが常に反発パルスで出力されるため、データ信号PDによりモータコイルに生じる磁界の強さのバラツキが小さくなり、外部調整装置での検出が容易になる。又、常に反発パルスを出力しているため、データ信号PDのパルス幅を短くする事ができる。従ってデータ送信時の消費電流の削減が可能となる。更に極性確定パルスPKを出力することにより、時計と外部調整装置との間で同期が簡単に取りやすくなり、スムーズなデータ伝送が可能である。
【0038】
(2)変形例
(2.1)第1変形例
上述の実施形態においては、極性確定手段として受信モードに投入するとO2から極性確定パルスPKが出力されたが本発明はこれに限らず、時計内にある極性記憶回路404でデータ送信モード投入前のモータパルス出力方向がO1から出力されたのか、O2から出力されたのかを記憶し、この受信モード投入前のモータパルスの出力された方向とは逆向きに反発パルスが出る方向でデータ信号PDを出力しても良い。
【0039】
(2.2)第2変形例
上述の実施形態においては、データ信号出力期間はモータ駆動パルスの出力を禁止していたが、本発明はこれに限らず、モータ駆動パルス出力を止めずモータ駆動パルス間に反発パルスが出力される方にデータ信号PDを出力しても良い。
【0040】
(2.3)第3変形例
上述の実施形態においては、アナログ電子時計の駆動用モータコイルを介してデータ信号STRを送信する場合について述べたが、本発明は、磁界発電により用いられる発電用の発電コイルを介して送信してもよい。
【0041】
(2.4)第4変形例
上述の実施携帯においては、アナログ電子時計に本発明を適用する場合について述べたが、本発明はこれに限らず、多極化されたロータをモータコイルを備えたステータ内で回転駆動可能なステッピングモータを備え、モータコイルを介して外部に磁界によるデータを送信可能な電子機器に広く適用することができる。
例えば、携帯電話、小型情報機器等に適用できる。
【0042】
【発明の効果】
上述したように本発明によれば、時計側のデータ信号PDが常に反発パルスで出力されるため、データ信号PDによりモータコイルに生じる磁界の強さのバラツキが小さくなり、外部調整装置での検出が容易になる。又、常に反発パルスを出力しているため、データ信号PDのパルス幅を短くする事ができる。従ってデータ送信時の消費電流の削減が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施形態に係るデータ伝送システムの概要構成ブロック図。
【図2】前記データ伝送システムにおけるモータコイルに流れる電流波形図。
【図3】前記データ伝送システムにおけるステッピングモータの概要構成図。
【図4】前記データ伝送システムにおけるアナログ電子時計の概要構成ブロック図。
【図5】前記データ伝送システムにおける外部調整装置の概要構成ブロック図。
【図6】前記データ伝送システムの伝送方法の説明に共するフローチャート
【図7】前記データ伝送システムの伝送方法の説明に共するタイミングチャート。
【符号の説明】
100・・・・・・データ伝送システム
102・・・・・・送信コイル
103・・・・・・アナログ電子時計
104・・・・・・外部調整装置
105・・・・・・外部操作部材
200・・・・・・モータコイルの電流波形
201・・・・・・データ信号
202・・・・・・反発パルス印加時にモータコイルに流れる電流
203・・・・・・吸引パルス印加時にモータコイルに流れる電流
300・・・・・・ズテッピングモータ
301・・・・・・ロータ
302・・・・・・ステータ
303・・・・・・モータコイル
304・・・・・・磁気飽和領域A
305・・・・・・ O2端子
306・・・・・・ O1端子
307・・・・・・内ノッチ
308・・・・・・相(極)
309・・・・・・相(極)
310・・・・・・磁気飽和領域B
401・・・・・・発振回路
402・・・・・・分周回路
403・・・・・・駆動パルス発生回路
404・・・・・・極性記憶回路
405・・・・・・駆動回路
406・・・・・・制御回路
407・・・・・・検出回路
408・・・・・・データ記憶回路
501・・・・・・発振回路
502・・・・・・分周回路
503・・・・・・制御回路
505・・・・・・同期回路
506・・・・・・検出回路
507・・・・・・データ表示回路
508・・・・・・データ記憶回路
509・・・・・・シリアル/パラレル変換回路[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an electronic device and a method for controlling the electronic device, and in particular, a stepping motor capable of rotating a multi-pole magnetized rotor in a stator having an electromagnetic coil, and transmitting data to the outside via the electromagnetic coil. And an electronic device including the transmission means.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art Conventionally, in an electronic timepiece having a motor coil, as a means for outputting data inside the timepiece to the outside of the timepiece without contact, a motor coil is used as a data transmission means and a reception coil as an external adjustment device is used as a reception means. Regardless of the direction of the magnetic field of the rotor, a minute pulse that does not rotate the rotor is output to the motor coil at a predetermined interval, and the magnetic field induced in the motor coil by the minute pulse is detected using an external adjustment device. Thus, a method has been adopted in which data inside the watch is output to the outside in the presence or absence of a magnetic field generated by a minute pulse.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
FIG. 2 and FIG. 3 show a waveform diagram of a current flowing through the motor coil and a schematic configuration diagram of the stepping motor when a rectangular wave is applied to the motor coil in each electronic timepiece. The magnetic field generated in the motor coil 303 by the data signal varies greatly depending on the polarity at the stationary position of the rotor 301 at the time of data transmission and the direction of the magnetic field generated in the motor coil. Therefore, there is a great difference in the level detected by the external adjustment device, it is difficult to set the sensitivity for detecting the magnetic field in the external adjustment device, and there is a possibility of erroneous detection due to noise or the like.
[0004]
