JPH11150989A - Motor rotation detecting means and small-sized portable device using the same - Google Patents

Motor rotation detecting means and small-sized portable device using the same

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JPH11150989A
JPH11150989A JP31972497A JP31972497A JPH11150989A JP H11150989 A JPH11150989 A JP H11150989A JP 31972497 A JP31972497 A JP 31972497A JP 31972497 A JP31972497 A JP 31972497A JP H11150989 A JPH11150989 A JP H11150989A
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JP
Japan
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motor
rotation
vibration motor
power supply
coil
Prior art date
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Withdrawn
Application number
JP31972497A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Yutaka Suzuki
裕 鈴木
Motomu Hayakawa
求 早川
Katsutoshi Furuhata
勝利 古畑
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Seiko Epson Corp
Original Assignee
Seiko Epson Corp
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To accurately judge rotation, non-rotation and the number of revolu tion of a commutator motor. SOLUTION: An apparatus is constituted of a vibration motor 401, a circuit unit 404 which drives the motor 401 and detects its rotation, and a power source for driving them. In this case, the vibration motor 401 itself detects rotation, non-rotation and the number of revolution, by using the current change and the magnetic induction which are generated by changeover of a commutator at the time of rotation. According to the detection results, a driving signal is changed, and display for demanding battery exchange, re-charging, etc., is performed.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、偏心おもりのつい
た整流子型モータ(以下振動モータと称する)を有する
小型携帯機器の回転検出手段および駆動制御に関するも
のである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a rotation detecting means and drive control of a small portable device having a commutator type motor having an eccentric weight (hereinafter referred to as a vibration motor).

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、整流子型モータの回転時に発生す
るブラシノイズは、そのモータの近傍に配置される電子
部品や集積回路等に悪影響を与え、誤動作を引き起こす
ことが懸念されるため、そのノイズをいかに低減させる
のかということがかなり研究されてきている。それゆ
え、そのノイズを利用してモータの回転数を検出し、フ
ィードバック制御をするという手段は、従来技術では全
く事例として無いのが現状である。
2. Description of the Related Art Conventionally, brush noise generated when a commutator-type motor is rotated adversely affects electronic components, integrated circuits, and the like disposed near the motor, and there is a concern that malfunction may occur. There has been considerable research on how to reduce noise. Therefore, the means of detecting the number of rotations of the motor using the noise and performing feedback control is not presently an example in the related art at present.

【0003】従来技術としてモータの回転数を検出して
フィードバック制御する方法としては、特開平5−16
7796や特開平5−236775の様にエンコーダ検
出によるものや、特開平5−328773や特開平6−
078594による電流検出によるものであった。
As a prior art, a method of detecting the number of rotations of a motor and performing feedback control is disclosed in Japanese Patent Laid-Open No.
7796 and JP-A-5-236775, those based on encoder detection, and JP-A-5-328773 and JP-A-6-
This was due to current detection according to 078594.

【0004】ここでエンコーダ検出によるものでは、ハ
ードウエア構成によるコストアップ、電流検出によるも
のでは、振動モータに流れる電流を検出するための電流
検出器や、検出されたアナログの電流値をデジタル値に
変換するA/Dコンバータ等の回路部品が必要となり、コ
ストアップや部品点数の増加により故障率が高まり信頼
性が低下するという問題点があった。
In the case of encoder detection, the hardware configuration increases the cost. In the case of current detection, a current detector for detecting the current flowing through the vibration motor or a detected analog current value is converted to a digital value. A circuit component such as an A / D converter for conversion is required, and there has been a problem that a failure rate is increased and reliability is reduced due to an increase in cost and an increase in the number of components.

【0005】また、特開平3−181883に開示され
ているように、電源の電圧変動が起こる場合には、その
電圧値を回路で検出し、ある電圧を下回った場合、駆動
信号を強制停止させるという技術が用いられていた。
Further, as disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. Hei 3-181883, when the voltage of the power supply fluctuates, the voltage value is detected by a circuit, and when the voltage falls below a certain voltage, the driving signal is forcibly stopped. That technology was used.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】振動モータを回転させ
る場合、かなりの駆動電力を必要としている。そのた
め、小型携帯機器が、特にその電源エネルギーが体積で
制約されており限られた電力しか供給できないボタン型
電池等で駆動する場合、下記の欠点を有していた。
When a vibration motor is rotated, a considerable amount of driving power is required. Therefore, when a small portable device is driven by a button-type battery or the like that can supply only a limited amount of power because its power energy is limited by its volume, it has the following disadvantages.

【0007】振動モータは、駆動時にインピーダンスが
低くなる為、電源の電圧降下を引き起こす。この電圧降
下により、振動モータは動作電圧を下回る恐れがあり、
振動モータの誤動作や、CPU方式のシステムを用いた
電子機器ではプログラムの暴走等による誤動作を生じて
しまう可能性がある。
[0007] Since the impedance of the vibration motor is reduced during driving, a voltage drop of the power supply occurs. Due to this voltage drop, the vibration motor may fall below the operating voltage,
There is a possibility that a malfunction of a vibration motor or a malfunction due to a runaway of a program occurs in an electronic device using a CPU system.

【0008】また、何らかの要因で振動モータが非回転
の場合は、さらに下記の問題が発生する。回転した場
合、電流値を下げる方向に逆誘起電流が発生するが、非
回転の場合は、この逆誘起電流の発生が無い為、振動モ
ータの直流抵抗分の電流がそのまま流れ電源の消耗を著
しく早めてしまう結果となる。
If the vibration motor does not rotate for some reason, the following problem further occurs. When the motor rotates, a counter-induced current is generated in the direction of decreasing the current value.However, in the case of non-rotation, since the counter-induced current does not occur, the current corresponding to the DC resistance of the vibration motor flows as it is and power consumption is significantly reduced. The result is hastening.

【0009】ここで、この振動モータの回転、非回転お
よび回転数を制御する要因は、供給電源側では、電圧
値、内部抵抗値、最大許容電流値等、振動モータ側で
は、コイル抵抗値、機械的負荷等があり、供給電源およ
び振動モータの個体差、温度環境要因等多岐にわたって
おり、一概に供給電源の電圧値から回転、非回転および
回転数の判断することは非常に難しい。また電源電圧値
から判断する場合には、前記制御要因を十分加味し余裕
を持った値に設定せざるを得ないことから、もともと電
源エネルギーの少ないボタン型電池等を使用する場合
は、その使用可能範囲がごく限られたところに制限さ
れ、非常に無駄な使い方をしなければならなかった。
Here, the factors controlling the rotation, non-rotation and the number of rotations of the vibration motor include a voltage value, an internal resistance value and a maximum allowable current value on the power supply side, and a coil resistance value on the vibration motor side. There are mechanical loads and the like, and individual differences between the power supply and the vibration motor, temperature environment factors, and so on are various. Therefore, it is very difficult to determine rotation, non-rotation and rotation speed from the voltage value of the power supply. In addition, when judging from the power supply voltage value, it is necessary to set the value with a margin by sufficiently considering the control factors. The possible range was limited to a very limited area and had to be used very wastefully.

【0010】この様に、振動モータを搭載した小型携帯
機器の場合、限られた供給電源を最後まで有効に使い切
るために、その回転、非回転を確実に判断し制御するこ
とは、非常に重要な意味を持っている。
As described above, in the case of a small portable device equipped with a vibration motor, it is very important to reliably determine and control its rotation and non-rotation in order to effectively use the limited power supply to the end. Has a significant meaning.

【0011】そこで、振動モータ駆動時の回転、非回転
および回転数の判断を供給電源の電圧値等の間接的なパ
ラメータで設定するのではなく、直接に振動モータの駆
動から判断する必要があった。
In view of this, it is necessary to directly determine the rotation, non-rotation, and the number of rotations when the vibration motor is driven, not from the indirect parameters such as the voltage value of the power supply, but from the driving of the vibration motor. Was.

【0012】尚、小型携帯機器等に搭載される振動モー
タは、サイズが非常に小型であるため、そのブラシノイ
ズが振動モータ近傍に配置される電子部品や集積回路等
に悪い影響を与えることは全くない。
Since a vibration motor mounted on a small portable device or the like is very small in size, its brush noise does not adversely affect electronic components, integrated circuits, and the like disposed near the vibration motor. Not at all.

