钟表的制作方法

专利名称：钟表的制作方法
技术领域：
本发明涉及钟表。
背景技术：
在专利文献1中，公开了能够变更提供给用于驱动指针的电机的驱动脉冲的驱动 能量的钟表。例如，在指针的驱动范围内以减小驱动脉冲的驱动能量的方式进行变更，由此 来降低电机的功耗。专利文献1日本特开2005-195436号公报但是，当以减小驱动脉冲的驱动能量的方式进行变更时，指针的驱动能量下降，可 能导致指针停止等、指针工作不稳定的情况发生。期望尽可能避免这种不稳定的指针动作 被用户观察到。

发明内容
因此，本发明的目的在于提供一种能够避免不稳定的指针动作被观察到并且能够 降低功耗的钟表。可利用如下这样的钟表来实现上述目的，该钟表具有电机，其对指针进行驱动； 控制部，其向所述电机提供驱动脉冲，并且能够变更驱动脉冲的驱动能量；以及照度传感 器，其对周围照度进行检测，其中，在所检测出的照度变化到规定阈值以下的情况下，所述 控制部以减小驱动能量的方式变更提供给所述电机的驱动脉冲。在照度为规定阈值以下的情况下，钟表周围变暗，即使在因以减小驱动脉冲的驱 动能量的方式进行变更而导致指针动作不稳定的情况下，也能够避免这种不稳定的指针动 作被用户观察到。此外，在动作变得不稳定的情况下，立即回到变更驱动脉冲前的状态，能 够进一步避免不稳定的指针动作被用户观察到。此外，通过以减小驱动脉冲的驱动能量的 方式进行变更，能够降低电机的功耗。由此，可提供能够避免不稳定的指针动作被观察到并且能够降低功耗的钟表。


图1是示出了实施例的电波钟表的主要结构的框图。图2是示出了电波钟表的齿轮组的主要部分的剖视图。图3A是规定了驱动脉冲的脉宽的表，图IBB是驱动脉冲的时序图的例示图。图4是示出了控制部执行的控制的一例的流程图。图5是示出了控制部执行的控制的一例的流程图。图6是示出了控制部执行的控制的一例的流程图。图7是电波钟表的主视图。标号说明1 电波钟表；4 控制部；4M:存储器部；5 =CPU ；6 内部时钟；7、30 步进电机；8 齿轮组；9 指针；10 位置检测机构；14 反射型传感器；48 秒针轮；48b 反射部；PW 电源。
具体实施例方式下面，对接收电波来校正时刻的模拟式电波钟表进行说明。图1是示出了实施例 的电波钟表的主要结构的框图。电波钟表1在特定时刻经由接收天线2和接收电路3将从 未图示的发送站利用电波发送来的标准时刻电波(时刻码信号)接收到控制部4的CPU 5。 该信号从CPU 5被提供给内部时钟6。CPU 5根据该时刻码信号来校正内部时钟6的时刻， 并且对步进电机7、30进行控制，使齿轮组8旋转，从而校正指针9所指示的时刻。为了通 过这种方式来校正指针9所指示的时刻，电波钟表1具有用于检测齿轮组8的位置的位置 检测机构10。位置检测机构10按规定的周期或时刻来检测齿轮组位置。来自位置检测机构10 的检测信号被提供给CPU 5，控制部4根据该检测信号对步进电机7、30进行驱动控制。电 波钟表1在根据从接收天线2接收到的信号进行时刻校正时，使用来自位置检测机构10的 检测信号。步进电机7、30根据来自电源PW的电力进行驱动。控制部4能够变更提供给步进电机7的驱动脉冲的驱动能量。具体而言，控制部4 在满足规定条件的情况下，以减小驱动脉冲的驱动能量的方式进行变更。具体将在后面叙 述。控制部4与图7所示的照度传感器60相连。照度传感器60检测电波钟表1周围 的照度。控制部4根据来自照度传感器60的信号，变更提供给步进电机7的驱动脉冲的驱 动能量。照度传感器60是公知的。图2是将电波钟表1的齿轮组的主要部分展开在同一平面上的剖视图。在该图 中，在将多个齿轮组展开在同一平面上而进行图示的情况下，反射型传感器14被表示为两 个反射型传感器14a、14b，但实际上，它们属于一个相同的传感器。在下部壳体20与中部壳 体21之间，设置有从控制部4的CPU 5接受驱动脉冲的供给而工作的步进电机30。在步进 电机30的转子上，分别以旋转自如的方式轴支承有与该转子一体旋转的转子小齿轮31、驱 动轮32、中间轮33、分针轮34、跨轮35以及时针轮36。