电子控制式机械计时器及其控制方法

专利名称：电子控制式机械计时器及其控制方法
技术领域：
本发明涉及由发电机将发条等机械能源的机械能变换为电能并通过由该电能驱动转动控制装置而控制发电机的转动周期从而精确地驱动指针等时刻指示装置的电子控制式机械计时器及其控制方法，尤其是能可靠地进行差率测定的电子控制式机械计时器及其控制方法。
背景技术：
作为由发电机将发条松开时的机械能变换为电能并通过由该电能驱动转动控制装置而控制流过发电机的线圈的电流值从而精确地驱动固定于轮系的指针并精确地指示时刻的电子控制式机械计时器，已知有特公平7-119812号公报和特开平8-50186号公报中所公开的型式。
同时，在由扣式电池等驱动的一般石英计时器及利用由旋转锤驱动的发电机发出的电力驱动电动机从而带动指针的计时器等情况下，为测定计时器的精度，通常是使电流流过电动机的线圈并由差率测定器接收电流流过时产生的漏磁通而进行差率测定。
但是，在电子控制式机械计时器中，由于不存在带动指针的电动机，因而不能进行利用电动机的差率测定。为此，本申请人曾考虑过另设一个差率测定用线圈的方案，但在这种情况下，存在着使计时器的尺寸增大而且使成本增加的问题。
本发明的第1目的是，提供一种可以在电子控制式机械计时器中进行差率测定同时可以使计时器小型化并能降低成本的电子控制式机械计时器及其控制方法。
另外，在现有的电子控制式机械计时器中，通过整流电路将发电机的交流输出整流为直流，从而驱动由IC等构成的转动控制装置。这时，作为整流电路，通常采用使用了4个二极管的桥式整流电路等，但在这种桥式电路中，二极管将消耗电力，因此存在着在像计时器这样的小型装置中不适于用作发电量很小的发电机的整流电路的问题。
为此，本申请人开发了一种适用于电子控制式机械计时器的整流电路，该整流电路，在发电机的2个输出端子与电容器等蓄电装置之间，分别设置第1和第2开关，并根据发电机的各输出端子的极性(电压电平)对各开关进行控制，以便在其中的一个开关接通时将另一个开关切断，同时，通过使被切断的开关以精细的时间间隔接通和切断、即，使其断续操作，也可以进行升压。
在该整流电路中，当使第1和第2开关同时接通(on)时，将发电机的各交流输出端子之间短路。因此，在将各开关接通时，对发电机施加短路制动，并将能量蓄存在发电机的线圈内。此外，在将一个开关切断(off)时，使发电机动作，由于包含着上述蓄存在线圈中的能量部分，所以使发电电压增加。
因此，可以提高各交流输出端子的输出信号的电压，与不进行断续开关的情况相比，可以使整流电路的输出电压增加，并能提高对电容器等充电时的充电电压。
但是，在组装了这种断续整流电路的电子控制式机械计时器中，虽然可以提高充电效率，但却产生了很难进行用于确认计时器精度的差率测定的新问题。
即，在电子控制式机械计时器中，由于指针与发电机转子的转动同步地动作，所以，可以考虑通过检测随转子转动而产生的磁变化进行差率测定。
但是，在进行断续控制的电子控制式机械计时器中，除随转子转动而产生的磁变化信号外，差率检测器还将检测出由断续操作产生的断续信号，所以存在着很难进行精确的差率测定的新问题。
本发明的第2目的是，提供一种即使在进行断续控制的电子控制式机械计时器中也能很容易地进行差率测定的电子控制式机械计时器及其控制方法。
如将发电机的线圈用作差率测定用线圈，则在除发电机外不存在驱动指针等时刻指示装置的电动机的电子控制式机械计时器中，不需要另外设置差率测定用线圈，因此，与另设差率测定用线圈的情况相比，可以使电子控制式机械计时器小型化，而且还能降低成本。
这时，上述转动控制装置，最好是，按一定周期使发电机的转动控制停止规定时间，从而使发电机的发电动作中止规定时间，并在该时间内通过使电流从上述电源电路流入上述发电机的线圈而进行差率测定。
按照这种结构，当测定差率时，不会产生因发电机的常规转动控制而引起的漏磁通，只产生因电流流过发电机的线圈而引起的用于差率测定的漏磁通，所以，可以能可靠且容易地用差率测定器检测该信号，并且还能提高差率测定的精度。
另外，电子控制式机械计时器的特征在于备有配置在上述电源电路的第1输入端子与发电机的第1输出端子之间的第1开关、配置在上述电源电路的第1输入端子与发电机的第2输出端子之间的第2开关、配置在上述电源电路的第2输入端子与发电机的第1输出端子之间的第3开关、能以相互独立的方式对上述各开关进行控制的制动控制电路。
本发明的电子控制式机械计时器，通过由发条等机械能源驱动指针及发电机并由转动控制装置的制动控制电路对发电机施加制动，对轮子即指针的转速进行调速。这时，制动控制电路，在连接第1和第2开关中的一个的状态下，使另一个开关为通断状态，从而对发电机进行断续控制。
这里，制动控制电路，由于以相互独立的方式对各开关进行控制，所以，能按一定周期(例如1秒间隔)使上述第2开关及第3开关接通规定时间(例如约1msec左右)，并将第1开关切断(off)。通过以上述方式对各个开关进行控制，可以在每一定周期中使电流从电源电路通过第2开关及第3开关流入发电机的线圈，并可以用差率测定器测定由差率测定器的磁传感器按照因电流流过而从线圈产生的磁场的变化产生的差率测定脉冲，从而进行差率测定。
该差率测定脉冲，与因在线圈中流过短时间的电流而产生的磁场相对应，就是说，该脉冲是由急剧的电流变化而产生的信号，所以，可以很容易地将其与断续信号区别开来，因而能可靠地进行差率测定。
这里，上述第1开关，由栅极与发电机的第2输出端子连接的第1场效应型晶体管及与该第1场效应型晶体管并联连接并由上述制动控制电路使其通断的第2场效应型晶体管构成，上述第2开关，由栅极与上述发电机的第1输出端子连接的第3场效应型晶体管及与该第3场效应型晶体管并联连接并由上述制动控制电路使其通断的第4场效应型晶体管构成。
如按上述方式构成，则例如当发电机的第1输出端子的极性为正「+」、第2输出端子的极性为负「-」(与第1输出端子相比为低电位)时，栅极与第2输出端子连接的第1场效应型晶体管(为P沟道时)为导通状态，栅极与第1输出端子连接的第3场效应型晶体管(为P沟道时)为断开状态。因此，使发电机的交流输出信号流过第1输出端子、第1场效应型晶体管、电容器等蓄电装置、第2交流输出端子的路径，从而进行整流。
另外，当第2输出端子的极性为正、第1输出端子的极性为负(与第2输出端子相比为低电位)时，栅极与第1输出端子连接的第3场效应型晶体管为导通状态，栅极与第2输出端子连接的第1场效应型晶体管为断开状态。因此，使输出信号流过第2输出端子、第3场效应型晶体管、电容器等蓄电装置、第1交流输出端子的路径，从而进行整流。
这时，第2、4场效应型晶体管，通过在其栅极上输入断续信号等而使其反复为导通、断开状态。于是，由于各第2、4场效应型晶体管与第1、3场效应型晶体管并联连接，所以，只要第1、3场效应型晶体管为导通状态，则将流过电流而与第2、4场效应型晶体管的导通、断开状态无关，但如第1、3场效应型晶体管为断开状态，则当第2、4场效应型晶体管由断续信号变为导通状态时流过电流。因此，当与断开状态的第1、3场效应型晶体管之一并联连接的第2、4场效应型晶体管由断续信号变为导通状态时，第1、第2开关两者都为接通状态，因而使各交流输出端子形成闭合回路。该闭合回路，也可以通过电阻器等将各交流输出端子连接而构成，但最好是将各交流端子之间直接短路而构成。当在各端子之间连接电阻器时，将因其电阻值的不同而使各输出端子之间不能接近于等电位，因此，存在着不能输出差率测定脉冲的可能性，但如将各端子间短路，则能可靠地使各端子之间为等电位，因而能可靠地输出差率测定脉冲。
因此，可以通过断续控制升高交流输出信号的电压，同时，由于整流控制由栅极与各交流输出端子连接的第1、3场效应型晶体管进行，所以无需采用比较器等，因而使结构简化并能减少部件数，而且可以防止因比较器的耗电引起的充电效率的降低。进一步，由于利用交流输出端子的电压控制第1、3场效应型晶体管的通断，所以能以与各交流输出端子的极性同步的方式控制各场效应型晶体管，因而可以提高整流效率。
另外，在结构上，可以将升压电路与上述第3开关连接，并当接通了第3开关时，将由升压电路升压后的电流供给发电机的线圈。
在将升压电路与第3开关串联连接等情况下，在将第3开关接通时如提高流过线圈的电流的电压，则与断续信号相比能使差率测定脉冲的信号电平显著地提高，因而可以更容易检测差率测定脉冲，同时能使差率测定得到更进一步的简化。
另外，在结构上最好是，上述制动控制电路，在每按一定周期(例如1～2秒)使上述第1和第2开关接通规定时间(第1设定时间)而在发电机的各输出端子之间形成闭合回路后，将上述第1开关切断并使上述第3开关接通规定时间(第2设定时间)。
按照这种结构，在一旦通过将各开关接通并将发电机的各输出端子短路等形成闭合回路从而施加了制动转矩后，如将第1开关切断并使第3开关接通，则即使将断续控制解除后也仍能使电流流过发电机的线圈并输出差率测定脉冲，所以，使差率测定脉冲不会与断续信号重叠，因而能可靠且容易地检测差率测定脉冲。
进一步，当各开关由第1～4场效应型晶体管构成时，在结构上最好是，上述制动控制电路，在每按一定周期(例如1～2秒)使上述第2和第4晶体管导通规定时间(第1设定时间)而在发电机的各输出端子之间形成闭合回路后，将上述第2晶体管断开并使上述第3开关接通规定时间(第2设定时间)。
按照这种结构，当由制动控制电路控制第2和第4场效应型晶体管并使其同时导通从而对发电机施加制动转矩时，使发电机的各输出端子变为等电位，因而在第1、3场效应型晶体管的栅极上不可能施加足以使这两个晶体管导通的电位，所以使第1、3晶体管同时断开。因此，可以通过控制第2、4晶体管而将与发电机的输出端子电压同步地进行控制的第1、3晶体管的动作解除，所以，在这之后，通过由制动控制电路进行第2、4晶体管的通断控制，能可靠地控制第1、2各开关的切断和接通，因此，通过与第3开关配合地进行控制，能够可靠地输出差率测定脉冲。
另外，制动控制电路对第3开关的控制，可以设定为仅当例如通过将上条柄头拉出推入几次等而设定为差率测定模式时进行，也可以在常规运行时进行控制。即使在常规运行时使第3开关动作，由于接通第3开关的时间(第2设定时间)非常短，所以仍可以进行差率测定而不会对调速控制造成影响。
另外，本发明的电子控制式机械计时器，在结构上，上述制动控制电路，可以对差率测定模式和指针运行模式进行切换，在差率测定模式中，在使第2和第4场效应型晶体管断开规定时间而将发电机的制动控制解除后，使上述第2和第4晶体管导通规定时间而在发电机的各输出端子之间形成闭合回路，然后，将上述第2晶体管断开并使上述第3开关接通规定时间。
按照这种结构，设定差率测定模式，并在差率测定模式中，在将发电机的制动控制解除从而使发电机进入自由运行状态后，如输出差率测定脉冲，则由于在差率测定模式中不输出断续制动控制的断续信号，因而能可靠地检测差率测定脉冲，同时，由于发电机继续工作，所以，即使差率测定经过较长时间，也仍可以对电源电路继续进行充电。进一步，通过设定差率测定模式，可以将第3开关的控制限制为仅在差率测定模式时进行，由于只在指针运行时进行调速控制，所以能高效率地进行调速控制，同时也可以减少因接通第3开关而引起的电流消耗量。
另外，使上述发电机的各输出端子之间形成闭合回路的时间、亦即使上述第1和第2开关接通的规定时间(第1设定时间)或使上述第2和第4晶体管导通的规定时间(第1设定时间)，最好设定为比在差率测定器中输入随作为检测对象的计时器的磁场变化而产生的磁脉冲时设定的屏蔽时间、即最好比为使其不进行下一个磁脉冲的检测而设定的时间长。屏蔽时间，通常大多设定为70～80msec左右，因此，作为上述规定时间(第1设定时间)，例如，可以设定为70msec以上、200msec以下，最好设定为80msec以上(125msec等)。
当使第1和第2开关接通或使第2和第4晶体管导通而使发电机的各输出端子之间形成闭合回路时，如各输出端子上的发电电压在规定值以上，则产生基于磁通变化的磁脉冲。差率测定器，为防止因外来干扰而造成错误检测并稳定地检测磁脉冲，在输入磁脉冲时，设定一个规定时间(例如80msec左右)、及不对磁脉冲进行检测的时间(屏蔽时间)。因此，在产生实际的差率测定用脉冲的时刻，即，当切断第1开关并接通第3开关时，或当断开第2晶体管并接通第3开关时，在上述屏蔽时间内不检测差率测定用的磁脉冲。与此不同，如上所述，如果使将发电机的各输出端子之间形成着闭合回路的时间(第1设定时间)比屏蔽时间长，则当解除闭合回路状态后接通第3开关并输出差率测定用脉冲时，由于屏蔽状态已被解除，所以能可靠地检测该差率测定用脉冲，即使输出差率测定用脉冲以外的磁脉冲时，也能可靠地进行差率测定。
另外，接通第3开关的时间(第2设定时间)，由于只要能输出差率测定用脉冲即可，所以，例如可以是0.2～1.0msec左右的非常短的时间。如该时间短，则也可以减少与该时间成比例地从蓄电装置流过第3开关的电流量。
使发电机的各输出端子形成闭合回路的上述一定周期，例如，最好为1～2秒左右。在差率检测器中设有检出磁脉冲时闪烁的发光二极管(LED)等的情况下，如使上述一定周期为1～2秒左右，则LED也以1～2秒的时间间隔点亮，因而使测定者容易确认动作状态。
进一步，在结构上最好是，上述转动控制装置，从接通了第3开关时起，在经过比在差率测定器中输入磁脉冲时设定的屏蔽时间短的规定时间(第3设定时间)后，将上述第2开关切断或使第4晶体管断开。作为该时间，例如，可以设定为在60msec以上、90msec以下，最好设定为60～70msec左右。
即使当切断了第2开关时或使第4晶体管断开时，如发电机的各输出端子上的发电电压在规定值以上，在差率测定器中也将产生磁脉冲。这时，如果将该磁脉冲的产生时刻从产生差率测定用脉冲起设定在屏蔽时间以内，则将检测不到该磁脉冲，因而能可靠地进行差率测定。
另外，本发明的电子控制式机械计时器，在结构上，在上述转动控制装置中，设有以机械方式使发电机的转子停止转动的转动停止装置，同时可以对差率测定模式和指针运行模式进行切换，在差率测定模式中，在由上述转动停止装置使发电机的转子停止转动后，将上述第1开关切断并将第2开关接通，同时使上述第3开关接通规定时间。
如备有转动停止装置，则可以在使转子的转动停止的状态下接通第3开关并进行差率测定。在这种情况下，因转子停止，因而也就无需对转子进行断续控制，当进行差率测定时，由于在结构上可以只输出差率测定脉冲，因此能更可靠地进行差率测定。
另外，在本发明的电子控制式机械计时器的控制方法中，该电子控制式机械计时器，备有机械能源、由上述机械能源驱动并通过产生感应电动势而供给电能的发电机、由上述电能充电的电源电路、由该电源电路驱动并控制上述发电机的转动周期的转动控制装置，该控制方法的特征在于通过每按一定周期使规定时间的电流流过上述发电机的线圈而进行差率测定。
按照如上所述的本发明，由于通过使电流流过发电机的线圈而进行差率测定，所以不需要另外设置差率测定用线圈，因而能使电子控制式机械计时器小型化，而且能降低成本。
这时，最好按每一定周期中止对上述发电机的转动控制，并通过在该中止时间内使规定时间的电流从电源电路流入发电机的线圈而进行差率测定。
按照如上所述的控制方法，在将发电机的转动控制中止时，通过使电流流过发电机的线圈而进行差率测定，所以使随发电机的转动控制而产生的信号不会与差率测定时的漏磁通等指针运行信号重叠，因而能可靠且容易地进行差率测定。
另外，本发明的电子控制式机械计时器的控制方法，其特征在于设有配置在上述电源电路的第1输入端子与发电机的第1输出端子之间的第1开关、配置在上述电源电路的第1输入端子与发电机的第2输出端子之间的第2开关、配置在上述电源电路的第2输入端子与发电机的第1输出端子之间的第3开关，由上述制动控制电路，在每按一定周期使上述第1和第2开关接通规定时间而在发电机的各输出端子之间形成闭合回路后，将上述第1开关切断并使上述第3开关接通规定时间，从而使规定时间的电流从电源电路流入上述发电机的线圈。
另外，本发明的电子控制式机械计时器的控制方法的特征在于在结构上使上述制动控制电路可以对差率测定模式和指针运行模式进行切换，在差率测定模式中，在每按一定周期由第1和第2开关将发电机的制动控制解除规定时间后，将上述第1开关切断并使上述第2和第3开关接通规定时间，从而使规定时间的电流从电源电路流入上述发电机的线圈。
进一步，电子控制式机械计时器的控制方法的特征在于在结构上使上述制动控制电路可以对差率测定模式和指针运行模式进行切换，在差率测定模式中，在由上述转动停止装置使发电机的转子停止转动后，按每一定周期将上述第1开关切断并使上述第2和第3开关接通规定时间，从而使规定时间的电流从电源电路流入上述发电机的线圈。
按照上述各种控制方法，通过对各开关进行控制，可以使电流从电源电路流入发电机的线圈从而输出差率测定用脉冲，并能可靠地进行差率测定。
进一步，如设定差率测定模式，则在差率测定模式中可以控制各开关，以使差率测定易于进行，并能以更简单的方式可靠地进行差率测定。
图2是表示第1实施形态的主要部分结构的电路图。
图3是表示第1实施形态的制动控制电路的结构的电路图。
图4是第1实施形态的时间图。
图5是第1实施形态的时间图。
图6是表示第1实施形态的开关控制信号发生电路的结构的电路图。
图7是表示第1实施形态的指针运行时的时间图。
图8是表示第1实施形态的差率测定时的时间图。
图9是表示第1实施形态的控制方法的流程图。
图10是表示第1实施形态的电路中的交流信号波形图。
图11是表示本发明第2实施形态的开关控制信号发生电路的结构的电路图。
图12是表示第2实施形态的差率测定时的时间图。
图13是表示第2实施形态的差率测定时的检测方法的时间图。
图14是表示本发明的变形例结构的电路图。
图15是表示本发明的另一变形例结构的电路图。
图16是表示本发明的又一变形例结构的电路图。
用于实施发明的最佳形态以下，根据


本发明的实施形态。
图1是表示本发明第1实施形态的电子控制式机械计时器的结构的框图。
电子控制式机械计时器，备有作为机械能源的发条1a、将发条1a的转矩传递到发电机20的机械能传递装置即增速轮系(啮合轮)7、与增速轮系7联结并进行时刻指示的时刻指示装置即指针13。
发电机20，由发条1a通过增速轮系7驱动，并通过产生感应电动势而供给电能。该发电机20的交流输出，通过由升压整流、全波整流、半波整流、晶体管整流等构成的整流电路21进行升压、整流，并对电容器(电源电路)22进行充电。
由从该电容器22供给的电力驱动转动控制装置50，并由该转动控制装置50对发电机20进行调速控制。转动控制装置50，在结构上备有振荡电路51、分频电路52、转子的转动检测电路53、用于控制制动的制动控制电路55，并如图2所示，通过控制设在发电机20内的制动电路120，对发电机20进行调速。
制动电路120，由通过将用于输出由发电机20发出的交流信号(交流电流)的第1输出端子MG1、第2输出端子MG2短路等形成闭合回路从而施加短路转矩的第1和第2开关121、122构成，并组装在兼作调速机使用的发电机20内。
第1开关121，通过将栅极与第2输出端子MG2连接的Pch(P沟道)的第1场效应型晶体管(FET)126与在栅极上输入来自制动控制电路55的断续信号(断续脉冲)P2的Pch的第2场效应型晶体管(FET)127并联连接而构成，并配置在第1输出端子MG1与电容器22的第1输入端子22a之间。
另外，第2开关122，通过将栅极与第1输出端子MG1连接的Pcb的第3场效应型晶体管(FET)128与在栅极上输入来自制动控制电路55的断续信号(断续脉冲)P1的Pch的第4场效应型晶体管(FET)129并联连接而构成，并与第1开关121一样，配置在第1输出端子MG1与电容器22的第1输入端子22a之间。
在发电机20的各输出端子MG1、MG2与电容器22的第2输入端子22b之间，分别配置着升压用电容器123、二极管124、125。
倍压整流电路(简易的同步升压断续整流电路)21(图1中的整流电路21)，在结构上备有与该发电机20连接的上述升压用电容器123、二极管124、125、第1开关121、第2开关122。并且，由该整流电路21整流后的直流信号，从整流电路21通过各输入端子22a、22b对电容器22进行充电。
作为二极管124、125，只要是沿一个方向流过电流的单向性元件即可，其类型不限。特别是，在电子控制式机械计时器中，由于发电机20的发电电压很小，所以，作为二极管125，最好是采用电压降Vf小的肖特基势垒二极管。而作为二极管124，最好是采用反向泄漏电流小的硅二极管。
在发电机20的第1输出端子MG1与电容器22的第2输入端子22b之间，还设置着第3开关130。该第3开关130，由配置在第1输出端子MG1与电容器22的第2输入端子22b之间的Nch的场效应型晶体管131构成。场效应型晶体管131，由从制动控制电路55输入到其栅极的断续信号P3进行通断控制。
转动控制装置50的振荡电路51，如图3所示，利用作为时间标准源的晶体振子51A输出振荡信号(32768Hz)，该振荡信号通过由15级触发器构成的分频电路52分频到一定的周期。分频电路52的第12级输出Q12，作为8Hz的基准信号fs输出。而输出Q5、输出Q6、输出Q7、输出Q15，分别输出1024Hz、512Hz、256Hz、1Hz的各信号。
转动检测电路53，由连接于发电机20的波形整形电路61及单稳态多谐振荡器62构成。波形整形电路61，由放大器、比较器构成，用于将正弦波变换为矩形波。单稳态多谐振荡器62，起着仅使一定周期以下的脉冲通过的带通滤波器的作用，输出将噪声滤除后的转动检测信号FG1。
制动控制电路55，备有可逆计数器54、同步电路70、断续信号发生部80、开关控制信号发生电路140。
对可逆计数器54的递增计数输入端及递减计数输入端，通过同步电路70分别输入转动检测电路53的转动检测信号FG1及来自分频电路52的基准信号fs。
同步电路70，如图3所示，由4个触发器71及“与”门72构成，利用分频电路52的第5级的输出(1024Hz)及第6级的输出(512Hz)的信号，使转动检测信号FG1与基准信号fs(8Hz)同步，同时进行调整以防止上述各信号脉冲重叠地输出。
可逆计数器54，由4位计数器构成。在可逆计数器54的递增计数输入端，从同步电路70输入基于上述转动检测信号FG1的信号，在递减计数输入端，从同步电路70输入基于上述基准信号fs的信号。因此，可以同时进行基准信号fs及转动检测信号FG1的计数及其差值的计算。
另外，在该可逆计数器54内，还设置着4个数据输入端子(预置端子)A～D，通过对端子A、B、D输入H电平信号，将可逆计数器54的初始值(预置值)设定为计数值「11」。
另外，与电容器22连接并当第一次向电容器22供给电力时输出系统复位信号SR的初始化电路91，连接在可逆计数器54的LOAD输入端子。在本实施形态中，初始化电路91，在结构上，在电容器22的充电电压达到规定电压前输出H电平的信号，而当达到规定电压以上时，输出L电平的信号。
可逆计数器54，在LOAD输入即系统复位信号SR变为L电平之前，不接收递增计数输入，所以，如图4所示，可逆计数器54的计数值保持在「11」。
可逆计数器54，具有4位的输出QA～QD。因此，如计数值在「12」以上，则第3、4位的输出QC、QD都输出H电平的信号，如计数值在「11」以下，则第3、4位的输出QC、QD中的至少一个总是输出L电平的信号。
因此，以输出QC、QD作为输入的“与”门110的输出LBS，当可逆计数器54的计数值在「12」以上时为H电平信号，当计数值在「11」以下时为L电平信号。该输出LBS，连接于断续信号发生部80。
以输出QA～QD作为输入的“与非”门111及“或”门112的各输出，分别输入到输入来自同步电路70的输出的“与非”门102。因此，例如当连续输入多个递增计数信号而使计数值递增到「15」时，从“与非”门111输出L电平信号，因而即使进一步对“与非”门102输入递增计数信号，该输入也将被作废，从而设定为不会有超过该值的递增计数信号输入到可逆计数器54。同样，当计数值递减到「0」时，从“或”门112输出L电平信号，所以将递减计数信号输入作废。由此，可以设定为防止计数值超出「15」时变为「0」、或超出「0」时变为「15」。
断续信号发生部80，备有第1断续信号发生装置81，由3个“与”门82～84构成并利用分频电路52的输出Q5～Q8而输出第1断续信号CH1；第2断续信号发生装置85，由2个“或”门86、87构成并利用分频电路52的输出Q5～Q8而输出第2断续信号CH2；“与”门88，输入来自上述可逆计数器54的输出LBS和第2断续信号发生装置85的输出CH2；及“或非”门89，输入该“与”门88的输出、上述第1断续信号发生装置81的输出CH1、基于柄头操作的信号RYZ。
信号RYZ，在常规指针运行时为L电平信号，在例如通过拉出柄头、或多次拉出推入柄头、或操作特殊按钮等设定的差率测定模式时(调准指针时)为H电平信号。
因此，断续信号发生部80的”或非”门89的输出CH3，当信号RYZ为H电平时，总是L电平，而与另一输出CH1及“与”门88的输出无关。而当信号RYZ为L电平时，如图5所示，输出CH3随输出CH1及“与”门88的输出而变化。
该输出CH3，输入到开关控制信号控制电路140。分频电路52的输出Q15(1Hz)、Q7(256Hz)、Q6(512Hz)的各脉冲信号也输入到该开关控制信号发生电路140。
开关控制信号发生电路140，如图6所示。由反相门141、触发器142、“与”门143、“或”门144、“与非”门145等组合构成。
该开关控制信号发生电路140，根据各输入信号，输出如图7、8所示的各输出P1、P2、P3。即，通常，从各输出端P1、P2输出与输出CH3相同的断续脉冲信号，从输出端P3输出L电平信号。并且，当输出Q15从H电平变为L电平时，即在每1Hz的周期中，输出P1、P2保持L电平，在规定周期后，各输出端P2、P3分别输出H电平信号。在本实施形态中，输出P2从L电平到改变为H电平的时间，为信号Q6的一个周期、即1/512＝约1.9msec，输出P3的H电平信号的长度，为信号Q6的半个周期、即1/1024＝约1msec。
该各信号P1～P3，输入到各晶体管127、129、131。因此，当从输出端P1、P2同时输出L电平信号时，各晶体管127、129即开关121、122保持接通状态，并通过将发电机20短路而施加制动。
另一方面，当从输出端P1、P2同时输出H电平信号时，开关121、122保持切断状态，因而不对发电机20施加制动。因此，可以根据来自输出端P1、P2的断续信号对发电机20进行断续控制。
另外，当从输出端P3输出L电平信号时，晶体管131即第3开关130保持断开状态，而当输出H电平信号时，第3开关130保持接通状态。
以下，参照图4、5、7、8的时间图及图9的流程图说明本实施形态的动作。
当发电机20起动并从初始化电路91将L电平的系统复位信号SR输入到可逆计数器54的LOAD输入端时(S11)，如图4所示，由可逆计数器54对基于转动检测信号FG1的递增计数信号及基于基准信号fs的递减计数信号进行计数(S12)。上述各信号，由同步电路70设定为不同时输入到计数器54。
因此，当输入递增计数信号时，计数值从将初始计数值设定为「11」的状态递增为「12」，因此使输出LBS变为H电平信号，并输入到断续信号发生部80的“与”门88。
另一方面，如输入递减计数信号而使计数值返回「11」，则输出LBS变为L电平信号。
在断续信号发生部80中，如图5所示，利用分频电路52的输出Q5～Q8，从第1断续信号发生装置81输出该输出CH1，并从第2断续信号发生装置85输出该输出CH2。
然后，当从可逆计数器54的输出端LBS输出L电平信号时(计数值在「11」以下)，“与”门88的输出也为L电平，所以，“或非”门89的输出CH3，是输出CH1反相后的断续信号，即H电平信号(制动断开时间)长、L电平信号(制动接通时间)短的占空比(使开关121、122接通的比率)小的断续信号。因此，使基准周期中的制动接通时间变短，因而对发电机20几乎没有施加制动，就是说，可以进行使发电功率优先的弱制动控制(S13，S15)。
另一方面，当从可逆计数器54的输出端LBS输出H电平信号时(计数值在「12」以上)，“与”门88的输出也为H电平信号，所以，“或非”门89的输出CH3，是输出CH2反相后的断续信号、即L电平信号(制动接通时间)长、H电平信号(制动断开时间)短的占空比大的断续信号。因此，使基准周期中的制动接通时间变长，因而对发电机20施加强制动控制，但所进行的是用于以一定的周期使制动断开的断续控制，所以，可以在抑制发电功率降低的同时提高制动转矩(S13、S14)。
另外，如图7、8所示，将信号电平随着由柄头设定的指针运行模式及差率测定模式(调准指针时)而变化的信号RYZ，输入到“或非”门89。因此，如信号RYZ为L电平，则输出CH3仍按原来的状态输出，而当为H电平时，将其他输入作废，从而使输出CH3保持L电平的状态。
因此，在指针运行时，如图7所示，输出与输出CJH3对应的断续信号P1、P2，所以，对各开关121、122进行断续控制。此外，在调准指针时(差率测定模式时)，由于输出CH3保持在L电平且输出P1、P2也保持在L电平，所以，各开关121、122保持接通状态，从而使发电机20保持在短路制动状态。
另外，在指针运行时，当Q15从H电平改变为L电平时，如图7所示，一旦各输出P1、P2变为L电平并使各开关121、122接通，从而对发电机20施加短路制动。按这种方式，当第2、4场效应晶体管127、129在制动控制电路55的控制下同时导通并对发电机20施加短路制动时，发电机20的各输出端子MG1、MG2变为等电位，因而在第1、3晶体管126、128的栅极上不可能施加足以使这两个晶体管126、128导通的电位，所以使第1、3晶体管126、128同时断开。
在这之后，信号P2和P3变为H电平而将开关121切断，并使第3开关130接通。接着，在经过规定时间(例如约1msec)后，将开关130切断，进一步，将开关122切断。
另一方面，在调准指针时(差率测定模式时)，如图8所示，P1、P2保持为L电平信号，即使当Q15从H电平改变为L电平时，各输出P1、P2仍为原来的L电平信号，并使各开关121、122接通，从而保持对发电机20施加短路制动的状态。
在这之后，信号P2和P3变为H电平而将开关121切断，并使第3开关130接通。接着，在经过规定时间(例如约1msec)后，将开关130切断，进一步，将开关121接通而返回初始状态。
无论是指针运行时或调准指针时，在接通开关130并切断开关121的期间，都从电容器22起通过第2输入端子22b、第3开关130、第1输出端子MG1、发电机20的线圈、第2输出端子MG2、第2开关122、第1输入端子22a的路径流过电流，并由该电流在发电机20中产生磁变化。差率测定器，备有根据磁场变化产生脉冲信号的霍尔元件等的磁传感器，通过检测根据发电机20的磁场变化而从磁传感器输出的差率测定脉冲并检验其输出间隔，进行差率测定。
另外，在倍压整流电路(简易的同步升压断续整流电路)21中，在指针运行时，按如下方式对电容器22充入用发电机20发电的电荷。即，当第1输出端子MG1的极性为「-」、第2输出端子MG2的极性为「+」时，使第1场效应型晶体管(FET)126断开，第3场效应型晶体管(FET)128导通。因此，由发电机20产生的感应电压的电荷，通过第2输出端子MG2、电容器123、二极管125、第1输出端子MG1的电路对例如0.1μF的电容器123进行充电，同时通过第2输出端子MG2、第2开关122、第1输入端子22a、电容器22、第2输入端子22b、二极管124、125、第1输出端子MG1的电路对例如10μF的电容器22进行充电。
另一方面，当切换为第1输出端子MG1的极性为「+」、第2输出端子MG2的极性为「-」时，使第1场效应型晶体管(FET)126导通，第3场效应型晶体管(FET)128断开。因此，通过「电容器123→第2输出端子MG2→发电机20→第1输出端子MG1→开关121→第1输入端子22a→电容器22→第2输入端子22b→二极管124→电容器123」的电路，以将由发电机20产生的感应电压与电容器123的充电电压相加后的电压对电容器22进行充电。
在各状态下，当由断续脉冲将发电机20的两端短路(形成闭合回路)、开路时，如图10所示，在线圈的两端感应产生高电压，通过由该高的充电电压对电源电路(电容器)22进行充电，可以提高充电效率。
另外，在发条1a的转矩大因而使发电机20的转动速度高等情况下，在由递增计数信号使计数值递增到「12」后，有时还可能进一步输入递增计数信号。在这种情况下，计数值为「13」，上述输出LBS保持H电平，所以，由断续信号CH3以一定周期进行边使制动断开边施加制动的强制动控制。并且，通过施加制动，使发电机20的转动速度降低，并当在输入转动检测信号FG1之前输入两次基准信号fs(递减计数信号)时，计数值减低为「12」、「11」，当递减到「11」时，切换为将制动解除的弱制动控制。
当进行上述控制时，使发电机20接近于所设定的转速，并如图4所示，交替地输入递增计数信号和递减计数信号，从而进入使计数值反复为「12」、「11」的锁定状态。这时，根据计数值反复地使制动接通、断开。就是说，在使转子转动一周的基准周期的1个周期时间里，对开关121、122施加占空比大的断续信号及占空比小的断续信号，从而进行断续控制。
另外，当发条1a的转矩随着发条1a的松开而变小时，使施加制动的时间逐渐缩短，并使发电机20的转速在不施加制动的状态下变为接近于基准速度的状态。
然后，即使完全不施加制动，也经常进一步输入递减计数值，并当计数值降至「10」以下的小的值时，判断为发条1a的转矩已经减少，并使指针停止运行，或以非常低的速度运行，进一步，通过使蜂鸣器鸣叫、或使指示灯点亮，促使使用者再次上紧发条1a。
因此，当从可逆计数器54的输出端LBS输出H电平信号时，由占空比大的断续信号进行强制动控制，而当从输出端LBS输出L电平信号时，由占空比小的断续信号进行弱制动控制，就是说，由可逆计数器54切换强制动控制和弱制动控制。
在本实施形态中，当输出LBS为L电平信号时，断续信号CH3，是H电平期间∶L电平期间为15∶1、即占空比为1/16＝0.0625的断续信号，而当输出LBS为H电平信号时，断续信号CH3，是H电平期间L电平期间为1∶15、即占空比为15/16＝0.9375的断续信号。
另外，如图10所示，从发电机20的MG1、MG2输出与磁通变化对应的交流波形。这时，根据输出端LBS的信号将频率恒定而占空比不同的断续信号CH3适当地施加于开关121、122，当输出端LBS输出H电平信号时，即当进行强制动控制时，各断续周期内的短路制动时间延长，使制动量增加从而使发电机20减速。尽管施加制动也使发电量降低，但当由断续信号使开关121、122断开时可以输出在该短路制动期间蓄存的能量，因而能够进行断续升压，所以，可以补偿短路制动时的发电量降低，从而可以在抑制发电功率降低的同时增加制动转矩。
相反，当输出端LBS输出L电平信号时，即当进行弱制动控制时，使各断续周期内的短路制动时间缩短，并使制动量减小从而使发电机20增速。这时，当由断续信号使开关121、122从接通状态断开时也可以进行断续升压，所以与完全不施加制动进行控制的情况相比，也能使发电功率增加。
然后，发电机20的交流输出，由倍压整流电路21升压和整流并对电源电路(电容器)22进行充电，从而由该电源电路22驱动转动控制装置50。
由于可逆计数器54的输出LBS与断续信号CH3都利用着分频电路52的输出Q5～Q8、Q12，就是说，断续信号CH3的频率是输出LBS的频率的整数倍，所以，输出LBS的输出电平变化、即强制动控制与弱制动控制的切换时刻与断续信号CH3同步产生。
按照如上所述的本实施形态，可以取得如下效果。
(1)由于将发电机20的线圈兼作差率测定用线圈使用，所以，无需另外设置差率测定用线圈，因而能使电子控制式机械计时器小型化，而且还能降低成本。
(2)由于以不同的信号P1、P2独立地控制各开关121、122的通断，同时在发电机20的第1输出端子MG1与电容器22的第2输入端子22b之间设有第3开关130，并由信号P3以与各开关121，122独立的方式控制该开关130，所以，通过使开关122、130接通并将开关121切断，可以使电容器22的电流流过发电机20的线圈。因此，可以按每一定周期(例如每1Hz的周期)在规定时间(例如约1msec)内使电流从电容器22流入发电机20的线圈并产生差率测定用脉冲。通过由差率测定器检测该差率测定用脉冲的产生(输出)间隔，可以测定电子控制式机械计时器的差率。
该差率测定用脉冲，由在短时间内流过线圈的电流产生，就是说，该脉冲是由急剧的电流变化而产生的信号，所以，可以很容易地将其与断续信号区别开来，因而能可靠地进行差率测定。
另外，由于差率测定用脉冲以1秒间隔输出，所以，如果在差率检测器中设有每当检出差率脉冲时闪烁的发光二极管(LED)等，则能使测定者易于确认差率测定的进行情况。
(3)另外，在结构上，通过将在差率测定时和指针运行时进行切换的信号RYZ输入到“或非”门89，在差率测定模式时使断续信号CH3即信号P1、P2保持在L电平并将发电机20的制动控制解除，所以，在差率测定模式时不输出断续信号，从而可以只输出差率测定脉冲。因此，如在差率测定模式时(调准指针时)进行差率测定，可以更可靠地检测差率测定脉冲，因而能容易且可靠地进行差率测定。
另外，由于发电机20继续工作，所以，即使差率测定经过较长时间，也仍可以对电源电路22继续进行充电。而且还能保持转动控制装置50的动作。进一步，通过设定差率测定模式，可以设定为将对第3开关的控制限制为仅在差率测定模式时进行，并且还可以设定为只在指针运行时进行调速控制，所以能高效率地进行调速控制，同时也可以减少因接通第3开关130而引起的电流消耗量。
(4)由于将第3开关130接通后进行差率测定的时间非常短(约1msec)，所以，即使有断续信号CH3造成的制动控制的干扰，也不会对调速控制造成影响。因此，即使在指针运行时，也可以进行差率测定而不存在任何问题。
(5)另外，由于在指针运行时也可以进行差率测定，所以，可以一边进行整流即充电一边进行差率测定，因此，即使差率测定进行较长时间，也能可靠地执行调速控制。
(6)通过将基于转动检测信号FG1的递增计数信号及基于基准信号fs的递减计数信号输入到可逆计数器54，检测这两个信号的相位超前或滞后，并根据该检测结果进行紧接其后的一个基准周期时间的制动控制，所以，即使电机速度有短时间的波动，也能够避免在计时器中发生长时间的可识别的时间超前、滞后，因此可以进行高精度的调速控制，从而也可以提高时刻指示精度。
(7)倍压整流电路(简易的同步升压断续整流电路)21，由于利用栅极与各端子MG1、MG2连接的第1、3场效应型晶体管126、128进行整流控制，所以无需使用比较器等，因而可以使结构简化并使部件数减少，而且还能够防止因比较器的耗电引起的充电效率的降低。另外，由于利用发电机20的端子电压(输出端子MG1、MG2的电压)控制场效应型晶体管126、128的通断，因而能以与发电机20的极性同步的方式控制场效应型晶体管126、128，所以，可以提高整流效率。
(8)另外，通过将在断续控制下的第2、4场效应型晶体管127、129与各晶体管126、128并联连接，可以独立地进行断续控制，而且还能使结构简化。因此，能以简单的结构提供与发电机20的极性同步、且一边进行升压一边进行断续整流的整流电路(简易的同步升压断续整流电路)21。
(9)在整流电路21中，除采用电容器123的升压外，还可以通过断续操作而进行升压，所以，可以提高整流电路21的直流输出电压、即对电源电路22的充电电压，因而能提高充电效率。
(10)输出Q15的信号变化后，一旦第2、4场效应型晶体管127、129同时导通而对发电机20施加短路制动，则使第1、3场效应型晶体管126、128同时断开，然后，由于第4晶体管129及晶体管131导通而使电流流过，所以，当输出Q15的信号变化时，即使第1晶体管126由输出端子MG2的电压导通，也能将其可靠地断开。因此，可以由制动控制装置55可靠地控制各个开关121、122、130的断续，从而能可靠地输出差率测定脉冲。
(11)由于采用4位的可逆计数器54，所以，可以进行16个计数值的计数。因此，在连续输入递增计数信号等情况下，可以对该输入值进行累积计数，并可以在所设定的范围内、即在连续输入递增计数信号或递减计数信号而使计数值递增到「15」或递减到「0」的范围内对其累积误差进行校正。因此，即使当发电机20的转速与基准速度发生了很大的偏差时，尽管在进入锁定状态之前要花较多的时间，但仍能可靠地校正其累积误差并使发电机20的转速回到基准速度，从而能使指针长时间地保持精确的运行状态。
(12)由于设有起动设定电路90并在发电机20起动时不进行制动控制，即不对发电机20施加制动，所以，可以优先进行对电容器22的充电，并能迅速且稳定地驱动由电容器22驱动的转动控制装置50，从而还能提高在其后进行的转动控制的稳定性。
以下，根据图11～13说明本发明的第2实施形态。本实施形态，采用图14所示的开关控制信号发生电路300，代替上述第1实施形态的开关控制信号发生电路140。该开关控制信号发生电路300，与开关控制信号发生电路140一样，由“或非”门146、触发器142、“与”门143、“或”门144、“与非”门145组合构成。
将输出CH3、分频电路52的输出Q5(1024Hz)、Q13(4Hz)、Q15(1Hz)、F4M(4Hz的延迟信号)的各脉冲信号，输入到该开关控制信号发生电路300。此外，还输入差率测定模式信号(RYZ)。
该开关控制信号发生电路300，根据各输入信号输出如图12所示的各输出P1、P2、P3。即，由于在常规指针运行模式时差率测定模式信号(RYZ)是L电平信号，所以从各输出端P1、P2输出与输出CH3相同的断续脉冲信号，并从输出端P3输出L电平信号。就是说，只进行断续制动控制，而不输出差率测定脉冲。
另一方面，如转移到差率测定模式，则如图12所示，当输出Q15从H电平变为L电平时，即在每1Hz的周期中，输出P1、P2也从H电平变为L电平。从而使开关121、122的第2、4晶体管127、129导通。因此，在规定的时间、具体地说在信号Q13的半个周期即125msec的时间内对发电机20施加短路制动。而当输出P1、P2也从H电平变为L电平时，如在发电机20的输出端MG1和MG2上存在着一定值以上的发电电压并产生可由差率测定器检测的磁场变化，则从差率测定器的磁传感器(霍尔元件)输出磁脉冲a。
接着，在规定时间(即第1设定时间，125msec)后，输出P2从L电平变为H电平，同时输出P3在一瞬间(即第2设定时间，1msec)变为H电平。与上述实施形态一样，使开关130接通并将开关121切断，所以，从电容器22起通过第2输入端子22b、第3开关130、第1输出端子MG1、发电机20的线圈、第2输出端子MG2、第2开关122、第1输入端子22a的路径流过电流，并由该电流在发电机20中产生磁变化，从而使差率测定器产生磁脉冲(差率测定脉冲)b。
进一步，在输出P2变为H电平后经过了规定时间(即第3设定时间，62.5msec)时，输出P1变为H电平。这时，如在发电机20的输出端MG2上存在着一定值以上的发电电压，则在差率测定器中产生磁脉冲c。
差率测定器，产生磁脉冲随输入而变化的检测脉冲，并通过检验是否按一定时间间隔输出该检测脉冲进行差率测定。这时，为使检测脉冲的信号变化更为明确，当输入磁脉冲时，对检测脉冲设定一个规定时间(例如80msec)的屏蔽时间。在这种情况下，如上所述，由于磁脉冲a和b之间的125msec的时间间隔比屏蔽时间长，所以，可以产生与磁脉冲b对应的检测脉冲(信号变化)，而与磁脉冲a是否产生无关。
另一方面，由于磁脉冲b和c之间的时间间隔比屏蔽时间短，所以，即使产生磁脉冲c，其产生时刻也在磁脉冲b的屏蔽时间内，所以不会产生基于磁脉冲c的检测脉冲变化。
因此，检测脉冲，总是与始终以1秒间隔产生的磁脉冲b对应地变化(输出)。另一方面，如产生磁脉冲a，则也将使检测脉冲变化(输出)，但有时并不产生磁脉冲a，在这种情况下，当然不会产生由磁脉冲a引起的检测脉冲变化。
另外，检测脉冲，不随磁脉冲c而变化(输出)。
这里，差率测定器，如图13所示，从检出检测脉冲起经过规定时间后，例如在10秒后再次对检测脉冲进行检测。具体地说，差率测定器，当由检测脉冲触发时，在精确的10秒后设定一个仅在其前后一定时间接收信号的门控期间(时间)，并当在该期间输入信号时指示差率。而当该门打开时如果没有输入，则将下一个信号作为再触发信号。即，由第1个磁脉冲a(图13的a点)进行触发，并开始10秒的计时，如在该10秒后仍来产生磁脉冲a，则不能检出检测脉冲。因此，由下一个磁脉冲b的信号(b2点)再次进行触发。在这之后，由于总是产生着磁脉冲b，所以在10秒后的b3点测定差率，在其后仍以b点为起点进行差率测定。
如采用上述的开关控制信号发生电路300，则可以取得与上述实施形态相同的作用效果，而且，由于在设定各磁脉冲a、b、c的输出时刻时考虑到了差率测定器的检测脉冲的屏蔽时间，因此可以利用差率测定脉冲b可靠地进行差率测定。
另外，本发明不限定于上述各实施形态，在可以达到本发明的目的范围内的变形、改进等，均包含在本发明内。
例如，如图14所示，在结构上，可以在构成开关130的晶体管131的栅极侧设置升压电路132，当接通开关130时，可以使来自电容器22的电流在升压后流入发电机20的线圈。如设置这种升压电路132，由于能使差率测定脉冲的信号电平大于断续信号，所以，即使在指针运行状态下与断续信号混合地输出差率测定脉冲时，也能可靠且容易地检测差率测定脉冲，因而能更为可靠地进行差率测定。
另外，在结构上，还可以在转动控制装置50内设置以机械方式使发电机20的转子停止转动的转动停止装置，在差率测定模式下，由转动停止装置使发电机20的转子停止转动，然后，将上述第1开关121切断并使上述第2开关122接通，同时使上述第3开关130接通规定时间。
如备有这种转动停止装置，则在使转子的转动停止的状态下，可以通过接通第3开关130而进行差率测定，所以，在结构上，当测定差率时不需要对转子进行断续控制，只输出差率测定脉冲，因此能够进行更可靠的差率测定。
另外，在上述实施形态中，将输出端子MG1作为第1输出端子，将MG2作为第2输出端子，但相反也可以如图15所示，将输出端子MG2作为第1输出端子，将MG1作为第2输出端子，并将开关121作为第2开关，将开关122作为第1开关，并将第3开关130配置在用作第1输出端子的输出端子MG2与第2输入端子22b之间。总之，只要将本发明的第1、2的各开关121、122设定为将第3开关130接通时能使电流从作为电源电路的电容器22流过第3开关130及发电机20的线圈从而能进行差率测定即可。
另外，在上述实施形态中，作为计数器，采用了4位的可逆计数器54，但可以采用3位及3位以下的可逆计数器，也可以采用5位及5位以上的可逆计数器。此外，作为计数器，不限于可逆计数器，也可以单独设置分别用于基准信号fs及转动检测信号FG1的第1和第2计数器。
进一步，各开关121、122，不限于像上述实施形态那样由并联连接的各晶体管126、127、128、129构成，可以分别由1个晶体管构成，也可以由其他类型的开关构成。但是，如按照上述实施形态中所述的结构，则具有可以很容易地实现与发电机20的输出端子MG1、MG2的端子电压同步的开关控制及断续控制的优点。
另外，第3开关130，也可以由晶体管以外的各种开关构成。进一步，在各开关121、122中，采用了P沟道场效应型晶体管126～129，在第3开关130中，采用了N沟道场效应型晶体管131，但也可以在各开关121、122中采用N沟道场效应型晶体管，在第3开关130中采用了P沟道场效应型晶体管。该晶体管的类型，只需根据输出P1～P3等适当设定即可。
另外，在上述整流电路21中，设有升压用电容器123，但也可以不设该电容器，可以根据需要适当设置构成整流电路21的构件(电容器123、二极管124、125)等。
进一步，在上述实施形态中，作为整流电路21，采用了简易的同步升压断续整流电路，但也可以采用如图16所示的备有升压用电容器123、二极管124、125的升压整流电路等其他整流电路。这时，发电机20的制动控制，与上述实施形态一样，通过由来自制动控制电路55的信号P使由晶体管构成的开关200接通、断开而将第1输出端子MG1、第2输出端子MG2短路并形成闭合回路从而施加短路转矩来进行。
另外，差率测定，可以按如下方式进行，即，一旦由信号P2将开关200接通、然后断开后，紧接着由信号P3将由晶体管构成的开关201接通，使电流从电容器22起通过第1输出端子MG1、发电机20的线圈、第2输出端子MG2、开关201的路径流过，并由该电流使发电机20产生磁变化并输出差率测定脉冲，从而可以由差率测定器检测该信号并对其输出间隔进行检验。因此，信号P2、P3，可以直接利用上述实施形态的信号P2、P3。
在上述实施形态中，可以将差率测定模式与调准指针模式兼用，但也可以设定与调准指针时不同的差率测定模式。例如，在以拉出柄头的方式设定调准指针模式的计时器中，可以设定为通过将柄头推回拉出多次或按压其他按钮而进入差率测定模式。
测定差率时流入发电机20的线圈中的电流，不限于来自电容器22，也可以另外设置扣式电池等一次电池或以太阳电池等充电的二次电池等，并从这些电池供给电流。
进一步，作为流过差率测定用电流的时刻，不限于将发电机20的转动控制中止的情况，也可以在发电机20正进行着转动控制时使电流流过线圈。在这种情况下，随转动控制而产生的磁通及由差率测定用电流引起的磁通重叠于从线圈漏泄的磁通，所以，只需对由各磁通产生的信号进行辨别和判定即可。但是，如上述实施形态所示，通过强制性地施加一次制动而将发电机20的转动控制中止并使电流流过线圈的方法，具有能可靠且容易地检测差率测定用信号的优点。
另外，差率测定的方法，不限于一般的利用漏磁通的方法，也可以检测磁场、电场、声音、电压、电流等的变化，总之，只要能利用发电机20的线圈进行检测即可。
另外，对于所测定的差率偏差(频率的误差)，只需利用对振荡频率误差进行数字校正的逻辑快慢调整、或通过调整振荡电路的电容而对振荡频率误差进行模拟校正的电容式快慢调整等一般的差率调整方式对振荡频率进行调整即可。
进一步，在上述各实施形态中，通过对开关121、122输入占空比不同的2种断续信号CH3而进行制动控制，但也可以不采用断续信号而通过将信号LBS反相后输入到开关121、122等进行制动控制。此外，在上述各实施形态中，以通过将发电机20的各端子MG1、MG2之间形成闭合回路而施加短路转矩的方式进行制动控制，但也可以将可变电阻等连接于发电机20而改变流过发电机20的线圈的电流值，从而进行制动控制。总之，制动控制电路55的具体结构，不限于上述实施形态，也可以根据其制动方法适当设定。
另外，作为驱动发电机20的机械能源，不限于发条1a，也可以是橡胶件、弹簧、重锤、压缩空气之类的流体等，只需根据应用本发明的对象等适当设定即可。进一步，作为将机械能输入这些机械能源的手段，也可以是手动上紧、旋转锤、势能、气压变化、风力、波动力、水力、温度差等。
另外，作为将来自发条等机械能源的机械能传递到发电机的机械能传递装置，不限于如上述实施形态所示的轮系7(齿轮)，也可以利用摩擦轮、传动带(同步传动带等)及带轮、链条及链轮、齿条及小齿轮、凸轮等，可以根据应用本发明的电子控制式计时器的种类适当设定。
另外，作为时刻指示装置，不限于指针13，也可以用圆板、圆环状或圆弧形状的指示装置。进一步，也可以使用采用液晶板等的数字显示式时刻显示装置。
