JP6830789B2 - 電子機器 - Google Patents
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Description
図1は、本実施形態に係る電子機器1の構成例を示すブロック図である。
図1に示すように、電子機器1は、充電端子11、充電制御回路12、二次電池13、スイッチSW、主制御部20、支持体50、第1指針60A、第2指針60B、第3指針60C、表示部70、操作部75、センサー80、およびブザー85を備えている。
二次電池13は、例えばリチウムイオンポリマー電池である。
発振回路202は、水晶振動子201と組み合わせることで発振器を実現する回路であり、生成した第1の周波数の信号を分周回路203に出力する。
分周回路203は、発振回路202が出力した第1の周波数の信号を所望の周波数に分周し、分周した信号を主制御回路204に出力する。
主制御回路204は、操作部75が出力した操作結果に基づいて、電子機器1の各構成要素を制御する。操作結果は、例えば時刻合わせ動作、アラーム動作等である。時刻合わせ動作の場合、主制御回路204は、例えば第3指針60Cを12時の位置に移動させて停止させ、さらに第1指針60Aと第2指針60Bを早送りや早戻しするように制御する。アラーム動作の際、主制御回路204は、分周回路203が出力する信号をカウントして、接待された時刻になったとき、または設定された時間が経過したとき、ブザー85から発報する。
分周回路44は、発振回路43が出力した第2の周波数の信号を所望の周波数に分周し、分周した信号を駆動パルス生成回路46に出力する。
第1のモータ48Aは、駆動回路47Aが出力した駆動信号M00、M01によって、輪列49Aを介して第1指針60Aを駆動する。第2のモータ48Bは、駆動回路47Bが出力した駆動信号M10、M11によって、輪列49Bを介して第2指針60Bを駆動する。第3のモータ48Cは、駆動回路47Cが出力した駆動信号M20、M21に応じて、輪列49Cを介して第3指針60Cを駆動する。
ここで、制御線と信号線について説明する。
2本の制御線は、GATEおよびRDYBであり、3本の信号線は、M0FR、M1FR、およびM2FRである。制御線GATEは、主制御回路204がGATE信号を出力する制御線であり、GATE信号は、各モータへの指示信号(M0FR、M1FR、M2FR)を出力するタイミングの境界を示す信号である。換言すると、GATE信号は、各モータの駆動タイミングを他のタイミングから区別し、各モータの駆動タイミングを画定する(demarcate)タイミング画定信号である。信号線M0FRは、主制御回路204が第1指示信号であるM0FR信号を出力する信号線であり、第1のモータ48Aを正転または逆転される指示信号である。信号線M1FRは、主制御回路204が第2指示信号であるM1FR信号を出力する信号線であり、第2のモータ48Bを正転または逆転される指示信号である。信号線M2FRは、主制御回路204が第3指示信号であるM2FR信号を出力する信号線であり、第3のモータ48Cを正転または逆転される指示信号である。制御線RDYBは、モータ駆動制御部40がRDYB信号を出力する制御線であり、モータ駆動制御部40が指示を実行している期間を示す信号である。
次に、基板10上に充電端子11、充電制御回路12、二次電池13、主制御部20、支持体50を配置した例を説明する。なお、図2に示す配置例は一例であり、電子機器1における基板10上の配置は、これに限られない、
図2は、本実施形態に係る基板10上に充電端子11、充電制御回路12、二次電池13、主制御部20、支持体50を配置した例を示す図である。なお、図2において、線ABを中心に時計回りの位置A〜位置Dそれぞれを、12時の位置、3時の位置、6時の位置、9時の位置という。図2に示すように、基板10上には、略中心に支持体50が配置され、略9時の位置に主制御部20が配置され、略11時の位置に表示部70が配置されている。主制御回路204とモータ駆動制御部40は、符号501に示すように2本の制御線(GATE、RDYB)と3本の信号線(M0FR、M1FR、M2FR)で接続されている。なお、図2に示す例では、支持体50が接続部511を備え、主制御回路204との5本の信号線は、接続部511に接続されている例である。この場合、接続部511とモータ駆動制御部40とは、支持体50上に設けられている配線材で接続されている。
例えば、第1の支持体50が、水晶振動子30、降圧回路41、入力制御回路42、発振回路43、分周回路44、二組のモータ制御部(正逆判定回路45A,45B、駆動パルス生成回路46A,46B、駆動回路47A,47B)を備え、第2の支持体50が、水晶振動子30、降圧回路41、入力制御回路42、発振回路43、分周回路44、一組のモータ制御部(正逆判定回路45C、駆動パルス生成回路46C、駆動回路47C)を備えるようにしてもよい。この場合、主制御回路204と第1の支持体とは、2本の制御線(GATE、RDYB)と2本の信号線(M0FR、M1FR)で接続され、主制御回路204と第2の支持体とは、2本の制御線(GATE、RDYB)と1本の信号線(M2FR)で接続されるようにしてもよい。この場合であっても、主制御回路204と支持体50との制御線と信号線の総数は5本である。このように構成することで、指針を文字板(不図示)に配置する自由度が増える。