转子小齿轮31、驱动轮32、中间轮 33、分针轮34、跨轮35以及时针轮36依次啮合。在中部壳体21与上部壳体22之间，配设有步进电机7。在步进电机7的转子上， 设置有与该转子一体旋转的转子小齿轮80。转子小齿轮80、齿轮47、秒针轮48依次啮合， 步进电机7的动力被传递到秒针轮48。分针轮34、时针轮36以及秒针轮48分别以可旋转 的方式嵌合在管(pipe)21b中，管21b —体地设置在中部壳体21上。指针9包含安装在端 部48T上的秒针、安装在端部34T上的分针以及安装在端部36T上的时针。在图2中示出了位置检测机构10的结构。在齿轮47上，形成有位置检测用的通 孔47a。此外，在该齿轮47上，在与通孔47a相距180度的位置处形成有齿轮组组装用的定 位孔47b。在秒针轮48上，在同一圆周上相距180度的位置处形成有通孔48a和由反射板 构成的反射部48b。在中间轮33上，在同一圆周上以120度的间隔形成有3个通孔33a，在分针轮34 上，在与秒针轮48的通孔48a相同半径的圆周上以120度的间隔形成有3个通孔34a。在时针轮36上，在与通孔48a相同半径的圆周上形成有7个通孔36a。在中部壳体21上，形 成有通孔21a。在12小时中的8个基准时刻处，通孔47a、48a、21a、33a、34a、36a排列在一 条直线上。在下部壳体20上，在排列着多个通孔的一条直线上固定有发光二极管19。在配 置于齿轮47上方的基板13上，在该一条直线上固定有反射型传感器14。反射型传感器14 具有受光元件和发光元件。位置检测机构10具有以上这样的结构。能够利用上述位置检测机构10的结构来检测时针、分针和秒针的位置。例如，在 通孔47a、48a、21a、33a、34a、36a排列在一条直线上的定时，控制部4使发光二极管19的发 光元件发光，并且由控制部4确认反射型传感器14的受光元件是否接收到光，由此控制部 4能够确定时针和分针的位置。此外，还能够使用位置检测机构10来检测秒针的位置。反射型传感器14和反射 部48b被设定为，在正常驱动步进电机30的情况下，它们在30秒的位置处彼此相对。控制 部4在该定时使反射型传感器14的发光元件发光。由此，反射型传感器14的发光元件的 照射光由反射部48b反射，并由反射型传感器14的受光元件接收。控制部4可通过确认反 射型传感器14的受光元件的受光情况来确认秒针轮48的位置。像这样，位置检测机构10是在确定时针、分针和秒针的位置时所使用的，而在本 发明中，还使用位置检测机构10来进行步进电机7是否正常工作的判定。秒针轮48以1分钟的期间旋转1周。由此，在确认了秒针轮48的位置后，在通常 走针时以30秒的周期(规定周期)使反射型传感器14的发光元件工作的情况下，如果步 进电机7正常工作，则反射型传感器14与反射部48b在秒针轮48的相当于30秒的位置处 彼此相对，因此能够确认接收到光，但在相当于00秒的位置处，反射型传感器14与反射部 48b不是相对的，因此，即便使反射型传感器14的发光元件发光，也不会得到表示接收到光 的信号。与此相反，在00秒的位置处得到表示接收到光的信号、而在30秒的位置处不能得 到表示接收到光的信号的情况下，可认为步进电机7未在正常工作。由此，控制部4能够判 断步进电机7是否正常地进行了驱动。接着，对通过检测与步进电机7联动的秒针轮48的位置来判断是否正常驱动了步 进电机7的原因进行说明。以往以来，公知有以下方法该方法通过检测在电机的驱动线圈中产生的反向感 应电压来判定电机的转子是否正常旋转。但是，为了检测微弱的反向感应电压，需要对反向 感应电压进行放大的电路，可能导致成本上升。此外，反向感应电压受旋转的指针的惯性力 的影响而发生变动，为了抑制该变动，指针的规格可能受到限制。此外，还可以根据来自配置在转子附近的磁传感器的输出来判定转子是否正常旋 转。但是，这需要磁传感器及其周边电路，可能导致成本上升。因此，通过检测与步进电机7联动的秒针轮48的位置来判断是否正常地驱动了步 进电机7，由此能够抑制制造成本。