【0013】[0013]

【課題を解決するための手段】以上のような課題を解決
するために、本発明におけるモータ回転検出手段は、振
動モータの回転、非回転および回転数を振動モータ自身
が回転時における整流子の切り替わりにより発生する電
流変化や磁気誘導用いて確実に、しかも回路構成を複雑
にすることなく把握をして、状況により駆動信号を変化
させたり、電池交換、再充電等を促す表示をすることを
特徴とする。
In order to solve the above-mentioned problems, a motor rotation detecting means according to the present invention measures the rotation, non-rotation, and the number of rotations of a commutator when the vibration motor itself rotates. Use the current change and magnetic induction generated by switching to ascertain reliably and without complicating the circuit configuration, and change the drive signal depending on the situation, and provide a display that prompts for battery replacement, recharging, etc. Features.

【0014】[0014]

【発明の実施の形態】(1)第一実施形態 以下図面により本発明の実施形態を詳述するが、まずは
ブラシノイズの発生メカニズムについて説明する。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS (1) First Embodiment Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. First, a mechanism of generating brush noise will be described.

【0015】が備えられてる。この積層鉄芯3に導体を
巻線しコイルとしている。一方整流子4は、コイル線の
末端と導通しておりまた、ブラシ6、7とも導通してい
る。界磁1は、積層鉄芯3と空隙を設けた状態で外周に
配置されている。これらが、モーターケース8に収ま
り、振動モータを構成している。
Is provided. A conductor is wound around the laminated iron core 3 to form a coil. On the other hand, the commutator 4 is electrically connected to the end of the coil wire, and is also electrically connected to the brushes 6 and 7. The field 1 is arranged on the outer periphery with a gap provided with the laminated iron core 3. These are accommodated in the motor case 8 and constitute a vibration motor.

【0016】次に、それぞれの機能について説明する。
機能は大きく界磁と電機子とに分かれる。界磁は振動モ
ータ内部に一定磁界を作るもので永久磁石が用いられ
る。一方、電機子は外部から電流を供給され、回転磁石
をつくるもので、ここでは駆動巻線が用いられている。
そして、電機子は連続的に回転しなければならない為、
整流子が付加されている。整流子の機能は、ブラシを介
し供給される電流を次々に切り替え、電機子がどの位置
にあっても一定方向に回転させることである。つまり、
電機子は切り替えスイッチの付いた電磁石であり、どの
位置からでも一定方向の回転力を発生し続ける装置とい
える。
Next, each function will be described.
Functions are largely divided into field and armature. The field creates a constant magnetic field inside the vibration motor, and a permanent magnet is used. On the other hand, the armature is supplied with an electric current from the outside to create a rotating magnet, and here, a drive winding is used.
And since the armature must rotate continuously,
A commutator is added. The function of the commutator is to switch the current supplied through the brush one after another and to rotate it in a fixed direction no matter where the armature is. That is,
The armature is an electromagnet with a changeover switch, and can be said to be a device that continuously generates a rotational force in a fixed direction from any position.

【0017】次に、3スロット電機子を用い詳細にブラ
シノイズの発生について説明する。図2は、整流子部分
の断面を模式的に示し、回転状態の遷移を示したもので
ある。図2(a)において、21、22、23は整流子
であり絶縁部24を介し3つの導体よりなり、コイル2
5、26、27と電気的に導通している。1は永久磁石
よりなる界磁を示す。6、7はブラシであり、整流子の
いずれかの導体と導通している。
Next, generation of brush noise will be described in detail using a three-slot armature. FIG. 2 schematically shows a cross section of a commutator portion, and shows transition of a rotation state. In FIG. 2A, reference numerals 21, 22, and 23 denote commutators, each of which includes three conductors via an insulating portion 24, and a coil 2.
5, 26 and 27 are electrically connected. Reference numeral 1 denotes a field made of a permanent magnet. Reference numerals 6 and 7 denote brushes, which are electrically connected to one of the conductors of the commutator.

【0018】ブラシ6、7を介しa方向に供給される電
流は、それぞれのコイルにa方向に流れ、図2(a)に
示す通りコイルに磁極を発生させる。この磁極と界磁1
が吸引、反発し電機子はb方向に回転する。その後、慣
性力も加わり電機子は回転を続け、図2(b)の状態を
へて、図2(c)の状態になる。
The electric current supplied in the direction a via the brushes 6 and 7 flows in the direction a in each coil, and generates a magnetic pole in the coil as shown in FIG. This magnetic pole and field 1
However, the armature rotates in the direction b. Thereafter, the armature continues to rotate due to the addition of the inertial force, and the state shown in FIG. 2B is changed to the state shown in FIG. 2C.

【0019】図3によりブラシノイズの等価回路による
説明をする。図3(a)はある回転位置におけるブラシ
6、7と整流子21、22、23の接続状態を示す。3
1は電流供給源となる電源で整流子21、22、23に
はそれぞれコイル25、26、27が接続されている。
この状態を等価回路図に置き換えたものを図3(b)に
示す。コイル27とコイル26が直列に接続され、それ
と並列にコイル25が接続されている。次に、モータが
時計方向に約60度回転した状態の接続図を図3(c)
に示す。図3(a)ではブラシ6には整流子21が接続
していたが、図3(c)の状態では整流子23の接続に
移動している。また、ブラシ7への接続はそれぞれ整流
子22が接続されているという点で変化が無い。図3
(c)の状態の等価回路図は図3(d)になる。ここ
で、各コイルの直流抵抗成分をRとすると、合成抵抗値
は2R/3となり、電源31の電圧をEとすると、定常
的な電流値は3E/2Rとなる。また、(a)状態から
(c)状態への切り替わり時においては過渡的に各コイ
ルの電流配分に変化が生じ、定常電流が変わらなくて
も、切り替わり時に総電流の変化が発生する。具体的に
は、コイル27が逆方向の電流になり、コイル26の電
流はE/2RからE/Rに倍増し、コイル25の電流は
E/RからE/2Rに半減する。コイル27の電流極性
が反転する際に、インダクタンス成分で時間遅れが発生
し、総電流としては、一瞬、電流値が落ち込んだ状態が
観測される。この様子を、図3(e)に示す。また、電
流値が過渡的に変化した場合、外部への漏れ磁束も変化
し、別コイルで磁束の変化分を電圧変化に変換して、観
測することも可能である。以後、ブラシの切り替わりに
伴う過渡的な電流値の変化、及びに漏れ磁束の変化を
「ブラシノイズ」と称す。
Referring to FIG. 3, an explanation will be given using an equivalent circuit of brush noise. FIG. 3A shows a connection state between the brushes 6, 7 and the commutators 21, 22, 23 at a certain rotation position. 3
Reference numeral 1 denotes a power supply serving as a current supply source, and coils 25, 26, and 27 are connected to the commutators 21, 22, and 23, respectively.
FIG. 3B shows this state replaced with an equivalent circuit diagram. The coil 27 and the coil 26 are connected in series, and the coil 25 is connected in parallel therewith. Next, FIG. 3C shows a connection diagram in a state where the motor is rotated clockwise by about 60 degrees.
Shown in In FIG. 3A, the commutator 21 is connected to the brush 6, but in the state of FIG. 3C, the commutator 23 is connected. The connection to the brush 7 remains unchanged in that the commutator 22 is connected. FIG.
FIG. 3D shows an equivalent circuit diagram in the state of FIG. Here, when the DC resistance component of each coil is R, the combined resistance value is 2R / 3, and when the voltage of the power supply 31 is E, the steady current value is 3E / 2R. Further, at the time of switching from the state (a) to the state (c), a change occurs in the current distribution of each coil transiently. Even if the steady-state current does not change, a change in the total current occurs at the time of the switching. Specifically, the current in the coil 27 becomes the reverse direction, the current in the coil 26 doubles from E / 2R to E / R, and the current in the coil 25 halves from E / R to E / 2R. When the current polarity of the coil 27 is reversed, a time delay occurs in the inductance component, and a state in which the current value drops momentarily is observed as the total current. This state is shown in FIG. Further, when the current value changes transiently, the leakage magnetic flux to the outside also changes, and it is also possible to convert a change in the magnetic flux into a voltage change using another coil and observe the change. Hereinafter, a transitional change in the current value and a change in the leakage magnetic flux accompanying the switching of the brush are referred to as “brush noise”.

