JPS5868683A - アナログ電子時計 - Google Patents

アナログ電子時計

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Publication number
JPS5868683A
JPS5868683A JP16748581A JP16748581A JPS5868683A JP S5868683 A JPS5868683 A JP S5868683A JP 16748581 A JP16748581 A JP 16748581A JP 16748581 A JP16748581 A JP 16748581A JP S5868683 A JPS5868683 A JP S5868683A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
pulse
rotor
state
detection
step motor
Prior art date
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Pending
Application number
JP16748581A
Other languages
English (en)
Inventor
Kenji Sakamoto
研二 坂本
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 Epson Corp
Suwa Seikosha KK
Original Assignee
Seiko Epson Corp
Suwa Seikosha KK
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Seiko Epson Corp, Suwa Seikosha KK filed Critical Seiko Epson Corp
Priority to JP16748581A priority Critical patent/JPS5868683A/ja
Publication of JPS5868683A publication Critical patent/JPS5868683A/ja
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • 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y#、#4Fsアナログ電子時計の消費市カの低減化
に関するものであり、具体的にはロータの位置判定を行
なうことにエリステップモータに印加する駆動パルス巾
を負荷に工す切り換え、常に最適なパルス巾による駆動
を行なうことV(工す低消費電力化を画るものである。
従来一般に使用されているアナログ電子時計では、モー
タの正常回転駆動の安全性を高fK糾持するために必畳
以上の消費電流があり(即ち、カレンダ送り鯖や低温条
件下の場合などに対して十分余裕のある巾をもった駆動
パルスを常に供給しなければならない)、これがアナロ
グ電子時計の低消費電力化の大倉な妨げとなってい几。
ζtを解決する手段として、通常は従来工す短めパルス
中でステップモータを駆動し、ロータが回転【た場合法
の駆動パルスは前と同じ巾のパルスか、あるいけさらに
巾の狭いパルスを供給し、常にj+1荷状態とモータの
出力トルク状態に応じた最適なパルス中でステップモー
タを駆動しようとする万εが考えられてhる。こうした
最適パルス中での駆動を要項する上で最も重要なことは
、′ロータが回転したか否かを判定する1ことにある。
従来この回転、非(ロ)転判定のために、ロータの位置
を判定する方法が提案されている。@1図はこの方法に
於てコイルの内海に印加する電、圧波形を示している。
即ち、駆動パルス1が印加され、この駆動パルスによる
ロータC)過渡振動が終了しロータが静止している時に
検出パルス2にLってロータの位置を判定し、a−夕が
PJ′r望の位置に来ていない時には補正パルス3を出
しIF常な運針を確保1.工つとするものである。
次にこのロータの位置判ずの方法を鯖明する。
第2図はステータ(材′に:パーマロイ)の可飽和部に
おける磁気ヒス+11シスネに態を表わす曲線である。
今ロータが第3図の傍に静的安定位置にある場合を考え
る。同1図に於て[AIの方向を磁界の正号向とするな
らば、ロータ磁石による磁束12−α、12−bけ可飽
和部に於′て負の方向を向いているため磁界は負となり
(この時を一■(。とする)、従ってヒステリシス状態
は第2図(7)の状態にあると考えられる。Cの状態に
於てコイルに&IIII+パルスを、その磁束が第3図
13の様な自負になる工うvcm加−するs合を考える
。この蒔駆動パルス巾カ十分大きければ、ロータに18
00紗1転し第4図mlの傍な位置になる。これを第2
図のヒステリシス曲線に従って説明する。駆動パルスを
加えてロータが(ロ)転し始める・と、過飽和部に於て
負方向の磁束がしだ論に飽和状態に近づ(。即ちヒス子
IIシス状態はアの状態から4の方向に移動を始める。
ロータ出接が過飽和部を通過すると、を#け正方向の磁
束が増加し始めヒステリシス状態は正の方向に移動する
。ロータが180°回転して第4図1α)の状態に安定
すると、ロータ磁石による磁束け14− CL、14−
bの様になりこれは第3図と全(反対の状態である。こ
れは第2図に於て磁気ヒステリシス状態かfつ1の状態
にあることを意味する。この嘘・駆動パルスの巾に工っ
てロータの過渡振動による誘起を饅の状態が違うため、
出、−の俤なヒステリシス状態となることもあり得る。
A′第第4ヒヒ1状態、即ちwcz図咋1の状態でロー
タの位置を判定するために@出パルスを、そのつくる磁
束が15の方向になるe日別すると、この検出パルスF
(’工って発生する磁束は可飽和部に於てロータ磁石が
発生する磁束を打ち消そうとする方向であるため磁気抵
抗は小す(、従ってコイルのインダクタンスは1鼻(、
検出1m’m波流は第5図iαで示す如く立上りの緩や
かなものとなる。このことは第2関に於てl+’710
伏態から5の方向にヒステ11シス状it移動させる際
のヒステリシス曲線の傾負から1で容易に理解で鼻る。
反対に、駆動・パルス中が不十分でロータが回転し負れ
ずに元のR9Kル゛った場合、即ち第4図1b1の種な
場合を考える。Cの場合もロータの1転に伴いヒステリ
シス状態は第2図の曲線上を4の方向に移動するが、ロ
ータが回転し負れずに元の状態に戻るのであるからヒス
テリシス状態けfイ1の状態になると考えられる。この
状態で17の方向1に検出パルスを加えると、その磁束
は可飽和部に於てロータ磁石の磁束と同一方向となるた
め磁気抵抗は大tk(、従ってコイルのインダクタンス
は小さく、検出1′が1波形は第5図ibの如(急激な
立上りを示す。これは第2図KPで、1イ)の状態ヵ為
ら6の方向にヒステリシス状態を移動させるとこの方向
にはすでに飽和状態になっていることからも容易に理解
で★る。このように、ロータの回転−非回転に応じた検
出電流の立上りの違すを識別することにエリロータの位
置を判定することかで負るわけである。こうしてロータ
が非回転であると判足した場合、補正パルスに工ってロ
ータを回転させ運針の信頼性を保つわけである。
ところが、周知の様に1パルス巾?Itl+御において
はロータを回転させるのに必要な最小のパルス中を常に
供給しているため、駆動パルスの巾にLってけロータの
位IIrがwc4図1cLl筐たけ1b)の状態だけで
な(、同図(clの櫟な状態になることもある。
これはロータの磁極の中心位置が中立点、即ち2つの内
ノツチlO−α、 1(1−bを結ぶ方向を向いて停止
して論る状態である(この現象を以彼中間止まりと呼ぶ
ことにする)、この位#Itは安定点ではないため、機
械的な振動・磁気的な外乱等があればすぐにどちらかの
安定点に落ちようとするわけであるが、この工うな外乱
がない場合VC灯いつ1でもこの中立点に止まっている
わけである。この状態で検出パルスが出されたとすると
、ロータ磁石から発生する磁束18−G、18−6は過
飽和部に於て検出パルスによる磁束19と反対回置とな
る。
この状態は第4図1a1のロータが回転した場合と磁気
的に回帰なものである。着た第2図で考えるならば、中
間止10時に於てはヒステリシス状態は≠1点の状態に
あり、検出パルスに工っでヒステリシス状態を7の方向
に移動させる際の曲線の傾★はll71点、即ちロータ
が回転した場合とほぼ同等である。従って検出パルスに
よるt流は第5図icの如(緩やかな立上りを示し、ロ
ータは回転し友と判足されてし甘う。ロータが回転し念
と判定されると、補正パルスが出されない111秒後に
極付か反対となった次の駆動パルスが印加さねるため一
ロータは元の位置に引★つけら4次の検出パルスで再び
回転と判断され、結局時計は2秒遅れとなってしまう。
表示−する時刻が正規の時刻工り遅れることは、精閣が
絶対的な使砧であるクォーツ時計にお込ては致命的な欠
陥である。またこの中間止1りの現5U−t、パルス巾
111111@においてあらかじめ用意しであるパルス
列の数が多ければ多いほど、また経年変化等に工って輪
列の負荷がχ負(なればなるほど、さら[’fた温If
が低(なればなる13ど(潤滑油の粘性が高くなるため
)、発生N率が高(なり、従って運針の遅れの発生N軍
は高(なる。
本発明けかかる従来の欠点を除去し絶対的な運針の信頼
性を確保しつつロータの回転−非回転を判定し、ステッ
プモータの低消費電力化に寄与し工つとするものである
。具体的には、駆動パルス印加後検出パルス印加以前に
、消磁パルスを印加して磁気ヒステ11シス状態を所望
の状態にした後、検出パルスを駆動パルスと逆方向KE
O加することに工り中間止まりの状態を非回転として判
足し、補正パルスに工ってロータを所望の位置に安定さ
せ運針の信頼性を確保しLつとするものである。
以下本発明を図に従って説明してゆく。
今、ロータが一つの静的安定点にあり、ヒステリシス状
態が第6図(7)の状態にあると仮足する。
この状態で加の方向に駆動パルスを加えた場合、ロータ
が回転すればHIK、非回転であればCつ1に、中間止
まりであれば(イ)の状態となることけ前に述べた通り
である。回転時即ちl−?)の状態に於て、従来は21
の方向に検出パルスを加えていたが、水元−では検出パ
ルスl:071Tl以前にnの方向VC適当な巾のパル
ス(今稜第−消磁パルスと呼ぶ)を印71OL−てヒス
テリシス状態を卵の状態にする。次に1:tlの状態に
於て検出パルスを従来とけ逆に駆動パルスと反対の方向
、即ちおの方向に印加する。すると磁気抵抗はχ舞(、
従ってインダグタンスは小さくなるため検出′lr流の
立上りは@、になものとなる。
これは第7図idに示す侍に、従来の方法での非回転の
場合の検出電流波形と同様Tある。次に非り1時即ちC
つ)の状態に於て、第一消磁パルスをあの方向に印加す
れは磁気ヒステリシス状態は12Jlの状態になる。こ
こで同図点線部分汀Mi免ヒステリシスマイナーループ
を示して論る。1方)の状態に於て検出パルスを5の方
向に印加するとインダクタンスは大きいため、検出電流
の立上りは第7図!−に示す様に緩や力・なものとなる
。次に、駆動パルスによる出力トルクと輪列の負荷トル
クとがち工うど均衡してしまいロータが中tijl止筐
りを起こした場合、磁気ヒステ11シス状態は1−C1
の状態になる。
この状態で第一消磁パルスを届の方向に印加すれげ磁気
ヒステリシス状態は(ホ)の状態となり、この状態で検
出パルスをnの方向に印加すればインダクタンスは大き
いため検出電流の立上りは第7図ifの如く緩やかなも
のとなる。以上の傍な手法で第一消磁パルス及び検出パ
ルスを加えることに工り、第7図に示す如(、回転時の
検出電流波形を立上りの急激なもの(Hiyh)と17
で、また非回転時及び中間止まり時の検出電流波′形を
立上りの紗やかなもの(Low)としてとの出すことか
で真る。従って従来の方法では回転として判定されてし
まうため運針の遅れの原因となっていた中間止まりの状
態を、非(ロ)転として判定することかで負る。中間止
まりを非回転として判定すると、補正パルスが印加され
るためロータが所望の安定点に送られ運針の遅れが防が
れる。第8図は本発明による駆動[gI賂の構成例を示
すものである。あ、 29 、30 、31 、32 
、33はスイッチング素子であり、28.29.32.
33がPチャンネルMO日トランジスタ(以下P−MO
8と略す)、(資)、 31がN千ヤンネルMO13)
ランジスタ(以下N−MO8と略す)であわ、VDD 
ij P −M OS (7) 7− x lit位、
vssijN−MOS(7)7−X電位であ’ % 3
4135はロータ位ft検出由抵抗素子(20にΩ程#
)である。また、36ijコイルを示し、O1+O1は
コイルの両端を示している。第9図は本発明の一賽施例
を示すタイミングチャートであ0、a 、 b a c
 s d +a、fの各々の信号は第8図におけるP−
MOS、N−MOEIのゲート信号を示す。
回国に於て37は駆動パルス、:侶、39はそれぞれ本
@甲の核心をなす第一消磁パルス、検出パルスを示して
論る。またはロータの位置を判定するための検出区間で
あり、40は補正パルスである。この補正パルスは検出
パルスに工っでロータが非回転であると判定された場合
に出される。従って、本発明に於てけロータが中I1止
まりを起こした場合にもこの補正パルスが出され、運針
の正確さが確保される。
以上説明して負た如(、本発明に工れば、駆動パルス印
加後に第一消磁パルス及び検出パルスを駆動パルスと逆
方向に印加することに工り、従来運針の遅れの原因とな
って藝た中間止1りの発生を非回転として判定し、次に
補正パルスに工っでロータを回転させ運針の絶対的な信
頼性をlI&することかで負る。さらに、中間止まりの
発生を完全に把握で負るため、駆動パルス列もあらゆる
値に設定で負、負荷に応じた最適なパルス巾制御が可能
となる。このように、アナログ電子時計)の適用と論う
点で本発明の実用rFimめで高いものである。
【図面の簡単な説明】
第1図はパルス巾制御機能を有する従来のステップモー
タの駆動波形。@2図はステータの可飽和部における磁
気ヒステリシス曲線。第3図、第4図はステップモータ
のtIn?):図。第5図は従来の方法1/(よる検出
電流波形。第6図はステータのi[飽和部における磁気
ヒステリシス曲縁。@7図a本発明の方法による検出電
流波形、第8図は本発明を5j!曳するための一路構成
の一例。島9図は本発明の一冥施例を示すタイミングチ
ャート。 1・・駆動パルス。2・・検出パルスn3・・補正パル
ス。4・e駆動パルスの方向。5,6゜7・・従来の検
出パルスの方向。8・・ロータ。 91I−ステータ。1(t−cL、 1(1−b −・
内]゛v4−011−α、11−b@―外ノツ千。I2
−α、12−b−・ロータ磁石による磁束。13・・駆
動パルスによる磁束。14−α、14−b・・ロータ磁
石による磁束。15・・検出パルスによる磁束。16−
α。16−b・・ロータ磁石による磁束。17・・検出
パルスによる磁束。18−α、18−6・・ロータ磁石
による磁束、 19・−検出パルスによる磁束。加−・
駆動パルスの方向。21・・従来の検出パルスの方向。 ρ・・第一消磁パルスの方向。2・・本発明による検出
パルスの方向。消・・第−消磁パルスの方向。δ・e本
発明による検出パルスの方向、屓―・第一消磁パルスの
方向。n・・本発明による検出パルスの方向。28 、
29 、30 、31 、32 、33−・スイッチン
グ素子。あ、35・・ロータ回転検出用抵抗素子。あ・
・コイル。37・・駆動パルス。;侶・、第一消磁パル
ス。39−−#出バnp 2..4Q # @ 0−夕
回転検出区間。41・・補正パルス。42・・第二消磁
パルス。 以   上 出願人 株式会社諏訪aI舎 代理人 弁蓉士最 上  務 第1図 茎3国 (() 14圓 箋号図 J+”1 算6因

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 11)少なくとも発振回路、分局回路、パルス巾合成回
    路−ステップモータ駆動回路、ステップモータ、このス
    テップモータのロータの位置t 前k ステップモータ
    のコイルのインダクタンスの差に1って生じる検出電流
    の立上のの差として検出する検出回路工り構成されるア
    ナログ電子時計に於て、該検出パルスを前記駆動パルス
    と反対の方向にのみ印加することを特徴とするアナログ
    電子時S1゜(21検出電流の立上りの急激な場合をロ
    ータの(ロ)1時として判ずし、前記立上りの緩やかな
    場合を非(ロ)1時として判定することを特徴とする特
    許請求の#囲i1!1墳紀載のアナログ電子時計。 +31前g1駆如1パルスの直後、前記検出パルスの直
    前に第一消磁パルスを印加することを特徴とする特許請
    求のか囲第1項紀載のアナログ電子時計。 r41前P第一消磁パルスを、h11記駆動パルスと反
    対の方向に印加することを特徴とする特許請求のかFM
    第1I#、第3項記載のアナログ電子時計。 151中間止まりの発生を、ゆ出電流の立上りの緩やか
    なものとして検出するlとを特徴とする特許請求のか囲
    第1項・午、3項・第41il記載のアナログ電子時計
    。 (61第1項、第2墳、第am、第4項、第5項にお論
    で検出W流の立上りが緩やかな場合、補正パルスKxっ
    てロータの補正動圧をすることを特徴とする特許請求の
    節囲第1項・第2項・第3項・第4項・第5項61載の
    アナログ電子時計。
JP16748581A 1981-10-20 1981-10-20 アナログ電子時計 Pending JPS5868683A (ja)

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JP16748581A JPS5868683A (ja) 1981-10-20 1981-10-20 アナログ電子時計

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JP16748581A JPS5868683A (ja) 1981-10-20 1981-10-20 アナログ電子時計

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JPS5868683A true JPS5868683A (ja) 1983-04-23

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ID=15850551

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JP16748581A Pending JPS5868683A (ja) 1981-10-20 1981-10-20 アナログ電子時計

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1999008375A1 (fr) * 1997-08-11 1999-02-18 Seiko Epson Corporation Dispositif electronique
US6262554B1 (en) 1998-09-22 2001-07-17 Seiko Epson Corporation Electronic device and method of controlling the same
JP2006514295A (ja) * 2003-03-31 2006-04-27 ユングハンス、ウーレン、ゲゼルシャフト、ミット、ベシュレンクテル、ハフツング 時計の少なくとも1個の指針を駆動するステップモータの回転識別のための方法
JP2007020240A (ja) * 2005-07-05 2007-01-25 Seiko Instruments Inc 2相ステップモータの回転検出方法及び装置

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