JP3968951B2 - 電子機器及び電子機器の制御方法 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、特に、内部にモータコイルや発電コイルを有し、このコイルを介してデータを受信する電子機器及びこの電子機器の制御方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
腕時計タイプの小型の電子時計においては、時刻表示に加えてアラーム機能やストップウォッチ機能などの様々な機能を具備するものがあり、近年では外部機器との間でデータ通信可能なものも市場に流通している。
このようなデータ通信可能な電子時計には、通信ケーブルを介して行う通信や赤外線通信を行うものがある。さらに、近年では電子時計内部のコイルに外部から磁界をかけて誘導起電力を発生させることによってデータ通信を行う電磁結合による通信を行うものが提案されている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、電磁結合による通信方法を金属ケースの電子時計に適用すると、外部からの磁界信号が金属ケースの遮蔽によって減衰されるため、磁界信号に応じてコイルに発生する誘導起電力が小さくなってしまう。このため、誘導電圧がノイズに埋もれてしまい、受信データを検出できない問題があった。
この場合、送信側の機器において、磁界信号の信号強度を大きくする方法が考えられるが、磁界信号の信号強度が大きいと、電子時計内部にあるモータのステータやロータなどの帯磁部品を脱磁してしまうおそれがあると共に、回路に悪影響を与えて電子時計に誤作動が生じてしまうおそれがある。
【0004】
本発明は上述した事情に鑑みてなされたものであり、コイルの誘導起電力が小さくても確実に受信データを検出することができる電子機器及び電子機器の制御方法を提供することを目的とする。
【0005】
【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、データに基づき、基準パルス信号から生成される信号を変調することにより作られた外部から送信される磁界信号を受信して誘導電流を発生するコイルと、前記モータコイルを有し、時刻表示を行うための駆動モータを駆動させる駆動回路であって、前記モータコイルの一端と第1の電源ラインとの間に接続された第1のトランジスタと、前記モータコイルの一端と第2の電源ラインとの間に接続された第2のトランジスタと、前記モータコイルの他端と前記第1の電源ラインとの間に接続された第3のトランジスタと、前記モータコイルの他端と前記第2の電源ラインとの間に接続された第4のトランジスタとを有する駆動回路と、前記磁界信号に同期した予め定めたタイミングで前記駆動回路の前記第1のトランジスタをオン状態に制御すると共に前記第2及び第4のトランジスタをオフ状態に制御する一方、前記第3のトランジスタを前記タイミングで所定期間だけオン状態からオフ状態に制御することにより、前記モータコイルの誘導電圧をチョッパ昇圧させる昇圧手段と、前記チョッパ昇圧された誘導電圧を予め定めたしきい値と比較することにより、受信データを検出する検出手段と、を備え、前記磁界信号が、基準パルス信号から生成される信号をデータに基づいて位相変調することにより得られた信号であり、前記タイミングは、前記磁界信号の位相が180度以上、360度以下の範囲内のタイミングであることを特徴としている。
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、前記タイミングは、前記磁界信号の位相が270度近傍のタイミングであることを特徴としている。
請求項3記載の発明は、データに基づき、基準パルス信号から生成される信号を変調することにより得られた磁界信号を受信して誘導電流を発生するコイルと、前記モータコイルを有し、時刻表示を行うための駆動モータを駆動させる駆動回路であって、前記モータコイルの一端と第1の電源ラインとの間に接続された第1のトランジスタと、前記モータコイルの一端と第2の電源ラインとの間に接続された第2のトランジスタと、前記モータコイルの他端と前記第1の電源ラインとの間に接続された第3のトランジスタと、前記モータコイルの他端と前記第2の電源ラインとの間に接続された第4のトランジスタとを有する駆動回路と、を備えた電子機器の制御方法において、前記磁界信号に同期した予め定めたタイミングで前記駆動回路の前記