JP3991609B2 - Analog quartz watch motion measurement device, motion measurement method, motion measurement program, and recording medium recording the program - Google Patents

Analog quartz watch motion measurement device, motion measurement method, motion measurement program, and recording medium recording the program Download PDF

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ステップモータで運針を行うアナログクォーツ時計の動作を測定するためのアナログクォーツ時計の動作測定装置、動作測定方法および動作測定用プログラムならびにこのプログラムを記録した記録媒体に関する。
【0002】
【背景技術】
従来より、温度等の環境条件が変化しても、所定の周波数で安定して発振する水晶振動子を含んだ発振回路が設けられ、この発振回路が発生する駆動パルスでステップモータで指針を駆動するアナログクオーツ時計が利用されている。
このようなアナログクオーツ時計によれば、テンプや振り子の振動を利用した機械式時計に比べて、時刻表示精度を著しく向上することができる。
ここで、アナログクオーツ時計の腕時計では、電池を電源とすることが多く、電池交換を行うことなく、アナログクオーツ時計の連続作動時間を延長するために、ステップモータの電力消費量の低減を図っている。
【0003】
例えば、特開平9−266696号公報に示されるアナログクオーツ時計では、実効電力値が異なる複数種類の駆動パルスを段階的に設定し、所定の条件に従って、ステップモータに供給する駆動パルスを、段階的により小さな実効電力値のものへ順次切り替えることにより、その電力消費量を低減している。
すなわち、前述のアナログクオーツ時計では、実効電力値が最大のものから最小のものまで多段階に設定された複数種類の駆動パルスと、最大の駆動パルスよりも大きく、かつ、ステップモータを確実に回転することができる実効電力値を有する補助パルスとがステップモータに供給可能となっている。
また、前述のアナログクオーツ時計では、ステップモータに流れる電流を検出し、供給された駆動パルスでステップモータが回転したか否かを判定できるようにしている。
【0004】
そして、ある実効電力値の駆動パルスでステップモータが正常に作動し、その正常作動状態が所定時間継続した場合には、一段階小さい駆動パルスに切り替わり、さらに、一段小さい駆動パルスでも正常作動状態が所定時間継続した場合には、最小の駆動パルスまで順次駆動パルスの切り替えが行われる。
一方、ある実効電力値の駆動パルスでステップモータが回転しない場合には、、補助パルスでステップモータを強制的に回転させ、次に、ステップモータを駆動する際には、一段階大きい駆動パルスに切り替え、一段階大きい駆動パルスでもステップモータが正常に回転しない場合には、最大の駆動パルスまで順次駆動パルスの切り替えが行われる。
これにより、アナログクオーツ時計の表示時間精度を損なうことなく、ステップモータの電力消費量が低減され、アナログクオーツ時計の持続時間を著しく延長することができる。
【0005】
また、アナログクオーツ時計のステップモータは、秒針を駆動するとともに、その回転速度を歯車で減速して分針や時針に伝達され、これらの分針や時針をも駆動している。
ここで、ステップモータの回転駆動力を分針や時針に伝達する歯車の回転軸の位置や歯車の形状精度に大きな誤差が生じていると、歯車を回転させるのに大きなトルクが必要となり、ステップモータを駆動するにあたり、補助パルスの発生頻度が高くなり、電力量の小さな駆動パルスへ切り替わらず、電池の消耗が速くなり、アナログクオーツ時計の持続時間が短くなってしまう。
【0006】
このため、アナログクオーツ時計のムーブメントが完成した時点で、ムーブメント状態における運針動作が正常に行われているか否かを測定する動作測定装置が利用されている。
この動作測定装置は、ムーブメントに設けられたステップモータに結線され、ステップモータに供給されるパルスの種類を判定し、各駆動パルスおよび補助パルスについて、それぞれの発生頻度を検出するものとなっている。
そして、あるムーブメントを動作測定装置で測定した結果、補助パルスの発生頻度が高い場合には、ステップモータの消費電力が多いと考えられる。
この場合、ステップモータの消費電力を、所定値以下まで低下させる必要があるため、当該ムーブメントに対して、歯車の回転軸の位置修正や、歯車の形状修正等の不具合修正作業が行われる(特開昭55−51382号公報等参照)。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
上述のような動作測定装置では、ムーブメント状態のアナログクオーツ時計についての動作測定は行えるが、ムーブメントをケースの内部に収納した完成品状態では、ステップモータとの結線ができないので、動作測定が行えないという問題がある。
このため、ムーブメントをケースの内部に収納した際に、ムーブメントの地板等が僅かに変形し、ステップモータのロータや歯車のあがき(軸方向の遊び)が少なくなり、ステップモータの駆動に必要なトルクが増大し、補助パルスの発生頻度が高くなり、ステップモータの消費電力が増大する等の不具合が生じても、前述の動作測定装置では、当該不具合を検出することができない。
【0008】
本発明の目的は、ムーブメントをケースの内部に収納した完成品状態でも、アナログクォーツ時計の動作測定が行えるようになる、アナログクォーツ時計の動作測定装置、動作測定方法および動作測定用プログラムならびにこのプログラムを記録した記録媒体を提供することにある。
【0009】
【課題を解決するための手段】
本発明の第1発明は、ステップモータに供給する駆動パルスの電力を調節しながらステップモータを駆動し、このステップモータの駆動力により時刻表示手段を駆動するアナログクォーツ時計の動作測定装置であって、前記ステップモータの駆動時に前記ステップモータの駆動コイルから漏れる磁束を検出し、当該磁束に応じた電気信号を出力する磁束検出手段と、前記磁束検出手段から出力される電気信号を増幅する増幅手段と、前記増幅手段が増幅した電気信号を微分して生成した微分信号を出力する微分手段と、この微分手段からの微分信号を、当該微分信号の絶対値に応じた絶対値信号に変換する絶対値変換手段と、この絶対値変換手段が順次出力する前記絶対値信号の時間的間隔を計時するとともに、計時した時間データを出力するカウンタとを備え、前記駆動パルスの電力を調節する方式として、所定周期毎に単発の駆動パルスがステップモータに供給され前記駆動パルスのパルス幅を調節することによって当該駆動パルスの電力の実効値を調節するパルス幅調節方式と、所定周期毎に複数のパルスからなるパルス群がステップモータに供給され前記パルス群に含まれるパルスのデューティ比を調節することによって当該駆動パルスの電力の実効値を調節するデューティ調節方式との両方式のアナログクォーツ時計が測定対象とされており、前記カウンタから出力される時間データが入力され、この時間データが示す駆動パルスのパルス幅が所定値以上か否かに基づいて、前記パルス幅調節方式と前記デューティ調節方式とを判別する判別手段を備えていることを特徴とする。
【0010】
このような本第1発明では、ムーブメントを収納するケースは、当該ムーブメントに設けられたステップモータの駆動コイルから漏れる磁束を完全に遮断できないので、ステップモータから漏れる磁束は、ケースの外側に漏れ、磁束検出手段で検出することができる。そして、磁束検出手段から出力される電気信号を増幅手段で増幅し、増幅手段で増幅した電気信号を微分手段で急峻なパルス状の微分信号に変換し、この微分信号を絶対値変換手段で絶対値信号に変換し、この絶対値信号を、計時の開始信号および終了信号とするので、この絶対値信号に基づいて計時手段が計時を行うことにより、ケースの外側に漏れる磁束が微弱であっても、ステップモータに供給されるパルスのパルス幅を正確に計測できるようになり、当該パルスの種類を特定することが可能となる。また、微分信号を絶対値変換手段で絶対値信号に変換するので、正極および負極のパルスを交互に供給する必要のある交流入力型のステップモータでも、測定が行え、測定上の便宜が図れるようになる。このため、ムーブメントをケースの内部に収納した完成品状態でも、アナログクォーツ時計の動作測定が可能となる。
また、このようにすれば、アナログクォーツ時計のステップモータに供給する駆動パルスの電力調節方式として、所定時間、例えば、1秒毎に単発の駆動パルスを供給するとともに、駆動パルスのパルス幅を調節するパルス幅調節方式と、所定時間(例えば、1秒間)毎に、複数のパルスからなるパルス列を供給するとともに、このパルス列のデューティを調節するデューティ調節方式とのいずれかが採用されていても、駆動パルスのパルス幅である時間データに基づいて電力調節方式を判別するので、具体的には、パルス幅調節方式は、デューティ調節方式よりも、パルス幅が著しく長いので、これらの電力調節方式の判別が確実に行えるようになる。
そして、このようにパルス幅調節方式およびデューティ調節方式に対応しておけば、駆動パルスの電力調節を行う殆どすべてのアナログクォーツ時計の動作測定を行うことができるようになり、動作測定装置の汎用性が確保される。
【0011】
前述のアナログクォーツ時計の動作測定装置において、前記カウンタから出力される時間データから駆動パルスが有する実効電力値に対応する指標値を算定する指標値算定手段と、指標値算定手段が算定した指標値の大きさに基づいて当該駆動パルスを、所定の分類区画毎に分類するパルス分類手段と、前記時間データを時系列順に記憶するための記憶手段と、この記憶手段に記憶された時間データに含まれる駆動パルスの数を前記分類区画毎に計数する統計処理手段とが設けられていることが望ましい。
【0012】
このようにすれば、時間データから算定した指標値、例えば、パルス幅やデューティ比に基づいて、分類手段が、駆動パルスを所定の分類区画毎に分類するので、ヒストグラムが容易に作成可能となり、このヒストグラムにより、ステップモータの動作状況の把握が容易に行え、アナログクォーツ時計に不具合がある場合には、その原因を推定することが容易となる。例えば、実効電力値の大きいパルスがが著しく多い場合には、ステップモータのロータや歯車のあがき量が不足し、駆動抵抗が大きくなっていることが原因であることが推定できる。
【0013】
また、アナログクォーツ時計の動作測定結果が、記憶手段により自動的に記憶されていくので、自動測定が可能となり、測定が長時間、例えば、24時間連続するものであっても、測定結果を残らず記憶できるうえ、統計処理手段により、測定結果のデータの量が多くとも、当該測定結果を示すヒストグラムが自動的にかつ迅速に生成されるようになり、アナログクォーツ時計に不具合がある場合には、ヒストグラムを利用することにより、その原因を推定することがより一層容易となる。また、ヒストグラムが得られれば、ヒストグラムからアナログクォーツ時計の電力消費率が良好か否かも判定でき、搭載される電池1個当たりにおける、アナログクォーツ時計の持続時間が推測できる。
【0014】
ここで、前記記憶手段に記憶された前記時間データに基づいて、駆動パルスの実効電力の時間的変化をグラフに表す経時変化処理手段が設けられていることが望ましい。
このようにすれば、経時変化処理手段が作成するグラフにより、駆動パルスの実効電力の時間的変化が視覚イメージで把握できるようになり、アナログクォーツ時計に不具合がある場合、例えば、午前零時近傍の時刻に実効電力が増大する場合には、カレンダー機構に原因があることが推測できるなど、その原因を推定することがより一層容易となる。
【0015】
また、前記駆動パルスの他に、前記駆動パルスが供給されても、前記ステップモータが正常に回転しない場合に、前記ステップモータにさらに供給される補助パルスが前記アナログクォーツ時計に設定されているときには、前記時間データのなかから補助パルスの存在を検出するとともに、補助パルスの存在を検出すると、補助パルスのデータが前記時間データに含まれていることを示す補助パルス信号を出力する補助パルス検出手段が設けられていることことが望ましい。
このような補助パルス検出手段を設ければ、補助パルス検出手段が補助パルスを検出する毎に、補助パルス信号が出力されるので、この補助パルス信号で、時間データに設けられている補助パルスフラグを立てることにより、補助パルスが周期的に発生している場合には、補助パルスの発生周期が速やかに把握でき、補助パルスの発生原因が歯車の回転軸の偏心、あるいは、歯車の形状誤差等が原因であると推定でき、時系列順に記憶された時間データと合わせれば、不具合のある歯車や、歯車の形状が異常となっている部分の特定等が容易となる。
【0017】
さらに、前述のアナログクォーツ時計の動作測定装置において、当該動作測定装置は、コンピュータを含んで構成され、このコンピュータに設けられたプログラムにより、前記判別手段、前記指標値算定手段、前記パルス分類手段、および前記統計処理手段が形成されていることが望ましい。このようにすれば、パーソナルコンピュータ等を利用して、容易に判別手段、指標値算定手段およびパルス分類手段を得ることができるうえ、パーソナルコンピュータ等を利用すれば、動作測定の完全自動化が可能となるので、昼夜兼行の長時間連続測定でも、測定作業者に大きな負担がかからず、動作測定作業の省力化が図れるようになる。
【0018】
また、このようにすれば、パーソナルコンピュータ等を利用して、動作測定の完全自動化し、膨大な測定データを得るようにしても、統計処理手段が膨大な測定データを自動的に統計化するので、長時間連続する測定を行っても、データ処理作業が迅速に行われ、測定結果を早期に把握できるようになる。
【0019】
本発明の第2発明は、ステップモータに供給する駆動パルスの電力を調節しながらステップモータを駆動し、このステップモータの駆動力により時刻表示手段を駆動するアナログクォーツ時計の動作測定方法であって、前記駆動パルスの電力を調節する方式として、所定周期毎に単発の駆動パルスがステップモータに供給され前記駆動パルスのパルス幅を調節することによって当該駆動パルスの電力の実効値を調節するパルス幅調節方式と、所定周期毎に複数のパルスからなるパルス群がステップモータに供給され前記パルス群に含まれるパルスのデューティ比を調節することによって当該駆動パルスの電力の実効値を調節するデューティ調節方式との両方式のアナログクォーツ時計が測定対象とされており、
前記ステップモータの駆動時に前記ステップモータの駆動コイルから漏れる磁束を検出し、当該磁束に応じた電気信号を出力し、この出力される電気信号を増幅し、この増幅される電気信号を微分して生成した微分信号を出力し、この微分信号を、当該微分信号の絶対値に応じた絶対値信号に変換して順次出力し、前記絶対値信号の時間的間隔を計時するとともに、計時した時間データを出力し、この出力される時間データが示す駆動パルスのパルス幅が所定値以上か否かに基づいて、前記パルス幅調節方式と前記デューティ調節方式とを判別することを特徴とする。
このようにすれば、前述したように、電力調節方式として、パルス幅調節方式を採用したアナログクォーツ時計と、デューティ調節方式を採用したアナログクォーツ時計との両方が測定対象となっても、駆動パルスのパルス幅である時間データで電力調節方式を判別するので、これらの電力調節方式が確実に判別されるようになる。
【0020】
前述のアナログクォーツ時計の動作測定装置において、前記時間データから駆動パルスの実効電力値に対応した指標値を算定した後、算定した指標値の大きさに基づいて当該駆動パルスを、所定の分類区画毎に分類し、前記時間データを時系列順に記録した後、記録された時間データに含まれる駆動パルスの数を前記分類区画毎に計数する統計処理を行うことが望ましい。
このようにすれば、時間データから算定した指標値、例えば、パルス幅やデューティ比に基づいて、駆動パルスを所定の分類区画毎に分類するので、パルス幅調節方式おおよびデューティ調節方式のいずれであっても、分類が行えるようになる。そして、駆動パルスの分類結果から、ヒストグラム等の作成が可能となり、このヒストグラムを利用することで、ステップモータの動作状況の把握が容易に行え、アナログクォーツ時計に不具合がある場合には、その原因を推定することが容易となる。また、このようにすれば、時間データが膨大な量となっても、統計処理結果からヒストグラムが速やかに作成可能となり、アナログクォーツ時計に不具合がある場合には、作成されたヒストグラムを利用することにより、その原因を推定することが一層容易に行えるようになる。
【0021】
また、前述のアナログクォーツ時計の動作測定方法において、前記駆動パルスの他に、前記駆動パルスが供給されても、前記ステップモータが正常に回転しない場合に、前記ステップモータにさらに供給される補助パルスが前記アナログクォーツ時計に設定されているときには、前記時間データのなかから補助パルスが存在するか否かを検出した後、前記時間データに補助パルスのデータが含まれている場合には、当該時間データにその旨を表す補助パルスマークを記録することが望ましい。
このようなすれば、補助パルスの発生した時間的間隔を把握するにあたり、補助パルスマークが記録された時間データを抽出し、その時間データの採取時刻から、補助パルスの発生間隔が容易に求まるようになるので、補助パルスが周期的に発生している場合には、補助パルスの発生周期が速やかに把握でき、補助パルスの発生原因が歯車の回転軸の偏心、あるいは、歯車の形状誤差等が原因であると推定でき、時系列順に記憶された時間データと合わせれば、不具合のある歯車や、歯車の形状が異常となっている部分の特定等が容易となる。
【0022】
本発明の第3発明は、第1発明であるアナログクォーツ時計の動作測定装置の一部分としてコンピュータが設けられ、このコンピュータにアナログクォーツ時計の動作測定を行わせるためのアナログクォーツ時計の動作測定用プログラムであって、前記駆動パルスの電力を調節する方式として、所定周期毎に単発の駆動パルスがステップモータに供給され前記駆動パルスのパルス幅を調節することによって当該駆動パルスの電力の実効値を調節するパルス幅調節方式と、所定周期毎に複数のパルスからなるパルス群がステップモータに供給され前記パルス群に含まれるパルスのデューティ比を調節することによって当該駆動パルスの電力の実効値を調節するデューティ調節方式との両方式のアナログクォーツ時計が測定対象とされており、前記カウンタから前記コンピュータに入力された時間データが示す駆動パルスのパルス幅が所定値以上か否かに基づいて、前記パルス幅調節方式と前記デューティ調節方式とを判別することを特徴とする。
このようにすれば、前述したように、電力調節方式として、パルス幅調節方式を採用したアナログクォーツ時計と、デューティ調節方式を採用したアナログクォーツ時計との両方が測定対象となっても、駆動パルスのパルス幅である時間データで電力調節方式を判別するので、これらの電力調節方式が確実に判別されるようになる。
また、インテリジェントが不要な磁束検出手段から計時手段までの信号変換部分を、簡単な電子回路で実現できる。
【0023】
これにより、前述の計時手段の出力に基づいて行われる指標値算定手順および分類手順をコンピュータで実行すれば、インテリジェントを要する算定および分類が確実に行え、しかも、指標値算定手順および分類手順をコンピュータが実行するので、膨大な量の時間データが記録されても、駆動パルスの分類が迅速に行われ、かつ、測定結果を表すヒストグラムの自動作成も可能となる。そして、このヒストグラムを利用することにより、ステップモータの動作状況の把握が容易に行え、アナログクォーツ時計に不具合がある場合には、その原因を推定することが容易となる。
【0024】
前述のアナログクォーツ時計の動作測定装置において、前記時間データから駆動パルスの実効電力値に対応した指標値を算定する指標値算定手順と、算定した指標値の大きさに基づいて当該駆動パルスを、所定の分類区画毎に分類する分類手順と、前記時間データを時系列順に記憶する記憶手順と、この記憶手順により記憶された時間データに含まれる駆動パルスの数を前記分類区画毎に計数する統計処理手順とを前記コンピュータに実行させることが望ましい。
このようにすれば、アナログクォーツ時計の動作測定結果である膨大な量の時間データが時系列順に記録され、アナログクォーツ時計の動作解析が詳細に行えるようになるうえ、測定結果の時間データの量が多くとも、コンピュータにより、測定結果は、ヒストグラム等の視覚イメージで捉えることができる表現に自動的かつ迅速に変換されるので、アナログクォーツ時計に不具合がある場合には、その原因を解析することが一層容易となる。
この際、前記駆動パルスの他に、前記駆動パルスが供給されても、前記ステップモータが正常に回転しない場合に、前記ステップモータにさらに供給される補助パルスが前記アナログクォーツ時計に設定されているときには、前記時間データのなかから補助パルスが存在するか否かを検出する補助パルス検出手順と、前記時間データに補助パルスのデータが含まれている場合には、当該時間データに設けられている補助パルスフラグを立てるフラグセット手順とを前記コンピュータに実行させることが望ましい。
このようなすれば、補助パルスの発生した時間的間隔を把握するにあたり、補助パルスフラグが立った時間データを抽出し、その時間データの採取時刻から、補助パルスの発生間隔が迅速に求まるようになるので、補助パルスが周期的に発生している場合には、補助パルスの発生周期が速やかに把握でき、補助パルスの発生原因が歯車の回転軸の偏心、あるいは、歯車の形状誤差等が原因であると推定でき、時系列順に記憶された時間データと合わせれば、不具合のある歯車や、歯車の形状が異常となっている部分の特定等が容易となる。
