JPH07117588B2 - 電子時計 - Google Patents
電子時計Info
- Publication number
- JPH07117588B2 JPH07117588B2 JP60002438A JP243885A JPH07117588B2 JP H07117588 B2 JPH07117588 B2 JP H07117588B2 JP 60002438 A JP60002438 A JP 60002438A JP 243885 A JP243885 A JP 243885A JP H07117588 B2 JPH07117588 B2 JP H07117588B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- voltage
- power source
- charging
- charging power
- circuit
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G04—HOROLOGY
- G04C—ELECTROMECHANICAL CLOCKS OR WATCHES
- G04C10/00—Arrangements of electric power supplies in time pieces
- G04C10/02—Arrangements of electric power supplies in time pieces the power supply being a radioactive or photovoltaic source
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は水晶時計等電気エネルギーをエネルギー源とす
る電子時計における電源部の構成と駆動手段に関する。
特に電源の容量が小さく、放電が進むにつれて電圧の変
化する様な電源を有する電子時計の電源部の改良と、さ
らに電子時計の駆動エネルギーを最小限にとどめる駆動
手段とを組み合わせた電子時計の駆動制御・電源システ
ムに関する。
る電子時計における電源部の構成と駆動手段に関する。
特に電源の容量が小さく、放電が進むにつれて電圧の変
化する様な電源を有する電子時計の電源部の改良と、さ
らに電子時計の駆動エネルギーを最小限にとどめる駆動
手段とを組み合わせた電子時計の駆動制御・電源システ
ムに関する。
従来、水晶時計等電気エネルギーをエネルギー源とした
電子時計はその電源部に銀電池の様なフラツトな放電特
性をもつ、ある程度の容量を有する電源を用いていた。
さらに、従来の電子時計の駆動方法は、前記電子時計が
遭遇すると予想されるあらゆる状況、即ち、カレンダー
等で輪列負荷が重くなつた場合、磁界中におかれた場
合、電池寿命末期で電池電圧が低下した場合等でも、安
定してステツプモータを駆動できるように、通常の状態
の時でも、駆動エネルギー消費の大きい駆動パルスのみ
を出力していた。
電子時計はその電源部に銀電池の様なフラツトな放電特
性をもつ、ある程度の容量を有する電源を用いていた。
さらに、従来の電子時計の駆動方法は、前記電子時計が
遭遇すると予想されるあらゆる状況、即ち、カレンダー
等で輪列負荷が重くなつた場合、磁界中におかれた場
合、電池寿命末期で電池電圧が低下した場合等でも、安
定してステツプモータを駆動できるように、通常の状態
の時でも、駆動エネルギー消費の大きい駆動パルスのみ
を出力していた。
前記電源部についての解決策として最近では、価格的に
はアルカリマンガン電池等が用いられるようになつた。
また、電池そのものの寿命に関しては、ソーラーバツテ
リーを電源とし、二次電池として高容量コンデンサを用
いた時計も提案されている。しかし、アルカリマンガン
電池は放電特性がフラツトではなく、時計の作動停止後
にもエネルギーを多く有しており、電池の特性を十分活
用しているとは言えないのが現状である。また、二次電
池として高容量コンデンサーを用いたものは、当然のこ
とながらコンデンサーの放電特性により、その時計の止
まりまでの持続時間は決まつてしまい実用化の上で、大
きな問題となつていた。
はアルカリマンガン電池等が用いられるようになつた。
また、電池そのものの寿命に関しては、ソーラーバツテ
リーを電源とし、二次電池として高容量コンデンサを用
いた時計も提案されている。しかし、アルカリマンガン
電池は放電特性がフラツトではなく、時計の作動停止後
にもエネルギーを多く有しており、電池の特性を十分活
用しているとは言えないのが現状である。また、二次電
池として高容量コンデンサーを用いたものは、当然のこ
とながらコンデンサーの放電特性により、その時計の止
まりまでの持続時間は決まつてしまい実用化の上で、大
きな問題となつていた。
また、前記電子時計の駆動方法では、通常は大きな出力
トルクを必要としないにもかかわらず電力を浪費してい
て、時計全体の低消費電力化の大きな障害となつてい
た。
トルクを必要としないにもかかわらず電力を浪費してい
て、時計全体の低消費電力化の大きな障害となつてい
た。
本発明は、フラツトでない放電特性をもつ電源につい
て、比較的電源容量の小さい電源を用いた場合の時計の
止まりまでの持続時間が短かいという問題点を解決しよ
うとするものである。
て、比較的電源容量の小さい電源を用いた場合の時計の
止まりまでの持続時間が短かいという問題点を解決しよ
うとするものである。
本発明の電子時計は、充電源と、 前記充電源からの電気エネルギーが充電される第１の充
電用電源と、 前記第１の充電用電源の電気エネルギーが充電される第
２の充電用電源と、 前記第１の充電用電源の電圧値を検出する電圧検出手段
と、 前記電圧検出手段により検出された前記第１の充電用電
源の電圧値が所定の電圧より低い場合に前記第１の充電
用電源の電圧レベルを昇圧して前記第２の充電用電源に
充電する昇圧充電手段と、 前記第２の充電用電源を電源としてステップモータを駆
動する駆動信号を生成する駆動手段とを有してなり、 前記駆動手段を前記ステップモータを構成するロータの
回転・非回転を検出する回転検出手段と、前記回転検出
手段の出力信号に応じて前記駆動信号のパルス幅を段階
的に縮小又は拡大するよう制御するパルス形成手段とを
備え、 前記昇圧充電手段は、複数のコンデンサと、前記第１の
充電用電源と前記複数のコンデンサと前記第２の充電用
電源とを接続切換するスイッチング手段を備え、かつ、
複数の昇圧倍率を段階的に変化させることを特徴とする
ものである。
電用電源と、 前記第１の充電用電源の電気エネルギーが充電される第
２の充電用電源と、 前記第１の充電用電源の電圧値を検出する電圧検出手段
と、 前記電圧検出手段により検出された前記第１の充電用電
源の電圧値が所定の電圧より低い場合に前記第１の充電
用電源の電圧レベルを昇圧して前記第２の充電用電源に
充電する昇圧充電手段と、 前記第２の充電用電源を電源としてステップモータを駆
動する駆動信号を生成する駆動手段とを有してなり、 前記駆動手段を前記ステップモータを構成するロータの
回転・非回転を検出する回転検出手段と、前記回転検出
手段の出力信号に応じて前記駆動信号のパルス幅を段階
的に縮小又は拡大するよう制御するパルス形成手段とを
備え、 前記昇圧充電手段は、複数のコンデンサと、前記第１の
