JPS61274290A - Electronic timepiece - Google Patents

Electronic timepiece

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JPS61274290A
JPS61274290A JP29948385A JP29948385A JPS61274290A JP S61274290 A JPS61274290 A JP S61274290A JP 29948385 A JP29948385 A JP 29948385A JP 29948385 A JP29948385 A JP 29948385A JP S61274290 A JPS61274290 A JP S61274290A
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pulse
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drive
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川村 僖壹
Minoru Hosokawa
稔 細川
Sakio Okazaki
岡崎 咲穂
Hiroshi Ishikawa
浩 石川
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Abstract

PURPOSE:To enable extremely accurate detection of a load to be performed, by detecting an induced current in a coil after the end of applying a pulse by a load detection means. CONSTITUTION:A load detection circuit 29 detects a load by the waveform of an induced current after the application of a drive pulse. A control circuit 30 is provided to control the driving of a pulse motor 28 according to the state of the load detected by the load detection circuit 29 in such a manner that normally, a narrow drive pulse is fed with no lead while a wide drive pulse done with a load. Thus, the driving system of a conversion mechanism can be driven by a small power when a load in small while being done by a large power when it is large thereby reducing the power consumption significantly with the conversion mechanism.

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、を子時計に関し1%にその電気機械変換機構
の胆勤方式に関する。本発明の目的は刀λたる変換機構
の低電力化をはかるとともに高信頌化をも遠度すること
にある。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a slave clock, and relates to an electromechanical transducer mechanism thereof. The purpose of the present invention is to reduce the power consumption of the converting mechanism and also to improve reliability.

水晶振動子全時間標準振動子としたいわゆる水晶腕時計
が実用化されて以来、その高精度、高信頼性から広く普
及するに至つ7t、−tの間、この水晶腕時計の技術革
新はめざましく、−f:の消費電力についても当初20
数μW必要とし友ものが現在では5μW程、明で実現で
きる工うになってきたーしかしながら現状の消費電力5
μWの内訳全見ると水晶振動子の発振1分周等回路関係
で1.5〜2μw、を気機械変換機構で3〜&5μWと
、かなシアンバランスが目立つ、即ち電気機械変換機構
の消費′成力が全体の消費電力の6〜7割もしめている
わけで今後さらに低′遁力化を図っていくためにはこの
電気機械変換、機構の低電力化が効果的でありそうであ
る。したし現状の1!気機械変換機構の変換効率はかな
り高くこれ以上の効率アップはかなり困難である。ただ
従来の電気機械変換機構は、カレンダー機構の如き耐付
加機構、温度、a気等の耐環境、振動@撃等の耐外乱等
の要求から最悪状聾でも充分に作力する様に設計されて
きた。
Since the so-called quartz wristwatch with a full-time standard oscillator was put into practical use, its high precision and high reliability led to its widespread use.During the 7t-t period, the technological innovation of this quartz wristwatch has been remarkable. The power consumption of −f: was also initially 20
Things that used to require a few μW can now be realized in the light of about 5 μW – however, the current power consumption is 5 μW.
Looking at the complete breakdown of μW, the crystal resonator's oscillation frequency divided by 1 is 1.5 to 2 μW, and the electromechanical conversion mechanism is 3 to 5 μW, with a noticeable cyan balance, that is, the consumption of the electromechanical conversion mechanism. Since the power consumption accounts for 60 to 70% of the total power consumption, reducing the power consumption of this electromechanical conversion and mechanism is likely to be effective in further reducing the power consumption in the future. The current situation is 1! The conversion efficiency of the air-mechanical conversion mechanism is quite high, and it is quite difficult to increase the efficiency further. However, conventional electromechanical conversion mechanisms are designed to be sufficiently effective even in the worst-case scenario due to requirements such as load-resistant mechanisms such as calendar mechanisms, resistance to environments such as temperature and air, and resistance to external disturbances such as vibrations and shocks. It's here.

そのため一定の駆動条件で一定負荷に耐える性能が変換
機構に要求されていたのであるが、実際に時計体がこの
様な負荷状態にあるのは一日の内でも4〜5時間程度で
他の20時間は殆んど無負荷状態にある。即ち1時計体
が常に無負荷状態にあれば一交換機mはそれ程大@な負
荷に耐える様な設計?する必要がなく、;f:の場合に
は消費電力もかなり低減できるのであるが1時計は短時
間ではあるが較しい環境になるので、これt保証するた
めに大電力全供給して大出力を得る変換機構を用いる必
要があった。
For this reason, the conversion mechanism was required to have the ability to withstand a certain load under certain driving conditions, but in reality, the watch body is only under such a load for about 4 to 5 hours in a day. Most of the 20 hours are in a no-load state. In other words, if one clock body is always in a no-load state, is one exchanger m designed to withstand such a large load? There is no need to do this, and in the case of ;f:, the power consumption can be reduced considerably, but one clock is a short time but creates a cold environment, so in order to guarantee this, full power is supplied and a large output is required. It was necessary to use a conversion mechanism to obtain .

本発明は、変換機構の駆動方式t′@、荷が小さいとき
には少ない電力で駆動し一負荷が大きめときは大電力で
駆動することにより上述の不合理性を改め、変換機構で
消費する電力全大幅に低減するものである。しかもこの
様な駆動方式を機械的接点などを含まず信頼性のある全
電子的な手段で構成するとともに変換機構の種類、量産
によるバラツキ等にも対処できる安定な連動を実現した
ものである。
The present invention corrects the above-mentioned irrationality by driving the conversion mechanism with a small amount of power when the load is small and with a large amount of power when the load is large. This is a significant reduction. Moreover, such a drive system is constructed using reliable all-electronic means without including mechanical contacts, and achieves stable interlocking that can cope with variations due to the type of conversion mechanism and mass production.

以下1本発明につき説明するが、まず電子時計に用いら
れている電気機械変換機構の一例としてステップモータ
ー及びその作動、さらにこのステップモーターにもとづ
き1本発明の詳細な説明し続いて実施例につき詳説する
The present invention will be explained below. First, a step motor and its operation will be explained as an example of an electromechanical conversion mechanism used in an electronic watch, and a detailed explanation of the present invention will be explained based on this step motor. Then, a detailed explanation will be given of examples. do.

第1図は、従来用いられてきた電子腕時計用モーターの
1例であり1図において1は2極に着出された永久S5
製のローターで、このローター1をはさんでステーター
2.5が対向して配置されているが、これらのステータ
ー2,3はそれぞれコイル4に巻いた継鉄5に接続して
1組のステーターをIl!成している。
Figure 1 shows an example of a conventionally used electronic wristwatch motor.
stators 2.5 are arranged facing each other with the rotor 1 in between, and these stators 2 and 3 are each connected to a yoke 5 wound around a coil 4 to form a set of stators. Il! has been completed.

ステーター2.5d、ローター1が一定方向に回転でき
る様にローター1の中心に対しステータ2.3の円弧部
2a、3a全偏心させ、ローター1の静止時の磁極(N
お裏びS)位置全ステータ2.5の一方((ずらしてい
る。この種のステップモーターは従来から実用化されて
おり第2図に示す様な回路ブロックで駆動されていた。
The arcuate portions 2a and 3a of the stator 2.3 are completely eccentric with respect to the center of the rotor 1 so that the stator 2.5d and the rotor 1 can rotate in a fixed direction.
(S) Position All stators 2.5 ((shifted). This type of step motor has been in practical use for some time and was driven by a circuit block as shown in Figure 2.

10は水晶振動子であり2発振回路11にLシ駆動され
Reference numeral 10 denotes a crystal resonator, which is driven by a two-wavelength oscillation circuit 11.

七の拘彼数a分周器12により分周され、波形整形器1
3で適当な時間間隔で適当な時間幅の180°位相の異
なる2つのパルスが底形される。
The frequency is divided by a frequency divider 12 with a constraint number a of
3, two pulses having an appropriate time width and a 180° phase difference are generated at an appropriate time interval.