此外，在本实施例的电波钟表1中，驱动秒针的电机是步进电机7，而在采用扫描 电机的情况下，与步进电机不同，转子是以大致恒定的速度持续旋转的，不存在停止的期 间。因此，很难通过检测反向感应电压来检测转子的旋转和停止。在本实施例的电波钟表1中，根据秒针轮48是否处于规定位置来判定是否正常地驱动了指针。因此，即使在驱动秒针的电机是扫描电机的情况下，也能够判定扫描电机是否 在正常旋转，能够判定是否正常地驱动了指针。接着，对提供给步进电机7的驱动脉冲进行说明。图3A是规定了驱动脉冲的脉宽 的表。图3B是驱动脉冲的时序图的例示图。图3A所示的规定了脉宽的表存储在控制部4 的存储器部4M中。驱动脉冲的脉宽是按照每个脉冲等级规定的，等级1 5各自的脉宽分 别与Hms、16ms、18ms、20ms、22ms对应。此外，将校正脉冲的脉宽设定为^ms。脉宽越大， 驱动脉冲的驱动能量越大，功耗也越大。控制部4根据规定条件，以减小驱动脉冲的驱动能 量的方式来进行变更。这里，控制部4是通过变更驱动脉冲的脉宽来变更驱动脉冲的驱动能量，但是，不 限于这种结构，例如，也可以通过变更占空比、电压值中的任意一方来进一步变更驱动脉冲 的驱动能量。接着，对控制部4的控制进行说明。图4 6是示出了控制部4执行的控制的一 例的流程图。此外，图4 6是在正在驱动步进电机7、30时执行的控制。首先说明正常驱 动步进电机7时控制部4的控制。此外，正在对步进电机7进行驱动的当前的脉冲等级存储在控制部4的存储器部 4M中，设当前正以脉冲等级5对步进电机7进行驱动，且步进电机7在正常工作。控制部4根据来自照度传感器60的输出来判定照度是否从大于规定阈值的状态 变化到规定阈值以下的状态(步骤Si)。所谓照度大于规定阈值的状态，是指例如电波钟表 1的周围达到能够充分观察到电波钟表1的指针9的程度的明亮状态。而所谓照度在规定 阈值以下，是指例如电波钟表1的周围达到无法观察到电波钟表1的指针9的程度的阴暗 状态。此外，在本实施方式中，将3LUX设为照度的阈值。在判定结果是判定为否定的情况下，控制部4继续执行步骤Sl的处理。在判定为 照度变化到规定阈值以下的情况下，控制部4将驱动脉冲的脉冲等级设定为比当前设定的 脉冲等级低一级的脉冲等级(步骤S2)，进行走针(步骤S； )。即，将当前的脉冲等级从等 级5变更为等级4，并将该脉冲等级作为当前的脉冲等级存储到存储器部4M中。接着，控制 部4判定内部时钟6是否示出了 00秒(步骤S4)。在判定为否定的情况下，控制部4再次 执行步骤S3以后的处理。通过这样地降低脉冲等级，控制部4以使提供给步进电机7的驱动脉冲的驱动能 量变小的方式进行变更。由此，能够抑制功耗。此外，在照度为阈值以下时，以减小驱动脉 冲的驱动能量的方式进行变更可能会引起走针停止等不稳定的动作，但另一方面，能够防 止这种不稳定的指针动作被用户观察到。在内部时钟6变为00秒的情况下(在步骤S4中为“是”)，控制部4使反射型传 感器14的发光元件发光，判定是否存在表示反射型传感器14的受光元件接收到光的检测 信号(步骤S5)。这里，在正常驱动了步进电机7的情况下，当内部时钟6为00秒时，反射 型传感器14与反射部48b不是相对的，因此控制部4不会得到反射型传感器14的受光元 件的检测信号。在步骤S5中判定为否定的情况下，控制部4以当前的脉冲等级进行走针(步骤 S6)，检测内部时钟6是否示出了 30秒(步骤S7)。在未示出30秒的情况下，控制部4再次 执行步骤S6以后的处理。
