JPS58158579A - 電子時計 - Google Patents

電子時計

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Publication number
JPS58158579A
JPS58158579A JP4116082A JP4116082A JPS58158579A JP S58158579 A JPS58158579 A JP S58158579A JP 4116082 A JP4116082 A JP 4116082A JP 4116082 A JP4116082 A JP 4116082A JP S58158579 A JPS58158579 A JP S58158579A
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JP
Japan
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circuit
motor
load
drive
drive pulse
Prior art date
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Pending
Application number
JP4116082A
Other languages
English (en)
Inventor
Shuji Otawa
大多和 修二
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Seiko Instruments Inc
Original Assignee
Seiko Instruments Inc
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Filing date
Publication date
Application filed by Seiko Instruments Inc filed Critical Seiko Instruments Inc
Priority to JP4116082A priority Critical patent/JPS58158579A/ja
Publication of JPS58158579A publication Critical patent/JPS58158579A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • GPHYSICS
    • G04HOROLOGY
    • G04CELECTROMECHANICAL CLOCKS OR WATCHES
    • G04C3/00Electromechanical clocks or watches independent of other time-pieces and in which the movement is maintained by electric means
    • G04C3/14Electromechanical clocks or watches independent of other time-pieces and in which the movement is maintained by electric means incorporating a stepping motor
    • G04C3/143Means to reduce power consumption by reducing pulse width or amplitude and related problems, e.g. detection of unwanted or missing step