第1のトランジスタをオン状態に制御すると共に前記第2及び第4のトランジスタをオフ状態に制御する一方、前記第3のトランジスタを前記タイミングで所定期間だけオン状態からオフ状態に制御することにより、前記モータコイルの誘導電圧をチョッパ昇圧させる昇圧過程と、前記チョッパ昇圧された誘導電圧を予め定めたしきい値と比較することにより、受信データを検出する検出過程と、を備え、前記磁界信号が、基準パルス信号から生成される信号をデータに基づいて位相変調することにより得られた信号であり、前記タイミングは、前記磁界信号の位相が180度以上、360度以下の範囲内のタイミングであることを特徴としている。
【0006】
【発明の実施の形態】
以下、適宜図面を参照しながら本発明の実施形態について説明する。
【0007】
(1) 実施形態
本実施形態においては、アナログ指針を有するアナログ電子時計にデータを送信するデータ伝送システムを例として説明するが、本発明はこれに限定する趣旨ではなく、コイルを有する電子時計であれば本発明の適用が可能である。
【0008】
(1.1) 実施形態の構成
(1.1.1) データ伝送システムの概要構成
図1は、本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である。
このデータ伝送システム100は、リュウズやボタンなどの外部操作部材102の操作により通常モードから受信モードに移行し、チョッパ昇圧されたモータコイル101の誘導電圧より受信データDJを検出するアナログ電子時計103と、送信データDS(=受信データDJ)を送信用コイル104を介して磁界信号SDSとして送信する外部データ送信装置105とを備えて構成される。
ここで、通常モードとは、このアナログ電子時計103が現在時刻を表示する動作状態をいい、受信モードとは、このアナログ電子時計103が外部からの送信データDS(磁界信号SDS)の受信を受け付ける動作状態をいう。
また、送信データDSには、例えば、歩度調整データ、後述する発振回路11の論理緩急データ、ID番号、アナログ電子時計103が具備する各種センサの補正データ、アナログ電子時計103の仕様切替のためのデータなどである。
【0009】
(1.1.2) アナログ電子時計の構成
図2は、アナログ電子時計の概要構成ブロック図である。
アナログ電子時計103は、水晶振動子11C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11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12と、分周回路12から出力される各種パルス信号及びデータ記憶回路17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制御回路13と、制御回路13の制御に応じた駆動パルスを発生する駆動パルス発生回路15と、通常モードの場合はモータコイル101に駆動電流を流すと共に、受信モードの場合はモータコイル101の誘導電圧をチョッパ昇圧する駆動回路16と、モータコイル101のチョッパ昇圧された誘導電圧Vchに基づいてシリアルデータである受信データDJを検出する検出回路14と、制御回路13を介して入力した受信データDJをシリアルパラレル変換するデータ変換回路18と、シリアルパラレル変換された受信データDJを記憶するデータ記憶回路17と、データ記憶回路17に記憶された歩度調整データに基づいて分周回路12の分周比を制御して歩度を調整する歩度調整回路19とを備えて構成される。
また、制御回路13は、分周回路12から出力される所定のパルス信号をカウントするカウンタ13Aを有しており、受信モードの場合はこのカウンタ13Aの計測時間に基づいてチョッパを行うタイミングなどを制御するようになっている。
【0010】
従って、アナログ電子時計103は、通常モードの場合は、駆動回路16がモータコイル101に駆動電流を流すことにより、モータコイル101を収容する駆動モータにより後述する時針133、分針132、秒針131を駆動して現在時刻を表示するようになっている。
また、アナログ電子時計103は、受信モードの場合は、駆動回路16がモータコイル101の誘導電圧をチョッパ昇圧することにより、検出回路14により外部からの磁界信号SDSに応じて発生するモータコイル101の誘導電圧Vchに基づいて受信データDJを検出するようになっている。