その−例として、2′毎7.8 m5ecのパルスを考
え以下これについて説明していく。このパルスをC!M
O8インバーターで構成されるドライバー14.15に
入力し、その出力をコイル4の端子4a、4bに供給す
る。第3図はこのドライバ一部の詳細図であり、一方の
インバーター14の入力端子16に18なる信号全f:
D加すると矢印19で示す様に電流が流れ、逆に他方の
インバーター15の入力端+−17に同様の信号全印加
すると矢印19と対称的なルートに電流が流れる。即ち
両インバーターの入力端子16.17に交互に信号を印
加することによりコイル4に流れる電流を交互に反転さ
せることができ、具体的には1秒毎に交互に反転するz
8msecの電流コイル4に流すことができる。この工
つな駆動回路に工す第1図のステップモーターのステー
ター2.3にはN極。
As an example, a pulse of 7.8 m5ec per 2' will be considered and explained below. C this pulse! M
The signal is input to a driver 14.15 composed of an O8 inverter, and its output is supplied to terminals 4a and 4b of the coil 4. FIG. 3 is a detailed diagram of a part of this driver, in which a total of 18 signals f:
When D is applied, a current flows as shown by an arrow 19, and conversely, when all the same signals are applied to the input terminal +-17 of the other inverter 15, a current flows in a route symmetrical to the arrow 19. That is, by alternately applying signals to the input terminals 16 and 17 of both inverters, the current flowing through the coil 4 can be alternately reversed. Specifically, the current flowing through the coil 4 can be alternately reversed every second.
A current of 8 msec can be passed through the coil 4. The stator 2.3 of the step motor shown in Figure 1, which is constructed in this intricate drive circuit, has an N pole.

S極が交互に発生し、ローター1の8極と反撥。S poles occur alternately and are repelled by the 8 poles of rotor 1.

吸引によりロータ−1i1130°ずつ回転させること
ができる。そしてこのローター1の回転は中間車6全介
して4番車7に伝達され、さらに3番車8−2番車9さ
らには図示しないが筒カナ、筒車、カレンダー機構に伝
達され1時計9分針1秒針、カレンダー等からなる指示
機構を作動させる。
The rotor 1i can be rotated by 1130° by suction. The rotation of the rotor 1 is transmitted to the fourth wheel 7 through the intermediate wheel 6, and further to the third wheel 8 to second wheel 9, and further to the cylinder pinion, hour wheel, and calendar mechanism (not shown). Operates an indicating mechanism consisting of a minute hand, a second hand, a calendar, etc.

第1囚のパルスモータ−は、原理的には以上の説明の如
く作動し、これを電子腕時計の変換機構として用いてき
友。
The first pulse motor operates in principle as explained above, and can be used as a conversion mechanism for electronic wristwatches.

第3図のドライブ回路において、端子17にハイレベル
信号全端子16に信号18を印加して矢印19の如(電
流を流したときMOSトランジスタ15にはチャン木ル
インピーダンスに二って駆動電流に基(電圧降下が生じ
端子4bでこの電流に相当する信号波形を検出すること
ができる。その電流波形は1例えば第4図の如(になる
。第4図で区間Aは駆動区間でこの場合7.amSa:
、この区間Aで流れる電流がモーター駆動で消費される
電流である。この区]…Aでの電流波形が図の如く複雑
な形状を示すのは、駆動回路によって印加されt′区圧
にもとづいて生ずる電流の他に駆動されたローターの回
転に=ってコイルに誘起電流が重畳される友めである。
In the drive circuit shown in FIG. 3, when a high level signal is applied to the terminal 17 and a signal 18 is applied to all terminals 16, as shown by the arrow 19 (current flows through the MOS transistor 15, the driving current is A voltage drop occurs and a signal waveform corresponding to this current can be detected at terminal 4b.The current waveform is 1, for example, as shown in Fig. 4. In Fig. 4, section A is the drive section and in this case 7.amSa:
, the current flowing in this section A is the current consumed by driving the motor. The reason why the current waveform at point A has a complicated shape as shown in the figure is that in addition to the current generated based on the t' section pressure applied by the drive circuit, the coil is also affected by the rotation of the driven rotor. This is a friend in which induced currents are superimposed.

区間Bは、駆動パルス印加後の区間で、ローターは慣性
による回転と安定位置に停止する迄の振動を行う、この
ときこの区間は第6図の駆動用インバーター14,15
のPチャンネルMO8)ランジヌタがONKなっている
ためコイル4とこのトランジスタとのループで前記ロー
ターの動きに応じ几コイル4への誘起電流で流れる。$
4図の区間Bの波形が脈動しているのはこのためである
。従ってこの駆動′電流波形及び駆動後の誘起電流波形
の形状とローターの回転位置と(グはぼ対応?つけるこ
とができる。
Section B is the section after the drive pulse is applied, and the rotor rotates due to inertia and vibrates until it stops at a stable position.At this time, this section is the section where the rotor rotates due to inertia and vibrates until it stops at a stable position.
Since the P-channel MO8) range nut is ON, an induced current flows to the coil 4 in response to the movement of the rotor in the loop between the coil 4 and this transistor. $
This is why the waveform in section B in Figure 4 is pulsating. Therefore, the shapes of the driving current waveform and the induced current waveform after driving can be correlated with the rotational position of the rotor.

さて、第4図の波形20と波形20′は、一連の波形で
あり、これはローターへの負荷が非常に少ない場合であ
る。波形22と波形22′も一連の波形であって、この
場合ローターへの負荷が太きぐローターの作動限界に近
い状態であシ、波形21、波形21′は許容最大負荷の
功過の負荷をかけ九場合である。
Now, waveform 20 and waveform 20' in FIG. 4 are a series of waveforms, and this is when the load on the rotor is very small. Waveform 22 and waveform 22' are also a series of waveforms, and in this case, the load on the rotor is thick and close to the rotor's operating limit, and waveform 21 and waveform 21' are when the load exceeds the maximum allowable load. This is the case.

この様に負荷を変化させたときの電流波形を工ぐ観察す
ると、負荷が大きくなるに従って波形が右へ延びていく
ことがわかる。これは負荷の増大に従ってローターの回
転が遅くなるためであり。
If you carefully observe the current waveform when the load is changed in this way, you will see that the waveform extends to the right as the load increases. This is because the rotation of the rotor slows down as the load increases.

安定位置に停止するまでのローター撮動周波数が低く、
且つ振幅が小さぐなる事を実験的に確めている。この現
象を逆に考えると一ローターへの負荷が常に、無負荷状
態にあるならば、tK動パルス幅は18 mFJ!cよ
りもつと短いパルス幅で駆動できると理解される。事実
パルス幅金短くしても、モーターは作動し、出力トルク
は減少する。
The rotor imaging frequency is low until it stops at a stable position.
Moreover, it has been experimentally confirmed that the amplitude becomes smaller. Considering this phenomenon in reverse, if the load on one rotor is always in a no-load state, the tK dynamic pulse width is 18 mFJ! It is understood that driving can be performed with a shorter pulse width than c. In fact, even if the pulse width is shortened, the motor will still operate and the output torque will decrease.

この状況を第5図に示す。第5図は、駆動パルス@全変
化させ九ときの出力トルク特性Tと消費電力特性工を表
わし九ものである。前述の駆動パルス@7.8m5ec
は、この図でP、に相当する。即ちパルス幅Ptで出力
トルクはT?であり、消費電力は工2である。この出力
トルクT?は前述の様に時計体の遭遇する負荷に充分耐
えられる様に設定される。ところがローターにカフDλ
る負荷が小さいか無視できる程度であればもつと出力ト
ルクは小さくて工(、駆動パルス幅も短(でき、従って
消費電力も少なくできる。例えば、PLのパルス幅で駆
動すれば、出力トルクTIで消費電力も工1で済む1本
発明はこの点に一昔目し、ローターにかかる負荷全検出
することにより、無負荷時もしくは負荷が小さいときは
狭いパルス幅で駆動し。
This situation is shown in FIG. FIG. 5 shows the output torque characteristic T and the power consumption characteristic T when the drive pulse is completely changed. The aforementioned drive pulse @7.8m5ec
corresponds to P in this figure. That is, the output torque is T with a pulse width Pt? , and the power consumption is 2. This output torque T? As mentioned above, is set so as to be able to sufficiently withstand the load encountered by the watch body. However, the cuff Dλ on the rotor
If the load is small or negligible, the output torque will be small and the drive pulse width will be short, and therefore the power consumption can be reduced. For example, if you drive with the pulse width of PL, the output torque TI The present invention took this point into consideration and detects the entire load on the rotor, thereby driving the rotor with a narrow pulse width when there is no load or when the load is small.

