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Patent Searching and Data


Title:
ELECTRONIC WATCH
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2009/110602
Kind Code:
A1
Abstract:
Provided is an electronic watch comprising a limit circuit (116) controlled by a rotation detecting circuit (115), for limiting the output of a lock pulse (PL). At a rotation detecting time, an impact detection is performed to prevent the watch from being brought out of order by an impact. At a non-rotation detecting time, the impact detection is inhibited so that the lock pulse (PL) is not outputted to prevent any abnormal hand movement in a magnetic field. Moreover, the control of the limit circuit (116) is performed in a rank-down storage circuit (138), too. At the non-rotation detecting time to occur periodically at a complementary adoption time of a multistage load, the impact detection is performed to prevent the watch from being brought out of order by the impact. At another non-rotation detecting time, the impact detection is inhibited so that the lock pulse (PL) is not outputted to prevent the abnormal hand movement in the magnetic field.

Inventors:
SATO KOICHI (JP)
IKE TAKUJI (JP)
UCHIDA TAKAYUKI (JP)
Application Number:
PCT/JP2009/054318
Publication Date:
September 11, 2009
Filing Date:
March 06, 2009
Export Citation:
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Assignee:
CITIZEN WATCH CO LTD (JP)
SATO KOICHI (JP)
IKE TAKUJI (JP)
UCHIDA TAKAYUKI (JP)
International Classes:
G04C3/14; H02P8/02
Foreign References:
JP2005172677A2005-06-30
JP2006230090A2006-08-31
JP2005172677A2005-06-30
JP2000075063A2000-03-14
JPH0727926A1995-01-31
Other References:
See also references of EP 2249214A4
Attorney, Agent or Firm:
SAKAI, AKINORI (JP)
Akinori Sakai (JP)
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Claims:
 コイルとロータを有するステップモータと、
 前記ステップモータを駆動する通常駆動パルス発生手段と、
 外部からの衝撃によって生ずる前記ロータの振動を検出する衝撃検出手段と、
 前記衝撃検出手段が衝撃を検出した場合に前記ステップモータを制動制御するロックパルスを出力するロックパルス出力手段と、
 を有する電子時計において、
 所定条件の検出により前記衝撃検出手段の検出動作の禁止・許可を制御する衝撃検出制御手段を有することを特徴とする電子時計。
 前記ロータの回転、非回転を検出する回転検出手段と、
 前記回転検出手段の検出結果により非回転と判定された場合は補正駆動パルスを発生する補正駆動パルス発生手段とを有し、
 前記衝撃検出制御手段は、非回転検出時に前記衝撃検出手段の検出動作を禁止し、回転検出時に前記衝撃検出手段の検出動作を許可することを特徴とする請求項1に記載の電子時計。
 前記衝撃検出制御手段は、前記補正駆動パルスが連続して出力された場合に、1回目の前記補正駆動パルスが出力された場合には衝撃検出を継続し、2回目以降の前記補正駆動パルスが出力された場合には衝撃検出を禁止することを特徴とする請求項2に記載の電子時計。
 前記通常駆動パルス発生手段は、駆動力の異なる複数の通常駆動パルスを発生し、前記複数の通常駆動パルスの中から一つの通常駆動パルスを選択して出力する通常駆動パルス選択手段を有し、
 前記衝撃検出制御手段は、前記通常駆動パルス選択手段が前記通常駆動パルスをより小さな通常駆動パルスへ選択を切り替えた後の最初に前記補正駆動パルスが出力された場合には衝撃検出を継続し、2回目以降の前記補正駆動パルスが出力された場合には衝撃検出を禁止することを特徴とする請求項2に記載の電子時計。
 外部操作部材と、
 該外部操作部材の操作により入力信号を発生する外部入力手段を有し、
 前記衝撃検出制御手段は、該入力信号に基づき衝撃検出の禁止・許可の制御を行うことを特徴とする請求項1に記載の電子時計。
 外部磁気を検出するための磁気検出手段を有し、
 前記衝撃検出制御手段は、該磁気検出手段の検出結果に基づき衝撃検出の禁止・許可の制御を行うことを特徴とする請求項1に記載の電子時計。
 前記回転検出手段、もしくは前記衝撃検出手段を前記磁気検出手段として兼用することを特徴とする請求項6に記載の電子時計。
 衝撃検出を禁止した場合にはコイルの端子間をシャントすることを特徴とする請求項1~7のいずれか1つに記載の電子時計。
 前記衝撃検出制御手段は、
 非回転検出時に前記衝撃検出手段の検出動作を禁止した後の所定時間経過後に、前記衝撃検出手段に検出動作を許可することを特徴とする請求項2に記載の電子時計。
 第2の所定条件の検出により通常駆動パルス発生手段により通常駆動パルスの出力許可・停止を制御する駆動パルス制御手段を有し、
 前記駆動パルス制御手段による前記通常駆動パルスの出力停止中の前記所定時間経過後に前記衝撃検出手段の検出動作を許可することを特徴とする請求項9に記載の電子時計。
 コイルとロータを有する第2ステップモータと、
 前記第2ステップモータを駆動する第2通常駆動パルス発生手段と、
 前記第2ステップモータのロータの回転、非回転を検出する第2回転検出手段と、
 前記第2回転検出手段の検出結果により非回転と判定された場合は補正駆動パルスを発生する第2補正駆動パルス発生手段とを有し、
 前記衝撃検出制御手段は、前記第2回転検出手段による回転検出時に前記衝撃検出手段の検出動作を許可することを特徴とする請求項9に記載の電子時計。
 前記衝撃検出制御手段は、
 前記第2回転検出手段による非回転検出時に前記衝撃検出手段の検出動作を禁止することを特徴とする請求項11に記載の電子時計。
 前記ステップモータと、前記第2ステップモータとは、互いのコイルの長手方向が平行に配置されていることを特徴とする請求項11または12のいずれかに記載の電子時計。
Description:
電子時計

 本発明は、ステップモータを有する電子 計に関する。

 指針を有する電子時計は、視認性を向上 せるため大きな指針(特に秒針)を装着する 、時計を落としたり、ぶつけたりした時に 撃によってロータの位相が狂わされ、時刻 示が狂ってしまうという問題が生じる。上 の問題に対応するため、衝撃によって生じ ロータの振動を検出し、もし衝撃が発生し と判定された場合は、直ちにコイルに強制 に電流を流してロータに制動を掛けて衝撃 よる時刻狂いを防止する方法が特許文献1に 示されている。なお以後この方法を単に電 制動方式と称する。

 特許文献1に開示された従来の技術を図21 図22を用いて簡単に説明する。図21は従来例 の構成を示すブロック図、図22は従来例の電 時計の出力する波形図である。図21におい 1はロータ10とコイル13より構成されるステッ プモータ、101はステップモータ1を駆動する 動パルスPaを発生する駆動パルス発生回路、 102はステップモータ1に衝撃が加わったとき ロータ10を制動制御するためのロックパルス PLを発生するロックパルス発生回路、103は駆 パルス発生回路101の発生する駆動パルスPa またはロックパルス発生回路102の発生する ックパルスPLを選択するパルス選択回路、108 はパルス選択回路103の選択したパルスをコイ ル13に出力するドライバ回路、104はロータ10 振動によってコイル13に発生する逆起電流に よって衝撃の有無を検出する衝撃検出回路で ある。

 続いて回路動作について説明する。図22 示すように正秒のタイミングs1で駆動パルス 発生回路101から出力された駆動パルスPaは、 ルス選択回路103及びドライバ回路108を介し コイル13のO1より出力され、ロータ10を180度 転させる。そして駆動によるロータ10の振 が収まると推測される一定期間を衝撃検出 行わない不感期間T1として設け、その後、衝 撃を検出する衝撃検出期間T2に移行する。衝 検出期間T2では衝撃検出回路104は周期的に 撃検出信号gにより衝撃による逆起電圧を検 する。そして、衝撃検出期間T2の期間内で 撃Gによって逆起電圧が生じた場合は、衝撃 出回路104は直ちにロックパルスPLを出力す ようにロックパルス発生回路102及びパルス 択回路103を制御する。そしてコイル13のO1よ 出力されたロックパルスPLによってロータ10 を制動制御する。ロックパルスPLが出力され 後は、ロックパルスPLによる振動が収まる 感期間T1を設け、その後、再度衝撃を検出す る衝撃検出期間T2に移行する。

 なお、ロックパルスPLは駆動パルスPaと同 じ位相(O1)に出される。通常は駆動パルスPaに よってロータ10が180度回転しているため、そ 後出力されるロックパルスPLはロータ10が回 転しない位相で出力される。よってロックパ ルスPLによってロータ10が回転させられ、時 が狂ってしまうことは無い。

特開2005-172677号公報

特開2000-75063号公報

国際公開第95/27926号パンフレット

 上述のように従来の技術ではロータ10の 動を検出することで、それを衝撃として判 している。ただし単にロータ10の振動を検出 するだけだとロータ10が駆動パルスPaによっ 回転した後の振動をも衝撃と判断してしま ため駆動パルスPa印加後の一定期間を不感期 間T1として設けている。ところが時計に対し 外部磁界が加わった状態で駆動パルスPaが わると通常とは大きく異なる振動をするこ がある。これはロータ10のステータに対する 停止位置が外部磁界によってずれてしまうた めである。そして極端な場合にはロータ10が の位相の位置で停止できず、約360度回転(秒 針でいうと1秒間に2秒分進む)が発生してしま う。