これにより、アナログ電子時計103は、モータコイル101を介して磁界信号SDSに含まれる送信データDSを受信データDJとして入力でき、入力した受信データDJが歩度調整データの場合は、歩度調整回路19により歩度を調整して現在時刻の計時誤差を低減できるようになっている。
【0011】
(1.1.3) 外部データ送信装置の構成
図3は、外部データ送信装置の概要構成ブロック図である。
外部データ送信装置105は、図示しない水晶振動子やセラミック振動子など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21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22と、分周回路22から出力される各種パルス信号(搬送波に使用される)に基づいて外部データ送信装置105全体の動作を制御する制御回路23と、歩度調整データなどの各種データを記憶すると共に、記憶した各種データを送信データDSとしてPSK変調回路25に出力するデータ記憶回路24と、送信データDSを位相変調(PSK:Phase Shift Keying)するPSK変調回路25と、位相変調された送信データDSを増幅する増幅回路26と、増幅回路26より出力される位相変調された送信データDSを磁界信号SDSに変換して出力する送信用コイル104とを備えて構成される。
ここで、このPSK変調回路25は、送信データDSのデータが「1」の場合は、搬送波の位相を0度、つまり変化させず、データが「0」の場合は、位相を180度変化させて位相変調を行うものとする。
【0012】
(1.1.4) 駆動回路の構成
図4は、駆動回路と検出回路などの具体的な構成を示す図である。
駆動回路16は、高電位側電源Vddと低電位側電源Vssの間にpチャネルMOSトランジスタP1及びnチャネルMOSトランジスタN1と、pチャネルMOSトランジスタP2及びnチャネルMOSトランジスタN2とがそれぞれ直列接続されると共に、pチャネルMOSトランジスタP1とnチャネルMOSトランジスタN1の接続点にある出力端子O1と、pチャネルMOSトランジスタP2とnチャネルMOSトランジスタN2の接続点にある出力端子O2とがモータコイル101の両端にそれぞれ接続されて構成される。
そして、駆動回路16は、駆動パルス発生回路15からの各種駆動パルスをこれらトランジスタP1、P2、N1及びN2のゲート端子にそれぞれ入力することにより、各トランジスタP1、P2、N1及びN2のオン/オフが制御されるようになっている。なお、図4は、高電位側電源Vdd基準の場合を示しているが、低電位側電源Vss基準にしてもよい。
【0013】
従って、駆動回路16は、通常モードの場合は、pチャネルMOSトランジスタP1及びnチャネルMOSトランジスタN2が対となってオン/オフ制御されると同時に、pチャネルMOSトランジスタP2及びnチャネルMOSトランジスタN1が対となってオフ/オン制御されることにより、高電位側電源Vddから流れる駆動電流から駆動信号を生成してモータコイル101に供給するようになっている。
また、駆動回路16は、受信モードの場合は、pチャネルMOSトランジスタP1がオン状態に制御され、nチャネルMOSトランジスタN1及びN2がオフ状態に制御されると共に、pチャネルMOSトランジスタP2が磁界信号SDSの1周期間隔で予め定めたタイミングでオン状態からオフ状態に短期間だけ切替制御されることにより、モータコイル101の誘導電圧を受信した磁界信号SDSに応じてチョッパ昇圧できるようになっている。
【0014】
ここで、図5は、受信した磁界信号SDSの位相に対するチョッパタイミング(受信タイミング)とモータコイル101の誘導電圧の検出レベルを示す特性曲線図である。ここで、チョッパタイミングとは、具体的にはpチャネルMOSトランジスタP2をオフに切り替えるタイミングである。
すなわち、チョッパ昇圧された誘導電圧Vchの検出レベルは、チョッパタイミングまでにモータコイル101のインダクタンスに蓄積されたエネルギー量、つまり、モータコイル101に流れた誘導電流に比例するため、図5に示すように、磁界信号SDSの位相が270度近傍が最も大きくなる。なお、図5においては、検出レベルを最大値で正規化した値で示している。