The strength of the magnetic field generated in the motor coil 303 is the speed at which the magnetic saturation region A304 and the magnetic saturation region B310 in which the width between the rotor arrangement hole and the outer shape of the stator is the narrowest are saturated by the magnetic field in the stator of FIG. Depends on. When the magnetic saturation region A304 and the magnetic saturation region B310 in FIG. 3 are saturated by a magnetic field, the magnetic permeability of the stator 302 decreases and the inductance component of the motor coil 303 decreases, so that the current flowing through the motor coil 303 increases sharply. Therefore, since the magnetic field generated in the motor coil 303 depends on the temporal change of the current flowing in the motor coil 303, a strong magnetic field that can be easily detected by the external adjustment device can be obtained. That is, while the magnetic saturation region A304 and the magnetic saturation region B310 are not saturated, the time variation of the current is small, so that the magnetic field generated by the motor coil 303 is weak and it is difficult to detect the magnetic field with the external adjustment device.
[0005]
When the N pole of the rotor 301 is directed to the right as shown in FIG. 3, a magnetic field is generated from the N pole of the rotor to the S pole. Therefore, the magnetic saturation region A304 and the magnetic saturation region B310 of the stator are magnetic fields from right to left. Occurs. When a minute data signal 201 is applied from the O1 terminal 306 of the motor coil 303 in this state, the magnetic field from the right to the left is applied to the magnetic saturation region A304 and the magnetic saturation region B310 according to the ampere right-hand screw law. Occurs. Here, in the magnetic saturation region A304 and the magnetic saturation region B310, both the magnetic field generated by the rotor 301 and the magnetic field generated by the motor coil 303 flow from right to left, so that the magnetic saturation region A304 and the magnetic saturation region B310 are saturated immediately. Therefore, the inductance of the motor coil 303 rapidly decreases in a short time, and the current 202 flowing through the motor coil 303 changes abruptly as shown in the repulsive pulse current waveform of FIG. 2, so that the magnetic field generated in the motor coil 303 becomes stronger. A pulse applied to the motor coil so that a strong magnetic field is generated in the motor coil as described above is called a repulsion pulse.
[0006]
When the rotor 301 applies a minute data signal 201 from the O2 terminal 305 in the state of FIG. 3, the rotor 301 applies a magnetic field from right to left to the magnetic saturation region A304 and the magnetic saturation region B310 as described above. However, when a minute data signal is applied from the O2 terminal 305, a magnetic field from the left to the right is applied to the magnetic saturation region A304 and the magnetic saturation region B310, so that the magnetic field generated in the motor coil 303 cancels the magnetic field of the rotor 301 and further magnetic saturation region. It is necessary to saturate A304 and the magnetic saturation region B310. Therefore, when a current is supplied from the O2 terminal 305, it takes a longer time for the magnetic saturation region A304 and the magnetic saturation region B310 to be saturated than when a current is supplied from the O1 terminal 306. As shown in the attraction pulse current waveform, the magnetic saturation region A304 and the magnetic saturation region B310 gradually increase until saturation, and the magnetic saturation region A304 and the magnetic saturation region B310 change suddenly and suddenly. For this reason, even if a data signal having the same width is transmitted at the same voltage, the magnetic field generated in the motor coil 303 is weaker than the repulsive pulse. The pulses applied to the motor coil as described above are called suction pulses.
