JPH0643760Y2 - 温度補償機能付き電子時計 - Google Patents

温度補償機能付き電子時計

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JPH0643760Y2
JPH0643760Y2 JP1987161284U JP16128487U JPH0643760Y2 JP H0643760 Y2 JPH0643760 Y2 JP H0643760Y2 JP 1987161284 U JP1987161284 U JP 1987161284U JP 16128487 U JP16128487 U JP 16128487U JP H0643760 Y2 JPH0643760 Y2 JP H0643760Y2
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達雄 守屋
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Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は温度補償機能付き電子時計の温度補償システム
に関する。
〔従来の技術〕
従来の温度補償機能付き電子時計の代表的な温度補償シ
ステムとして、特開昭56−19482に開示されている温度
情報値によってアドレス指定されるROMの出力値に応じ
て温度補償する方式が知られている。
〔考案が解決しようとする問題点〕
しかし前述の従来技術に於いては、年差10秒程度の超高
精度を実現するには温度情報値の温度分解能を0.1℃〜
0.2℃程度にしなければならないため、前記資料の明細
書中にも書かれているようにROMのワード数を増やさな
ければならず、また温度補償データの分解能も上げなけ
ればならないためワードを構成するビット数も増やさな
ければならず、時計用ICに内蔵するのにはふさわしくな
い大容量のROMを必要とし、従ってICサイズが大きくな
り、ICチップの価格が高くなるとともに、婦人用腕時計
に対応可能な小型の温度補償機能付き電子時計ができな
いという欠点を有していた。
本考案はこのような問題点を解決するもので、その目的
とする所は、温度補償機能を付加したことによるICチッ
プサイズのアップを極力抑え、価格が安く婦人用腕時計
に対応可能な小型の温度補償機能付き電子時計を提供す
ることにある。
〔問題点を解決するための手段〕
本発明の温度補償機能付き電子時計は、時計の基準信号
を発生する発振回路と、前記基準信号を分周する分周回
路と、時計内の温度を測定し温度情報値を2進数で出力
する温度情報発生回路と、前記温度情報値をパルス数に
変換するパルス数変換回路と、前記パルス数をカウント
するカウンターと、歩度調整パルスを前記発振回路から
の出力または前記分周回路を構成する分周段途中に割り
込ませる割り込み回路とを有する温度補償機能付き電子
時計において、前記歩度調整パルスは、前記カウンター
の出力に接続されたデコーダー手段により前記カウンタ
ーが前記パルス数に変換された温度情報値をカウントす
る際に生成出力されることを特徴とする。
〔作用〕
本考案の前述の構成によれば、カウンターが温度情報値
に相当するパルス数をカウントする際にデコーダーより
出力されるパルスが発振回路の出力または分周段途中に
割り込むことにより発振回路の周波数が温度補償される
ため、温度補償データを記憶するためのROMが不要にな
る。
〔実施例〕
以下、実施例にもとづき本考案を詳細に説明する。
第1図は本考案の実施例のブロック図である。第1図に
於いて、発振回路1は2次温度特性を有する音叉型水晶
振動子1aを源振として、約32768Hzで発振している。温
度情報発生回路2は、時計内の温度に対して1次式で近
似される周波数fで発振する感温発振回路3、感温発振
回路3から出力されるf発のパルスを の形に傾き調整する傾き調整回路4、傾き調整回路4か
ら出力されるg発のパルスを h=K2−g (2) の、形にオフセット調整するオフセット調整回路5、オ
