JPH058995B2 - - Google Patents
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- JPH058995B2 JPH058995B2 JP8072286A JP8072286A JPH058995B2 JP H058995 B2 JPH058995 B2 JP H058995B2 JP 8072286 A JP8072286 A JP 8072286A JP 8072286 A JP8072286 A JP 8072286A JP H058995 B2 JPH058995 B2 JP H058995B2
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Classifications
-
- G—PHYSICS
- G04—HOROLOGY
- G04F—TIME-INTERVAL MEASURING
- G04F5/00—Apparatus for producing preselected time intervals for use as timing standards
- G04F5/04—Apparatus for producing preselected time intervals for use as timing standards using oscillators with electromechanical resonators producing electric oscillations or timing pulses
- G04F5/06—Apparatus for producing preselected time intervals for use as timing standards using oscillators with electromechanical resonators producing electric oscillations or timing pulses using piezoelectric resonators
-
- G—PHYSICS
- G04—HOROLOGY
- G04G—ELECTRONIC TIME-PIECES
- G04G3/00—Producing timing pulses
- G04G3/02—Circuits for deriving low frequency timing pulses from pulses of higher frequency
- G04G3/022—Circuits for deriving low frequency timing pulses from pulses of higher frequency the desired number of pulses per unit of time being obtained by adding to or substracting from a pulse train one or more pulses
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- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Electric Clocks (AREA)
- Electromechanical Clocks (AREA)
- Stabilization Of Oscillater, Synchronisation, Frequency Synthesizers (AREA)
Description
≪産業上の利用分野≫
本発明は一般に用いられる論理緩急周期よりも
長い周期で行われる論理緩急の平均歩度を短い時
間で換算表示する方法に関する。 特に温度保停付電子時計において、歩度の補償
を全て論理緩急で行つた場合の平均歩度の表示方
法に関する。 ≪発明の概要≫ 論理緩急で緩急の分解能を上げるためには論理
緩急の動作周期を長くするか、扱う周波数を高く
する必要がある。一般には前者の方が簡単であ
る。しかし電子時計の場合、市場の測定器の測定
時間の最大が10秒で決まつているためそれ以上に
できず分解能は0.264s/dであつた。 論理緩急の分解能は、その動作周期と発振源の
発振周波数で決定される。その動作周期をT(秒)
とし、発振周波数をf(Hz)とすると、論理緩急
の分解能D(ppm)は、 D(ppm)=106/f×T となる。一般のクオーツ時計の発振周波数fは、
32768(Hz)であり、一般の論理緩急の動作周期T
は10秒である。したがつて、その分解能は、 D(ppm)=106/32768×10=3.05(ppm) =0.264(sec/day) となる。 時計の遅れ進みである歩度を測定する市場の歩
度測定器は、時計が運針する時に発生する磁気ノ
イズの周期を測定して遅れ進みを表示する。磁気
ノイズの測定周期は、最大で10秒である。そして
歩度測定器の測定分解能は、0.1μsec(10MHz)で
ある。つまり、歩度測定器は時計の10秒間の平均
的遅れ進み量(平均歩度と言う)を測定してい
る。 歩度測定器の測定周期が最大で10秒であるた
め、時計の論理緩急も10秒周期で動作するように
設計されている。仮に時計の論理緩急の動作周期
が10秒以上、例えば60秒であると、10秒周期で測
定する歩度測定器では、時計の60秒間の平均歩度
を測定することはできない。 無理に測定しようとすれば、以下の計算で歩度
を求めることはできるが、非常に不便である。例
えば、60秒間に1回だけ動作する(60秒周期)の
論理緩急の時計の歩度を測定しようとした場合、 f0=60秒周期の論理緩急が動作しなかつた時の10
秒間の平均歩度 f60=60秒周期の論理緩急が動作した時の10秒間
の平均歩度 f=60秒間の平均歩度 f=f0+(f60−f0)/6 という計算式で求めることはできるが、歩度測定
器が10秒ごとに表示する値を判断して、f60とf0と
を識別することと、計算でfを求めることは非常
に不便である。 本発明では論理緩急の分解能を上げる為に論理
緩急の周期を長くした場合でもその平均歩度が市
場の測定器で測れる様に、基準信号を発生する発
振器とは別に歩度換算表示用の発振器を用意し、
その周波数を用いて市場の測定器で平均歩度が測
定できるようにしたものである。 ≪従来の技術≫ 温度補償付電子時計の緩急分解能には、その高
い精度を実現する為に4ms/dあるいは8m