大きい負荷がかかつ次ときには広いパルス幅で駆動しょ
うとするもので合理的で低電力化全図るものである。前
にも述べた工うに無負荷状態にある方が圧倒的に多いの
で低電力化の効果は非常に大きい。例えば、纂5図の如
く無負荷時(20時間〕はPlのパルス幅で負荷時(4
時間)はP2のパルス幅で駆動し−工17エ2=’Aで
あるとすると7平均消費電力は となり2常時P2のパルス幅で駆動し九従来の方式に比
し、60俤以下の電力で済み大幅な低電力化がはかれる
This is a device that applies a large load and then tries to drive it with a wide pulse width the next time, so it is a rational and low power attempt. As mentioned earlier, the overwhelming majority of people are in a no-load state, so the effect of reducing power consumption is extremely large. For example, as shown in Figure 5, when there is no load (20 hours), the pulse width of Pl is the same as when loaded (4 hours).
time) is driven with a pulse width of P2, and assuming that 2='A, the average power consumption is 2. It is driven with a pulse width of P2 at all times, and 9. compared to the conventional method, the power consumption is less than 60 yen. This results in a significant reduction in power consumption.

ところで今、上で1負荷を検出して・・・・・・」と簡
単に述べたが、この負荷の検出方法が本発明の大きなポ
イントであること12云う迄もない。次にこの負荷の検
出方法について述べる。工4図のコイルに流れる電流波
形を見ると一員萌のt′M大とともに、この電流波形が
変化することがわ小る0即ち駆動区間Aでは極大、極小
になる位置が負荷の増大とともに右ヘシフトしている。
By the way, it was briefly stated above that one load was detected...'', but it goes without saying that this method of detecting the load is a major point of the present invention. Next, a method for detecting this load will be described. Looking at the current waveform flowing through the coil in Fig. 4, it can be seen that this current waveform changes as t'M increases. is shifting towards

この点に着目して負荷の大きさt知ることができるが、
この波形の変化量は極めて少なく量産のバラツキを吸収
することがむづかしぐ一又、極めて微妙な制御?シなけ
ればならない。
By focusing on this point, the load size t can be determined,
The amount of change in this waveform is extremely small, making it difficult to absorb variations in mass production.Also, it is extremely delicate control. Must be.

そこで本発明は、駆動パルス印加後の区間Bに着目した
。この区間Bにおいても負荷の増大につれて2例えば最
初に極小fitとる点に右ヘシフトしている。しかも区
間Aの波形の変化t″に比し。
Therefore, the present invention focused on section B after application of the drive pulse. Also in this section B, as the load increases, there is a shift to the right, for example, to the point where the minimum fit is first achieved. Moreover, compared to the waveform change t'' in section A.

数倍の変化量が得られる。従って、この区間Bにおける
誘起゛這流波形に工って負荷の大小を検出することは、
上述の区間Aに比し容易で、信頼性も高(fx、る。こ
の現象は、駆動パルス幅を短くし九ときも同様で、第6
図にその状況で示す。この第6図に示した駆動は第4図
に比し、駆動パルス幅が狭い几め小さな負荷に耐えるの
みであるが無負荷時の駆@電流波形23−同じ(駆動後
の誘起電流波形23′と作動限界負荷時の駆動電流波形
24、同じぐffi動後の誘起電流波形24′との関係
は、第4図と同様である。負荷の検出は上述の方法で行
うが、不発明の構成は通常モーターへは無負荷時を想足
しfc狭い駆動パルスで駆mL−常に駆動後の誘起電流
波形で負荷の大きさを検出し。
A change several times larger can be obtained. Therefore, detecting the magnitude of the load by modifying the induced creeping current waveform in this section B is as follows:
Compared to the above section A, it is easier and has higher reliability (fx).This phenomenon is the same when the driving pulse width is shortened and the 6th section
The situation is shown in the figure. The drive shown in Fig. 6 has a narrower drive pulse width than the one in Fig. 4 and can only withstand small loads; The relationship between ', the drive current waveform 24 at the operating limit load, and the induced current waveform 24' after ffi operation are the same as shown in Fig. 4.The load is detected by the method described above, but the uninvented method The configuration is usually considered when the motor is under no load, and the magnitude of the load is always detected by the induced current waveform after driving.

負荷が小さいときは、始めの狭い!IA動パルヌ幅での
駆動を継続する。負荷が増加してきて、狭い駆動パルス
幅での駆動の限界に近すいてきt場合。
When the load is small, the beginning is narrow! Continue driving at IA dynamic PARNU width. When the load increases and the driving force approaches the limit of driving with a narrow driving pulse width.

次の駆動から一定時間広い駆動パルス幅で枢動し。From the next drive, it pivots with a wide drive pulse width for a certain period of time.

七の後、当初の狭い駆動パルス幅での駆動にもどす。本
発明は概略この様な構成であるが第7図のブロック図に
工すさらに詳説する。
After 7, the drive is returned to the original narrow drive pulse width. Although the present invention generally has such a structure, a more detailed explanation will be given with reference to the block diagram of FIG.

第7図は1本発明の構成全示すブロック図であシ、25
は時間標準振動子、26は発揚回路1分周回路等を含む
回路、2・7はパルスモータ−駆動回路−28はパルス
モータ−でここまでの構成は従来の電子腕時計と同じで
ある。29は負荷検出回路で第4図、第6図で説明し九
様に駆動パルス印加後の誘起電流波形にLシ負荷全検出
するー30は制御回路で負荷検出回路29で検出した負
荷の状態に応じてパルスモータ−28のffi動を制御
する回路で1通常無負荷時は狭い駆’Itg+パルスを
負荷時には広い駆動パルスを供給する工うに制御する。
FIG. 7 is a block diagram showing the entire configuration of the present invention.
26 is a time standard oscillator, 26 is a circuit including a frequency dividing circuit, 2 and 7 is a pulse motor drive circuit, and 28 is a pulse motor.The configuration up to this point is the same as that of a conventional electronic wristwatch. 29 is a load detection circuit, which will be explained in FIGS. 4 and 6, and 30 is a control circuit that detects all loads in the induced current waveform after application of a drive pulse. A circuit that controls the ffi operation of the pulse motor 28 according to the 1 normally controls to supply a narrow drive pulse when there is no load and a wide drive pulse when there is a load.

この制御方式孕第8図につき説明する。第8図は駆動パ
ルスの状態を示しtもので、先のパルスモータ−の項で
述べ比重うに供給されるこの状態にパルス31.32の
様に示した。バs、x51゜32は無負荷状態の狭いパ
ルス幅である。パルス31.32を印加後、第7図の検
出回路が負荷状態を検出するが、無負荷又は小さな負荷
状態である。即ちパルス31後の負荷検出は無負荷と判
定したので1次のパルス32は狭いパルス幅となり。
This control method will be explained with reference to FIG. FIG. 8 shows the state of the driving pulses, and the pulses 31 and 32 are shown as pulses 31 and 32 in this state, which are supplied in the same manner as described in the previous section regarding the pulse motor. The bus s, x51°32 is a narrow pulse width in the no-load condition. After applying pulses 31, 32, the detection circuit of FIG. 7 detects a load condition, which is either no load or a small load condition. That is, since the load detection after the pulse 31 is determined to be no load, the primary pulse 32 has a narrow pulse width.