一方、上述したように磁界信号SDSはPSK変調であるため、モータコイル101を介して磁界信号SDSを受信すると、磁界信号SDSの位相が急激に切り替わる際に逆誘起起電圧が発生する。このため、図6に送信波形とその受信波形を示すように、例えば、データが「1」から「0」に切り替わる時点においては、逆誘起電圧の影響により、受信波形の位相が0度から180度以下の所定範囲では安定しないこととなる。
以上の結果から、チョッパタイミングは、受信波形の位相が270度近傍を中心とする所定範囲内にあることが望ましく、少なくとも180度以上、360度以下の範囲内に設定することが望ましいことが判った。また、モータコイル101と外部データ送信装置105の距離によって相互インダクタンス値が変わって送受信コイルの結合状態が変化するので、最適位相は変化する。なお、本実施形態においては、チョッパタイミングは約270度に設定されている。
【0015】
(1.1.5) 検出回路の構成
図4に示すように、検出回路14は、基準電圧VREFを生成する基準電圧生成回路31と、駆動回路16の出力端子O2の電圧と基準電圧VREFとを比較して受信データを出力するコンパレータ32と、制御回路13からのデータ読込タイミング信号(サンプリング信号)に基づいてコンパレータ32に電流を供給するnチャネルMOSトランジスタN3とを備えて構成される。
従って、コンパレータ32は、データ読込タイミング信号がHレベルの間だけ電流が供給されるため、アナログ電子時計103の消費電力を節約できるようになっている。
【0016】
(1.1.6) 指針駆動部の構成
指針駆動部19は、モータコイル101を収容する駆動モータ110と、時刻表示を行うための時針133、分針132、秒針131と、駆動モータ110の回転を時針133、分針132及び秒針131に伝達する輪列120とを備えて構成される。
駆動モータ110は、ステッピングモータが適用され、モータコイル101と、モータコイル101によって励磁されるステータ112と、ステータ112の内部において励磁される磁界により回転するロータ113とを備えている。なお、このロータ113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。
ステータ112には、モータコイル101で発生した磁力によって異なった磁極がロータ113の周りのそれぞれの相(極)115及び116に発生するように磁気飽和部117が設けられている。また、ロータ113の回転方向を規定するために、ステータ112の内周の適当な位置には内ノッチ118が設けられており、コギングトルクを発生させてロータ113が適当な位置に停止するようにしている。
【0017】
また、輪列120は、かなを介してロータ113に噛合された五番車121、四番車122、三番車123、二番車124、日の裏車125及び筒車126から構成される。ここで、時針133は筒車126に接続され、分針132は二番車124に接続され、秒針131は四番車122に接続される。なお、輪列120には、さらに、年月日などの表示を行うための伝達系を接続することも勿論可能である。
【0018】
(1.2) 実施形態の動作
次に、このアナログ電子時計の受信モードにおける動作を図7のフローチャートを参照しながら説明する。なお、初期状態において、データビット数カウンタN=1であり、受信モードに移行して読み込むべき受信データのビット数はXビット(X:自然数)であるものとする。
【0019】
まず、アナログ電子時計103において、ユーザが受信モードに移行させるべく外部操作部材102を操作すると(ステップS1)、制御回路13により受信モードへの移行処理が行われる(ステップSP2)。
すなわち、制御回路13は、駆動回路16のpチャネルMOSトランジスタP1のみをオン状態にし、pチャネルMOSトランジスタP2、nチャネルMOSトランジスタN1及びN2をオフ状態にすることにより、駆動信号の出力を停止させる。
この結果、駆動回路16の端子O2は電気的に浮いた状態となるため、外部データ送信装置105から磁界信号が送信されると、モータコイル101に誘導起電力が発生することとなる。
また、制御回路13は、データ読込タイミング信号をHレベルにすることにより、検出回路14のnチャネルMOSトランジスタN3をオン状態に制御してコンパレータ32を動作状態に設定し、モータコイル101を介して検出回路14より受信データDJを入力する。
この場合において、受信モードへ移行するための外部操作部材102の操作は、ユーザが意図しないにも拘わらず受信モードに移行する場合を防止するためにはある程度複雑なものとする必要がある。また、受信モードに移行した際は、受信モードに移行したことを通知すべく、秒針などを変速運針させてもよい。