s/dといつた非常に小さな値が要求される。 この様な分解能を論理緩急で行おうとすると、
論理緩急の動作周期を640秒あるいは320秒といつ
た時間にする必要がある。 しかし従来から、市場の測定器の測定時間の最
大は10秒であつた為、論理緩急で4ms/dと言
つた分解能の緩急は行われなかつた。 したがつて、特公昭46−35007に見られ子よう
に発振回路の負荷容量をスイツチングするなどの
方法を採用していた。 ≪発明が解決しようとする課題≫ 上記のように発振回路を直接操作する方法は、
発振特性を大きく変化させてしまう課題と、発振
回路を操作した場合の緩急量の調整作業が増える
課題を持つている。又、アナログ量の調整作業で
ある為に調整誤差が発生しやすく精度の良い温度
補償が行えなかつた。 ≪課題を解決するための手段≫ 上記課題を解決するために、本発明において
は、通常状態では論理緩急の動作周期を10秒と10
秒以上、例えば640秒の2種類とし、大きな緩急 (0.264sec/day)を10秒周期の論理緩急で行い、
小さな緩急(4msec/day)を640秒周期の論理
緩急で行うようにした。 また、640秒周期の論理緩急が動作している通
常状態では、市場の歩度測定器で平均歩度を測定
できないので、スイツチ入力により通常状態から
歩度測定モードに移行するようにした。 歩度測定モードでは、10秒周期の論理緩急はそ
のまま動作し続け、640秒周期の論理緩急は停止
させ、そのかわりに32KHzの64倍以上の周波数を
歩度測定用発振回路で用意して歩度測定パルス間
の時間を640秒周期の論理緩急に相当する時間だ
け調整させるようにした。 ≪作用≫ 4ms/dの分解能を得るためには640秒周期
で論理緩急動作を行う必要がある。(1/(32768
×640))しかし上記したように市場の測定器の測
定最大時間は10秒である。 そこで、640秒周期の論理緩急の平均歩度を10
秒周期で表示するために本発明では、基準信号の
発振周波数32KHzの64倍の周波数を歩度表示用発
振回路で用意して、歩度測定パルス間の時間を
640秒論理緩急に相当する時間だけ調整して表示
するようにした。 たとえば、−1/(32768×640)の歩度を表示
するには、32KHzの64倍の発振周波数の1周期分
の時間で、10秒周期で出力される歩度測定パルス
の立上りを遅らせて出力する様にしたものであ
る。 ≪実施例≫ 以下に本発明の実施例を図面に基づいて説明す
る。 第1図は本発明の動作を説明する為のブロツク
図である。 発振回路1で発振した時計のための基準信号
は、可変分周2で分周される。分周された信号は
各回路に供給される。モータコントロール3はス
テツプモータ(図示せず)を駆動し、制御回路4
は各回路を時系列制御する。 感温発振器5は温度によつて発振周波数fTが変
化する温度検出回路である。 以下、感温発振器5による温度測定し、水晶の
温度特性を補正するまでの動作を示す。 感温発振器5の出力はゲート回路6に接続され
る。ゲート回路6の他方の入力にはゲート信号発
生回路7が接続される。 ゲート信号発生回路7の出力するゲート信号の
時間幅は、傾き調整回路8の値Aによつて変化す
る。ゲート回路6の出力にはゲート信号発生回路
7の出力が“H”の区間において、感温発振器5
の出力信号が温度数値化カウンタ9に入力され
る。 温度数値化カウンタ9の初期値は、オフセツト
調整回路10の値Bによつて設定される。 この結果、温度数値化カウンタ9に残る数値情
報mは次の式で表すことができる。 m=A×τ×fT+B−2l×j τは、ゲート信号発生回路7の出力するゲート
信号の単位時間、 lは温度数値化カウンタ9のビツト数を示し、 fTは感温発振回路5の出力周波数を示してい
る。 jはオーバーフローの回数を示している。 温度数値化カウンタ9を10bitとするとmは、
0〜1023の間で変化する。 このmの中心値である512を発振回路1の水晶
振動子の零温度係数温度(以下TPと略称する)
TPと合わせる操作をAとBで行う。 TPを中心にmが高温低温で対称に変化するよ
うにするため温度数値化カウンタ9の出力mを折
り返し回路11で最上位biをt見て反転し温度デ
ータnを作成する。反転してnを作成する際、
TPに対してnが低温、高温側で左右対称になる
ように9bitデータに+0.5する。この様子を第8
図に示す。+0.5は折り返し回路11の出力9bitを
演算回路12の入力バスに乗せるクロツクド
C2MOSA12で行つている。 この温度データnは、発振回路1の水晶振動子
のTPを中心にしてどれだけ温度がずれているか
という情報であるため、このnを2乗して、ある
係数Kを掛けてやれば温度補償データRを計算す
ることができる。 演算回路13は入力10bit、出力10bitの演算回
路であり加算と掛算ができる。 係数Kは緩急の分解能と水晶振動子の二次温度
係数及び感温発振器の温度係数によつて決まる値
であり、本実施例の場合は1/256となる。除算は
bitのシフトすなわち使用するbitの選択で行つて
いる。 第2図に温度補償データR=K(n+0.5)2の演
算の例を示す。 演算結果の10bitが演算回路13から出力され
る。この演算結果は、TPからどれだけ歩度が遅
れているかというデータである。 本実施例の場合、歩度を遅らせる論理緩急であ
るので演算結果の上位4bitを反転回路14、下位
6bitを反転回路15で反転して、上位4bitのデー
タを4bitレジスタ16、下位6bitを6bitレジスタ
A17にラツチする。 この反転する意味を第3図に示す。 4bitレジスタ16と6bitレジスタA17にラツ
チされたそれぞれの温度補償データは、可変分周
回路2の分周を設定するプリセツト回路18に入
力される。 4bitレジスタ16にラツチされた温度補償デー
タの上位は、制御回路4の動作によつて10秒周期
で可変分周回路2の分周比を変える。 6bitレジスタA17の下位のデータは、640秒
周期で可変分周回路2の分周比を変える。 この結果、4bitレジスタ16のデータは1/
(32768×10)の分解能で緩急し、6bitレジスタA
17のデータは1/(32768×640)の分解能で緩
急が行われる。 通常は以上の動作で温度補償を行つている。し
かしこのままの通常動作状態では、640秒の論理
緩急であるので市場の測定器で平均歩度を測定す
ることができない。 そこで本発明では外部操作スイツチ19をON
することで10秒周期で平均歩度が測定できる歩度
測定モードを持つ。外部操作スイツチ19をON