充電用電源と前記複数のコンデンサと前記第２の充電用
電源とを接続切換するスイッチング手段を備え、かつ、
複数の昇圧倍率を段階的に変化させることを特徴とする
ものである。
本発明によると、フラットでない放電特性を持つ充電用
電源を用いても、充電用電源の電圧を、複数の昇圧倍率
を段階的に変化させた昇圧充電手段により昇圧して第２
の充電用電源に充電し、ステップモータを駆動する電源
とするため、安定したステップモータの駆動を行うこと
ができ、さらに、常に最小の消費電力とするよう駆動パ
ルスのパルス幅を制御する駆動手段により、時計の消費
電力を小さくして、時計停止までの時間を長くすること
ができる。
電源を用いても、充電用電源の電圧を、複数の昇圧倍率
を段階的に変化させた昇圧充電手段により昇圧して第２
の充電用電源に充電し、ステップモータを駆動する電源
とするため、安定したステップモータの駆動を行うこと
ができ、さらに、常に最小の消費電力とするよう駆動パ
ルスのパルス幅を制御する駆動手段により、時計の消費
電力を小さくして、時計停止までの時間を長くすること
ができる。
本発明を一実施例により図を用いて説明する。本実施例
は発電機構としてソーラバツテリーを用いて二次電池と
して高容量コンデンサーである電気二重層コンデンサー
を用いた時計である。
は発電機構としてソーラバツテリーを用いて二次電池と
して高容量コンデンサーである電気二重層コンデンサー
を用いた時計である。
第１図はこの電気二重層コンデンサーの放電特性であ
り、第２図は本発明による一実施例のブロツク図であ
る。第３図は従来のシステムの回路説明図である。従
来、第３図において、ソーラバツテリー１による発電力
が電気二重層コンデンサー４に充電され定格電圧以上に
充電されるとリミツタースイツチ２が閉じてコンデンサ
ー４への充電をやめる。時計用電気機械変換機（ステツ
プモータ）10はソーラバツテリー１、またはコンデンサ
ー４を電源として作動させる。また、ダイオード３は、
ソーラバツテリー１の発生起電圧以下になつたときに、
コンデンサー４による電流がソーラバツテリーに流れ込
むのを防ぐ逆流防止ダイオードである。第１図にコンデ
ンサーがフル充電された状態でソーラバッテリー１に光
が当たらなくなった後のコンデンサーの放電特性を示
す。実線Vss2は第２図の本発明の本実施例における補助
コンデンサー６の放電特性であり、破線Vss1′は大容量
コンデンサー４の放電特性である。一方、二点鎖線Vss
1″は、第３図の従来のシステムにおけるコンデンサー
４の放電特性である。本実施例でのコンデンサーの定格
電圧（耐圧）は1.8Vである。また時計用電気機械変換器
（ステップモータ）の作動停止電圧は、0.9Vである。こ
のとき、第３図の従来例では、電源電圧（vss1″）が、
0.9Vになる時間t2″で、時計の作動が停止することにな
る。一方、本実施例では、昇圧された補助コンデンサ６
を電源とし、かつ、ステップモータの駆動パルスのパル
ス幅を制御してステップモータの消費電流を低減してい
るため、大容量コンデンサ４の電圧（Vss1′）が0.3vと
なるまで、つまり、電源電圧（Vss2）が0.9Vになる時間
t5まで、時計の作動時間が大幅に伸びている。
り、第２図は本発明による一実施例のブロツク図であ
る。第３図は従来のシステムの回路説明図である。従
来、第３図において、ソーラバツテリー１による発電力
が電気二重層コンデンサー４に充電され定格電圧以上に
充電されるとリミツタースイツチ２が閉じてコンデンサ
ー４への充電をやめる。時計用電気機械変換機（ステツ
プモータ）10はソーラバツテリー１、またはコンデンサ
ー４を電源として作動させる。また、ダイオード３は、
ソーラバツテリー１の発生起電圧以下になつたときに、
コンデンサー４による電流がソーラバツテリーに流れ込
むのを防ぐ逆流防止ダイオードである。第１図にコンデ
ンサーがフル充電された状態でソーラバッテリー１に光
が当たらなくなった後のコンデンサーの放電特性を示
す。実線Vss2は第２図の本発明の本実施例における補助
コンデンサー６の放電特性であり、破線Vss1′は大容量
コンデンサー４の放電特性である。一方、二点鎖線Vss
1″は、第３図の従来のシステムにおけるコンデンサー
４の放電特性である。本実施例でのコンデンサーの定格
電圧（耐圧）は1.8Vである。また時計用電気機械変換器
（ステップモータ）の作動停止電圧は、0.9Vである。こ
のとき、第３図の従来例では、電源電圧（vss1″）が、
0.9Vになる時間t2″で、時計の作動が停止することにな
る。一方、本実施例では、昇圧された補助コンデンサ６
を電源とし、かつ、ステップモータの駆動パルスのパル
ス幅を制御してステップモータの消費電流を低減してい
るため、大容量コンデンサ４の電圧（Vss1′）が0.3vと
なるまで、つまり、電源電圧（Vss2）が0.9Vになる時間
t5まで、時計の作動時間が大幅に伸びている。
第２図は本発明による一実施例のブロツク図であり、ソ
ーラバツテリー１に光を照射して発生した電力は、逆流
防止ダイオード３を通して電気二重層コンデンサー４へ
充電される。このとき、ソーラバツテリー１の発生起電
圧Vss1が定格電圧以上になると、リミツタ回路２が動作
しコンデンサー４への充電をやめる。例えば、定格電圧
とはコンデンサー４の定格電圧であり、リミツタ回路と
は、定電圧ダイオードで構成された図中VDD−Vss1間が
定格電圧以上になつたら通電し、ソーラバツテリー１か
らコンデンサー４への充電電流をバイパスする構成、ま
たは、VDD−Vss1間にスイツチを有し、リフアレンス電
圧検出により充電電流をバイパスするような構成になつ
ている。コンデンサー４に充電された電力は多段昇圧充
電回路５により最適な昇圧が行なわれて、コンデンサー
６に充電される。この動作の詳細な説明は後述する。コ
ンデンサー６は、コンデンサー４の電圧Vss1′を検出す
る電圧検出回路７、その電圧検出出力をもとに昇圧充電
回路に最適昇圧充電を行なわせる制御回路８、および、
電気機械変換機（ステツプモータ）駆動回路９の電源と
なつている。さらに、電気機械変換機駆動回路９は、コ
ンデンサー６の電圧によつて駆動パルス幅を段階的に縮
小又は拡大して出力し、電気機械変換器の駆動のための
消費電流を最小限にしている。この動作の詳細な説明に
ついても後述する。
ーラバツテリー１に光を照射して発生した電力は、逆流
防止ダイオード３を通して電気二重層コンデンサー４へ
充電される。このとき、ソーラバツテリー１の発生起電
圧Vss1が定格電圧以上になると、リミツタ回路２が動作
しコンデンサー４への充電をやめる。例えば、定格電圧
とはコンデンサー４の定格電圧であり、リミツタ回路と
は、定電圧ダイオードで構成された図中VDD−Vss1間が
定格電圧以上になつたら通電し、ソーラバツテリー１か
らコンデンサー４への充電電流をバイパスする構成、ま
たは、VDD−Vss1間にスイツチを有し、リフアレンス電
圧検出により充電電流をバイパスするような構成になつ
ている。コンデンサー４に充電された電力は多段昇圧充
電回路５により最適な昇圧が行なわれて、コンデンサー
６に充電される。この動作の詳細な説明は後述する。コ
ンデンサー６は、コンデンサー４の電圧Vss1′を検出す
る電圧検出回路７、その電圧検出出力をもとに昇圧充電