次に、GATE信号と指示信号(M0FR,M1FR.M2FR)と駆動パルスとRDYB信号のタイミングの一例を説明する。
図3は、本実施形態に係るGATE信号と指示信号(M0FR)と駆動パルスとRDYB信号のタイミングの一例を示す図である。図3において、横軸は時刻、縦軸は各信号の信号がHレベルであるかLレベルであるかを示している。また、波形g1は、GATE信号の信号波形、波形g2は、M0FR信号の信号波形、g3は、駆動信号M00の信号波形、g4は、駆動信号M01の信号波形、g5は、RDYB信号の信号波形である。また、時刻t1〜t10の期間がモータを正転させる例であり、時刻t11〜t28の期間がモータを逆転させる例である。
正逆判定回路45Aは、GATE信号がHレベルの期間に、M0FR信号のHレベルの期間が1つであったため、モータを正転させる指示であると判定する。続けて、駆動回路47Aは、時刻t9のとき駆動信号M01をHレベルからLレベルに変化させ、時刻t10のとき駆動信号M01をLレベルからHレベルに変化させる。モータ駆動制御部40は、正逆判定回路45Aと駆動回路47Aの出力に基づいて、時刻t9〜t10の期間、RDYB信号をHレベルにする。なお、駆動信号M01がLレベルの時刻t9〜t10の期間は、例えば5〜6[ms]である。
正逆判定回路45Aは、GATE信号がHレベルの期間に、M0FR信号のHレベルの期間が2つであったため、モータを逆転させる指示であると判定する。続けて、駆動回路47Aは、時刻t25のとき駆動信号M01をHレベルからLレベルに変化させる。続けて、駆動回路47Aは、時刻t26のとき、駆動信号M00をHレベルからLレベルに変化させ、駆動信号M01をLレベルからHレベルに変化させる。続けて、駆動回路47Aは、時刻t27のとき、駆動信号M00をLレベルからHレベルに変化させ、駆動信号M01をHレベルからLレベルに変化させる。続けて、駆動回路47Aは、時刻t28のとき駆動信号M01をHレベルからLレベルに変化させる。モータ駆動制御部40は、正逆判定回路45Aと駆動回路47Aの出力に基づいて、時刻t25〜t28の期間、RDYB信号をHレベルにする。
また、図3に示した例では、指示信号のパルスが1つのとき正転、2つのとき逆転の例を示したが、これに限られない。パルス数と対応する動作については、主制御回路204とモータ駆動制御部40とで予め定めたものであればよい。また、パルス数は3つ以上であってもよく、パルス数毎に対応する動作を、主制御回路204とモータ駆動制御部40とで予め定めて記憶しておくようにしてもよい。
次に、主制御回路204の動作期間について説明する。
図4は、本実施形態に係る主制御回路204の動作期間を説明するための図である。図4において、横軸は時刻、縦軸は各信号の信号がHレベルであるかLレベルであるかを示している。また、波形g11は、駆動信号M00、波形g12は、駆動信号M01、波形g13は、GATE信号を用いない比較例における主制御回路の動作期間を示し、波形g14は、GATE信号を用いる本実施形態の主制御回路の動作期間を示している。なお、図4に示す例は、モータを正転させる場合の例である。
仮に、GATE信号を用いずにモータを駆動する場合、主制御回路は、駆動パルスをモータに供給する時刻t102〜t103の期間動作し続ける必要がある。モータを正転させる時刻t102〜t103の期間は、例えば6[ms]である。
図5は、本実施形態に係る主制御回路204が指示信号を出力するときの処理のフローチャートである。なお、主制御回路204は、以下の処理を、例えば100[MHz]による1クロック、10[ns]ごとに行う。
(ステップS2)主制御回路204は、MmFR信号線(mは0,1,2のうちの1つの整数)に出力するMmFR信号をHレベルにする。
(ステップS4)主制御回路204は、GATE制御線に出力するGATE信号をLレベルにする。
以上で、主制御回路204の指示信号を出力するときの処理を終了する。
図6は、本実施形態に係る指示信号が入力されたときのモータ駆動制御部40の処理のフローチャートである。なお、モータ駆動制御部40は、以下の処理を例えば32[kHz]のクロックに基づいて行う。
(ステップS12)正逆判定回路45は、GATE信号がHレベルの期間のMmFR信号のHレベルのパルス数をカウントして、カウントしたパルス数に基づいて、正転指示であるか逆転指示であるかを判定する。
(ステップS14)駆動回路47は、駆動パルス生成回路46が出力したパルス信号に基づいて、モータ48を駆動する駆動信号を生成し、生成した駆動信号によってモータを駆動する。
以上で、指示信号が入力されたときのモータ駆動制御部40の処理を終了する。