 上記現象について図面に基づいて説明す 。図23、図24、図25、図26、図27はロータ10の きを説明するためのステップモータの平面 である。図23は外部磁界の無い場合、図24は 外部磁界の無い場合でコイルに通電した場合 、図25は外部磁界が加わった場合、図26は外 磁界が加わった場合でコイルに通電した場 、図27は外部磁界が加わった場合でロータ10 180度回転した場合の図である。図において1 はステップモータ、10はロータ、11はロータ10 を構成している磁石、12はステータ、13はコ ル、14はコイルコアである。ロータ10及び磁 11はステータ12に設けられた穴a1の内部に回 可能に支持されている。また磁石11の磁極N Sの静止角度c2は、ステータ12の略長手方向 角度c1に対して一定の角度θiだけ傾いた位置 に停止している。なお磁石11の磁極N、Sの静 角度c2が角度θiになるのはステータ12の穴a1 周囲に設けられた内周形状(図示せず)による ものである。図23の状態でコイル13に通電す と図24に示すようになる。即ち、コイル13に 流が流れることによってコイルコア14に磁 e1が発生し、ステップモータ1に時計周りに わる。そしてステータの略長手方向の角度c1 にコイル13による磁界N1、S1が発生する。よっ て磁石11はコイル13による磁界N1、S1と反発し 回転運動を行う。なお前述のように磁石11 磁極N、Sの静止角度c2はコイル13によって発 した磁界N1、S1の向きである角度c1に対して 度θiだけ傾いている。よって磁石11は矢印Y1 示す如く時計回りに回転することになる。

 次に外部磁界が加わった場合について説 する。図25は外部磁界がステップモータ1に わった図である。図25では外部磁界e3が図の 右から左へ加わっている。そして外部磁界e3 ステップモータ1のステータ12及びコイルコ 14を右から左へ通っている。ステータ12の穴 a1の周囲には外部磁界e3による磁極N3、S3が発 する。そのため磁石11の磁極N、Sは外部磁界 e3による磁極N3、S3の影響を受けて本来の静止 角度c2に停止することが出来ず、ステータ12 略長手方向の角度c1とθxの角度を有する角度 c3の位置に停止する。

 この状態でコイル13に通電すると図26に示 す如く、コイルコア14に磁界e1が発生し、ス ップモータ1に時計周りに伝わる。そしてス ータの略長手方向c1に磁界N1、S1が発生する よって磁石11はコイル13による磁界N1、S1と 部磁界e3による磁極N3、S3の合成された磁界 反発し、回転運動を行うことになる。そし 磁石11は180度回転して図27に示す位置となる 図に示すように図27は図25に比べて磁石11の 相が180度異なり、磁極Sが左側になっている 。このとき磁石11の磁極N、Sと外部磁界によ 磁極N3、S3が反発する位置関係となり、磁石1 1は外部磁界e3のため安定して静止することが 出来なくなる。そのため磁石11はさらに180度 合計360度分回転してしまい、再度図25に示 位置まで回転して静止する。即ち秒針の動 としては1回に2秒進んでしまう事になる。

 なお電磁制動方式を持たない時計の場合 この現象が起こっても大きな問題にはなら い。それは次の駆動パルス出力時に磁石11 位相が駆動パルスの位相と合わず、駆動で ないためである。すなわち始めの駆動パル で2秒進むが、次の駆動パルスでは駆動でき いため1秒遅れることになる。よってトータ ルとして時刻狂いとならない。また外部磁界 がなくなれば、元の正常な運針にもどること が出来る。

 ところが電磁制動方式を有する場合、以 に示すような問題が発生する。図27から図25 にロータ10が回転して移行するのであるが、 の現象はほとんどの場合、衝撃検出を行わ い不感期間T1の後で生じ、発生する時間も わめて不規則である。即ち、衝撃を検出す 衝撃検出期間T2にこの現象が発生することに なる。よってこのロータ10の回転を衝撃と誤 出してしまいロックパルスPLが出力されて まう。さらに通常ロックパルスは回転しな 位相で出力されるものであるが、ロータ10が 360度回転しているためロックパルスは回転す る側に出力されてしまう。そしてロックパル スPLによってロータ10が回転させられてしま ことになる。さらに、前述した駆動パルスPa による回転の場合と同様にロックパルスPLに っても磁石11は360度回転してしまう。そし 再度360度回転したときの自由振動を衝撃と 検出してしまいロックパルスPLが再度出力さ れる。この現象が連続して発生して磁石11は 々に回転し、秒針は1秒間に数十秒も進んで しまう異常現象が発生する。(以下この現象 磁界中での異常運針と称す)これは時刻の大 な狂いとなるため電子時計としては致命的 欠陥となる。またロックパルスPLは非常に きな消費電流であるため、ロックパルスPLが 連続して出力されることは電池寿命の大幅な 減少となってしまう。

 磁界中での異常運針について図28を用い 詳述する。図28に示すように正秒のタイミン グs1で駆動パルスPaが出力される。そして不 期間T1として設け、その後、衝撃検出信号g より衝撃による逆起電圧を検出する衝撃検 期間T2に移行する。一方、ロータ10は磁界中 あるため、衝撃検出期間T2内で360度回転Q1を してしまう。360度回転Q1の逆起電流を、衝撃 よる逆起電圧が生じた衝撃検出信号gである と誤判定してしまい、衝撃検出回路104はロッ クパルスPLを出力する。本来ならばロックパ スPLはロータ10を制動制御するように出力さ れるのであるが、しかし磁界中でロータ10が3 60度回転Q1をしてしまっているので位相が逆 なり、ロックパルスPLはロータ10を回転させ 側に出力される。そして磁界中であるため 動パルスPaと同様にロックパルスPLによって 駆動されたロータ10は、やはり360度回転Q2を てしまう。

 一方、ロックパルスPL出力後にも不感期 T1を設け、その後に、衝撃検出期間T2に移行 る。また前述のようにロックパルスPLで駆 されたロータ10は360回転Q2を起こすが、360回 Q2が衝撃検出期間T2内で発生してしまう。そ して、360回転Q2による逆起電流を、衝撃によ 逆起電圧が生じた衝撃検出信号gであると誤 判定してしまい、衝撃検出回路104はさらにロ ックパルスPLを出力してしまう。そしてロー 10は再度ロックパルスPLによって360度回転さ せられる。上記の動作を繰り返すことでロー タ10は次々と360度回転をさせられ、異常な運 となる。なお、次のタイミングs2では駆動 ルスPaの出力がO2から出力され、位相が異な ため磁界中でも異常運針をすることが無い 、さらに次のタイミングs3(図示せず)ではま た異常運針となる位相となる。

 なお磁界中での異常運針は、より大きな 動力を有するパルスの場合に発生し易く、 さな駆動力のパルスでは発生しにくい。例 ば通常駆動パルスで止まり検出を行い、止 った場合に補正駆動パルスで駆動する負荷 システムの場合、通常駆動パルスでは駆動 が小さく磁界中での異常運針を発生しない 、補正駆動パルスで駆動される場合は、補 駆動パルスが負荷が大きい場合でも確実に 動できるように駆動力が大きくなっている よって補正駆動パルスでは磁界中での異常 針が発生することになる。近年の電子時計 は低消費電流のため負荷補システムを採用 る場合が多く、したがって磁界中での異常 針を発生しやすくなっている。

本発明の目的は、上述の欠点を解消し、磁 界中での異常運針する事の無い電子時計を提 供することにある。

 上記問題を解決するために、本発明は、 イルとロータを有するステップモータと、 記ステップモータを駆動する通常駆動パル 発生手段と、外部からの衝撃によって生ず 前記ロータの振動を検出する衝撃検出手段 、前記衝撃検出手段が衝撃を検出した場合 前記ステップモータを制動制御するロック ルスを出力するロックパルス出力手段と、 有する電子時計において、所定条件の検出 より前記衝撃検出手段の検出動作の禁止・ 可を制御する衝撃検出制御手段を有するこ を特徴とする。

 また、本発明にかかる電子時計は、上記 明において、前記ロータの回転、非回転を 出する回転検出手段と、前記回転検出手段 検出結果により非回転と判定された場合は 正駆動パルスを発生する補正駆動パルス発 手段と、を有し、前記衝撃検出制御手段は 非回転検出時に前記衝撃検出手段の検出動 を禁止し、回転検出時に前記衝撃検出手段 検出動作を許可することを特徴とする。

 また、本発明にかかる電子時計は、上記 明において、前記衝撃検出制御手段は、前 補正駆動パルスが連続して出力された場合 、1回目の前記補正駆動パルスが出力された 場合には衝撃検出を継続し、2回目以降の前 補正駆動パルスが出力された場合には衝撃 出を禁止することを特徴とする。

 また、本発明にかかる電子時計は、上記 明において、前記通常駆動パルス発生手段 、駆動力の異なる複数の通常駆動パルスを 生し、前記複数の通常駆動パルスの中から つの通常駆動パルスを選択して出力する通 駆動パルス選択手段を有し、前記衝撃検出 御手段は、前記通常駆動パルス選択手段が 記通常駆動パルスをより小さな通常駆動パ スへ選択を切り替えた後の最初に前記補正 動パルスが出力された場合には衝撃検出を 続し、2回目以降の前記補正駆動パルスが出 力された場合には衝撃検出を禁止することを 特徴とする。