在步骤S7中判定为肯定的情况下，控制部4使反射型传感器14的发光元件发光， 判定是否存在表示反射型传感器14的受光元件接收到光的检测信号(步骤S8)。在正常驱 动了步进电机7的情况下，在30秒的位置处，从反射型传感器14的受光元件向控制部4输 出检测信号。因此，在步骤S8中判定为肯定的情况下，如图5所示，控制部4以当前的脉冲 等级进行走针(步骤S13)，在内部时钟6示出了 00秒的情况下(在步骤S14中为“是”)， 使秒针停止(步骤SK)。具体而言，控制部4停止向步进电机7提供驱动脉冲而使步进电 机7停止。这样，在照度从大于规定阈值的状态变化到规定阈值以下的情况下，停止秒针的 走针，由此，能够大幅抑制功耗，并且能够防止用户观察到停止后的秒针。此外，在当前的脉冲等级为等级1的情况下，进行步骤S13以后的处理。即，在照 度从大于规定阈值的状态变化到规定阈值以下的情况下，不进一步降低使秒针运行的脉冲 等级，而是保持等级1来进行走针，在内部时钟6示出了 00秒的情况下使秒针停止。在秒针停止的期间中，控制部4根据来自照度传感器60的输出来判定照度是否超 过了规定阈值(步骤S16)，在超过的情况下，如图6所示，判定内部时钟6是否示出了 00 秒(步骤S17)。在判定为肯定的情况下，控制部4用校正脉冲启动步进电机7 (步骤S18)。 此外，判定是否超过规定阈值的阈值不必是与判定是否变化到所述阈值以下的阈值相同的 值，也可以是比判定是否变化到阈值以下的阈值高的值。这样，通过用脉宽最大的校正脉冲重新启动步进电机7，能够稳定地使步进电机7 再次启动。例如，在使用扫描电机代替步进电机7的情况下，与步进电机相比，扫描电机在 启动时所需的驱动能量更大。但是，通过使用驱动能量最大的校正脉冲，从而即使是扫描电 机也能够正常地进行启动。此外，根据内部时钟6的时刻使停止秒针的时刻与重新启动秒针的时刻一致，由 此，能够使秒针位置与内部时钟6的时刻一致来重新启动秒针。之后，在内部时钟6示出了 00秒时(在步骤S19中为“是”)，即，在用校正脉冲对 步进电机7驱动了 60秒后，控制部4以存储在存储器部4M中的当前脉冲等级进行走针(步 骤S20)。由此，能够抑制随持续供给校正脉冲引起的功耗增大。接着，对未在正常驱动步进电机7时控制部4的控制进行说明。在该情况下，控制 部4也是在步骤Sl中照度为规定阈值以下的情况下，进行变更驱动脉冲的驱动能量的处理。在步骤S5中判定为否定且在步骤S8中也判定为否定的情况下，控制部4将1个 脉冲设为校正脉冲来驱动步进电机7 (步骤S9)。通过使用校正脉冲，能够可靠地驱动步进 电机7。之后，控制部4使反射型传感器14的发光元件发光，判定是否存在表示反射型传感 器14的受光元件接收到光的检测信号(步骤S10)。在判定为否定的情况下，控制部4再次 执行步骤S9的处理。S卩，在步骤SlO中判定为否定的情况下，控制部4在从反射型传感器 14的受光元件输出检测信号以前，一直用校正脉冲来驱动步进电机7且使反射型传感器14 的发光元件发光。在存在检测信号的情况下，控制部4利用校正脉冲将秒针的位置校正为当前时刻 (步骤Sll)。具体而言，计算秒针相对于内部时钟6示出的秒数的延迟量，将与秒针的延迟 量对应的数量的校正脉冲提供给步进电机7。可根据从步骤S8中判定为否定起、到用校正 脉冲进行走针而在步骤SlO中判定为肯定的期间提供给步进电机7的校正脉冲的数量，来计算秒针相对于内部时钟6示出的秒数的延迟量。之后，控制部4将脉冲等级设定为提高了一级后的驱动脉冲(步骤SU)，并将其作 为当前的脉冲等级存储到存储器部4M中。此外，提高一级后的驱动脉冲是在降低一级之前 能够正常驱动步进电机7的脉冲，因此，通过设定为使驱动脉冲提高一级，能够正常地驱动 步进电机7。接着，执行步骤S13以后的处理。这样，在未正常驱动步进电机7的情况下，当照度为规定阈值以下时，控制部4将 秒针的位置校正为当前时刻(步骤Sll)。由此，能够防止用户观察到与秒针位置校正相伴 的秒针的不稳定动作。此外，在用校正脉冲对秒针位置进行了校正后将脉冲等级提高1级， 因此，能够防止之后步进电机7再次不正常旋转的情况。接着，对未正常驱动步进电机7、且在反射部48b与反射型传感器14相对的状态下 秒针轮48停止时控制部4的控制进行说明。在这种情况下，即使在本应不存在来自反射型 传感器14的受光元件的检测信号的状态下，也从反射型传感器14的受光元件向控制部4 输出检测信号。因此，在步骤S5中判定为肯定。