パルス32後の負荷検出も無負荷と判定し友ので次のパ
ルス33も狭いパルス幅となる。そしてパルス55後の
負荷検出では、有負荷状態と判定し九〇この場合パルス
53後、数10m!JC後に、広イパルス幅の第2の駆
動パルス34がパルス33と同じ極性(即ち同じ電流方
向)で印加される□その後の一定パルス数については広
いパルス幅のパルス55.56が印加され、その後再び
始めの狭いパルス幅のパルス57.58・・・・・・が
印加されるnパルス53とパルス34の関係′lt説明
するとパルス35のsxbで負荷が大きいことを検出す
ると数’0m5ee後に広いパルス幅のパルス34が印
加される0これはパルス33後の負荷検出で負荷が太き
いと判定するが、このときローターが作動しtかどうか
の判定はむづかしい、というのは第6図の誘起電流波形
は負荷の増加とともに右ヘシフトするとともに減衰する
。そしてローターが作動しなかったときは−4起電流が
出ないのであるが負荷が限界に近いときローターがやっ
と作動する状態との区別がつきにぐい。負荷が徐々に増
加する場合は、負荷が大きいと判定してもそのときのパ
ルス55で(σローターは作動しているし、負荷が急激
で狭いパルス幅では駆動できない大きさになるとパルス
33ではローターは作動しない。
The load detection after pulse 32 also determines that there is no load, so the next pulse 33 also has a narrow pulse width. Then, when the load is detected after pulse 55, it is determined that there is a load.90 In this case, after pulse 53, it is several tens of meters! After JC, a second drive pulse 34 with a wide pulse width is applied with the same polarity (i.e. the same current direction) as the pulse 33 □For a fixed number of pulses thereafter, a pulse 55,56 with a wide pulse width is applied; The initial narrow pulse width pulse 57, 58... is applied again.The relationship between pulse 53 and pulse 34'lt To explain, when a large load is detected in sxb of pulse 35, a wide pulse is applied after a few minutes. A pulse 34 with a pulse width of 0 is applied. This means that the load is detected after pulse 33 and it is determined that the load is heavy, but at this time the rotor operates and it is difficult to determine whether t is reached or not. This is due to the induction in Figure 6. The current waveform shifts to the right and attenuates as the load increases. When the rotor does not operate, no -4 electromotive current is generated, but it is difficult to distinguish this from the situation where the rotor barely operates when the load is close to its limit. If the load increases gradually, even if it is determined that the load is large, the pulse 55 at that time will be used (the σ rotor is still operating, and if the load suddenly becomes large enough that it cannot be driven with a narrow pulse width, the pulse 33 will be used). Rotor does not work.

この両者を判別するのは困難である。そこでパルス印加
後の負荷の検出は多少余裕をもっ工うに設定するのが簡
単である0本構成では、パルス54全印加する。パルス
33でローターが作動し友ときは、パルス54はパルス
35と同方向のパルスである定め、このパルス34は逆
相のパル、’、lCeす、ローターは回転しない。又、
パルス33でローターが作動しなで1つ友ときはパルス
34で駆動される。このとき数10mx遅れてローター
が駆動されることになるがこれが秒針の作動として目に
判別されることはなく−これを原因とした見苦しさで心
配する必要は全くない。次に負荷の検出に、広いパルス
幅のパルス35.36t−一定パルス数継続させる構成
にし九理由は、ローターにかで)る其荷として最も大き
いのは、カレンダー機構であって、これは3〜4時間継
続するので直ちに狭いパルス幅に戻すとま几負荷状態と
判断し、これ會繰り返すと作動毎に2つのパルスを供給
することになり、消費電力が増大し、低電力化の意義が
l(なる。又、ローターにかかる負荷はカレンダー機構
だけでなく、磁場、低温、外乱等の単発的な負荷もある
。この様な場合には、広いパルス幅の継続パルス数はな
るべく少ない方が望ましい口この様な現象を考慮して、
継続パルス数は数10秒〜数10分に設定することが望
ましい。以上が。
It is difficult to distinguish between the two. Therefore, in the zero-pulse configuration, in which it is easy to set the load detection with a little more margin after pulse application, all 54 pulses are applied. When the rotor is operated by the pulse 33, the pulse 54 is defined as a pulse in the same direction as the pulse 35, and this pulse 34 is a pulse in the opposite phase, and the rotor does not rotate. or,
The rotor is actuated by the pulse 33, and when the rotor is turned off, the rotor is driven by the pulse 34. At this time, the rotor will be driven with a delay of several tens of meters, but this will not be visually recognized as the operation of the second hand - there is no need to worry about the unsightliness caused by this. Next, to detect the load, we chose a configuration in which pulses with a wide pulse width (35.36t) continue for a constant number of pulses.The reason is that the largest load on the rotor is the calendar mechanism, which is Since it lasts for ~4 hours, if you immediately return to a narrow pulse width, it will be judged as a temporary load condition, and if this is repeated, two pulses will be supplied for each operation, which will increase power consumption and defeat the purpose of reducing power consumption. (Also, the load on the rotor is not only due to the calendar mechanism, but also single loads such as magnetic fields, low temperatures, disturbances, etc.) In such cases, the number of continuous pulses with a wide pulse width should be as small as possible. Considering the phenomenon of desirable mouth,
It is desirable to set the number of continuous pulses to several tens of seconds to several tens of minutes. More than.

本発明の構成であるが1次に本発明の具体的実抱例につ
き説明する。第9図は1本発明になる時計の負荷検出回
路及び駆動パルス制御回路の一例である。
Regarding the structure of the present invention, first, a concrete example of the present invention will be explained. FIG. 9 shows an example of a load detection circuit and a drive pulse control circuit of a timepiece according to the present invention.

第9図中25は発根回路、26は分周回路であり、28
はモーター及び駆動回路、29はモーター負荷状態検出
回路−50は制御回路であり、第7図の構成と対応して
いる。以下1回路素子について順次説明してい(、、!
i9のIIIND  GATI!:出力は無負荷状態の
モーターを駆動する際の狭いパルスを作る為のクロック
であり、 I?AJえば1秒信号の立下シに対して5m
5ec遅れ九クロックパルスを発生する。この時ディレ
ィフリップフロップ42は一人力の1秒信号f5mmc
遅らせて出力する事になり、ゲート46の出力に5m5
acltiの狭いパルスが発生する。
In Fig. 9, 25 is a rooting circuit, 26 is a frequency dividing circuit, and 28
29 is a motor and drive circuit, 29 is a motor load state detection circuit, and 50 is a control circuit, which correspond to the configuration shown in FIG. Below, each circuit element will be explained one by one (,,!
i9's IIIND GATI! :The output is a clock to create narrow pulses when driving the motor in no-load condition, and I? For AJ, 5m for a 1 second signal fall.
Generates 9 clock pulses delayed by 5 ec. At this time, the delay flip-flop 42 outputs a one-second signal f5mmc.
The output will be delayed, and the output of gate 46 will require 5m5.
A narrow pulse of aclti occurs.

フリップフロップ44及びBANDゲート47は有負荷
状態のモータを駆動する際の広パルスを発生する回路で
ある。この時のパルス幅をfJ、tば7.8m5ecと
する。フリップフロップのクロック入力端子には128
LImのパルスが供給されている。
The flip-flop 44 and the BAND gate 47 are circuits that generate wide pulses when driving the motor in a loaded state. The pulse width at this time is fJ, t = 7.8 m5ec. 128 to the clock input terminal of the flip-flop
A pulse of LIm is being supplied.

フリップフロップの入力端子に供給される1秒信号は1
2811zのクロックに工つてZ8mSeC遅れて出力
されることになり、ゲート46と同様な動作に工ってゲ
ート47には7.8 m5ec幅の広パルスが発生する
The 1 second signal supplied to the input terminal of the flip-flop is 1
The signal is output with a delay of Z8 mSeC based on the clock of 2811z, and a wide pulse with a width of 7.8 m5ec is generated at gate 47, which operates in the same manner as gate 46.