回路に最適昇圧充電を行なわせる制御回路８、および、
電気機械変換機（ステツプモータ）駆動回路９の電源と
なつている。さらに、電気機械変換機駆動回路９は、コ
ンデンサー６の電圧によつて駆動パルス幅を段階的に縮
小又は拡大して出力し、電気機械変換器の駆動のための
消費電流を最小限にしている。この動作の詳細な説明に
ついても後述する。
以上の、複数の昇圧倍率を段階的に変化させ第２の充電
用電源に充電する昇圧充電手段と、ステップモータのロ
ータの回転・非回転を検出する回転検出手段及び回転検
出手段の出力信号に応じて駆動信号のパルス幅を制御す
る手段を備えた駆動手段によるシステムを用いると、フ
ラットでない放電電圧特性を示す電源を用いても、その
容量を有効に使用でき、しかも、ステップモータの消費
電流を最小限にすることによって、時計体の停止までの
作動持続時間を飛躍的に長くすることが可能である。
用電源に充電する昇圧充電手段と、ステップモータのロ
ータの回転・非回転を検出する回転検出手段及び回転検
出手段の出力信号に応じて駆動信号のパルス幅を制御す
る手段を備えた駆動手段によるシステムを用いると、フ
ラットでない放電電圧特性を示す電源を用いても、その
容量を有効に使用でき、しかも、ステップモータの消費
電流を最小限にすることによって、時計体の停止までの
作動持続時間を飛躍的に長くすることが可能である。
以下に、本実施例の動作を第１図を参照しながら詳細に
説明する。第１図において破線Vss1′は本発明のシステ
ムを用いた大容量コンデンサー４の電圧Vss1′の絶対値
を示し、実線Vss2はコンデンサー６の電圧Vss2の絶対値
を示す。コンデンサー４がフル充電された後、ソーラバ
ツテリー１に光が当たらなくなつた時を説明する。コン
デンサー４の電圧|Vss′1|が1.2V以上の時は、コンデン
サー４とコンデンサー６とは同じ電圧になるように昇圧
充電回路５が動作する。コンデンサー４の電圧|Vss′1|
が1.2V〜0.8Vの時は、昇圧充電回路５により1.5倍に昇
圧してコンデンサー６に充電する。上記のようにコンデ
ンサー４の電圧|Vss′1|が1.2V以上の時と1.2V〜1.8Vの
ときは、毎秒、電気機械変換機（ステツプモータ）を駆
動させ、昇圧状態が１倍から1.5倍に変わるとき第１図t
1に、電気機械変換機を駆動させるためのステツプ状の
パルス幅の最も短いパルス幅に設定し、電圧の変動につ
れて、そのパルス幅を制御する。第１図のt0からt1の区
間が１倍昇圧で、t1からt3の区間が1.5倍昇圧区間であ
る。したがつてt1からt3の区間でのコンデンサー６の電
圧|Vss2|は、1.8V〜1.2Vとなる。コンデンサー４の電圧
|Vss′1|が0.8V〜0.6Vの時は昇圧充電回路５により２倍
に昇圧されてコンデンサー６に充電される。第１図のt3
〜t4の区間である。この時のコンデンサー６の電圧|Vss
2|は1.6V〜1.2Vとなる。コンデンサー４の電圧|Vss′1|
が0.6V以下の時は、昇圧充電回路５により３倍に昇圧し
てコンデンサー６に充電する。第１図t4以降である。上
記の２倍、３倍昇圧状態の場合は、コンデンサー４の電
圧がかなり下つたことを知らせるために、電気機械変換
機（ステツプモータ）を２秒周期で２ステップ駆動させ
るようにする。駆動パルス幅の制御については、１倍、
1.5倍昇圧の場合と同様である。また、第１図のt3とｔ
では、t1と同様に、電気機械変換機（ステツプモータ）
を駆動させるためのパルス幅を最も短いパルス幅に設定
し、電圧の変動につれて、そのパルス幅を制御する。
説明する。第１図において破線Vss1′は本発明のシステ
ムを用いた大容量コンデンサー４の電圧Vss1′の絶対値
を示し、実線Vss2はコンデンサー６の電圧Vss2の絶対値
を示す。コンデンサー４がフル充電された後、ソーラバ
ツテリー１に光が当たらなくなつた時を説明する。コン
デンサー４の電圧|Vss′1|が1.2V以上の時は、コンデン
サー４とコンデンサー６とは同じ電圧になるように昇圧
充電回路５が動作する。コンデンサー４の電圧|Vss′1|
が1.2V〜0.8Vの時は、昇圧充電回路５により1.5倍に昇
圧してコンデンサー６に充電する。上記のようにコンデ
ンサー４の電圧|Vss′1|が1.2V以上の時と1.2V〜1.8Vの
ときは、毎秒、電気機械変換機（ステツプモータ）を駆
動させ、昇圧状態が１倍から1.5倍に変わるとき第１図t
1に、電気機械変換機を駆動させるためのステツプ状の
パルス幅の最も短いパルス幅に設定し、電圧の変動につ
れて、そのパルス幅を制御する。第１図のt0からt1の区
間が１倍昇圧で、t1からt3の区間が1.5倍昇圧区間であ
る。したがつてt1からt3の区間でのコンデンサー６の電
圧|Vss2|は、1.8V〜1.2Vとなる。コンデンサー４の電圧
|Vss′1|が0.8V〜0.6Vの時は昇圧充電回路５により２倍
に昇圧されてコンデンサー６に充電される。第１図のt3
〜t4の区間である。この時のコンデンサー６の電圧|Vss
2|は1.6V〜1.2Vとなる。コンデンサー４の電圧|Vss′1|
が0.6V以下の時は、昇圧充電回路５により３倍に昇圧し
てコンデンサー６に充電する。第１図t4以降である。上
記の２倍、３倍昇圧状態の場合は、コンデンサー４の電
圧がかなり下つたことを知らせるために、電気機械変換
機（ステツプモータ）を２秒周期で２ステップ駆動させ
るようにする。駆動パルス幅の制御については、１倍、
1.5倍昇圧の場合と同様である。また、第１図のt3とｔ
では、t1と同様に、電気機械変換機（ステツプモータ）
を駆動させるためのパルス幅を最も短いパルス幅に設定
し、電圧の変動につれて、そのパルス幅を制御する。
以上の説明のように本実施例によれば、昇圧充電手段に
より、時計体の実際の電源となるコンデンサー６の電圧
|Vss2|を電気機械変換機（ステップモータ）を動作停止
電圧0.9V以上に保ち、さらに、電気機械変換機（ステツ
プモータ）の駆動消費電流を最小限にすることによつ
て、時計の動作可能時間を第１図において時間t2から時
間t3まで伸ばしている。したがつて、従来0.9Vから1.8V
の間で電気機械変換機（ステツプモータ）の消費電流を
最小限に制御しないで使用していたものが（持続第１図
t2′）本実施例によれば、0.3Vから1.8Vまで使用でき、
しかも電気機械変換機（ステツプモータ）の消費電流を
最小源に制御することによつて、コンデンサー４に蓄え
られたエネルギを有効に使つて、時計体が作動停止まで
の時間を飛躍的に伸ばすことができる。
より、時計体の実際の電源となるコンデンサー６の電圧
|Vss2|を電気機械変換機（ステップモータ）を動作停止
電圧0.9V以上に保ち、さらに、電気機械変換機（ステツ
プモータ）の駆動消費電流を最小限にすることによつ
て、時計の動作可能時間を第１図において時間t2から時
間t3まで伸ばしている。したがつて、従来0.9Vから1.8V
の間で電気機械変換機（ステツプモータ）の消費電流を
最小限に制御しないで使用していたものが（持続第１図
t2′）本実施例によれば、0.3Vから1.8Vまで使用でき、
しかも電気機械変換機（ステツプモータ）の消費電流を
最小源に制御することによつて、コンデンサー４に蓄え
られたエネルギを有効に使つて、時計体が作動停止まで
の時間を飛躍的に伸ばすことができる。