【0025】
また、前述のようなアナログクォーツ時計の動作測定用プログラムは、コンピュータで読み取り可能となっている記録媒体に記録してもよい。
このような記録媒体に動作測定用プログラムを記録しておけば、通常は他の用途に使用しているコンピュータを、動作測定用のツールとして利用できるうえ、CD−ROM等の記録媒体は、記録容量が大きくても、薄くて軽いことから搬送が容易であるので、広範囲、例えば、全国の時計販売店に、動作測定用ツールを供給する際に便宜を図ることができる。
【0026】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明の実施の一形態を図面に基づいて説明する。
図1には、本実施形態に係るアナログクォーツ時計である腕時計1と、この腕時計1の実際の動作を測定する動作測定装置2とが示されている。ここでは、まず、腕時計1についての説明を行った後、動作測定装置2について説明する。
【0027】
図2には、腕時計1の概略構成が示されている。この腕時計1は、ステップモータ10と、このステップモータ10を制御する制御装置20と、ステップモータ10の動きを伝達する輪列50と、および輪列50によって運針される秒針61、分針62および時針63とを備えたものとなっている。
このうち、ステップモータ10には、制御装置20から供給される駆動パルスによって磁力を発生する駆動コイル11と、この駆動コイル11によって励磁されるステータ12と、このステータ12の内部で回転するロータ13とが設けられている。
ステップモータ10のロータ13は、ディスク状の2極以上の永久磁石を備えたものであり、これにより、ステップモータ10は、PM型(永久磁石回転型)の単相ステップモータとなっている。
ステータ12には、その間にロータ13を挟む相15および相16と、ロータ13の両側に配置されるとともに、その縦断面積が著しく絞られた磁気飽和部17とが設けられている。この磁気飽和部17をステータ12に設けることにより、駆動コイル11に電流を通じた際に、相15および相16に、互いに逆の磁極が発生するようになっている。
また、ロータ13が一方向に回転するように、ステータ12には、当該ステータ12の内周面の適当な位置を凹ました内ノッチ18が設けられている。この内ノッチ18により、コギングトルクが発生し、ロータ13は、適当な位置に停止するようになっている。
なお、秒針61、分針62および時針63は、図示しない文字板とともに時刻表示手段を形成するものとなっている。
【0028】
輪列50は、ステップモータ10のロータ13の回転駆動力をロータ13に伝達するものである。輪列50には、互いに噛合されている五番車51、四番車52、三番車53、二番車54、日の裏車55および筒車56を備えている。
ここで、四番車52の軸には秒針61が接続され、二番車54には分針62が接続され、さらに、筒車56には時針63が接続されており、ロータ13の回転に連動してこれらの各針によって時刻が表示される。輪列50には、さらに、年月日などの表示を行うためのカレンダー表示機構等(図示略)を連結することもできる。
【0029】
制御装置20は、ステップモータ10に、所定時間(例えば、1秒)毎に単発で供給される駆動パルスのパルス幅を調節することで、ステップモータ10に供給する実効電力を調節するパルス幅調節方式の制御装置である。
この制御装置20には、水晶振動子などの基準発振源21を用いて基準周波数の基準パルスを出力する発振回路22と、基準パルスを段階的に分周し、周波数の異なる複数種類のパルス24を出力する分周回路23と、ステップモータ10およびその電源との間に介装されたスイッチング素子を駆動するパルス信号等を、分周回路23のパルス24から生成する波形合成回路25とを備えている。
【0030】
ここで、波形合成回路25から出力されるパルス信号としては、ステップモータ10に電力供給を行う電力供給サイクルの開始を示すトリガ信号P0、ステップモータ10を駆動する駆動パルスPDのパルス幅を決定するパルス信号P1、駆動パルスPDを供給してもステップモータ10が回転しなかったときに、ステップモータ10を確実に回転させるのに充分なパルス幅を有する補助パルスPAを発生させるパルス信号P2、および、補助パルスPAを供給したためにステータ12に残留した磁力を消磁する消磁パルスPEを生成するためのパルス信号P3が出力可能となっている。
【0031】
また、波形合成回路25には、パルス信号P1のパルス幅の設定値が設定された設定回路26a, 26bが接続されている。
設定回路26a は、ロータ13のS極が、ステータ12の相15から相16に向かって、回転を開始する回転位置(以下、「第1のステップアングル」という)にあるときに、ステップモータ10に供給される駆動パルスPDのパルス幅、換言すると、パルス信号P1のパルス幅の設定値を保持するものとなっている。
設定回路26b は、ロータ13のS極が、ステータ12の相16から相15に向かって、回転を開始する回転位置(以下、「第2のステップアングル」という)にあるときに、ステップモータ10に供給される駆動パルスPDのパルス幅、換言すると、パルス信号P1のパルス幅の設定値を保持するものとなっている。
【0032】
これらの設定回路26a, 26bには、上記の設定値を格納するデジタルカウンタ27が設けられている。デジタルカウンタ27に格納されている設定値は、後述する制御回路30の操作信号により、所定の範囲内で多段階に増減に可変とされている。そして、デジタルカウンタ27の設定値を変更することにより、第1および第2のステップアングルからロータ13を回転させる駆動パルスPDは、パルス幅が段階的に変更可能、例えば、最小のPD1 から最大の駆動パルスPD7 まで段階的に変更可能となっている。
なお、設定回路26a, 26bにおいて、設定値を保持する保持手段としては、デジタルカウンターに限定されることはなく、RAMやレジスター等の他の形式の記憶素子を採用してもよい。
【0033】
制御回路30は、ステップモータ10およびその電源との間に介装されたスイッチング素子32を複数備えた駆動回路31を操作することにより、ステップモータ10に供給される駆動パルスPDの実効電力を調節するものである。図2では、スイッチング素子32は、CMOS構造のFETとなっているが、バイポーラトランジスタ等の他の自己消弧素子が採用できる。
ここで、制御装置20には、駆動パルスPDを供給した際に、ロータ13が正常に回転したか否かを検出する検出回路39が設けられている。この検出回路39は、駆動パルスPDの供給が完了した後に、慣性力でロータ13の回転が持続する際に、コイル11に発生する誘導起電圧を検出することで、ロータ13の回転を検出するものである。なお、駆動パルスPDの供給が完了した後に、コイル11に誘導起電圧が発生しない場合には、検出回路39は、ロータ13が完全に回転しなかったこと(以下、「非回転」という)を検出するようになっている。
【0034】
このような腕時計1では、例えば、最小の駆動パルスPD1 によるステップモータ10の駆動が開始され、この駆動パルスPD1 による駆動が開始されてから所定の時間(例えば、80秒)が経過する前に、駆動パルスPD1 を供給しても、ロータ13が非回転となると、ステップモータ10には、図3(A)に示されるように、駆動パルスPD1 の供給後に、補助パルスPAが供給され、ロータ13が強制的に回転される。そして、次の電力供給サイクルからは、図3(B)の如く、パルス幅が一段大きい駆動パルスPD2 による、ステップモータ10の駆動が開始される。
なお、補助パルスPAの供給後には、ステータ12に残留する磁力を消磁するために、消磁パルスPEがステップモータ10に必ず供給される。
そして、この駆動パルスPD2 による駆動開始後、開始から所定の時間が経過する前に、駆動パルスPD2 を供給しても、ロータ13が非回転となると、補助パルスPAでロータ13の強制回転が行われ、その次の電力供給サイクルから、図3(C)に示されるように、駆動パルスPD2 よりもパルス幅が一段大きい駆動パルスPD3 による、ステップモータ10の駆動が開始される。
このように、ある段階の駆動パルスPDで駆動を開始してから、所定の時間が経過する前に、ロータ13の非回転が生じると、駆動パルスPDのパルス幅は、その都度段階的に増大し、駆動パルスPDは、最終的に、図3(D)に示されるように、最大のパルス幅を有する駆動パルスPD7 となる。
【0035】
一方、図4(A)に示されるように、駆動パルスPD7 によるステップモータ10の駆動が開始され、ロータ13の非回転が生じることなく、開始から所定の時間が経過すると、その次の電力供給サイクルからは、図4(B)に示されるように、駆動パルスPD7 よりもパルス幅が一段小さい駆動パルスPD6 による、ステップモータ10の駆動が開始される。
このように、ある段階の駆動パルスPDで駆動を開始してから、ロータ13の非回転が生じることなく、所定の時間が経過したら、駆動パルスPDのパルス幅は、その都度段階的に減少し、駆動パルスPDは、最終的に、図4(C)に示されるように、最小のパルス幅を有する駆動パルスPD1 となる。
そして、駆動パルスPDが次々にパルス幅の大きいものへ移行していても、その途中で、ロータ13の非回転が生じない状態が所定の時間継続すると、駆動パルスPDは、パルス幅の小さいものへの移行に転じる。
逆に、駆動パルスPDが次々にパルス幅の小さいものへ移行していても、その途中で、所定の時間が経過する前に、ロータ13の非回転が生じれば、駆動パルスPDは、パルス幅の大きいものへの移行に転じる。
これにより、腕時計1は、著しい不具合がない限りにおいて、その表示時間精度を損なうことなく、ステップモータ10の電力消費量が低減され、持続時間が著しく延長されるようになる。
【0036】
ここで、制御装置20としては、複数のパルスからなるパルス列が駆動パルスとされ、パルス列となった駆動パルスを、所定時間毎に、ステップモータ10に供給し、パルス列のデューティ比を調節することで、ステップモータ10に供給する実効電力を調節するデューティ比調節方式の制御装置も採用できる。
すなわち、デューティ比調節方式は、図5(A)に示されるように、パルス幅Wが小さい複数のパルスPSからなるパルス列PLでステップモータ10を駆動するとともに、パルスPSのパルス幅Wと周期Tとの比であるデューティ比(W/T)を段階的に調節することで、電力調整を行うものである。
【0037】
例えば、図5(A)において、駆動パルスPD1 は、デューティ比が最小のパルス列PLとされ、この駆動パルスPD1 で駆動を開始してから、所定の時間が経過する前に、ロータ13の非回転が生じると、その次の電力供給サイクルからは、図5(B)に示されるように、駆動パルスPD1 のパルスPSよりもパルス幅が一段大きい、換言すれば、デューティ比が一段階大きい駆動パルスPD2 による駆動が開始される。
そして、ロータ13の非回転が所定時間内に発生する毎に、駆動パルスPDのデューティ比は、その都度段階的に増大し、駆動パルスPDは、最終的に、図5(C)に示されるように、最大のパルス幅を有する駆動パルスPD7 となる。
逆に、ロータ13の非回転が生じない状態が所定の時間継続すると、駆動パルスPDは、デューティ比の小さいものへ次々移行する。
このようなデューティ比調節方式の制御装置は、以上で説明したパルス幅調節方式における「パルス幅」を「デューティ比」に読み替えれば、容易に理解できるので、その説明を省略する。
【0038】
なお、デューティ比調節方式におけるパルスPSのパルス幅は、パルス幅調節方式における駆動パルスPDのよりも著しく小さく、一般的には、パルス幅調節方式における駆動パルスPDのパルス幅の1/8以下に設定される。
また、電力供給サイクルの1サイクルにおける、駆動パルス、補助パルスおよび消磁パルスの供給タイミングは、駆動パルスの実効電力値の大きさ、ならびに、補助パルスおよび消磁パルスの有無にかかわらず、電力供給サイクルの開始時点を基準とする所定の時刻にそれぞれ設定されている。すなわち、図3(A)において、時刻T1,T2およびT3は、電力供給サイクルの開始時刻T0からの経過時間がそれぞれ所定の時間に設定されている。
【0039】
図1に戻って、動作測定装置2は、測定対象となる腕時計1が複数セット可能となった測定テーブル3と、この測定テーブル3から出力される電気信号に基づき、ステップモータ10に供給されるパルスのパルス幅を計測する計時手段としてのパルス幅計測装置4と、このパルス幅計測装置4が計測したパルス幅を多数記憶するとともに、これらのパルス幅の統計処理等を行うためのパーソナルコンピュータ5とを備えたものである。
【0040】
測定テーブル3は、腕時計1から漏れる磁束を電気信号に変換するコイル3Aを複数備えたものとなっている。これらのコイル3Aは、腕時計1のセット位置に応じて配置されている。
また、測定テーブル3は、基台3Bに回動可能に支持され、パーソナルコンピュータ5の指令に従って作動するサーボモータ3Cにより、上面の角度が可変となっている。すなわち、測定テーブル3は、図6(A)に示されるように、上面が水平となった状態から、図6(B)に示されるように、上面が垂直となった状態まで、任意の角度位置に設定可能となっている。
これにより、腕時計1の動作測定を行うにあたり、水平姿勢での動作測定から垂直姿勢の動作測定へ自動的に移行可能とされ、かつ、複数設定された任意の姿勢を変更しながら、各姿勢毎の動作測定が自動的に行えるようになっている。
【0041】
図1に戻って、パルス幅計測装置4は、測定テーブル3に装着される複数の腕時計1に応じた数の測定回路を備えたものである。例えば、図1では、測定テーブル3には、4個の腕時計1が装着可能とされ、これに対応して、パルス幅計測装置4には、4チャンネルの測定回路が設けられている。
一方、パーソナルコンピュータ5は、時分割多重マルチタスク機能により、デューティ比に装着された複数の腕時計1を同時に測定することが可能となったものである。
【0042】
図7には、パルス幅計測装置4に複数設けられたの測定回路の1系統が示されている。図7において、パルス幅計測装置4は、腕時計1から漏れる磁束に基づいて、ステップモータ10に供給されるパルスのパルス幅を計測するものであり、パルス幅計測を行うために、コイル3Aからの電気信号を波形変換するアナログ回路4Aと、時間的間隔を計時する計時手段としてのデジタルカウンタ回路4Bとを備えている。
このうち、アナログ回路4Aには、コイル3Aから出力される電気信号を増幅する増幅手段としての増幅回路100 と、この増幅回路100 が増幅した電気信号を微分して生成した微分信号を出力する微分手段としての微分回路110 と、この微分回路110 からの微分信号を、当該微分信号の絶対値に応じた絶対値信号に変換する絶対値変換手段としての絶対値回路120 と、この絶対値回路120 からの絶対値信号をパーソナルコンピュータ5に入力可能なレベルの信号に変換する信号変換回路130 とが設けられている。
【0043】
増幅回路100 は、直流抵抗器および演算増幅器を備え、コイル3Aから出力される微弱な電気信号を、次の微分回路110 で微分するのに充分なレベルにまで増幅するものとなっている。
微分回路110 は、直流抵抗器、コンデンサおよび演算増幅器を備え、演算増幅器と直列に接続された直流抵抗器およびコンデンサで入力された信号を微分するものとなっている。
絶対値回路120 は、直流抵抗器、ダイオードおよび演算増幅器を備え、入力信号が0あるいは正の場合は、そのまま入力信号を出力し、入力信号が負の場合は、入力信号を極性を反転して出力するものとなっている。
信号変換回路130 は、ダイオード、ツェナーダイオードおよび二つの反転器を備え、入力信号を、デジタルロジック回路であるTTL回路のトリガー信号に変換するものとなっている。
【0044】
アナログ回路4Aについて、さらに説明すると、腕時計1のステップモータ10に、図8(A)に示されるように、駆動パルスPD、補助パルスPAおよび消磁パルスPEが次々に供給されると、腕時計1の周囲には、図8(B)に示されるように、駆動パルスPD、補助パルスPAおよび消磁パルスPEのそれぞれに応じたパルス状の漏れ磁束Bpd ,Bpa ,Bpeが生じる。
この磁束Bpd ,Bpa ,Bpeは、コイル3Aにより電気信号に変換され、アナログ回路4Aの増幅回路100 に入力されて増幅されるようになっている。
微分回路110 は、増幅回路100 で増幅した信号を微分して、図8(C)に示されるように、磁束Bpd ,Bpa ,Bpeに応じた電気信号を、短いパルス幅の立ち上がりパルスPsu および立ち下がりパルスPsd に変換するようになっている。
【0045】
ここで、立ち上がりパルスPsu および立ち下がりパルスPsd の発生タイミングは、磁束Bpd ,Bpa ,Bpeのそれぞれの立ち上がり部分および立ち上がり部分に応じものとなっている。
絶対値回路120 は、立ち上がりパルスPsu および立ち下がりパルスPsd を変換して、図8(D)に示されるように、立ち上がりパルスPsu および立ち下がりパルスPsd の各々とほぼ同時に発生するトリガーパルスPT1 〜PT6 を出力するようになっている。そして、次に説明するデジタルカウンタ回路4Bで、トリガーパルスPT1, PT2の発生時刻を計測し、後述するパーソナルコンピュータ5で、トリガーパルスPT1, PT2の発生時刻に基づいて、駆動パルスPDのパルス幅を算出するようになっている。
【0046】
図7に戻って、デジタルカウンタ回路4Bは、パルス幅計測装置4に周波数測定の基準となるクロックパルスを発振するクロックパルス発振手段である基準信号発振器140 と、前述のクロックパルスが入力されて当該クロックパルスを計数するカウンタ141 と、信号変換回路130 がトリガー信号を出力する毎に、カウンタ141 の計数値を読み取るとともに、前回および今回の計数値を保持する計数値保持手段142 とを備えたものである。
基準信号発振器140 は、水晶振動子を含むとともに、所定周期毎に正確にクロックパルスを出力する発振回路である。なお、基準信号発振器140 の発振周波数は、1MHzとなっている。
カウンタ141 は、基準信号発振器140 からの当該クロックパルスを計数し、計数した計数値である時間データをBCDコードで出力するものである。
計数値保持手段142 は、前回(第n−1回目)および今回(第n回目)の計数値をそれぞれ保持するレジスタ142A,142Bを備えたものである。
【0047】
ここで、信号変換回路130 からのパルス信号が計数値保持手段142 に入力されることにより、レジスタ142Bは、保持していた計数値をレジスタ142Aへ出力し、その代わりに、最も新しいカウンタ141 の計数値を取り込んで保持するようになっている。すなわち、図8(D)に示したトリガーパルスPT1 〜PT6 のうち、近接しあう二つのトリガーパルスの発生時刻が計数値保持手段142 に一時的に保持されるようになっている。
そして、計数値保持手段142 は、パーソナルコンピュータ5が要求するタイミングにより、レジスタ142A,142Bに保持している各計数値をパーソナルコンピュータ5へ出力するようになっている。
【0048】
パーソナルコンピュータ5は、各種のソフトウェアがインストールされ、これらのソフトウェアを並列処理するマルチタスク機能を有するものであり、パルス幅計測装置4から時間データを受け取り、駆動パルスPDのパルス幅を算出し、算出したデータをグラフ等にして表示することもできるようになっている。
パーソナルコンピュータ5には、図9に示されるように、入力される時間データを処理しやすいように調整する入力データ調整部200 と、入力された時間データが示す駆動パルスPDのパルス幅が所定値以上か否かに基づいて、腕時計1の電力調節方式の種類を判別する判別手段210 と、駆動パルスPDの処理を行う駆動パルス処理部220 と、補助パルスPAの処理を行う補助パルス処理部230 と、消磁パルスPEの処理を行う消磁パルス検出処理手段240 と、算出したデータを記憶するデータ記憶部250 と、算出したデータをグラフ等に加工するデータ加工部260 とが、ソフトウェアにより設けられている。
なお、前述のソフトウェアは、CD−ROM等の記録媒体に記録されたものを、パーソナルコンピュータ5に読み取らせてセットアップすることにより、その機能を発揮するものとなっている。
【0049】
入力データ調整部200 は、パルス幅計測装置4から送られてくる時間データのうち、駆動パルスPDの立ち上がり部分を検出し、駆動パルスPDの発生周期(例えば、1秒間)内に発生した複数の時間データを一つにまとめて計測データを生成するものである。
すなわち、入力データ調整部200 には、駆動パルスPDの立ち上がり部分を検出し、パーソナルコンピュータ5の動作をパルス幅計測装置4と同期させる同期手段201 と、駆動パルスPDの立ち上がり部分を検出してから、駆動パルスPDの発生周期が経過するまでの間に発生した、駆動パルスPD、補助パルスPAおよび消磁パルスPEの時間データから計測データを生成する計測データ生成手段202 とが設けられている。
【0050】
同期手段201 には、パルス幅計測装置4から時間データの他に、増幅回路100 からの増幅信号と、微分回路110 からの微分信号が入力されている。
そして、同期手段201 は、増幅信号およびと微分信号に基づいて同期動作を行うものとなっている。例えば、腕時計1のステップモータ10の駆動が円滑に行われ、駆動パルスPDの発生周期の間に駆動パルスPDのみが検出される場合には、駆動パルスPDの立ち上がり部を検出して同期動作を行うようになっている。
