JP6870353B2 - Electronic clock - Google Patents
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Description
本発明は、アナログ時計などの指針を有する電子時計に関する。 The present invention relates to an electronic clock having a pointer such as an analog clock.
指針を駆動するアナログ式の電子時計において、指針の位置を検出する指針位置検出装置を有する電子時計が知られている(例えば特許文献1)。
指針位置検出装置は、指針が特定の位置にあることを検出するものが一般的である。
Among analog electronic clocks that drive a pointer, an electronic clock having a pointer position detecting device for detecting the position of the pointer is known (for example, Patent Document 1).
The pointer position detecting device generally detects that the pointer is in a specific position.
この際、指針位置検出装置での誤検出を防止するためには、指針を駆動するステップモーターのローターの回転が停止してから位置検出を行うことが好ましい。このため、特許文献1では、ステップモーターにモーター駆動パルスを出力した後、所定時間t1経過後に、指針位置検出装置を作動させている(特許文献1の段落0043)。
At this time, in order to prevent erroneous detection by the pointer position detection device, it is preferable to perform position detection after the rotation of the rotor of the step motor that drives the pointer has stopped. Therefore, in
しかしながら、このような制御を実現するためには、直前のモーター駆動パルスの出力から所定時間経過したことをカウントする必要がある。特に、CPU(中央処理装置)で様々な処理を実行するCPU方式の電子時計では、モーター駆動パルスの出力後の経過時間はソフトウエア処理でカウントするため、複雑なソフトウエア処理が必要となる。
また、ソフトウエア処理で経過時間をカウントするため、前記所定時間を容易に変更することが難しい。このため、電子時計の製品毎のばらつきや、環境条件、経時変化等を考慮して最も悪い条件でも誤動作しないように、前記所定時間を比較的長く設定する必要があり、指針位置検出処理が終了するまでの時間が長くなるという課題もある。
このような課題は、指針位置検出処理に限定されず、モーターの回転停止を検出して実行される処理において共通する課題である。
However, in order to realize such control, it is necessary to count the elapse of a predetermined time from the output of the immediately preceding motor drive pulse. In particular, in a CPU-type electronic clock that executes various processes by a CPU (central processing unit), the elapsed time after the output of the motor drive pulse is counted by the software process, so that a complicated software process is required.
Further, since the elapsed time is counted by software processing, it is difficult to easily change the predetermined time. For this reason, it is necessary to set the predetermined time to a relatively long time so as not to malfunction even under the worst conditions in consideration of variations among electronic clock products, environmental conditions, changes over time, etc., and the pointer position detection process is completed. There is also the problem that it takes a long time to do so.
Such a problem is not limited to the pointer position detection process, but is a common problem in the process of detecting and executing the rotation stop of the motor.
本発明の第一の目的は、モーターのローターの回転停止状態を検出するまでの時間を短縮できる電子時計を提供することにある。
本発明の第二の目的は、モーターのローターの回転停止状態を検出するまでの時間を短縮でき、ソフトウエア処理も簡略化できる電子時計を提供することにある。
A first object of the present invention is to provide an electronic clock capable of shortening the time required to detect a stopped rotation state of a rotor of a motor.
A second object of the present invention is to provide an electronic clock capable of shortening the time required to detect a stopped rotation state of a rotor of a motor and simplifying software processing.
本発明の電子時計は、指針と、前記指針を駆動するモーターと、前記モーターのコイルに接続されてモーター駆動パルスを出力するモーター駆動回路と、前記モーター駆動パルスの出力後に前記モーターのコイルに発生する逆誘起電圧を検出して検出信号を出力する検出手段と、前記検出手段から前記検出信号が所定期間継続して出力されなかった場合に、回転終了通知信号を出力する回転終了通知手段とを備えることを特徴とする。 The electronic clock of the present invention generates a pointer, a motor that drives the pointer, a motor drive circuit that is connected to the coil of the motor and outputs a motor drive pulse, and a coil of the motor after the output of the motor drive pulse. A detection means that detects the reverse induced voltage and outputs a detection signal, and a rotation end notification means that outputs a rotation end notification signal when the detection signal is not continuously output for a predetermined period from the detection means. It is characterized by being prepared.
本発明によれば、検出手段は、モーターのコイルに発生する逆誘起電圧を検出して検出信号を出力する。モーターコイルをショート状態にすることによりショートブレーキを掛けた後は、ローターが減衰振動するため、逆誘起電圧は徐々に低下する。このため、検出手段は、所定レベル以上の逆誘起電圧を所定期間継続して検出できない場合、つまり検出手段が所定期間継続して検出信号を出力しなかった場合は、ローターが停止状態であると判定でき、回転終了通知手段は回転終了通知信号を出力する。
したがって、本発明は、検出手段で逆誘起電圧を検出することで、実際にローターが停止状態になったことを検出できる。そして、実際にローターの停止状態を検出しているため、従来のモーター駆動パルス出力後に所定時間が経過したことでローターの停止を判定する場合のように、製品のばらつきや、温度等の環境条件、経時変化などを考慮して、前記所定時間を長く設定する必要がない。したがって、モーターの停止を短時間で誤動作無く検出でき、ローターの停止後に行う処理も最短の待ち時間で実行できる。
According to the present invention, the detection means detects the reverse induced voltage generated in the coil of the motor and outputs a detection signal. After applying the short brake by shorting the motor coil, the rotor damped and vibrates, so that the reverse induced voltage gradually decreases. Therefore, if the detecting means cannot continuously detect the reverse induced voltage of a predetermined level or higher for a predetermined period, that is, if the detecting means does not continuously output the detection signal for a predetermined period, the rotor is in the stopped state. The determination can be made, and the rotation end notification means outputs a rotation end notification signal.
Therefore, according to the present invention, it is possible to detect that the rotor is actually stopped by detecting the reverse induced voltage with the detecting means. Then, since the rotor stop state is actually detected, environmental conditions such as product variation and temperature, as in the case of determining the rotor stop state when a predetermined time has elapsed after the conventional motor drive pulse output. , It is not necessary to set the predetermined time longer in consideration of changes over time. Therefore, the stop of the motor can be detected in a short time without malfunction, and the processing performed after the rotor is stopped can be executed with the shortest waiting time.
本発明の電子時計において、前記モーター駆動回路は、前記コイルに接続される出力端子を備え、前記検出手段は、前記出力端子をショート状態とハイインピーダンス状態とに交互に切り替えて逆誘起電圧を増幅するチョッパー増幅手段を備えることが好ましい。 In the electronic clock of the present invention, the motor drive circuit includes an output terminal connected to the coil, and the detection means alternately switches the output terminal between a short state and a high impedance state to amplify a reverse induced voltage. It is preferable to provide a chopper amplification means.
本発明によれば、モーターのコイルに接続されるモーター駆動回路の出力端子を、ショート状態と、ハイインピーダンス状態とに交互に切り替えるチョッパー増幅手段を備えているので、逆誘起電圧を増幅することができ、検出手段での検出精度を向上できる。 According to the present invention, since the chopper amplification means for alternately switching the output terminal of the motor drive circuit connected to the coil of the motor between the short state and the high impedance state is provided, the reverse induced voltage can be amplified. The detection accuracy of the detection means can be improved.
本発明の電子時計において、前記モーター駆動回路は、前記コイルに接続される複数の出力端子を備え、前記検出手段は、前記複数の出力端子にそれぞれ設けられていることが好ましい。 In the electronic clock of the present invention, it is preferable that the motor drive circuit includes a plurality of output terminals connected to the coil, and the detection means is provided at each of the plurality of output terminals.
モーターのコイルに発生する逆誘起電圧は、ローター停止時の減衰振動によって、正逆両方向に発生する。このため、モーター駆動回路の複数の出力端子にそれぞれ検出手段を設けておけば、正逆両方向に発生する逆誘起電圧をすべて検出できるので、検出手段での検出精度を向上できる。 The reverse induced voltage generated in the coil of the motor is generated in both forward and reverse directions due to the damped vibration when the rotor is stopped. Therefore, if detection means are provided at each of the plurality of output terminals of the motor drive circuit, all the reverse induced voltages generated in both the forward and reverse directions can be detected, so that the detection accuracy of the detection means can be improved.
