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WO2000058793A1 - Dispositif electronique et procede de controle d'un dispositif electronique - Google Patents

Dispositif electronique et procede de controle d'un dispositif electronique Download PDF

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WO2000058793A1
WO2000058793A1 PCT/JP2000/002088 JP0002088W WO0058793A1 WO 2000058793 A1 WO2000058793 A1 WO 2000058793A1 JP 0002088 W JP0002088 W JP 0002088W WO 0058793 A1 WO0058793 A1 WO 0058793A1
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WO
WIPO (PCT)
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magnetic field
power generation
output
power
voltage
Prior art date
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Ceased
Application number
PCT/JP2000/002088
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English (en)
French (fr)
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WO2000058793A8 (fr
Inventor
Shinji Nakamiya
Teruhiko Fujisawa
Yoshitaka Iijima
Kenji Iida
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Seiko Epson Corp
Original Assignee
Seiko Epson Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
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Publication date
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Priority to DE60037376T priority patent/DE60037376T2/de
Priority to US09/701,537 priority patent/US6476580B1/en
Priority to HK01105274.5A priority patent/HK1034779B/en
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Publication of WO2000058793A8 publication Critical patent/WO2000058793A8/ja
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    • G04CELECTROMECHANICAL CLOCKS OR WATCHES
    • G04C3/00Electromechanical clocks or watches independent of other time-pieces and in which the movement is maintained by electric means
    • G04C3/14Electromechanical clocks or watches independent of other time-pieces and in which the movement is maintained by electric means incorporating a stepping motor
    • G04C3/143Means to reduce power consumption by reducing pulse width or amplitude and related problems, e.g. detection of unwanted or missing step
    • GPHYSICS
    • G04HOROLOGY
    • G04CELECTROMECHANICAL CLOCKS OR WATCHES
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Definitions

  • the present invention relates to an electronic device and a control method thereof, and more particularly to an electronic device including a power storage device and a driving motor, such as a portable electronic timepiece, and a control method thereof.
  • This electronic timepiece with a power generation device detects the presence or absence of power generation at the rotation detection timing, and outputs a corrected drive pulse when power generation is detected, regardless of the result of the motor rotation detection. However, it was intended to ensure a reliable rotation in the morning and evening.
  • the power generation operation detection circuit was provided after the rectifier circuit, the power generation operation detection circuit was provided in the charging path of the secondary power supply. It is necessary to stop charging, and there is a problem that charging efficiency is deteriorated.
  • the amount of power generation that causes a drive error is determined in advance by actual measurement, it is necessary to set the reference amount of power generation by actual measurement each time the generator, motor, or mechanism structure changes. .
  • the overcharge prevention circuit for preventing overcharge of the secondary power supply when the overcharge prevention circuit for preventing overcharge of the secondary power supply is operating, the detection result of the power generation operation detection circuit is fixed to the power generation state, so that the power generation state is fixed. Even when the device is in a non-power generation state, no AC magnetic field is generated in the power generation device, and the motor can be driven normally, a correction drive pulse is output and power is wasted. There was a problem.
  • an object of the present invention is to reliably drive the electric motor having a generator, and to reduce unnecessary power consumption without reducing charging efficiency.
  • An object of the present invention is to provide an electronic device capable of detecting a power generation state without being affected by a change in configuration, and a control method thereof. Disclosure of the invention
  • a power generation unit for generating power
  • a power storage unit for storing the generated electric energy, and one or more electric power units driven by the electric energy stored in the power storage unit.
  • a pulse drive control unit that performs drive control of the motor by outputting a normal drive pulse signal;
  • a power generation magnetic field detection unit that detects whether a magnetic field is generated by power generation;
  • a correction drive pulse output unit that outputs a correction drive pulse signal having a larger effective power than the normal drive pulse signal to the module when the generation magnetic field is detected by the power generation magnetic field detection unit;
  • the power generation magnetic field detection unit has a charging state determination unit that determines that a magnetic field due to power generation has occurred when a charging current flows through the power storage unit due to power generation of the power generation unit. It is characterized by:
  • a power generation unit for generating power
  • a power storage unit for storing generated electric energy
  • one or more motors driven by electric energy stored in the power storage unit A pulse drive control unit that controls the drive by outputting a normal drive pulse signal, a power generation magnetic field detection unit that detects whether a magnetic field is generated by power generation, and a power generation magnetic field detection unit.
  • a correction drive pulse output unit that outputs a correction drive pulse signal having a larger effective power than the normal drive pulse signal when the magnetic field generated by power generation is detected, and a power generation magnetic field detection unit.
  • the power generation magnetic field detection unit is configured so that a value of a power generation current output from the power generation unit is a predetermined power generation current. It is characterized by having a generated current discrimination unit for discriminating whether or not the value has been exceeded.
  • the power generation magnetic field detection unit is configured to detect a power storage unit based on a power generation current output from the power generation unit.
  • a storage voltage determination unit is provided for calculating the storage voltage and determining whether the storage voltage has exceeded a predetermined reference storage voltage.
  • the power generation unit has a pair of output terminals, and outputs the voltage of the output terminal of the power generation unit and the storage voltage.
  • a comparison unit that compares a predetermined voltage corresponding to the terminal voltage of the unit and outputs a comparison result signal, and a generated current when the voltage of the output terminal exceeds the terminal voltage of the storage unit based on the comparison result signal.
  • a power generation detection unit that outputs a power generation detection signal corresponding to a state in which power can flow.
  • the power generation magnetic field detection unit is connected via a path different from a charging path of the power storage unit. It is characterized by determining whether or not a magnetic field is generated by power generation in parallel with charging.
  • a rotation detecting unit for detecting the presence or absence of rotation of the motor is provided, and the correction driving pulse output unit is A first correction drive pulse output unit that outputs a first correction drive pulse at a first timing when the rotation detection unit detects that the motor is in a non-rotation state, and a power generation magnetic field detection unit.
  • a second correction drive pulse that is output at a second timing different from the first timing when it is detected that a magnetic field has been generated, and when the rotation detection unit detects that the motor is rotating.
  • a correction drive pulse output unit is provided in the first aspect of the present invention or the second aspect of the present invention.
  • the correction driving pulse output unit according to the first or second aspect of the present invention, further comprising a rotation detecting unit for detecting whether or not the motor is rotating.
  • a first correction drive pulse output unit that outputs a first correction drive pulse having a first effective power when the rotation detection unit detects that the motor is in a non-rotation state; When the unit detects that a magnetic field due to power generation has been generated, and when the rotation detection unit detects that the motor is rotating, the second effective power having a second effective power larger than the first effective power is used.
  • a second correction drive pulse output unit for outputting a second correction drive pulse.
  • the output timings of the first correction drive pulse and the second correction drive pulse are the same output timing.
  • the correction drive pulse output unit detects that a magnetic field due to power generation has been generated by the power generation magnetic field detection unit. Until a predetermined period of time elapses from this time, a corrected drive pulse signal having a larger effective power than the normal drive pulse signal is output to the motor.
  • a rotation detection unit for detecting the presence or absence of rotation of a motor and a power generation magnetic field detection unit are provided.
  • a rotation detection prohibition unit for prohibiting the rotation is provided.
  • the correction driving pulse output unit according to the first or second aspect of the present invention further comprising a rotation detecting unit for detecting whether or not the motor is rotating. Is characterized in that a correction drive pulse signal is output to the motor when a magnetic field due to power generation is detected by the power generation magnetic field detection unit irrespective of the discrimination result of the rotation detection unit.
  • the power generation magnetic field detection unit determines whether a magnetic field due to power generation is generated during a predetermined period. It is characterized in that it is detected whether or not it is.
  • the predetermined period is a timing at which the pulse drive control unit starts output of the current normal drive pulse signal and the next start of output of the normal drive pulse signal. It is characterized in that it is determined as a period within the period between the timing and the timing.
  • a fifteenth aspect of the present invention is characterized in that, in the thirteenth aspect of the present invention, the predetermined period is determined to include a period corresponding to a detection delay time of the power generation magnetic field detection unit. .
  • the correction driving pulse output unit outputs a correction driving pulse signal instead of the normal driving pulse signal.
  • the feature is that the output is done overnight.
  • the first correction drive pulse and the second correction drive pulse are the same.
  • the power generation magnetic field detection unit is configured such that the magnetic field generated by the power generation during a predetermined period is predetermined. It is characterized by detecting whether or not the occurrence has occurred, and setting the start timing of the predetermined period to the rotation detection start timing in the rotation detection unit.
  • the predetermined period is set to include a period corresponding to a detection delay time of the power generation magnetic field detection unit.
  • the twenty-fifth embodiment of the present invention is the same as the first embodiment of the present invention or the second embodiment of the present invention.
  • a high-frequency magnetic field detection unit for detecting a high-frequency magnetic field around the electronic device.
  • the correction drive pulse output unit generates power for a predetermined period by the generated magnetic field detection unit regardless of the determination result of the high-frequency magnetic field detection unit.
  • a correction drive pulse signal is output to the motor when it is detected that a magnetic field is generated.
  • an AC magnetic field detection unit for detecting an AC magnetic field around the electronic device, and
  • the pulse output unit outputs the correction drive pulse signal to the motor when the generated magnetic field is detected by the generated magnetic field detection unit during the specified period, regardless of the result of the determination by the AC magnetic field detection unit. Output.
  • an external magnetic field detection unit for detecting a high-frequency magnetic field or an AC magnetic field around a motor; And a magnetic field detection prohibition unit for prohibiting the operation of the external magnetic field detection unit when the unit detects that a magnetic field due to power generation is generated during a predetermined period.
  • the duty ratio is set so as to reduce the effective power of the normal driving pulse based on the driving state of the motor.
  • a duty ratio setting unit for setting a more suitable duty ratio, and a duty ratio setting unit when the generation magnetic field detection unit detects that a magnetic field due to power generation is generated during a predetermined period.
  • a duty ratio control unit for prohibiting a change in the duty ratio or resetting the duty ratio to a predetermined initial duty ratio.
  • the electronic device in the first aspect of the present invention or the second aspect of the present invention, is portable.
  • the electronic device in the first aspect of the present invention or the second aspect of the present invention, includes a timing unit for performing a timing operation.
  • a twenty-sixth aspect of the present invention is directed to an electronic device including: a power generating device that generates power; a power storage device that stores the generated electric energy; and a motor that is driven by the electric energy stored in the power storage device.
  • a pulse drive control step of performing drive control of the motor by outputting a normal drive pulse signal, and a magnetic field generated by power generation A power generation magnetic field detection step for detecting whether or not a power generation has occurred, and a correction drive pulse signal having a larger effective power than the normal drive pulse signal is output to the motor when a magnetic field due to power generation is detected in the power generation magnetic field detection step.
  • an electronic device comprising: a power generation device that performs power generation; a power storage device that stores the generated electric energy; and a motor that is driven by the electric energy stored in the power storage device.
  • FIG. 1 is an explanatory diagram of a schematic configuration of a timing device according to an embodiment.
  • FIG. 2 is a schematic functional configuration block diagram of the timing device of the first embodiment.
  • FIG. 3 is a detailed functional configuration block diagram of the timing device of the first embodiment.
  • FIG. 4 is a processing flowchart of the first embodiment and the second embodiment.
  • FIG. 5 is a timing chart of the first embodiment.
  • FIG. 6 is a schematic functional block diagram of the timing device of the second embodiment.
  • FIG. 7 is a diagram illustrating a circuit configuration around a power generation detection circuit according to the second embodiment.
  • FIG. 8 is a timing chart of the second embodiment.
  • FIG. 9 is a schematic functional block diagram of the timekeeping device of the third embodiment.
  • FIG. 10 is a detailed functional configuration block diagram of the timing device of the third embodiment.
  • FIG. 11 is a processing flowchart of the third embodiment.
  • FIG. 12 is a timing chart of the third embodiment.
  • FIG. 13 is an explanatory diagram of a schematic configuration of a timing device according to the fourth embodiment.
  • FIG. 14 is a block diagram illustrating a power generation detection circuit according to the fourth embodiment.
  • FIG. 15 is an explanatory diagram of a circuit configuration example of the operational amplifier according to the fourth embodiment.
  • FIG. 16 is a diagram illustrating a circuit configuration around a rectification / overcharge prevention circuit according to the fifth embodiment.
  • FIG. 17 is a detailed functional configuration block diagram of the timing device of the sixth embodiment.
  • FIG. 18 is a functional block diagram of a control unit and its peripheral configuration according to the seventh embodiment.
  • FIG. 19 is a configuration diagram of the power generation detection circuit according to the seventh embodiment.
  • FIG. 20 is an explanatory diagram of an embodiment in the case where half-wave rectification is performed.
  • FIG. 21 is a detailed configuration diagram of a comparison in the seventh embodiment.
  • FIG. 22 is a configuration diagram of the power generation detection circuit according to the eighth embodiment.
  • FIG. 23 is a detailed configuration diagram of a comparison in the eighth embodiment.
  • FIG. 24 is a configuration diagram of the power generation detection circuit according to the ninth embodiment.
  • FIG. 25 is a diagram illustrating an example of the smoothing circuit.
  • FIG. 26 is an operation timing chart of the ninth embodiment.
  • FIG. 27 is a configuration diagram of the power generation detection circuit according to the tenth embodiment.
  • FIG. 28 is a detailed configuration diagram of the comparator in the tenth embodiment.
  • FIG. 29 is an operation timing chart of the tenth embodiment.
  • FIG. 30 is a schematic block diagram of the eleventh embodiment.
  • FIG. 31 is a schematic configuration block diagram of the 12th embodiment. BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
  • FIG. 1 shows a schematic configuration of a timing device 1 which is an electronic device of the first embodiment.
  • the timekeeping device 1 is a wristwatch, and a user uses the belt connected to the device body by wrapping it around a wrist.
  • the timer 1 can be broadly divided into a power generation unit A that generates AC power, an AC voltage from the power generation unit A that is rectified and stored, and the stored voltage is further stepped up and down.
  • Power supply section B that supplies power to the power supply
  • a control section C that detects the power generation state of the power generation section A, and controls the entire device based on the detection result
  • a hand movement mechanism D that drives the hands
  • control signals from the control section C.
  • a driving unit E that drives the hand movement mechanism D based on
  • control unit C drives the hand movement mechanism D to display the time according to the power generation state of the power generation unit A, and stops the power supply to the hand movement mechanism D to save power. Power saving mode.
  • the transition from the power saving mode to the display mode is forcibly made by the user holding the timing device 1 and shaking it.
  • the power generation unit A is roughly divided into a power generation device 40, a rotary weight 45 that turns inside the device by capturing the movement of the user's arm, and converts kinetic energy into rotational energy, and a rotary weight of the rotary weight. And a speed-up gear 46 that converts (increases) the speed to the number of revolutions required for power generation and transmits the speed to the power generation device 40 side.
  • the rotation of the rotating weight 45 is transmitted to the power generating port 43 via the speed increasing gear 46, and the power generating rotor 43 rotates inside the power generating stay 42.
  • the power generating rotor 43 rotates inside the power generating stay 42.
  • the power generation unit A generates power using energy related to the life of the user, and can drive the timepiece 1 using the power.
  • the power supply section B includes a rectifier circuit 103, a power storage device (large capacity capacitor) 104, and a step-up / step-down circuit 113.
  • the step-up / step-down circuit 113 uses a plurality of capacitors 113a, 113b, and 113c to perform multi-step boosting and stepping-down, and a control signal 1
  • the voltage supplied to the driving unit E can be adjusted by 1.
  • the output voltage of the step-up / step-down circuit 113 is also supplied to the control unit C by a monitor signal 112, whereby the output voltage can be monitored and the output voltage can be monitored by a small increase or decrease.
  • the control unit C can determine whether the power generation unit A is generating power.
  • the power supply section B takes V dd (high potential side) as a reference potential (GND) and generates VTKN (low potential side) as a power supply voltage.
  • power generation is detected by monitoring the output voltage of the step-up / step-down circuit 113 via the monitor signal 12.However, in a circuit configuration without the step-up / step-down circuit, the low-potential side It is also possible to detect power generation by directly monitoring the power supply voltage VTKN.
  • the stepping motor 10 used in the hand movement mechanism D is also called a pulse motor, a stepping motor, a stepping motor, or a digital motor, and is frequently used as a digital controller actuator. It is a motor driven by a pulse signal.
  • a small and lightweight stepping motor has been widely used as a portable electronic device or an information device for information equipment.
  • a typical example of such an electronic device is a clock device such as an electronic clock, a time switch, or a chronograph.
  • the stepping motor 10 of this example includes a driving coil 11 that generates a magnetic force by a driving pulse supplied from the driving unit E, a step coil 12 that is excited by the driving coil 11, and Further, a mouth 13 is provided which is rotated by a magnetic field excited inside the stay 12.
  • the stepping motor 10 is composed of a PM type (permanent magnet rotating type) in which the mouth 13 is constituted by a disk-shaped two-pole permanent magnet.
  • the magnetic saturation portion 17 is provided in the stage 12 so that different magnetic poles are generated in the respective phases (poles) 15 and 16 around the rotor 13 by the magnetic force generated in the drive coil 11. Is provided.
  • an inner notch 18 is provided at an appropriate position on the inner periphery of the stay 13 in order to regulate the rotation direction of the mouth 13, which generates a cogging torque to generate a cogging torque.
  • C is stopped at an appropriate position.
  • C The rotation of the mouth 13 of the stepping motor 10 is the fifth wheel 5 1 and 4 connected to the mouth 13 through the kana. It is transmitted to each hand by a train train 50 consisting of a car 52, a third wheel 53, a second wheel 54, a minute wheel 55 and an hour wheel 56.
  • the second hand 61 is connected to the center wheel of the fourth wheel 52, the minute hand 62 is connected to the second wheel 54, and the hour hand 63 is connected to the hour wheel 56.
  • a transmission system (not shown) for displaying the date and the like to the train wheel 50.
  • the driving unit E supplies various driving pulses to the stepping module 10 under the control of the control unit C. More specifically, by applying control pulses having different polarities and pulse widths at respective timings from the control unit C, drive pulses having different polarities are supplied to the drive coil 11, or It is possible to supply a pulse for detection that excites an induced voltage for rotation detection and magnetic field detection.
  • reference numerals A to E correspond to the power generation unit A, the power supply unit B, the control unit C, the driving mechanism D, and the driving unit E shown in FIG.
  • the timekeeping device 1 includes a power generation unit 101 that performs AC power generation, and an output voltage monitor signal SM that is output from a step-up / step-down circuit 113 that will be described later and that monitors a storage voltage of a power storage device 104 that will be described later.
  • a power generation detection circuit 102 that detects power generation and outputs a power generation detection result signal SA, and rectifies an AC current output from the power generation unit 101.
  • Rectifier circuit 103 for converting the DC voltage to DC current
  • power storage device 104 for storing power by the direct current from rectifier circuit 103, and stepping up and down the storage voltage of power storage device 104 for output.
  • a step-up / step-down circuit 1 13 that outputs a voltage monitor signal SM and a normal mode that operates with the voltage stepped up and down the storage voltage of the power storage device 104 output from the step-up / step-down circuit 113 to perform timekeeping control.
  • Evening drive pulse SI is output to indicate the detection timing of the generator alternating magnetic field detection. It outputs the AC magnetic field detection timing signal SB and the high frequency magnetic field detection timing signal S SP0 that indicates the output timing of the high frequency magnetic field detection pulse signal SP0, and outputs the AC magnetic field detection pulse signals SP11 and SP12.
  • a timing control circuit 105 that outputs an AC magnetic field detection timing signal S SP12 indicating the output timing and a rotation detection timing signal S SP2 indicating the output timing of the rotation detection pulse signal SP 2, and a power generation detection result signal SA And power generation AC magnetic field detection
  • a generator AC magnetic field detection circuit 106 that performs a generator AC magnetic field detection based on the timing signal SB and outputs a generator AC magnetic field detection result signal SC.
  • the time counting device 1 includes a normal mode driving pulse duty down signal SH for outputting a normal mode driving pulse duty down signal SH for controlling the duty down of the normal mode driving pulse based on the generator AC magnetic field detection result signal SC. 7 and the high frequency magnetic field detection result signal SE, the AC magnetic field detection result signal SF, and the rotation detection result signal SG to determine whether or not to output the correction drive pulse SJ.
  • a correction driving pulse output circuit 1 08 to output and a motor driving circuit 1 that outputs a motor driving pulse SL for driving the pulse motor 10 based on the normal driving pulse SI or the correction driving pulse SJ. 09 and the generator AC magnetic field detection result signal SC and the induced voltage signal SD output from the motor drive circuit 109.
  • the AC magnetic field is detected by detecting the AC magnetic field based on the high-frequency magnetic field detection circuit 110 that outputs the signal SE, the generator AC magnetic field detection result signal SC, and the induced voltage signal SD output from the motor drive circuit 109. Based on the AC magnetic field detection circuit 111 that outputs the detection result signal SF and the induced voltage signal SD that is output from the motor drive circuit 109, it is detected whether or not the motor 10 has rotated, and the rotation is detected. And a rotation detection circuit 1 12 that outputs a result signal SG.
  • the clock control circuit 105 is composed of a clock control unit 105 A for controlling the entire clock control circuit 105 and a normal motor drive pulse K output from the clock control unit 105 A to one input terminal. 11 is input, the inverted signal of the high-frequency magnetic field detection result signal SE or the inverted signal of the AC magnetic field detection result signal SF is input to the other input terminal, and the normal mode driving pulse is calculated by taking the logical product of both input signals.
  • the inverted signal is input, and the inverted signal of the high-frequency magnetic field detection result signal SE or the AC magnetic field detection result signal SF is input to the third input terminal.
  • AND circuit 105C that outputs the rotation detection signal SSP2 by taking the logical product of all input signals, and the AC magnetic field detection timing control signal SCS P12 is input to one input terminal, and the high frequency is input to the other input terminal.
  • An AND circuit 105D to which the magnetic field detection result signal SE or the inverted signal of the AC magnetic field detection result signal SF is input, a high frequency magnetic field detection timing control signal SCSP0 to one input terminal, and a high frequency magnetic field detection to the other input terminal
  • an AND circuit 105E to which an inverted signal of the result signal SE or the AC magnetic field detection result signal SF is input.
  • the timing control section 105A outputs the normal mode drive pulse K11 to the AND circuit 105B at a predetermined timing.
  • the AND circuit 105B outputs the high-frequency magnetic field detection result signal SE output from the high-frequency magnetic field detection circuit 110 at the “L” level, and outputs the AC magnetic field detection result signal output from the AC magnetic field detection circuit 111.
  • timing control unit 105A outputs a rotation detection evening timing control signal SCSP2 which becomes “H” level at a predetermined timing to the AND circuit 105C.
  • the AND circuit 105C determines that the rotation detection result signal SG is at the “L” level, the high frequency magnetic field detection result signal SE output from the high frequency magnetic field detection circuit 110 is at the “L” level, and the AC magnetic field When the AC magnetic field detection result signal SF output from the detection circuit 1 1 1 is at the “L” level, that is, neither the high frequency magnetic field nor the AC magnetic field is detected, and the “L” level rotation detection result signal SG is output. If it is output, an "H" level rotation detection timing signal SSP2 is output to the rotation detection circuit 112 so that rotation detection is performed based on the rotation detection timing control signal SCSP2.
  • timing control section 105A outputs an AC magnetic field detection timing control signal SCSP12 which becomes “H” level at a predetermined timing to the AND circuit 105D.
  • the AND circuit 105D is output from the high-frequency magnetic field detection circuit 110.
  • the high-frequency magnetic field detection result signal SE is at “L” level and the AC magnetic field detection result signal SF output from the AC magnetic field detection circuit 111 is at “L” level, that is, when the high-frequency magnetic field and the AC magnetic field If neither is detected, an “H” level magnetic field detection timing signal SSP12 is applied to the high frequency magnetic field detection circuit 110 and the AC magnetic field detection circuit 1 so that the AC magnetic field detection is performed based on the AC magnetic field detection timing control signal SCSP12. 1 will be output to 1.
  • the timing control unit 105A outputs a high-frequency magnetic field detection timing control signal SCSP0 which becomes “H” level at a predetermined timing to the AND circuit 105E.
  • the AND circuit 105 E outputs the high-frequency magnetic field detection result signal SE output from the high-frequency magnetic field detection circuit 110 at the “L” level, and outputs the AC magnetic field detection result signal output from the AC magnetic field detection circuit 111.
  • SF is at the "L” level, that is, when neither the high-frequency magnetic field nor the AC magnetic field is detected
  • "H" is applied to perform high-frequency magnetic field detection based on the high-frequency magnetic field detection and control signal SCSP0.
  • the high-frequency magnetic field detection timing signal SSP0 of the level is output to the high-frequency magnetic field detection circuit 110 and the AC magnetic field detection circuit 111.
  • the generator AC magnetic field detection circuit 106 has an AND circuit 106 A that receives the power generation detection result signal SA at one input terminal, receives SB at the other input terminal, and outputs the logical product of both input signals.
  • the latch that inputs the output signal of the AND circuit 106 A to the set terminal S, inputs the detection result reset signal FEGL to the reset terminal R, and outputs the generator AC magnetic field detection result signal SC from the output terminal Q And a circuit 106B.
  • the timekeeping control section 105A outputs a generator AC magnetic field detection timing signal SB which becomes “H” level at a predetermined timing to the AND circuit 106A.
  • the latch circuit 106B outputs the “H” level corresponding to the case where the AC magnetic field is detected by the generator until the detection result reset signal FEGL goes to the “H” level and the detection result is reset.
  • the generator AC magnetic field detection result signal SC is output to the duty-down counter 107, high-frequency magnetic field detection circuit 110, and AC magnetic field detection circuit 111.
  • the duty-down counter 107 receives the generator AC magnetic field detection result signal SC at one input terminal, receives the reset control signal RS at the other input terminal, and outputs the logical sum of both input signals. It has an OR circuit 107A and a 1 / n counter 107B that receives the clock signal CK from the timekeeping control circuit 105 at the clock terminal CLK and outputs the normal motor drive pulse duty down signal SH from the output terminal Q. Have been.
  • the clock control unit 105A outputs a predetermined clock signal CK to the clock terminal CLK of the 107B of the 1 / n counter.
  • the lZn counter 107B counts the clock signal CK by 1 / n and counts the count result as the normal mode drive pulse duty-down signal SH from the output terminal Q to the clock control unit 105. Output to A.
  • the OR circuit 107 A outputs the “H” level reset control signal RS from the timekeeping control unit 105 A, or the “H” level generator AC magnetic field detection from the generator AC magnetic field detection circuit 106.
  • the result signal SC is output, an “H” level output signal is output to reset the count value of 1 / n count 107 B.
  • the duty-down counter 107 receives the reset control signal RS from the timing control unit 105 A or the generator AC magnetic field detection result signal SC of the “H” level from the generator AC magnetic field detection circuit 106. When is input, it operates so that the duty down is not performed.
  • the configuration and operation of the rotation detection circuit 112 will be described with reference to FIG.
  • one input terminal of the pulse motor 10 is connected to the first inverting input terminal, and the other input terminal of the pulse motor 10 is connected to the second inverting input terminal.
  • the rotation detection timing control signal SCSP2 When the "H" level rotation detection timing signal SSP2 is output to perform rotation detection based on the rotation detection signal, the rotation detection comparator 1 12A enters the operating state.
  • the rotation detection comparator 112A compares the signal voltage level of the first inverting input terminal or the second inverting input terminal with the comparison reference voltage Vcom, and detects the " ⁇ " level when the rotation of the motor 10 is detected.
  • the original rotation detection result signal SG0 is output to the AND circuit 1 1 2B.
  • the AND circuit 112B generates the pulse mode signal when the rotation detection timing signal SSP2 is at the “H” level and the original rotation detection result signal S GO is at the “H” level, that is, at the rotation detection timing.
  • the AND circuit 112B When an electromotive force is generated due to the rotation of 10, a "H" level output signal corresponding to the detection of the rotation is output to the latch circuit 112C.
  • the output terminal Q of the latch circuit 112C detects the rotation of the pulse mode 10 and then the next detection result reset signal FEGL becomes the "H" level, and the detection result is output. Until the result is reset, the "H" level rotation detection result signal SG will be output.
  • the high-frequency magnetic field detection circuit 110 and the AC magnetic field detection circuit 111 are implemented by the same circuit, and the high-frequency magnetic field detection circuit 110 (and the AC magnetic field detection circuit 111) are connected to the input terminal of the pulse One human terminal is connected, the first magnetic field detection inverter 11 OA that inverts the input signal and outputs it, and the other input terminal of the pulse motor 10 is connected to the input terminal to invert the input signal.
  • Magnetic field detection amplifier that outputs the output signal of the first magnetic field, the output signal of the first magnetic field detection inverter is input to one input terminal, and the output signal of the second magnetic field detection inverter is input to the other input terminal.
  • an OR circuit 110 C that outputs the logical sum of both input signals, and a high-frequency / AC magnetic field detection timing signal SSP012 described later is input to one input terminal, and 0 is input to the other input terminal.
  • R circuit 1 10 C output signal is input.
  • An AND circuit 110D that outputs the logical product of the AND circuit, a generator AC magnetic field detection result signal SC is input to one input terminal, and an output signal of the AND circuit 110D is input to the other input terminal.
  • An OR circuit 110E that outputs the logical sum of both input signals and the output signal of the OR circuit 110E is input to the set terminal S, and the detection result reset output by the timing control circuit 105 is output to the reset terminal R.
  • Circuit signal FEGL is input, and a high-frequency magnetic field detection result signal SE (or an AC magnetic field detection result signal SF) is output.
  • a latch circuit 110F and one input terminal receives the high-frequency magnetic field detection timing signal SSP0 and the other input terminal
  • an OR circuit 110H that receives an AC magnetic field detection timing signal SSP12 at an input terminal of the input signal and outputs a logical sum of both input signals as a high frequency / AC magnetic field detection timing signal SSP012. .
  • the operation of the high-frequency magnetic field detection circuit 110 will be described as an example.
  • the operation of the AC magnetic field detection circuit 111 is the same except for the detection timing and the detection target.
  • the second magnetic field detection inverter 110B outputs an "H” level output signal to the OR circuit 110C when the voltage level of the other input terminal of the pulse monitor 10 becomes “L” level. .
  • the OR circuit 110C outputs an “H” level output signal to the AND circuit 110D at the timing when the voltage level of one of the input terminals of the pulse mode 10 becomes “L” level. .
  • the OR circuit 110H receives the “H” level high frequency magnetic field detection timing signal SSP0 at the high frequency magnetic field detection timing and the “H” level AC magnetic field detection timing signal SSP12 at the AC magnetic field detection timing. Is entered. Therefore, the OR circuit 110H outputs the "H” level high frequency / AC magnetic field detection timing signal SSP012 to the AND circuit 110D at the high frequency magnetic field detection timing or the AC magnetic field detection timing.
  • the OR circuit 110E operates when the output signal of the AND circuit 110D of “H” level corresponding to the case where a high-frequency magnetic field (or AC magnetic field) is detected or when the AC magnetic field generated by the generator is detected.
  • a corresponding "H" level generator AC magnetic field detection result signal SC is input, an output signal corresponding to detection of a high-frequency magnetic field (or AC magnetic field) is output to the latch circuit 110F.
  • the output terminal Q of the latch circuit 11OF detects the high-frequency magnetic field (or AC magnetic field) around the pulse mode 10 and then the next detection result reset signal FEG goes to the “H” level. Until the detection result is reset, the "H" level high frequency magnetic field detection result signal SE (or the AC magnetic field detection result signal SF) is output.
  • the configuration and operation of the correction drive pulse output determination circuit 108 will be described with reference to FIG.
  • the correction drive pulse output determination circuit 108 has one input terminal receiving the high-frequency magnetic field detection result signal SE and the AC magnetic field detection result signal SF and the other input terminal receiving an inverted signal of the rotation detection result signal SG.
  • the circuit 108A and the correction drive pulse P 2 + P r are input to one input terminal, the output signal of the OR circuit 108A is input to the other input terminal, and the logical drive of both input signals is used to calculate the correction drive pulse.
  • an AND circuit 108B for outputting SJ to the motor drive circuit 109.
  • the OR circuit 108A receives the "H" level high frequency magnetic field detection result signal SE when a high frequency magnetic field is detected, or the "H" level AC magnetic field detection result signal SF when an AC magnetic field is detected. Is output, and if the rotation of the pulse motor 10 is not detected and the "L" level rotation detection result signal SG is input, the "H” level output signal is output to the AND circuit 108B. I do.
  • the AND circuit 108B uses the correction drive pulse P2 + Pr as the correction drive pulse SJ when the correction drive pulse P2 + Pr is input and the "H" level output signal is input from the OR circuit 108A. That is, the correction drive pulse output determination circuit 108 outputs a signal to the drive circuit 109 when the high-frequency magnetic field is detected, when the AC magnetic field is detected, and when the non-rotation of the pulse motor 10 is detected.
  • the correction drive pulse P 2 + Pr is output as the correction drive pulse SJ.
  • step S1 it is determined whether or not one second has elapsed since the reset timing of the timer 1 or the previous drive pulse output (step S1).
  • step S1 If it is determined in step S1 that one second has not elapsed, it is not a timing to output a drive pulse, and the apparatus enters a standby state.
  • step S1 if one second has elapsed, it is determined whether or not power generation capable of charging the power storage device 104 has been detected by the power generation detection circuit 102 during the output of the high-frequency magnetic field detection pulse signal SP0. Yes (step S2). More specifically, the power generation detection circuit 102 is based on the output voltage monitor signal SM (corresponding to the symbol ⁇ 12 in FIG. 1) from the step-up / step-down circuit 113, or The power generation unit 101 detects power generation sufficient to store the power in the power storage device 104 based on the storage voltage fluctuation in 4 and generates a power generation detection result signal SA. This is output to the AC magnetic field detection circuit 106.
  • the output voltage monitor signal SM corresponding to the symbol ⁇ 12 in FIG.
  • step S2 when the power generation detection circuit 102 detects power generation that can charge the power storage device 104 during the output of the high-frequency magnetic field detection pulse signal SP0 (step S2; Y es) Normally, the effective power of the motor drive pulse Kll is reduced.
  • the duty-down counter for lowering the duty ratio is reset (set to a predetermined initial duty-down count value) or the duty-down is reduced. The countdown of the countdown is stopped (step S7).
  • counting the duty down count means that the drive is performed with the normal mode drive pulse K11 having a lower duty ratio at the next pulse mode drive timing. Due to the AC magnetic field from the power generation unit 101 generated by the power generation that can charge 04, the pulse mode cannot be driven according to the normal mode drive pulse K11, and the correction drive pulse is easily output. .
  • step S8 resetting the duty-down count or stopping the countdown of the duty-down count causes a decrease in the duty ratio of the normal mode drive pulse K11 at the next pulse mode drive timing. Then, the output of the high frequency magnetic field detection pulse SP0 is stopped (step S8).
  • step S9 reset the duty-down count to reduce the duty ratio to reduce the effective power of the normal motor drive pulse K11 (set to the predetermined initial duty-down count value) or the duty A process for stopping the countdown of the down-counter is performed (step S9), but this process is a process provided for a case where the determination in step S3 described later is Yes.
  • step S7 no processing is actually performed because the processing has already been performed.
  • step S 10 the output of the AC magnetic field detection pulse SP 11 and the AC magnetic field detection pulse SP 12 is stopped.
  • step S11 reset the duty-down count to reduce the duty ratio to reduce the effective power of the normal motor drive pulse K11 (set to the predetermined initial duty-down count value) or the duty-down count.
  • step S11 The process of stopping the countdown of the countdown is performed (step S11), but this process is provided for the case where the determination of step S4 described later is Yes, and in step S7 However, no processing is actually performed because processing has already been performed.
  • step S12 the output of the normal drive motor pulse K11 is stopped (or interrupted) (step S12).
  • step S13 reset the duty-down count to reduce the duty ratio to reduce the effective power of the normal motor drive pulse K11 (set to the predetermined initial duty-down count value) or the duty-down count.
  • step S14 the output of the rotation detection pulse SP2 is stopped.
  • a correction drive pulse P2 + Pr is output (step S15).
  • the correction drive pulse P 2 that actually drives the pulse motor 10
  • the correction drive pulse Pr suppresses the vibration after the rotation of the rotor after the drive to achieve a stable state. This is for a quick transition.
  • a demagnetization pulse PE having a polarity opposite to the polarity of the correction drive pulse P 2 + P r is output (step S).
  • the voltage detected by the rotation detection pulse SP2 when the pulse motor is not rotating does not exceed the threshold value, but it is affected by the residual magnetic flux after the correction drive pulse P2 + Pr is applied.
  • the leakage magnetic flux of the generator may be superimposed on the detection voltage and exceed the threshold value, and may be erroneously set as the detection voltage during rotation.
  • the residual magnetic flux is erased by applying a demagnetizing pulse PE having a polarity opposite to that of the correction driving pulse P 2 + Pr.
  • the pulse width of the degaussing pulse PE is a narrow (short) pulse such that the mouth does not rotate, and it is desirable to use multiple intermittent pulses to further enhance the degaussing effect.
  • step S17 the counting of the duty down count is restarted (step S17), and the duty ratio of the normal driving pulse K11 is set to the lowest power consumption and the correction driving pulse P2 + Pr Set to not output.
  • step S1 the process returns to step S1, and the same process is repeated.
  • step S2 if no power generation capable of charging the power storage device 104 by the power generation detection circuit 102 is detected during the output of the high-frequency magnetic field detection pulse signal SP0 (step S2; No), the AC It is determined whether or not power generation capable of charging the power storage device 104 has been detected by the power generation detection circuit 102 during the output of the magnetic field detection pulse SP11 or the AC magnetic field detection pulse SP12 (step S3).
  • step S3 when power generation capable of charging the power storage device 104 is detected by the power generation detection circuit 102 during the output of the AC magnetic field detection pulse SP11 or the AC magnetic field detection pulse SP12. (Step S3; Yes), reset the duty-down count to reduce the effective duty ratio of the normal mode drive pulse K11 to reduce the effective power (the initial duty-down counter value determined in advance). Alternatively, the countdown of the duty down count is stopped (step S9).
  • step S 10 the output of the AC magnetic field detection pulse SP 11 and the AC magnetic field detection pulse SP 12 is stopped.
  • step S11 reset the duty-down counter for lowering the duty ratio to lower the effective power of the normal motor drive pulse K11 (set it to a predetermined initial duty-down count value), or A process for stopping the countdown of the down-counter is performed (step S11).
  • this process is a process provided for the case where the determination in step S4 described later is Yes. In, no processing is actually performed because processing has already been performed.
  • step S12 the output of the normal drive mode pulse K11 is stopped (or interrupted) (step S12).
  • a duty-down count for lowering the duty ratio to reduce the effective power of the normal mode driving pulse K11 is reset (set to a predetermined initial duty-down counter value) or the duty-down count is reduced.
  • a process for stopping the countdown of the countdown is performed (step S13), but this process is provided for the case where the determination in step S5 described later is Yes. However, no processing is actually performed because processing has already been performed.
  • step S14 the output of the rotation detection pulse SP2 is stopped.
  • a correction drive pulse P2 + Pr is output (step S15).
  • the correction drive pulse P 2 that actually drives the pulse motor 10
  • the correction drive pulse Pr suppresses the vibration after the rotation of the rotor after the drive to achieve a stable state.
  • Elementary This is for the quick transition.
  • a demagnetization pulse PE having a polarity opposite to the polarity of the correction drive pulse P 2 + Pr is output (step S 16).
  • step S17 the countdown of the duty down count is restarted (step S17), and the duty ratio of the normal drive pulse K11 is reduced to the lowest power consumption, and the correction drive pulse P2 + Pr is reduced. Set to not output.
  • step S1 the process returns to step S1, and the same process is repeated.
  • step S3 if the power generation detection circuit 102 does not detect power generation that can charge the power storage device 104 during the output of the AC magnetic field detection pulse SP11 or the AC magnetic field detection pulse SP12, (Step S3; No), it is determined whether or not power generation capable of charging the power storage device 104 has been detected by the charge detection circuit 102 during the output of the normal drive pulse K11 (Step S4).
  • step S4 when the power generation detection circuit 102 detects power generation capable of charging the power storage device 104 during the output of the normal drive pulse K11 (step S4; Yes), the normal mode Reset the duty-down count to reduce the duty ratio to reduce the effective power of the drive pulse Kll (set to the predetermined initial duty-down count value) or count-down the duty-down count. Stop (step S11).
  • step S12 the output of the normal drive pulse K11 is stopped (or interrupted) (step S12). C. Then, the duty down count for reducing the duty ratio to reduce the effective power of the normal mode drive pulse K11 is performed. A reset (set to a predetermined initial duty down count value) or a process to stop the count down of the duty down count is performed (step S13). This processing is provided for the case of s. In step S11, no processing is actually performed because the processing has already been performed. Next, the output of the rotation detection pulse SP2 is stopped (step S14). Then, a correction drive pulse P2 + Pr is output (step S15).
  • a demagnetization pulse PE having a polarity opposite to the polarity of the correction drive pulse P 2 + Pr is output (step S 16).
  • step S17 the count of the duty down count is restarted (step S17), and the duty ratio of the normal drive pulse K11 has the lowest power consumption, and the correction drive pulse P2 + Pr is not output.
  • step S1 the process returns to step S1, and the same process is repeated.
  • step S4 if the power generation detection circuit 102 does not detect power generation capable of charging the power storage device 104 during the output of the normal drive pulse K11 (step S4; No), the rotation detection pulse SP It is determined whether or not the power generation detection circuit 102 detects power generation capable of charging the power storage device 104 during the output of step 2 (step S5).
  • step S5 power generation is performed during the output of the rotation detection pulse SP2. If the detection circuit 102 detects power generation capable of charging the power storage device 104 (Step S5; Yes), the duty ratio for lowering the effective power of the normal mode drive pulse K11 is reduced. Reset the duty-down count of (set to the preset initial duty-down count value) or stop the countdown of the duty-down count (step S13).
  • Step S14 stop (or interrupt) the output of the rotation detection pulse SP2 (Step S14) o
  • a demagnetization pulse PE having a polarity opposite to the polarity of the correction drive pulse P 2 + Pr is output (step S 16).
  • step S17 the count of the duty down count is restarted (step S17), and the duty ratio of the normal drive pulse K11 is reduced to the lowest power consumption. It is set to be small and the correction drive pulse P 2 + P r is not output.
  • step S1 the process returns to step S1, and the same process is repeated.
  • step S2 no power generation capable of charging the power storage device 104 is detected (step S2; No), and the output of the AC magnetic field detection pulse SP11 or the AC magnetic field detection pulse SP12 is performed. Also, no power generation capable of charging the power storage device 104 is detected (step S3; N0), and no power generation capable of charging the power storage device 104 is detected during the output of the normal drive pulse K11 (step S4). ; No), if no power generation that can charge the power storage device 104 is detected during the output of the rotation detection pulse SP2 (step S5; No), the duty of the next normal drive pulse K11 is reduced. If this condition is satisfied, the duty can be reduced from the duty of the current normal drive pulse K11, or the duty cannot be further reduced. Pulse width control is performed to maintain the ratio as it is (step S6).
  • an AC magnetic field detection pulse SP11 having the first polarity is output from the motor drive circuit to the pulse motor 10.
  • an AC magnetic field detection pulse SP12 having a second polarity opposite to the first polarity is output, and at time t4, output of the normal mode drive pulse K11 is started.
  • the output voltage monitor signal SM (VSS) output from the step-up / step-down circuit 113 changes to an unsteady state (or an absolute value).
  • Power generation detection result signal S A is at the "H” level
  • the generator AC magnetic field detection result signal SC is at the "H” level
  • the output of the normal motor drive pulse K11 thereafter is stopped (output interrupted).
  • the output of the rotation detection pulse SP 2 of the pulse mode 10 is prohibited (stopped).
  • the generator AC magnetic field detection timing signal SB goes to the "L" level, and a predetermined time elapses from the output start timing of the normal drive pulse K11 (equivalent to time t4).
  • the correction drive pulse P2 having an effective power larger than the normal drive pulse K11 is output, and the pulse motor 10 is driven reliably.
  • the output voltage monitor signal SM (VSS) output from the step-up / step-down circuit 113 changes to the steady state (or absolute value). And the power generation detection result signal SA becomes the "L" level again.
  • a correction drive pulse Pr for suppressing the vibration after the rotation of the mouth after driving and for quickly shifting to a stable state is output.
  • a demagnetizing pulse PE having a polarity opposite to the polarity of the correction drive pulse P2 + Pr is output to cancel the residual magnetic flux accompanying the application of the correction drive pulse P2 + Pr.
  • This time t10 is immediately before the next external magnetic field detection timing (the output timing of the next high-frequency magnetic field detection pulse SP0).
  • the pulse width of the degaussing pulse PE output at this time is a narrow (short) pulse that does not rotate the rotor, and multiple (3 pulses in Fig. 5) intermittent pulses are used to further increase the degaussing effect. .
  • the output of the degaussing pulse PE ends.
  • the detection result reset signal FEGL becomes “H” level, and the generator AC magnetic field detection circuit 106, high frequency magnetic field detection circuit 110, AC magnetic field detection circuit 111, and rotation
  • the detection results of the detection circuits 1 1 and 2 are reset, and the generator AC magnetic field detection result signal SC becomes “L” level.
  • the output of the AC magnetic field detection pulses SP11 and SP12 If the power generation detection circuit 102 detects power generation capable of charging the power storage device 104 during the output of the normal or normal drive pulse K11 or the output of the rotation detection pulse SP2, the output pulse is interrupted.
  • the correct driving pulse guarantees the reliable rotation of the motor coil and the motor coil ensures the correct rotation If it is set, it is not necessary to output various pulses SP0, SP11, SP12, Kll, and S ⁇ 2 which do not need to be output, and the power for outputting those pulses can be reduced.
  • the power generation detection circuit 102 detects the presence or absence of power generation capable of charging the power storage device 104 via a path separate from the charging path of the secondary battery, so that the power generation detection processing and the actual charging processing are performed. Since it can be performed in parallel, the charging efficiency does not decrease with the power generation detection processing.
