JP4173584B2

JP4173584B2 - Analog electronic clock

Info

Publication number: JP4173584B2
Application number: JP24491598A
Authority: JP
Inventors: 文雄菅野; 浩一佐藤; 樋口　　晴彦
Original assignee: Citizen Holdings Co Ltd; Citizen Watch Co Ltd
Current assignee: Citizen Holdings Co Ltd; Citizen Watch Co Ltd
Priority date: 1998-08-31
Filing date: 1998-08-31
Publication date: 2008-10-29
Anticipated expiration: 2018-08-31
Also published as: JP2000075063A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はステップモータを有するアナログ電子時計に関する。
【０００２】
【従来の技術】
最近のステップモータを有するアナログ電子時計の電池寿命は従来に比し大幅に長くなっている。これは電池の高容量化、回路の低消費電流化に負う所も大であるがステップモータの負荷補償機能による低消費電流化に負う所がより大である。ここで言う負荷補償機能とは、通常は小駆動力でステップモータを駆動し、負荷が増大した時のみ大駆動力でステップモータを駆動する方式を指す。
【０００３】
上記の負荷補償機能は、通常駆動パルス印加終了後にステップモータのコイルを含むループを断続的に開閉し、この時のロータの自由振動によりコイルに発生する誘起電圧を検出し、この検出信号によりロータの回転、非回転検出を行い、非回転検出時には大駆動力の補正駆動パルスによりロータを正常回転させるようにしているのが一般的である。この技術を開示した適切な公知文献としては、例えば特公平１ー４２３９５号、特公平８ー３３４５７号等を挙げることができる。
【０００４】
ところで一般的なアナログ電子時計は図２６に示すように時針６０、分針６１、秒針６２の３本の指針で時刻を表示するが、図２７に示すように秒針６２の替わりに透明な円盤６３を取り付けた特殊デザインの時計もある。この円盤６３（以下秒円盤と記載する）は慣性モーメントが通常の秒針に比較してかなり大きく、上記に示した負荷補償機能を有する時計に使用するとロータの回転、非回転検出が正確に行われずに時計に遅れが生じてしまう。この理由としてはロータが正常に回転できなかったにもかかわらず慣性モーメントの大きな秒円盤があるために大きく跳ね返され、正常に回転した時と類似した誘起電圧が発生するためである。これは秒円盤に限らず慣性モーメントの大きな秒針でも同様な結果が生ずる。
【０００５】
本出願人は上記問題点をロータの回転、非回転検出の検出感度を検出動作途中で切り替えることで解決できることを見い出した。検出感度を切り替える技術を開示した文献例としては特開昭５６―４３５７５号、特開昭５８―８６４８０号等を挙げることができる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら上記特開昭５６―４３５７５号に開示された技術はリチューム電池のような電源電圧が変化する電子時計に於いて、電源電圧の変化に応じて検出感度を切り替える技術に関するものであり、また特開昭５８―８６４８０号に開示された技術は適切な検出感度となるように自動設定する技術に関するものであり、両者共に検出動作途中で検出感度を切り替える技術に関するものではない。従ってこれらの文献に開示された技術では上記の問題点は解決できない。
【０００７】
本発明の目的は上記従来の欠点を除去し、大きな慣性モーメントの秒針または秒円盤を取り付けても負荷補償システムを正常に動作させ、これによって消費電流を低減できるアナログ電子時計を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明によるアナログ電子時計は、ロータ、ステータ、コイルより成るステップモータを有し、通常駆動パルス印加終了後の前記ロータの自由振動により前記コイルに誘起される駆動電流と同方向の電流値を基に前記ロータの回転状態の判定検出を行なう第１検出動作と、この第１検出動作後前記駆動電流と反対方向の電流値を基に前記ロータの回転状態の判定検出を行なう第２検出動作とを有するアナログ電子時計に於いて、前記第１検出動作の中で前記ロータの回転状態の検出が行われると、それ以降の前記第２検出動作時の検出感度を前記第１検出動作時の検出感度とは異ならせる検出感度切り替え手段を設けたことを特徴とする。
【０００９】
前記ロータの回転状態の判定検出は、電流値を電圧値に変換し、この電圧値の大小を判定することにより行なうものであり、又、前記検出感度切り替え手段は、検出抵抗の抵抗値を切り替え接続したり、前記コイルに高低のＶｔｈの検出回路を切り替え接続することにより行うものである。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下図面に沿って本発明を詳細に説明する。図１は本発明の実施の形態の一例におけるブロック図、図２はその要部の出力波形図である。図１において、１は発振回路、２は分周回路で、この分周回路２の種々の出力段の出力を組み合わせて時計駆動に必要な信号が作成される。
【００１１】
３は通常駆動パルス発生回路で、図２（ａ）に示す如き通常駆動パルスを１秒毎に出力している。この通常駆動パルスにはパルス幅６ｍｓで１ｍｓ毎に分割されたｄｕｔｙ１８／３２〜ｄｕｔｙ２５／３２のチョッパパルスが用意されており、この内の一つのパルスが適宜出力する。尚、図２（ａ）に示したチョッパパルスは図面の関係上文章通りに正確に分割されてはおらず、以下に記載する他のチョッパパルスも同様である。
【００１２】
４は補正駆動パルス発生回路で、図２（ｃ）に示す如き後半がチョッパパルスのパルス幅１３ｍｓの補正駆動パルスを発生している。この補正駆動パルスは通常駆動パルスでステップモータのロータ１４を正常に駆動できなかった場合にのみ通常駆動パルスの３２ｍｓ後に後記する駆動回路８に印加される。
【００１３】
５は検出パルス発生回路で、図２（ｂ）に示す如き３２μｓ幅の１連の検出パルスを１ｍｓ毎に発生している。この検出パルスは通常駆動パルス印加時を基点として７ｍｓから２５ｍｓ迄発生し、通常駆動パルス印加終了後にステップモータのコイル１３の両端の接続状態を断続的に開閉し、ロータ１４の回転、非回転情報を出させる役目をする。６はカウンタ回路で、検出パルス発生回路５のパルス数をカウントし、６個カウントするとカウント終了後に出力線ＤからＬＯＷ信号（以下Ｌ信号と記載する）に替わってＨＩＧＨ信号（以下Ｈ信号と記載する）を出力する。
【００１４】
７は駆動制御回路で、後記する検出回路２３からの情報を基にどのｄｕｔｙの通常駆動パルスを後記する駆動回路８に印加するかや、補正駆動パルスを通過させて駆動回路８に印加するかどうか等を制御する。駆動回路８は公知の２個のＰチャンネルＭＯＳトランジスタ（以下トランジスタと記載する）９、１０と２個のＮチャンネルＭＯＳトランジスタ（以下トランジスタと記載する）１１、１２とにより構成され、共通ドレイン間の出力端子Ｏ１、Ｏ２にはコイル１３が接続されている。ロータ１４はコイル１３に実線矢印方向と点線矢印方向の交互電流が流れる度に１ステップ（１８０°）ずつ回転する。
【００１５】
１５は第１検出抵抗で、一端は端子Ｏ１に接続され、他端は第１制御トランジスタ１９を介して接地されている。１６は第２検出抵抗で、一端は端子Ｏ２に接続され、他端は第２制御トランジスタ２０を介して接地されている。これらの第１検出抵抗１５、第２検出抵抗１６は１０ＫΩと比較的小さい値である。１７は第３検出抵抗で、一端は端子Ｏ１に接続され、他端は第３制御トランジスタ２１を介して接地されている。１８は第４検出抵抗で、一端は端子Ｏ２に接続され、他端は第４制御トランジスタ２２を介して接地されている。これらの第３検出抵抗１７、第４検出抵抗１８は６０ＫΩと比較的大きい値である。尚、検出パルス発生回路５、カウンタ回路６、第１検出抵抗１５、第２検出抵抗１６、第３検出抵抗１７、第４検出抵抗１８、第１制御トランジスタ１９、第２制御トランジスタ２０、第３制御トランジスタ２１、第４制御トランジスタ２２及び後記する検出制御回路２４等により検出感度切り替え手段は構成されている。
【００１６】
２３は検出回路で、駆動パルス印加終了後にコイル１３に流れる電流を基にロータ１４の回転、非回転を検出し、その情報を駆動制御回路７及び後記する検出制御回路２４に送っている。２４は検出制御回路で、駆動制御回路７の信号線Ａの出力信号と検出回路２３の信号線Ｂの出力信号及びカウンタ回路６の信号線Ｄの出力信号等により制御されて信号線Ｅ、Ｆ、Ｇ、Ｈのいずれかを選択して検出パルス発生回路５からの検出パルスを出力する。ここで信号線ＡがＨ信号で信号線Ｂ及び信号線ＤがＬ信号のときは信号線Ｆが選択され、信号線ＡがＨ信号で信号線Ｂまたは信号線ＤがＨ信号のときは信号線Ｇが選択され、信号線ＡがＬ信号で信号線Ｂ及び信号線ＤがＬ信号のときは信号線Ｅが選択され、信号線ＡがＬ信号で信号線Ｂまたは信号線ＤがＨ信号のときは信号線Ｈが選択される。
【００１７】
次に動作について説明するが、本発明の理解を早めるために先ず検出動作の要点を図３を使用して簡単に説明し、その後詳細に説明することにする。
【００１８】
検出動作は先ず図３に示した駆動電流３０と同方向電流である斜線部電流３１を電圧として検出する第１検出動作から始められる。この時の検出回路２３の検出感度は低い状態、即ち検出信号が検出回路２３のＶｔｈを比較的越え難い状態となっている。但し通常駆動パルス印加時から１２ｍｓが経過しても第１検出動作で回転検出信号が得られない場合には通常駆動パルス印加時より１３ｍｓ経過時点から検出感度は高い状態に切り替わる。
【００１９】
第１検出動作で検出回路２３のＶｔｈを越えた回転検出信号が得られた場合には次に駆動電流３０と反方向電流である斜線部電流３２を電圧として検出する第２検出動作が行われる。この第２検出動作時の検出回路２３の検出感度は常に高い状態、即ち検出信号が検出回路２３のＶｔｈを比較的越え易い状態となっている。この第２検出動作で回転検出信号が得られた場合に初めてロータ１４が正常に回転したとの最終判定が行われる。第２検出動作で回転検出信号が得られなければ最終的にロータ１４は正常に回転しなかった非回転と判定される。