本発明の電子時計は、電子時計の制御用のCPUを備え、前記回転終了通知手段は、前記CPUに対して、前記回転終了通知信号である割込み信号を出力する割込み発生回路であることが好ましい。 The electronic clock of the present invention includes a CPU for controlling the electronic clock, and the rotation end notification means is preferably an interrupt generation circuit that outputs an interrupt signal, which is the rotation end notification signal, to the CPU. ..
制御用のCPUは、割込み発生回路で構成された回転終了通知手段からの割込み信号によってローターの回転が終了したこと、つまりローターが停止状態になったことを検出することができる。したがって、CPUによってモーター駆動パルスの出力後の経過時間をカウントする場合に比べて、CPUのソフトウエア処理を簡略化でき、CPUの負荷も軽減できる。 The control CPU can detect that the rotation of the rotor has been completed by the interrupt signal from the rotation end notification means configured by the interrupt generation circuit, that is, that the rotor has been stopped. Therefore, the software processing of the CPU can be simplified and the load on the CPU can be reduced as compared with the case where the CPU counts the elapsed time after the output of the motor drive pulse.
本発明の電子時計は、前記指針の位置を検出する針位置検出手段と、前記回転終了通知信号の出力後に、前記針位置検出手段を動作させる制御手段とを備えることが好ましい。 The electronic clock of the present invention preferably includes a hand position detecting means for detecting the position of the pointer and a control means for operating the hand position detecting means after the output of the rotation end notification signal.
本発明によれば、回転終了通知信号の出力後に、針位置検出手段による針位置検出処理を実行できるため、ローターが確実に停止してから針位置検出を行うことができ、針位置検出精度を向上できる。また、短時間で回転停止状態を検出することができるため、回転停止後に実行する針位置検出処理も最短の待ち時間で実行できる。 According to the present invention, since the needle position detection process can be executed by the needle position detecting means after the rotation end notification signal is output, the needle position can be detected after the rotor is surely stopped, and the needle position detection accuracy can be improved. Can be improved. Further, since the rotation stop state can be detected in a short time, the needle position detection process executed after the rotation stop can be executed with the shortest waiting time.
本発明の電子時計は、指針と、前記指針を駆動するモーターと、前記モーターのコイルに接続されてモーター駆動パルスを出力するモーター駆動回路と、電子時計の制御用のCPUと、前記モーター駆動パルスの出力後、所定時間経過後に、時間経過通知信号を出力する時間経過通知手段とを備え、前記時間経過通知手段は、前記CPUに対して、前記時間経過通知信号である割込み信号を出力する割込み発生回路であることを特徴とする。 The electronic clock of the present invention includes a pointer, a motor for driving the pointer, a motor drive circuit connected to a coil of the motor to output a motor drive pulse, a CPU for controlling the electronic clock, and the motor drive pulse. The time lapse notification means for outputting the time lapse notification signal after the elapse of a predetermined time is provided, and the time lapse notification means is an interrupt for outputting the interrupt signal which is the time lapse notification signal to the CPU. It is characterized by being a generation circuit.
本発明によれば、制御用のCPUは、割込み発生回路で構成された時間経過通知手段からの割込み信号によってローターの回転が停止状態になったことを検出できる。したがって、CPUによってモーター駆動パルスの出力後の経過時間をカウントする場合に比べて、CPUのソフトウエア処理を簡略化でき、CPUの負荷も軽減できる。
また、逆誘起電圧を検出するコンパレーターなどのアナログ回路を設ける必要が無く、時間経過通知手段は、所定時間を設定するレジスターと、カウント信号が入力されてアップカウントされるカウンターと、レジスターおよびカウンターを比較する比較器などのロジック回路のみで簡単に構成できる。このため、時間経過通知手段において、所定時間を変更する場合もレジスターの設定値を変更するだけで容易に設定できる。このため、製品のばらつきや、温度等の環境条件、経時変化などに応じて前記所定時間を変更でき、モーターのローターの回転停止状態を検出するまでの時間も短縮できる。
According to the present invention, the control CPU can detect that the rotation of the rotor has been stopped by the interrupt signal from the time lapse notification means configured by the interrupt generation circuit. Therefore, the software processing of the CPU can be simplified and the load on the CPU can be reduced as compared with the case where the CPU counts the elapsed time after the output of the motor drive pulse.
Further, it is not necessary to provide an analog circuit such as a comparator for detecting the reverse induced voltage, and the time lapse notification means includes a register for setting a predetermined time, a counter for which a count signal is input and up-counted, and a register and a counter. It can be easily configured only with a logic circuit such as a comparator that compares. Therefore, in the time lapse notification means, even when the predetermined time is changed, it can be easily set only by changing the set value of the register. Therefore, the predetermined time can be changed according to product variations, environmental conditions such as temperature, changes over time, and the time required to detect the rotation stop state of the rotor of the motor can be shortened.
本発明の電子時計において、前記時間経過通知手段が前記時間経過通知信号を出力するまでの時間を、前記モーター駆動パルスの種類または定数により変更する制御手段を備えることが好ましい。 In the electronic clock of the present invention, it is preferable to include a control means for changing the time until the time lapse notification means outputs the time lapse notification signal depending on the type or constant of the motor drive pulse.
本発明によれば、モーター駆動パルスの種類によるモーター駆動方法が変化したり、モーター駆動パルスの定数(duty等のパラメーター)が変化しても、制御手段は、それらに対応して時間経過通知信号を出力するまでの時間を変更するため、時間経過通知手段が時間経過通知信号を出力するまでの待ち時間を最適化できる。
例えば、モーター駆動パルスには、通常の矩形パルスや、チョッパー駆動用の櫛歯パルスなど複数の種類がある。また、通常駆動時に出力される駆動パルスと、通常駆動で非回転時に出力される補正パルスなどもある。これらのモーター駆動パルスの種類によって、モーターの回転が停止するまでの時間も変化するため、これらのパルスの種類によって前記時間を変更すれば、時間経過通知信号を出力するまでの待ち時間を最適化できる。同様に、モーター駆動パルスの定数が異なると、モーターが停止するまでの時間も変化する。このため、定数に応じて前記時間を変更すれば、時間経過通知信号を出力するまでの待ち時間を最適化できる。
According to the present invention, even if the motor drive method changes depending on the type of motor drive pulse or the constant (parameters such as duty) of the motor drive pulse changes, the control means responds to the time lapse notification signal. Since the time until the time lapse notification signal is output is changed, the waiting time until the time lapse notification means outputs the time lapse notification signal can be optimized.
For example, there are a plurality of types of motor drive pulses, such as a normal rectangular pulse and a comb tooth pulse for driving a chopper. In addition, there are a drive pulse that is output during normal drive and a correction pulse that is output during non-rotation during normal drive. Since the time until the rotation of the motor stops changes depending on the type of these motor drive pulses, if the time is changed according to the type of these pulses, the waiting time until the time lapse notification signal is output is optimized. it can. Similarly, if the constant of the motor drive pulse is different, the time until the motor stops also changes. Therefore, if the time is changed according to the constant, the waiting time until the time lapse notification signal is output can be optimized.
本発明の電子時計は、電源の電圧を検出する電圧検出回路と、前記時間経過通知手段が前記時間経過通知信号を出力するまでの時間を、前記電圧検出回路で検出した電圧値により変更する制御手段とを備えることが好ましい。 The electronic clock of the present invention is a control that changes the voltage detection circuit that detects the voltage of the power supply and the time until the time lapse notification means outputs the time lapse notification signal by the voltage value detected by the voltage detection circuit. It is preferable to provide means.
