JP5343495B2 - Penetration state discrimination device and electronic timepiece - Google Patents
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Description
この発明は、透過孔を有する移動部材が貫通状態にあるか否かを判別する貫通状態判別装置、ならびに、貫通状態判別装置により針位置の検出を行う電子時計に関する。 The present invention relates to a penetrating state discriminating device that discriminates whether or not a moving member having a transmission hole is in a penetrating state, and an electronic timepiece that detects a hand position by the penetrating state discriminating device.
近年の電子時計においては、針位置すなわち指針と連動する歯車位置の検出機構を内部に設け、所定時刻ごとに針位置がずれていないか確認する機能を備えるものが開発されている。また、針位置すなわち指針と連動する歯車位置のずれが確認された場合には、指針と連動する歯車を高速に回転させながら実際の針位置を検出し、時計内部で認識している針位置と実際の針位置とのずれを修正する針位置自動修正機能を備えたものも開発されている。 In recent electronic timepieces, a mechanism has been developed in which a mechanism for detecting a hand position, that is, a gear position interlocking with a pointer is provided inside and has a function of checking whether the hand position is shifted at every predetermined time. In addition, when a shift of the hand position, that is, the gear position interlocking with the pointer is confirmed, the actual needle position is detected while the gear interlocking with the pointer is rotated at high speed, and the needle position recognized inside the timepiece is detected. A device having an automatic needle position correcting function for correcting a deviation from the actual needle position has been developed.
針位置の検出機構としては、例えば、指針と連動される歯車に貫通孔等の透過孔を設け、この透過孔をフォトインタラプタによって検出する構造が一般的である(例えば特許文献1)。
近年、種々の電子装置において消費電力の低減が図られている。また、腕時計など小型電池で駆動するような機器においては、消費電力を少しでも低減することが求められている。 In recent years, power consumption has been reduced in various electronic devices. Further, in devices that are driven by a small battery such as a wristwatch, it is required to reduce the power consumption as much as possible.
ところで、フォトインタラプタを内蔵する装置においては、その発光部において比較的に大きな電力が消費され、さらに、発光部の駆動電流が大きくなれば消費電力も大きくなる。 By the way, in a device incorporating a photo interrupter, a relatively large amount of power is consumed in the light emitting portion, and the power consumption increases as the driving current of the light emitting portion increases.
しかしながら、フォトインタラプタを内蔵する従来の電子装置(例えば、針位置検出機能や針位置修正機能を有する従来の電子時計)では、フォトインタラプタの発光部の駆動電流を小さくするような装置毎の最適化処理を行っていなかった。従来の装置では、フォトインタラプタを構成する発光素子や受光素子、また、これらの駆動回路の構成素子に、ある程度の特性ばらつきがあることから、これらの特性ばらつきが重なってワースト状態となった場合でも、移動部材の状態検出が正常に行えるように、発光部の駆動電流は余裕をもって大きな値に設定されるのが通常であった。 However, in a conventional electronic device having a built-in photo interrupter (for example, a conventional electronic timepiece having a hand position detecting function or a hand position correcting function), optimization for each device is performed to reduce the drive current of the light-emitting portion of the photo interrupter. It was not processed. In conventional devices, there are some characteristic variations in the light emitting elements and light receiving elements constituting the photointerrupter, and the components of these drive circuits, so even if these characteristic variations overlap, the worst condition is reached. Normally, the drive current of the light emitting unit is set to a large value with a margin so that the state detection of the moving member can be performed normally.
この発明の目的は、発光部から出射した光を移動部材の透過孔を介して受光部で受光することで移動部材が貫通状態にあるか否かを判別する貫通状態判別装置において消費電力の低減を図ることにある。 An object of the present invention is to reduce power consumption in a penetrating state discriminating apparatus that discriminates whether or not a moving member is in a penetrating state by receiving light emitted from a light emitting unit by a light receiving unit through a transmission hole of the moving member. Is to plan.
上記目的を達成するため、請求項1記載の発明は、
発光部から出射した光を移動部材の透過孔を介して受光部で受光することにより前記移動部材の貫通状態を判別する貫通状態判別装置において、
前記発光部を駆動する駆動手段と、
前記駆動手段により前記発光部を光量変化させながら駆動して前記駆動手段の駆動量を最適化する駆動量調整手段とを備え、
前記駆動量調整手段は、
前記移動部材が貫通状態にあるか否かを判別するために予め定められた第1しきい値に光量ばらつきの許容値を付加した第2しきい値を基準として、この第2しきい値より前記受光部の受光量が上回り、且つ、前記駆動手段の駆動量が最小となるように、当該駆動量を最適化することを特徴としている。
In order to achieve the above object, the invention according to
In the penetrating state discriminating apparatus for discriminating the penetrating state of the moving member by receiving the light emitted from the light emitting unit by the light receiving unit through the transmission hole of the moving member,
Driving means for driving the light emitting unit;
A driving amount adjusting unit that optimizes the driving amount of the driving unit by driving the light emitting unit while changing the amount of light by the driving unit ;
The drive amount adjusting means includes
Based on a second threshold value obtained by adding an allowable value of variation in light quantity to a predetermined first threshold value in order to determine whether or not the moving member is in a penetrating state, The driving amount is optimized so that the amount of light received by the light receiving unit is greater and the driving amount of the driving unit is minimized .
請求項2記載の発明は、
発光部から出射した光を移動部材の透過孔を介して受光部で受光することで移動部材の貫通状態を判別する貫通状態判別装置において、
前記発光部を光量可変に駆動可能な駆動手段と、
前記発光部から出射した光が前記移動部材の透過孔を介して前記受光部に受光される状態で、前記駆動手段により前記発光部を光量変化させながら駆動して前記駆動手段の駆動量を最適化する駆動量調整手段と、
前記駆動量調整手段の調整結果に関する情報を設定する駆動量設定手段とを備え、
前記移動部材が貫通状態にあるか否かを判別する動作時に前記駆動量設定手段の設定に
よる駆動量で前記駆動手段が駆動されるように構成され、
前記駆動量調整手段は、
前記移動部材が貫通状態にあるか否かを判別するために予め定められた第1しきい値に光量ばらつきの許容値を付加した第2しきい値を基準として、この第2しきい値より前記受光部の受光量が上回り、且つ、前記駆動手段の駆動量が最小となるように、当該駆動量を最適化することを特徴としている。
The invention according to
In the penetrating state discriminating apparatus that discriminates the penetrating state of the moving member by receiving the light emitted from the light emitting unit by the light receiving unit through the transmission hole of the moving member,
Drive means capable of variably driving the light emitting unit;
In the state where the light emitted from the light emitting unit is received by the light receiving unit through the transmission hole of the moving member, the driving unit drives the light emitting unit while changing the amount of light to optimize the driving amount of the driving unit. Driving amount adjusting means
Driving amount setting means for setting information relating to the adjustment result of the driving amount adjusting means ,
The driving unit is configured to be driven with a driving amount set by the driving amount setting unit during an operation of determining whether or not the moving member is in a penetrating state,
The drive amount adjusting means includes
Based on a second threshold value obtained by adding an allowable value of variation in light quantity to a predetermined first threshold value in order to determine whether or not the moving member is in a penetrating state, The driving amount is optimized so that the amount of light received by the light receiving unit is greater and the driving amount of the driving unit is minimized .