一方、発生周期の間に、駆動パルスPD、補助パルスPAおよび消磁パルスPEのすべてが検出される場合には、例えば、図8(C)の如く、駆動パルスPDとは逆極性の立ち下がりパルスPsd が2回連続する部分を検出し、その後に出現する2番目の立ち上がりパルスPsu を駆動パルスPDの立ち上がり部として同期動作を行うようになっている。
【0051】
計測データ生成手段202 は、腕時計1のステップモータ10の駆動が円滑に行われ、駆動パルスPDの発生周期の間に駆動パルスPDのみが検出される場合には、駆動パルスPDの立ち上がり部の発生時刻T1(図8(D)参照)と、駆動パルスPDの立ち下がり部の発生時刻T2(図8(D)参照)とをまとめた計測データを生成する。
一方、駆動パルスPDの発生周期の間に、駆動パルスPD、補助パルスPAおよび消磁パルスPEのすべてが検出される場合には、駆動パルスPD、補助パルスPAおよび消磁パルスPEのそれぞれの立ち上がり部および立ち下がり部の発生時刻T1ないしT6(図8(D)参照)を時系列順にまとめた計測データを生成する。
【0052】
図9に戻って、判別手段210 は、計測データ生成手段202 から送られてくる時間データである計測データに基づき、パルス幅調節方式およびデューティ比調節方式のいずれかであるかを判別するものである。
より具体的に説明すれば、判別手段210 は、計測データの最初の時間データである時刻T1、および、その次の時間データである時刻T2から、当該計測データの最初に示される駆動パルスのパルス幅を算出し、このパルス幅が所定値(例えば、1msec)以上であれば、電力調節方式がパルス幅調節方式であると判別する一方、パルス幅が所定値未満であれば、電力調節方式がデューティ比調節方式であると判別するようになっている。
そして、この判別手段210 は、計測データを、判別結果に応じて、後述するパルス幅算定手段221 またはデューティ比算定手段222 に送出するようになっている。すなわち、電力調節方式がパルス幅調節方式である場合には、駆動パルス処理部220 設けられているパルス幅算定手段221 に計測データを送出し、電力調節方式が電力調節方式がデューティ比調節方式である場合、駆動パルス処理部220 設けられているデューティ比算定手段222 に計測データを送出するようになっている。
【0053】
駆動パルス処理部220 は、駆動パルスPDが有する実効電力値に対応する指標値を算定する指標値算定手段を、電力調節方式の種類に応じた数だけ備えたものである。
すなわち、駆動パルス処理部220 には、パルス幅調節方式における駆動パルスPDの実効電力値に対応する指標値であるパルス幅を算定するパルス幅算定手段221 と、デューティ比調節方式における駆動パルスPDの実効電力値に対応する指標値であるデューティ比を算定するデューティ比算定手段222 と、パルス幅算定手段221 が算定したパルス幅を保持するパルス幅データ保持手段223 と、デューティ比調節方式における駆動パルスPDであるパルス列が有するパルス数を計数するパルス数計数手段224 と、デューティ比算定手段222 が算定したデューティ比を保持するデューティ比データ保持手段225 とが設けられている。
【0054】
パルス幅算定手段221 は、計測データの時刻T2と時刻T1との時間差から、駆動パルスPDのパルス幅を算出し、算出したパルス幅データをパルス幅データ保持手段223 に送出するものである。
パルス幅データ保持手段223 は、パルス幅データを記憶するとともに、記憶したパルス幅データを必要に応じて出力するレジスタ等の記憶要素からなるものである。
【0055】
デューティ比算定手段222 は、デューティ比調節方式における駆動パルスPDとなるパルス列のデューティ比を算出するものである。
例えば、デューティ比算定手段222 としては、パルス列を形成する複数のパルスPS(図5(A)参照)のうち、計測データが示す最初のパルスPSの立ち上がり時刻T11 および立ち下がり時刻T12 からパルスPSのパルス幅Wを算出し、最初のパルスPSの立ち上がり時刻T11 と、次のパルスPSの立ち上がり時刻T21 とからパルスPSの周期Tを算出し、パルス幅Wおよび周期Tからデューティ比W/Tを算出するものが採用できる。
【0056】
パルス数計数手段224 は、駆動パルスPDとなるパルス列を形成するパルスPSの数を計数するものである。
例えば、パルス数計数手段224 は、駆動パルスPDの発生周期の間に駆動パルスPDのみが検出される場合には、当該発生周期において発生した時間データの発生数の1/2を、パルスPSの発生数とするものが採用できる。
このようなパルス数計数手段224 は、駆動パルスPDの発生周期の間に、駆動パルスPD、補助パルスPAおよび消磁パルスPEのすべてが検出される場合には、当該発生周期において、補助パルスPAが発生するまでの間に発生した時間データの発生数の1/2をパルスPSの発生数とするようになっている。
換言すれば、パルス数計数手段224 は、図5(A)において、時刻T11 以降、時刻T62 以前の間に発生した時間データの発生数を2で割った値をパルスPSの発生数とするものである。
デューティ比データ保持手段225 は、デューティ比データを記憶するとともに、記憶したデューティ比データを必要に応じて出力するレジスタ等の記憶要素からなるものである。
【0057】
図9に戻って、補助パルス処理部230 は、計測データから補助パルスPAを検出するとともに、補助パルスPAの発生を記録するためのものである。
すなわち、補助パルス処理部230 には、補助パルスPAを検出すると、補助パルス信号を出力する一方、補助パルスPAが検出されないと、リセット信号を出力する補助パルス検出手段としての補助パルス検出処理手段231 と、補助パルス検出処理手段231 からのリセット信号を受けると、前述のフラグをリセットする補助パルスフラグ保持手段232 とが設けられている。
【0058】
補助パルス検出処理手段231 は、計測データを監視し、駆動パルスPDの後に、駆動パルスPDよりもパルス幅が著しく大きいパルスが含まれているか否かを検出することにより、補助パルスPAの検出を行うものである。
また、補助パルス検出処理手段231 は、補助パルスPAを検出すると、計測データから補助パルスPAに係る時間データをすべて削除し、計測データを短縮するようになっている。
補助パルスフラグ保持手段232 は、補助パルスPAの有無を示すフラグの状態を保持するとともに、そのフラグの状態を必要に応じて出力するR−Sフリップフロップ等の記憶要素からなるものである。
【0059】
消磁パルス検出処理手段240 は、計測データから消磁パルスPEを検出するとともに、消磁パルスPEを検出すると、計測データから消磁パルスPEに係る時間データをすべて削除し、計測データをさらに短縮するものとなっている。
なお、消磁パルス検出処理手段240 は、計測データを監視し、駆動パルスPDの後に、比較的パルス幅が所定値よりも小さいパルスが含まれているか否かを検出することにより、消磁パルスPEの検出を行うものである。
【0060】
データ記録部250 は、消磁パルス検出処理手段240 から送られてくる時間データである計測データを時系列順に記憶する記憶手段である。
データ記録部250 には、計測データを時系列順に記憶するためのハードディスク装置等からなる計測データ記憶手段251 と、計測データを計測データ記憶手段251 に書き込むための計測データ書込手段252 とが設けられている。
このうち、計測データ書込手段252 は、計測データを計測データ記憶手段251 に書き込む前に、補助パルスフラグ保持手段232 から、補助パルスPAの有無を示すフラグの状態信号を受け取るとともに、パルス幅調節方式の場合は、パルス幅データ保持手段223 からパルス幅データを、デューティ比調節方式の場合は、デューティ比データ保持手段225 からデューティ列データを受け取るようになっている。
【0061】
そして、これらのデータは、計測データに付与され、計測データとともに計測データ記憶手段251 に記憶されるようになっている。
より具体的には、パルス幅調節方式の場合には、計測データ、パルス幅データおよび補助パルスPAの有無を示すフラグが計測データ記憶手段251 に記憶され、デューティ比調節方式の場合には、計測データ、パルス列を形成するパルス数、デューティ比および補助パルスPAの有無を示すフラグが計測データ記憶手段251 に記憶されるようになっている。
なお、前述のフラグは、計測データとともに記憶されると、補助パルスPAの有無を示す補助パルスマークとなる。
【0062】
データ加工部260 は、ヒストグラムを生成するための統計処理手段261 と、駆動パルスPDの実効電力の時間的変化をグラフで表す経時変化処理手段262 とを有するものである。
統計処理手段261 は、指標値算定手段であるパルス幅算定手段221 またはデューティ比算定手段222 が算定した指標値であるパルス幅またはデューティ比の大きさに基づいて駆動パルスPDを、所定の分類区画毎に分類する、図示しないパルス分類手段と、この記憶手段に記憶された計測データに含まれる駆動パルスPDの数を、前述の分類区画毎に計数する、図示しない統計処理手段とを有し、これらの手段により、ヒストグラムの生成を行うものである。
【0063】
例えば、所定の分類区画としては、図10に示されるように、駆動パルスPD1 〜PD7 のそれぞれに応じた区画1〜区画7が設定されている。区画1ないし区画7の各々は、パルス幅がt1以上t2未満の領域、t2以上t3未満の領域、t3以上t4未満の領域、t4以上t5未満の領域、t5以上t6未満の領域、t6以上t7未満の領域、および、t7以上t8未満の領域にそれぞれ設定されている。
そして、パルス分類手段としては、例えば、計測データ記憶手段251 に記憶された計測データを呼び出し、各計測データに含まれるパルス幅またはデューティ比に基づいて、駆動パルスPDを区画1〜区画7のいずれかに分類し、計測データに区画を示す種類コードを付与し、種類コードを付与した計測データを計測データ記憶手段25に、再度、時系列順に記憶させるものが採用されている。
これに対し、統計処理手段としては、例えば、種類コードが付与された計測データを計測データ記憶手段25から受け取り、区画1〜区画7に属する駆動パルスPDの数を計数し、この計数結果に基づき、図10の如く、区画1〜区画7のそれぞれに属する駆動パルスPDの数を、縦に細長い矩形の高さで表すヒストグラムを生成するものが採用されている。
【0064】
経時変化処理手段262 は、計測データ記憶手段251 に記憶された計測データを呼び出し、各計測データに含まれるパルス幅またはデューティ比に基づいて、駆動パルスPDの時間的変化をグラフにして表すものである。
例えば、経時変化処理手段262 としては、図11に示されるように、駆動パルスPDの発生周期である電力供給サイクル(図11では、1秒間)毎に、実効電力量の異なる駆動パルスPD1 〜PD7 のいずれが供給されたかを示すグラフで、駆動パルスPDの時間的変化を表すものが採用できる。
【0065】
次に、本実施形態のパーソナルコンピュータ5の動作を、フローチャートに基づいて説明する。
まず、腕時計1を測定テーブル3にセットし、パルス幅計測装置4およびパーソナルコンピュータ5の電源を入れると、計測動作が開始され、パルス幅計測装置4からパーソナルコンピュータ5へ時間データの送出が開始される。
すると、パーソナルコンピュータ5の計測プログラムの起動され、図12に示されるように、ステップS101でパーソナルコンピュータ5の動作を、パルス幅計測装置4に同期させ、次のステップS102へ進む。
ステップS102では、パルス幅計測装置4から送られてくる時間データのうち、駆動パルスPDの立ち上がり部分を検出し、駆動パルスPDの発生周期(例えば、1秒間)内に発生した複数の時間データを一つにまとめた計測データを生成し、この後、ステップS103へ進む。
【0066】
ステップS103では、計測データの最初の時間データである時刻T1、および、その次の時間データである時刻T2から、当該計測データの最初に示される駆動パルスのパルス幅を算出し、このパルス幅が所定値(例えば、1msec)以上であれば、腕時計1の電力調節方式がパルス幅調節方式であると判別されるので、ステップS110に進む。一方、ステップS103で、パルス幅が所定値未満であれば、腕時計1の電力調節方式がデューティ比調節方式であると判別されるので、ステップS120に進む。
ステップS110では、計測データの時刻T2と時刻T1との時間差から、駆動パルスPDのパルス幅を算出し、算出したパルス幅データを保存した後、ステップS130に進む。
ステップS120では、駆動パルスPDとなるパルス列を形成するパルスPSの数を計数し、次のステップS121で駆動パルスPDのデューティ比を算出し、算出したデューティ比データおよびパルスPSの数を保存した後、ステップS130に進む。
【0067】
ステップS130では、当該電力供給サイクルにおいて、補助パルスPAが発生したか否か、換言すれば、計測データに補助パルスPAが含まれているか否かを検出し、補助パルスPAが発生している場合には、ステップS140に進み、補助パルスPAが発生していない場合には、ステップS140に進む。
ステップS140では、補助パルスフラグ保持手段232 のフラグをセット(ステイタスを「1」に)し、ステップS141に進み、計測データから補助パルスPAに係る時間データをすべて削除し、計測データを短縮した後、ステップS160へ進む。
ステップS150では、補助パルスフラグ保持手段232 のフラグをリセット(ステイタスを「0」に)した後、ステップS160へ進む。
【0068】
ステップS160では、当該電力供給サイクルにおいて、消磁パルスPEが発生したか否か、換言すれば、計測データに消磁パルスPEが含まれているか否かを検出し、消磁パルスPEが発生している場合には、ステップS161に進み、消磁パルスPEが発生していない場合には、ステップS161をジャンプしてステップS170に進む。
ステップS161では、計測データから消磁パルスPEに係る時間データをすべて削除し、計測データを短縮した後、ステップS170へ進む。
【0069】
ステップS170では、補助パルスPAおよび消磁パルスPEに係る時間データを含まない計測データを記録、すなわち、計測データ記憶手段251に記憶させる。この際、補助パルスPAの有無を示すフラグ、パルス幅データ、デューティ比データおよびパルスPSの数のうち、必要なデータが計測データとともに、計測データ記憶手段251に記憶される。
この後、ステップS171へ進み、ステップS171で、ヒストグラムおよび駆動パルスPDの時間的変化を表すグラフが生成され、ステップS180へ進む。
ステップS180では、測定を終了させる終了処理がなされたか否かを検出し、終了処理がなされていない場合には、ステップS1102に戻り、終了処理がなされるまで、上述のステップS102からステップS180を繰り返す。
そして、終了処理がなされ、ステップS180で、終了処理がなされたことを検出すると、次のステップS200で、プログラムが終了し、測定が完了する。
【0070】
前述のような本実施形態によれば、次のような効果が得られる。
すなわち、ステップモータ10から漏れる磁束を、腕時計1のケースの外側で検出可能なコイル3Aを設け、ケースの外側に漏れた磁束をコイル3Aで検出し、コイル3Aから出力される電気信号を増幅回路100 で増幅し、増幅回路100 で増幅した電気信号を微分回路110 で急峻なパルス状の微分信号に変換し、この微分信号を絶対値回路120 で絶対値信号に変換し、この絶対値信号を、デジタルカウンタ回路4Bの計時動作の開始信号および終了信号としたので、こケースの外側に漏れる磁束が微弱であっても、ステップモータに供給されるパルスのパルス幅を正確に計測でき、ムーブメントをケースの内部に収納した完成品状態の腕時計1でも、その動作測定を正確に行うことができる。
そのうえ、微分信号を絶対値回路120 で絶対値信号に変換するようにしたので、正極および負極のパルスが交互に供給されるステップモータ10でも、動作測定が行え、測定上の便宜を図ることができる。
【0071】
また、デジタルカウンタ回路4Bから出力される時間データが入力され、この時間データが示す駆動パルスPDのパルス幅が所定値以上か否かに基づいて、腕時計1の電力調節方式の種類を判別する判別手段210 と、デジタルカウンタ回路4Bから出力される時間データから駆動パルスPDが有する実効電力値に対応する指標値となるパルス幅およびデューティ比を算定するパルス幅算定手段221 およびデューティ比算定手段222 を設け、さらに、パルス幅およびデューティ比に基づいて駆動パルスPDを、所定の分類区画毎に分類するパルス分類手段を設けたので、腕時計1の動作状況を正確に表すヒストグラムが作成されるようになり、このヒストグラムにより、ステップモータ10の動作状況を容易に把握することができ、腕時計1に不具合がある場合には、その原因を容易に推定することができる。
例えば、実効電力値の大きいパルスがが著しく多い場合には、ステップモータのロータや歯車のあがき量が不足し、駆動抵抗が大きくなっていることが原因であることが推定できる。
そして、電力消費の著しい補助パルスが連続的に出力され続けるために、電池寿命が短命となるような現象等を速やかにチェックできるので、新しい電池に交換しても、数ヶ月で運針が停止してしまうような不具合が生じた場合、その原因究明に要する時間を短縮することができる。
【0072】
さらに、計測データを時系列順に記憶する計測データ記憶手段251 を設け、腕時計1の動作測定結果が、計測データ記憶手段251 により自動的に記憶されるようにしたので、自動測定が可能となり、測定が長時間、例えば、24時間連続するものであっても、測定結果を残らず記憶できる。
そのうえ、種類コードが付された計測データを計測データ記憶手段251 に記憶するようにしたので、統計処理手段261で種類コードの記録数を種類毎に計数することにより、処理が高速で行えるようになり、測定結果のデータの量が多くとも、当該測定結果を示すヒストグラムを迅速に生成でき、腕時計1に不具合がある場合には、ヒストグラムが迅速に得られ、その原因を速やかに推定することができる。
また、ヒストグラムが得られれば、ヒストグラムから腕時計1の電力消費率が良好か否かも判定でき、搭載される電池1個当たりにおける、アナログクォーツ時計の持続時間を速やかに推定できる。
【0073】
さらに、計測データ記憶手段251 に記憶された計測データに基づいて、駆動パルスPDの実効電力の時間的変化をグラフに表す経時変化処理手段262 を設け、経時変化処理手段262 が作成したグラフにより、駆動パルスPDの実効電力の時間的変化が視覚イメージで把握できるようにしたので、この点からも、腕時計1に不具合がある場合、例えば、午前零時近傍の時刻に実効電力が増大する場合には、カレンダー機構に原因があることが推測できるなど、その原因の推定をより一層容易にすることができる。
【0074】
また、駆動パルスPDが供給されても、ステップモータ10が正常に回転しない場合に、ステップモータ10にさらに供給される補助パルスPAを検出するとともに、補助パルスPAの存在を検出すると、補助パルスのデータが含まれていることを示す補助パルス信号を出力する補助パルス検出処理手段231 を設け、補助パルスPAが発生する毎に、補助パルスフラグを立てるようにしたので、補助パルスPAが周期的に発生している場合には、補助パルスPAの発生周期が速やかに把握でき、補助パルスPAの発生原因、例えば、歯車の回転軸の偏心、あるいは、歯車の形状誤差等が容易に推定でき、時系列順に記憶された計測データと合わせれば、不具合のある歯車や、歯車の形状が異常となっている部分を容易に特定できる。
【0075】
さらに、パルス幅調節方式の腕時計と、デューティ調節方式の腕時計とを測定対象としたので、駆動パルスPDの電力調節を行う殆どすべてのアナログクォーツ腕時計の動作測定を行うことができ、動作測定装置の汎用性を確保できる。
【0076】
また、パーソナルコンピュータのプログラムにより、判別手段210 、パルス幅算定手段221 デューティ、比算定手段222 およびパルス分類手段を備えた統計処理手段261 を形成したので、動作測定の完全自動化が可能となり、昼夜兼行の長時間連続測定でも、測定作業者に大きな負担がかからず、動作測定作業の省力化を図ることができる。
特に、統計処理手段261 をパーソナルコンピューのプログラムで形成し、動作測定の完全自動化を図り、膨大な測定データを得るようにしても、統計処理手段261 が膨大な測定データを自動的に統計化するようにしたので、長時間連続する測定を行っても、データ処理作業が迅速に行われ、測定結果を早期に把握することができる。
【0077】
さらに、パーソナルコンピュータ5に読み取らせて、前述のような動作をパーソナルコンピュータ5に実行させるプログラムをCD−ROM等の記録媒体に記録したので、同プログラムを汎用のパーソナルコンピュータに読み取らせることにより、通常は他の用途に使用しているパーソナルコンピュータが、動作測定用のツールとして利用でき、専用のパーソナルコンピュータが不要となることから、ハードウェアの数の増加を防止できる。
特に、記録媒体として、記録容量が大きいが、薄くて軽いCD−ROM等を採用したので、搬送が容易となり、広範囲、例えば、全国の時計販売店に、動作測定用ツールを供給する際に便宜を図ることができる。
【0078】
なお、本発明は、前記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において、変形および改良等をも含むものである。
例えば、磁束検出手段としては、コイルを備えたピックアップに限らず、ホール素子を備えたセンサでもよく、要するに、微弱な磁束でも検出できるものであればよい。