【0020】
次に、制御回路13は、モータコイル101及び検出回路14を介してタイミング信号を受信したか否かを判別する(ステップS3)。このとき、外部データ送信装置105から送信される磁界信号は、正弦波ではなくパルス波の方が端子O2の誘起電圧が大きくなってコンパレータ32で検出し易くなるために望ましい。ここで、制御回路13は、タイミング信号を受信していないと判別した場合は(ステップS3:NO)、カウンタ13Aにより受信モードに移行してからの経過時間t’が予め定めた待機時間Tcを越えたか否かを判別し(ステップS9)、経過時間t’が待機時間Tcを越えていないと判別した場合は(ステップS9:NO)、処理を再びステップS3に戻すのに対して、経過時間t’が待機時間Tcを越えたと判別した場合は(ステップS9:YES)、コンパレータ32の消費電力を節約するため、あるいは、ユーザの誤操作により誤って受信モードに移行したものとして、受信モードを終了し、通常モードに復帰する(ステップS8)。
これに対して、制御回路13は、タイミング信号を受信したと判別した場合は(ステップS3:YES)、タイミング信号に同期してカウンタ13Aのカウント値をリセットし、カウンタ13Aのカウントを再開させる。これにより、アナログ電子時計103と外部データ送信装置105との間の同期が取られることになる。このとき、制御回路13は、コンパレータ32の消費電流を低減するためにデータ読込タイミング信号をLレベルに保持する。
【0021】
図8は、このアナログ電子時計と外部データ送信装置との間の同期が取られた後のタイミングチャートである。ここでは、外部データ送信装置105が磁界信号SDSとして送信する送信データDSが「11010」の場合を想定している。
図7に示すように、制御回路13は、アナログ電子時計103と外部データ送信装置105との間の同期が取れると、カウンタ13Aのカウント値に基づいて予め定めたデータ検出待機時間Taが経過したか否かを判別する(ステップS4)。
ここで、データ検出待機時間Taは、外部データ送信装置105が磁界信号SDSの送信開始タイミングから最初のデータに対応する信号波形の位相が約270度のタイミングになるまでの時間に設定されている。
【0022】
このとき、制御回路13は、駆動回路16のpチャネルMOSトランジスタP1及びP2をオン状態にすると共に、nチャネルMOSトランジスタN1及びN2をオフ状態にすることにより、pチャネルMOSトランジスタP1、モータコイル、pチャネルMOSトランジスタP2を短絡させる。
この場合、外部データ送信装置105から送信された磁界信号SDSによりモータコイル101に誘導電流が流れ、この誘導電流がpチャネルMOSトランジスタP1、モータコイル101、pチャネルMOSトランジスタP2間を流れることにより、モータコイル101のインダクタンスにエネルギーが蓄積されることとなる。
【0023】
そして、制御回路13は、データ検出待機時間Taが経過したと判別すると(ステップS4:YES)、受信データDJの読み込みを行う(ステップS5)。すなわち、制御回路13は、データ検出待機時間Taが経過して時刻t1になると、pチャネルMOSトランジスタP2のゲート端子を短期間だけHレベルにすると共に、データ読込タイミング信号を短期間だけHレベルにすることにより(図8)、駆動回路16のpチャネルMOSトランジスタP2をオフ状態にする。
この結果、pチャネルMOSトランジスタP1、モータコイル101、pチャネルMOSトランジスタP2が短絡された期間にモータコイル101のインダクタンスに蓄積されたエネルギーによって駆動回路16の出力端子O2の電圧、すなわち、誘導電圧が負電位側にチョッパ昇圧されることとなる。なお、図8において、チョッパ昇圧を行わない場合の出力端子O2の電圧波形を破線により示す。
このとき、制御回路13は、検出回路14に受信データDJの読み込みを行わせることにより、出力端子O2の電圧レベルが基準電圧VREFを越えたことが検出され、データ「1」の受信データDJを入力することとなる。
ここで、データ読込タイミング信号をHレベルに切り替えるタイミングは、検出回路14が正常に読込動作を開始するまでの遅れ時間だけpチャネルMOSトランジスタP2のゲート端子をHレベルにするタイミング(チョッパタイミング)より若干早いタイミングに設定される。
