JPS6212478B2 - - Google Patents
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- JPS6212478B2 JPS6212478B2 JP15008376A JP15008376A JPS6212478B2 JP S6212478 B2 JPS6212478 B2 JP S6212478B2 JP 15008376 A JP15008376 A JP 15008376A JP 15008376 A JP15008376 A JP 15008376A JP S6212478 B2 JPS6212478 B2 JP S6212478B2
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- Control Of Stepping Motors (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、電子時計に関し、特にその電気機械
変換機構としてのパルスモータの駆動方式に関す
る。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to an electronic timepiece, and more particularly to a drive system for a pulse motor as an electromechanical conversion mechanism thereof.
水晶振動子を時計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た。その間、この水
晶腕時計の技術革新はめざましく、その消費電力
についても当初20数μw必要としたものが現在で
は5μw程度で実現できるようになつた。しかし
ながら現状の消費電力5μwの内訳を見ると水晶
振動子の発振、分周等回路関係で1.5〜2μw、
パルスモータで3〜3.5μwと、かなりアンバラ
ンスが目立つ、即ち電気機械変換機構の消費電力
が全体の消費電力の6〜7割もしめているわけで
今後さらに低電力化を図つていくためにはこのパ
ルスモータの低消費電力化が効果的でありそうで
ある。しかし現状のパルスモータの変換効率はか
なり高くこれ以上の効率アツプはかなり困難であ
る。ただ従来のパルスモータは、カレンダー機構
の如き耐付加機構、温度、磁気等の耐環境、振
動、衝撃等の耐外乱等の要求から最悪状態でも充
分に作動する様に設計されてきた。そのため一定
の駆動条件で一定負荷に耐える性能がモータに要
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4〜5時間程度で
ほかの20時間はほとんど無負荷状態である。 Since the so-called quartz wristwatch, which uses a quartz oscillator as the standard oscillator, was put into practical use, it has become widely popular due to its high precision and reliability. During that time, technological innovations in crystal wristwatches have been remarkable, and their power consumption, which initially required more than 20 microwatts, can now be achieved at around 5 microwatts. However, if we look at the breakdown of the current power consumption of 5μW, it is 1.5 to 2μW due to the oscillation of the crystal oscillator, frequency division, etc.
The power consumption of the pulse motor is 3 to 3.5μW, which is quite unbalanced.In other words, the power consumption of the electromechanical conversion mechanism accounts for 60 to 70% of the total power consumption.In order to further reduce power consumption in the future, Reducing the power consumption of this pulse motor seems to be effective. However, the conversion efficiency of current pulse motors is quite high, and it is quite difficult to increase the efficiency further. However, conventional pulse motors have been designed to operate satisfactorily even under the worst conditions due to requirements such as an load-resistant mechanism such as a calendar mechanism, resistance to environments such as temperature and magnetism, and resistance to external disturbances such as vibration and shock. For this reason, the motor was required to have the ability to withstand a certain load under certain driving conditions, but in reality, a watch body is under such load only for about 4 to 5 hours a day, and for the other 20 hours. is almost under no load.
即ち時計体が常に無負荷状態であれば、モータ
ー機構はそれほど大きな負荷に耐える様な設計を
する必要はなく、その場合には消費電力もかなり
低減できるのであるが、時計は短時間ではあるが
厳しい環境になるので、これを保証するために大
電力を供給して大駆動出力を得るパルスモータを
用いる必要があつた。 In other words, if the watch body is always in an unloaded state, the motor mechanism does not need to be designed to withstand such a large load, and in that case, power consumption can be reduced considerably. Since the environment is harsh, in order to guarantee this, it was necessary to use a pulse motor that can supply a large amount of power and obtain a large drive output.
本発明は、パルスモータの駆動方式を負荷が小
さいときには少ない電力で駆動し、負荷が大きい
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、パルスモータで消費する電力を大幅に
低減するものである。しかもこの様な駆動方式を
機械的接点等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モーターの種類、量産によ
るバラツキ等にも対処できる安定な駆動を実現し
たものである。 The present invention corrects the above-mentioned irrationality by driving the pulse motor with less power when the load is small, and with high power when the load is large, and significantly reduces the power consumed by the pulse motor. It is something to do. Moreover, such a drive system is constructed using reliable all-electronic means without including mechanical contacts, and achieves stable drive that can cope with variations due to motor type and mass production.
以下、本発明につき説明する。 The present invention will be explained below.
第1図は、電子腕時計用パルスモータの一例で
あり、図において1は2極に着磁された永久磁石
性のローターで、このローター1をはさんでステ
ータ2,3が対向して配置されているが、これら
のステータ2,3はそれぞれコイル4を巻いた継
鉄5に接続して1組のステータを構成している。
ステータ2,3は、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の円孤部2a,3aを偏心させ、ローター1の
静止時の磁極(NおよびS)位置をステータ2,
3の一方にずらしている。この種のパルスモータ
は従来から実用化されており第2図に示す様な回
路ブロツクで駆動されていた。10は水晶振動子
であり、発振回路11により駆動され、その周波
数は分周器12により分周され、波形整形器13
で適当な時間間隔で適当な時間幅の180゜位相の
異なる2つのパルスが成形される。 Fig. 1 shows an example of a pulse motor for an electronic wristwatch. In the figure, 1 is a permanent magnet rotor magnetized to two poles, and stators 2 and 3 are arranged facing each other with rotor 1 in between. However, these stators 2 and 3 are each connected to a yoke 5 around which a coil 4 is wound to form a set of stators.
The stators 2 and 3 are connected to the center of the rotor 1 so that the rotor 1 can rotate in a fixed direction.
The circular arc portions 2a and 3a of the rotor 1 are made eccentric, and the positions of the magnetic poles (N and S) when the rotor 1 is at rest are set to the positions of the stators 2 and 3.
It is shifted to one side of 3. This type of pulse motor has been in practical use for some time and was driven by a circuit block as shown in FIG. 10 is a crystal oscillator, which is driven by an oscillation circuit 11, whose frequency is divided by a frequency divider 12, and a waveform shaper 13.
Two pulses with an appropriate time width and a 180° phase difference are formed at an appropriate time interval.