  • the correction drive pulse that is output when the high-frequency magnetic field is detected, the AC magnetic field is detected, and the non-rotation is detected, the high-frequency magnetic field detection pulse is output, the AC magnetic field detection pulse is output, the normal drive pulse is output, or the rotation is
  • the correction drive pulse output when the power generation detection circuit 102 detects power generation capable of charging the power storage device 104 during the output of the detection pulse has been described as being the same as the correction drive pulse indicated by the broken line in FIG. It is also possible to make the output timing different like the signal ⁇ 3 + ⁇ ⁇ ', or to make the effective power larger for the latter correction drive pulse. When the output timing is made different, as shown by the broken line in FIG.
  • the configuration is such that a degaussing pulse PE 'is further output thereafter.
  • the effective power pulse height, pulse number, pulse width, etc.
  • the detection result reset signal FEGL ' (see FIG. 5) is set to " ⁇ " in accordance with the output timing of the demagnetizing pulse ⁇ ,.
  • the detection result of the generator AC magnetic field detection circuit 106, the detection result of the high frequency magnetic field detection circuit 110, and the detection result of the AC magnetic field detection circuit 111 and the rotation detection circuit 112 are reset. Must be configured.
  • the second embodiment takes into account the detection delay of the power generation detection circuit 102, and This is an embodiment for preventing omission of detection based on the above.
  • reference numerals A to E correspond to the power generation unit A, the power supply unit B, the control unit C, the hand movement mechanism D, and the drive unit E shown in FIG.
  • the timekeeping device 1 includes a power generation unit 101 that performs AC power generation, a power generation detection circuit 102 A that detects power generation based on the power generation voltage SK of the power generation unit 101, and outputs a power generation detection result signal SA, A rectifier circuit 103 for rectifying an AC current output from the unit 101 and converting it to a DC current, a power storage device 104 for storing the DC current output from the rectifier circuit 103, and a power storage device 1 A boost / buck circuit that boosts and lowers the storage voltage of the power storage device and outputs the voltage, and a voltage that boosts and lowers the storage voltage of the power storage device that is output from the booster / lower circuit.
  • the high-frequency magnetic field detection timing signal S SP0 And outputs an AC magnetic field detection timing signal S SP12 indicating the output timing of the AC magnetic field detection pulse signals SP 11 and SP 12, and outputs a rotation detection timing signal S SP2 indicating the output timing of the rotation detection pulse signal SP 2
  • a generator that outputs the generator AC magnetic field detection result signal SC based on the clock control circuit 105 that outputs the AC power, the generator AC magnetic field detection based on the power generation detection result signal SA, and the power generation AC magnetic field detection timing signal SB.
  • a motor drive circuit 109 that outputs a motor drive pulse SL for driving the pulse motor 10 based on the drive pulse SI or the correction drive pulse SJ, a generator AC magnetic field detection result signal SC and a motor drive
  • a high-frequency magnetic field detection circuit 110 that detects a high-frequency magnetic field based on the induced voltage signal SD output from the circuit 109 and outputs a high-frequency magnetic field detection result signal SE; a generator AC magnetic field detection result signal SC and a motor signal;
  • An AC magnetic field detection circuit 111 detects an AC magnetic field based on the induced voltage signal SD output from the drive circuit 109 and outputs an AC magnetic field detection result signal SF, and an induced voltage output from the motor drive circuit 109.
  • Signal S A rotation detection circuit 112 that detects whether or not the motor 10 has rotated based on D and outputs a rotation detection result signal SG.
  • Fig. 7 shows a circuit configuration example around the power generation detection circuit where such a detection delay occurs.
  • a power generation detection circuit 102A, a power generation unit 101 that performs AC power generation as a peripheral circuit of the power generation detection circuit 102A, and an AC current output from the power generation unit 101 are rectified and converted into a DC current.
  • a power storage device 104 that stores power by a DC current output from the rectifier circuit 103.
  • the power generation detection circuit 102 A outputs a NAND circuit 201 that outputs the result of a logical AND between the outputs of a first comparator C0MP1 and a second comparator C0MP2, which will be described later, and outputs the output of the NAND circuit 201 as R—C And a smoothing circuit 202 for smoothing using an integration circuit and outputting it as a power generation detection result signal SA.
  • the power generation detection circuit 102A detects power generation by directly comparing the voltage of the output terminal AG 1 (or AG 2) of the power generation unit 101 with the terminal voltage of the power storage device (power storage means).
  • the voltage is compared with a predetermined voltage corresponding to the terminal voltage instead of the terminal voltage of the power storage device.
  • any voltage representing the terminal voltage of the power storage device such as a voltage obtained by adding (subtracting) a predetermined offset to the terminal voltage of the power storage device or a voltage obtained by amplifying the terminal voltage can be used as appropriate. It is.
  • a voltage corresponding to the voltage of the output terminal AG1 (or AG2) instead of the voltage of the output terminal AG1 (or AG2).
  • the rectifier circuit 103 performs on / off control of the first transistor Q1 by comparing the voltage of one output terminal AG1 of the power generation unit 101 with the reference voltage Vdd to perform active rectification.
  • Active rectification by comparing the voltage of the comparator C0MP1 and the other output terminal AG2 of the power generation unit 101 with the reference voltage Vdd to turn on / off the second transistor Q2 alternately with the first transistor.
  • C0MP2 a third transistor Q3 that is turned on when the terminal voltage V2 of the terminal AG2 of the power generation unit 101 exceeds a predetermined threshold voltage, and a terminal of the power generation unit 101.
  • a fourth transistor Q4 that is turned on when the terminal voltage VI of AG1 exceeds a predetermined threshold voltage.
  • the generated voltage is supplied to both output terminals AG 1 and AG 2.
  • the phases of the output terminal AG1 terminal voltage VI and the output terminal AG2 terminal voltage V2 are inverted.
  • the fourth transistor Q4 turns on. Thereafter, when the terminal voltage VI rises and exceeds the voltage of the power supply VDD, the output of the first comparator C0MP1 becomes "L" level, and the first transistor Q1 is turned on.
  • the third transistor Q3 since the terminal voltage V2 of the output terminal AG2 is lower than the threshold voltage, the third transistor Q3 is in the off state, the terminal voltage V2 is lower than the voltage of the power supply VDD, and the output of the second comparator C0MP2 Is at the “H” level, and the second transistor Q2 is off.
  • the power generation current flows through the path of “terminal AG1 ⁇ first transistor power supply VDD ⁇ power storage device 104 ⁇ power supply VTKN fourth transistor power Q4”, and the power storage device 104 will be charged.
  • the terminal voltage VI of the output terminal AG1 is changed to the power supply VDD.
  • the output of the first comparator C0MP1 becomes "H" level, the first transistor Q1 turns off, and the terminal voltage VI of the output terminal AG1 falls below the threshold voltage of the fourth transistor Q4.
  • the transistor Q4 is also turned off.
  • the third transistor Q3 is turned on.
  • the output of the second comparator C0MP2 goes to the "L" level and the second transistor Q2 turns on.
  • the generated current flows through the path of “terminal AG2 ⁇ second transistor Q2 power supply VDD ⁇ power storage device 104 ⁇ power supply VTKN third transistor Q3”, and the power storage device 104 Is charged.
  • the NAND circuit 201 of the power generation detection circuit 102A performs a negation of the logical product of the outputs of the first comparator COMP1 and the second comparator C0MP2, and thus, in a state where the generated current is flowing, An H-level signal is output to the smoothing circuit 202.
  • the smoothing circuit 202 smoothes the output of the NAND circuit 201 using the R-C integrator circuit and detects power generation.
  • the result signal SA is output.
  • the motor is normally rotated in consideration of the detection delay.
  • the generator AC magnetic field detection timing signal SB becomes “H” level. Then, the high-frequency magnetic field detection pulse SP 0 is output from the motor drive circuit to the pulse motor 10.
  • an AC magnetic field detection pulse SP 11 having the first polarity is output from the motor drive circuit to the pulse motor 10.
  • an AC magnetic field detection pulse SP12 having a second polarity opposite to the first polarity is output, and at time t4, the normal mode drive pulse K11 starts to be output. Is done.
  • the power generation voltage of the power generation unit exceeds the high-potential-side voltage VDD, but the power generation detection result signal SA is still at the “L” level due to the detection delay of the power generation detection circuit 102A. Remains.
  • a rotation detection pulse SP2 is output to detect whether or not the pulse motor 10 has rotated, and at time t7, the output of the rotation detection pulse SP2 ends.
  • the power generation detection result signal SA finally reaches the "H” level.
  • the generator AC magnetic field detection timing signal takes into account the detection delay, in the case of the first embodiment, Although it was at the "L” level at time t7, it is still at the “H” level, so the generator AC magnetic field detection result signal SC also has the "H” level.
  • both the power generation detection result signal SA and the generator AC magnetic field detection result signal SC are still at the “H” level, at time 110, the correction drive pulse P2 having an effective power larger than the normal drive pulse K11 is output, and the pulse motor 10 is driven reliably.
  • a correction driving pulse Pr is output to suppress the vibration after the rotation of the mouth after driving and to quickly shift to a stable state.
  • the power generation detection result signal S A becomes the “L” level only after a detection delay from time t9.
  • This time 113 is also set immediately before the next external magnetic field detection timing (the output timing of the next high-frequency magnetic field detection pulse SP0).
  • the pulse width of the degaussing pulse PE output at this time is a narrow (short) pulse that does not allow the mouth to rotate, and in order to further increase the degaussing effect, multiple (3 noise in Figure 8) intermittent pulses are used.
  • the output of the degaussing pulse PE ends.
  • the detection result reset signal FEGL becomes “H” level, and each of the generator AC magnetic field detection circuit 106, high frequency magnetic field detection circuit 110, AC magnetic field detection circuit 111, and rotation detection circuit 112 The detection result is reset, and the generator AC magnetic field detection result signal SC becomes "L" level.
  • the pulse motor 10 is reliably driven and unnecessary power consumption is not increased.
  • the power storage device 104 is charged by the power generation detection circuit 102A during the output of the magnetic field detection pulse SP0, the output of the AC magnetic field detection pulses SP11 and SP12, the output of the normal drive pulse K11, or the output of the rotation detection pulse SP2. If a possible power generation is detected, the output pulse is interrupted, and the output of the pulse that is to be output after the output of the pulse is stopped. As well as various pulses SP0, SP11, SP12, Kll, and S ⁇ 2 that do not need to be output if the rotation of the motor coil is guaranteed. Those pa This makes it possible to reduce the power required to output a pulse.
  • the correction drive pulse that is output when the high-frequency magnetic field is detected, the AC magnetic field is detected, and the non-rotation is detected, the high-frequency magnetic field detection pulse is output, the AC magnetic field detection pulse is output, the normal drive pulse is output, or the rotation is
  • the correction drive pulse that is output when the power generation detection circuit 102A detects power generation that can charge the power storage device 104 during detection pulse output has been described as being the same, but the output timing is different. Alternatively, it is also possible to configure such that the effective power is made larger for the latter correction drive pulse.
  • the rotation detection result of the pulse motor corresponds to the rotation. Also in this case, in consideration of the fact that the rotation detection result may be erroneous due to the influence of charging, an embodiment in which a correction drive pulse is output based on the fail-safe concept.
  • reference numerals A to E correspond to the power generation unit A, the power supply unit B, the control unit C, the hand movement mechanism D, and the drive unit E shown in FIG.
  • the timekeeping device 1 includes a power generation unit 101 that performs AC power generation, a power generation detection circuit 102 A that detects power generation based on the power generation voltage SK of the power generation unit 101, and outputs a power generation detection result signal SA, A rectifier circuit 103 for rectifying an AC current output from the unit 101 and converting it to a DC current, a power storage device 104 for storing the DC current output from the rectifier circuit 103, and a power storage device 1 A boost / buck circuit that boosts and lowers the storage voltage of the power storage device and outputs the voltage, and a voltage that boosts and lowers the storage voltage of the power storage device that is output from the booster / lower circuit.
  • the high-frequency magnetic field detection timing signal S SP0 indicating the output timing And power, AC magnetic field detection pulse signal
  • the timing control circuit 105 outputs an AC magnetic field detection timing signal SSP12 indicating the output timing of SP11 and SP12, and outputs a rotation detection timing signal SSP2 indicating the rotation detection pulse signal SP2 output timing, and a power generation detection result signal
  • a generator AC magnetic field detection circuit 106 that performs generator AC magnetic field detection based on SA and the generator AC magnetic field detection timing signal SB and outputs a generator AC magnetic field detection result signal SC, and a generator AC magnetic field detection result signal
  • a duty-down counter 107 that outputs a normal-mode drive pulse duty-down signal SH for controlling the duty-down of the normal-mode drive pulse based on the SC; a generator AC magnetic field detection result signal SC; Based on
  • a motor drive circuit 109 that outputs a motor drive pulse SL for driving the pulse motor 10 based on the correction drive pulse SJ, a high-frequency magnetic field detection timing signal SSP0, and an induced voltage signal output from the motor drive circuit 109
  • a high-frequency magnetic field detection circuit 110 that detects a high-frequency magnetic field based on SD and outputs a high-frequency magnetic field detection result signal SE, and a magnetic field detection timing signal SSP12 and an induced voltage signal SD output from the module driving circuit 109.
  • AC magnetic field detection circuit 111 that detects an AC magnetic field and outputs an AC magnetic field detection result signal SF, a rotation detection timing signal SSP2, and an induced voltage signal output from the motor drive circuit 109.
  • a rotation detection circuit 112 that detects whether the motor 10 has rotated based on the SD and outputs a rotation detection result signal SG.
  • FIG. 10 the same portions as those in the first embodiment of FIG. 3 are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof will be omitted.
  • the correction drive pulse output determination circuit 108 determines which of the correction drive pulse P 2 + Pr and the correction drive pulse P 3 + P r is to be output. And the point where the generator AC magnetic field detection result signal SC is no longer input to the high frequency magnetic field detection circuit 110 and the AC magnetic field detection circuit 111 Therefore, only the configuration and operation of the correction drive pulse output determination circuit, the high frequency magnetic field detection circuit 110, and the AC magnetic field detection circuit 111 will be described below. The configuration and operation of the correction drive pulse output determination circuit 108 will be described with reference to FIG.
  • the correction drive pulse output determination circuit 108 has one input terminal receiving the high-frequency magnetic field detection result signal SE and the AC magnetic field detection result signal SF and the other input terminal receiving an inverted signal of the rotation detection result signal SG.
  • the circuit 108A and the correction drive pulse P 2 + P r are input to one input terminal, the output signal of the OR circuit 108A is input to the other input terminal, and the logical drive of both input signals is used to calculate the correction drive pulse.
  • An AND circuit 108 B that outputs SJ to the motor drive circuit 109, a correction drive pulse P 3 + P r is input to a first input terminal, and a rotation detection result signal SG is input to a second input terminal.
  • the output signal of the AND circuit 108 C is input to one input terminal, the output signal of the AND circuit 108 B is input to the other input terminal, and the logical sum of both input signals is output as the correction drive pulse SJ And an OR circuit 108D.
  • the OR circuit 108A receives an “H” level high frequency magnetic field detection result signal SE when a high frequency magnetic field is detected, or an “H” level AC magnetic field detection result signal when an AC magnetic field is detected.
  • SE high frequency magnetic field detection result signal
  • H AC magnetic field detection result signal
  • the AND circuit 108B outputs the correction drive pulse P2 + Pr to the OR circuit 108B when the correction drive pulse P2 + Pr is input and an "H" level output signal is input from the OR circuit 108A. Output to D.
  • the AND circuit 108C receives the “H” level generator AC magnetic field detection result signal SC and outputs “H” corresponding to the case where the rotation of the pulse motor 10 is detected.
  • the level rotation detection result signal SG is input and the correction drive pulse P3 + Pr, is input, the correction drive pulse P3 + P r ′ is output to the OR circuit 108D.
  • the correction drive pulse P 2 + P r and the correction drive pulse P 3 + P r ′ are output, only one of them is output, so the OR circuit 108D is not necessary. Accordingly, the correction drive pulse P 2 + P r or the correction drive pulse P 3 + P r ′ is output to the module drive circuit 109.
  • the correction drive pulse P 2 + Pr is output to the motor drive circuit 109 as the correction drive pulse SJ, and the power generation is performed.
  • the correction drive pulse P 3 + P r is output to the motor drive circuit 109 as the correction drive pulse SJ.
  • the high frequency magnetic field detection circuit 110 and the AC magnetic field detection circuit 111 are implemented by the same circuit as in the first embodiment, and the high frequency magnetic field detection circuit 110 (and the AC magnetic field detection circuit 111) are connected to the input terminals.
  • One input terminal of the pulse motor 10 is connected, the first magnetic field detection inverter 11 OA that inverts and outputs the input signal, and the other input terminal of the pulse motor 10 is connected to the input terminal, and the input signal is
  • the output signal of the first magnetic field detection member 110B is input to one input terminal and the second magnetic field detection member signal is input to the other input terminal.
  • An OR circuit 110 C that receives an output signal and outputs the logical sum of both input signals, and a high-frequency / AC magnetic field detection evening signal S SP012 (described later) is input to one input terminal, and the other input terminal OR circuit 1 10 C output signal is input AND circuit 1 10D that outputs the logical product of both input signals and the output signal of the AND circuit 110D is input to the set terminal S, and the detection result output by the timekeeping control circuit 105 to the reset terminal R Latch circuit 110G that receives reset signal FEGL and outputs high-frequency magnetic field detection result signal SE (or AC magnetic field detection result signal SF), and high-frequency magnetic field detection timing signal SSP0 to one input terminal
  • an OR circuit 110H that receives an AC magnetic field detection timing signal SSP12 at the other input terminal, and outputs a high-frequency / AC magnetic field detection timing signal SSP012 by taking the logical sum of both input signals. Is ing.
  • the operation of the high-frequency magnetic field detection circuit 110 will be described as an example.
  • the operation of the AC magnetic field detection circuit 111 is the same except for the detection timing and the detection target.
  • the first magnetic field detection inverter 11 OA outputs an “H” level output signal to the OR circuit 110 C when the voltage level of one input terminal of the pulse mode 10 becomes “L” level.
  • the second magnetic field detection circuit 110B outputs an "H” level output signal to the OR circuit 110C. I do.
  • the OR circuit 110C outputs the “H” level output signal to the AND circuit 110D at the timing when the voltage level of one of the input terminals of the pulse mode 10 becomes “L” level. Output.
  • the OR circuit 110H receives the high-frequency magnetic field detection timing signal SSP0 at the high-frequency magnetic field detection timing, and receives the high-level AC magnetic field detection timing signal SSP12 at the AC magnetic field detection timing. Is done. Therefore, the OR circuit 110H outputs the "H" level high frequency / AC magnetic field detection timing signal SSP012 to the AND circuit 110D at the high frequency magnetic field detection timing or the AC magnetic field detection timing.
  • the output terminal Q of the latch circuit 110G detects the high-frequency magnetic field (or AC magnetic field) around the pulse motor 10 and then sets the next detection result reset signal FEG L to "H" level.
  • the high-frequency magnetic field detection result signal SE (or the AC magnetic field detection result signal SF) at “H” level must be output until the detection result is reset. Become.
  • step SI1 it is determined whether or not one second has elapsed since the resetting of the timer 1 or the previous driving pulse output.
  • step S11 If it is determined in step S11 that one second has not elapsed, it is not the timing to output the drive pulse, and the apparatus enters a standby state.
  • step S11 If it is determined in step S11 that one second has elapsed, it is determined whether a high-frequency magnetic field has been detected during the output of the high-frequency magnetic field detection pulse signal SP0 (step S12).
  • step S12 if a high-frequency magnetic field is detected during the output of the high-frequency magnetic field detection pulse signal SP0 (step S12; Yes), the output of the high-frequency magnetic field detection pulse SP0 is stopped (step S12). S 23).
  • Step S 24 the output of the AC magnetic field detecting pulse SP 11 and the AC magnetic field detecting pulse SP 12 is stopped (Step S 24), and the output of the normal drive mode pulse K 11 is stopped (Step S 25).
  • the output of the detection pulse SP 2 is stopped (step S26).
  • a correction drive pulse P2 + Pr is output (step S27).
  • it is the correction drive pulse P 2 that actually drives the pulse motor 10, and the correction drive pulse P suppresses the vibration after the rotation of the rotor after the drive and makes it stable. This is for a quick transition.
  • a demagnetization pulse PE having a polarity opposite to the polarity of the correction drive pulse P 2 + Pr is output (step S 28) o
  • the duty ratio of the normal drive pulse K11 is set so as to minimize power consumption and not output the corrected drive pulse P2 + Pr (step S29).
  • step S12 if no high-frequency magnetic field is detected during the output of the high-frequency magnetic field detection pulse signal SP0 (step S12; No), the AC magnetic field detection pulse SP11 or the AC magnetic field It is determined whether or not an AC magnetic field has been detected during the output of the detection pulse SP12 (step S13).
  • step S13 if an AC magnetic field is detected during the output of the AC magnetic field detection pulse SP11 or the AC magnetic field detection pulse SP12 (step S13; Yes), the AC magnetic field detection The output of the pulse SP11 and the AC magnetic field detection pulse SP12 is stopped (step S24), the output of the normal drive mode pulse K11 is stopped (step S25), and the output of the rotation detection pulse SP2 is turned off. Stop (Step S26). Next, a correction drive pulse P2 + Pr is output (step S27).
  • a demagnetization pulse PE having a polarity opposite to the polarity of the correction drive pulse P 2 + Pr is output (step S 28).
  • step S29 the duty ratio of the normal drive pulse K11 is set so that the power consumption is the lowest and the correction drive pulse P2 + Pr is not output. Then, the processing shifts to step S11 again, and the same processing is repeated.
  • step S13 if no AC magnetic field is detected during the output of the AC magnetic field detection pulse SP11 or the AC magnetic field detection pulse SP12 (step S13; No), the normal drive pulse K11 Is output (step S14).
  • step S15 If it is determined in step S15 that the rotation of the pulse motor has not been detected, it is certain that the rotation of the pulse motor has not been rotated, so that the correction driving pulse P2 + Pr is output (step S15). S 27).
  • a degaussing pulse PE having a polarity opposite to the polarity of the driving pulse P2 + Pr is output (step S28).
  • step S29 the duty ratio of the normal drive pulse K11 is set so as to minimize power consumption and not to output the corrected drive pulse P2 + Pr (step S29). Then, the process returns to step S11, and the same process is repeated.
  • step S15 If it is determined in step S15 that the rotation of the pulse motor has been detected, it cannot be determined whether the pulse motor is rotating or not due to charging. As a result, it is assumed that the pulse motor is not rotating, and the output of the rotation detection pulse SP2 is stopped (step S16). Subsequently, it is determined whether or not power generation capable of charging the power storage device 104 has been detected by the power generation detection circuit 102 (step S17).
  • step S17 If it is determined in step S17 that the power generation detecting circuit 102 detects power generation that can charge the power storage device 104 (step S17; Yes), the effective power of the normal motor drive pulse K11 is calculated. Reset the duty down count to reduce the duty ratio to be lowered (set to the predetermined initial duty down force value) or stop the countdown of the duty down count (step S 1 9).
  • the correction driving pulse P 3 + P r ′ having a larger effective power than the correction driving pulse P 2 + P r is output at a predetermined timing different from the output timing of the correction driving pulse P 2 + P r. Yes (step S20).
  • a demagnetization pulse PE having a polarity opposite to the polarity of the correction drive pulse P 3 + P r, is output (Step S twenty one ) .
  • step S22 the counting of the duty down count is restarted (step S22), and the duty ratio of the normal driving pulse K11 is set to the lowest power consumption, and the correction driving pulse P2 + Pr and Set so that the correction drive pulse P 3 + P r, is not output. Then, the process returns to step S11, and the same process is repeated.
  • step S17 If it is determined in step S17 that the power generation detection circuit 102 does not detect power generation that can charge the power storage device 104 (step S17; No), the duty ratio of the normal drive pulse K11 is determined in the pulse width control process. Set so that the power consumption is the least and the correction drive pulse P 2 + Pr is not output (Step S18) o
  • a high frequency magnetic field detection pulse SP0 is output from the motor drive circuit to the pulse mode 10.
  • an AC magnetic field detection pulse SP11 having the first polarity is output to the pulse motor 10 from the motor drive circuit.
  • the power generation detection result signal SA is still at the “L” level due to the detection delay of the power generation detection circuit 102 as shown in FIG. Will remain.
  • the rotation detection pulse SP2 is output.
  • the rotation detection result signal SG becomes "H” level assuming that the rotation of the pulse motor has been detected.
  • the power generation detection result signal SA is still at the “L” level due to the detection delay, and at this point, the correction drive pulse SJ is not output.
  • the output of the rotation detection pulse SP2 is completed, and At time t10, the power generation detection result signal SA goes to the “H” level.
  • the rotation detection result signal SG is at the “H” level, so the correction drive pulse P2 output at time t11 and time t11 Instead of the correction drive pulse Pr output at 12 and the degaussing pulse PE output at time t14, at time t16 the correction drive pulse P3, whose effective power is greater than the correction drive pulse P2, at time t17 The correction drive pulse Pr, is output, and then, at time t18, the demagnetization pulse PE, whose effective power is larger than the demagnetization pulse PE, is output.
  • the detection result reset signal FEGL is output at time t15 when the correction drive pulse P2 + Pr is output, or the time when the correction drive pulse P3 + Pr 'is output at time t15.
  • the detection result reset signal FEGL is output, and the generator AC magnetic field detection result, high-frequency magnetic field detection result, AC magnetic field detection result, and rotation detection result are reset.
  • the correction drive pulse is output only when the motor drive is abnormal, that is, the power generation detection circuit 102A is capable of charging the power storage device 104. If the pulse motor rotation detection result is equivalent to rotation, a correction drive pulse is output.
  • the rotation is guaranteed, and the correction driving pulse is not output unnecessarily, so that the power consumption can be reduced.
  • the power generation detection circuit 102A detects the presence or absence of charging through a path separate from the charging path of the secondary battery, the power generation detection processing and the actual charging processing can be performed in parallel. The charging efficiency associated with the power generation detection processing does not decrease.
  • the rotation detection pulse is used to detect the rotation of the correction drive pulse (P2) output during high-frequency magnetic field detection, AC magnetic field detection, and non-rotation detection.
  • the correction drive pulse (P3) output when the power generation detection circuit 102A detects power generation capable of charging the power storage device 104 has been described as having a large effective power and a different output timing. It is also possible to use different powers and the same output timing, or different output timings and the same effective power.
  • the fourth embodiment is an embodiment in which the power generation detection circuit 102 detects the power generation based on the generated voltage in the first embodiment, but detects the generated current to detect the power generation.
  • FIG. 13 shows a schematic configuration of a timing device 1 which is an electronic device of the fourth embodiment.
  • the difference between the fourth embodiment and the first embodiment is that the storage voltage of the current-voltage conversion unit 300 and the storage device (large-capacity capacitor) 104 for performing voltage / current conversion of the generation voltage SK of the generation unit A
  • a limiter transistor 310 is provided to short-circuit the power generation unit A based on the overcharge prevention control signal SLIM to prevent overcharge.
  • the configuration of the power generation detection circuit 102B will be described with reference to FIG. 14, the same parts as those in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof will be omitted.
  • the power generation detection circuit 102B includes a current-voltage conversion unit 300 for performing voltage / current conversion of the power generation voltage Sk of the power generation unit A, and an “H” level when the amplitude of the power generation voltage SK exceeds a predetermined voltage.
  • the first detection circuit 301 that generates a voltage detection signal Sv that goes to the “L” level when the power generation falls below the “H” level when the power generation continuation time exceeds the predetermined time, and the power generation that goes to the “L” level when the power generation duration falls below this time
  • a second detection circuit 302 that generates a duration detection signal St, and an OR circuit 303 that outputs a logical sum of the voltage detection signal Sv and the power generation duration detection signal St as a power generation detection result signal SA. Configured o
  • the current-voltage converter 300 detects the potential difference between the current detection resistor R and the two terminals of the current detection resistor R connected in series between the straight stream circuit 103 and the power generation unit A, and generates the generated voltage SK as the generated voltage SK. It has an operational amplifier OP that outputs and an M ⁇ S transistor TRSW that effectively disconnects the current detection resistor R when no current is detected by the detection signal SW to reduce charging loss.
  • the operational amplifier OP will be described.
  • the operational amplifier OP includes a pair of load transistors 2 1 1 and 2 12, a pair of input transistors 2 13 and 2 14, an output transistor 2 15, a constant current source 2 16 2 17 and Imba 2-18.
  • the load transistors 211, 212 and the output transistor 215 are composed of N-channel field-effect transistors, while the input transistors 213, 214 are composed of P-channel field-effect transistors. It is configured.
  • the gates of the input transistor groups 2 13 and 214 become the negative input terminal (1) and the positive input terminal (+) of the operational amplifier OP, respectively, while the drain of the output transistor 2 15 Output terminal OUT via.
  • the transistor group 213 has a configuration in which two transistors 213 A and 213 B of the same size and the same capacity are connected in parallel, and the transistor group 213 has the same size and the same capacity.
  • Transistors 214A, 214B, and 214C are connected in parallel.
  • the positive input terminal (+) side has a higher differential pair transistor performance, and the negative input terminal (1) side terminal voltage is changed to the positive input terminal (+) side voltage. Otherwise, transistors 213A and 213B will not be turned on, and the output of the op amp 0P will not be inverted.
  • the operational amplifier 0P For the detection operation of the operational amplifier 0P, for example, when the high-potential-side voltage VC1 is applied to the positive input terminal (+) with respect to the positive input terminal (+), the voltage VC is applied to the negative input terminal (-). Only when a voltage VC1 that is lower by 1 than the voltage VC1—a voltage VC2 that is lower than 1 is applied, the output of the operational amplifier OP is inverted to output the “H” level.
  • the load transistors 2 1 1 and 2 12 form a single current mirror circuit, and the current values flowing into the load transistors 2 1 1 and 2 12 are equal to each other. Therefore, the voltage difference applied to the gates of the input transistor groups 213 and 214 is amplified, and a current difference corresponding to the difference appears, but the transistors 21 1 and 2 12 that receive this difference have the same current value. The difference current (voltage) is gradually amplified and flows into the gate of the transistor 215. And
  • the drain voltage of the transistor 215, which is the input terminal of the transistor 218, is set so that the gate current (voltage) of the transistor group 214, which is the positive input terminal (+), is the negative input terminal (one). If the gate current (voltage) slightly exceeds the threshold voltage, the voltage swings largely to the lower voltage Vss. Otherwise, the voltage swings to the higher potential voltage Vdd.
  • the detection timing signal SW is the same signal as the generator AC magnetic field detection timing signal SB or a signal synchronized with the generator AC magnetic field detection timing signal SB.
  • This is output from the control unit C) and turns off the MOS transistor TRSW at the same timing as the generator AC magnetic field detection timing when the power generation detection circuit 102B detects power generation.
  • the overcharge prevention control signal SLIM is output from the timekeeping control circuit 105 in FIG. 6 (corresponding to the control unit C in FIG. 13), detects the storage voltage of the power storage device 104, and sets the detected storage voltage to a predetermined tolerance. When the voltage is exceeded, an output is issued to turn on the limiter transistor 310.
  • the overcharge prevention control signal SLIM is at the “H” level
  • the limiter transistor 310 is off
  • the detection timing signal SW is at the “L” level
  • the MOS transistor TRSW is at the “L” level. It is off.
  • the generated current flows to the current detection resistor R via the power storage device 104 and the rectifier circuit 103.
  • the first detection circuit 301 generates a voltage detection signal Sv that goes to the “H” level when the amplitude of the generated voltage SK exceeds a predetermined voltage, and goes to the “L” level when the amplitude falls below the predetermined voltage, and outputs the signal to the OR circuit 303. .
  • the second detection circuit 302 generates a power generation continuation time detection signal St which becomes “H” level when the power generation continuation time exceeds a predetermined time, and becomes “L” level when the power generation continuation time is less than the predetermined time.
  • the OR circuit 303 takes the logical sum of the voltage detection signal Sv and the power generation continuation time detection signal St and outputs the result as the power generation detection result signal SA.
  • the power generation detection circuit 102B based on the generated current, when either one of the conditions set in the first detection circuit 301 or the second detection circuit 302 is satisfied as described above, the power generation state, that is, A power generation detection result signal SA corresponding to a state in which a magnetic field may be generated due to power generation is output.
  • the overcharge prevention control signal SLIM is at the “L” level
  • the limiter transistor 310 is on
  • the detection timing signal SW is at the “L” level
  • the MOS transistor TRSW is at the “L” level. It is off.
  • the first detection circuit 301 generates a voltage detection signal Sv that goes to the “H” level when the amplitude of the generated voltage SK exceeds a predetermined voltage, and goes to the “L” level when the amplitude falls below the predetermined voltage. Output to road 303.
  • the second detection circuit 302 generates a power generation continuation time detection signal St which becomes “H” level when the power generation continuation time exceeds a predetermined time, and becomes “L” level when the power generation continuation time is less than the predetermined time.
  • the OR circuit 303 takes the logical sum of the voltage detection signal Sv and the power generation continuation time detection signal St and outputs the result as the power generation detection result signal SA.
  • the power generation detection circuit 102B based on the current accompanying the power generation, satisfies one of the conditions set in the first detection circuit 301 or the second detection circuit 302 as described above, However, a power generation detection result signal SA corresponding to a state where a magnetic field may be generated due to power generation is output.
  • the power generation unit 101 enters the power generation state based on the power generation detection result signal SA. Accordingly, the correction driving of the motor can be performed.
  • the detection timing signal SW is at “H” level, and the MOS transistor TRSW is in the on state.
  • the state of charge of the large-capacity capacitor (power storage device) or the state of power generation of the power generation unit can be detected from the generated current.
  • the motor drive control can be performed without being affected by the magnetic field generated by the motor.
  • the current detection resistor R is bypassed, so that the charging efficiency of the power storage device is not reduced.
  • the generator AC magnet Even at the field detection timing, it is possible to charge the power storage device through the current detection resistor R, and in this regard, the charging efficiency is not reduced more than necessary. At this time, the charging through the current detection resistor R is performed only during a predetermined period, and thus has little effect on the reduction in the charging efficiency.
  • the overcharge prevention circuit and the rectifier circuit are configured as separate components.
  • a rectification / overcharge prevention circuit in which these are integrated is configured. It is an embodiment provided.
  • the power generation detection circuit has the same configuration as the power generation detection circuit 102A of the second embodiment.
  • Fig. 16 shows a circuit configuration example around the rectification / overcharge prevention circuit and the power generation detection circuit.c
  • the AC current output from the power generation unit 101 is rectified and converted to DC current.
  • Rectifier / overcharge prevention circuit 103 A to prevent overcharge, rectifier / overcharge prevention circuit 103 A as a peripheral circuit, AC power generation unit 101, and power generation detection circuit 1 2A and a power storage device 104 that stores power by a direct current output from a rectification / overcharge prevention circuit 103A.
  • the same parts as those in FIG. 7 are denoted by the same reference numerals.
  • the rectifier overcharge prevention circuit 103A is active by performing on / off control of the first transistor Q1 by comparing the voltage of one output terminal AG1 of the power generation unit 101 with the reference voltage Vdd.
  • the second transistor Q2 is alternately connected to the first transistor.
  • the second transistor C0MP2 for performing active rectification by turning on / off and the voltage of the output terminal AG1 of the power generation unit 101 are compared with the reference voltage VTKN to make the third transistor Q3 2 Compare the voltage of the third comparator C0MP3 for active rectification by turning on and off at the same timing as the transistor Q2, and the voltage of the output terminal AG2 of the power generation unit 101 with the reference voltage VTKN.
  • the output of the fourth comparator C0MP4 for performing active rectification by turning on / off at the same timing as Q1, and the output of the first comparator C0MP1 are input to one input terminal and the other input terminal
  • a second AND circuit AND2 to which the inverted signal of the SLIM is input.
  • the potentials of the output terminals AG 1 and AG 2 are set to the reference voltage Vdd by the pull-up resistors and are stabilized.
  • the power generation detection circuit 102A includes a NAND circuit 201 that outputs a logical product of the outputs of the first comparator C0MP1 and the second comparator C0MP2, and a NAND circuit 201. And a smoothing circuit 202 for smoothing the output of the circuit using an R-C integration circuit and outputting the result as a power generation detection result signal SA.
  • the overcharge prevention control signal SLIM is output from the timing control circuit 105 in FIG. 6 (corresponding to the control unit C in FIG. 1), detects the storage voltage of the power storage device 104, and sets the detected storage voltage in advance. When the voltage exceeds the allowable voltage, the "H" level overcharge prevention control signal SLIM is output to the first AND circuit AND1 and the second AND circuit AND2.
  • the output of the second comparator C0MP2 becomes "H" level when the voltage is lower than the voltage of the power supply VDD.
  • the generated current flows through the path of “terminal AG1 first transistor Q1 power supply VDD—power storage device 104 ⁇ power supply VTKN ⁇ fourth transistor Q4”. Then, the electric storage device 104 is charged with electric charge.
  • the output of the first comparator C0MP1 becomes "H" level when the voltage is lower than the voltage of the power supply VDD.
  • the overcharge prevention control signal SLIM is at "L” level
  • one of the input terminals of the first AND circuit AND 1 is at "L” level
  • the other is at "H” level
  • the first transistor Q1 is off. Will be done. Therefore, during the period when the second transistor Q2 and the third transistor Q3 are in the ON state, the generated current flows through the path of “terminal AG2 ⁇ second transistor Q2 power supply VDD ⁇ power storage device 104 ⁇ power supply VTKN third transistor Q3”. Then, the electric storage device 10 is charged with electric charge.
  • the NAND circuit 201 of the power generation detection circuit 102A performs the negation of the logical product of the output of the first comparator COMP1 and the output of the second comparator C0MP2.
  • the level signal is output to the smoothing circuit 202.
  • the smoothing circuit 202 smoothes the output of the NAND circuit 201 using the R-C integrator circuit and generates the power generation detection result.
  • the signal is output as SA.
  • one of the input terminals of the first AND circuit AND1 and the second AND circuit AND2 is always at "H” level, and the output of the first AND circuit AND1 and the second AND circuit AND2 is always at "L” level.
  • the transistor Q1 and the transistor Q2 are always in the ON state, the output terminals AG1 and AG2 of the power generation unit 101 are pulled up, and the power storage device 104 is in a non-charged state.
  • a voltage difference corresponding to the amount of the generated current occurs between the drain and source of the transistor Ql and the transistor Q2, and either the output of the first comparator C0MP1 or the output of the second comparator C0MP2 is " L "level.
  • the NAND circuit 201 of the power generation detection circuit 102A performs the negation of the logical product of the outputs of the first comparator COMP1 and the second comparator C0MP2, so that the "H" The level signal is output to the smoothing circuit 202.
  • the output of the NAND circuit 201 contains switching noise, so the smoothing circuit 202 smoothes the output of the NAND circuit 201 using an R-C integration circuit and detects power generation.
  • the result signal SA is output.
  • the power generation detection circuit 102A outputs a power generation detection result signal SA corresponding to a power generation state, that is, a state in which a magnetic field may be generated due to the power generation, based on the current accompanying the power generation. Become.
  • the correction driving of the motor can be performed according to the power generation state of the power generation unit 101 based on the power generation detection result signal SA.
  • the state of charge of the large-capacity capacitor (power storage device) or the state of power generation of the power generation unit can be detected from the generated current.
  • the motor drive control can be performed without being affected by the magnetic field generated by the motor.
  • the power generation detection circuit 102A operates based on the outputs of the comparators C0MP1 and C0MP2 .
  • at least one of the comparators C0MP1 to C0MP4 operates. It can be configured to operate based on any one output.
  • the sixth embodiment of FIG. 17 differs from the third embodiment in that a correction drive pulse P 2 + P r or a correction drive pulse based on the detection result of the generator AC magnetic field by the generator AC magnetic field detection circuit 106 The point is that which of P 3 + P r ′ is output is determined.
  • P 3 + P r ′ is output is determined.
  • the generator AC magnetic field detection circuit 106 has an AND circuit 106 A that receives the power generation detection result signal SA at one input terminal, receives SB at the other input terminal, and outputs the logical product of both input signals.
  • the output signal of the AND circuit 106 A is input to the set terminal S, the output signal of the output terminal Q of the counter 106 D described later is input to the reset terminal R, and the generator AC magnetic field is detected from the output terminal Q.
  • a latch circuit 106 B that outputs the result signal SC, a clock signal CK 2 from the timing control circuit 105 is input to one input terminal, and an output signal of the output terminal Q of the counter 106 D described later is input to the other input terminal.
  • the OR circuit 106C that inputs and outputs the logical sum of both input signals, the output signal of the OR circuit 106C is input to the clock terminal CLK, and the output signal of the AND circuit 106A is input to the reset terminal RST Output terminal Q resets latch circuit 106B. It is configured by including a counter evening 106D connected to the terminal R, a.
  • the timing control unit 105A outputs a generator AC magnetic field detection timing signal SB which becomes “H” level at a predetermined timing to the AND circuit 106A.
  • the AND circuit 106 A when the power generation detection result signal SA becomes “H” level due to the detection of power generation at the generator AC magnetic field detection timing, the AND circuit 106 A generates an AC magnetic field by the generator. And outputs an “H” level output signal to the set terminal S of the latch circuit 106B and the reset terminal of the counter 106D. As a result, the counter 106D is reset, and thereafter, after the generator AC magnetic field detection timing signal SB goes to the “L” level, the clock signal CK2 or the output signal of its own output terminal Q is output. After a predetermined time has elapsed, the output terminal Q of the counter 106D becomes "H" level, the input of the clock signal CK2 is inhibited, and the latch circuit 106B is reset.
  • the latch circuit 106B detects the AC magnetic field generated by the generator until the output signal of the output terminal Q of the counter 106D becomes “H” level and the detection result is reset by the counter 106D.
  • the corresponding "H" level generator AC magnetic field detection result signal SC is output to the duty down counter 107 and the correction drive pulse output determination circuit 108.
  • the OR circuit 108 A of the correction drive pulse output determination circuit 108 receives the high-frequency magnetic field detection result signal SE at the “H” level when the high-frequency magnetic field is detected, or outputs “H” when the AC magnetic field is detected.
  • the level AC magnetic field detection result signal SF is input, and when the rotation of the pulse motor 10 is not detected and the "L" level rotation detection result signal SG is input, the "H” level output is output. Outputs the signal to AND circuit 108B.
  • the AND circuit 108B outputs the correction drive pulse P2 + Pr to the OR circuit 108D when the correction drive pulse P2 + Pr is input and the "H" level output signal is input from the OR circuit 108A. Will be output.
  • the AND circuit 108C outputs the "H” level generator AC magnetic field detection result signal SC when the generator AC magnetic field is detected, and the "H” corresponding to the case where the rotation of the pulse motor 10 is detected.
  • the level rotation detection result signal SG is input and the correction drive pulse P3 + Pr 'is input, the correction drive pulse P3 + Pr' is output to the OR circuit 108D.
  • the correction drive pulse P 2 + P r is output to the motor drive circuit 109 as a correction drive pulse SJ, and the generator AC magnetic field is detected, and the rotation of the pulse motor 10 is detected.
  • the correction drive pulse P 3 + P r ′ is output to the motor drive circuit 109 as the correction drive pulse SJ.
  • the power generation alternating current magnetic field of the power generation unit is detected based on the generated voltage.
  • the magnetic field generated by the power generation unit is directly detected using a magnetic field detection sensor such as a Hall element. , And when a magnetic field equal to or more than a predetermined amount is detected, the correction drive pulse control may be performed.
  • the timing for detecting whether or not a magnetic field due to power generation (hereinafter, a power generation magnetic field) is generated is determined by a predetermined period. Any other timing may be used as long as the generated magnetic field can be detected.
  • the correction drive pulse when the generated magnetic field is detected, the correction drive pulse is output instead of the normal drive pulse.
  • the output of the normal drive pulse is not prohibited, and the correction drive is not performed.
  • the polarity of the correction drive pulse is set to be the same as the polarity of the normal drive pulse, the motor Since the direction of the current flowing through the coil is equal, the polarity of the correction drive pulse is opposite to the direction of the current corresponding to the rotation direction of the next motor. This is because the rotation of the motor does not occur.
  • any type of power generation means that generates a magnetic field by power generation is applicable.
  • a wristwatch-type timekeeping device has been described as an example.However, the present invention can be applied to any timepiece as long as the timepiece generates a magnetic field during power generation and has a clock. is there.
  • a wristwatch-type timekeeping device has been described as an example.However, the present invention is applicable to any electronic device that generates a magnetic field during power generation and has a motor. .
  • music players, music recorders, image players and image recorders for CDs, MDs, DVDs, magnetic tapes, etc.
  • portable devices and peripheral devices for convenience (floppy disk drives, hard disk drives, MOs) Drive, DVD drive, printer, etc.) or their electronic devices such as portable devices.
  • a correction drive pulse is output when the power generation magnetic field of the generator is generated. Driving of the motor is performed correctly and reliably without being affected.
  • a correction drive pulse is output, a normal motor drive pulse or high-frequency magnetic Since the output of the field detection pulse and the like is stopped, power is not wasted.
  • the generator is generated in a state in which an overcharge prevention current for preventing overcharge flows.
  • the correction drive pulse is also output, so that the motor is driven correctly and reliably without being affected by the magnetic field (power generation magnetic field) caused by the overcharge prevention current.
  • the power generation detection circuit detects power generation on a path different from the actual charging path, there is no reduction in charging efficiency.
  • a power generation device for generating power a power storage device for storing the generated electric energy, and a drive device driven by the electric energy stored in the power storage device
  • a power generation device for generating power a power storage device for storing the generated electric energy, and a device driven by the electric energy stored in the power storage device
  • a control method of an electronic device comprising: A pulse drive control step of controlling the drive of the motor by outputting a normal drive pulse signal; a power generation magnetic field detection step of detecting whether a magnetic field is generated by the power generation; and a power generation magnetic field detection step.
  • a step of outputting a corrected drive pulse signal having a larger effective power than the normal drive pulse signal to the motor when it is detected that a magnetic field due to power generation is generated.
  • the detection step includes an overcharge prevention current generation determination step of determining that a magnetic field due to the power generation has been generated by the overcharge prevention current flowing through the power generation device when the power storage device is in an overcharge prevention state.
  • the power generation magnetic field detecting step includes the step of generating a magnetic field due to the power generation during a predetermined period. It is configured to detect whether or not it has been done.
  • the predetermined period is the current normal drive pulse signal output start timing in the pulse drive control step and the next time. It is configured to be determined as a period during a period between the output start timing of the normal drive pulse signal and the output start timing.