【0024】
次に、制御回路13は、データビットカウンタ数Nの値に1を加算する。すなわち、N=N+1とする(ステップS6)。これは既にNビットのデータを受信したことを表している。
そして、制御回路13は、データビットカウンタ数Nが読み込むべきデータビット数Xに等しいか否かを判別し(ステップS7)、データビットカウンタ数Nがデータビット数Xと異なる場合は(ステップS7:NO)、前回の受信データの検出タイミング(=チョッパタイミング)からの経過時間t”が予め定めたデータ検出待機時間Tbを経過したか否かを判別する(ステップS10)。ここで、データ検出待機時間Tbは、外部データ送信装置105から送信される磁界信号SDSの1周期の時間に設定されている。
また、データ検出待機時間Tbは、あまり短いと誘導電流が小さく、十分なエネルギーをモータコイル101に蓄えることができないため、チョッパ昇圧の電圧レベルが小さくなる。具体的には、電子時計のモータコイルの場合、データ検出待機時間Tbはおよそ100[μsec]以上が望ましい。
そして、制御回路13は、経過時間t”が予め定めたデータ検出待機時間Tbを経過したと判別すると(ステップS10:YES)、再び受信データDJの読み込みを行う(ステップS5)。
すなわち、制御回路13は、データ検出待機時間Tbが経過して時刻t2になると、pチャネルMOSトランジスタP2のゲート端子を短期間だけHレベルにすると共に、データ読込タイミング信号を短期間だけHレベルにすることにより、駆動回路16によりモータコイル101にチョッパ昇圧された誘導電圧Vchを発生させ、検出回路14により出力端子O2の電圧(=Vch)と基準電圧VREFとを比較させてデータ「1」の受信データDJを入力する。
【0025】
以下、同様にして、制御回路13は、磁界信号SDSの1周期に対応するデータ検出待機時間Tb毎にモータコイル101に蓄積されたエネルギーによって出力端子O2の電圧をチョッパ昇圧し、このチョッパ昇圧された出力端子O2の電圧(=Vch)から検出した受信データDJを順次入力する。また、制御回路13は、入力した受信データDJをデータ変換回路18によりシリアルパラレル変換し、データ記憶回路17に順次記憶させるようになっている。
ここで、上述のように磁界信号SDSの位相が0度の場合は、出力端子O2の電圧は負電位側にチョッパ昇圧されることとなるのに対し(時刻t1、t2、t4)、磁界信号SDSの位相が180度変化している場合は、出力端子O2の電圧は正電位側にチョッパ昇圧されるため、出力端子O2の電圧が基準電圧VREFを越えず、検出回路14によりデータ「0」の受信データDJが検出されることになる。
なお、実際には、出力端子O2及び出力端子O1の電圧は、図示しない静電保護ダイオードによって最大「高電位側電源Vdd+VF」、最小「低電位側電源Vss−VF」にクランプされているため、図8の時刻t3及びt5に示すように、出力端子O2の電圧が正電位側にチョッパ昇圧した場合は、静電保護ダイオードの順方向電圧VFしか変化しないこととなる。
これにより、このアナログ電子時計103においては、磁界信号SDSによるモータコイル101の誘導起電力が小さい場合でも、チョッパ昇圧して検出レベルを大きくすることができ、受信データDJを確実に検出することができるようになっている。
【0026】
そして、アナログ電子時計103は、制御回路13によりデータビットカウンタ数Nがデータビット数Xに等しいと判別された場合には(ステップS7:YES)、受信モードを終了し、通常モードに復帰する(ステップS8)。
その後、アナログ電子時計103は、歩度調整回路19によりデータ記憶回路17に記憶された歩度データ(受信データDJ)に基づいて歩度を調整して計時精度を向上させるようになっている。
【0027】
(1.3) 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、モータコイル101の誘導起電力が小さくても確実に受信データDJを検出することができる。
従って、アナログ電子時計103の外装が金属ケースの場合でも、確実にデータ通信を行うことができ、高い通信品質を維持することができる。
このようにこのアナログ電子時計103は通信品質が高いので、製造時における調整データの書き込みなどを完成状態で簡易に行うこともできる。