次に本実施例中の多段昇圧充電回路５、電圧検出回路
７、ステツプモータ駆動回路９の具体的実施例を示す。
７、ステツプモータ駆動回路９の具体的実施例を示す。
第４図は、多段昇圧充電回路５の基本形であり第５図
は、その動作を具体的に示したものであり（イ）は昇圧
動作、（ロ）は充電動作である。第４図、第５図のコン
デンサー4,6は、第２図のそれであり、コンデンサー21,
22は昇圧用の補助コンデンサーである。また、第４図の
Tr1〜Tr7はFETであり、昇圧を行なうためのスイツチの
役割を果している。第４図において、昇圧を行なわずに
Vss′１とVss2を同電位にするためには、Tr3とTr4をON
させて、他のTrはOFFにすればよい。この状態を示した
のが第５図（Ａ）であり、第１図のt0〜t1における動作
である。また、t1〜t3において1.5倍昇圧充電を行なう
ためには、昇圧時Tr1,Tr3,Tr6をONし他をOFF、充電時Tr
2,Tr4,Tr5,Tr7をONし他をOFFする。同様にt3〜t4時に２
倍昇圧充電を行なうためには、昇圧時Tr1,Tr3,Tr5,Tr7
をONし他をOFF、充電時は、1.5倍昇圧充電時の充電時と
同様の動作を行ない、さらにt4〜t5時の３倍昇圧を行な
うためには、昇圧時は２倍昇圧充電時の昇圧時と同様の
動作を行ない、充電時にはTr2,Tr4,Tr6をONし他をOFFす
る。以上の様に各FETを制御すれば、それぞれ第５図に
示す状態となり、各昇圧充電が可能となる。以上を具体
的に電子回路で実現した多段昇圧充電回路５の一実施例
を第６図に示す。第６図において、コンデンサー4,6,2
1,22とFET Tr1〜Tr7は第４図と同様のものである。ただ
し、Tr5,Tr6,Tr7は電流の流れが両方向となるので、Ｐ
チヤンネルFETとＮチヤンネルFETを組み合わせている。
また、φCLは昇圧充電クロツク信号であり、前記信号の
論理レベル「Ｌ」のとき昇圧を行ない「Ｈ」のとき充電
を行なう。したがつて回路はφCLの周期に応じて昇圧充
電を繰り返す。AmpN,Amp1.5,Amp2,Amp3は昇圧倍率を示
す信号であり、「Ｈ」のときにそれぞれ昇圧なし、1.5
倍昇圧,2倍昇圧,3倍昇圧を表わし、前記信号は制御回路
８で形成される。また、61,62,63,64は既知の論理ゲー
トであり、これらのゲートによつてTr1〜Tr7のFETのON,
OFFのタイミングが作られ、第４図、および第５図をも
つて説明した動作を行なう。
は、その動作を具体的に示したものであり（イ）は昇圧
動作、（ロ）は充電動作である。第４図、第５図のコン
デンサー4,6は、第２図のそれであり、コンデンサー21,
22は昇圧用の補助コンデンサーである。また、第４図の
Tr1〜Tr7はFETであり、昇圧を行なうためのスイツチの
役割を果している。第４図において、昇圧を行なわずに
Vss′１とVss2を同電位にするためには、Tr3とTr4をON
させて、他のTrはOFFにすればよい。この状態を示した
のが第５図（Ａ）であり、第１図のt0〜t1における動作
である。また、t1〜t3において1.5倍昇圧充電を行なう
ためには、昇圧時Tr1,Tr3,Tr6をONし他をOFF、充電時Tr
2,Tr4,Tr5,Tr7をONし他をOFFする。同様にt3〜t4時に２
倍昇圧充電を行なうためには、昇圧時Tr1,Tr3,Tr5,Tr7
をONし他をOFF、充電時は、1.5倍昇圧充電時の充電時と
同様の動作を行ない、さらにt4〜t5時の３倍昇圧を行な
うためには、昇圧時は２倍昇圧充電時の昇圧時と同様の
動作を行ない、充電時にはTr2,Tr4,Tr6をONし他をOFFす
る。以上の様に各FETを制御すれば、それぞれ第５図に
示す状態となり、各昇圧充電が可能となる。以上を具体
的に電子回路で実現した多段昇圧充電回路５の一実施例
を第６図に示す。第６図において、コンデンサー4,6,2
1,22とFET Tr1〜Tr7は第４図と同様のものである。ただ
し、Tr5,Tr6,Tr7は電流の流れが両方向となるので、Ｐ
チヤンネルFETとＮチヤンネルFETを組み合わせている。
また、φCLは昇圧充電クロツク信号であり、前記信号の
論理レベル「Ｌ」のとき昇圧を行ない「Ｈ」のとき充電
を行なう。したがつて回路はφCLの周期に応じて昇圧充
電を繰り返す。AmpN,Amp1.5,Amp2,Amp3は昇圧倍率を示
す信号であり、「Ｈ」のときにそれぞれ昇圧なし、1.5
倍昇圧,2倍昇圧,3倍昇圧を表わし、前記信号は制御回路
８で形成される。また、61,62,63,64は既知の論理ゲー
トであり、これらのゲートによつてTr1〜Tr7のFETのON,
OFFのタイミングが作られ、第４図、および第５図をも
つて説明した動作を行なう。
次に、第７図に電圧検出回路７の具体例を示すSP′はサ
ンプリング信号であり「Ｈ」のとき回路が作動し、
「Ｌ」のとき、電流を消費しないように回路状態を固定
する。破線内は公知の定電圧回路であり、その出力電圧
をVREGと表わしている。また、R1,R2は抵抗であり、|Vs
s1′｜の最大電圧の1.8Vをもつて を満足するように設定されている。r1,r2,r3,Rも同様に
抵抗であつて、それぞれ|Vss1′｜が0.6V,0.8V,1.2Vに
なつたときの|VM|とタツプの電位が同じになるように設
定されている。この３つのタツプ電位は、トランスミツ
シヨンゲート71により１つが選択されてVREGTとなり、
コンパレータ72でVMと比較される。コンパレータ72は、
VMが選択されたタツプ電位よりも低電位ならば「Ｈ」を
出力し、その逆の時、及びSP′が「Ｌ」のときは「Ｌ」
を出力するように構成されており、その出力Compは制御
回路８へ送られる。Ｔ1.5,T2,T3は、トランスミツシヨ
ンゲートを選択する信号で、制御回路８で形成され、
「Ｈ」のときにトランスミツシヨンゲートをONにする。
以上の構成により、VMとVREGTを比較し、その結果、Com
pとトランスミツシヨン選択信号Ｔ1.5,T2,T3の状態でVs
s1′が、第１図のt0〜t5の内のいずれに存在するのかの
判定が可能となる。この判定は、制御回路８において行
なう。
ンプリング信号であり「Ｈ」のとき回路が作動し、
「Ｌ」のとき、電流を消費しないように回路状態を固定
する。破線内は公知の定電圧回路であり、その出力電圧
をVREGと表わしている。また、R1,R2は抵抗であり、|Vs
s1′｜の最大電圧の1.8Vをもつて を満足するように設定されている。r1,r2,r3,Rも同様に
抵抗であつて、それぞれ|Vss1′｜が0.6V,0.8V,1.2Vに
なつたときの|VM|とタツプの電位が同じになるように設
定されている。この３つのタツプ電位は、トランスミツ
シヨンゲート71により１つが選択されてVREGTとなり、
コンパレータ72でVMと比較される。コンパレータ72は、
VMが選択されたタツプ電位よりも低電位ならば「Ｈ」を
出力し、その逆の時、及びSP′が「Ｌ」のときは「Ｌ」
を出力するように構成されており、その出力Compは制御
回路８へ送られる。Ｔ1.5,T2,T3は、トランスミツシヨ
ンゲートを選択する信号で、制御回路８で形成され、
「Ｈ」のときにトランスミツシヨンゲートをONにする。
以上の構成により、VMとVREGTを比較し、その結果、Com
pとトランスミツシヨン選択信号Ｔ1.5,T2,T3の状態でVs