  • the predetermined period is determined to include a period corresponding to a detection delay time in the power generation magnetic field detection step. To be configured.
  • the correction drive pulse output step may include the correction drive pulse instead of the normal drive pulse signal.
  • a signal is configured to be output in the mode.
  • a timepiece that has a built-in power generator and has a function of charging a large-capacity capacitor or the like with power generated by the power generator, power is generated. Otherwise, the time is displayed using the power discharged from the capacitor. It is supposed to be.
  • the electromagnetic noise level generated from the generator may adversely affect the motor during charging, and the charging current may be affected by the internal resistance of the secondary battery during charging. Power supply voltage fluctuations also occur.
  • a power generation detection circuit is provided to detect whether or not power is being generated by the power generation device.
  • the processing is performed assuming that the battery is charged, the detection of power generation does not necessarily mean that the generated power does not necessarily contribute to charging. Only after that occurs can the secondary battery be charged, and the charging current flows. Therefore, in the detection of the absolute value of the generated voltage, power generation that does not contribute to charging is detected, and the processing is performed more than necessary, which results in an increase in power consumption.
  • the seventh embodiment and the later-described eighth to 12th embodiments reliably detect the power generation state and appropriately perform various processes for avoiding the adverse effect of the electronic device due to the power generation.
  • the aim is to reduce
  • Another object of the seventh embodiment and the later-described eighth to 12th embodiments is that a limiting circuit operates such that the generated current flows through a bypass that bypasses a charging path to the power storage device. Even in such a case, it is an object of the present invention to reliably detect a state in which a bypass current flows in the bypass, and to appropriately perform various processes for avoiding adverse effects on the electronic device due to power generation.
  • the timekeeping device 1 includes a power generation unit 101 that performs AC power generation, a power generation detection circuit 102 that detects power generation based on the power generation voltage SK of the power generation unit 101, and outputs a power generation detection result signal SA, and a power generation unit.
  • a timing control circuit 105 that outputs a magnetic field detection timing signal SB, and a generator AC magnetic field detection based on the power generation detection result signal SA and the power generation AC magnetic field detection timing signal SB, and a generator AC magnetic field detection result signal SC And a generator AC magnetic field detection circuit 106 that outputs the following.
  • the timer 1 also includes a duty-down counter 10 that outputs a normal-mode drive pulse duty-down signal SH for controlling the duty-down of the normal-mode drive pulse based on the generator AC magnetic field detection result signal SC. 7, a correction drive pulse output circuit 108 that determines whether or not to output the correction drive pulse SJ based on the generator AC magnetic field detection result signal SC, and outputs the correction drive pulse SJ as necessary.
  • a motor drive circuit 109 that outputs a motor drive pulse SL for driving the pulse motor 10 based on the motor drive pulse SI or the correction drive pulse SJ, a generator AC magnetic field detection result signal SC and a motor
  • a high-frequency magnetic field detection circuit 110 that detects a high-frequency magnetic field based on the induced voltage signal SD output from the overnight drive circuit 109 and outputs a high-frequency magnetic field detection result signal SE;
  • An AC magnetic field detection circuit 1 1 1 that detects an AC magnetic field based on the magnetic field detection result signal SC and the induced voltage signal SD output from the motor drive circuit 109 and outputs an AC magnetic field detection result signal SF, and a generator Rotation that detects whether motor 10 has rotated based on AC magnetic field detection result signal SC and induced voltage signal SD output from motor drive circuit 109, and outputs rotation detection result signal SG.
  • FIG. 19 is an example of a circuit configuration around a power generation detection circuit when performing full-wave rectification.
  • a power generation detection circuit 102 a power generation unit 101 that performs AC power generation as peripheral circuits of the power generation detection circuit 102, and an AC current output from the power generation unit 101.
  • a rectifier circuit 103 for rectifying and converting to a DC current, and a power storage device 104 for storing power by the DC current output from the rectifier circuit 103 are illustrated.
  • the power generation detection circuit 102 is connected to the voltage VI of the first output terminal AG 1 of the power generation
  • the first comparison result C0MP1A which outputs DC1 by comparing the high-potential-side terminal voltage VDD of the unit 104 with the first comparison result data, and the voltage V2 of the second output terminal AG2 of the power generation unit 101
  • the second comparison result C0MP2A which outputs the second comparison result data DC2, and the first comparison result data DC1 and the second comparison result data
  • an OR circuit OR1 that outputs a logical sum of DC2 and outputs as a power detection signal DDET.
  • the present embodiment is for the case where full-wave rectification is performed, but the present invention can be applied to the case of half-wave rectification.
  • the generator 101 can generate a maximum of several tens of [V ] Since the generated voltage is applied to the non-inverting input terminal (+) of the comparator C0MP, a device with a high breakdown voltage is required as the comparator C0MP '. In this case, the comparator C0MP, operates by the power supply from the power storage device 104.
  • the output terminals AG 1 and AG 2 of the generator 101 are connected to the voltage of the power storage device 104 up to +0.6 [ V], only low voltage devices can be used as C0MP1A and C0MP2A.
  • the comparators C0MP1A and C0MP2A can be manufactured by the IC process generally used for watches, and the circuit size and cost can be reduced. Therefore, when it is not necessary to use a device with a low withstand voltage and it is desired to simplify the circuit configuration, the configuration of half-wave rectification shown in FIG. 20 can be adopted.
  • the comparators C0MP1A and C0MP2A have a pair of load transistors 2 1 1 and 2 1 2, a pair of input transistors 2 13 and 2 14, and an output transistor 2 1 5 and constant current sources 2 16 and 2 17.
  • the load The transistors 211 and 212 and the output transistor 211 are P-channel field-effect transistors, while the input transistors 213 and 214 are N-channel field-effect transistors.
  • the gates of the input transistors 213 and 214 are the negative input terminal (-) and the positive input terminal (+) of the comparator C0MP1A (C0MP2A), respectively, while the drain of the output transistor 215 is the output terminal. OUT.
  • the response delay time of a comparator composed of MOS transistors is proportional to “CgZlop”, where Cg is the gate capacitance of the output transistor and lop is the operating current of the comparator.
  • Cg is the gate capacitance of the output transistor
  • lop is the operating current of the comparator.
  • the response delay time and the current consumption are almost inversely proportional.
  • the current consumption of the circuit is reduced.
  • the current consumption of the comparators C0MP1A and C0MP2A also needs to be minimized and the operating current lop must be minimized.
  • the response delay time of the comparators C0MP1A and C0MP2A tends to be particularly large.
  • the rectifier circuit 103 is turned on when the voltage V 1 of one output terminal AG 1 of the power generation unit 101 becomes higher than the high-potential-side terminal voltage VDD of the power storage device 104.
  • the second rectifying element RE 2 and the third rectifying element RE 4 are turned on when the voltage V 2 of the element RE 4 and the other output terminal AG 2 of the power generation unit 101 becomes higher than the high-potential-side terminal voltage VDD of the power storage device 1 104.
  • the rectifying element RE 3 is provided.
  • the rectifiers RE1 to RE4 may be passive rectifiers such as diodes or active rectifiers combining a transistor and a comparator.
  • the generated voltage is supplied to both output terminals AG 1 and AG 2.
  • the phases of the output terminal AG1 terminal voltage VI and the output terminal AG2 terminal voltage V2 are inverted.
  • the power generation detection data DDET output from the OR circuit OR 1 becomes “H” level, and power generation is detected.
  • the power generation detection data DDET output from the OR circuit OR 1 becomes “H” level. Therefore, power generation will be detected.
  • power generation having a voltage equal to or higher than the terminal voltage of power storage device 104 can be detected, and power generation can be reliably detected.
  • step S 1 it is determined whether or not one second has elapsed since the reset timing of the timer 1 or the previous drive pulse output.
  • step S1 If it is determined in step S1 that one second has not elapsed, it is not a timing to output a drive pulse, and the apparatus enters a standby state.
  • step S1 if one second has elapsed, it is determined whether or not the state of charge of the power storage device has been detected by the power generation detection circuit 102 during the output of the high-frequency magnetic field detection pulse signal SP0 ( Step S 2).
  • step S2 when the power generation detection circuit 102 detects a power generation state in which the power storage device 104 can be charged during the output of the high-frequency magnetic field detection pulse signal SP0 (step S2; Yes), Reset the duty-down count to reduce the duty ratio to lower the effective power of the normal motor drive pulse K11 (set to a predetermined initial duty-down count value) or count down the duty-down count Is stopped (step S7).
  • the countdown of the duty-down count means that the motor is driven by the normal mode drive pulse K11 having a lower duty ratio at the next pulse mode drive timing. Due to the alternating current magnetic field from the unit, the pulse motor cannot be driven according to the normal motor drive pulse K11, and the correction drive pulse is likely to be output.
  • the duty down counter is reset or the countdown of the duty down count is stopped to prevent the duty ratio of the normal mode drive pulse K11 from decreasing at the next pulse mode drive timing. O Next, the output of the high-frequency magnetic field detection pulse SPO is stopped (step S8).
  • step S9 reset the duty-down count to reduce the duty ratio to reduce the effective power of the normal motor drive pulse K11 (set to the predetermined initial duty-down count value) or the duty-down count.
  • step S9 The process of stopping the evening countdown is performed (step S9), but this process is provided for the case where the determination in step S3 described later is Yes, and in step S7, the process has already been performed. No processing is actually performed because processing is being performed.
  • step S10 the output of the AC magnetic field detection pulse SP11 and the AC magnetic field detection pulse SP12 is stopped.
  • step S11 reset the duty-down count to reduce the duty ratio to reduce the effective power of the normal motor drive pulse K11 (set to the predetermined initial duty-down count value) or the duty-down count.
  • step S11 The process of stopping the countdown in the evening is performed (step S11), but this process is provided for the case where the determination in step S4 described later is Yes, and in step S7, No processing is actually performed because processing has already been performed.
  • Step S12 the output of the normal drive mode pulse K11 is stopped (or interrupted) (Step S12) o
  • step S13 reset the duty-down count to reduce the duty ratio to reduce the effective power of the normal motor drive pulse K11 (set to a predetermined initial duty-down counter value), or The process of stopping the countdown is performed (step S13).
  • this process is provided for the case where the determination in step S5 described later is Yes, and the process is already performed in step S7. No processing is actually performed because the
  • step S14 the output of the rotation detection pulse SP2 is stopped.
  • the correction driving pulse P 2 + P r is output (step S 15).
  • the correction driving pulse P 2 is for suppressing the vibration after the rotation of the mouth after driving and for quickly shifting to a stable state.
  • a demagnetization pulse PE having a polarity opposite to the polarity of the correction drive pulse P 2 + Pr is output (step S 16) o
  • the voltage detected by the rotation detection pulse SP2 when the pulse motor is not rotating does not exceed the threshold value, but it is affected by the residual magnetic flux after the correction drive pulse P2 + Pr is applied.
  • the leakage magnetic flux of the generator may be superimposed on the detection voltage and exceed the threshold value, and may be erroneously set as the detection voltage during rotation.
  • the residual magnetic flux is erased by applying a demagnetizing pulse PE having a polarity opposite to that of the correction driving pulse P 2 + Pr.
  • the pulse width of the degaussing pulse PE is a narrow (short) pulse that does not rotate the rota, and it is desirable to use a plurality of intermittent pulses in order to further increase the degaussing effect.
  • step S17 the count of the duty down count is restarted (step S17), and the duty ratio of the normal drive pulse K11 is set to the lowest power consumption and the correction drive pulse P2 + P Set so that r is not output. Then, the process returns to step S1, and the same process is repeated.
  • step S2 If it is determined in step S2 that a power generation state capable of charging the power storage device 104 by the power generation detection circuit 102 is not detected during the output of the high-frequency magnetic field detection pulse signal SP0 (step S2 No), it is determined whether or not the state of charge of the power storage device is detected by the power generation detection circuit 102 during the output of the AC magnetic field detection pulse SP11 or the AC magnetic field detection pulse SP12 (step S3). ).
  • step S3 a power generation state capable of charging the power storage device 104 was detected by the power generation detection circuit 102 during the output of the AC magnetic field detection pulse SP11 or the AC magnetic field detection pulse SP12.
  • Step S3; Yes the duty-down count for reducing the duty ratio to reduce the effective power of the normal mode drive pulse K11 is reset (the initial duty-down defined in advance). (Set to the count value) or stop the countdown of the duty down counter (step S9).
  • step S 10 the output of the AC magnetic field detection pulse SP 11 and the AC magnetic field detection pulse SP 12 is stopped.
  • step S11 the duty-down count for reducing the duty ratio to reduce the effective power of the normal motor drive pulse K11 is reset (set to a predetermined initial duty-down counter value) or the duty-down count is set.
  • a process of stopping the evening countdown is performed (step S11). However, this process is provided for the case where the determination in step S4 described later is Yes, and in step S9, No processing is actually performed because processing has already been performed.
  • Step S1 2 the output of the normal drive mode pulse K11 is stopped (or interrupted) (Step S1 2) o
  • step S13 reset the duty-down count to reduce the duty ratio to reduce the effective power of the normal motor drive pulse K11 (set to the predetermined initial duty-down count value) or the duty-down count.
  • step S13 The process of stopping the evening countdown is performed (step S13), but this process is provided for the case where the determination in step S5 described later is Yes, In step S9, no processing is actually performed because the processing has already been performed.
  • step S14 the output of the rotation detection pulse SP2 is stopped.
  • a correction drive pulse P 2 + P r is output (step S15).
  • the correction driving pulse P 2 that actually drives the pulse motor 10
  • the correction driving pulse Pr suppresses the vibration after the rotation of the mouth after the driving and stabilizes the state. Migrated quickly
  • a demagnetization pulse PE having a polarity opposite to the polarity of the correction drive pulse P 2 + Pr is output (step S 16).
  • step S17 the count of the duty down count is restarted (step S17), and the duty ratio of the normal drive pulse K11 is reduced to the lowest power consumption, and the correction drive pulse P 2 + P r is reduced. Set to not output.
  • step S1 the process returns to step S1, and the same process is repeated.
  • step S3 If it is determined in step S3 that the power generation detection circuit 102 does not detect a power generation state capable of charging the power storage device 104 during the output of the AC magnetic field detection pulse SP11 or the AC magnetic field detection pulse SP12, (Step S3; No), it is determined whether or not the state of charge of the power storage device is detected by the power generation detection circuit 102 during the output of the normal drive pulse K11 (Step S4).
  • step S4 when the power generation detection circuit 102 detects a power generation state capable of charging the power storage device 1104 during the output of the normal drive pulse K11 (step S4; Yes), the normal operation is performed. Reset the duty-down counter to reduce the duty ratio to reduce the effective power of the motor drive pulse K11 (set it to a predetermined initial duty-down count value) or count down the duty-down count. Stop (step S11).
  • Step S12 the output of the normal drive pulse K11 is stopped (or interrupted) (Step S12) c
  • Step S13 reset the duty-down count to reduce the duty ratio to reduce the effective power of the normal mode drive pulse Kll (set to the predetermined initial duty-down count value) or to reduce the duty.
  • the process of stopping the countdown of the countdown is performed (step S13), but this process is provided for the case where the determination in step S5 described later is Yes, and in step S11, However, no processing is actually performed because the processing has already been performed.
  • step S14 the output of the rotation detection pulse SP2 is stopped.
  • a demagnetization pulse PE having a polarity opposite to the polarity of the correction drive pulse P 2 + Pr is output (step S 16).
  • step S17 the countdown of the duty down count is restarted (step S17), and the duty ratio of the normal drive pulse K11 is reduced to the lowest power consumption, and the correction drive pulse P2 + Pr is reduced. Set to not output. Then, the process returns to step S1, and the same process is repeated.
  • step S4 If it is determined in step S4 that the power generation detecting circuit 102 does not detect a power generation state capable of charging the power storage device 104 during the output of the normal drive pulse K11 (step S4; N 0), the rotation detection pulse It is determined whether or not the power generation detection circuit 102 detects a power generation state in which the power storage device 104 can be charged during the output of SP2 (step S5).
  • step S5 when the power generation detection circuit 102 detects a power generation state in which the power storage device 104 can be charged during the output of the rotation detection pulse SP2 (step S5; Yes), the normal mode is set. Evening drive pulse Resets the duty-down count to reduce the effective power of the Kll and reduces the duty ratio (sets the initial duty-down count to a predetermined value) or counts down the duty-down count Is stopped (step S13). Next, stop (or interrupt) the output of the rotation detection pulse SP 2 (Step S1 4) o
  • step S 15 the correction driving pulse P 2 + P r is output (step S 15).
  • a demagnetization pulse PE having a polarity opposite to the polarity of the correction drive pulse P 2 + Pr is output (step S 16).
  • step S17 the count of the duty down count is restarted (step S17), and the duty ratio of the normal drive pulse K11 is reduced to the lowest power consumption, and the correction drive pulse P2 + Pr Is set so that is not output.
  • step S1 the process returns to step S1, and the same process is repeated.
  • the charging state is not detected during the output of the high-frequency magnetic field detection pulse signal SP0 (step S2; No), and the power storage device 104 is charged during the output of the AC magnetic field detection pulse SP11 or the AC magnetic field detection pulse SP12.
  • a possible power generation state is not detected (step S3; No), a power generation state capable of charging power storage device 104 is not detected even during output of normal drive pulse K11 (step S4; No), and a rotation detection pulse is output.
  • Step S5; No if the state of charge is not detected during the output of SP 2 (Step S5; No), if the condition that can reduce the duty of the next normal drive pulse K11 is satisfied, the current normal The duty ratio of the drive pulse K11 can be reduced below or cannot be reduced any more. That is, if it is the preset minimum duty, the pulse width maintains the duty ratio as it is. Control is carried out (step S 6).
  • the seventh embodiment it is possible to reliably detect the power generation state in which the power storage device can be charged, and to reliably take measures to prevent the adverse effect in the power generation state. At the same time, unnecessary measures need not be taken, and power consumption can be reduced.
  • the configuration of the seventh embodiment is a configuration for detecting a generated voltage, and can be detected without affecting the generated current and, consequently, the charging performance. Unlike a power generation detection method having a configuration such as inserting a resistor in the power path, the power generation detection operation does not cause a decrease in charging performance, and thus, it is possible to always perform detection.
  • the power generation detection circuit 102 compares the power generation voltage of the power generation unit 101 with the high-potential-side terminal voltage of the power storage device 104 as it is, but in the eighth embodiment, In this embodiment, the charging state is detected more reliably by using the high potential side terminal voltage of the power storage device 104 + a predetermined offset voltage instead of the high potential side terminal voltage of the power storage device 104.
  • FIG. 22 shows an example of a circuit configuration around the power generation detection circuit.
  • the same parts as those in FIG. 19 are denoted by the same reference numerals.
  • a power generation detection circuit 102A a power generation unit 101 that performs AC power generation as a peripheral circuit of the power generation detection circuit 102A, and an AC current output from the power generation unit 101 are rectified into a DC current.
  • a rectifier circuit 103 for conversion and a power storage device 104 for storing power by a DC current output from the rectifier circuit 103 are illustrated.
  • the power generation detection circuit 102A includes a first offset voltage addition circuit OS1 that adds a predetermined offset voltage to the high-potential-side terminal voltage VDD of the power storage device 104 and outputs a first offset terminal voltage V0S1, A second offset voltage adding circuit OS2 that adds a predetermined offset voltage to the high-potential-side terminal voltage VDD of the device 104 and outputs a second offset terminal voltage V0S2, and a first output terminal of the power generation unit 101.
  • the voltage VI of AG1 is compared with the voltage V0S1 of the first offset terminal, and the first comparison result is output from the first comparator C0MP1A that outputs DC11 and the second output terminal AG2 of the power generation unit 101.
  • the second comparator C0MP2A that compares the voltage V2 with the second offset terminal voltage V0S2 and outputs the second comparison result data DC12, and the logical sum of the first comparison result data DC11 and the second comparison result data DC12 And an OR circuit OR 1 that outputs as power generation detection data DDET1 It is configured Te.
  • Comparator overnight C0MP1A and C0MP2A are controlled by the offset voltage addition circuit 0 S1 and OS2.
  • the configuration is such that the level-shifted voltage is input, such a configuration can be achieved by changing the threshold voltages Vth of the input transistors 213 and 214 in FIG.
  • the threshold voltage Vth of the transistor 213 on the negative input terminal (-) side is made larger than that of the transistor 214 on the positive input terminal (+) side, the offset voltage addition in FIG. Circuit
  • the threshold voltages Vth of the input transistors 213 and 214 can be made different by changing the transistor size. Specifically, by making the gate width of the input transistor 213 smaller than the gate width of the input transistor 214, the threshold voltage Vth of the input transistor 213 can be increased. Further, the threshold voltage Vth of the input transistors 213 and 214 can be made different by a process method such as implantation of impurities.
  • transistors having the same size and the same capacity in parallel, a circuit equivalent to the transistor 213 or the transistor 214 can be realized. That is, two transistors 213 A and 213 B having the same size and the same capacity are connected in parallel instead of the transistor 213, and transistors 214 A, 214 B and 214 C having the same size and the same capacity are connected in parallel instead of the transistor 214. .
  • the positive input terminal (+) side has a higher differential pair transistor performance, and the negative input terminal (1) side terminal voltage is changed to the positive input terminal (+) side voltage. Otherwise, transistors 214A, 214B, and 214C will not be turned on, and the comparator output will not be inverted.
  • the comparator when the high-potential-side voltage Vdd is applied to the positive input terminal (+) with reference to the positive input terminal (+), the negative input terminal (-) Only when a voltage higher than the voltage Vdd by a voltage higher than the voltage Vdd by Vdd + ⁇ or more is applied, the comparator reverses and outputs an "L" level.
  • the generated voltage is supplied to both output terminals AG1 and AG2. Is charged. In this case, the phases of the terminal voltage V1 of the output terminal AG1 and the terminal voltage V2 of the output terminal AG2 are inverted. Further, the offset voltages V0S1 and V0S2 are set based on the forward voltage VF of the rectifier elements REl and RE2. In other words, when rectifying with a diode with a relatively high forward voltage VF, the offset voltage is set to about several hundred [mV]. When performing active rectification with a transistor with a relatively small forward voltage VF, The offset voltage is set to several tens [mV].
  • the voltage of the first rectifier element RE1 and the fourth rectifier element RE4 becomes higher than the side terminal voltage VDD + offset voltage
  • the first rectifier element RE1 and the fourth rectifier element RE4 become conductive.
  • the terminal AG1 since the voltage of the output terminal AG1 is higher than the high-potential-side terminal voltage VDD of the power storage device 104, the terminal AG1 ⁇ the first rectifying element RE1 power supply VDD ⁇ the power storage device 104 ⁇ the power supply VTKN ⁇ The generated current flows through the path of the “fourth rectifier RE 4”, and the electric storage device 104 is charged.
  • the first comparison result data DC11 output from the first comparator C0MP1A becomes “H” level.
  • the power generation detection data DDET1 output from the OR circuit OR1 becomes "H" level, and charging is detected.
  • the power generation detection data DDET1 output from the OR circuit OR1 is set to the "H" level. That is, charging is detected.
  • a voltage corresponding to the offset voltage is subtracted from the voltage of the output terminal side of the power generation unit 101, and then input to the comparator. It is configured to compare with the voltage of the high-potential-side power supply VDD of the power storage device, or to offset one of the two input voltages by the amount corresponding to the offset voltage during the comparison. Alternatively, it is possible to configure so that the comparison level of the two input terminals is offset by an amount corresponding to the offset voltage.
  • the eighth embodiment in order to detect a case where a generated current of a certain level or more flows, it is possible to more reliably detect a power generation state and prevent adverse effects in a charged state. Measures can be ensured, and unnecessary measures need not be taken, and power consumption can be reduced.
  • the configuration of the eighth embodiment is a configuration for detecting the generated voltage, and can detect the generated current without affecting the charging performance, and insert a resistor in the charging path. Unlike the power generation detection method having such a configuration as to perform the power generation detection operation, the power generation detection operation does not cause the deterioration of the charging performance, so that the detection can be performed at all times.
  • FIG. 24 shows a circuit configuration example around the power generation detection circuit of the ninth embodiment.
  • a power generation detection circuit 102 B a power generation unit 101 that performs AC power generation as a peripheral circuit of the power generation detection circuit 102 B, and an AC current output from the power generation unit 101
  • a rectifier circuit 103B for rectifying the DC current and converting the DC current into a DC current, and a power storage device 104 for storing power by the DC current output from the rectifier circuit 103B are illustrated.
  • the power generation detection circuit 102B is a NAND circuit 200 that outputs the original power generation detection data D DET10 by negating the logical product of the outputs of the first comparator COMP 11 and the second comparator C0MP12 described later.
  • the output of DDET10 is converted to the R-C integration time
  • a smoothing circuit 202 for smoothing using a path and outputting it as a power generation detection data DDET11.
  • the smoothing circuit 202 includes a resistor R1, and a capacitor C1 connected between the output terminal of the resistor R1 and the low-potential-side power supply VTKN.
  • the rectifier circuit 103B performs a first comparator for performing active rectification by performing on / off control of the first transistor Q1 by comparing the voltage of one output terminal AG1 of the power generation unit 101 with the reference voltage Vdd. Even: Active rectification is performed by comparing the voltage of the other output terminal AG2 of the power generation unit 101 with the other output terminal AG2 with the reference voltage Vdd to alternately turn on / off the second transistor Q2 with the first transistor.
  • the second transistor for compensating the voltage COM2 the third transistor Q3 that is turned on when the terminal voltage V2 of the terminal AG2 of the power generation unit 101 exceeds a predetermined threshold voltage, and the power generation unit 101 And a fourth transistor Q4 that is turned on when a terminal voltage VI of the terminal AG1 exceeds a predetermined threshold voltage.
  • the diode d connected in parallel with the first to fourth transistors Q1 to Q4 used for rectification is sufficient to control the on / off of the transistors Q1 to Q4 for rectification. This is for performing rectification when there is no large power supply voltage.
  • a Schottky diode may be connected externally, or if a parasitic diode is used, all circuits can be integrated.
  • the generated voltage is supplied to both output terminals AG 1 and AG 2.
  • the phases of the output terminal AG1 terminal voltage VI and the output terminal AG2 terminal voltage V2 are inverted.
  • the fourth transistor Q4 turns on. Thereafter, when the terminal voltage VI rises and exceeds the voltage of the power supply VDD, the output of the first comparator COMP 11 goes to the “L” level, and the first transistor Q1 is turned on.
  • the third The transistor Q3 is off, the terminal voltage V2 is lower than the voltage of the power supply VDD, the output of the second comparator COMP 12 is at the "H" level, and the second transistor Q2 is off.
  • the generated current flows through the path of “terminal AG1 ⁇ first transistor ⁇ power supply VDD ⁇ power storage device 104 ⁇ power supply VTKN fourth transistor Q4”, and the power storage device 104 is charged.
  • the third transistor Q3 is turned on. Thereafter, when the terminal voltage V2 further rises and exceeds the voltage of the power supply VDD, the output of the second comparator COMP 12 becomes "L" level, and the second transistor Q2 is turned on.
  • the generated current flows through the path of “terminal AG2 second transistor Q2 power supply VDD power storage device 104 ⁇ power supply VTKN ⁇ third transistor Q3”, and flows into power storage device 104. The charge will be charged.
  • the NAND circuit 201 of the power generation detection circuit 102B performs the negation of the logical product of the outputs of the first comparator COMP 11 and the second comparator COMP 12 so that the power generation current is flowing.
  • the original power generation detection data DDET10 at H level is output to the smoothing circuit 202.
  • the smoothing circuit 202 smoothes the output of the NAND circuit 201 by using the R-C integrator circuit and outputs the power generation detection data. Evening It is output as DDET11. [12.2] Specific operation example of power generation detection circuit
  • the generated current flows through the path of “terminal AG 2 ⁇ second transistor Q 2 ⁇ power supply VDD ⁇ power storage device 104 ⁇ power supply VTKN third transistor Q 3”, and charge is stored in power storage device 104. It will be.
  • the voltage of the output terminal AG 1 is lower than the voltage of the low-potential-side power supply VTKN, so that the output of the first comparator COMP 11 remains “H”.
  • one input terminal of the NAND circuit 201 becomes “L”
  • the other input terminal becomes “H”
  • the power generation detection data DDET10 becomes "H” level.
  • the original power detection data DDET10 of “H” level input to the smoothing circuit 202 is smoothed, and at time t2, the power generation detection data DDET11 is set to “H” level, indicating that the battery is in a charged state. You will be notified.
  • the original power generation detection data DDET10 becomes “L” level, but the operation of the smoothing circuit 202 keeps the power generation detection data DDET11 at "H” level.
  • the power generation current flows through the path of “terminal AG1 ⁇ first transistor Q1 power supply VDD ⁇ power storage device 104 power supply VTKN fourth transistor Q4”, and the power storage device 104 is charged. It will be.
  • the voltage of the output terminal AG2 is lower than the voltage of the low-potential-side power supply VTKN, so that the output of the second comparator COMP 12 remains "H”.
  • the original power generation detection data DDET10 of “H” level input to the smoothing circuit 202 is smoothed, and the power generation detection data DDET11 is maintained at “H” level.
  • the original power generation detection data DDET10 becomes “L” level, but the operation of the smoothing circuit 202 keeps the power generation detection data DDET11 at "H” level.
  • the power generation detection data DDET11 is maintained at the "H" level as usual due to the operation of the smoothing circuit 202.
  • the power generation unit 101 stops the power generation, and at time tlO, the power generation detection data DDET11 goes to the “L” level to notify that the charging has been interrupted.
  • the charged state can be reliably detected even when the generated alternating current is actively rectified.
  • the comparator used for active rectification can be shared with the power generation detection circuit, and the efficiency of the circuit can be improved.
  • the tenth embodiment is a specific embodiment in which the power generation detection circuit of the present invention is applied to a double boost rectifier circuit.
  • FIG. 27 shows an example of a circuit configuration around the power generation detection circuit of the tenth embodiment.
  • a power generation detection circuit 102 C a power generation unit 101 that performs AC power generation as a peripheral circuit of the power generation detection circuit 102 C, and an AC current output from the power generation unit 101 .
  • the first transistor Q10 that is turned on when charging the boost capacitor CUP, and the voltage of the output terminal AG of the boost capacitor CUP is stored in the power storage device 104.
  • High-side power supply Comparator C0MP13 that outputs an "L” level output signal to turn on transistor Q10 when the voltage of VDD exceeds the rectifier that is turned on when the storage device 104 is charged
  • the rectifying transistor Q11 is turned on by "H Comparator C0MP14 that outputs the "level primary power generation detection signal D DET20" , It is illustrated.
  • the power generation detection circuit 102C has the same configuration as the smoothing circuit 202 in the ninth embodiment, except for the time constant.
  • the comparator C0MP14 has a pair of load transistors 2 3 1 and 2 3 2, a pair of input transistors 2 3 3 and 2 3 4, an output transistor 2 3 5 and a constant current.
  • the gates of the input transistor 23 and 3 24 become the negative input terminal (1) and the positive input terminal (+) of the comparator C0MP14, respectively, while the drain of the output transistor 235 outputs. Terminal OUT.
  • the comparator C0MP14 has a polarity completely opposite to that of the comparator C0MP1 (C0MP2A) (see Fig. 21) connected to the high potential side voltage Vdd. Also in this comparator C0MP14, similarly to the comparator C0MP1A (C0MP2A), the threshold voltages Vth of the input transistors 23, 23 and 34 are made different, so that the offset voltage adding circuit can be used. Can be taken inside.
  • the threshold voltage V th of the transistor 233 on the negative input terminal (1) side is made larger in absolute value than that of the transistor 234 on the positive input terminal (+) side, The same operational effects as those of the offset voltage adding circuits OS 1 and OS 2 in FIG. 22 can be realized.
  • the method of making the threshold voltages Vth of the input transistors 233 and 234 different is the same as that of the comparator C0MP1A (C0MP2A) shown in FIG. Also in the case of the present embodiment, as in the case of FIG. 19, when performing full-wave rectification, the output terminals AG 1 and AG2 of the generator 101 have a maximum voltage of +0.
  • the Comparator C0MP14 can be manufactured using the IC process generally used for watches, and the circuit size and cost can be reduced.
  • the charging operation of the double boosting rectifier circuit is roughly divided into a charging operation of the boosting capacitor CUP and a charging operation of the power storage device 104, which will be sequentially described below.
  • the voltage of the output terminal AG of the boost capacitor CUP is lower than the voltage of the high-potential power supply VDD of the power storage device 104 and is equal to or higher than the voltage of the low-potential power supply VTKN of the power storage device 104. .
  • the power generation unit 101 starts power generation.
  • the voltage of the output terminal AG of the boost capacitor CUP is lower than the voltage of the high-potential-side power supply VDD of the power storage device 104, and Since the voltage is higher than the voltage of the low-potential power supply VTKN of 104, the comparator C0MP13 outputs an "H” level output signal and the comparator MP14 outputs "L" level original power generation detection data DDET20.
  • transistor Q10 is off and rectifier transistor Q11 is off.
  • the comparator C0MP13 outputs an output signal at the "L" level, and the transistor Q10 is turned on.
  • the comparator C0MP13 outputs the "H" level output signal. Is output and the transistor Q10 is turned off, and the charge storage operation of the boost capacitor CUP is interrupted.
  • the comparator C0MP14 outputs the "H" level original power generation detection data DDET20.
  • the rectifying transistor Q11 is turned on, the power generation unit 101 ⁇ the power storage device 104 ⁇ the rectifying transistor Q11 boosting capacitor CUP
  • the power generation current flows through the path of the power generation unit 101, and the power storage device 104 generates the power of the power generation unit 101. Charging is performed at twice the voltage.
  • the power generation detection data DDET21 is set to the "H” level because the comparator C0MP14 outputs the "H” level output signal.
  • the power generation detection DDET21 is maintained at the "H" level.
  • the power generation detection data DDET21 is maintained at the “H” level as usual due to the smoothing action of the power generation detection circuit 102C.
  • the comparator C0MP13 outputs an “L” level output signal, the transistor Q10 is turned on, and the boost capacitor CUP Will be stored.
  • the comparator C0MP13 outputs an “H” level output signal, and the transistor Q10 is turned off. As a result, the power storage operation of the boost capacitor CUP is interrupted.
  • the voltage of the output terminal AG is now set to the low potential side of the power storage device 104.
  • the comparator C0MP14 outputs "H" level original power generation detection DDET20.
  • the rectifying transistor Q11 is turned on, and the power generation unit 101 power storage device 104 ⁇ the rectification transistor Qll ⁇ the boosting capacitor CUP
  • the power generation current flows through the path of the power generation unit 101. Charging is performed at twice the voltage.
  • the power generation unit 101 stops the power generation, and at time tl4, the power generation detection data DDET21 becomes the “L” level to notify that the charging has been interrupted.
  • the charged state can be reliably detected even when the generated alternating current is stepped up and rectified twice.
  • the difference between the eleventh and tenth embodiments of the eleventh embodiment is that the power generation is detected by detecting the limit current that accompanies the power generation during the limit circuit operation instead of the current that accompanies the power generation. It is a point to do.
  • FIG. 30 is a diagram illustrating a configuration of a charging circuit including a power generation detection circuit and a limiter circuit according to the eleventh embodiment.
  • the charging circuit detects the charging voltage Va of the power storage device (large capacity capacitor) 104, compares the charging voltage Va with a reference voltage, and prevents overcharging when the charging voltage Va becomes equal to or higher than the reference voltage.
  • Detector circuit 151 that outputs a limit signal SLIM to perform control, a control signal CS1 that delays the rise and fall of the limiter signal SLIM based on the limiter signal SLIM, and a control signal CS2 that delays the fall timing
  • a comparator CMP 1 A that compares the voltage of the high-potential-side power supply VDD with the terminal voltage VI of the output terminal AG 1 of the power generation unit 101 and outputs a comparison result signal d.
  • Voltage of power supply VDD and output terminal AG of power generation unit 101 Compare the terminal voltage V2 of 2 and output the comparison result signal f CMP 1 B, compare the voltage of the low-potential power supply VTKN with the terminal voltage VI of the output terminal AG 1 of the power generation unit 101, and compare the signal h A comparator CMP2A that outputs a comparison result signal, a comparator CMP2B that compares the voltage of the low-potential-side power supply VTKN with the terminal voltage V2 of the output terminal AG2 of the power generation unit 101, and outputs a comparison result signal j, and an inverting input terminal.
  • An AND circuit 153 that outputs the drive signal e by taking the logical product of the supplied control signal CS 1 and the comparison result signal d supplied to the other input terminal, and the control signal CS 1 supplied to the inverted input terminal and AND circuit 154, which outputs the drive signal g by taking the logical product of the comparison result signal f supplied to the other input terminal, and the control signal CS2 supplied to the inverting input terminal and the comparison supplied to the other input terminal Outputs drive signal i by ANDing result signal h
  • An AND circuit 155, an AND circuit 156 that outputs a drive signal k by ANDing the control signal CS2 supplied to the inverting input terminal and the comparison result signal j supplied to the other input terminal, and a source P-channel FETMP1 connected to high-potential power supply VDD, drain connected to output terminal AG1, controlled on / off by drive signal e, source connected to high-potential power supply VDD, drain connected to output terminal P-channel FETMP2 connected to AG2 and controlled on / off
  • the control signal CS1 whose rising timing is delayed is supplied to the inverting input terminals of the AND circuits 153 and 154, and the control signal CS2 whose falling timing is delayed is supplied to the By supplying the inverting input terminals of the AND circuit 155 and the AND circuit 156, the off time of the N-channel FETMN1 and MN2 is controlled to be longer than the on-time of the P-channel FETMP1 and MP2. ing. More specifically, when the limiter signal SLIM goes to the “H” level, first, the N-channel FETs MN1 and MN2 are turned off, and then the P-channel FETs MMP1 and MP2 are turned on.
  • the terminal voltage range VRNG of the output terminals AG 1 and AG 2 of the power generator AG is given by the following equation.
  • the output of the comparator CMP 1 A and the output of the comparator CMP 1 B are at the “L” level in the AC cycle of the generated power.
  • the twelfth embodiment is an embodiment that realizes a function of displaying the amount of charge for displaying the amount of charge using a power generation detection circuit.
  • FIG. 31 is a schematic block diagram of the twelfth embodiment.
  • the same parts as those in FIG. 18 are denoted by the same reference numerals.
  • the timepiece 1A of the twelfth embodiment includes a power generation unit 101 for generating AC power, and a limiter for preventing an excessive voltage due to the AC power generated by the power generation unit 101 from being applied to a subsequent circuit.
  • a power generation detection circuit 102 that detects whether or not power generation is performed to charge the power storage device 104 and outputs a power generation detection data DDT; a voltage detection circuit 132 that detects the storage voltage of the power storage device 104; An oscillation circuit 134 that oscillates a reference pulse having a stable frequency using a reference oscillation source 133 such as a crystal oscillator, and a divided pulse obtained by dividing the reference pulse and the reference pulse are synthesized to generate a pulse width and Pulse signals with different timing For example, a frequency dividing circuit 135 that generates a reference clock signal SCK, and a time control circuit 105 that operates by using the electric energy stored in the power storage device 104 and outputs a motor drive pulse to perform time control.
  • a frequency dividing circuit 135 that generates a reference clock signal SCK
  • a time control circuit 105 that operates by using the electric energy stored in the power storage device 104 and outputs a motor drive pulse to perform time control.
  • the actual pulse motor based on the motor drive pulse 10 Drive circuit 109 that outputs a drive signal for driving the motor, an external input device 133 for the user to issue various instructions, etc., and a power storage device based on the power generation detection data DDT and the reference clock signal SCK.
  • a storage amount counter 137 implemented as an up / down count for counting the amount of storage to notify the user of the amount of storage of 104 to the user.
  • the power generation detection data DDT corresponds to, for example, the original power generation detection data D DET10 shown in FIG.
  • the power generation detection circuit 102 When power is generated by the power generation unit 101, the power generation detection circuit 102 generates power that can charge the power storage device 104 based on the power generation state of the power generation unit 101 and the operating state of the limiter 130 circuit. It is determined whether or not power generation has been performed, and a power generation detection data DDT having a frequency corresponding to the power generation cycle is output to the power storage amount counter 137.
  • the frequency divider 13 5 when the oscillation circuit 13 4 oscillates a reference pulse having a stable frequency using the reference oscillation source 13 3, the frequency divider 13 5 generates a divided pulse obtained by dividing the reference pulse.
  • a reference clock signal SCK is generated based on the reference pulse and output to the storage capacity counter 137.
  • the storage amount count 1337 is counted up by the power generation detection data DDT, and is counted down by the reference clock signal SCK, and the count value is proportional to the storage amount.
  • the user can notify the user of the amount of stored power by operating the external input device 136, such as by moving the second hand rapidly through the second hand or by holding the second hand at the stored amount display position for a predetermined time. It is possible to do.
  • the present invention is not limited to the above-described method of notifying the amount of stored power, and it is also possible to provide a storage amount indicator that constantly displays the stored amount corresponding to the count value of the stored amount count 137. is there.
  • the state of charge is confirmed according to the actual state of charge. Indeed, it can be detected.
  • each of the above embodiments is a configuration for detecting the generated voltage, which can be detected without affecting the generated current and, consequently, the charging performance, such as inserting a resistor in the charging path.
  • the power generation detection operation does not cause a decrease in the charging performance, so that the detection can be performed at all times.
  • the timepiece that displays the time by driving the analog hands is described as an example.However, the present invention is also applicable to a digital timepiece that displays the time on an LCD or the like. Of course.
  • the wristwatch-type timepiece 1 has been described as an example.
  • the present invention is not limited to this, and other than wristwatches, a portable pocket watch, a non-portable
  • the present invention is also applicable to a type of a clock or a wall clock.
  • the rotational motion of the rotary weight 45 is transmitted to the mouth 43, and the rotation of the rotor 43 causes the output coil 44 to start.
  • an electromagnetic power generation device that generates the electric power V gen is employed, the present invention is not limited to this.
  • the rotating motion is generated by the restoring force of the mainspring (corresponding to the first energy)
  • a power generating device that generates electromotive force by rotating motion or a power generating device that generates electric power by a piezoelectric effect by applying external or self-excited vibration or displacement (corresponding to first energy) to a piezoelectric body may be used. .
  • photoelectric conversion using light energy such as sunlight
  • a power generating device that generates electric power by replacement may be used.
  • thermo energy equivalent to the first energy
  • the reference potential (GND) is set to Vdd (high potential side).
  • the reference potential (GND) may be set to VTKN (low potential side). is there.
  • the power generation is detected to prevent an adverse effect on the electronic device due to the power generation, but the control of the operation mode is performed in accordance with the power generation detection. It is also possible to configure so as to perform this.
  • the operation mode when power generation is detected by the power generation detection device of each of the above embodiments, the operation mode is shifted to the normal operation mode.
  • the configuration may be such that when power generation is not detected by the power generation detection device, the operation mode is shifted to the power saving operation mode.
  • a power storage device that stores electric energy obtained by converting first energy in a power generation device having a pair of output terminals, and an output terminal of the power generation device And a predetermined voltage corresponding to a terminal voltage of the power storage device, and a comparison device (means) for outputting a comparison result signal. Based on the comparison result signal, the voltage of the output terminal is changed to the power storage device. Power generation that outputs a power generation detection signal that corresponds to a state in which generated current can flow when the terminal voltage exceeds And a detecting device (means).
  • a power storage device that stores electric energy obtained by converting the first energy in a power generation device that is an AC power generation device having a first output terminal and a second output terminal can be charged.
  • a first output terminal voltage which is a terminal voltage of the first output terminal, and a predetermined voltage corresponding to the terminal voltage of the power storage device.
  • a first comparison device (means) for outputting a first comparison result signal; a second output terminal voltage which is a terminal voltage of the second output terminal; and a predetermined voltage corresponding to a terminal voltage of the power storage device.
  • a second comparison device for comparing and outputting a second comparison result signal; and a first output terminal voltage or the second output based on the first comparison result signal and the second comparison result signal.
  • the power generation device includes one of the power generation devices.
  • a boosting power storage device connected to the output terminal, a comparing device that compares a storage voltage of the boosting power storage device with a predetermined voltage corresponding to a terminal voltage of the power storage device, and outputs a comparison result signal (means)
  • a power generation detection device that outputs a power generation detection signal corresponding to a state where a generated current can flow when the output terminal voltage exceeds a predetermined voltage corresponding to the terminal voltage of the power storage device based on the comparison result signal. (Means) and.
  • the comparison device may be any one of two input voltages. A voltage obtained by offsetting one of the voltages by a predetermined amount is compared with the other voltage.
  • the power storage The predetermined voltage corresponding to the terminal voltage of the device is configured to be a voltage obtained by adding a predetermined offset voltage to the terminal voltage of the power storage device.
  • the power generation detection device calculates a logical product of the first comparison result signal and the second comparison result signal.
  • An AND device for outputting the signal as a power generation detection signal
  • a smoothing device for smoothing the power generation detection signal and outputting the signal as the power generation detection signal.
  • the power generation detection device performs a logical sum of the first comparison result signal and the second comparison result signal.
  • An OR device for outputting as a power generation detection signal
  • a smoothing device for smoothing the power generation detection signal and outputting the signal as the power generation detection signal.
  • the power generation current is a charging current for charging the power storage device
  • the power generation detection device ( The means) is configured to output a power generation detection signal corresponding to a state of charge when the voltage of the output terminal exceeds the terminal voltage of the power storage device.
  • the charging voltage detection device (means) for detecting a charging voltage of the power storage device; When the charging voltage detected by the detecting device (means) exceeds a predetermined voltage, the generated current flowing from one of the input terminals is passed through a bypass route that bypasses a charging route to the power storage device.
  • a closed loop forming device for forming a closed loop through a pair of the input terminals by supplying to the other input terminal, wherein the generated current is a bypass current flowing through the bypass circuit;
  • the power generation detection device outputs a power generation detection signal corresponding to a state in which the bypass current can flow when the output terminal voltage exceeds the terminal voltage of the power storage device.
  • a power generation device that converts the first energy into electric energy, a power storage device that stores the electric energy, and the electric energy that is stored in the power storage device
  • a driven device (means) to be driven and the power generation detection circuit according to any of the first to ninth other aspects are provided.
  • the driven device includes a timing device (means) that performs a timing operation.