[0007]
Therefore, there is a problem that it is difficult to set the detection level for detecting the magnetic field by the external adjustment device because the intensity of the generated magnetic field is different between the repulsion pulse and the attraction pulse.
[0008]
In addition, even if a magnetic field is generated in the motor coil 303 due to the suction pulse, it is necessary to widen the pulse width of the data signal in order to make it possible to detect the magnetic field with the external adjustment device, resulting in an increase in current consumption. there were.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above-mentioned problem, an invention according to
[0010]
According to a second aspect of the present invention, in the electronic device according to the first aspect, the polarity recognition means for recognizing the direction of the magnetic field generated from the rotor at the stationary position of the rotor, and the electromagnetic coil is determined by the recognition result of the recognition means. Transmission means for transmitting a data signal to the electromagnetic coil so that a current flows in the direction in which the current flows.
[0011]
According to a third aspect of the present invention, there is provided the electronic device according to the first aspect, wherein the polarity determining means for mechanically or electrically determining the direction of the magnetic field generated from the rotor at the stationary position of the rotor by the external operation; The electromagnetic coil includes a transmission means for transmitting a data signal to the electromagnetic coil so that a current flows in a direction determined by the polarity determination means.
[0012]
According to a fourth aspect of the present invention, in the electronic device according to any one of the first to third aspects, the electromagnetic coil is a motor coil, and the electromagnetic converter is a stepping motor.
[0013]
According to a fifth aspect of the present invention, in the electronic device according to the second or fourth aspect, as the polarity recognition means, a polarity storage means for storing in which direction the motor drive pulse has been previously output is stored in the electromagnetic coil. And transmitting means for transmitting a data signal to the electromagnetic coil such that a current flows through the electromagnetic coil in a direction determined by the storage means.
[0014]
According to a sixth aspect of the present invention, in the electronic device according to the third or fourth aspect, as the polarity determination means, at least one motor drive signal is applied to the electromagnetic coil from a predetermined direction, so that the rotor Control means for controlling the direction of the magnetic field generated from the rotor at a stationary position to be constant, and transmission means for transmitting a data signal to the electromagnetic coil so that a current flows through the electromagnetic coil in a predetermined direction. It is characterized by that.
[0015]
According to a seventh aspect of the present invention, in the electronic device according to the fourth aspect, the data signal is output during a period in which the motor drive signal that is normally intermittently driven is not output, and the direction of the motor drive signal output immediately before And a transmission means for transmitting a data signal so that a current flows through the electromagnetic coil in the direction determined in (1).
[0016]
According to an eighth aspect of the present invention, in the electronic device according to the first to seventh aspects, the electronic device is an analog electronic timepiece.
[0017]
According to a ninth aspect of the present invention, there is provided an electromagnetic transducer comprising a rotor magnetized to two or more poles, a stator surrounding the outer periphery of the rotor, an electromagnetic coil coupled to the stator, and the electromagnetic coil. And a transmission unit that transmits data to the outside, when transmitting data by a magnetic field to the outside via the electromagnetic coil, depending on the direction of the magnetic field generated in the rotor at a stationary position of the rotor A data signal is transmitted to the electromagnetic coil so that a current flows through the electromagnetic coil in a predetermined direction.
[0018]
According to a tenth aspect of the present invention, in the method for controlling an electronic device according to the ninth aspect, polarity recognition means for recognizing a direction of a magnetic field generated from the rotor at a stationary position of the rotor, and recognition of the recognition means for the electromagnetic coil Transmitting means for transmitting a data signal to the electromagnetic coil so that a current flows in a direction determined by the result is provided.