また、コンピュータとしては、パーソナルコンピュータに限らず、エンジニアワークステーション等のより高性能なコンピュータや、必要最低限のハードと、測定用プログラムが記憶されたチップ型ROMとを備え、アナログクォーツ時計の動作測定専用に設計されたコンピュータでもよい。
【0079】
さらに、前記実施形態においては、測定テーブル3、パルス幅計測装置4およびパーソナルコンピュータ5の三つに分割した回転周期測定手段を採用したが、回転周期測定手段としては、三分割のものに限らず、全体が一つの筐体等に固定された一体式のもの、あるいは、四つ以上に分割されたのものでもよく、回転周期測定手段の具体的な形態は、実施にあたり適宜設定すればよい。
また、前記実施形態では、パーソナルコンピュータに実行させるプログラムをCD−ROM等の記録媒体に記録し、同プログラムが記録された記録媒体を頒布することで、プログラムの供給を行ったが、プログラムの供給は、インターネット等の通信手段を介して行ってもよい。
なお、本発明は、腕時計だけでなく、携帯用懐中時計、置き時計等のクロック等の形態に形成されたアナログクオーツ時計にも適用することができる。
また、時計の電源としては、充電することができないマンガン電池や水銀電池等の一次電源、および、充電して何度も再利用できる二次電池やコンデンサ等の二次電源の両方を採用することができる。
【0080】
【発明の効果】
前述のように、本発明によれば、ムーブメントをケースの内部に収納した完成品状態でも、アナログクォーツ時計の動作測定を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の全体構成を示す斜視図である。
【図2】前記実施形態のアナログクオーツ時計を示す概略構成図である。
【図3】前記実施形態におけるパルス幅が増大する様子を示すグラフである。
【図4】前記実施形態におけるパルス幅が減少する様子を示すグラフである。
【図5】前記実施形態におけるデューティ比が増大する様子を示すグラフである。
【図6】前記実施形態の異なる測定姿勢状態を示す斜視図である。
【図7】前記実施形態のパルス幅計測装置を示す回路図である。
【図8】前記実施形態において変換されるパルスの様子を示すグラフである。
【図9】前記実施形態のパーソナルコンピュータの概要を示すブロック図である。
【図10】前記実施形態に係るヒストグラムを示す図である。
【図11】前記実施形態に係る駆動パルスの計時変化を示すグラフである。
【図12】前記パーソナルコンピュータの概略動作を示すフローチャートである。
【符号の説明】
1 アナログクォーツ時計である腕時計
2 動作測定装置
3A 磁束検出手段としてのコイル
4B 計時手段としてのデジタルカウンタ回路
5 コンピュータとしてのパーソナルコンピュータ
10 ステップモータ
61 時刻表示手段を形成する秒針
62 時刻表示手段を形成する分針
63 時刻表示手段を形成する時針
100 増幅手段としての増幅回路
110 微分手段としての微分回路
120 絶対値変換手段としての絶対値回路
210 判別手段
221 指標値算定手段としてのパルス幅算定手段
222 指標値算定手段としてのデューティ比算定手段
231 補助パルス検出手段としての補助パルス検出処理手段
261 パルス分類手段を備えた統計処理手段
262 経時変化処理手段
PD 駆動パルス
PA 補助パルス
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an operation measuring device, an operation measuring method and an operation measuring program for an analog quartz watch for measuring the operation of an analog quartz watch that moves with a step motor, and a recording medium on which the program is recorded.
[0002]
[Background]
Conventionally, an oscillation circuit including a crystal unit that oscillates stably at a predetermined frequency is provided even if environmental conditions such as temperature change, and the pointer is driven by a step motor using the drive pulse generated by this oscillation circuit. Analog quartz clocks are used.
According to such an analog quartz timepiece, the time display accuracy can be remarkably improved as compared with a mechanical timepiece using the vibration of a balance or pendulum.
Here, the wristwatch of an analog quartz watch often uses a battery as a power source. In order to extend the continuous operation time of the analog quartz watch without replacing the battery, the power consumption of the step motor is reduced. Yes.
[0003]
For example, in an analog quartz watch disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 9-266696, a plurality of types of drive pulses having different effective power values are set in stages, and the drive pulses supplied to the step motor according to predetermined conditions are set in stages. By sequentially switching to a smaller effective power value, the power consumption is reduced.
In other words, in the above-mentioned analog quartz watch, multiple types of drive pulses set in multiple stages from the largest to the smallest effective power value, and larger than the maximum drive pulse, the step motor is reliably rotated. An auxiliary pulse having an effective power value that can be supplied to the step motor can be supplied.
In the analog quartz timepiece described above, the current flowing through the step motor is detected, and it can be determined whether or not the step motor has rotated by the supplied drive pulse.
[0004]
When the step motor operates normally with a drive pulse of a certain effective power value and the normal operation state continues for a predetermined time, it switches to a drive pulse that is one step smaller. When it continues for a predetermined time, the drive pulse is sequentially switched to the minimum drive pulse.
On the other hand, if the step motor does not rotate with a drive pulse with a certain effective power value, the step motor is forcibly rotated with an auxiliary pulse, and then when the step motor is driven, the drive pulse is increased by one step. If the stepping motor does not rotate normally even with a switching pulse that is one step larger, the driving pulses are sequentially switched up to the maximum driving pulse.
As a result, the power consumption of the step motor can be reduced without degrading the display time accuracy of the analog quartz timepiece, and the duration of the analog quartz timepiece can be significantly extended.
[0005]
Further, the step motor of the analog quartz timepiece drives the second hand, and the rotational speed thereof is reduced by a gear and transmitted to the minute hand and hour hand, and these minute hand and hour hand are also driven.
Here, if a large error occurs in the position of the rotating shaft of the gear that transmits the rotational driving force of the step motor to the minute hand or hour hand and the shape accuracy of the gear, a large torque is required to rotate the gear, and the step motor When driving the auxiliary pulse, the frequency of generation of the auxiliary pulse is increased, the switching to the driving pulse with a small amount of electric power is not performed, the battery is consumed quickly, and the duration of the analog quartz clock is shortened.
[0006]
For this reason, when the movement of the analog quartz timepiece is completed, an operation measuring device that measures whether or not the hand movement operation in the movement state is normally performed is used.
This motion measuring device is connected to a step motor provided in the movement, determines the type of pulse supplied to the step motor, and detects the frequency of occurrence of each drive pulse and auxiliary pulse. .
Then, as a result of measuring a movement with the motion measuring device, if the frequency of generation of auxiliary pulses is high, it is considered that the power consumption of the step motor is large.
In this case, since it is necessary to reduce the power consumption of the step motor to a predetermined value or less, trouble correction work such as correction of the position of the rotating shaft of the gear or correction of the shape of the gear is performed on the movement (special feature). (See Kaiho 55-51382).
[0007]
[Problems to be solved by the invention]
With the above-described motion measuring device, it is possible to measure the motion of an analog quartz watch in a movement state, but in the finished product state in which the movement is housed in the case, it cannot be connected to a step motor, so the motion measurement cannot be performed. There is a problem.
For this reason, when the movement is housed inside the case, the base plate of the movement is slightly deformed, and the step motor rotor and gear hoisting (axial play) is reduced, and the torque required to drive the step motor. Even if a problem such as an increase in the frequency of occurrence of auxiliary pulses and an increase in power consumption of the stepping motor occurs, the above-described motion measuring device cannot detect the problem.
[0008]
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide an analog quartz watch operation measuring device, an operation measuring method, an operation measuring program, and a program for performing the operation measurement of the analog quartz watch even in a finished product state in which the movement is housed in the case. Is to provide a recording medium on which is recorded.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
The first aspect of the present invention is an operation measuring device for an analog quartz watch that drives the step motor while adjusting the power of the drive pulse supplied to the step motor and drives the time display means by the driving force of the step motor. A magnetic flux detecting means for detecting a magnetic flux leaking from the drive coil of the step motor when driving the step motor, and outputting an electric signal corresponding to the magnetic flux; and an amplifying means for amplifying the electric signal output from the magnetic flux detecting means Differential means for outputting a differential signal generated by differentiating the electric signal amplified by the amplification means, and an absolute value for converting the differential signal from the differential means into an absolute value signal corresponding to the absolute value of the differential signal The time conversion between the value conversion means and the absolute value signal sequentially output by the absolute value conversion means is timed, and the time data is output. And a counter for adjusting the power of the drive pulse, a single drive pulse is supplied to the step motor every predetermined period and the effective value of the power of the drive pulse is adjusted by adjusting the pulse width of the drive pulse. Adjusting the effective value of the power of the drive pulse by adjusting the pulse width adjustment method to be adjusted, and by adjusting the duty ratio of the pulse included in the pulse group when a pulse group consisting of multiple pulses is supplied to the stepping motor at a predetermined period The analog quartz watch of both types with the duty adjustment method to be measured is the object of measurement, the time data output from the counter is input, and whether the pulse width of the drive pulse indicated by the time data is greater than or equal to a predetermined value And a discriminating means for discriminating between the pulse width adjustment method and the duty adjustment method. To.