 また、本発明にかかる電子時計は、上記 明において、外部操作部材と、該外部操作 材の操作により入力信号を発生する外部入 手段を有し、前記衝撃検出制御手段は、該 力信号に基づき衝撃検出の禁止・許可の制 を行うことを特徴とする。

 また、本発明にかかる電子時計は、上記 明において、外部磁気を検出するための磁 検出手段を有し、前記衝撃検出制御手段は 該磁気検出手段の検出結果に基づき衝撃検 の禁止・許可の制御を行うことを特徴とす 。

 また、本発明にかかる電子時計は、上記 明において、前記回転検出手段、もしくは 記衝撃検出手段を前記磁気検出手段として 用することを特徴とする。

 また、本発明にかかる電子時計は、上記 明において、衝撃検出を禁止した場合には イルの端子間をシャントすることを特徴と る。

 また、本発明にかかる電子時計は、上記 明において、前記衝撃検出制御手段は、非 転検出時に前記衝撃検出手段の検出動作を 止した後の所定時間経過後に、前記衝撃検 手段に検出動作を許可することを特徴とす 。

 また、本発明にかかる電子時計は、上記 明において、第2の所定条件の検出により通 常駆動パルス発生手段により通常駆動パルス の出力許可・停止を制御する駆動パルス制御 手段を有し、前記駆動パルス制御手段による 前記通常駆動パルスの出力停止中の前記所定 時間経過後に前記衝撃検出手段の検出動作を 許可することを特徴とする。

 また、本発明にかかる電子時計は、上記 明において、コイルとロータを有する第2ス テップモータと、前記第2ステップモータを 動する第2通常駆動パルス発生手段と、前記 2ステップモータのロータの回転、非回転を 検出する第2回転検出手段と、前記第2回転検 手段の検出結果により非回転と判定された 合は補正駆動パルスを発生する第2補正駆動 パルス発生手段とを有し、前記衝撃検出制御 手段は、前記第2回転検出手段による回転検 時に前記衝撃検出手段の検出動作を許可す ことを特徴とする。

 また、本発明にかかる電子時計は、上記 明において、前記衝撃検出制御手段は、前 第2回転検出手段による非回転検出時に前記 衝撃検出手段の検出動作を禁止することを特 徴とする。

 また、本発明にかかる電子時計は、上記 明において、前記ステップモータと、前記 2ステップモータとは、互いのコイルの長手 方向が平行に配置されていることを特徴とす る。

 以上のように本発明によれば、電磁制動 式の時計で、補正駆動パルスが発生された 合にロックパルスの出力を制限することで 界中での異常運針を防止することが出来る

 さらに第2の制限手段を設けることで、低 消費電流化するための多段式負荷補の電子時 計においても衝撃によるステップモータの狂 いを防止することが出来る。

 また、クロノ針のような運針が任意に開 および停止される構成においても、ロック ルスPLの出力の禁止や許可を適切に制御出 る。

図1は、本発明の実施例1にかかる電子 計の回路構成を示すブロック図である。 図2は、本発明の電子時計の回路の動作 を説明する波形図である。(実施例1) 図3は、本発明の電子時計動作を示すフ ローチャートである。(実施例1) 図4は、本発明の電子時計の回路が発生 するパルス波形図である。(実施例2) 図5は、本発明の電子時計の回路構成を 示すブロック図である。(実施例2) 図6は、本発明の電子時計の回路の動作 を説明する波形図である。(実施例2) 図7は、本発明の電子時計動作を示すフ ローチャートである。(実施例2) 図8は、本発明の電子時計の回路構成を 示すブロック図である。(実施例3) 図9は、本発明の電子時計動作を示すフ ローチャートである。(実施例3) 図10は、クロノ針による制御の不具合 示すタイミングチャートである。 図11は、実施例4にかかるクロノグラフ 機能付き電子時計の回路構成を示すブロック 図である。 図12は、実施例4にかかるクロノグラフ 機能付きの電子時計の処理内容を示すフロー チャートである。(その1) 図13は、実施例4にかかるクロノグラフ 機能付きの電子時計の処理内容を示すフロー チャートである。(その2) 図14は、実施例4によるロックパルス出 力制限の解除動作を示すタイミングチャート である。 図15-1は、実施例5にかかるクロノグ フ機能付き電子時計の回路構成を示すブロ ク図である。 図15-2は、実施例5にかかるクロノモ タと時刻モータの配置例を示す図である。 図16は、実施例5にかかるクロノグラフ 機能付きの電子時計の処理内容を示すフロー チャートである。(その1) 図17は、実施例5にかかるクロノグラフ 機能付きの電子時計の処理内容を示すフロー チャートである。(その2) 図18は、実施例5によるロックパルス出 力制限の解除動作を示すタイミングチャート である。 図19は、実施例6にかかるクロノグラフ 機能付きの電子時計の処理内容を示すフロー チャートである。(その1) 図20は、実施例6にかかるクロノグラフ 機能付きの電子時計の処理内容を示すフロー チャートである。(その2) 図21は、従来の電子時計の回路構成を すブロック図である。 図22は、従来の電子時計の回路の動作 説明する波形図である。 図23は、ロータ10の動きを説明するた のステップモータの平面図である。 図24は、ロータ10の動きを説明するた のステップモータの平面図である。 図25は、ロータ10の動きを説明するた のステップモータの平面図である。 図26は、ロータ10の動きを説明するた のステップモータの平面図である。 図27は、ロータ10の動きを説明するた のステップモータの平面図である。 図28は、従来の電子時計の磁界中での 常運針を説明する波形図である。

符号の説明

 1 ステップモータ
 10 ロータ
 11 磁石
 12 ステータ
 13 コイル
 101 駆動パルス発生回路
 102 ロックパルス発生回路
 111、121 通常駆動パルス発生回路
 103、113 パルス選択回路
 108 ドライバ回路
 104、114 衝撃検出回路
 115 回転検出回路
 116 制限回路
 118 回転検出記憶回路
 120、130 ランク設定回路
 138 ランクダウン記憶回路
1101 クロノモータ
1102 クロノグラフ制御回路
1103 時間基準信号源
1104 計時回路
 Pa 駆動パルス
 Ps、Ps1~Ps5 通常駆動パルス
 Pf 補正駆動パルス
 T2 衝撃検出期間
 T3 衝撃検出禁止期間

 以下、図面に基づき、各実施例を説明す 。

 以下、本発明の実施例1を図面に基づいて 詳述する。図1は実施例1の電子時計の回路構 を示すブロック図、図2は実施例1の電子時 の出力する波形図、図3は実施例1の電子時計 の回路の動作を示すフローチャートである。 なお従来例で説明したものと同じ構成要素に は同じ番号をつけて説明を省略する。

 図1において、1はロータ10とコイル13より 成されるステップモータ、111は通常駆動パ スPsを発生する通常駆動パルス発生回路、11 2は通常駆動パルスPsで駆動できない場合に出 力される補正駆動パルスPfを発生する補正駆 パルス発生回路、102はロックパルスPLを発 するロックパルス発生回路、113は通常駆動 ルス発生回路111の発生する通常駆動パルスPs 、または補正駆動パルス発生回路112の発生す る補正駆動パルスPf、またはロックパルス発 回路102の発生するロックパルスPLのいずれ を選択するパルス選択回路である。108はパ ス選択回路113の選択したパルスをコイル13に 出力するドライバ回路、115は通常駆動パルス Psによって回転成功/失敗の判定を行う回転検 出回路、114はロータ10の振動によってコイル1 3に発生する逆起電流によって衝撃の有無を 出する衝撃検出回路、116は回転検出回路115 結果によってロックパルスPLの制限を行う制 限回路である。

 続いて回路動作について図1及び図2を用 て説明する。図2(a)に示すように正秒のタイ ングs1で通常駆動パルス発生回路111から通 駆動パルスPsが出力され、パルス選択回路113 によって選択され、ドライバ回路108の端子O1 らコイル13に出力され、ロータ10を駆動する 。回転検出回路115はロータ10の回転の成功/失 敗の検出を、回転検出期間Tkにコイル13に生 る逆起電流を回転検出信号rを検出すること 行う。なお、回転検出期間Tkは衝撃検出を わない不感期間T1を兼ねている。回転検出回 路115が「回転成功」と判定した場合は、回転 検出回路115はパルス選択回路113を補正駆動パ ルスPfを選択出力しないよう制御する。よっ 図2(a)に示すように補正駆動パルスPfは出力 れない。そして、制限回路116は回転検出回 115から「回転成功」の信号を受け、衝撃検 回路114の検出動作を許可し、衝撃を検出す 衝撃検出期間T2に移行する。衝撃検出期間T2 では衝撃検出回路114は衝撃検出信号gによっ 周期的に衝撃による逆起電圧の有無を検出 る。衝撃Gによる逆起電圧が生じた場合は直 にロックパルス発生回路102からロックパル PLを出力し、パルス選択回路113を介してド イバ回路108の端子O1からロックパルスPLが出 され、ロータ10を制動し、ロータ10が衝撃に よって回転させられるのを防止する。ロック パルスPLの出力が終了すると、制動によるロ タ10の振動が収まると推測される一定期間 衝撃検出を行わない不感期間T1として設け、 その後、再度、衝撃検出期間T2に移行する。 撃検出期間T2は次の正秒のタイミングs2まで 継続される。