s1′が、第１図のt0〜t5の内のいずれに存在するのかの
判定が可能となる。この判定は、制御回路８において行
なう。
第８図は、制御回路８の具体例であり、第９図はそのタ
イミングチヤートである。このタイミングチヤートは、
波状線の左側において1.5倍昇圧制御状態から２倍昇圧
制御状態へ移行するところを示し、波状線の右側におい
て、２倍昇圧制御状態から昇圧なしの状態へ移行する時
の各信号の動きを示している。第８図において、81,84
はCLの立下りでデータをラツチするＤ型フリツプフロツ
プ、82はCLの「Ｌ」でデータを保持するマスターラツ
チ、83は２ビツトのバイナリーカウンターであり、他は
既知のゲート類である。ここで、タイミングチヤートの
波状線左側にそつて、この制御回路の動作を説明する。
まず、サンプリングパルスSPが「Ｈ」になる以前の状態
は昇圧倍率1.5倍、トランスミツシヨンゲート選択信号
はＴ1.5が「Ｈ」であり、その状態はそれぞれマスター
ラツチ82とバイナリーカウンター83で記憶されている。
今、サンプリングパルスSPが出力されると同時にReset
信号が出てバイナリーカウンター83をリセットし、T3が
「Ｈ」となる初期状態に戻る。以後、CPパルスによりコ
ンパレータ出力Compが「Ｌ」になるまで、順次T3,T2,T
1.5が選択されていく。今、大容量コンデンサー４の電
圧|Vss1′｜が0.6〜0.8Vの間にあるとすると（第１図の
t3〜t4の間）、第７図の説明から分かるように、T2が
「Ｈ」になつたときにVMとVREGTの電位が逆転し、Comp
が「Ｌ」になる。従つて、これによりVss1′の範囲が判
定できる。なぜならば、T3の検出電圧は0.6Vであり、T2
の検出電圧は0.8Vであるから、この間でコンパレータの
出力が反転したならば、|Vss1′｜が0.6〜0.8Vであるこ
とが判定できる。また、|Vss1′｜が1.2V以上のとき
は、Ｔ1.5が「Ｈ」で、かつCompも「Ｈ」のままであ
る。Compが「Ｌ」になると以後、CPパルスは禁止される
ので、トランスミツシヨンゲート選択信号の状態がバイ
ナリーカウンター83に記憶される。したがつて、CPパル
スの出終つたときのバイリーカウンターの内容とCompの
出力によつて、何倍昇圧にすべきかが決定できる。その
決定をしているのが、Ｄ型フリツプフロツプ84とマスタ
ーラツチ82、および若干のゲートであり、SPの立下りで
その動作を行なつている。この制御回路によつて、大容
量コンデンサー４の電圧|Vss1′｜の範囲を判定し、昇
圧状態を決定し、次に説明する第10図の駆動回路の出力
パルスの状態を制御している。
イミングチヤートである。このタイミングチヤートは、
波状線の左側において1.5倍昇圧制御状態から２倍昇圧
制御状態へ移行するところを示し、波状線の右側におい
て、２倍昇圧制御状態から昇圧なしの状態へ移行する時
の各信号の動きを示している。第８図において、81,84
はCLの立下りでデータをラツチするＤ型フリツプフロツ
プ、82はCLの「Ｌ」でデータを保持するマスターラツ
チ、83は２ビツトのバイナリーカウンターであり、他は
既知のゲート類である。ここで、タイミングチヤートの
波状線左側にそつて、この制御回路の動作を説明する。
まず、サンプリングパルスSPが「Ｈ」になる以前の状態
は昇圧倍率1.5倍、トランスミツシヨンゲート選択信号
はＴ1.5が「Ｈ」であり、その状態はそれぞれマスター
ラツチ82とバイナリーカウンター83で記憶されている。
今、サンプリングパルスSPが出力されると同時にReset
信号が出てバイナリーカウンター83をリセットし、T3が
「Ｈ」となる初期状態に戻る。以後、CPパルスによりコ
ンパレータ出力Compが「Ｌ」になるまで、順次T3,T2,T
1.5が選択されていく。今、大容量コンデンサー４の電
圧|Vss1′｜が0.6〜0.8Vの間にあるとすると（第１図の
t3〜t4の間）、第７図の説明から分かるように、T2が
「Ｈ」になつたときにVMとVREGTの電位が逆転し、Comp
が「Ｌ」になる。従つて、これによりVss1′の範囲が判
定できる。なぜならば、T3の検出電圧は0.6Vであり、T2
の検出電圧は0.8Vであるから、この間でコンパレータの
出力が反転したならば、|Vss1′｜が0.6〜0.8Vであるこ
とが判定できる。また、|Vss1′｜が1.2V以上のとき
は、Ｔ1.5が「Ｈ」で、かつCompも「Ｈ」のままであ
る。Compが「Ｌ」になると以後、CPパルスは禁止される
ので、トランスミツシヨンゲート選択信号の状態がバイ
ナリーカウンター83に記憶される。したがつて、CPパル
スの出終つたときのバイリーカウンターの内容とCompの
出力によつて、何倍昇圧にすべきかが決定できる。その
決定をしているのが、Ｄ型フリツプフロツプ84とマスタ
ーラツチ82、および若干のゲートであり、SPの立下りで
その動作を行なつている。この制御回路によつて、大容
量コンデンサー４の電圧|Vss1′｜の範囲を判定し、昇
圧状態を決定し、次に説明する第10図の駆動回路の出力
パルスの状態を制御している。
第10図は、ステップモータを駆動パルスのパルス幅を段
階的に縮小又は拡大して負荷に応じた最小限のパルス幅
の駆動パルスをステップモータに送る駆動回路の一構成
例である。
階的に縮小又は拡大して負荷に応じた最小限のパルス幅
の駆動パルスをステップモータに送る駆動回路の一構成
例である。
ステップマータを動作検出については特開昭54−75520
に記憶されるように、ステツプモータをコイルにインピ
ーダンス素子を接続し、駆動パルス印加終了後の素子両
端間に生ずる誘起電圧によつて検出部を作動させること
により、ロータの回転、非回転を検出するものである。
に記憶されるように、ステツプモータをコイルにインピ
ーダンス素子を接続し、駆動パルス印加終了後の素子両
端間に生ずる誘起電圧によつて検出部を作動させること
により、ロータの回転、非回転を検出するものである。
パルス幅の制御方法については特開昭54−77169に記載
されるように、アツプダウンカウンタを、ロータの回転
検出に応じてアップダウンを切り換え、そのカウント数
を出力し、カウント数に応じて、ステツプモータに供給
される駆動パルスをパルス幅を段階的に縮小または拡大
して負荷に応じた最小限のパルス幅の駆動パルスを出力
するものである。
されるように、アツプダウンカウンタを、ロータの回転
検出に応じてアップダウンを切り換え、そのカウント数
を出力し、カウント数に応じて、ステツプモータに供給
される駆動パルスをパルス幅を段階的に縮小または拡大
して負荷に応じた最小限のパルス幅の駆動パルスを出力
するものである。
本発明におけるステップモータの駆動回路の一実施例に
ついて、第10図に沿って説明して行く。第10図におい
て、発振回路31は、超小型水晶振動子、発振用インバー
タ、移相用抵抗、コンデンサー等により構成され32768H
zの信号φ32768を発生している。分周回路32は信号φ
32768を順次分周して2048Hzの信号φ2048を出力する。3
3は定電圧動作部を示し、定電圧回路34から供給される
電圧（VDD−VSL）で動作する。なお、定電圧動作部以外
は、第４図，第６図のコンデンサー６の昇圧充電された
電圧で動作する。分周回路35は、信号φ2048を順次分周