以上110の枠で囲まれfc素子、フリップフロップ4
2.41NA14Dゲート39,47・46等に工って
パルス発生回路を構成している〇尚−NARDゲート4
7は後述するカウンタ52からの信号に工9狭パルスと
広パルスを通釈するゲートである。ゲート4[1,48
及びフリップフロップ43はモータが無負荷状態である
か有負荷状態であるか全判別する負荷判定の為の基準パ
ルスを発生する回路である。
The fc element and flip-flop 4 are surrounded by the frame 110 above.
2. 41NA14D gates 39, 47, 46, etc. are constructed to constitute a pulse generation circuit - NARD gate 4
Reference numeral 7 denotes a gate that passes the narrow pulse and the wide pulse into a signal from a counter 52, which will be described later. Gate 4 [1,48
A flip-flop 43 is a circuit that generates a reference pulse for load determination to determine whether the motor is in a no-load state or a loaded state.

ゲート40の出力パルスをクロック信号とするフリップ
フロップ43と1秒信号に工って前記ゲート46或は4
7と同様な動作のもとに負荷判定基準パルスがゲート4
8の出力に得らnる。
A flip-flop 43 which uses the output pulse of the gate 40 as a clock signal and a 1 second signal are used to output the output pulse of the gate 46 or 4.
Under the same operation as 7, the load judgment reference pulse is applied to gate 4.
The output of 8 is obtained.

ゲート48の出力の基準パルスに工って後記するゲート
56の負荷検出信号を判定する。
The reference pulse of the output of the gate 48 is used to determine the load detection signal of the gate 56, which will be described later.

負荷検出に係る各ゲートの出力信号の相関を第10図に
示す。以下第10図と共に第9図の動作を説明する。
FIG. 10 shows the correlation between the output signals of each gate related to load detection. The operation of FIG. 9 will be explained below together with FIG. 10.

第10図58は、ゲート46の出力狭パルスに相当し、
59はゲート48出力の判定規準パルスに相当する。ゲ
ート41は、補正パルス発生回路でろって、パルス幅は
7.8 m secの広パルス、発生位置は、ゲート4
6或は47のパルスに対して、例えば50m5ec遅れ
る。第10図66にその例を示す。ゲート41の入力端
子57は、後述する補正信号でるって、該補正信号がE
工GHになつ友場合のみ41の出力に補正パルスを発生
し、後段に供給する。グー)59,40.41の入力信
号は、前記パルスを得る為の信号で、カウンタ26の出
力全適当に組み合せる。グー)89.49は、上記パル
ス全11A th用インバータ14.15に対して分離
、1秒おきに交互に出力させる回路である。
FIG. 10 58 corresponds to the output narrow pulse of gate 46,
59 corresponds to the judgment reference pulse of the gate 48 output. The gate 41 is a correction pulse generation circuit, which generates a wide pulse with a pulse width of 7.8 msec, and the generation position is the gate 4.
For example, there is a delay of 50 m5ec for 6 or 47 pulses. An example is shown in FIG. 1066. The input terminal 57 of the gate 41 outputs a correction signal, which will be described later.
A correction pulse is generated at the output of 41 only when the GH is used, and is supplied to the subsequent stage. The input signals of 59, 40, and 41 are signals for obtaining the above-mentioned pulses, and all the outputs of the counter 26 are appropriately combined. 89.49 is a circuit that separates the pulses from the inverter 14.15 for all 11 Ath pulses and outputs them alternately every second.

ゲート50は、カレンダ52が零の状態において補正パ
ルスが41の出力端子に発せられた場合に、カウンタ5
2にカワント入力を一発送シ込むものである。52がカ
クントを・始めると、以後カレンダ52の出力がすべて
零に戻るまでゲート50はOFF状態となる。ゲート5
0の出力によって52が、カウント状態に入ると51の
ゲートが開き以後52の出力がすべて零になるまで2秒
信号をカウント信号として52に送り続ける。カウンタ
52は、前述した如く、数10秒〜数10分の間で適尚
に設定されており、モーターが有負荷状態にある事を検
出してから、上記時間幅だけ広パルス駆動信号を出力し
続ける為の夕1イマーとなる。
The gate 50 controls the counter 5 when a correction pulse is issued to the output terminal 41 while the calendar 52 is at zero.
2, the quant input is input one time. When the calendar 52 starts its cycle, the gate 50 remains in the OFF state until all outputs of the calendar 52 return to zero. gate 5
When 52 enters the count state by the output of 0, the gate of 51 opens and continues to send a 2 second signal to 52 as a count signal until all outputs of 52 become zero. As mentioned above, the counter 52 is appropriately set between several tens of seconds and several tens of minutes, and after detecting that the motor is in a loaded state, outputs a wide pulse drive signal for the above-mentioned time width. It will be an evening 1 timer to continue.

47ば、カウンタ52の出力を、ゲート入力としており
、52がカウント状態にある間、広パルスを後段に出力
するものである。第9図ブロック29は、駆動パルス印
加後のモーターの動作状態よりもモーター負荷を検出す
る回路の一例である。
47, the output of the counter 52 is used as a gate input, and while the counter 52 is in the counting state, a wide pulse is output to the subsequent stage. Block 29 in FIG. 9 is an example of a circuit that detects the motor load based on the operating state of the motor after application of the drive pulse.

55.54は、トランスミッションゲートであって、駆
動用インバーター?4.15の出力を駆動信号に応じて
父互に選択する。
Is 55.54 the transmission gate or the drive inverter? 4.15 outputs are mutually selected according to the drive signal.

55.54の出力は結合されてコンデンサを介し、微分
増幅器55に入力される。55.54の出刃信号の内、
無負荷状態の波形と有負荷状態の波形をそれぞれ第10
図60.61に示す。尚、出力信号60に無負荷状態で
あり、第4図の誘起電流20′、第6図の誘起波形25
′  に相当する。
The outputs of 55 and 54 are combined and input to a differential amplifier 55 via a capacitor. Of the 55.54 deba signals,
The waveforms in the no-load state and the waveforms in the loaded state are shown as 10th waveforms, respectively.
Shown in Figure 60.61. Note that there is no load on the output signal 60, and the induced current 20' in FIG. 4 and the induced waveform 25 in FIG.
′.

出カイS号61は重負荷状態であり、第4図、第6図の
誘起電流波形中、作動限界時の誘起電流波形22’、2
4’近傍の波形に相当する。もちろん負荷状態の判定基
準の設定は設計者によって任意に設定できる。誘起1流
枝形60.61はコンデンサ55aによりピーク位置(
遷移点)で正負の反転をする微分信号に変換さnる。そ
の電圧信号をインバータ55を通過させて信号62と6
4を得ている。そのため信号62は誘起電流波形60の
ピークの位置で反転する矩形波となり、信号64は誘起
電流波形61のピークの位置で反転する矩形波となる。
Dekai S No. 61 is under heavy load, and among the induced current waveforms shown in FIGS. 4 and 6, the induced current waveforms 22' and 2 at the operating limit are
This corresponds to a waveform near 4'. Of course, the criteria for determining the load state can be set arbitrarily by the designer. The induced first-flow branch shape 60.61 has a peak position (
It is converted into a differential signal whose sign is inverted at the transition point). The voltage signal is passed through an inverter 55 to generate signals 62 and 6.
I got 4. Therefore, the signal 62 becomes a rectangular wave that inverts at the peak position of the induced current waveform 60, and the signal 64 becomes a rectangular wave that inverts at the peak position of the induced current waveform 61.

尚、ピーク位置と反転位!全明確にするために、誘起電
流波形60.61のピーク位置にa −fの符号を符し
、それに対応させて信号62と64の反転位置にa′〜
e′、a“、b“、f″を符した。
In addition, the peak position and reverse position! For complete clarity, the peak positions of the induced current waveforms 60 and 61 are marked with the signs a - f, and correspondingly, the inversion positions of the signals 62 and 64 are marked with a' ~
They are marked e', a", b", f".

