JP6930143B2 - Drive device, electronic clock and drive method - Google Patents
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Description
本発明は、駆動装置、電子時計および駆動方法に関する。 The present invention relates to a drive device, an electronic clock and a drive method.
容量が小さいボタン電池で動作する電子時計は、様々なデバイスを動作させる場合の電力的な制約が大きい。電子時計が例えばセンサやGPS(Global Positioning System)受信IC(Integrated Circuit)を動作させながら針を動かすことは、消費電力の負荷が大きい。例えば特許文献1には、衛星信号の受信処理時の消費電力を低減できる電子時計に関する技術が開示されている。
An electronic clock that operates on a button battery with a small capacity has a large power restriction when operating various devices. Moving the hands of an electronic clock while operating a sensor or a GPS (Global Positioning System) receiving IC (Integrated Circuit), for example, imposes a heavy load on power consumption. For example,
電子時計において、もっとも重要なことは正確な時刻表示である。温度環境などによりバッテリ条件が悪くなった場合であっても、電子時計は、正確な時刻表示を保証しなければならない。その時刻表示に係る指針は、非常に厳しい条件下であっても運針できることを考慮する必要がある。しかし、このような厳しい条件下でも運針可能とするため、指針を駆動するステッピングモータに印加するパルスは、消費電流が大きくなり、よって電池寿命が短くなるおそれがある。 The most important thing in an electronic clock is an accurate time display. Even if the battery conditions deteriorate due to the temperature environment or the like, the electronic clock must guarantee accurate time display. It is necessary to consider that the guideline for displaying the time can move the hand even under extremely severe conditions. However, since the hands can be moved even under such severe conditions, the pulse applied to the stepping motor that drives the pointer consumes a large amount of current, which may shorten the battery life.
そこで、本発明は、電子時計において、ステッピングモータに印加する複数種類のパルスから、現在の条件に合ったパルスを適切に選択することを課題とする。 Therefore, it is an object of the present invention to appropriately select a pulse suitable for the current conditions from a plurality of types of pulses applied to a stepping motor in an electronic timepiece.
本発明は、上記目的を達成するため、
負荷と、
ステッピングモータに所定の動作パルスを印加することで前記ステッピングモータを駆動して指針を運針させる駆動回路と、
前記負荷を動作させない場合には前記駆動回路に、前記所定の動作パルスとして、第1動作パルスを前記ステッピングモータに印加させ、前記負荷を動作させる場合には前記駆動回路に、前記所定の動作パルスとして、前記第1動作パルスよりも消費電流の小さい第2動作パルスを前記ステッピングモータに印加させる制御部と、
を備えることを特徴とする駆動装置である。
In order to achieve the above object, the present invention
Load and
A drive circuit that drives the stepping motor to move the pointer by applying a predetermined operation pulse to the stepping motor, and
When the load is not operated, a first operation pulse is applied to the stepping motor as the predetermined operation pulse to the drive circuit, and when the load is operated, the drive circuit is subjected to the predetermined operation pulse. As a control unit that applies a second operation pulse, which consumes less current than the first operation pulse, to the stepping motor.
It is a drive device characterized by being provided with.
本発明によれば、ステッピングモータに印加する複数種類のパルスから、現在の条件に合ったパルスを適切に選択することが可能となる。 According to the present invention, it is possible to appropriately select a pulse that matches the current conditions from a plurality of types of pulses applied to the stepping motor.
以降、本発明を実施するための形態を、各図を参照して詳細に説明する。
図1は、本実施形態における電子時計1の概略を示す構成図である。
本実施形態の電子時計1は、回転部51、指示部52、時針・分針53、秒針54を独立のステッピングモータ4a〜4dで各々駆動可能なものである。電子時計1は、例えば、腕に装着するためのバンドを備えた腕時計型の電子時計である。この電子時計1は、回転部51、指示部52、時針・分針53、秒針54を不図示の各輪列機構を介して回転駆動するステッピングモータ4a〜4dと、駆動回路3と、マイクロコンピュータ2とを備えている。電子時計1は更に、操作受付部61と、電源部62と、振動子63と、GPS部7およびアンテナ71を備えている。なお図では、ステッピングモータ4a〜4dのことを単に“モータ”と省略して記載している。
以下、各ステッピングモータ4a〜4dを特に区別しない場合には、単にステッピングモータ4と記載する。
Hereinafter, a mode for carrying out the present invention will be described in detail with reference to each figure.