产业上的可应用性如上所述，按照本发明的电子控制式机械计时器及其控制方法，由于将发电机的线圈也兼作差率测定使用，所以，可在电子控制式机械计时器中进行差率测定，同时能实现计时器的小型化，并可以降低成本。
另外，通过设置第1～3开关并独立地进行控制，即使在进行断续控制的电子控制式机械计时器中，也可以很容易地进行差率测定。
权利要求
1.一种电子控制式机械计时器，备有机械能源、由上述机械能源驱动并通过产生感应电动势而供给电能的发电机、由上述电能充电的电源电路、由该电源电路驱动并控制上述发电机的转动周期的转动控制装置，该电子控制式机械计时器的特征在于上述发电机的线圈兼作差率测定用线圈使用。
2.根据权利要求1所述的电子控制式机械计时器，其特征在于上述转动控制装置，按一定周期使发电机的转动停止规定时间，从而使发电机的发电动作中止规定时间，并在该时间内通过使电流从上述电源电路流入上述发电机的线圈而测定差率。
3.根据权利要求1或权利要求2所述的电子控制式机械计时器，其特征在于备有配置在上述电源电路的第1输入端子与发电机的第1输出端子之间的第1开关、配置在上述电源电路的第1输入端子与发电机的第2输出端子之间的第2开关、配置在上述电源电路的第2输入端子与发电机的第1输出端子之间的第3开关、可以对上述各开关以相互独立的方式进行控制的制动控制电路。
4.根据权利要求3所述的电子控制式机械计时器，其特征在于上述第1开关，由栅极与上述发电机的第2输出端子连接的第1场效应型晶体管及与该第1场效应型晶体管并联连接并由上述制动控制电路使其导通和断开的第2场效应型晶体管构成，上述第2开关，由栅极与上述发电机的第1输出端子连接的第3场效应型晶体管及与该第3场效应型晶体管并联连接并由上述制动控制电路使其导通和断开的第4场效应型晶体管构成。
5.根据权利要求3或权利要求4所述的电子控制式机械计时器，其特征在于在结构上，将升压电路与上述第3开关连接，并当接通了第3开关时，将由升压电路升压后的电流供给发电机的线圈。
6.根据权利要求3～5中的任何一项所述的电子控制式机械计时器，其特征在于在结构上，上述制动控制电路，在每按一定周期使上述第1和第2开关接通规定时间而使发电机的各输出端子之间形成闭合回路后，将上述第1开关切断并使上述第3开关接通规定时间。
7.根据权利要求4所述的电子控制式机械计时器，其特征在于在结构上，上述制动控制电路，在每按一定周期使上述第2和第4晶体管导通规定时间而使发电机的各输出端子之间形成闭合回路后，将上述第2晶体管断开并使上述第3开关接通规定时间。
8.根据权利要求4所述的电子控制式机械计时器，其特征在于在结构上，上述制动控制电路，可以对差率测定模式和指针运行模式进行切换，在差率测定模式中，在使第2和第4场效应型晶体管断开规定时间而将发电机的制动控制解除后，使上述第2和第4晶体管导通规定时间而在发电机的各输出端子之间形成闭合回路，然后，将上述第2晶体管断开并使上述第3开关接通规定时间。
9.根据权利要求6～8中的任何一项所述的电子控制式机械计时器，其特征在于使上述第1和第2开关接通的规定时间或使上述第2和第4晶体管导通的规定时间，设定为比在差率测定器中输入磁脉冲时设定的屏蔽时间长。
10.根据权利要求9所述的电子控制式机械计时器，其特征在于上述规定时间，设定为在70msec以上、200msec以下。
11.根据权利要求10所述的电子控制式机械计时器，其特征在于在结构上，上述转动控制装置，从接通了第3开关时起，在经过比在差率测定器中输入磁脉冲时设定的屏蔽时间短的规定时间后，将上述第2开关切断或使第4晶体管断开。
12.根据权利要求3～5中的任何一项所述的电子控制式机械计时器，其特征在于在结构上，上述转动控制装置，备有以机械方式使发电机的转子停止转动的转动停止装置，上述制动控制电路，可以对差率测定模式和指针运行模式进行切换，在差率测定模式中，在由上述转动停止装置使发电机的转子停止转动后，将上述第1开关切断并将第2开关接通，同时使上述第3开关接通规定时间。
13.一种电子控制式机械计时器的控制方法，该电子控制式机械计时器，备有机械能源、由上述机械能源驱动并通过产生感应电动势而供给电能的发电机、由上述电能充电的电源电路、由该电源电路驱动并控制上述发电机的转动周期的转动控制装置，该控制方法的特征在于通过每按一定周期使规定时间的电流流入上述发电机的线圈而进行差率测定。
14.根据权利要求13所述的电子控制式机械计时器的控制方法，其特征在于按每一定周期中止对上述发电机的转动控制，并通过在该中止时间内使规定时间的电流流入发电机的线圈而进行差率测定。
15.根据权利要求13或权利要求14所述的电子控制式机械计时器的控制方法，其特征在于设有配置在上述电源电路的第1输入端子与发电机的第1输出端子之间的第1开关、配置在上述电源电路的第1输入端子与发电机的第2输出端子之间的第2开关、配置在上述电源电路的第2输入端子与发电机的第1输出端子之间的第3开关，用上述制动控制电路，在每按一定周期使上述第1和第2开关接通规定时间而在发电机的各输出端子之间形成闭合回路后，将上述第1开关切断并使上述第3开关接通规定时间，从而使规定时间的电流从电源电路流入上述发电机的线圈。
16.根据权利要求13或权利要求14所述的电子控制式机械计时器的控制方法，其特征在于设有配置在上述电源电路的第1输入端子与发电机的第1输出端子之间的第1开关、配置在上述电源电路的第1输入端子与发电机的第2输出端子之间的第2开关、配置在上述电源电路的第2输入端子与发电机的第1输出端子之间的第3开关，在结构上使上述制动控制电路可以对差率测定模式和指针运行模式进行切换，在差率测定模式中，在每按一定周期由第1和第2开关将发电机的制动控制解除规定时间后，将上述第1开关切断并使上述第2和第3开关接通规定时间，从而使规定时间的电流从电源电路流入上述发电机的线圈。
17.根据权利要求13或权利要求14所述的电子控制式机械计时器的控制方法，其特征在于设有配置在上述电源电路的第1输入端子与发电机的第1输出端子之间的第1开关、配置在上述电源电路的第1输入端子与发电机的第2输出端子之间的第2开关、配置在上述电源电路的第2输入端子与发电机的第1输出端子之间的第3开关、以机械方式使发电机的转子停止转动的转动停止装置，在结构上使上述制动控制电路可以对差率测定模式和指针运行模式进行切换，在差率测定模式中，在由上述转动停止装置使发电机的转子停止转动后，按每一定周期将上述第1开关切断并使上述第2和第3开关接通规定时间，从而使规定时间的电流从电源电路流入上述发电机的线圈。
全文摘要
电子控制式机械计时器,备有配置在电容器(22)的输入端子(22a)与发电机(20)的各输出端子MG1、MG2之间的第1和第2开关(121、122)、配置在输出端子MG1与电容器(22)的输入端子(22b)之间的第3开关(130)、能以相互独立的方式对各开关进行控制的制动控制电路(55)。通过由制动控制电路(55)将开关(121)切断并使开关(122、130)接通而使电流从电容器(22)流入发电机(20),可以输出差率测定脉冲,从而能很容易地进行差率测定。
文档编号G04C3/00GK1288534SQ9980223
公开日2001年3月21日 申请日期1999年10月5日 优先权日1998年11月19日
发明者清水荣作, 小池邦夫, 中村英典 申请人:精工爱普生株式会社