 続いてロータ10が回転できなかった場合 ついて説明する。図2(b)に示すように正秒の イミングs1で通常駆動パルス発生回路111か 駆動パルスPsが出力され、パルス選択回路113 によって選択され、ドライバ回路108の端子O1 らコイル13に出力される。そして回転検出 路115はロータ10が回転したかどうかをコイル 13に生じる逆起電流を回転検出信号rによって 検出することで行うまでは回転成功の場合と 同じである。回転検出回路115が「回転失敗」 と判定した場合は、回転検出回路115はパルス 選択回路113を補正駆動パルスPfを選択出力す よう制御する。よってパルス選択回路113を してドライバ回路108の端子O1から補正駆動 ルスPfが出力され、ロータ10を再度駆動する 一方、制限回路116は回転検出回路115から「 転失敗」の信号を受け、衝撃検出回路114の 出を制限し、衝撃の検出を行わない衝撃検 禁止期間T3に移行する。なお衝撃検出禁止 間T3は次の正秒のタイミングs2まで継続する

 上記動作について図3のフローチャートを 用いて説明する。まず正秒のタイミングで通 常駆動パルスPsが出力される(ステップST11)。 いて回転検出回路115によって回転検出が行 れ(ステップST12)、「回転成功」と判定され 場合(ステップST12のY)は衝撃検出が許可され る(ステップST13)。そして衝撃検出回路114によ って衝撃を検出し(ステップST14)、もし衝撃G あった場合は(ステップST14のY)、ロックパル PLが出力される(ステップST15)。一方ステッ ST12で「回転失敗」と判定された場合は(ステ ップST12のN)、補正駆動パルスPfが出力され(ス テップST16)、衝撃検出は禁止される(ステップ ST17)。

 上記のようにして、補正駆動パルスPfが 生した場合には衝撃検出を禁止し、ロック ルスPLの発生をなくしている。よって外部磁 界による磁界中での異常運針が発生する事を 防止している。

 なお、衝撃検出禁止期間T3では衝撃検出 路114は衝撃検出を行わず、衝撃が生じた場 はロックパルスPLが出力されず、衝撃により ロータ10が狂ってしまう場合がある。このた 衝撃検出禁止期間T3においてはコイル13の端 子O1、O2間をシャント(ショート)させておくこ とが望ましい。具体的には、ドライバ回路108 の端子O1、O2から同じ固定電位を出力する。 れにより、電磁ブレーキを利かせ、衝撃に する耐性を改善できる。

 また、前述のように通常駆動パルスPsに って「回転失敗」となった場合に、衝撃検 禁止期間T3となり衝撃に対して弱くなってし まう。これに対応するためには通常駆動パル スPsを比較的大きな駆動力を持たせることで 「回転失敗」となることを極力避け、衝撃 対して弱くなることを避けることが可能で る。

 次に、本発明の実施例2を図面に基づいて 詳述する。実施例2は通常駆動パルスとして 動力の異なる複数の通常駆動パルスを用意 た場合の例である。上述した特許文献2、特 文献3に開示されている電子時計では消費電 流を極力抑えるため、駆動できるぎりぎりの 通常駆動パルスを複数の通常駆動パルスの中 から選択して出力する方法が採用されている 。その場合の通常駆動パルスの選択方法とし て次の二つの動作を行っている。第1に、あ 大きさの通常駆動パルスで駆動できなかっ ら補正駆動パルスを出して再駆動するとと に、次の駆動時には1ランク大きな通常駆動 ルスに切り替える。第2に、ある大きさの通 常駆動パルスで連続して駆動できた場合(例 ば4分間連続で駆動できた場合)は次の駆動時 には1ランク小さな通常駆動パルスに切り替 る。上記二つの動作により通常駆動パルス 選択し消費電流を小さくするものである。

 上記動作について説明する。図4は実施例 2の通常駆動パルスPs1~Ps5を示す波形図である 通常駆動パルスPs1~Ps5はそれぞれ3.0ms、3.5ms 4.0ms、4.5ms、5.0msの長さのパルスである。例 して通常駆動パルスPs3が最小の駆動可能な ルスで、通常駆動パルスPs2では駆動できな 場合について説明する。通常駆動パルスPs3 連続して駆動し続け、4分間経過すると一つ さなランクの通常駆動パルスPs2に切り替え れる。しかし通常駆動パルスPs2では駆動す ことが出来ず、補正駆動パルスPfによって 駆動され、次の駆動パルスは1ランク大きな 常駆動パルスPs3によって駆動されることに る。逆に駆動力の大きい駆動パルスPs4で駆 されている場合は4分後に一つ小さなランク の通常駆動パルスPs3に切り替えられ、最小の 駆動パルスPs3を選択することが出来る。(以 この方式の負荷補システムを多段負荷補と ぶ)

 ところが、多段負荷補の電子時計で実施 1の方式を採用した場合、下記のような問題 が生じる。多段負荷補を採用した電子時計で は、上述した通り、4分間に一度、駆動でき い小さな駆動パルスPs2が加えられることに る。そしてそのときには補正駆動パルスPfで 駆動されることになる。即ち実施例1の方式 は4分間毎に1秒間衝撃検出が行われず、衝撃 に対して弱い状況が発生することになる。実 施例2は上記不具合に対応した例であり、特 としては連続して回転検出が止まりと判定 れた場合にロックパルスの出力を制限する のである。

 図5は実施例2の電子時計の回路構成を示 ブロック図、図6は実施例2の電子時計の出力 する波形図、図7は実施例2の電子時計の回路 動作を示すフローチャートである。なお従 例及び実施例1で説明したものと同じ構成要 素には同じ番号をつけて説明を省略する。図 5において、1はロータ10とコイル13より構成さ れるステップモータ、121は図4に示す通常駆 パルスPs1~Ps5を発生する通常駆動パルス発生 路、112は補正駆動パルス発生回路、102はロ クパルス発生回路、113はパルス選択回路、1 08はドライバ回路、115は回転検出回路、114は 撃検出回路、116は回転検出回路115の検出結 、及び、後述する回転検出記憶回路118の記 内容によってロックパルスPLの制限を行う 限回路である。118は回転検出回路115の検出 果を記憶し、その検出結果で制限回路116を 御する回転検出記憶回路である。なお回転 出記憶回路118はロックパルスの出力を制限 る第2の制限手段である。120は回転検出回路1 15の回転検出結果に基づき通常駆動パルスPs1~ Ps5を選択するランク設定回路である。

 続いて回路動作について図5及び図6を用 て説明する。実施例2においての図6(a)は実施 例1の図2(a)と略同じ図である。正秒のタイミ グs1で通常駆動パルス発生回路121から通常 動パルスPs3が出力され、パルス選択回路113 よって選択され、ドライバ回路108の端子O1か らコイル13に出力され、ロータ10を駆動する 回転検出回路115はロータ10の回転成功/失敗 検出を、回転検出期間Tkにコイル13に生じる 転検出信号rを検出することで行う。なお、 回転検出期間Tkは衝撃検出を行わない不感期 T1を兼ねている。回転検出回路115が「回転 功」と判定した場合は、回転検出回路115は ルス選択回路113を補正駆動パルスPfを選択出 力しないよう制御する。よって図6(a)に示す うに補正駆動パルスPfは出力されない。また 回転検出記憶回路118はこのとき「回転成功」 と記憶する。そして、制限回路116は回転検出 回路115から「回転成功」の信号を受け、衝撃 検出回路114の検出動作を許可し、衝撃を検出 する衝撃検出期間T2に移行する。衝撃検出期 T2では衝撃検出回路114は衝撃検出信号gによ て周期的に衝撃による逆起電圧の有無を検 する。衝撃Gによる逆起電圧が生じた場合は 直ちにロックパルス発生回路102がロックパル スPLを出力し、パルス選択回路113を介してド イバ回路108の端子O1からロックパルスPLが出 力され、ロータ10を制動し、ロータ10が衝撃 よって回転させられるのを防止する。ロッ パルスPLの出力が終了すると、制動によるロ ータ10の振動が収まると推測される一定期間 衝撃検出を行わない不感期間T1として設け その後、再度、衝撃検出期間T2に移行する。 衝撃検出期間T2は次の正秒のタイミングs2ま 継続される。

 なお、回転検出回路115が通常駆動パルスP s3によって連続4分間回転できたと判定した場 合、ランク設定回路120は通常駆動パルスPs3か ら一つ小さい駆動力の通常駆動パルスPs2に切 り替えるように通常駆動パルス発生回路121を 制御する。なお通常駆動パルスを一つ小さい 駆動力の通常駆動パルスに切り替える動作を 以後ランクダウン動作と称する。

 図6(b)は正秒のタイミングs3で通常駆動パ スPs2に切り替わった場合の波形図である。 秒のタイミングs3で通常駆動パルス発生回 121から駆動パルスPs2が出力され、パルス選 回路113によって選択され、ドライバ回路108 端子O1からコイル13に出力される。回転検出 路115はロータ10の回転成功/失敗の検出を行 。通常駆動パルスPs2は駆動力が小さく、ロ タ10は回転できず、回転検出回路115は「回 失敗」と判定する。そして、回転検出回路11 5はパルス選択回路113を補正駆動パルスPfを選 択出力するよう制御する。よってパルス選択 回路113を介してドライバ回路108の端子O1から 正駆動パルスPfが出力され、ロータ10を再度 駆動する。なお、回転検出記憶回路118は「回 転失敗」と記憶する。一方、制限回路116は、 回転検出回路115から「回転失敗」の信号、及 び、回転検出記憶回路118から「前回(正秒の イミングs2)は回転成功」という信号を受け 、衝撃検出回路114の検出動作を許可し、衝 を検出する衝撃検出期間T2に移行する。なお 、衝撃検出期間T2に先立って補正駆動パルスP fによる振動が収まると推測される一定期間 衝撃検出を行わない不感期間T1として設けて いる。よって衝撃Gによる逆起電圧が生じた 合は直ちにロックパルス発生回路102がロッ パルスPLを出力しロータ10を制動することは 6(a)の動いていると判定された場合と同様で ある。なお衝撃検出期間T2は次の正秒のタイ ングs4まで継続する。