その一例として、2″毎7.8sec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
CMOSインバーターで構成されるドライバー1
4,15に入力し、その出力をコイル4の端子4
a,4bに供給する第3図はこのドライバー部の
詳細図であり、一方のインバーター14の入力端
子16に18なる信号を印加すると矢印19で示
す様に電流が流れ、逆に他方のインバーター15
の入力端子17に同様の信号を印加すると矢印1
9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7.8msecの電流コイル4に流すことが
できる。このような駆動回路により第1図のステ
ツプモータのステータ2,3にはN極、S極が交
互に発生し、ローター1の磁極と反撥、吸引によ
りローター1を180゜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を介
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、時針、分針、秒針、カレ
ンダー等からなる指示機構を作動させる。 As an example, let's consider a pulse of 7.8 seconds every 2" and explain this below.
Driver 1 consisting of CMOS inverter
4 and 15, and the output is sent to terminal 4 of coil 4.
FIG. 3 is a detailed diagram of this driver section. When a signal 18 is applied to the input terminal 16 of one inverter 14, a current flows as shown by an arrow 19, and conversely, a current flows to the input terminal 15 of the other inverter 15.
When a similar signal is applied to the input terminal 17 of the arrow 1
Current flows in a route symmetrical to 9. 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 reversed alternately at 7.8 msec every second. can be passed to. With such a drive circuit, N and S poles are alternately generated in the stators 2 and 3 of the step motor shown in Figure 1, and the rotor 1 can be rotated 180 degrees by repulsion and attraction from the magnetic poles of the rotor 1. . The rotation of the rotor 1 is transmitted to the fourth wheel 7 via the intermediate wheel 6, and further transmitted to the third wheel 8, second wheel 9, and further to the cylinder pinion, hour wheel, and calendar mechanism (not shown), and the hour hand. , operates an indicating mechanism consisting of a minute hand, second hand, calendar, etc.
第1図のパルスモータは、原理的には以上の説
明の如く作動し、これを電子腕時計用の変換機構
として用いてきた。 The pulse motor shown in FIG. 1 operates in principle as explained above, and has been 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
イレベル信号を端子16に信号18を印加して矢
印19の如く電流を流したときMOSトランジス
タ15にはチヤンネルインピーダンスによつて駆
動電流に基づく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、例えば第4図の如くになる。第
4図で区間Aは駆動区間でこの場合7.8msec、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。この区間Aでの電流波形が図の如
く複雑な形状を示すのは、駆動回路によつて印加
された電圧に基づいて生ずる電流の他の駆動され
たローターの回転によつてコイルに、誘起電流が
重畳されるためである。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3図の駆動用インバータ14,15のPチ
ヤンネルMOSトランジスタがONになつているた
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たコイル4への誘起電流が
流れる。第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。従つ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
位置とはほぼ対応をつけることができる。 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 the terminal 16, and a current is caused to flow as shown by an arrow 19, a voltage drop based on the drive current occurs in the MOS transistor 15 due to the channel impedance. A signal waveform corresponding to this current can be detected at the generating terminal 4b.
The current waveform is as shown in FIG. 4, for example. In FIG. 4, section A is a drive section, in this case 7.8 msec, and the current flowing in this section A is the current consumed by motor drive. The reason why the current waveform in section A shows a complicated shape as shown in the figure is that the current generated based on the voltage applied by the drive circuit causes an induced current in the coil due to the rotation of the driven rotor. This is because they are superimposed. Section B is a period 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, in this section, the P-channel MOS transistors of the drive inverters 14 and 15 shown in FIG. flows. This is why the waveform in section B in FIG. 4 is pulsating. Therefore, the shape of this driving current waveform and the induced current waveform after driving can almost correspond to 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
の波形であつて、この場合ローターへの負荷が大
きくローターの作動限界に近い状態であり、波形
21、波形21′は許容最大負荷の約1/2の負荷を
かけた場合である。この様に負荷を変化させたと
きの電流波形をよく観察すると、負荷が大きくな
るのに従つて波形が右に延びていくことがわか
る。これは負荷の増大に従つてローターの回転が
遅くなるためであり、安定位置に停止するまでの
ローター振動周波数が低く、且つ振幅が小さくな
る事を実験的に確かめている。この減少を逆に考
えると、ローターへの負荷が常に無負荷状態にあ
るならば、駆動パルス幅は7.8msecよりもつと短
いパルス幅で駆動できると理解される。 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 large and the rotor is close to its operating limit, while waveform 21 and waveform 21' represent a load that is approximately 1/2 of the maximum allowable load. This is the case when it is multiplied. 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, and it has been experimentally confirmed that the rotor vibration frequency and amplitude become lower until it stops at a stable position. Considering this decrease in reverse, it can be understood that if the load on the rotor is always in a no-load state, the drive pulse width can be shortened to 7.8 msec.
事実パルス幅を短くしても、モーターは作動
し、駆動力、即ち出力トルクは減少する。この状
況を第5図に示す。第5図は駆動パルス幅を変化
させたときの出力トルク特性Tと消費電力特性I
を表わしたものである。前述の駆動パルス幅7.8
msecはこの図でP2に相当する。即ちパルス幅P2
で出力トルクはT2であり、消費電力はI2である。
この出力トルクT2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。 In fact, even if the pulse width is shortened, the motor still operates and the driving force, or output torque, decreases. This situation is shown in FIG. Figure 5 shows the output torque characteristic T and power consumption characteristic I when changing the drive pulse width.
It represents. The driving pulse width mentioned above is 7.8
msec corresponds to P 2 in this diagram. That is, the pulse width P 2
The output torque is T 2 and the power consumption is I 2 .
As mentioned above, this output torque T 2 is set so as to be able to sufficiently withstand the load encountered by the watch body.