[0010]
In this first invention, the case housing the movement cannot completely block the magnetic flux leaking from the drive coil of the step motor provided in the movement, so the magnetic flux leaking from the step motor leaks to the outside of the case, It can be detected by magnetic flux detection means. Then, the electric signal output from the magnetic flux detecting means is amplified by the amplifying means, and the electric signal amplified by the amplifying means is converted into a steep pulsed differential signal by the differentiating means, and this differential signal is absolute by the absolute value converting means. Since the absolute value signal is converted into a value signal, and the absolute value signal is used as a start signal and an end signal for time measurement, the time measuring means measures the time based on the absolute value signal, and the magnetic flux leaking outside the case is weak. However, the pulse width of the pulse supplied to the step motor can be accurately measured, and the type of the pulse can be specified. In addition, since the differential signal is converted into an absolute value signal by the absolute value conversion means, measurement can be performed even with an AC input type step motor that needs to alternately supply positive and negative pulses, so that the measurement is convenient. become. This makes it possible to measure the operation of an analog quartz watch even in a finished product state in which the movement is housed inside the case.
In this way, as a method for adjusting the power of the drive pulse supplied to the step motor of the analog quartz watch, a single drive pulse is supplied every predetermined time, for example, every second, and the pulse width of the drive pulse is adjusted. Even if either a pulse width adjustment method to perform and a duty adjustment method for supplying a pulse train composed of a plurality of pulses every predetermined time (for example, 1 second) and adjusting the duty of this pulse train are adopted, Since the power adjustment method is determined based on the time data that is the pulse width of the drive pulse, specifically, the pulse width adjustment method has a significantly longer pulse width than the duty adjustment method. Discrimination can be reliably performed.
If the pulse width adjustment method and the duty adjustment method are supported in this way, the operation measurement of almost all analog quartz watches that adjust the power of the drive pulse can be performed. Sex is secured.
[0011]
In the above-described analog quartz watch operation measuring apparatus, the index value calculating means for calculating the index value corresponding to the effective power value of the drive pulse from the time data output from the counter, and the index value calculated by the index value calculating means Included in the pulse classification means for classifying the drive pulse into predetermined classification sections based on the size of the data, storage means for storing the time data in time series order, and time data stored in the storage means It is desirable to provide statistical processing means for counting the number of drive pulses to be generated for each classification section.
[0012]
In this way, since the classification means classifies the drive pulse for each predetermined classification section based on the index value calculated from the time data, for example, the pulse width and the duty ratio, a histogram can be easily created. With this histogram, it is possible to easily grasp the operation status of the step motor, and if there is a problem with the analog quartz watch, it is easy to estimate the cause. For example, when the number of pulses having a large effective power value is remarkably large, it can be estimated that the cause is that the amount of lifting of the rotor or gear of the step motor is insufficient and the driving resistance is increased.
[0013]
In addition, since the operation measurement result of the analog quartz watch is automatically stored by the storage means, automatic measurement is possible, and the measurement result remains even if the measurement continues for a long time, for example, 24 hours. In addition, the statistical processing means can automatically and quickly generate a histogram showing the measurement results, even if the amount of measurement result data is large. Using the histogram makes it easier to estimate the cause. Further, if a histogram is obtained, it can be determined from the histogram whether or not the power consumption rate of the analog quartz watch is good, and the duration of the analog quartz watch per battery mounted can be estimated.
[0014]
Here, it is preferable that a temporal change processing means for representing a temporal change in the effective power of the drive pulse in a graph based on the time data stored in the storage means is provided.
In this way, the temporal change in the effective power of the drive pulse can be grasped by the visual image by the graph created by the time change processing means, and if there is a problem with the analog quartz clock, for example, near midnight When the effective power increases at this time, it is much easier to estimate the cause, for example, it can be estimated that the calendar mechanism has a cause.
[0015]
In addition to the drive pulse, when the drive pulse is supplied and the step motor does not rotate normally, an auxiliary pulse further supplied to the step motor is set in the analog quartz watch Auxiliary pulse detecting means for detecting the presence of the auxiliary pulse from the time data and outputting an auxiliary pulse signal indicating that the auxiliary pulse data is included in the time data when the presence of the auxiliary pulse is detected. It is desirable to be provided.
If such an auxiliary pulse detecting means is provided, an auxiliary pulse signal is output every time the auxiliary pulse detecting means detects the auxiliary pulse, so that the auxiliary pulse flag provided in the time data with this auxiliary pulse signal. When the auxiliary pulse is generated periodically, the generation period of the auxiliary pulse can be quickly grasped, and the cause of the auxiliary pulse is the eccentricity of the rotating shaft of the gear or the shape error of the gear, etc. If it is combined with the time data stored in chronological order, it becomes easy to identify a faulty gear or a portion where the shape of the gear is abnormal.
[0017]
Further, in the above-described analog quartz watch operation measuring device, the operation measuring device is configured to include a computer, and according to a program provided in the computer, the discriminating means, the index value calculating means, the pulse classification means, It is desirable that the statistical processing means is formed. In this way, it is possible to easily obtain the discriminating means, the index value calculating means and the pulse classification means using a personal computer or the like, and it is possible to fully automate the operation measurement using the personal computer or the like. As a result, even during long day and night continuous measurement, the measurement operator is not burdened greatly, and labor saving of the operation measurement work can be achieved.
[0018]
Also, in this way, even if the operation measurement is completely automated using a personal computer or the like and a large amount of measurement data is obtained, the statistical processing means automatically statistics the large amount of measurement data. Even if measurement is performed continuously for a long time, the data processing operation is performed quickly and the measurement result can be grasped at an early stage.
[0019]
The second invention of the present invention is a method for measuring the operation of an analog quartz timepiece in which the stepping motor is driven while adjusting the power of the driving pulse supplied to the stepping motor, and the time display means is driven by the driving force of the stepping motor. As a method for adjusting the power of the drive pulse, a single drive pulse is supplied to the step motor every predetermined cycle, and the pulse width of the drive pulse is adjusted by adjusting the pulse width of the drive pulse. Adjusting method and duty adjusting method for adjusting the effective value of the power of the driving pulse by adjusting a duty ratio of the pulse included in the pulse group by supplying a pulse group consisting of a plurality of pulses at a predetermined cycle to the step motor And both types of analog quartz watches are being measured,
A magnetic flux leaking from the drive coil of the step motor is detected when the step motor is driven, an electric signal corresponding to the magnetic flux is output, the output electric signal is amplified, and the amplified electric signal is differentiated. The generated differential signal is output, this differential signal is converted into an absolute value signal corresponding to the absolute value of the differential signal and sequentially output, and the time interval of the absolute value signal is measured and the time data measured And the pulse width adjustment method and the duty adjustment method are discriminated based on whether or not the pulse width of the drive pulse indicated by the output time data is greater than or equal to a predetermined value.
In this way, as described above, even if both an analog quartz watch that employs the pulse width adjustment method and an analog quartz watch that employs the duty adjustment method as the power adjustment method are measured, the drive pulse Since the power adjustment method is discriminated based on the time data having the pulse width, the power adjustment method is surely discriminated.
[0020]
In the above-described analog quartz watch operation measuring apparatus, after calculating an index value corresponding to the effective power value of the driving pulse from the time data, the driving pulse is divided into predetermined classification sections based on the calculated index value. It is desirable to perform a statistical process of classifying each time and recording the time data in chronological order, and then counting the number of drive pulses included in the recorded time data for each classification section.
In this way, since the drive pulses are classified into predetermined classification sections based on index values calculated from the time data, for example, pulse width and duty ratio, either the pulse width adjustment method or the duty adjustment method is used. Even if there is, classification can be performed. Then, it is possible to create a histogram etc. from the classification result of the drive pulse. By using this histogram, it is possible to easily grasp the operation status of the step motor. If there is a problem with the analog quartz clock, the cause Can be estimated easily. In this way, even if the amount of time data is enormous, a histogram can be created quickly from the statistical processing results. If there is a problem with the analog quartz clock, the created histogram should be used. This makes it easier to estimate the cause.
[0021]
Further, in the above-described method for measuring the operation of the analog quartz timepiece, the auxiliary pulse further supplied to the step motor when the step motor does not rotate normally even if the drive pulse is supplied in addition to the drive pulse. Is set in the analog quartz clock, after detecting whether or not an auxiliary pulse is present in the time data, if the time data includes auxiliary pulse data, It is desirable to record an auxiliary pulse mark indicating that in the data.
In this case, in order to grasp the time interval at which the auxiliary pulse is generated, the time data in which the auxiliary pulse mark is recorded is extracted, and the generation interval of the auxiliary pulse can be easily obtained from the collection time of the time data. Therefore, when the auxiliary pulse is periodically generated, the generation period of the auxiliary pulse can be quickly grasped, and the cause of the auxiliary pulse is the eccentricity of the rotating shaft of the gear or the shape error of the gear. If it can be estimated that it is the cause and combined with the time data stored in chronological order, it becomes easy to identify a faulty gear or a portion where the shape of the gear is abnormal.
[0022]
The third invention of the present invention is: A computer is provided as a part of the operation measuring device of the analog quartz watch according to the first invention. A program for measuring the operation of an analog quartz watch for causing a computer to measure the operation of the analog quartz watch, wherein a single drive pulse is supplied to the step motor every predetermined period as a method for adjusting the power of the drive pulse. A pulse width adjustment method that adjusts the effective value of the power of the drive pulse by adjusting the pulse width of the drive pulse, and a pulse group consisting of a plurality of pulses at a predetermined period is supplied to the step motor and included in the pulse group The analog quartz watch of both types with the duty adjustment method that adjusts the effective value of the power of the drive pulse by adjusting the duty ratio of the pulse to be measured is the object of measurement, Input from the counter to the computer The pulse width adjustment method and the duty adjustment method are discriminated based on whether the pulse width of the drive pulse indicated by the time data is equal to or greater than a predetermined value.
In this way, as described above, even if both an analog quartz watch that employs the pulse width adjustment method and an analog quartz watch that employs the duty adjustment method as the power adjustment method are measured, the drive pulse Since the power adjustment method is discriminated based on the time data having the pulse width, the power adjustment method is surely discriminated.
Further, the signal conversion part from the magnetic flux detecting means to the time measuring means which does not require intelligent can be realized by a simple electronic circuit.
[0023]
As a result, if the index value calculation procedure and the classification procedure performed based on the output of the above-mentioned time measuring means are executed by a computer, the calculation and classification that requires the intelligent can be reliably performed, and the index value calculation procedure and the classification procedure are performed by the computer. Therefore, even if a huge amount of time data is recorded, the drive pulses can be quickly classified, and a histogram representing the measurement result can be automatically created. By using this histogram, the operation status of the step motor can be easily grasped, and if there is a problem with the analog quartz watch, it is easy to estimate the cause.
[0024]
In the operation measuring device of the analog quartz watch described above, an index value calculating procedure for calculating an index value corresponding to the effective power value of the driving pulse from the time data, and the driving pulse based on the calculated index value, Classification procedure for classifying each predetermined classification section, storage procedure for storing the time data in chronological order, and statistics for counting the number of drive pulses included in the time data stored by the storage procedure for each classification section It is desirable to cause the computer to execute a processing procedure.
In this way, an enormous amount of time data, which is the measurement result of the operation of the analog quartz watch, is recorded in chronological order, and the operation analysis of the analog quartz watch can be performed in detail, and the amount of time data of the measurement result At most, the computer automatically and quickly converts the measurement results into an expression that can be captured with a visual image such as a histogram. If there is a problem with the analog quartz watch, analyze the cause. Is even easier.
At this time, in addition to the drive pulse, even if the drive pulse is supplied, if the step motor does not rotate normally, an auxiliary pulse further supplied to the step motor is set in the analog quartz watch. Sometimes, an auxiliary pulse detection procedure for detecting whether or not an auxiliary pulse is present from the time data, and when the time data includes auxiliary pulse data, the time data is provided for the time data. It is desirable to cause the computer to execute a flag setting procedure for setting an auxiliary pulse flag.
In such a case, in order to grasp the time interval at which the auxiliary pulse is generated, the time data with the auxiliary pulse flag set is extracted, and the generation interval of the auxiliary pulse can be quickly obtained from the time at which the time data was collected. Therefore, if the auxiliary pulse is generated periodically, the generation period of the auxiliary pulse can be grasped quickly, and the cause of the auxiliary pulse is caused by the eccentricity of the rotating shaft of the gear or the shape error of the gear. If it is combined with the time data stored in chronological order, it becomes easy to identify a defective gear or a portion where the gear shape is abnormal.
[0025]
In addition, the above-described program for measuring the operation of the analog quartz watch may be recorded on a computer-readable recording medium.
If an operation measurement program is recorded on such a recording medium, a computer normally used for other purposes can be used as an operation measurement tool, and a recording medium such as a CD-ROM can be used for recording. Even if the capacity is large, since it is thin and light, it can be easily transported. Therefore, it is possible to provide convenience when supplying the operation measurement tool to a wide range, for example, a nationwide watch store.
[0026]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 shows a wristwatch 1 that is an analog quartz watch according to the present embodiment, and an operation measuring device 2 that measures the actual operation of the wristwatch 1. Here, the wristwatch 1 is described first, and then the motion measuring device 2 is described.
[0027]
FIG. 2 shows a schematic configuration of the wristwatch 1. The wristwatch 1 includes a step motor 10, a control device 20 that controls the step motor 10, a train wheel 50 that transmits the movement of the step motor 10, and a second hand 61, a minute hand 62, and an hour hand that are moved by the train wheel 50. With 63.
Among these, the step motor 10 includes a drive coil 11 that generates magnetic force by a drive pulse supplied from the control device 20, a stator 12 that is excited by the drive coil 11, and a rotor 13 that rotates inside the stator 12. And are provided.
The rotor 13 of the step motor 10 is provided with a disk-shaped permanent magnet having two or more poles, so that the step motor 10 is a PM type (permanent magnet rotating type) single-phase step motor.
The stator 12 is provided with a phase 15 and a phase 16 sandwiching the rotor 13 therebetween, and a magnetic saturation portion 17 which is disposed on both sides of the rotor 13 and whose longitudinal sectional area is significantly reduced. By providing the magnetic saturation portion 17 in the stator 12, when a current is passed through the drive coil 11, magnetic poles opposite to each other are generated in the phase 15 and the phase 16.
The stator 12 is provided with an inner notch 18 in which an appropriate position on the inner peripheral surface of the stator 12 is recessed so that the rotor 13 rotates in one direction. The notch 18 generates a cogging torque so that the rotor 13 stops at an appropriate position.
The second hand 61, the minute hand 62, and the hour hand 63 form time display means together with a dial (not shown).
[0028]
The train wheel 50 transmits the rotational driving force of the rotor 13 of the step motor 10 to the rotor 13. The train wheel 50 includes a fifth wheel 51, a fourth wheel 52, a third wheel 53, a second wheel 54, a minute wheel 55, and an hour wheel 56 that are meshed with each other.
Here, the second hand 61 is connected to the shaft of the fourth wheel 52, the minute hand 62 is connected to the second wheel 54, and the hour hand 63 is connected to the hour wheel 56, and interlocks with the rotation of the rotor 13. The time is displayed by these hands. The train wheel 50 can further be connected to a calendar display mechanism or the like (not shown) for displaying date and time.
[0029]
The control device 20 adjusts the effective power supplied to the step motor 10 by adjusting the pulse width of the drive pulse supplied to the step motor 10 once every predetermined time (for example, 1 second). It is a control device of the system.
The control device 20 includes an oscillation circuit 22 that outputs a reference pulse of a reference frequency using a reference oscillation source 21 such as a crystal resonator, and a plurality of types of pulses 24 having different frequencies by dividing the reference pulse in stages. And a waveform synthesis circuit 25 for generating a pulse signal and the like for driving a switching element interposed between the step motor 10 and its power source from the pulse 24 of the frequency divider 23. ing.
[0030]
Here, as the pulse signal output from the waveform synthesis circuit 25, the trigger signal P0 indicating the start of the power supply cycle for supplying power to the step motor 10 and the pulse width of the drive pulse PD for driving the step motor 10 are determined. A pulse signal P1, a pulse signal P2 for generating an auxiliary pulse PA having a pulse width sufficient to reliably rotate the step motor 10 when the step motor 10 does not rotate even if the drive pulse PD is supplied; and The pulse signal P3 for generating the demagnetizing pulse PE that demagnetizes the magnetic force remaining in the stator 12 because the auxiliary pulse PA is supplied can be output.
[0031]
The waveform synthesis circuit 25 is connected to setting circuits 26a and 26b in which a setting value of the pulse width of the pulse signal P1 is set.
When the S pole of the rotor 13 is in a rotational position (hereinafter referred to as a “first step angle”) where rotation starts from the phase 15 to the phase 16 of the stator 12, the setting circuit 26 a It holds the set value of the pulse width of the drive pulse PD supplied to the pulse pulse, in other words, the pulse width of the pulse signal P1.