して1Hz信号φ１を出力するとともに、モータ駆動パル
ス形成及び検出パルス形成回路38で用いられる種々の周
波数信号を形成して出力する。分周回路36は、信号φ１
をさらに1/80に分周した1/80Hzの信号φ1/80を出力す
る。37は1/16アツプダウンカウンターであり、回転検出
回路40より出力される信号Nrによつてアツプし、分周回
路36より出力される信号φ1/80によりダウンし、また、
Comp信号によつてリセツトされる。モータ駆動パルス及
び検出パルス形成回路38は、通常駆動パルスP1,補正駆
動パルスP2,交流磁界検出時駆動パルスP3,交流磁界検出
パルスSP1,回転検出パルスSP2を毎秒第11図のタイミン
グで形成する。また、第４図，第６図の大容量コンデン
サーの電圧が、0.8V〜0.3Vのとき、すなわち２倍,3倍昇
圧時には２秒に１回第12図のタイミングで形成する。通
常駆動パルスP1は、1.22msec〜4.88msecまで1.244msec
ステツプで16種類（P1a〜P1p）用意され、このうち１つ
が出力される。補正駆動パルスP2はステツプモータが必
ず回転するように設定されており、通常駆動パルスP1で
ステツプモータが回転せずに、回転検出回路40より信号
Nrが出力されたときにだけ出力される。交流磁界検出回
路41により交流磁界が検出され、信号Mfが出力されたと
きには、通常駆動パルスP1のかわりに交流磁界検出時駆
動パルスP3が出力され回転検出パルスSP2及び補正駆動
パルスP2は出力されない。次に39のモータドライバー及
び検出信号増幅回路の主要構成部を第13図に示す。この
構成では、ＰチヤンネルFET51及び53とＮチヤンネルFET
52及び54の入力をそれぞれ分離し、51〜54のFETが同時
にOFFできるようにしているとともに、ステツプモータ
の回転、非回転を検出するための検出抵抗57,58及び、
これらの抵抗をスイツチングするＰチヤンネルFET55,56
を備えている。各FETの入力端子にはモータ駆動パルス
及び検出パルス形成回路38から出力される各パルスが第
14図の様にデコードされて入力する。この様に構成する
ことにより、交流磁界によりステツプモータのコイル59
に流れる誘起電流及び、通常駆動パルスP1印加後にステ
ツプモータの振動によりコイル59に流れる誘起電流の違
いを電圧値として取り出すことができる。回転検出回路
40は、回転検出パルスSP2によつて出力端子O1又はO2に
発生する電圧VSP2とあらかじめ設定された電圧を比較し
て、ステツプモータの回転、非回転を判定し、非回転の
ときには信号Nrを出力する。41の交流磁界検出回路は、
交流磁界検出パルスSP1によつて出力端子O1又はO2に発
生する電圧VSP1とあらかじめ設定された電圧とを比較
し、交流磁界が発生していると判定した場合、信号Mfを
出力する。
ついて、第10図に沿って説明して行く。第10図におい
て、発振回路31は、超小型水晶振動子、発振用インバー
タ、移相用抵抗、コンデンサー等により構成され32768H
zの信号φ32768を発生している。分周回路32は信号φ
32768を順次分周して2048Hzの信号φ2048を出力する。3
3は定電圧動作部を示し、定電圧回路34から供給される
電圧（VDD−VSL）で動作する。なお、定電圧動作部以外
は、第４図，第６図のコンデンサー６の昇圧充電された
電圧で動作する。分周回路35は、信号φ2048を順次分周
して1Hz信号φ１を出力するとともに、モータ駆動パル
ス形成及び検出パルス形成回路38で用いられる種々の周
波数信号を形成して出力する。分周回路36は、信号φ１
をさらに1/80に分周した1/80Hzの信号φ1/80を出力す
る。37は1/16アツプダウンカウンターであり、回転検出
回路40より出力される信号Nrによつてアツプし、分周回
路36より出力される信号φ1/80によりダウンし、また、
Comp信号によつてリセツトされる。モータ駆動パルス及
び検出パルス形成回路38は、通常駆動パルスP1,補正駆
動パルスP2,交流磁界検出時駆動パルスP3,交流磁界検出
パルスSP1,回転検出パルスSP2を毎秒第11図のタイミン
グで形成する。また、第４図，第６図の大容量コンデン
サーの電圧が、0.8V〜0.3Vのとき、すなわち２倍,3倍昇
圧時には２秒に１回第12図のタイミングで形成する。通
常駆動パルスP1は、1.22msec〜4.88msecまで1.244msec
ステツプで16種類（P1a〜P1p）用意され、このうち１つ
が出力される。補正駆動パルスP2はステツプモータが必
ず回転するように設定されており、通常駆動パルスP1で
ステツプモータが回転せずに、回転検出回路40より信号
Nrが出力されたときにだけ出力される。交流磁界検出回
路41により交流磁界が検出され、信号Mfが出力されたと
きには、通常駆動パルスP1のかわりに交流磁界検出時駆
動パルスP3が出力され回転検出パルスSP2及び補正駆動
パルスP2は出力されない。次に39のモータドライバー及
び検出信号増幅回路の主要構成部を第13図に示す。この
構成では、ＰチヤンネルFET51及び53とＮチヤンネルFET
52及び54の入力をそれぞれ分離し、51〜54のFETが同時
にOFFできるようにしているとともに、ステツプモータ
の回転、非回転を検出するための検出抵抗57,58及び、
これらの抵抗をスイツチングするＰチヤンネルFET55,56
を備えている。各FETの入力端子にはモータ駆動パルス
及び検出パルス形成回路38から出力される各パルスが第
14図の様にデコードされて入力する。この様に構成する
ことにより、交流磁界によりステツプモータのコイル59
に流れる誘起電流及び、通常駆動パルスP1印加後にステ
ツプモータの振動によりコイル59に流れる誘起電流の違
いを電圧値として取り出すことができる。回転検出回路
40は、回転検出パルスSP2によつて出力端子O1又はO2に
発生する電圧VSP2とあらかじめ設定された電圧を比較し
て、ステツプモータの回転、非回転を判定し、非回転の
ときには信号Nrを出力する。41の交流磁界検出回路は、
交流磁界検出パルスSP1によつて出力端子O1又はO2に発
生する電圧VSP1とあらかじめ設定された電圧とを比較
し、交流磁界が発生していると判定した場合、信号Mfを
出力する。
以上述べてきたステツプモータの駆動方法では電源電圧
が約1.1〜1.2V以下では制御できないことが知られてい
る。したがつて従来は、電源電圧が低下して来ると、補
正駆動パルスP2あるいはそれと同様のパルスを出力し
て、２秒毎に２ステツプのように毎秒駆動から切り換え
て、電源電圧の低下を警告していた。しかし、前記警告
方式では駆動パルスが長いために消費電流が大きくなる
欠点があつた。
が約1.1〜1.2V以下では制御できないことが知られてい
る。したがつて従来は、電源電圧が低下して来ると、補
正駆動パルスP2あるいはそれと同様のパルスを出力し
て、２秒毎に２ステツプのように毎秒駆動から切り換え
て、電源電圧の低下を警告していた。しかし、前記警告
方式では駆動パルスが長いために消費電流が大きくなる
欠点があつた。
本発明では、、昇圧充電を行なつている間、すなわち時
計が作動している全電圧域にわたり、前記ステツプモー
タの駆動パルス幅制御回路を採用することができる。
