JPS60260883A - アナログ電子時計 - Google Patents

アナログ電子時計

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JPS60260883A
JPS60260883A JP11721284A JP11721284A JPS60260883A JP S60260883 A JPS60260883 A JP S60260883A JP 11721284 A JP11721284 A JP 11721284A JP 11721284 A JP11721284 A JP 11721284A JP S60260883 A JPS60260883 A JP S60260883A
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coil
pulse
voltage
noise magnetic
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JP11721284A
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Tatsuo Moriya
守屋 達雄
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Seiko Epson Corp
Suwa Seikosha KK
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Seiko Epson Corp
Suwa Seikosha KK
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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

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  • 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】 〔技術分野〕 本発明r;を特開昭54−75520、特開昭54−7
7162、特開昭55−87977等圧より周知となっ
ているアナログ電子時計のステップモータの低消費電力
駆動方式の改良に関するものである。
〔従来鵬術〕
近年ステップモータを低消費電力で駆動する手段として
、通常時は低電力で駆動し何らかの原因でロータが回転
できなかった時には通常時よりも大電力で速やかに再駆
動する。、いわゆる補正駆動方式が提案され実用化され
ている。この補正駆動方式を採用する場合重要なことけ
いかにしてロータの回転、非回転を確実に検出するかと
いうことである。
ここで第1図のブロック図により従鵞の補正駆動方式の
一例を説明する、 第1図に於いて、発振回路IFi超小型水晶振動子を源
振として32768H2の標準信号φ32768を発生
しており、分周回路2は標準信号φ3276Bを順次分
周してIH2信号φ1を発生している。分周回路5rl
t分周回路2より発せられるITig信号φ1をさらI
c1/80分周して17130Hzの信号φ1/80を
出力する。4け1/8アツプダウンカウンターでありそ
の内容(α、β、γ)は回転検出回路7より発せられる
信号Nγによってアップし、分周回路3より発せられる
信号φ1/320によってダウンする。モータ駆動パル
ス及び検出パルス形成回路5け1通常駆動パルスPI、
補正駆動パルスP2、交流磁界検出時駆動パルスP5、
交流磁界検出パルスsp、、回転検出パルスsp2を形
成し1秒周期で出力する。通常駆動パA/ スPltj
 2.44tn8からtism、sまでa244常8ス
テップで8種類用意されておりこのうちの1つが1/8
アツプダウンカウンター4の内容(α。
β、r)K応じて出力される。補正駆動パルスP2けス
テッ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P、でステップモータが回転せずに回転検出
回路7より信号yrが発せられたときにのみ出力される
。交流磁界検出回路8により交流磁界が検出され信号M
fが出力啓れた時には、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P、が出力ばれ1回転検出パ
ルスBP、Eび補正駆動パルス馬は出力されない。P、
 、 P、、 P、。
sp、、sp、の出力タイミング及びパルス幅の一例を
第2図に示す。モータドライバー及び検出電圧発生回路
6の主要部は第3図の!に構成され、モータドライバー
を構成するP型M08トランジスタ31及び33とN型
M08トランジスタ32及び340入力をそれぞれ分離
し31〜34のトランジスタを同時にOFFでき゛るよ
うにするとともK、回転検出用抵抗37及び38とこれ
らの抵抗をスイッチングするp!!i!Mosトランジ
スタ35及び36を備えている。各トランジスタのゲー
ト端子α、〜α6にけモータ駆動パル玉及び検出パルス