When the S pole of the rotor 13 is in a rotational position (hereinafter referred to as “second step angle”) at which the S pole of the rotor 13 starts to rotate from the phase 16 to the phase 15 of the stator 12, the step motor 10. It holds the set value of the pulse width of the drive pulse PD supplied to the pulse pulse, in other words, the pulse width of the pulse signal P1.
[0032]
These setting circuits 26a and 26b are provided with a digital counter 27 for storing the set values. The set value stored in the digital counter 27 is variable in multiple steps within a predetermined range by an operation signal from the control circuit 30 described later. Then, by changing the setting value of the digital counter 27, the drive pulse PD for rotating the rotor 13 from the first and second step angles can be changed stepwise, for example, from the minimum PD1 to the maximum The drive pulse PD7 can be changed in stages.
In the setting circuits 26a and 26b, the holding means for holding the set value is not limited to a digital counter, and other types of storage elements such as a RAM and a register may be adopted.
[0033]
The control circuit 30 adjusts the effective power of the drive pulse PD supplied to the step motor 10 by operating a drive circuit 31 including a plurality of switching elements 32 interposed between the step motor 10 and its power supply. To do. In FIG. 2, the switching element 32 is a FET having a CMOS structure, but another self-extinguishing element such as a bipolar transistor can be employed.
Here, the control device 20 is provided with a detection circuit 39 that detects whether or not the rotor 13 has rotated normally when the drive pulse PD is supplied. The detection circuit 39 detects the rotation of the rotor 13 by detecting the induced electromotive voltage generated in the coil 11 when the rotation of the rotor 13 is continued by the inertial force after the supply of the drive pulse PD is completed. Is. If no induced electromotive force is generated in the coil 11 after the supply of the drive pulse PD is completed, the detection circuit 39 indicates that the rotor 13 has not completely rotated (hereinafter referred to as “non-rotation”). It comes to detect.
[0034]
In such a wristwatch 1, for example, the driving of the step motor 10 by the minimum driving pulse PD1 is started, and before a predetermined time (for example, 80 seconds) elapses after the driving by the driving pulse PD1 is started, Even if the drive pulse PD1 is supplied, if the rotor 13 is not rotated, the step motor 10 is supplied with the auxiliary pulse PA after the drive pulse PD1 is supplied, as shown in FIG. Is forcibly rotated. Then, from the next power supply cycle, as shown in FIG. 3B, the driving of the step motor 10 is started by the driving pulse PD2 whose pulse width is one step larger.
Note that, after supplying the auxiliary pulse PA, the demagnetizing pulse PE is always supplied to the step motor 10 in order to demagnetize the magnetic force remaining in the stator 12.
Even if the drive pulse PD2 is supplied after the start of the drive by the drive pulse PD2 and before the predetermined time has elapsed, if the rotor 13 is not rotated, the rotor 13 is forcibly rotated by the auxiliary pulse PA. In the next power supply cycle, as shown in FIG. 3C, the driving of the step motor 10 is started by the driving pulse PD3 whose pulse width is one step larger than that of the driving pulse PD2.
As described above, when the rotor 13 is not rotated before a predetermined time has elapsed after the driving is started with the driving pulse PD at a certain stage, the pulse width of the driving pulse PD increases step by step each time. The drive pulse PD finally becomes the drive pulse PD7 having the maximum pulse width, as shown in FIG.
[0035]
On the other hand, as shown in FIG. 4A, when the stepping motor 10 is started to be driven by the driving pulse PD7 and the rotor 13 does not rotate and a predetermined time elapses from the start, the next power supply is started. From the cycle, as shown in FIG. 4B, the driving of the step motor 10 is started by the driving pulse PD6 whose pulse width is one step smaller than the driving pulse PD7.
In this way, after a predetermined time has elapsed without starting the rotation of the rotor 13 after the driving is started with the driving pulse PD at a certain stage, the pulse width of the driving pulse PD decreases step by step each time. The drive pulse PD finally becomes the drive pulse PD1 having the minimum pulse width, as shown in FIG.
And even if the drive pulse PD shifts to one having a larger pulse width one after another, if the state where the non-rotation of the rotor 13 does not occur continues for a predetermined time, the drive pulse PD has a smaller pulse width. Turn to the transition to.
On the other hand, even if the drive pulse PD is successively shifted to one having a smaller pulse width, if the rotor 13 does not rotate before the predetermined time elapses, the drive pulse PD is The shift to a larger one.
As a result, as long as there is no significant malfunction, the wristwatch 1 can reduce the power consumption of the step motor 10 without significantly deteriorating its display time accuracy, and the duration can be significantly extended.
[0036]
Here, as the control device 20, a pulse train composed of a plurality of pulses is used as a drive pulse, and the drive pulse that has become a pulse train is supplied to the step motor 10 every predetermined time to adjust the duty ratio of the pulse train. Also, a duty ratio adjustment type control device that adjusts the effective power supplied to the step motor 10 can be employed.
That is, in the duty ratio adjustment method, as shown in FIG. 5A, the step motor 10 is driven by a pulse train PL composed of a plurality of pulses PS having a small pulse width W, and the pulse width W and the period T of the pulse PS are set. The power adjustment is performed by adjusting the duty ratio (W / T), which is a ratio of the two, stepwise.
[0037]
For example, in FIG. 5A, the drive pulse PD1 is a pulse train PL having a minimum duty ratio, and the rotor 13 is not rotated before a predetermined time elapses after starting the drive with the drive pulse PD1. When this occurs, from the next power supply cycle, as shown in FIG. 5 (B), the pulse width is one step larger than the pulse PS of the drive pulse PD1, in other words, the drive pulse whose duty ratio is one step larger. Drive by PD2 is started.
Each time the non-rotation of the rotor 13 occurs within a predetermined time, the duty ratio of the drive pulse PD increases step by step, and the drive pulse PD is finally shown in FIG. Thus, the drive pulse PD7 having the maximum pulse width is obtained.
On the contrary, when the state where the rotor 13 does not rotate does not occur for a predetermined time, the drive pulse PD successively shifts to one having a small duty ratio.
Such a control device of the duty ratio adjustment method can be easily understood by replacing “pulse width” in the pulse width adjustment method described above with “duty ratio”, and thus the description thereof is omitted.
[0038]
Note that the pulse width of the pulse PS in the duty ratio adjustment method is significantly smaller than that of the drive pulse PD in the pulse width adjustment method, and is generally 1/8 or less of the pulse width of the drive pulse PD in the pulse width adjustment method. Is set.
In addition, the supply timing of the drive pulse, auxiliary pulse, and demagnetization pulse in one cycle of the power supply cycle is the same as that of the power supply cycle regardless of the magnitude of the effective power value of the drive pulse and the presence or absence of the auxiliary pulse and demagnetization pulse. Each is set to a predetermined time based on the start time. That is, in FIG. 3A, at times T1, T2, and T3, the elapsed time from the start time T0 of the power supply cycle is set to a predetermined time.
[0039]
Returning to FIG. 1, the motion measurement device 2 is supplied to the step motor 10 based on the measurement table 3 in which a plurality of wristwatches 1 to be measured can be set and the electrical signal output from the measurement table 3. A pulse width measuring device 4 as a time measuring means for measuring the pulse width of the pulse, and a personal computer 5 for storing a large number of pulse widths measured by the pulse width measuring device 4 and performing statistical processing of these pulse widths, etc. It is equipped with.
[0040]
The measurement table 3 includes a plurality of coils 3A that convert magnetic flux leaking from the wristwatch 1 into an electrical signal. These coils 3A are arranged in accordance with the set position of the wristwatch 1.
The measurement table 3 is rotatably supported on the base 3B, and the angle of the upper surface is variable by a servo motor 3C that operates according to a command from the personal computer 5. That is, the measurement table 3 has an arbitrary angle from a state where the upper surface is horizontal as shown in FIG. 6A to a state where the upper surface is vertical as shown in FIG. 6B. The position can be set.
As a result, when measuring the movement of the wristwatch 1, it is possible to automatically shift from the movement measurement in the horizontal position to the movement measurement in the vertical position, and change the plurality of set arbitrary postures for each posture. Can be automatically measured.
[0041]
Returning to FIG. 1, the pulse width measurement device 4 includes a number of measurement circuits corresponding to a plurality of wrist watches 1 mounted on the measurement table 3. For example, in FIG. 1, four wristwatches 1 can be attached to the measurement table 3, and the pulse width measurement device 4 is provided with a four-channel measurement circuit correspondingly.
On the other hand, the personal computer 5 can simultaneously measure a plurality of wristwatches 1 attached to the duty ratio by the time division multiplex multitask function.
[0042]
FIG. 7 shows one system of a plurality of measurement circuits provided in the pulse width measuring device 4. In FIG. 7, a pulse width measuring device 4 measures the pulse width of a pulse supplied to the step motor 10 based on the magnetic flux leaking from the wristwatch 1, and from the coil 3A, the pulse width is measured. An analog circuit 4A for converting the waveform of the electric signal and a digital counter circuit 4B as time measuring means for measuring time intervals are provided.
Among them, the analog circuit 4A has an amplification circuit 100 as an amplification means for amplifying the electric signal output from the coil 3A, and a differential signal for outputting a differential signal generated by differentiating the electric signal amplified by the amplification circuit 100. A differential circuit 110 as means, an absolute value circuit 120 as absolute value conversion means for converting the differential signal from the differential circuit 110 into an absolute value signal corresponding to the absolute value of the differential signal, and the absolute value circuit 120 And a signal conversion circuit 130 for converting the absolute value signal from the signal into a signal of a level that can be input to the personal computer 5.
[0043]
The amplifying circuit 100 includes a DC resistor and an operational amplifier, and amplifies a weak electric signal output from the coil 3A to a level sufficient for differentiating by the next differentiating circuit 110.
The differentiation circuit 110 includes a direct current resistor, a capacitor, and an operational amplifier, and differentiates a signal input by the direct current resistor and the capacitor connected in series with the operational amplifier.
The absolute value circuit 120 includes a DC resistor, a diode, and an operational amplifier. When the input signal is 0 or positive, it outputs the input signal as it is, and when the input signal is negative, the input signal is inverted in polarity. Output.
The signal conversion circuit 130 includes a diode, a Zener diode, and two inverters, and converts an input signal into a trigger signal of a TTL circuit that is a digital logic circuit.
[0044]
The analog circuit 4A will be further described. When the driving pulse PD, the auxiliary pulse PA, and the demagnetizing pulse PE are sequentially supplied to the step motor 10 of the wristwatch 1 as shown in FIG. As shown in FIG. 8B, pulse-like leakage magnetic fluxes Bpd, Bpa, and Bpe corresponding to the drive pulse PD, the auxiliary pulse PA, and the demagnetizing pulse PE are generated around the periphery.
The magnetic fluxes Bpd, Bpa, and Bpe are converted into electric signals by the coil 3A, and input to the amplifier circuit 100 of the analog circuit 4A to be amplified.
The differentiating circuit 110 differentiates the signal amplified by the amplifying circuit 100 and generates an electric signal corresponding to the magnetic fluxes Bpd, Bpa, Bpe as shown in FIG. It is converted to a falling pulse Psd.
[0045]
Here, the generation timing of the rising pulse Psu and the falling pulse Psd depends on the rising and rising portions of the magnetic fluxes Bpd, Bpa, and Bpe.
The absolute value circuit 120 converts the rising pulse Psu and the falling pulse Psd and, as shown in FIG. 8D, trigger pulses PT1 to PT6 that are generated almost simultaneously with the rising pulse Psu and the falling pulse Psd. Is output. Then, the generation time of the trigger pulses PT1 and PT2 is measured by the digital counter circuit 4B described below, and the pulse width of the drive pulse PD is determined by the personal computer 5 described later based on the generation times of the trigger pulses PT1 and PT2. It comes to calculate.
[0046]
Returning to FIG. 7, the digital counter circuit 4B receives a reference signal oscillator 140 which is a clock pulse oscillating means for oscillating a clock pulse serving as a reference for frequency measurement, and the above-described clock pulse. A counter 141 for counting clock pulses and a count value holding means 142 for reading the count value of the counter 141 and holding the previous and current count values each time the signal conversion circuit 130 outputs a trigger signal It is.
The reference signal oscillator 140 is an oscillation circuit that includes a crystal resonator and outputs a clock pulse accurately every predetermined period. The oscillation frequency of the reference signal oscillator 140 is 1 MHz.
The counter 141 counts the clock pulse from the reference signal oscillator 140, and outputs time data that is the counted value as a BCD code.
The count value holding means 142 includes registers 142A and 142B for holding the previous (n-1th) count and current (nth) count values, respectively.
[0047]
Here, when the pulse signal from the signal conversion circuit 130 is input to the count value holding means 142, the register 142B outputs the held count value to the register 142A. Instead, the latest counter 141 The count value is captured and held. That is, of the trigger pulses PT1 to PT6 shown in FIG. 8D, the generation time of two adjacent trigger pulses is temporarily held in the count value holding means 142.
The count value holding means 142 outputs each count value held in the registers 142A and 142B to the personal computer 5 at the timing requested by the personal computer 5.
[0048]
The personal computer 5 is installed with various software and has a multitask function for processing these software in parallel. The personal computer 5 receives time data from the pulse width measuring device 4 and calculates the pulse width of the drive pulse PD. The data can be displayed as a graph.
As shown in FIG. 9, the personal computer 5 includes an input data adjustment unit 200 that adjusts input time data so that it can be easily processed, and a pulse width of a drive pulse PD indicated by the input time data is a predetermined value. Based on whether it is the above or not, the discriminating means 210 for discriminating the type of the power adjustment method of the wristwatch 1, the drive pulse processing unit 220 for processing the drive pulse PD, and the auxiliary pulse processing unit 230 for processing the auxiliary pulse PA. A demagnetizing pulse detection processing means 240 for processing the demagnetizing pulse PE, a data storage unit 250 for storing the calculated data, and a data processing unit 260 for processing the calculated data into a graph or the like. Yes.
Note that the software described above exhibits its function by causing the personal computer 5 to read and set up software recorded on a recording medium such as a CD-ROM.
[0049]
The input data adjustment unit 200 detects the rising portion of the drive pulse PD from the time data sent from the pulse width measuring device 4 and detects a plurality of occurrences within the generation period (for example, 1 second) of the drive pulse PD. Measurement data is generated by combining time data into one.
That is, the input data adjusting unit 200 detects the rising portion of the driving pulse PD, and synchronizes the synchronizing means 201 for synchronizing the operation of the personal computer 5 with the pulse width measuring device 4 and the rising portion of the driving pulse PD. There is provided measurement data generating means 202 for generating measurement data from time data of the drive pulse PD, auxiliary pulse PA, and demagnetization pulse PE generated until the generation period of the drive pulse PD elapses.
[0050]
In addition to the time data, the synchronizing means 201 receives the amplified signal from the amplifier circuit 100 and the differential signal from the differential circuit 110 in addition to the time data.
The synchronization unit 201 performs a synchronization operation based on the amplified signal and the differential signal. For example, when the stepping motor 10 of the wristwatch 1 is driven smoothly and only the driving pulse PD is detected during the generation period of the driving pulse PD, the rising portion of the driving pulse PD is detected and the synchronous operation is performed. To do.
On the other hand, when all of the drive pulse PD, auxiliary pulse PA, and degaussing pulse PE are detected during the generation cycle, for example, as shown in FIG. A portion where Psd continues twice is detected, and the second rising pulse Psu appearing thereafter is used as a rising portion of the drive pulse PD to perform a synchronous operation.
[0051]
The measurement data generating means 202 generates the rising portion of the drive pulse PD when the stepping motor 10 of the wristwatch 1 is driven smoothly and only the drive pulse PD is detected during the generation period of the drive pulse PD. Measurement data is generated that summarizes the time T1 (see FIG. 8D) and the generation time T2 (see FIG. 8D) of the falling portion of the drive pulse PD.
On the other hand, when all of the drive pulse PD, auxiliary pulse PA, and demagnetization pulse PE are detected during the generation period of the drive pulse PD, the rising portions of the drive pulse PD, auxiliary pulse PA, and demagnetization pulse PE and Measurement data is generated in which the occurrence times T1 to T6 (see FIG. 8D) of the falling portions are summarized in time series.
[0052]
Returning to FIG. 9, the determination unit 210 determines whether the pulse width adjustment method or the duty ratio adjustment method is used based on the measurement data that is time data sent from the measurement data generation unit 202. is there.
More specifically, the discriminating means 210 determines the pulse of the drive pulse indicated at the beginning of the measurement data from the time T1 that is the first time data of the measurement data and the time T2 that is the next time data. If the pulse width is calculated and the pulse width is equal to or greater than a predetermined value (for example, 1 msec), it is determined that the power adjustment method is the pulse width adjustment method. It is determined that the duty ratio adjustment method is used.
The discriminating means 210 sends measurement data to a pulse width calculating means 221 or a duty ratio calculating means 222 described later according to the discrimination result. That is, when the power adjustment method is the pulse width adjustment method, the measurement data is sent to the pulse width calculation means 221 provided in the drive pulse processing unit 220, and the power adjustment method is the duty adjustment method. In some cases, the measurement data is sent to the duty ratio calculation means 222 provided in the drive pulse processing unit 220.
[0053]
The drive pulse processing unit 220 includes a number of index value calculation means for calculating an index value corresponding to the effective power value of the drive pulse PD according to the type of power adjustment method.