ところがローターにかか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
よく、駆動パルス幅も短くでき、従つて消費電力
も少なくできる。例えば、P1のパルス幅で駆動す
れば、出力トルクT1で消費電力もI1で済む、本発
明はこの点に着目し、ローターにかかる負荷を検
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、大きい負荷がか
かつたときには広いパルス幅で駆動しようとする
もので合理的で低電力化を図るものである。前に
も述べたように無負荷状態にある方が圧倒的に多
いので低消費電力化の効果は非常に大きい。例え
ば、第5図の如く無負荷時(20時間)はP1のパル
ス幅で負荷時(4時間)はP2のパルス幅で駆動
し、I1/I2=1/2であるとすると平均消費電力は
I=I1×20+I2×4/24=14/24I2≒
0.58I2
となり、常時P2のパルス幅で駆動した従来の方式
に比し、60%以下の電力で済み大幅な低消費電力
化がはかれる。 However, if the load on the rotor is small or negligible, the output torque can be small, the drive pulse width can be shortened, and the power consumption can be reduced. For example, if driven with a pulse width of P 1 , the output torque is T 1 and the power consumption is only I 1.The present invention focuses on this point, and by detecting the load on the rotor, When the load is small, it is driven with a narrow pulse width, and when a large load is applied, it is driven with a wide pulse width, which is a rational and low power attempt. As mentioned earlier, the overwhelming majority of devices are in a no-load state, so the effect of reducing power consumption is extremely large. For example, as shown in Figure 5, when driving with a pulse width of P 1 during no load (20 hours) and with a pulse width of P 2 during load (4 hours), and assuming that I 1 /I 2 = 1/2. The average power consumption is I=I 1 ×20+I 2 ×4/24=14/24I 2 ≒
0.58I 2 , which means less than 60% of the power required compared to the conventional method that constantly drives with a pulse width of P 2 , resulting in a significant reduction in power consumption.
ところで今、上で「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はいうまでもない。次に
此の負荷検出方法について述べる。第4図のコイ
ルに流れる電流波形を見ると、負荷の増大ととも
に、この電流波形が変化することがわかる。即ち
駆動区間Aでは極大、極小になる位置が負荷の増
大とともに右へシフトしている。この点に着目し
て負荷の大きさを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
ることはむずかしく、又、極めて微妙な制御をし
なければならない。 By the way, although it was briefly mentioned above that "load is detected...", it goes without saying that this method of detecting load is a major point of the present invention. Next, this load detection method will be described. Looking at the current waveform flowing through the coil in FIG. 4, it can be seen that the current waveform changes as the load increases. That is, in drive section A, the positions of maximum and minimum shift to the right as the load increases. The magnitude of the load can be determined by focusing on this point, but the amount of change in this waveform is extremely small and it is difficult to absorb variations in mass production, and extremely delicate control is required.
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、例えば最初の極小値をとる点は右へシフト
している。しかも区間Aの波形の変化量に比し、
数倍の変化量を得られる。従つて、この区間Bに
おける誘起電流波形によつ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
高くなる。この減少は、駆動パルス幅を短くした
ときも同様で、第6図にその状況を示す。この第
6図に示した駆動は第4図に比し、駆動パルス幅
が狭いため小さな負荷に耐えるのみであるが無負
荷時の駆動電流波形23、同じく駆動後の誘起電
流波形23′と作動限界負荷時の駆動電流波形2
4、同じく駆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、本発明の構成は通常モーターへは無
負荷時を想定した狭い駆動パルスで駆動し、常に
駆動後の誘起電流波形で負荷の大きさを検出し、
負荷が小さいときは、初めの狭い駆動パルス幅で
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づいてきた場合、
次の駆動から一定時間広い駆動パルス幅で駆動
し、その後、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
図のプロツク図によりさらに詳説する。 Therefore, the present invention focused on section B after application of the drive pulse. Also in this section B, as the load increases, for example, the point at which the first minimum value is taken shifts to the right. Moreover, compared to the amount of change in the waveform in section A,
You can get several times the amount of change. Therefore, it is easier to detect the magnitude of the load based on the induced current waveform in this section B than in the above-mentioned section A, and the reliability is also higher. This decrease is the same when the drive pulse width is shortened, and the situation is shown in FIG. The drive shown in Fig. 6 has a narrow drive pulse width compared to Fig. 4, so it can withstand only a small load, but the drive current waveform 23 at no load and the induced current waveform 23' after driving are similar. Drive current waveform 2 at limit load
4. Similarly, the relationship with the induced current waveform 24' after driving is the same as that shown in FIG. The load is detected by the method described above, but the configuration of the present invention normally drives the motor with a narrow drive pulse assuming no load, and always detects the size of the load from the induced current waveform after driving.
When the load is small, driving with the initial narrow driving pulse width is continued. When the load increases and approaches the limit of driving with a narrow driving pulse width,
From the next drive, drive is performed with a wide drive pulse width for a certain period of time, and then the drive is returned to the initial narrow drive pulse width. The present invention generally has such a configuration, but the seventh
This will be explained in more detail with reference to the block diagram in the figure.
第7図は、本発明の構成を示すブロツク図であ
り、25は時間標準振動子を含む発振回路、26
は分周回路等を含む回路、27はパルスモーター
駆動回路。28はパルスモーターでここまでの構
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図で説明した様に駆動パ
ルス印加後の誘起電流波形により負荷を検出す
る。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ー28の駆動
を制御する回路で、通常無負荷時は狭い駆動パル
スを負荷時には広い駆動パルスを供給するように
制御する。この制御方式を第8図につき説明す
る。第8図は駆動パルスの状態を示したもので、
先のパルスモーターの項で述べたように供給され
るこの状態をパルス31,32の様に示した。パ
ルス31,32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、次のパルス32は狭いパル
ス幅となり、パルス32後の負荷検出も無負荷と
判定したので次のパルス33も狭いパルス幅とな
る。そしてパルス33後の負荷検出では、有負荷
状態と判定した。この場合パルス33後、数10m
sec後に、実効値の大きな広いパルス幅の第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。 FIG. 7 is a block diagram showing the configuration of the present invention, in which 25 is an oscillation circuit including a time standard oscillator, 26
27 is a circuit including a frequency dividing circuit, etc., and a pulse motor drive circuit. 28 is a pulse motor, and the configuration up to this point is the same as a conventional electronic wristwatch. Reference numeral 29 denotes a load detection circuit that detects the load based on the induced current waveform after application of the drive pulse, as explained in FIGS. 4 and 6. Reference numeral 30 denotes a control circuit which controls the drive of the pulse motor 28 according to the load condition detected by the load detection circuit 29. Normally, the control circuit supplies a narrow drive pulse when there is no load and a wide drive pulse when the load is on. . This control system will be explained with reference to FIG. Figure 8 shows the state of the drive pulse.