 正秒のタイミングs3において通常駆動パ スPs2で回転検出回路115が「回転失敗」と判 したため、次の正秒のタイミングs4ではラン ク設定回路120は通常駆動パルスPs2から一つ大 きい駆動力の通常駆動パルスPs3に切り替える ように通常駆動パルス発生回路121を制御する 。なお通常駆動パルスを一つ大きい駆動力の 通常駆動パルスに切り替える動作を以後ラン クアップ動作と称する。

 図6(c)は正秒のタイミングs4で通常駆動パ スPs3に切り替わった場合の波形図である。 お図6(c)はs4のタイミングでは正秒のタイミ グs1~s3よりも輪列負荷が増えて通常駆動パ スPs3では駆動できなくなった場合を示して る。正秒のタイミングs4で通常駆動パルス発 生回路121から駆動パルスPs3が出力され、パル ス選択回路113によって選択され、ドライバ回 路108の端子O1からコイル13に出力される。し し、輪列負荷が増えておりロータ10は回転出 来ない。回転検出回路115は「回転失敗」と判 定する。そして、回転検出回路115はパルス選 択回路113を補正駆動パルスPfを選択出力する う制御する。よってパルス選択回路113を介 てドライバ回路108の端子O1から補正駆動パ スPfが出力され、ロータ10を再度駆動する。 して回転検出記憶回路118は「回転失敗」と 憶する。一方、制限回路116は、回転検出回 115から「回転失敗」の信号、及び、回転検 記憶回路118から「前回(正秒のタイミングs3) は回転失敗」という信号を受けて、衝撃検出 回路114の検出を制限し、衝撃の検出を行わな い衝撃検出禁止期間T3に移行する。なお衝撃 出禁止期間T3は次の正秒のタイミングs5まで 継続する。

 上記動作について図7のフローチャートを 用いて説明する。まず正秒のタイミングで通 常駆動パルスPsn(nは1から5の整数)が出力され (ステップST21)。続いて回転検出回路115によ て回転検出が行われ(ステップST22)、「回転 功」と判定された場合(ステップST22のY)は衝 撃検出が許可される(ステップST23)。そしても し衝撃があった場合は(ステップST24のY)、ロ クパルスPLが出力される(ステップST25)。また 同じ通常駆動パルスPsnで4分間「回転成功」 きたかを見て(ステップST26)、もし4分間同じ 常駆動パルスPsnで回転検出できた場合は(ス テップST26のY)nを一つ小さくして(ステップST27 )次の正秒のタイミングで出力される通常駆 パルスPsnを小さくするランクダウン動作を う。

 一方ステップST22で「回転失敗」と判定さ れた場合は(ステップST22のN)、補正駆動パル Pfが出力される(ステップST28)。そして回転検 出記憶回路118により前回の回転検出の結果を 判定し(ステップST29)、前回の回転検出の結果 が「回転した」と判定されていれば(ステッ ST29のY)は衝撃検出が許可される(ステップST30 )。そしてもし衝撃があった場合は(ステップS T31のY)、ロックパルスPLが出力される(ステッ ST32)。そしてnを一つ大きくして(ステップST3 3)次の正秒のタイミングで出力される通常駆 パルスPsnを大きくするランクアップ動作を う。

 また、ステップST29で前回の回転検出の結 果が「回転失敗」と判定されていれば(ステ プST29のN)、衝撃検出は禁止される(ステップS T34)。そしてnを一つ大きくして(ステップST35) の正秒のタイミングで出力される通常駆動 ルスPsnを大きくするランクアップ動作を行 。

 上記のようにして、「回転失敗」が連続 た場合に、1回目の補正駆動パルスPfの時に 衝撃検出を許可し、衝撃に対応するととも 、2回目以降の補正駆動パルスPfが発生した 合には衝撃検出を禁止し、ロックパルスPL 発生をなくしている。即ち、ランクダウン 作によって4分間に1回発生する補正駆動パル スPfでは衝撃検出を許可して衝撃に対する対 を行い、その後に発生する補正駆動パルスP fは衝撃検出を禁止することによって衝撃に 応するとともに外部磁界による磁界中での 常運針が発生する事を防止している。

 なお、ランクダウン動作による「回転失 」は上記説明のように4分という定期的に発 生するもので、ステップモータ1の異常によ て発生するものではない。しかし、偶然に ンクダウン動作による「回転失敗」と外部 界の発生が同時に起こった場合は磁界中で 異常運針が発生することがある。しかし、 ちに4分に一回発生するランクダウン動作時 磁界中での異常運針が発生するような外部 界に置かれる確率は非常に少ないものであ 。

 また、ランクダウン動作以外で回転失敗 た場合に衝撃が加えられると、衝撃検出が われないためロックパルスPLが出力されず 衝撃に対して弱くなる。しかし、ランクダ ン動作以外で回転失敗する場合は第1の理由 しては急激に負荷の変動した場合であり、 激な負荷の変動したときに衝撃が加わる確 は非常に少ないものである。第2の理由とし ては外部磁界の影響により回転失敗と判断さ れる場合であり、この場合も外部磁界が加わ った状態で衝撃が加わる確率は非常に少ない ものであり、さらに磁界中での異常運針に対 応するためにロックパルスPLを出力しないよ にすることが好ましい。

 次に、本発明の実施例3を図面に基づいて 詳述する。実施例3は実施例2と同様に多段負 補に対応した実施例であり、特徴としてラ クダウン動作後の1回目の回転検出が止まり と判定された場合にロックパルスの出力を制 限するものである。

 図8は実施例3の電子時計の回路構成を示 ブロック図、図6は実施例3の電子時計の出力 する波形図(実施例2と同じ図)、図9は実施例3 電子時計の回路の動作を示すフローチャー である。なお従来例及び実施例1、実施例2 説明したものと同じ構成要素には同じ番号 つけて説明を省略する。図8において、1はロ ータ10とコイル13より構成されるステップモ タ、121は図4に示す通常駆動パルスPs1~Ps5を発 生する通常駆動パルス発生回路、112は補正駆 動パルス発生回路、102はロックパルス発生回 路、113はパルス選択回路、108はドライバ回路 、115は回転検出回路、114は衝撃検出回路であ る。116は回転検出回路115の検出結果、及び、 後述するランクダウン記憶回路138の記憶内容 によってロックパルスPLの制限を行う制限回 である。130は回転検出回路115の回転検出結 に基づき通常駆動パルスPs1~Ps5を選択するラ ンク設定回路、138は回転検出回路115の検出結 果及びランク設定回路130の信号により制御回 路116を制御するランクダウン記憶回路である 。なおランクダウン記憶回路138はロックパル スの出力を制限する第2の制限手段である。

 続いて回路動作について図8及び図6を用 て説明する。実施例3において、波形図は実 例2と同じ図6(a)である。正秒のタイミングs1 で通常駆動パルス発生回路121から通常駆動パ ルスPs3が出力され、パルス選択回路113によっ て選択され、ドライバ回路108の端子O1からコ ル13に出力され、ロータ10を駆動する。回転 検出回路115はロータ10の回転成功/失敗の検出 を、回転検出期間Tkにコイル13に生じる回転 出信号rを検出することで行う。なお、回転 出期間Tkは衝撃検出を行わない不感期間T1を 兼ねている。回転検出回路115が「回転成功」 と判定した場合は、回転検出回路115はパルス 選択回路113を補正駆動パルスPfを選択出力し いよう制御する。よって図6(a)に示すように 補正駆動パルスPfは出力されない。そして制 回路116は回転検出回路115から「回転成功」 信号を受け、衝撃検出回路114の検出動作を 可し、衝撃を検出する衝撃検出期間T2に移 する。衝撃検出期間T2では衝撃検出回路114は 衝撃検出信号gによって周期的に衝撃による 起電圧の有無を検出する。衝撃Gによる逆起 圧が生じた場合は直ちにロックパルス発生 路102がロックパルスPLを出力し、パルス選 回路113を介してドライバ回路108の端子O1から ロックパルスPLが出力され、ロータ10を制動 、ロータ10が衝撃によって回転させられるの を防止する。ロックパルスPLの出力が終了す と、制動によるロータ10の振動が収まると 測される一定期間を衝撃検出を行わない不 期間T1として設け、その後、再度、衝撃検出 期間T2に移行する。衝撃検出期間T2は次の正 のタイミングs2まで継続される。

 なお、回転検出回路115が通常駆動パルスP s3によって連続4分間回転できたと判定した場 合、ランク設定回路130は通常駆動パルスPs3か ら一つ小さい駆動力の通常駆動パルスPs2にラ ンクダウン動作を行うように通常駆動パルス 発生回路121を制御する。またランクダウン記 憶回路138はランクダウン動作したことを記憶 する。