That is, the drive pulse processing unit 220 includes a pulse width calculation unit 221 that calculates a pulse width that is an index value corresponding to the effective power value of the drive pulse PD in the pulse width adjustment method, and the drive pulse PD in the duty ratio adjustment method. Duty ratio calculation means 222 for calculating the duty ratio, which is an index value corresponding to the effective power value, pulse width data holding means 223 for holding the pulse width calculated by the pulse width calculation means 221, and drive pulses in the duty ratio adjustment method Pulse number counting means 224 that counts the number of pulses of a pulse train that is a PD and duty ratio data holding means 225 that holds the duty ratio calculated by the duty ratio calculation means 222 are provided.
[0054]
The pulse width calculating means 221 calculates the pulse width of the drive pulse PD from the time difference between the time T2 and the time T1 of the measurement data, and sends the calculated pulse width data to the pulse width data holding means 223.
The pulse width data holding unit 223 includes a storage element such as a register for storing the pulse width data and outputting the stored pulse width data as necessary.
[0055]
The duty ratio calculation means 222 calculates the duty ratio of the pulse train that becomes the drive pulse PD in the duty ratio adjustment method.
For example, as the duty ratio calculating means 222, among the plurality of pulses PS forming the pulse train (see FIG. 5A), the pulse PS is calculated from the rising time T11 and the falling time T12 of the first pulse PS indicated by the measurement data. The pulse width W is calculated, the period T of the pulse PS is calculated from the rising time T11 of the first pulse PS and the rising time T21 of the next pulse PS, and the duty ratio W / T is calculated from the pulse width W and the period T You can adopt what you want.
[0056]
The pulse number counting means 224 counts the number of pulses PS that form a pulse train that becomes the drive pulse PD.
For example, when only the drive pulse PD is detected during the generation period of the drive pulse PD, the pulse number counting unit 224 calculates ½ of the generation number of the time data generated in the generation period of the pulse PS. The number of occurrences can be adopted.
When all of the drive pulse PD, the auxiliary pulse PA, and the demagnetizing pulse PE are detected during the generation period of the drive pulse PD, the pulse number counting unit 224 has the auxiliary pulse PA in the generation period. The generation number of the pulse PS is set to ½ of the generation number of the time data generated before the generation.
In other words, in FIG. 5 (A), the pulse number counting means 224 uses the value obtained by dividing the number of time data generated between time T11 and before time T62 by 2 as the number of pulses PS generated. It is.
The duty ratio data holding means 225 includes a storage element such as a register for storing the duty ratio data and outputting the stored duty ratio data as necessary.
[0057]
Returning to FIG. 9, the auxiliary pulse processing unit 230 detects the auxiliary pulse PA from the measurement data and records the generation of the auxiliary pulse PA.
That is, when the auxiliary pulse PA is detected, the auxiliary pulse processing unit 230 outputs an auxiliary pulse signal. On the other hand, if the auxiliary pulse PA is not detected, the auxiliary pulse detection processing unit 231 functions as an auxiliary pulse detecting unit that outputs a reset signal. And an auxiliary pulse flag holding means 232 for resetting the aforementioned flag when a reset signal is received from the auxiliary pulse detection processing means 231.
[0058]
The auxiliary pulse detection processing means 231 monitors the measurement data and detects whether the auxiliary pulse PA is detected by detecting whether the driving pulse PD includes a pulse whose pulse width is significantly larger than the driving pulse PD. Is what you do.
Further, when the auxiliary pulse detection processing means 231 detects the auxiliary pulse PA, it deletes all the time data related to the auxiliary pulse PA from the measurement data, and shortens the measurement data.
The auxiliary pulse flag holding means 232 includes a storage element such as an R-S flip-flop that holds a flag state indicating the presence or absence of the auxiliary pulse PA and outputs the flag state as necessary.
[0059]
The demagnetization pulse detection processing means 240 detects the demagnetization pulse PE from the measurement data, and when the demagnetization pulse PE is detected, deletes all the time data related to the demagnetization pulse PE from the measurement data and further shortens the measurement data. ing.
The demagnetizing pulse detection processing means 240 monitors the measurement data and detects whether or not a pulse having a relatively smaller pulse width than the predetermined value is included after the driving pulse PD. The detection is performed.
[0060]
The data recording unit 250 is a storage unit that stores measurement data, which is time data sent from the degaussing pulse detection processing unit 240, in time series.
The data recording unit 250 includes a measurement data storage unit 251 including a hard disk device or the like for storing measurement data in chronological order, and a measurement data writing unit 252 for writing measurement data to the measurement data storage unit 251. It has been.
Among these, the measurement data writing means 252 receives a flag status signal indicating the presence or absence of the auxiliary pulse PA from the auxiliary pulse flag holding means 232 and writes the pulse width adjustment before writing the measurement data into the measurement data storage means 251. In the case of the system, the pulse width data is received from the pulse width data holding means 223, and in the case of the duty ratio adjustment system, the duty string data is received from the duty ratio data holding means 225.
[0061]
These data are added to the measurement data and stored in the measurement data storage means 251 together with the measurement data.
More specifically, in the case of the pulse width adjustment method, measurement data, pulse width data, and a flag indicating the presence / absence of the auxiliary pulse PA are stored in the measurement data storage unit 251, and in the case of the duty ratio adjustment method, the measurement is performed. Data, the number of pulses forming the pulse train, the duty ratio, and a flag indicating the presence or absence of the auxiliary pulse PA are stored in the measurement data storage means 251.
Note that the above-described flag becomes an auxiliary pulse mark indicating the presence or absence of the auxiliary pulse PA when stored together with the measurement data.
[0062]
The data processing unit 260 includes statistical processing means 261 for generating a histogram and temporal change processing means 262 that represents a temporal change in effective power of the drive pulse PD in a graph.
The statistical processing means 261 divides the drive pulse PD into predetermined classification sections based on the pulse width or duty ratio magnitude that is the index value calculated by the pulse width calculation means 221 or the duty ratio calculation means 222 that is the index value calculation means. Classifying each time, pulse classification means (not shown), and statistical processing means (not shown) for counting the number of drive pulses PD included in the measurement data stored in the storage means for each classification section, A histogram is generated by these means.
[0063]
For example, as the predetermined classification section, section 1 to section 7 corresponding to each of the drive pulses PD1 to PD7 are set as shown in FIG. Each of the sections 1 to 7 includes a region having a pulse width of t1 or more and less than t2, a region of t2 or more and less than t3, a region of t3 or more and less than t4, a region of t4 or more and less than t5, a region of t5 or more and less than t6, and a region of t6 or more and t7 Is set to a region less than or less than t7 and less than t8.
Then, as the pulse classification means, for example, the measurement data stored in the measurement data storage means 251 is called, and the drive pulse PD is assigned to any one of the sections 1 to 7 based on the pulse width or the duty ratio included in each measurement data. In other words, a type code indicating a section is assigned to the measurement data, and the measurement data to which the type code is added is stored again in time series in the measurement data storage means 25.
On the other hand, as the statistical processing means, for example, the measurement data to which the type code is assigned is received from the measurement data storage means 25, the number of drive pulses PD belonging to the sections 1 to 7 is counted, and based on the count result As shown in FIG. 10, one that generates a histogram representing the number of drive pulses PD belonging to each of the sections 1 to 7 by the height of a vertically elongated rectangle is employed.
[0064]
The temporal change processing means 262 calls the measurement data stored in the measurement data storage means 251, and represents the change over time of the drive pulse PD in a graph based on the pulse width or duty ratio included in each measurement data. is there.
For example, as the temporal change processing means 262, as shown in FIG. 11, the drive pulses PD1 to PD7 having different effective power amounts are generated every power supply cycle (1 second in FIG. 11) which is the generation period of the drive pulse PD. It is possible to employ a graph indicating which of the above is supplied and representing a temporal change of the drive pulse PD.
[0065]
Next, the operation of the personal computer 5 of the present embodiment will be described based on a flowchart.
First, when the wristwatch 1 is set on the measurement table 3 and the pulse width measuring device 4 and the personal computer 5 are turned on, the measurement operation is started and the sending of time data from the pulse width measuring device 4 to the personal computer 5 is started. The
Then, the measurement program of the personal computer 5 is started, and as shown in FIG. 12, the operation of the personal computer 5 is synchronized with the pulse width measuring device 4 in step S101, and the process proceeds to the next step S102.
In step S102, the rising portion of the drive pulse PD is detected from the time data sent from the pulse width measuring device 4, and a plurality of time data generated within the generation period (for example, 1 second) of the drive pulse PD is obtained. One piece of measurement data is generated, and then the process proceeds to step S103.
[0066]
In step S103, the pulse width of the drive pulse indicated at the beginning of the measurement data is calculated from the time T1 which is the first time data of the measurement data and the time T2 which is the next time data. If it is equal to or greater than a predetermined value (for example, 1 msec), it is determined that the power adjustment method of the wristwatch 1 is the pulse width adjustment method, and the process proceeds to step S110. On the other hand, if the pulse width is less than the predetermined value in step S103, it is determined that the power adjustment method of the wristwatch 1 is the duty ratio adjustment method, and the process proceeds to step S120.
In step S110, the pulse width of the drive pulse PD is calculated from the time difference between time T2 and time T1 of the measurement data, the calculated pulse width data is stored, and then the process proceeds to step S130.
In step S120, after counting the number of pulses PS forming the pulse train that becomes the drive pulse PD, the duty ratio of the drive pulse PD is calculated in the next step S121, and the calculated duty ratio data and the number of pulses PS are stored. The process proceeds to step S130.
[0067]
In step S130, in the power supply cycle, whether or not the auxiliary pulse PA has occurred, in other words, whether or not the auxiliary pulse PA is included in the measurement data is detected, and the auxiliary pulse PA has been generated. In step S140, if the auxiliary pulse PA has not been generated, the process proceeds to step S140.
In step S140, the flag of the auxiliary pulse flag holding means 232 is set (the status is set to “1”), and the process proceeds to step S141. After all the time data related to the auxiliary pulse PA is deleted from the measurement data, the measurement data is shortened. The process proceeds to step S160.
In step S150, the flag of the auxiliary pulse flag holding means 232 is reset (status is set to “0”), and then the process proceeds to step S160.
[0068]
In step S160, in the power supply cycle, it is detected whether or not the degaussing pulse PE is generated, in other words, whether or not the degaussing pulse PE is included in the measurement data, and the degaussing pulse PE is generated. In step S161, if the degaussing pulse PE is not generated, step S161 is jumped to and step S170 is performed.
In step S161, all the time data related to the degaussing pulse PE is deleted from the measurement data, the measurement data is shortened, and then the process proceeds to step S170.
[0069]
In step S170, measurement data not including time data related to the auxiliary pulse PA and the demagnetization pulse PE is recorded, that is, stored in the measurement data storage unit 251. At this time, necessary data among the number of the flag indicating the presence / absence of the auxiliary pulse PA, the pulse width data, the duty ratio data, and the pulse PS is stored in the measurement data storage unit 251 together with the measurement data.
Thereafter, the process proceeds to step S171. In step S171, a graph representing a temporal change in the histogram and the drive pulse PD is generated, and the process proceeds to step S180.
In step S180, it is detected whether or not an end process for ending the measurement has been performed. If the end process has not been performed, the process returns to step S1102, and the above steps S102 to S180 are repeated until the end process is performed. .
Then, the end process is performed, and when it is detected in step S180 that the end process has been performed, in the next step S200, the program ends and the measurement is completed.
[0070]
According to this embodiment as described above, the following effects can be obtained.
That is, a coil 3A capable of detecting the magnetic flux leaking from the step motor 10 outside the case of the wristwatch 1 is provided, the magnetic flux leaking outside the case is detected by the coil 3A, and an electric signal output from the coil 3A is amplified. The signal is amplified by 100, and the electric signal amplified by the amplifier circuit 100 is converted into a sharp pulse-like differential signal by the differentiating circuit 110, and this differential signal is converted to an absolute value signal by the absolute value circuit 120. Since the digital counter circuit 4B uses the start and end signals for the timekeeping operation, even if the magnetic flux leaking to the outside of this case is weak, the pulse width of the pulse supplied to the step motor can be accurately measured, and the movement Even the wristwatch 1 in a finished product state housed in the case can accurately measure its operation.
In addition, since the differential signal is converted into the absolute value signal by the absolute value circuit 120, even the step motor 10 to which the positive and negative pulses are alternately supplied can perform the operation measurement, and the measurement convenience can be improved. it can.
[0071]
Further, the time data output from the digital counter circuit 4B is input, and the determination for determining the type of the power adjustment method of the wristwatch 1 based on whether or not the pulse width of the drive pulse PD indicated by the time data is greater than or equal to a predetermined value. Means 210, pulse width calculation means 221 and duty ratio calculation means 222 for calculating a pulse width and a duty ratio that are index values corresponding to the effective power value of the drive pulse PD from the time data output from the digital counter circuit 4B. Furthermore, since the pulse classification means for classifying the drive pulse PD into predetermined classification sections based on the pulse width and the duty ratio is provided, a histogram that accurately represents the operation status of the wristwatch 1 can be created. The operation status of the step motor 10 can be easily grasped from this histogram, and if the wristwatch 1 has a problem, The reason can be easily estimated.
For example, when the number of pulses having a large effective power value is remarkably large, it can be estimated that the cause is that the amount of lifting of the rotor or gear of the step motor is insufficient and the driving resistance is increased.
And since the auxiliary pulse with remarkable power consumption continues to be output continuously, it is possible to quickly check for a phenomenon that shortens the battery life, so even if it is replaced with a new battery, the hand movement stops in a few months. If such a problem occurs, the time required to investigate the cause can be shortened.
[0072]
Furthermore, since the measurement data storage means 251 for storing the measurement data in time series is provided and the operation measurement result of the wristwatch 1 is automatically stored by the measurement data storage means 251, automatic measurement is possible and measurement is possible. However, even if it is continuous for a long time, for example, 24 hours, all measurement results can be stored.
In addition, since the measurement data to which the type code is attached is stored in the measurement data storage unit 251, the statistical processing unit 261 counts the number of type codes recorded for each type so that the processing can be performed at high speed. Thus, even if the amount of measurement result data is large, a histogram showing the measurement result can be quickly generated. If the wristwatch 1 has a problem, the histogram can be quickly obtained and the cause can be estimated quickly. it can.
Further, if a histogram is obtained, it can be determined from the histogram whether or not the power consumption rate of the wristwatch 1 is good, and the duration of the analog quartz watch per mounted battery can be quickly estimated.
[0073]
Furthermore, based on the measurement data stored in the measurement data storage unit 251, a temporal change processing unit 262 that represents a temporal change in the effective power of the drive pulse PD is provided as a graph. Since the temporal change of the effective power of the drive pulse PD can be grasped by a visual image, also from this point, when the wristwatch 1 is defective, for example, when the effective power increases at a time near midnight. Can make it easier to estimate the cause of the calendar mechanism.
[0074]
In addition, when the stepping motor 10 does not rotate normally even if the driving pulse PD is supplied, the auxiliary pulse PA further supplied to the stepping motor 10 is detected, and the presence of the auxiliary pulse PA is detected. Since the auxiliary pulse detection processing means 231 for outputting the auxiliary pulse signal indicating that data is included is provided and the auxiliary pulse flag is set every time the auxiliary pulse PA is generated, the auxiliary pulse PA is periodically generated. If it occurs, the generation period of the auxiliary pulse PA can be quickly grasped, and the cause of the auxiliary pulse PA, for example, the eccentricity of the gear rotation shaft or the gear shape error can be easily estimated. When combined with the measurement data stored in the sequence order, it is possible to easily identify a defective gear or a portion where the shape of the gear is abnormal.
[0075]
Furthermore, since the pulse width adjustment type wristwatch and the duty adjustment type wristwatch are targeted for measurement, it is possible to measure the operation of almost all analog quartz wristwatches that adjust the power of the driving pulse PD, and the operation measuring device Versatility can be secured.
[0076]
Further, since the statistical processing means 261 provided with the discriminating means 210, the pulse width calculating means 221 duty, the ratio calculating means 222 and the pulse classification means is formed by the program of the personal computer, it becomes possible to fully automate the operation measurement, and the day and night Even during long-time continuous measurement, the measurement operator is not burdened greatly and labor saving of the operation measurement work can be achieved.
In particular, even if the statistical processing means 261 is formed by a personal computer program and the motion measurement is fully automated to obtain a huge amount of measurement data, the statistical processing means 261 automatically statistically analyzes the huge amount of measurement data. Therefore, even if measurement is performed continuously for a long time, the data processing operation is performed quickly, and the measurement result can be grasped at an early stage.
[0077]
Further, since a program that causes the personal computer 5 to read and execute the above-described operation on the personal computer 5 is recorded on a recording medium such as a CD-ROM, the program can be read by a general-purpose personal computer. Since a personal computer used for other purposes can be used as a tool for measuring the operation and a dedicated personal computer is not required, an increase in the number of hardware can be prevented.
In particular, since a recording medium having a large recording capacity but a thin and light CD-ROM or the like is adopted as the recording medium, the conveyance becomes easy, and it is convenient for supplying a measuring tool to a wide range, for example, a nationwide watch store. Can be achieved.
[0078]
In addition, this invention is not limited to the said embodiment, In the range which can achieve the objective of this invention, a deformation | transformation, improvement, etc. are included.
For example, the magnetic flux detection means is not limited to a pickup provided with a coil, but may be a sensor provided with a Hall element. In short, any means capable of detecting even a weak magnetic flux may be used.
In addition, the computer is not limited to a personal computer, and has a higher-performance computer such as an engineer workstation, a minimum hardware, and a chip-type ROM in which a measurement program is stored. It may be a computer designed exclusively for measurement.