This state is shown as pulses 31 and 32, which are supplied as described above in the pulse motor section. Pulses 31 and 32 are narrow pulse widths under no-load conditions. After applying pulses 31 and 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 pulse 31 was determined to be no load, the next pulse 32 has a narrow pulse width, and since the load detection after pulse 32 was also determined to be no load, the next pulse 33 also has a narrow pulse width. In load detection after pulse 33, it was determined that the vehicle was in a loaded state. In this case, after pulse 33, several tens of meters
After sec, a second drive pulse 34 having a large effective value and a wide pulse width is applied with the same polarity as the pulse 33 (ie, the same current direction).
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35,36が印加され、その後再び初め
の狭いパルス幅のパルス37,38…………が印
加される。パルス33とパルス34の関係を説明
すると、パルス33の駆動で負荷が大きいことを
検出すると数10msec後に広いパルス幅のパルス
34が印加される。これはパルス33後の負荷検
出で負荷が大きいと判定するが、このときロータ
ーが作動したかどうかの判定は難しい、というの
は第6図の誘起電流波形は負荷の増加ともに右へ
シフトするとともに減衰する。そしてローターが
作動しなかつたときは、誘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つと作動
する状態との区別がつきにくい。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33ではローターが作動しているし、
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。 For the subsequent constant number of pulses, wide pulse width pulses 35, 36 are applied, and then the first narrow pulse width pulses 37, 38... are applied again. To explain the relationship between the pulse 33 and the pulse 34, when a large load is detected by driving the pulse 33, the pulse 34 with a wide pulse width is applied after several tens of milliseconds. This means that the load is determined to be large when the load is detected after pulse 33, but it is difficult to determine whether the rotor has operated at this time, because the induced current waveform in Figure 6 shifts to the right as the load increases. Attenuate. When the rotor does not operate, no induced current is produced, but it is difficult to distinguish this from the situation in which the rotor operates smoothly when the load is close to its limit. If the load increases gradually, even if it is determined that the load is large, the rotor is still operating at the pulse 33 at that time.
If the load suddenly becomes too large to be driven with a narrow pulse width, the rotor will not operate with pulse 33.
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つように
設定するのが簡単である。本構成では、パルス3
4を印加する。パルス33でローターが作動した
ときは、パルス34はパルス33と同方向のパル
スであるため、このパルス34は逆相のパルスに
なり、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かつたときはパルス34で駆
動される、このとき数10msec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
見苦しさを心配する必要は全くない。以下パルス
34を補正パルスと称する。次に負荷の検出後、
広いパルス幅のパルス35,36を一定のパルス
数継続させる構成にした理由は、ローターにかか
る負荷として最も大きいのは、カレンダー機構で
あつて、これは3〜4時間継続するので直ちに狭
いパルス幅にもどすとまた負荷状態と判断し、こ
れを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、低消費電力化の
意義がなくなる。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。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
が本発明の構成であるが、次に本発明の具体的実
施例につき説明する。第9図は、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。第9図中25は発振回路、26は分周回
路であり、28はモーター、27は駆動回路、2
9はモーター負荷検出回路、30は制御回路であ
り、各々第7図のブロツク図と番号の対応をとつ
てある。以下、回路素子について順次説明してい
く。 It is difficult to distinguish between the two. Therefore, it is easy to set the load detection after pulse application so that there is some margin. In this configuration, pulse 3
Apply 4. When the rotor is actuated by pulse 33, pulse 34 is a pulse in the same direction as pulse 33, so this pulse 34 becomes a pulse with an opposite phase, and the rotor does not rotate. Also, if the rotor does not operate with pulse 33, it will be driven with pulse 34. At this time, the rotor will be driven with a delay of several tens of milliseconds, but this will not be recognized by the eye as an operation of the second hand. There is no need to worry about unsightliness caused by this. Hereinafter, the pulse 34 will be referred to as a correction pulse. Then after detecting the load,
The reason why the wide pulse width pulses 35 and 36 are made to continue for a certain number of pulses is because the calender mechanism has the largest load on the rotor, and this continues for 3 to 4 hours, so the narrow pulse width is immediately changed. If it returns to normal, it will be determined that it is in a loaded state again, and if this is repeated, two pulses will be supplied for each operation, increasing power consumption and eliminating the significance of reducing power consumption. In addition, the load on the rotor is not only due to the calendar mechanism, but also single loads such as magnetic fields, low temperatures, and disturbances. In such a case, it is desirable that the number of continuous pulses with a wide pulse width be as small as possible. In consideration of such a phenomenon, it is desirable to set the number of continuous pulses to several tens of seconds to several tens of minutes. The configuration of the present invention has been described above. Next, specific embodiments of the present invention will be described. FIG. 9 is an example of a load detection circuit and a drive pulse control circuit of a timepiece according to the present invention. In Fig. 9, 25 is an oscillation circuit, 26 is a frequency dividing circuit, 28 is a motor, 27 is a drive circuit, 2
Reference numeral 9 represents a motor load detection circuit, and reference numeral 30 represents a control circuit, the numbers of which correspond to the block diagram of FIG. 7. Hereinafter, the circuit elements will be explained one by one.
39のNAND GATE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ツ
クであり、例えば1秒信号の立下りに対して5m
sec遅れたクロツクパルスを発生する。この時デ
イレイフリツプフロツプ42は、入力の1秒信号
を5msec遅らせて出力する事になり、ゲート4
6の出力に5msec幅の狭いパルスが発生する。
フリツプフロツプ44は128Hzをクロツク入力と
するデイレイフリツプフロツプ44の出力は入力
1秒信号に対して7.8msec遅れる。従つて、ゲー
ト47の出力に7.8msec幅のパルスが得られ、こ
れを有負荷時の駆動用広パルスとする。ゲート4
0は、駆動パルス印加直後にローター動作によつ
て生ずる電流波形の極小部分が現れるまでの時間
に対し、無負荷状態と有負荷状態を判別するパル
スを発生する為のロツクであり、42,44と同
様の動作によつて43と48の出力に判定基準パ
ルスを得る。 The NAND GATE output of 39 is a clock to create a narrow pulse when driving the motor in a no-load state, for example, 5 m for a 1 second signal fall.
Generates a clock pulse delayed by sec. At this time, the delay flip-flop 42 delays the input 1 second signal by 5 msec and outputs it.