【００２０】
この様に検出感度が切り替わるのは第１検出動作で回転検出信号が得られた場合と通常駆動パルス印加時から１３ｍｓ経過時点である。
【００２１】
次に動作について詳細に説明する。通常の秒針（約５５ミリグラム平方ミリメータの慣性モーメント）が取り付けられ、駆動回路８に印加されている通常駆動パルスのｄｕｔｙは１９／３２であったとし、コイル１３には実線矢印方向に電流が流れ、その時の電流の波形は図３に示す如き波形であったとする。尚、コイル１３に実線矢印方向に電流が流れる時は駆動制御回路７からの信号線ＡにはＨ信号が出力し、点線矢印方向に電流が流れる時は信号線ＡにはＬ信号が出力する。
【００２２】
通常駆動パルス印加時から７ｍｓ経過すると、図２（ｂ）に示す如き１連の検出パルスが駆動制御回路７を通過して駆動回路８に印加され、ロータ１４が正常に回転したか否かが検出回路２３で判定される。この判定動作は前記したように先ず図３に示した駆動電流３０と同方向電流である斜線部電流３１を電圧として検出する第１検出動作から始められる。
【００２３】
通常駆動パルス印加終了直後は駆動回路８の２個のトランジスタ９、１０がオン状態となっているが、通常駆動パルス印加時から７ｍｓ経過すると検出パルス発生回路５からの検出パルスが駆動制御回路７を通過して駆動回路８のトランジスタ１０に印加され、また同時に検出制御回路２４からの信号線Ｆを通過した検出パルスが第２制御トランジスタ２０に印加され第２検出抵抗１６を介して端子Ｏ２が接地される。そのため端子Ｏ２には過渡現象により増幅された電圧が発生する。図４はこの時の端子Ｏ２に発生した電圧波形を示す。Ｖ１信号は検出回路２３のＶｔｈ（閾値）を越えていないのでさらに同方向の電圧検出が行われる。Ｖ２信号もＶｔｈを越えておらずさらに同方向の電圧検出が行われる。
【００２４】
Ｖ３信号で初めてＶｔｈを越えたので、今度は図３に示した駆動電流３０とは反方向電流である斜線部電流３２を電圧として検出する第２検出動作が行われる。検出回路２３から図４で示した回転検出信号となるＶ３信号に基づくＨ信号が信号線Ｂを通って駆動制御回路７に印加されると、駆動制御回路７を通過した検出パルスは駆動回路８のトランジスタ１０からトランジスタ９に切り替えて印加される。また同時に検出制御回路２４は信号線Ａと信号線ＢのＨ信号により制御され、信号線Ｇから検出パルスを出力して第３制御トランジスタ２１に印加する。
【００２５】
今度は抵抗値の比較的高い第３検出抵抗１７を介して端子Ｏ１が接地されるため検出感度は高くなる。図５はこの時の端子Ｏ１に発生した電圧波形である。Ｖ４信号、Ｖ５信号ではＶｔｈを越えておらずＶ６信号で初めてＶｔｈを越える。検出回路２３はこの時点でロータ１４が正常に回転したと判定して信号線ＣからＨ信号を出力して駆動制御回路７に印加する。駆動制御回路７はこの結果を受け取るとそれ以降の検出パルス及び補正駆動パルスの通過を禁止するため補正駆動パルスによるステップモータの駆動は行われない。また次のステップ迄にクロックパルス（図示せず）によりカウンタ回路６、検出回路２３等はリセットされる。尚、上記の検出動作では第１検出抵抗１５、第４検出抵抗１８は関与していない。
【００２６】
次のステップ（１秒後）でも同様の動作が行われるが、この場合には図１に示したコイル１３には点線矢印方向に電流が流れ、通常駆動パルス印加終了後に検出パルスが先ず駆動制御回路７からトランジスタ９に印加されると共に信号線ＡがＬ信号で信号線Ｂ、ＤがＬ信号のため検出制御回路２４からは信号線Ｅが選択されて検出パルスが第１制御トランジスタ１９に印加される。検出回路２３のＶｔｈを越えた回転検出信号が検出されると信号線ＢがＨ信号となるため検出パルスは切り替わってトランジスタ１０及び第４制御トランジスタ２２に印加される。一定時間（例えば４分間）連続してロータ１４が正常に回転したとの最終判定結果が駆動制御回路７に送られると、駆動制御回路７は通常駆動パルス発生回路３に次のステップから１ランクだけ駆動エネルギを下げたｄｕｔｙ１８／３２のパルスを出力させる指令を送る。従って次のステップではｄｕｔｙ１８／３２の通常駆動パルスでステップモータは駆動されることになる。
【００２７】
図６はｄｕｔｙ１８／３２で駆動された時の電流波形である。前記と同様に通常駆動パルス印加から７ｍｓ経過すると、図２（ｂ）に示す如き１連の検出パルスが検出制御回路２４及び駆動制御回路７を通過して駆動回路８に印加され、ロータ１４が正常に回転したか否かが検出回路２３で判定される。前記したと同様に判定動作は先ず図６に示した駆動電流と同方向電流を電圧として検出する第１検出動作から始められる。図７はこの時の端子Ｏ２に発生した電圧波形であるが、Ｖ１信号は検出回路２３のＶｔｈを越えていないのでさらに同方向の電圧検出が行われる。Ｖ２信号、Ｖ３信号でもＶｔｈを越えておらずさらに同方向の電圧検出が行われる。
【００２８】
Ｖ４信号で初めてＶｔｈを越えたので、今度は図６に示した駆動電流とは反方向電流を電圧として検出する第２検出動作が行われる。図８はこの時の端子Ｏ１に発生した電圧波形であるがＶ５信号〜Ｖ１４信号でＶｔｈを越えていない。ここで図７の回転検出信号となるＶ４信号を検出した時点から１０ｍｓ経過、即ち図８のＶ１４信号を検出した時点で検出動作は停止するようになっているため端子Ｏ１ではＶｔｈを越えた回転検出信号は検出されなかったことになる。検出回路２３ではこれはロータ１４が正常に回転しなかった、即ち非回転と判定して信号線ＣはＬ信号のままである。尚、Ｖ５信号以降の検出動作では検出パルスはトランジスタ９及び第３制御トランジスタ２１に印加されている。そのため検出感度はＶ５信号検出時以降はそれ以前よりも高くなっている。
【００２９】
駆動制御回路７は非回転情報を受け取ると速やかに補正駆動パルスの通過を許可し、ロータ１４は補正駆動パルスにより駆動されて正常に回転し、通常駆動パルス駆動で回転できなかった分の時間遅れは直ちに解消される。また次のステップ（１秒後）では駆動制御回路７からの制御信号により制御され、通常駆動パルス発生回路３からは駆動エネルギが１ランク上のｄｕｔｙ１９／３２の通常駆動パルスが発生してこのパルスによりステップモータは駆動されることになる。このｄｕｔｙ１９／３２の通常駆動パルスによる駆動中に負荷が重くロータ１４が正常に回転できなかった場合には速やかに補正駆動パルスによりロータ１４を正常に回転させ、次のステップでは駆動エネルギが１ランク上のｄｕｔｙ２０／３２の通常駆動パルスでステップモータを駆動する。さらに負荷が重ければ次々と駆動ランクを上げた通常駆動パルスで駆動されることになる。尚、駆動エネルギが最大のｄｕｔｙ２５／３２の通常駆動パルスによる駆動でも非回転検出が行われた場合には、次のステップでは駆動エネルギが最小のｄｕｔｙ１８／３２の通常駆動パルスによる駆動が行われるように構成されている。
【００３０】
次に前記した通常の秒針が取り付けられ、ｄｕｔｙ２２／３２の通常駆動パルスにより駆動された場合の動作について説明する。
【００３１】
図９はこの時の電流波形を示す。図３に示したｄｕｔｙ１９／３２の通常駆動パルスにより駆動された場合の電流波形に比し、通常駆動パルス印加終了後の電流波形の位相が早くなり駆動電流寄りになっている。この現象はロータの慣性モーメントが小さい場合、秒針が取り付けられていない場合にも現れる。そのため駆動電流と反方向の電流の大部分が通常駆動パルス印加時から１３ｍｓ以内に入っている。この通常駆動パルス印加時から１３ｍｓ経過時点は第１検出動作で回転検出が行われなかった場合に検出感度を切り替える位置である。また図３に示した電流波形と同様に通常駆動パルス印加終了後の交互電流波形のピーク値は徐々に小さくなっており、第１検出動作時に比し第２検出動作での回転検出はし難くなっている。
【００３２】
図１０、図１１は検出動作時の電圧波形を示し、図１０のＶ３信号で第１検出動作による回転検出が行われ、図１１のＶ５信号で第２検出動作による回転検出が行われ、最終的にはロータ１４が正常に回転したと判定される。本発明ではＶ４信号検出時点から検出感度が切り替えられているため、電流のピーク値が小さくても回転検出が比較的行われ易くなっている。尚、上記の例では通常駆動パルス印加時から１３ｍｓ経過以降の検出感度切り替えは必要としていない。
【００３３】
ここで本発明とは異なり、第１検出動作で回転検出が行われても検出抵抗を１０ＫΩのまま変更せず、即ち検出感度切り替えない場合について説明する。図９に示したｄｕｔｙ２２／３２の通常駆動パルスにより駆動された電流波形を電圧として検出する場合にロータ１４が正常に回転しているにもかかわらず、検出抵抗値のバラツキ、その他の部品のバラツキによっては第２検出動作で非回転検出を行ってしまう。特にロータ１４の慣性モーメントが小さい方にバラツキがあるとｄｕｔｙ２１／３２の通常駆動パルスによる駆動でも非回転検出を行ってしまう場合がある。ｄｕｔｙ２２／３２の通常駆動パルスによる駆動で非回転検出を行うと次のステップでのｄｕｔｙ２３／３２、さらにｄｕｔｙ２４／３２、さらにｄｕｔｙ２５／３２の通常駆動パルスによる駆動でも同様に非回転検出を行ってしまう。前記したようにｄｕｔｙ２５／３２の通常駆動パルスによる駆動で非回転検出が行われると、次のステップではｄｕｔｙ１８／３２の通常駆動パルスによる駆動が行われる（図６、図７、図８参照）。この場合には駆動エネルギ不足で非回転検出が行われ、次のステップのｄｕｔｙ１９／３２の通常駆動パルスによる駆動で回転検出が行われる（図３、図４、図５参照）。
【００３４】
従ってこの場合でも最終的にはなんら問題はないが、ロータ１４が正常に回転した場合には回転検出を行うのが好ましい。例えば、生産ラインでは秒針を取り付けずに消費電流の検査が短時間で行われるが、ロータ駆動に余裕のあるｄｕｔｙ２１／３２の通常駆動パルスによる駆動で行うようになっている。この場合に非回転検出が行われると補正駆動パルスの発生により消費電流が大幅に増加し、不良品と判定されてしまうので好ましくない。本発明では第１検出動作後に検出感度を切り替えるため、多少の部品バラツキがあっても第２検出動作で回転検出を行い易くなっている。
【００３５】
次に図２７に示すような慣性モーメントの大きな秒円盤を取り付けた場合の動作について説明する。
【００３６】