請求項7記載の発明は、
請求項1〜6の何れか1項に記載の貫通状態判別装置を備え、
前記貫通状態判別装置により指針に連動して動く前記移動部材が貫通状態となるか否かを判別することによって指針の位置を検出することを特徴とする電子時計である。
The invention described in
The penetrating state determination device according to any one of
The electronic timepiece is characterized in that the position of the pointer is detected by determining whether or not the moving member moving in conjunction with the pointer is in a penetrating state by the penetrating state determining device.
本発明に従うと、発光部や受光部を構成する素子や、これらの駆動回路の構成素子に装置毎の特性ばらつきがある場合でも、上記の駆動量調整手段によって発光部の駆動量について最適化を図ることができる。これにより、装置毎に素子の特性ばらつきがあっても移動部材の状態検出を確実に行うことができるとともに、発光部の過大な駆動動作をなくして、消費電力の低減を図ることができる。 According to the present invention, even when the elements constituting the light emitting part and the light receiving part and the constituent elements of these drive circuits have characteristic variations from device to device, the drive amount adjusting means optimizes the drive amount of the light emitting part. Can be planned. This makes it possible to reliably detect the state of the moving member even if there is a variation in element characteristics from device to device, and to eliminate excessive driving operation of the light emitting unit and reduce power consumption.
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
図1は、本発明の実施の形態の時計モジュールを示す正面図、図2は、その矢印A−A線断面図、図3は針を回転させる歯車を裏蓋側からみた背面図である。 FIG. 1 is a front view showing a timepiece module according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a cross-sectional view taken along the line AA, and FIG. 3 is a rear view of a gear that rotates a hand as seen from the back cover side.
この実施の形態の時計モジュール1は、例えば電子制御によって針を回転させる電子アナログ腕時計の本体となるものである。時計モジュール1の正面側には風防ガラスの下側に文字板5およびソーラーパネル9が設けられ、この文字板5とソーラーパネル9に正面側が覆われかつ周囲がケーシングTKに囲まれて内部機構が遮光されている。文字板5やソーラーパネル9の中央には、秒針軸20a、分針軸25a、時針軸27aを内部機構から前面側に通過させる貫通孔5a,9aが設けられ、これら軸20a,25a,27aの突出した部位に秒針2と分針3と時針4とがそれぞれ固定されている。そして、各軸20a,25a,27aが回転することで、文字板5上で秒針2と分針3と時針4とが回転し、時刻が表示されるようになっている。
The
図2に示すように、時針4が固定される時針軸27aと分針3が固定される分針軸25aとは、中空管状の軸であり、時針軸27aの中に分針軸25aが通され、分針軸25aの中に秒針軸20aが通されて、これら秒針軸20a、分針軸25aおよび時針軸27aが同一の回転軸を中心に回転可能な状態にされている。
As shown in FIG. 2, the
これら秒針軸20a、分針軸25aおよび時針軸27aは、文字板5の背面側で互いに重なるように配置された3つの歯車、すなわち、移動部材(複数の部材)としての秒針車20、分針車25および時針車27の回転中心位置にそれぞれ固着されている。これら秒針車20、分針車25および時針車27は、互いに同一の回転軸を中心に回転可能な状態にされている。図3において、分針車25と時針車27とは、秒針車20と同心の位置に重なった状態に配置されている。
The
また、図3に示すように、この時計モジュール1の駆動系は、秒針2を回転駆動する第1駆動系11と、時針4と分針3を連動させて回転駆動する第2駆動系12とに別れ、これら2系統の駆動系11,12がそれぞれ独立的に駆動可能にされている。第1駆動系11は、第1ステッピングモータ17と、五番車18と、秒針車20とからなり、第1ステッピングモータ17のロータ17cの運動がロータカナ17d、五番車18、五番車カナ18a、秒針車20と伝達されて、秒針車20および秒針2を回転するように構成されている。
As shown in FIG. 3, the driving system of the
第2駆動系12は、第2ステッピングモータ22、移動部材(複数の部材の一つ)としての中間車23、三番車24、分針車25、図示略の日の裏車、時針車27等から構成され、第2ステッピングモータ22のロータ22cの運動がロータカナ22d、三番車24、三番車カナ24a、中間車23、中間車カナ23a、分針車25と伝達され、さらに、分針車25のカナ25bから日の裏車、日の裏車のカナ26a(図2参照)、時針車27と伝達されて、分針車25および分針3と時針車27および時針4とが連動して回転するようになっている。
The
なお、図2中、6は上部ハウジング、7は下部ハウジング、10は回路基板、14〜16は各歯車の軸を保持する軸受板、17aは第1ステッピングモータ17のコイルブロック、17bは第1ステッピングモータ17のステータ、22aは第2ステッピングモータ22のコイルブロック、22bは第2ステッピングモータ22のステータである。
In FIG. 2, 6 is an upper housing, 7 is a lower housing, 10 is a circuit board, 14 to 16 are bearing plates for holding the shafts of the respective gears, 17a is a coil block of the
また、この時計モジュール1の内部機構には、複数の歯車(時針車27、分針車25、秒針車20、中間車23)に設けられた透過孔の重なり状態を検出する検出部13が設けられている。検出部13は、電気的な駆動により光を発光する発光部31と、光を受光して検出信号を出力する受光部32とを備えている。詳細は後述するが、発光部31は例えば発光ダイオードなど有し、受光部32は例えばフォトトランジスタなどを有する構成である。この実施形態では、発光部31と受光部32とは、上記の複数の歯車を挟んで対向するように文字板5側と裏蓋側とに配置されている。そして、上記複数の歯車に形成された透過孔が検出位置Pで重なると、発光部31の光が透過孔を通過して受光部32に届いてそれが検出されるようになっている。また、歯車に形成された透過孔が検出位置Pで重なっていなければ、発光部31の光は歯車に遮られて受光部32へあまり届かず、それが検出されるようになっている。
In addition, the internal mechanism of the
図4〜図6には、秒針車20、分針車25および中間車23、時針車27に形成された透過孔を表わした正面図を示す。
4 to 6 are front views showing transmission holes formed in the
図4に示すように、秒針車20には、例えば秒針2と重なる位置に円形の第1透過孔21aが形成され、この透過孔21aと同一半径上、周方向に沿って長い2つの第2長孔21bと第3長孔21cとが形成されている。第1透過孔21aと第2長孔21bとの間は第1遮光部21d、第1透過孔21aと第3長孔21cとの間は第2遮光部21eとなっており、これら第1遮光部21dと第2遮光部21eとは異なる長さに設定されている。また、第2長孔21bと第3長孔21cとの間の第3遮光部21fは、第1透過孔21aの位置から180度の位置に設定されている。
As shown in FIG. 4, the
分針車25には、図5に示すように、例えば分針3と重なる位置に円形状の1個の第2透過孔28が形成されている。この第2透過孔28は、秒針車20の第1透過孔21aと同一半径上に形成されている。また、中間車23には円形状の1個の第4透過孔30が形成されている。この第4透過孔30は、分針車25の第2透過孔28の半径位置と重なる中間車23の半径位置に形成されている。
As shown in FIG. 5, for example, one circular
時針車27には、図6に示すように、例えば、時針4と重なる位置、および、これと同一半径上で30度ごとに分割された位置に11個の第3透過孔29が設けられている。第3透過孔29はそれぞれ円形孔である。時針4が11時を指し示すときに0時の位置に来る部位には、円形孔が設けられず、第4遮光部29aとなっている。これら第3透過孔29も、秒針車20の第1透過孔21a、分針車25の第2透過孔28と同一半径位置に形成されている。
In the
上記のような第1〜第4透過孔21a,28,29,30の構成により、各時間の所定分のうち1時間分を除く所定分(例えば0時00分、1時00分、〜、10時00分)となったときに分針車25の第2透過孔28と、時針車27の第3透過孔29と、中間車23の第4透過孔30とが、検出位置Pにおいて重なるようになっている。また、残りの1時間の所定分(例えば11時00分)になったときには、時針車27の第4遮光部29aが検出位置Pに来て、透過孔が閉じた状態にされるようになっている。
Due to the configuration of the first to
上記のような各歯車(20,23,25,27)とその透過孔の構成により、秒針車20の長孔21b,21cを検出位置Pに配置した状態で、分針3と時針4とを12時間分回転させつつその回転量をカウントしながら検出部13で透過孔の開閉状態を判別していくことで、一時間の回転ごとに第2〜第4透過孔28,29,30の重なりが検出されて、それにより分針3の位置を検出できるようになっている。それとともに、そのうち一時間分だけ第2〜第4透過孔28,29,30の重なりが検出されず、それにより時針4の位置が検出できるようになっている。
With the configuration of the gears (20, 23, 25, 27) and the transmission holes as described above, the
また、第2〜第4透過孔28〜30を検出位置Pに重ねた状態にして、秒針2を60秒分回転させ、その回転量をカウントしながら検出部13で透過孔の開閉状態を判別していくことで、秒針車20の第1透過孔21a、第1遮光部21d、第2長孔21b、第3遮光部21f、第3長孔21c、第2遮光部21eの検出パターンを得ることができ、それにより秒針2の位置が検出できるようになっている。
Further, the second to fourth transmission holes 28 to 30 are overlapped with the detection position P, the
図7は、時計モジュールの回路構成を示すブロック図である。 FIG. 7 is a block diagram showing a circuit configuration of the timepiece module.
