针位置确定装置、钟表以及针位置确定方法与流程

文档序号:18754472发布日期:2019-09-24 21:57阅读:980来源:国知局
针位置确定装置、钟表以及针位置确定方法与流程

本发明涉及针位置确定装置、钟表以及针位置确定方法。



背景技术:

在钟表中,作为检测指针的位置的方法,例如已知如下方法:由发光元件和受光元件隔着构成轮系的齿轮,根据有无透过光来进行检测。但是,在该方法中,需要配置发光元件和受光元件,存在钟表的整体尺寸增大的问题。作为应对该问题的手段,提出了如下的旋转状态检测技术:利用通常驱动时的驱动脉冲来驱动钟表的指针,并利用感应电压来检测其旋转状态(例如参照专利文献1)。

并且,在专利文献2所记载的技术中,为了检测指针的规定位置,对轮系施加使得电机在与规定位置对应的位置处不进行旋转那样的高负载。并且,在专利文献2所记载的技术中,将如下位置判断为规定位置,该位置为高负载的规定位置,在该位置处,当利用时刻显示的通常驱动时的通常驱动脉冲时,电机不进行旋转,在利用比通常驱动时大的驱动能量的校正驱动脉冲进行了驱动的情况下,能够使电机进行旋转。另外,在专利文献2所记载的技术中,根据电机所产生的感应电压对电机是否旋转进行了判定。

专利文献1:日本特许第5363167号公报

专利文献2:日本特许第3625395号公报

但是,在专利文献1或专利文献2所记载的现有技术中,如果未设置了在检测为非旋转状态的情况下输出校正驱动脉冲程度的负载,则难以判定规定位置。并且,设置需要校正驱动脉冲程度的负载时,除了通常驱动脉冲以外,还需要利用校正驱动脉冲进行驱动,因此有时会对电机的驱动带来障碍。此外,在使用了校正驱动脉冲的情况下,不仅驱动所需的消耗电力增加,负载还有可能由于老化等而进一步增大,从而导致有时利用校正驱动脉冲也无法驱动电机。



技术实现要素:

本发明是鉴于上述问题点而完成的,其目的在于提供一种即使是不使用校正驱动脉冲程度的轻度的负载,也能够确定与该负载位置对应的针位置的针位置确定装置、钟表以及针位置确定方法。

为了达到上述目的,本发明一个方式的针位置确定装置(针位置控制装置10、10a)具有:旋转检测部(13、13a),在将驱动脉冲(主驱动脉冲p1)输出到使指针旋转的电机(20)的线圈(209)后,所述旋转检测部(13、13a)根据所述线圈所产生的感应电压(vrs),检测转子的旋转状态;存储部(5、5a),其存储与所述感应电压超过规定阈值(阈值电压vcomp)的时机相关的时机信息(m1、m2、m11、m12、m21、m22、m2(1)、m2(2));以及控制部(15、15a),其对作为所述指针位于第1指针位置时的时机信息的、被存储在所述存储部中的第1时机信息(例如时机信息m1)和作为所述指针位于第2指针位置时的时机信息的第2时机信息(例如时机信息m2)进行比较,在所述第1时机信息与所述第2时机信息之差为规定量以上的情况下,将所述第2指针位置确定为特定位置。

此外,在本发明一个方式的针位置确定装置中,也可以是,所述规定量是与在所述旋转检测部检测所述转子的旋转状态的期间输出的两个搜索脉冲对应的量。

此外,在本发明一个方式的针位置确定装置中,也可以是,所述存储部按照所述转子的每个极性(第1极性、第2极性),存储所述时机信息,所述控制部对所述指针位于所述第1指针位置且所述转子为第1极性时的所述第1时机信息(例如时机信息m11)、和所述指针位于所述第2指针位置且所述转子为所述第1极性时的所述第2时机信息(例如时机信息m21)进行比较,在所述第1时机信息与所述第2时机信息之差为规定量以上的情况下,将所述第2指针位置确定为特定位置。

此外,在本发明一个方式的针位置确定装置中,也可以是,在1个指针位置处存在多个所述时机信息的情况下,所述存储部存储多个所述时机信息,在所述第2时机信息为多个的情况下,所述控制部选择多个所述第2时机信息中的、接近所述第1时机信息的所述第2时机信息,并且对所述第1时机信息和所选择的所述第2时机信息进行比较,在所述第1时机信息与所述第2时机信息之差为规定量以上的情况下,将所述第2指针位置确定为特定位置,或者,在所述第1时机信息为多个的情况下,所述控制部选择多个所述第1时机信息中的、接近所述第2时机信息的所述第1时机信息,并且对所选择的所述第1时机信息和所述第2时机信息进行比较,在所述第1时机信息与所述第2时机信息之差为规定量以上的情况下,将所述第2指针位置确定为特定位置。