図１２は直径１７ｍｍ、厚み約０．１ｍｍ、比重１．４の秒円盤（約１１５０ミリグラム平方ミリメータの慣性モーメント）を取り付けてｄｕｔｙ２２／３２の通常駆動パルスで駆動し、ロータ１４が正常に回転した場合の電流波形である。
【００３７】
図１３はこの時の端子Ｏ２に発生した電圧波形である。Ｖ１信号〜Ｖ４信号ではＶｔｈを越えておらず、Ｖ５信号で初めてＶｔｈを越えた回転検出信号が得られて検出端子の切り替えが行われる。図１４は端子Ｏ１に発生した電圧波形であり、Ｖ６信号〜Ｖ８信号ではＶｔｈを越えずＶ９信号で初めてＶｔｈを越えている。尚、Ｖ６信号以降の検出では６０ＫΩの第３検出抵抗１７が関与し、検出感度はそれ以前よりも高い。この時点でロータ１４が正常に回転したとの回転検出信号であるＨ信号が信号線Ｃを通って検出回路２３から駆動制御回路７に印加され、駆動制御回路７はそれ以降の検出パルスの通過を禁止してそのステップでの検出動作は停止すると共に補正駆動パルスの通過も禁止する。
【００３８】
それ以降も同様な動作が行われ、一定時間（例えば４分間）連続して正常に回転したとの判定結果が駆動制御回路７に送られると、駆動制御回路７は通常駆動パルス発生回路３に次のステップから１ランクだけ駆動エネルギを下げたｄｕｔｙ２１／３２の通常駆動パルスを出力させる指令を送る。従って次のステップではｄｕｔｙ２１／３２の通常駆動パルスでステップモータは駆動されることになる。尚、上記の例では通常駆動パルス印加時から１３ｍｓ経過以降に検出感度を切り替える必要はない
【００３９】
ここで本発明とは異なり、第２検出動作でも検出抵抗を１０ＫΩとしたまま切り替えず、即ち検出感度を切り替えない場合について説明する。この場合には図１４で示したＶ９信号はＶｔｈを超えることができず、またそれ以降もＶｔｈを越えた信号は検出されず、ロータ１４が正常に回転しているにもかかわらず非回転と判定されて補正駆動パルスが発生し、次のステップでは駆動ランクが上がり、無駄な電流を消費してしまうことになる。
【００４０】
図１５は前記の秒円盤を取り付けてｄｕｔｙ２１／３２の通常駆動パルスで駆動し、ロータ１４が正常に回転できなかった場合の電流波形である。
【００４１】
図１６はこの時の端子Ｏ２に発生した電圧波形である。Ｖ１信号〜Ｖ８信号迄はＶｔｈを越えておらず、Ｖ９信号で初めてＶｔｈを越えた回転検出信号が得られて検出端子Ｏ２、Ｏ１の切り替えが行われる。図１７は端子Ｏ１に発生した電圧波形であり、Ｖ１０信号〜Ｖ１９信号でＶｔｈを越えていない。前記したようにＶ７信号以降の検出では６０ＫΩの第３検出抵抗１７及び第４検出抵抗１８が関与するため検出感度はそれ以前よりも高い。通常駆動パルス印加時から２５ｍｓ経過した時点で検出パルスは打ち切られるため、この時点で検出動作は停止しロータ１４が正常に回転しなかった非回転検出信号であるＬ信号が信号線Ｃを介して検出回路２３から駆動制御回路７に印加される。そのため速やかに補正駆動パルスが駆動制御回路７を通過して駆動回路８に印加され、ロータ１４はこの補正駆動パルスにより駆動されて正常に回転することになる。また次のステップ（１秒後）では駆動制御回路７からの制御信号により制御され、通常駆動パルス発生回路３からは駆動エネルギが１ランク上のｄｕｔｙ２２／３２の通常駆動パルスが発生してこの通常駆動パルスによりステップモータは駆動されることになる。
【００４２】
ここで検出抵抗として１０ＫΩを使用せずに６０ＫΩのみを使用し、従来のように検出動作の途中で検出抵抗を切り替えない場合、即ち検出感度を切り替えない場合にについて説明する。この場合には図１５で示した駆動電流と同方向電流及び反方向電流の電圧変換信号が検出感度が高いために両者共にＶｔｈを超えてしまい、ロータ１４が正常に回転していないにもかかわらず回転と判定されて補正駆動パルスが発生せず、時計としては致命的欠陥である時間遅れが発生してしまう。
【００４３】
次に慣性モーメントのさらに大きな秒円盤を取り付けた場合の動作について説明する。
【００４４】
図１８は直径２０ｍｍ、厚み０．１ｍｍ、比重１．４の秒円盤（約２２００ミリグラム平方ミリメータの慣性モーメント）を取り付けてｄｕｔｙ２３／３２の通常駆動パルスで駆動し、ロータ１４が正常に回転した場合の電流波形である。
【００４５】
図１９はこの時の端子Ｏ２に発生した電圧波形である。Ｖ１信号〜Ｖ８信号迄はＶｔｈを越えておらず、Ｖ９信号で初めてＶｔｈを越えた回転検出信号が得られて検出端子の切り替えが行われる。前記したようにＶ７信号以降の検出ではカウンタ回路６の出力がＨ信号に切り替わっているため６０ＫΩの第３検出抵抗１７及び第４検出抵抗１８が関与し、検出感度はそれ以前よりも高い。そのためほぼ同じピーク電流を電圧変換した１０ＫΩが関与したＶ５信号と６０ＫΩが関与したＶ９信号では電圧の高さは異なり、Ｖ５信号ではＶｔｈを越えずＶ９信号ではＶｔｈを越えている。図２０は端子Ｏ１に発生した電圧波形であり、Ｖ１０信号、Ｖ１１信号ではＶｔｈを越えずＶ１２信号で初めてＶｔｈを越えている。この時点でロータ１４が正常に回転したと最終的に判定される。ここでは通常駆動パルス印加時から１３ｍｓ後に検出感度を切り替える効果が現れている。
【００４６】
それ以降も同様な動作が行われ、一定時間（例えば４分間）連続して正常に回転したとの判定結果が駆動制御回路７に送られると、駆動制御回路７は通常駆動パルス発生回路３に次のステップから１ランクだけ駆動エネルギを下げたｄｕｔｙ２２／３２の通常駆動パルスを出力させる指令を送る。従って次のステップではｄｕｔｙ２２／３２の通常駆動パルスでステップモータは駆動されることになる。
【００４７】
ここで本発明とは異なり、検出動作の途中で検出抵抗を１０ＫΩとしたまま切り替えず、即ち検出感度を切り替えない場合について説明する。この場合には図１９で示したＶ９信号はＶ５信号と同様にＶｔｈを超えることができず、またそれ以降もＶｔｈを越えた信号は検出されず、ロータ１４が正常に回転しているにもかかわらず非回転と判定されて補正駆動パルスが発生し、次のステップでは駆動ランクが上がり、無駄な電流を消費してしまうことになる。
【００４８】
図２１は前記の秒円盤を取り付けてｄｕｔｙ２２／３２の通常駆動パルスで駆動し、ロータ１４が正常に回転できなかった場合の電流波形である。
【００４９】
図２２はこの時の端子Ｏ２に発生した電圧波形である。Ｖ１信号〜Ｖ１０信号迄はＶｔｈを越えておらず、Ｖ１１信号で初めてＶｔｈを越えた回転検出信号が得られて検出端子Ｏ２、Ｏ１の切り替えが行われる。図２３は端子Ｏ１に発生した電圧波形であり、Ｖ１２信号〜Ｖ１９信号でＶｔｈを越えていない。前記したようにＶ７信号以降の検出では６０ＫΩの第３検出抵抗１７及び第４検出抵抗１８が関与するため検出感度はそれ以前よりも高い。通常駆動パルス印加時から２５ｍｓが経過した時点で検出パルスは打ち切られるため、この時点で検出動作は停止しロータ１４が正常に回転しなかった非回転検出信号であるＬ信号が信号線Ｃを介して検出回路２３から駆動制御回路７に印加される。そのため速やかに補正駆動パルスが駆動制御回路７を通過して駆動回路８に印加され、ロータ１４はこの補正駆動パルスにより駆動されて正常に回転することになる。また次のステップ（１秒後）では駆動制御回路７からの制御信号により制御され、通常駆動パルス発生回路３からは駆動エネルギが１ランク上のｄｕｔｙ２３／３２の通常駆動パルスが発生してこの通常駆動パルスによりステップモータは駆動されることになる。
【００５０】
ここで検出抵抗として１０ＫΩを使用せずに６０ＫΩのみを使用し、従来のように回転検出動作の途中で検出抵抗を切り替えない場合、即ち検出感度を切り替えない場合について説明する。この場合には図２１で示した駆動電流と同方向電流及び反方向電流の電圧変換信号が検出感度が高いために両者共にＶｔｈを超えてしまい、ロータ１４が正常に回転していないにもかかわらず回転と判定されて補正駆動パルスが発生せず、時計としては致命的欠陥である時間遅れが発生してしまう。
【００５１】
次に本発明の他の実施例を図２４に沿って説明する。図２４では図１と同じ働きをするものは図１で示した番号と同じ番号を付してある。また図２４で示した発振回路１からロータ１４までは図１で示したものとほとんど同一なので説明を省略し、本発明の骨子となる検出感度切り替え手段について詳細に説明する。
【００５２】
先ず図２４でコイル１３に実線矢印方向に駆動電流が流れた場合について説明すると、通常駆動パルス印加時から７ｍｓが経過すると駆動回路８のトランジスタ１０に検出パルスが印加される。そのため端子Ｏ２での電圧検出が行われる。それと同時に検出制御回路２４からは信号線ＡがＨ信号、信号線ＢがＬ信号のため信号線Ｆを通った検出パルスが第２制御トランジスタ２０に印加されるため、検出信号は第２検出抵抗１６により調整された適切な高さの電圧となって検出回路２３の端子ＩＮ２に印加される。信号線Ｆを通った検出パルスは検出回路２３にも印加される。
【００５３】
図２５は図２４に示した検出回路２３の詳細図である。図２４でコイル１３に実線矢印方向に駆動電流が流れた状態では信号線ＡがＨ信号、信号線DがＬ信号であり、初期化されているフリップフロップ４７のＱ出力がＬ信号、Ｑバー出力がＨ信号である。そのため信号線Ａとフリップフロップ４７のＱ出力が印加されているイクスクルーシブオアゲート５１の出力はＨ信号、信号線Ａとフリップフロップ４７のＱバー出力が印加されているイクスクルーシブオアゲート５２の出力はＬ信号、信号線Ｄとフリップフロップ４７のＱ出力が印加されているオアゲート４９の出力はＬ信号、オアゲート４９の出力が印加されているインバータ５０の出力はＨ信号となっている。従ってこれらの信号がそれぞれ印加されているアンドゲート５４、５５、５６、５７の内アンドゲート５５のみがオン状態となっている。
【００５４】
端子ＩＮ２に印加された検出電圧は第２コンパレータ４１のプラス入力端子に入力され、信号線Ｆを通った検出パルスはオアゲート５３及びアンドゲート５５を介して第７制御トランジスタ４９及びオアゲート４３に印加される。第２コンパレータ４１のマイナス入力端子には抵抗Ｒ４と抵抗Ｒ５の分圧電圧が印加され、プラス入力端子に印加された検出電圧とのレベルを比較して第２コンパレータ４１からは回転検出信号のＨ信号または非回転検出信号のＬ信号が出力する。この検出信号はオアゲート４３を通過した検出パルスのタイミングでアンドゲート４５を介してオアゲート４６から出力される。
【００５５】