[0019]
The eleventh aspect of the invention is the electronic device control method according to the ninth aspect, wherein the direction of the magnetic field generated from the rotor at the stationary position of the rotor is determined mechanically or electrically by an external operation by the polarity determination means. A data signal is transmitted to the electromagnetic coil so that a current flows through the electromagnetic coil in a direction determined by the polarity determining means.
[0020]
According to a twelfth aspect of the present invention, in the electronic device control method according to the tenth aspect, in which direction the motor drive pulse was previously output to the electromagnetic coil by the polarity storage means as the polarity recognition means. Storing, and transmitting a data signal to the electromagnetic coil such that a current flows through the electromagnetic coil in a direction determined by the storage means.
[0021]
According to a thirteenth aspect of the present invention, in the electronic device control method according to the eleventh aspect, at least one motor drive signal is applied to the electromagnetic coil from a predetermined direction by the control means as the polarity determination means. The control means for controlling the direction of the magnetic field generated from the rotor at a stationary position of the rotor to be constant, and transmits a data signal to the electromagnetic coil so that a current flows through the electromagnetic coil in a predetermined direction. It is characterized by that.
[0022]
According to a fourteenth aspect of the present invention, in the electronic device control method according to the ninth aspect, the data signal is output during a period in which the motor drive signal that is normally intermittently driven is not output, and the motor drive that is output immediately before is output. A data signal is transmitted so that a current flows through the electromagnetic coil in a direction determined by a signal direction.
[0023]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
[0024]
An analog electronic timepiece will be described as an example. However, the present invention is not limited to this, and the present invention can be applied to any electronic device capable of data communication.
[0025]
(1.1) Outline Configuration of Communication System FIG. 1 is a block diagram showing the outline configuration of a data transmission system according to this embodiment.
[0026]
In this transmission system 100, a motor coil 303 that shifts from a normal mode to an inspection mode and outputs data STR in an electronic timepiece according to an operation of an external operation member 105 such as a crown or a button or a control signal from an external adjustment device 104. The analog
[0027]
Here, the normal mode refers to an operation state in which the analog
[0028]
(1.1.1) Outline Configuration of Analog Electronic Timepiece FIG. 4 is a block diagram of the outline configuration of an analog electronic timepiece.
[0029]
The analog
[0030]
(1.1.2) Outline Configuration of External Adjustment Device FIG. 5 is a block diagram of the outline configuration of the external adjustment device.
[0031]
The external adjustment device 104 includes an
[0032]
(1.1.3) Configuration of Stepping Motor FIG. 3 is a schematic configuration diagram of the stepping motor. A motor coil 303, a stator 302 excited by the motor coil, and a rotor 301 rotated by a magnetic field excited inside the stator are provided. In addition, this rotor is comprised by PM type (permanent magnet rotation type) comprised by the disk-shaped dipole permanent magnet.
[0033]
The stator 302 is provided with magnetic saturation portions 304 and 310 so that different magnetic poles are generated in the respective phases (poles) 308 and 309 around the rotor 301 depending on the magnetic force generated by the motor coil 303. Further, in order to define the rotation direction of the rotor 301, an inner notch 307 is provided at an appropriate position on the inner circumference of the stator so as to generate cogging torque so that the rotor 301 stops at an appropriate position. Yes.
[0034]
(1.2) Operation of Example Next, data transmission between the analog electronic timepiece and the external adjustment device will be described with reference to the flowchart 600 and the timing chart 700 of FIGS. The following steps are advanced by the control circuit 406 of the analog electronic timepiece and the control circuit 503 of the external adjustment device.
[0035]
Here, a case will be described in which the EEPROM data is output to the outside in order to confirm the EEPROM data, which is the rate adjustment data of the timepiece built in the analog electronic timepiece.