モーターが停止するまでの時間は、モーター駆動パルスの電力によっても変化するため、電源の電圧に影響される。本発明によれば、電源の電圧が変動しても、制御手段は、電圧の変動に対応して時間経過通知信号を出力するまでの時間を変更するため、時間経過通知手段が時間経過通知信号を出力するまでの待ち時間を最適化できる。 The time until the motor stops is affected by the voltage of the power supply because it also changes depending on the power of the motor drive pulse. According to the present invention, even if the voltage of the power supply fluctuates, the control means changes the time until the time elapse notification signal is output in response to the fluctuation of the voltage. The waiting time until the output can be optimized.
本発明の電子時計において、前記指針の位置を検出する針位置検出手段と、前記時間経過通知信号の出力後に、前記針位置検出手段を動作させる制御手段とを備えることが好ましい。 In the electronic clock of the present invention, it is preferable to include a hand position detecting means for detecting the position of the pointer and a control means for operating the hand position detecting means after the output of the time lapse notification signal.
本発明によれば、回転終了通知信号の出力後に、針位置検出手段による針位置検出処理を実行できるため、ローターが確実に停止してから針位置検出を行うことができ、針位置検出精度を向上できる。また、短時間で回転停止状態を検出することができるため、回転停止後に実行する針位置検出処理も最短の待ち時間で実行できる。 According to the present invention, since the needle position detection process can be executed by the needle position detecting means after the rotation end notification signal is output, the needle position can be detected after the rotor is surely stopped, and the needle position detection accuracy can be improved. Can be improved. Further, since the rotation stop state can be detected in a short time, the needle position detection process executed after the rotation stop can be executed with the shortest waiting time.
[第1実施形態]
以下、本発明の第1実施形態の電子時計1を図面に基づいて説明する。
電子時計1は、標準電波を受信して時刻情報を取得し、表示時刻を修正可能な電波修正時計である。この電子時計1は、図1に示すように、ユーザーの手首に装着される腕時計であり、外装ケース2と、円板状の文字板3と、図示略のムーブメントと、ムーブメント内に設けられたモーターで駆動される指針である秒針5、分針6、時針7と、操作部材であるりゅうず8およびボタン9とを備える。
[First Embodiment]
Hereinafter, the
The
[電子時計の回路構成]
電子時計1は、図2に示すように、信号源である水晶振動子11と、電源である電池12と、ボタン9の操作に連動してオン、オフされるスイッチS1と、りゅうず8の引き出しに連動してオン、オフされるスイッチS2と、モーター13と、発光ダイオード14と、フォトトランジスター15と、抵抗16と、受信IC17と、アンテナ18と、時計用のIC20とを備えている。
IC20は、水晶振動子11が接続される接続端子OSC1、OSC2と、スイッチS1、S2が接続される入出力端子P1、P2と、電池12が接続される電源端子VDD、VSSと、モーター13のコイルに接続される出力端子O1、O2と、発光ダイオード14、フォトトランジスター15、抵抗16が接続される入出力端子P3、P4、P5と、受信IC17が接続される入出力端子P6、P7、P8、P9とを備える。
なお、本実施形態では、電池12のプラス電極を、高電位側の電源端子VDDに接続し、マイナス電極を低電位側の電源端子VSSに接続し、高電位側の電源端子VDDをグランド(基準電位)に設定している。
[Circuit configuration of electronic clock]
As shown in FIG. 2, the
The
In this embodiment, the positive electrode of the
水晶振動子11は、後述する発振回路21で駆動されて所定周波数(32768Hz)の発振信号を発生する。
電池12は、一次電池または二次電池で構成される。二次電池の場合は、図示略のソーラーセルなどによって充電される。
モーター13は、2極のステップモーターであり、IC20から出力されるモーター駆動パルス(後述する駆動信号1,2)によって駆動される。
また、秒針5、分針6、時針7は、図示略の輪列で連動しており、モーター13により駆動され、秒、分、時を表示する。なお、本実施形態では、1つのモーター13で、秒針5、分針6、時針7を駆動しているが、例えば、秒針5を駆動するモーター、および、分針6および時針7を駆動するモーターのように複数のモーターを設けてもよい。
The
The
The
Further, the
スイッチS1は、電子時計1の2時位置にあるボタン9に連動して入力され、例えば、ボタン9が押されている状態ではオン状態となり、ボタン9が押されていない状態ではオフ状態となる。
スイッチS2は、りゅうず8の引き出しに連動したスライドスイッチである。本実施形態では、りゅうず8が1段目に引き出された状態でオン状態となり、0段目ではオフ状態となる。
なお、本実施形態では、りゅうず8を1段目に引き出した状態(スイッチS2がオン)では、手動時刻合わせ等の機能が実行され、ボタン9を押してスイッチS1をオンすることで、モーター13が駆動されて秒針5、分針6、時針7の針位置を修正できる。
The switch S1 is input in conjunction with the
The switch S2 is a slide switch linked to the drawer of the
In the present embodiment, when the
発光ダイオード14と、フォトトランジスター15は、秒針5、分針6、時針7が0時0分0秒の位置になったときに、モーター13と、秒針5、分針6、時針7とを繋ぐ輪列に形成された穴を通して、発光ダイオード14から発生する光が、フォトトランジスター15で受光されるように配置されている。したがって、発光ダイオード14、フォトトランジスター15、抵抗16により、針位置検出手段が構成されている。
The
受信IC17およびアンテナ18は、JJYやWWVB等の所定の標準電波を受信して時刻情報を取得する電波修正時計において一般的なものであるため、説明を省略する。
Since the receiving
[ICの回路構成]
IC20は、図3に示すように、発振回路21と、分周回路22と、電子時計1の制御用のCPU(中央処理装置:Central Processing Unit)23と、ROM(Read Only Memory)24と、RAM(Random Access Memory)25と、入出力回路26と、バス(BUS)27と、モーター駆動回路30と、回転停止検出回路40と、割込み発生回路50とを備えている。
[IC circuit configuration]
As shown in FIG. 3, the
発振回路21は、基準信号源である水晶振動子11を高周波発振させ、この高周波発振で発生する32768Hzの発振信号を分周回路22に出力する。
分周回路22は、発振回路21の出力を分周してCPU23にタイミング信号(クロック信号)を供給する。
ROM24は、CPU23で実行される各種プログラムを収納している。本実施形態では、ROM24は、基本時計機能、針位置検出機能、電波修正機能などを実現するためのプログラムを収納している。
RAM25は、CPU23でプログラムを実行する際に必要な情報を記憶する。
CPU23は、ROM24に収納されたプログラムを実行し、前記各機能を実現する。
The
The
The
The
The
入出力回路26は、入出力端子P1〜P9の状態をバス27に出力する。
バス27は、CPU23と、RAM25、入出力回路26、モーター駆動回路30、割込み発生回路50とのデータ転送などに用いられる。
The input /
The
モーター駆動回路30は、バス27を通してCPU23から入力される命令により、所定の駆動パルスを出力する。
回転停止検出回路40は、モーター13の回転状態を検出し、モーター13の回転が終了(回転が停止)したことを検出する。