時計モジュール1には、次のような回路構成が備わっている。すなわち、上記の第1ステッピングモータ17と第2ステッピングモータ22とを含みアナログ表示部の針2〜4の駆動を行う時計ムーブメント8、歯車(秒針車20、分針車25、中間車23、時針車27)の透過孔の重なり状態を検出する上述した検出部13、受光部32の検出信号をデジタル化して取り込むADコンバータ34、CPU(中央演算処理装置)を内蔵し装置の全体的な制御を行うマイクロコンピュータ35、制御プログラムや制御データが格納される不揮発性メモリ36、CPUに作業用のメモリ空間を提供するRAM(Random Access Memory)37、時刻を計時するためのクロックを形成する発振回路38と分周回路39、電池電圧から各部の電源を生成し供給する電源部40、時刻コードの含まれる標準電波を受信して取り込むアンテナ41と検波回路42、時計表示部を照らす照明部43と照明駆動回路44、アラーム出力を行うスピーカ45とブザー回路46、複数の操作ボタンからなる操作部47等が設けられている。上記構成のうち、マイクロコンピュータ35と検出部13と、メモリ36,37により、貫通状態検出装置が構成されている。
The
マイクロコンピュータ35には、日付や時刻を計時する時刻カウンタが設けられ、この時刻カウンタが分周回路39からのクロックによりカウントアップされて現在日時の計時が行われていく。検波回路42により標準電波を受信した場合には、CPUが時刻カウンタの値を時刻コードにより表わされる値に修正することで、内部時刻が現在時刻に同期するようになっている。また、マイクロコンピュータ35には、時刻カウンタとは別に、秒針2、分針3、時針4の位置を計数する針位置カウンタが設けられ、時計ムーブメント8の第1ステッピングモータ17や第2ステッピングモータ22を作動させるごとに、この針位置カウンタの値がカウントアップされて、3つの針位置とその値とが同期するようになっている。また、時刻カウンタと針位置カウンタの値とが同期されるように時計ムーブメント8が制御されることで、現在時刻がアナログ表示部の針2〜4により表わされるようになっている。
The
不揮発性メモリ36に格納領域36aには、後述のLED電流設定処理によって、発光ダイオードD1の最適化された駆動電流の設定値を表わしたLED電流設定データが格納されるようになっている。
In the
時計モジュール1においては、時計モジュール1が強磁界に触れたときや強い衝撃が加わった場合に、駆動パルスが出力されているのにも拘らず、ステッピングモータ17,22のロータ17c,22cが回転しなかったり、駆動パルスの出力以上にロータ17c,22cが回転してしまったりして、実際の針位置と針位置カウンタの値とがずれてしまう場合がある。そこで、マイクロコンピュータ35のCPUは、検出部13によって所定時刻ごとに歯車(秒針車20、中間車23、分針車25、時針車27)の透過孔の重なり状態を検出して、針位置カウンタの値が間違ったものになっていないか確認する。そして、針位置カウンタの値が間違ったものになっていると判断した場合には、秒針2、分針3、時針4を高速回転させつつ検出部13によって連続的に第1〜第4透過孔21a,28〜30の重なり状態の検出を行うことで実際の針位置を検出し、それと針位置カウンタの値が等しくなるように修正処理を行うようになっている。
In the
図8には、図7の検出部13とその周辺部分を詳細に表わした回路構成図を示す。
FIG. 8 is a circuit configuration diagram showing in detail the
上記検出部13の発光部31は、駆動電流を受けて光を出力する発光ダイオードD1と、発光ダイオードD1に駆動電流を出力する定電流回路311と、電流検出用の検出抵抗R1等から構成される。そして、マイクロコンピュータ35から出力される電流スタート信号ISが有効値となった場合に、定電流回路311から駆動電流が出力されて発光ダイオードD1が発光するようになっている。この定電流回路311により、発光部を駆動する駆動手段が構成される。
The
また、定電流回路311は、マイクロコンピュータ35から複数ビットの電流値信号IMが出力されるようになっており、この電流値信号IMに基づいて出力電流を複数諧調で変更可能になっている。出力電流の大きさを変更する構成は、特に制限されるものではないが、例えば、基準電圧を生成して電流制御を行う回路において、基準電圧を生成する複数の抵抗をトランジスタスイッチを用いて切り換える構成により実現することができる。
The constant
受光部32は、光を受けてその強度に応じた電流を流すフォトトランジスタTr1と、この電流を電圧信号に変換する抵抗R2と、フォトトランジスタTr1に定電圧VCCを供給する定電圧回路321等から構成される。そして、マイクロコンピュータ35から定電圧回路321へ出力される電圧スタート信号VSが有効値となったら、定電圧回路321から電圧出力がなされてフォトトランジスタTr1が駆動されるようになっている。
The
ADコンバータ34は、逐次比較タイプのもので、アナログコンパレータ341と、複数ビット(例えば4ビット)のDAコンバータ342とを有するものである。また、図示は省略するが、AD変換する際にコンパレータ341の出力の記憶を行う逐次比較レジスタや、DAコンバータ342の出力制御を行う論理回路等が、マイクロコンピュータ35の内部に設けられている。DAコンバータ342は、定電圧VCCを複数諧調(例えば4ビット諧調)で分割し、そのうち論理回路の出力データDOに応じた電圧を比較参照電圧としてコンパレータ341の反転入力端子へ出力する。コンパレータ341はこの比較参照電圧と入力電圧とを比較して、その比較結果を表わす出力DIを逐次比較レジスタに出力するようになっている。そして、このような比較を複数回繰り返すことで、複数諧調のAD変換値が逐次比較レジスタに書き込まれるようになっている。
The
このADコンバータ34においては、上記の通常のAD変換処理に加えて、マイクロコンピュータ35のCPUの制御により論理回路や逐次比較レジスタの動作モードを切り換えることで、例えば、DAコンバータ342に任意のデジタルデータDOを出力して、CPUがコンパレータ341の比較参照電圧(反転入力端子の電圧)を制御できるようになっている。また、その際のコンパレータ341の出力結果DIを1ビットデータの状態でCPUが読み込めるようになっている。つまり、このような制御動作によって、ADコンバータ34により、受光部32の出力電圧とCPUにより制御された比較参照電圧(閾値電圧)との単独の比較処理(コンパレート処理)が実行可能になっている。
In this
次に、この実施形態の時計モジュール1における制御動作について説明する。
Next, the control operation in the
図9には、電子時計のCPUにより実行されるメイン制御処理のフローチャートを示す。 FIG. 9 shows a flowchart of main control processing executed by the CPU of the electronic timepiece.