 図6(b)は正秒のタイミングs3で通常駆動パ スPs2に切り替わった場合の波形図である。 秒のタイミングs3で通常駆動パルス発生回 121から駆動パルスPs2が出力され、パルス選 回路113によって選択され、ドライバ回路108 端子O1からコイル13に出力される。回転検出 路115はロータ10の回転成功/失敗の検出を行 。通常駆動パルスPs2は駆動力が小さく、ロ タ10は回転できず、回転検出回路115は「回 失敗」と判定する。そして、回転検出回路11 5はパルス選択回路113を補正駆動パルスPfを選 択出力するよう制御する。よってパルス選択 回路113を介してドライバ回路108の端子O1から 正駆動パルスPfが出力され、ロータ10を再度 駆動する。制限回路116は、回転検出回路115か ら「回転失敗」の信号、及び、ランクダウン 記憶回路138から「ランクダウン動作した」と いう信号を受けているため、衝撃検出回路114 の検出動作を許可し、衝撃を検出する衝撃検 出期間T2に移行する。なお、衝撃検出期間T2 先立って補正駆動パルスPfによる振動が収ま ると推測される一定期間を衝撃検出を行わな い不感期間T1として設けている。よって衝撃G による逆起電圧が生じた場合は直ちにロック パルス発生回路102がロックパルスPLを出力し ータ10を制動することは図6(a)の動いている 判定された場合と同様である。なお衝撃検 期間T2は次の正秒のタイミングs4まで継続す る。

 正秒のタイミングs3で通常駆動パルスPs2 回転検出回路115が「回転失敗」と判断した め、次の正秒のタイミングs4ではランク設定 回路130は通常駆動パルスPs2から一つ大きい駆 動力の通常駆動パルスPs3にランクアップ動作 するように通常駆動パルス発生回路121を制御 する。また回転検出回路115が「回転失敗」と 判断したため、ランクダウン記憶回路138はラ ンクダウン動作したことの記憶を解除する。

 図6(c)は正秒のタイミングs4で通常駆動パ スPs3に切り替わった場合の波形図である。 秒のタイミングs4で通常駆動パルス発生回 121から駆動パルスPs3が出力され、パルス選 回路113によって選択され、ドライバ回路108 端子O1からコイル13に出力される。しかし、 列負荷が増えておりロータ10は回転出来な 。回転検出回路115は「回転失敗」と判定す 。そして、回転検出回路115はパルス選択回 113を補正駆動パルスPfを選択出力するよう制 御する。よってパルス選択回路113を介してド ライバ回路108の端子O1から補正駆動パルスPf 出力され、ロータ10を再度駆動する。制限回 路116は、回転検出回路115から「回転失敗」の 信号、及び、ランクダウン記憶回路138から「 ランクダウン動作の記憶を解除した」という 信号を受けているため、衝撃検出回路114の検 出を制限し、衝撃の検出を行わない衝撃検出 禁止期間T3に移行する。なお衝撃検出禁止期 T3は次の正秒のタイミングs5まで継続する。

 上記動作について図9のフローチャートを 用いて説明する。まず正秒のタイミングで通 常駆動パルスPsn(nは1から5の整数)が出力され (ステップST51)。続いて回転検出回路115によ て回転検出が行われ(ステップST52)、「回転 功」と判定された場合(ステップST52のY)は衝 撃検出が許可される(ステップST53)。そしても し衝撃があった場合は(ステップST54のY)、ロ クパルスPLが出力される(ステップST55)。衝撃 がなければ(ステップST54のN)、ステップST56に 行する。また同じ通常駆動パルスPsnで4分間 「回転成功」できたかを見て(ステップST56)、 もし4分間同じ通常駆動パルスPsnで回転検出 きた場合は(ステップST56のY)、nを一つ小さく して(ステップST57)ランクダウン動作を行う。 回転検出できなければ(ステップST56のN)、処 を終了する。そしてランクダウン記憶回路13 8にランクダウン動作したことを記憶する(ス ップST58)。

 一方ステップST52で回転しなかったと判定 された場合は(ステップST52のN)、補正駆動パ スPfが出力される(ステップST59)。そしてラン クダウン記憶回路138のランクダウン動作の記 憶があるかを判定し(ステップST60)、ランクダ ウン動作の記憶があれば(ステップST60のY)、 撃検出が許可される(ステップST61)。そして し衝撃があった場合は(ステップST62のY)、ロ クパルスPLが出力される(ステップST63)。衝 がなければ(ステップST62のN)、ステップST64に 移行する。またnを一つ大きくして(ステップS T64)次の正秒のタイミングで出力される通常 動パルスPsnを大きくし、ランクダウン記憶 路138の記憶を解除する(ステップST65)。

 また、ステップST60でランクダウン動作の 記憶が解除されていれば(ステップST60のN)衝 検出は禁止される(ステップST66)。そしてnを つ大きくして(ステップST67)ランクアップ動 を行う。

 上記のようにして、ランクダウン動作後 1回目の補正駆動パルスPfの時には衝撃検出 許可し、衝撃に対応するとともに、ランク ウン動作後2回目以降の補正駆動パルスPfが 生した場合には衝撃検出を禁止し、ロック ルスPLの発生をなくしている。即ち、ラン ダウン動作によって4分間に1回時に発生する 補正駆動パルスPfでは衝撃検出を許可して衝 に対する対応を行い、その後に発生する補 駆動パルスPfは衝撃検出を禁止することに って衝撃に対応するとともに外部磁界によ 磁界中での異常運針が発生する事を防止し いる。実施例2では連続して補正駆動パルスP fが出た場合に衝撃検出を禁止するため途中 回転できたと検出されると衝撃検出が解除 れるため磁界中での異常運針が発生する危 があるが、実施例3ではランクダウン動作後 1回だけ衝撃検出を禁止しているため磁界中 での異常運針が発生することはさらに少なく なる。

 以上説明したように、実施例1~3は、1つの モータを有し、モータが1秒毎に常に動いて ることを前提とした電子時計にかかる構成 ある。このほかに、1秒毎に動くモータでは い種類のモータを有する電子時計や、スト プウォッチのように普段は止まっており、 部操作により、使用するときだけ動く指針( たとえば、クロノグラフ針、以下、クロノ針 )を有する電子時計(クロノグラフ)もある。こ れらの電子時計においても、補正駆動パルス Pfが発生された場合にロックパルスPLの出力 制限することによって磁界中での異常運針 防止する必要があるが、これらの電子時計 有するクロノ針や時分針では、実施例1~3と なり、指針の回転/非回転によってロックパ スPLの出力の禁止や許可を制御しようとし も、制御できないか、もしくは切替までに 時間かかる。

 ストップウォッチ(クロノグラフ)機能に けるクロノモータ1101に実施例1~3の構成を適 するにあたっては、つぎのような点を考慮 なければならない。ロックパルスPLの出力 限中にユーザの操作によりクロノ針がスト プされた場合、ストップされている状態に いて生じる衝撃による針飛びの危険にどの うに対処するのかという点である。これは 定常的に駆動されず、駆動/停止が任意に切 替えられてしまうクロノ針の回転検出結果 基づいてロックパルスPLの出力の禁止や許 を制御する構成にしたため発生する。すな ち、外部磁気の影響の有無については、ク ノ針の回転/非回転によって判断できないた 発生する。

 図10は、クロノ針による制御の不具合を すタイミングチャートである。クロノ針は クロノの正秒毎のタイミングで運針し、対 してA相、B相から駆動パルスが出力されて回 転検出に用いられる。そして、図中時期t1に いてクロノ針の回転が非検出となると、補 パルスの出力、およびロックパルスの出力 不許可とする。具体的には、実施例1~3と同 に、衝撃検出を禁止することで実施される ここで問題なのは、この後の時期t2におい 、クロノ針が停止操作された場合である。 ロノ針が停止されると、正秒のタイミング パルスが出力されず、対応して回転検出自 を行えないことである。この際、駆動パル が出力されず、ロックパルス出力制限が制 されたまま(ロックパルス出力不許可)の状態 が以降、継続して保持されることになる。こ のように、任意に運針が開始及び停止される クロノ針の場合、ロックパルス出力制限の期 間中にクロノ針が停止された場合、以降の時 期においてロックパルスの出力制限を解除で きる契機を失ったままとなり、制御不能とな る。

 同様に、時分針などの運針周期の長い指 (たとえば、20秒)の回転検出結果に基づいて ロックパルスPLの出力の禁止や許可を制御す 構成にした場合においても生じる。つまり 回転検出回路115が一度非回転を検出すると つぎの駆動パルスの出力まで20秒間、衝撃 検出およびロックパルスPLの出力が禁止され るため、モータは、衝撃に対して長時間無防 備なままである。この状態において生じる衝 撃による針飛びの危険にどのように対処する のかという点を考慮しなければならない。

 簡単な対処策としては、電子時計に対す 外部磁気を直接検出する磁気検出手段(例え ばホール素子等)を内蔵できれば、これを利 することもできる。この磁気検出手段によ 外部磁気を検出している期間中は、衝撃検 を禁止する構成とすればよい。また、外部 作部材の操作により、衝撃検出の禁止・許 の制御を行うようにしても良い。

 次に、以下の説明では、指針の回転/非回 転に依らずに、ロックパルスPLの出力の禁止 許可を制御する構成を有する実施例(実施例 4~6)について説明する。

 本発明の実施例4は、別途用意した計時信 号により報知される所定時間の経過後に、ロ ックパルスPLの出力制限を終了させる構成を するクロノグラフ機能付きの電子時計であ 。