A narrow pulse of 5 msec width is generated at the output of 6.
The flip-flop 44 has a clock input of 128 Hz, and the output of the delay flip-flop 44 is delayed by 7.8 msec with respect to the input 1 second signal. Therefore, a pulse with a width of 7.8 msec is obtained at the output of the gate 47, and this is used as a wide pulse for driving when a load is applied. gate 4
0 is a lock for generating a pulse for determining the no-load state and the loaded state for the time until the minimum part of the current waveform caused by the rotor operation appears immediately after the application of the drive pulse, and 42, 44 Judgment reference pulses are obtained at outputs 43 and 48 by the same operation.
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出力の判定基準パルス
に相当する。ゲート41は、補正パルス用の回路
であつて、パルス幅7.8msecの広パルス、発生位
置は、ゲート46或いは47のパルスに対して、
例えば30msec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
正信号であつて、該補正信号がHIGHになつた場
合のみ41の出力に補正パルス信号を発生し後段
に供給する。ゲート39,40,41の入力信号
は、前記パルスを得る為の信号で、分周回路26
の出力を適当に組み合わせる。ゲート89,49
は、上記パルスを駆動用インバータ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。ゲート50は、カウンタ52が雰の状態に
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52にカウント入力を一発送り
込むものである。52がカウントを始めると、以
後カウンタ52の出力が全て雰にもどるまでゲー
ト50はOFF状態となる。ゲート50の出力に
よつて52が、カウント状態に入ると51のゲー
トが開き以後52の出力が全て雰になるまで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
間で適当に設定されており、モーターが有負荷状
態にある事を検出してから、上記時間幅だけ広い
駆動信号を出力し続ける為のタイマーとなる。4
7は、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図ブロツク29
は、駆動パルス印加後のモーターの動作状態より
モーター負荷を検出する回路の一例である。5
3,54はトランスミツシヨンゲートであつて、
駆動用インバータ14,15の出力を駆動信号に
応じて交互に選択する。 10 corresponds to the output narrow pulse of the gate 46, and 59 corresponds to the judgment reference pulse of the gate 48 output. The gate 41 is a correction pulse circuit, which is a wide pulse with a pulse width of 7.8 msec, and the generation position is relative to the pulse of the gate 46 or 47.
For example, there is a delay of 30msec. An example is shown in FIG. 1066. The input terminal 57 of the gate 41 is a correction signal to be described later, and only when the correction signal becomes HIGH, a correction pulse signal is generated at the output of the gate 41 and supplied to the subsequent stage. The input signals to the gates 39, 40, and 41 are signals for obtaining the pulses, and are sent to the frequency dividing circuit 26.
Combine the outputs appropriately. Gate 89, 49
is a circuit that separates the above-mentioned pulses to the drive inverters 14 and 15 and outputs them alternately every second. The gate 50 inputs one count input to the counter 52 when a correction pulse is issued to the output terminal 41 while the counter 52 is in the negative state. Once the counter 52 starts counting, the gate 50 remains in the OFF state until all outputs of the counter 52 return to normal. When the gate 52 enters a counting state by the output of the gate 50, the gate 51 opens and continues to send a 2 second signal as a count signal to the gate 52 until all the outputs of the gate 52 become atmosphere. As mentioned above, the counter 52 is set appropriately between several tens of seconds and several tens of minutes, and after detecting that the motor is in a loaded state, continues to output a drive signal that is wide for the above-mentioned time range. It becomes a timer for 4
Reference numeral 7 uses the output of the counter 52 as a gate input, and outputs a wide pulse to the subsequent stage while the counter 52 is in a counting state. Figure 9 Block 29
is an example of a circuit that detects a motor load from the operating state of the motor after application of a drive pulse. 5
3,54 is a transmission gate,
The outputs of the drive inverters 14 and 15 are alternately selected according to the drive signal.
53,54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。53,54の
出力信号の内、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。微分
回路は、この場合ピーク検出器として動作し、微
分回路出力を更に2個のインバータを通して得た
信号は各ピークで反転する矩形波となり、60に
対しては62,61に対しては64の信号が得ら
れる。 The outputs of 53 and 54 are combined and input to a differential amplifier 55 via a capacitor. Of the output signals 53 and 54, waveforms in a no-load state and a waveform in a loaded state are shown in FIGS. 60 and 61, respectively. The differentiating circuit operates as a peak detector in this case, and the signal obtained by passing the differentiating circuit output through two further inverters becomes a rectangular wave that is inverted at each peak, 62 for 60, 64 for 61, etc. I get a signal.
インバータの出力はCR時定数回路により遅延
されてナンドゲート56の一方の入力となり、ま
た2個のインバータの中間の出力をナンドゲート
56の他方の入力とすることにより、第10図の
信号63と65を得る。信号63は出力波形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63,65を比較
すると信号62,63のパルスが出力波形の所定
のピーク位置を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63,65のパルス位置
が前述の判定基準パルス59の内側にあるか外側
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63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。 The output of the inverter is delayed by the CR time constant circuit and becomes one input of the NAND gate 56, and by using the intermediate output of the two inverters as the other input of the NAND gate 56, the signals 63 and 65 in FIG. obtain. Signal 63 is output waveform 60
, and the signal 65 corresponds to the output waveform 61. Comparing the output waveforms 60, 61 with the signals 63, 65, it is clear that the pulses of the signals 62, 63 indicate predetermined peak positions of the output waveforms. The load state is detected by determining whether the pulse positions of the signals 63 and 65 are inside or outside the above-mentioned determination 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. judge. Therefore, signal 63 indicates a no-load condition, and signal 65 indicates a loaded condition.
次に補正パルスの発生手段について述べる。ゲ
ート104はゲート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信
号59、及びデイレイフリツプフロツプ44の出
力となる1秒信号を7.8msec遅延させた信号とを
入力としている。尚デイレイフリツプフロツプ4
4の出力信号は禁止ゲートとなるゲート104に
おいて検出可能期間を決定するマスク信号として
働く。以上の構成により無負荷のときの検出信号
(第10図63)はゲート104を通過するが、
有負荷のときの検出信号65は禁止される。ライ
ン57はゲート107と108によに形成される
フリツプフロツプの出力であり、ゲート106及
び105によりセツト入力が形成される。ゲート
106に入力される1秒信号はフリツプフロツプ
の初期セツ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1
04を通過するとゲート105,106を通つて
フリツプフロツプをリセツトして出力57をL状
態にする。 Next, the correction pulse generating means will be described. The gate 104 inputs the load detection signal which is the output of the gate 56, the judgment reference pulse signal 59 which is the output of the gate 48, and the signal obtained by delaying the 1 second signal which is the output of the delay flip-flop 44 by 7.8 msec. It is said that Furthermore, delay flip-flop 4
The output signal No. 4 serves as a mask signal for determining the detectable period at gate 104, which is an inhibition gate. With the above configuration, the detection signal (63 in FIG. 10) when there is no load passes through the gate 104,
Detection signal 65 is prohibited when there is a load. Line 57 is the output of a flip-flop formed by gates 107 and 108, and the set input is formed by gates 106 and 105. The 1 second signal input to the gate 106 determines the initial set state of the flip-flop, 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 gate 1.
04, the flip-flop is reset through gates 105 and 106, and the output 57 is set to the L state.
しかし重負荷のときにはリセツト信号が入らな
いので出力はHにセツトされたままとなる。出力
57がHのままでいるとゲート41が補正パルス
信号を発生する状態となるため駆動回路用のゲー
ト48もしくは89を通つ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
過を禁止する信号を入力されている。尚、補正パ
ルスはゲート41により通常の駆動パルスより大
きなパルス幅に設定されるとともに、重負荷状態
が検出された駆動パルスを同極性のパルスが供給
される。即ちNANDゲート90と91及びNAND
ゲート92と93にはゲート信号として2秒信号
が印加され、特にNANDゲート90,91はイン
バータ94を介しているためにNADゲート9
2,93とは逆極性の2秒信号が印加されてい
る。 However, when the load is heavy, no reset signal is input, so the output remains set to H. When the output 57 remains high, the gate 41 is in a state where it generates a correction pulse signal, so the correction pulse is supplied to the coil through the gate 48 or 89 for the drive circuit. 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. The correction pulse is set to have a larger pulse width than the normal drive pulse by the gate 41, and a pulse having the same polarity as the drive pulse for which the heavy load condition was detected is supplied. That is, NAND gates 90 and 91 and NAND
A 2 second signal is applied to the gates 92 and 93 as a gate signal, and in particular, since the NAND gates 90 and 91 are connected to the inverter 94, the NAND gate 9
A 2-second signal with a polarity opposite to that of 2 and 93 is applied.
これにより、ORゲート95を通過した通常の
駆動パルス用信号はNANDゲート90とNANDゲ
ート92を1秒毎に交互に通過して駆動回路に供
給される。また、駆動パルス印加後にコイルに発
生する誘起電流から重負荷状態が検出されると前
述の如く補正パルス66が駆動パルスから数10m
sec遅れて出力される。 As a result, the normal drive pulse signal that has passed through the OR gate 95 passes through the NAND gates 90 and 92 alternately every second and is supplied to the drive circuit. In addition, when a heavy load condition is detected from the induced current generated in the coil after applying the drive pulse, the correction pulse 66 is sent several tens of meters away from the drive pulse as described above.
Output is delayed by sec.
補正パルス信号はNANDゲート91及び93に
入力されるが、NANDゲート91と93は各々ゲ
ート90と92のゲート信号を共用しているため
に、補正パルスは駆動パルスと同極性のパルスと
してコイルに供給される。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、66によつてローターの回転は完結す
る。但し、前述の如く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
正パルス信号は、また、ゲート50を介してカウ
ンタ52に入力され、51のゲートをON状態に
して52をカウント状態にする。以後、一定時間
ゲート47をON状態に保ち広パルス駆動信号を
供給し続ける。広パルスが供給されている間、5
7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。 The correction pulse signal is input to NAND gates 91 and 93, but since NAND gates 91 and 93 share the gate signals of gates 90 and 92, respectively, the correction pulse is input to the coil as a pulse with the same polarity as the drive pulse. Supplied. As a result, for the case of waveform 61, a correction pulse 66 is subsequently applied, which completes the rotation of the rotor. However, as described above, this also includes the case where the rotation of the rotor is completed before 66 is applied. The correction pulse signal is also input to the counter 52 via the gate 50, turning on the gate 51 and putting the counter 52 in the counting state. Thereafter, the gate 47 is kept in the ON state for a certain period of time to continue supplying the wide pulse drive signal. 5 while the wide pulse is being applied.
7 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.
以上の如く本実施例においては、通常の駆動パ
ルスの波形成形回路は第9図中99の枠で囲まれ
ており、5msecパルス幅の駆動パルスを前述の
如くデイレイフリツプフロツプ42とゲート39
及びゲート46、インバータ96で形成し、又、
7.8msecパルス幅の駆動パルスを、128Hzのクロ
ツク信号を有するデユレイフリツプフロツプ44
とゲート47及びインバータ96で形成する。又
負荷検出回路として第9図で示される負荷検出回
路29が用いられる。補正パルス発生回路は、第
9図中98の枠で囲まれており、フリツプフロツ
プの出力57を入力とするゲート41と、ゲート
41の出力を駆動パルスと同極性の補正パルスと
なるよう駆動回路に供給するゲート91,93と
により形成される。 As described above, in this embodiment, the normal drive pulse waveform shaping circuit is surrounded by a frame 99 in FIG.
, a gate 46, and an inverter 96, and
A drive pulse with a pulse width of 7.8 msec is transmitted by a delay flip-flop 44 having a clock signal of 128 Hz.
, a gate 47 and an inverter 96. Further, a load detection circuit 29 shown in FIG. 9 is used as a load detection circuit. The correction pulse generation circuit is surrounded by a frame 98 in FIG. 9, and includes a gate 41 that receives the output 57 of the flip-flop as an input, and a drive circuit that outputs the output of the gate 41 so that it becomes a correction pulse with the same polarity as the drive pulse. It is formed by the gates 91 and 93 that are supplied.
本発明においては補正パルスが駆動パルスの発
生から20msec以上遅れて出力されるようゲート
41で設定されている。尚20msec以上としたの
は第20図によつて説明される。 In the present invention, the gate 41 is set so that the correction pulse is output with a delay of 20 msec or more after the generation of the drive pulse. The reason why the time is set to 20 msec or more is explained with reference to FIG.
第20図は駆動パルス印加後ロータの動きを示
すが、この約20msecまではロータの動きが大き
く、この位置で補正パルスが印加されると、ロー
タの逆転、もしくは2ステツプ駆動される恐れが
ある。更に、第7図と対比させたとき、第7図の
制御回路30は、補正パルス発生回路98、波形
成形回路99、及びカウンタ52を含んでいる。 Figure 20 shows the movement of the rotor after the drive pulse is applied, but the rotor movement is large up to about 20 msec, and if a correction pulse is applied at this position, there is a risk that the rotor will be reversed or driven in two steps. . Furthermore, when compared with FIG. 7, the control circuit 30 in FIG. 7 includes a correction pulse generation circuit 98, a waveform shaping circuit 99, and a counter 52.
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ブロツク図
で、図中53,54は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、8
1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23,24等の実質的に電源レベル付近に発
生する数mv〜数10mv程度の信号である為、抵
抗166,167で分圧し、増幅器の入力動作レ
ベルに変換してやる。端子168には、第16図
76の波形が現れている。第14図は、第13図
を改良した回路であつて、抵抗167の代りに
MOSト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169のチ
ヤンネルインピーダンスを制御してやる帰還回路
をもつ、ブロツク170は出力レベルを検出する
回路である。第15図は遅延回路81の簡単な実
施例であつて、171,173はトランスミツシ
ヨンゲート、172,174は負荷コンデンサで
ある。 As the peak detection circuit, various systems can be considered in addition to the 55 differential amplifier circuit. Figure 18 shows
This is a block diagram of a peak detection circuit using a delay circuit, in which 53 and 54 are transmission gates, 80 is a general amplifier in place of 55 in FIG.
1 is a delay circuit, and 82 is a comparator to which the outputs of 80 and 81 are input. An example of the amplifier 80 is shown in FIG. 13 or 14. Since the motor drive detection waveforms 23 and 24 mentioned above are signals of several mV to several tens of mV generated substantially near the power supply level, they are divided by resistors 166 and 167 and converted to the input operating level of the amplifier. A waveform shown in FIG. 16 76 appears at the terminal 168. FIG. 14 is an improved circuit of FIG. 13, in which the resistor 167 is replaced with
Block 170 is a circuit for detecting the output level, which has a feedback circuit in which a MOS transistor is inserted and controls the channel impedance of transistor 169 so that the amplifier input level becomes the operating level. FIG. 15 shows a simple embodiment of the delay circuit 81, in which 171 and 173 are transmission gates, and 172 and 174 are load capacitors.
この場合、端子168の入力信号76は出力端
子において77の如く遅延する。第17図は、こ
の波形を模型的に表したもので、入力信号76は
トランスミツシヨンゲート171によつて、コン
デンサ172に伝えられ172の端子電圧波形は
79となる。更に、トランスミツシヨンゲート1
73によつて出力端子175には、波形77が表
われる。比較器82は波形76と77が入力され
る時、78を示す短形信号を出力する。 In this case, the input signal 76 at terminal 168 is delayed as 77 at the output terminal. FIG. 17 schematically represents this waveform. Input signal 76 is transmitted to capacitor 172 by transmission gate 171, and the terminal voltage waveform of 172 becomes 79. Furthermore, transmission gate 1
73, a waveform 77 appears at the output terminal 175. Comparator 82 outputs a rectangular signal indicating 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、バケツリレ
ー型データ転送素子も適する。 As the delay circuit, the one shown in FIG. 15 is suitable, but since the input signal frequency is relatively low, a bucket brigade type data transfer element is also suitable.
本発明における負荷検出方式に時計体に加わる
磁界或い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
スモーターのコイル方向に加えた場合の検出電流
波形である。83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
であり、84は両磁場が同方向にある場合であ
る。83,84において、波形85,86は外部
磁場が雰であり、ほぼ同一波形とみなせる。8
7,88は外部磁界が40Gaussの時の波形であ
る。波形より83の方向の動作は外部磁界が強く
なるほど動作しにくくなり、負荷が大きくなつた
場合の動作と同一特性を示す。従つて本発明にな
る時計回路にあつては外部磁界の影響に対しても
有効な動作を示し、実験的に外部磁界に対する強
度が従来の時計と代らない事が確認されている。 It has been confirmed that the load detection method of the present invention operates effectively even against magnetic fields or shocks applied to the watch body. FIG. 19 shows a detected current waveform when a DC magnetic field is applied in the direction of the coil of the pulse motor. 83 is a case where the directions of the magnetic field induced in the motor inner core by an external magnetic field and the driving magnetic field are opposite to each other, and 84 is a case where both magnetic fields are in the same direction. In 83 and 84, waveforms 85 and 86 have an external magnetic field, and can be considered to be almost the same waveform. 8
7 and 88 are waveforms when the external magnetic field is 40 Gauss. According to the waveform, the operation in the direction 83 becomes more difficult as the external magnetic field becomes stronger, and exhibits the same characteristics as the operation when the load becomes large. Therefore, the timepiece circuit according to the present invention operates effectively even under 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.
第19図87の場合、波形の極小位置が判定基
準パルス以後に現れるため、87′で示す補正信
号が加わつている。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。 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.