  • the voltage of the output terminal of the power generation device having the pair of output terminals and the electric energy obtained by converting the first energy in the power generation device are stored.
  • a power generation detection method for detecting a power generation state of a power generation device that is an AC power generation device having a first output terminal and a second output terminal.
  • a first comparing step of comparing an output terminal voltage with a predetermined voltage corresponding to a terminal voltage of a power storage device that stores electric energy obtained by converting the first energy in the power generation device;
  • a second comparing step of comparing a second output terminal voltage, which is a terminal voltage of a second output terminal, with a predetermined voltage corresponding to a terminal voltage of the power storage device; and the first comparing step and the second comparing step.
  • a power storage device stores electric energy obtained by converting the first energy in the power generation device via a boosting power storage device connected to one output terminal of the power generation device.
  • a comparing step of comparing a predetermined voltage corresponding to the terminal voltage of the power storage device with the storage voltage of the power storage device for boosting; and, based on a result of the comparison, the predetermined output terminal voltage corresponding to the terminal voltage of the power storage device.
  • a power generation detecting step of detecting that when the voltage exceeds the voltage, the state corresponds to a state in which the generated current can flow.
  • the comparing step includes a step in which one of two input voltages is determined in advance. The voltage offset by a fixed amount is compared with the other voltage.
  • the predetermined voltage corresponding to the terminal voltage of the power storage device is a predetermined offset predetermined to the terminal voltage of the power storage device. It is configured to set to the voltage obtained by adding the voltage.
  • the power generation current is a charging current for charging the power storage device.
  • the voltage of the output terminal is higher than the terminal voltage of the power storage device, it is configured to detect that it corresponds to the power generation state.
  • the charge voltage detection step of detecting a charge voltage of the power storage device and the charge voltage detection step
  • the generated current flowing from one of the input terminals is supplied to the other input terminal via a bypass path that bypasses a charging path to the power storage device.
  • the power generation current is a bypass current flowing through the bypass circuit
  • the power generation detection step is a state in which the bypass current can flow when the output terminal voltage exceeds the terminal voltage of the power storage device. Is configured to be detected.

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Description

明 細 書 電子機器および電子機器の制御方法 技術分野
本発明は、 電子機器及びその制御方法に係り、 好ましくは携帯用の電子式計時 装置などのように蓄電装置及び駆動用モー夕を内蔵した電子機器及びその制御方 法に関するものである。 背景技術
近年、腕時計タイプなどの小型の電子時計に太陽電池などの発電装置を内蔵し、 電池交換なしに動作するものが実現されている。 これらの電子時計においては、 発電装置で発生した電力をいつたん大容量コンデンサなどに充電する機能を備え ており、 発電が行われないときはコンデンサから放電される電力で時刻表示が行 われるようになつている。 このため、 電池なしでも長時間安定した動作が可能で あり、 電池の交換の手間あるいは電池の廃棄上の問題などを考慮すると、 今後、 多くの電子時計に発電装置が内蔵されるものと期待されている。
このような発電装置を内蔵した電子時計として、 国際公開 W 0 9 8 / 4 1 9 0 6号公報記載の発電装置付電子時計がある。
この発電装置付電子時計においては、 回転検出タイミングにおいて発電の有無 を検出し、 発電を検出した場合には、 モー夕の回転検出結果に拘わらず、 補正駆 動パルスを出力する構成を採ることにより、 モー夕の確実な回転を確保するよう にされていた。
上記従来例においては、 モ一夕の回転検出タイミングにおいて発電の有無を検 出していたため、当該タイミング以前から発電が継続的になされていた場合には、 通常モー夕駆動パルスが出力された後に補正駆動パルスが出力されるため、 通常 モー夕駆動パルスの電力を余計に消費してしまうという問題点があった。
また、 整流回路の後段に発電動作検出回路を設けていたため、 二次電源の充電 経路に発電動作検出回路が設けられていることとなり、 発電検出を行う際には、 充電を停止する必要があり、充電効率が悪くなつてしまうという問題点があった。 さらにモ一夕駆動異常を招く発電量を実測により予め定めるため、 発電機、 モ —夕、 機構構造が変わるとその都度実測により基準となる発電量を設定する必要 があるという問題点があつた。
また、 二次電源の蓄電電圧によって充電電流量が変化するため、 発電装置より 発生する交流磁界の大きさは二次電源の蓄電電圧によって異なることとなる。
しかしながら、 上記従来例においては、 発電検出をするに際し、 二次電源への 充電経路を遮断してしまうため、 二次電源の蓄電電圧が高い場合、 すなわち、 二 次電源に充電電流が流れにくいため交流磁界が発生しにくい場合にモー夕を正常 に駆動できる状況にも拘わらず補正駆動パルスを出力してしまい、 無駄に電力を 消費してしまうという問題点があった。
さらに上記従来例においては、 二次電源への過充電を防止するための過充電防 止回路が動作している場合には、 発電動作検出回路の検出結果が発電状態に固定 されるため、 発電装置が非発電状態で、 発電装置の交流磁界が発生しておらず、 モ一夕を正常に駆動できる状況であっても補正駆動パルスを出力してしまい、 無 駄に電力を消費してしまうという問題点があった。
そこで、本発明の目的は、発電機を有する電気機のモ一夕の駆動を確実に行い、 無駄な消費電力を低減し、 充電効率を低下させることがないとともに、 発電機、 モー夕などの構成の変化の影響を受けることなく発電状態を検出することが可能 な電子機器及びその制御方法を提供することにある。 発明の開示
本発明の第 1の態様は、 発電を行う発電ユニッ トと、 発電された電気工ネル ギーを蓄電する蓄電ュニッ トと、 蓄電ュニッ 卜に蓄えられた電気エネルギーによ り駆動される一または複数のモー夕と、 通常駆動パルス信号を出力することによ りモ一夕の駆動制御を行うパルス駆動制御ュニッ トと、 発電により磁界が発生し たか否かを検出する発電磁界検出ュニッ トと、 発電磁界検出ュニッ トにより発電 による磁界が発生したと検出された場合に、 通常駆動パルス信号よりも実効電力 の大きな補正駆動パルス信号をモ一夕に出力する補正駆動パルス出力ュニッ トと、 を備え、 記発電磁界検出ュニッ トは、 発電ュニッ 卜の発電により蓄電ュニッ トに 充電電流が流れる充電状態にある場合に、 発電による磁界が発生したものとして 判別を行う充電状態判別ュニットを備えたことを特徴としている。
本発明の第 2の態様は、 発電を行う発電ユニッ トと、 発電された電気工ネルギ —を蓄電する蓄電ユニッ トと、 蓄電ユニッ トに蓄えられた電気エネルギーにより 駆動される一または複数のモータと、 通常駆動パルス信号を出力することにより モ一夕の駆動制御を行うパルス駆動制御ュニッ トと、 発電により磁界が発生した か否かを検出する発電磁界検出ュニッ トと、 発電磁界検出ュニットにより発電に よる磁界が発生したと検出された場合に、 通常駆動パルス信号よりも実効電力の 大きな補正駆動パルス信号をモ一夕に出力する補正駆動パルス出力ュニッ 卜と、 を備え、発電磁界検出ュニッ トは、蓄電ュニッ 卜が過充電防止状態にある場合に、 発電ュニッ トに流れる過充電防止電流により発電による磁界が発生したものとし て判別を行う過充電防止電流発生判別ュニッ トを備えたことを特徴としている。 本発明の第 3の態様は、 本発明の第 1の態様または本発明の第 2の態様におい て、 発電磁界検出ユニッ トは、 発電ユニットから出力される発電電流の値が予め 定めた発電電流値を越えたか否かを判別する発電電流判別ュニッ トを備えたこと を特徴としている。
本発明の第 4の態様は、 本発明の第 1の態様または本発明の第 2の態様におい て、 発電磁界検出ユニッ トは、 発電ユニッ トから出力される発電電流に基づいて 蓄電ユニッ トの蓄電電圧を算出し、 蓄電電圧が予め定めた基準蓄電電圧を超えた か否かを判別する蓄電電圧判別ュニッ トを備えたことを特徴としている。
本発明の第 5の態様は、 本発明の第 1の態様または本発明の第 2の態様におい て、 発電ユニッ トは、 一対の出力端子を有し、 発電ユニッ トの出力端子の電圧と 蓄電ュニッ 卜の端子電圧に対応する所定の電圧とを比較し、 比較結果信号を出力 する比較ュニッ 卜と、 比較結果信号に基づいて出力端子の電圧が蓄電ュニッ 卜の 端子電圧を上回る場合に発電電流が流れ得る状態に相当する発電検出信号を出力 する発電検出ユニッ トと、 を備えたことを特徴としている。
本発明の第 6の態様は、 本発明の第 1の態様または本発明の第 2の態様におい て、 発電磁界検出ュニッ トは、 蓄電ュニッ 卜の充電経路とは異なる経路を介して 充電とは並行して発電により磁界が発生したか否かを判別することを特徴として いる。
本発明の第 7の態様は、 本発明の第 1の態様または本発明の第 2の態様におい て、 モータの回転の有無を検出する回転検出ユニッ トを備え、 補正駆動パルス出 力ユニッ トは、 回転検出ユニットによりモ一夕が非回転状態であると検出された 場合に第 1のタイミングで第 1補正駆動パルスを出力する第 1補正駆動パルス出 力ュニッ 卜と、 発電磁界検出ュニツ トにより磁界が発生したと検出された場合、 かつ、 回転検出ュニッ トによりモータが回転状態であると検出した場合に第 1の タイミングとは異なる第 2のタイミングで第 2補正駆動パルスを出力する第 2補 正駆動パルス出力ユニッ トと、 を備えたことを特徴としている。
本発明の第 8の態様は、 本発明の第 1の態様または本発明の第 2の態様におい て、 モー夕の回転の有無を検出する回転検出ユニッ トを備え、 補正駆動パルス出 力ユニッ トは、 回転検出ユニッ トによりモ一夕が非回転状態であると検出した場 合に第 1の実効電力を有する第 1補正駆動パルスを出力する第 1補正駆動パルス 出力ユニッ トと、 発電磁界検出ユニッ トにより発電による磁界が発生したと検出 された場合、 かつ、 回転検出ユニッ トによりモー夕が回転状態であると検出した 場合に第 1の実効電力よりも大きな第 2の実効電力を有する第 2補正駆動パルス を出力する第 2補正駆動パルス出力ュニッ トと、を備えたことを特徴としている。 本発明の第 9の態様は、 本発明の第 8の態様において、 第 1補正駆動パルスお よび第 2補正駆動パルスの出力タイミングは同一の出力タイミングとされること を特徴としている。
本発明の第 1 0の態様は、 本発明の第 1の態様または本発明の第 2の態様にお いて、 補正駆動パルス出力ユニッ トは、 発電磁界検出ユニットにより発電による 磁界が発生したと検出されてから予め定めた所定時間が経過するまで、 通常駆動 パルス信号よりも実効電力の大きな補正駆動パルス信号をモー夕に出力すること を特徴としている。
本発明の第 1 1の態様は、 本発明の第 1の態様または本発明の第 2の態様にお いて、 モー夕の回転の有無を検出する回転検出ユニッ トと、 発電磁界検出ュニッ トにより発電による磁界が発生したと検出された場合に回転検出ュニッ 卜の動作 を禁止する回転検出禁止ュニッ 卜と、 を備えたことを特徴としている。 本発明の第 1 2の態様は、 本発明の第 1の態様または本発明の第 2の態様にお いて、 モータの回転の有無を検出する回転検出ユニッ トを備え、 補正駆動パルス 出力ユニッ トは、 回転検出ユニッ トの判別結果に拘わらず、 発電磁界検出ュニッ トにより発電による磁界が発生したと検出された場合に、 補正駆動パルス信号を モー夕に出力する、 ことを特徴としている。
本発明の第 1 3の態様は、 本発明の第 1の態様または本発明の第 2の態様にお いて、 発電磁界検出ユニッ トは、 予め定めた所定期間中に発電による磁界が発生 したか否かを検出することを特徴としている。
本発明の第 1 4の態様は、 本発明の第 1 3の態様において、 所定期間は、 パル ス駆動制御ュニッ トによる今回の通常駆動パルス信号出力開始タイミングと次回 の通常駆動パルス信号の出力開始タイミングとの間の期間中の期間として定めら れることを特徴としている。
本発明の第 1 5の態様は、 本発明の第 1 3の態様において、 所定期間は、 発電 磁界検出ュニッ 卜の検出ディレイ時間に対応する期間を含めて定められているこ とを特徴としている。
本発明の第 1 6の態様は、 本発明の第 1の態様または本発明の第 2の態様にお いて、 補正駆動パルス出力ユニッ トは、 通常駆動パルス信号に代えて補正駆動パ ルス信号をモ一夕に出力することを特徴としている。
本発明の第 1 7の態様は、 本発明の第 7の態様において、 第 1補正駆動パルス 及び第 2補正駆動パルスは同一であることを特徴としている。
本発明の第 1 8の態様は、 本発明の第 1の態様ないし本発明の第 1 2の態様の いずれかにおいて、 発電磁界検出ユニットは、 予め定めた所定期間中に発電によ る磁界が発生したか否かを検出するとともに、 所定期間の開始タイミングを回転 検出ュニッ 卜における回転検出開始タイミングに設定したことを特徴としている c 本発明の第 1 9の態様は、 本発明の第 1 8の態様において、 所定期間は、 発電 磁界検出ュニッ トの検出ディレイ時間に対応する期間を含めて定められているこ とを特徴としている。
本発明の第 2 0の態様は、 本発明の第 1の態様または本発明の第 2の態様にお いて、当該電子機器周辺の高周波磁界を検出する高周波磁界検出ュニッ トを備え、 補正駆動パルス出力ュニットは、高周波磁界検出ュニッ トの判別結果に拘わらず、 発電磁界検出ュニツ トにより所定期間中に発電による磁界が発生したと検出され た場合に、 補正駆動パルス信号をモー夕に出力する、 ことを特徴としている。 本発明の第 2 1の態様は、 本発明の第 1の態様または本発明の第 2の態様にお いて、 当該電子機器周辺の交流磁界を検出する交流磁界検出ユニッ トを備え、 補 正駆動パルス出力ユニッ トは、 交流磁界検出ユニッ トの判別結果に拘わらず、 発 電磁界検出ュニッ トにより所定期間中に発電による磁界が発生したと検出された 場合に、 補正駆動パルス信号をモー夕に出力する、 ことを特徴としている。 本発明の第 2 2の態様は、 本発明の第 1の態様または本発明の第 2の態様にお いて、 モータ周辺の高周波磁界あるいは交流磁界を検出する外部磁界検出ュニッ トと、 発電磁界検出ュニッ トにより所定期間中に発電による磁界が発生したと検 出された場合に外部磁界検出ュニツ 卜の動作を禁止する磁界検出禁止ュニッ トと、 を備えたことを特徴としている。
本発明の第 2 3の態様は、 本発明の第 1の態様または本発明の第 2の態様にお いて、 モー夕の駆動状態に基づいて通常駆動パルスの実効電力を下げるべくデュ —ティ比を順次下げ、 より好適なデューティ比に設定するデューティ比設定ュニ ッ トと、 発電磁界検出ュニッ トにより所定期間中に発電による磁界が発生したと 検出された場合に、 デューティ比設定ュニッ トにおけるデューティ比の変更を禁 止しあるいは予め定めた初期デューティ比にリセッ 卜させるデューティ比制御ュ ニッ トと、 を備えたことを特徴としている。
本発明の第 2 4の態様は、 本発明の第 1の態様または本発明の第 2の態様にお いて、 電子機器は、 携帯用であることを特徴としている。
本発明の第 2 5態様は、 本発明の第 1の態様または本発明の第 2の態様におい て、 電子機器は、 計時動作を行う計時ュニッ トを備えたことを特徴としている。 本発明の第 2 6の態様は、 発電を行う発電装置と、 発電された電気エネルギー を蓄電する蓄電装置と、 蓄電装置に蓄えられた電気エネルギーにより駆動される モータと、 を備えた電子機器の制御方法において、 通常駆動パルス信号を出力す ることによりモ一夕の駆動制御を行うパルス駆動制御工程と、 発電により磁界が 発生したか否かを検出する発電磁界検出工程と、 発電磁界検出工程において発電 による磁界が発生したと検出された場合に、 通常駆動パルス信号よりも実効電力 の大きな補正駆動パルス信号をモータに出力する補正駆動パルス出力工程と、 を 備え、 発電磁界検出工程は、 発電装置の発電により蓄電装置に充電電流が流れる 充電状態にある場合に、 発電による磁界が発生したものとして判別を行う充電状 態判別工程を備えたことを特徴としている。
本発明の第 2 7の態様は、 発電を行ゔ発電装置と、 発電された電気エネルギー を蓄電する蓄電装置と、 蓄電装置に蓄えられた電気エネルギーにより駆動される モー夕と、 を備えた電子機器の制御方法において、 通常駆動パルス信号を出力す ることによりモー夕の駆動制御を行うパルス駆動制御工程と、 発電により磁界が 発生したか否かを検出する発電磁界検出工程と、 発電磁界検出工程において発電 による磁界が発生したと検出された場合に、 通常駆動パルス信号よりも実効電力 の大きな補正駆動パルス信号をモ一夕に出力する補正駆動パルス出力工程と、 を 備え、 発電磁界検出工程は、 蓄電装置が過充電防止状態にある場合に、 発電装置 に流れる過充電防止電流により発電による磁界が発生したものとして判別を行う 過充電防止電流発生判別工程を備えたことを特徴としている。 図面の簡単な説明
図 1は、 実施形態の計時装置の概要構成説明図である。
図 2は、 第 1実施形態の計時装置の概要機能構成ブロック図である。
図 3は、 第 1実施形態の計時装置の詳細機能構成プロック図である。
図 4は、 第 1実施形態及び第 2実施形態の処理フローチャートである。
図 5は、 第 1実施形態のタイミングチャートである。
図 6は、 第 2実施形態の計時装置の概要機能構成プロック図である。
図 7は、 第 2実施形態の発電検出回路周辺の回路構成を説明する図である。 図 8は、 第 2実施形態のタイミングチャートである。
図 9は、 第 3実施形態の計時装置の概要機能構成プロック図である。
図 1 0は、 第 3実施形態の計時装置の詳細機能構成ブロック図である。
図 1 1は、 第 3実施形態の処理フローチャートである。 図 1 2は、 第 3実施形態のタイミングチャートである。
図 1 3は、 第 4実施形態の計時装置の概要構成説明図である。
図 1 4は、 第 4実施形態の発電検出回路を説明するためのプロック図である。 図 1 5は、 第 4実施形態のオペアンプの回路構成例の説明図である。
図 1 6は、 第 5実施形態の整流/過充電防止回路周辺の回路構成を説明する図 である。
図 1 7は、 第 6実施形態の計時装置の詳細機能構成ブロック図である。
図 1 8は、第 7実施形態に係る制御部とその周辺構成の機能ブロック図である。 図 1 9は、 第 7実施形態の発電検出回路の構成図である。
図 2 0は、 半波整流を行う場合の実施形態の説明図である。
図 2 1は、 第 7実施形態におけるコンパレ一夕の詳細構成図である。
図 2 2は、 第 8実施形態の発電検出回路の構成図である。
図 2 3は、 第 8実施形態におけるコンパレ一夕の詳細構成図である。
図 2 4は、 第 9実施形態の発電検出回路の構成図である。
図 2 5は、 平滑回路の一例を示す図である。
図 2 6は、 第 9実施形態の動作タイミングチャートである。
図 2 7は、 第 1 0実施形態の発電検出回路の構成図である。
図 2 8は、 第 1 0実施形態におけるコンパレー夕の詳細構成図である。
図 2 9は、 第 1 0実施形態の動作タイミングチャートである。
図 3 0は、 第 1 1実施形態の概要構成ブロック図である。
図 3 1は、 第 1 2実施形態の概要構成ブロック図である。 発明を実施するための最良の形態
次に図面を参照して本発明の好適な実施形態について説明する。
[ 1 ] 第 1実施形態
[ 1 . 1 ] 全体構成
図 1に、 第 1実施形態の電子機器である計時装置 1の概略構成を示す。
計時装置 1は、 腕時計であって、 使用者は装置本体に連結されたベルトを手首 に巻き付けて使用するようになっている。 計時装置 1は、 大別すると、 交流電力を発電する発電部 Aと、 発電部 Aからの 交流電圧を整流するとともに蓄電し、 その蓄電電圧をさらに昇降圧した電圧によ つて各構成部分へ電力を給電する電源部 Bと、 発電部 Aの発電状態を検出し、 検 出結果に基づいて装置全体を制御する制御部 Cと、指針を駆動する運針機構 Dと、 制御部 Cからの制御信号に基づいて運針機構 Dを駆動する駆動部 Eと、 を備えて 構成されている。
この場合において、 制御部 Cは、 発電部 Aの発電状態に応じて、 運針機構 Dを 駆動して時刻表示を行う表示モ一ドと、 運針機構 Dへの給電を停止して電力を節 電する節電モードとを切り換えるようになつている。 また、 節電モードから表示 モードへの移行は、 ユーザが計時装置 1を手に持ってこれを振ることによって、 強制的に移行されるようになっている。 以下、 各構成部分について説明する。 な お、 制御部 Cについては機能ブロックを用いて後述する。
まず、 発電部 Aは、 大別すると、 発電装置 4 0と、 ユーザの腕の動きなどを捉 えて装置内で旋回し、運動エネルギーを回転エネルギーに変換する回転錘 4 5と、 回転錘の回転を発電に必要な回転数に変換 (増速) して発電装置 4 0側に伝達す る増速用ギア 4 6と、 を備えている。
発電装置 4 0は、 回転錘 4 5の回転が増速用ギア 4 6を介して発電用口一夕 4 3に伝達され、 発電用ロータ 4 3が発電用ステ一夕 4 2の内部で回転することに より、 発電用ステ一夕 4 2に接続された発電コイル 4 4に誘起された電力を外部 に出力する電磁誘導型の交流発電装置として機能している。
したがって、 発電部 Aは、 使用者の生活に関連したエネルギーを利用して発電 を行い、 その電力を用いて計時装置 1を駆動できるようになつている。
次に、 電源部 Bは、 整流回路 1 0 3と、 蓄電装置 (大容量コンデンサ) 1 0 4 と、 昇降圧回路 1 1 3と、 を備えて構成されている。
昇降圧回路 1 1 3は、 複数のコンデンサ 1 1 3 a、 1 1 3 bおよび 1 1 3 cを 用いて多段階の昇圧および降圧ができるようになつており、 制御部 Cからの制御 信号 1 1によって駆動部 Eに供給する電圧を調整することができる。 また、 昇 降圧回路 1 1 3の出力電圧はモニタ信号 0 1 2によって制御部 Cにも供給されて おり、 これによつて出力電圧をモニタできると共に、 出力電圧の微小な増減によ つて発電部 Aが発電を行っているか否かを制御部 Cにより判断できるようにして いる。 ここで、 電源部 Bは、 V d d (高電位側) を基準電位 (G N D ) に取り、 VTKN (低電位側) を電源電圧として生成している。
上記説明では、 昇降圧回路 1 1 3の出力電圧をモニタ信号 1 2を介してモニ 夕することにより発電検出を行っているが、 昇降圧回路を設けない回路構成にお いては、低電位側電源電圧 VTKNを直接モニタすることによつても発電検出を行う ことが可能である。
次に運針機構 Dについて説明する。 運針機構 Dに用いられているステッピング モ一夕 1 0は、 パルスモー夕、 ステッピングモ一夕、 階動モータあるいはデジ夕 ルモ一夕などとも称され、 デジタル制御装置のァクチユエ一夕として多用されて いる、 パルス信号によって駆動されるモータである。 近年、 携帯に適した小型の 電子装置あるいは情報機器用のァクチユエ一夕として小型、 軽量化されたステツ ビングモー夕が多く採用されている。 このような電子装置の代表的なものが電子 時計、 時間スィッチ、 クロノグラフといった計時装置である。
本例のステッピングモ一夕 1 0は、 駆動部 Eから供給される駆動パルスによつ て磁力を発生する駆動コイル 1 1と、 この駆動コイル 1 1によって励磁されるス テ一夕 1 2と、 さらに、 ステ一夕 1 2の内部において励磁される磁界により回転 する口一夕 1 3を備えている。 また、 ステヅピングモ一夕 1 0は、 口一夕 1 3が ディスク状の 2極の永久磁石によって構成された P M型 (永久磁石回転型) で構 成されている。 ステ一夕 1 2には、 駆動コイル 1 1で発生した磁力によって異な つた磁極がロー夕 1 3の回りのそれぞれの相 (極) 1 5および 1 6に発生するよ うに磁気飽和部 1 7が設けられている。 また、 口一夕 1 3の回転方向を規定する ために、 ステ一夕 1 2の内周の適当な位置には内ノツチ 1 8が設けられており、 コギングトルクを発生させて口一夕 1 3が適当な位置に停止するようにしている c ステッピングモ一夕 1 0の口一夕 1 3の回転は、 かなを介して口一夕 1 3に嚙 合された五番車 5 1、 四番車 5 2、 三番車 5 3、 二番車 5 4、 日の裏車 5 5およ び筒車 5 6からなる輪列 5 0によって各針に伝達される。 四番車 5 2の軸には秒 針 6 1が接続され、 二番車 5 4には分針 6 2が接続され、 さらに、 筒車 5 6には 時針 6 3が接続されている。 ロー夕 1 3の回転に連動してこれらの各針によって 時刻が表示される。 輪列 5 0には、 さらに、 年月日などの表示を行うための伝達 系など (不図示) を接続することももちろん可能である。
次に、 駆動部 Eは制御部 Cの制御の基にステッピングモ一夕 1 0に様々な駆動 パルスを供給する。 より詳細には、 制御部 Cからそれぞれのタイミングで極性お よびパルス幅の異なる制御パルスを印加することにより、 駆動コイル 1 1に極性 の異なる駆動パルスを供給したり、 あるいは、 口一夕 1 3の回転検出用および磁 界検出用の誘起電圧を励起する検出用のパルスを供給することができるようにな つている。
[ 1 . 2 ] 制御系の機能構成
次に制御系の機能構成について説明する。
[ 1 . 2 . 1 ] 制御系の概要機能構成
まず、図 2を参照して第 1実施形態の制御系の概要機能構成について説明する。 図 2において、 符号 A〜Eは、 図 1に示した発電部 A、 電源部 B、 制御部 C、 運 針機構 Dおよび駆動部 Eにそれぞれ対応している。
計時装置 1は、 交流発電を行う発電部 1 0 1と、 後述の昇降圧回路 1 1 3から 出力される、 後述の蓄電装置 1 0 4の蓄電電圧をモニタするための出力電圧モニ 夕信号 S M (図 1中、 符号 0 1 2に相当) に基づいて発電検出を行い発電検出結 果信号 S Aを出力する発電検出回路 1 0 2と、 発電部 1 0 1から出力される交流 電流を整流して直流電流に変換する整流回路 1 0 3と、 整流回路 1 0 3からの直 流電流により蓄電する蓄電装置 1 0 4と、 蓄電装置 1 0 4の蓄電電圧を昇降圧し て出力するとともに、 出力電圧モニタ信号 S Mを出力する昇降圧回路 1 1 3と、 昇降圧回路 1 1 3から出力される蓄電装置 1 0 4の蓄電電圧を昇降圧した電圧に より動作し、 計時制御を行うべく通常モー夕駆動パルス S Iを出力し、 発電機交 流磁界検出の検出タイミングを指示するための発電機交流磁界検出タイミング信 号 S Bを出力し、高周波磁界検出用パルス信号 S P 0の出力タイミングを表す高周 波磁界検出タイミング信号 S SP0を出力し、交流磁界検出用パルス信号 S P 11、 S P 12の出力タイミングを表す交流磁界検出夕ィミング信号 S SP12を出力し、 回転 検出用パルス信号 S P 2の出力タイミングを表す回転検出タイミング信号 S SP2 を出力する計時制御回路 1 0 5と、 発電検出結果信号 S A及び発電交流磁界検出 タイミング信号 S Bに基づいて発電機交流磁界検出を行い、 発電機交流磁界検出 結果信号 S Cを出力する発電機交流磁界検出回路 1 0 6と、 を備えて構成されて いる。
さらに計時装置 1は、 発電機交流磁界検出結果信号 S Cに基づいて通常モー夕 駆動パルスのデューティダウンを制御するための通常モ一夕駆動パルスデューテ ィダウン信号 S Hを出力するデューティダウン用カウン夕 1 0 7と、 高周波磁界 検出結果信号 S E、 交流磁界検出結果信号 S F及び回転検出結果信号 S Gに基づ いて補正駆動パルス S Jを出力するか否かを判別し、 必要に応じて補正駆動パル ス S Jを出力する補正駆動パルス出力回路 1 0 8と、 通常モ一夕駆動パルス S I あるいは補正駆動パルス S Jに基づいてパルスモ一夕 1 0を駆動するためのモー 夕駆動パルス S Lを出力するモー夕駆動回路 1 0 9と、 発電機交流磁界検出結果 信号 S C及びモ一夕駆動回路 1 0 9から出力される誘起電圧信号 S Dに基づいて 高周波磁界を検出して高周波磁界検出結果信号 S Eを出力する高周波磁界検出回 路 1 1 0と、 発電機交流磁界検出結果信号 S C及びモー夕駆動回路 1 0 9から出 力される誘起電圧信号 S Dに基づいて交流磁界を検出し交流磁界検出結果信号 S Fを出力する交流磁界検出回路 1 1 1と、 モータ駆動回路 1 0 9から出力される 誘起電圧信号 S Dに基づいてモ一夕 1 0が回転したか否かを検出し、 回転検出結 果信号 S Gを出力する回転検出回路 1 1 2と、 を備えて構成されている。
[ 1 . 2 . 2 ] 制御系の詳細機能構成
次に制御系の詳細機能構成について図 3を参照して説明する。
まず、 図 3を参照して計時制御回路 1 0 5の構成及び動作について説明する。 計時制御回路 1 0 5は、 計時制御回路 1 0 5全体を制御する計時制御部 1 0 5 Aと、 一方の入力端子に計時制御部 1 0 5 Aから出力された通常モー夕駆動パル ス K 11が入力され、 他方の入力端子に高周波磁界検出結果信号 S Eの反転信号ま たは交流磁界検出結果信号 S Fの反転信号が入力され、 両入力信号の論理積をと つて通常モ一夕駆動パルス S Iとして出力する A N D回路 1 0 5 Bと、 第 1の入 力端子に計時制御部 1 0 5 Aの回転検出タイミング制御信号 S CSP2が入力され、 第 2の入力端子に回転検出結果信号 S Gの反転信号が入力され、 第 3の入力端子 に高周波磁界検出結果信号 S Eあるいは交流磁界検出結果信号 S Fの反転信号が 入力され、全入力信号の論理積をとつて回転検出夕ィミング信号 SSP2を出力する AND回路 105 Cと、 一方の入力端子に交流磁界検出タイミング制御信号 SCS P12が入力され、他方の入力端子に高周波磁界検出結果信号 S Eあるいは交流磁界 検出結果信号 S Fの反転信号が入力される AND回路 105Dと、 一方の入力端 子に高周波磁界検出タイミング制御信号 SCSP0が入力され、 他方の入力端子に高 周波磁界検出結果信号 S Eあるいは交流磁界検出結果信号 S Fの反転信号が入力 される AND回路 105 Eと、 を備えて構成されている。
次に計時制御回路 105の概要動作を説明する。
計時制御部 1 05 Aは、 所定のタイミングで通常モー夕駆動パルス K11を AN D回路 105 Bに出力する。
この結果、 AND回路 105 Bは、 高周波磁界検出回路 1 10から出力される 高周波磁界検出結果信号 SEが "L" レベル、 かつ、 交流磁界検出回路 1 1 1か ら出力される交流磁界検出結果信号 S Fが " L" レベルの場合、 すなわち、 高周 波磁界及び交流磁界のいずれも検出されなかった場合に、 通常モータ駆動パルス S I (=通常モ一夕駆動パルス K11) をモー夕駆動回路 1 09に出力することと なる。
また、 計時制御部 105 Aは、 所定のタイミングで "H" レベルとなる回転検 出夕イミング制御信号 SCSP2を AND回路 105 Cに出力する。
この結果、 AND回路 105 Cは、 回転検出結果信号 S Gが " L" レベルであ り、 高周波磁界検出回路 1 1 0から出力される高周波磁界検出結果信号 S Eが "L" レベル、 かつ、 交流磁界検出回路 1 1 1から出力される交流磁界検出結果 信号 S Fが " L" レベルの場合、 すなわち、 高周波磁界および交流磁界のいずれ も検出されず、 かつ、 "L" レベルの回転検出結果信号 S Gが出力されている場 合に、 回転検出タイ ミング制御信号 SCSP2に基づいて回転検出を行わせるべく "H"レベルの回転検出タイミング信号 SSP2を回転検出回路 1 1 2に出力するこ ととなる。
さらに、 計時制御部 1 05 Aは、 所定のタイミングで " H" レベルとなる交流 磁界検出タイミング制御信号 SCSP12を AND回路 105Dに出力する。
この結果、 AND回路 105Dは、 高周波磁界検出回路 1 10から出力される 高周波磁界検出結果信号 SEが "L" レベル、 かつ、 交流磁界検出回路 1 1 1か ら出力される交流磁界検出結果信号 SFが " L" レベルの場合、 すなわち、 高周 波磁界および交流磁界のいずれも検出されていない場合に、 交流磁界検出タイミ ング制御信号 SCSP12に基づいて交流磁界検出を行わせるべく "H"レベルの磁界 検出タイミング信号 SSP12を高周波磁界検出回路 1 10および交流磁界検出回路 1 1 1に出力することとなる。
さらにまた、 計時制御部 105 Aは、 所定のタイミングで " H" レベルとなる 高周波磁界検出タイミング制御信号 SCSP0を AND回路 1 05 Eに出力する。 この結果、 AND回路105 Eは、 高周波磁界検出回路 1 10から出力される 高周波磁界検出結果信号 SEが "L" レベル、 かつ、 交流磁界検出回路 1 1 1か ら出力される交流磁界検出結果信号 S Fが " L" レベルの場合、 すなわち、 高周 波磁界および交流磁界のいずれも検出されていない場合に、 高周波磁界検出夕ィ ミング制御信号 SCSP0に基づいて高周波磁界検出を行わせるべく "H" レベルの 高周波磁界検出タイミング信号 SSP0を高周波磁界検出回路 1 10および交流磁 界検出回路 1 1 1に出力することとなる。
続いて、 図 3を参照して発電機交流磁界検出回路 106の構成および動作につ いて説明する。
発電機交流磁界検出回路 1 06は、 一方の入力端子に発電検出結果信号 S Aが 入力され、 他方の入力端子に S Bが入力され、 両入力信号の論理積をとつて出力 する AND回路 106 Aと、 セッ ト端子 Sに A N D回路 1 06 Aの出力信号が入 力され、 リセッ ト端子 Rに検出結果リセッ ト信号 FEGLが入力され、 出力端子 Qから発電機交流磁界検出結果信号 S Cを出力するラッチ回路 106 Bと、 を備 えて構成されている。
次に発電機交流磁界検出回路 106の概要動作を説明する。
計時制御部 1 05 Aは、 所定のタイミングで "H" レベルとなる発電機交流磁 界検出タイミング信号 SBを AND回路 106 Aに出力する。
この結果、 AND回路 106 Aは、 発電機交流磁界検出タイミングにおいて、 発電が検出されることにより発電検出結果信号 S Aが " H " レベルとなつた場合 には、 発電機により交流磁界が発生しているとみなして、 "H" レベルの出力信 号をラツチ回路 106 Bに出力する。
そして、 ラッチ回路 106 Bは、 次に検出結果リセッ ト信号 FEGLが " H" レベルとなり、 検出結果がリセッ トされるまで、 発電機による交流磁界を検出し た場合に相当する "H" レベルの発電機交流磁界検出結果信号 S Cをデューティ ダウン用カウン夕 107並びに高周波磁界検出回路 1 10および交流磁界検出回 路 1 1 1に出力することとなる。
次に図 3を参照してデューティダウン用カウン夕 107の構成および動作につ いて説明する。
デューティダウン用カウン夕 107は、 一方の入力端子に発電機交流磁界検出 結果信号 S Cが入力され、 他方の入力端子にリセッ ト制御信号 RSが入力され、 両入力信号の論理和をとつて出力する OR回路 107 Aと、 クロック端子 CLK に計時制御回路 105からのクロック信号 CKが入力され、 出力端子 Qから通常 モー夕駆動パルスデューティダウン信号 SHを出力する 1/nカウンタ 107B と、 を備えて構成されている。
次にデューティダウン用カウンタ 107の動作を説明する。
計時制御部 1 05 Aは、 所定のクロック信号 CKを 1/nカウン夕 107 Bの クロック端子 C LKに出力する。
この結果、 lZnカウン夕 107 Bは、 クロック信号 CKを 1/nして、 カウ ントを行い、 カウント結果を通常モ一夕駆動パルスデューティダウン信号 SHと して出力端子 Qより計時制御部 1 05 Aに出力する。
一方、 OR回路 107 Aは、 計時制御部 105 Aから "H" レベルのリセヅ ト 制御信号 R Sが出力されるか、あるいは、発電機交流磁界検出回路 106から" H" レベルの発電機交流磁界検出結果信号 S Cが出力されると、 1/nカウン夕 10 7 Bのカウント値をリセッ トすべく、 "H" レベルの出力信号を出力することと なる。
すなわち、 デューティダウン用カウン夕 107は、 計時制御部 1 05 Aからリ セッ ト制御信号 RSが入力され、 あるいは、 発電機交流磁界検出回路 106から "H" レベルの発電機交流磁界検出結果信号 S Cが入力された場合には、 デュー ティダウンを行わないように動作することとなる。 次に図 3を参照して回転検出回路 1 12の構成および動作について説明する。 回転検出回路 1 1 2は、 第 1の反転入力端子にパルスモ一夕 10の一方の入力 端子が接続され、 第 2の反転入力端子にパルスモー夕 10の他方の入力端子が接 続され、非反転入力端子に比較基準電圧 Vcomが入力され、計時制御回路から出力 される回転検出タイミング信号 SSP2に対応するタイミングで動作状態となり、原 回転検出結果信号 S GOを出力する回転検出コンパレータ 1 1 2 Aと、一方の入力 端子に回転検出タイミング信号 SSP2が入力され、他方の入力端子に原回転検出結 果信号 SG0が入力され、両入力信号の論理積をとつて出力する AND回路 1 1 2 Bと、 セヅ ト端子 Sに AND回路によりゲートされた原回転検出結果信号 S GO が入力され、 リセッ ト端子 Rに計時制御回路 1 05が出力した検出結果リセッ ト 信号 F E G Lが入力され、 出力端子 Qから回転検出結果信号 SGを出力するラッ チ回路 1 12 Cと、 を備えて構成されている。
次に回転検出回路 1 12の動作について説明する。
計時制御回路 105の AND回路 105 Cが高周波磁界および交流磁界のいず れも検出されず、 かつ、 "L" レベルの回転検出結果信号 SGが出力されている 場合に、 回転検出タイミング制御信号 SCSP2に基づいて回転検出を行わせるべく "H"レベルの回転検出タイミング信号 SSP2を出力すると、回転検出コンパレー 夕 1 1 2 Aは動作状態となる。
これに伴い、 回転検出コンパレー夕 1 12 Aは、 第 1の反転入力端子あるいは 第 2の反転入力端子の信号電圧レベルを比較基準電圧 Vcomと比較し レスモー 夕 10の回転検出時に" Η"レベルの原回転検出結果信号 SG0を AND回路 1 1 2 Bに出力する。
これにより AND回路 1 1 2Bは、 回転検出タイミング信号 SSP2が" H"レぺ ルとなり、 かつ、 原回転検出結果信号 S GOが " H" レベルの場合に、 すなわち、 回転検出タイミングにおいて、 パルスモー夕 10の回転に起因する起電力が発生 した場合に、 回転を検出した場合に相当する "H" レベルの出力信号をラッチ回 路 1 1 2 Cに出力する。
この結果、 ラッチ回路 1 1 2 Cの出力端子 Qは、 パルスモー夕 10の回転を検 出してから、 次の検出結果リセッ ト信号 FEGLが " H" レベルとなって検出結 果がリセッ トされるまで、 "H" レベルの回転検出結果信号 SGを出力すること となる。
次に図 3を参照して高周波磁界検出回路 1 10および交流磁界検出回路 1 1 1の構成および動作について説明する。
高周波磁界検出回路 1 10および交流磁界検出回路 1 1 1は、 同一回路で実現 されており、 高周波磁界検出回路 1 10 (および交流磁界検出回路 1 1 1) は、 入力端子にパルスモ一夕 10の一方の人力端子が接続され、 入力信号を反転して 出力する第 1磁界検出用インバ一夕 1 1 OAと、 入力端子にパルスモ一夕 10の 他方の入力端子が接続され、 入力信号を反転して出力する第 2磁界検出用ィンバ —夕 1 10 Bと、 一方の入力端子に第 1磁界検出用インバー夕の出力信号が入力 され、 他方の入力端子に第 2磁界検出用インバー夕の出力信号が入力され、 両入 力信号の論理和をとつて出力する OR回路 1 10 Cと、 一方の入力端子に後述す る高周波/交流磁界検出タイミング信号 S SP012が入力され、他方の入力端子に 0 R回路 1 10 Cの出力信号が入力され、 両入力信号の論理積をとつて出力する A ND回路1 10 Dと、 一方の入力端子に発電機交流磁界検出結果信号 S Cが入力 され、 他方の入力端子に AND回路 1 10 Dの出力信号が入力され、 両入力信号 の論理和をとつて出力する OR回路 1 10 Eと、 セッ ト端子 Sに OR回路 1 10 Eの出力信号が入力され、 リセッ ト端子 Rに計時制御回路 105が出力した検出 結果リセッ ト信号 F EG Lが入力され、 高周波磁界検出結果信号 S E (あるいは 交流磁界検出結果信号 S F) を出力するラッチ回路 1 10 Fと、 一方の入力端子 に高周波磁界検出タイミング信号 SSP0が入力され、他方の入力端子に交流磁界検 出タイミング信号 SSP12が入力され、 両入力信号の論理和をとつて高周波/交流 磁界検出タイミング信号 SSP012として出力する OR回路 1 10 Hと、を備えて構 成されている。
次に高周波磁界検出回路 1 10を例として動作を説明するが、 交流磁界検出回 路 1 1 1の動作については、 検出タイミングおよび検出対象が異なるだけで他は 同様である。
第 1磁界検出用ィンバ一夕 1 10 Aは、 パルスモー夕 10の一方の入力端子の 電圧レベルが "L" レベルとなると、 "H" レベルの出力信号を OR回路 1 1 0 Cに出力する。
同様に第 2磁界検出用インバ一夕 1 10Bは、 パルスモ一夕 10の他方の入力 端子の電圧レベルが " L" レベルとなると、 "H" レベルの出力信号を OR回路 1 10 Cに出力する。