フセット調整回路5から出力される2進数hを の形に変換する折り返し回路6から構成されている。パ
ルス数変換回路7は温度情報発生回路2から出力される
2進数の温度情報値mをm発のパルス数に変換する。カ
ウンター8はパルス数変換回路7から、出力されるm発
のパルスをカウントする。デコーダー9はカウンター8
がm発のパルスをカウントしたときに、 の補正を行なう割り込みパルスを発生する。β及びC
については、後述するがβ=3×10-5、C=0.022で
ある。第1割り込み回路10はデコーダー9から第1割り
込みパルスP1が出力されたときに発振回路1の出力信号
φ32kを半周期だけ進ませる。第2割り込み回路11はデ
コーダー9から第2割り込みパルスP2が出力されたとき
に分周回路12の第1分周段12aの出力信号φ16kを半周
期だけ進ませる。分周回路12は割り込み回路9の出力信
号φ′32kを1/2分周する第1分周段1201を含み、第2
割り込み回路11の出力信号φ′16kを順次分周して制御
信号形成回路13及び時計回路14に、必要な周波数の信号
を出力する。制御信号形成回路13は第2図のタイミング
図に示したS1、S2、S3、S4の各制御信号を形成し出力す
る。時計回路14はステップモータ15を駆動するための、
交番信号を形成しO1及びO2端子に出力する。ステップモ
ータ15は、図示しないが輪列に連結されており、時刻表
示用指針を駆動している。
ここで本実施例に於ける温度補償用割り込みパルスの発
生方法について説明する。
発振回路1の補正されないときの歩度yは温度θに対し
て、 y=−b・(θ−θ+y0 (sec/day) (5) の式で近似される。ここでbは2次温度係数、θは頂
点温度、y0は頂点温度に於ける歩度である。また感温発
振回路3の発振周波数fは温度θに対して、 f=Aθ+B(Hz) (6) の、式で近似される。ここでAは傾きを表わす定数、B
は切辺をあらわす定数である。(5)式及び(6)式よ
り、発振回路1の補正されないときの歩度yは感温発振
回路3の発振周波数fに対して、 y=β・(f−f+y0 (sec/day) (7) の式で近似できることがわかる。ここでβ=b/A2、f
は頂点温度θに於ける感温周波数である。(7)式よ
り発振回路1の温度特性をフラットにするためには、感
温発振回路3の発振周波数がfのときには、β・(f−
(sec/day)だけ、進み側に補正すれば良いこ
とがわかる。従って、温度補償用割り込みパルスの1ス
テップあたりの歩度補正量をC(sec/day)とすれば、 の補正を行なう割り込みパルスが出力されれば良いこと
になる。ここで〔〕は整数比を意味する。
第3図に1から11の各ブロックの具体的構成例及び接続
例を示し、(8)式であらわされる割り込みパルスがデ
コーダー9より出力され、発振回路1の歩度を補正する
までの動作を説明する。
感温発振回路3は制御信号S1が“High"レベルのときだ
け動作し、(6)式で表わされる周波数で発振する。制
御信号S1は感温発振回路3のアイドリグ動作区間0.5秒
と測定区間1秒の合計1.5秒の期間“High"レベルになる
ように設定されている。
傾き調整回路5は、10ビットの傾き調整値K1を記憶する
PROM401、S−Rフリップフロップ405の出力が“High"
レベルのときに1024Hz信号φ1024を通すANDゲート402、
制御信号S3が“High"レベルのときにK1の値をとり込みA
NDゲート402を通過したφ1024によりカウントダウンす
るプリセッタブルダウンカウンター403、プリセッタブ
ルダウンカウンター403の“0"を検出するためNORゲート
404、制御信号S3によりセットされNORゲート404がプリ
セッタブルダウンカウンター403の“0"を検出したとき
に、リセットされるS−Rフリップフロップ405、S−
Rフリップフロップ405の出力を反転する、インバータ4
06、制御信号S2とインバータ406の出力がともに“High"
のとき感温発振回路3の出力fを通すANDゲート407から
構成されている。
第4図のタイミング図に示したように、S−Rフリップ