この実施形態の時計モジュール1においては、マイクロコンピュータ35のCPUにより電源投入時から図9のメイン制御処理が開始される。このメイン制御処理が開始されると、先ず、初期化処理の一つとして、発光ダイオードD1を駆動する駆動電流の最適化を行うLED電流設定処理を行う(ステップS0)。
In the
そして、初期化処理が済んだら、その後、ステップS1〜S5のループ処理が繰り返し実行されるようになっている。すなわち、操作部47のスイッチ信号を入力してこの入力に応じて各種処理を行うSW処理(ステップS1)、計時カウンタを適宜更新する計時処理(ステップS3)、針位置が狂っていないか針位置の検出すなわち指針と連動する歯車の位置を検出する歯車位置検出処理(ステップS4)、電波受信処理や各種エラー処理などのその他の機能処理(ステップS5)、これらのループ処理が繰り返し実行されるようになっている。
After the initialization process is completed, the loop process of steps S1 to S5 is repeatedly executed thereafter. That is, a SW process (step S1) for inputting a switch signal of the
また、このループ処理の際、ステップS1のSW処理において初期化操作のスイッチ入力があった場合には、ステップS2の判別処理でYes側に分岐して、初期化処理の一つであるLED電流設定処理(ステップS2a)が実行されるようになっている。ここで初期化操作とは、例えば、操作部47を用いた特殊な操作パターンなどであり、工場出荷前の設定処理の際に設定者により操作されるものである。なお、ユーザにより操作可能なものとしても良い。
Also, during this loop process, if there is a switch input for the initialization operation in the SW process in step S1, the process branches to Yes in the determination process in step S2, and the LED current is one of the initialization processes. Setting processing (step S2a) is executed. Here, the initialization operation is, for example, a special operation pattern using the
なお、図9のメイン制御処理では、電源投入時に必ずLED電流設定処理(ステップS0)が実行される構成となっているが、この電源投入時のLED電流設定処理は省いて、初期化操作が行われた場合のみLED電流設定処理(ステップS2a)を実行するようにしても良い。この場合、電源投入時には、不揮発性メモリ36に格納されたLED電流設定データを使用して、歯車位置検出や針位置自動修正の処理を行うようにすれば良い。
In the main control process of FIG. 9, the LED current setting process (step S0) is always executed when the power is turned on, but the LED current setting process when the power is turned on is omitted, and the initialization operation is performed. The LED current setting process (step S2a) may be executed only when it is performed. In this case, when the power is turned on, the LED current setting data stored in the
図10には、図9のステップS0,S2aにおいて実行されるLED電流設定処理のフローチャートを示す。 FIG. 10 shows a flowchart of the LED current setting process executed in steps S0 and S2a of FIG.
LED電流設定処理は、例えば、歯車20,23,25,27を動かして指針2〜4を運針させながら、歯車20,23,25,27が下記の貫通状態となるまで回転移動させ、貫通状態となったときに発光ダイオードD1の駆動電流を変化させてその最適化を図る処理である。歯車20,23,25,27の貫通状態とは、歯車20,23,25,27の透過孔21a,28,29,30(或いは透過孔28〜30と長孔21b,21c)が検出位置Pで重なった状態のことである。この状態のことを孔有りの状態とも記す。
In the LED current setting process, for example, while the
LED電流設定処理に移行すると、先ず、この設定処理の終了時に指針2〜4の位置を元に戻すために、マイクロコンピュータ35の針位置カウンタの値を記憶する(ステップS21)。
When the process proceeds to the LED current setting process, first, the value of the needle position counter of the
次に、ステップS22で、歯車20,23,25,27の状態検出とこの状態検出で孔有りの状態となっている場合に、発光ダイオードD1の駆動電流を変化させてその最適化処理を行うLED電流調整処理を実行する。LED電流調整処理については後に詳述する。そして、続くステップS23に移行する。
Next, in step S22, when the state of the
ステップS23では、LED電流調整処理の結果が孔有りと判別されたか否か確認し、孔有りと判別されていればLED電流の最適化が遂行されているはずなので、終了前の処理であるステップS25に移行し、歯車を可動制御して指針2〜4をステップS21で記憶してある元の針位置まで戻す処理を行ってから、このLED電流設定処理を終了する。
In step S23, it is confirmed whether or not the result of the LED current adjustment processing is determined to have a hole. If it is determined that there is a hole, the LED current should be optimized. The process proceeds to S25, the process of moving the gears and performing the process of returning the
一方、ステップS23の判別処理で孔無しと判別されれば、ステップS24に移行して歯車20,23,25,27を可動制御して所定の指針(2〜4)を1ステップ運針して再びステップS22に戻る。
On the other hand, if it is determined that there is no hole in the determination process in step S23, the process proceeds to step S24, and the
なお、ステップS24の運針処理は、例えば、第1ステッピングモータ17と第2ステッピングモータ22のうち何れか一方を適宜選択してステップ駆動するように実行される。例えば、ステップS22〜S24のループ処理が繰り返される間、先ず、秒針車20を停止させたまま第2ステッピングモータ22を連続的にステップ駆動して分針車25や時針車27を回転させていき、2時間分回転させても孔有りの判別にならなければ、秒針車20が透過孔を塞いでいると判断して秒針車20を所定角度分だけ回転する。そして、次に、この状態で、秒針車20を停止させたまま第2ステッピングモータ22を連続的にステップ駆動して分針車25や時針車27を回転させていく。そして、ステップS22〜S24のループ処理において、上記のような運針処理により、比較的短い時間で孔有りの状態まで歯車20,23,25,27を回転させることができる。また、このステップS24の運針処理は、指針2〜4の最小運針ステップの1回分や2回分を1ステップとして歯車20,23,25,27を駆動するものである。
In addition, the hand movement process of step S24 is performed so that, for example, one of the
図11には、図10のステップS22で実行されるLED電流調整処理のフローチャートを示す。 FIG. 11 shows a flowchart of the LED current adjustment process executed in step S22 of FIG.
LED電流調整処理に移行すると、先ず、ステップS31〜S33により外来光の計測処理を行う。すなわち、先ず、発光部31の電流スタート信号ISを無効値にして発光ダイオードD1をオフし、さらに、受光部32の電圧スタート信号VSを有効値にしてフォトトランジスタTr1を駆動する(ステップS31)。続いて、ADコンバータ34をAD変換動作させ(ステップS32)、ADコンバータ34からAD変換値を読み込み、このAD変換値を外来光の強度を表わす変数Nに設定する(ステップS33)。
When the process proceeds to the LED current adjustment process, first, an extraneous light measurement process is performed in steps S31 to S33. That is, first, the current start signal IS of the
変数Nに値が設定されたら、次に、この外来光の強度を表わす変数Nの値が正常な範囲に収まっているか(例えば、“4”より小さい値か)を確認し(ステップS34)、正常な範囲内であれば次の処理に移行するが、正常値を超えた大きな値であればエラー処理へ移行する。 If a value is set for the variable N, it is next confirmed whether the value of the variable N representing the intensity of the extraneous light is within a normal range (for example, a value smaller than “4”) (step S34). If it is within the normal range, the process proceeds to the next process, but if it is a large value exceeding the normal value, the process proceeds to error process.