この結果、 OR回路 1 10 Cは、 パルスモ一夕 1 0のいずれかの入力端子の電 圧レベルが " L" レベルとなるタイミングで "H" レベルの出力信号を AND回 路 1 10Dに出力する。
また、 OR回路 1 10 Hは、 高周波磁界検出タイミングには、 "H" レベルの 高周波磁界検出タイミング信号 SSP0が入力され、交流磁界検出タイミングには、 "H" レベルの交流磁界検出タイミング信号 SSP12が入力される。 従って、 OR 回路 1 10Hは、 高周波磁界検出タイミングあるいは交流磁界検出タイミングに おいて、 "H"レベルの高周波/交流磁界検出タイミング信号 SSP012を AND回 路 1 10Dに出力する。
AND回路 1 10Dは、 高周波/交流磁界検出タイミング信号 SSP012が " H" レベルとなり、 かつ、 OR回路 1 10 Cの出力信号が " H" レベルの場合に、 す なわち、 高周波磁界検出タイミング (あるいは交流磁界検出タイミング) におい て、 パルスモータ 10周辺に高周波磁界(あるいは交流磁界)が発生した場合に、 高周波磁界 (あるいは交流磁界) を検出した場合に相当する "H" レベルの出力 信号を OR回路 1 10 Eに出力する。
OR回路 1 10 Eは、 高周波磁界 (あるいは交流磁界) を検出した場合に相当 する "H" レベルの AND回路 1 10 Dの出力信号が入力された場合あるいは発 電機による交流磁界を検出した場合に相当する "H" レベルの発電機交流磁界検 出結果信号 S Cが入力された場合に、 高周波磁界 (あるいは交流磁界) を検出し た場合に相当する出力信号をラッチ回路 1 1 0 Fに出力する。
この結果、 ラッチ回路 1 1 O Fの出力端子 Qは、 パルスモ一夕 10周辺の高周 波磁界 (あるいは交流磁界) を検出してから、 次の検出結果リセッ ト信号 FEG が "H" レベルとなって検出結果がリセヅ 卜されるまで、 "H" レベルの高周 波磁界検出結果信号 S E (あるいは交流磁界検出結果信号 SFを出力することと なる。 次に図 3を参照して補正駆動パルス出力判断回路 108の構成および動作につ いて説明する。
補正駆動パルス出力判断回路 108は、 一方の入力端子に高周波磁界検出結果 信号 S Eおよび交流磁界検出結果信号 S Fが入力され、 他方の入力端子に回転検 出結果信号 SGの反転信号が入力される OR回路 108 Aと、 一方の入力端子に 補正駆動パルス P 2 +P rが入力され、 他方の入力端子に OR回路 108Aの出 力信号が入力され、 両入力信号の論理積をとつて補正駆動パルス S Jをモー夕駆 動回路 109に出力する AND回路 108Bと、 を備えて構成されている。
次に補正駆動パルス出力判断回路 108の動作について説明する。
OR回路 108Aは、 高周波磁界が検出された場合に "H" レベルの高周波磁 界検出結果信号 SEが入力され、 あるいは、 交流磁界が検出された場合に "H" レベルの交流磁界検出結果信号 S Fが入力された場合、 並びに、 パルスモ一夕 1 0の回転が検出されず" L"レベルの回転検出結果信号 S Gが入力された場合に、 "H" レベルの出力信号を AND回路 108 Bに出力する。
AND回路 108Bは、 補正駆動パルス P2+Prが入力され、 かつ、 OR回 路 108 Aから "H" レベルの出力信号が入力された場合に補正駆動パルス P 2 + Prを補正駆動パルス S Jとしてモータ駆動回路 109に出力することとなる c すなわち、 補正駆動パルス出力判断回路 108は、 高周波磁界が検出された場 合、 交流磁界が検出された場合およびパルスモー夕 10の非回転を検出した場合 に、補正駆動パルス P 2 + P rを補正駆動パルス S Jとして出力することとなる。
[1. 3]
次に図 4の処理フローチヤ一トを参照して計時装置 1の動作を説明する。
まず、 計時装置 1のリセッ 卜夕イミングあるいは前回の駆動パルス出力から 1 秒経過したか否かを判別する (ステップ S 1) 。
ステップ S 1の判別において、 1秒が経過していない場合には、 駆動パルスを 出力すべきタイミングではないので、 待機状態となる。
ステップ S 1の判別において、 1秒が経過した場合には、 高周波磁界検出用パ ルス信号 S P0の出力中に発電検出回路 102により蓄電装置 104を充電可能 な発電が検出されたか否かを判別する (ステップ S 2) 。 より具体的には、 発電検出回路 1 0 2は、 昇降圧回路 1 1 3からの出力電圧モ 二夕信号 S M (図 1中符号 ø 1 2に相当) に基づいて、 あるいは、 蓄電装置 1 0 4の蓄電電圧変動に基づいて発電部 1 0 1において蓄電装置 1 0 4を蓄電するの に充分な発電が行われているか否かについての発電検出を行い、 発電検出結果信 号 S Aを発電機交流磁界検出回路 1 0 6に出力することとなる。
[ 1 . 3 . 1 ] 高周波磁界検出用パルス S P 0の出力中に発電検出回路 1 0 2に より蓄電装置 1 0 4を充電可能な発電が検出された場合の処理
ステップ S 2の判別において、高周波磁界検出用パルス信号 S P 0の出力中に発 電検出回路 1 0 2により蓄電装置 1 0 4を充電可能な発電が検出された場合には (ステップ S 2 ; Y e s ) 、 通常モータ駆動パルス K llの実効電力を低下させる ベくデューティ比を低下させるためのデューティダウンカウンタをリセッ ト (あ らかじめ定めた初期デューティダウンカウン夕値に設定) あるいは、 デューティ ダウンカウン夕のカウントダウンを停止する (ステップ S 7 ) 。
この場合において、デューティダウンカウン夕がカウントされるということは、 次のパルスモー夕駆動タイミングにおいて、 より低いデューティ比の通常モ一夕 駆動パルス K 11で駆動を行うことを意味するが、 蓄電装置 1 0 4を充電可能な発 電による発電部 1 0 1からの交流磁界により、 当該通常モ一夕駆動パルス K 11に よればパルスモー夕を駆動することができず、 補正駆動パルスが出力されやすく なる。
そこで、 デューティダウンカウン夕をリセッ トし、 あるいは、 デューティダウ ンカウン夕のカウントダウンを停止して、 次のパルスモ一夕駆動タイミングにお ける、 通常モ一夕駆動パルス K 11のデューティ比が低くなるのを防止するのであ 次に高周波磁界検出用パルス S P 0の出力を停止する (ステップ S 8 ) 。
続いて、 通常モータ駆動パルス K 11の実効電力を低下させるベくデューティ比 を低下させるためのデューティダウンカウン夕をリセッ ト (あらかじめ定めた初 期デュ一ティダウンカウン夕値に設定) あるいは、 デューティダウンカウン夕の カウントダウンを停止する処理を行うが (ステップ S 9 ) 、 この処理は後述する ステップ S 3の判別が Y e sである場合のために設けられている処理であり、 ス テヅプ S 7において、 既に処理が行われているので、 実際には何も処理はなされ ない。
次に交流磁界検出用パルス S P 11及び交流磁界検出用パルス S P 12の出力を停 止する (ステップ S 1 0 ) 。
続いて、 通常モー夕駆動パルス K 11の実効電力を低下させるベくデューティ比 を低下させるためのデューティダウンカウン夕をリセッ ト (あらかじめ定めた初 期デューティダウンカウン夕値に設定) あるいは、 デューティダウンカウン夕の カウントダウンを停止する処理を行うが (ステップ S 1 1 ) 、 この処理は後述す るステヅプ S 4の判別が Y e sである場合のために設けられている処理であり、 ステップ S 7において、 既に処理が行われているので、 実際には何も処理はなさ れない。
次に通常駆動モータパルス K 11の出力を停止 (あるいは中断) する (ステップ S 1 2 )
続いて、 通常モータ駆動パルス K 11の実効電力を低下させるベくデューティ比 を低下させるためのデューティダウンカウン夕をリセッ ト (あらかじめ定めた初 期デューティダウンカウン夕値に設定) あるいは、 デューティダウンカウン夕の カウントダウンを停止する処理を行うが (ステップ S 1 3 ) 、 この処理は後述す るステップ S 5の判別が Y e sである場合のために設けられている処理であり、 ステップ S 7において、 既に処理が行われているので、 実際には何も処理はなさ れない。
次に回転検出用パルス S P 2の出力を停止する (ステップ S 1 4 ) 。
そして補正駆動パルス P 2 + P rを出力する (ステップ S 1 5 ) 。 この場合に おいて、 実体的にパルスモー夕 1 0を駆動するのは補正駆動パルス P 2であり、 補正駆動パルス P rは、 駆動後のロー夕の回転後の振動を抑制して安定状態に素 早く移行させるためのものである。
次に補正駆動パルス P 2 + P rの印加に伴う残留磁束をうち消すため、 補正駆 動パルス P 2 + P rの極性とは逆極性の消磁パルス P Eを出力する (ステップ S
1 6 )
ここで、 消磁パルス P Eの役割について説明する。 本来は、 発電機の漏れ磁束によりモ一夕駆動コイルに誘起電圧が発生するはず である。
しかしながら、 交流磁界検出パルスに基づく交流磁界検出電圧が閾値を越えた 場合には、 補正駆動パルス P 2 + P rが印加されると、 この補正駆動パルス P 2 +P rは実効電力が大きく、 残留磁束によりモータ駆動コイルに誘起電圧が発生 しなくなつてしまう。
また、 パルスモータの非回転時の回転検出パルス S P 2による検出電圧は閾値 を越えないのが正常な状態であるが、 補正駆動パルス P 2 +P rが印加された後 の残留磁束による影響で、 発電機の漏れ磁束が検出電圧に重畳されて閾値を越え て、 誤って回転時の検出電圧とされてしまう場合がある。
そこで、 これらの影響をなくすべく、 残留磁束を補正駆動パルス P 2 +P rと 逆極性を有する消磁パルス P Eを印加することにより消去するのである。
この場合において、 消磁パルス PEを出力するタイミングは、 外部磁界検出夕 ィミング直前とするのがより効果的である。
また、 消磁パルス PEのパルス幅は口一夕が回転しない程度の狭 (短) パルス であり、 さらなる消磁効果を上げるためには複数の間欠パルスとするのが望まし い。
消磁パルス P Eの出力終了後には、 デューティダウンカウン夕のカウントを再 開し (ステップ S 17) 、 通常駆動パルス K11のデューティ比を最も消費電力が 少なく、 かつ、 補正駆動パルス P 2+P rが出力されないように設定する。
そして再び処理をステップ S 1に移行し、 同様の処理を繰り返すこととなる。
[ 1. 3. 2] 交流磁界検出用パルス SP11または交流磁界検出用パルス SP1 2の出力中に発電検出回路 1 02により蓄電装置 104を充電可能な発電が検出 された場合の処理
ステップ S 2の判別において、高周波磁界検出用パルス信号 S P0の出力中には 発電検出回路 102による蓄電装置 104を充電可能な発電が検出されなかった 場合には (ステップ S 2 ; No) 、 交流磁界検出用パルス SP11または交流磁界 検出用パルス SP12の出力中に発電検出回路 1 02により蓄電装置 104を充電 可能な発電が検出されたか否かを判別する (ステップ S 3) 。 ステップ S 3の判別において、 交流磁界検出用パルス S P 11または交流磁界検 出用パルス S P 12の出力中に発電検出回路 1 0 2により蓄電装置 1 0 4を充電可 能な発電が検出された場合には (ステップ S 3 ; Y e s ) 、 通常モー夕駆動パル ス K 11の実効電力を低下させるベくデューティ比を低下させるためのデューティ ダウンカウン夕をリセッ ト (あらかじめ定めた初期デューティダウンカウンタ値 に設定) あるいは、 デューティダウンカウン夕のカウントダウンを停止する (ス テツプ S 9 ) 。
次に交流磁界検出用パルス S P 11及び交流磁界検出用パルス S P 12の出力を停 止する (ステップ S 1 0 ) 。
続いて、 通常モー夕駆動パルス K 11の実効電力を低下させるベくデュ一ティ比 を低下させるためのデューティダウンカウンタをリセッ ト (あらかじめ定めた初 期デューティダウンカウン夕値に設定) あるいは、 デューティダウンカウン夕の カウントダウンを停止する処理を行うが (ステップ S 1 1 ) 、 この処理は後述す るステヅプ S 4の判別が Y e sである場合のために設けられている処理であり、 ステップ S 9において、 既に処理が行われているので、 実際には何も処理はなさ れない。
次に通常駆動モー夕パルス K 11の出力を停止 (あるいは中断) する (ステップ S 1 2 ) 。
続いて、 通常モ一夕駆動パルス K 11の実効電力を低下させるベくデューティ比 を低下させるためのデューティダウンカウン夕をリセヅ ト (あらかじめ定めた初 期デューティダウンカウンタ値に設定) あるいは、 デューティダウンカウン夕の カウントダウンを停止する処理を行うが (ステップ S 1 3 ) 、 この処理は後述す るステップ S 5の判別が Y e sである場合のために設けられている処理であり、 ステップ S 9において、 既に処理が行われているので、 実際には何も処理はなさ れない。
次に回転検出用パルス S P 2の出力を停止する (ステップ S 1 4 ) 。
そして補正駆動パルス P 2 + P rを出力する (ステップ S 1 5 ) 。 この場合に おいて、 実体的にパルスモー夕 1 0を駆動するのは補正駆動パルス P 2であり、 補正駆動パルス P rは、 駆動後のロー夕の回転後の振動を抑制して安定状態に素 早く移行させるためのものである。
次に補正駆動パルス P 2 + P rの印加に伴う残留磁束をうち消すため、 補正駆 動パルス P 2 + P rの極性とは逆極性の消磁パルス PEを出力する (ステップ S 16) o
消磁パルス P Eの出力終了後には、 デューティダウンカウン夕のカウントを再 開し (ステップ S 17) 、 通常駆動パルス K11のデューティ比を最も消費電力が 少なく、 かつ、 補正駆動パルス P 2 + P rが出力されないように設定する。
そして再び処理をステップ S 1に移行し、 同様の処理を繰り返すこととなる。
[1. 3. 3] 通常駆動パルス K11の出力中に発電検出回路 102により蓄電 装置 104を充電可能な発電が検出された場合の処理
ステップ S 3の判別において、 交流磁界検出用パルス S P 11または交流磁界検 出用パルス SP 12の出力中に発電検出回路 102により蓄電装置 104を充電可 能な発電が検出されなかった場合には (ステヅプ S 3 ; No) 、 通常駆動パルス K11の出力中に充電検出回路 102により蓄電装置 104を充電可能な発電が検 出されたか否かを判別する (ステップ S 4) 。
ステップ S 4の判別において、 通常駆動パルス K 11の出力中に発電検出回路 1 02により蓄電装置 104を充電可能な発電が検出された場合には (ステップ S 4 ; Ye s) 、 通常モ一夕駆動パルス Kllの実効電力を低下させるベくデューテ ィ比を低下させるためのデュ一ティダウンカウン夕をリセヅ ト (あらかじめ定め た初期デューティダウンカウン夕値に設定) あるいは、 デューティダウンカウン 夕のカウントダウンを停止する (ステップ S 11) 。
次に通常駆動パルス K11の出力を停止(あるいは中断)する(ステップ S 12 ) c 続いて、 通常モー夕駆動パルス K11の実効電力を低下させるベくデューティ比 を低下させるためのデューティダウンカウン夕をリセッ ト (あらかじめ定めた初 期デューティダウンカウン夕値に設定) あるいは、 デューティダウンカウン夕の カウントダウンを停止する処理を行うが (ステップ S 13) 、 この処理は後述す るステップ S 5の判別が Ye sである場合のために設けられている処理であり、 ステップ S 1 1において、 既に処理が行われているので、 実際には何も処理はな されない。 次に回転検出用パルス S P 2の出力を停止する (ステップ S 14) 。 そして補正駆動パルス P 2 + P rを出力する (ステップ S 15) 。
次に補正駆動パルス P 2 + P rの印加に伴う残留磁束をうち消すため、 補正駆 動パルス P 2 + P rの極性とは逆極性の消磁パルス P Eを出力する (ステップ S 16) o
消磁パルス P Eの出力終了後には、 デューティダウンカウン夕のカウントを再 開し (ステップ S 17) 、 通常駆動パルス K11のデューティ比を最も消費電力が 少なく、 かつ、 補正駆動パルス P2 + Prが出力されないように設定する。
そして再び処理をステップ S 1に移行し、 同様の処理を繰り返すこととなる。
[1. 3. 4] 回転検出パルス SP 2の出力中に発電検出回路 102により蓄 電装置 104を充電可能な発電が検出された場合の処理
ステップ S 4の判別において、 通常駆動パルス K11の出力中に発電検出回路 1 02により蓄電装置 104を充電可能な発電が検出されなかった場合には (ステ ップ S4 ; No) 、 回転検出パルス SP 2の出力中に発電検出回路 102により 蓄電装置 104を充電可能な発電が検出されたか否かを判別する(ステップ S 5)c ステップ S 5の判別において、 回転検出パルス S P 2の出力中に発電検出回路 102により蓄電装置 104を充電可能な発電が検出された場合には (ステップ S 5 ; Ye s) 、 通常モ一夕駆動パルス K11の実効電力を低下させるベくデュー ティ比を低下させるためのデューティダウンカウン夕をリセッ ト (あらかじめ定 めた初期デューティダウンカウン夕値に設定) あるいは、 デューティダウンカウ ン夕のカウントダウンを停止する (ステップ S 13) 。
次に回転検出パルス S P 2の出力を停止 (あるいは中断) する (ステップ S 1 4) o
そして補正駆動パルス P 2 + P rを出力する (ステップ S 15) 。
次に補正駆動パルス P 2 + P rの印加に伴う残留磁束をうち消すため、 補正駆 動パルス P 2 + P rの極性とは逆極性の消磁パルス PEを出力する (ステップ S 16) o
消磁パルス P Eの出力終了後には、 デューティダウンカウン夕のカウントを再 開し (ステップ S 17) 、 通常駆動パルス K11のデューティ比を最も消費電力が 少なく、 かつ、 補正駆動パルス P 2 +P rが出力されないように設定する。
そして再び処理をステップ S 1に移行し、 同様の処理を繰り返すこととなる。
[1. 3. 5] 蓄電装置 104を充電可能な発電が検出されなかった場合の処 理
高周波磁界検出用パルス信号 S P0の出力中は蓄電装置 104を充電可能な発 電が検出されず (ステップ S 2 ; No) 、 交流磁界検出用パルス SP11または 交流磁界検出用パルス S P12の出力中にも蓄電装置 104を充電可能な発電が検 出されず (ステップ S 3 ; N 0 ) 、 通常駆動パルス K11の出力中にも蓄電装置 1 04を充電可能な発電が検出されず (ステップ S 4 ; No) 、 回転検出パルス S P 2の出力中にも蓄電装置 104を充電可能な発電が検出されなかった場合 (ス テツプ S 5 ; No) には、 次回の通常駆動パルス K11のデューティを低減するこ とが可能な条件を満たしている場合は今回の通常駆動パルス K11のデューティよ りも低減し、あるいはこれ以上デューティを低減することができない、 すなわち、 予め設定した最低デューティである場合はデューティ比を現状のまま維持するパ ルス幅制御を行う (ステップ S 6 ) 。
[1. 4] 具体的動作例
次に第 1実施形態の具体的動作例について図 5のタイミングチャートを参照し て説明する。
時刻 tlにおいて、 発電機交流磁界検出タイミング信号 SBが" H"レベルとな ると、高周波磁界検出用パルス S P0がモ一夕駆動回路からパルスモー夕 10に出 力される。
そして時刻 t 2において、 第 1の極性を有する交流磁界検出用パルス SP11が モー夕駆動回路からパルスモータ 10に出力される。
その後、 時刻 t 3において、 第 1の極性とは逆極性の第 2の極性を有する交流 磁界検出用パルス S P12が出力され、 時刻 t 4において、 通常モ一夕駆動パルス K11が出力が開始される。
しかしながら、時刻 t 5において、発電部 101の発電電圧が高電位側電圧 VD Dを上回ると、 昇降圧回路 1 13から出力される出力電圧モニタ信号 SM (VSS) が非定常状態 (あるいは、 絶対値として増加状態) となり、 発電検出結果信号 S Aは " H" レベル、 発電機交流磁界検出結果信号 S Cは " H" レベルとなり、 そ れ以降の通常モー夕駆動パルス K 11の出力継続を停止 (出力中断) する。 さらに パルスモ一夕 1 0の回転検出用パルス S P 2の出力を禁止 (停止) する。
その後時刻 t 6において、 発電機交流磁界検出タイミング信号 S Bが " L " レべ ルとなり、 通常駆動パルス K 11の出力開始タイミング(=時刻 t 4に相当) から予 め定めた所定時間が経過した時刻 t 7には、通常駆動パルス K 11よりも実効電力の 大きな実効電力を有する補正駆動パルス P 2が出力され、 パルスモータ 1 0は確 実に駆動されることとなる。
その後、時刻 t 8において、発電部の発電電圧が高電位側電圧 VDDを再び下回る と、 昇降圧回路 1 1 3から出力される出力電圧モニタ信号 S M ( VSS) が定常状 態(あるいは、絶対値として減少状態)となり、発電検出結果信号 S Aは再び " L " レベルとなる。
そして、時刻 t 9になると、駆動後の口一夕の回転後の振動を抑制して安定状態 に素早く移行させるための補正駆動パルス P rを出力する。
さらに時刻 t 10になると、 補正駆動パルス P 2 + P rの印加に伴う残留磁束を うち消すため、 補正駆動パルス P 2 + P rの極性とは逆極性の消磁パルス P Eが 出力される。
この時刻 t 10は、 次の外部磁界検出タイミング (次の高周波磁界検出パルス S P 0の出力タイミング) の直前とされている。
このときに出力される消磁パルス P Eのパルス幅はロー夕が回転しない程度の 狭 (短) パルスであり、 さらなる消磁効果を上げるべく、 複数 (図 5では、 3パ ルス) の間欠パルスとしている。
そして、 時刻 t ilになると、 消磁パルス P Eの出力は終了する。 この消磁パル ス P Eの出力終了と同時に検出結果リセヅ ト信号 F E G Lが" H"レベルとなり、 発電機交流磁界検出回路 1 0 6、 高周波磁界検出回路 1 1 0、 交流磁界検出回路 1 1 1および回転検出回路 1 1 2の各検出結果がリセッ 卜され、 発電機交流磁界 検出結果信号 S Cが " L " レベルとなる。
以上の説明のように、 パルスモ一夕 1 0を確実に駆動しつつ、 不要な消費電力 の増加を招かないようにされている。 [1. 5] 第 1実施形態の効果
以上の説明のように本第 1実施形態によれば、 必ず補正駆動パルスが出力され る条件が満たされた場合、 すなわち、 高周波磁界検出パルス SP0の出力中、 交流 磁界検出パルス SP11、 SP12の出力中、 通常駆動パルス K11の出力中あるいは 回転検出パルス SP 2の出力中に発電検出回路 102により蓄電装置 104を充 電可能な発電が検出された場合には、 出力中のパルスを中断し、 当該パルスの出 力以降に出力する予定のパルスの出力を停止することとなるので、 補正駆動パル スによりモ一夕コイルの確実な回転が保証されるとともに、 モ一夕コイルの確実 な回転が保証されていれば出力される必要のない各種パルス S P0、 SP11、 SP 12、 Kll、 S Ρ 2を出力する必要がなくなりそれらのパルスを出力するための電 力を低減することが可能となる。
また、 発電検出回路 102は、 二次電池の充電経路とは別個の経路を介して蓄 電装置 104を充電可能な発電の有無を検出しているため、 発電検出処理と実際 の充電処理とを並行して行うことが出来るため、 発電検出処理に伴って充電効率 を低下させることがない。
[1. 6] 第 1実施形態の変形例
上記説明においては、 高周波磁界検出時、 交流磁界検出時、 非回転検出時にお いて出力される補正駆動パルスと、 高周波磁界検出パルス出力中、 交流磁界検出 パルス出力中、 通常駆動パルス出力中あるいは回転検出パルス出力中に発電検出 回路 102が蓄電装置 104を充電可能な発電を検出した場合に出力される補正 駆動パルスと、 は同一のものとして説明したが、 図 5に破線で示す補正駆動パル ス信号 Ρ3+Ρ Γ' のように出力タイミングを異ならせたり、 実効電力を後者の 補正駆動パルスの方を大きく したりするように構成することも可能である。 出力 タイミングを異ならせた場合には、 図 5に破線で示すように、 その後、 さらに消 磁パルス PE' を出力させるように構成する。 また、 実効電力を大きくする場合 には、 消磁パルス PE' の実効電力 (パルス波高、 パルス数、 パルス幅等) を対 応するものに設定する必要がある。
なお、 この場合には、検出結果リセヅ ト信号 FE GLに代えて消磁パルス ΡΕ, の出力タイミングに併せて、検出結果リセヅ ト信号 FEGL' (図 5参照)を" Η" レベルとして、 発電機交流磁界検出回路 1 0 6の検出結果、 高周波磁界検出回路 1 1 0の検出結果、 交流磁界検出回路 1 1 1および回転検出回路 1 1 2の検出結 果をリセッ 卜するように構成する必要がある。
[ 2 ] 第 2実施形態
上記第 1実施形態においては、 発電検出回路 1 0 2の検出ディレイについては 考慮していなかつたが、 本第 2実施形態は、 発電検出回路 1 0 2の検出ディレイ を考慮に入れ、 検出ディレイに基づく検出漏れを防ぐための実施形態である。
[ 2 . 1 ] 制御系の機能構成
次に図 6を参照して第 2実施形態の制御系の機能構成について説明する。 図 6において、 符号 A〜Eは、 図 1に示した発電部 A、 電源部 B、 制御部 C、 運針機構 Dおよび駆動部 Eにそれぞれ対応している。
計時装置 1は、 交流発電を行う発電部 1 0 1と、 発電部 1 0 1の発電電圧 S K に基づいて発電検出を行い発電検出結果信号 S Aを出力する発電検出回路 1 0 2 Aと、 発電部 1 0 1から出力される交流電流を整流して直流電流に変換する整流 回路 1 0 3と、 整流回路 1 0 3から出力される直流電流により蓄電する蓄電装置 1 0 4と、 蓄電装置 1 0 4の蓄電電圧を昇降圧してその電圧を出力する昇降圧回 路 1 1 3と、 昇降圧回路 1 1 3から出力される蓄電装置 1 0 4の蓄電電圧を昇降 圧した電圧により動作し、 計時制御を行うべく通常モー夕駆動パルス S Iを出力 し、 発電機交流磁界検出の検出タイミングを指示するための発電機交流磁界検出 タイミング信号 S Bを出力し、高周波磁界検出用パルス信号 S P 0の出力タイミン グを表す高周波磁界検出タイミング信号 S SP0を出力し、交流磁界検出用パルス信 号 S P 11、 S P 12の出力タイミングを表す交流磁界検出タイミング信号 S SP12を 出力し、 回転検出用パルス信号 S P 2の出力タイミングを表す回転検出タイミン グ信号 S SP2を出力する計時制御回路 1 0 5と、発電検出結果信号 S A及び発電交 流磁界検出タイミング信号 S Bに基づいて発電機交流磁界検出を行い、 発電機交 流磁界検出結果信号 S Cを出力する発電機交流磁界検出回路 1 0 6と、 発電機交 流磁界検出結果信号 S Cに基づいて通常モ一夕駆動パルスのデューティダウンを 制御するための通常モータ駆動パルスデューティダウン信号 S Hを出力するデュ 一ティダウン用カウン夕 1 0 7と、 高周波磁界検出結果信号 S E、 交流磁界検出 結果信号 S F、 及び回転検出結果信号 SGに基づいて補正駆動パルス S Jを出力 するか否かを判別し、 必要に応じて補正駆動パルス S Jを出力する補正駆動パル ス出力回路 108と、 通常モー夕駆動パルス S Iあるいは補正駆動パルス S Jに 基づいてパルスモ一夕 10を駆動するためのモ一夕駆動パルス S Lを出力するモ —夕駆動回路 1 09と、 発電機交流磁界検出結果信号 S C及びモー夕駆動回路 1 09から出力される誘起電圧信号 S Dに基づいて高周波磁界を検出して高周波磁 界検出結果信号 SEを出力する高周波磁界検出回路 1 10と、 発電機交流磁界検 出結果信号 S C及びモー夕駆動回路 109から出力される誘起電圧信号 SDに基 づいて交流磁界を検出し交流磁界検出結果信号 S Fを出力する交流磁界検出回路 1 1 1と、 モー夕駆動回路 1 09から出力される誘起電圧信号 SDに基づいてモ —夕 1 0が回転したか否かを検出し、 回転検出結果信号 S Gを出力する回転検出 回路 1 12と、 を備えて構成されている。
[2. 2] 発電検出回路周辺の構成
図 7にこのような検出ディ レイが発生する発電検出回路の周辺の回路構成例を 示す。
図 7においては、 発電検出回路 102 Aと、 発電検出回路 102 Aの周辺回路 として、 交流発電を行う発電部 10 1と、 発電部 10 1から出力される交流電流 を整流して直流電流に変換する整流回路 103と、 整流回路 103から出力され る直流電流により蓄電する蓄電装置 104と、 を図示している。
発電検出回路 1 02 Aは、 後述の第 1コンパレ一夕 C0MP1及び第 2コンパレー 夕 C0MP2の出力の論理積の否定をとつて出力する NAND回路 20 1と、 NAND 回路 20 1の出力を R— C積分回路を用いて平滑化して発電検出結果信号 S Aと して出力する平滑化回路 202と、 を備えて構成されている。
この場合において、 発電検出回路 102 Aは、 発電部 10 1の出力端子 AG 1 (あるいは AG 2) の電圧と蓄電装置 (蓄電手段) の端子電圧とを直接比較す ることにより発電を検出しているが、 蓄電装置の端子電圧に代えて端子電圧に対 応する所定の電圧と比較するように構成することも可能である。 例えば、 蓄電装 置の端子電圧に所定のオフセッ トを加算 (減算) した電圧や、 端子電圧を電圧増 幅した電圧などの蓄電装置の端子電圧を表す電圧であれば適宜用いることが可能 である。 また、 逆に出力端子 AG 1 (あるいは AG 2) の電圧に代えて同様に出 力端子 AG 1 (あるいは AG 2) の電圧に対応する電圧を用いるように構成する ことも可能である。
整流回路 103は、発電部 10 1の一方の出力端子 AG 1の電圧を基準電圧 Vd dと比較することにより第 1 トランジスタ Q 1のオン/オフ制御を行って能動整 流を行わせるための第 1コンパレー夕 C0MP1と、発電部 1 0 1の他方の出力端子 A G 2の電圧を基準電圧 Vddと比較することにより第 2 トランジスタ Q2を第 1 ト ランジス夕と交互にオン/オフすることにより能動整流を行わせるための第 2コ ンパレ一夕 C0MP2と、発電部 10 1の端子 AG2の端子電圧 V2が予め定めた閾値電圧 を越えるとオン状態となる第 3 トランジスタ Q3と、 発電部 10 1の端子 AG1の端 子電圧 VIが予め定めた閾値電圧を越えるとオン状態となる第 4 トランジスタ Q4 と、 を備えて構成されている。
まず、 充電動作について説明する。
発電部 10 1が発電を開始すると、 発電電圧が両出力端子 AG 1、 AG 2に給 電される。この場合、 出力端子 AG 1端子電圧 VIと出力端子 AG 2の端子電圧 V 2は、 位相が反転している。
出力端子 AG 1の端子電圧 VIが閾値電圧を越えると、 第 4 トランジスタ Q4が オン状態となる。 この後、 端子電圧 VIが上昇し、 電源 VDDの電圧を越えると、 第 1コンパレ一夕 C0MP1の出力は "L" レベルとなり、 第 1 トランジスタ Q1がオン することとなる。
一方、 出力端子 AG 2の端子電圧 V2は閾値電圧を下回っているので、第 3 トラ ンジス夕 Q3はオフ状態であり、 端子電圧 V2は電源 VDDの電圧未満であり、 第 2 コンパレー夕 C0MP2の出力は "H" レベルであり、 第 2 トランジスタ Q2はオフ状 態である。
したがって、 第 1 トランジスタ Q1がオン状態となる期間において、 「端子 AG 1→第 1 トランジス夕 電源 VDD→蓄電装置 1 04→電源 VTKN 第 4 トランジ ス夕 Q4」の経路で発電電流が流れ、蓄電装置 104に電荷が充電されることとな る。
この後、 端子電圧 VIが下降すると、 出力端子 AG 1の端子電圧 VIは電源 VDD の電圧未満となり、 第 1コンパレー夕 C0MP1の出力が " H" レベルとなって、 第 1 トランジスタ Q1はオフ状態となり、 出力端子 AG 1の端子電圧 VIは第 4トラン ジス夕 Q4の閾値電圧を下まわることとなり、 トランジスタ Q4もオフ状態となる。 一方、 出力端子 AG2の端子電圧 V2が閾値電圧を越えると、 第 3 トランジス 夕 Q3がオン状態となる。 この後、 端子電圧 V2がさらに上昇し、 電源 VDDの電圧 を越えると、 第 2コンパレ一夕 C0MP2の出力は "L" レベルとなり、 第 2 トランジ ス夕 Q2がオンすることとなる。
したがって、 第 2 トランジスタ Q2がオン状態となる期間において、 「端子 AG 2→第 2 トランジスタ Q2 電源 VDD→蓄電装置 104→電源 VTKN 第 3 トラン ジス夕 Q3」の経路で発電電流が流れ、蓄電装置 104に電荷が充電されることと なる。
上述したように、発電電流が流れる際には、第 1コンパレー夕 C0MP1あるいは第 2コンパレー夕 C0MP2の出力はいずれかが "L" レベルとなっている。
そこで、 発電検出回路 102 Aの NAN D回路 20 1は、 第 1コンパレ一夕 CO MP1及び第 2コンパレー夕 C0MP2の出力の論理積の否定をとることにより、 発電電 流が流れている状態で "H" レベルの信号を平滑化回路 202に出力することと なる。
この場合において、 N AND回路 20 1の出力はスィヅチングノィズを含むこ ととなるので、 平滑回路 202は、 NAND回路 20 1の出力を R— C積分回路 を用いて平滑化して発電検出結果信号 S Aとして出力するのである。
ところで、 このような発電検出回路 102 Aは、 構造上、 検出信号は検出ディ レイを含んでいるため、 これを考慮しなければ、 検出漏れに伴ってモー夕が正常 に回転しないこととなる。
そこで、 本第 2実施形態においては、 検出ディレイを考慮して、 モ一夕を正常 に回転させている。
[2. 2] 具体的動作例
第 2実施形態の具体的動作例について図 8のタイミングチャートを参照して説 明する。
時刻 tlにおいて、 発電機交流磁界検出タイミング信号 SBが" H"レベルとな ると、高周波磁界検出用パルス S P 0がモ一夕駆動回路からパルスモー夕 1 0に出 力される。
そして時刻 t 2において、 第 1の極性を有する交流磁界検出用パルス S P 11が モ一夕駆動回路からパルスモー夕 1 0に出力される。
その後、 時刻 t 3において、 第 1の極性とは逆極性の第 2の極性を有する交流 磁界検出用パルス S P 12が出力され、 時刻 t 4において、 通常モ一夕駆動パルス K 11が出力が開始される。
そして、 時刻 t 5において、 発電部の発電電圧が高電位側電圧 VDDを上回るこ ととなるが、 発電検出回路 1 0 2 Aの検出ディレイにより、 発電検出結果信号 S Aはいまだ " L " レベルのままである。
その後、時刻 t 6になると、 パルスモー夕 1 0が回転したか否かを検出すべく、 回転検出パルス S P 2が出力され、時刻 t 7において、回転検出パルス S P 2の出 力は終了する。
そして、 時刻 t 8になり、 ようやく発電検出結果信号 S Aが " H" レベルとなる c このとき、 発電機交流磁界検出タイミング信号は、 検出ディレイを考慮している ので、 第 1実施形態の場合は時刻 t 7で " L "レベルとなっていたが、 いまだ" H" レベルを維持しているため、 発電機交流磁界検出結果信号 S Cも " H" レベルと なる。
この結果、時刻 t 9において、発電部の発電電圧が高電位側電圧 VDDを再び下回 つても発電検出結果信号 S A及び発電機交流磁界検出結果信号 S Cはいまだ双方 とも " H" レベルであり、 時刻 1 10において、 通常駆動パルス K 11よりも実効電 力の大きな実効電力を有する補正駆動パルス P 2が出力され、 パルスモー夕 1 0 は確実に駆動されることとなる。
その後、 時刻 t ilになると、 駆動後の口一夕の回転後の振動を抑制して安定状 態に素早く移行させるための補正駆動パルス P rを出力する。
時刻 1 12になると、発電検出結果信号 S Aは時刻 t 9から検出ディレイ分遅れて ようやく " L " レベルとなる。
さらに時刻 t 13になると、 補正駆動パルス P 2 + P rの印加に伴う残留磁束を うち消すため、 補正駆動パルス P 2 + P rの極性とは逆極性の消磁パルス P Eが 出力される。
この時刻 113も次の外部磁界検出タイミング(次の高周波磁界検出パルス S P0 の出力タイミング) の直前とされている。
このときに出力される消磁パルス P Eのパルス幅は口一夕が回転しない程度の 狭 (短) パルスであり、 さらなる消磁効果を上げるべく、 複数 (図 8は、 3ノ レ ス) の間欠パルスとしている。
そして、 時刻 114になると、 消磁パルス P Eの出力は終了する。 この消磁パル ス PEの出力終了と同時に検出結果リセヅト信号 FEGLが" H"レベルとなり、 発電機交流磁界検出回路 106、 高周波磁界検出回路 110、 交流磁界検出回路 1 11および回転検出回路 1 12の各検出結果がリセッ トされ、 発電機交流磁界 検出結果信号 SCが " L" レベルとなる。
以上の説明のように、 発電検出回路 102 Aにおいて検出ディレイが存在して も、 パルスモー夕 10を確実に駆動しつつ、 不要な消費電力の増加を招かないよ うにされている。
[2. 3] 第 2実施形態の効果
以上の説明のように本第 2実施形態によれば、 発電検出回路 102Aに検出デ ィレイが存在する場合であっても、 必ず補正駆動パルスが出力される条件が満た された場合、 すなわち、 高周波磁界検出パルス S P0の出力中、 交流磁界検出パル ス SP11、 SP12の出力中、 通常駆動パルス K11の出力中あるいは回転検出パル ス SP 2の出力中に発電検出回路 102 Aにより蓄電装置 104を充電可能な発 電が検出された場合には、 出力中のパルスを中断し、 当該パルスの出力以降に出 力する予定のパルスの出力を停止することとなるので、 補正駆動パルスによりモ —夕コィルの確実な回転が保証されるとともに、 モー夕コィルの確実な回転が保 証されていれば出力される必要のない各種パルス S P0、 SP11、 SP12、 Kll、 S Ρ 2を出力する必要がなくなりそれらのパルスを出力するための電力を低減す ることが可能となる。
また、 発電検出回路 102 Αは、 二次電池の充電経路とは別個の経路を介して 充電の有無を検出しているため、 発電検出処理と実際の充電処理とを並行して行 うことが出き、 発電検出処理に伴う充電効率を低下させることがない。 [ 2 . 4 ] 第 2実施形態の変形例
上記説明においては、 高周波磁界検出時、 交流磁界検出時、 非回転検出時にお いて出力される補正駆動パルスと、 高周波磁界検出パルス出力中、 交流磁界検出 パルス出力中、 通常駆動パルス出力中あるいは回転検出パルス出力中に発電検出 回路 1 0 2 Aにより蓄電装置 1 0 4を充電可能な発電が検出した場合に出力され る補正駆動パルスと、 は同一のものとして説明したが、 出力タイミングを異なら せたり、 実効電力を後者の補正駆動パルスの方を大きくしたりするように構成す ることも可能である。
[ 3 ] 第 3実施形態
本第 3実施形態は、 発電検出回路 1 0 2により蓄電装置 1 0 4を充電可能な発 電が検出している状態においては、 パルスモー夕の回転検出結果が回転に相当す るものであった場合でも当該回転検出結果が充電の影響により誤っているかもし' れない点を考慮し、 フェイルセーフの考え方に基づいて補正駆動パルスを出力す る場合の実施形態である。
[ 3 . 1 ] 制御系の機能構成
[ 3 . 1 . 1 ] 制御系の概要機能構成
次に図 9を参照して第 3実施形態の制御系の概要機能構成について説明する。 図 9において、 符号 A〜Eは、 図 1に示した発電部 A、 電源部 B、 制御部 C、 運針機構 Dおよび駆動部 Eにそれぞれ対応している。
計時装置 1は、 交流発電を行う発電部 1 0 1と、 発電部 1 0 1の発電電圧 S K に基づいて発電検出を行い発電検出結果信号 S Aを出力する発電検出回路 1 0 2 Aと、 発電部 1 0 1から出力される交流電流を整流して直流電流に変換する整流 回路 1 0 3と、 整流回路 1 0 3から出力される直流電流により蓄電する蓄電装置 1 0 4と、 蓄電装置 1 0 4の蓄電電圧を昇降圧してその電圧を出力する昇降圧回 路 1 1 3と、 昇降圧回路 1 1 3から出力される蓄電装置 1 0 4の蓄電電圧を昇降 圧した電圧により動作し、 計時制御を行うべく通常モー夕駆動パルス S Iを出力 し、 発電機交流磁界検出の検出タイミングを指示するための発電機交流磁界検出 夕イミング信号 S Bを出力し、高周波磁界検出用パルス信号 S P 0の出力タイミン グを表す高周波磁界検出タイミング信号 S SP0を出力し、交流磁界検出用パルス信 号 SP11、 SP12の出力タイミングを表す交流磁界検出タイミング信号 SSP12を 出力し、 回転検出用パルス信号 S P 2の出力タイミングを表す回転検出タイミン グ信号 SSP2を出力する計時制御回路 105と、発電検出結果信号 S A及び発電交 流磁界検出タイミング信号 SBに基づいて発電機交流磁界検出を行い、 発電機交 流磁界検出結果信号 S Cを出力する発電機交流磁界検出回路 106と、 発電機交 流磁界検出結果信号 S Cに基づいて通常モー夕駆動パルスのデューティダウンを 制御するための通常モ一夕駆動パルスデューティダウン信号 SHを出力するデュ 一ティダウン用カウン夕 107と、 発電機交流磁界検出結果信号 S C;、 高周波磁 界検出結果信号 S E、 交流磁界検出結果信号 S Fおよび回転検出結果信号 S Gに 基づいて補正駆動パルス S J (二補正駆動パルス P 2 +P rまたは補正駆動パル ス P 3 +P r, ) を出力するか否かを判別し、 必要に応じて補正駆動パルス S J を出力する補正駆動パルス出力回路 108と、 通常モ一夕駆動パルス S Iあるい は補正駆動パルス S Jに基づいてパルスモータ 10を駆動するためのモータ駆動 パルス S Lを出力するモータ駆動回路 109と、 高周波磁界検出タイミング信号 SSP0及びモー夕駆動回路 109から出力される誘起電圧信号 SDに基づいて高 周波磁界を検出して高周波磁界検出結果信号 S Eを出力する高周波磁界検出回路 1 10と、 磁界検出タイミング信号 SSP12及びモ一夕駆動回路 109から出力さ れる誘起電圧信号 S Dに基づいて交流磁界を検出し交流磁界検出結果信号 S Fを 出力する交流磁界検出回路 1 1 1と、回転検出タイ ミング信号 SSP2及びモータ駆 動回路 109から出力される誘起電圧信号 SDに基づいてモータ 10が回転した か否かを検出し、 回転検出結果信号 SGを出力する回転検出回路 1 12と、 を備 えて構成されている。
[3. 1. 2] 制御系の詳細機能構成
次に制御系の詳細機能構成について説明するが、 図 10において、 図 3の第 1 実施形態と同様の部分には同一の符号を付し、 その詳細な説明を省略する。
図 3の第 1実施形態と異なる点は、 補正駆動パルス出力判断回路 108におい て、 補正駆動パルス P 2 +P rあるいは補正駆動パルス P 3 + P r, のいずれを 出力するかを判定している点および高周波磁界検出回路 1 10および交流磁界検 出回路 1 1 1に発電機交流磁界検出結果信号 S Cが入力されなくなった点である c 従って、 以下においては、 補正駆動パルス出力判断回路、 高周波磁界検出回路 110および交流磁界検出回路 1 11の構成及び動作についてのみ説明する。 図 10を参照して補正駆動パルス出力判断回路 108の構成および動作につい て説明する。
補正駆動パルス出力判断回路 108は、 一方の入力端子に高周波磁界検出結果 信号 S Eおよび交流磁界検出結果信号 S Fが入力され、 他方の入力端子に回転検 出結果信号 SGの反転信号が入力される OR回路 108 Aと、 一方の入力端子に 補正駆動パルス P 2 +P rが入力され、 他方の入力端子に OR回路 108Aの出 力信号が入力され、 両入力信号の論理積をとつて補正駆動パルス S Jをモータ駆 動回路 109に出力する AND回路 108 Bと、 第 1の入力端子に補正駆動パル ス P 3 + P r,が入力され、第 2の入力端子に回転検出結果信号 S Gが入力され、 第 3の入力端子に発電機交流磁界検出結果信号 S Cが入力され、 全入力端子の論 理積をとつて出力する AND回路 108。と、 一方の入力端子に AND回路 10 8 Cの出力信号が入力され、 他方の入力端子に AND回路 108 Bの出力信号が 入力され、 両入力信号の論理和をとつて補正駆動パルス S Jとして出力する OR 回路 108Dと、 を備えて構成されている。
次に補正駆動パルス出力判断回路 108の動作について説明する。
OR回路 108 Aは、 高周波磁界が検出された場合に "H" レベルの高周波磁 界検出結果信号 SEが入力され、 あるいは、 交流磁界が検出された場合に " H" レベルの交流磁界検出結果信号 S Fが入力された場合、 並びに、 パルスモー夕 1 0の回転が検出されず" L"レベルの回転検出結果信号 S Gが入力された場合に、 "H" レベルの出力信号を AND回路 108 Bに出力する。
AND回路 108 Bは、 補正駆動パルス P 2 +P rが入力され、 かつ、 OR回 路 108Aから "H" レベルの出力信号が入力された場合に補正駆動パルス P 2 +P rを OR回路 108 Dに出力することとなる。
一方、 AND回路 108Cは、 発電機交流磁界が検出されることにより "H" レベルの発電機交流磁界検出結果信号 S Cが入力され、 パルスモー夕 10の回転 が検出された場合に相当する "H" レベルの回転検出結果信号 SGが入力され、 かつ、 補正駆動パルス P3 + Pr, が入力された場合に補正駆動パルス P 3 +P r ' を OR回路 108Dに出力することとなる。