計が作動している全電圧域にわたり、前記ステツプモー
タの駆動パルス幅制御回路を採用することができる。
また、電源電圧（本実施例では第２図の大容量コンデン
サー４の電圧）が低下しても、ステップモータの駆動パ
ルス幅制御回路を使用し、各種駆動パルスや各検出パル
スの出力タイミングを変更することで、低消費電流で電
源電圧の低下を警告することが可能である。
サー４の電圧）が低下しても、ステップモータの駆動パ
ルス幅制御回路を使用し、各種駆動パルスや各検出パル
スの出力タイミングを変更することで、低消費電流で電
源電圧の低下を警告することが可能である。
この電源電圧低下を警告する場合について、第10図、第
12図に基づき、説明する。
12図に基づき、説明する。
通常運針時は、たとえば第14図に示されるように、駆動
パルスP1と次のパルスP1の出力される間隔は１秒周期で
あるが、第10図のモータ駆動パルス及び検出パルス形成
回路38に、２倍昇圧充電状態を示す信号Amp2あるいは３
倍昇圧状態を示すAmp3が、「Ｈ」で入力されたとき（２
倍あるいは３倍昇圧充電状態時）には、第12図に示した
ように、P1,P2,P3等の駆動パルス及び、SP1,SP2等の検
出パルスを250ms間隔で出力し、ステップモータを通常
運針よりも短い間隔で２ステップ駆動させる。そして、
最初のパルスの出力から２秒後に、再度250ms間隔で２
回駆動パルスと検出パルスを出力し、２秒周期で２ステ
ップの運針をおこない電源電圧の低下を警告する。第10
図第12図に示したパルスは一実施例で、昇圧倍率は２
倍,3倍に限定しなくてもよく通常運針状態と違っている
ことが区別できればよい。
パルスP1と次のパルスP1の出力される間隔は１秒周期で
あるが、第10図のモータ駆動パルス及び検出パルス形成
回路38に、２倍昇圧充電状態を示す信号Amp2あるいは３
倍昇圧状態を示すAmp3が、「Ｈ」で入力されたとき（２
倍あるいは３倍昇圧充電状態時）には、第12図に示した
ように、P1,P2,P3等の駆動パルス及び、SP1,SP2等の検
出パルスを250ms間隔で出力し、ステップモータを通常
運針よりも短い間隔で２ステップ駆動させる。そして、
最初のパルスの出力から２秒後に、再度250ms間隔で２
回駆動パルスと検出パルスを出力し、２秒周期で２ステ
ップの運針をおこない電源電圧の低下を警告する。第10
図第12図に示したパルスは一実施例で、昇圧倍率は２
倍,3倍に限定しなくてもよく通常運針状態と違っている
ことが区別できればよい。
以上述べた様に本実施例によれば、時計の動作可能時間
をt2からt5まで伸ばすことができる。又、コンデンサー
４の電圧で言えば、従来0.9Vから1.8Vまでしか使えなか
つたものが、本実施例によれば0.3Vから1.8Vまで使え、
しかも、ステツプモータの駆動パルスを最小消費電流と
なるように制御しているので、コンデンサー４に蓄えら
れたエネルギーを最も有効に使つていることになる。
をt2からt5まで伸ばすことができる。又、コンデンサー
４の電圧で言えば、従来0.9Vから1.8Vまでしか使えなか
つたものが、本実施例によれば0.3Vから1.8Vまで使え、
しかも、ステツプモータの駆動パルスを最小消費電流と
なるように制御しているので、コンデンサー４に蓄えら
れたエネルギーを最も有効に使つていることになる。
また、本実施例では第２図５の多段昇圧充電回路におい
て、1.5倍,2倍,3倍の３種類の昇圧手段を有し、それを
電圧検出回路７による電圧信号により切換えて使つてい
るが、本発明はこの３種類に限定されるものではなく、
２種類以上であればよく、倍率もさまざま考えられる。
これにともない、第12図のタイミングのように通常状態
とちがうステップモータ駆動タイミングをとって、コン
デンサー４の充電状態を表す方法もさまざま考えられ
る。また、発電部１は、ソーラバッテリーだけでなく小
型発電機等発電するものであれば何でもよい。さらに、
ステップモータを駆動回路についても、本実施例に限ら
ず、ステップモータを駆動パルス幅制御を行う駆動回路
であればよい。
て、1.5倍,2倍,3倍の３種類の昇圧手段を有し、それを
電圧検出回路７による電圧信号により切換えて使つてい
るが、本発明はこの３種類に限定されるものではなく、
２種類以上であればよく、倍率もさまざま考えられる。
これにともない、第12図のタイミングのように通常状態
とちがうステップモータ駆動タイミングをとって、コン
デンサー４の充電状態を表す方法もさまざま考えられ
る。また、発電部１は、ソーラバッテリーだけでなく小
型発電機等発電するものであれば何でもよい。さらに、
ステップモータを駆動回路についても、本実施例に限ら
ず、ステップモータを駆動パルス幅制御を行う駆動回路
であればよい。
以上述べたように、本発明は、第１の充電用電源の電圧
を昇圧して第２の充電用電源に充電し、電源として利用
するため、所定値以上の電圧で安定した電力供給を行う
ことができ、電子回路等の動作の信頼性を高めることが
できるものである。
を昇圧して第２の充電用電源に充電し、電源として利用
するため、所定値以上の電圧で安定した電力供給を行う
ことができ、電子回路等の動作の信頼性を高めることが
できるものである。
さらに、第２の充電用電源を電源とする駆動手段は、ス
テップモータを構成するロータの回転・非回転を検出す
る回転検出手段と、回転検出手段の出力信号に応じて駆
動信号のパルス幅を段階的に縮小又は拡大するよう制御
するパルス形成手段とを備えることにより、通常ではパ
ルス幅制御を行えない充電量から十分に充電されている
状態まで、ステップモータのロータの回転・非回転に応
じて、常に最適なパルス幅でステップモータ駆動でき、
きめ細かす消費電流を最小値にできるため、充電が長時
間にわたりおこなわれなくても、時計の駆動時間を大幅
にのばすことができるものである。
テップモータを構成するロータの回転・非回転を検出す
る回転検出手段と、回転検出手段の出力信号に応じて駆
動信号のパルス幅を段階的に縮小又は拡大するよう制御
するパルス形成手段とを備えることにより、通常ではパ
ルス幅制御を行えない充電量から十分に充電されている
状態まで、ステップモータのロータの回転・非回転に応
じて、常に最適なパルス幅でステップモータ駆動でき、
きめ細かす消費電流を最小値にできるため、充電が長時
間にわたりおこなわれなくても、時計の駆動時間を大幅
にのばすことができるものである。
さらには、昇圧充電手段は、複数のコンデンサと、第１
の充電用電源と複数のコンデンサと第２の充電用電源と
を接続切換するスイッチング手段を備え、かつ、複数の
昇圧倍率を段階的に変化させることにより、昇圧動作の
制御が容易となるとともに、複数の昇圧倍率により第２
の充電用電源の電圧レベルの変動を小さくでき、発電量
の増減により電源電圧の変動の大きい電子時計の動作の
信頼性を高めることができるものである。
の充電用電源と複数のコンデンサと第２の充電用電源と
を接続切換するスイッチング手段を備え、かつ、複数の
昇圧倍率を段階的に変化させることにより、昇圧動作の
制御が容易となるとともに、複数の昇圧倍率により第２
の充電用電源の電圧レベルの変動を小さくでき、発電量
の増減により電源電圧の変動の大きい電子時計の動作の
信頼性を高めることができるものである。
第１図…コンデンサーの放電特性及び本発明による効果