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromechanical Clocks (AREA)
  • Control Of Stepping Motors (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は回転検出手段を備えたステップモータを有する
指針表示式電子時計において、さらに負荷検出手段を備
えて、この雨検出手段に応じて駆動手段が異なるステッ
プモータを有する電子時計に関するものである。
近年、ステップモータの低消費電力化を目的としてロー
タの回転を伺らかの手段で検出して駆動回路に帰還する
方式が実用化されている。
ロータの回転検出手段の一方式として、ステップモータ
の駆動パルス印加後のロータの自由運動によってコイル
に発生する誘起電圧波形が、ロータの回転状態によって
異なる事を利用した方式がある。第1図は、時計用ステ
ップモータの斜視図である。第2図はコイル3に印加す
る駆動電圧波形図である。第3図は、ステップモータの
駆動回2− 路及び回転検出回路である。ゲートヲ制御して、経路1
0でステップモータを駆動した後、経路11で閉ループ
を構成した時に検出抵抗の端子12α、 12bに誘起
する電圧波形を第4図に示す。ここで波形αはロータが
正常に回転した場合であり、波形すはロータが回転しな
かった場合である。両者は一定の電圧値に達したか否か
を電気的に検出する挙により容易に識別出来る。
第5図は、実用化されている補正駆動方式の駆je’!
[圧波形を示す。この補正駆動方式の概要は、ステップ
モータの駆動パルスとして、通常駆動パルスPlと補正
駆動パルスP2を用意する。通常駆動パルスP、は1秒
毎にステップモータを駆動するパルスであり、その駆動
パルス幅はモータの負荷条件に応じて自動的に変化する
。補正駆動パルスP2はロータが通常駆動パルスPlで
回転出来なかった時用力され、十分大きなモータ出力ト
ルクが得られるパルス幅となっている。区間DTは先に
説明したロータの回転検出区間である。第6図は、この
補正駆動方式のフローチャートを示3− している。
このフローチャートの流れを駅間すると、初期値設定で
B == O、N = 0とし、通常駆動パルスP。
のパルス幅を計算する、”1=”0”n△Pにょシ、P
1=Poとなシ、さきのフローチャートの例で扶Pl:
2゜4m8eCとなる。そこでPlを出力し、その後ロ
ータの回転検出を行なう、もしこの時非回転であると検
出された時には直ちに補正駆動パルスP2を出力し、モ
ータを駆動する。そして次の1秒後の通常駆動パルスは
ΔPだけ長くなる。今、△P = 0.24とすると、
Pl中2.7rnsecとなる、Pl=2.7m8eに
でロータが回転したとすると、次の通常駆動パルスPl
のパルス幅に変化はなくNに2が入る。次に同様に回転
検出を行ないN=64になったら1J=Qとな9nはn
 −1され強制的に通常駆動パルスPlは短かくなる。
この動作が続けられると通常駆動パルスPlは負荷の変
動に応じてそのパルス幅が変わ)、モータは自ら回転可
能な最小パルス幅となる為ステップモータの低消費電力
化が削られる。
4− しかし、この方式は、通常駆動パルスのパルス幅を強制
的に短かくする為のN=64のカウンターを必要とし、
その為にlCのチップサイズが大きくなシエCコストの
上昇をまねいていた。
本発明は上記欠点を除去する様に構成されたものであシ
安価で低消費電力な時計用ステップモータを搭載した電
子時計を提供する事を目的としたものである。
第7図は、本発明の一実施例のブロック図である。発振
回路13には水晶振動子が含まれ、32,768Hzの
発振をする。この信号は分周回路14に入力され、フリ
ップフロップによシ分周され、その出力は波形合成回路
15に入力される。波形合成回路15では制御回路16
.駆動回路171回転検出回路】8.負荷検出回路19
に必要なパルスを波形合成する。制御回路16は、回転
検出回路18゜及び負荷検出回路19の出力に応じて駆
動回路17に信号を出力する、駆動回路はモータ20に
駆動パルスを供給するとともに、駆動回路からの信号に
よって回転検出回路18.負荷検出回路19が動5− 作する。モータ20の出力は、輪列、指示部21 K伝
えられる。
第8図は、本発明によるモータ駆動パルスの一実施例を
示す。駆動パルスは通常駆動パルスP1、異常駆動パル
スpl!、補正駆動パルスP 2 よ多構成される。
第9図は、本発明のフローチャートを示す。このフロー
チャートの流れ説明すると、まずP、を出力する。この
通常駆動パル72里のパ/’ ス幅it。
無負荷の状態でステップモータが動きうる程度の短かい
幅本例では2.7m8ecとし、次に回転検出を行ない
、もしPlで回転ならば、次の1秒後のパルス幅は変化
せずにPK となる。もしPlで非回転ならば、異常駆
動パルスp+、を出力する。j−1!のパルス幅は、小
負荷がモータに加わった時にもロータが回転出来る様に
Pl よ多長いパルス幅C本例では3.7m5ec )
とする。Pll を出力後に回転検出と負荷検出を行な
う。負荷検出の方法については後に述べるが、もしp+
1出カ後に、ロータが回転と検出され、かつ負荷が小さ
いと検出された6− ならば、次の1秒後の出力パルス幅はplとなる。
もしpH出力後に、ロータが回転と検出され、かつ負荷
が大きいと検出された時には、次の1秒後の出力パルス
幅はp+となる。もしp+1出力後の回転検出でロータ
が非回転と検出されたら、直ちに補正駆動パルスP2を
出力する。補正駆動パルスP2のパルス幅は十分に大き
く、時計仕様の最大出力トルクを決定する。そして次の
1秒後の駆動パルスはp+1 を出力する。この様な駆
動方式により従来の様なカウンターを用意する孕なく、
3つ以上の駆動パルスを負荷状態に応じて適宜に選択供
給することにより低電力なステップモータを実現するも
のである。
次に本発明に係る負荷検出の方法について述べる。紀1
(1図は、異常駆動パルスp+1 でモータを駆動した
時の駆動電流波形を示している。
実線は負荷小の場合を示し、破線は負荷大の場合を示し
ている。時間軸11におけるモータ駆動電流工t1は実
線、破線とも大差なく、印加電圧、コイル抵抗、コイル
のインダクタンスによってほぼ7− 決まる値である。しかし、時間軸t2においては、各々
工t2.工t12を示す様に、大きな差となる。これは
、負荷が大きい場合においては、ロータめ回転角速度が
小さくなり逆起電圧が小さくなるからである。このt2
での電流値の違いを利用し負荷゛検出を行なうものであ
る。具体的には、工t1≧工t2の時は負荷が小さいと
検出し工tlく工tx(この例では工t′2)の時には
負荷が大と検出する。
第11図は本発明の駆動回路、回転検出回路、負荷検出
回路の実施例を示す、本発明は、回転検出と負荷検出を
そなえたところに大きな特徴があるので、ここでは、そ
の動作について説明をする。
第12図は、第8図に示すPI、出力後の回転検出“と
負荷検出と行なう為のゲート入力信号を示す。第11図
のpMO8FET102oゲート入カには、第12図の
102の信号が入力されている。PMO8FB T 1
02(7)ソースは、PMO8FETIQ6のソースと
接続され、かつ電源電圧VDDに接続されている。PM
O8FET102のドレインは、NMO8FKT104
のドレイン、ステップモー8− タのコイル105の一端、回転検出抵抗110を介して
NMO8FET112のドレイン、回転検出用のコンパ
レータ120のマイナス入力に接続されている。PMO
8FETIQ(iのドレインはNMO8FE’l” 1
0S(Dドレイン、ステップモータのコイル105の他
の一端、回転検出抵抗113を介してNMO8FI!1
Tl14のドレイ7、回転検出用コンパレータ121の
マイナス入力に接続サレテイル、NMO8’FE’[’
104.108の各々のゲートには、第12図に示す各
々の入力信号が接続されている。NMO8FETIQ4
,108のソースはお互いに接続され、NMO8FET
136のドレイン、負荷検出用抵抗136を介しテVS
B及びNMO8FE’l’124.127のドレインに
接続されている。NMO8FI!jT136のゲート人
力137には、第12図の137信号が入力され、第1
0図に示すtl及び62時のわずかな駆動電流検出区間
にN M OS F’ K T l 35がOFF・す
る様になっている。NMO8FET124のゲート人力
125及び、NMO8FET127のゲ9− 一ト入力、U26には第12図の信号が入力され、この
短かいパルス区間中にNMO8FETI 24 。
127はONL電荷が各々のMOSFETのソース側よ
り、コンデンサ133.128に蓄積される。NMO8
FETI 24.127のソースは、□各々NuO8F
ET134.130Q介して負荷検出用コンパレータ1
3]のプラス、マイナス端子に接続されている。NMO
8FBT134.130のゲート入力には、第12図1
35,129の信号が接続され、これらの信号によpM
O8FET134,130がONした時に、コンデンサ
133.129の電位が負荷検出用コンパレータに入力
され、第用図に示す負荷状態を検出する。NMO8FE
T112,1.14のゲートには、第12図タイミング
チャートの111,115の信号が接続されている。N
MO8FET112,115のソースは電源電圧のVs
sに接続されている。抵抗116,117は、回転検出
用コンパレータ120.121の基準電圧を決めている
抵抗で、抵抗116の一端は電源電圧のVDDに接続さ
れ、他、−JIH− の一端は、回転検出用コンパレータ120 、121の
プラス入力、及び抵抗117を介してNMO8FET1
19のドレインに接続されている。NMO8FEtT1
19のゲートには、第12図の】18の信号が接続され
、とのM C18F Ei TがONLでいる区間を極
力短かくシ、電源電圧VDDから抵抗116,117を
介してNMOEIPI!iTl 19のソースに流れる
電力を極力小さくしている。この様に回転検出と負荷検
出は構成出来るので、各コンパレータの出力信号によシ
補正駆動パルスP2を出力するか、通常駆動パルスPl
を出力するか、又は異常駆動パルスp+、を出力するか
を制御することは容易であるのでここでは説明は省略す
る。
以上本発明によれば、全てCMLllflGに内蔵でき
る構成要素からなシ、カウンター等を用いる事なく、ス
テップモータの消費電力を低減出来る為、薄型化、小型
化、ローコスト化をめざす腕時計にとってその効果は大
である。
【図面の簡単な説明】
第1図は時計用ステップモータの斜視図第2図は従来の
駆動電圧波形図 第3図はステップモータの駆動回路図及び回転検出回路
図 第4図は回転検出電圧波形図 第5図は従来の補正駆動方式の駆動電圧波形図第6図は
従来の補正駆動方式のフローチャート第7図は本発明に
係る実施例のブロック図第8図は本発明に係るモータ駆
動電圧波形の一実施例を示す図 第9図は本発明の駆動方式のフローチャート第1O図は
モータ制動電流波形図 第11図は本発明に係る駆動回路、回転検出回路負荷検
出回路の一実施例を示す図 第12図はタイミングチャートである。 1・・ステータ 2・・コイル 3・・ロータ4α、5
α・@PMO8’frET  4b、5b、7a  、
7 b  @  @  NMO8FET13・・発振回
路   14・・分周回路15・・波形合成回路  1
6・・制御回路17・・駆動回路 18・・回転検出回路 】9・・負荷検出回路 加・・モータ 21・・輪列、指示部 以   上 出願人 株式会社第二精工舎 13− 第1N ・宕つ川 へコ シ ト4 −469− 一司ミ