[0079]
Furthermore, in the above embodiment, the rotation period measuring means divided into three of the measurement table 3, the pulse width measuring device 4 and the personal computer 5 is adopted. However, the rotation period measuring means is not limited to three. The whole may be fixed to a single housing or the like, or may be divided into four or more, and the specific form of the rotation period measuring means may be set as appropriate in implementation.
In the embodiment, the program is supplied by recording the program to be executed by the personal computer on a recording medium such as a CD-ROM and distributing the recording medium on which the program is recorded. May be performed via communication means such as the Internet.
The present invention can be applied not only to wristwatches but also to analog quartz watches formed in the form of clocks such as portable pocket watches and table clocks.
In addition, as the power source of the watch, use both primary power sources such as manganese batteries and mercury batteries that cannot be charged, and secondary power sources such as secondary batteries and capacitors that can be charged and reused many times. Can do.
[0080]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, the operation of the analog quartz timepiece can be measured even in a finished product state in which the movement is housed in the case.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a perspective view showing the overall configuration of the present invention.
FIG. 2 is a schematic configuration diagram showing the analog quartz timepiece of the embodiment.
FIG. 3 is a graph showing how the pulse width increases in the embodiment.
FIG. 4 is a graph showing how the pulse width decreases in the embodiment.
FIG. 5 is a graph showing how the duty ratio increases in the embodiment.
FIG. 6 is a perspective view showing different measurement posture states of the embodiment.
FIG. 7 is a circuit diagram showing the pulse width measuring device of the embodiment.
FIG. 8 is a graph showing a state of pulses converted in the embodiment.
FIG. 9 is a block diagram showing an outline of the personal computer of the embodiment.
FIG. 10 is a diagram showing a histogram according to the embodiment.
FIG. 11 is a graph showing changes in time of drive pulses according to the embodiment.
FIG. 12 is a flowchart showing a schematic operation of the personal computer.
[Explanation of symbols]
1 Watch that is an analog quartz watch
2 Motion measuring device
3A Coil as magnetic flux detection means
4B Digital counter circuit as timekeeping means
5 Personal computer as a computer
10 Step motor
61 Second hand forming time display means
62 Minute hand forming time display means
63 Hour hand forming time display means
100 Amplifier circuit as an amplifier
110 Differentiation circuit as differentiation means
120 Absolute value circuit as absolute value conversion means
210 Discrimination means
221 Pulse width calculation means as index value calculation means
222 Duty ratio calculation means as index value calculation means
231 Auxiliary pulse detection processing means as auxiliary pulse detection means
261 Statistical processing means with pulse classification means
262 Time-lapse processing means
PD drive pulse
PA auxiliary pulse

Claims (12)

ステップモータに供給する駆動パルスの電力を調節しながらステップモータを駆動し、このステップモータの駆動力により時刻表示手段を駆動するアナログクォーツ時計の動作測定装置であって、
前記ステップモータの駆動時に前記ステップモータの駆動コイルから漏れる磁束を検出し、当該磁束に応じた電気信号を出力する磁束検出手段と、
前記磁束検出手段から出力される電気信号を増幅する増幅手段と、
前記増幅手段が増幅した電気信号を微分して生成した微分信号を出力する微分手段と、
この微分手段からの微分信号を、当該微分信号の絶対値に応じた絶対値信号に変換する絶対値変換手段と、
この絶対値変換手段が順次出力する前記絶対値信号の時間的間隔を計時するとともに、計時した時間データを出力するカウンタとを備え、
前記駆動パルスの電力を調節する方式として、所定周期毎に単発の駆動パルスがステップモータに供給され前記駆動パルスのパルス幅を調節することによって当該駆動パルスの電力の実効値を調節するパルス幅調節方式と、所定周期毎に複数のパルスからなるパルス群がステップモータに供給され前記パルス群に含まれるパルスのデューティ比を調節することによって当該駆動パルスの電力の実効値を調節するデューティ調節方式との両方式のアナログクォーツ時計が測定対象とされており、
前記カウンタから出力される時間データが入力され、この時間データが示す駆動パルスのパルス幅が所定値以上か否かに基づいて、前記パルス幅調節方式と前記デューティ調節方式とを判別する判別手段を備えていることを特徴とするアナログクォーツ時計の動作測定装置。
An apparatus for measuring the operation of an analog quartz watch that drives a step motor while adjusting the power of a drive pulse supplied to the step motor, and drives the time display means by the driving force of the step motor,
Magnetic flux detecting means for detecting magnetic flux leaking from the drive coil of the step motor at the time of driving the step motor, and outputting an electric signal corresponding to the magnetic flux;
Amplifying means for amplifying the electrical signal output from the magnetic flux detecting means;
Differentiating means for outputting a differential signal generated by differentiating the electric signal amplified by the amplifying means;
An absolute value converting means for converting the differential signal from the differentiating means into an absolute value signal corresponding to the absolute value of the differential signal;
The absolute value conversion means counts the time interval of the absolute value signal sequentially output, and includes a counter that outputs the time data measured,
As a method of adjusting the power of the drive pulse, a single drive pulse is supplied to the step motor every predetermined period, and the effective value of the power of the drive pulse is adjusted by adjusting the pulse width of the drive pulse. A duty adjustment system that adjusts the effective value of the power of the driving pulse by adjusting a duty ratio of a pulse that is supplied to the step motor and a pulse group including a plurality of pulses at a predetermined period is included in the pulse group; Both types of analog quartz watches are measured,
Discrimination means for discriminating between the pulse width adjustment method and the duty adjustment method based on whether or not the time data output from the counter is input and the pulse width of the drive pulse indicated by the time data is greater than or equal to a predetermined value. An apparatus for measuring the movement of an analog quartz watch, characterized by comprising:
請求項1に記載のアナログクォーツ時計の動作測定装置において、
前記カウンタから出力される時間データから駆動パルスが有する実効電力値に対応する指標値を算定する指標値算定手段と、
指標値算定手段が算定した指標値の大きさに基づいて当該駆動パルスを、所定の分類区画毎に分類するパルス分類手段と、
前記時間データを時系列順に記憶するための記憶手段と、
この記憶手段に記憶された時間データに含まれる駆動パルスの数を前記分類区画毎に計数する統計処理手段とが設けられていることを特徴とするアナログクォーツ時計の動作測定装置。
The operation measuring device for an analog quartz watch according to claim 1,
Index value calculation means for calculating an index value corresponding to the effective power value of the drive pulse from the time data output from the counter;
Pulse classification means for classifying the drive pulse into predetermined classification sections based on the magnitude of the index value calculated by the index value calculation means;
Storage means for storing the time data in chronological order;
An apparatus for measuring an operation of an analog quartz watch, comprising: statistical processing means for counting the number of drive pulses included in the time data stored in the storage means for each of the classification sections.
請求項2に記載のアナログクォーツ時計の動作測定装置において、
前記記憶手段に記憶された前記時間データに基づいて、駆動パルスの実効電力の時間的変化をグラフに表す経時変化処理手段が設けられていることを特徴とするアナログクォーツ時計の動作測定装置。
The operation measuring device for an analog quartz watch according to claim 2,
An apparatus for measuring an operation of an analog quartz watch, comprising: a temporal change processing means for representing a temporal change in the effective power of the drive pulse in a graph based on the time data stored in the storage means.
請求項2または請求項3に記載のアナログクォーツ時計の動作測定装置において、
前記アナログクォーツ時計には、前記駆動パルスの他に、前記駆動パルスが供給されても、前記ステップモータが正常に回転しない場合に、前記ステップモータにさらに供給される補助パルスが設定され、
前記時間データのなかから補助パルスの存在を検出するとともに、補助パルスの存在を検出すると、補助パルスのデータが前記時間データに含まれていることを示す補助パルス信号を出力する補助パルス検出手段が設けられていることを特徴とするアナログクォーツ時計の動作測定装置。
In the apparatus for measuring the operation of the analog quartz watch according to claim 2 or 3,
In the analog quartz watch, in addition to the drive pulse, even if the drive pulse is supplied, an auxiliary pulse further supplied to the step motor is set when the step motor does not rotate normally,
Auxiliary pulse detecting means for detecting the presence of the auxiliary pulse from the time data and outputting an auxiliary pulse signal indicating that the auxiliary pulse data is included in the time data when the presence of the auxiliary pulse is detected. An apparatus for measuring an operation of an analog quartz watch characterized by being provided.
請求項2ないし請求項4のいずれかに記載のアナログクォーツ時計の動作測定装置において、
当該動作測定装置は、コンピュータを含んで構成され、
このコンピュータに設けられたプログラムにより、前記判別手段、前記指標値算定手段、前記パルス分類手段、および前記統計処理手段が形成されていることを特徴とするアナログクォーツ時計の動作測定装置。
In the apparatus for measuring the operation of the analog quartz watch according to any one of claims 2 to 4,
The motion measurement device includes a computer,
An apparatus for measuring an operation of an analog quartz watch, wherein the discriminating means, the index value calculating means, the pulse classifying means, and the statistical processing means are formed by a program provided in the computer.
ステップモータに供給する駆動パルスの電力を調節しながらステップモータを駆動し、このステップモータの駆動力により時刻表示手段を駆動するアナログクォーツ時計の動作測定方法であって、
前記駆動パルスの電力を調節する方式として、所定周期毎に単発の駆動パルスがステップモータに供給され前記駆動パルスのパルス幅を調節することによって当該駆動パルスの電力の実効値を調節するパルス幅調節方式と、所定周期毎に複数のパルスからなるパルス群がステップモータに供給され前記パルス群に含まれるパルスのデューティ比を調節することによって当該駆動パルスの電力の実効値を調節するデューティ調節方式との両方式のアナログクォーツ時計が測定対象とされており、
前記ステップモータの駆動時に前記ステップモータの駆動コイルから漏れる磁束を検出し、当該磁束に応じた電気信号を出力し、
この出力される電気信号を増幅し、
この増幅される電気信号を微分して生成した微分信号を出力し、
この微分信号を、当該微分信号の絶対値に応じた絶対値信号に変換して順次出力し、
前記絶対値信号の時間的間隔を計時するとともに、計時した時間データを出力し、
この出力される時間データが示す駆動パルスのパルス幅が所定値以上か否かに基づいて、前記パルス幅調節方式と前記デューティ調節方式とを判別することを特徴とするアナログクォーツ時計の動作測定方法。
A method for measuring the operation of an analog quartz watch that drives a step motor while adjusting the power of a drive pulse supplied to the step motor and drives the time display means by the driving force of the step motor,
As a method of adjusting the power of the drive pulse, a single drive pulse is supplied to the step motor every predetermined period, and the effective value of the power of the drive pulse is adjusted by adjusting the pulse width of the drive pulse. A duty adjustment system that adjusts the effective value of the power of the driving pulse by adjusting a duty ratio of a pulse that is supplied to the step motor and a pulse group including a plurality of pulses at a predetermined period is included in the pulse group; Both types of analog quartz watches are measured,
Detecting the magnetic flux leaking from the drive coil of the step motor when driving the step motor, and outputting an electrical signal corresponding to the magnetic flux;
Amplify this output electrical signal,
Output the differential signal generated by differentiating this amplified electrical signal,
This differential signal is converted into an absolute value signal corresponding to the absolute value of the differential signal and sequentially output,
While measuring the time interval of the absolute value signal, output the time data measured,
An operation measurement method for an analog quartz watch, wherein the pulse width adjustment method and the duty adjustment method are discriminated based on whether or not the pulse width of the drive pulse indicated by the output time data is greater than or equal to a predetermined value. .
請求項6に記載のアナログクォーツ時計の動作測定方法において、
前記時間データから駆動パルスの実効電力値に対応した指標値を算定した後、
算定した指標値の大きさに基づいて当該駆動パルスを、所定の分類区画毎に分類し、
前記時間データを時系列順に記録した後、
記録された時間データに含まれる駆動パルスの数を前記分類区画毎に計数する統計処理を行うことを特徴とするアナログクォーツ時計の動作測定方法。
The operation measuring method of the analog quartz watch according to claim 6,
After calculating the index value corresponding to the effective power value of the drive pulse from the time data,
Based on the magnitude of the calculated index value, the drive pulse is classified for each predetermined classification section,
After recording the time data in chronological order,
A method for measuring an operation of an analog quartz clock, comprising performing a statistical process of counting the number of drive pulses included in the recorded time data for each classification section.
請求項6または請求項7に記載のアナログクォーツ時計の動作測定方法において、
前記アナログクォーツ時計には、前記駆動パルスの他に、前記駆動パルスが供給されても、前記ステップモータが正常に回転しない場合に、前記ステップモータにさらに供給される補助パルスが設定され、
前記時間データのなかから補助パルスが存在するか否かを検出した後、前記時間データに補助パルスのデータが含まれている場合には、当該時間データにその旨を表す補助パルスマークを記録することを特徴とするアナログクォーツ時計の動作測定方法。
In the method for measuring the operation of the analog quartz watch according to claim 6 or 7,
In the analog quartz watch, in addition to the drive pulse, even if the drive pulse is supplied, an auxiliary pulse further supplied to the step motor is set when the step motor does not rotate normally,
After detecting whether or not an auxiliary pulse is present from the time data, if the time data includes auxiliary pulse data, an auxiliary pulse mark indicating that is recorded in the time data. A method of measuring the operation of an analog quartz watch characterized by the above.
請求項1に記載のアナログクォーツ時計の動作測定装置の一部分としてコンピュータが設けられ、このコンピュータにアナログクォーツ時計の動作測定を行わせるためのアナログクォーツ時計の動作測定用プログラムであって、
前記駆動パルスの電力を調節する方式として、所定周期毎に単発の駆動パルスがステップモータに供給され前記駆動パルスのパルス幅を調節することによって当該駆動パルスの電力の実効値を調節するパルス幅調節方式と、所定周期毎に複数のパルスからなるパルス群がステップモータに供給され前記パルス群に含まれるパルスのデューティ比を調節することによって当該駆動パルスの電力の実効値を調節するデューティ調節方式との両方式のアナログクォーツ時計が測定対象とされており、
前記カウンタから前記コンピュータに入力された時間データが示す駆動パルスのパルス幅が所定値以上か否かに基づいて、前記パルス幅調節方式と前記デューティ調節方式とを判別することを特徴とするアナログクォーツ時計の動作測定用プログラム。
A computer is provided as a part of the operation measuring device for an analog quartz watch according to claim 1, and is a program for measuring the operation of an analog quartz watch for causing the computer to perform an operation measurement of the analog quartz watch,
As a method of adjusting the power of the drive pulse, a single drive pulse is supplied to the step motor every predetermined period, and the effective value of the power of the drive pulse is adjusted by adjusting the pulse width of the drive pulse. A duty adjustment system that adjusts the effective value of the power of the driving pulse by adjusting a duty ratio of a pulse that is supplied to the step motor and a pulse group including a plurality of pulses at a predetermined period is included in the pulse group; Both types of analog quartz watches are measured,
The analog quartz is characterized in that the pulse width adjustment method and the duty adjustment method are discriminated based on whether a pulse width of a drive pulse indicated by time data input from the counter to the computer is equal to or greater than a predetermined value. A program for measuring clock movement.
請求項9に記載のアナログクォーツ時計の動作測定用プログラムにおいて、
前記時間データから駆動パルスの実効電力値に対応した指標値を算定する指標値算定手順と、
算定した指標値の大きさに基づいて当該駆動パルスを、所定の分類区画毎に分類する分類手順と、
前記時間データを時系列順に記憶する記憶手順と、
この記憶手順により記憶された時間データに含まれる駆動パルスの数を前記分類区画毎に計数する統計処理手順とを前記コンピュータに実行させることを特徴とするアナログクォーツ時計の動作測定用プログラム。
In the program for measuring the operation of the analog quartz watch according to claim 9,
An index value calculation procedure for calculating an index value corresponding to the effective power value of the drive pulse from the time data;
A classification procedure for classifying the drive pulse into predetermined classification sections based on the calculated index value,
A storage procedure for storing the time data in chronological order;
A program for measuring an operation of an analog quartz watch, which causes the computer to execute a statistical processing procedure for counting the number of drive pulses included in the time data stored by the storage procedure for each classification section.
請求項9または請求項10に記載のアナログクォーツ時計の動作測定用プログラムにおいて、
前記アナログクォーツ時計には、前記駆動パルスの他に、前記駆動パルスが供給されても、前記ステップモータが正常に回転しない場合に、前記ステップモータにさらに供給される補助パルスが設定され、
前記時間データのなかから補助パルスが存在するか否かを検出する補助パルス検出手順と、前記時間データに補助パルスのデータが含まれている場合には、当該時間データに設けられている補助パルスフラグを立てるフラグセット手順とを前記コンピュータに実行させることを特徴とするアナログクォーツ時計の動作測定用プログラム。
In the program for measuring the operation of the analog quartz watch according to claim 9 or 10,
In the analog quartz watch, in addition to the drive pulse, even if the drive pulse is supplied, an auxiliary pulse further supplied to the step motor is set when the step motor does not rotate normally,
Auxiliary pulse detection procedure for detecting whether or not an auxiliary pulse exists from the time data, and when the time data includes auxiliary pulse data, the auxiliary pulse provided in the time data A program for measuring an operation of an analog quartz watch, characterized by causing a computer to execute a flag setting procedure for setting a flag.
請求項9ないし請求項11のいずれかに記載のアナログクォーツ時計の動作測定用プログラムが記録されていることを特徴とするコンピュータで読み取り可能となっている記録媒体。  12. A computer-readable recording medium on which the program for measuring the operation of the analog quartz watch according to claim 9 is recorded.
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