その結果、次の処理に移行したら、ステップS36〜S41により歯車20,23,25,27が孔有りの状態か否かを判別する。すなわち、先ず、発光ダイオードD1の駆動電流の設定用変数Iに最大値“7”を設定し(ステップS35)、定電流回路311に送る電流値データIMに変数Iの値を設定し(ステップS36)、次に、電流スタート信号ISを有効値にして定電流回路311の駆動をスタートさせる(ステップS37)。これにより、定電流回路311から最大電流が出力されて発光ダイオードD1が駆動される。
As a result, when the process proceeds to the next process, it is determined in steps S36 to S41 whether or not the
続いて、歯車20,23,25,27が貫通状態にあるか否かを識別するのに予め定められた第1しきい値としての基底しきい値(例えば“8”)に、外来光の強度値(変数Nの値)と、光量ばらつきの許容値αとを加算して、これをコンパレータ341による比較用の第2しきい値(“8+N+α”)とする(ステップS38)。
Subsequently, the base threshold value (for example, “8”) as the first threshold value for identifying whether or not the
ここで、光量ばらつきの許容値αには、同一条件で孔有無の検出処理を複数回行った場合に、受光部32の受光量に生じえる光量ばらつきの許容値を設定する。従来の装置では、受光部32の受光量に生じえる光量ばらつきは、光学素子や回路素子の装置毎の特性ばらつきに起因するもの、歯車20,23,25,27の機械精度に起因するもの、歯車20,23,25,27のバックラッシュによる位置ばらつきに起因するものなど、種々のばらつき要因が加わっていた。そのため、従来の装置では、上記のようなばらつき要因が重なってワースト状態となった場合でも、孔有無の検出が正常に行えるように、光量ばらつきの許容値を大きく見積もる必要があった。しかしながら、この実施形態の装置では、装置毎に生じる特性ばらつきや寸法ばらつきに起因するものは、LED電流設定処理により発光ダイオードD1の発光量を最適化することで、受光量に生じえる光量ばらつきの要因から除外することができる。一方、例えば、歯車20,23,25,27のバックラッシュに基づく位置ばらつきなど、同一装置における複数回の検出処理の各々に生じるばらつきについては、受光量に生じえる光量ばらつきの要因として残ってしまう。なので、この光量ばらつきの許容値αを判別用のしきい値に加算しておく。発光ダイオードD1を駆動する消費電力をより少なくするには、この許容値αもより小さな値に設定すると良い。
Here, the tolerance value α of the light quantity variation that can occur in the light reception amount of the
上記のように判別用のしきい値を求めたら、次に、このしきい値をDAコンバータ342に設定する(ステップS39)。これにより、コンパレータ341の一方の入力端子には受光部32からの受光信号が入力され、他方の入力端子には判別用のしきい値(“8+N+α”)に比例した比較参照電圧が入力される。そして、コンパレータ341からこれらの比較結果を示すハイレベル又はローレベルの出力DIがマイクロコンピュータ35に出力される。
Once the threshold value for determination is obtained as described above, this threshold value is then set in the DA converter 342 (step S39). As a result, the light reception signal from the
コンパレータ341から出力DIが入力されたら、マイクロコンピュータ35のCPUは、この出力DIを読み込んで(ステップS40)、ハイレベルか否かを判別する(ステップS41)。ここで、定電流回路311の電流値データIMは最大値“7”となっているので、出力DIがローレベルであれば孔無しの状態であると判断でき、出力DIがハイレベルであれば孔有りの状態であると判断できる。
When the output DI is input from the
したがって、電流設定用変数Iが最大値“7”のときに、ステップS41の判別処理で出力DIがローレベルと判断されたら、ステップS42に移行して変数Iが最大値であるか確認し、最大値であればステップS43に移行して孔無しと判断する。この孔無しの判断結果は、マイクロコンピュータ35のRAM37等に一時的に格納されて、続くステップで確認できるようにされる。そして、発光部31と受光部32の電源をオフして(ステップS44)、1回のLED電流調整処理を終了する。
Therefore, when the current setting variable I is the maximum value “7”, if the output DI is determined to be low level in the determination process of step S41, the process proceeds to step S42 to check whether the variable I is the maximum value. If it is the maximum value, the process proceeds to step S43 and it is determined that there is no hole. The determination result of the absence of holes is temporarily stored in the
つまり、上述したLED電流設定処理(図10)において、ステップS22〜S24のループ処理により孔有りの状態となるまで歯車20,23,25,27を1ステップずつ回転移動させている期間には、LED電流調整処理(図11)においてはステップS31〜S41,S42〜S44の流れで処理ステップが移行されて、そのステップS43において孔無しの判断がなされるようになっている。
That is, in the above-described LED current setting process (FIG. 10), during the period in which the
一方、歯車20,23,25,27が孔有りの状態となって、電流設定用変数Iが最大値“7”のときに、ステップS41でコンパレータ出力DIがハイレベルと判別された場合には、ステップS45,S36〜S41のループ処理を繰り返すことで、最適な電流設定値を探索する処理を行う。このステップS36〜S41,S45のループ処理を実行するCPUにより、駆動手段により発光部を光量変化させながら駆動して駆動手段の駆動量を最適化する駆動量調整手段(図11中、駆動量調整処理と記す)が構成されている。
On the other hand, when the
すなわち、電流設定用変数Iを一段減算し(ステップS45)、電流値データIMにこの一段減算した変数Iの値を設定して(ステップS36)、定電流回路311を駆動する(ステップS37)。これにより、定電流回路311から一段低い電流が出力されて発光ダイオードD1が駆動される。
That is, the current setting variable I is subtracted by one step (step S45), the value of the variable I subtracted by one step is set in the current value data IM (step S36), and the constant
そして、上述したのと同様にステップS38,S39で判別用のしきい値(“8+N+α”)をコンパレータ341に設定して、受光部32の受光量と比較処理を行う。そして、ステップS40,S41で、コンパレータ出力DIを判別することで、発光ダイオードD1の駆動量を一段低くした場合でも、受光部32の受光量がしきい値を超えた状態にあるか否かを確認する。
In the same manner as described above, the threshold value for discrimination (“8 + N + α”) is set in the
その結果、依然、コンパレータ出力DIがハイレベルの状態(受光部32の受光量がしきい値を超えている状態)であれば、ステップS45,S36〜S41のループ処理を繰り返すことで、ステップS41でコンパレータ出力DIがローレベルの状態(受光部32の受光量がしきい値を下回る状態)まで、電流値が一段ずつ低くされていく。
As a result, if the comparator output DI is still in the high level state (the amount of light received by the
そして、このループ処理(ステップS45,S36〜S41)でコンパレータ出力DIがローレベルであると判別されたら、その時点での電流設定用変数Iは初期値である最大値“7”でないことから、前回の判別処理(ステップS41)で一度はハイレベル(孔有り)と判別された後にローレベルとなっていることが分かっているため、現在も孔有りの状態であることが確認できる。従って、続いて、ステップS42,S46と移行し、先ず、コンパレータ出力DIがローレベルとなったときの前段の電流設定用変数Iの値(すなわち、“I+1”)を、最適なLED電流値を表わすLED電流設定データとして、不揮発性メモリ36の格納領域36aに格納する駆動量設定処理を行う(ステップS46)。このステップS46の処理を実行するCPUおよび格納領域36aにより、駆動量調整手段の調整結果に関する情報を設定する駆動量設定手段が構成される。
If it is determined in this loop processing (steps S45, S36 to S41) that the comparator output DI is at a low level, the current setting variable I at that time is not the maximum value “7” that is the initial value. Since it is known that the level is low after having been determined to be high level (with holes) once in the previous determination process (step S41), it can be confirmed that the hole is still present. Accordingly, the process proceeds to steps S42 and S46. First, the value of the current setting variable I (ie, “I + 1”) when the comparator output DI becomes low level is set to the optimum LED current value. As the LED current setting data to be represented, a drive amount setting process is performed for storing in the
そして、孔有りと判断し(ステップS47)、検出部13の電源をオフして(ステップS44)、このLED電流調整処理を終了する。このステップS47で孔有りと判断することができるのは、電流設定用変数Iが初期値である最大値“7”でないことから、前回の判別処理(ステップS41)で一度はハイレベル(孔有り)と判別された後にローレベルとなっており、現在も孔有りの状態であると分かっているからである。この孔有りの判断結果は、マイクロコンピュータ35のRAM37等に一時的に格納されて、後続のステップで確認できるようにされる。これにより、LED電流設定処理(図10)に戻ったときに、後続のステップS23の判別処理で孔有りと確認されて、ループ処理を抜けてLED電流設定処理も終了されるようになっている。
Then, it is determined that there is a hole (step S47), the power source of the
図12は、孔有りの状態でLED電流調整処理に移行してLED電流の最適化処理が行われるときの動作の一例を示したタイムチャートである。 FIG. 12 is a time chart illustrating an example of an operation when the LED current adjustment process is performed by shifting to the LED current adjustment process in the presence of a hole.