この場合において、 補正駆動パルス P 2 + P rおよび補正駆動パルス P 3 +P r ' は出力される場合であっても、 いずれか一方のみが出力されるので、 OR回 路 108Dは、 必要に応じて補正駆動パルス P 2 + P rあるいは補正駆動パルス P 3 +P r ' をモ一夕駆動回路 109に出力することとなる。
すなわち、 高周波磁界/交流磁界が検出され、 あるいは、 パルスモ一夕 10が 非回転の場合には、 補正駆動パルス P 2 + P rが補正駆動パルス S Jとしてモ一 夕駆動回路 109に出力され、 発電機交流磁界が検出され、 かつ、 パルスモータ 10の回転が検出された場合に補正駆動パルス P 3 +P r, が補正駆動パルス S Jとしてモー夕駆動回路 109に出力されることとなる。
次に図 10を参照して高周波磁界検出回路 1 10および交流磁界検出回路 1 11の構成および動作について説明する。
高周波磁界検出回路 1 10および交流磁界検出回路 11 1は、 第 1実施形態と 同様に同一回路で実現されており、 高周波磁界検出回路 1 10 (および交流磁界 検出回路 1 11 )は、入力端子にパルスモータ 10の一方の入力端子が接続され、 入力信号を反転して出力する第 1磁界検出用インバー夕 1 1 OAと、 入力端子に パルスモータ 10の他方の入力端子が接続され、 入力信号を反転して出力する第 2磁界検出用ィンバ一夕 110 Bと、 一方の入力端子に第 1磁界検出用ィンバー 夕の出力信号が入力され、 他方の入力端子に第 2磁界検出用ィンバ一夕の出力信 号が入力され、 両入力信号の論理和をとつて出力する OR回路 110 Cと、 一方 の入力端子に後述の高周波/交流磁界検出夕ィミング信号 S SP012が入力され、他 方の入力端子に OR回路 1 10 Cの出力信号が入力され、 両入力信号の論理積を とって出力する AND回路 1 10Dと、 セヅ ト端子 Sに AND回路 110Dの出 力信号が入力され、 リセッ ト端子 Rに計時制御回路 105が出力した検出結果リ セッ ト信号 FEGLが入力され、 高周波磁界検出結果信号 SE (あるいは交流磁 界検出結果信号 SF) を出力するラッチ回路 110 Gと、 一方の入力端子に高周 波磁界検出タイミング信号 S SP0が入力され、他方の入力端子に交流磁界検出タイ ミング信号 SSP12が入力され、 両入力信号の論理和をとつて高周波/交流磁界検 出タイミング信号 SSP012として出力する OR回路 1 10 Hと、を備えて構成され ている。
次に高周波磁界検出回路 1 10を例として動作を説明するが、 交流磁界検出回 路 1 1 1の動作については、 検出タイミングおよび検出対象が異なるだけで他は 同様である。
第 1磁界検出用インバー夕 1 1 OAは、 パルスモ一夕 10の一方の入力端子の 電圧レベルが "L" レベルとなると、 "H" レベルの出力信号を OR回路 1 10 Cに出力する。
同様に第 2磁界検出用ィンバ一夕 1 10 Bは、 パルスモ一夕 10の他方の入力 端子の電圧レベルが " L" レベルとなると、 "H" レベルの出力信号を OR回路 1 10 Cに出力する。
この結果、 OR回路 1 10 Cは、 パルスモ一夕 1 0のいずれかの入力端子の電 圧レベルが " L" レベルとなるタイミングで "H" レベルの出力信号を AND回 路 1 1 0 Dに出力する。
また、 OR回路 1 10Hは、 高周波磁界検出タイミングには、 "H" レベルの 高周波磁界検出タイミング信号 SSP0が入力され、交流磁界検出タイミングには、 "H" レベルの交流磁界検出タイミング信号 SSP12が入力される。 従って、 OR 回路 1 10 Hは、 高周波磁界検出タイミングあるいは交流磁界検出タイミングに おいて、 "H"レベルの高周波/交流磁界検出タイミング信号 SSP012を AND回 路 1 1 0Dに出力する。
AND回路 1 10Dは、 高周波/交流磁界検出タイミング信号 S SP012が " H" レベルとなり、 かつ、 OR回路 1 10 Cの出力信号が " H" レベルの場合に、 す なわち、 高周波磁界検出タイミング (あるいは交流磁界検出タイミング) におい て、 パルスモータ 10周辺に高周波磁界(あるいは交流磁界)が発生した場合に、 高周波磁界 (あるいは交流磁界) を検出した場合に相当する "H" レベルの出力 信号をラッチ回路 1 10 Gのセッ ト端子に出力する。
この結果、 ラッチ回路 1 10 Gの出力端子 Qは、 パルスモータ 10周辺の高周 波磁界 (あるいは交流磁界) を検出してから、 次の検出結果リセッ ト信号 FEG Lが "H" レベルとなって検出結果がリセッ 卜されるまで、 "H" レベルの高周 波磁界検出結果信号 S E (あるいは交流磁界検出結果信号 SFを出力することと なる。
[3. 3]
次に 図 11の処理フローチャートを参照して計時装置 1の動作を説明する。 まず、 計時装置 1のリセッ ト夕イミングあるいは前回の駆動パルス出力から 1 秒経過したか否かを判別する (ステップ S I 1) 。
ステップ S 1 1の判別において、 1秒が経過していない場合には、 駆動パルス を出力すべきタイミングではないので、 待機状態となる。
ステップ S 1 1の判別において、 1秒が経過した場合には、 高周波磁界検出用 パルス信号 S P0の出力中に高周波磁界が検出されたか否かを判別する(ステップ S 12 ) 。
[3. 1. 1] 高周波磁界検出用パルス SP0の出力中に高周波磁界が検出され た場合の処理
ステップ S 12の判別において、高周波磁界検出用パルス信号 S P0の出力中に 高周波磁界が検出された場合には (ステップ S 12 ; Ye s) 、 高周波磁界検出 用パルス SP0の出力を停止する (ステップ S 23) 。
続いて、 交流磁界検出用パルス S P11及び交流磁界検出用パルス S P12の出力 を停止し (ステヅプ S 24) 、 通常駆動モ一夕パルス K11の出力を停止し (ステ ップ S 25) 、 回転検出用パルス SP 2の出力を停止する (ステップ S 26) 。 次に補正駆動パルス P 2 + P rを出力する (ステップ S 27) 。 この場合にお いて、 実体的にパルスモ一夕 10を駆動するのは補正駆動パルス P 2であり、 補 正駆動パルス P は、 駆動後のロー夕の回転後の振動を抑制して安定状態に素早 く移行させるためのものである。
そして補正駆動パルス P 2 +P rの印加に伴う残留磁束をうち消すため、 補正 駆動パルス P 2 + P rの極性とは逆極性の消磁パルス PEを出力する (ステヅプ S 28 ) o
続いて、 パルス幅制御処理において、 通常駆動パルス K11のデューティ比を最 も消費電力が少なく、 かつ、 補正駆動パルス P 2 +P rが出力されないように設 定する (ステップ S 29) 。
そして再び処理をステップ S 1 1に移行し、同様の処理を繰り返すこととなる。 [3. 1. 2] 高周波磁界が検出されず、 交流磁界検出用パルス SP11または 交流磁界検出用パルス S P12の出力中に交流磁界が検出された場合の処理
ステップ S 1 2の判別において、高周波磁界検出用パルス信号 S P0の出力中に は高周波磁界が検出されなかった場合には (ステップ S 1 2 ; No) 、 交流磁界 検出用パルス S P 11または交流磁界検出用パルス S P 12の出力中に交流磁界が検 出されたか否かを判別する (ステップ S 13) 。
ステップ S 1 3の判別において、 交流磁界検出用パルス SP 11または交流磁界 検出用パルス S P12の出力中に交流磁界が検出された場合には (ステップ S 1 3 ; Ye s) 、 交流磁界検出用パルス SP 11及び交流磁界検出用パルス SP 12の 出力を停止し(ステップ S 24)、通常駆動モー夕パルス K 11の出力を停止し(ス テツプ S 25)、 回転検出用パルス S P 2の出力を停止する (ステヅプ S 26) 。 次に補正駆動パルス P 2 + P rを出力する (ステップ S 27) 。
そして補正駆動パルス P 2 + P rの印加に伴う残留磁束をうち消すため、 補正 駆動パルス P 2 +P rの極性とは逆極性の消磁パルス P Eを出力する (ステップ S 28) 。
続いて、 通常駆動パルス K11のデューティ比を最も消費電力が少なく、 かつ、 補正駆動パルス P 2 + P rが出力されないように設定する (ステップ S 29 ) 。 そして再び処理をステヅプ S 1 1に移行し、同様の処理を繰り返すこととなる。
[3. 1. 3] 交流磁界検出用パルス SP11または交流磁界検出用パルス SP1 2の出力中に交流磁界が検出されなかった場合の処理
ステップ S 1 3の判別において、 交流磁界検出用パルス SP11または交流磁界 検出用パルス S P 12の出力中に交流磁界が検出されなかった場合には (ステップ S 13 ; N o) 、 通常駆動パルス K 11を出力する (ステップ S 14) 。
そして、パルスモー夕の回転が検出されたか否かを判別する(ステップ S 15)c [3. 1. 4] 回転非検出時の動作
ステップ S 1 5の判別において、 パルスモ一夕の回転が検出されなかった場合 には、 パルスモ一夕が回転していないことは確実であるので、 補正駆動パルス P 2+P rを出力する (ステップ S 27) 。
そして補正駆動パルス P 2 + P rの印加に伴う残留磁束をうち消すため、 補正 駆動パルス P 2 +P rの極性とは逆極性の消磁パルス PEを出力する (ステップ S 28) 。
続いて、 通常駆動パルス K11のデューティ比を最も消費電力が少なく、 かつ、 補正駆動パルス P 2 +P rが出力されないように設定する (ステップ S 29 ) 。 そして再び処理をステップ S 1 1に移行し、同様の処理を繰り返すこととなる。
[3. 1. 5] 回転検出時の動作
ステップ S 1 5の判別において、 パルスモ一夕の回転が検出された場合には、 本当にパルスモー夕が回転しているのか、 充電に伴う誤検出であるのか判別でき ないため、 フェイルセーフの考え方に基づいて、 パルスモ一夕は回転していない ものとみなし、 回転検出用パルス S P 2の出力を停止する (ステップ S 1 6) 。 続いて発電検出回路 1 02により蓄電装置 1 04を充電可能な発電が検出され ているか否かを判別する (ステップ S 1 7) 。
[3. 1. 5. 1] 発電検出時の動作
ステップ S 1 7の判別において、 発電検出回路 1 02により蓄電装置 1 04を 充電可能な発電が検出された場合には (ステップ S 1 7 ; Ye s) 、 通常モー夕 駆動パルス K11の実効電力を低下させるベくデューティ比を低下させるためのデ ュ一ティダウンカウン夕をリセッ ト (あらかじめ定めた初期デューティダウン力 ゥン夕値に設定) あるいは、 デューティダウンカウン夕のカウントダウンを停止 する (ステップ S 1 9) 。
次に上述した補正駆動パルス P 2 + P rよりも実効電力の大きな補正駆動パル ス P 3 +P r ' を補正駆動パルス P 2 +P rの出力タイミングとは異なる予め定 めたタイミングで出力する (ステップ S 20) 。
次に補正駆動パルス Ρ 3 +Ρ Γ ' の印加に伴う残留磁束をうち消すため、 補正 駆動パルス P 3 +P r, の極性とは逆極性の消磁パルス P E, を出力する (ステ ップ S 2 1 ) 。
消磁パルス P E, の出力終了後には、 デューティダウンカウン夕のカウントを 再開し (ステップ S 22) 、 通常駆動パルス K11のデューティ比を最も消費電力 が少なく、 かつ、 補正駆動パルス P 2 +P r及び補正駆動パルス P 3 +P r, が 出力されないように設定する。 そして再び処理をステップ S 1 1に移行し、同様の処理を繰り返すこととなる。
[3. 1. 5. 2] 発電非検出時の動作
ステップ S 17の判別において、 発電検出回路 102により蓄電装置 104を 充電可能な発電が検出されなかった場合には (ステップ S 17 ; No) 、 パルス 幅制御処理において、 通常駆動パルス K11のデューティ比を最も消費電力が少な く、 かつ、 補正駆動パルス P 2 + Prが出力されないように設定する (ステップ S 18) o
そして再び処理をステップ S 1 1に移行し、同様の処理を繰り返すこととなる。
[3. 2] 具体的動作例
次に第 3実施形態の具体的動作例について図 12のタイミングチャートを参照 して説明する。
時刻 11において、 高周波磁界検出用パルス S P0がモータ駆動回路からパルス モ一夕 10に出力される。
そして時刻 t 2において、 第 1の極性を有する交流磁界検出用パルス SP11が モータ駆動回路からパルスモー夕 10に出力される。
その後、 時刻 t 3において、 第 1の極性とは逆極性の第 2の極性を有する交流 磁界検出用パルス S P12が出力され、 時刻 t 4において、 通常モ一夕駆動パルス K11が出力が開始される。
一方、 時刻 t 5において、 発電部の発電電圧が高電位側電圧 VDDを上回るが、 図 7に示したような発電検出回路 102の検出ディレイにより、 発電検出結果信 号 SAはいまだ " L" レベルのままとなる。
また、 時刻 t 6において発電機交流磁界検出タイミング信号 SBは "H" レぺ レとなる。
その後、 時刻 t 7において、 回転検出用パルス S P 2が出力され、 その結果、 時刻 t 8において、 パルスモ一夕の回転が検出されたとして回転検出結果信号 S Gが " H" レベルとなるが、 この時点においては、 検出ディレイにより発電検出 結果信号 S Aはいまだ " L" レベルであるため、 この時点では、 補正駆動パルス S Jは出力されないこととなる。
そして時刻時刻 t 9においては、 回転検出パルス S P 2の出力が完了し、 時刻 t 10において発電検出結果信号 S Aが " H" レベルとなるが、 この時点で回転 検出結果信号 SGが "H" レベルであるため、 時刻 t 1 1で出力する補正駆動パ ルス P 2、 時刻 t 12で出力する補正駆動パルス P r、 時刻 t 14で出力する消 磁パルス PEに代えて、 時刻 t 16に補正駆動パルス P 2よりも実効電力が大き な補正駆動パルス P 3、 時刻 t 17に補正駆動パルス Pr, を出力し、 その後、 時刻 t 18に消磁パルス PEよりも実効電力が大きな消磁パルス PE, を出力す ることとなる。
なお、 補正駆動パルス P 2 +P rが出力された場合の時刻 t 15には検出結果 リセッ ト信号 F EG Lが出力され、 あるいは補正駆動パルス P 3 +P r ' が出力 された場合の時刻 t 18の直後においては、 検出結果リセット信号 FE GL, が 出力され、 発電機交流磁界検出結果、 高周波磁界検出結果、 交流磁界検出結果及 び回転検出結果はリセッ 卜されることとなる。
[3. 3] 第 3実施形態の効果
以上の説明のように本第 3実施形態によれば、 モ一夕駆動が異常となる場合に のみ、 補正駆動パルスを出力する、 すなわち、 発電検出回路 102 Aが蓄電装置 104を充電可能な発電を検出しており、 パルスモータの回転検出結果が回転に 相当するものであった場合には、 補正駆動パルスを出力するので、 補正駆動パル スによりモー夕コイルの確実な回
転が保証されるとともに、不必要に補正駆動パルスが出力されることがなくなり、 電力消費を低減することができる。
また、 発電検出回路 102 Aは、 二次電池の充電経路とは別個の経路を介して 充電の有無を検出しているため、 発電検出処理と実際の充電処理とを並行して行 うことが出き、 発電検出処理に伴う充電効率を低下させることがない。
[3. 4] 第 3実施形態の変形例
上記説明においては、 高周波磁界検出時、 交流磁界検出時、 非回転検出時にお いて出力される補正駆動パルス (P2) に対し、 回転検出パルスにより回転検出 状態となり、 かつ、 回転検出パルス出力中に発電検出回路 102Aにより蓄電装 置 104を充電可能な発電が検出された場合に出力される補正駆動パルス(P 3) は、 実効電力が大きく、 出力タイミングも異なるものとして説明したが、 実効電 力を異ならせ、 出力タイミングを同一としたり、 出力タイミングを異ならせ、 実 効電力を同一としたりするように構成することも可能である。
[4] 第 4実施形態
本第 4実施形態は、 第 1実施形態においては発電検出回路 102が発電電圧に 基づいて発電検出行っていたのに対し、 発電電流を検出して発電検出を行う場合 の実施形態である。
図 1 3に、 第 4実施形態の電子機器である計時装置 1の概略構成を示す。 第 4実施形態において、 第 1実施形態と異なる点は、 発電部 Aの発電電圧 SKの電 圧/電流変換を行うための電流電圧変換部 300および蓄電装置 (大容量コンデ ンサ) 104の蓄電電圧が所定の許容電圧を超過した場合に、 過充電防止制御信 号 SLIMに基づいて発電部 Aを短絡して、過充電を防止するためのリミツタ トラン ジス夕 3 10を設けた点である。
[4. 1] 発電検出回路の構成
まず、 図 14を参照して、 発電検出回路 102 Bの構成について説明する。 図 14において、 図 1と同一の部分には同一の符号を付し、 その詳細な説明を省略 する。
発電検出回路 102 Bは、発電部 Aの発電電圧 Skの電圧/電流変換を行うため の電流電圧変換部 300と、 発電電圧 SKの振幅が所定電圧を上回ると "H"レべ ルとなり、 これを下回ると "L" レベルになる電圧検出信号 Svを生成する第 1 検出回路 301と、 発電継続時間が所定時間を越えると "H" レベルとなり、 こ れを下回ると "L" レベルになる発電継続時間検出信号 S tを生成する第 2検出 回路 302と、 電圧検出信号 Svと発電継続時間検出信号 S tとの論理和をとつ て発電検出結果信号 SAとして出力する OR回路 303と、を備えて構成されてい る o
この場合において、 電流電圧変換部 300は、 清流回路 103と発電部 Aとの 間に直列に接続された電流検出抵抗 Rと、 電流検出抵抗 Rの両端子の電位差を検 出し、発電電圧 SKとして出力するオペアンプ OPと、充電損失を低減すべく検出 夕イミング信号 SWにより電流非検出時に電流検出抵抗 Rを実効的に切り離すた めの M〇S トランジスタ TRSWと、 を備えて構成されている。 ここで、 オペアンプ OPの詳細構成について説明する。
オペアンプ OPは、 図 1 5に示すように、 一対の負荷トランジスタ 2 1 1、 2 12と、 一対の入力トランジスタ群 2 13、 2 14と、 出カトランジス夕 2 1 5 と、 定電流源 2 16、 2 17と、 ィンバ一夕 2 18と、 を備えて構成される。 こ のうち、 負荷トランジスタ 2 1 1、 2 12および出力トランジスタ 2 1 5は Nチ ャネル電界効果型により構成されているが、 入カトランジス夕群 2 13、 2 14 は Pチャネル電界効果型のトランジスタにより構成されている。
そして、 入力トランジスタ群 2 13, 214の各ゲートが、 それぞれオペアン プ OPの負入力端 (一) 、 正入力端 (+ ) となる一方、 出カトランジス夕 2 1 5 のドレインがィンバ一夕 2 18を介して出力端 OUTとなっている。
この場合において、 トランジスタ群 2 13は、 同一サイズ、 同一能力の二つの トランジスタ 2 13 A、 2 13 Bが並列接続された構成となっており、 トランジ ス夕群 2 14は、 同一サイズ、 同一能力のトランジスタ 2 14 A、 2 14B、 2 14 Cが並列接続された構成となっている。
このような構成とすることにより、 正入力端 (+ ) 側の方が差動対トランジス 夕の能力が高くなり、 負入力端 (一) 側の端子電圧を正入力端 (+ ) 側の電圧よ りも低くしないとトランジスタ 2 13 A、 2 1 3 Bはオン状態とならず、 ォペア ンプ 0 P出力が反転することはない。
オペアンプ 0Pにおける検出動作としては、 例えば、 正入力端 (+ ) 側を基準 として、 正入力端 (+ ) 側に高電位側電圧 VC 1を印加した場合、 負入力端 (―) 側に電圧 VC 1よりも電圧ひだけ低位の電圧 VC 1—ひ以下の電圧 VC 2を印加 した場合にのみ、 オペアンプ OPの出力は反転して" H"レベルを出力することと なる。
このような構成において、 負荷トランジスタ 2 1 1、 2 12は、 カレントミラ 一回路となるので、 その負荷トランジスタ 2 1 1、 2 12に流入する各電流値は 互いに等しい。 したがって、 入カトランジス夕群 2 13、 214のゲートに印加 される電圧差が増幅され、 その差に相当する電流差が現れるが、 これを途中で受 けるトランジスタ 2 1 1、 2 12は同じ電流値しか受容しないので、 その差電流 (電圧) は、 次第に大きく増幅されてトランジスタ 2 1 5のゲートに流入するこ ととなる。
この結果、 ィンバ一夕 2 1 8の入力端たる トランジスタ 21 5のドレイン電圧 は、 正入力端 (+) たるトランジスタ群 2 14のゲート電流 (電圧) が負入力端 (一) たるトランジスタ群 2 13のゲート電流 (電圧) を少しでも越えると、 低 位側電圧 Vs sに大きく振られる一方、 そうでなければ、 反対に高電位側電圧 V ddに大きく振られることとなる。
このようなオペアンプ OPによれば、 トランジスタ 2 1 1、 2 12を能動負荷 として用いているので、 定電流源 2 16, 2 17以外に抵抗を 1個も用いないで 済む。 このため、 集積化する場合に極めて有利となる。
また、 図 14においては、 蓄電装置 104の蓄電電圧が所定の許容電圧を超過 した場合に、過充電防止制御信号 SLIMに基づいて発電部 Aを短絡して、過充電を 防止するためのリミツ夕 トランジスタ 310も記載している。
この場合において、 検出タイミング信号 SWは、 発電機交流磁界検出タイミン グ信号 S Bと同一あるいは発電機交流磁界検出夕ィミング信号 S Bに同期した信 号であり、 図 6における計時制御回路 105 (図 13における制御部 C相当) か ら出力され、 発電検出回路 1 02 Bにおいて、 発電検出を行う際に、 MOSトラ ンジス夕 TRSWを発電機交流磁界検出タイミングと同一のタイミングでオフさせ るものである。 また、 過充電防止制御信号 SLIMは、 図 6における計時制御回路 1 05 (図 13における制御部 C相当) から出力され、 蓄電装置 104の蓄電電圧 を検出し、 検出した蓄電電圧が予め設定した許容電圧を超えた場合に、 リミッタ トランジスタ 3 10をオンするように出力される。
[4. 2] 発電検出回路の動作
次に図 14を参照して発電検出回路 102 Bの動作についてリミッ夕 トランジ ス夕 3 10の動作をからめて説明する。
[4. 2. 1] 蓄電装置 1 04の蓄電電圧が所定の許容電圧未満であって、 電 流検出を行う場合
この場合には、 過充電防止制御信号 SLIMは "H" レベルであり、 リミッタトラ ンジス夕 3 10は、 オフ状態となっており、 検出タイミング信号 SWは " L" レ ベルであり、 MOSトランジスタ TRSWはオフ状態となっている。 この結果、 発電部 Aにおいて発電がなされると、 蓄電装置 104および整流回 路 103を介して電流検出抵抗 Rに発電電流が流れる。
これにより、 発電電流の電流量に応じた電圧差が電流検出抵抗 Rの両端子間に は生じるので、オペアンプ OPは、 当該電圧差に応じた発電電圧 SKを第 1検出回 路 30 1および第 2検出回路 302に出力する。
第 1検出回路 30 1は、 発電電圧 SKの振幅が所定電圧を上回ると "H"レベル となり、 これを下回ると "L" レベルになる電圧検出信号 Svを生成し、 OR回 路 303に出力する。
また、 第 2検出回路 302は、 発電継続時間が所定時間を越えると "H" レべ ルとなり、 これを下回ると "L" レベルになる発電継続時間検出信号 S tを生成 し、 OR回路 303に出力する。
これらにより、 OR回路 303は、 電圧検出信号 Svと発電継続時間検出信号 S tとの論理和をとつて発電検出結果信号 SAとして出力することとなる。
すなわち、 発電検出回路 102 Bは、 発電電流に基づいて、 上述したように第 1検出回路 30 1あるいは第 2検出回路 302に設定されているいずれか一方の 条件が満足すると、 発電状態、 すなわち、 発電に伴う磁界が発生している可能性 がある状態に相当する発電検出結果信号 SAを出力することとなる。
[4. 2. 2] 蓄電装置 104の蓄電電圧が所定の許容電圧以上であって、 電 流検出を行う場合
この場合には、 過充電防止制御信号 SLIMは "L" レベルであり、 リミッタトラ ンジス夕 3 10は、 オン状態となっており、 検出タイミング信号 SWは "L" レ ベルであり、 MOSトランジスタ TRSWはオフ状態となっている。
この結果、 発電部 Aにおいて発電がなされると、 リミッタトランジスタ 3 10 を介して電流検出抵抗 Rに発電電流が流れる。
これにより、 発電電流の電流量に応じた電圧差が電流検出抵抗 Rの両端子間に は生じるので、オペアンプ OPは、 当該電圧差に応じた発電電圧 SKを第 1検出回 路 30 1および第 2検出回路 302に出力する。
第 1検出回路 30 1は、 発電電圧 SKの振幅が所定電圧を上回ると "H"レベル となり、 これを下回ると "L" レベルになる電圧検出信号 Svを生成し、 OR回 路 303に出力する。
また、 第 2検出回路 302は、 発電継続時間が所定時間を越えると "H" レべ ルとなり、 これを下回ると "L" レベルになる発電継続時間検出信号 S tを生成 し、 OR回路 303に出力する。
これらにより、 OR回路 303は、 電圧検出信号 Svと発電継続時間検出信号 S tとの論理和をとつて発電検出結果信号 S Aとして出力することとなる。
すなわち、 発電検出回路 102 Bは、 発電に伴う電流に基づいて、 上述したよ うに第 1検出回路 301あるいは第 2検出回路 302に設定されているいずれか 一方の条件が満足すると、 発電状態、 すなわち、 発電に伴う磁界が発生している 可能性がある状態に相当する発電検出結果信号 S Aを出力することとなる。
従って、 通常動作時と同様に、 蓄電装置 104の蓄電電圧が所定の許容電圧以 上の場合、 すなわち、過充電防止動作時においても発電検出結果信号 SAに基づい て発電部 10 1の発電状態に応じてモー夕の補正駆動を行うことができる。
[4. 2. 3] 電流検出を行わない場合
この場合には、 検出タイミング信号 SWは " H" レベルであり、 MO Sトラン ジス夕 TRSWはオン状態となっている。
これにより電流検出抵抗 Rは短絡されて、 電流検出抵抗 Rは充電経路から実効 的に切り離される。
この結果、 電流検出抵抗 Rの両端子間には、 電位差が発生せず、 電流検出は行 われないこととなる。
[4. 3] 第 4実施形態の効果
以上の説明のように、 本第 4実施形態によれば、 発電電流により大容量コンデ ンサ (蓄電装置) の充電状態あるいは発電部の発電状態を検出することができ、 発電部の発電に伴う電流に起因して発生する磁界の影響を受けることなく、 モー 夕駆動制御を行うことができる。
さらに過充電防止状態においても、 モー夕の補正駆動を確実に行うことができ る。
さらに発電機交流磁界検出タイミング以外では、 電流検出抵抗 Rはバイパスさ れるため、 蓄電装置への充電効率を低下させることはない。 また、 発電機交流磁 界検出タイミングにおいても、 電流検出抵抗 Rを介して蓄電装置へ充電すること が可能であり、 この点においても必要以上に実質的な充電効率を低下させること はない。 このときの電流検出抵抗 Rを介しての充電は、 予め定めた所定期間にお いてのみであるため、 充電効率の低下への影響はほとんどない。
[ 5 ] 第 5実施形態
上記第 4実施形態においては、 過充電防止回路と整流回路とを別個のものとし て構成していたが、 本第 5実施形態は、 これらを一体の回路構成とした整流/過 充電防止回路を設けた実施形態である。 本第 5実施形態においては、 発電検出回 路としては、 第 2実施形態の発電検出回路 1 0 2 Aと同一の構成としている。
[ 5 . 1 ] 整流/過充電防止回路周辺の構成
図 1 6に整流/過充電防止回路および発電検出回路の周辺の回路構成例を示す c 図 1 6においては、 発電部 1 0 1から出力される交流電流を整流して直流電流 に変換するとともに、過充電を防止するための整流/過充電防止回路 1 0 3 Aと、 整流/過充電防止回路 1 0 3 Aの周辺回路として、 交流発電を行う発電部 1 0 1 と、 発電検出回路 1 0 2 Aと、 整流/過充電防止回路 1 0 3 Aから出力される直 流電流により蓄電する蓄電装置 1 0 4と、 を図示している。 なお、 図 1 6におい て、 図 7と同様の部分には同一の符号を付す。
整流ノ過充電防止回路 1 0 3 Aは、 発電部 1 0 1の一方の出力端子 A G 1の電 圧を基準電圧 Vddと比較することにより第 1 トランジスタ Q 1のオン/オフ制御 を行って能動整流を行わせるための第 1コンパレー夕 C0MP1と、発電部 1 0 1の他 方の出力端子 A G 2の電圧を基準電圧 Vddと比較することにより第 2 トランジス 夕 Q 2を第 1 トランジスタと交互にオン/オフすることにより能動整流を行わせ るための第 2コンパレ一夕 C0MP2と、発電部 1 0 1の出力端子 A G 1の電圧を基準 電圧 VTKNと比較することにより第 3 トランジスタ Q 3を第 2 トランジスタ Q 2と 同様のタイミングでオン/オフすることにより能動整流を行わせるための第 3コ ンパレ一夕 C0MP3と、 発電部 1 0 1の出力端子 A G 2の電圧を基準電圧 VTKNと比 較することにより第 4 トランジスタ Q4を第 1 トランジスタ Q 1と同様のタイミン グでオン/オフすることにより能動整流を行わせるための第 4コンパレー夕 C0MP 4と、 第 1コンパレータ C0MP1の出力が一方の入力端子に入力され、 他方の入力端 子に過充電防止制御信号 SLIMの反転信号が入力される第 1 AND回路 AND 1 と、第 2コンパレ一夕 C0MP2の出力が一方の入力端子に入力され、他方の入力端子 に過充電防止制御信号 SLIMの反転信号が入力される第 2 AND回路 AND 2と、 を備えて構成されている。
この場合において、 発電部 101が非発電状態にある場合には、 出力端子 AG 1、 AG 2の電位はプルアップ抵抗により基準電圧 Vd dとなっており、 安定化 されている。
発電検出回路 102 Aは、第 2実施形態と同様に、第 1コンパレ一夕 C0MP1及び 第 2コンパレ一夕 C0MP2の出力の論理積の否定をとつて出力する NAN D回路 2 01と、 NAND回路 201の出力を R— C積分回路を用いて平滑化して発電検 出結果信号 SAとして出力する平滑化回路 202と、 を備えて構成されている。 この場合において、過充電防止制御信号 SLIMは、図 6における計時制御回路 1 05 (図 1における制御部 C相当) から出力され、 蓄電装置 104の蓄電電圧を 検出し、 検出した蓄電電圧が予め設定した許容電圧を超えた場合に、 第 1AND 回路 AND 1および第 2 AND回路 AND 2に "H" レベルの過充電防止制御信 号 SLIMが出力される。
[5. 2] 第 5実施形態の動作
次に、 動作について説明する。
[5. 2. 1] 通常時
まず、 過充電防止制御信号 SLIMが" L"レベルである通常時の動作を説明する ( 発電部 101が発電を開始すると、 発電電圧が両出力端子 AG 1、 AG 2に給 電される。この場合、出力端子 AG 1端子電圧 VIと出力端子 AG 2の端子電圧 V 2は、 位相が反転している。
端子電圧 V2が下降し、電源 VTKN未満となると、第 4コンパレー夕 C0MP4の出力 は "H" レベルとなり、 第 4トランジスタ Q4がオンすることとなる。
これと並行して、 端子電圧 VIが上昇し、 電源 VDDの電圧を越えると、 第 1コン パレ一夕 C0MP1の出力は "L" レベルとなる。
このとき、 過充電防止制御信号 SLIMは " L"レベルであるので、 第 1 AND回 路 AND 1の両入力端子は "L"レベルとなり、 第 1 トランジスタ Q1がオンする こととなる。
一方、 端子電圧 VIは上昇しているので、 電源 VTKN以上となると、 第 3コンパ レー夕 C0MP3の出力は "L" レベルとなり、 第 3 トランジスタ Q3はオフすること となる。
これと並行して、端子電圧 V2は下降しているので、電源 VDDの電圧未満となつ て、 第 2コンパレー夕 C0MP2の出力は "H" レベルとなる。
このとき、 過充電防止制御信号 SLIMは " L" レベルであるので、 第 2 AND回 路 AND 2の入力端子の一方は "L" レベル、 他方は "H" レベルとなり、 第 2 2 トランジスタ Q2はオフすることとなる。
したがって、 第 1 トランジスタ Q1および第 4 トランジスタ Q4がオン状態とな る期間において、 「端子 AG 1 第 1 トランジスタ Q1 電源 VDD—蓄電装置 10 4→電源 VTKN→第 4 トランジスタ Q4」 の経路で発電電流が流れ、 蓄電装置 10 4に電荷が充電される。
同様にして、 端子電圧 VIが下降し、 電源 VTKN未満となると、 第 3コンパレー 夕 C0MP3の出力は "H" レベルとなり、 第 3 トランジスタ Q3がオンすることとな o
これと並行して、 端子電圧 V2が上昇し、 電源 VDDの電圧を越えると、 第 2コン パレー夕 C0MP2の出力は "L" レベルとなる。
このとき、 過充電防止制御信号 SLIMは " L" レベルであるので、 第 2 AND回 路 AND 2の両入力端子は "L"レベルとなり、 第 2 トランジスタ Q2がオンする こととなる。
一方、 端子電圧 V2は上昇しているので、 電源 VTKN以上となると、 第 4コンパ レー夕 C0MP4の出力は "L" レベルとなり、 第 4 トランジスタ Q4はオフすること となる。
これと並行して、端子電圧 VIは下降しているので、電源 VDDの電圧未満となつ て、 第 1コンパレータ C0MP1の出力は "H" レベルとなる。
このとき、 過充電防止制御信号 SLIMは " L" レベルであるので、 第 1 AND回 路 AND 1の入力端子の一方は "L" レベル、 他方は "H" レベルとなり、 第 1 トランジスタ Q1はオフすることとなる。 したがって、 第 2 トランジスタ Q2および第 3 トランジスタ Q3がオン状態とな る期間において、 「端子 AG 2→第 2 トランジスタ Q2 電源 VDD→蓄電装置 10 4→電源 VTKN 第 3 トランジスタ Q3」 の経路で発電電流が流れ、 蓄電装置 10 に電荷が充電される。
上述したように、 本第 5実施形態においても、 第 2実施形態と同様に、 発電電 流が流れる際には、 第 1コンパレ一夕 C0MP1あるいは第 2コンパレー夕 C0MP2の出 力はいずれかが "L" レベルとなっている。
そこで、 発電検出回路 102 Aの N AND回路 20 1は、 第 1コンパレ一夕 CO MP1及び第 2コンパレータ C0MP2の出力の論理積の否定をとることにより、 発電電 流が流れている状態で "H" レベルの信号を平滑化回路 202に出力することと なる。
この場合において、 N AND回路 20 1の出力はスイッチングノィズを含むこ ととなるので、 平滑回路 202は、 N AND回路 20 1の出力を R— C積分回路 を用いて平滑化して発電検出結果信号 S Aとして出力するのである。
ところで、 このような発電検出回路 102 Aは、 構造上、 検出信号は検出ディ レイを含んでいるため、 これを考慮しなければ、 検出漏れに伴ってモー夕が正常 に回転しないこととなる。
そこで、 本第 5実施形態においても、 検出ディレイを考慮して、 モー夕を正常 に回転させる必要がある。
他の具体的な動作については、 第 2実施形態と同様である。
[5. 2. 2] 過充電防止動作時
次に過充電防止制御信号 SLIMが" H"レベルである過充電防止動作時の動作を 説明する。
この場合においては、 第 1 AND回路 AND1および第 2 AND回路 AND2の 一方の入力端子は、 常に "H" レベルとなり、 第 1 AND回路 AND1および第 2 AND回路 AND2の出力は、 常に "L" レベルとなる。
この結果、 トランジスタ Q1およびトランジスタ Q2は、 常にオン状態となり、 発電部 10 1は、 両出力端子 AG 1, AG 2がプルアップされて、 蓄電装置 10 4は、 非充電状態となる。 このとき、発電電流の電流量に応じた電圧差がトランジスタ Qlおよびトランジ ス夕 Q2のドレインーソース間に発生し、 第 1コンパレ一夕 C0MP1あるいは第 2コ ンパレー夕 C0MP2の出力はいずれかが "L" レベルとなっている。
そこで、 発電検出回路 1 02Aの NAND回路 20 1は、 第 1コンパレー夕 CO MP1及び第 2コンパレー夕 C0MP2の出力の論理積の否定をとることにより、 発電電 流が流れている状態で "H" レベルの信号を平滑化回路 202に出力することと なる。
この場合においても、 N AND回路 20 1の出力はスィツチングノイズを含む こととなるので、 平滑回路 202は、 N AND回路 20 1の出力を R— C積分回 路を用いて平滑化して発電検出結果信号 S Aとして出力するのである。
すなわち、 発電検出回路 1 02 Aは、 発電に伴う電流に基づいて、 発電状態、 すなわち、 発電に伴う磁界が発生している可能性がある状態に相当する発電検出 結果信号 S Aを出力することとなる。
従って、 通常動作時と同様に、 過充電防止動作時においても発電検出結果信号 SAに基づいて発電部 1 0 1の発電状態に応じてモー夕の補正駆動を行うことが できる。
[5. 3] 第 5実施形態の効果
以上の説明のように、 本第 5実施形態によれば、 発電電流により大容量コンデ ンサ (蓄電装置) の充電状態あるいは発電部の発電状態を検出することができ、 発電部の発電に伴う電流に起因して発生する磁界の影響を受けることなく、 モ一 夕駆動制御を行うことができる。
さらに過充電防止状態においても、 モ一夕の補正駆動を確実に行うことができ る。
[5. 4] 第 5実施形態の変形例
上記説明においては、発電検出回路 1 02 Aは、 コンパレ一夕 C0MP1とコンパレ 一夕 C0MP2の出力に基づいて動作する場合を説明したが、本実施形態においては、 コンパレ一夕 C0MP1〜C0MP4のうち少なくともいずれか一つの出力に基づいて動作 するように構成することが可能である。
[6] 第 6実施形態 次に第 6実施形態について説明する。
本第 6実施形態の全体構成は、 上記第 1〜第 3実施形態と同様であるので、 図 17を参照して、 制御系の詳細機能構成について説明する。
この場合において、図 10の第 3実施形態と同様の部分には同一の符号を付し、 その詳細な説明を省略する。
図 17の第 6実施形態が第 3実施形態と異なる点は、 発電機交流磁界検出回路 106の発電機交流磁界の検出結果に基づいて、 補正駆動パルス P 2 + P rある いは補正駆動パルス P 3 +P r'のいずれを出力するかを判定している点である。 以下においては、 発電機交流磁界検出回路 1 06の構成およびその周辺の動作 について説明する。
発電機交流磁界検出回路 1 06は、 一方の入力端子に発電検出結果信号 S Aが 入力され、 他方の入力端子に SBが入力され、 両入力信号の論理積をとつて出力 する AND回路 106 Aと、 セッ ト端子 Sに AND回路 106 Aの出力信号が入 力され、 リセッ ト端子 Rに後述のカウン夕 106 Dの出力端子 Qの出力信号が入 力され、 出力端子 Qから発電機交流磁界検出結果信号 S Cを出力するラッチ回路 106 Bと、 一方の入力端子に計時制御回路 105からのクロック信号 CK 2が 入力され、 他方の入力端子に後述のカウン夕 106 Dの出力端子 Qの出力信号が 入力され、 両入力信号の論理和をとつて出力する OR回路 106 Cと、 クロック 端子 CLKに OR回路 106 Cの出力信号が入力され、 リセヅ ト端子 R S Tに A ND回路 106 Aの出力信号が入力され、 出力端子 Qがラッチ回路 106Bのリ セッ ト端子 Rに接続されたカウン夕 106Dと、 を備えて構成されている。
次に発電機交流磁界検出回路 106の概要動作を説明する。
計時制御部 105 Aは、 所定のタイ ミングで "H" レベルとなる発電機交流磁 界検出タイミング信号 SBを AND回路 106 Aに出力する。
この結果、 AND回路 106 Aは、 発電機交流磁界検出タイミングにおいて、 発電が検出されることにより発電検出結果信号 S Aが "H" レベルとなった場合 には、 発電機により交流磁界が発生しているとみなして、 "H" レベルの出力信 号をラッチ回路 106 Bのセヅ ト端子 Sおよびカウン夕 106Dのリセッ ト端子 に出力する。 この結果、 カウン夕 106Dは、 リセッ ト状態となり、 その後、 発電機交流磁 界検出タイミング信号 S Bが "L" レベルになつてから、 クロック信号 CK 2あ るいは自己の出力端子 Qの出力信号に基づいてカウントを行い、 所定時間経過後 にカウン夕 106 Dの出力端子 Qが "H " レベルとなり、 クロック信号 CK 2の 入力を禁止してラッチ回路 106Bをリセッ トすることとなる。
すなわち、 ラッチ回路 106 Bは、 次にカウン夕 106 Dの出力端子 Qの出力 信号が "H" レベルとなり、 検出結果がカウンタ 106Dによりリセッ トされる まで、 発電機による交流磁界を検出した場合に相当する "H" レベルの発電機交 流磁界検出結果信号 S Cをデューティダウン用カウンタ 107並びに補正駆動パ ルス出力判断回路 108に出力することとなる。
補正駆動パルス出力判断回路 108の OR回路 108 Aは、 高周波磁界が検出 された場合に "H"レベルの高周波磁界検出結果信号 SEが入力され、 あるいは、 交流磁界が検出された場合に "H" レベルの交流磁界検出結果信号 SFが入力さ れた場合、 並びに、 パルスモータ 10の回転が検出されず " L" レベルの回転検 出結果信号 SGが入力された場合に、 "H" レベルの出力信号を AND回路 10 8 Bに出力する。
AND回路 108 Bは、 補正駆動パルス P 2 +P rが入力され、 かつ、 OR回 路 108 Aから "H" レベルの出力信号が入力された場合に補正駆動パルス P 2 + Prを OR回路 108Dに出力することとなる。
—方、 AND回路 108Cは、 発電機交流磁界が検出されることにより "H" レベルの発電機交流磁界検出結果信号 S Cが入力され、 パルスモータ 10の回転 が検出された場合に相当する "H" レベルの回転検出結果信号 SGが入力され、 かつ、 補正駆動パルス P3 + Pr' が入力された場合に補正駆動パルス P 3 +P r' を OR回路 108Dに出力することとなる。
この場合において、 補正駆動パルス P 2 +P rおよび補正駆動パルス P 3 +P r ' は出力される場合であっても、 いずれか一方のみが出力されるので、 OR回 路 108Dは、 必要に応じて回転検出補正駆動パルス P 2 +P rあるいは補正駆 動パルス P 3 + P r ' をモ一夕駆動回路 109に出力することとなる。
すなわち、 高周波磁界/交流磁界が検出され、 あるいは、 パルスモー夕 10が 非回転の場合には、 補正駆動パルス P 2 + P rが補正駆動パルス S Jとしてモー 夕駆動回路 1 0 9に出力され、 発電機交流磁界が検出され、 かつ、 パルスモータ 1 0の回転が検出された場合に補正駆動パルス P 3 + P r ' が補正駆動パルス S Jとしてモー夕駆動回路 1 0 9に出力されることとなる。
[ 7 ] 第 1〜第 6実施形態の変形例
[ 7 . 1 ] 第 1変形例
以上の第 1〜第 6実施形態においては、 一つのモー夕を制御する場合の説明で あつたが、 複数のモータが同一の環境に設置されているとみなせるような場合、 例えば、 腕時計内に複数のモ一夕を内蔵しているような場合には、 一つの発電検 出回路 (発電機交流磁界検出回路) により複数のモ一夕を同時に制御するように 構成することも可能である。
[ 7 . 2 ] 第 2変形例
以上の第 1〜第 6実施形態においては、 発電電圧に基づいて発電部の発電交 流磁界検出を行っていたが、 ホール素子などの磁界検出センサを用いて、 直接的 に発電部の発電磁界を検出し、 所定量以上の磁界が検出された場合に、 補正駆動 パルス制御を行うように構成することも可能である。
この場合においても、 蓄電装置が過充電防止状態にあっても、 発電部には発電 に伴う磁界が発生しているはずであるので、 このような場合にもモー夕の補正駆 動を確実に行うことができる。
[ 7 . 3 ] 第 3変形例
本発明における発電磁界検出手段 (第 1〜第 6実施形態における発電検出回路 に相当) において、 発電による磁界 (以下、 発電磁界) が発生したか否かを検出 するタイミングは、 予め定めた所定期間中の他、 発電磁界を検出できるタイミン グであれば、 いかなる夕ィミングであっても構わない。
[ 7 . 4 ] 第 4変形例
上記第 1〜第 6実施形態においては、 発電磁界が検出された場合に通常駆動パ ルスに代えて補正駆動パルスを出力する構成としていたが、 通常駆動パルスの出 力を禁止せず、 補正駆動パルスの出力に先立って通常駆動パルスを出力する構成 とすることも可能である。 この場合においては、 補正駆動パルスおよび通常駆動パルスによってモー夕が 駆動されすぎず、 正規の位置まで駆動されるように両駆動パルスの極性を考慮す る必要がある。 すなわち、 通常駆動パルスによりモー夕が回転した後に発電検出 がされ、 補正駆動パルスが出力された場合であっても、 補正駆動パルスの極性を 通常駆動パルスの極性と同極性としておけば、 モー夕コイルに流れる電流方向は 等しいため、 補正駆動パルスの極性は次のモー夕の回転方向に対応する電流方向 に対して逆方向となり、 通常駆動パルスによるモー夕の回転に加えてさらに補正 駆動パルスによるモー夕の回転が生じないからである。
[ 7 . 5 ] 第 5変形例
本発明の発電手段としては、 発電により磁界が発生するものであるならば、 ど のような形式のものであっても適用が可能である。
[ 7 . 6 ] 第 6変形例