【0020】この様なメカニズムで発生するブラシノイ
ズを用い、モータ回転検出を行う。図4は本発明の小型
携帯機器の平面図を示しており、ステップモータにて輪
列を駆動し時刻をアナログ表示する腕時計のものであ
る。401は振動モータであり回転軸407に対して偏
心した位置に重心を持つ偏心おもり402を備えてい
る。403はステップモータ用の駆動コイル、404は
回路ユニットであり、振動モータ401の回転時に発生
するブラシノイズによる電流変化を検出する回路部を有
している。また、回路ユニット404は水晶振動子を用
いた発振回路と、その発振出力を分周する分周回路と、
分周出力に基づき1秒毎に極性の異なる駆動パルスを出
力する駆動回路を含んでいる。前記駆動パルスは、駆動
コイル403に出力される。これにより、運針用モータ
として機能するステップモータには、その駆動コイル4
03に駆動パルスが1秒毎に通電され、ステータ408
を介し発生した磁束が、永久磁石よりなるロータ410
に伝えられ、都度回転駆動される。406は、回路ユニ
ット404へ電源供給する電源である。
The motor rotation is detected by using the brush noise generated by such a mechanism. FIG. 4 is a plan view of a small portable device according to the present invention, which is a wristwatch that drives a wheel train by a step motor and displays time in an analog manner. Reference numeral 401 denotes a vibration motor, which includes an eccentric weight 402 having a center of gravity at a position eccentric with respect to the rotation shaft 407. Reference numeral 403 denotes a drive coil for a step motor, and 404 denotes a circuit unit, which has a circuit unit for detecting a current change due to brush noise generated when the vibration motor 401 rotates. Further, the circuit unit 404 includes an oscillation circuit using a crystal oscillator, a frequency dividing circuit for dividing the oscillation output thereof,
A driving circuit that outputs driving pulses having different polarities every second based on the frequency division output is included. The drive pulse is output to the drive coil 403. As a result, the stepping motor functioning as a hand driving motor has its driving coil 4
03 is supplied with a drive pulse every second, and the stator 408
Magnetic flux generated through the rotor 410
, And are rotated each time. Reference numeral 406 denotes a power supply for supplying power to the circuit unit 404.

【0021】そして、このロータ410の回転出力は、
針駆動用輪列機構409を介し秒針411、分針41
2、時針413へそれぞれ伝達され、時刻をアナログ表
示するように構成されている。
The rotational output of the rotor 410 is
The second hand 411 and the minute hand 41 via the handwheel train mechanism 409
2. The time is transmitted to the hour hand 413, and the time is displayed in an analog manner.

【0022】図5にブラシノイズの電流変化を検出し
て、回転/非回転、回転数もしくは回転周波数を検出す
る回路を示す。図5(a)はその回路図、図5(b)は
タイミングチャートを示す。基準信号を発生する発振回
路501の出力をタイミング発生回路502により分周
/デコードされ、各種制御信号521〜523が生成さ
れる。信号521は振動モータ504を回転させる信号
でトランジスタスイッチ503に入力される。これによ
り信号521が高レベルになると、振動モータ504に
通電され振動モータ504が回転可能となる。505は
振動モータ504に直列に接続され、電流波形を電圧波
形に変換するための抵抗である。その出力波形を524
に示す。本例では、振動モータ504が回転した場合を
示し、前述の様に信号524にブラシノイズ波形が重畳
している。506は直流カットフィルタで信号524の
直流分を取り除きブラシノイズ成分のみを通過させてい
る。507は所定の検出電位をもった電圧コンパレータ
でブラシノイズがあるレベル以上になると出力525が
高レベルになるように構成されている。508はワンシ
ョット回路で信号525を波形整形して信号526に変
換する。ここで、信号522はリセットパルスで、振動
モータ504の通電開始時と同時に出力される。信号5
22はSRフリップフロップ509とカウンタ511を
リセットする。ブラシノイズが発生して、一度でも信号
526が発生されるとSRフリップフロップ509はセ
ットされて、信号527が高レベルになる。所定の時間
経過後に発生する判断パルス523により信号527の
レベルがフリップフロップ510に取り込まれ、以後、
信号528が高レベルであった場合、振動モータが回転
したことが判明する。また、回転することができなかっ
た場合、ブラシノイズが発生せず信号528は低レベル
となる。またカウンタ511はリセットパルス522が
発生以降、順次ブラシノイズをカウントし、カウンタ数
値529により回転数を判断することが可能となり、カ
ウンタ数値529を取り込みにいく時間より、回転周波
数に変換するのも容易である。
FIG. 5 shows a circuit for detecting rotation / non-rotation, rotation speed or rotation frequency by detecting a change in brush noise current. FIG. 5A is a circuit diagram, and FIG. 5B is a timing chart. The output of the oscillation circuit 501 for generating the reference signal is frequency-divided / decoded by the timing generation circuit 502, and various control signals 521 to 523 are generated. The signal 521 is a signal for rotating the vibration motor 504 and is input to the transistor switch 503. As a result, when the signal 521 becomes high level, the vibration motor 504 is energized and the vibration motor 504 becomes rotatable. A resistor 505 is connected in series with the vibration motor 504 and converts a current waveform into a voltage waveform. The output waveform is 524
Shown in This example shows a case where the vibration motor 504 rotates, and the brush noise waveform is superimposed on the signal 524 as described above. A DC cut filter 506 removes the DC component of the signal 524 and passes only the brush noise component. Reference numeral 507 denotes a voltage comparator having a predetermined detection potential, and is configured so that when the brush noise exceeds a certain level, the output 525 becomes high. A one-shot circuit 508 shapes the waveform of the signal 525 and converts it into a signal 526. Here, the signal 522 is a reset pulse and is output simultaneously with the start of energization of the vibration motor 504. Signal 5
Reference numeral 22 resets the SR flip-flop 509 and the counter 511. If the signal 526 is generated at least once due to the occurrence of the brush noise, the SR flip-flop 509 is set and the signal 527 becomes high. The level of the signal 527 is taken into the flip-flop 510 by the judgment pulse 523 generated after the elapse of a predetermined time.
If the signal 528 is high, it indicates that the vibration motor has rotated. If the rotation cannot be performed, no brush noise occurs and the signal 528 is at a low level. The counter 511 counts the brush noise sequentially after the generation of the reset pulse 522, and can determine the rotation speed based on the counter value 529. Therefore, it is easy to convert the rotation frequency into the rotation frequency from the time when the counter value 529 is taken. It is.

【0023】(2)第二実施形態 本実施形態は、振動モータのブラシノイズによる回転検
出を腕時計のステップモータの駆動コイルにて行ったも
のである。
(2) Second Embodiment In this embodiment, the rotation detection of the vibration motor by the brush noise is performed by the drive coil of the step motor of the wristwatch.

【0024】再度図4を用い説明する。403はステッ
プモータ用の駆動コイルであるが、振動モータ401の
回転検出用コイルも兼ねている。振動モータ401と駆
動コイル403は、平断面的な距離をできる限り近くに
に配置することが、検出性を向上させる為に望ましい。
Referring again to FIG. Reference numeral 403 denotes a drive coil for a step motor, which also serves as a rotation detection coil of the vibration motor 401. It is desirable to arrange the vibration motor 401 and the drive coil 403 as close as possible in a plane cross section in order to improve the detectability.

【0025】図6は、本実施形態の駆動波形及び振動モ
ータの回転を検出している波形を示す。
FIG. 6 shows a drive waveform and a waveform for detecting the rotation of the vibration motor according to the present embodiment.

【0026】ここで61は、駆動用コイル403に加え
られる駆動パルスを示しており、1秒間隔で出力されて
いる。62は、振動モータを駆動させる駆動パルスを示
している。この波形は、例えば1HzのDUTY50%
即ち0.5秒ずつのONとOFFが繰り返される信号で
あり、断続的に振動を発生する為、使用者に告知させや
すい。また、この駆動方法は、電源406から連続的に
大電流を流し続ける場合に比べ、電源406自身を休ま
せることができるので、電池寿命を引き伸ばす事が可能
となり、特に低温度環境下では有効な駆動方法である。
Here, reference numeral 61 denotes a drive pulse applied to the drive coil 403, which is output at one second intervals. Reference numeral 62 denotes a drive pulse for driving the vibration motor. This waveform is, for example, 1% DUTY 50%
That is, it is a signal that is repeatedly turned on and off for 0.5 seconds each, and the vibration is generated intermittently, so that it is easy to notify the user. In addition, this driving method allows the power supply 406 itself to rest, as compared with a case where a large current is continuously supplied from the power supply 406, so that the battery life can be extended, and this method is particularly effective in a low temperature environment. It is a driving method.

【0027】ここで、駆動用コイル403のロータ41
0を回転させるという機能と、振動モータ401の回転
を検出する機能が重複しない様、駆動用コイル403に
加えられる駆動パルス61と振動モータ401に加えら
れる駆動パルス62は、同期しないように出力される。
Here, the rotor 41 of the driving coil 403
The drive pulse 61 applied to the drive coil 403 and the drive pulse 62 applied to the vibration motor 401 are output so as not to be synchronized so that the function of rotating 0 and the function of detecting the rotation of the vibration motor 401 do not overlap. You.

【0028】63は、振動モータ401およびロータ4
10が正常に回転した場合の駆動コイル403の波形を
示し、65はロータ410が回転した事による発生する
波形であり、66は振動モータ401が回転した事によ
り発生したブラシノイズを検出した波形を示す。
Reference numeral 63 denotes a vibration motor 401 and a rotor 4
10 shows a waveform of the drive coil 403 when the rotor 10 rotates normally, 65 shows a waveform generated by the rotation of the rotor 410, and 66 shows a waveform detected by detecting the brush noise generated by the rotation of the vibration motor 401. Show.

【0029】64は、振動モータ401が何らかの要因
で非回転になった場合の駆動コイル403の波形を示
し、発生しているのはロータ410が回転した事による
発生する波形のみである。振動モータが回転した場合の
波形63で検出した波形66は、全く発生しておらず確
実な振動モータの回転、非回転の判定が可能である。
Numeral 64 indicates the waveform of the drive coil 403 when the vibration motor 401 becomes non-rotating for some reason, and only the waveform generated by the rotation of the rotor 410 is generated. The waveform 66 detected by the waveform 63 when the vibration motor rotates does not occur at all, and it is possible to reliably determine whether the vibration motor rotates or not.

【0030】図7に第二実施形態における回路例を示
す。図7(a)はステップモータ駆動用の駆動コイル7
1が振動モータの回転検出用のコイルとして兼用される
ことが可能となる回路図であり、図7(b)にそのタイ
ミングチャートを示す。ステップモータ用コイル71は
PchMOSFET72、73とNchMOSFET7
4、75により駆動される。駆動タイミング信号は、タ
イミング生成回路77により生成される。タイミングチ
ャート図7(b)における"aパルス"区間において、信
号701(PchMOSFET72の制御信号)と信号
704(NchMOSFET75の制御信号)がそれぞ
れオン電位になり、ステップモータ用コイル71に電流
が流れ運針がなされる。そこから1秒後に、同様に"b
パルス"が出力され、今度は信号702(PchMOS
FET73)と信号703(NchMOSFET74)
がオン電位になり同様にステップモータ用コイル71に
通電がなされる。通常の時計運針はこのように、交互
に"aパルス"、"bパルス"と出力され、駆動される。次
に振動モータの出力信号は、タイミング生成回路77に
よって、駆動信号705が出力され、前述したように、
1HzのDUTY50%の信号である。タイミングチャ
ート図7(b)において、"c"区間が振動モータの駆動
期間に相当し、運針パルス"a"、"b"を避けるように出
力される。この"c"パルスにあわせて、信号701(P
chMOSFET72)もオン電位になり、ステップモ
ータ用コイル71の片側が接地される。この状態で、振
動モータのブラシノイズが発生されると、磁気誘導によ
り、コイルの片端にて誘導電位を検出することが可能と
なる。以後、所定の電位をもった電圧コンパレータ76
でブラシノイズが検出され、図5に示すような回路にて
回転検出、回転数検出が可能となる。このように、ステ
ップモータ用コイル71に接続されているスィッチング
素子(72〜75)の駆動信号を図7(b)のように制
御することによって、ブラシノイズの検出コイルと兼用
することが可能となる。
FIG. 7 shows an example of a circuit according to the second embodiment. FIG. 7A shows a drive coil 7 for driving a step motor.
FIG. 7B is a circuit diagram in which reference numeral 1 can be used also as a coil for detecting rotation of the vibration motor, and FIG. 7B shows a timing chart thereof. The step motor coil 71 includes PchMOSFETs 72 and 73 and an NchMOSFET7.
4, 75. The drive timing signal is generated by the timing generation circuit 77. In the “a pulse” section in the timing chart of FIG. 7B, the signal 701 (the control signal of the Pch MOSFET 72) and the signal 704 (the control signal of the Nch MOSFET 75) become the on-potential, respectively. Done. One second after that, "b
A pulse "is output, and the signal 702 (PchMOS
FET 73) and signal 703 (NchMOSFET 74)
Becomes the ON potential, and the step motor coil 71 is similarly energized. In this way, the normal clock operation is alternately output as "a pulse" and "b pulse" and driven. Next, as for the output signal of the vibration motor, the drive signal 705 is output by the timing generation circuit 77, and as described above,
This is a 1% DUTY 50% signal. In the timing chart of FIG. 7B, a section “c” corresponds to a driving period of the vibration motor, and is output so as to avoid hand movement pulses “a” and “b”. The signal 701 (P
The channel MOSFET 72) also has the ON potential, and one side of the step motor coil 71 is grounded. In this state, when the brush noise of the vibration motor is generated, the induced potential can be detected at one end of the coil by the magnetic induction. Thereafter, the voltage comparator 76 having a predetermined potential
, A brush noise is detected, and rotation detection and rotation speed detection can be performed by a circuit as shown in FIG. In this way, by controlling the driving signals of the switching elements (72 to 75) connected to the step motor coil 71 as shown in FIG. 7B, it is possible to use the driving signal as a brush noise detection coil. Become.

【0031】(3)第三実施形態 第三実施形態は、第二実施形態の変形例である。本変形
例は、外部充電用磁界発生器により発生する磁束を充電
用2次コイルで受け、充電する機能を有する小型携帯機
器において、第二実施形態のステップモータ駆動用コイ
ルのかわりに、充電用2次コイルを用いた例である。
(3) Third Embodiment The third embodiment is a modification of the second embodiment. This modification is directed to a small portable device having a function of receiving and receiving a magnetic flux generated by an external magnetic field generator for charging by a secondary coil for charging, instead of the stepping motor driving coil of the second embodiment. This is an example using a secondary coil.

【0032】図8において、充電用2次コイル81は、
磁界発生器82より発生された磁束83を受けることに
より、誘導電流が発生する。この電流を回路ユニット8
5を通して、2次電源84に充電する。振動モータ86
の回転、非回転の検出を2次コイル81で行った場合の
波形は、前記実施形態と同様に回転と、非回転の場合の
相違は明白であり、回路ユニット85の検出回路部での
判定は容易である。
In FIG. 8, the charging secondary coil 81 is
By receiving the magnetic flux 83 generated by the magnetic field generator 82, an induced current is generated. This current is supplied to the circuit unit 8
5, the secondary power supply 84 is charged. Vibration motor 86
When the rotation and non-rotation are detected by the secondary coil 81, the difference between the rotation and non-rotation is obvious as in the above-described embodiment, and the determination by the detection circuit unit of the circuit unit 85 is made. Is easy.

【0033】尚、充電中は使用者が非携帯の場合であ
る。使用者の肌に直接振動を加え、アラームを告知する
方式である振動モータを駆動させる必要はなく、振動モ
ータの回転検出を行う必要ももちろんない。よって、充
電用2次コイル81は充電のみを行う。つまり、充電と
振動モータの回転検出という2つの機能が重複すること
はない。
It is to be noted that the charging is performed when the user is not carrying. It is not necessary to drive the vibration motor, which is a method of notifying an alarm, by directly applying vibration to the user's skin, and it is not necessary to detect the rotation of the vibration motor. Therefore, the charging secondary coil 81 performs only charging. That is, the two functions of charging and rotation detection of the vibration motor do not overlap.

【0034】一方、非充電中は、充電用2次コイル81
は振動モータの回転検出機能のみとなり、この場合も充
電と振動モーターの回転検出という2つの機能が重複す
ることはない。
On the other hand, during non-charging, the charging secondary coil 81
Is only the function of detecting the rotation of the vibration motor, and also in this case, the two functions of charging and rotation detection of the vibration motor do not overlap.

【0035】本実施形態では腕時計を例に説明したが、
もちろんこれに限られるわけではない。検出コイルと為
り得る部品があるものであれば、どのような電子機器で
もよいことは言うまでもなく、例えば、昇圧コイル等で
も検出可能である。特に小型でスペースが厳しく制限さ
れているものこそ本発明は有効である。
In this embodiment, a wristwatch has been described as an example.
Of course, it is not limited to this. Needless to say, any electronic device may be used as long as there is a component that can be used as a detection coil. In particular, the present invention is effective only in a small size and a space severely restricted.

【0036】(4)第四実施形態 本実施形態は、検出部材で検出した振動モータの回転検
出波形の波高値又はその周期を用い、電源の劣化具合を
推測し使用者に告知する一例である。
(4) Fourth Embodiment This embodiment is an example of estimating the degree of deterioration of the power supply using the peak value or the cycle of the rotation detection waveform of the vibration motor detected by the detection member and notifying the user of the deterioration. .

【0037】一般の小型携帯機器に用いられるリチウム
ボタン型電池は、放電が進につれその内部抵抗が著しく
増加し、初期の10〜20倍にもなる。これは、放電が
進んだ電池を用いて振動モータを駆動させると、駆動開
始時の振動モータに印加される電圧は、振動モータの直
流抵抗と電池内部抵抗との分圧となり、例えば振動モー
タの直流抵抗と電池内部抵抗が同一の場合、電源電圧の
半分しか印加されないことになる。
The internal resistance of a lithium button type battery used for general small portable equipment increases remarkably as the discharge proceeds, and it is 10 to 20 times as large as the initial value. This is because when the vibration motor is driven by using the discharged battery, the voltage applied to the vibration motor at the start of driving is a partial voltage of the DC resistance of the vibration motor and the internal resistance of the battery. If the DC resistance and the battery internal resistance are the same, only half of the power supply voltage will be applied.

【0038】つまり、電池の劣化具合を判断するには、
振動モータの駆動具合を検出することが重要となる。
That is, to determine the degree of deterioration of the battery,
It is important to detect the driving condition of the vibration motor.

【0039】図9において、91は、電源の劣化が少な
い場合の回転検出波形を示している。
In FIG. 9, reference numeral 91 denotes a rotation detection waveform when the deterioration of the power supply is small.

【0040】92は、電源の劣化が進んだ場合の回転検
出波形を示している。
Reference numeral 92 denotes a rotation detection waveform when the power supply deteriorates.

【0041】電源の劣化が少ない場合の回転検出波形9
1は、電源や振動モータの諸特性により求めた基準波高
値93を十分上回る回転検出波形91が発生している一
方、電源の劣化が進んだ場合の回転検出波形92の回転
検出波形は、基準波高値93を下回り、また周期94も
広くなっている。この基準波高値93を回転検出波形が
上回るか、下回るかを、回路ユニットの検出回路部で判
定し、使用者にその電源の劣化を知らせる。具体的な方
法としては、例えばアナログ時計の場合は針の運針の方
法を変えたり、液晶パネルを搭載している携帯機器の場
合はその表示を点滅させたりする等の方法がある。
Rotation detection waveform 9 when power supply deterioration is small
1 indicates that a rotation detection waveform 91 that is sufficiently higher than a reference peak value 93 obtained by various characteristics of the power supply and the vibration motor is generated, while the rotation detection waveform 92 of the rotation detection waveform 92 when the power supply deteriorates is set to the reference value. The peak value 93 is smaller than the peak value 93, and the period 94 is also wider. The detection circuit of the circuit unit determines whether the rotation detection waveform is higher or lower than the reference peak value 93, and notifies the user of the deterioration of the power supply. As a specific method, for example, in the case of an analog timepiece, there is a method of changing the hand movement method, and in the case of a portable device equipped with a liquid crystal panel, there is a method of blinking the display.

【0042】使用者は、それにより1次電池の場合は電
池交換を、2次電池の場合は再充電をする必要があるこ
とを知らされる。また、回転検出波形の周期94を測定
しても同様の効果があり、電源劣化の指標として使用で
きる。
The user is thereby informed that the battery needs to be replaced in the case of a primary battery and needs to be recharged in the case of a secondary battery. Also, measuring the cycle 94 of the rotation detection waveform has the same effect, and can be used as an index of power supply deterioration.

【0043】次に、図10において検出結果に応じ電源
劣化を表示する回路を説明する。図10(a)はその回
路ブロック図であり、図10(b)はタイミングチャー
トである。本例は図7の実施例と同様にステップモータ
用コイル101が振動モータの検出用コイルと兼用され
ている例を示す。スイッチング素子102〜105はス
テップモータ用コイル101を駆動するためのもので、
タイミング生成回路111により、それぞれ102S〜
105Sの信号で駆動されている。通常時は図7のよう
に1秒ごとにモータパルス出力がされていて、図10
(b)では前半1秒運針状態であるが、"cパルス"(信
号111S)において、振動モータ駆動信号が出力され
たときに非回転状態であった場合、以後、運針の方法を
変更して、使用者に電源劣化を知らしめることができ
る。その場合、"aパルス"と次の"aパルス"間は2秒間
隔、"aパルス"と"bパルス"の間隔は250msecと
して、見た目に運針のしかたに変化を与えて、かつ、時
刻は狂わないようにしている。本例において、"cパル
ス"出力時にステップモータ用コイル101にてブラシ
ノイズが検出されると、図5の例と同様に電圧コンパレ
ータ106、波形整形回路107を経てカウンタ108
において、回転数がカウントされる。この際、タイミン
グ生成回路111により、あらかじめ信号108Sによ
りカウンタ108が初期化されてから、カウントを開始
する。レジスタ109は所定値を保持しており、デジタ
ルコンパレータ110によりカウンタ108の出力とレ
ジスタ109の値との大小比較がされる。カウンタ10
8の値がレジスタ109の値より小さかった場合、振動
モータの回転数が所定値に到達できなかったとして信号
110Sを高レベルにする。信号110Sはタイミング
生成回路に入力され、高レベルであれば、信号102S
〜105Sの出力周期を前述のように変更して、運針様
態を変更する。以上の構成により、振動モータの回転周
波数を検出して、使用者に電源劣化を知らしめることが
可能となる。
Next, a circuit for displaying deterioration of the power supply according to the detection result will be described with reference to FIG. FIG. 10A is a circuit block diagram, and FIG. 10B is a timing chart. This embodiment shows an example in which the step motor coil 101 is also used as the detection coil of the vibration motor, as in the embodiment of FIG. The switching elements 102 to 105 are for driving the step motor coil 101,
The timing generation circuit 111 outputs 102S to 102S, respectively.
It is driven by a signal of 105S. Normally, a motor pulse is output every second as shown in FIG.
In (b), the hand is in the first-half second hand movement state. However, in the “c pulse” (signal 111S), if the vibration motor drive signal is output and the motor is not rotating, the hand movement method is changed. Thus, the user can be informed of the power supply deterioration. In this case, the interval between the "a pulse" and the next "a pulse" is set to 2 seconds, the interval between the "a pulse" and the "b pulse" is set to 250 msec. I try not to go crazy. In this example, when a brush noise is detected by the step motor coil 101 at the time of outputting the “c pulse”, the counter 108 passes through the voltage comparator 106 and the waveform shaping circuit 107 as in the example of FIG.
In, the number of rotations is counted. At this time, counting is started after the counter 108 is initialized by the timing generation circuit 111 in advance by the signal 108S. The register 109 holds a predetermined value, and the digital comparator 110 compares the output of the counter 108 with the value of the register 109. Counter 10
If the value of 8 is smaller than the value of the register 109, the signal 110S is set to a high level because the rotation speed of the vibration motor has not reached the predetermined value. The signal 110S is input to the timing generation circuit, and if it is at a high level, the signal 102S
The output cycle of ~ 105S is changed as described above to change the hand movement mode. With the above configuration, it is possible to detect the rotational frequency of the vibration motor and notify the user of the power supply deterioration.

【0044】(5)第五実施形態 本実施形態は、検出回路部で検出した振動発生用DCモ
ータのブラシノイズを用いた回転検出波形の波高値及び
その周期を観測することにより、より最適な振動を使用
者に与える為、振動モータの駆動信号を制御する一例で
ある。
(5) Fifth Embodiment In this embodiment, a more optimal value is obtained by observing the peak value and the period of the rotation detection waveform using the brush noise of the vibration-generating DC motor detected by the detection circuit unit. This is an example of controlling a drive signal of a vibration motor to give vibration to a user.

【0045】振動モータは、印加電圧と回転数は比例関
係にあり、また回転数は振動量と比例関係にあることが
広く知られている。つまり、印加電圧が高い場合は回転
数も高く、印加電圧が低い場合は回転数も低くなるとい
う特性がある。
It is widely known that a vibration motor has a proportional relationship between an applied voltage and a rotation speed, and a rotation speed has a proportional relationship with a vibration amount. That is, when the applied voltage is high, the number of rotations is high, and when the applied voltage is low, the number of rotations is low.