フロップ405の出力信号は、制御信号S2が“High"レベル
になってから (sec)の期間“High"レベルになる。従ってANDゲート4
07は、(1)式で表わされるg発のパルスを通す。PROM
401に、 の式で求められる値が記憶されているとすると、ANDゲ
ート407から出力されるパルス数は、 となる、ここでβはβの代表値(定数)であり本実施
例では3×10-5に設定している。
オフセット調整回路5は、10ビットのオフセット調整値
K2を記憶するPROM501、制御信号S3が“High"レベルのと
きにK2の値をとりこみ傾き調整回路4から出力されるg
発のパルスによりカウントダウンするプリセッタブルダ
ウンカウンター502から構成されており、プリセッタブ
ルダウンカウンター502の出力は、(2)式で表わされ
る値になる。PROM501上に、 の式で求められる値が記憶されていると、プリセッタブ
ルダウンカウンター502の出力が表わす値は、 すなわち、 となる。
折り返し回路6は、8個のEXCLUSIVE−ORゲート61〜68
により構成されており、EX−ORゲート61〜68の一方の入
力端子はプリセッタブルダウンカウンター502の出力Q2
〜Q9にそれぞれ接続され他方の入力端子はプリセッタブ
ルダウンカウンター502の最上位ビットQ10に接続されて
いる。従って、EX−ORゲート61〜68の、出力が表わす8
ビットのデータの値は、プリセッタブルダウンカウンタ
ー502のQ10の出力が“High"レベルのときにはQ2〜Q8
力により表わされる値となり、Q10出力が“Low"レベル
のときにはQ2〜Q8を反転させた値となる。従って、折り
返し回路6の出力値は、 となる。
パルス変換回路7は、折り返し回路6の出力値とカウン
ター8の出力値を比較し両者が一致したときにEQ出力が
“High"レベルになる一致検出回路701,制御信号S4によ
りセットされ一致検出回路701が折り返し回路6の出力
値とカウンター8の出力値の一致を検出したときにリセ
ットされる、S−Rフリップフロップ702、S−Rフリ
ップフロップ702の出力が“High"レベルの期間だけ1024
Hz信号φ1024を通過させるANDゲート703から構成されて
いる。ここで、1024Hz信号φ1024は、カウンター8のカ
ウント基準信号であり、発振回路1の基準信号を分周し
て得られ、ANDゲート703からm発の1024Hz信号φ1024
出力する。
カウンター8は制御信号S4によりリセットされ、パルス
変換回路7より出力されるm発のパルスをカウントす
る。
デコーダー9はカウンター8の出力に連結されており、
カウンター8の出力値がmのとき(4)式で表わされる
nステップの補正を行なう割り込みパルスを発生するよ
うに、(4)式に於いてnの値が変化する時のmを検出
するように構成されている。本実施例に於いては、β
の値を3×10-5にまたCの値を0.022(S/D)設定してお
り、mの値が1変化したときの、nの変化量は0、1、
2の3種類となる。デコーダー9はnの変化量が1のと
きのmを検出し、第1割り込みパルスP1を、発生する第
1デコーダー901と、nの変化量が2つのときのmを検
出し、第2割り込みパルスP2を発生する第2デコーダー
902とを有し、具体的には第5図の様に構成されてい
る。第5図に於いて印はカウンター9の出力線をゲー
トとする、NチャンネルMOSトランジスタである。尚、
デコーダー9がカウンター8の出力変換をする範囲は0
〜175である。
第1割り込み回路10は、CP端子に入力する信号の立ち上
がりで出力状態が変化する1/2分周器1001とEX−ORゲー
ト1002から構成されており、第1割り込みパルスP1の立
ち上り時に発振回路1の出力信号φ32kを半周期だけ進
ませる。本実施例では、測温及び補正周期が60秒であり
第1割り込みパルスP1の1発あたりの補正量は、 となる。
第2割り込みパルス11は、CP端子に入力する信号に立ち
上がりで出力状態が変化する1/2分周器1101とEX−ORゲ
ート1102から構成されており、第2割り込みパルスP2
立ち上り時に第1分周段12aの出力信号φ16kを半周期