図7は、比較例におけるGATE信号を用いない主制御回路の処理のフローチャートである。なお、主制御回路は、以下の処理を、図5と同様に例えば100[MHz]による1クロック、10[ns]ごとに行う。
(ステップS902)主制御回路は、カウンターの計測値によって、6[ms]経過したか否かを判定する。主制御回路は、6[ms]経過したしてないと判定した場合(ステップS902;NO)、ステップS902の処理を繰り返す。主制御回路は、6[ms]経過したしたと判定した場合(ステップS902;YES)、ステップS903の処理に進める。
以上で、主制御回路の指示信号を出力するときの処理を終了する。
一方、本実施形態では、GATE信号をHレベルにしている期間の40[ns]のみ主制御回路204が動作しているので、比較例に比べて消費電力を低減することができる。
第1実施形態では、電子機器1が充電端子11、充電制御回路12および二次電池13を備える例を説明したが、本実施形態では、電子機器1Aが太陽電池と二次電池を備える例を説明する。なお、本実施形態でも、Hレベルを第1レベルとし、Lレベルを第2レベルとする。
図8に示すように、電子機器1Aは、太陽電池G、ダイオードD、二次電池E、スイッチSW、主制御部20A、支持体50、第1指針60A、第2指針60B、第3指針60C、表示部70、操作部75、センサー80、およびブザー85を備えている。基板10Aには、太陽電池G、ダイオードD、二次電池E、主制御部20A、および支持体50が取り付けられている。
ダイオードDは、二次電池Eから太陽電池Gへの逆流防止のために太陽電池Gと二次電池Eとの間に挿入されている。
二次電池Eは、太陽電池Gから供給された電気エネルギーを蓄える蓄電池である。二次電池Eは、蓄えた電力を主制御部20Aに供給する。
また、上述した実施形態によれば、主制御回路204からモータ駆動制御部40への制御信号を送る信号線を単一線(single)とすることにより、主制御回路204におけるモータ制御に割り付ける信号線の数を抑制することができる。
例えば、通信回路206の制御のために仮に5端子割り当てられ、加えて、操作ボタン数も増加し、その制御用の端子の割り当て等も増加した場合であっても、上述した実施形態によれば、モータ駆動制御部40への制御ラインは確保できるので、確実にモータは駆動制御できる。
さらに、上述した実施形態によれば、一つのモータと一つのモータ駆動制御部40とを含む支持体50を電子機器1に複数搭載したときでも、一つのモータに割り当てられる主制御回路204の端子は最小なので、複数のモータの制御を確保できる。
また、上述した実施形態によれば、運針中の状態を示すRDYB信号を出力する構成のため、主制御回路204が次の指示信号(運針制御信号)を出力するまでの間、エッジ割り込み待ちとなるため、高速運針時も主制御回路204の省電力化ができる。
また、上述した実施形態によれば、GATE信号により指示信号の入力期間が画定され、当該入力期間を最小限にするため、外部ノイズに対する誤作動を防止することができる。
また、上述した実施形態によれば、針位置管理を主制御回路204で行うため、モータ駆動制御部40内の針位置カウンターが不要となり回路規模が最小化できる。
Claims (5)
- 支持体に設けられ、第1の指針を駆動する第1のモータと、
前記第1のモータを制御する第1のモータ制御部と、
前記支持体に設けられ、第2の指針を駆動する第2のモータと、
前記第2のモータを制御する第2のモータ制御部と、
前記第1のモータ制御部および前記第2のモータ制御部を制御する主制御回路と、
前記支持体が取り付けられ、前記主制御回路が設けられる基部と、
前記主制御回路と前記第1のモータ制御部とを接続し、前記第1のモータに対して単一に設けられ、前記第1のモータの駆動を指示する第1指示信号が通過する第1の信号線と、
前記主制御回路と前記第2のモータ制御部とを接続し、前記第2のモータに対して単一に設けられ、前記第2のモータの駆動を指示する第2指示信号が通過する第2の信号線と、
を備え、
前記第1のモータ制御部は、タイミング画定信号で画定された期間に受信する前記第1指示信号に基づいて前記第1のモータを駆動し、
前記第2のモータ制御部は、前記第1指示信号を受信する前記期間と同一の期間に受信する前記第2指示信号に基づいて前記第2のモータを駆動する、
電子機器。 - 前記第1のモータは、前記第1の指針に2以上の種類の動作をさせ、
前記第1のモータ制御部は、前記2以上の種類の動作を指示する第1指示信号を受信した場合、前記第1のモータが前記2以上の種類の動作をするように前記第1のモータに対して第1駆動信号を出力する、請求項1に記載の電子機器。 - 前記第1指示信号および前記第2指示信号はそれぞれ、前記2以上の種類の動作毎に異なる個数の指示パルスで構成される、請求項2に記載の電子機器。
- 通信回路、を備え、
前記主制御回路は、前記通信回路を制御する、請求項1から請求項3のいずれか1項に記載の電子機器。 - 前記第1の指針は時刻を表示する、請求項1から請求項4のいずれか1項に記載の電子機器。
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