割込み発生回路50は、回転停止検出回路40の出力によってモーター13の回転が終了(回転が停止)したことを判定すると、回転終了通知信号である割込み信号を発生し、CPU23に出力する。したがって、本実施形態では、回転終了通知手段は、割込み発生回路50で構成される。
The
The rotation
When the interrupt
次に、モーター駆動回路30、回転停止検出回路40、割込み発生回路50の具体的な構成を、図4に基づいて説明する。
Next, a specific configuration of the
[モーター駆動回路]
モーター駆動回路30は、パルス発生回路31と、4つの電界効果型トランジスター321、322、323、324と、2つのNOT回路331、332と、3つのOR回路341、342、343とを備えている。
[Motor drive circuit]
The
パルス発生回路31は、CPU23からバス27を介して入力される命令により、モーター駆動パルスである駆動信号1と駆動信号2とを交互に出力する。さらに、パルス発生回路31は、CPU23からの命令により、回転検出が許可されると、回転検出信号1と、回転検出信号2と、カウント信号とを、駆動信号1および駆動信号2の出力に連動して出力する。
The
電界効果型トランジスター321、323は、Pチャネル型トランジスターであり、電界効果型トランジスター322、324は、Nチャネル型トランジスターである。
電界効果型トランジスター321、322は、高電位(VDD)と、低電位(VSS)との間に直列に接続され、各トランジスター321、322間は出力端子O1に接続されている。
そして、NOT回路331には回転検出信号1が入力され、OR回路341には、駆動信号1と、NOT回路331の出力信号が入力される。OR回路341の出力は、トランジスター321のゲートに接続されている。また、電界効果型トランジスター322のゲートには、駆動信号1が入力される。
The field-
The
Then, the
電界効果型トランジスター323、324は、高電位(VDD)と、低電位(VSS)との間に直列に接続され、各トランジスター323、324間は出力端子O2に接続されている。
そして、NOT回路332には回転検出信号2が入力され、OR回路342には、駆動信号2と、NOT回路332の出力信号が入力される。OR回路342の出力は、トランジスター323のゲートに接続されている。また、電界効果型トランジスター324のゲートには、駆動信号2が入力される。
The
Then, the
OR回路343には、駆動信号1および駆動信号2が入力され、OR回路343の出力信号は割込み発生回路50に出力される。
The
[回転停止検出回路]
回転停止検出回路40は、基準電圧発生回路41と、2つの電界効果型トランジスター421、422と、2つの抵抗431、432と、2つのコンパレーター441、442と、1つのOR回路45とを備えている。
基準電圧発生回路41は、モーター13の回転が停止したか否かを判定するために用いられる基準電圧を発生する。この基準電圧発生回路41は、各コンパレーター441、442のプラス端子に接続されている。
電界効果型トランジスター421は、モーター駆動回路30から出力される回転検出信号1がゲートに入力され、この回転検出信号1によってドレイン、ソース間がオン、オフされる。これにより、電界効果型トランジスター421は、回転検出信号1によって、出力端子O1をショート状態とハイインピーダンス状態とに交互に切り替えて、出力端子O1に発生する逆誘起電圧を増幅するチョッパー増幅手段として機能する。
同様に、電界効果型トランジスター422は、モーター駆動回路30から回転検出信号2がゲートに入力され、回転検出信号2によってドレイン、ソース間がオン、オフされるため、出力端子O2をショート状態とハイインピーダンス状態とに交互に切り替えて、出力端子O2に発生する逆誘起電圧を増幅するチョッパー増幅手段として機能する。
検出用抵抗431、432は、逆誘起電圧の値を制限するために設けられている。
[Rotation stop detection circuit]
The rotation
The reference
In the
Similarly, in the
The
コンパレーター441は、+入力端子に基準電圧発生回路41が接続され、−入力端子に出力端子O1が接続されている。同様に、コンパレーター442は、+入力端子に基準電圧発生回路41が接続され、−入力端子に出力端子O2が接続されている。したがって、各コンパレーター441、442は、モーターコイルで発生する逆誘起電圧と、基準電圧とを比較し、逆誘起電圧が基準電圧を超えた場合にHレベルの信号を出力する。
In the
OR回路45には、コンパレーター441、442の出力信号が入力され、OR回路45の出力信号は割込み発生回路50に入力される。OR回路45の出力信号は、いずれかのコンパレーター441、442で逆誘起電圧が基準電圧を超えた場合にHレベルとなる回転検出結果信号となる。
したがって、回転停止検出回路40は、モーター13のコイルに発生する逆誘起電圧を検出して検出信号(OR回路45から出力される回転検出結果信号)を出力する検出手段である。
The output signals of the
Therefore, the rotation
[割込み発生回路]
割込み発生回路50は、OR回路51と、カウンター52と、比較器53と、レジスター54と、微分回路55とを備える。
OR回路51は、モーター駆動回路30のOR回路343の出力信号と、回転停止検出回路40のOR回路45の出力信号とが入力される。
カウンター52のクロック入力端子CLには、パルス発生回路31からのカウント信号が入力され、リセット端子Rには、OR回路51の出力信号が入力される。
レジスター54は、CPU23からの命令によって所定の値(例えば「5」)が設定される。このレジスター54に設定する値は、モーター13や、秒針5、分針6、時針7の種類などによって変更することができる。
[Interrupt generator circuit]
The interrupt
In the
The count signal from the
A predetermined value (for example, "5") is set in the
比較器53は、カウンター52の値と、レジスター54の値とを比較し、一致した場合に一致信号を微分回路55に出力する。
微分回路55は、一致信号が入力されると、割込み信号をCPU23に出力する。
The
When the matching signal is input, the differentiating
[電子時計の動作]
次に、本実施形態での通常運針時の動作を図5のフローチャートを用いて説明する。
CPU23は、分周回路22からの基準信号の出力により、1Hz(1秒毎)の割込みが発生すると、図5に示すように、内部時刻が針位置検出を実行する0時0分0秒であるかを確認する(ステップS1)。なお、内部時刻は、1Hzの基準信号で時刻をカウントし、受信IC17で時刻情報を取得した場合には、取得した時刻情報で更新される内部時刻カウンターで計時されている。
ここで、内部時刻が0時0分0秒でなければ、CPU23は、ステップS1でNOと判定し、パルス発生回路31に指示して、通常の時刻表示に必要なモーター駆動パルスを出力させる(ステップS2)。これにより、秒針5、分針6、時針7は、1秒分運針し、内部時刻の時刻を指針で指示する。
[Operation of electronic clock]
Next, the operation during normal hand movement in this embodiment will be described with reference to the flowchart of FIG.
When an interrupt of 1 Hz (every 1 second) occurs due to the output of the reference signal from the
Here, if the internal time is not 0:00:00, the
一方、内部時刻が0時0分0秒であれば、CPU23は、割込み発生回路50のレジスター54に数値「5」を設定する(ステップS3)。この数値は、モーター13や機構等に合わせて変更することもできる。
次に、CPU23は、パルス発生回路31に命令を出力し、回転停止検出を許可し(ステップS4)、モーター駆動パルスを出力させる(ステップS5)。これにより、秒針5、分針6、時針7は、1秒分運針して0時0分0秒を指示する。
On the other hand, if the internal time is 0:00:00, the
Next, the
このモーター駆動パルスの出力後の動作を、図6のタイミングチャートも用いて説明する。
図6は、ステップS5において、パルス発生回路31が、駆動信号1として所定のパルス幅のHレベル信号を出力した場合の例である。
なお、本実施形態のモーター駆動回路30、回転停止検出回路40では、駆動信号1、2は、通常時はLレベルであり、モーター13を駆動する際にHレベルとなる信号とされている。また、モーター13は2極のステップモーターであり、駆動信号1,2は1秒毎に交互にHレベル信号を出力する。したがって、図6は、23時59分59秒の運針時には駆動信号2が出力された後、0時0分0秒に運針する場合の例である。
回転検出信号1、2は、通常時はHレベルであり、回転停止を検出する際にLレベルとなる信号とされている。さらに、OR回路45から出力される回転検出結果信号は、通常時はLレベルであり、モーター13のローターの回転を検出した際にHレベルとなる信号とされている。
The operation after the output of the motor drive pulse will be described with reference to the timing chart of FIG.