之后，控制部4将校正脉冲提供给步进电 机7(步骤S9)，对指针位置进行校正(步骤Sll)。由此，即使在反射部48b与反射型传感 器14相对的状态下秒针轮48停止了的情况下，也能够判断为步进电机7未进行正常的驱 动，能够校正秒针的位置。这样，控制部4是根据在以下两个定时下有无输出检测信号来判定步进电机7是 否在正常旋转，所述两个定时是本来应该输出来自反射型传感器14的受光元件的检测信 号的定时、以及本来不应该输出来自反射型传感器14的受光元件的检测信号的定时。由于 在本来不应该输出检测信号的定时下也要确认是否输出了检测信号，因此，例如，即使在步 进电机7持续停止在输出检测信号的位置处的情况下，也能够判定步进电机7的驱动异常。此外，如上所述，控制部4原则上是在内部时钟6所示的时刻为规定时刻的情况 下，使反射型传感器14的发光元件发光。即，控制部4按规定的周期进行秒针轮48的位置 检测。由此，能够减轻控制部4的处理负荷，能够降低功耗。以上对本发明的一个优选实施方式进行了详细描述，但本发明不限于该特定的实 施方式，可以在权利要求书所记载的本发明主旨的范围内进行各种变形/变更。另外，以上使用了步进电机7作为驱动秒针的电机，但是也可以使用扫描电机。此外，以上是以电波钟表为例对实施方式进行了说明，但是也可以不是电波钟表。 例如，也可以是电波钟表以外的座钟、手表、挂钟。
权利要求
1.一种钟表，该钟表具有 电机，其对指针进行驱动；控制部，其向所述电机提供驱动脉冲，并且能够变更驱动脉冲的驱动能量；以及 照度传感器，其对周围照度进行检测，其中，在检测出的照度变化到规定阈值以下的情况下，所述控制部以减小驱动能量的 方式变更提供给所述电机的驱动脉冲。
2.根据权利要求1所述的钟表，其中，所述控制部根据位置检测部的检测结果来判定所述电机是否在正常旋转，根据该判定 的结果来确定是否能对驱动脉冲的驱动能量进行变更，其中，所述位置检测部检测由所述 电机驱动的齿轮处于规定位置的情况。
3.根据权利要求2所述的钟表，其中，所述控制部根据在以下两个定时下是否输出了检测信号来判定所述电机是否在正常 旋转，所述两个定时是本来应该输出来自所述位置检测部的检测信号的定时和本来不应 该输出来自所述位置检测部的检测信号的定时。
4.根据权利要求3所述的钟表，其中，所述控制部按规定周期确认是否存在来自所述位置检测部的检测信号。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的钟表，其中，所述控制部在响应于检测出的照度为规定阈值以下而以减小驱动脉冲的驱动能量的 方式进行变更之后，使所述电机停止，在检测出的照度超过规定阈值的情况下使所述电机启动。
6.根据权利要求5所述的钟表，其中，所述控制部以如下方式对驱动脉冲的驱动能量进行变更在从所述电机启动时起的规 定期间内，使得驱动脉冲的驱动能量比通常驱动指针时所使用的驱动脉冲的驱动能量大。
7.根据权利要求1所述的钟表，其中，所述位置检测部包括向所述齿轮照射光的发光部、以及受光部，该受光部的接收所述 发光部的光的接收状态随所述齿轮的位置而变化。
8.根据权利要求1所述的钟表，其中，所述控制部通过变更脉宽、占空比以及电压值中的至少一项来变更驱动脉冲的驱动能量。
9.根据权利要求1所述的钟表，其中，该钟表具有内部时钟，所述内部时钟根据接收到的标准时刻电波来校正时刻。
全文摘要
本发明提供一种钟表，其能够避免指针不稳定的动作被观察到且能够降低功耗。电波钟表(1)具有步进电机(7)，其对秒针进行驱动；控制部(4)，其向步进电机(7)提供驱动脉冲，并且能够变更驱动脉冲的驱动能量；以及照度传感器(60)，其对周围照度进行检测，控制部(4)在检测出的照度变化到规定阈值以下的情况下，以减小驱动能量的方式变更提供给步进电机(7)的驱动脉冲。
文档编号G04C3/14GK102096369SQ201010580260
公开日2011年6月15日 申请日期2010年12月9日 优先权日2009年12月9日
发明者马场康治 申请人:精工时钟有限公司