上記実施形態においては、 腕時計型の計時装置を例として説明したが、 発電時 に磁界が発生し、 かつ、 モー夕を備える時計であるならば、 いかなる時計におい ても本発明の適用が可能である。
[ 7 . 7 ] 第 7変形例
上記第 1〜第 6実施形態においては、 腕時計型の計時装置を例として説明した が、 発電時に磁界が発生し、 かつ、 モー夕を備える電子機器であれば、 本発明の 適用が可能である。
例えば、 音楽プレーヤ、 音楽レコーダ、 画像プレーヤおよび画像レコーダ (C D用、 M D用、 D V D用、 磁気テープ用等) あるいはそれらの携帯用機器並びに コンビユー夕用周辺機器 (フロッピーディスク ドライブ、 ハードディスクドライ ブ、 M Oドライブ、 D V D ドライブ、 プリンタ等) あるいはそれらの携帯用機器 等の電子機器であってもかまわない。
[ 8 ] 第 1〜第 6実施形態の効果
第 1〜第 6実施形態によれば、 発電機の発電により蓄電装置に充電電流が流れ るような場合に、 発電機の発電磁界が発生すると補正駆動パルスが出力されるた め、 発電磁界の影響を受けることなくモー夕の駆動が正しく確実に行われる。 さ らに補正駆動パルスが出力される場合には、 通常モー夕駆動パルスや、 高周波磁 界検出用パルスなどの出力が停止されるので、 無駄に電力を消費することがなく なる。
また、 第 4及び第 5実施形態によれば、 蓄電装置が充電されていない場合であ つても、 過充電を防止するための過充電防止電流が流れるような状態で発電機の 発電がなされた場合にも補正駆動パルスが出力されるため、 過充電防止電流に起 因する磁界 (発電磁界) の影響を受けることなくモー夕の駆動が正しく確実に行 われる。
さらに、 発電検出回路は、 実際の充電経路とは異なる経路で発電検出を行うた め、 充電効率の低下を招くことがない。
さらにまた、モー夕駆動異常を招く発電量を実測により予め定める必要がなく、 発電機、 モー夕、 機構構造が変わるとその都度実測により基準となる発電量を設 定する必要もなくなる。
[ 9 ] 第 1〜第 6実施形態の他の態様
[ 9 . 1 ] 第 1の他の態様
第 1〜第 6実施形態の第 1の他の態様としては、 発電を行う発電装置と、 前記 発電された電気エネルギーを蓄電する蓄電装置と、 前記蓄電装置に蓄えられた電 気エネルギーにより駆動されるモ一夕と、を備えた電子機器の制御方法において、 通常駆動パルス信号を出力することにより前記モ一夕の駆動制御を行うパルス駆 動制御工程と、 前記発電により磁界が発生したか否かを検出する発電磁界検出ェ 程と、 前記発電磁界検出工程において発電による磁界が発生したと検出された場 合に、 前記通常駆動パルス信号よりも実効電力の大きな補正駆動パルス信号を前 記モー夕に出力する補正駆動パルス出力工程と、 を備え、 前記発電磁界検出工程 は、 前記発電装置の発電により前記蓄電装置に充電電流が流れる充電状態にある 場合に、 前記発電による磁界が発生したものとして判別を行う充電状態判別工程 を備えるように構成する。
[ 9 . 2 ] 第 2の他の態様
第 1〜第 6実施形態の第 2の他の態様としては、 発電を行う発電装置と、 前記 発電された電気エネルギーを蓄電する蓄電装置と、 前記蓄電装置に蓄えられた電 気エネルギーにより駆動されるモ一夕と、を備えた電子機器の制御方法において、 通常駆動パルス信号を出力することにより前記モー夕の駆動制御を行うパルス駆 動制御工程と、 前記発電により磁界が発生したか否かを検出する発電磁界検出ェ 程と、 前記発電磁界検出工程において発電による磁界が発生したと検出された場 合に、 前記通常駆動パルス信号よりも実効電力の大きな補正駆動パルス信号を前 記モー夕に出力する補正駆動パルス出力工程と、 を備え、 前記発電磁界検出工程 は、 前記蓄電装置が過充電防止状態にある場合に、 前記発電装置に流れる過充電 防止電流により前記発電による磁界が発生したものとして判別を行う過充電防止 電流発生判別工程を備えるように構成する。
[ 9 . 4 ] 第 3の他の態様
第 1〜第 6実施形態の第 3の他の態様としては、 上記第 1または第 2の他の態 様において、 前記発電磁界検出工程は、 予め定めた所定期間中に前記発電による 磁界が発生したか否かを検出するように構成する。
[ 9 . 4 ] 第 4の他の態様
第 1〜第 6実施形態の第 4の他の態様としては、上記第 3の他の態様において、 前記所定期間は、 前記パルス駆動制御工程における今回の通常駆動パルス信号出 力開始タイミングと次回の前記通常駆動パルス信号の出力開始タイミングとの間 の期間中の期間として定められるように構成する。
[ 9 . 5 ] 第 5の他の態様
第 1〜第 6実施形態の第 5の他の態様としては、上記第 3の他の態様において、 前記所定期間は、 前記発電磁界検出工程における検出ディレイ時間に対応する期 間を含めて定められているように構成する。
[ 9 . 6 ] 第 6の他の態様
第 1〜第 6実施形態の第 6の他の態様としては、 上記第 1ないし第 5の他の態 様において、 前記補正駆動パルス出力工程は、 前記通常駆動パルス信号に代えて 前記補正駆動パルス信号を前記モー夕に出力するように構成する。
[ 1 0 ] 第 7実施形態
上記第 1〜第 6実施形態で説明したように、 発電装置を内蔵し、 発電装置で発 生した電力をいつたん大容量コンデンサなどに充電する機能を備えた時計におい ては、 発電が行われないときはコンデンサから放電される電力で時刻表示が行わ れるようになっている。
上記第 1〜第 6実施形態でも述べたように、 充電時は発電機から発生する電磁 ノイズレベルによって、 モー夕に悪影響を与える場合があり、 充電時には、 二次 電池の内部抵抗により充電電流による電源電圧変動も発生する。
従って、 このような問題を回避すべく、 上記発電装置を 内蔵した電子時計 においては、 発電装置で発電しているか否かを発電検出回路を設けて検出し、 発 電がなされている場合には、充電がなされているものとして処理を行っているが、 発電を検出したからといって、 必ずしもその発電電力が充電に寄与するものとは 限らなく、 二次電池の端子電圧以上の発電電圧が発生して初めて二次電池への充 電が可能となり、 充電電流が流れるのである。 よって、 発電電圧の絶対値の検出 では充電に寄与しない発電を検出してしまい、必要以上に処理を施すこととなり、 ひいては、 消費電力を増大することとなっていた。
そこで、 本第 7実施形態並びに後述する第 8〜第 1 2実施形態は、 発電状態を 確実に検出し、 発電に伴う電子機器の悪影響を回避するための各種処理を適切に 行わせ、 消費電力を低減させることを目的としている。
また、 本第 7実施形態並びに後述する第 8〜第 1 2実施形態の他の目的は、 発 電電流を蓄電装置への充電経路を迂回する迂回路に流すようなリミッ夕回路が動 作している場合においても、 迂回路に迂回電流が流れる状態を確実に検出し、 発 電に伴う電子機器への悪影響を回避するための各種処理を適切に行わせることに ある。
なお、 第 7〜第 1 2実施形態の構成については、 その目的の範囲内において、 上記第 1〜第 6実施形態に適用可能であることはいうまでもない。
[ 1 0 . 2 ] 制御系の機能構成
次に図 1 8を参照して第 7実施形態の制御系の機能構成について説明する。 図 1 8において、 図 2と同様の部分には同一の符号を付すものとする。
計時装置 1は、 交流発電を行う発電部 1 0 1と、 発電部 1 0 1の発電電圧 S K に基づいて発電検出を行い発電検出結果信号 S Aを出力する発電検出回路 1 0 2 と、 発電部 1 0 1から出力される交流電流を整流して直流電流に変換する整流回 路 1 0 3と、 整流回路 1 0 3から出力される直流電流により蓄電する蓄電装置 1 0 4と、 蓄電装置 1 0 4に蓄えられた電気エネルギーにより動作し、 計時制御を 行うべく通常モータ駆動パルス S Iを出力するとともに、 発電機交流磁界検出の 検出タイミングを指示するための発電機交流磁界検出タイミング信号 S Bを出力 する計時制御回路 1 0 5と、 発電検出結果信号 S A及び発電交流磁界検出タイミ ング信号 S Bに基づいて発電機交流磁界検出を行い、 発電機交流磁界検出結果信 号 S Cを出力する発電機交流磁界検出回路 1 0 6と、 を備えて構成されている。 また、 計時装置 1は、 発電機交流磁界検出結果信号 S Cに基づいて通常モー夕 駆動パルスのデューティダウンを制御するための通常モ一夕駆動パルスデューテ ィダウン信号 S Hを出力するデューティダウン用カウンタ 1 0 7と、 発電機交流 磁界検出結果信号 S Cに基づいて補正駆動パルス S Jを出力するか否かを判別し、 必要に応じて補正駆動パルス S Jを出力する補正駆動パルス出力回路 1 0 8と、 通常モ一夕駆動パルス S Iあるいは補正駆動パルス S Jに基づいてパルスモータ 1 0を駆動するためのモー夕駆動パルス S Lを出力するモー夕駆動回路 1 0 9と、 発電機交流磁界検出結果信号 S C及びモ一夕駆動回路 1 0 9から出力される誘起 電圧信号 S Dに基づいて高周波磁界を検出して高周波磁界検出結果信号 S Eを出 力する高周波磁界検出回路 1 1 0と、 発電機交流磁界検出結果信号 S C及びモ一 夕駆動回路 1 0 9から出力される誘起電圧信号 S Dに基づいて交流磁界を検出し 交流磁界検出結果信号 S Fを出力する交流磁界検出回路 1 1 1と、 発電機交流磁 界検出結果信号 S C及びモ一夕駆動回路 1 0 9から出力される誘起電圧信号 S D に基づいてモー夕 1 0が回転したか否かを検出し、 回転検出結果信号 S Gを出力 する回転検出回路 1 1 2と、 を備えて構成されている。
[ 1 0 . 3 ] 発電検出回路
[ 1 0 . 3 . 1 ] 発電検出回路の構成
図 1 9は、 全波整流を行う場合の発電検出回路の周辺の回路構成例である。 図 1 9においては、 発電検出回路 1 0 2と、 発電検出回路 1 0 2の周辺回路と して、 交流発電を行う発電部 1 0 1と、 発電部 1 0 1から出力される交流電流を 整流して直流電流に変換する整流回路 1 0 3と、 整流回路 1 0 3から出力される 直流電流により蓄電する蓄電装置 1 0 4と、 を図示している。
発電検出回路 1 0 2は、発電部 1 0 1の第 1出力端子 A G 1の電圧 V Iと蓄電装 置 1 04の高電位側端子電圧 VDDとを比較して、 第 1比較結果デ一夕 DC1を出力 する第 1コンパレ一夕 C0MP1Aと、 発電部 1 0 1の第 2出力端子 AG 2の電圧 V2 と蓄電装置 1 04の高電位側端子電圧 VDDとを比較して、第 2比較結果データ DC 2を出力する第 2コンパレー夕 C0MP2Aと、第 1比較結果デ一夕 DC1と第 2比較結果 デ一夕 DC2の論理和をとつて、発電検出デ一夕 DDETとして出力する OR回路 OR 1と、 を備えて構成されている。
ここで、 コンパレ一夕 C0MP1A,C0MP2Aについて説明する。
上述したように本実施形態は、 全波整流を行う場合のものであるが、 半波整流 の場合であっても本発明の適用は可能である。
すなわち、 図 20に示すような構成を採ることも可能である。
しかしながら、 図 20に示すように、 半波整流回路 1 03' により半波整流を 行う場合であって充電に寄与しない発電位相の場合には、 発電機 1 0 1による最 大で数十 [V] もの発電電圧がコンパレ一夕 C0MP, の非反転入力端子 (+) に印 加されるため、 コンパレー夕 C0MP' として高耐圧のデバイスが要求されることと なる。 この場合において、 コンパレータ C0MP, は蓄電装置 1 04からの供給電源 により動作している。
これに対し、 本第 7実施形態のように全波整流を行う場合には、 発電機 1 0 1 の出力端子 AG 1、 AG 2には、 最大で蓄電装置 1 04の電圧 +0. 6 [V] 程 度の電圧しか発生しないため、 コンパレ一夕 C0MP1A,C0MP2Aとして、低耐圧のデバ イスを用いることが可能となる。
この結果、コンパレータ C0MP1A,C0MP2Aは時計用に一般的に使用されている I C プロセスで製造可能となり、回路の小型化および低コスト化が可能となっている。 従って、 低耐圧のデバイスを用いる必要がなく、 回路構成を単純化したいよう な場合には、 図 20の半波整流の構成を採用することができる。
次に高電位側電圧 Vd dに接続されるコンパレ一夕 C0MP1A,C0MP2Aの一例につ いて図 2 1を参照して説明する。
図 2 1に示されるように、 コンパレ一夕 C0MP1A,C0MP2Aは、一対の負荷トランジ ス夕 2 1 1、 2 1 2と、 一対の入カトランジス夕 2 13、 2 14と、 出カトラン ジス夕 2 1 5と、 定電流源 2 1 6、 2 1 7とから構成される。 このうち、 負荷ト ランジス夕 2 1 1、 212および出力トランジスタ 2 1 5は Pチャネル電界効果 型であるが、 入カトランジス夕 2 13、 2 14は Nチャネル電界効果型である。 そして、 入力トランジスタ 2 13、 2 14の各ゲートが、 それぞれコンパレータ C 0MP1A (C0MP2A) の負入力端 (―) 、 正入力端 (+ ) となる一方、 出カトランジス 夕 2 1 5のドレインが出力端 OUTとなっている。
このような構成において、 負荷トランジスタ 2 1 1、 2 12は、 カレントミラ —回路となるので、 その負荷トランジスタ 2 1 1、 2 12に流入する各電流値は 互いに等しい。 したがって、 入カトランジス夕 2 13、 2 14のゲートに流入す る電流 (電圧) 差が増幅されて、 その差が端子 Aに現れるが、 これを途中で受け るトランジスタ 2 1 1、 2 1 2は同じ電流値しか受容しないので、その差電流(電 圧) は、 次第に大きく増幅されてトランジスタ 2 15のゲートに流入することと なる。
この結果、 コンパレ一夕 C0MP1A (C0MP2A) の出力端 0 U Tたるトランジスタ 2 15のドレイン電圧は、正入力端(+ )たるトランジスタ 214のゲ一ト電流(電 圧) が負入力端 (―) たるトランジスタ 2 13のゲート電流 (電圧) を少しでも 越えると、 高電位側電圧 Vd dに大きく振られる一方、 そうでなければ、 反対に 低位側電圧 Vs sに大きく振られることとなる。
このようなコンパレ一夕 C0MP1A (C0MP2A) によれば、 トランジスタ 2 1 1、 2 12を能動負荷として用いているので、 定電流源 2 16, 2 1 7以外に抵抗を 1 個も用いないで済む。 このため、 集積化する場合に極めて有利となる。
一般に MOS トランジスタで構成されるコンパレー夕の応答遅延時間は、 Cg を出力トランジスタのゲート容量、 lopをコンパレ一夕の動作電流としたとき、 「CgZlop」 に比例する。 すなわち、 応答遅延時間と消費電流はほぼ反比例の 関係にある。 内蔵された発電機からの電力で駆動される電子時計においては、 発 電機の大きさが電子時計というスペースで制限されて大きな発電力を得ることが できないため、 電力のエネルギー収支を確保するために回路の低消費電流化が図 られる。 コンパレ一夕 C0MP1A、 C0MP2Aにおいても、 低消費電流化が図られ動作電 流 lopは最小限に抑える必要があり、 コンパレー夕 C0MP1A、 C0MP2Aの応答遅延時 間は特に大きくなる傾向にある。 整流回路 103は、 発電部 10 1の一方の出力端子 AG 1の電圧 V 1が蓄電装 置 104の高電位側端子電圧 VDDよりも高くなると導通状態となる第 1整流素子 RE 1および第 4整流素子 RE 4と、 発電部 10 1の他方の出力端子 A G 2の電 圧 V 2が蓄電装置 1 104の高電位側端子電圧 VDDよりも高くなると導通状態と なる第 2整流素子 RE 2および第 3整流素子 RE 3とを備えて構成されている。 この場合において、 整流素子 RE 1〜RE 4は、 ダイオード等の受動整流素子 や、トランジスタとコンパレー夕を組み合わせた能動整流素子などが考えられる。 次に発電検出回路の動作について説明する。
発電部 10 1が発電を開始すると、 発電電圧が両出力端子 AG 1、 AG 2に給 電される。 この場合、 出力端子 AG 1端子電圧 V Iと出力端子 AG 2の端子電圧 V2は、 位相が反転している。
そして、 出力端子 AG 1の端子電圧 V 1が、 出力端子 AG2の電圧 V2よりも 所定電圧以上高くなり、 さらに出力端子 AG 1の電圧が蓄電装置 104の高電位 側端子電圧 VDDよりも高くなると、 第 1整流素子 RE 1および第 4整流素子 RE 4が導通状態となる。 これにより、 「端子 AG 1→第 1整流素子 RE 1→電源 VD D→蓄電装置 104→電源 VTKN→第 4整流素子 RE 4」の経路で発電電流が流れ、 蓄電装置 104に電荷が充電される。
そして、 第 1コンパレータ C0MP1Aの出力する第 1比較結果デ一夕 DC1は "H" レベルとなる。
この結果、 OR回路 OR 1の出力する発電検出データ DDETは " H"レベルとな り、 発電が検出されることとなる。
同様にして、 出力端子 AG2の端子電圧 V2が、 蓄電装置 1 04の高電位側端 子電圧 VDDよりも高くなると、 第 2整流素子 RE 2および第 3整流素子 RE 3が 導通状態となる。 これにより、 「端子 AG2→第 2整流素子 RE 2 電源 VDD→ 蓄電装置 104→電源 VTKN 第 3整流素子 RE 3」の経路で発電電流が流れ、蓄 電装置 104に電荷が充電される。
そして、 第 2コンパレータ C0MP2Aの出力する第 2比較結果デ一夕 DC2は "H" レベルとなる。
この結果、 OR回路 OR 1の出力する発電検出デ一夕 DDETは " H"レベルとな り、 発電が検出されることとなる。
以上により、 蓄電装置 104の端子電圧以上の電圧を有する発電を検出するこ とができ、 確実な発電検出が可能となる。
[ 10. 3]
次に再び図 4の処理フローチャートを参照して計時装置 1の動作を説明する。 まず、 計時装置 1のリセッ トタイミングあるいは前回の駆動パルス出力から 1 秒経過したか否かを判別する (ステップ S 1 ) 。
ステップ S 1の判別において、 1秒が経過していない場合には、 駆動パルスを 出力すべきタイミングではないので、 待機状態となる。
ステップ S 1の判別において、 1秒が経過した場合には、 高周波磁界検出用パ ルス信号 S P0の出力中に発電検出回路 1 02により蓄電装置の充電状態が検出 されたか否かを判別する (ステップ S 2) 。
[ 10. 3. 1] 高周波磁界検出用パルス S P0の出力中に発電検出回路 102 により蓄電装置 104を充電可能な発電状態が検出された場合の処理
ステップ S 2の判別において、高周波磁界検出用パルス信号 S P0の出力中に発 電検出回路 102により蓄電装置 104を充電可能な発電状態が検出された場合 には (ステップ S 2 ; Ye s) 、 通常モー夕駆動パルス K11の実効電力を低下さ せるべくデューティ比を低下させるためのデューティダウンカウン夕をリセッ ト (あらかじめ定めた初期デューティダウンカウン夕値に設定) あるいは、 デュー ティダウンカウン夕のカウントダウンを停止する (ステップ S 7) 。
この場合において、デューティダウンカウン夕がカウン卜されるということは、 次のパルスモー夕駆動タイミングにおいて、 より低いデューティ比の通常モ一夕 駆動パルス K11で駆動を行うことを意味するが、 充電による発電部からの交流磁 界により、 当該通常モー夕駆動パルス K 11によればパルスモ一夕を駆動すること ができず、 補正駆動パルスが出力されやすくなる。
そこで、 デューティダウンカウンタをリセッ トし、 あるいは、 デューティダウ ンカウン夕のカウントダウンを停止して、 次のパルスモ一夕駆動タイミングにお ける、 通常モ一夕駆動パルス K11のデューティ比が低くなるのを防止するのであ o 次に高周波磁界検出用パルス SPOの出力を停止する (ステップ S 8) 。
続いて、 通常モー夕駆動パルス K11の実効電力を低下させるベくデューティ比 を低下させるためのデューティダウンカウン夕をリセッ ト (あらかじめ定めた初 期デューティダウンカウン夕値に設定) あるいは、 デューティダウンカウン夕の カウントダウンを停止する処理を行うが (ステップ S 9) 、 この処理は後述する ステップ S 3の判別が Ye sである場合のために設けられている処理であり、 ス テツプ S 7において、 既に処理が行われているので、 実際には何も処理はなされ ない。
次に交流磁界検出用パルス S P11及び交流磁界検出用パルス S P12の出力を停 止する (ステップ S 10) 。
続いて、 通常モー夕駆動パルス K11の実効電力を低下させるベくデューティ比 を低下させるためのデューティダウンカウン夕をリセッ ト (あらかじめ定めた初 期デューティダウンカウン夕値に設定) あるいは、 デューティダウンカウン夕の カウントダウンを停止する処理を行うが (ステップ S 1 1 ) 、 この処理は後述す るステップ S 4の判別が Ye sである場合のために設けられている処理であり、 ステップ S 7において、 既に処理が行われているので、 実際には何も処理はなさ れない。
次に通常駆動モー夕パルス K11の出力を停止 (あるいは中断) する (ステップ S 12) o
続いて、 通常モー夕駆動パルス K11の実効電力を低下させるベくデューティ比 を低下させるためのデューティダウンカウン夕をリセッ ト (あらかじめ定めた初 期デューティダウンカウンタ値に設定) あるいは、 デューティダウンカウン夕の カウントダウンを停止する処理を行うが (ステップ S 13) 、 この処理は後述す るステップ S 5の判別が Ye sである場合のために設けられている処理であり、 ステップ S 7において、 既に処理が行われているので、 実際には何も処理はなさ れない。
次に回転検出用パルス SP 2の出力を停止する (ステップ S 14) 。
そして補正駆動パルス P 2 +P rを出力する (ステップ S 1 5) 。 この場合に おいて、 実体的にパルスモー夕 10を駆動するのは補正駆動パルス P 2であり、 補正駆動パルス P rは、 駆動後の口一夕の回転後の振動を抑制して安定状態に素 早く移行させるためのものである。
次に補正駆動パルス P 2 + P rの印加に伴う残留磁束をうち消すため、 補正駆 動パルス P 2 + P rの極性とは逆極性の消磁パルス P Eを出力する (ステップ S 1 6 ) o
ここで、 消磁パルス P Eの役割について説明する。
本来は、 発電機の漏れ磁束によりモ一夕駆動コイルに誘起電圧が発生するはず である。
しかしながら、 交流磁界検出パルスに基づく交流磁界検出電圧が閾値を越えた 場合には、 補正駆動パルス P 2 + P rが印加されると、 この補正駆動パルス P 2 + P rは実効電力が大きく、 残留磁束によりモー夕駆動コイルに誘起電圧が発生 しなくなってしまう。
また、 パルスモータの非回転時の回転検出パルス S P 2による検出電圧は閾値 を越えないのが正常な状態であるが、 補正駆動パルス P 2 + P rが印加された後 の残留磁束による影響で、 発電機の漏れ磁束が検出電圧に重畳されて閾値を越え て、 誤って回転時の検出電圧とされてしまう場合がある。
そこで、 これらの影響をなくすべく、 残留磁束を補正駆動パルス P 2 + P rと 逆極性を有する消磁パルス P Eを印加することにより消去するのである。
この場合において、 消磁パルス P Eを出力するタイミングは、 外部磁界検出夕 イミング直前とするのがより効果的である。
また、 消磁パルス P Eのパルス幅はロー夕が回転しない程度の狭 (短) パルス であり、 さらなる消磁効果を上げるためには複数の間欠パルスとするのが望まし い。
消磁パルス P Eの出力終了後には、 デューティダウンカウン夕のカウントを再 開し (ステップ S 1 7 ) 、 通常駆動パルス K 11のデューティ比を最も消費電力が 少なく、 かつ、 補正駆動パルス P 2 + P rが出力されないように設定する。 そして再び処理をステップ S 1に移行し、 同様の処理を繰り返すこととなる。
[ 1 0 . 3 . 2 ] 交流磁界検出用パルス S P 11または交流磁界検出用パルス S P 12の出力中に発電検出回路 1 0 2により蓄電装置 1 0 4を充電可能な発電状態 が検出された場合の処理
ステップ S 2の判別において、高周波磁界検出用パルス信号 S P 0の出力中には 発電検出回路 1 0 2による蓄電装置 1 0 4を充電可能な発電状態が検出されなか つた場合には (ステップ S 2 ; N o ) 、 交流磁界検出用パルス S P 11または交流 磁界検出用パルス S P 12の出力中に発電検出回路 1 0 2により蓄電装置の充電状 態が検出されたか否かを判別する (ステップ S 3 ) 。
ステップ S 3の判別において、 交流磁界検出用パルス S P 11または交流磁界検 出用パルス S P 12の出力中に発電検出回路 1 0 2により蓄電装置 1 0 4を充電可 能な発電状態が検出された場合には (ステップ S 3 ; Y e s ) 、 通常モ一夕駆動 パルス K 11の実効電力を低下させるベくデューティ比を低下させるためのデュー ティダウンカウン夕をリセッ ト (あらかじめ定めた初期デューティダウンカウン 夕値に設定) あるいは、 デューティダウンカウンタのカウントダウンを停止する (ステップ S 9 ) 。
次に交流磁界検出用パルス S P 11及び交流磁界検出用パルス S P 12の出力を停 止する (ステップ S 1 0 ) 。
続いて、 通常モー夕駆動パルス K 11の実効電力を低下させるベくデューティ比 を低下させるためのデューティダウンカウン夕をリセッ ト (あらかじめ定めた初 期デューティダウンカウンタ値に設定) あるいは、 デューティダウンカウン夕の カウントダウンを停止する処理を行うが (ステップ S 1 1 ) 、 この処理は後述す るステップ S 4の判別が Y e sである場合のために設けられている処理であり、 ステップ S 9において、 既に処理が行われているので、 実際には何も処理はなさ れない。
次に通常駆動モー夕パルス K 11の出力を停止 (あるいは中断) する (ステップ S 1 2 ) o
続いて、 通常モー夕駆動パルス K 11の実効電力を低下させるベくデューティ比 を低下させるためのデューティダウンカウン夕をリセット (あらかじめ定めた初 期デューティダウンカウン夕値に設定) あるいは、 デューティダウンカウン夕の カウントダウンを停止する処理を行うが (ステップ S 1 3 ) 、 この処理は後述す るステップ S 5の判別が Y e sである場合のために設けられている処理であり、 ステップ S 9において、 既に処理が行われているので、 実際には何も処理はなさ れない。
次に回転検出用パルス S P 2の出力を停止する (ステップ S 14) 。
そして補正駆動パルス P 2 +P rを出力する (ステップ S 15) 。 この場合に おいて、 実体的にパルスモータ 10を駆動するのは補正駆動パルス P 2であり、 補正駆動パルス P rは、 駆動後の口一夕の回転後の振動を抑制して安定状態に素 早く移行さ
せるためのものである。
次に補正駆動パルス P 2 + P rの印加に伴う残留磁束をうち消すため、 補正駆 動パルス P 2 +P rの極性とは逆極性の消磁パルス P Eを出力する (ステップ S 16) o
消磁パルス P Eの出力終了後には、 デューティダウンカウン夕のカウントを再 開し (ステップ S 17) 、 通常駆動パルス K11のデューティ比を最も消費電力が 少なく、 かつ、 補正駆動パルス P 2 +P rが出力されないように設定する。
そして再び処理をステップ S 1に移行し、 同様の処理を繰り返すこととなる。
[10. 3. 3] 通常駆動パルス K11の出力中に発電検出回路 102により蓄 電装置 104を充電可能な発電状態が検出された場合の処理
ステップ S 3の判別において、 交流磁界検出用パルス S P 11または交流磁界検 出用パルス S P12の出力中に発電検出回路 102により蓄電装置 104を充電可 能な発電状態が検出されなかった場合には (ステップ S3 ; No) 、 通常駆動パ ルス K11の出力中に発電検出回路 102により蓄電装置の充電状態が検出された か否かを判別する (ステップ S 4) 。
ステップ S 4の判別において、 通常駆動パルス K11の出力中に発電検出回路 1 02により蓄電装置 1 104を充電可能な発電状態が検出された場合には (ステ ップ S 4 ; Ye s) 、 通常モータ駆動パルス K11の実効電力を低下させるベくデ ユーティ比を低下させるためのデューティダウンカウンタをリセヅ ト (あらかじ め定めた初期デューティダウンカウン夕値に設定) あるいは、 デューティダウン カウン夕のカウントダウンを停止する (ステップ S 11 ) 。
次に通常駆動パルス K11の出力を停止(あるいは中断)する (ステップ S 12 ) c 続いて、 通常モ一夕駆動パルス Kllの実効電力を低下させるベくデューティ比 を低下させるためのデューティダウンカウン夕をリセッ ト (あらかじめ定めた初 期デューティダウンカウン夕値に設定) あるいは、 デューティダウンカウン夕の カウントダウンを停止する処理を行うが (ステップ S 13) 、 この処理は後述す るステップ S 5の判別が Ye sである場合のために設けられている処理であり、 ステップ S 1 1において、 既に処理が行われているので、 実際には何も処理はな されない。
次に回転検出用パルス SP 2の出力を停止する (ステップ S 14) 。
そして補正駆動パルス P 2 +P rを出力する (ステップ S 15) 。
次に補正駆動パルス P 2 + P rの印加に伴う残留磁束をうち消すため、 補正駆 動パルス P 2 + P rの極性とは逆極性の消磁パルス P Eを出力する (ステップ S 16) o
消磁パルス P Eの出力終了後には、 デューティダウンカウン夕のカウントを再 開し (ステップ S 17) 、 通常駆動パルス K11のデューティ比を最も消費電力が 少なく、 かつ、 補正駆動パルス P 2 + P rが出力されないように設定する。 そして再び処理をステップ S 1に移行し、 同様の処理を繰り返すこととなる。
[10. 3. 4] 回転検出パルス S P 2の出力中に発電検出回路 102により 蓄電装置 1 104を充電可能な発電状態が検出された場合の処理
ステップ S 4の判別において、 通常駆動パルス K11の出力中に発電検出回路 1 02により蓄電装置 104を充電可能な発電状態が検出されなかった場合には (ステップ S 4 ; N 0 ) 、 回転検出パルス S P 2の出力中に発電検出回路 102 により蓄電装置 104を充電可能な発電状態が検出されたか否かを判別する (ス テヅプ S 5 ) 。
ステップ S 5の判別において、 回転検出パルス S P 2の出力中に発電検出回路 102により蓄電装置 104を充電可能な発電状態が検出された場合には (ステ ヅプ S 5 ; Ye s) 、 通常モー夕駆動パルス Kllの実効電力を低下させるベくデ ユーティ比を低下させるためのデューティダウンカウン夕をリセッ ト (あらかじ め定めた初期デューティダウンカウン夕値に設定) あるいは、 デューティダウン カウン夕のカウントダウンを停止する (ステップ S 13) 。 次に回転検出パルス S P 2の出力を停止 (あるいは中断) する (ステップ S 1 4) o
そして補正駆動パルス P 2 +P rを出力する (ステップ S 1 5) 。
次に補正駆動パルス P 2 +P rの印加に伴う残留磁束をうち消すため、 補正駆 動パルス P 2 +P rの極性とは逆極性の消磁パルス PEを出力する (ステップ S 16) o
消磁パルス P Eの出力終了後には、 デューティダウンカウン夕のカウントを再 開し (ステップ S 1 7) 、 通常駆動パルス K11のデューティ比を最も消費電力が 少なく、 かつ、 補正駆動パルス P 2 +P rが出力されないように設定する。
そして再び処理をステップ S 1に移行し、 同様の処理を繰り返すこととなる。
[ 10. 3. 5] 蓄電装置 104を充電可能な発電状態が検出されなかった場 合の処理
高周波磁界検出用パルス信号 S P0の出力中は充電状態が検出されず(ステップ S 2 ; No) 、 交流磁界検出用パルス SP11または交流磁界検出用パルス SP12 の出力中にも蓄電装置 1 04を充電可能な発電状態が検出されず (ステップ S 3 ; N o) 、 通常駆動パルス K11の出力中にも蓄電装置 104を充電可能な発電 状態が検出されず (ステップ S 4 ; No) 、 回転検出パルス S P 2の出力中にも 充電状態が検出されなかった場合 (ステップ S 5 ; No) には、 次回の通常駆動 パルス K11のデューティを低減することが可能な条件を満たしている場合は今回 の通常駆動パルス K11のデューティよりも低減し、 あるいはこれ以上デューティ を低減することができない、 すなわち、 予め設定した最低デューティである場合 はデューティ比を現状のまま維持するパルス幅制御を行う (ステップ S 6) 。
[ 10. 4] 第 7実施形態の効果
以上の説明のように本第 7実施形態によれば、 確実に蓄電装置を充電可能な発 電状態を検出し、 発電状態における悪影響を防止するための対策を確実にするこ とが可能となるとともに、 不必要に対策を施すことがなくなり、 消費電力を低減 することが可能となる。
また、 第 7実施形態の構成は、 発電電圧を検出するための構成であり、 発電電 流、 ひいては、 充電性能に影響を与えることなく検出することが可能であり、 充 電経路に抵抗を挿入するなどの構成を有する発電検出方法と異なり、 発電検出動 作が充電性能の低下を招くことがないので、 常時検出を行うことが可能となる。
[ 1 1] 第 8実施形態
上記第 7実施形態においては、 発電検出回路 102は、 発電部 1 0 1の発電電 圧と、 蓄電装置 104の高電位側端子電圧をそのまま比較していたが、 本第 8実 施形態は、 蓄電装置 104の高電位側端子電圧に代えて、 蓄電装置 104の高電 位側端子電圧 +所定のオフセット電圧とすることにより、 より確実に充電状態を 検出する実施形態である。
[ 1 1. 1 ] 発電検出回路
[ 1 1. 1. 1 ] 発電検出回路の構成
図 22に発電検出回路の周辺の回路構成例を示す。 図 22において、 図 19と 同様の部分には同一の符号を付すものとする。
図 22においては、 発電検出回路 102 Aと、 発電検出回路 102 Aの周辺回 路として、 交流発電を行う発電部 10 1と、 発電部 10 1から出力される交流電 流を整流して直流電流に変換する整流回路 103と、 整流回路 103から出力さ れる直流電流により蓄電する蓄電装置 104と、 を図示している。
発電検出回路 102 Aは、 蓄電装置 104の高電位側端子電圧 VDDに所定のォ フセッ ト電圧を加算して第 1オフセヅ ト端子電圧 V0S1を出力する第 1オフセッ ト電圧加算回路 OS 1と、 蓄電装置 104の高電位側端子電圧 VDDに所定のオフ セッ ト電圧を加算して第 2オフセッ ト端子電圧 V0S2を出力する第 2オフセッ ト 電圧加算回路 O S 2と、発電部 10 1の第 1出力端子 AG 1の電圧 VIと第 1オフ セット端子電圧 V0S1とを比較して、 第 1比較結果デ一夕 DC11を出力する第 1コ ンパレー夕 C0MP1Aと、発電部 10 1の第 2出力端子 AG 2の電圧 V2と第 2オフセ ット端子電圧 V0S2とを比較して、 第 2比較結果データ DC12を出力する第 2コン パレー夕 C0MP2Aと、 第 1比較結果データ DC11と第 2比較結果データ DC12の論理 和をとつて、 発電検出データ DDET1として出力する OR回路 OR 1と、 を備えて 構成されている。
ここで、 コンパレ一夕 C0MP1A、 C0MP2Aについて説明する。
コンパレ一夕 C0MP1A、 C0MP2Aは、 オフセッ ト電圧加算回路 0 S 1、 OS 2によつ てレベルシフトされた電圧を入力する構成となっているが、 このような構成は、 図 21における入力トランジスタ 213、 214のしきい値電圧 Vt hを異なら せることでも可能である。
詳細には、 負入力端 (―) 側のトランジスタ 213のしきい値電圧 Vt hを、 正入力端 (+ ) 側のトランジスタ 214のそれよりも大きくすれば、 図 22にお けるオフセッ ト電圧加算回路 OS 1、 OS 2と同等の作用効果を実現できる。 この場合において、 入力トランジスタ 213、 214のしきい値電圧 Vt hを 異ならせるには、 トランジスタサイズを変えることによって可能である。 具体的 には、 入カトランジス夕 213のゲ一ト幅を入力トランジスタ 214のゲート幅 より狭くすることで、 入カトランジス夕 213のしきい値電圧 Vt hを上げるこ とができる。 さらに、 不純物の打ち込みなどのプロセス的な方法などによっても 入カトランジス夕 213、 214のしきい値電圧 Vt hを異ならせることが可能 である。
また、 図 23に示すように、 同一サイズ、 同一能力のトランジスタを並列に接 続することにより トランジスタ 213あるいはトランジスタ 214と等価な回路 を実現することができる。 すなわち、 トランジスタ 213に代えて、 同一サイズ、 同一能力の二つのトランジスタ 213 A、 213Bを並列接続し、 トランジスタ 214に代えて同一サイズ、 同一能力のトランジスタ 214 A、 214B、 21 4 Cを並列接続する。
このような構成とすることにより、 正入力端 (+ ) 側の方が差動対トランジス 夕の能力が高くなり、 負入力端 (一) 側の端子電圧を正入力端 (+ ) 側の電圧よ りも高くしないとトランジスタ 214 A、 214B、 214Cはオン状態となら ず、 コンパレータ出力が反転することはない。
コンパレ一夕における検出動作としては、 例えば、 正入力端 (+ ) 側を基準と して、 正入力端 (+ ) 側に高電位側電圧 Vd dを印加した場合、 負入力端 (―) 側に電圧 Vd dよりも電圧ひだけ高位の電圧 Vd d + α以上の電圧を印加した場 合にのみ、 コンパレー夕は反転して" L"レベルを出力することとなる。
次に発電検出回路の動作について説明する。
発電部 101が発電を開始すると、 発電電圧が両出力端子 AG 1、 AG 2に給 電される。 この場合、 出力端子 AG 1端子電圧 V 1と出力端子 AG 2の端子電圧 V2は、 位相が反転している。 また、 オフセッ ト電圧 V0S1、 V0S2は、 整流素子 R E l、 RE 2の順方向電圧 VFに基づいて設定される。 すなわち、 順方向電圧 V Fが比較的大きいダイオードで整流を行う場合では、 オフセッ ト電圧は数 100 [mV] 程度に設定され、 順方向電圧 VFが比較的小さいトランジスタで能動整 流を行う場合は、 オフセット電圧は数 10 [mV] 程度に設定される。
そして、 出力端子 AG 1の端子電圧 V 1が、 出力端子 AG2の電圧 V2よりも 所定電圧以上高くなり、 さらに出力端子 AG 1の電圧が第 1オフセッ ト電圧 V0S 1 (=蓄電装置 104の高電位側端子電圧 VDD +オフセッ ト電圧)よりも高くなる と、 第 1整流素子 RE 1および第 4整流素子 RE 4が導通状態となる。
このとき、 出力端子 AG 1の電圧は蓄電装置 104の高電位側端子電圧 VDDよ りも高くなつているので、 「端子 AG 1→第 1整流素子 RE 1 電源 VDD→蓄電 装置 104→電源 VTKN→第 4整流素子 RE 4」の経路で発電電流が流れ、蓄電装 置 104に電荷が充電される。
そして、 第 1コンパレータ C0MP1Aの出力する第 1比較結果データ DC11は " H" レベルとなる。
この結果、 OR回路 OR 1の出力する発電検出デ一夕 DDET1は " H" レベルと なり、 充電が検出されることとなる。
同様にして、 出力端子 AG 2の端子電圧 V 2が、 蓄電装置 1 04の高電位側端 子電圧 VDDよりも高くなると、 第 2整流素子 RE 2および第 3整流素子 RE 3が 導通状態となる。
このとき、 出力端子 AG 2の電圧が蓄電装置 104の高電位側端子電圧 VDDよ りも高くなり、 さらに第 2オフセット電圧 V0S2 ( =蓄電装置 104の高電位側端 子電圧 VDD +オフセッ ト電圧) よりも高くなると、 「端子 AG 2→第 2整流素子 RE 2→電源 VDD→蓄電装置 104→電源 VTKN 第 3整流素子 R E 3」の経路で 発電電流が流れ、 蓄電装置 104に電荷が充電される。
そして、 第 2コンパレータ C0MP2Aの出力する第 2比較結果データ DC2は "H" レベルとなる。
この結果、 OR回路 OR 1の出力する発電検出デ一夕 DDET1は " H" レベルと なり、 充電が検出されることとなる。
また、 上記と同様の効果を得るためのオフセッ ト電圧を設ける方法としては、 発電部 1 0 1の出力端子側の電圧からオフセッ ト電圧分の電圧を減算してからコ ンパレー夕に入力し、 蓄電装置の高電位側電源 VDDの電圧と比較するように構成 したり、 コンパレ一夕において、 入力された二つの電圧のいずれか一方をオフセ ッ ト電圧に相当するだけオフセッ 卜するように構成しても良いし、 二つの入力端 子の比較レベルをオフセッ ト電圧に相当するだけオフセッ 卜するように構成する ことも可能である。
[ 1 1 . 2 ] 第 8実施形態の効果
以上の説明のように本第 8実施形態によれば、 あるレベル以上の発電電流が流 れた場合を検出するため、 より確実に発電状態を検出し、 充電状態における悪影 響を防止するための対策を確実にすることが可能となるとともに、 不必要に対策 を施すことがなくなり、 消費電力を低減することが可能となる。
また、 第 8実施形態の構成は、 発電電圧を検出するための構成であり、 発電電 流、 ひいては、 充電性能に影響を与えることなく検出することが可能であり、 充 電経路に抵抗を挿入するなどの構成を有する発電検出方法と異なり、 発電検出動 作が充電性能の低下を招くことがないので、 常時検出を行うことが可能となる。
[ 1 2 ] 第 9実施形態
次に発電検出回路のより具体的な第 9実施形態について図 2 4ないし図 2 6を 参照して説明する。
[ 1 2 . 1 ] 発電検出回路周辺の構成
図 2 4に第 9実施形態の発電検出回路の周辺の回路構成例を示す。
図 2 4においては、 発電検出回路 1 0 2 Bと、 発電検出回路 1 0 2 Bの周辺回 路として、 交流発電を行う発電部 1 0 1と、 発電部 1 0 1から出力される交流電 流を整流して直流電流に変換する整流回路 1 0 3 Bと、 整流回路 1 0 3 Bから出 力される直流電流により蓄電する蓄電装置 1 0 4と、 を図示している。
発電検出回路 1 0 2 Bは、 後述の第 1コンパレー夕 C O M P 1 1及び第 2コン パレ一夕 C0MP12の出力の論理積の否定をとつて原発電検出データ D DET10として 出力する N A N D回路 2 0 1と、原発電検出デ一夕 DDET10の出力を R— C積分回 路を用いて平滑化して発電検出デ一夕 DDET11として出力する平滑化回路 202 と、 を備えて構成されている。
平滑化回路 202は、 図 25に示すように、 抵抗 R1と、 抵抗 R1の出力側端子 と低電位側電源 VTKNとの間に接続されたコンデンサ C1と、 を備えて構成されて いる。
整流回路 103Bは、 発電部 1 0 1の一方の出力端子 AG 1の電圧を基準電圧 Vddと比較することにより第 1 トランジスタ Q 1のオン オフ制御を行って能動 整流を行わせるための第 1コンパレー夕 COMP 1 1と、 発電部 10 1の他方の 出力端子 AG 2の電圧を基準電圧 Vddと比較することにより第 2 トランジスタ Q 2を第 1 トランジスタと交互にオン/オフすることにより能動整流を行わせるた めの第 2コンパレ一夕 COM P 1 2と、 発電部 10 1の端子 AG2の端子電圧 V2が 予め定めた閾値電圧を越えるとオン状態となる第 3 トランジスタ Q3と、発電部 1 0 1の端子 AG1の端子電圧 VIが予め定めた閾値電圧を越えるとオン状態となる第 4 トランジスタ Q4と、 を備えて構成されている。
整流用に用いられるこれらの第 1〜第 4 トランジスタ Q1〜Q4と並列に接続さ れているダイォ一ド dは、 整流用の卜ランジス夕 Q1〜Q4のオン/オフを制御す るのに十分な電源電圧がないときに整流を行うためのものであり、 ショットキ一 ダイオードを外付けで接続してもよいし、 寄生ダイオードを使えば、 すべての回 路の集積化が可能である。
[12. 2] 充電時の動作
まず、 充電動作について説明する。
発電部 10 1が発電を開始すると、 発電電圧が両出力端子 AG 1、 AG 2に給 電される。この場合、出力端子 AG 1端子電圧 VIと出力端子 AG 2の端子電圧 V 2は、 位相が反転している。
出力端子 AG 1の端子電圧 VIが閾値電圧を越えると、 第 4 トランジスタ Q4が オン状態となる。 この後、 端子電圧 VIが上昇し、 電源 VDDの電圧を越えると、 第 1コンパレ一夕 COMP 1 1の出力は "L"レベルとなり、 第 1 トランジスタ Q1 がオンすることとなる。
一方、 出力端子 AG 2の端子電圧 V2は閾値電圧を下回っているので、第 3 トラ ンジス夕 Q3はオフ状態であり、 端子電圧 V2は電源 VDDの電圧未満であり、 第 2 コンパレー夕 COMP 1 2の出力は "H" レベルであり、 第 2 トランジスタ Q2 はオフ状態である。
したがって、 第 1 トランジスタ Q1がオン状態となる期間において、 「端子 AG 1→第 1 トランジスタ→電源 VDD→蓄電装置 1 04→電源 VTKN 第 4 トランジ ス夕 Q4」 の経路で発電電流が流れ、 蓄電装置 104に電荷が充電される。
この後、 端子電圧 VIが下降すると、 出力端子 AG 1の端子電圧 VIは電源 VDD の電圧未満となり、 第 1コンパレータ COMP 1 1の出力が "H" レベルとなつ て、 第 1 トランジスタ Q1はオフ状態となり、 出力端子 AG 1の端子電圧 VIは第 4 トランジスタ Q4の閾値電圧を下まわることとなり、 トランジスタ Q4もオフ状 態となる。
一方、 出力端子 AG2の端子電圧 V2が閾値電圧を越えると、 第 3 トランジス 夕 Q3がオン状態となる。 この後、 端子電圧 V2がさらに上昇し、 電源 VDDの電圧 を越えると、 第 2コンパレータ COMP 12の出力は "L" レベルとなり、 第 2 トランジスタ Q2がオンすることとなる。