FIG. 6 is an example in which the
In the
The rotation detection signals 1 and 2 are normally at the H level, and are signals that become the L level when detecting the rotation stop. Further, the rotation detection result signal output from the
ここで、パルス発生回路31からHレベルの駆動信号1が出力されると、OR回路343の出力信号がHレベルとなり、OR回路51の出力信号もHレベルとなるため、カウンター52がリセットされ、カウンター52のカウント値は「0」となる。レジスター54の値は「5」であるため、カウンター値が「0」になると、カウンター値およびレジスター値が不一致となり、比較器53の一致信号は不一致を示すLレベルに変化する。この場合、微分回路55から割込み信号は出力されない。
Here, when the H-
Hレベルの駆動信号1が出力された際に、駆動信号2はLレベルであり、回転検出信号1,2がHレベルに維持されているため、OR回路341の出力はHレベルとなり、OR回路342の出力はLレベルに維持される。このため、各トランジスター321、322のゲート入力はそれぞれHレベルとなり、トランジスター323、324のゲート入力はそれぞれLレベルとなる。このため、トランジスター321、324がオフ、トランジスター322、323がオンとなり、出力端子O2がVDD側に接続してHレベルとなり、出力端子O1がVSS側に接続してLレベルとなる。
When the H-
そして、駆動信号1がLレベルに戻ると、トランジスター321がオフからオンに切り替わり、トランジスター323がオンからオフに切り替わる。このため、出力端子O1、O2つまりモーターコイルの両端は、グランド電位に接続されてショート状態となり、ローターにショートブレーキが加わる。
Then, when the
次に、CPU23は、ステップS5でモーター駆動パルスを出力させた後、パルス発生回路31に命令を出力し、カウント信号および回転検出信号1,2を出力させる(ステップS6)。パルス発生回路31は、カウント信号を一定時間間隔で出力する。このカウント信号は、カウンター52のクロック入力端子CLに入力されるため、カウンター52は、リセット端子RにHレベル信号が入力されるまで、カウント信号でアップカウントされる。
パルス発生回路31は、Lレベルの回転検出信号1,2を交互に出力する。図6の例では、駆動信号1が出力され、出力端子O2がHレベルとなるため、回転検出信号2が最初に出力され、次に回転検出信号1が出力され、その後は、交互に出力される。また、前記カウント信号は、回転検出信号1と回転検出信号2との間のタイミングで出力される。
Next, the
The
回転検出信号2がLレベルになると、NOT回路332の出力がHレベルに変化し、OR回路342の出力もHレベルに変化する。このため、Nチャネルのトランジスター323はオフとなる。出力端子O2に接続されたPチャネルのトランジスター324は、駆動信号2がLレベルのためにオフに維持されており、出力端子O2に接続されたモーター駆動用のトランジスター323、324は共にオフとなる。
それとともに、出力端子O2側の検出用抵抗432に接続されたNチャネルのトランジスター422は、ゲートに入力される回転検出信号2がLレベルとなるためにオンとなる。このため、出力端子O2はハイインピーダンス状態となり、出力端子O2にはモーターコイルの逆誘起電圧がチョッパー増幅された検出電圧波形が発生する。
When the
At the same time, the N-
同様に、回転検出信号1がLレベルになると、NOT回路331の出力がHレベルに変化し、OR回路341の出力もHレベルに変化する。このため、Nチャネルのトランジスター321はオフとなる。出力端子O1に接続されたPチャネルのトランジスター323は、駆動信号1がLレベルになっているためにオフに維持されており、出力端子O1に接続されたモーター駆動用のトランジスター321、322は共にオフとなる。
それとともに、出力端子O1側の検出用抵抗431に接続されたNチャネルのトランジスター421は、ゲートに入力される回転検出信号1がLレベルとなるためにオンとなる。このため、出力端子O1はハイインピーダンス状態となり、出力端子O1にはモーターコイルの逆誘起電圧がチョッパー増幅された検出電圧波形が発生する。
Similarly, when the
At the same time, the N-
出力端子O1、O2に発生する検出電圧波形は、コンパレーター441、442にそれぞれ入力され、基準電圧発生回路41の基準電圧と比較される。本実施形態では、VDD側をグランドに設定しているため、基準電圧を通常状態よりも低い電圧に設定しており、検出電圧がこの基準電圧を超えた場合(より低い電圧になった場合)は、コンパレーター441、442から回転を検出したことを示す回転検出結果信号(Hレベル信号)が出力される。したがって、OR回路45は、コンパレーター441、442のいずれかで、検出電圧が基準電圧を超えた場合に、ローターが回転していることを示すHレベルの回転検出結果信号を出力する。
The detection voltage waveforms generated at the output terminals O1 and O2 are input to the
カウンター52のリセット端子Rには、OR回路343およびOR回路45の出力がOR回路51を介して入力される。このため、カウンター52は、Hレベルの駆動信号1,2のいずれかが出力された場合と、コンパレーター441、442のいずれかで検出電圧が基準電圧を超えてHレベルの回転検出結果信号が出力された場合に、リセットされる。
このため、回転検出信号1または回転検出信号2が出力されても検出電圧が基準電圧を上回らない状態が5回連続で続くと、つまり所定期間継続して回転検出結果信号が出力されなかった場合に、カウンター52のカウンター値は「5」になる。
カウンター52のカウンター値が「5」になると、レジスター54の設定値と同じ値になるため、比較器53からHレベルの一致信号が出力される。
一致信号が出力されると、微分回路55を通して割込み信号となる微分パルスがCPU23に出力され、CPU23に回転停止割込みが発生する。したがって、例えば、カウント信号が1024Hzであれば、カウンター値が「5」になるまでの所定期間は、1000ms×5/1024=約5msであり、約5msの間、回転検出結果信号が出力されなかった場合に、CPU23に回転停止割込みが発生する。
The outputs of the
Therefore, even if the
When the counter value of the
When the match signal is output, a differential pulse that becomes an interrupt signal is output to the
したがって、図5に示すように、CPU23は、カウンター値がレジスター値に一致するまで(ステップS7でNO)、ステップS6のカウント信号および回転検出信号1、2の出力を継続する。
一方、CPU23は、カウンター値がレジスター値に一致すると(ステップS7でYES)、モーター13のローターが停止したと判定できるため、図7に示す回転停止割込み処理を実行する(ステップS10)。
Therefore, as shown in FIG. 5, the
On the other hand, when the counter value matches the register value (YES in step S7), the
[回転停止割込み処理]
次に、ステップS10の回転停止割込みが発生したときの処理を図7に基づいて説明する。
回転停止割込みが発生すると、CPU23は、図6にも示すように、IC20の入出力端子P3、P5をLレベルに設定する(ステップS11)。
入出力端子P3をLレベルにすることにより、発光ダイオード14に電流が流れて発光する。この際、秒針5、分針6、時針7の針位置が0時0分0秒の位置にあれば、輪列に形成された穴を通してフォトトランジスター15に光が到達するので、フォトトランジスター15に電流が流れて入出力端子P4は、P5と同じLレベルになる。
一方、フォトトランジスター15に光が到達しない場合、フォトトランジスター15には電流が流れないため、入出力端子P4は、Lレベルにならず、Hレベルに維持される。
[Rotation stop interrupt processing]
Next, the process when the rotation stop interrupt in step S10 occurs will be described with reference to FIG. 7.
When the rotation stop interrupt occurs, the
By setting the input / output terminal P3 to the L level, a current flows through the
On the other hand, when the light does not reach the
したがって、CPU23は、入出力端子P4がLレベルであるか否かを判定する(ステップS12)。そして、入出力端子P4がLレベルである場合(ステップS12でYES)、針位置が0時0分0秒の位置であると判定できるため、CPU23は回転停止検出を禁止し(ステップS13)、回転停止割込み処理を終了する。
Therefore, the
一方、入出力端子P4がHレベルであれば、指針が0時0分0秒位置では無いので、CPU23は回転検出を禁止せずに、更にモーター駆動パルス(駆動信号1または駆動信号2)を出力してモーター13を駆動する。その後、CPU23は、図5のステップS6、S7と同様に、カウント信号および回転検出信号を出力し(ステップS15)、カウンター値とレジスター値とが一致するかを判定し(ステップS16)、ステップS16で、カウンター値とレジスター値とが一致するまでステップS15、S16を繰り返す。
そして、カウンター値とレジスター値とが一致すると、割込み発生回路50から割込み信号が出力されるため、CPU23は、ステップS11から回転停止割込み処理を再度実行する。この際、ステップS14のモーター駆動パルスの出力は、S12でYESと判定されるまでは、数十ms程度の短時間で繰り返され、指針は早送りされる。そして、指針が1秒分だけ動く毎に、ローターの回転停止を検出し、指針の位置検出処理を実行する。そして、CPU23は、ステップS12でYESと判定し、指針が0時0分0秒位置に移動したことを検出すると、回転停止割込み処理を終了し、図5の処理も終了する。
これにより、内部時刻カウンターで計時している内部時刻と、秒針5、分針6、時針7が指示する時刻が一致し、指示時刻が自動的に修正される。
On the other hand, if the input / output terminal P4 is at H level, the pointer is not at the 0:00:00 position, so the
Then, when the counter value and the register value match, an interrupt signal is output from the interrupt
As a result, the internal time measured by the internal time counter matches the time indicated by the
[第1実施形態の効果]
第1実施形態によれば、回転停止検出回路40で逆誘起電圧を検出することで、実際に、モーター13(ローター)の回転が停止した直後に、針位置検出を実行できるため、針位置検出を最短の待ち時間で実行できる。
また、実際にモーター13の回転が停止してから針位置検出を実行するため、電圧変化、温度変化、経時変化等でモーター13が停止するのに必要な時間が変化しても、針位置検出処理は影響を受けない。このため、電圧変化、温度変化、経時変化等でモーター13が停止するまでの時間が変化しても、針位置の誤検出を防止でき、検出精度を向上できる。
[Effect of the first embodiment]
According to the first embodiment, by detecting the reverse induced voltage in the rotation
Further, since the needle position detection is executed after the rotation of the
モーター13のコイルに接続されるモーター駆動回路30の出力端子O1、O2を、ショート状態と、ハイインピーダンス状態とに交互に切り替えるチョッパー増幅手段として機能するトランジスター421、422や抵抗431、432を備えているので、逆誘起電圧を増幅することができ、回転停止検出回路40での検出精度を向上できる。
The output terminals O1 and O2 of the
回転停止検出回路40は、出力端子O1、O2の両方に、逆誘起電圧を検出するための構成をそれぞれ設けているので、正逆両方向に発生する逆誘起電圧をすべて検出でき、回転停止検出回路40での検出精度を向上できる。
Since the rotation
さらに、針位置検出処理は、割込み発生回路50からの割込み信号によってCPU23が実行するため、CPU23はソフトウエアでタイミングをとる必要が無く、ソフトウエアの処理が簡単になり、CPU23の負荷も軽減できる。
Further, since the needle position detection process is executed by the
[第2実施形態]
次に、本発明の第2実施形態について、図8〜12に基づいて説明する。
第2実施形態は、モーター13の回転停止を検出せずに、モーター駆動パルスの出力後、所定時間経過後に回転停止状態を判定するものであり、さらに、前記所定時間経過時のタイミングはソフトウエア処理を行わずに、割込みを発生させることで行うものである。
このため、図8に示すように、第2実施形態のIC20Aは、第1実施形態のIC20に対して、回転停止検出回路40を備えずに、電源電圧検出回路60を備えている点と、モーター駆動回路30Aおよび割込み発生回路50Aの構成が第1実施形態と異なる点で相違する。その他の構成は第1実施形態と同じであるため、同一符号を付して説明を省略または簡略する。
[Second Embodiment]
Next, the second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 8 to 12.
In the second embodiment, the rotation stop state is determined after a predetermined time has elapsed after the output of the motor drive pulse without detecting the rotation stop of the
Therefore, as shown in FIG. 8, the
すなわち、IC20Aは、発振回路21、分周回路22、CPU23、ROM24、RAM25、入出力回路26、バス27、モーター駆動回路30A、割込み発生回路50A、電源電圧検出回路60を備えている。
発振回路21、分周回路22、CPU23、ROM24、RAM25、入出力回路26、バス27は、第1実施形態と同様の構成である。
割込み発生回路50Aは、モーター駆動パルスの出力後、所定時間が経過すると割込み信号を発生する。
電源電圧検出回路60は、CPU23からの命令で電源電圧が所定値より高いか低いかを判定する。
That is, the
The
The interrupt
The power supply
図9に、モーター駆動回路30Aおよび割込み発生回路50Aの具体的な構成を示す。なお、モーター駆動回路30Aおよび割込み発生回路50Aにおいても、前記第1実施形態のモーター駆動回路30、割込み発生回路50と同じ構成には同一符号を付して説明を省略または簡略する。
FIG. 9 shows a specific configuration of the
モーター駆動回路30Aは、パルス発生回路31と、Nチャネルのトランジスター321、323と、Pチャネルのトランジスター322、324と、OR回路343とを備えている。
第1実施形態と同じく、トランジスター321、322は出力端子O1に接続され、トランジスター323、324は出力端子O2に接続されている。
パルス発生回路31は、CPU23から入力される命令により、駆動信号1および駆動信号2を交互に出力する。また、パルス発生回路31は、CPU23からの命令によりカウント信号の出力が許可されると、駆動信号1および駆動信号2の出力に連動してカウント信号を出力する。
The
Similar to the first embodiment, the
The
駆動信号1がHレベル、駆動信号2がLレベルの場合、トランジスター322、323がオン、トランジスター321、324がオフになり、出力端子O2がHレベル(グランド電位)、出力端子O1がLレベル(VSS)となる。逆に、駆動信号1がLレベル、駆動信号2がHレベルの場合は、出力端子O1がHレベル、出力端子O2がLレベルとなる。
また、OR回路343は、駆動信号1または駆動信号2がHレベルになると、Hレベル信号を出力する。
When the
Further, the
割込み発生回路50Aは、割込み発生回路50と同様に、カウンター52、比較器53、レジスター54、微分回路55を備えている。
カウンター52のクロック入力端子CLには、パルス発生回路31からカウント信号が入力され、リセット端子Rには、OR回路343の出力信号が入力される。このため、カウンター52は、駆動信号1または駆動信号2が出力されるとリセットされ、その後、カウント信号がクロック入力端子CLに入力されることでカウントアップされる。
レジスター54は、CPU23からの命令によって所定の値に設定される。CPU23は、レジスター54の値を、電源電圧検出回路60で電源電圧VDDが所定値V1よりも大きいと第1設定値(例えば「29」)に設定し、所定値V1以下の場合は第2設定値(例えば「23」)に設定する。
比較器53は、カウンター52の値と、レジスター54の値とを比較し、一致した場合に一致信号を微分回路55に出力し、微分回路55は一致信号が入力されると、割込み信号をCPU23に出力する。
したがって、割込み発生回路50Aによって、モーター駆動パルスの出力後、所定時間経過後に、時間経過通知信号を出力する時間経過通知手段が構成されている。なお、例えば、カウント信号が1024Hzであれば、カウンター値が第1設定値(「29」)になるまでの所定時間は1000ms×29/1024=約28msであり、カウンター値が第2設定値(「23」)になるまでの所定時間は1000ms×23/1024=約22msであり、前記所定時間はレジスター54の値で設定できる。
また、レジスター54の値を変更するCPU23によって、時間経過通知信号を出力するまでの時間を、電源電圧検出回路60で検出した電圧値により変更する制御手段が構成されている。
Like the interrupt
A count signal is input from the
The
The
Therefore, the interrupt
Further, the
次に、第2実施形態での通常運針時の動作を図10のフローチャートを用いて説明する。
CPU23は、分周回路22からの基準信号の出力により、1Hz(1秒毎)の割込みが発生すると、図10に示すように、内部時刻が針位置検出を実行する0時0分0秒か確認する(ステップS21)。
ここで、内部時刻が0時0分0秒でなければ、CPU23は、ステップS21でNOと判定し、パルス発生回路31に指示して、前回と同じパルス幅のモーター駆動パルスを出力させる(ステップS22)。これにより、秒針5、分針6、時針7は、1秒分運針し、内部時刻の時刻を指針で指示する。
Next, the operation during normal hand movement in the second embodiment will be described with reference to the flowchart of FIG.
When an interrupt of 1 Hz (every 1 second) occurs due to the output of the reference signal from the
Here, if the internal time is not 0:00:00, the
一方、内部時刻が0時0分0秒であれば、CPU23は、ステップS21でYESと判定し、電源電圧検出回路60による電源電圧検出処理を実行する(ステップS23)。
CPU23は、電源電圧VDDが所定値V1よりも大きいかを判定する(ステップS24)。そして、ステップS24でYESと判定した場合は、レジスター54に第1設定値(本実施形態では「29」)を設定し(ステップS25)、割込み発生を許可する(ステップS26)。そして、パルス発生回路31に命令を出力し、パルス幅t1のモーター駆動パルス(駆動信号1または駆動信号2)を出力させる(ステップS27)。
On the other hand, if the internal time is 0:00:00, the
The
また、CPU23は、電源電圧VDDが所定値V1以下であり、ステップS24でNOと判定した場合は、レジスター54に第2設定値(本実施形態では「23」)を設定し(ステップS28)、割込み発生を許可する(ステップS29)。そして、パルス発生回路31に命令を出力し、パルス幅t2のモーター駆動パルス(駆動信号1または駆動信号2)を出力させる(ステップS30)。
Further, when the power supply voltage VDD is equal to or less than the predetermined value V1 and the
ここで、電源電圧VDDが所定値V1よりも高い場合は、所定値V1以下の場合に比べて、モーター駆動パルスの駆動エネルギーが大きくなり、ローターの回転速度も高くなり、停止するまでの時間も長くなる。そこで、駆動信号出力後、回転停止検出を実行するまでの時間も、電源電圧VDDが所定値V1よりも高い場合に比べて、所定値V1以下の場合を短くしている。駆動信号出力後の経過時間は、カウンター52の値でカウントされるため、レジスター54の設定値を大きくすることで経過時間を長く設定できる。したがって、CPU23は、第1設定値を第2設定値よりも大きな数値に設定している。
Here, when the power supply voltage VDD is higher than the predetermined value V1, the drive energy of the motor drive pulse is larger, the rotation speed of the rotor is higher, and the time until the stop is stopped than when the predetermined value V1 or less. become longer. Therefore, the time from the output of the drive signal to the execution of the rotation stop detection is also shorter in the case where the power supply voltage VDD is higher than the predetermined value V1 and in the case where the power supply voltage is V1 or less. Since the elapsed time after the drive signal is output is counted by the value of the
次に、ステップS27、S30のモーター駆動パルスの出力後の動作を、図11のタイミングチャートも用いて説明する。なお、図11は、ステップS24でYESと判定され、ステップS27において、パルス発生回路31が、駆動信号1としてパルス幅t1のHレベル信号を出力した場合の例である。
パルス発生回路31からHレベルの駆動信号1が出力されると、OR回路343の出力信号がHレベルとなるため、カウンター52がリセットされ、カウンター52のカウント値は「0」となる。レジスター54の値は「29」であるため、カウンター値が「0」になると、カウンター値およびレジスター値が不一致となり、比較器53の一致信号は不一致を示すLレベルに変化する。この場合、微分回路55から割込み信号は出力されない。
Next, the operation after the output of the motor drive pulse in steps S27 and S30 will be described with reference to the timing chart of FIG. Note that FIG. 11 shows an example in which YES is determined in step S24, and in step S27, the
When the H
Hレベルの駆動信号1が出力された際に、駆動信号2はLレベルであるため、トランジスター321、324がオフ、トランジスター322、323がオンとなり、出力端子O2がVDD側に接続してHレベルとなり、出力端子O1がVSS側に接続してLレベルとなる。
駆動信号1がLレベルに戻ると、トランジスター321がオフからオンに切り替わり、トランジスター322がオンからオフに切り替わる。このため、出力端子O1、O2つまりモーターコイルの両端は、グランド電位に接続されてショート状態となり、ローターにショートブレーキが加わる。
When the H-
When the
次に、CPU23は、ステップS27でモーター駆動パルスを出力させた後、パルス発生回路31に命令を出力し、カウント信号を出力させる(ステップS31)。パルス発生回路31は、カウント信号を一定時間間隔で出力する。このカウント信号は、カウンター52のクロック入力端子CLに入力されるため、カウンター52は、次の駆動信号が出力されてリセット端子RにHレベル信号が入力されるまで、カウント信号でアップカウントされる。
そして、カウンター52のカウンター値と、レジスター54のレジスター値とが比較器53で比較されて一致したか否かが判定される(ステップS32)。
カウンター52のカウンター値が「29」になるまでは、パルス発生回路31はカウント信号の出力を継続する。
Next, the
Then, the counter value of the
The
一方、カウンター値とレジスター値とが一致すると(ステップS32でYES)、比較器53からHレベルの一致信号が出力され、微分回路55を通して割込み信号となる微分パルスがCPU23に出力され、CPU23に回転停止割込みが発生する(ステップS40)。
On the other hand, when the counter value and the register value match (YES in step S32), the H level matching signal is output from the
図12に、ステップS40の回転停止割込み処理を示す。
ステップS40の回転停止割込み処理では、第1実施形態と同様に、CPU23は、IC20の入出力端子P3、P5をLレベルに設定し(ステップS41)、入出力端子P4がLレベルであるか否かを判定する(ステップS42)。
FIG. 12 shows the rotation stop interrupt process in step S40.
In the rotation stop interrupt process in step S40, the
入出力端子P4がHレベルである場合、指針が0時0分0秒位置では無いので、CPU23は割込み発生を禁止せずに、更にモーター駆動パルス(駆動信号1、駆動信号2)を出力してモーター13を駆動する(ステップS44)。その後、CPU23は、カウント信号を出力し(ステップS45)と、カウンター値とレジスター値とが一致したかを判定し(ステップS46)、ステップS46で、カウンター値とレジスター値とが一致したら、ステップS41に戻って、指針が0時0分0秒位置になったかを判定する。
When the input / output terminal P4 is at H level, the pointer is not at the 0:00:00 position, so the
入出力端子P4がLレベルである場合(ステップS42でYES)、針位置が0時0分0秒の位置であることを検出できたため、CPU23は割込み発生を禁止し(ステップS43)、回転停止割込み処理を終了し、図10の処理も終了する。
これにより、内部時刻カウンターで計時している内部時刻と、秒針5、分針6、時針7が指示する時刻が一致し、指示時刻が自動的に修正される。
When the input / output terminal P4 is at the L level (YES in step S42), it can be detected that the hand position is at 0:00:00, so the
As a result, the internal time measured by the internal time counter matches the time indicated by the
[第2実施形態の効果]
本実施形態によれば、モーター駆動パルス(駆動信号1、2)の出力後、発光ダイオード14、フォトトランジスター15によって指針が0時0分0秒位置になったかを検出するタイミングは、割込み発生回路50Aによって発生した割込み信号をCPU23に入力することで設定できるため、CPU23で動作するソフトウエアで針位置検出処理の実行タイミングを設定する必要が無い。このため、ソフトウエアの処理が簡単になり、CPU23の負荷も軽減できる。
[Effect of the second embodiment]
According to the present embodiment, after the output of the motor drive pulse (drive signals 1 and 2), the timing for detecting whether the pointer is at the 0:00:00 position by the
また、第2実施形態のIC20Aでは、逆誘起電圧を検出するコンパレーターなどのアナログ回路を設ける必要が無く、デジタル回路のみで簡単に構成することができる。このため、特にレジスター54の値を変更するだけで、時間経過通知手段である割込み発生回路50Aが割込み信号を発生するまでの所定時間を容易に変更できる。このため、製品のばらつきや、温度等の環境条件、経時変化などに応じて前記所定時間を変更でき、モーター13のローターの回転停止状態を検出するまでの時間も短縮できる。
Further, in the
さらに、CPU23は、電源電圧検出回路60で検出した電圧値によって、レジスター54の設定値を変更しているので、電源電圧VDDが変化しても、針位置検出処理の実行タイミングを適切に設定できる。さらに、CPU23は、電源電圧VDDによって、モーター駆動パルスのパルス幅も変更しているので、ローターを確実に回転させることができる。
Further, since the
[変形例]
なお、本発明は前述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲での変形、改良等は本発明に含まれるものである。
例えば、指針を早送りで移動している場合は、内部時刻が0時0分0秒になっても前記各実施形態の針位置検出処理を実行しないように構成してもよい。例えば、標準電波を受信できない地域で電子時計1を利用している場合などに、ボタン操作などで指針を早送りして表示時刻を修正する場合がある。指針を早送りする場合は、モーター駆動パルス同士の重なりを回避するため、モーター駆動パルス出力直後に割込み信号を発生させる手段を設けることが好ましい。したがって、通常の運針時は、前記各実施形態の針位置検出処理を実行する手段を作動させ、指針の早送り時は、モーター駆動パルス出力直後に割込み信号を発生させる手段に切り替えて作動させればよい。
[Modification example]
The present invention is not limited to the above-described embodiment, and modifications, improvements, and the like within the range in which the object of the present invention can be achieved are included in the present invention.