オアゲート４６から回転検出信号であるＨ信号が出力したとすると図２５のフリップフロップ４７のＱ出力がＨ信号、Ｑバー出力がＬ信号に切り替わり、今度はイクスクルーシブオアゲート５２の出力がＨ信号となり、アンドゲート５４、５５、５６、５７の内アンドゲート５６のみがオン状態となる。また信号線Ｂを通ったＨ信号は図２４の駆動制御回路７及び検出制御回路２４に印加され第１検出動作が終了する。これにより検出パルスは駆動回路８のトランジスタ９に切り替えて印加され、端子Ｏ１での電圧検出が行われる。それと同時に検出パルスは検出制御回路２４の信号線Ｅに切り替わって出力され、第１制御トランジスタ１９及び検出回路２３に印加される。端子Ｏ１に発生する検出信号は第１検出抵抗１５により調整された適切な高さの電圧となって検出回路２３の端子ＩＮ１に印加される。端子ＩＮ１に印加された検出信号は図２５の第１コンパレータ４０のプラス入力端子に入力される。
【００５６】
他方信号線Eを通って検出回路２３のオアゲート５３に印加された検出パルスはアンドゲート５６を介して第６制御トランジスタ４８及びオアゲート４２に印加される。検出パルスが第６制御トランジスタ４８に印加されると、第１コンパレータ４０のマイナス入力端子には抵抗Ｒ１と抵抗Ｒ３の分圧電圧が印加され、プラス入力端子に印加された検出電圧とのレベルを比較して第１コンパレータ４０からは回転検出信号のＨ信号または非回転検出信号のＬ信号が出力する。この検出信号はオアゲート４２を通過した検出パルスと共にアンドゲート４４に印加され、さらにオアゲート４６を介してフリップフロップ４７に印加される。
【００５７】
この第２検出動作は第１検出動作でオアゲート４６からＨ信号が発生した時点から１０ｍｓ経過以内で且つオアゲート４６からＨ信号が出力するまで続けられ、Ｈ信号が出力した時点で検出動作は終了する。即ち第２検出動作でオアゲート４６からＨ信号が出力するとその信号がフリップフロップ４８にも印加され、信号線ＣにＨ信号が発生する。このＨ信号が駆動制御回路７に印加され、前記したようにその後の検出動作は停止する。そして次の通常駆動パルスが発生する迄にクロックパルス（図示せず）によりフリップフロップ４７、４８等がリセットされ初期状態となる。
【００５８】
ここで抵抗Ｒ１と抵抗Ｒ４の抵抗値は２ＫΩ、抵抗Ｒ２と抵抗Ｒ５の抵抗値は１ＫΩ、抵抗Ｒ３と抵抗Ｒ６の抵抗値は４ＫΩとなっているため、第２検出動作時の検出感度は第１検出動作時の検出感度よりも高くなっている。尚、前記した抵抗Ｒ１〜Ｒ６の抵抗値は一つの例であり、実際には誤検出しないように適切に設定される。
【００５９】
次に図２４に示したコイル１３に実線矢印方向に電流が流れた時の第１検出動作時で且つ通常駆動パルス印加時から１２ｍｓが経過する迄に信号線Ｂに１度もＨ信号が出力しなかった場合について説明する。通常駆動パルス印加時から１２ｍｓが経過する迄は図２５に示したアンドゲート５４、５５、５６、５７の内アンドゲート５５のみがオン状態となっている。そのため検出パルスは第７制御トランジスタ４９に印加され、第２コンパレータ４１のマイナス入力端子には抵抗Ｒ４と抵抗Ｒ５の分圧電圧が印加されている。
【００６０】
通常駆動パルス印加時から１３ｍｓが経過すると図２４に示したカウンタ回路６から信号線ＤにＨ信号が出力する。このＨ信号は検出回路２３のオアゲート４９に印加され、今度はアンドゲート５４、５５、５６、５７の内アンドゲート５４のみがオン状態となる。そのため検出パルスは第８制御トランジスタ５０に印加され、第２コンパレータ４１のマイナス入力端子に抵抗Ｒ４と抵抗Ｒ６の分圧電圧が印加されることになる。そしてプラス入力端子に印加された検出電圧とのレベルを比較して第２コンパレータ４１からは回転検出信号のＨ信号または非回転検出信号のＬ信号が出力する。この検出信号はアンドゲート４５、オアゲート４６を介してフリップフロップ４７に印加される。この検出動作は一定時間内でオアゲート４６からＨ信号が出力するまで続けられる。
【００６１】
オアゲート４６からＨ信号が出力するとフリップフロップ４７のＱ出力がＨ信号、Ｑバー出力がＬ信号となる。信号線ＤにはＨ信号が印加されているため、今度はアンドゲート５６がオン状態となる。また信号線ＢにはＨ信号が出力するため駆動制御回路７を通過した検出パルスはトランジスタ９に印加されると共に検出制御回路２４を通過した検出パルスは信号線Ｅを通って第１制御トランジスタ９及び検出回路２３に印加される。これより端子Ｏ１に発生した検出電圧は第１コンパレータ４０に印加される。他方検出回路２３のオアゲート５３を通過した検出パルスはアンドゲート５６を介して第６制御トランジスタ４８に印加される。
【００６２】
検出パルスが第６制御トランジスタ４８に印加されると、第１コンパレータ４０のマイナス入力端子には抵抗Ｒ１と抵抗Ｒ３の分圧電圧が印加され、プラス入力端子に印加された検出電圧とのレベルを比較して第１コンパレータ４０からは回転検出信号のＨ信号または非回転検出信号のＬ信号が出力し、アンドゲート４４、オアゲート４６を介してフリップフロップ４７、４８に印加される。第１検出動作でフリップフロップ４７のＱ出力はすでにＨ信号を出力しているため、第２検出動作でオアゲート４６からＨ信号が出力されるとフリップフロップ４８のＱ出力はＨ信号となる。そのためこのＨ信号は信号線Ｃを通って駆動制御回路７に印可され、その後の検出動作は停止する。
【００６３】
前記したように抵抗Ｒ１と抵抗Ｒ４の抵抗値は２ＫΩ、抵抗Ｒ２と抵抗Ｒ５の抵抗値は１ＫΩ、抵抗Ｒ３と抵抗Ｒ６の抵抗値は４ＫΩとなっているため、１３ｍｓ以降の第１コンパレータ４０及び第２コンパレータ４１のＶｔｈはそれ以前よりも低く、検出感度は高くなっている。
【００６４】
次に通常駆動パルス印加時から１３ｍｓ経過後に第１検出動作による回転検出が行われ、第２検出動作で非回転検出が行なわれた場合について説明するわけであるが、この動作についてはこれまでの説明で容易に理解できると考えられるので省略する。また、コイル１３に点線矢印方向に駆動電流が流れた場合の動作についてもこれまでの説明で容易に理解できると考えられるので省略する。
【００６５】
以上本発明につき説明したが、本発明の精神を逸脱することなく種々の変更が可能であり、例えば検出パルスを１ｍｓ毎ではなく０．５ｍｓ毎に発生させること、検出回路２３のＶｔｈを越えた信号を１個ではなく２個以上で回転検出信号とすること等も本発明に含まれる。又、本発明は電流値を基に検出するようになっているが、電圧値を基にしても同様であることはもちろんである。
【００６６】
【発明の効果】
上記の説明で明らかなように、本発明では検出動作の途中で検出感度を切り替えるように構成したため、本発明によれば通常の秒針はもちろん、慣性モーメントの大きな秒針または慣性モーメントの大きな秒円盤を取り付けても誤動作することがない、消費電流の少ないアナログ電子時計を得ることができ、その効果大なるものがある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態の一例のブロック図である。
【図２】本発明の実施の形態の一例の要部の出力波形図である。
【図３】通常の秒針を取り付けてｄｕｔｙ１９／３２の通常駆動パルスにより駆動された時の電流波形図である。
【図４】図３に示した電流波形を電圧変換した時の端子Ｏ２に発生した電圧波形図である。
【図５】図３に示した電流波形を電圧変換した時の端子Ｏ１に発生した電圧波形図である。
【図６】通常の秒針を取り付けてｄｕｔｙ１８／３２の通常駆動パルスにより駆動された時の電流波形図である。
【図７】図６に示した電流波形を電圧変換した時の端子Ｏ２に発生した電圧波形図である。
【図８】図６に示した電流波形を電圧変換した時の端子Ｏ１に発生した電圧波形図である。
【図９】通常の秒針を取り付けてｄｕｔｙ２２／３２の通常駆動パルスにより駆動された時の電流波形図である。
【図１０】図９に示した電流波形を電圧変換した時の端子Ｏ２に発生した電圧波形図である。
【図１１】図９に示した電流波形を電圧変換した時の端子Ｏ１に発生した電圧波形図である。
【図１２】直径１７ｍｍの秒円盤を取り付けてｄｕｔｙ２２／３２の通常駆動パルスにより駆動された時の電流波形図である。
【図１３】図１２に示した電流波形を電圧変換した時の端子Ｏ２に発生した電圧波形図である
【図１４】図１２に示した電流波形を電圧変換した時の端子Ｏ１に発生した電圧波形図である。
【図１５】直径１７ｍｍの秒円盤を取り付けてｄｕｔｙ２１／３２の通常駆動パルスにより駆動された時の電流波形図である。
【図１６】図１５に示した電流波形を電圧変換した時の端子Ｏ２に発生した電圧波形図である
【図１７】図１５に示した電流波形を電圧変換した時の端子Ｏ１に発生した電圧波形図である。
【図１８】直径２０ｍｍの秒円盤を取り付けてｄｕｔｙ２３／３２の通常駆動パルスにより駆動された時の電流波形図である。
【図１９】図１８に示した電流波形を電圧変換した時の端子Ｏ２に発生した電圧波形図である。
【図２０】図１８に示した電流波形を電圧変換した時の端子Ｏ１に発生した電圧波形図である。
【図２１】直径２０ｍｍの秒円盤を取り付けてｄｕｔｙ２２／３２の通常駆動パルスにより駆動された時の電流波形図である。
【図２２】図２１に示した電流波形を電圧変換した時の端子Ｏ２に発生した電圧波形図である。
【図２３】図２１に示した電流波形を電圧変換した時の端子Ｏ１に発生した電圧波形図である。
【図２４】本発明の実施の形態の他の例のブロック図である。
【図２５】図２４に示した検出回路２３の詳細回路図である。
【図２６】従来及び本発明に係わる通常の秒針を取り付けたアナログ電子時計の外観平面図である。
【図２７】本発明に係わる大きな慣性モーメントの秒円盤を取り付けたアナログ電子時計の外観平面図である。
【符号の説明】
３通常駆動パルス発生回路
４補正駆動パルス発生回路
５検出パルス発生回路
６カウンタ回路
７駆動制御回路
８駆動回路
１３ステップモータのコイル
１４ステップモータのロータ
１５第１検出抵抗
１６第２検出抵抗
１７第３検出抵抗
１８第４検出抵抗
１９第１制御トランジスタ
２０第２制御トランジスタ
２１第３制御トランジスタ
２２第４制御トランジスタ
２３検出回路
２４検出制御回路
４０第１コンパレータ
４１第２コンパレータ
４７第５制御トランジスタ
４８第６制御トランジスタ
４９第７制御トランジスタ
５０第８制御トランジスタ[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an analog electronic timepiece having a step motor.
[0002]
[Prior art]
The battery life of an analog electronic timepiece having a recent step motor is significantly longer than before. This is largely due to the high capacity of the battery and low current consumption of the circuit, but is more dependent on the low current consumption due to the load compensation function of the step motor. Here, the load compensation function refers to a system in which the step motor is normally driven with a small driving force and the step motor is driven with a large driving force only when the load increases.
[0003]
The above load compensation function intermittently opens and closes the loop including the coil of the step motor after the application of the normal drive pulse, detects the induced voltage generated in the coil due to the free vibration of the rotor at this time, and uses this detection signal to detect the rotor In general, the rotation and non-rotation are detected, and when the non-rotation is detected, the rotor is normally rotated by a correction driving pulse of a large driving force. Appropriate publicly known documents disclosing this technique include, for example, Japanese Patent Publication No. 1-42395 and Japanese Patent Publication No. 8-33457.
[0004]
A general analog electronic timepiece displays time with three hands of an hour hand 60, a minute hand 61, and a second hand 62 as shown in FIG. 26, but a transparent disk 63 is used instead of the second hand 62 as shown in FIG. There is also a specially designed watch attached. The disk 63 (hereinafter referred to as a second disk) has a considerably large moment of inertia compared to a normal second hand, and when used in a timepiece having the load compensation function described above, the rotation and non-rotation of the rotor cannot be accurately detected. The clock will be delayed. This is because, despite the fact that the rotor could not rotate normally, there was a second disk with a large moment of inertia, which caused a large rebound, and an induced voltage similar to that when rotating normally was generated. This is not limited to the second disk, and the same result is obtained even with a second hand having a large moment of inertia.
[0005]
The present applicant has found that the above-mentioned problems can be solved by switching the detection sensitivity of the rotor rotation / non-rotation detection during the detection operation. Examples of documents disclosing a technique for switching detection sensitivity include JP-A-56-43575 and JP-A-58-86480.
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
However, the technique disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 56-43575 relates to a technique for switching detection sensitivity in accordance with a change in power supply voltage in an electronic timepiece such as a rechargeable battery in which the power supply voltage changes. The technique disclosed in Japanese Utility Model Laid-Open No. 58-86480 relates to a technique for automatically setting an appropriate detection sensitivity, and neither of them relates to a technique for switching the detection sensitivity during the detection operation. Therefore, the techniques disclosed in these documents cannot solve the above problems.
[0007]
An object of the present invention is to provide an analog electronic timepiece that eliminates the above-mentioned conventional drawbacks and allows a load compensation system to operate normally even when a second hand or second disk having a large moment of inertia is attached, thereby reducing current consumption. .
[0008]
[Means for Solving the Problems]
An analog electronic timepiece according to the present invention has a step motor composed of a rotor, a stator, and a coil, and is based on a current value in the same direction as the drive current induced in the coil by free vibration of the rotor after application of a normal drive pulse. A first detection operation for determining and detecting the rotational state of the rotor, and a second detection operation for determining and detecting the rotational state of the rotor based on a current value in a direction opposite to the drive current after the first detection operation; When the rotation state of the rotor is detected during the first detection operation, the detection sensitivity during the second detection operation after that is detected during the first detection operation. A detection sensitivity switching means for making it different from the sensitivity is provided.
[0009]
The determination of the rotational state of the rotor is performed by converting the current value into a voltage value and determining the magnitude of the voltage value, and the detection sensitivity switching means switches the resistance value of the detection resistor. This is done by connecting or switching the high and low Vth detection circuits to the coil.
[0010]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is a block diagram in an example of an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is an output waveform diagram of the main part thereof. In FIG. 1, reference numeral 1 denotes an oscillation circuit, and reference numeral 2 denotes a frequency divider circuit, and signals necessary for timepiece driving are created by combining outputs of various output stages of the frequency divider circuit 2.
[0011]
Reference numeral 3 denotes a normal drive pulse generation circuit which outputs a normal drive pulse as shown in FIG. As the normal drive pulse, a chopper pulse of duty 18/32 to duty 25/32 divided by 1 ms with a pulse width of 6 ms is prepared, and one of these pulses is output as appropriate. Note that the chopper pulse shown in FIG. 2A is not accurately divided as written because of the relationship of the drawing, and the other chopper pulses described below are the same.
[0012]
Reference numeral 4 denotes a correction drive pulse generation circuit, and the second half generates a correction drive pulse having a chopper pulse width of 13 ms as shown in FIG. This correction drive pulse is applied to the drive circuit 8 to be described later 32 ms after the normal drive pulse only when the rotor 14 of the step motor cannot be normally driven with the normal drive pulse.
[0013]
Reference numeral 5 denotes a detection pulse generation circuit which generates a series of detection pulses each having a width of 32 μs as shown in FIG. 2B every 1 ms. This detection pulse is generated from 7 ms to 25 ms with the normal drive pulse applied as a base point, and after the normal drive pulse application is completed, the connection state of both ends of the coil 13 of the step motor is intermittently opened and closed, and the rotation and non-rotation information of the rotor 14 To play a role. Reference numeral 6 denotes a counter circuit which counts the number of pulses of the detection pulse generation circuit 5, and when the count is completed, a HIGH signal (hereinafter referred to as H signal) is substituted from the output line D instead of the LOW signal (hereinafter referred to as L signal) after the count ends. Output).
[0014]
Reference numeral 7 denotes a drive control circuit, which duty normal drive pulse is applied to the drive circuit 8 to be described later based on information from the detection circuit 23 to be described later or whether the correction drive pulse is passed to the drive circuit 8 to be applied. Control whether or not. The drive circuit 8 is composed of two known P-channel MOS transistors (hereinafter referred to as transistors) 9 and 10 and two N-channel MOS transistors (hereinafter referred to as transistors) 11 and 12, between the common drains. A coil 13 is connected to the output terminals O1 and O2. The rotor 14 rotates by one step (180 °) each time alternating current flows in the coil 13 in the direction of the solid arrow and the dotted arrow.
[0015]
A first detection resistor 15 has one end connected to the terminal O 1 and the other end grounded via the first control transistor 19. Reference numeral 16 denotes a second detection resistor, one end of which is connected to the terminal O2, and the other end is grounded via the second control transistor 20. The first detection resistor 15 and the second detection resistor 16 have a relatively small value of 10 KΩ. A third detection resistor 17 has one end connected to the terminal O 1 and the other end grounded via the third control transistor 21. Reference numeral 18 denotes a fourth detection resistor, one end of which is connected to the terminal O2, and the other end is grounded via the fourth control transistor 22. The third detection resistor 17 and the fourth detection resistor 18 have a relatively large value of 60 KΩ. The detection pulse generation circuit 5, the counter circuit 6, the first detection resistor 15, the second detection resistor 16, the third detection resistor 17, the fourth detection resistor 18, the first control transistor 19, the second control transistor 20, and the third The detection sensitivity switching means is constituted by the control transistor 21, the fourth control transistor 22, the detection control circuit 24 described later, and the like.
[0016]
Reference numeral 23 denotes a detection circuit that detects the rotation and non-rotation of the rotor 14 based on the current flowing through the coil 13 after application of the drive pulse, and sends the information to the drive control circuit 7 and a detection control circuit 24 described later. Reference numeral 24 denotes a detection control circuit, which is controlled by the output signal of the signal line A of the drive control circuit 7, the output signal of the signal line B of the detection circuit 23, the output signal of the signal line D of the counter circuit 6, and the like. , G, and H are selected, and the detection pulse from the detection pulse generation circuit 5 is output. Here, when the signal line A is the H signal and the signal line B and the signal line D are the L signal, the signal line F is selected, and when the signal line A is the H signal and the signal line B or the signal line D is the H signal, the signal line F is selected. When the line G is selected, the signal line A is the L signal, and the signal line B and the signal line D are the L signal, the signal line E is selected, the signal line A is the L signal, and the signal line B or the signal line D is the H signal. In this case, the signal line H is selected.
[0017]
Next, the operation will be described. In order to facilitate the understanding of the present invention, first, the main points of the detection operation will be briefly described with reference to FIG. 3 and then described in detail.
[0018]
First, the detection operation is started from a first detection operation in which a shaded portion current 31 that is a current in the same direction as the drive current 30 shown in FIG. 3 is detected as a voltage. At this time, the detection sensitivity of the detection circuit 23 is low, that is, the detection signal is relatively difficult to exceed Vth of the detection circuit 23. However, if a rotation detection signal is not obtained in the first detection operation even after 12 ms has elapsed since the normal drive pulse was applied, the detection sensitivity is switched to a higher state from the time when 13 ms has elapsed since the normal drive pulse was applied.
[0019]
When a rotation detection signal exceeding Vth of the detection circuit 23 is obtained in the first detection operation, a second detection operation for detecting the drive current 30 and the shaded portion current 32 that is the reverse current as a voltage is performed next. . The detection sensitivity of the detection circuit 23 during the second detection operation is always high, that is, the detection signal is relatively easy to exceed Vth of the detection circuit 23. Only when the rotation detection signal is obtained by the second detection operation, the final determination that the rotor 14 has rotated normally is made. If a rotation detection signal is not obtained in the second detection operation, it is finally determined that the rotor 14 has not rotated normally and has not rotated.
[0020]
The detection sensitivity switches in this way when the rotation detection signal is obtained in the first detection operation and when 13 ms has elapsed since the application of the normal drive pulse.
[0021]
Next, the operation will be described in detail. It is assumed that a normal second hand (moment of inertia of about 55 milligram square millimeter) is attached, the duty of the normal drive pulse applied to the drive circuit 8 is 19/32, and a current flows in the coil 13 in the direction of the solid arrow. It is assumed that the current waveform at that time is as shown in FIG. When a current flows through the coil 13 in the direction of the solid line arrow, an H signal is output to the signal line A from the drive control circuit 7, and when a current flows in the direction of the dotted line arrow, an L signal is output to the signal line A. .
[0022]
When 7 ms elapses from the application of the normal drive pulse, a series of detection pulses as shown in FIG. 2B pass through the drive control circuit 7 and is applied to the drive circuit 8 to determine whether the rotor 14 has rotated normally. The determination is made by the detection circuit 23. As described above, this determination operation is started from the first detection operation in which the hatched portion current 31 that is the current in the same direction as the drive current 30 shown in FIG.
[0023]
The two transistors 9 and 10 of the drive circuit 8 are on immediately after the application of the normal drive pulse, but when 7 ms elapses from the application of the normal drive pulse, the detection pulse from the detection pulse generation circuit 5 is transferred to the drive control circuit 7. And a detection pulse that is applied to the transistor 10 of the drive circuit 8 and simultaneously passes through the signal line F from the detection control circuit 24 is applied to the second control transistor 20 and the terminal O2 is connected via the second detection resistor 16. Grounded. Therefore, a voltage amplified by a transient phenomenon is generated at the terminal O2. FIG. 4 shows a voltage waveform generated at the terminal O2 at this time. Since the V1 signal does not exceed Vth (threshold value) of the detection circuit 23, voltage detection in the same direction is further performed. The V2 signal does not exceed Vth, and voltage detection in the same direction is performed.
[0024]
Since Vth has been exceeded for the first time with the V3 signal, a second detection operation for detecting the shaded portion current 32, which is a reverse current to the drive current 30 shown in FIG. When the H signal based on the V3 signal that is the rotation detection signal shown in FIG. 4 is applied from the detection circuit 23 to the drive control circuit 7 through the signal line B, the detection pulse that has passed through the drive control circuit 7 is transferred to the drive circuit 8. The transistor 10 is switched to the transistor 9 and applied. At the same time, the detection control circuit 24 is controlled by the H signal of the signal line A and the signal line B, outputs a detection pulse from the signal line G, and applies it to the third control transistor 21.
[0025]
This time, since the terminal O1 is grounded via the third detection resistor 17 having a relatively high resistance value, the detection sensitivity is increased. FIG. 5 shows voltage waveforms generated at the terminal O1 at this time. The V4 signal and the V5 signal do not exceed Vth, and the V6 signal exceeds Vth for the first time. At this time, the detection circuit 23 determines that the rotor 14 has rotated normally, outputs an H signal from the signal line C, and applies it to the drive control circuit 7. When the drive control circuit 7 receives this result, the stepping motor is not driven by the correction drive pulse in order to prohibit subsequent detection pulses and correction drive pulses from passing. Further, the counter circuit 6, the detection circuit 23 and the like are reset by a clock pulse (not shown) until the next step. In the above detection operation, the first detection resistor 15 and the fourth detection resistor 18 are not involved.
[0026]
In the next step (after 1 second), the same operation is performed. In this case, a current flows in the direction of the dotted arrow in the coil 13 shown in FIG. Since the signal line A is the L signal and the signal lines B and D are the L signal, the signal line E is selected from the detection control circuit 24 and the detection pulse is applied to the first control transistor 19. Is done. When a rotation detection signal exceeding Vth of the detection circuit 23 is detected, the signal line B becomes an H signal, so that the detection pulse is switched and applied to the transistor 10 and the fourth control transistor 22. When the final determination result that the rotor 14 has rotated normally for a certain time (for example, 4 minutes) is sent to the drive control circuit 7, the drive control circuit 7 sends the normal drive pulse generation circuit 3 one rank from the next step. A command to output a pulse of duty 18/32 with the drive energy lowered by only this amount is sent. Therefore, in the next step, the step motor is driven with a normal drive pulse of duty 18/32.
[0027]
FIG. 6 shows a current waveform when driven at duty 18/32. When 7 ms elapses from the application of the normal drive pulse as described above, a series of detection pulses as shown in FIG. 2B are applied to the drive circuit 8 through the detection control circuit 24 and the drive control circuit 7, and the rotor 14 is turned on. The detection circuit 23 determines whether or not the rotation has been normally performed. As described above, the determination operation starts with a first detection operation in which a current in the same direction as the drive current shown in FIG. 6 is detected as a voltage. FIG. 7 shows a voltage waveform generated at the terminal O2 at this time. Since the V1 signal does not exceed Vth of the detection circuit 23, voltage detection in the same direction is further performed. Even the V2 signal and the V3 signal do not exceed Vth, and voltage detection in the same direction is performed.
[0028]
Since Vth has been exceeded for the first time with the V4 signal, the second detection operation for detecting a current in the direction opposite to the drive current shown in FIG. 6 as a voltage is performed. FIG. 8 shows a voltage waveform generated at the terminal O1 at this time, but does not exceed Vth in the V5 to V14 signals. Here, 10 ms elapses from the time when the V4 signal as the rotation detection signal in FIG. 7 is detected, that is, the detection operation is stopped when the V14 signal in FIG. 8 is detected. The detection signal is not detected. In the detection circuit 23, it is determined that the rotor 14 has not rotated normally, that is, non-rotation, and the signal line C remains the L signal. In the detection operation after the V5 signal, the detection pulse is applied to the transistor 9 and the third control transistor 21. Therefore, the detection sensitivity is higher after the V5 signal is detected than before.
[0029]
When the drive control circuit 7 receives the non-rotation information, the drive control circuit 7 promptly allows the correction drive pulse to pass, and the rotor 14 is driven by the correction drive pulse to rotate normally and is delayed by a time that cannot be rotated by the normal drive pulse drive. Will be resolved immediately. In the next step (after 1 second), control is performed by a control signal from the drive control circuit 7, and the normal drive pulse generation circuit 3 generates a normal drive pulse with a duty of 19/32 that is one rank higher. As a result, the step motor is driven. If the load is heavy and the rotor 14 cannot rotate normally during the drive with the normal drive pulse of duty 19/32, the rotor 14 is normally rotated quickly with the correction drive pulse. In the next step, the drive energy is one rank. The step motor is driven by the normal drive pulse of duty 20/32 above. If the load is further heavier, the motor is driven with normal drive pulses that are successively increased in drive rank. If non-rotation detection is performed even when driving with a normal drive pulse of duty 25/32 having the maximum drive energy, the drive with the normal drive pulse of duty 18/32 having the minimum drive energy is performed in the next step. It is configured.
[0030]
Next, the operation when the above-described normal second hand is attached and driven by a normal drive pulse of duty 22/32 will be described.
[0031]
FIG. 9 shows the current waveform at this time. Compared to the current waveform when driven by the normal drive pulse of duty 19/32 shown in FIG. 3, the phase of the current waveform after application of the normal drive pulse is earlier and closer to the drive current. This phenomenon also appears when the moment of inertia of the rotor is small and when the second hand is not attached. Therefore, most of the drive current and the current in the opposite direction are within 13 ms from the time of applying the normal drive pulse. The point at which 13 ms has elapsed since the application of the normal drive pulse is a position where the detection sensitivity is switched when rotation detection is not performed in the first detection operation. Similarly to the current waveform shown in FIG. 3, the peak value of the alternating current waveform after the application of the normal drive pulse is gradually reduced, and it is difficult to detect the rotation in the second detection operation compared to the first detection operation. It has become.
[0032]
10 and 11 show voltage waveforms during the detection operation. The rotation detection by the first detection operation is performed by the V3 signal in FIG. 10, the rotation detection by the second detection operation is performed by the V5 signal in FIG. Specifically, it is determined that the rotor 14 has rotated normally. In the present invention, since the detection sensitivity is switched from the time when the V4 signal is detected, rotation detection is relatively easy even if the peak value of the current is small. In the above example, it is not necessary to switch the detection sensitivity after the lapse of 13 ms from the time of applying the normal drive pulse.
[0033]
Here, unlike the present invention, a case will be described in which the detection resistance is not changed to 10 KΩ even when rotation detection is performed in the first detection operation, that is, the detection sensitivity is not switched. When the current waveform driven by the normal drive pulse of duty 22/32 shown in FIG. 9 is detected as a voltage, the detected resistance value varies and the other components vary despite the rotor 14 rotating normally. Depending on this, non-rotation detection is performed in the second detection operation. In particular, if the rotor 14 has a smaller moment of inertia, non-rotation detection may be performed even when driven by a normal drive pulse of duty 21/32. If non-rotation detection is performed by driving with a normal drive pulse of duty 22/32, non-rotation detection is similarly performed by driving with a normal drive pulse of duty 23/32, further duty 24/32, and further duty 25/32 in the next step. . As described above, when non-rotation detection is performed by driving with a normal driving pulse of duty 25/32, driving by a normal driving pulse of duty 18/32 is performed in the next step (see FIGS. 6, 7, and 8). In this case, non-rotation detection is performed due to insufficient drive energy, and rotation detection is performed by driving with a normal drive pulse of duty 19/32 in the next step (see FIGS. 3, 4, and 5).
[0034]
Therefore, in this case, there is finally no problem, but it is preferable to detect rotation when the rotor 14 rotates normally. For example, in the production line, the current consumption is inspected in a short time without attaching the second hand, but is driven by the normal drive pulse of duty 21/32 that has a margin for the rotor drive. In this case, if non-rotation detection is performed, the consumption current is greatly increased due to the generation of the correction drive pulse, which is not preferable because it is determined as a defective product. In the present invention, since the detection sensitivity is switched after the first detection operation, it is easy to detect rotation in the second detection operation even if there is some component variation.
[0035]
Next, the operation when a second disk with a large moment of inertia as shown in FIG. 27 is attached will be described.
[0036]
In FIG. 12, a second disk having a diameter of 17 mm, a thickness of about 0.1 mm, and a specific gravity of 1.4 (inertia moment of about 1150 milligram square millimeter) is attached and driven with a normal drive pulse of duty 22/32, and the rotor 14 rotates normally. Current waveform of the case.
[0037]
FIG. 13 shows voltage waveforms generated at the terminal O2 at this time. The V1 signal to the V4 signal do not exceed Vth, and the rotation detection signal exceeding Vth is obtained for the first time with the V5 signal, and the detection terminal is switched. FIG. 14 shows a voltage waveform generated at the terminal O1. The V6 signal to the V8 signal do not exceed Vth, and the V9 signal first exceeds Vth. In the detection after the V6 signal, the third detection resistor 17 of 60 KΩ is involved, and the detection sensitivity is higher than before. At this time, an H signal, which is a rotation detection signal indicating that the rotor 14 has rotated normally, is applied from the detection circuit 23 to the drive control circuit 7 through the signal line C, and the drive control circuit 7 passes subsequent detection pulses. And the detection operation at that step is stopped and the passage of the correction drive pulse is also prohibited.
[0038]
After that, the same operation is performed, and when the determination result that the motor rotates normally for a certain time (for example, 4 minutes) is sent to the drive control circuit 7, the drive control circuit 7 sends it to the normal drive pulse generation circuit 3. From the next step, a command to output a normal drive pulse of duty 21/32 with the drive energy lowered by one rank is sent. Therefore, in the next step, the step motor is driven with the normal drive pulse of duty 21/32. In the above example, it is not necessary to switch the detection sensitivity after 13 ms has elapsed since the normal drive pulse was applied.
[0039]
Here, unlike the present invention, a case will be described in which the detection resistance is not changed while keeping the detection resistance at 10 KΩ even in the second detection operation, that is, the detection sensitivity is not changed. In this case, the V9 signal shown in FIG. 14 cannot exceed Vth, and no signal exceeding Vth is detected after that, and the rotor 14 is not rotated even though the rotor 14 is rotating normally. As a result of the determination, a correction drive pulse is generated, and in the next step, the drive rank is increased and a wasteful current is consumed.
[0040]
FIG. 15 shows a current waveform when the second disk is mounted and driven with a normal drive pulse of duty 21/32, and the rotor 14 cannot rotate normally.
[0041]
FIG. 16 shows a voltage waveform generated at the terminal O2 at this time. The V1 signal to the V8 signal do not exceed Vth, and the rotation detection signal exceeding Vth is obtained for the first time with the V9 signal, and the detection terminals O2 and O1 are switched. FIG. 17 shows a voltage waveform generated at the terminal O1, which does not exceed Vth in the V10 signal to V19 signal. As described above, since the third detection resistor 17 and the fourth detection resistor 18 of 60 KΩ are involved in detection after the V7 signal, the detection sensitivity is higher than before. Since the detection pulse is interrupted when 25 ms elapses after the normal drive pulse is applied, the detection operation is stopped at this point and the L signal, which is a non-rotation detection signal that the rotor 14 did not rotate normally, is transmitted via the signal line C. The voltage is applied from the detection circuit 23 to the drive control circuit 7. For this reason, the correction drive pulse is quickly applied to the drive circuit 8 through the drive control circuit 7, and the rotor 14 is driven by this correction drive pulse to rotate normally. In the next step (after 1 second), control is performed by a control signal from the drive control circuit 7, and the normal drive pulse generation circuit 3 generates a normal drive pulse with a duty 22/32 of the drive energy one rank higher. The step motor is driven by the drive pulse.
[0042]
Here, a case where only 60 KΩ is used instead of 10 KΩ as the detection resistor and the detection resistor is not switched during the detection operation as in the conventional case, that is, the detection sensitivity is not switched will be described. In this case, since the voltage conversion signals of the same direction current and the reverse direction current as shown in FIG. 15 have high detection sensitivity, both exceed Vth and the rotor 14 does not rotate normally. Therefore, it is determined that the rotation is not performed, and the correction drive pulse is not generated, and a time delay that is a fatal defect for the timepiece occurs.
[0043]
Next, the operation when a second disk with a larger moment of inertia is attached will be described.
[0044]
FIG. 18 shows a case in which a second disk having a diameter of 20 mm, a thickness of 0.1 mm, and a specific gravity of 1.4 (inertial moment of about 2200 milligrams square millimeters) is attached and driven with a normal drive pulse of duty 23/32, and the rotor 14 rotates normally. This is a current waveform.
[0045]
FIG. 19 shows a voltage waveform generated at the terminal O2 at this time. The V1 signal to the V8 signal do not exceed Vth, and the rotation detection signal exceeding Vth is obtained for the first time with the V9 signal, and the detection terminal is switched. As described above, in the detection after the V7 signal, since the output of the counter circuit 6 is switched to the H signal, the third detection resistor 17 and the fourth detection resistor 18 of 60 KΩ are involved, and the detection sensitivity is higher than before. Therefore, the voltage level is different between the V5 signal involving 10 KΩ obtained by voltage conversion of substantially the same peak current and the V9 signal involving 60 KΩ, and does not exceed Vth in the V5 signal and exceeds Vth in the V9 signal. FIG. 20 shows a voltage waveform generated at the terminal O1, which does not exceed Vth for the V10 signal and the V11 signal and exceeds Vth for the first time with the V12 signal. At this point, it is finally determined that the rotor 14 has rotated normally. Here, the effect of switching the detection sensitivity appears 13 ms after the normal drive pulse is applied.
[0046]
After that, the same operation is performed, and when the determination result that the motor rotates normally for a certain time (for example, 4 minutes) is sent to the drive control circuit 7, the drive control circuit 7 sends it to the normal drive pulse generation circuit 3. From the next step, a command is sent to output a normal 22/32 duty drive pulse with drive energy reduced by one rank. Therefore, in the next step, the step motor is driven with the normal drive pulse of duty 22/32.
[0047]
Here, unlike the present invention, a case will be described in which the detection resistor is not switched while the detection resistance is set to 10 KΩ during the detection operation, that is, the detection sensitivity is not switched. In this case, the V9 signal shown in FIG. 19 cannot exceed Vth in the same way as the V5 signal, and no signal exceeding Vth is detected after that, even though the rotor 14 is rotating normally. Regardless, it is determined as non-rotating, and a correction drive pulse is generated. In the next step, the drive rank is increased, and wasteful current is consumed.
[0048]
FIG. 21 shows a current waveform when the second disk is mounted and driven with a normal drive pulse of duty 22/32, and the rotor 14 cannot rotate normally.
[0049]
FIG. 22 shows a voltage waveform generated at the terminal O2 at this time. The V1 signal to the V10 signal do not exceed Vth, and the rotation detection signal exceeding Vth is obtained for the first time with the V11 signal, and the detection terminals O2 and O1 are switched. FIG. 23 shows a voltage waveform generated at the terminal O1, which does not exceed Vth in the V12 to V19 signals. As described above, since the third detection resistor 17 and the fourth detection resistor 18 of 60 KΩ are involved in detection after the V7 signal, the detection sensitivity is higher than before. Since the detection pulse is interrupted when 25 ms elapses from the application of the normal drive pulse, the detection operation is stopped at this point and the L signal, which is a non-rotation detection signal that the rotor 14 did not rotate normally, is transmitted via the signal line C. Then, it is applied from the detection circuit 23 to the drive control circuit 7. For this reason, the correction drive pulse is quickly applied to the drive circuit 8 through the drive control circuit 7, and the rotor 14 is driven by this correction drive pulse to rotate normally. In the next step (after one second), control is performed by a control signal from the drive control circuit 7, and the normal drive pulse generation circuit 3 generates a normal drive pulse with a duty of 23/32 that is one rank higher. The step motor is driven by the drive pulse.
[0050]
Here, the case where only 60 KΩ is used as the detection resistor without using 10 KΩ and the detection resistor is not switched during the rotation detection operation as in the conventional case, that is, the case where the detection sensitivity is not switched will be described. In this case, since the voltage conversion signals of the same direction current and the reverse direction current as shown in FIG. 21 have high detection sensitivity, both exceed Vth and the rotor 14 does not rotate normally. Therefore, it is determined that the rotation is not performed, and the correction drive pulse is not generated, and a time delay that is a fatal defect for the timepiece occurs.
[0051]
Next, another embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. In FIG. 24, the same functions as those in FIG. 1 are given the same numbers as those shown in FIG. Further, since the oscillation circuit 1 to the rotor 14 shown in FIG. 24 are almost the same as those shown in FIG. 1, the description thereof will be omitted, and the detection sensitivity switching means which is the gist of the present invention will be described in detail.
[0052]
First, the case where the drive current flows through the coil 13 in the direction of the solid arrow in FIG. 24 will be described. When 7 ms elapses from the normal drive pulse application time, the detection pulse is applied to the transistor 10 of the drive circuit 8. Therefore, voltage detection at the terminal O2 is performed. At the same time, since the detection control circuit 24 applies the detection pulse passing through the signal line F because the signal line A is the H signal and the signal line B is the L signal, the detection signal is applied to the second detection resistor 20. 16 is applied to the terminal IN <b> 2 of the detection circuit 23 as a voltage having an appropriate height adjusted by 16. The detection pulse passing through the signal line F is also applied to the detection circuit 23.
[0053]
FIG. 25 is a detailed view of the detection circuit 23 shown in FIG. In FIG. 24, when the drive current flows through the coil 13 in the direction of the solid arrow, the signal line A is the H signal and the signal line D is the L signal, and the Q output of the flip-flop 47 that has been initialized is the L signal and the Q bar. The output is an H signal. Therefore, the output of the exclusive OR gate 51 to which the Q output of the signal line A and the flip-flop 47 is applied is the H signal, and the exclusive OR gate 52 to which the Q bar output of the signal line A and the flip-flop 47 is applied. Is an L signal, an output of the OR gate 49 to which the Q output of the signal line D and the flip-flop 47 is applied is an L signal, and an output of the inverter 50 to which the output of the OR gate 49 is applied is an H signal. Accordingly, only the AND gate 55 of the AND gates 54, 55, 56, and 57 to which these signals are applied is in the ON state.
[0054]
The detection voltage applied to the terminal IN2 is input to the positive input terminal of the second comparator 41, and the detection pulse passing through the signal line F is applied to the seventh control transistor 49 and the OR gate 43 via the OR gate 53 and the AND gate 55. The The divided voltage of the resistor R4 and the resistor R5 is applied to the minus input terminal of the second comparator 41, and the level of the detection voltage applied to the plus input terminal is compared. The signal or the L signal of the non-rotation detection signal is output. This detection signal is output from the OR gate 46 via the AND gate 45 at the timing of the detection pulse that has passed through the OR gate 43.
[0055]
If the H signal, which is the rotation detection signal, is output from the OR gate 46, the Q output of the flip-flop 47 in FIG. 25 is switched to the H signal and the Q bar output is switched to the L signal, and this time the output of the exclusive OR gate 52 is the H signal. Thus, only the AND gate 56 of the AND gates 54, 55, 56, and 57 is turned on. Further, the H signal passing through the signal line B is applied to the drive control circuit 7 and the detection control circuit 24 of FIG. 24, and the first detection operation is completed. As a result, the detection pulse is switched and applied to the transistor 9 of the drive circuit 8, and voltage detection at the terminal O1 is performed. At the same time, the detection pulse is switched to the signal line E of the detection control circuit 24 and output and applied to the first control transistor 19 and the detection circuit 23. The detection signal generated at the terminal O1 is applied to the terminal IN1 of the detection circuit 23 as a voltage having an appropriate height adjusted by the first detection resistor 15. The detection signal applied to the terminal IN1 is input to the positive input terminal of the first comparator 40 in FIG.
[0056]
On the other hand, the detection pulse applied to the OR gate 53 of the detection circuit 23 through the signal line E is applied to the sixth control transistor 48 and the OR gate 42 via the AND gate 56. When the detection pulse is applied to the sixth control transistor 48, the divided voltage of the resistor R1 and the resistor R3 is applied to the negative input terminal of the first comparator 40, and the level of the detection voltage applied to the positive input terminal is set. In comparison, the first comparator 40 outputs a rotation detection signal H signal or a non-rotation detection signal L signal. This detection signal is applied to the AND gate 44 together with the detection pulse that has passed through the OR gate 42, and further applied to the flip-flop 47 via the OR gate 46.