したがって、 第 2 トランジスタ Q2がオン状態となる期間において、 「端子 AG 2 第 2 トランジスタ Q2 電源 VDD 蓄電装置 104→電源 VTKN→第 3 トラン ジス夕 Q3」の経路で発電電流が流れ、蓄電装置 104に電荷が充電されることと なる。
上述したように、 発電電流が流れる際には、 第 1コンパレー夕 COMP 1 1あ るいは第 2コンパレータ COMP 12の出力はいずれかが "L" レベルとなって いる。
そこで、 発電検出回路 102 Bの NAN D回路 20 1は、 第 1コンパレー夕 C OMP 1 1及び第 2コンパレータ COMP 12の出力の論理積の否定をとること により、 発電電流が流れている状態で "H" レベルの原発電検出データ DDET10 を平滑化回路 202に出力することとなる。
この場合において、 N AND回路 20 1の出力はスィツチングノイズを含むこ ととなるので、 平滑回路 202は、 NAND回路 20 1の出力を R— C積分回路 を用いて平滑化して発電検出デ一夕 DDET11として出力するのである。 [ 12. 2] 発電検出回路の具体的動作例
次に第 9実施形態の発電検出回路の動作を図 26のタイミングチャートを参照 して説明する。
発電部 10 1が時刻 tOから発電を開始し、 時刻 tlにおいて、 出力端子 AG2 の電圧が高電位側電源 VDDの電圧を超過すると、 第 2コンパレータ COMP 12 の出力は "L" となり、 第 2 トランジスタ Q2はオン状態となる。
これにより、 上述したように、 「端子 AG 2→第 2 トランジスタ Q2→電源 VD D→蓄電装置 104→電源 VTKN 第 3 トランジスタ Q3」の経路で発電電流が流れ、 蓄電装置 104に電荷が充電されることとなる。
一方、 時刻 t lにおいては、 出力端子 AG 1の電圧は低電位側電源 VTKNの電圧 未満となっているので、第 1コンパレ一夕 COMP 1 1の出力は相変わらず" H" のままである。
これらの結果、 N AND回路 20 1の一方の入力端子は "L"、 他方の入力端 子は "H" となり、 原発電検出デ一夕 DDET10は "H" レベルとなる。
平滑回路 202に入力された "H"レベルの原発電検出デ一夕 DDET10は、 平滑 化され、 時刻 t 2において、 発電検出デ一夕 DDET11を "H" レベルとし、 充電状 態にある旨が通知されることとなる。
その後、時刻 t 3において、 出力端子 AG 2の電圧が高電位側電源 VDDの電圧未 満となり、 第 2コンパレー夕 COMP 12の出力は再び、 "H" レベルとなり、 NAND回路 20 1の双方の入力端子は "H" レベルとなる。
この結果、 原発電検出データ DDET10は " L" レベルとなるが、 平滑回路 202 の作用により相変わらず、 発電検出デ一夕 DDET11は "H"レベルのまま維持され る。
時刻 t 4において、今度は出力端子 A G 1の電圧が高電位側電源 VDDの電圧を超 過すると、 第 1コンパレータ COMP 1 1の出力は "L" となり、 第 1 トランジ ス夕 Q1はオン状態となる。
これにより、 上述したように、 「端子 AG 1→第 1 卜ランジス夕 Q1 電源 VD D→蓄電装置 104 電源 VTKN 第 4 トランジスタ Q4」の経路で発電電流が流れ、 蓄電装置 104に電荷が充電されることとなる。 一方、 時刻 t 4においては、 出力端子 AG 2の電圧は低電位側電源 VTKNの電圧 未満となっているので、第 2コンパレー夕 COMP 12の出力は相変わらず" H" のままである。
これらの結果、 N AND回路 20 1の一方の入力端子は "! ' 、 他方の入力端 子は " H" となり、 原発電検出デ一夕 DDET10は "H" レベルとなる。
平滑回路 202に入力された "H"レベルの原発電検出デ一夕 DDET10は、 平滑 化され、 発電検出デ一夕 DDET11を "H" レベルのまま保持する。
その後、時刻 t 5において、 出力端子 AG 1の電圧が高電位側電源 VDDの電圧未 満となり、 第 1コンパレ一夕 CO MP 1 1の出力は再び、 "H" レベルとなり、 NAND回路 20 1の双方の入力端子は "H" レベルとなる。
この結果、 原発電検出デ一夕 DDET10は "L" レベルとなるが、 平滑回路 202 の作用により相変わらず、 発電検出デ一夕 DDET11は "H"レベルのまま維持され る。
次に、 時刻 t 6〜時刻 t 9においては、 時刻 tl〜時刻 t5までの動作と同様の動 作が行われる。
この場合において、 平滑回路 202の作用により相変わらず、 発電検出データ DDET11は "H" レベルのまま維持される。
しかしながら、 その後、 発電部 10 1は発電を中断することとなり、 時刻 tlO において、 発電検出デ一夕 DDET11は " L" レベルとなり、 充電が中断された旨が 通知されることとなる。
[ 12. 3] 第 9実施形態の効果
以上の説明のように本第 9実施形態によれば、 発電された交流電流を能動整流 する場合においても、 確実に充電状態を検出することが可能となる。
また、 能動整流に用いるコンパレ一夕を発電検出回路と共用することができ、 回路の効率化を図ることができる。
[13] 第 10実施形態
第 10実施形態は、 本発明の発電検出回路を倍昇圧整流回路に適用した場合の 具体的実施形態である。
[13. 1] 発電検出回路周辺の構成 図 2 7に第 1 0実施形態の発電検出回路の周辺の回路構成例を示す。 図 2 7においては、 発電検出回路 1 0 2 Cと、 発電検出回路 1 0 2 Cの周辺回 路として、 交流発電を行う発電部 1 0 1と、 発電部 1 0 1から出力される交流電 流を蓄電する昇圧用コンデンサ C UPと、 昇圧用コンデンサ C UPを充電する際にォ ン状態となる第 1 トランジスタ Q 10と、 昇圧用コンデンサ C UPの出力端子 A Gの 電圧が蓄電装置 1 0 4の高電位側電源 VDDの電圧を超過した場合にトランジスタ Q 10をオンすべく " L " レベルの出力信号を出力するコンパレー夕 C0MP13と、 蓄 電装置 1 0 4を充電する際にオン状態となる整流トランジスタ Q 11と、 昇圧用コ ンデンサ C UPの出力端子 A Gの電圧が蓄電装置 1 0 4の低電位側電源 V TKNの電 圧よりも低くなつた場合に整流トランジスタ Q 11を ONすべく " H " レベルの原発 電検出信号 D DET20を出力するコンパレータ C0MP14と、 を図示している。
発電検出回路 1 0 2 Cは、 第 9実施形態における平滑化回路 2 0 2と同様の構 成であり、 時定数が異なるだけである。
ここで、 図 2 8を参照してコンパレ一夕 C0MP14の構成について説明する。
図 2 8に示されるように、 コンパレー夕 C0MP14は、 一対の負荷トランジスタ 2 3 1、 2 3 2と、 一対の入力トランジスタ 2 3 3、 2 3 4と、 出カトランジス夕 2 3 5と、 定電流源 2 3 6、 2 3 7とから構成される。 このうち、 負荷トランジ ス夕 2 3 1、 2 3 2および出力トランジスタ 2 3 5は Nチャネル電界効果型であ るが、 入力トランジスタ 2 3 3 , 2 3 4は Pチャネル電界効果型である。 そして、 入カトランジス夕 2 3 3、 2 3 4の各ゲートが、 それぞれコンパレー夕 C0MP14の 負入力端 (一) 、 正入力端 (+ ) となる一方、 出カトランジス夕 2 3 5のドレイ ンが出力端子 O U Tとなっている。
このようにコンパレ一夕 C0MP14は、 高電位側電圧 V d dに接続されるコンパレ —夕 C0MP1 (C0MP2A) (図 2 1参照) とは、 全く逆極性で構成される。 このコンパ レー夕 C0MP14においても、 コンパレ一夕 C0MP1A (C0MP2A) と同様に、 入カトラン ジス夕 2 3 3、 2 3 4のしきい値電圧 V t hを異ならせ、 これによりオフセッ ト 電圧加算回路をそれらの内部に取り込むことが可能である。
詳細には、 負入力端 (一) 側のトランジスタ 2 3 3のしきい値電圧 V t hを、 正入力端 (+ ) 側のトランジスタ 2 3 4のそれよりも絶対値で大きくすれば、 図 22におけるオフセッ 卜電圧加算回路 OS 1、 OS 2と同等の作用効果を実現で きる。 なお、 入カトランジス夕 233、 234のしきい値電圧 Vt hを異ならせ る方法は、 図 23に示したコンパレー夕 C0MP1A (C0MP2A) の場合と同様である。 また、 本実施形態の場合も、 図 19の場合と同様に、 全波整流を行う場合には、 発電機 10 1の出力端子 AG 1、 AG2には、最大で蓄電装置 104の電圧 +0. 6 [V] 程度の電圧しか発生しないため、 コンパレー夕 COMP 14として、 低 耐圧のデバイスを用いることが可能となる。 よって、 コンパレ一夕 C0MP14は時計 用に一般的に使用されている I Cプロセスで製造可能となり、 回路の小型化およ び低コスト化が可能となっている。
[13. 2] 充電時の動作
まず、充電動作について図 29の動作タイ ミングチャートを参照して説明する。 倍昇圧整流回路の充電動作は、 大別すると、 昇圧用コンデンサ CUPの蓄電動作 と、 蓄電装置 104の蓄電動作と、 により構成されるが、 以下、 順次説明する。 初期状態において、 昇圧用コンデンサ CUPの出力端子 AGの電圧は、 蓄電装置 104の高電位側電源 VDDの電圧未満であり、 かつ、 蓄電装置 104の低電位側 電源 VTKNの電圧以上であるものとする。
時刻 tOにおいて、 発電部 10 1は発電を開始するが、 初期状態において、 昇圧 用コンデンサ CUPの出力端子 AGの電圧は、 蓄電装置 104の高電位側電源 VDD の電圧未満であり、 かつ、蓄電装置 104の低電位側電源 VTKNの電圧以上である ので、 コンパレータ C0MP13は " H" レベルの出力信号を出力し、 コンパレ一夕 CO MP14は "L" レベルの原発電検出デ一夕 DDET20を出力する。
従って、 この時点では、 トランジスタ Q10はオフ、 整流トランジスタ Q11はォ フとなっている。
時刻 tlにおいて、 出力端子 AGの電圧が蓄電装置 104の高電位側電源 VDD の電圧を超過すると、 コンパレ一夕 C0MP13は " L" レベルの出力信号を出力し、 トランジスタ Q10はオンとなる。
この結果、 昇圧用コンデンサ CUPは蓄電されることとなる。
そして、時刻 t 2において、 出力端子 AGの電圧が再び蓄電装置 104の高電位 側電源 VDDの電圧未満となると、 コンパレー夕 C0MP13は " H" レベルの出力信号 を出力し、 トランジスタ Q10はオフとなって、 昇圧用コンデンサ CUPの蓄電動作 は中断される。
時刻 t 3において、今度は、 出力端子 AGの電圧が蓄電装置 104の低電位側電 源 VTKNの電圧未満となると、 コンパレー夕 C0MP14は " H"レベルの原発電検出デ —夕 DDET20を出力する。
この結果、 整流トランジスタ Q11はオンとなり、 発電部 10 1→蓄電装置 10 4→整流トランジスタ Q11 昇圧用コンデンサ CUP 発電部 10 1の経路で発電 電流が流れ、 蓄電装置 104は、 発電部 10 1の発電電圧の 2倍の電圧で充電が なされることとなる。
一方、 コンパレ一夕 C0MP14が " H" レベルの出力信号を出力したことにより、 時刻 t 4において、 発電検出デ一夕 DDET21を "H" レベルとする。
その後、時刻 t 5において、 出力端子 AGの電圧が蓄電装置 104の低電位側電 源 VTKNの電圧を超過すると、 コンパレ一夕 C0MP14の原発電検出デ一夕 DDET20は "L" レベルとなる。
しかしながら、 発電検出回路 102 Cの平滑作用により相変わらず、 発電検出 デ一夕 DDET21は "H" レベルのまま維持される。
次に、 時刻 t 6〜時刻 t 9においては、 時刻 t 1〜時刻 t 5までの動作と同様の動 作が行われる。
この場合において、 発電検出回路 1 02 Cの平滑作用により相変わらず、 発電 検出データ DDET21は " H" レベルのまま維持される。
時刻 110において、 出力端子 AGの電圧が再び蓄電装置 104の高電位側電源 VDDの電圧を超過すると、 コンパレータ C0MP13は "L" レベルの出力信号を出力 し、 トランジスタ Q10はオンとなり、 昇圧用コンデンサ CUPは蓄電されることと なる。
そして、 時刻 tilにおいて、 出力端子 AGの電圧が再び蓄電装置 104の高電 位側電源 VDDの電圧未満となると、 コンパレー夕 C0MP13は " H" レベルの出力信 号を出力し、 トランジスタ Q10はオフとなって、 昇圧用コンデンサ CUPの蓄電動 作は中断される。
時刻 tl2において、 今度は、 出力端子 AGの電圧が蓄電装置 104の低電位側 電源 VTKNの電圧未満となると、 コンパレー夕 C0MP14は " H"レベルの原発電検出 デ一夕 DDET20を出力する。
この結果、 整流トランジスタ Q11はオンとなり、 発電部 101 蓄電装置 10 4→整流トランジスタ Qll→昇圧用コンデンサ CUP 発電部 101の経路で発電 電流が流れ、 蓄電装置 104は、 発電部 101の発電電圧の 2倍の電圧で充電が なされることとなる。
その後、 時刻 t 13において、 出力端子 AGの電圧が蓄電装置 104の低電位側 電源 VTKNの電圧を超過すると、 コンパレ一夕 C0MP14の原発電検出デ一夕 DDET20 は "L" レベルとなる。
しかしながら、 その後、 発電部 10 1は発電を中断することとなり、 時刻 tl4 において、 発電検出デ一夕 DDET21は " L"レベルとなり、 充電が中断された旨が 通知されることとなる。
[13. 3] 第 10実施形態の効果
以上の説明のように本第 10実施形態によれば、 発電された交流電流を 2倍昇 圧整流する場合においても、 確実に充電状態を検出することが可能となる。
[14] 第 1 1実施形態
本第 1 1実施形態が上記第 7〜第 10実施形態と異なるのは、 発電に伴う発電 電流に代えてリミッ夕回路動作時の発電に伴うリミッ夕電流を検出することによ り発電を検出する点である。
図 30に第 1 1実施形態の発電検出回路およびリミッタ回路を含む充電回路の 構成を示す図である。
図 30において、 充電回路は、 蓄電装置 (大容量コンデンサ) 104の充電電 圧 Vaを検出し、 充電電圧 Vaを基準電圧と比較し、 充電電圧 Vaが基準電圧以 上となると、 過充電を防止するためのリミッ夕信号 S L I M出力する検出回路 1 51と、 リミッタ信号 S L I Mに基づいてリミッタ信号 S L I Mの立ち上がり夕 ィミングを遅延させた制御信号 C S 1と、 立ち下がりタイミングを遅延させた制 御信号 CS 2とを出力する制御回路 152と、 高電位側電源 VDDの電圧と発電部 101の出力端子 AG 1の端子電圧 VIを比較し比較結果信号 dを出力するコン パレー夕 CMP 1 Aと、 高電位側電源 VDDの電圧と発電部 101の出力端子 AG 2の端子電圧 V2を比較し比較結果信号 f を出力するコンパレ一夕 CMP 1 Bと、 低電位側電源 VTKNの電圧と発電部 101の出力端子 AG 1の端子電圧 VIを比較 し比較結果信号 hを出力するコンパレータ CMP 2 Aと、低電位側電源 VTKNの電 圧と発電部 10 1の出力端子 AG 2の端子電圧 V2を比較し比較結果信号 jを出 力するコンパレータ CMP2Bと、 反転入力端子に供給される制御信号 CS 1お よび他方の入力端子に供給される比較結果信号 dの論理積をとつて駆動信号 eを 出力する AND回路 153と、 反転入力端子に供給される制御信号 C S 1および 他方の入力端子に供給される比較結果信号 fの論理積をとつて駆動信号 gを出力 する AND回路 154と、 反転入力端子に供給される制御信号 C S 2および他方 の入力端子に供給される比較結果信号 hの論理積をとつて駆動信号 iを出力する AND回路 155と、 反転入力端子に供給される制御信号 C S 2および他方の入 力端子に供給される比較結果信号 jの論理積をとつて駆動信号 kを出力する AN D回路 156と、 ソースが高電位側電源 VDDに接続され、 ドレインが出力端子 A G 1に接続され、 駆動信号 eによりオン/オフ制御される Pチャネル FETMP 1と、 ソースが高電位側電源 VDDに接続され、 ドレインが出力端子 AG 2に接続 され、 駆動信号 gによりオン/オフ制御される Pチャネル FE TMP 2と、 ソ一 スが低電位側電源 VSSに接続され、 ドレインが出力端子 AG 1に接続され、 駆動 信号 iによりオン オフ制御される Nチャネル F E TMN 1と、 ソースが低電位 側電源 VSSに接続され、 ドレインが出力端子 AG2に接続され、 駆動信号 kによ りオン/オフ制御される Nチャネル FETMN 2と、比較結果信号 dおよび比較結 果信号 fに基づいて発電検出を行う発電検出回路 158と、 を備えて構成されて いる。
次に発電検出時の動作を説明する。
リミッ夕信号 SL IMに対して、 立ち上がりタイミングが遅延された制御信号 CS 1を、 AND回路 153, A N D回路 154の反転入力端に供給するととも に、 立ち下がりタイミングを遅延した制御信号 C S 2を、 AND回路 155, A ND回路 156の反転入力端に供給することにより、 Nチャンネル FE TMN 1 および MN 2のオフ時間を、 Pチャンネル F E TMP 1および MP 2のオン時間 よりも長くなるように制御している。 より具体的には、 リミッタ信号 S L I Mが " H" レベルになると、 まず、 Nチ ヤンネル FETMN 1および MN 2をオフ状態とした後、 Pチャンネル FETM P 1および MP 2をオン状態とする。
従って、 リミッタオンの状態では、 図 39中、 破線で示すように、 リミッタ電 流 I L IMが流れる。
このとき、 発電装置 AGの出力端子 AG 1、 AG 2の端子電圧範囲 VRNGは、 P チャネル FETMP 1、 MP 2のオン抵抗を RMP0Nとすると、
VRNG= VDD土 ( I L I M X RMP0N)
となる。
従って、 発電電力の交流周期で、 コンパレー夕 CMP 1 Aおよびコンパレー夕 CMP 1 Bの出力は "L" レベルとなるので、 発電を検出することができる。
[15] 第 12実施形態
本第 12実施形態は、 発電検出回路を用いて、 充電量を表示するための蓄電量 ィンジケ一夕機能を実現する実施形態である。
図 31に第 12実施形態の概要構成ブロック図を示す。 図 31において、 図 1 8と同様の部分には同一の符号を付す。
第 12実施形態の計時装置 1 Aは、 交流電力を発電する発電部 101と、 発電 部 101で発電された交流電力による過大電圧が後段の回路に印加されるのを防 止するためのリミツ夕回路 130と、 交流電流を直流電流に変換する整流回路 1 31と、 整流された電力を蓄電する蓄電装置 104と、 発電部 101の発電状態 およびリミツ夕回路 130の動作状態に基づいて発電部 101において蓄電装置 104を充電可能な発電がなされているか否かを検出して、 発電検出デ一夕 DDT を出力する発電検出回路 102と、 蓄電装置 104の蓄電電圧を検出する電圧検 出回路 132と、 水晶振動子などの基準発振源 133を用いて安定した周波数の 基準パルスを発振する発振回路 134と、 基準パルスを分周して得た分周パルス と基準パルスとを合成してパルス幅やタイミングの異なるパルス信号、 例えば、 基準ク口ック信号 SCKを発生する分周回路 135と、 蓄電装置 104に蓄えられ た電気エネルギーにより動作し、 計時制御を行うべくモ一夕駆動パルスを出力す る計時制御回路 105と、 モー夕駆動パルスに基づいて実際にパルスモータ 10 を駆動する駆動信号を出力するモー夕駆動回路 1 0 9と、 ユーザが各種指示等を 行うための外部入力装置 1 3 6と、 発電検出データ D DTおよび基準クロック信号 S CKに基づいて蓄電装置 1 0 4の蓄電量をユーザに告知するための蓄電量のカウ ントを行うアップダウンカウン夕として実現される蓄電量カウン夕 1 3 7と、 を 備えて構成されている。
この場合において、 発電検出データ D DTは、 例えば、 図 3 4に示した原発電検 出デ一夕 D DET10に相当するものとなっている。
以下、 蓄電量ィンジケ一夕機能を実現するための動作を説明する。
発電部 1 0 1により発電がなされると、 発電検出回路 1 0 2は発電部 1 0 1の 発電状態およびリミツ夕 1 3 0回路の動作状態に基づいて蓄電装置 1 0 4を充電 可能な発電がなされているか否かを判別し、 発電周期に応じた周波数を有する発 電検出デ一夕 D DTを蓄電量カウン夕 1 3 7に出力する。
一方、 発振回路 1 3 4は、 基準発振源 1 3 3を用いて安定した周波数の基準パ ルスを発振すると、 分周回路 1 3 5は、 基準パルスを分周して得た分周パルスと 基準パルスとに基づいて基準クロック信号 S CKを発生して、 蓄電量カウン夕 1 3 7に出力する。
これにより蓄電量カウン夕 1 3 7は、 発電検出データ D DTによりアップカウン トし、 基準クロック信号 S CKによりダウンカウントし、 そのカウント値は、 蓄電 量に比例することとなる。
すなわち、 蓄電装置に対する充電量が多ければ、 カウント値は増加し、 充電量 が放電量 (=計時装置の駆動時間に比例) が多ければ、 カウント値は減少する。 これらの結果、 外部入力装置 1 3 6の操作により、 蓄電量を秒針の早送り運針 量、 あるいは、 秒針を所定時間の間、 蓄電量表示位置に保持すること等によりュ 一ザに蓄電量を告知することが可能となる。
なお、 上記のような蓄電量告知方法に限らず、 蓄電量カウン夕 1 3 7のカウン ト値に対応する蓄電量を常時表示する蓄電量ィンジケ一夕を設けるような構成と することも可能である。
[ 1 6 ] 第 7〜第 1 2実施形態の効果
上記第 7〜第 1 2実施形態によれば、 実際の充電状態にあわせて充電状態を確 実に検出することができる。
従って、 充電時における発電部 (発電機) から発生する電磁ノイズレベルによ るモータ駆動への悪影響や、 二次電池の内部抵抗により発電電流に伴う電源電圧 変動もあり回路動作への悪影響に対する対策を、 当該悪影響が出る可能性が高い 大電流時、 すなわち、 充電が可能な電流が流れる発電時のみ行うことができ、 過 度の対策による消費電流の増加を抑制して、 電子機器の駆動時間を長くすること ができる。
また、 上記各実施形態の構成は、 発電電圧を検出するための構成であり、 発電 電流、 ひいては、 充電性能に影響を与えることなく検出することが可能であり、 充電経路に抵抗を挿入するなどの構成を有する発電検出方法と異なり、 発電検出 動作が充電性能の低下を招くことがないので、常時検出を行うことが可能となる。
[ 1 7 ] 第 7〜第 1 2実施形態の変形例
[ 1 7 . 1 ] 第 1変形例
上記第 7〜第 1 2実施形態においては、 アナログ指針を駆動して時刻表示を行 う計時装置を例に説明しているが、 L C Dなどで時刻表示を行うディジタル計時 装置に対しても適用できることはもちろんである。
[ 1 7 . 2 ] 第 2変形例
上記第 7〜第 1 2実施形態では、 腕時計型の計時装置 1を一例として説明した が、 本発明はこれに限定されるものではなく、 腕時計以外にも、 携帯型の懐中時 計、 非携帯型の置き時計あるいは壁掛け時計などであっても適用が可能である。
[ 1 7 . 3 ] 第 3変形例
上記第 7〜第 1 2実施形態では、 発電装置 4 0として、 回転錘 4 5の回転運動 を口一夕 4 3に伝達し、 該ロ一夕 4 3の回転により出力用コイル 4 4に起電力 V g e nを発生させる電磁発電装置を採用しているが、 本発明はこれに限定される ことなく、 例えば、 ゼンマイの復元力 (第 1のエネルギーに相当) により回転運 動を生じさせ、 該回転運動で起電力を発生させる発電装置や、 外部あるいは自励 による振動または変位(第 1のエネルギーに相当)を圧電体に加えることにより、 圧電効果によって電力を発生させる発電装置であってもよい。
さらに太陽光等の光エネルギー (第 1のエネルギーに相当) を利用した光電変 換により電力を発生させる発電装置であっても良い。
さらにまた、 ある部位と他の部位との温度差 (熱エネルギー;第 1のエネルギ 一に相当) による熱発電により電力を発生させる発電装置であっても良い。
また、 放送、 通信電波などの浮遊電磁波を受信し、 そのエネルギー (第 1のェ ネルギ一に相当) を利用した電磁誘導型発電装置を用いるように構成することも 可能である。
[ 17. 4] 第 4変形例
上記第 7〜第 12実施形態においては、 基準電位 (GND) を Vdd (高電位 側) に設定したが、 基準電位 (GND) を VTKN (低電位側) に設定してもよいこ とは勿論である。
[ 17. 5] 第 5変形例
上記第 7〜第 12実施形態においては、 発電検出を行って、 発電に伴う電子機 器への悪影響を防止するための実施形態であつたが、 発電検出に伴って動作モ一 ドの制御を行うように構成することも可能である。
例えば、 動作モードとして通常動作モードと節電動作モードとを有する電子機 器においては、上記各実施形態の発電検出装置により発電が検出された場合には、 動作モ一ドを通常動作モードに移行し、 発電検出装置により発電が検出されない 場合には動作モードを節電動作モードに移行するように構成することも可能であ る。
[18] 第 7〜第 12実施形態の他の態様
上記第 7〜第 12実施形態の他の態様としては、 以下のようなものが考えられ
O o
[ 18. 1] 第 1の他の態様
第 1の他の態様としては、 発電検出回路において、 一対の出力端子を有する発 電装置において第 1のエネルギーを変換することにより得られる電気エネルギー を蓄電する蓄電装置と、 前記発電装置の出力端子の電圧と前記蓄電装置の端子電 圧に対応する所定の電圧とを比較し、 比較結果信号を出力する比較装置 (手段) と、 前記比較結果信号に基づいて前記出力端子の電圧が前記蓄電装置の端子電圧 を上回る場合に発電電流が流れ得る状態に相当する発電検出信号を出力する発電 検出装置 (手段) と、 を備えるように構成する。
[ 1 8 . 2 ] 第 2の他の態様
第 2の他の態様としては、 第 1出力端子及び第 2出力端子を有する交流発電装 置である発電装置において第 1のエネルギーを変換することにより得られる電気 エネルギーを蓄電する蓄電装置を充電可能な発電状態にあるか否かを検出する発 電検出回路において、 前記第 1出力端子の端子電圧である第 1出力端子電圧と前 記蓄電装置の端子電圧に対応する所定の電圧とを比較し、 第 1比較結果信号を出 力する第 1の比較装置 (手段) と、 前記第 2出力端子の端子電圧である第 2出力 端子電圧と前記蓄電装置の端子電圧に対応する所定の電圧とを比較し、 第 2比較 結果信号を出力する第 2の比較装置 (手段) と、 前記第 1比較結果信号および前 記第 2比較結果信号に基づいて、 前記第 1出力端子電圧あるいは前記第 2出力端 子電圧が前記蓄電装置の端子電圧を上回る場合に発電電流が流れ得る状態に発電 検出信号を出力する発電検出装置 (手段) と、 を備えるように構成する。
[ 1 8 . 3 ] 第 3の他の態様
第 3の他の態様としては、 発電装置において第 1のエネルギーを変換すること により得られる電気エネルギーを蓄電する蓄電装置を充電可能な発電状態を検出 する発電検出回路において、 前記発電装置の一方の出力端子に接続された昇圧用 蓄電装置と、 前記昇圧用蓄電装置の蓄電電圧と前記蓄電装置の端子電圧に対応す る所定の電圧とを比較し、 比較結果信号を出力する比較装置 (手段) と、 前記比 較結果信号に基づいて前記出力端子電圧が前記蓄電装置の端子電圧に対応する所 定の電圧を上回る場合に発電電流が流れ得る状態に相当する発電検出信号を出力 する発電検出装置 (手段) と、 を備えるように構成する。
[ 1 8 . 4 ] 第 4の他の態様
第 4の他の態様としては、 第 1の他の態様ないし第 3の他の態様のいずれかに 記載の発電検出回路において、 前記比較装置 (手段) は、 二つの入力電圧のうち、 いずれか一方の電圧を予め定めた所定量だけオフセットさせた電圧と、 他方の電 圧とを比較するように構成する。
[ 1 8 . 5 ] 第 5の他の態様
第 5の他の態様としては、 第 4の他の態様の発電検出回路において、 前記蓄電 装置の端子電圧に対応する所定の電圧は、 前記蓄電装置の端子電圧に予め定めた 所定のオフセット電圧を加えた電圧であるように構成する。
[ 1 8 . 6 ] 第 6の他の態様
第 6の他の態様としては、 第 2または第 3の他の態様の発電検出回路において 前記発電検出装置 (手段) は、 前記第 1比較結果信号と前記第 2比較結果信号の 論理積をとつて原発電検出信号として出力する A N D装置 (手段) と、 前記原発 電検出信号を平滑化して、 前記発電検出信号として出力する平滑化装置 (手段) と、 を備えるように構成する。
[ 1 8 . 7 ] 第 7の他の態様
第 7の他の態様としては、第 2または第 3の他の態様の発電検出回路において、 前記発電検出装置 (手段) は、 前記第 1比較結果信号と前記第 2比較結果信号の 論理和をとつて原発電検出信号として出力する O R装置 (手段) と、 前記原発電 検出信号を平滑化して、 前記発電検出信号として出力する平滑化装置(手段) と、 を備えるように構成する。
[ 1 8 . 8 ] 第 8の他の態様
第 8の他の態様としては、 第 1ないし第 7の他の態様のいずれかに記載の発電 検出回路において、 前記発電電流は、 前記蓄電装置を充電する充電電流であり、 前記発電検出装置 (手段) は、 前記出力端子の電圧が前記蓄電装置の端子電圧を 上回る場合に充電状態に相当する発電検出信号を出力するように構成する。
[ 1 8 . 9 ] 第 9の他の態様
第 9他の態様としては、 第 1ないし第 7の他の態様のいずれかに記載の発電検 出回路において、 前記蓄電装置の充電電圧を検出する充電電圧検出装置 (手段) と、 前記充電電圧検出装置 (手段) により検出された充電電圧が予め定めた所定 の電圧を上回る場合には、 一方の前記入力端子から流れ込む発電電流を前記蓄電 装置への充電経路を迂回する迂回経路を介して、 他方の前記入力端子に供給する ことによって一対の前記入力端子を介して閉ループを形成する閉ループ形成装置 (手段) と、 を備え、 前記発電電流は、 前記迂回路を流れる迂回電流であり、 前 記発電検出装置 (手段) は、 前記出力端子電圧が前記蓄電装置の端子電圧を上回 る場合に前記迂回電流が流れ得る状態に相当する発電検出信号を出力するように 構成する。
[18. 10] 第 10の他の態様
第 10の他の態様としては、 電子機器において、 第 1のエネルギーを電気エネ ルギ一に変換する発電装置と、 前記電気エネルギーを蓄電する蓄電装置と、 前記 蓄電装置に蓄電された前記電気エネルギーにより駆動される被駆動装置 (手段) と、 第 1ないし第 9の他の態様のいずれかに記載の発電検出回路と、 を備えるよ うに構成する。
[18. 1 1] 第 11の他の態様
第 1 1の他の態様としては、 第 10の他の態様に記載の電子機器において、 前記被駆動装置 (手段) は、 計時動作を行う計時装置 (手段) を備えるように構 成する。
[18. 12] 第 12の他の態様
第 12の他の態様としては、 発電検出方法において、 一対の出力端子を有する 発電装置の出力端子の電圧と、 前記発電装置において第 1のエネルギーを変換す ることにより得られる電気エネルギーを蓄電する蓄電装置の端子電圧に対応する 所定の電圧とを比較する比較工程と、 前記比較工程における比較の結果に基づい て前記出力端子電圧が前記蓄電装置の端子電圧を上回る場合に発電電流が流れ得 る状態に相当する旨を検出する発電検出工程と、 を備えるように構成する。
[18. 13] 第 13の他の態様
第 13の他の態様としては、 第 1出力端子及び第 2出力端子を有する交流発電 装置である発電装置の発電状態を検出する発電検出方法において、 前記第 1出力 端子の端子電圧である第 1出力端子電圧と、 前記発電装置において第 1のェネル ギーを変換することにより得られる電気エネルギーを蓄電する蓄電装置の端子電 圧に対応する所定の電圧とを比較する第 1の比較工程と、 前記第 2出力端子の端 子電圧である第 2出力端子電圧と前記蓄電装置の端子電圧に対応する所定の電圧 とを比較する第 2の比較工程と、 前記第 1の比較工程および前記第 2の比較工程 における比較の結果に基づいて前記第 1出力端子電圧あるいは前記第 2出力端子 電圧が前記蓄電装置の端子電圧を上回る場合に発電状態に相当する旨を検出する 発電検出工程と、 を備えるように構成する。 [18. 14] 第 14の他の態様
第 14の他の態様としては、 発電装置において第 1のエネルギーを変換するこ とにより得られる電気エネルギーを前記発電装置の一方の出力端子に接続された 昇圧用蓄電装置を介して蓄電する蓄電装置の端子電圧に対応する所定の電圧と前 記昇圧用蓄電装置の蓄電電圧とを比較する比較工程と、 前記比較の結果に基づい て前記出力端子電圧が前記蓄電装置の端子電圧に対応する所定の電圧を上回る場 合に発電電流が流れ得る状態に相当する旨を検出する発電検出工程と、 を備える ように構成する。
[18. 15] 第 15の他の態様
第 15の態様としては、 第 12ないし第 14の他の態様のいずれかに記載の発 電検出方法において、 前記比較工程は、 二つの入力電圧のうち、 いずれか一方の 電圧を予め定めた所定量だけオフセッ 卜させた電圧と、 他方の電圧とを比較する ように構成する。
[18. 16] 第 16の他の態様
第 16の他の態様としては、 第 15の他の態様の発電検出方法において、 前記 蓄電装置の端子電圧に対応する所定の電圧は、 前記蓄電装置の端子電圧に予め定 めた所定のオフセッ ト電圧を加えた電圧に設定するように構成する。
[18. 17] 第 17の他の態様
第 17の他の態様としては、 第 12ないし第 16の他の態様のいずれかに記載 の発電検出方法において、 前記発電電流は、 前記蓄電装置を充電する充電電流 であり、 前記発電検出工程は、 前記出力端子の電圧が前記蓄電装置の端子電圧を 上回る場合に発電状態に相当する旨を検出するように構成する。
[18. 18] 第 18の他の態様
第 18の他の態様としては、 第 12ないし第 17の他の態様のいずれかに記載 の発電検出方法において、 前記蓄電装置の充電電圧を検出する充電電圧検出工程 と、 前記充電電圧検出工程において、 検出された充電電圧が予め定めた所定の電 圧を上回る場合には、 一方の前記入力端子から流れ込む発電電流を前記蓄電装置 への充電経路を迂回する迂回経路を介して、 他方の前記入力端子に供給すること によって一対の前記入力端子を介して閉ループを形成する閉ループ形成工程と、 を備え、 前記発電電流は、 前記迂回路を流れる迂回電流であり、 前記発電検出ェ 程は、 前記出力端子電圧が前記蓄電装置の端子電圧を上回る場合に前記迂回電流 が流れ得る状態である旨を検出するように構成する。

Claims

請 求 の 範 囲
1 . 発電を行う発電手段と、
前記発電された電気エネルギーを蓄電する蓄電手段と、
前記蓄電手段に蓄えられた電気エネルギーにより駆動される一または複数のモ —夕と、
通常駆動パルス信号を出力することにより前記モー夕の駆動制御を行うパルス 駆動制御手段と、
前記発電により磁界が発生したか否かを検出する発電磁界検出手段と、 前記発電磁界検出手段により発電による磁界が発生したと検出された場合に、 前記通常駆動パルス信号よりも実効電力の大きな補正駆動パルス信号を前記モー 夕に出力する補正駆動パルス出力手段と、 を備え、
前記発電磁界検出手段は、 前記発電手段の発電により前記蓄電手段に充電電流 が流れる充電状態にある場合に、 前記発電による磁界が発生したものとして判別 を行う充電状態判別手段を備えたことを特徴とする電子機器。
2 . 発電を行う発電手段と、
前記発電された電気エネルギーを蓄電する蓄電手段と、
前記蓄電手段に蓄えられた電気エネルギーにより駆動される一または複数のモ 一夕と、
通常駆動パルス信号を出力することにより前記モー夕の駆動制御を行うパルス 駆動制御手段と、
前記発電により磁界が発生したか否かを検出する発電磁界検出手段と、 前記発電磁界検出手段により発電による磁界が発生したと検出された場合に、 前記通常駆動パルス信号よりも実効電力の大きな補正駆動パルス信号を前記モー 夕に出力する補正駆動パルス出力手段と、 を備え、
前記発電磁界検出手段は、 前記蓄電手段が過充電防止状態にある場合に、 前記 発電手段に流れる過充電防止電流により前記発電による磁界が発生したものとし て判別を行う過充電防止電流発生判別手段を備えたことを特徴とする電子機器。
3 . 請求の範囲第 1項または第 2項記載の電子機器において、
前記発電磁界検出手段は、 前記発電手段から出力される発電電流の値が予め定 めた発電電流値を越えたか否かを判別する発電電流判別手段を備えたことを特徴 とする電子機器。
4 . 請求の範囲第 1項または第 2項記載の電子機器において、
前記発電磁界検出手段は、 前記発電手段から出力される発電電流に基づいて前 記蓄電手段の蓄電電圧を算出し、 前記蓄電電圧が予め定めた基準蓄電電圧を超え たか否かを判別する蓄電電圧判別手段を備えたことを特徴とする電子機器。
5 . 請求の範囲第 1項または請求の範囲第 2項記載の電子機器において、 前記発電手段は、 一対の出力端子を有し、
前記発電手段の出力端子の電圧と前記蓄電手段の端子電圧に対応する所定の電 圧とを比較し、 比較結果信号を出力する比較手段と、
前記比較結果信号に基づいて前記出力端子の電圧が前記蓄電手段の端子電圧を 上回る場合に発電電流が流れ得る状態に相当する発電検出信号を出力する発電検 出手段と、
を備えたことを特徴とする電子機器。
6 . 請求の範囲第 1項または第 2項に記載の電子機器において、
前記発電磁界検出手段は、 前記蓄電手段の充電経路とは異なる経路を介して前 記充電とは並行して前記発電により磁界が発生したか否かを判別することを特徴 とする電子機器。
7 . 請求の範囲第 1項または第 2項に記載の電子機器において、
前記モー夕の回転の有無を検出する回転検出手段を備え、
前記補正駆動パルス出力手段は、 前記回転検出手段により前記モータが非回転 状態であると検出された場合に第 1のタイミングで第 1補正駆動パルスを出力す る第 1補正駆動パルス出力手段と、 前記発電磁界検出手段により磁界が発生した と検出された場合、 かつ、 前記回転検出手段により前記モー夕が回転状態である と検出した場合に前記第 1のタイミングとは異なる第 2のタイミングで第 2補正 駆動パルスを出力する第 2補正駆動パルス出力手段と、
を備えたことを特徴とする電子機器。
8 . 請求の範囲第 1項または第 2項記載の電子機器において、
前記モー夕の回転の有無を検出する回転検出手段を備え、 前記補正駆動パルス出力手段は、 前記回転検出手段により前記モー夕が非回転 状態であると検出した場合に第 1の実効電力を有する第 1補正駆動パルスを出力 する第 1補正駆動パルス出力手段と、 前記発電磁界検出手段により発電による磁 界が発生したと検出された場合、 かつ、 前記回転検出手段により前記モータが回 転状態であると検出した場合に前記第 1の実効電力よりも大きな第 2の実効電力 を有する第 2補正駆動パルスを出力する第 2補正駆動パルス出力手段と、 を備えたことを特徴とする電子機器。
9 . 請求の範囲第 8項記載の電子機器において、
前記第 1補正駆動パルスおよび前記第 2補正駆動パルスの出力タイミングは同 一の出力タイミングとされることを特徴とする電子機器。
1 0 . 請求の範囲第 1項または第 2項記載の電子機器において、
前記補正駆動パルス出力手段は、 前記発電磁界検出手段により発電による磁界 が発生したと検出されてから予め定めた所定時間が経過するまで、 前記通常駆動 パルス信号よりも実効電力の大きな補正駆動パルス信号を前記モー夕に出力する ことを特徴とする電子機器。
1 1 . 請求の範囲第 1項または第 2項に記載の電子機器において、 前記モー夕の回転の有無を検出する回転検出手段と、
前記発電磁界検出手段により発電による磁界が発生したと検出された場合に前 記回転検出手段の動作を禁止する回転検出禁止手段と、
を備えたことを特徴とする電子機器。
1 2 . 請求の範囲第 1項または第 2項に記載の電子機器において、 前記モータの回転の有無を検出する回転検出手段を備え、
前記補正駆動パルス出力手段は、 前記回転検出手段の判別結果に拘わらず、 前 記発電磁界検出手段により発電による磁界が発生したと検出された場合に、 前記 補正駆動パルス信号を前記モ一夕に出力する、
ことを特徴とする電子機器。
1 3 . 請求の範囲第 1項または第 2項に記載の電子機器において、 前記発電磁界検出手段は、 予め定めた所定期間中に前記発電による磁界が発生 したか否かを検出することを特徴とする電子機器。
1 4 . 請求の範囲第 1 3記載の電子機器において、
前記所定期間は、 前記パルス駆動制御手段による今回の通常駆動パルス信号出 力開始タイミングと次回の前記通常駆動パルス信号の出力開始タイミングとの間 の期間中の期間として定められることを特徴とする電子機器。
1 5 . 請求の範囲第 1 3項記載の電子機器において、
前記所定期間は、 前記発電磁界検出手段の検出ディレイ時間に対応する期間を 含めて定められていることを特徴とする電子機器。
1 6 . 請求の範囲第 1項または第 2項に記載の電子機器において、 前記補正駆動パルス出力手段は、 前記通常駆動パルス信号に代えて前記補正駆 動パルス信号を前記モー夕に出力することを特徴とする電子機器。
1 7 . 請求の範囲第 7項記載の電子機器において、
前記第 1補正駆動パルス及び前記第 2補正駆動パルスは同一であることを特徴 とする電子機器。
1 8 . 請求の範囲第 7項ないし第 1 2項のいずれかに記載の電子機器にお いて、
前記発電磁界検出手段は、 予め定めた所定期間中に前記発電による磁界が発生 したか否かを検出するとともに、 前記所定期間の開始タイミングを前記回転検出 手段における回転検出開始タイミングに設定したことを特徴とする電子機器。
1 9 . 請求の範囲第 1 8項記載の電子機器において、
前記所定期間は、 前記発電磁界検出手段の検出ディレイ時間に対応する期間を 含めて定められていることを特徴とする電子機器。
2 0 . 請求の範囲第 1項または第 2項に記載の電子機器において、 当該電子機器周辺の高周波磁界を検出する高周波磁界検出手段を備え、 前記補正駆動パルス出力手段は、 前記高周波磁界検出手段の判別結果に拘わら ず、 前記発電磁界検出手段により前記所定期間中に発電による磁界が発生したと 検出された場合に、 前記補正駆動パルス信号を前記モー夕に出力する、
ことを特徴とする電子機器。
2 1 . 請求の範囲第 1項または第 2項に記載の電子機器において、 当該電子機器周辺の交流磁界を検出する交流磁界検出手段を備え、 前記補正駆動パルス出力手段は、前記交流磁界検出手段の判別結果に拘わらず、 前記発電磁界検出手段により前記所定期間中に発電による磁界が発生したと検出 された場合に、 前記補正駆動パルス信号を前記モ一夕に出力する、
ことを特徴とする電子機器。
2 2 . 請求の範囲第 1項または第 2項に記載の電子機器において、
前記モー夕周辺の高周波磁界あるいは交流磁界を検出する外部磁界検出手段と、 前記発電磁界検出手段により前記所定期間中に発電による磁界が発生したと検 出された場合に前記外部磁界検出手段の動作を禁止する磁界検出禁止手段と、 を備えたことを特徴とする電子機器。
2 3 . 請求の範囲第 1項または第 2項に記載の電子機器において、
前記モ一夕の駆動状態に基づいて前記通常駆動パルスの実効電力を下げるべく デューティ比を順次下げ、 より好適なデューティ比に設定するデューティ比設定 手段と、
前記発電磁界検出手段により前記所定期間中に発電による磁界が発生したと検 出された場合に、 前記デューティ比設定手段における前記デューティ比の変更を 禁止しあるいは予め定めた初期デューティ比にリセッ トさせるデューティ比制御 手段と、
を備えたことを特徴とする電子機器。
2 4 . 請求の範囲第 1項または第 2項に記載の電子機器において、
前記電子機器は、 携帯用であることを特徴とする電子機器。
2 5 . 請求の範囲第 1項または第 2項に記載の電子機器において、
前記電子機器は、計時動作を行う計時手段を備えたことを特徴とする電子機器。
2 6 . 発電を行う発電装置と、 前記発電された電気エネルギーを蓄電する蓄 電装置と、前記蓄電装置に蓄えられた電気エネルギーにより駆動されるモー夕と、 を備えた電子機器の制御方法において、
通常駆動パルス信号を出力することにより前記モ一夕の駆動制御を行うパルス 駆動制御工程と、
前記発電により磁界が発生したか否かを検出する発電磁界検出工程と、 前記発電磁界検出工程において発電による磁界が発生したと検出された場合に、 前記通常駆動パルス信号よりも実効電力の大きな補正駆動パルス信号を前記モー 夕に出力する補正駆動パルス出力工程と、 を備え、
前記発電磁界検出工程は、 前記発電装置の発電により前記蓄電装置に充電電流 が流れる充電状態にある場合に、 前記発電による磁界が発生したものとして判別 を行う充電状態判別工程を備えたことを特徴とする電子機器の制御方法。
2 7 . 発電を行う発電装置と、 前記発電された電気エネルギーを蓄電する蓄 電装置と、前記蓄電装置に蓄えられた電気エネルギーにより駆動されるモ一夕と、 を備えた電子機器の制御方法において、
通常駆動パルス信号を出力することにより前記モー夕の駆動制御を行うパルス 駆動制御工程と、
前記発電により磁界が発生したか否かを検出する発電磁界検出工程と、 前記発電磁界検出工程において発電による磁界が発生したと検出された場合に、 前記通常駆動パルス信号よりも実効電力の大きな補正駆動パルス信号を前記モ一 夕に出力する補正駆動パルス出力工程と、 を備え、
前記発電磁界検出工程は、 前記蓄電装置が過充電防止状態にある場合に、 前記 発電装置に流れる過充電防止電流により前記発電による磁界が発生したものとし て判別を行う過充電防止電流発生判別工程を備えたことを特徴とする電子機器の 制御方法。
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