説明図 第２図…本発明による一実施例の回路説明図 第３図…従来例を示す図 第４図…本発明による多段昇圧充電システムの一実施例
を示す図 第５図（Ａ），（Ｂ）（イ）（ロ），（Ｃ）（イ）
（ロ），（Ｄ）（イ）（ロ）…多段昇圧充電システムの
作動説明図。 第６図…多段昇圧充電回路の一実施例を示す図 第７図…本発明による電圧検出回路の一実施例を示す図 第８図…本発明による制御回路の一実施例を示す図 第９図…第８図の制御回路のタイミングチヤートを示す
図 第10図…本発明によるステツプモータ駆動回路構成の一
実施例を示す図 第11図…モータ駆動パルス及び検出パルス形成回路38よ
り出力される信号のタイミングチヤートを示す図 第12図…モータ駆動パルス及び検出パルス形成回路38よ
り出力される信号で、コンデンサー４の電圧低下を警告
する信号のタイミングチヤートを示す図 第13図…モータドライバーおよび検出信号増幅回路39の
構成例を示す図 第14図…第13図のタイミングチヤートを示す図 １……ソーラバツテリ（発電部） ２……リミツタ回路 ３……逆流防止ダイオード ４……大容量コンデンサー ５……多段昇圧充電回路 ６……補助コンデンサー ７……電圧検出回路 ８……制御回路 ９……ステツプモータ駆動回路
説明図 第２図…本発明による一実施例の回路説明図 第３図…従来例を示す図 第４図…本発明による多段昇圧充電システムの一実施例
を示す図 第５図（Ａ），（Ｂ）（イ）（ロ），（Ｃ）（イ）
（ロ），（Ｄ）（イ）（ロ）…多段昇圧充電システムの
作動説明図。 第６図…多段昇圧充電回路の一実施例を示す図 第７図…本発明による電圧検出回路の一実施例を示す図 第８図…本発明による制御回路の一実施例を示す図 第９図…第８図の制御回路のタイミングチヤートを示す
図 第10図…本発明によるステツプモータ駆動回路構成の一
実施例を示す図 第11図…モータ駆動パルス及び検出パルス形成回路38よ
り出力される信号のタイミングチヤートを示す図 第12図…モータ駆動パルス及び検出パルス形成回路38よ
り出力される信号で、コンデンサー４の電圧低下を警告
する信号のタイミングチヤートを示す図 第13図…モータドライバーおよび検出信号増幅回路39の
構成例を示す図 第14図…第13図のタイミングチヤートを示す図 １……ソーラバツテリ（発電部） ２……リミツタ回路 ３……逆流防止ダイオード ４……大容量コンデンサー ５……多段昇圧充電回路 ６……補助コンデンサー ７……電圧検出回路 ８……制御回路 ９……ステツプモータ駆動回路
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭57−182680（ＪＰ，Ａ) 特開 昭55−24656（ＪＰ，Ａ) 特開 昭56−10275（ＪＰ，Ａ) 特開 昭57−119278（ＪＰ，Ａ) 特開 昭54−85767（ＪＰ，Ａ) 特開 昭53−22473（ＪＰ，Ａ) 実開 昭56−48300（ＪＰ，Ｕ)
Claims (1)
- 【請求項１】充電源と、 前記充電源からの電気エネルギーが充電される第１の充
電用電源と、 前記第１の充電用電源の電気エネルギーが充電される第
２の充電用電源と、 前記第１の充電用電源の電圧値を検出する電圧検出手段
と、 前記電圧検出手段により検出された前記第１の充電用電
源の電圧値が所定の電圧より低い場合に前記第１の充電
用電源の電圧レベルを昇圧して前記第２の充電用電源に
充電する昇圧充電手段と、 前記第２の充電用電源を電源としてステップモータを駆
動する駆動信号を生成する駆動手段とを有してなり、 前記駆動手段を前記ステップモータを構成するロータの
回転・非回転を検出する回転検出手段と、前記回転検出
手段の出力信号に応じて前記駆動信号のパルス幅を段階
的に縮小又は拡大するよう制御するパルス形成手段とを
備え、 前記昇圧充電手段は、複数のコンデンサと、前記第１の
充電用電源と前記複数のコンデンサと前記第２の充電用
電源とを接続切換するスイッチング手段を備え、かつ、
複数の昇圧倍率を段階的に変化させることを特徴とする
電子時計。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60002438A JPH07117588B2 (ja) | 1985-01-10 | 1985-01-10 | 電子時計 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60002438A JPH07117588B2 (ja) | 1985-01-10 | 1985-01-10 | 電子時計 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61161483A JPS61161483A (ja) | 1986-07-22 |
| JPH07117588B2 true JPH07117588B2 (ja) | 1995-12-18 |
Family
ID=11529272
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60002438A Expired - Lifetime JPH07117588B2 (ja) | 1985-01-10 | 1985-01-10 | 電子時計 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07117588B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4639403B2 (ja) * | 2007-04-02 | 2011-02-23 | 日立バルブ株式会社 | 緊急遮断弁用アクチュエータ |
Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5524656A (en) * | 1978-08-11 | 1980-02-21 | Seiko Instr & Electronics Ltd | Electronic watch |
| JPS5610275A (en) * | 1979-07-04 | 1981-02-02 | Citizen Watch Co Ltd | Power source device for cell clock |
| JPS5648300U (ja) * | 1979-09-18 | 1981-04-28 | ||
| JPS57119278A (en) * | 1981-01-17 | 1982-07-24 | Citizen Watch Co Ltd | Power source device for electronic watch |
| JPS57182680A (en) * | 1981-05-07 | 1982-11-10 | Seiko Epson Corp | Analog electronic clock |
-
1985
- 1985-01-10 JP JP60002438A patent/JPH07117588B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS61161483A (ja) | 1986-07-22 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |