JPS5913972A - 指針表示電子時計 - Google Patents

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、一つのステップモータを周波数の異なる何種
類かの駆動パルスによって駆動する指針表示電子時計に
関する。

ステップモータの駆動速度を変化させることは、指針表
示電子時計の多機能化を進める上で非常に有効な手段と
なる。ν１］えは、１組（又は１本）の指針に機能Ａと
機能Ｂを持たせる場合、機能Ａと機能Ｂが切替わる時に
は通常の運針速度よりも速い運針速度によシ指釘の指示
位Ｉｔを変化きせる必要がある。又、１組σまたは１本
）の指針が単独の機能を有する場合でも、例えば、スト
ップウォッチ機能を考えた場合、通常の運針速度工すも
早い運針速度で指針の指示位置を変化させることができ
れば、スプリント機能（途中時間表示機能）が可能にな
る等、多機能化が可能となる。

ステップモータの駆動速度を変化させるには９周波数の
異なる何種類かの駆動パルスを用意し、制御回路に工す
、その都度必焚な駆動パルスを選択すれば良い。

第１図は、１６Ｈ２信号から形成される駆動パルスＰ１
６と、Ｉ　Ｈｚ　信号から形成される駆動パルスＰＬ　
とが切り替わるタイミング全図示したものである。

第１図に於いて、駆動パルスＰ１６と駆動パルスＰｌと
の間隔Ｔが、ステップモータの過渡嵌動期間よりも小さ
くなると、ステップモータが作動しない可能性がある。

スナップモータの誤動作は、即、指針の指示位置ずれに
つながり、正確な計測時間をセールスポイントにしてい
る電子時計には重大な欠点となる。

本発明は、かかる欠点を除去するもので、その目的は、
周波数の異なる何種類かのステップモータ駆動パルスに
よって駆動されるステップモータを有する相開表示電子
時計に於いて、成る周波数のステップモータ駆動パルス
から他の周波数のステップモータ駆動パルスに切シ替わ
る際に、両ステンフーモータ駆動パルスの間に必ず過度
振動期間以上の間隔を設け、ステップモータの鵡動作を
なくすことにある。

以下、実施１１＋１１に基づき本発明の詳細な説明する
。

実施例 第２図は、帰零機能及びスプリント表示機能を有する指
針表示ストップウォッチの１秒の桁を表示するための摘
成し１］である。

８１１２図（ａ）に於いて、発振回路１は水晶振動子を
源奈として３２７６８［（Ｚの発振ケする。分周回路２
は３２７６８Ｈｚ順次分周してｔ２ｓＨ２ｆｎ号φ１２
８を出力する。分周回路３は１２８Ｈ２信号φ１２８を
順次分周して１６Ｈ２（菖号φ１ａ　ｌ＆出力する↓ス
イッチ４はモード制御回路９工９出力されるスタート・
ストップ信号ＳｆがＨ１″の時にだけ閉じる０分周回路
５はスイッチ４が閉じている時にだけ１２８　Ｈｚ信号
φ１２１１を順次分周して、ストップウォッチの時間計
測の基準となるＩＨｚ伯号φ１を出力する。モード制御
回路９によ、ストップウォッチの時間計測の開始及び停
止を指令するスタート・ストラグ信号Ｓｆ、途中時間の
表示及び途中時間の表示の解除を指令するスプリント信
号Ｓｐ、指針の帰零を指令するリセン１号Ｒθを出力す
る。スタート・ストップ信号Ｓｆは外部操作部材６が操
作される度に論理状態がサイクリックに変わり、スター
ト・ストップ信号ＳｆがＨ１”の時にはストップウォッ
チの時間計測が行なわれる。ストソゲ信号Ｓｐは通常は
Ｌｏｗ”　　であるが、スタート、ストソゲ信号Ｓｆが
＋１Ｈ１＋″の時に外部操作部材８が操作されると論理
状態がサイクリックに変わυ、スズリット信号ＳｐがＨ
１″の時には途中時間が表示され、”Ｌｏｗ”　　にな
った瞬間に途中時間の表示が解除される。リセット信号
Ｒｅは通常は°’Ｌｏｗ”で外部操作部材７が操作され
ると瞬間的にｕＨｌｕとなり指針の帰零を指令する。又
、リセット信号Ｒｅが”Ｈｌ”になると、スタート・ス
トソゲ信号Ｓｆ及びスプリット信号Ｓｐは’Ｌｏｗ＃　
　になる。

カウンター１０はストップ”ウォッチの時間計測の基準
となるＩ　Ｈｚ　信号φ１　をカウントする６０進カウ
ンターで、モード制御回路９エリ出力されるリセット信
号ＲｅがＨ１”になるとリセットされる。カウンタ１１
は指針２１の指示位置を記憶するための６０進カウンタ
ーであり、モータ駆動信号φＭをカウントし、端子■１
　　に人力する指針の零位置を記憶するための信号Ｓｅ
［ｊリリセットされる。同、カウンター１０．１１はク
ロックパルスの立下がりで出力が変化する。一致検出回
路１２は、カウンター１０とカウンター１１の内容が一
致した時には’Ｈ１”となる一致信号Ｙ８　を出　５− 力する。１３はモータ駆動回路であり、モータ駆動制御
回路１４、ＡＮＤゲート１５．１６、ＯＲゲート１７、
駆動パルス成形回路１８工り構成される。モータ駆動制
御回路１４は、モータ駆動信号φＭとして１６Ｈｚ　信
号φｔｇ　ｋ選択するための信号Ｃｔａと、モータ駆動
信号φＭとして１　［（Ｚ信号φｌを選択するための信
号Ｃ１とを出力する。

Ｃｕ＋は一致検出回路から出力される一致信号Ｙθがｃ
′Ｌｏｗ＃　　でかつスフ”リット信号Ｓｐが′ｔ−Ｌ
ｏｗＪ＋　　の時にＩ−ＨＩＪｊとなり、ｃｌはスター
ト・ストソゲ信号Ｓｆが”’Ｈ１”でがっスズリット信
号Ｒｐが１１５０ｗ１７　　でかつ一致信号Ｙｅが”［
（ｉ”の時に’Ｈ１”となる。駆動パルス成形回路１８
はモータ駆動Ｆｏ　号φＭ金ステッフ”モータ駆動パル
スＰＭに変換する。ステップモータ１９はステップモー
タ駆動パルスＰＭ　Ｋ工って作動し輪列２０に連結され
、−列２０は指針２１が６０スナツプで一周するように
構成されている。

第２図（ｂ）に駆動パルス成形回路１８の構成例を示す
。第２図（ｂ）に於いて、フリラグ・フロツグ　６− ２２はステップモータの極性を記憶するためのもので、
モータ駆動信号φＭの立下りでｑ及び互の状態が変化す
る。又、ラッチ２６は端子工２に入力する２５１！＋１
（Ｚ　信号に工り、フリップフロツプ２２の出力信号を
３．９　ｍ５ｅｃ遅らせる。ＮＯＲゲート２４及びＡＮ
ＤＮＯゲート２４す、フリッフ′フロン１２２の出力信
号とラッチ２３の出力信号のＮＯＲ及びＡＮＤをとると
、出力端子ｏ１．ｏ２　　からは交互にパルス幅３．９
ｍ就のステップモータ駆動パルスＰＭが出される。同、
２６．２７はステップモータの駆動に必要な電流を得る
ためのドライバーである。

以上、第２図の様に構成すると、時間計測時にけＩ　Ｈ
２で運釘し、スプリット表示時には停止し、スプリント
表示解除時から計測時間と表示が一致するまでと、帰零
時には１６Ｈｚ　で運釘するストップウォッチが可能と
なる。

しかし、第２図（ｂ）に於いて、スタート・ストラグ信
号Ｓｆが’Ｈ１”になりスイッチ４が閉じるタイミング
はランダムであり、従って１６Ｈ２信号φ１６が立下が
った瞬間からＩＨ２信号φｌが立下がるまでの時間、及
び、ＩＨ２信号φｌが立下った瞬間から１６　Ｈｚ　ｍ
号φ１６が立下がるまでの時間は一定ではない。

１６Ｈ２ｆｍ号φ１６が立下がった瞬間にスイッチ４が
閉じたときの、φ１６とφＩ　との関係を第３図のタイ
ミングチャートに示す。

さらに、モータ駆動信号φＭとしてφ１６を選択する信
号０＋ａとφＩを選択する信号・Ｃ）１．とが第３図の
様なタイミングで切り替わったとすると、切り替わる前
後のステップモータ駆動パルスＰＭの間隔Ｔは、１イ２
１１５ｅｃ−７，８］ｎ５６ｃとなってしまう。現在一
般的に用いられている２極ステツグモータの過度振動期
間は、機種によって多少異なるが、二体型ステーメの場
合で２０〜３［１ｍ就、　−体ｆｆ４　ステータの場合
で４０〜５０　ｍ５ｆＩＣであるので、第６図のタイミ
ングでステップモータ駆動パルスカ切り替わると、ステ
ップモータが誤動作する可能性が非常に大きい。

第４図に、本発明を採用した帰零機能及びスゲリット表
示機能を有する指剣表示ストップウォッチの１秒の桁を
表示するための構成列を示す。

第４図においで、第２図と異なる点は、モータ駆動回路
１３の中に７リツグフロツプ２８が追加され、カウンタ
ー１０がフリップフロツプ゛２８の出力信号φ′Ｉをカ
ウントするように構成されていることである。フリツフ
フロング２８の出力信号φ′Ｘは１６Ｈｚ　信号φ１＠
に同期されるため、第６図と全く同一のタイミングで、
１６Ｈｚ　信号φ１６を選択するための信号Ｃ１６と１
［Ｔｚ信号φ１を選択するための信号Ｃ１が切り替わっ
ても、第４図のタイミングチャートに示すように、切り
替わる前後のステップモータ駆動パルスの間隔は１イ６
５ｅｃ＝　６２．５　ｍ（８）となる。前述した様にス
テップモータ駆動パルスの過度振動期間１ｄ　５０１ｎ
ＳｅＣ以下であるのでステップモータは誤動作しない。

第４図の様に、例種類かあるモータ駆動信号の中で最も
速い周波数のモータ駆動信号に他のモーター駆動信号が
同期するように構成しておけば、成る周波数のモータ駆
動信号から他の周波数のモ　９− 一夕駆動信号に切υ替わっても、両モータ駆動信号の間
に必ず最も速い周波数のモータ駆動信号の一周期以上の
間隔が確保でき、その間隔は当然ステップモータの過度
振動期ｉ１１以」二となるので、ステンフーモータの誤
動作はなくなる。

以上で実施列１．の説明を終わる。

実施例２゜ 第６図に、帰零機能及びスプリント表示機能を有するス
トップウォッチの１Ａｏ秒の桁を表示するための構成ド
１］ｆ示す。

第６図に於いて、第２図と異なるのは、分周回路２９、
カウンター３０．、カウンター６１、一致検出回路３２
、モータ駆動制御回路３３、輪列６４の各構成要素であ
る。分周回路２９はスイッチ４が閉じると１２８Ｆ（ｚ
信号φ１１１．から、ｌＸ分周と１７分周を組み合わせ
て、２０　Ｈ２信号φ２ｏを形成する。カウンター３０
はストップウォッチの時間計測の基準となる２　０　Ｈ
ｚ信号φ２ｏをカウントする２０進カウンターで、相開
の帰零を指令するリセット信号Ｒｅが”Ｈ１’になると
リセットされる。

−１０− カウンター６１はモータ駆動信号φＭをカウントする２
０進カウンターで、端子■２　　に人力する相開の零位
置を記憶するための信号ＳθにＬシリセットされる。モ
ータ駆動制御回路６６は、スタート・ストップ信号Ｓｆ
が”Ｈｌ−”でかつスゲリット信号ＳｐがｕＬＯＷＩＩ
　　でかつ一致信号Ｙｅが′［（１”のときに”　Ｈｉ
　”となる２　０　Ｈ２信号φ２ｏを選択するための信
号（１２（１と、スタート・ストップ信号Ｓｆが”ＬＯ
Ｗ”　　でかつ一致信号Ｙθが１１　ＬＯＷ１７のとき
に”’Ｈ１”となる１６Ｈｚ　信号φ１６を選択するた
めの信号Ｃ＋ａとを出力する。輪列３４は相開２１を２
０ステツプで一周するように構成されている。

以上、第６図の様に構成すると、通常の時間計測時にけ
２０Ｈ２で運釘し、スプリット表示時と、スゲリット表
示解除時から計測時間と表示が一致するまでとは停止し
、帰零時には１６Ｈｚで運釘するストップツオツチが可
能となる。

しかし、第６図に於いて、スタート・ストップ信号Ｓｆ
が’［（ｉ”ｉ／（なシスイッチ４が閉じるタイミング
はランダムであり、従って１６Ｈｚ信号φ１６が立下が
った瞬間から２０　Ｈｚ　信号・φ２ｏが立下がるまで
の時間、及び、２　ＯＨｚ色信号２ｏが立下がった瞬間
から１６　Ｈｚ　信号φ１６が立下がる址での時間は一
定ではない。

第６図の構成例では、１６Ｈ２運針から２０Ｈｚ運釦に
替わるとき（帰零中にスタートされたとき）には指針の
表示位置と計測時間とが一致するまでステップモータ駆
動パルスが供給されないように構成されているため問題
ないが、２０　［（ｚ運釘から１６Ｈｚ運針に切り替わ
るとき（計測中にリセットされたとき）には、１６Ｈ２
信号φ！６を選択するための信号Ｃ＋ｓがＨ１”から”
Ｌｏｗ″に変わるのと同時に、２０　［（ｚ　信号φ２
ｏを選択するための信号０２６が”Ｌｏｗ”からＨ１″
に変わるため、第７図のタイミングチャートから明らか
な様に、切り替わる前後のステップモータ駆動パルスＰ
Ｍの間隔Ｔが、ステップモータの過度去動期間工すも小
さくなることがある。

第８図に、本発明を採用した帰零機能及びスプリット表
示機能を有するストップワオツチの’Ａ。

秒の表示をするための構成例を示す。

第８図に於いで、第６図と異なる点は、モータ駆動回路
１６の中に、フリラグフロップ３５とＡＮＤゲート６６
が追加されていることである。

第６図の構成例では、前述した様に２０　Ｈｚ信号φ２
ｏから１６Ｈｚ信号φ１６に切シ替わるとき（時間計測
中にリセットされたとき）に間萌が起こる。第８図では
、この点を考慮して、外部操作部材７が操作されてリセ
ット信号Ｒｅが’Ｈ１”になったときには１６ｆ−１ｚ
信号φ１６を一発殺すようにしている。フリラグフロッ
プ３６の出力端子Ｑは通常はｔ−Ｈｌｔｒであるが、リ
セット信号Ｒθが”Ｈｌ−”になるとリセットされ”Ｌ
ｏｗ”　となシ、１６Ｈｚ信号φ１６が立下ると同時に
再び’Ｈ１”になる。

従ってＡＮＤゲート６６から出力される信号φ１５は、
１６　Ｈｚ　信号φＩ４からリセット信号Ｒｅが”［１
１”になった時に一発パルスを引いたものになる。この
様子を第９図のタイミングチャートに示す。

第９図から明らかな様に、第７図のタイミング−１３− と全く同一のタイミングで、２０Ｈ２信号φ２ｏ　を選
択するための信号０２　ｇと１６　Ｈ２信号φ１２　＊
−選択するための信号Ｏｖａが切り替わっても、ステッ
プモータ駆動パルスＰＭの切り替わる前後の間隔Ｔは必
ず１７′６冠−６２−５ｍ５３ｃ以上となる。

第８図の様に、モータ駆動信号が切り替わる時に、切り
替えられる側の七−夕駆動信号を一発だけ殺す工うに構
成しておけば、切り替わる前後のステップモータ駆動パ
ルスの間隔は、切り替えられる側のモータ駆動信号の一
周期以上となり、当然ステップモータの過度撮動期間以
上になるので、ステップモータの誤動作はなくなる。

以上で実施列２．の観明を終わる。

本発明は、周波数の異なる何種類かのステップモータ駆
動パルスによって駆動されるステップモータを有する相
開表示電子時計に於いて、成る周波数のステップモータ
駆動パルスから他の周波数のステンフーモータ駆動パル
スに切如替わる際に、両ステツ１モータ駆動パルスの間
に、必ずステップモータの過度撮動期間以上の間隔を設
けるよう−１４− に構成されているため、スナップモータの誤動作をなく
すことができ、従って、精度、信頼性の高い多機能指針
表示電子時計が得られるという実用上優れた効果を有す
るものである。

同、実施例１及び実施列２に於いてはストップウォッチ
をし１」に上げて祝明しているが、本発明はストップウ
ォッチに限定さｔ上るものではない。例えばタイマーに
も応用できるし、又、１つの指針が２つ以」ユの機能′
ｆ：有１〜、各機能のクロックパルスの間で同期がとれ
ない場合にも応用できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は駆動パルスＰ１６と駆動パルスＰＩ　　とが切
り替わる時のタイミングチャート、第２図（ａ）は、帰
零機能及びススリット表示機能を有する指釧表示ストッ
プウォッチの１秒の桁を表示するための構成例、第２図
（ｂ）は駆動パルス成形回路１８の構成し１１、第３図
は第２図のタイミングチャート、第４図は本発明を採用
した帰零機能及びスゲリット表示機能を有する指骨表示
ストップウォッチの１秒の桁を表示するための構成例、
第５図は第４図のタイミングチャート、第６図は゛帰零
機能及びスプリット表示機能を有する指釧表示ストップ
ウォッチの１７′Ｑ秒の桁を表示するための構成し１１
、第７図は第６図のタイミングチャート、第８図は本発
明を採用し／こ帰零機能及びスプリット表示機能を有す
る相開表示ストップウォッチの’ｉｏ　秒の桁ヲ表示す
るための構成列、第９図は第８図のタイミングチャート
である。 １・・・・・・・・・発振回路 ２、３．５．２９　・・・・・・分周回路４・・・・・
・・・・信号Ｅ３ｆＫより制御されるスイッチ６．７．
８・・・・・・外部操作部材 ９・・・・・・・・・モード制釧回路 １０．１１・・・・・・６０進カワンメー１２．３２・
・・・・・一致検出回路 １３・・・・・・モータ駆動回路 １４．３３・・・・・・モータ駆動制御回路１５、１６
．２５．３６　・・・・・・ＡＮＤＮＯゲート・・・・
・・ＯＲゲート １８・・・・・・駆動パルス成形回路 １９・・・・・・スナップモータ ２０．３４・・・・・・輪列 ２１・・・・・・相開 ２２、２８．３５　・・・・・・フリッグフロツ１２５
・・・・・・ランチ ２４・・・・・・ＮＯＲゲート ２６．２７　　・・・・・・ドライバー３０．３１　・
・・・・・２０進カウンター以　　　上 出願人　株式会社　諏訪精工舎 代理人　弁理士　最上　　務 −１７−

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. ステップモータが周波数の異なる何種類かのステンフー
   モータ駆動パルスによって駆動される指針表示電子時計
   に於いて、成る周波数のステップモータ駆動パルスから
   他の周波数のステップモータ駆動パルスに切り替わる際
   に、両ステップモータ駆動パルスの間に必ず成る時間以
   上の間隔が設けられるように構成されたモータ駆動回路
   を有することを特徴とする指針表示電子時計。