For example, when the pointer is moving in fast forward, the hand position detection process of each of the above-described embodiments may not be executed even when the internal time reaches 0:00:00. For example, when the
また、モーターの回転停止を検出してから実行する処理としては、針位置検出処理に限定されない。例えば、モーターの逆誘起電圧によって、ローターが回転したか否かを判定し、非回転の場合に、電力の大きな補正パルスを出力して確実に回転させる補正駆動方式のモーターにおける補正駆動処理等でもよい。すなわち、補正駆動方式の第1のモーターが、第2のモーターに近接配置されている場合、第2のモーターの回転が停止する前に、第1のモーターで補正駆動を実行すると、第2のモーターから発生する磁界により、第1のモーターの補正駆動での回転結果を誤検出する場合がある。それを防ぐために、第2のモーターの回転停止を検出してから、第1のモーターの補正駆動を実行するために、本発明を利用してもよい。 Further, the process to be executed after detecting the rotation stop of the motor is not limited to the needle position detection process. For example, correction drive processing in a correction drive type motor that determines whether or not the rotor has rotated based on the reverse induced voltage of the motor and outputs a correction pulse with a large electric power to reliably rotate the rotor when it is not rotating. Good. That is, when the first motor of the correction drive system is arranged close to the second motor, if the correction drive is executed by the first motor before the rotation of the second motor is stopped, the second motor is used. Due to the magnetic field generated from the motor, the rotation result of the correction drive of the first motor may be erroneously detected. In order to prevent this, the present invention may be used to detect the rotation stop of the second motor and then execute the correction drive of the first motor.
前記第2実施形態の割込み発生回路50Aでは、電源電圧検出回路60で検出した電圧値で、レジスター54の値を変更していたが、モーター駆動パルスの種類や定数などに応じてレジスター54の値を変更してもよい。
また、モーター13は、2極のステップモーターに限定されず、4極のステップモーターなど、電子時計1で指針駆動用に利用可能な各種のモーターを利用できる。
さらに、前記実施形態では、1つのモーター13で、秒針5、分針6、時針7を駆動していたが、秒針用のモーターと、時針および分針用のモーターとを設けてもよく、各モーターに対応してモーター駆動回路30、30A、検出手段、回転終了通知手段、時間経過通知手段などを設ければよい。
In the interrupt
Further, the
Further, in the above-described embodiment, one
1…電子時計、5…秒針、6…分針、7…時針、12…電池、13…モーター、14…発光ダイオード、15…フォトトランジスター、16…抵抗、21…発振回路、23…CPU、30…モーター駆動回路、30A…モーター駆動回路、31…パルス発生回路、321、322、323、324…電界効果型トランジスター、40…回転停止検出回路、41…基準電圧発生回路、421、422…電界効果型トランジスター、431、432…検出用抵抗、441、442…コンパレーター、50…割込み発生回路、50A…割込み発生回路、52…カウンター、53…比較器、54…レジスター、55…微分回路、60…電源電圧検出回路、O1、O2…出力端子。 1 ... Electronic clock, 5 ... Second hand, 6 ... Minute hand, 7 ... Hour hand, 12 ... Battery, 13 ... Motor, 14 ... Light emitting diode, 15 ... Phototransistor, 16 ... Resistance, 21 ... Oscillation circuit, 23 ... CPU, 30 ... Motor drive circuit, 30A ... Motor drive circuit, 31 ... Pulse generation circuit, 321, 322, 323, 324 ... Electromagnetic effect type transistor, 40 ... Rotation stop detection circuit, 41 ... Reference voltage generation circuit, 421 ... Electric field effect type Transistor, 431, 432 ... Detection resistor, 441, 442 ... Comparator, 50 ... Interrupt generation circuit, 50A ... Interrupt generation circuit, 52 ... Counter, 53 ... Comparer, 54 ... Register, 55 ... Differentiation circuit, 60 ... Power supply Voltage detection circuit, O1, O2 ... Output terminal.
Claims (4)
前記指針を駆動するモーターと、
前記モーターのコイルに接続されてモーター駆動パルスを出力するモーター駆動回路と、
前記モーター駆動パルスの出力後に前記モーターのコイルに発生する逆誘起電圧を検出して検出信号を出力する検出手段と、
前記検出手段から前記検出信号が所定期間継続して出力されなかった場合に、回転終了通知信号を出力する回転終了通知手段と、
前記指針の位置を検出する針位置検出手段と、
前記回転終了通知信号の出力後に、前記針位置検出手段を動作させる制御手段とを備える
ことを特徴とする電子時計。 Guidelines and
The motor that drives the pointer and
A motor drive circuit that is connected to the coil of the motor and outputs a motor drive pulse,
A detection means that detects the reverse induced voltage generated in the coil of the motor after the output of the motor drive pulse and outputs a detection signal.
When the detection signal is not continuously output from the detection means for a predetermined period, the rotation end notification means for outputting the rotation end notification signal and the rotation end notification means .
Needle position detecting means for detecting the position of the pointer and
An electronic timepiece including a control means for operating the hand position detecting means after the output of the rotation end notification signal.
前記モーター駆動回路は、前記コイルに接続される出力端子を備え、
前記検出手段は、前記出力端子をショート状態とハイインピーダンス状態とに交互に切り替えて逆誘起電圧を増幅するチョッパー増幅手段を備える
ことを特徴とする電子時計。 In the electronic clock according to claim 1,
The motor drive circuit includes an output terminal connected to the coil.
The detection means includes a chopper amplification means that amplifies the reverse induced voltage by alternately switching the output terminal between a short state and a high impedance state.
前記モーター駆動回路は、前記コイルに接続される複数の出力端子を備え、
前記検出手段は、前記複数の出力端子にそれぞれ設けられている
ことを特徴とする電子時計。 In the electronic clock according to claim 1 or 2.
The motor drive circuit includes a plurality of output terminals connected to the coil.
An electronic clock characterized in that the detection means is provided at each of the plurality of output terminals.
電子時計の制御用のCPUを備え、
前記回転終了通知手段は、前記CPUに対して、前記回転終了通知信号である割込み信号を出力する割込み発生回路である
ことを特徴とする電子時計。 In the electronic clock according to any one of claims 1 to 3.
Equipped with a CPU for controlling an electronic clock
The electronic clock characterized in that the rotation end notification means is an interrupt generation circuit that outputs an interrupt signal, which is the rotation end notification signal, to the CPU.
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