孔有りの状態、すなわち、歯車20,23,25,27の透過孔21a,28,29,30が検出位置Pで重なった状態になったときに、上記のLED電流調整処理(図11)に移行された場合、検出部13において図12に示すような動作が実行される。先ず、LED電流調整処理の開始期間T0で、発光部31を動作させずに(LED電流がゼロのまま)、受光部32だけ動作させ、この状態でADコンバータ34をAD変換動作させることで、外来光の強度を計測する。図11のステップS31〜S33の動作である。
When there is a hole, that is, when the
次に、続く期間T1において、発光部31を最大電流Imaxで駆動させた状態で、コンパレータ341により、しきい値電圧Vth(しきい値“8+N+α”に応じた電圧)と受光信号Vcp0とを比較する。図11のステップS35〜S40の動作である。
Next, in the subsequent period T1, the
ここで、検出対象は孔有りの状態になっているので、受光信号Vcp0はしきい値電圧Vthより高くなり、コンパレータ341の出力はハイレベルとなる。従って、続く期間T2,T3,T4において、発光部31の駆動電流が1段階ずつ低くされる(LED電流I−1〜I−3)とともに、コンパレータ341により受光信号としきい値電Vthと同様の比較が行われる。図11のステップS45,S36〜S41のループ処理の動作である。LED電流I−1〜I−3が1段ずつ低くされるに従って、受光部32に届く光量も一段ずつ低下して、それにより受光信号Vcp1〜Vcp3も一段ずつ低下してくる。
Here, since the detection target has a hole, the light reception signal Vcp0 becomes higher than the threshold voltage Vth, and the output of the
そして、期間T4に示すように、受光信号Vcp3がしきい値電圧Vthより下回って、コンパレータ出力がローレベルになったら、期間T4の後に、このときの前段のLED電流(図12の例ではLED電流I−2)が最適な電流値とされて、これを表わす電流設定用変数I(=“5”)がLED電流設定データとして記憶される。図11のステップS41,S42,S46の動作である。 Then, as shown in the period T4, when the light reception signal Vcp3 falls below the threshold voltage Vth and the comparator output becomes a low level, after the period T4, the LED current of the previous stage at this time (in the example of FIG. 12, LED The current I-2) is set to an optimum current value, and a current setting variable I (= “5”) representing this is stored as LED current setting data. This is the operation of steps S41, S42, and S46 in FIG.
次に、上記の最適化されたLED電流設定データを用いた孔有無検出処理について説明する。図13には、この孔有無検出処理のフローチャートを示す。 Next, the hole presence / absence detection process using the optimized LED current setting data will be described. FIG. 13 shows a flowchart of the hole presence / absence detection process.
この孔有無検出処理は、図9のメイン制御処理のステップS4の歯車位置検出処理の中で実行されることのある処理である。すなわち、歯車位置検出処理(ステップS4)においては、先ず、計時カウンタの時刻が、歯車20,23,25,27の透過孔21a,28,29,30が検出位置Pで重なる時刻(例えば、0時00分00秒、1時00分00秒、…、10時00分00秒)であるか否かを判別し、透過孔21a,28,29,30が検出位置Pで重なる時刻でなければ、孔有無の検出は行わずに、そのまま歯車位置検出処理(ステップS4:図9)を終了する。
This hole presence / absence detection process is a process that may be executed in the gear position detection process of step S4 of the main control process of FIG. That is, in the gear position detection process (step S4), first, the time of the time counter is the time when the
一方、透過孔21a,28,29,30が検出位置Pで重なる時刻であれば、図13の孔有無検出処理が実行される。そして、孔有無検出処理により、この時刻で孔有りと判別されれば、指針2〜4と連動する歯車20,23,25,27が正常位置にあると判断して、歯車位置検出処理(ステップS4:図9)は正常終了される。逆に、孔有無検出処理により、この時刻で孔無しと判別されれば、指針2〜4と連動する歯車20,23,25,27が正常位置にないと判断して、これら歯車20,23,25,27の正常位置に修正する処理を行ってから、歯車位置検出処理(ステップS4:図9)を終了する。
On the other hand, if the
すなわち、上記の孔有無検出処理(図13)は、透過孔21a,28,29,30が検出位置Pで重なった状態にあるか否かを判別するための処理であり、この判別処理によって、歯車20,23,25,27に連動して回転する指針2〜4が、マイクロコンピュータ35の針位置カウンタの値が示す位置からずれているか否かを確認できるようになっている。
That is, the hole presence / absence detection process (FIG. 13) is a process for determining whether or not the
孔有無検出処理に移行すると、先ず、ADコンバータ34に動作電圧を供給し、且つ、定電圧回路321に電圧スタート信号VSを出力してフォトトランジスタTrに駆動電圧を供給する(ステップS51)。続いて、ADコンバータ34をAD変換動作させ(ステップS52)、AD変換動作が完了したらAD変換値を読み込んで外来光の強度を表わす変数Nにその値を設定する(ステップS53)。
When the process proceeds to the hole presence / absence detection process, first, an operating voltage is supplied to the
次に、変数Nの値が適正な値(例えば“4”より小さい)になっているか確認し、適正な値であれば次の処理に進むが、例えば“4”以上など過大な値になっていれば外来光が強すぎだとしてエラー処理に移行する。 Next, it is confirmed whether the value of the variable N is an appropriate value (for example, smaller than “4”). If the value is an appropriate value, the process proceeds to the next process, but becomes an excessive value such as “4” or more. If so, it is determined that the extraneous light is too strong and the process proceeds to error processing.