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 Ill  少なくとも、発振回路、分周回路、波形合成
    回路、駆動回路、制御回路、回転検出回路、モータ、輪
    列、指示部よシ構成される電子時計において、モータの
    負荷検出回路を設けた事を特徴とする電子時計。 121  特許請求の範囲第1項において、ステップモ
    ータの回転検出はモータの駆動パルス印加終了後に行な
    い、ステップモータの負荷検出は駆動パルス印加中に行
    なわれる様に構成した事を特徴とする電子時計。 (31特許請求の範囲第1項あるいは第2項において、
    回転検出回路と負荷検出回路の論理積によってステップ
    モータの駆動手段が異なる事を特徴とする電子時計。 (4)特許請求の範囲第3項において、回転検出口1− 路と負荷検出回路の論理積によってステップモータの駆
    動パルス幅が異なる事を特徴とする電子時計。
JP4116082A 1982-03-16 1982-03-16 電子時計 Pending JPS58158579A (ja)

Priority Applications (1)

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JP4116082A JPS58158579A (ja) 1982-03-16 1982-03-16 電子時計

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JP4116082A JPS58158579A (ja) 1982-03-16 1982-03-16 電子時計

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JPS58158579A true JPS58158579A (ja) 1983-09-20

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ID=12600665

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JP4116082A Pending JPS58158579A (ja) 1982-03-16 1982-03-16 電子時計

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JP (1) JPS58158579A (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0682591U (ja) * 1984-03-28 1994-11-25 ウーテーアー・エス・アー・ファブリック・デボーシュ 時 計

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0682591U (ja) * 1984-03-28 1994-11-25 ウーテーアー・エス・アー・ファブリック・デボーシュ 時 計

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