[0036]
When the operator performs the specified complex operation (S1) of the crown, the signal shown in “Crew operation” in FIG. 7 is output, and the control circuit 406 changes the operation mode of the analog electronic timepiece from the normal mode to the data transmission mode. Transition (Y of S1). Here, the data transmission mode signal of FIG. 7 generated by the control circuit 406 becomes Hi. If S1 is not performed, normal operation is continued (N in S1). When the data transmission mode signal becomes Hi and shifts from the normal hand movement mode to the data transmission mode, the normal hand movement is stopped (S2), and the polarity determination pulse PK is applied from the O2 terminal 305 (S3). If a drive pulse is output from the O1 terminal 306 immediately before stopping the hand movement, the rotor 301 is rotated by the polarity determination pulse PK from the O2 terminal 305 after the hand movement is stopped, and the repulsive pulse output direction of the rotor 301 at the static stable position. However, it becomes the O1 terminal 306 as shown in FIG. 7 (S4). If a drive pulse is output from the O2 terminal 305 immediately before stopping the hand movement, the rotor 301 does not rotate with the polarity determination pulse PK from the O2 terminal 305 after stopping the hand movement, and the repulsive pulse output direction at the static stable position of the rotor 301 Becomes the O1 terminal 306. Here, when the polarity pulse PK is detected by the comparator constituting the detection circuit 506 for detecting the magnetic field of the external adjustment device 104, the synchronization circuit 505 of the external adjustment device 104 synchronizes the external adjustment device 104 and the analog
[0037]
(1-2) Effects of Embodiment As described above, according to the present embodiment, when data is transmitted from the watch to the external adjustment device, the watch-side data signal PD is always output as a repulsion pulse. The variation in the strength of the magnetic field generated in the motor coil by the data signal PD is reduced, and detection by an external adjustment device is facilitated. Further, since the repulsion pulse is always output, the pulse width of the data signal PD can be shortened. Therefore, current consumption during data transmission can be reduced. Further, by outputting the polarity determination pulse PK, synchronization between the timepiece and the external adjustment device can be easily achieved, and smooth data transmission is possible.
[0038]
(2) Modification (2.1) First Modification In the above-described embodiment, the polarity determination pulse PK is output from O2 when the reception mode is entered as the polarity determination means, but the present invention is not limited to this, and the timepiece The polarity storage circuit 404 in the memory stores whether the motor pulse output direction before the data transmission mode is output from O1 or O2, and outputs the motor pulse output direction before the reception mode is input. May output the data signal PD in the direction in which the repulsion pulse is output in the opposite direction.
[0039]
(2.2) Second Modification In the above-described embodiment, the motor drive pulse output is prohibited during the data signal output period. However, the present invention is not limited to this, and the motor drive is not stopped without stopping the motor drive pulse output. The data signal PD may be output in the direction in which the repulsion pulse is output between the pulses.
[0040]
(2.3) Third Modification In the above-described embodiment, the case where the data signal STR is transmitted via the driving motor coil of the analog electronic timepiece has been described, but the present invention is for power generation used by magnetic field power generation. It is possible to transmit via the power generation coil.
[0041]
(2.4) Fourth Modification In the embodiment described above, the case where the present invention is applied to an analog electronic timepiece has been described. However, the present invention is not limited to this, and a stator with a motor coil is provided as a multipolar rotor. The present invention can be widely applied to electronic devices that include a stepping motor that can be driven to rotate inside and that can transmit data by a magnetic field to the outside via a motor coil.
For example, it can be applied to a mobile phone, a small information device, and the like.
[0042]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, since the clock-side data signal PD is always output as a repulsive pulse, variation in the strength of the magnetic field generated in the motor coil by the data signal PD is reduced, and detection by the external adjustment device Becomes easier. Further, since the repulsion pulse is always output, the pulse width of the data signal PD can be shortened. Therefore, current consumption during data transmission can be reduced.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic configuration block diagram of a data transmission system according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a waveform diagram of current flowing in a motor coil in the data transmission system.
FIG. 3 is a schematic configuration diagram of a stepping motor in the data transmission system.
FIG. 4 is a schematic block diagram of an analog electronic timepiece in the data transmission system.
FIG. 5 is a block diagram showing a schematic configuration of an external adjustment device in the data transmission system.
FIG. 6 is a flowchart for explaining the transmission method of the data transmission system. FIG. 7 is a timing chart for explaining the transmission method of the data transmission system.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 100 ... Data transmission system 102 ...
305 ... O2 terminal 306 ... O1 terminal 307 ... Inner notch 308 ... Phase (pole)
309 ... ・ Phase (Pole)
310... Magnetic saturation region B
401...
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