【0046】次に、この振動を受ける皮膚の機械的刺激
について述べる。生体には、特殊感覚器官である目や耳
などに加え、生体内外の環境からの信号をとらえて、中
枢神経系に伝える働きを持った受容器(感覚器)が、身
体のすべての組織に存在する。これらの感覚系をまとめ
て体内内臓感覚と呼ばれている。この中に機械的刺激を
受ける受容器がある。ここでいう機械的刺激とは、圧、
触、振動、およびくすぐったさである。振動を検出して
いるのは加速度検出器であるPacini小体である。
Pacini小体は皮下脂肪組織の中にあり、たまね
ぎのように層状に配列した結合組織によって囲まれた比
較的大きなニューロン末端構造である。Pacini小
体は皮下脂肪以外にも、腱および筋膜状、骨髄上、関節
包の中に種々の密度で存在する。この受容器に正弦波状
の刺激を加えると正弦波の各周期で活動電位が誘発され
る。この活動電位が中枢神経系に伝えられるのだが、正
弦波振動の各周期ごとに1個の活動電位を誘発させる振
幅の最小値は、振動の頻度に依存する。図11は振動の
周波数(横軸)と1周期あたり1個の活動電位を誘発さ
せるのに必要な振動の最小振幅(縦軸)との関係を示
す。つまり、約100Hz〜約300Hzの振動は感じ
やすく300Hzを超えると生体の感覚は鈍ることが明
らかになっている。
Next, the mechanical stimulation of the skin that receives this vibration will be described. In the living body, in addition to the special sensory organs such as the eyes and ears, receptors (sensory organs) that function to capture signals from the environment inside and outside the body and transmit them to the central nervous system are provided to all tissues of the body Exists. These sensory systems are collectively called the visceral sensation in the body. Among these are receptors that receive mechanical stimuli. The mechanical stimulus here is pressure,
Touch, vibration, and tickling. It is the Pacini body that is the acceleration detector that detects the vibration.
Pacini bodies are relatively large neuronal terminal structures surrounded by subcutaneous adipose tissue and surrounded by connective tissue arranged in layers like an onion. In addition to subcutaneous fat, Pacini bodies are present at various densities in tendons and fascia, on bone marrow, and in joint capsules. When a sinusoidal stimulus is applied to this receptor, an action potential is evoked in each cycle of the sine wave. Although this action potential is transmitted to the central nervous system, the minimum value of the amplitude that elicits one action potential for each cycle of the sinusoidal oscillation depends on the frequency of the oscillation. FIG. 11 shows the relationship between the frequency of vibration (horizontal axis) and the minimum amplitude of vibration (vertical axis) required to induce one action potential per cycle. In other words, it is clear that vibrations of about 100 Hz to about 300 Hz are easy to feel, and when the frequency exceeds 300 Hz, the sensation of the living body becomes dull.

【0047】本実施形態では振動モータが回転時に整流
子の切り替えにより発生する電流の変化又は磁気誘導に
より検出した振動モータの周期により、最適感覚周波数
である約100Hz〜約300Hzに振動を保つ様に制
御した例である。
In the present embodiment, the vibration is maintained at an optimum sense frequency of about 100 Hz to about 300 Hz by a change in current generated by switching the commutator when the vibration motor rotates or a cycle of the vibration motor detected by magnetic induction. This is an example of controlling.

【0048】図12(a)において、電圧切り替えによ
って振動モータの回転数を一定に保つ回路ブロック図を
説明する。121は電源であり、残存容量の低下にとも
なって、徐々に出力電圧が低下する電源(初期電圧4
V、終端電圧1.4V)を例に説明する。122は振動
モータで、図12(b)に示すように、一般的に電圧に
よって回転周波数が変化することが知られている。本例
では、2.2Vで回転周波数fが300Hz、1.4V
で回転周波数fが100Hzになるような特性の振動モ
ータを例にとり説明する。123は回転周波数検出回路
で、図5と同様の回路構成をとっている。124は10
0Hzに相当する比較値が保持されたレジスタで123
の出力とデジタルコンパレータ125により大小比較さ
れる。同様に、126は300Hzに相当する比較値が
保持されたレジスタで123の出力とデジタルコンパレ
ータ127により大小比較がされる。デジタルコンパレ
ータ125の出力信号125Sは回転周波数が100H
z未満で低レベル、100Hz以上で高レベルとなり、
デジタルコンパレータ127の出力信号127Sは回転
周波数が300Hz未満で低レベル、300Hz以上で
高レベルとなる。DC/DC変換機128は公知の電圧
変換機で振動モータ122を駆動している。また、DC
/DC変換機128は制御信号により電圧変換比を変え
れる構成となっている。例えば信号125Sが低レベル
のときは回転周波数が100Hz未満ということで電圧
変換比を高くし、信号127Sが高レベルのときは電圧
変換比を低くするように構成されている。この制御によ
り、例えば図12(c)に示す表のように、電源電圧1
21が変動しても、電圧変換比を変化させ、振動モータ
122の印加電圧を一定に保つ制御が可能となる。ここ
で、本発明では、振動モータの回転周波数を直接監視し
て、制御していることにより、製造上のバラツキ、モー
タ特性の経年変化、電源121のインピーダンス変化等
により、図12(b)の特性が変化しても、常に最適周
波数に保つことが可能となる。以上説明してきた回路を
用い、振動モータを制御した結果を図13に示す。電源
電圧に応じたDC変換を行い最適周波数に振動モータの
周波数を制御することが可能となる。本例では、印加電
圧を制御して、モータの回転周波数を制御する例を説明
したが、例えば、振動モータをチョッパ駆動にしてチョ
ッパDUTYを制御する方法、抵抗を振動モータに直列
に挿入して、抵抗値を切り替法等が考えられる。
Referring to FIG. 12A, a circuit block diagram for keeping the rotation speed of the vibration motor constant by switching the voltage will be described. Reference numeral 121 denotes a power supply, which is a power supply (initial voltage 4) whose output voltage gradually decreases as the remaining capacity decreases.
V, a terminal voltage of 1.4 V). Reference numeral 122 denotes a vibration motor, as shown in FIG. 12B, which is generally known to change the rotation frequency depending on the voltage. In this example, the rotation frequency f is 300 Hz and 1.4 V at 2.2 V.
A description will be given of an example of a vibration motor having such a characteristic that the rotation frequency f becomes 100 Hz. Reference numeral 123 denotes a rotation frequency detection circuit having a circuit configuration similar to that of FIG. 124 is 10
The register holding the comparison value corresponding to 0 Hz is 123
Is compared with the output by the digital comparator 125. Similarly, reference numeral 126 denotes a register holding a comparison value corresponding to 300 Hz, which is compared with the output of 123 by the digital comparator 127. The output signal 125S of the digital comparator 125 has a rotation frequency of 100H.
Low level below z, high level above 100Hz,
The output signal 127S of the digital comparator 127 has a low level when the rotation frequency is less than 300 Hz, and has a high level when the rotation frequency is 300 Hz or more. The DC / DC converter 128 drives the vibration motor 122 with a known voltage converter. Also, DC
The / DC converter 128 can change the voltage conversion ratio by a control signal. For example, when the signal 125S is at a low level, the voltage conversion ratio is increased because the rotation frequency is less than 100 Hz, and when the signal 127S is at a high level, the voltage conversion ratio is decreased. By this control, for example, as shown in the table of FIG.
Even if 21 fluctuates, it is possible to control the voltage conversion ratio to be changed and the voltage applied to the vibration motor 122 to be kept constant. Here, in the present invention, since the rotational frequency of the vibration motor is directly monitored and controlled, the variation in manufacturing, the secular change of the motor characteristics, the impedance change of the power supply 121, and the like cause the fluctuation of FIG. Even if the characteristics change, it is possible to always maintain the optimum frequency. FIG. 13 shows the result of controlling the vibration motor using the circuit described above. It is possible to perform DC conversion according to the power supply voltage and control the frequency of the vibration motor to an optimum frequency. In this example, an example in which the applied voltage is controlled to control the rotation frequency of the motor has been described. And a method of switching the resistance value.

【0049】(6)第六実施形態 本実施形態は、図5のような構成にて検出された振動モ
ータの回転状態を観測することにより、振動モータが非
回転の場合、振動モータへの駆動信号をサブ電源からの
供給に切り替え、振動モータを駆動させる一例である。
(6) Sixth Embodiment In this embodiment, by observing the rotational state of the vibration motor detected by the configuration as shown in FIG. 5, when the vibration motor is not rotating, the drive to the vibration motor is performed. This is an example in which a signal is switched to supply from a sub power supply to drive a vibration motor.