インバータの出力にOR時定数回路により遅延きnてナ
ントゲート56の一方の入力となシ、また2個のインバ
ータの中間の出刃をナントゲート56の他方の入力とす
ることによシ、第10図の信号65と65を得る。信号
651−4出力波形60に対応し、信号65は出力波形
61に対応している。出力波形60.61と信号65.
65f比較すると信号62.65のパルスが出力波形の
所定のピーク位kt−示していることは明確である。負
荷状態の検出はこの信号65.65のパルス位置が前述
の判定基準パルス59の内側にあるが外側にあるかで判
断され前者の場合を無負荷状態と判定し、後者を有負荷
状態と判定する。従つ・て信号65は無負荷状態を示し
、信号65は有負荷状態を示すことになる。尚、ナント
ゲートの出刃信号66と65は負方向にパルスが出る。
The output of the inverter is delayed by an OR time constant circuit so that it becomes one input of the Nant gate 56, and the intermediate output of the two inverters is made the other input of the Nant gate 56. We obtain signals 65 and 65 in the figure. Signal 651-4 corresponds to output waveform 60, and signal 65 corresponds to output waveform 61. Output waveform 60.61 and signal 65.
65f, it is clear that the pulse of signal 62.65 indicates a predetermined peak position kt- of the output waveform. The load state is detected by determining whether the pulse position of this signal 65.65 is inside or outside the above-mentioned judgment reference pulse 59, and the former case is determined to be a no-load state, and the latter case is determined to be a loaded state. do. Therefore, signal 65 indicates a no-load condition, and signal 65 indicates a loaded condition. It should be noted that the blade signals 66 and 65 of the Nant gate output pulses in the negative direction.

次に補正パルスの発生手段について述ベク。Next, we will discuss the correction pulse generation means.

ゲート104[ゲート56の出力となる負荷検出信号と
、ゲート48の出力となる判定基準パルスIB@sq、
及びディレィフリップフロップ44の出刃となる1秒信
号k18rnsec遅延させた信号とを入力としている
。尚ディレィ7リンプ70ンプ44の出力信号はゲート
104において検出可能期間を決定するマスク信号とし
て動く。以上の構成により無負荷のときの検出信号(第
10図65)はゲート104を通過するが、有無荷のと
きの検出信号65は禁示される。ライン57tfiゲー
ト107と108により形成されるクリップフロップの
出力であり、ゲート106及び105によシセント入力
が形成される。ゲート106に入力される1秒信号は7
リンブフロンブの所期セント状態を決定するものであり
、負荷検出状態のとき出力57を必ずHに設定しておく
。この状態で無負荷状態を検出した信号がゲート104
を通過するとゲ−MO5,+06i通って7リツプフロ
ンプをリセットして出力57をL状態にする。しかし重
負荷のときにはリセット信号が入らないので出力57は
Hにセントさnたままとなる。出力57がHの壕までい
ると補正パルス発生するゲート41が補正パルスを通過
する状態となるため、駆動回路用のゲート48もしくは
49を通ってコイルに補正パルスが供給される。尚ゲー
ト105の他方の入力はカウンタ52が作動開始すると
同時に検出信号の通過を禁示する信号が入力されている
。又、ゲート104の必印の信号は駆動電流がコイルに
印加している間は検出信号を禁示する信号でめり、フリ
ツプフロツプ44から出力されている。従ってゲート1
04はゲート48の出力とフリツプフロツプ44の出力
とを入力とすることによシ、ゲート56からの負荷検出
信号が所定時間内に発生したときに軽負荷状態を判定す
る判定回路となる。
Gate 104 [load detection signal which is the output of gate 56 and judgment reference pulse IB@sq which is the output of gate 48,
and a signal delayed by 1 second signal k18 rnsec, which is the trigger of the delay flip-flop 44, are input. The output signal of the delay 7 limp 70 amplifier 44 acts as a mask signal for determining the detectable period in the gate 104. With the above configuration, the detection signal when there is no load (65 in FIG. 10) passes through the gate 104, but the detection signal 65 when there is no load is prohibited. Line 57tfi is the output of the clip flop formed by gates 107 and 108, with the sescent input formed by gates 106 and 105. The 1 second signal input to the gate 106 is 7
This is to determine the desired cent state of the link float, and the output 57 is always set to H in the load detection state. In this state, the signal that detects the no-load state is sent to the gate 104.
When it passes through, it passes through the gate MO5, +06i, resets the 7 lip flop, and puts the output 57 in the L state. However, when the load is heavy, the reset signal is not input, so the output 57 remains at H level. When the output 57 reaches the H level, the correction pulse is passed through the correction pulse generating gate 41, so that the correction pulse is supplied to the coil through the drive circuit gate 48 or 49. Note that the other input of the gate 105 receives a signal that prohibits passage of the detection signal at the same time that the counter 52 starts operating. Further, the mandatory signal of the gate 104 is replaced by a signal that inhibits the detection signal while the drive current is applied to the coil, and is output from the flip-flop 44. Therefore gate 1
By inputting the output of the gate 48 and the output of the flip-flop 44, the circuit 04 becomes a determination circuit that determines a light load state when the load detection signal from the gate 56 is generated within a predetermined time.

この結果、波形61の場合に対しては、補正パルス66
が引き続いて印加され、66Vcよってローターの回転
は完結する。但し、前述した如く66が印加される以前
にローターの回転が完結している場合も含まれる。補正
パルス66は、また、ゲート50全介してカクンタ52
に入力され、51のグー)io’N状態にして52全カ
ウント状、I訓にする。以後、一定時間グー)47全O
N状態に保ち広パルス!jA助信号を供給し続ける。広
パルスが4$c給さnている間、57はLOW状態にあ
り、補正パルスは出力されない。これは、広パルス駆動
時では、モーターは充分な出力トルクがあるものと考え
られるからである。
As a result, for the case of waveform 61, the correction pulse 66
is continuously applied, and the rotation of the rotor is completed by 66Vc. However, as described above, this also includes the case where the rotation of the rotor is completed before 66 is applied. The correction pulse 66 also passes through the gate 50 to the capacitor 52.
It is input to 51 goo) io'N state, 52 total count state, I lesson. After that, goo for a certain period of time) 47 total O
Keep N state and wide pulse! jA Continue to supply the auxiliary signal. While the wide pulse is being supplied for 4$c, 57 is in the LOW state and no correction pulse is output. This is because the motor is considered to have sufficient output torque during wide pulse driving.

ピーク検出回路としては、55の微分増幅回路の他に様
々な方式が考えられる。第18図は、遅延回路を用いた
ピーク検出回路のプロンク図で、図中55.54Fiト
ランスミツシヨンゲート、80は第9図55に代る一般
的な増幅器、81は遅延回路、82は80及び81の出
力を入力する比較器である。増幅器80の一例を第13
図又は第14図に示す。前述したモーター駆動検出波形
25゜24等は実質的に電源レベル付近に発生する数m
V〜数tom7程度の信号である為、抵抗66゜67で
分圧し、増幅器の入力動作レベルに変換してやる。端子
68には、第16図76の波形が現われる。第14図は
、第15図を改良した回路であって、抵抗67の代勺に
MQS)ランジスタを挿入し、増幅器入力レベルが動作
レベルになる様にトランジスタ690チヤンネルインピ
ーダンスを制御してやる帰環回路をもつ、ブロック70
は出力レベルを検出する回路でbる。第15図は遅延回
路81の簡単な実施例でろって、71.75はトランス
ミッションゲート、72.74は負荷コンデンサである
。この場合、端子68の入力信号76は出力端子におい
て77の如く遅延する。
As the peak detection circuit, various systems can be considered in addition to the 55 differential amplifier circuit. FIG. 18 is a pronk diagram of a peak detection circuit using a delay circuit. In the figure, 55.54 Fi transmission gate, 80 is a general amplifier in place of 55 in FIG. 9, 81 is a delay circuit, and 82 is an 80 This is a comparator that inputs the outputs of 81 and 81. An example of the amplifier 80 is shown in the thirteenth
or FIG. 14. The motor drive detection waveform 25°24, etc. mentioned above is a waveform of several meters that substantially occurs near the power supply level.
Since the signal is approximately V to several tom7, it is divided by resistors 66 and 67 and converted to the input operating level of the amplifier. A waveform shown in FIG. 16 76 appears at the terminal 68. FIG. 14 shows a circuit improved from FIG. 15, in which an MQS transistor is inserted in place of the resistor 67, and a return circuit is used to control the channel impedance of the transistor 690 so that the amplifier input level becomes the operating level. Motsu, block 70
is a circuit that detects the output level. FIG. 15 shows a simple embodiment of the delay circuit 81, where 71.75 is a transmission gate and 72.74 is a load capacitor. In this case, the input signal 76 at terminal 68 is delayed as 77 at the output terminal.