また、アナログ電子時計103の構成部品であるモータコイル101を介してデータ受信を行うため、回路構成の変更が最小限ですみ、アナログ電子時計103の大型化を回避することができる。
【0029】
(2.1)第1変形例
上述の実施形態においては、外部操作部材102の操作に基づいて受信モードに移行する場合について述べたが、本発明はこれに限らず、目立たない場所に導通端子を設けておき、この導通端子にプローブを介して電気信号を入力したり、受光素子を設けておき、この受光素子に光信号を入力することによって受信モードに移行させるようにしてもよい。
【0030】
(2.2)第2変形例
上述の実施形態においては、アナログ電子時計103は、外部データ送信装置105から受信したタイミング信号を基準にして受信データDJの読み込みを行う場合について述べたが、本発明はこれに限らず、外部データ送信装置がアナログ電子時計の読み込みタイミング(開始タイミングとチョッパタイミングを含む)に対応するように磁界信号SDSを送信するようにしてもよい。例えば、図9に示すように、アナログ電子時計は、時刻表示を行うために約1秒周期で出力される駆動信号(モータパルス)を基準にして時間Tc経過後に受信データDJの読み込みを所定期間だけ行うように設定される。ここで、受信データDJの読み込みを行う期間は駆動信号(モータパルス)が出力されない期間に設定される。そして、外部データ送信装置は、アナログ電子時計の駆動信号を検出し、検出した駆動信号を基準にして磁界信号SDSを送信するように設定される。ここで、磁界信号SDSを出力可能な期間を図9にハッチングにより示している。これにより、アナログ電子時計は、予め定めたタイミングで受信データDJの読み込みを行うだけで受信データDJを最適タイミングでチョッパ昇圧して検出することができる。さらに、受信データDJの読み込みを行う期間と時刻表示を行う駆動信号を出力する期間とが重複しないように設定することにより、時計の運針動作を止めることなくデータの送受信を行うことができる。なお、図9においては、アナログ電子時計が受信データDJの読み込みを行う期間中データ読込タイミング信号をHレベルに設定する例を示している。
【0031】
(2.3)第3変形例
また、上述の実施形態においては、コンパレータ32を用いて受信データDJを検出する場合について述べたが、コンパレータ32に代えて、インバータ回路を用いて受信データDJを検出することも可能である。この場合、回路構成を単純化することができ、回路の消費電流を低減することができる。但し、検出のしきい値である基準電圧VREFは、ほぼ(高電位側電源Vdd−低電位側電源Vss)/2となるため、検出レベルの設定の自由度はなくなる。
【0032】
(2.4)第4変形例
上述の実施形態においては、受信する磁界信号SDSが位相変調信号の場合について述べたが、本発明はこれに限らず、振幅変調(AM:Amplitude modulation((ASK:Amplitude shift keying)を含む))された信号の場合や、振幅位相変調(AM-PM)された信号の場合でも、受信データを検出することが可能である。
【0033】
(2.5)第5変形例
上述の実施形態においては、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、ディジタル表示を行うディジタル時計や、各種測定用のセンサを具備し、センサの測定結果をディジタル表示するディジタル表示付きアナログ電子時計などの電子時計に広く適用することができる。
【0034】
(2.6)第6変形例
上述の実施形態においては、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、電子時計以外のコイル(モータコイルなど)を有する電子機器、例えば、CD(Compact Disk)、MD(Mini Disk)、テープカセットなどの再生装置、記録装置、若しくは記録再生装置などの携帯電子機器に広く適用することができる。
【0035】
【発明の効果】
上述したように本発明によれば、コイルの誘導起電力が小さくても確実に受信データを検出することができ、装置の外装が金属ケースの場合でも、コイルを介して高い通信品質でデータ通信を行うことができる。
【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である。
【図2】 前記データ伝送システムのアナログ電子時計の概要構成ブロック図である。
【図3】 前記データ伝送システムの外部データ送信装置の概要構成ブロック図である。
【図4】 前記アナログ電子時計の駆動回路と検出回路と指針駆動部の具体的な構成を示すブロック図である。
【図5】 磁界信号の位相に対するチョッパタイミングとモータコイルの誘導電圧の検出レベルを示す特性曲線図である。
【図6】 前記チョッパタイミングの説明に供する送信波形とその受信波形との関係を示す図である。
【図7】 前記アナログ電子時計の受信モードにおける動作を示すフローチャートである。
【図8】 前記アナログ電子時計のタイミングチャートである。
【図9】 第2変形例に示すアナログ電子時計のタイミングチャートである。
【符号の説明】
100・データ伝送システム、
101・モータコイル、
103・アナログ電子時計、
104・送信用コイル、
105・外部データ送信装置、
13・制御回路、
14・検出回路(検出手段)、
16・駆動回路(昇圧手段)、
32・発電コイル、
DS・送信データ、
DJ・受信データ、
N1、N2・nチャネルMOSトランジスタ、
P1、P2・pチャネルMOSトランジスタ、
SDS・磁界信号。
Claims (4)
- データに基づき、基準パルス信号から生成される信号を変調することにより作られた外部から送信される磁界信号を受信して誘導電流を発生するコイルと、
前記モータコイルを有し、時刻表示を行うための駆動モータを駆動させる駆動回路であって、前記モータコイルの一端と第1の電源ラインとの間に接続された第1のトランジスタと、前記モータコイルの一端と第2の電源ラインとの間に接続された第2のトランジスタと、前記モータコイルの他端と前記第1の電源ラインとの間に接続された第3のトランジスタと、前記モータコイルの他端と前記第2の電源ラインとの間に接続された第4のトランジスタとを有する駆動回路と、
前記磁界信号に同期した予め定めたタイミングで前記駆動回路の前記第1のトランジスタをオン状態に制御すると共に前記第2及び第4のトランジスタをオフ状態に制御する一方、前記第3のトランジスタを前記タイミングで所定期間だけオン状態からオフ状態に制御することにより、前記モータコイルの誘導電圧をチョッパ昇圧させる昇圧手段と、
前記チョッパ昇圧された誘導電圧を予め定めたしきい値と比較することにより、受信データを検出する検出手段と、を備え、
前記磁界信号が、基準パルス信号から生成される信号をデータに基づいて位相変調することにより得られた信号であり、前記タイミングは、前記磁界信号の位相が180度以上、360度以下の範囲内のタイミングである
ことを特徴とする電子機器。 - 請求項1記載の電子機器において、
前記タイミングは、前記磁界信号の位相が270度近傍のタイミングである
ことを特徴とする電子機器。 - データに基づき、基準パルス信号から生成される信号を変調することにより得られた磁界信号を受信して誘導電流を発生するコイルと、
前記モータコイルを有し、時刻表示を行うための駆動モータを駆動させる駆動回路であって、前記モータコイルの一端と第1の電源ラインとの間に接続された第1のトランジスタと、前記モータコイルの一端と第2の電源ラインとの間に接続された第2のトランジスタと、前記モータコイルの他端と前記第1の電源ラインとの間に接続された第3のトランジスタと、前記モータコイルの他端と前記第2の電源ラインとの間に接続された第4のトランジスタとを有する駆動回路と、を備えた電子機器の制御方法において、
前記磁界信号に同期した予め定めたタイミングで前記駆動回路の前記第1のトランジスタをオン状態に制御すると共に前記第2及び第4のトランジスタをオフ状態に制御する一方、前記第3のトランジスタを前記タイミングで所定期間だけオン状態からオフ状態に制御することにより、前記モータコイルの誘導電圧をチョッパ昇圧させる昇圧過程と、
前記チョッパ昇圧された誘導電圧を予め定めたしきい値と比較することにより、受信データを検出する検出過程と、を備え、
前記磁界信号が、基準パルス信号から生成される信号をデータに基づいて位相変調することにより得られた信号であり、前記タイミングは、前記磁界信号の位相が180度以上、360度以下の範囲内のタイミングであることを特徴とする電子機器の制御方法。 - 請求項3記載の電子機器の制御方法において、
前記タイミングは、前記磁界信号の位相が270度近傍のタイミングであることを特徴とする電子機器の制御方法。
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