するとモータコントロール3は通常のステツプモ
ータの駆動パルスの出力を禁止して10秒周期で歩
度測定用パルスPHを歩度測定用パルス発生回路
27から出力する。 制御回路4は、歩度測定用パルスのパルス間隔
を調整する為の各回路を前述の通常動作と合わせ
て時系列的に制御するように働く。 4bitレジスタ16のデータによる10秒周期の論
理緩急は歩度測定モードでも行われる。 6bitレジスタA17による640秒周期の論理緩
急は歩度測定モードでは禁止され、この640秒論
理緩急分の緩急量を歩度表示用発振回路20の出
力信号を使用して表示する。 まず歩度表示用の発振回路20の発振周波数を
周波数数値化カウンタ21で測定する。 歩度表示用発振回路20の出力はゲート回路2
2と33に接続される。 ゲート回路22の他方の入力には、制御回路4
から1/4096の時間を持つパルスが入力される。 この1/4096の時間内に歩度表示用発振回路20
に出力周波数が周波数数値化カウンタ21に入力
される。 周波数数値化カウンタ21は、11bitのバイナ
リカウンタであり、その上位10bitが測定データ
としてクロツクドCMOS23を介して演算回路
13の入力バスAに入力される。 次に640秒論理緩急量をラツチしている6bitレ
ジスタA17の内容と、6bitレジスタB24の内
容が演算回路13で加算され、その結果が6bitレ
ジスタB24にラツチされる。 6bitレジスタB24は、外部操作スイツチ19
をONした際にリセツトされる。 したがつて6bitレジスタB24の内容(以下デ
ータSと称する)は、通常状態から歩度測定モー
ドに移行した時に0に初期化され、以後10秒ごと
に640秒周期の論理緩急の6bitデータが加算され
る。加算の際に発生するキヤリーは、ラツチ30
に保持される。例えば、640秒周期の論理緩急デ
ータが48であつたとするときの10秒ごとのデータ
Sの内容と、キヤリーの発生状況を示すと以下の
ようになる。
長い周期で行われる論理緩急の平均歩度を短い時
間で換算表示する方法に関する。 特に温度保停付電子時計において、歩度の補償
を全て論理緩急で行つた場合の平均歩度の表示方
法に関する。 ≪発明の概要≫ 論理緩急で緩急の分解能を上げるためには論理
緩急の動作周期を長くするか、扱う周波数を高く
する必要がある。一般には前者の方が簡単であ
る。しかし電子時計の場合、市場の測定器の測定
時間の最大が10秒で決まつているためそれ以上に
できず分解能は0.264s/dであつた。 論理緩急の分解能は、その動作周期と発振源の
発振周波数で決定される。その動作周期をT(秒)
とし、発振周波数をf(Hz)とすると、論理緩急
の分解能D(ppm)は、 D(ppm)=106/f×T となる。一般のクオーツ時計の発振周波数fは、
32768(Hz)であり、一般の論理緩急の動作周期T
は10秒である。したがつて、その分解能は、 D(ppm)=106/32768×10=3.05(ppm) =0.264(sec/day) となる。 時計の遅れ進みである歩度を測定する市場の歩
度測定器は、時計が運針する時に発生する磁気ノ
イズの周期を測定して遅れ進みを表示する。磁気
ノイズの測定周期は、最大で10秒である。そして
歩度測定器の測定分解能は、0.1μsec(10MHz)で
ある。つまり、歩度測定器は時計の10秒間の平均
的遅れ進み量(平均歩度と言う)を測定してい
る。 歩度測定器の測定周期が最大で10秒であるた
め、時計の論理緩急も10秒周期で動作するように
設計されている。仮に時計の論理緩急の動作周期
が10秒以上、例えば60秒であると、10秒周期で測
定する歩度測定器では、時計の60秒間の平均歩度
を測定することはできない。 無理に測定しようとすれば、以下の計算で歩度
を求めることはできるが、非常に不便である。例
えば、60秒間に1回だけ動作する(60秒周期)の
論理緩急の時計の歩度を測定しようとした場合、 f0=60秒周期の論理緩急が動作しなかつた時の10
秒間の平均歩度 f60=60秒周期の論理緩急が動作した時の10秒間
の平均歩度 f=60秒間の平均歩度 f=f0+(f60−f0)/6 という計算式で求めることはできるが、歩度測定
器が10秒ごとに表示する値を判断して、f60とf0と
を識別することと、計算でfを求めることは非常
に不便である。 本発明では論理緩急の分解能を上げる為に論理
緩急の周期を長くした場合でもその平均歩度が市
場の測定器で測れる様に、基準信号を発生する発
振器とは別に歩度換算表示用の発振器を用意し、
その周波数を用いて市場の測定器で平均歩度が測
定できるようにしたものである。 ≪従来の技術≫ 温度補償付電子時計の緩急分解能には、その高
い精度を実現する為に4ms/dあるいは8m
s/dといつた非常に小さな値が要求される。 この様な分解能を論理緩急で行おうとすると、
論理緩急の動作周期を640秒あるいは320秒といつ
た時間にする必要がある。 しかし従来から、市場の測定器の測定時間の最
大は10秒であつた為、論理緩急で4ms/dと言
つた分解能の緩急は行われなかつた。 したがつて、特公昭46−35007に見られ子よう
に発振回路の負荷容量をスイツチングするなどの
方法を採用していた。 ≪発明が解決しようとする課題≫ 上記のように発振回路を直接操作する方法は、
発振特性を大きく変化させてしまう課題と、発振
回路を操作した場合の緩急量の調整作業が増える
課題を持つている。又、アナログ量の調整作業で
ある為に調整誤差が発生しやすく精度の良い温度
補償が行えなかつた。 ≪課題を解決するための手段≫ 上記課題を解決するために、本発明において
は、通常状態では論理緩急の動作周期を10秒と10
秒以上、例えば640秒の2種類とし、大きな緩急 (0.264sec/day)を10秒周期の論理緩急で行い、
小さな緩急(4msec/day)を640秒周期の論理
緩急で行うようにした。 また、640秒周期の論理緩急が動作している通
常状態では、市場の歩度測定器で平均歩度を測定
できないので、スイツチ入力により通常状態から
歩度測定モードに移行するようにした。 歩度測定モードでは、10秒周期の論理緩急はそ
のまま動作し続け、640秒周期の論理緩急は停止
させ、そのかわりに32KHzの64倍以上の周波数を
歩度測定用発振回路で用意して歩度測定パルス間
の時間を640秒周期の論理緩急に相当する時間だ
け調整させるようにした。 ≪作用≫ 4ms/dの分解能を得るためには640秒周期
で論理緩急動作を行う必要がある。(1/(32768
×640))しかし上記したように市場の測定器の測
定最大時間は10秒である。 そこで、640秒周期の論理緩急の平均歩度を10
秒周期で表示するために本発明では、基準信号の
発振周波数32KHzの64倍の周波数を歩度表示用発
振回路で用意して、歩度測定パルス間の時間を
640秒論理緩急に相当する時間だけ調整して表示
するようにした。 たとえば、−1/(32768×640)の歩度を表示
するには、32KHzの64倍の発振周波数の1周期分
の時間で、10秒周期で出力される歩度測定パルス
の立上りを遅らせて出力する様にしたものであ
る。 ≪実施例≫ 以下に本発明の実施例を図面に基づいて説明す
る。 第1図は本発明の動作を説明する為のブロツク
図である。 発振回路1で発振した時計のための基準信号
は、可変分周2で分周される。分周された信号は
各回路に供給される。モータコントロール3はス
テツプモータ(図示せず)を駆動し、制御回路4
は各回路を時系列制御する。 感温発振器5は温度によつて発振周波数fTが変
化する温度検出回路である。 以下、感温発振器5による温度測定し、水晶の
温度特性を補正するまでの動作を示す。 感温発振器5の出力はゲート回路6に接続され
る。ゲート回路6の他方の入力にはゲート信号発
生回路7が接続される。 ゲート信号発生回路7の出力するゲート信号の
時間幅は、傾き調整回路8の値Aによつて変化す
る。ゲート回路6の出力にはゲート信号発生回路
7の出力が“H”の区間において、感温発振器5
の出力信号が温度数値化カウンタ9に入力され
る。 温度数値化カウンタ9の初期値は、オフセツト
調整回路10の値Bによつて設定される。 この結果、温度数値化カウンタ9に残る数値情
報mは次の式で表すことができる。 m=A×τ×fT+B−2l×j τは、ゲート信号発生回路7の出力するゲート
信号の単位時間、 lは温度数値化カウンタ9のビツト数を示し、 fTは感温発振回路5の出力周波数を示してい
る。 jはオーバーフローの回数を示している。 温度数値化カウンタ9を10bitとするとmは、
0〜1023の間で変化する。 このmの中心値である512を発振回路1の水晶
振動子の零温度係数温度(以下TPと略称する)
TPと合わせる操作をAとBで行う。 TPを中心にmが高温低温で対称に変化するよ
うにするため温度数値化カウンタ9の出力mを折
り返し回路11で最上位biをt見て反転し温度デ
ータnを作成する。反転してnを作成する際、
TPに対してnが低温、高温側で左右対称になる
ように9bitデータに+0.5する。この様子を第8
図に示す。+0.5は折り返し回路11の出力9bitを
演算回路12の入力バスに乗せるクロツクド
C2MOSA12で行つている。 この温度データnは、発振回路1の水晶振動子
のTPを中心にしてどれだけ温度がずれているか
という情報であるため、このnを2乗して、ある
係数Kを掛けてやれば温度補償データRを計算す
ることができる。 演算回路13は入力10bit、出力10bitの演算回
路であり加算と掛算ができる。 係数Kは緩急の分解能と水晶振動子の二次温度
係数及び感温発振器の温度係数によつて決まる値
であり、本実施例の場合は1/256となる。除算は
bitのシフトすなわち使用するbitの選択で行つて
いる。 第2図に温度補償データR=K(n+0.5)2の演
算の例を示す。 演算結果の10bitが演算回路13から出力され
る。この演算結果は、TPからどれだけ歩度が遅
れているかというデータである。 本実施例の場合、歩度を遅らせる論理緩急であ
るので演算結果の上位4bitを反転回路14、下位
6bitを反転回路15で反転して、上位4bitのデー
タを4bitレジスタ16、下位6bitを6bitレジスタ
A17にラツチする。 この反転する意味を第3図に示す。 4bitレジスタ16と6bitレジスタA17にラツ
チされたそれぞれの温度補償データは、可変分周
回路2の分周を設定するプリセツト回路18に入
力される。 4bitレジスタ16にラツチされた温度補償デー
タの上位は、制御回路4の動作によつて10秒周期
で可変分周回路2の分周比を変える。 6bitレジスタA17の下位のデータは、640秒
周期で可変分周回路2の分周比を変える。 この結果、4bitレジスタ16のデータは1/
(32768×10)の分解能で緩急し、6bitレジスタA
17のデータは1/(32768×640)の分解能で緩
急が行われる。 通常は以上の動作で温度補償を行つている。し
かしこのままの通常動作状態では、640秒の論理
緩急であるので市場の測定器で平均歩度を測定す
ることができない。 そこで本発明では外部操作スイツチ19をON
することで10秒周期で平均歩度が測定できる歩度
測定モードを持つ。外部操作スイツチ19をON
するとモータコントロール3は通常のステツプモ
ータの駆動パルスの出力を禁止して10秒周期で歩
度測定用パルスPHを歩度測定用パルス発生回路
27から出力する。 制御回路4は、歩度測定用パルスのパルス間隔
を調整する為の各回路を前述の通常動作と合わせ
て時系列的に制御するように働く。 4bitレジスタ16のデータによる10秒周期の論
理緩急は歩度測定モードでも行われる。 6bitレジスタA17による640秒周期の論理緩
急は歩度測定モードでは禁止され、この640秒論
理緩急分の緩急量を歩度表示用発振回路20の出
力信号を使用して表示する。 まず歩度表示用の発振回路20の発振周波数を
周波数数値化カウンタ21で測定する。 歩度表示用発振回路20の出力はゲート回路2
2と33に接続される。 ゲート回路22の他方の入力には、制御回路4
から1/4096の時間を持つパルスが入力される。 この1/4096の時間内に歩度表示用発振回路20
に出力周波数が周波数数値化カウンタ21に入力
される。 周波数数値化カウンタ21は、11bitのバイナ
リカウンタであり、その上位10bitが測定データ
としてクロツクドCMOS23を介して演算回路
13の入力バスAに入力される。 次に640秒論理緩急量をラツチしている6bitレ
ジスタA17の内容と、6bitレジスタB24の内
容が演算回路13で加算され、その結果が6bitレ
ジスタB24にラツチされる。 6bitレジスタB24は、外部操作スイツチ19
をONした際にリセツトされる。 したがつて6bitレジスタB24の内容(以下デ
ータSと称する)は、通常状態から歩度測定モー
ドに移行した時に0に初期化され、以後10秒ごと
に640秒周期の論理緩急の6bitデータが加算され
る。加算の際に発生するキヤリーは、ラツチ30
に保持される。例えば、640秒周期の論理緩急デ
ータが48であつたとするときの10秒ごとのデータ
Sの内容と、キヤリーの発生状況を示すと以下の
ようになる。
【表】
次に前述した歩度表示用発振回路20の測定デ
ータである周波数数値化カウンタ21の内容とデ
ータSによつて歩度表示用のデータが計算され
る。 今、考えやすい様に歩度表示用発振回路20の
発振周波数が発振回路1の発振周波数の正確に64
倍の2097152Hzで発振しているとすると、周波数
数値化カウンタ21は2進数で256を演算回路1
3の入力バスAに入力する。 このとき640秒論理緩急データの累計データS
をラツチする6bitレジスタB24の内容が1であ
ると演算回路13は、1×S/256を計算して1
を出力する。計算例を第4図に示す。 このタイミングで8bitプリセツタブルダウンカ
ウンタ(以下8bitPSDと略称する)25は、演算
回路13の出力でセツトされる。8bitPSD25の
内容が0でなくなると、8bitPSD25の0を検出
する0検出回路26の出力は“L”になる。 その後、歩度測定パルス発生回路27から歩度
測定パルスPHがゲート回路33,28へ出力さ
れる。 0検出回路26の出力が“L”で歩度測定パル
スPHが発生すると8bitPSD25は、歩度表示用発
進回路20の発振出力でダウンカウントする。 今、8bitPSD25の内容は1であるので歩度表
示用発振回路20の発振出力を1発分カウントす
ると8bitPSD25の内容は0になる。 その結果、0検出回路26の出力は“H”にな
り、インバータ回路29の働きでゲート回路27
で歩度表示用発振回路20の発振出力は阻止され
る。 0検出回路26の出力が“L”であつた為、ゲ
ート回路28で阻止されていた歩度測定パルス
PHは、立上りが歩度表示用発振回路20の発振
出力の1周期分の時間遅れてモータコントロール
3へ入力される。モータコントロール3は歩度測
定パルスPHをステツプモータへ出力して歩度情
報を出力する。 すなわち、640秒論理緩急の−1/(32768×
640)の緩急量を32768の64倍の周波数1発分の時
間だけ、歩度測定パルスPHの立上りを遅らせる
ことで10秒間で平均歩度を表示する。 この様に本実施例では、8bitPSD25と0検出
回路28、ゲート回路33,28で歩度測定パル
ス調整回路を構成している。 歩度測定パルスPHを1発出力した次の10秒後
の歩度測定パルスPHの立上りは、640秒論理緩急
の累計データSが2になる為、今度は歩度表示用
発振回路20の発振周波数2発分遅れて出力され
る。 したがつて640秒論理緩急のデータが1の場合、
歩度測定パルス間は正規の歩度測定パルスPHの
周期より640秒論理緩急の−1/(32768×640)
の緩急量、すなわち今の説明の例では歩度表示用
発振回路20の発振出力の1周期分遅れて出力さ
れる様になる。 この動作を続けると640秒論理緩急の累計デー
タSの大きさは、そのSをラツチする6bitレジス
タB24の大きさを越えてしまう。 本実施例の場合、640秒論理緩急と10秒論理緩
急を併用しているため、640秒論理緩急の累計デ
ータSが64になると、10秒論理緩急の緩急量と等
しくなるので(1/(32768×10)=64/(32768
×640))、累積データSの計算のタイミングでの
演算回路13の出力バスの7bit目をラツチ30で
ラツチして、ラツチ30の出力が“H”の場合プ
リセツト回路18で10秒論理緩急を1/(32768
×10)だけ動作する様にしている。歩度表示用発
振回路17の発振周波数が電圧低下などのの原因
で発振回路1の発振周波数の64倍以下になつた場
合、10秒周期の歩度測定パルスPHでの歩度表示
が行えなくなる。 そこで周波数数値化カウンタ21で歩度表示用
発振回路20の発振周波数を測定する際、ゲート
回路31で64倍以下を検出してラツチ32でその
情報をラツチする様にしている。 ラツチ32の出力が“H”になつた場合は、歩
度測定パルスPHでの歩度表示が行えなるなるの
でモータコントロール3が歩度測定パルスPHを
出力しない様に電池寿命がきたことを表示する。 以上本発明の実施例を示すブロツク図である第
1図の構成を説明した。 次に本発明の特徴点である歩度測定モードでの
動作をより詳細に説明する。 まず歩度表示用発振回路20の発振周波数の測
定について述べる。 歩度表示用発振回路20の発振周波数を発振回
路1の発振周波数の正確にα倍とした関係で設定
できれば、歩度表示用発振回路20の発振周波数
を測定する必要が無い。 しかし実際は、発振回路1の発振周波数もバラ
ツキを持つし、歩度表示用発振回路も電子時計の
スペースの関係で正確な発振が期待できる水晶振
動子を使うことができないので相当のバラツキを
持つ。したがつて歩度表示用発振回路20の発振
周波数を測定する必要が出てくる。 本実施例の場合、歩度表示用発振回路20の発
振周波数の範囲は、2097152Hz〜8388607Hzの範囲
を許している。 演算回路13の入力バスは10bitであるので、
歩度表示用発振回路20の発振周波数を0〜1023
の2進数に変換する必要がある。 周波数数値化カウンタ21への周波数の入力を
制御するゲート回路22には、制御回路4から1/
4096の時間幅を持つパルスが入力される。その結
果、周波数数値化カウンタ21の内容は、歩度表
示用発振回路20の発振周波数によつて次の様な
値になる。 周波数が2097152Hzの場合、2097152/4096=
512。 周波数が8388607Hzの場合、8388607/4096=
2048。 発振周波数が上限において210=1024を越えて
しまうので、周波数数値化カウンタ21は11bit
としてのそ上位10bitを測定データとする。その
結果、測定データは2.09MHzの場合256に、838M
Hzの場合1023となる。 周波数の許容範囲の下限である2097152Hzは、
本実施例の640秒論理緩急の緩急周期から決まつ
た値である。歩度表示用発振回路20の発振周波
数がこの下限値以下になつた場合、10秒周期での
歩度表示が行えなくなるのでゲート回路31で下
限値以下を検出している。ゲート回路31は2入
力NORゲートであり、周波数数値化カウンタ2
1の10bitと11bit目に接続されている。歩度表示
用発振回路20の発振周波数が下限値以下の
209715Hzであつた場合、周波数数値化カウンタ2
1の10bitと11bitは“L”であるのでゲート回路
31の出力は”H”になる。 この“H”をラツチ32は制御回路4からのク
ロツク信号でラツチする。ラツチ32の出力が
“H”であつた場合、モータコントロール3は歩
度測定パルスPHの出力を停止する。 次に8bitプリセツタブルダウン25が8bitであ
る理由と、歩度表示に発生する誤差について述べ
る。 8bitPSD25に設定されるデータは、6bitレジ
スタB24にラツチされる640秒論理緩急のデー
タの累計Sと周波数数値化カウンタ21の10bit
データによつて計算される。 それぞれのデータが最大値の場合の計算を第5
図に示す。 第5図に示すように歩度表示用データは最大
251になる為8bit必要になる。 ここで誤差について述べる。 1つは第5図の計算例でも分かる様に量子化の
際に発生する誤差であり、また1つは歩度表示用
発振回路20の発振と歩度測定パルスPHの立上
りが非同期であるために発生する誤差がある。 量子化誤差は第5図に示すように最大約0.75で
ある。又、歩度表示用発振回路20の発振波形と
歩度測定パルスPHの立上りが非同期である為に
発生する誤差は第9図に示すように最大、歩度表
示用発振回路20の発振周期の1発分と考えられ
る。 波形Bに示すように歩度測定パルスPHの立上
りと、歩度表示用発振回路20の出力波形の立下
りが同期しているとき、波形Bの状態を誤差0と
する。 しかし波形Aに示す様に、歩度測定パルスPH
と歩度表示用発振回路の出力とは非同期であるた
めに、最大で歩度表示用発振回路20の発振出力
周期の1発分の誤差が発生する可能性が有る。 したがつて誤差は最大、歩度表示用発振回路2
0の発振周期の約1.75発分の時間発生する可能性
がある。 これは歩度換算で約7ms/d程度の誤差とな
る。この程度の誤差は使用上問題の無いものであ
る。 第6図に周波数数値化カウンタと8bitPSDを兼
用化した他の実施例を示す。 信号P/Sはパラレルシリアルの切り替え信
号、TLはラツチ信号、Setは周波数数値化カウン
タを初期値に設定するSet信号、WINDは1/4096
の時間パルス、ccはラツチ回路32のクロツク信
号であり制御回路から供給される。 図中の番号は第1図の番号と対応している。 動作についての説明は省略する。 第7図に演算回路13の詳細なブロツク図を示
す。演算回路13は一般的な下位bitから演算を
実行するタイプのものでありこれも説明は省略す
る。 ≪発明の効果≫ 以上述べてきた様に本発明によれば高い精度が
要求される微小な緩急に論理緩急を作用しても、
その平均歩度をいままでの市場の測定器で測れる
様にすることができる様になつた。 従来は長い周期で行われる論理緩急の歩度を短
時間に表示することができなかつたので、微小な
緩急に安定な論理緩急を使用することができなか
つた。 論理緩急に代わる手段として発振回路の負荷容
量を時間でスイツチングするなど、発振回路を直
接制御する方法を採用していた。 この様な方法では、発振回路の発振条件を大き
く変えてしまい安定な動作が望めなかつた。 又、負荷容量のバラツキなどを吸収するための
調整行為が必要であつた。 それに対して本発明によれば、発振回路を操作
する必要が無いので安定な状態で使用することが
できる。又、論理緩急はデジタル動作なので調整
行為の必要が無いなどの効果を有する。
ータである周波数数値化カウンタ21の内容とデ
ータSによつて歩度表示用のデータが計算され
る。 今、考えやすい様に歩度表示用発振回路20の
発振周波数が発振回路1の発振周波数の正確に64
倍の2097152Hzで発振しているとすると、周波数
数値化カウンタ21は2進数で256を演算回路1
3の入力バスAに入力する。 このとき640秒論理緩急データの累計データS
をラツチする6bitレジスタB24の内容が1であ
ると演算回路13は、1×S/256を計算して1
を出力する。計算例を第4図に示す。 このタイミングで8bitプリセツタブルダウンカ
ウンタ(以下8bitPSDと略称する)25は、演算
回路13の出力でセツトされる。8bitPSD25の
内容が0でなくなると、8bitPSD25の0を検出
する0検出回路26の出力は“L”になる。 その後、歩度測定パルス発生回路27から歩度
測定パルスPHがゲート回路33,28へ出力さ
れる。 0検出回路26の出力が“L”で歩度測定パル
スPHが発生すると8bitPSD25は、歩度表示用発
進回路20の発振出力でダウンカウントする。 今、8bitPSD25の内容は1であるので歩度表
示用発振回路20の発振出力を1発分カウントす
ると8bitPSD25の内容は0になる。 その結果、0検出回路26の出力は“H”にな
り、インバータ回路29の働きでゲート回路27
で歩度表示用発振回路20の発振出力は阻止され
る。 0検出回路26の出力が“L”であつた為、ゲ
ート回路28で阻止されていた歩度測定パルス
PHは、立上りが歩度表示用発振回路20の発振
出力の1周期分の時間遅れてモータコントロール
3へ入力される。モータコントロール3は歩度測
定パルスPHをステツプモータへ出力して歩度情
報を出力する。 すなわち、640秒論理緩急の−1/(32768×
640)の緩急量を32768の64倍の周波数1発分の時
間だけ、歩度測定パルスPHの立上りを遅らせる
ことで10秒間で平均歩度を表示する。 この様に本実施例では、8bitPSD25と0検出
回路28、ゲート回路33,28で歩度測定パル
ス調整回路を構成している。 歩度測定パルスPHを1発出力した次の10秒後
の歩度測定パルスPHの立上りは、640秒論理緩急
の累計データSが2になる為、今度は歩度表示用
発振回路20の発振周波数2発分遅れて出力され
る。 したがつて640秒論理緩急のデータが1の場合、
歩度測定パルス間は正規の歩度測定パルスPHの
周期より640秒論理緩急の−1/(32768×640)
の緩急量、すなわち今の説明の例では歩度表示用
発振回路20の発振出力の1周期分遅れて出力さ
れる様になる。 この動作を続けると640秒論理緩急の累計デー
タSの大きさは、そのSをラツチする6bitレジス
タB24の大きさを越えてしまう。 本実施例の場合、640秒論理緩急と10秒論理緩
急を併用しているため、640秒論理緩急の累計デ
ータSが64になると、10秒論理緩急の緩急量と等
しくなるので(1/(32768×10)=64/(32768
×640))、累積データSの計算のタイミングでの
演算回路13の出力バスの7bit目をラツチ30で
ラツチして、ラツチ30の出力が“H”の場合プ
リセツト回路18で10秒論理緩急を1/(32768
×10)だけ動作する様にしている。歩度表示用発
振回路17の発振周波数が電圧低下などのの原因
で発振回路1の発振周波数の64倍以下になつた場
合、10秒周期の歩度測定パルスPHでの歩度表示
が行えなくなる。 そこで周波数数値化カウンタ21で歩度表示用
発振回路20の発振周波数を測定する際、ゲート
回路31で64倍以下を検出してラツチ32でその
情報をラツチする様にしている。 ラツチ32の出力が“H”になつた場合は、歩
度測定パルスPHでの歩度表示が行えなるなるの
でモータコントロール3が歩度測定パルスPHを
出力しない様に電池寿命がきたことを表示する。 以上本発明の実施例を示すブロツク図である第
1図の構成を説明した。 次に本発明の特徴点である歩度測定モードでの
動作をより詳細に説明する。 まず歩度表示用発振回路20の発振周波数の測
定について述べる。 歩度表示用発振回路20の発振周波数を発振回
路1の発振周波数の正確にα倍とした関係で設定
できれば、歩度表示用発振回路20の発振周波数
を測定する必要が無い。 しかし実際は、発振回路1の発振周波数もバラ
ツキを持つし、歩度表示用発振回路も電子時計の
スペースの関係で正確な発振が期待できる水晶振
動子を使うことができないので相当のバラツキを
持つ。したがつて歩度表示用発振回路20の発振
周波数を測定する必要が出てくる。 本実施例の場合、歩度表示用発振回路20の発
振周波数の範囲は、2097152Hz〜8388607Hzの範囲
を許している。 演算回路13の入力バスは10bitであるので、
歩度表示用発振回路20の発振周波数を0〜1023
の2進数に変換する必要がある。 周波数数値化カウンタ21への周波数の入力を
制御するゲート回路22には、制御回路4から1/
4096の時間幅を持つパルスが入力される。その結
果、周波数数値化カウンタ21の内容は、歩度表
示用発振回路20の発振周波数によつて次の様な
値になる。 周波数が2097152Hzの場合、2097152/4096=
512。 周波数が8388607Hzの場合、8388607/4096=
2048。 発振周波数が上限において210=1024を越えて
しまうので、周波数数値化カウンタ21は11bit
としてのそ上位10bitを測定データとする。その
結果、測定データは2.09MHzの場合256に、838M
Hzの場合1023となる。 周波数の許容範囲の下限である2097152Hzは、
本実施例の640秒論理緩急の緩急周期から決まつ
た値である。歩度表示用発振回路20の発振周波
数がこの下限値以下になつた場合、10秒周期での
歩度表示が行えなくなるのでゲート回路31で下
限値以下を検出している。ゲート回路31は2入
力NORゲートであり、周波数数値化カウンタ2
1の10bitと11bit目に接続されている。歩度表示
用発振回路20の発振周波数が下限値以下の
209715Hzであつた場合、周波数数値化カウンタ2
1の10bitと11bitは“L”であるのでゲート回路
31の出力は”H”になる。 この“H”をラツチ32は制御回路4からのク
ロツク信号でラツチする。ラツチ32の出力が
“H”であつた場合、モータコントロール3は歩
度測定パルスPHの出力を停止する。 次に8bitプリセツタブルダウン25が8bitであ
る理由と、歩度表示に発生する誤差について述べ
る。 8bitPSD25に設定されるデータは、6bitレジ
スタB24にラツチされる640秒論理緩急のデー
タの累計Sと周波数数値化カウンタ21の10bit
データによつて計算される。 それぞれのデータが最大値の場合の計算を第5
図に示す。 第5図に示すように歩度表示用データは最大
251になる為8bit必要になる。 ここで誤差について述べる。 1つは第5図の計算例でも分かる様に量子化の
際に発生する誤差であり、また1つは歩度表示用
発振回路20の発振と歩度測定パルスPHの立上
りが非同期であるために発生する誤差がある。 量子化誤差は第5図に示すように最大約0.75で
ある。又、歩度表示用発振回路20の発振波形と
歩度測定パルスPHの立上りが非同期である為に
発生する誤差は第9図に示すように最大、歩度表
示用発振回路20の発振周期の1発分と考えられ
る。 波形Bに示すように歩度測定パルスPHの立上
りと、歩度表示用発振回路20の出力波形の立下
りが同期しているとき、波形Bの状態を誤差0と
する。 しかし波形Aに示す様に、歩度測定パルスPH
と歩度表示用発振回路の出力とは非同期であるた
めに、最大で歩度表示用発振回路20の発振出力
周期の1発分の誤差が発生する可能性が有る。 したがつて誤差は最大、歩度表示用発振回路2
0の発振周期の約1.75発分の時間発生する可能性
がある。 これは歩度換算で約7ms/d程度の誤差とな
る。この程度の誤差は使用上問題の無いものであ
る。 第6図に周波数数値化カウンタと8bitPSDを兼
用化した他の実施例を示す。 信号P/Sはパラレルシリアルの切り替え信
号、TLはラツチ信号、Setは周波数数値化カウン
タを初期値に設定するSet信号、WINDは1/4096
の時間パルス、ccはラツチ回路32のクロツク信
号であり制御回路から供給される。 図中の番号は第1図の番号と対応している。 動作についての説明は省略する。 第7図に演算回路13の詳細なブロツク図を示
す。演算回路13は一般的な下位bitから演算を
実行するタイプのものでありこれも説明は省略す
る。 ≪発明の効果≫ 以上述べてきた様に本発明によれば高い精度が
要求される微小な緩急に論理緩急を作用しても、
その平均歩度をいままでの市場の測定器で測れる
様にすることができる様になつた。 従来は長い周期で行われる論理緩急の歩度を短
時間に表示することができなかつたので、微小な
緩急に安定な論理緩急を使用することができなか
つた。 論理緩急に代わる手段として発振回路の負荷容
量を時間でスイツチングするなど、発振回路を直
接制御する方法を採用していた。 この様な方法では、発振回路の発振条件を大き
く変えてしまい安定な動作が望めなかつた。 又、負荷容量のバラツキなどを吸収するための
調整行為が必要であつた。 それに対して本発明によれば、発振回路を操作
する必要が無いので安定な状態で使用することが
できる。又、論理緩急はデジタル動作なので調整
行為の必要が無いなどの効果を有する。
第1図は本発明の動作を説明する為のブロツク
図、第2図はP=K(n+0.5)2の演算の例を示す
図、第3図は演算結果を反転する意味を示す図、
第4図は歩度表示用データの計算例を示す図、第
5図は累計データSと周波数数値化カウンタのそ
れぞれのデータが最大の場合の歩度表示用データ
の計算を示す図、第6図は周波数数値化カウンタ
と8bitプリセツタブルダウンカウンタを兼用化し
た実施例を示す図、第7図は演算回路の詳細なブ
ロツク図、第8図は温度データn+0.5を示す図、
第9図は歩度測定パルスと歩度表示用発振回路出
力との関係を示す図である。 1……発振回路、2……可変分周回路、3……
モータコントロール、4……制御回路、5……感
温発振器、6……ゲート回路、7……ゲート信号
発生回路、8……傾き調整回路、9……温度数値
化カウンタ、10……オフセツト調整回路、11
……折り返し回路、12……クロツクド
CMOSA、13……演算回路、14……反転回
路、15……反転回路、16……4bitレジスタ、
17……6bitレジスタA、18……プリセツト回
路、19……外部操作スイツチ、20……歩度表
示用発振回路、21……周波数数値化カウンタ、
22……ゲート回路、23……クロツクド
CMOSC、24……6bitレジスタB、25……
8bitプリセツタブルダウン、26……0検出回
路、27……歩度測定パルス発生回路、28……
ゲート回路、29……インバータ回路、30……
ラツチ回路、31……クロツクドCMOSD、33
……ゲート回路。
図、第2図はP=K(n+0.5)2の演算の例を示す
図、第3図は演算結果を反転する意味を示す図、
第4図は歩度表示用データの計算例を示す図、第
5図は累計データSと周波数数値化カウンタのそ
れぞれのデータが最大の場合の歩度表示用データ
の計算を示す図、第6図は周波数数値化カウンタ
と8bitプリセツタブルダウンカウンタを兼用化し
た実施例を示す図、第7図は演算回路の詳細なブ
ロツク図、第8図は温度データn+0.5を示す図、
第9図は歩度測定パルスと歩度表示用発振回路出
力との関係を示す図である。 1……発振回路、2……可変分周回路、3……
モータコントロール、4……制御回路、5……感
温発振器、6……ゲート回路、7……ゲート信号
発生回路、8……傾き調整回路、9……温度数値
化カウンタ、10……オフセツト調整回路、11
……折り返し回路、12……クロツクド
CMOSA、13……演算回路、14……反転回
路、15……反転回路、16……4bitレジスタ、
17……6bitレジスタA、18……プリセツト回
路、19……外部操作スイツチ、20……歩度表
示用発振回路、21……周波数数値化カウンタ、
22……ゲート回路、23……クロツクド
CMOSC、24……6bitレジスタB、25……
8bitプリセツタブルダウン、26……0検出回
路、27……歩度測定パルス発生回路、28……
ゲート回路、29……インバータ回路、30……
ラツチ回路、31……クロツクドCMOSD、33
……ゲート回路。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1 第1の緩急周期T1による第1の論理緩急と、
第1の緩急周期より長い周期T2による第2の論
理緩急の2つの論理緩急機能を備えた電子時計に
おいて、計時の為の基準信号を発生する発振回路
の発振周波数よりもT2/T1倍以上で発振する歩
度表示用発振回路と、前記歩度表示用発振回路の
発振出力を数値化する手段と、第2の論理緩急の
緩急データを第1の論理緩急の周期で累計したデ
ータを保持するレジスタ、前記緩急データの累計
と、累計データと前記歩度表示用発振回路の発振
出力の数値データとから歩度表示用データとを演
算する演算回路と、前記歩度表示用データから歩
度測定パルスの出力周期を前記第2の論理緩急の
緩急データに基づいて調整する歩度測定パルス調
整回路と、前記歩度測定パルスを第1の緩急周期
で出力し、前記歩度測定パルスの出力周期の調整
動作を制御するための外部操作スイツチと、 を有することを特徴とする電子時計。 2 歩度表示用発振回路の発振周波数がT2/T1
倍以下になつたことを検出して歩度測定パルスの
出力を禁止するように構成された動作回路を有す
ることを特徴とする特許請求の範囲第1項記載の
電子時計。
Priority Applications (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP61080722A JPS62237386A (ja) | 1986-04-08 | 1986-04-08 | 電子時計 |
DE8787302982T DE3780495T2 (de) | 1986-04-08 | 1987-04-06 | Elektronische uhr. |
US07/035,092 US4779248A (en) | 1986-04-08 | 1987-04-06 | Electronic timepiece |
EP87302982A EP0241253B1 (en) | 1986-04-08 | 1987-04-06 | Electronic timepiece |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP61080722A JPS62237386A (ja) | 1986-04-08 | 1986-04-08 | 電子時計 |
Publications (2)
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---|---|
JPS62237386A JPS62237386A (ja) | 1987-10-17 |
JPH058995B2 true JPH058995B2 (ja) | 1993-02-03 |
Family
ID=13726254
Family Applications (1)
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---|---|---|---|
JP61080722A Granted JPS62237386A (ja) | 1986-04-08 | 1986-04-08 | 電子時計 |
Country Status (4)
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JPS62237386A (ja) | 1987-10-17 |
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