 図11は、本発明の実施例4にかかるクロノ ラフ機能付き電子時計の回路構成を示すブ ック図である。図11において、クロノグラ 機能付き電子時計は、クロノグラフモータ( 下、クロノモータと称す)1101と、通常駆動 ルス発生回路111と、補正駆動パルス発生回 112と、ロックパルス発生回路102と、パルス 択回路113と、ドライバ回路108と、回転検出 路115と、衝撃検出回路114と、制限回路116と クロノグラフ制御回路1102と、時間基準信号 1103と、計時回路1104とを備えている。なお 従来例及び実施例1で説明したものと同じ構 要素には同じ番号をつけて説明を省略する

 クロノモータ1101は、ロータとコイルとに よって構成され、クロノ針を回転させる。ク ロノモータ1101は、パルス選択回路113により 力されたモータ駆動パルスによってドライ 回路108を介して駆動される。パルス選択回 113は、通常駆動パルス発生回路111と、補正 動パルス発生回路112と、ロックパルス発生 路102とに接続されており、通常駆動パルスPs 、補正駆動パルスPf、ロックパルスPLのいず かのモータ駆動パルスを選択して出力する

 クロノグラフ制御回路1102は、クロノグラ フ機能の計時、制御を司る。クロノグラフ制 御回路1102の信号によって、通常駆動パルス 生回路111や補正駆動パルス発生回路112は、 ロノグラフの動作に応じたパルスを発生す 。通常、クロノグラフ動作時、クロノモー 1101は、通常駆動パルスPsによって駆動され 。回転検出回路115によってクロノモータ1101 非回転が検出された場合、クロノモータ1101 は、補正駆動パルスPfによって確実に駆動さ る。

 また、クロノモータ1101への衝撃が発生し 、指示値ずれを起こすおそれがある場合、衝 撃検出回路114によってその衝撃を検出し、ロ ックパルス発生回路102が動作することによっ てロックパルスPLを出力し、指示値ずれを未 に防止する。

 また、回転検出回路115によりクロノモー 1101の非回転が検出された場合は、クロノモ ータ1101が磁界中に存在する可能性があり、 撃検出回路114の誤動作およびロックパルスPL の出力による指示値ずれが発生する可能性が あるため、制限回路116によって衝撃検出回路 114の検出動作またはロックパルス発生回路102 のパルス出力を制限し、指示値ずれを未然に 防止する。

 回転検出回路115によりクロノモータ1101の 回転が検出された場合は、クロノモータ1101 磁界から抜けたと考えられるため、制限回 116による衝撃検出回路114の検出動作の制限 たはロックパルス発生回路102のパルス出力 制限を解除する。

 そして、上記構成においては、図10を用 て説明したたように、クロノグラフ制御回 により制御されるクロノグラフの動作状態 停止状態である場合、クロノモータ1101に対 るパルスの出力、すなわちクロノモータ1101 の回転を検出する動作が長時間おこなわれな いおそれがある。このため、回転検出動作が 長時間おこなわれない場合に備え、計時回路 1104は制限回路116の動作時間を計測し、この 限回路116に対して制限動作解除信号LRを出力 することによって、所定時間後に制限回路116 による衝撃検出回路114の検出動作の制限また はロックパルス発生回路102のパルス出力の制 限を解除する。

 計時回路1104は、制限回路116の動作時間を 計測する。計時回路1104が計測する時間はク ノグラフが計測する時間と関係がなく常時 時しているため、計時回路1104の計測動作は クロノグラフの動作が停止しても停止しな 。計時回路1104が計測する所定時間は任意で あるため、計時信号によって所定時間を計測 する構成でなくてもよい。たとえば、モータ が1秒毎に常に動いていることを前提とした 施例1~3にかかる電子時計においては、実験 結果、モータのロータを360度回転させるパ スが発生する状態は、つぎの駆動パルスが 力されるまでの1秒もすれば解消されること わかっている。このため、時刻信号の1Hzを2 回カウントした時点においてロックパルスPL 出力禁止を解除する構成として制御回路を 略化することもできる。

 つぎに、本発明の実施例4にかかるクロノ グラフ機能付きの電子時計の処理内容につい て説明する。図12は、実施例4にかかるクロノ グラフ機能付きの電子時計の処理内容を示す フローチャートである。図12は、クロノグラ 機能付きの電子時計の処理内容について、 転検出回路115の回転検出結果別の動作を示 たものであり、回転検出回路115の動作毎に 理がおこなわれる。

 図12のフローチャートにおいて、まず、 転検出回路115の回転検出結果が「非回転」 あるか否かを判断する(ステップS1201)。回転 出結果が「非回転」である場合(ステップS12 01:Yes)、制限回路116による衝撃検出回路114の 出動作を禁止する(ステップS1202)。つぎに、 時回路1104の動作を開始して(ステップS1203) 一連の処理を終了する。

 ステップS1201において、回転検出結果が 回転」である場合(ステップS1201:No)、制限回 116による衝撃検出回路114の検出動作を許可 る(ステップS1204)。つぎに、計時回路1104の 作を停止して(ステップS1205)、一連の処理を 了する。

 図13は、クロノグラフ機能付きの電子時 の処理内容を示すフローチャートである。 13は、クロノグラフ機能付きの電子時計の処 理内容について、常に処理がおこなわれる定 常処理を示している。

 図13のフローチャートにおいて、まず、 限回路116によって衝撃検出回路114の検出動 が禁止されているか否かを判断する(ステッ S1301)。衝撃検出回路114の検出動作が禁止さ ていない場合(ステップS1301:No)、処理を終了 する。衝撃検出回路114の検出動作が禁止され ている場合(ステップS1301:Yes)、計時回路1104の 計時時間を確認して、衝撃検出禁止の期間が 所定時間経過しているか否かを判断する(ス ップS1302)。

 ステップS1302において、所定時間が経過 ていない場合(ステップS1302:No)、一連の処理 終了する。所定時間が経過している場合(ス テップS1302:Yes)、制限回路116による衝撃検出 路114の検出動作を許可する(ステップS1303)。 ぎに、計時回路1104の動作を停止して(ステ プS1304)、一連の処理を終了する。

 図14は、実施例4によるロックパルス出力 限の解除動作を示すタイミングチャートで る。図中上部に記載した時刻正秒タイミン は、クロノ針の動作に関係なく正秒毎にパ ス出力される。以下、図10と同様に、時期t1 にてクロノ針の回転が非検出となり、さらに 、時期t2でクロノ針が停止操作されたとする これにより、ロックパルス出力制限が制限 れたまま(ロックパルス出力不許可)の状態 なる。しかし、時期t3で到来する次の正秒タ イミングにより、ロックパルス出力制限を解 除する。これにより、以降、ロックパルス出 力が許可される。上記構成において、時期t1 降に、例え360度回転パルス(図中RP)が時期不 定で発生したとしても、1秒内で収まる(区間T 4)ものであるため、次の時刻正秒タイミング ロックパルス制限を解除しても問題ない。

 以上説明したように、実施例4の電子時計 によれば、計時回路1104により所定時間をカ ントし、所定時間経過後にロックパルスPLの 出力禁止を解除することができる。具体的に は、ロックパルスPLの出力制限が動作してか 、クロノに依らず発生する時刻正秒を計時 る計時回路1104が一定時間を計測すると、回 転検出を待たずにロックパルスPLの出力制限 動作を終了させる。具体的には、衝撃検出 禁止を解除し、通常通り衝撃検出動作を許 する。これにより、クロノ状態の動作ある は停止に依らずにロックパルスPLの出力制 の動作を最小限に抑えることができる。し がって、ロックパルスの出力制限状態が長 間続くことによるクロノモータ1101の制動機 の低下を防止することができる。

 実施例4は、クロノ針を例にした説明であ るが、時分針などへも適用することができる 。また、1モータの場合(2針時計)にも適用す ことができる。

 つぎに、2つのモータを有する電子時計で あって、第1または第2のモータのいずれかの 転検出回路が、モータの回転を検出した場 、ロックパルスの出力制限の動作を終了さ る電子時計の実施例について説明する。こ 実施例5においては、定常的かつ短い間隔で 動作する第1のモータの回転検出結果によっ 、間欠的または長い間隔で動作する第2のモ タのロックパルスの出力制限を制御する構 を有するクロノグラフ機能付きの電子時計 ついて説明する。

 図15-1は、実施例5にかかるクロノグラフ 能付き電子時計の回路構成を示すブロック である。図15-1において、実施例5にかかるク ロノグラフ機能付き電子時計は、第1のモー を時刻モータ1とし、第2のモータをクロノモ ータ1101とする、2つのモータを備えている。 た、衝撃検出による制動機能は、クロノモ タ1101にのみ備えられている。時刻モータ1 、時刻を計時するものであり、実施例1のス ップモータ1と同じである。

 本実施例5にかかる電子時計において、2 のモータは、互いを外部磁気センサとして 用するために、それぞれのモータのコイル 長手方向がほぼ平行に配置されていること 望ましい。異常運針の現象においては、現 を引起す外部磁気の方向が決まっているた であり、2つのモータが外部磁気に対して同 条件とするためである。図15-2は、クロノモ ータと時刻モータの配置例を示す図である。 例えば、時計1500内の図示の位置にクロノモ タ1101が配置されている場合、時刻モータ1は 、長手方向がクロノモータ1101と略平行(図中1 a)に配置されている事が望ましく、クロノモ タ1101の長手方向に対して略直角(図中1b)に 置することは、この実施例の効果を発揮す ためには好ましくない。