【0050】図14はその実施回路例を示した図であ
る。141は主電源で通常は振動モータ143を駆動す
る電源となっている。144は図5と同様の回転検出回
路で回転の場合、信号142sが低レベルとなり、FE
T142をオン状態にして主電源141からの電力を振
動モータ143に供給される構成となっている。また、
非回転の場合、145sが低レベルとなりFET145
がオン状態となりサブ電源146の電力が振動モータ1
43に供給される構成となっている。信号142s、1
45sは、図5におけるフリップフロップ510に相当
する回路より出力され、それぞれQ出力、その反転であ
るXQ出力より出力され、FET142と145とで、
どちらか一方がオン状態になるように構成されている。
FIG. 14 is a diagram showing an example of the embodiment. Reference numeral 141 denotes a main power supply, which is usually a power supply for driving the vibration motor 143. Reference numeral 144 denotes a rotation detection circuit similar to that shown in FIG.
The power supply from the main power supply 141 is supplied to the vibration motor 143 by turning on T142. Also,
In the case of non-rotation, 145 s becomes low level and FET 145
Is turned on, and the power of the sub power source 146 is
43. Signals 142s, 1
45s is output from a circuit corresponding to the flip-flop 510 in FIG. 5, is output from the Q output and its inverted XQ output, and is output by the FETs 142 and 145.
It is configured such that either one is turned on.

【0051】このような構成により、主電源141の電
圧が降下しても即座にサブ電源146による駆動に切り
替え、使用者に確実にアラーム情報を伝えることができ
る。また、図7の例のように、電源劣化を知らしめる方
法と組あわせて、電池交換を促すようにすることが良い
のは言うまでもない。 尚、ここで使用するサブ電源1
46は、あくまでも電源交換までの緊急用である為、主
電源141より小容量の小型電源でかまわない。
With such a configuration, even when the voltage of the main power supply 141 drops, the drive is immediately switched to the drive by the sub power supply 146, and the alarm information can be reliably transmitted to the user. Needless to say, it is better to prompt the user to replace the battery in combination with a method of notifying the power supply deterioration as in the example of FIG. The sub power supply 1 used here
The reference numeral 46 is for emergency use until the power supply is replaced, so a small power supply having a smaller capacity than the main power supply 141 may be used.

【0052】[0052]

【発明の効果】請求項1記載の発明によれば、小型携帯
機器に搭載される整流子型モータの回転、非回転および
回転数を整流子の切り替わりにより発生する電流変化か
ら判断するため、従来と比較して供給する限られた電源
エネルギーを有効に活用できるとともに、より確実なモ
ータの回転制御を実現できる。
According to the first aspect of the present invention, the rotation, non-rotation, and rotation speed of a commutator type motor mounted on a small portable device are determined from a current change generated by switching of a commutator. It is possible to effectively utilize the limited power supply energy supplied as compared with the above, and to realize more reliable motor rotation control.

【0053】請求項2記載の発明によれば、整流子型モ
ータの回転、非回転および回転数を整流子の切り替わり
により発生する漏れ磁束を別目的の部材で検出する為、
そのための部品を増やすことなく携帯機器の小型化、軽
量化が実現でき、しかも確実なモータの回転制御が可能
となる。
According to the second aspect of the present invention, the rotation, non-rotation and the number of rotations of the commutator type motor are detected by a different purpose member to detect a leakage magnetic flux generated by switching of the commutator.
Therefore, the size and weight of the portable device can be reduced without increasing the number of components, and the rotation of the motor can be reliably controlled.

【0054】請求項3記載の発明によれば、モータの回
転を検出する部材は電子機器に具備される充電用の2次
コイルと兼ねる為、部品を増やすことなく、確実なモー
タの回転制御が可能となる。
According to the third aspect of the present invention, since the member for detecting the rotation of the motor also serves as the secondary coil for charging provided in the electronic equipment, the rotation of the motor can be reliably controlled without increasing the number of parts. It becomes possible.

【0055】請求項4記載の発明によれば、時刻をアナ
ログ表示する腕時計において、検出部材はステップモー
タの駆動用コイルと兼ねる為、部品を増やすことなく、
確実なモータの回転制御が可能となる。
According to the fourth aspect of the invention, in the wristwatch for displaying the time in an analog manner, the detecting member also serves as the driving coil of the step motor, so that the number of parts is increased without increasing the number of parts.
Reliable motor rotation control becomes possible.

【0056】請求項5記載の発明によれば、検出部材は
電子機器に具備される昇圧コイルと兼ねる為、部品を増
やすことなく、確実なモータの回転制御が可能となる。
According to the fifth aspect of the present invention, since the detecting member also serves as a booster coil provided in the electronic device, the rotation of the motor can be reliably controlled without increasing the number of components.

【0057】請求項6記載の発明によれば、モータの回
転検出結果に応じ、容易にまた簡単に電源の劣化を検知
することができ、使用者に電池交換や充電をより確実に
知らせることが可能となる。
According to the sixth aspect of the present invention, it is possible to easily and easily detect the deterioration of the power supply according to the result of detection of the rotation of the motor, and to notify the user of battery replacement and charging more reliably. It becomes possible.

【0058】請求項7記載の発明によれば、モータの回
転検出結果に応じて回転数を制御することにより、常に
最適な振動を使用者に与えることができ、少ないエネル
ギーを非常に効率的に使うことが可能となる。
According to the seventh aspect of the present invention, by controlling the number of rotations in accordance with the result of detection of the rotation of the motor, it is possible to always provide the user with optimal vibration and to use very little energy very efficiently. It can be used.

【0059】請求項8記載の発明によれば、モータの回
転検出結果に応じ、電源の劣化により振動モータが回転
できなかった場合でも、即座に電源を切り替え、使用者
にアラーム時刻の到来を確実に知らせることができる。
According to the eighth aspect of the present invention, even if the vibration motor cannot be rotated due to the deterioration of the power supply, the power supply is immediately switched according to the result of the detection of the rotation of the motor, and the alarm time is surely notified to the user. You can let them know.

【0060】請求項9記載の発明によれば、モータの回
転検出結果に応じ、何らかの要因で振動モータが回転で
きなかった場合でも、使用者に振動以外の告知方法で確
実に時刻到来を知らせることができる。
According to the ninth aspect of the present invention, even when the vibration motor cannot be rotated for some reason in accordance with the result of detection of the rotation of the motor, the user can be reliably notified of the arrival of time by a notification method other than vibration. Can be.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の構成要件である整流子型モータの説明
図である。
FIG. 1 is an explanatory diagram of a commutator type motor which is a component of the present invention.

【図2】図1のモータの整流子部分の回転状態の遷移を
示したものである。
FIG. 2 shows a transition of a rotation state of a commutator portion of the motor of FIG.

【図3】図1のモータの等価回路図を示したものであ
る。
FIG. 3 shows an equivalent circuit diagram of the motor of FIG. 1;

【図4】本発明の第一実施形態を示す小型携帯機器の平
面図である。
FIG. 4 is a plan view of the small portable device according to the first embodiment of the present invention.

【図5】本発明の第一実施形態のモータの回転を検出す
る回路図およびタイミングチャート図である。
FIG. 5 is a circuit diagram and a timing chart for detecting rotation of the motor according to the first embodiment of the present invention.

【図6】本発明の第二実施形態の駆動波形および振動モ
ーターの回転を検出している波形である。
FIG. 6 is a driving waveform and a waveform detecting rotation of a vibration motor according to a second embodiment of the present invention.

【図7】本発明の第二実施形態の回路図およびタイミン
グチャート図である。
FIG. 7 is a circuit diagram and a timing chart according to a second embodiment of the present invention.

【図8】本発明の第三実施形態を示す小型携帯機器の平
面図である。
FIG. 8 is a plan view of a small portable device showing a third embodiment of the present invention.

【図9】本発明の第四実施形態の回転検出波形である。FIG. 9 is a rotation detection waveform according to a fourth embodiment of the present invention.

【図10】本発明の第四実施形態の回路図およびタイミ
ングチャート図である。
FIG. 10 is a circuit diagram and a timing chart according to a fourth embodiment of the present invention.

【図11】本発明の第五実施形態における、生体の加速
度検出器であるPacini小体が、振動の周波数(横
軸)と1周期あたり1個の活動電位を誘発させるのに必
要な振動の最小振幅(縦軸)との関係を示すグラフであ
る。
FIG. 11 shows the frequency of vibration (horizontal axis) and the vibration required to induce one action potential per cycle in the fifth embodiment of the present invention. It is a graph which shows the relationship with the minimum amplitude (vertical axis).