FIG. 1 is a configuration diagram showing an outline of the
In the
Hereinafter, when the
駆動回路3は、各ステッピングモータ4を駆動させるブリッジ回路であり、マイクロコンピュータ2との組合せによりモータ駆動装置を構成する。マイクロコンピュータ2は、メインとなる大規模集積回路(LSI:Large-Scale Integration)である。マイクロコンピュータ2は、CPU(Central Processing Unit)21と、発振回路22と、分周回路23と、計時回路24とを含んで構成される。
The
ステッピングモータ4a〜4dは、例えば、複数のコイルを備えた高トルクのモータである。ステッピングモータ4a〜4dは、それぞれ不図示の輪列機構を介して回転部51、指示部52、時針・分針53、秒針54を運針させて、これら指針に所定方向を指し示させるものである。
The
時針53aと分針53bと秒針54は、文字盤8(図2参照)の中央の回転軸に対して、回転自在に設けられている。回転部51を構成するディスク針は、文字盤8の6時の方向に穿たれた扇型の窓を介して視認可能であり、自身の回転軸を中心に回転可能に設けられている。指示部52は、文字盤8の9時の方向に設けられた指示針であり、自身の回転軸を中心に回転自在に設けられている。
The
駆動回路3は、マイクロコンピュータ2から入力された制御信号に基づいて、ステッピングモータ4を駆動するためのパルスを、適切なタイミングで出力する。この駆動回路3は、マイクロコンピュータ2からの制御信号に基づき、ステッピングモータ4に印加するパルス幅を調整して出力可能である。駆動回路3は、ステッピングモータ4に対して正転方向または逆転方向に駆動電圧信号を出力可能となっている。これにより、駆動回路3は、ステッピングモータ4を駆動させて指針を運針させることができる。
The
CPU21は、各種演算処理を行い、電子時計1の全体動作を統括制御する。CPU21は、不図示のROM(Read Only Memory)から制御プログラムを読み出して実行し、継続的に各部に時刻表示に係る動作を行わせる。CPU21は、操作受付部61であるスイッチやリュウズによる入力操作に基づいてリアルタイムで、または、設定されたタイミングで要求された動作を行わせる。この動作とは、例えばGPS信号の受信や、センサ信号の受信などをいう。
The
これらスイッチやリュウズによって動作を受け付けると、CPU21は、駆動回路3によりステッピングモータ4を駆動させ、回転部51、指示部52、時針53aおよび分針53b、秒針54を運針させる。CPU21は、時針53aおよび分針53b、秒針54、指示部52、回転部51が運針する目標位置を設定し、駆動回路3により、ステッピングモータ4の駆動を制御する制御部である。
When the operation is accepted by these switches and crowns, the
発振回路22は、固有の周波数信号を生成して分周回路23に出力する。発振回路22としては、例えば、水晶などの振動子63と組み合わせて発振する回路が用いられる。
分周回路23は、発振回路22から入力された信号をCPU21や計時回路24が利用する各種周波数の信号に分周して出力する。
The
The frequency dividing
計時回路24は、分周回路23から入力された所定の周波数信号の回数を計数し、初期時刻に加算していくことで現在時刻を計数するカウンタ回路である。計時回路24により計数される現在時刻は、CPU21により読み出されて時刻表示に用いられる。この時刻の計数は、ソフトウェア的に制御されてもよい。
The
操作受付部61は、例えばリュウズであり、ユーザの操作を受け付けてマイクロコンピュータ2に伝達する。
電源部62は、電子時計1を長期間に亘って継続的、かつ安定的に動作させることが可能な構成となっており、例えば電池とDC−DCコンバータとの組合せである。これにより動作中の電源部62の出力電圧は、所定値を保つ。
The
The
振動子63は、例えば水晶などであり、発振回路22と組み合わされて固有の周波数信号を生成する。
GPS部7は、GPS受信ICで構成されており、GPS衛星から送信される極超短波の衛星信号をアンテナ71によって受信し、現在位置や現在時刻を計測するものである。このGPS部7は、負荷(load)が大きく、動作保証電圧の下限が他の部位よりも高い。
The
The GPS unit 7 is composed of a GPS receiving IC, receives an ultra-high frequency satellite signal transmitted from a GPS satellite by an
この電子時計1を構成する各部の動作保証電圧は、マイクロコンピュータ2の動作が1.0V以上、通常の運針が1.65V、GPS受信ICの動作が1.86Vである。
電子時計1の通常使用を考えると、運針の動作保障電圧の下限は1.65Vまでカバーする必要がある。しかし、GPS受信ICなどのような高負荷を動作させている場合は、そこまでカバーする必要はない。また、このように運針条件を緩めることで、消費電流を抑えたパルスで針を動かすことや、短いパルスで、より早く運針させることもできる。
よって、マイクロコンピュータ2が高負荷を動作させている場合は、1.8Vを動作保証電圧の下限とした別のパルスをステッピングモータ4に印加する。これにより通常時のパルスよりも消費電流を抑えることができ、全体的な消費電力を下げることが可能になる。また、通常時よりも早く運針させることもできる。
The guaranteed operation voltage of each part constituting the
Considering the normal use of the
Therefore, when the
図2は、電子時計1の文字盤8の外観を示す図である。
電子時計1は、円盤状の文字盤8を備えている。回転部51は、ディスク針が自身の回転軸を中心に回転可能に設けられ、文字盤8の6時の方向に穿たれた扇型の窓を介して視認可能である。指示部52は、文字盤8の9時の方向に設けられた指示針であり、自身の回転軸を中心に回転可能である。
FIG. 2 is a diagram showing the appearance of the
The
この文字盤8の中央には、時針53aと分針53bと秒針54の回転軸が設けられている。回転部51のディスク針、「0°」、「60°」などが刻印されており、この刻印により、現在の経度を指し示す。
指示部52は、左方向に「0°」、上方向に「N」、下方向に「S」が刻印されている。「0°」の刻印から「N」の刻印の間には、「30°」と「60°」が刻印されている。「0°」の刻印から「S」の刻印の間には、「30°」と「60°」が刻印されている。指示部52は、これら刻印と指針により、現在の緯度を指し示す。
GPS部7による測位の結果、現在の緯度と経度が決定されたならば、回転部51によって経度が指し示され、指示部52によって緯度が指し示される。
At the center of the
The
If the current latitude and longitude are determined as a result of positioning by the GPS unit 7, the rotating
以下、図3から図7を参照しつつ、本実施形態を説明する。本実施形態のステッピングモータ4aは、複数のコイルを備えており、これら複数のコイルにパルスを印加することで、ステップ駆動を行わせることができる。
Hereinafter, the present embodiment will be described with reference to FIGS. 3 to 7. The stepping
図3は、ステッピングモータ4aと、その駆動回路3を示す図である。
図3において、電圧入力端31と接地端32との間には、電源部62によって電源電圧Vccが印加される。電圧入力端31と接地端32との間には、スイッチ素子Q1,Q2がノードN1を介して直列に接続されている。同様に、電圧入力端31と接地端32との間には、スイッチ素子Q3,Q4がノードN2を介して直列に接続され、スイッチ素子Q5,Q6がノードN3を介して直列に接続されている。また、ノードN1,N2の間にはステッピングモータ4aのコイルL1が接続され、ノードN2,N3の間にはコイルL2が接続されている。これらコイルL1,L2は、ステッピングモータ4aを駆動するコイルである。スイッチ素子Q1〜Q6は、例えばMOSFET(Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor)である。
FIG. 3 is a diagram showing a stepping
In FIG. 3, a power supply voltage Vcc is applied by the
パルスP1は、コイルL1を介してノードN2からノードN1の方向に印加される電圧パルスである。スイッチ素子Q3,Q2がオン状態にされ、他のスイッチ素子Q1,Q4〜Q6はオフ状態にされる。これにより、コイルL1の右端から左端に向けて電源電圧Vccが印加され、ノードN2からノードN1に向かう方向に電流が流れる。この場合、パルスP1は正のパルスとなる。 The pulse P1 is a voltage pulse applied in the direction from the node N2 to the node N1 via the coil L1. The switch elements Q3 and Q2 are turned on, and the other switch elements Q1 and Q4 to Q6 are turned off. As a result, the power supply voltage Vcc is applied from the right end to the left end of the coil L1, and a current flows in the direction from the node N2 to the node N1. In this case, the pulse P1 becomes a positive pulse.
パルスP2は、コイルL2を介してノードN3からノードN2の方向に印加される電圧パルスである。スイッチ素子Q3,Q6がオン状態にされ、他のスイッチ素子Q1,Q2,Q4,Q5はオフ状態にされる。これにより、コイルL2の左端から右端に向けて電源電圧Vccが印加され、ノードN3からノードN2に向かう方向に電流が流れる。この場合、パルスP2は負のパルスとなる。 The pulse P2 is a voltage pulse applied in the direction from the node N3 to the node N2 via the coil L2. The switch elements Q3 and Q6 are turned on, and the other switch elements Q1, Q2, Q4 and Q5 are turned off. As a result, the power supply voltage Vcc is applied from the left end to the right end of the coil L2, and a current flows in the direction from the node N3 to the node N2. In this case, the pulse P2 becomes a negative pulse.
また、スイッチ素子Q3,Q2,Q6がオン状態にされ、他のスイッチ素子Q1,Q4,Q5はオフ状態にされる。この場合、パルスP1が正のパルスとなると共に、パルスP2が負のパルスとなる。 Further, the switch elements Q3, Q2 and Q6 are turned on, and the other switch elements Q1, Q4 and Q5 are turned off. In this case, the pulse P1 becomes a positive pulse and the pulse P2 becomes a negative pulse.
図4は、通常時にステッピングモータ4に印加する第1動作パルスの波形である。
ここで、通常時とは、GPS部7やセンサ(不図示)などの高負荷が動作していない場合をいう。
期間DP1において、駆動回路3は、コイルL1に正のパルスP1を印加する。その次の期間DP2において、駆動回路3は、コイルL2に負のパルスP2を印加する。更に期間DP3において、駆動回路3は、コイルL1に正のパルスP1を印加し、同時にコイルL2に負のパルスP2を印加する。
FIG. 4 is a waveform of the first operation pulse applied to the stepping motor 4 at normal times.
Here, the normal time means a case where a high load such as the GPS unit 7 or a sensor (not shown) is not operating.
In the period DP1, the
第1動作パルスは、期間DP1〜DP3においてコイルL1,L2に印加するパルスのことをいう。CPU21は、駆動回路3により、この第1動作パルスをステッピングモータ4aに印加して1ステップ分の駆動を行わせ、よってディスク針を運針する。
このように、第1動作パルスには2つのコイルを同時に駆動する期間が含まれている。
The first operation pulse refers to a pulse applied to the coils L1 and L2 during the periods DP1 to DP3. The
As described above, the first operation pulse includes a period for driving the two coils at the same time.