 図15-1に示した実施例5にかかるクロノグ フ機能付き電子時計は、大別してクロノ側 制御回路と、時刻計時側の制御回路とが並 して配置されている。上述した実施例で説 したものと同じ構成要素には同じ番号で添 (a,b)だけを変更して説明を省略する。

 図15-1に示す回路では、クロノ通常駆動パ ルス発生回路111aと、時刻通常駆動パルス発 回路111bと、クロノ補正駆動パルス発生回路1 12aと、時刻補正駆動パルス発生回路112bと、 ックパルス発生回路102と、クロノグラフパ ス選択回路113aと、時刻パルス選択回路113bと 、ドライバ回路108a,108bと、回転検出回路115a,1 15bと、衝撃検出回路114と、制限回路116と、ク ロノグラフ制御回路1102と、(時刻)計時回路110 4と、時間基準信号源1103と、を備えている。

 クロノグラフパルス選択回路113aは、クロ ノ通常駆動パルス発生回路111aと、クロノ補 駆動パルス発生回路112aと、ロックパルス発 回路102とに接続しており、クロノ通常駆動 ルスPsa、クロノ補正駆動パルスPfa、ロック ルスPLのいずれかのモータ駆動パルスを選 して出力する。クロノモータ1101は、モータ 動パルスによってドライバ回路108aを介して 駆動される。各パルス発生回路111a,112aは、ク ロノグラフ機能の計時、制御を司るクロノグ ラフ制御回路の信号により、クロノグラフの 動作に応じたパルスを発生させる。

 一方、時刻パルス選択回路113bは、時刻通 常駆動パルス発生回路111bと、時刻補正駆動 ルス発生回路112bとに接続しており、時刻通 駆動パルスPsb、時刻補正駆動パルスPfbのい れかのモータ駆動パルスを選択して出力す 。時刻モータ1は、モータ駆動パルスによっ てドライバ回路108bを介して駆動される。各 ルス発生回路111b,112bは、現在時刻を計時す 時刻計時回路1104の信号により、定期的にモ タ駆動パルスを発生させる。

 クロノモータ1101および時刻モータ1のい れも、通常は、通常駆動パルスPsa,Psbによっ 駆動される。回転検出回路115a,115bによって ータの非回転が検出された場合、補正駆動 ルスPfa,Pfbによって確実に駆動される。

 また、クロノモータ1101への衝撃が発生し 、指示値ずれを起こすおそれがある場合は、 衝撃検出回路114によってその衝撃を検出し、 ロックパルス発生回路102が動作することによ ってロックパルスPLを出力し、指示値ずれを 然に防止する。

 また、回転検出回路115aによりクロノモー タ1101の非回転が検出された場合は、クロノ ータ1101が磁界中に存在する可能性があり、 撃検出回路114の誤動作およびロックパルスP Lの出力による指示値ずれが発生する可能性 あるため、制限回路116によって衝撃検出回 114の検出動作またはロックパルス発生回路10 2のパルス出力を制限し、指示値ずれを未然 防止する。

 回転検出回路115aによりクロノモータ1101 回転が検出された場合は、クロノモータ1101 磁界から抜けたと考えられるため、制限回 116による衝撃検出回路114の検出動作の制限 またはロックパルス発生回路102のパルス出 の制限を解除する。

 このとき、クロノグラフ制御回路1102によ り制御されるクロノグラフの動作状態が停止 状態である場合、クロノモータ1101に対する ルスの出力、すなわち回転検出動作が長時 おこなわれないおそれがある。このため、 転検出動作が長時間おこなわれない場合、 常的に動作する時刻モータ1の回転検出回路1 15bの回転検出結果によって、制限回路116によ る衝撃検出回路114の検出動作を制御する。

 つぎに、実施例5にかかるクロノグラフ機 能付きの電子時計の処理内容について説明す る。図16は、実施例5にかかるクロノグラフ機 能付きの電子時計の処理内容を示すフローチ ャートである。図16は、クロノグラフ機能付 の電子時計の処理内容について、クロノモ タ1101の回転検出回路115aの回転検出結果に るそれぞれの動作を示したものであり、ク ノモータ1101の回転検出回路115aの動作毎に処 理がおこなわれる。

 図16のフローチャートにおいて、まず、 ロノモータ1101の回転検出回路115aの回転検出 結果が「非回転」であるか否かを判断する( テップS1601)。回転検出結果が「非回転」で る場合(ステップS1601:Yes)、制限回路116は衝撃 検出回路114の検出動作を禁止する(ステップS1 602)。以上により一連の処理を終了する。

 ステップS1601において、回転検出結果が 回転」である場合(ステップS1601:No)、制限回 116は衝撃検出回路114の検出動作を許可する( ステップS1603)。以上により、一連の処理を終 了する。

 図17は、クロノグラフ機能付きの電子時 の処理内容を示すフローチャートである。 17は、クロノグラフ機能付きの電子時計の処 理内容について、時刻モータ1の回転検出回 115bの回転検出結果による動作を示したもの あり、時刻モータ1の回転検出回路115bの動 毎に処理がおこなわれる。

 図17のフローチャートにおいて、まず、 ロノグラフ制御回路1102によるクロノグラフ 動作状態が停止中であるか否かを判断する( ステップS1701)。クロノグラフの動作状態が動 作中である場合(ステップS1701:No)、処理を終 する。クロノグラフの動作状態が停止中で る場合(ステップS1701:Yes)、時刻モータ1の回 検出回路115bの回転検出結果が「回転」であ か否かを判断する(ステップS1702)。

 ステップS1702において、回転検出結果が 非回転」である場合(ステップS1702:No)、一連 処理を終了する。回転検出結果が「回転」 ある場合(ステップS1702:Yes)、制限回路116に る衝撃検出回路114の検出動作を許可して(ス ップS1703)、一連の処理を終了する。

 図18は、実施例5によるロックパルス出力 限の解除動作を示すタイミングチャートで る。図14と同様に、時期t1にてクロノ針の回 転が非検出となり、さらに、時期t2でクロノ が停止操作されたとする。これにより、ロ クパルス出力制限が制限されたまま(ロック パルス出力不許可)の状態となる。しかし、 期t3で時刻パルスが出力され、かつ回転検出 された場合には、この回転検出をもってロッ クパルス出力制限を解除する。これにより、 以降、ロックパルス出力が許可される。

 実施例6は、第1または第2のモータのいず かの回転検出手段が、モータの非回転を検 した場合、ロックパルスの出力制限の動作 開始させる構成である。具体的には、時刻 ータ1の非回転を検出したことによって、ク ロノモータ1101に対するロックパルスの出力 限を行う(衝撃検出を禁止する)構成を有する 。以下、実施例6にかかる電子時計の処理内 について説明する。

 図19は、実施例6にかかる電子時計の処理 容を示すフローチャートである。図19は、 ロノグラフ機能付きの電子時計の処理内容 ついて、クロノモータ1101の回転検出回路の 転検出結果による処理内容を示しており、 16と同じ内容であるので、説明は省略する 図20は、クロノグラフ機能付きの電子時計の 処理内容を示すフローチャートである。図20 、クロノグラフ機能付きの電子時計の処理 容について、時刻モータの回転検出回路の 転検出結果による処理内容を示しており、 17と共通する処理内容を含むので、異なる 理内容についてのみ説明する。

 図20において、クロノグラフ制御回路1102 よるクロノグラフの動作状態が停止中であ (ステップS1701:Yes)、かつ時刻モータ1の回転 出回路115bの回転検出結果が「非回転」であ る場合(ステップS1702:No)、制限回路116は衝撃 出回路114の検出動作を禁止して(ステップS200 4)、一連の処理を終了する。

 以上説明したように、実施例5および実施 例6の電子時計によれば、定常的かつ短い間 で動作する第1のモータ(時刻モータ1)の回転 出結果に基づいて、間欠的または長い間隔 動作する第2のモータ(クロノモータ1101)に対 するロックパルスの出力制限の動作を制御す る。つまり、ロックパルスの出力制限の対象 となるモータと異なる他のモータ(時刻モー 1)を外部磁気センサとして使用する構成であ る。これにより、第2のモータ(クロノモータ1 101)の動作、非動作にかかわらず、第1のモー の運針間隔(実施例5および実施例6において 1秒)を用いて、ロックパルスの出力制限に いて制御することができるので、第2のモー の状態に依らずにロックパルスの出力制限 動作を定常的かつ短い間隔で制御すること できる。したがって、ロックパルスの出力 限状態が長時間続くことによるモータの制 機能の低下を防止することができる。

 また、本実施例5および実施例6の電子時 によれば、例えば、第2のモータが、2秒~4秒~ 5秒~10秒~15秒~20秒~30秒~1分~2分~12分運針となる ータであっても、ロックパルスの出力制限 制御を1秒間隔でおこなうことができる。

 以上のように本発明によれば、電磁制動 式を用いた電子時計においても、磁界中で 異常運針を防止することが出来る。実施例2 、実施例3ではさらに多段式負荷補を用いた 子時計にも採用することが可能となり低消 電流で、且つ衝撃にも強い電子時計を提供 ることが可能となる。また、実施例4~実施例 6では、クロノ針のように運針が任意に開始 び停止される構成の電子時計についても、 ックパルスPLの出力の禁止や許可を適切に制 御できるようになる。