以上本発明の実施例につき詳説したが、本発明
においては負荷が大きくなつた時に駆動パルスに
続いて印加する実効値の大きな補正パルスをロー
ターの回転振動が安定してから、即ち狭パルスの
印加よりも20msec以上遅れて(実施例において
は約30msec)印加することにより、例えば狭パ
ルスから広パルスへの切換を極めて安定した動作
で行わせ信頼性を高めている。本発明はここで述
べた実施例に限定されるものではなく種々の改
良、変更、応用が可能である。例えば、パルスモ
ーターはここで述べたパルスモーターに限定され
るものではない。モーター以外の変換機構でもよ
いし、パルスモーターの内第11図に示すパルス
モーターであつても全く同じ構成で実現出来る。
第11図のパルスモーターは、ローター200が
永久磁石で作られ、ステーター201は第1図と
違つてギヤツプのない一体型であるとともにロー
ターの静止位置を定めるためのノツチ202,2
03が形成されている。204は駆動コイルであ
る。この様なパルスモーターは、ステーター20
1が接続しているため、駆動後の誘起電流は第1
2図に示すように、第4図、第6図に比し若干異
なる。しかし、無負荷時の波形205,20
5′、負荷時の波形206,206′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。 The embodiments of the present invention have been described in detail above, but in the present invention, when the load increases, the correction pulse with a large effective value is applied following the drive pulse after the rotational vibration of the rotor has stabilized, that is, the narrow pulse is applied. By applying the pulse with a delay of 20 msec or more (approximately 30 msec in the embodiment), for example, switching from a narrow pulse to a wide pulse is performed in an extremely stable operation, thereby increasing reliability. The present invention is not limited to the embodiments described here, and various improvements, changes, and applications are possible. For example, the pulse motor is not limited to the pulse motor described here. A conversion mechanism other than a motor may be used, and even a pulse motor shown in FIG. 11 among pulse motors can be used with exactly the same configuration.
In the pulse motor shown in FIG. 11, the rotor 200 is made of a permanent magnet, and the stator 201 is an integral type without a gap, unlike the one in FIG.
03 is formed. 204 is a drive coil. Such a pulse motor has a stator 20
1 is connected, the induced current after driving is the first
As shown in FIG. 2, it is slightly different from FIGS. 4 and 6. However, the waveforms 205, 20 at no load
It will be understood that the relationship between waveforms 206 and 206' under load is basically the same and can be realized using the same method.
第1図は電子腕時計のパルスモーターの一例を
示す図。第2図、第3図は従来の回路構成を示す
図で第4図は時計におけるパルスモーター駆動コ
イルの電流波形を示す図。第5図はパルスモータ
ー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ブロ
ツクを表す図。第8図は本発明になる回路による
モーター駆動パルスのタイムチヤート例を示す
図。第9図は第8図のブロツク回路の一具体例を
示す回路図。第10図は第9図におけるタイムチ
ヤート例を示す図。第11図は本発明に係る電子
腕時計のパルスモーターの例を示す図。第12図
は第11図のパルスモーターにおける狭パルス駆
動時のコイル電流波形図。第13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図。第
20図は測定グラフを示す。
25……発振回路、26……分周回路、27…
…駆動回路、28……モーター、29……モータ
ー負荷検出回路、30……制御回路、31〜33
……狭パルス駆動信号、34……補正信号、35
……広パルス駆動信号、59……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、98……補正パルス発生回路、9
9……波形成形回路。
FIG. 1 is a diagram showing an example of a pulse motor for an electronic wristwatch. FIGS. 2 and 3 are diagrams showing conventional circuit configurations, and FIG. 4 is a diagram showing a current waveform of a pulse motor drive coil in a 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 6 is a coil current waveform diagram when the motor is driven with a pulse width narrower than the conventional drive pulse. FIG. 7 is a diagram showing a circuit block of a timepiece according to the present invention. FIG. 8 is a diagram showing an example of a time chart of motor drive pulses by the circuit according to the present invention. FIG. 9 is a circuit diagram showing a specific example of the block circuit of FIG. 8. FIG. 10 is a diagram showing an example of the time chart in FIG. 9. FIG. 11 is a diagram showing an example of a pulse motor of 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. FIGS. 13 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. FIG. 20 shows a measurement graph. 25... Oscillation circuit, 26... Frequency dividing circuit, 27...
... Drive circuit, 28 ... Motor, 29 ... Motor load detection circuit, 30 ... Control circuit, 31 to 33
... Narrow pulse drive signal, 34 ... Correction signal, 35
... Wide pulse drive signal, 59 ... Load judgment reference pulse, 60 ... No-load detection signal, 61 ... Load detection signal, 98 ... Correction pulse generation circuit, 9
9... Waveform shaping circuit.
Claims (1)
周する分周回路26、前記分周回路の出力信号に
もとずいて作動する駆動回路27、コイルと永久
磁石ロータとステータからなり前記駆動回路によ
つて駆動されるパルスモータ−とを有する電子時
計において、前記コイルに発生する誘起電流を検
出する負荷検出回路29と、前記分周回路26と
前記駆動回路27の間に接続され前記負荷検出回
路の出力信号にもとづいて前記パルスモータ−の
駆動を制御する制御回路30とを備え、前記制御
回路30は前記分周回路の信号により前記駆動回
路の駆動パルスを成形する波形成形回路99と、
前記負荷検出回路が重負荷状態を検出したとき前
記駆動パルスにひきつづいて前記駆動パルスより
実効値が大きくしかも前記駆動パルスと同極性で
且つ前記駆動パルスより20msec以上遅れて出力
される補正パルスを成形する補正パルス発生回路
98とを備えたことを特徴とする電子時計。1. An oscillation circuit 25, a frequency division circuit 26 that frequency divides the output signal of the oscillation circuit, a drive circuit 27 that operates based on the output signal of the frequency division circuit, and the drive circuit consisting of a coil, a permanent magnet rotor, and a stator. In the electronic timepiece, the electronic watch has a pulse motor driven by a load detection circuit 29 that detects an induced current generated in the coil, and a load detection circuit connected between the frequency dividing circuit 26 and the drive circuit 27. a control circuit 30 that controls driving of the pulse motor based on an output signal of the circuit;
When the load detection circuit detects a heavy load state, a correction pulse is formed following the drive pulse, which has a larger effective value than the drive pulse, has the same polarity as the drive pulse, and is output at least 20 msec later than the drive pulse. An electronic timepiece characterized by comprising a correction pulse generation circuit 98.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP15008376A JPS5374075A (en) | 1976-12-14 | 1976-12-14 | Electronic wristwatch |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP15008376A JPS5374075A (en) | 1976-12-14 | 1976-12-14 | Electronic wristwatch |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS5374075A JPS5374075A (en) | 1978-07-01 |
JPS6212478B2 true JPS6212478B2 (en) | 1987-03-18 |
Family
ID=15489131
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP15008376A Granted JPS5374075A (en) | 1976-12-14 | 1976-12-14 | Electronic wristwatch |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS5374075A (en) |
-
1976
- 1976-12-14 JP JP15008376A patent/JPS5374075A/en active Granted
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPS5374075A (en) | 1978-07-01 |
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