【図12】本発明の第五実施形態の回路ブロック図、電
源電圧と振動周波数の関係および電源電圧と印加電圧の
関係を示したものである。
FIG. 12 is a circuit block diagram of a fifth embodiment of the present invention, showing a relationship between a power supply voltage and an oscillation frequency and a relationship between a power supply voltage and an applied voltage.

【図13】本発明の第五実施形態における、振動周波数
を制御した様子を示すグラフである。
FIG. 13 is a graph showing a state where a vibration frequency is controlled in a fifth embodiment of the present invention.

【図14】本発明の第六実施形態の回路ブロック図を示
したものである。
FIG. 14 is a circuit block diagram according to a sixth embodiment of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…界磁 2…軸受 3…積層鉄心 4…整流子 5…回転軸 6、7…ブラシ 8…モーターケース 21、22、23…整流子 24…絶縁部 25、26、27…コイル 31、406…電源 86、122、143、401、504…振動モータ 402…偏心おもり 403…駆動コイル 85、404…回路ユニット 407…回転軸 408…ステータ 409…針駆動用輪列機構 410…ロータ 411…秒針 412…分針 413…時針 501…発振回路 502…タイミング発生回路 503…トランジスタスイッチ 505…抵抗 506…直流カットフィルタ 507…電圧コンパレータ 508…ワンショット回路 509…SRフリップフロップ 510…フリップフロップ 511…カウンタ 521、522、523、524、525、526、5
27、528、529…各種制御信号 61…ステップモータ用用駆動パルス 62…振動モータ用駆動パルス 63…振動モータ回転時の波形 64…振動モータ非回転時の波形 65…ロータ回転波形 66…振動モーター回転検出波形 71…ステップモータ駆動用コイル 72、73、102、103…PchMOSFET 74、75、104、105…NchMOSFET 76…電圧コンパレータ 77、111…タイミング生成回路 701、702、703、704、705…各種制御信
号 81…充電用2次コイル 82…磁界発生器 83…磁束 84…2次電源 91、92…回転検出波形 93…基準波高値 94…回転検出波形の周期 101…ステップモータ駆動用コイル 106…電圧コンパレータ 107…波形整形回路 108…カウンタ 109…レジスタ 110…デジタルコンパレータ 102S〜105S、108S、110S、111S…
各種制御信号 121…電源 122…振動モータ 123…回転周波数検出回路 124、126…レジスタ 125、127…デジタルコンパレータ 125S、127S…各種制御信号 128…DC/DC変換機 141…主電源 142、145…FET 143…振動モータ 144…回転検出回路 146…サブ電源 142S、145S…各種制御信号
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Field 2 ... Bearing 3 ... Laminated iron core 4 ... Commutator 5 ... Rotating shaft 6, 7 ... Brush 8 ... Motor case 21, 22, 23 ... Commutator 24 ... Insulating part 25, 26, 27 ... Coil 31, 406 .. Power supply 86, 122, 143, 401, 504 Vibration motor 402 Eccentric weight 403 Drive coil 85, 404 Circuit unit 407 Rotating shaft 408 Stator 409 Needle drive train wheel 410 Rotor 411 Second hand 412 ... minute hand 413 ... hour hand 501 ... oscillation circuit 502 ... timing generation circuit 503 ... transistor switch 505 ... resistor 506 ... DC cut filter 507 ... voltage comparator 508 ... one-shot circuit 509 ... SR flip-flop 510 ... flip-flop 511 ... counter 521, 522 , 523, 524, 525, 526,
27, 528, 529 Various control signals 61 Drive pulse for step motor 62 Drive pulse for vibration motor 63 Waveform when vibration motor rotates 64 Waveform when vibration motor does not rotate 65 Rotor rotation waveform 66 Vibration motor Rotation detection waveform 71 Step coil for driving motor 72, 73, 102, 103 Pch MOSFET 74, 75, 104, 105 Nch MOSFET 76 Voltage comparator 77, 111 Timing generation circuit 701, 702, 703, 704, 705 ... Various types Control signal 81 ... Secondary coil for charging 82 ... Magnetic field generator 83 ... Flux 84 ... Secondary power supply 91, 92 ... Rotation detection waveform 93 ... Reference peak value 94 ... Rotation detection waveform period 101 ... Step motor driving coil 106 ... Voltage comparator 107: waveform shaping circuit 108: cow Motor 109 ... register 110 ... digital comparator 102S~105S, 108S, 110S, 111S ...
Various control signals 121 Power supply 122 Vibration motor 123 Rotation frequency detection circuit 124, 126 Register 125, 127 Digital comparator 125S, 127S Various control signals 128 DC / DC converter 141 Main power supply 142, 145 FET 143: vibration motor 144: rotation detection circuit 146: sub power supply 142S, 145S: various control signals

Claims (9)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 整流子型モータと、前記モータを駆動し
回転検出を行う回路ユニットと、これらを駆動する電源
とで構成された電子機器において、前記モータの回転時
において、整流子の切り替えにより発生する電流の変化
を検出回路で検出することを特徴とするモータ回転検出
手段。
1. An electronic device comprising a commutator type motor, a circuit unit for driving the motor to detect rotation, and a power supply for driving the motor, wherein when the motor rotates, the commutator is switched. Motor rotation detecting means, wherein a change in the generated current is detected by a detecting circuit.
【請求項2】 整流子型モータと、前記モータを駆動し
回転検出を行う回路ユニットと、これらを駆動する電源
と、前記モータの回転を検出する検出部材とで構成され
た電子機器において、前記モータの回転時において、整
流子の切り替えにより発生する磁気誘導を検出部材で検
出することを特徴とするモータ回転検出手段。
2. An electronic apparatus comprising: a commutator-type motor, a circuit unit that drives the motor to detect rotation, a power supply that drives the motor, and a detection member that detects rotation of the motor. A motor rotation detecting means, wherein a detection member detects magnetic induction generated by switching of a commutator when the motor rotates.
【請求項3】請求項2において、検出部材は電子機器に
具備される充電用の2次コイルであることを特徴とする
モータ回転検出手段。
3. The motor rotation detecting means according to claim 2, wherein the detecting member is a charging secondary coil provided in the electronic device.
【請求項4】請求項2において、検出部材は電子機器に
具備されるアナログウオッチ駆動用のコイルであること
を特徴とするモータ回転検出手段。
4. A motor rotation detecting means according to claim 2, wherein the detecting member is a coil for driving an analog watch provided in the electronic device.
【請求項5】請求項2において、検出部材は電子機器に
具備されるブザー駆動用等の昇圧コイルであることを特
徴とするモータ回転検出手段。
5. The motor rotation detecting means according to claim 2, wherein the detecting member is a booster coil for driving a buzzer or the like provided in the electronic device.
【請求項6】請求項1または請求項2記載のモータ回転
検出手段を用い、回転検出結果に応じ、電源の劣化を使
用者に知らせることを特徴とする小型携帯機器。
6. A small portable device using the motor rotation detecting means according to claim 1 or 2, and informing a user of deterioration of a power supply according to a rotation detection result.
【請求項7】請求項1または請求項2記載のモータ回転
検出手段を用い、回転検出結果に応じ、整流子型モータ
の駆動方法を変えることを特徴とする小型携帯機器。
7. A small portable device using the motor rotation detection means according to claim 1 or 2, wherein a driving method of a commutator type motor is changed according to a rotation detection result.
【請求項8】請求項1または請求項2記載のモータ回転
検出手段を用い、回転検出結果に応じ、電源を切り替え
ることを特徴とする小型携帯機器。
8. A small portable device using the motor rotation detection means according to claim 1 and switching a power supply according to a rotation detection result.
【請求項9】請求項1または請求項2記載のモータ回転
検出手段を用い、回転検出結果に応じ、使用者へのあら
かじめ設定された、時刻到来の告知方法をかえることを
特徴とする小型携帯機器。
9. A small-sized portable device using the motor rotation detecting means according to claim 1 or 2, and changing a preset time notification method to a user according to a rotation detection result. machine.
JP31972497A 1997-11-20 1997-11-20 Motor rotation detecting means and small-sized portable device using the same Withdrawn JPH11150989A (en)

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Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2001058157A (en) * 1999-06-17 2001-03-06 Nec Shizuoka Ltd Control device for vibration generating motor in portable terminal equipment and control method therefor
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