変数Nの値が適正で次の処理に進むと、先ず、不揮発性メモリ36の格納領域36aに格納されているLED電流設定データを読み出して、定電流回路311に出力する電流値データIMに設定する(ステップS55)。このLED電流設定データは、先に行われるLED電流設定処理において最適化された電流設定値として設定されたものである。なお、LED電流設定データは、毎回、不揮発性メモリ36から読み出すのではなく、所定のタイミングでマイクロコンピュータ35のRAM37等の作業領域に書き込んでおき、その後は、このRAM37等に書き込まれたLED電流設定データを使用するようにしても良い。
When the value of the variable N is appropriate and the process proceeds to the next process, first, the LED current setting data stored in the
電流値データIMを設定したら、続いて、マイクロコンピュータ35のCPUは定電流回路311に電流スタート信号ISを出力する(ステップS56)。これにより、定電流回路311から最適化設定された駆動電流が出力されて発光ダイオードD1が発光する。
After setting the current value data IM, the CPU of the
続いて、コンパレータ341のしきい値として、予め定められたしきい値“8”に外来光の強度を示した変数Nの値を加算した値を設定し(ステップS57)、この値をDAコンバータ342に設定する(ステップS58)。これにより、コンパレータ341の一方の入力端子には受光部32の受光信号が、他方の入力端子にはしきい値に基づく電圧がそれぞれ入力されて、これらが比較される。
Subsequently, as the threshold value of the
続いて、この比較結果を表わすコンパレータ出力DIを読み込んで(ステップS59)、この出力DIがハイレベルかローレベルかを判別する(ステップS60)。そして、ハイレベルであれば孔有りと判断し(ステップS61)、ローレベルなら孔無しと判断する(ステップS62)。その後、孔有無を判断したら検出部13の電源をオフしてこの孔有無検出処理を終了する。
Subsequently, the comparator output DI representing the comparison result is read (step S59), and it is determined whether the output DI is high level or low level (step S60). If the level is high, it is determined that there is a hole (step S61). If the level is low, it is determined that there is no hole (step S62). Thereafter, when the presence / absence of a hole is determined, the power of the
以上のように、この実施形態の貫通状態判別装置(検出部13、マイクロコンピュータ35、歯車20,23,25,27)、および、これを内蔵した時計モジュール1によれば、針位置を検出するための発光ダイオードD1の駆動電流が、孔有りの状態と孔無しの状態との判別が可能な範囲で一番低い電流レベルに最適化されるので、発光ダイオードD1の過大な駆動が抑えられて、歯車位置検出処理や歯車位置自動修正処理における消費電力の低減を図ることができる。
As described above, according to the penetration state discriminating device (
また、電流レベルの最適化を、装置毎に行う構成なので、装置毎に発光ダイオードD1やフォトトランジスタTr1、並びに、これらの駆動回路311,312の構成素子に特性ばらつきがあるような場合でも、発光ダイオードD1の駆動電流を最適化することで、このような構成素子の装置毎の特性ばらつきによる影響を排除することができる。
In addition, since the current level is optimized for each device, the light emitting diode D1, the phototransistor Tr1, and the components of the
また、発光ダイオードD1の最適な駆動電流を探索するのに、孔有りの状態か否かを判別するために予め定められた基底しきい値“8”に、外来光の強度を表わす変数Nの値と、光量ばらつきの許容値αとを加算して、これを基準のしきい値(“8+N+α”)とし、実際に発光ダイオードD1を光量可変させながら駆動して、受光部32の受光信号と上記しきい値(“8+N+α”)の電圧とを比較して、孔有りの状態と孔無しの状態とを判別できる発光ダイオードD1の駆動電流で、一番低い電流レベルとなるものを、最適なLED電流として設定するので、発光ダイオードD1の駆動電流を、孔有りの状態と孔無しの状態を確実に判別することができ、且つ、電流値が最小となる最適なものに設定することができる。 Further, in order to search for the optimum driving current of the light emitting diode D1, the variable N representing the intensity of the extraneous light is set to a predetermined base threshold value “8” for determining whether or not there is a hole. The value and an allowable value α for variation in light quantity are added to obtain a reference threshold value (“8 + N + α”), and the light emitting diode D1 is actually driven while varying the light quantity, The driving current of the light emitting diode D1 that can distinguish between the state with a hole and the state without a hole by comparing with the voltage of the threshold value (“8 + N + α”), and the one that has the lowest current level Since it is set as the LED current, the driving current of the light emitting diode D1 can be reliably discriminated between the state with a hole and the state without a hole, and can be set to an optimum value that minimizes the current value. .
なお、LED電流設定処理の際に、外来光の侵入がほぼゼロとなる状況が確実になるような場合には、上記の基準となるしきい値に外来光の強度を表わす変数Nの値を加算する処理を省くようにしても良い。このようにしても、発光ダイオードD1の駆動電流を最適なものに設定することができる。 In the LED current setting process, if the situation where the intrusion of the external light is almost zero is ensured, the value of the variable N indicating the intensity of the external light is set as the reference threshold value. You may make it omit the process to add. Even in this case, the driving current of the light emitting diode D1 can be set to an optimum value.