形成回路5から出力される各パルスが第4図の様にデコ
ードされて入力する。交流磁界検出はパルスSP1によ
って、次に駆動パルスが印加される一側と反対側のP型
M08)ランジスタ(31またt−133)をON、O
FFすることにより生じるインピーダンスの変化を利用
して、また1回転検出はパルス8P2によって、駆動パ
ルスを印加した側のモータドライバー用P型MOE+)
ランジスタと検出抵抗スイッチング用P型MO8)ラン
ジスタを交互にスイッチングすること釦より生じるイン
ピーダンス変化を利用して、それぞれコイル10に誘起
される電流の違いを電圧としてとりだすことにより行な
われる。回転検出回路7け回転検出パルスBP2によっ
て出力端子0.(又tjo、)K発生する電圧V8P2
とあらかじめ設定された電圧V OOMFとを比較しV
 Bp 2< V OOMPのときKはステップモータ
が回転しなかったと判定し非回転検出信号Nfを出力す
る。
交流磁界検出回路8け交流磁界検出パルスBP、によっ
て出力端子01(ヌけ02)に発生する電圧v117P
1とあらかじめ設定された電圧vryvとを比較しVS
Pl>vnivのときKは交流磁界が発生していると判
定し交流磁界検出信号Mfを出力する。
坑1図の様に構成すると、通常駆動パルスP、でステッ
プモータが回転できなかつ次時にけ、補正原動パルスP
2が速やか忙出力されステップモータが回転するととも
に、アップダウンカウンタ4の内容が+1はれる。これ
Kより次の通常駆動パルスP1のパルス幅は0.244
mBだけ長くなりステップモータは回転しやすくなる。
逆に通常駆動パルスP1だけで何ステリプか回転し続け
ると、分周回路5より出力される信号φ1/80により
アップダウンカウンター4の内容が−1される通常駆動
パルスP1のパルス4[は0.244m5だけ短くなる
。従って、通常駆動パルスP、のパルス幅け、その時々
の状態でのステップモータを駆動し得るほぼ最低限のパ
ルス幅となり、ステップモータを駆動するための電力は
常に最適となる。また50H2−またfi60Hzの正
弦波の交流磁界中でも、通常駆動パルスP1のかhりに
交流磁界に最適なP、パルスが出力されるため安定に動
作する。
しかし、前述の交流磁界検出は磁界が50 Hzまたは
60 H2の正弦波であることを萌提としており第5図
(ロ))に示す様な磁界は考慮きれていなかった、第5
回し)は11E気毛布中の磁界であって、もしこのよう
な磁界が回転検出期間のモータドライバー用Pff9M
OSトランジスタがオフしているときにステップモータ
のコイル10に加わると第5図(blに示すe −= 
” N 4 (ここでeは誘起電圧、Nけコイルの巻数
、φけ磁束、tけ時間)Kよりコイルに誘起される電圧
のみで回転検出の判定電圧V OOMPを超えてしまへ
。このときロータが非回転でありても、回転検出回路7
け回転と判定してしまい補正駆動パルスP2が出力され
ず、時計は運針不良となって遅れてしまう。また第5図
のような磁界は従来の交流磁界検出では、磁界の変化時
間が非常に短(、誘起電流も非常に小さいためほとんど
検出に不可能である。またモータドライバー用P型MC
IFトランジスタ(31またけ33)の077時には直
接、誘起電圧、=、ddが発生するため検t 出が可能であるがOFF期間のデユーティ−比け、1/
8であり検出これる確率は非常に低い。一方回転検出は
デユーティ−比%でモータドライバー用P型MOE+)
ランジスタをOFF しているため、高い確率で誤検出
されてしまう。以上のように従来の交流磁界検出に於い
ては電気毛布のようなパルス的に変化する磁界を検出す
ることはできず、回転検出の開動作を防止することがで
きない。またこのよ)なパルス状の磁界を発生するもの
け、電気毛布の他、電気カーペット、電気コタツ等、多
くの家庭電気製品の中に存在し、誤動作する機会は非常
に多い。
以上の欠点を改良すべく、交流磁界検出パルスsp、の
他にノイズ磁界検出パルスspoを形成し第6図に示す
ようにデコードして第3図の各トランジスタのゲート端
子α1〜α6に入力させノイズ磁界を検出する方法が本
出願人により*ii昭57−220826 で出願さh
ている。この方法に於いてt′1gPoのパルス幅はノ
イズ磁界の基本周期が50Hzまたtd60H2である
友め20m8以上wigれ、F3Poが出力されている
間はP型MOE+)ランジスタ31またけ52が連続的
01FFでれ、この区間のどのポイントで第5図のよう
な磁界が発生しても誘起電圧として検出できるようにな
っている。
しかしこの方法は第5図(b)のように両方向に誘起電
圧が発生する場合にのみ有効であって、第7図に示す様
な磁界に対しては、誘起電圧が一方向のみに発生するた
め、従来のHの確率で誤動作してしまう。これt−ts
poが次に駆動パルスが印加される側と反対側に印加さ
れる九めである。つまり誘起電圧が発生する方向と逆方
向のP型MOSトランジスタがSPoによってCIPF
されたときは当然ノイズ磁界は検出されないにもかかわ
らず、回転検出が逆側で行なわれるためノイズ磁界によ