第17図は、この波形を模型的に表わしたもので、入力
信号76はトランスミッションゲート71によって、コ
ンデンサ72に伝えられ72の端子電圧波形は79とな
る。更に、トランスミッションゲート73によって出力
端子75には、波形77が表われる。比較器82は波形
76と77が入力さnる時、78に示す矩形信号を出力
する。
FIG. 17 schematically represents this waveform. Input signal 76 is transmitted to capacitor 72 by transmission gate 71, and the terminal voltage waveform of 72 becomes 79. Further, a waveform 77 appears at the output terminal 75 by the transmission gate 73. Comparator 82 outputs a rectangular signal shown at 78 when waveforms 76 and 77 are input.

遅延回路としては第15図が適しているが、他に入力信
号周波数が比較的低いため、バケンリレー型データー転
送素子等も適する。
As the delay circuit, the one shown in FIG. 15 is suitable, but since the input signal frequency is relatively low, a Bakken relay type data transfer element or the like is also suitable.

本発明における負荷検出方式は時計体に加わる磁界或は
衝撃等に対しても有効な動作をすることが確められてい
る。第19図は直流磁界をパルスモータ−のコイル方向
に加えた場合の検出電流波形である。85は外部磁界が
モーター内コアに誘起する磁場と駆動用磁場の方向が相
反する場合であpl 84は両磁場が同方向にある場合
である。
It has been confirmed that the load detection method of the present invention operates effectively even in the case of magnetic fields or shocks applied to the watch body. FIG. 19 shows the detected current waveform when a DC magnetic field is applied in the direction of the coil of the pulse motor. 85 is a case where the directions of the magnetic field induced in the core in the motor by an external magnetic field and the driving magnetic field are opposite to each other, and pl 84 is a case where both magnetic fields are in the same direction.

85.84−において、波形85.86は外部磁場が零
にあり、はぼ同一波形とみなせる。87.88は外部磁
界が400auss  の時の波形である。
At 85.84-, waveform 85.86 has an external magnetic field of zero, and can be considered to be almost the same waveform. 87.88 is the waveform when the external magnetic field is 400auss.

波形より85の方向の動作は外部磁界が強くなる程動作
しにぐくなり、負荷が犬きくなつ念場合の動作と同一特
性を示す。従って本発明になる時計回路にあっては外部
磁界の影響に対しても有効な動を示し、実験的に外部磁
界に対する強度が従来の時計と何ら変らない事が確認さ
れている。第19図、87の場合、波形の極小位置が判
定基準パルス以後に現われるため、87′で示す補正信
号が加わっている。耐衝撃性についても以上の説明から
本発明が有効な効果をもつものであることは極めて容易
に類推されよう。
According to the waveform, the operation in the direction 85 becomes more difficult as the external magnetic field becomes stronger, and exhibits the same characteristics as the operation when the load is very strong. Therefore, the timepiece circuit according to the present invention operates effectively against the influence of external magnetic fields, and it has been experimentally confirmed that the strength against external magnetic fields is no different from that of conventional timepieces. In the case of 87 in FIG. 19, since the minimum position of the waveform appears after the determination reference pulse, a correction signal 87' is added. From the above explanation, it can be easily inferred that the present invention has an effective effect on impact resistance as well.

第11図+7)パルスモーターハ、ローターto。Figure 11+7) Pulse motor, rotor to.

が永久磁石で作られ、ステータ101は第1図と違って
ギャップのない一体型であjj)、+01は磁極を決め
る最狭部でありロータAを包囲する円孔部101bには
静的位置を定めるための異形部となるノンチ102.+
03が形成さ九ている。
is made of permanent magnets, and the stator 101 is an integral type with no gaps, unlike the one shown in Fig. Nonchi 102. +
03 has been formed.

104は駆動コイルである。この様なパルスモータ−は
、ステータ101が接続しているため、駆動後の誘起電
流は第12図に示すように、第4図。
104 is a drive coil. Since such a pulse motor is connected to the stator 101, the induced current after driving is as shown in FIG. 12 and as shown in FIG.

第6図に比し若干異なる。しかし無負荷時の波形105
.105’、負荷時の波形106,1m6’の関係は基
本的には同様であり、同じ方式で実現できることが理解
されよう。1体ステーターを用いた場合ローターとステ
ーターの間隙が常に一定に保たnるため安定した誘起電
流が量産性良く得ら九るものである。
It is slightly different from Fig. 6. However, waveform 105 at no load
.. 105', waveforms 106 and 1m6' under load are basically the same, and it will be understood that they can be realized using the same method. When a one-piece stator is used, the gap between the rotor and the stator is always kept constant, so a stable induced current can be obtained with good mass productivity.

以上の如く本発明の構成によれば、コイルに発生する誘
起電流全検出する負荷検出回路をコイル端部に接続する
とともに、負荷検出部W!&はパルス信号が印加終了後
にコイルに発生する誘起電流を検出するよう構成され、
且つ、負荷検出回路は所定の値の誘起電流に応じて負荷
検出信号を出力するとともに、所定の時間内に負荷検出
1g号が発生したときのみ軽負荷状態と判定する判定画
に2rを有するので、次のような効果を有する。
As described above, according to the configuration of the present invention, the load detection circuit that detects all the induced current generated in the coil is connected to the end of the coil, and the load detection section W! & is configured to detect the induced current generated in the coil after the pulse signal is applied,
In addition, the load detection circuit outputs a load detection signal in accordance with the induced current of a predetermined value, and has a determination screen 2r for determining a light load state only when load detection No. 1g occurs within a predetermined time. , has the following effects.

a)本発明以前誘起1!流を負荷として検出する方式は
コイルに駆動パルスが印加さnているときに、駆動パル
スと逆向する誘起電圧により駆動パルスの′電流値が変
化するのを検出していた。しかしローターが駆動電流に
よって強制的に駆動されるときは、軽負荷時と重負荷時
の間に誘起電流の値の十分の差が得られず、確実で安定
した負荷検出をすることができないといった間@を含ん
でいた。本発明はパルス印加終了後ローターが所定の角
度回転し、減衰振動しているときの誘起電流値が供給電
圧値に影響を受けず軽負荷時と重負荷時の間に大きな差
があることに着目し、パルス印加終了後にコイルに発生
する誘起電流を負荷検出手段により検出することにより
、極めて高精度の負荷検出が可能となったものである。
a) Induction 1 before the present invention! The method of detecting current as a load detects, when a drive pulse is applied to the coil, a change in the current value of the drive pulse due to an induced voltage in the opposite direction to the drive pulse. However, when the rotor is forcibly driven by the drive current, there is no sufficient difference in the induced current value between light load and heavy load, making it impossible to perform reliable and stable load detection. It contained. The present invention focuses on the fact that the induced current value when the rotor rotates by a predetermined angle after the end of pulse application and is undergoing damped oscillation is not affected by the supply voltage value and there is a large difference between light load and heavy load. By using the load detection means to detect the induced current generated in the coil after the pulse application is completed, it is possible to detect the load with extremely high accuracy.