此外,在本发明一个方式的针位置确定装置中,也可以是,所述时机信息是如下这样的信息:其表示以所述驱动脉冲的输出后为基准,所述感应电压为第几个感应电压。

此外,在本发明一个方式的针位置确定装置中,也可以是,所述时机信息是如下这样的信息:其表示以所述驱动脉冲的输出后为基准,直到产生所述感应电压为止的经过时间。

此外,在本发明一个方式的针位置确定装置中,也可以是,在所述旋转检测部未检测到超过所述规定阈值的所述感应电压的情况下,所述控制部提高所述驱动脉冲的驱动能量,直到在所述指针位于基准位置的第1区域中所述感应电压为所述规定阈值以下,且在所述转子所受到的负载比所述第1区域小的第2区域中所述感应电压超过所述规定阈值为止。

此外,在本发明一个方式的针位置确定装置中,也可以是,所述旋转检测部在未检测到超过所述规定阈值的所述感应电压的情况下,生成小于所述规定阈值的另一规定阈值,所述存储部存储与所述感应电压超过所述另一规定阈值的时机相关的时机信息。

此外,在本发明一个方式的针位置确定装置中,也可以是,所述旋转检测部通过将包含所述线圈的电路交替切换为高阻抗状态、和阻抗低于所述高阻抗状态的低阻抗状态,检测所述低阻抗状态下的所述感应电压,所述旋转检测部在未检测到超过所述规定阈值的所述感应电压的情况下,缩短交替切换所述低阻抗状态和所述高阻抗状态的周期,直至检测到超过所述规定阈值的所述感应电压为止。

为了达到上述目的,本发明一个方式的钟表(1、1a)具有上述任意1个针位置确定装置。

为了达到上述目的,本发明一个方式的针位置确定方法是针位置确定装置中的针位置确定方法,所述针位置确定装置具有:电机,其具有转子和线圈;指针,其通过所述电机进行旋转;旋转检测部,其根据所述线圈所产生的感应电压,检测所述转子的旋转状态;以及存储部,在所述针位置确定方法中,包含以下步骤:在将驱动脉冲输出到所述线圈后,所述旋转检测部根据所述线圈所产生的所述感应电压,检测所述转子的旋转状态;控制部使所述存储部存储与所述感应电压超过规定阈值的时机相关的时机信息;以及控制部对作为所述指针位于第1指针位置时的时机信息的、被存储在所述存储部中的第1时机信息和作为所述指针位于第2指针位置时的时机信息的第2时机信息进行比较,在所述第1时机信息与所述第2时机信息之差为规定量以上的情况下,将所述第2指针位置确定为特定位置。

根据本发明,即使是不使用校正驱动脉冲程度的轻度的负载,也能够确定与该负载位置对应的针位置。

附图说明

图1是示出第1实施方式的钟表的结构例的框图。

图2是用于说明第1实施方式的基准负载部和基准位置的一例的图。

图3是示出第1实施方式的电机的结构例的图。

图4是示出第1实施方式的指针驱动部和旋转检测部的结构例的框图。

图5是示出第1实施方式的脉冲控制部输出的驱动脉冲的例子的图。

图6是示出第1实施方式的主驱动脉冲和检测期间等的例子的图。

图7是示出第1实施方式的主驱动脉冲和感应电压的例子的图。

图8是示出第1实施方式的状态、转子的旋转行为、感应电压波形、感应电压时机(timing)的例子的图。

图9是用于说明第1实施方式的基准位置的检测方法的图。

图10是示出第1实施方式的存储部所存储的信息例的图。

图11是示出第1实施方式的基准位置的检测步骤例的流程图。

图12是示出第2实施方式的钟表的结构例的框图。

图13是示出第2实施方式的存储部所存储的信息例的图。

图14是示出第2实施方式的基准位置的检测步骤例的流程图。

图15是示出第3实施方式的时机信息例的图。

图16是示出第3实施方式的基准位置的检测步骤例的流程图。

图17是示出第4实施方式的主驱动脉冲和检测期间等的例子的图。

图18是示出第4实施方式的主驱动脉冲和感应电压的例子的图。

标号说明

1、1a:钟表;2:电池;3:振荡电路;4:分频电路;5、5a:存储部;6:操作部;10、10a:针位置控制装置;20:电机;30:轮系;40:指针;11:脉冲控制部;12、12a:指针驱动部;13、13a:旋转检测部;131:计时器部;132:计数部;133:极性判定部;14:阈值电压生成部;15、15a:控制部;201:定子;202:转子;209:线圈;vrs:感应电压;vcomp:阈值电压;m1、m2、m11、m12、m21、m22、m2(1)、m2(2):时机信息。