だけ進ませる。第2割り込みパルスP2の1発あたりの補
正量は、 となる。
以上詳細に説明したとおり本実施例の構成によれば、m
の値が0〜175の温度補償範囲で0.022(sec/day)の緩
急分解能の温度補償が可能である。このときの最大緩急
量は(4)式より167ステップすなわち3.674sec/dayと
なる。本実施例で用いている音叉型水晶振動子1aの2次
温度係数bは通常0.003程度であり、(5)式より頂点
温度θからの温度補償範囲は±35℃程度となる。従っ
て本実施例に於いては、35/175=0.2℃程度の温度分解
能で補償していることになる。また頂点温度θは通常
25℃程度であり、本実施例に於いては、−10℃〜60℃の
温度範囲で温度補償する。
すなわち本実施例の構成によれば、−10℃〜60℃広範な
温度で0.2℃の温度分解能と0.022ses/dayの緩急分解能
で精密に温度補償する電子時計が、温度補償データを記
憶するROMを持たずに可能となる。本実施例なみの精密
さで温度補償をROMを用いて行なう場合175(word)×8
(bit)構成の大規模のROMが必要となり、またROMを用
いて温度補償を行なう場合にもデコーダー、ROMデータ
を記憶するラッチ回路、ラッチ回路のデータを用いて周
波数調整を行なう回路が必要となるため、本実施例の構
成は、ICチップサイズを縮小する上で非常に効果があ
る。
尚、本実施例に於いては、温度補正は0.2℃の分解能で
行なっているが、オフセット調整(水晶振動子の頂点温
度θでmを0にする調整)は0.1℃の分解能で行なっ
ているため、傾きの非常に少ないフラットな温度特性が
得られる。
〔考案の効果〕
以上述べた様に本考案の構成によれば、カウンターがパ
ルス数変換回路から出力される温度情報値に相当するパ
ルス数をカウントする際にデコーダーより出力される割
り込みパルスにより発振回路の周波数が温度補償される
ため、温度補償データを、記憶するための大容量のROM
が不要となり、ICチップのサイズを、小さくすることが
でき、婦人用腕時計にも対応可能な小型のデザインの良
い温度補償付き電子時計を安価に供給することができ
る。
【図面の簡単な説明】
第1図は、本考案の温度補償機能付き電子時計の一実施
例を示すブロック図、第2図は第1図の制御信号形成回
路3のタイミング図、第3図は第1図の3〜11のブロッ
クの具体的構成例及び接続例を示した回路図、第4図は
第3図の傾き調整回路4のタイミング図、第5図は第3
図のデコーダー9の、具体的構成例を示す回路図であ
る。 1……発振回路 1a……音叉型水晶振動子 2……温度情報発生回路 7……パルス数変換回路 8……カウンター 9……デコーダー 10……第1割り込み回路 11……第2割り込み回路 12……分周回路

Claims (1)

    【実用新案登録請求の範囲】
  1. 【請求項1】時計の基準信号を発生する発振回路と、 前記基準信号を分周する複数の分周段からなる分周回路
    と、 時計内の温度を測定し温度情報を2進数の温度情報値と
    して出力する温度情報発生回路と、 前記基準信号より得られる任意の周期のカウント基準信
    号に基づいて前記温度情報値をカウントすると共に、カ
    ウントした値をデコーダーに出力するカウンターと、 前記カウンターの出力値に基づいて歩度調整パルスを生
    成出力するデコーダーと、 前記歩度調整パルスを前記基準信号或は前記分周段途中
    の信号に割り込ませる割り込み回路とを有することを特
    徴とする温度補償機能付き電子時計。
JP1987161284U 1987-10-21 1987-10-21 温度補償機能付き電子時計 Expired - Lifetime JPH0643760Y2 (ja)

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JPH0166096U JPH0166096U (ja) 1989-04-27
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