[0057]
This second detection operation is continued within 10 ms from the time when the H signal is generated from the OR gate 46 in the first detection operation and until the H signal is output from the OR gate 46, and the detection operation ends when the H signal is output. . That is, when the H signal is output from the OR gate 46 in the second detection operation, the signal is also applied to the flip-flop 48, and the H signal is generated on the signal line C. This H signal is applied to the drive control circuit 7, and the subsequent detection operation is stopped as described above. Until the next normal drive pulse is generated, the flip-flops 47, 48, etc. are reset by the clock pulse (not shown) to be in the initial state.
[0058]
Here, since the resistance values of the resistors R1 and R4 are 2 KΩ, the resistance values of the resistors R2 and R5 are 1 KΩ, and the resistance values of the resistors R3 and R6 are 4 KΩ, the detection sensitivity during the second detection operation is first. It is higher than the detection sensitivity at the time of one detection operation. The resistance values of the resistors R1 to R6 described above are just an example, and are set appropriately so as not to be erroneously detected in practice.
[0059]
Next, the H signal is output once to the signal line B during the first detection operation when a current flows in the direction of the solid arrow in the coil 13 shown in FIG. 24 and 12 ms elapses after the normal drive pulse is applied. The case where it did not do is demonstrated. Until 12 ms elapse from the application of the normal drive pulse, only the AND gate 55 of the AND gates 54, 55, 56, and 57 shown in FIG. 25 is in the ON state. Therefore, the detection pulse is applied to the seventh control transistor 49, and the divided voltage of the resistors R4 and R5 is applied to the negative input terminal of the second comparator 41.
[0060]
When 13 ms elapses from the application of the normal drive pulse, an H signal is output to the signal line D from the counter circuit 6 shown in FIG. This H signal is applied to the OR gate 49 of the detection circuit 23, and only the AND gate 54 of the AND gates 54, 55, 56, and 57 is turned ON. Therefore, the detection pulse is applied to the eighth control transistor 50, and the divided voltage of the resistors R 4 and R 6 is applied to the negative input terminal of the second comparator 41. Then, the level of the detection voltage applied to the plus input terminal is compared, and the second comparator 41 outputs the H signal of the rotation detection signal or the L signal of the non-rotation detection signal. This detection signal is applied to the flip-flop 47 via the AND gate 45 and the OR gate 46. This detection operation is continued until the H signal is output from the OR gate 46 within a predetermined time.
[0061]
When the H signal is output from the OR gate 46, the Q output of the flip-flop 47 becomes the H signal and the Q bar output becomes the L signal. Since the H signal is applied to the signal line D, the AND gate 56 is turned on this time. Since the H signal is output to the signal line B, the detection pulse that has passed through the drive control circuit 7 is applied to the transistor 9, and the detection pulse that has passed through the detection control circuit 24 passes through the signal line E and passes through the first control transistor 9. And applied to the detection circuit 23. Thus, the detection voltage generated at the terminal O1 is applied to the first comparator 40. On the other hand, the detection pulse that has passed through the OR gate 53 of the detection circuit 23 is applied to the sixth control transistor 48 via the AND gate 56.
[0062]
When the detection pulse is applied to the sixth control transistor 48, the divided voltage of the resistor R1 and the resistor R3 is applied to the negative input terminal of the first comparator 40, and the level of the detection voltage applied to the positive input terminal is set. In comparison, the first comparator 40 outputs a rotation detection signal H signal or a non-rotation detection signal L signal, which are applied to the flip-flops 47 and 48 via the AND gate 44 and the OR gate 46. Since the Q output of the flip-flop 47 has already output the H signal in the first detection operation, when the H signal is output from the OR gate 46 in the second detection operation, the Q output of the flip-flop 48 becomes the H signal. Therefore, the H signal is applied to the drive control circuit 7 through the signal line C, and the subsequent detection operation is stopped.
[0063]
As described above, the resistance values of the resistors R1 and R4 are 2 KΩ, the resistance values of the resistors R2 and R5 are 1 KΩ, and the resistance values of the resistors R3 and R6 are 4 KΩ. Vth of the second comparator 41 is lower than before, and the detection sensitivity is high.
[0064]
Next, a case where rotation detection by the first detection operation is performed 13 ms after the normal drive pulse application and non-rotation detection is performed by the second detection operation will be described. It will be omitted because it is considered easy to understand in the explanation. Also, the operation when the drive current flows through the coil 13 in the direction of the dotted line arrow is considered to be easily understood in the above description, and therefore will be omitted.
[0065]
Although the present invention has been described above, various modifications can be made without departing from the spirit of the present invention. For example, the detection pulse is generated every 0.5 ms instead of every 1 ms, and the Vth of the detection circuit 23 is exceeded. It is also included in the present invention that two or more signals are used as rotation detection signals instead of one signal. Further, although the present invention is designed to detect based on the current value, it is needless to say that the same applies based on the voltage value.
[0066]
【The invention's effect】
As apparent from the above description, in the present invention, the detection sensitivity is switched in the middle of the detection operation. Therefore, according to the present invention, not only a normal second hand but also a second hand with a large moment of inertia or a second disk with a large moment of inertia is used. An analog electronic timepiece that does not malfunction even when attached and that consumes less current can be obtained.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram of an exemplary embodiment of the present invention.
FIG. 2 is an output waveform diagram of a main part of an example of an embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a current waveform diagram when a normal second hand is attached and driven by a normal drive pulse of duty 19/32.
4 is a voltage waveform diagram generated at a terminal O2 when the current waveform shown in FIG. 3 is converted into a voltage.
5 is a voltage waveform diagram generated at a terminal O1 when the current waveform shown in FIG. 3 is converted into a voltage.
FIG. 6 is a current waveform diagram when a normal second hand is attached and driven by a normal drive pulse of duty 18/32.
7 is a voltage waveform diagram generated at a terminal O2 when the current waveform shown in FIG. 6 is converted into a voltage.
8 is a voltage waveform diagram generated at a terminal O1 when the current waveform shown in FIG. 6 is converted into a voltage.
FIG. 9 is a current waveform diagram when a normal second hand is attached and driven by a normal drive pulse of duty 22/32.
10 is a voltage waveform diagram generated at a terminal O2 when the current waveform shown in FIG. 9 is converted into a voltage.
11 is a voltage waveform diagram generated at a terminal O1 when the current waveform shown in FIG. 9 is converted into a voltage.
FIG. 12 is a current waveform diagram when a second disk having a diameter of 17 mm is attached and driven by a normal drive pulse of duty 22/32.
13 is a voltage waveform diagram generated at a terminal O2 when the current waveform shown in FIG. 12 is converted into a voltage.
14 is a voltage waveform diagram generated at a terminal O1 when the current waveform shown in FIG. 12 is converted into a voltage.
FIG. 15 is a current waveform diagram when a second disk having a diameter of 17 mm is attached and driven by a normal drive pulse of duty 21/32.
16 is a voltage waveform diagram generated at a terminal O2 when the current waveform shown in FIG. 15 is converted into a voltage.
17 is a voltage waveform diagram generated at a terminal O1 when the current waveform shown in FIG. 15 is converted into a voltage.
FIG. 18 is a current waveform diagram when a second disk having a diameter of 20 mm is attached and driven by a normal drive pulse of duty 23/32.
19 is a voltage waveform diagram generated at a terminal O2 when the current waveform shown in FIG. 18 is converted into a voltage.
20 is a voltage waveform diagram generated at a terminal O1 when the current waveform shown in FIG. 18 is converted into a voltage.
FIG. 21 is a current waveform diagram when a second disk having a diameter of 20 mm is attached and driven by a normal drive pulse of duty 22/32.
22 is a voltage waveform diagram generated at a terminal O2 when the current waveform shown in FIG. 21 is converted into a voltage.
23 is a voltage waveform diagram generated at a terminal O1 when the current waveform shown in FIG. 21 is converted into a voltage.
FIG. 24 is a block diagram of another example of an embodiment of the present invention.
25 is a detailed circuit diagram of the detection circuit 23 shown in FIG. 24. FIG.
FIG. 26 is an external plan view of an analog electronic timepiece equipped with a conventional second hand according to the present invention.
FIG. 27 is an external plan view of an analog electronic timepiece equipped with a second disk having a large moment of inertia according to the present invention.
[Explanation of symbols]
3 Normal drive pulse generation circuit
4 Correction drive pulse generation circuit
5 Detection pulse generator
6 Counter circuit
7 Drive control circuit
8 Drive circuit
13 Step motor coil
14 Step motor rotor
15 First detection resistor
16 Second detection resistor
17 Third sensing resistor
18 4th detection resistor
19 First control transistor
20 Second control transistor
21 Third control transistor
22 Fourth control transistor
23 Detection circuit
24 Detection control circuit
40 First comparator
41 Second comparator
47 Fifth control transistor
48 Sixth control transistor
49 7th control transistor
50 Eighth control transistor

Claims

Having a step motor consisting of a rotor, stator, and coil, and determining the rotational state of the rotor based on the current value in the same direction as the drive current induced in the coil by the free vibration of the rotor after the normal drive pulse application In an analog electronic timepiece having a first detection operation for detecting, and a second detection operation for determining and detecting the rotational state of the rotor based on a current value in a direction opposite to the drive current after the first detection operation. When the rotation state of the rotor is detected during the first detection operation, the detection sensitivity is switched so that the detection sensitivity during the second detection operation after that is different from the detection sensitivity during the first detection operation. An analog electronic timepiece provided with means.

2. The analog electronic timepiece according to claim 1, wherein the determination of the rotation state of the rotor is performed by converting a current value into a voltage value and determining the magnitude of the voltage value.

The detection sensitivity switching means makes the detection sensitivity different by first connecting a detection resistor having a low resistance value to the coil and then switching and connecting a detection resistor having a high resistance value to the coil. Item 3. The analog electronic timepiece according to item 1 or 2.

2. The detection sensitivity switching unit is configured to first connect a high Vth detection circuit to the coil and then switch and connect a low Vth detection circuit to the coil to change the detection sensitivity. Or the analog electronic timepiece of 2.

Having a step motor consisting of a rotor, stator, and coil, and determining the rotational state of the rotor based on the current value in the same direction as the drive current induced in the coil by the free vibration of the rotor after the end of normal drive pulse application In an analog electronic timepiece having a first detection operation for detecting, and a second detection operation for determining and detecting the rotational state of the rotor based on a current value in a direction opposite to the drive current after the first detection operation. When the rotation state of the rotor is detected during the first detection operation, the process proceeds to the second detection operation, and the detection sensitivity during the second detection operation thereafter is determined as the first detection operation. the sensitivity of the operation varied, wherein when the first detection of the rotation state of the rotor in the detection operation is not performed, switch the detection sensitivity after the normal drive pulse ends after a predetermined period of time test Analog electronic timepiece, characterized in that a sensitivity switching means.

6. The analog electronic timepiece according to claim 5, wherein the determination of the rotational state of the rotor is performed by converting a current value into a voltage value and determining the magnitude of the voltage value.