図5は、GPS動作時にステッピングモータ4aに印加する第2動作パルスの波形である。
ここでGPS動作時とは、高負荷であるGPS部7が正常に動作している場合をいう。
期間DP1aにおいて、駆動回路3は、コイルL1に正のパルスP1を印加する。その次の期間DP2aにおいて、駆動回路3は、コイルL2に負のパルスP2を印加する。
第2動作パルスは、期間DP1a,DP2aにおいてコイルL1,L2に印加するパルスのことをいう。CPU21は、駆動回路3により、この第2動作パルスをステッピングモータ4aに印加して1ステップ分の駆動を行わせ、よってディスク針を運針する。
FIG. 5 is a waveform of a second operation pulse applied to the stepping
Here, the time of GPS operation means the case where the GPS unit 7 having a high load is operating normally.
In the period DP1a, the
The second operation pulse refers to a pulse applied to the coils L1 and L2 during the periods DP1a and DP2a. The
このように、第2動作パルスには、2つのコイルを同時に駆動する期間が含まれない。更に、図5と図4とで示したように、第2動作パルスは、第1動作パルスよりも短い。よって、CPU21は、第2動作パルスによって、通常動作時よりも早く運針させることもできる。
As described above, the second operation pulse does not include the period for driving the two coils at the same time. Further, as shown in FIGS. 5 and 4, the second operation pulse is shorter than the first operation pulse. Therefore, the
図6は、動作保証電圧範囲と消費電流を示す図である。
図4に示した通常時の第1動作パルスの動作保証電圧範囲は1.65〜2.10[V]であり、消費電流は8.4μA/STEPである。
図5に示したGPS動作時のパルスは、第2動作パルスであり、動作保証電圧範囲は1.80〜2.10[V]であり、消費電流は5.0μA/STEPである。
GPS部7(図1参照)の動作保証電圧の下限は、1.86[V]である。
FIG. 6 is a diagram showing an operation guaranteed voltage range and current consumption.
The operation guaranteed voltage range of the first operation pulse in the normal state shown in FIG. 4 is 1.65 to 2.10 [V], and the current consumption is 8.4 μA / STEP.
The pulse during GPS operation shown in FIG. 5 is the second operation pulse, the operation guaranteed voltage range is 1.80 to 2.10 [V], and the current consumption is 5.0 μA / STEP.
The lower limit of the guaranteed operation voltage of the GPS unit 7 (see FIG. 1) is 1.86 [V].
このように、通常時の第1動作パルスの動作保障電圧の下限が、高負荷(GPS受信用IC)の動作保障電圧の下限より低い。更に高負荷動作時の第2動作パルスの動作保障電圧の下限が、高負荷の動作保障電圧の下限と同等レベルに設定されている。高負荷動作時の第2動作パルスの消費電流は、通常時の第1動作パルスの消費電流よりも低い。CPU21は、高負荷を動作させない場合には、駆動回路3に第1動作パルスをステッピングモータ4aに印加させ、高負荷を動作させる場合(高負荷動作時)には、駆動回路3に第2動作パルスをステッピングモータ4aに印加させることができる。これにより消費電力を削減可能である。
As described above, the lower limit of the operation guarantee voltage of the first operation pulse in the normal state is lower than the lower limit of the operation guarantee voltage of the high load (GPS reception IC). Further, the lower limit of the operation guarantee voltage of the second operation pulse during high load operation is set to the same level as the lower limit of the operation guarantee voltage of high load. The current consumption of the second operation pulse during high load operation is lower than the current consumption of the first operation pulse during normal operation. When the
なお、第2動作パルスの動作保証電圧の下限は、GPS部7が動作しなくなる電圧よりも低く設定することが望ましい。これにより、電源電圧VccがGPS部7の動作保証電圧の下限よりも低く、かつGPS部7が動作している場合であっても、第2動作パルスによるステッピングモータ4の駆動動作を保証することができる。 It is desirable that the lower limit of the operation guarantee voltage of the second operation pulse is set lower than the voltage at which the GPS unit 7 does not operate. As a result, even when the power supply voltage Vcc is lower than the lower limit of the operation guaranteed voltage of the GPS unit 7 and the GPS unit 7 is operating, the driving operation of the stepping motor 4 by the second operation pulse is guaranteed. Can be done.
図7は、ステッピングモータ4を制御するフローチャートである。
CPU21は、ステッピングモータ4aをステップ駆動させる毎に、このフローチャートを実行する。
ステップS10において、CPU21は、高負荷であるGPS部7が動作中か否かを判定する。CPU21は、GPS部7が動作中ならば(ステップS10→Yes)、第2動作パルスを出力する(ステップS11)。第2動作パルスは、後記する第1動作パルスと比べて、動作保証電圧の下限がより高い1.80[V]であり、消費電流がより小さい。これにより、消費電力を削減することができ、電源電圧Vccの低下を抑制することができる。これにより、CPU21は、GPS部7を好適に動作させることができる。
また、GPS部7が動作中なので、現在の電源電圧Vccは、GPS部7の動作保証電圧の下限よりも高く、よって第2動作パルスの動作保証電圧の下限よりも高い。よって、第2動作パルスによって、ステッピングモータ4aを確実に駆動し、確実に運針させることができる。
FIG. 7 is a flowchart for controlling the stepping motor 4.