また、上述したLED電流設定処理(図10)、および、この中で実行されるLED電流調整処理(図11)によれば、発光ダイオードD1を最大電流で駆動して(ステップS35〜S37)、受光信号がしきい値電圧を超えない場合に(ステップS41)、孔無しの状態であると判別して(ステップS43)、歯車20,23,25,27を1ステップ回転させ(ステップS24)、LED電流の最適化処理に移行する前に、このような処理を繰り返すので、これにより歯車20,23,25,27の状態を孔有りの状態まで変位させることができる。そして、歯車20,23,25,27が孔有りの状態となったときに、LED電流を1段ずつ低下させながら(ステップS45)、受光量としきい値とを比較していくとともに(ステップS40,S41)、受光信号がしきい値を下回ったときに、その前段のLED電流を最適な駆動電流として設定する(ステップS46)ので、LED電流設定処理(図10)の処理時間の短縮や消費電力の低減も図られている。
Further, according to the LED current setting process (FIG. 10) and the LED current adjustment process (FIG. 11) executed therein, the light emitting diode D1 is driven with the maximum current (steps S35 to S37), When the light reception signal does not exceed the threshold voltage (step S41), it is determined that there is no hole (step S43), and the
なお、本発明は、上記実施の形態に限られるものではなく、様々な変更が可能である。例えば、上記実施形態では、発光ダイオードD1の最適化された駆動電流をLED電流設定データとして不揮発性メモリ36に格納する構成を示したが、駆動電流の最適化処理を行った後に、例えばトリミング抵抗などを用いて設定を行い、その後、最適化された駆動電流しか出力されないような設定方法を採用することも出来る。
The present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications can be made. For example, in the above-described embodiment, the configuration in which the optimized drive current of the light emitting diode D1 is stored in the
また、最適な駆動電流を探索する際に、歯車20,23,25,27を貫通状態(孔有りの状態)まで回転させた状態にしているが、例えば、歯車20,23,25,27を組み込む前に最適な駆動電流を探索して設定しておくようにすることで、この歯車を貫通状態まで回転させる処理は省くこともできる。
Further, when searching for the optimum driving current, the
また、上記実施形態では、複数の歯車20,23,25,27の透過孔21a,28,29,30の重なり状態を判別する構成に本発明の貫通状態判別装置を適用した例を示したが、1個の移動部材の透過孔が検出位置に来たか否かを判別するような構成に本発明を適用することもできる。また、上記実施形態では、時計モジュール1の針位置すなわち指針と連動する歯車位置の検出に貫通状態判別装置を利用した例を示したが、透過孔を有する移動部材の状態検出を必要とする種々の装置に同様に適用することができる。その他、上記実施形態で示した細部構造および方法は発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。
Moreover, although the said embodiment showed the example which applied the penetration state discrimination | determination apparatus of this invention to the structure which discriminate | determines the overlap state of the
1 時計モジュール(電子時計)
2 秒針
3 分針
4 時針
13 検出部
20 秒針車(移動部材)
21a 第1透過孔
25 分針車(移動部材)
28 第2透過孔
27 時針車(移動部材)
29 第3透過孔
31 発光部
32 受光部
34 ADコンバータ
35 マイクロコンピュータ
36 不揮発性メモリ
36a LED電流設定データの格納領域
311 定電流回路
321 定電圧回路
D1 発光ダイオード
Tr1 フォトトランジスタ
341 コンパレータ
342 DAコンバータ
1 Clock module (electronic clock)
2
21a
28
29
Claims (7)
前記発光部を駆動する駆動手段と、
前記駆動手段により前記発光部を光量変化させながら駆動して前記駆動手段の駆動量を最適化する駆動量調整手段とを備え、
前記駆動量調整手段は、
前記移動部材が貫通状態にあるか否かを判別するために予め定められた第1しきい値に光量ばらつきの許容値を付加した第2しきい値を基準として、この第2しきい値より前記受光部の受光量が上回り、且つ、前記駆動手段の駆動量が最小となるように、当該駆動量を最適化することを特徴とする貫通状態判別装置。 In the penetrating state discriminating apparatus for discriminating the penetrating state of the moving member by receiving the light emitted from the light emitting unit by the light receiving unit through the transmission hole of the moving member,
Driving means for driving the light emitting unit;
A driving amount adjusting unit that optimizes the driving amount of the driving unit by driving the light emitting unit while changing the amount of light by the driving unit ;
The drive amount adjusting means includes
Based on a second threshold value obtained by adding an allowable value of variation in light quantity to a predetermined first threshold value in order to determine whether or not the moving member is in a penetrating state, A penetrating state discriminating apparatus , wherein the driving amount is optimized so that the amount of light received by the light receiving unit is greater and the driving amount of the driving means is minimized .
前記発光部を光量可変に駆動可能な駆動手段と、
前記発光部から出射した光が前記移動部材の透過孔を介して前記受光部に受光される状態で、前記駆動手段により前記発光部を光量変化させながら駆動して前記駆動手段の駆動量を最適化する駆動量調整手段と、
前記駆動量調整手段の調整結果に関する情報を設定する駆動量設定手段とを備え、
前記移動部材が貫通状態にあるか否かを判別する動作時に前記駆動量設定手段の設定に
よる駆動量で前記駆動手段が駆動されるように構成され、
前記駆動量調整手段は、
前記移動部材が貫通状態にあるか否かを判別するために予め定められた第1しきい値に光量ばらつきの許容値を付加した第2しきい値を基準として、この第2しきい値より前記受光部の受光量が上回り、且つ、前記駆動手段の駆動量が最小となるように、当該駆動量を最適化することを特徴とする貫通状態判別装置。 In the penetrating state discriminating apparatus that discriminates the penetrating state of the moving member by receiving the light emitted from the light emitting unit by the light receiving unit through the transmission hole of the moving member,
Drive means capable of variably driving the light emitting unit;
In the state where the light emitted from the light emitting unit is received by the light receiving unit through the transmission hole of the moving member, the driving unit drives the light emitting unit while changing the amount of light to optimize the driving amount of the driving unit. Driving amount adjusting means
Driving amount setting means for setting information relating to the adjustment result of the driving amount adjusting means ,
The driving unit is configured to be driven with a driving amount set by the driving amount setting unit during an operation of determining whether or not the moving member is in a penetrating state,
The drive amount adjusting means includes
Based on a second threshold value obtained by adding an allowable value of variation in light quantity to a predetermined first threshold value in order to determine whether or not the moving member is in a penetrating state, A penetrating state discriminating apparatus , wherein the driving amount is optimized so that the amount of light received by the light receiving unit is greater and the driving amount of the driving means is minimized .
前記発光部を非発光状態としたときの前記受光部の受光量を外来光の光量として計測し、前記第1しきい値に、前記光量ばらつきの許容値と、更に前記外来光の光量値とを付加して前記第2しきい値とすることを特徴とする請求項1又は2に記載の貫通状態判別装置。 The drive amount adjusting means includes
The amount of light received by the light receiving unit when the light emitting unit is in a non-light emitting state is measured as the amount of extraneous light, and the first threshold value includes an allowable value of the variation in the amount of light, and further, a light amount of the extraneous light. The penetration state determination device according to claim 1, wherein the second threshold value is added.
前記発光部から出射した光が前記移動部材の透過孔を介して前記受光部に受光される状態で、前記発光部の駆動量を大きい値から小さい値へ段階的に変化させ、この変化の過程で前記受光手段の受光量が前記第2しきい値を下回ったときに、この下回ったときの前段の駆動量を調整結果とすることを特徴とする請求項1〜3の何れか1項に記載の貫通状態判別装置。 The drive amount adjusting means includes
In a state where the light emitted from the light emitting unit is received by the light receiving unit through the transmission hole of the moving member, the driving amount of the light emitting unit is changed stepwise from a large value to a small value, and the process of this change 4. The method according to claim 1, wherein when the amount of light received by the light receiving means falls below the second threshold value, the drive amount of the preceding stage when the amount falls below the second threshold value is used as an adjustment result. The penetration state discriminating device described.
前記移動部材を移動させながら、前記駆動手段の駆動量を初期値に設定して、前記受光手段の受光量が前記第2しきい値を越えるか否か判別し、前記受光量が前記第2しきい値を越えたときに、前記移動部材が前記貫通状態にある状態として、前記駆動量の最適化処理に移行することを特徴とする請求項1〜3の何れか1項に記載の貫通状態判別装置。 The drive amount adjusting means includes
While moving the moving member, the driving amount of the driving unit is set to an initial value, and it is determined whether or not the light receiving amount of the light receiving unit exceeds the second threshold value, and the light receiving amount is the second value. The penetration according to any one of claims 1 to 3 , wherein when the threshold value is exceeded, the moving member is in the penetration state, and the process proceeds to the drive amount optimization process. State determination device.
前記移動部材の貫通状態とは、前記発光手段と前記受光手段との間で前記複数の部材の透過孔がそれぞれ重なった状態であることを特徴とする請求項1又は2に記載の貫通状態判別装置。 The moving member is composed of a plurality of members each having a transmission hole,
The penetration state determination according to claim 1 or 2, wherein the penetration state of the moving member is a state in which transmission holes of the plurality of members overlap each other between the light emitting unit and the light receiving unit. apparatus.
前記貫通状態判別装置により指針に連動して動く前記移動部材が貫通状態となるか否かを判別することによって指針の位置を検出することを特徴とする電子時計。 The penetrating state determination device according to any one of claims 1 to 6 ,
An electronic timepiece that detects the position of a pointer by determining whether or not the moving member that moves in conjunction with the pointer is in a penetrating state by the penetrating state determining device.
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