b)本発明の負荷検出回路は駆動電流印加後にコイルに
発生する誘起電流を負荷として検出するとともに、その
検出信号が所定の時間内に発生したとき軽負荷状態を検
出するものであり、ローターの減衰振動によって生じる
誘起電流のピーク位置のズレが負荷に応じて大きく変化
するので検出精度を高める。メリットを有する。
b) The load detection circuit of the present invention detects the induced current generated in the coil after application of a drive current as a load, and detects a light load state when the detection signal is generated within a predetermined time. Since the deviation in the peak position of the induced current caused by damped vibration changes greatly depending on the load, detection accuracy is improved. It has merits.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は従来の電子腕時計のパルスモータ−の例を示す
図。 WJz図、第5図は従来の回路構成を示す図で、第4図
は従来の時計におけるパルスモータ−駆動コイルの電流
波形を示す図。 第5図はパルスモータ−の駆動パルス幅に対する出力ト
ルクと消費電力の関係図。 第8図は従来の駆動パルスよりも狭いパルス幅で、モー
ター全駆動した場合のコイル電流波形図。 第7図は本発明になる時計の回路プロツタを表わす図。 第8図は本発明になる回路によるモータ駆動パルスのタ
イムチャートを示す図。 第9図は第8図のブロック回路の一具体例を示す°図。 第10図は第9図における負荷検出部のタイムチャート
例を示す図。 第11図は本発明に係る電子腕時計のパルスモータ−の
例を示す圀。 第12図は第11図のパルスモータ−における狭パルス
駆動時のコイル電流波形図。 第15図〜第18図は第9図における負荷検出部の別の
例を示す図。 第19図は本発明になる電子腕時計に直流磁界を印加し
た場合のコイル電流波形の変化を示す圀。 25・・・発振回路、  26・・・分周回路、  2
7・・・駆動@路、  28・・・モーター、  29
・・・モーター負荷検出判定回路、 50・・・制御回
路、 51〜3!1・・・狭パルス駆動信号、  54
・・・補正信号、55・・・広パルス駆動信号、  5
9・・・負荷判定基準パルス、  60・・・無負荷時
検出信号、  61・・・有負荷時検出信号。 第1図 第2図 第3図 第4図 第!図 第す図 第3図 第1O図 第7図 第1/図 第72図 第1Z図 ¥−続 補 正 1!!’  (方式)1.・バ件の表
示 昭和60年   特許願 第299485号2発明の名
作 電子時計 4代理人 5 適正命令の1」イY 手続補正:1iiF(方式) 1、 明細書29頁下から6行目〜同5行目「第8図は
従来の〜コイル底流波形図。」とあるを、 「@6図は従来の駆動パルスよりも狭いパルス幅で、モ
ーターを駆動し几場合のコイル電流波形図。JIC桶正
補正。 以上 代理人 最 上   務・′、54.。 ゛21.−2
FIG. 1 is a diagram showing an example of a pulse motor of a conventional electronic wristwatch. The WJz diagram and FIG. 5 are diagrams showing a conventional circuit configuration, and FIG. 4 is a diagram showing a current waveform of a pulse motor drive coil in a conventional timepiece. FIG. 5 is a diagram showing the relationship between output torque and power consumption with respect to the drive pulse width of the pulse motor. Figure 8 is a coil current waveform diagram when the motor is fully driven with a pulse width narrower than the conventional drive pulse. FIG. 7 is a diagram showing a circuit plotter of a timepiece according to the present invention. FIG. 8 is a diagram showing a time chart of motor drive pulses by the circuit according to the present invention. FIG. 9 is a diagram showing a specific example of the block circuit of FIG. 8. FIG. 10 is a diagram showing an example of a time chart of the load detection section in FIG. 9. FIG. 11 is a diagram showing an example of a pulse motor for an electronic wristwatch according to the present invention. FIG. 12 is a coil current waveform diagram during narrow pulse driving in the pulse motor of FIG. 11. 15 to 18 are diagrams showing other examples of the load detection section in FIG. 9. FIG. 19 is a diagram showing changes in the coil current waveform when a DC magnetic field is applied to the electronic wristwatch according to the present invention. 25... Oscillation circuit, 26... Frequency division circuit, 2
7... Drive @ road, 28... Motor, 29
...Motor load detection judgment circuit, 50...Control circuit, 51-3!1...Narrow pulse drive signal, 54
...Correction signal, 55...Wide pulse drive signal, 5
9... Load judgment reference pulse, 60... No-load detection signal, 61... Load detection signal. Figure 1 Figure 2 Figure 3 Figure 4! Figure S Figure 3 Figure 1 O Figure 7 Figure 1 / Figure 72 Figure 1 Z Figure - Continued Correction 1! ! ' (Method) 1.・Indication of B 1985 Patent Application No. 299485 2 Masterpiece electronic watch of invention 4 Agent 5 Appropriate order 1'Y Procedural amendment: 1iiF (Method) 1. Page 29 of the specification, line 6 from the bottom to The 5th line says, ``Figure 8 is a conventional coil undercurrent waveform diagram.'' and ``@Figure 6 is a coil current waveform diagram when the motor is driven with a narrower pulse width than the conventional drive pulse.'' JIC Okemasa amendment. Above agent Mogami Mu・', 54..゛21.-2

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 発振回路、前記発振回路の出力信号を分周する分周回路
、前記分周回路の出力信号により作動する駆動回路、永
久磁石ローターとステーターとコイルからなり前記駆動
回路により駆動されるステップモーター、及び前記ステ
ップモーターにより駆動される輪列を有する電子時計に
おいて、前記コイル端に接続され駆動電流印加後に前記
コイルに発生する誘起電流を負荷として検出するととも
に前記誘起電流が所定の値になつたとき負荷検出信号を
出力する負荷検出回路、前記分周回路と前記駆動回路の
間に接続され前記負荷検出回路の出力により制御される
制御回路とを有し、前記制御回路は通常運針用のパルス
駆動信号を形成するパルス発生回路と、前記負荷検出回
路が重負荷を検出したとき前記パルス駆動信号と同極性
で前記パルス駆動信号よりパルス幅の大きな補正パルス
を出力する補正パルス発生回路とを備えており、前記負
荷検出回路は前記駆動電流印加後の所定期間内に負荷検
出信号が出力されたとき軽負荷と判断する判定回路を備
えたことを特徴とする電子時計。
an oscillator circuit, a frequency divider circuit that frequency divides the output signal of the oscillation circuit, a drive circuit operated by the output signal of the frequency divider circuit, a step motor comprising a permanent magnet rotor, a stator, and a coil and driven by the drive circuit; In the electronic timepiece having a wheel train driven by the step motor, an induced current connected to the end of the coil and generated in the coil after application of a drive current is detected as a load, and when the induced current reaches a predetermined value, a load is detected. It has a load detection circuit that outputs a detection signal, and a control circuit that is connected between the frequency dividing circuit and the drive circuit and is controlled by the output of the load detection circuit, and the control circuit outputs a pulse drive signal for normal hand operation. and a correction pulse generation circuit that outputs a correction pulse having the same polarity as the pulse drive signal and a pulse width larger than the pulse drive signal when the load detection circuit detects a heavy load. . An electronic timepiece, characterized in that the load detection circuit includes a determination circuit that determines that the load is light when a load detection signal is output within a predetermined period after application of the drive current.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0851794A (en) * 1994-03-17 1996-02-20 Detra Sa Power feeding method and circuit for single-pahse stepper motor
WO2005119377A1 (en) * 2004-06-04 2005-12-15 Seiko Instruments Inc. Analog electronic clock and motor control circuit

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WO2005119377A1 (en) * 2004-06-04 2005-12-15 Seiko Instruments Inc. Analog electronic clock and motor control circuit

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