The
In step S10, the
Further, since the GPS unit 7 is in operation, the current power supply voltage Vcc is higher than the lower limit of the guaranteed operation voltage of the GPS unit 7, and therefore higher than the lower limit of the guaranteed operation voltage of the second operation pulse. Therefore, the stepping
CPU21は、GPS部7が動作中でないならば(ステップS10→No)、第1動作パルスを出力する(ステップS12)。ここでGPS部7が動作中でない場合とは、CPU21がGPS部7を動作していない場合と、GPS部7の動作を試みたにも関わらず動作しない場合とが含まれる。第1動作パルスは、第2動作パルスと比べて、消費電流がより大きいが、動作保証電圧の下限がより低い1.65[V]である。これにより、電池が消耗した状態であっても、確実に運針させることができる。
If the GPS unit 7 is not operating (step S10 → No), the
以下、図8から図10を参照しつつ、変形例を説明する。変形例のステッピングモータ4aは、単一のコイルを備えている。この単一コイルにパルスを印加することで、ステップ駆動を行わせることができる。
図8は、変形例のステッピングモータ4aの駆動回路3を示す図である。
図8において、電圧入力端31と接地端32との間には、電源部62によって電源電圧Vccが印加される。そして、電圧入力端31と接地端32との間には、MOSFETであるスイッチ素子Q7,Q8がノードN4を介して直列に接続されている。同様に、電圧入力端31と接地端32との間には、スイッチ素子Q9,Q10がノードN5を介して直列に接続されている。また、ノードN4,N5の間にはステッピングモータ4aのコイルL3が接続されている。
Hereinafter, a modified example will be described with reference to FIGS. 8 to 10. The stepping
FIG. 8 is a diagram showing a
In FIG. 8, a power supply voltage Vcc is applied by the
パルスP3は、コイルL3を介してノードN5からノードN4の方向に印加される電圧パルスである。スイッチ素子Q9,Q8がオン状態にされ、他のスイッチ素子Q7,Q10はオフ状態にされる。これにより、コイルL3の右端から左端に向けて電源電圧Vccが印加され、ノードN5からノードN4に向かう方向に電流が流れる。この場合、パルスP3は正のパルスとなる。 The pulse P3 is a voltage pulse applied in the direction from the node N5 to the node N4 via the coil L3. The switch elements Q9 and Q8 are turned on, and the other switch elements Q7 and Q10 are turned off. As a result, the power supply voltage Vcc is applied from the right end to the left end of the coil L3, and a current flows in the direction from the node N5 to the node N4. In this case, the pulse P3 becomes a positive pulse.
図9は、通常時にステッピングモータ4aに印加する第1動作パルスの波形である。
期間DP4において、駆動回路3は、コイルL3に正のパルスP3を印加する。その次の期間DP5において、駆動回路3は、コイルL3にデューティ50%のパルスを印加する。このように、通常時のパルスは、オン期間とパルス期間との組合せである。
変形例において通常時パルスは、期間DP4,DP5においてコイルL3に印加するパルスのことをいう。駆動回路3は、この通常時パルスにより、ステッピングモータ4aに1ステップ分の駆動を行わせ、よってディスク針を運針する。
FIG. 9 is a waveform of the first operation pulse applied to the stepping
In the period DP4, the
In the modified example, the normal pulse refers to a pulse applied to the coil L3 during the periods DP4 and DP5. The
図10は、GPS動作時にステッピングモータ4aに印加する第2動作パルスの波形である。
期間DP4aにおいて、駆動回路3は、コイルL3に正のパルスP3を印加する。期間DP4aは、通常時における期間DP4よりも短い。その次の期間DP5aにおいて、駆動回路3は、コイルL3にデューティ50%のパルスを印加する。このように、GPS動作時のパルスは、オン期間とパルス期間との組合せである。
期間DP5aは、通常時における期間DP5よりも長い。かつ期間DP4と期間DP5の和は、期間DP4aと期間DP5aの和と同等である。
FIG. 10 is a waveform of a second operation pulse applied to the stepping
In the period DP4a, the
The period DP5a is longer than the normal period DP5. And the sum of the period DP4 and the period DP5 is equivalent to the sum of the period DP4a and the period DP5a.
変形例において通常時の第1動作パルスは、期間DP4a,DP5aにおいてコイルL3に印加するパルスのことをいう。駆動回路3は、この第1動作パルスにより、ステッピングモータ4aに1ステップ分の駆動を行わせ、よってディスク針を運針する。
変形例においても、電子時計1は、1つの針に対して、動作保障条件が異なる2以上の動作パルスを持つ。第1動作パルスは、前述した通常の時計計時などで使用する通常時のパルスである。第2動作パルスは、高負荷と同時に使用する高負荷動作時のパルスである。
In the modified example, the first operation pulse in the normal state refers to a pulse applied to the coil L3 during the periods DP4a and DP5a. The
Also in the modified example, the
ただし、通常時の第1動作パルスの動作保障電圧下限は、高負荷(GPS受信IC)の動作保障電圧の下限よりも小さく、高負荷動作時の第2動作パルスの動作保障電圧の下限は、高負荷の動作保障電圧の下限と同等レベルである。更に高負荷動作時の第2動作パルスの消費電流は、通常時の第1動作パルスの消費電流よりも小さい。
このように設定することで、高負荷動作時と通常時など、現在の条件に合ったパルスを適切に選択することができる。これにより、消費電力を削減することができる。
However, the lower limit of the operation guarantee voltage of the first operation pulse during normal operation is smaller than the lower limit of the operation guarantee voltage of the high load (GPS receiving IC), and the lower limit of the operation guarantee voltage of the second operation pulse during high load operation is It is at the same level as the lower limit of the high load operation guarantee voltage. Further, the current consumption of the second operation pulse during high load operation is smaller than the current consumption of the first operation pulse during normal operation.