って発生した誘起電圧が回転検出区間にのってし゛まう
のである。第7図b)、 (b)は各々やけりM5電気
布による磁畳波形と誘起電圧波形であるが、このように
一方向にの入パルス状の磁界を発生する家庭電気製品は
数多く存在12、ステップモータが誤動作する機会は多
い。
〔目的〕
本発明は前述の欠点を除去するものであって。
その目的は、ステップモータの補正駆動方式を採用し低
消費電力化をけがっているアナログ電子時計に於いて、
第5図及び第7図のようなノイズ磁界が発生した場合に
も、ロータの回転・非回転を確実に検出しステップモー
タの誤動作を防ぐことにある。
〔概要〕
前述した目的を達成するために、本発明によるアナログ
電子時計は、ヌテータ、ロータ、コイルより成るステッ
プモータ、前記コイルに駆動パルスが印加プれた後の一
定期間前記コイルと閉ループを構成するインピーダンス
素子のインピーダンス値を急激に変化をせることKより
前記6−タの回転により前記コイルに誘起される電流を
電圧の形でとりだしこの電圧の大小によって前記ロータ
が回転したか否かを判別する回転検出手段、前記コイル
に駆動パルスが印加これる前の一定期間に前記コイルと
閉ループを形成するインピーダンス素子のインピーダン
ス値を急激に変化はせるととくより外部より発せられる
比較的低周波の交流磁界により前記コイルに誘起される
電流を電圧の形でとりだしこの電圧の大小によって交流
磁界が発せられているか否かを判別する交流磁界検出手
段及び前記回転検出期間及び前記交流磁界検出期間とけ
別の一定期間前記コイルと閉ループを形成し次忙回転検
出が行なわれる側のコイル端と接続されるインピーダン
ス素子を高インピーダンスとすることにより外部より発
せられる高周波成分を含んだノイズ磁界により前記コイ
ルに誘起される電流を電圧の形でとりだしとの電圧の大
小虻よってノイズ磁界が発せられているか否かを判別す
るノイズ磁界検出手段を有している。
〔実施例〕
以後実施例に基づき本発明の詳細な説明する。
第8図は実施例による第3図の各トランジスタのゲート
端子(αt”−cLa端子)への入力信号を図示し次も
のである。F3Poのパルス幅は22.95mBであり
各パルスの出力タイミングは第9図のようになっている
。この方法によれば#7図のようなノイズ磁界が発生し
ても、ノイズ検出パルスS POKよりOFFされるモ
ータドライバー用PFJMOEI)ランジスタと回転検
出パルス8P2によりOFFこれるPfJJMOsトラ
ンジスタが共通であるため、前述した回転検出における
誤検出を防止できる。
第10図は他の実施例による第3図の各トランジスタの
ゲート端子(at〜α6)への入力信号を図示したもの
である。5POL、BPo*のパルス幅は夏いK、22
.95 msであり各パルスの出力タイミングは第11
図の様になっている。この方法によれば第7図のような
ノイズ磁界が発生してもBPO+か5Pozのいずれ払
で必ず検出されるため、前述した回転検出での誤検出を
防止できる。
第12図に第10図の実施例によるノイズ磁界検出手段
を採用した補正駆動方式の一例を示し説明する。第12
図は第1図と比較し、分周回路3′が分周回路2より出
力ζhるIHz信七を17320分周して1/320 
HE (I! 号φi/320を出力する点と、モータ
駆動パルス及び検出パルス形成回路5′がPl、P2゜
p、 、sp、 、 sp2の仙にSPQ+と5PO2
とノイズ磁界検出回路9によりノイズ磁界が発生したと
判定されたときに、逆常駆動パルスP1のかわりに出力
されるノイズ磁界検出時駆動パルスP4を形成出力する
点と、新たにノイズ磁界検出回路9が加わった点が異っ
ている。ノイズ磁界検出回路9けノイズ磁界検出パルス
5po17Jtび8PoLKより出力端子01(またけ
02)K発生する電圧v8POIEtびvBPO2とあ
らかじめ設定された電圧V工□とを比較し、’EIPO
1> vINVまたけvsPO?v□NVのときにはノ
イズ磁界が発生していると判定しノイズ磁界検出信号M
W を出力する。モータ駆動パルス及び検出パルス形成
回路5′より出力される各パルスの出力タイミングは第
11図に示したものと同じである。またモータドライバ
ー及び検出電圧発生回路6の主要構成部は第3図の様に
構成され各トランジスタのゲート端子(σ、〜α、)K
け各信号が第10図の様にデコードこれて入力する。尚
、ノイズ磁界検出信号MNと交流磁界検出信号M/が両
方とも出力でれた場合にけ、交流磁界検出が優先されて
モータ駆動パルス及び検出パルス形成回路6′からは通
常駆動パルスP、のかわりに交流磁界検出時駆動パルス
P3が出力される。またlパルスのパルス幅はノイズ磁
界の持つエネルギーが小ざいことと、ステップモータの
消費電力を考慮して5.42 mBとなっている。
第12図の様に構成すると、通常駆動パルスP。
のパルス幅は、その時々の状態でのステップモータを駆
動し得るほぼ最低域となり、交流磁界中でi−t p、
パルスにより安定に動作し、第5図または第7図のよう
なノイズ磁界が発生してもノイズ磁界検出パルス5P0
1及びBPo、により確実に検出されるため回転検出の