By setting in this way, it is possible to appropriately select a pulse that matches the current conditions, such as during high-load operation and normal operation. As a result, power consumption can be reduced.
(変形例)
本発明は、上記実施形態に限定されることなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、変更実施が可能であり、例えば、次の(a)〜(g)のようなものがある。
(Modification example)
The present invention is not limited to the above-described embodiment, and can be modified without departing from the spirit of the present invention. For example, there are the following (a) to (g).
(a) 高負荷は、GPS受信ICに限定されず、センサや通信部など他の機能を実現する部位であり、かつ、これらが正常に動作しているか否かがマイクロコンピュータ2から判定できるものであればよい。
(b) 高負荷動作時の第2動作パルスは、通常時の第1動作パルスよりもオン期間が短いものであってもよい。
(c) 高負荷動作時の第2動作パルスと通常時の第1動作パルスはPWM信号であり、高負荷動作時の第2動作パルスは、通常時の第1動作パルスよりもオン・デューティが小さいものであってもよい。
(d) 高負荷動作時の第2動作パルスと通常時の第1動作パルスの電圧値が異なり、高負荷動作時の第2動作パルスは、通常時の第1動作パルスよりも電圧が高いものであってもよい。
(e) 複数のパルスを切り替える対象は、回転部51を運針させるステッピングモータに限定されず、時針・分針・秒針など、任意の針を運針させるステッピングモータであってもよい。
(f) 電子時計1は、高負荷動作時の第2動作パルスにより、通常時よりも速く運針させるようにしてもよい。これにより、指針の動きに表現力をつけることができる。
(g) 電子時計1は、高負荷動作時の第2動作パルスにより、並行して運針させる指針を通常時よりも多くしてもよい。これにより、指針の動きに表現力をつけることができる。
(A) The high load is not limited to the GPS receiving IC, but is a part that realizes other functions such as a sensor and a communication unit, and it can be determined from the
(B) The second operation pulse during high-load operation may have a shorter on-period than the first operation pulse during normal operation.
(C) The second operation pulse during high load operation and the first operation pulse during normal operation are PWM signals, and the second operation pulse during high load operation has a higher on-duty than the first operation pulse during normal operation. It may be small.
(D) The voltage values of the second operation pulse during high load operation and the voltage value of the first operation pulse during normal operation are different, and the voltage of the second operation pulse during high load operation is higher than that of the first operation pulse during normal operation. It may be.
(E) The target for switching a plurality of pulses is not limited to the stepping motor that moves the rotating
(F) The
(G) The
以下に、この出願の願書に最初に添付した特許請求の範囲に記載した発明を付記する。付記に記載した請求項の項番は、この出願の願書に最初に添付した特許請求の範囲の通りである。
〔付記〕
The inventions described in the claims originally attached to the application of this application are added below. The claims in the appendix are as specified in the claims originally attached to the application for this application.
[Additional Notes]
《請求項1》
負荷と、
ステッピングモータに所定の動作パルスを印加することで前記ステッピングモータを駆動して指針を運針させる駆動回路と、
前記負荷を動作させない場合には前記駆動回路に、前記所定の動作パルスとして、第1動作パルスを前記ステッピングモータに印加させ、前記負荷を動作させる場合には前記駆動回路に、前記所定の動作パルスとして、前記第1動作パルスよりも消費電流の小さい第2動作パルスを前記ステッピングモータに印加させる制御部と、
を備えることを特徴とする駆動装置。
《請求項2》
所定の動作保証電圧以上で動作が保証される負荷と、
ステッピングモータに所定の動作パルスを印加することで前記ステッピングモータを駆動して指針を運針させる駆動回路と、
前記負荷を動作させない場合には前記駆動回路に、前記所定の動作パルスとして、第1動作パルスを前記ステッピングモータに印加させ、前記負荷を動作させる場合には前記駆動回路に、前記所定の動作パルスとして、前記第1動作パルスの動作保証電圧の下限と前記負荷の動作保証電圧の下限との間のいずれかを動作保証電圧の下限とする第2動作パルスを前記ステッピングモータに印加させる制御部と、
を備えることを特徴とする駆動装置。
《請求項3》
前記第2動作パルスは、前記第1動作パルスよりもパルス幅が短い、
ことを特徴とする請求項1または2に記載の駆動装置。
《請求項4》
前記第1動作パルスおよび前記第2動作パルスは、オン期間とパルス期間との組合せであり、前記第1動作パルスのオン期間は、前記第2動作パルスのオン期間よりも長い、
ことを特徴とする請求項1または2に記載の駆動装置。
《請求項5》
前記第1動作パルスおよび前記第2動作パルスは、PWM信号であり、前記第2動作パルスは、前記第1動作パルスよりもオン・デューティが小さい、
ことを特徴とする請求項1または2に記載の駆動装置。
《請求項6》
前記第2動作パルスは、前記第1動作パルスよりも電圧が低い、
ことを特徴とする請求項1または2に記載の駆動装置。
《請求項7》
前記ステッピングモータは、2つのコイルを備えており、
前記第1動作パルスには前記2つのコイルを同時に駆動する期間が含まれており、前記第2動作パルスには前記2つのコイルを同時に駆動する期間が含まれない、
ことを特徴とする請求項1または2に記載の駆動装置。
《請求項8》
請求項1ないし7のうちいずれか1項に記載の駆動装置を備える、
ことを特徴とする電子時計。
《請求項9》
負荷を動作させない場合に、第1動作パルスをステッピングモータに印加する第1動作パルス駆動ステップと、
前記負荷を動作させる場合には、前記第1動作パルスよりも消費電流の小さい第2動作パルスを前記ステッピングモータに印加する第2動作パルス駆動ステップと、
を含むことを特徴とする駆動方法。
《請求項10》
所定の動作保証電圧以上で動作が保証される負荷を動作させない場合に、第1動作パルスをステッピングモータに印加する第1動作パルス駆動ステップと、
前記負荷を動作させる場合には、前記第1動作パルスの動作保証電圧の下限と前記負荷の動作保証電圧の下限との間のいずれかを動作保証電圧の下限とする第2動作パルスを前記ステッピングモータに印加する第2動作パルス駆動ステップと、
を含むことを特徴とする駆動方法。
<< Claim 1 >>
Load and
A drive circuit that drives the stepping motor to move the pointer by applying a predetermined operation pulse to the stepping motor, and
When the load is not operated, a first operation pulse is applied to the stepping motor as the predetermined operation pulse to the drive circuit, and when the load is operated, the drive circuit is subjected to the predetermined operation pulse. As a control unit that applies a second operation pulse, which consumes less current than the first operation pulse, to the stepping motor.
A drive device characterized by being provided with.
<< Claim 2 >>
A load whose operation is guaranteed above the specified operation guaranteed voltage and
A drive circuit that drives the stepping motor to move the pointer by applying a predetermined operation pulse to the stepping motor, and
When the load is not operated, a first operation pulse is applied to the stepping motor as the predetermined operation pulse to the drive circuit, and when the load is operated, the drive circuit is subjected to the predetermined operation pulse. As a control unit, the stepping motor is applied with a second operation pulse having either the lower limit of the guaranteed operation voltage of the first operation pulse and the lower limit of the guaranteed operation voltage of the load as the lower limit of the guaranteed operation voltage. ,
A drive device characterized by being provided with.
<< Claim 3 >>
The second operation pulse has a shorter pulse width than the first operation pulse.
The driving device according to
<< Claim 4 >>
The first operation pulse and the second operation pulse are a combination of an on period and a pulse period, and the on period of the first operation pulse is longer than the on period of the second operation pulse.
The driving device according to
<< Claim 5 >>
The first operation pulse and the second operation pulse are PWM signals, and the second operation pulse has a smaller on-duty than the first operation pulse.
The driving device according to
<< Claim 6 >>
The voltage of the second operation pulse is lower than that of the first operation pulse.
The driving device according to
<< Claim 7 >>
The stepping motor includes two coils.
The first operation pulse includes a period for driving the two coils at the same time, and the second operation pulse does not include a period for driving the two coils at the same time.
The driving device according to
<< Claim 8 >>
The drive device according to any one of
An electronic clock characterized by that.
<< Claim 9 >>
The first operation pulse drive step of applying the first operation pulse to the stepping motor when the load is not operated, and
When operating the load, a second operation pulse drive step of applying a second operation pulse having a current consumption smaller than that of the first operation pulse to the stepping motor, and a second operation pulse drive step.
A driving method characterized by including.
<< Claim 10 >>
The first operation pulse drive step of applying the first operation pulse to the stepping motor when the load whose operation is guaranteed above the predetermined operation guarantee voltage is not operated, and
When operating the load, the stepping is performed by setting a second operation pulse having either the lower limit of the guaranteed operation voltage of the first operation pulse or the lower limit of the guaranteed operation voltage of the load as the lower limit of the guaranteed operation voltage. The second operation pulse drive step applied to the motor and
A driving method characterized by including.
1 電子時計
2 マイクロコンピュータ
21 CPU (制御部)
22 発振回路
23 分周回路
24 計時回路
3 駆動回路
31 電圧入力端
32 接地端
4,4a〜4d ステッピングモータ
51 回転部
52 指示部
53 時針・分針
53a 時針
53b 分針
54 秒針
61 操作受付部
62 電源部
63 振動子
7 GPS部 (負荷)
71 アンテナ
8 文字盤
Q1〜Q10 スイッチ素子
L1〜L3 コイル
N1〜N5 ノード
P1〜P3 パルス
DP1〜DP3 期間 (第1駆動パルス)
DP4,DP5 期間 (第1駆動パルス)
DP1a,DP2a 期間 (第2駆動パルス)
DP4a,DP5a 期間 (第2駆動パルス)
1
22
71
DP4, DP5 period (1st drive pulse)
DP1a, DP2a period (second drive pulse)
DP4a, DP5a period (second drive pulse)
Claims (10)
ステッピングモータに所定の動作パルスを印加することで前記ステッピングモータを駆動して指針を運針させる駆動回路と、
前記負荷を動作させない場合には前記駆動回路に、前記所定の動作パルスとして、第1動作パルスを前記ステッピングモータに印加させ、前記負荷を動作させる場合には前記駆動回路に、前記所定の動作パルスとして、前記第1動作パルスよりも消費電流の小さい第2動作パルスを前記ステッピングモータに印加させる制御部と、
を備えることを特徴とする駆動装置。 Load and
A drive circuit that drives the stepping motor to move the pointer by applying a predetermined operation pulse to the stepping motor, and
When the load is not operated, a first operation pulse is applied to the stepping motor as the predetermined operation pulse to the drive circuit, and when the load is operated, the drive circuit is subjected to the predetermined operation pulse. As a control unit that applies a second operation pulse, which consumes less current than the first operation pulse, to the stepping motor.
A drive device characterized by being provided with.
ステッピングモータに所定の動作パルスを印加することで前記ステッピングモータを駆動して指針を運針させる駆動回路と、
前記負荷を動作させない場合には前記駆動回路に、前記所定の動作パルスとして、第1動作パルスを前記ステッピングモータに印加させ、前記負荷を動作させる場合には前記駆動回路に、前記所定の動作パルスとして、前記第1動作パルスの動作保証電圧の下限と前記負荷の動作保証電圧の下限との間のいずれかを動作保証電圧の下限とする第2動作パルスを前記ステッピングモータに印加させる制御部と、
を備えることを特徴とする駆動装置。 A load whose operation is guaranteed above the specified operation guaranteed voltage and
A drive circuit that drives the stepping motor to move the pointer by applying a predetermined operation pulse to the stepping motor, and
When the load is not operated, a first operation pulse is applied to the stepping motor as the predetermined operation pulse to the drive circuit, and when the load is operated, the drive circuit is subjected to the predetermined operation pulse. As a control unit, the stepping motor is applied with a second operation pulse having either the lower limit of the guaranteed operation voltage of the first operation pulse and the lower limit of the guaranteed operation voltage of the load as the lower limit of the guaranteed operation voltage. ,
A drive device characterized by being provided with.
ことを特徴とする請求項1または2に記載の駆動装置。 The second operation pulse has a shorter pulse width than the first operation pulse.
The driving device according to claim 1 or 2.
ことを特徴とする請求項1または2に記載の駆動装置。 The first operation pulse and the second operation pulse are a combination of an on period and a pulse period, and the on period of the first operation pulse is longer than the on period of the second operation pulse.
The driving device according to claim 1 or 2.
ことを特徴とする請求項1または2に記載の駆動装置。 The first operation pulse and the second operation pulse are PWM signals, and the second operation pulse has a smaller on-duty than the first operation pulse.
The driving device according to claim 1 or 2.
ことを特徴とする請求項1または2に記載の駆動装置。 The voltage of the second operation pulse is higher than that of the first operation pulse.
The driving device according to claim 1 or 2.
前記第1動作パルスには前記2つのコイルを同時に駆動する期間が含まれており、前記第2動作パルスには前記2つのコイルを同時に駆動する期間が含まれない、
ことを特徴とする請求項1または2に記載の駆動装置。 The stepping motor includes two coils.
The first operation pulse includes a period for driving the two coils at the same time, and the second operation pulse does not include a period for driving the two coils at the same time.
The driving device according to claim 1 or 2.
ことを特徴とする電子時計。 The drive device according to any one of claims 1 to 7.
An electronic clock characterized by that.
前記負荷を動作させる場合には、前記第1動作パルスよりも消費電流の小さい第2動作パルスを前記ステッピングモータに印加する第2動作パルス駆動ステップと、
を含むことを特徴とする駆動方法。 The first operation pulse drive step of applying the first operation pulse to the stepping motor when the load is not operated, and
When operating the load, a second operation pulse drive step of applying a second operation pulse having a current consumption smaller than that of the first operation pulse to the stepping motor, and a second operation pulse drive step.
A driving method characterized by including.
前記負荷を動作させる場合には、前記第1動作パルスの動作保証電圧の下限と前記負荷の動作保証電圧の下限との間のいずれかを動作保証電圧の下限とする第2動作パルスを前記ステッピングモータに印加する第2動作パルス駆動ステップと、
を含むことを特徴とする駆動方法。 The first operation pulse drive step of applying the first operation pulse to the stepping motor when the load whose operation is guaranteed above the predetermined operation guarantee voltage is not operated, and
When operating the load, the stepping is performed by setting a second operation pulse having either the lower limit of the guaranteed operation voltage of the first operation pulse or the lower limit of the guaranteed operation voltage of the load as the lower limit of the guaranteed operation voltage. The second operation pulse drive step applied to the motor and
A driving method characterized by including.
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