誤検出がなくなる。
〔効果〕
以上実施例で詳細に説明したように、本発明により、次
に回転検出が行なわれる側のコイル端と接続されコイル
と閉ループを形成するインビーダンス素子を回転検出期
間及び交流磁界検出期間と重らないある一定期間ハイイ
ンピーダンスにする手段が具備これているため、ノイズ
磁界が発生しても、ロータの回転・非回転の検出が確実
に行なわれるステップモータの補正駆動方式が可能にな
り、補正駆動方式を採用するアナログ1子時計の運針の
信頼性が飛躍的に高められた。
【図面の簡単な説明】
第1図は従来例による補正駆動方式のブロック図、第2
図は従来例によりモータ駆動パルス及び検出パルス形成
回路5より出力されていた信号のタイミングチャート図
、第3図はモータドライバー及び検出電圧発生回路6の
主要構成部の回路図、第4図は従来例により第3図の各
入力端子に入力する信号のタイミングチャート図、第5
図6)、の)は電気毛布より発生する磁界とその磁界の
検出電圧波形図、第6図は従来例により第5図の各入力
端子に入力する信号のタイミングチャート図、第7図I
rt1.(b)は電気毛布より発生する磁界とその磁界
の検出電圧波形図、第8図は本発明の実施例1により第
3図の各入力端子に入力する信号のタイミングチャート
図、第9図は実施例1によりモータ駆動パルス及び検出
パルス形成回路5より出力される信号のタイミングチャ
ート図、第10図は本発明の実施例2により第3図の各
入力端子に入力する信号のタイミングチャート図、第1
1図は本発明の実施例2によりモータ駆動パルス及び検
出パルス形成回路5′より出力される信号のタイミング
チャート図、第12図は本発明の実施例2による補正駆
動方式のブロック図である。 1・・・・・・発振回路 2、5.3’・・・・・・分局回路 4・・・・・・1/8アツプダウンカウンター5.5′
・・・・・・・・モータ駆動パルス及び検出パルス形成
回路 6・・・・・・モータドライバー及び検出電圧発生回路
7・・・・・・回転検出回路 8・・・・・・交流磁界検出回路 ?・・・・・・ノイズ磁界検出回路 10・・・・・・ステップモータのコイル31.33・
・・・・・モータドライバー用P′MJMOSトランジ
スタ 52.54・・・・・・モータドライバー用N型MOS
トランジスタ 35.56・・・・・・検出用抵抗スイッチング用P型
MO8)ランジスタ 57.58・・・・・・検出用抵抗 以 上 出願人 株式会社 諏訪精工台 代理人 弁理士 最上 務

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. ステータ、ロータ、コイルより成るステップモータ、前
    記コイルに駆動パルスが印加された後の一定期間酌記コ
    イルと閉ループを構成するインピーダンス素子のインピ
    ーダンス値を急激に変化きせることにより前記ロータの
    回転により前記コイルに誘起される電流を電圧の形でと
    りだしこの電圧の大小によって前記ロータが回転したか
    否かを判別する回転検出手段、前記コイルに駆動パルス
    が印加場れる面の一定期間に的記コ呵ルと閉ループを形
    成するインピーダンス素子のインピーダンス値を急激に
    変化させることKより外部より発せられる比較的低周波
    の交流磁界により前記コイルに誘起される電流を電圧の
    形でとりだしこの電圧の大小によりて交流磁界が発せら
    れているか否かを判別する交流磁界横手出段、及び前記
    回転検出期間及び前記交流磁界検出期間とけ別の一定期
    間前記コイルと閉ループを形成し次に回転検出が行なわ
    れる側のコイル端と接続されるインピーダンス素子を高
    インピーダンスとすることにより外部より発せられる高
    周波成分を含んだノイズ磁界により前記コイルに誘起こ
    れる電流を1圧の形でとりだしこの電圧の大小によって
    ノイズ磁界が発せられているか否かを判別するノイズ磁
    界検出手段を有することを特徴とするアナログ電子時計
JP11721284A 1984-06-07 1984-06-07 アナログ電子時計 Granted JPS60260883A (ja)

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JPH0345798B2 JPH0345798B2 (ja) 1991-07-12

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Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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EP0769734A2 (en) 1993-07-01 1997-04-23 Seiko Epson Corporation Electronic watch
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