具体实施方式

以下,参照附图来说明本发明的实施方式。另外,在以下的说明所使用的附图中,为了设为能够识别各部件的大小,适当变更了各部件的比例尺。

<第1实施方式>

图1是示出本实施方式的钟表1的结构例的框图。如图1所示,钟表1具有电池2、振荡电路3、分频电路4、存储部5、操作部6、针位置控制装置10(针位置确定装置)、电机20、轮系30和指针40。

针位置控制装置10具有脉冲控制部11、指针驱动部12和控制部15。指针驱动部12具有旋转检测部13。此外,旋转检测部13具有计时器部131和计数部132。

另外,图1所示的钟表1是通过指针40来显示所计测的时刻的模拟钟表。在图1所示的例子中,为了简化说明,为具有1根指针40的例子,但指针40的数量也可以是2根以上。该情况下,钟表1按照每个指针40,具有指针驱动部12、电机20和轮系30。

电池2例如是锂电池或氧化银电池,是所谓的钮扣电池。另外,电池2也可以是太阳能电池、和蓄积由太阳能电池发出的电力的蓄电池。电池2将电力供给到针位置控制装置10。

振荡电路3是利用例如石英的压电现象、并用于从其机械的谐振而振荡出规定的频率的无源元件。这里,规定的频率例如为32[khz]。

分频电路4将振荡电路3输出的规定的频率的信号分频为期望的频率,并将分频后的信号输出到针位置控制装置10。

存储部5存储主驱动脉冲和校正驱动脉冲。存储部5存储屏蔽(mask)时间和时机信息等。另外,关于主驱动脉冲、校正驱动脉冲、屏蔽时间和时机信息,将在之后进行叙述。在基准位置检测时,施加了主驱动脉冲后,每当使指针40进行旋转时,存储部5对表示超过了阈值电压(规定阈值)的感应电压为第几个感应电压的时机信息进行存储。另外,关于基准位置、感应电压和阈值电压,将在之后进行叙述。另外,关于存储部5所存储的信息,将在之后进行叙述。

在通常驱动时,针位置控制装置10通过驱动电机20,经由轮系30使指针40走针。在基准位置检测时,针位置控制装置10根据在输出主驱动脉冲后电机20所产生的感应电压,检测基准位置。

脉冲控制部11使用分频电路4进行分频后的期望的频率进行计时,生成脉冲信号以根据计时的结果使指针40走针,并将所生成的脉冲信号输出到指针驱动部12。

指针驱动部12根据脉冲控制部11的控制,生成用于使电机20进行正转或反转的脉冲信号。指针驱动部12通过所生成的脉冲信号(驱动脉冲)来驱动电机20。在基准位置检测时,将主驱动脉冲施加到电机20后,指针驱动部12通过计时器部131对屏蔽时间进行计数。在基准位置检测时,指针驱动部12对通过电机20的旋转而在线圈209中产生的感应电压进行检测,通过计数部132对超过了阈值电压的感应电压为第几个感应电压进行计数,并将计数出的时机信息输出到控制部15。

在基准位置检测时,计时器部131使用分频电路4生成的期望的频率,对屏蔽时间进行计数。

在基准位置检测时,主驱动脉冲的施加结束后,计数部132对通过转子202的旋转而产生的感应电压中的、超过阈值电压的感应电压为第几个感应电压进行计数,并将计数出的时机信息输出到控制部15。另外,关于感应电压的计数方法,将在之后进行叙述。另外,计数部132在感应电压首次超过阈值电压时,对超过阈值电压的感应电压为第几个感应电压进行计数。

在基准位置检测时,每当使指针40进行旋转时,控制部15使存储部5存储指针驱动部12输出的时机信息。在基准位置检测时,控制部15对存储部5所存储的两个不同的旋转时的时机信息进行比较,并根据比较结果,进行基准位置的检测。另外,关于基准位置检测时的电机20的驱动、基准位置的检测方法,将在之后进行叙述。

电机20例如是步进电机。电机20通过指针驱动部12输出的脉冲信号,经由轮系30来驱动指针40。

轮系30构成为至少包含1个齿轮。另外,本实施方式中,形成为,在轮系30中,例如通过对轮系30所具有的齿轮的形状进行加工,在指针40旋转360度的期间,负载在一处发生变动。即,在本实施方式中,基准负载部构成为:被设置在包含指针40和电机20所具有的转子的驱动机构中的规定位置处,在指针40位于基准位置时,对转子所受到的负载施加变动。

指针40例如为时针、分针、秒针等。指针40被未图示的支承体以能够旋转的方式支承。

[基准负载部和基准位置]

接着,对基准负载部和基准位置进行说明。

图2是用于说明本实施方式的基准负载部和基准位置的一例的图。

在图2中,大致12时的位置为基准位置,在指针位于该位置(第1区域)时,与其他位置(第2区域)相比,转子202所受到的负载较大。另外,第1区域中的负载是不使用校正驱动脉冲而利用主驱动脉冲使转子202进行旋转的负载。即,在图2所示的例子中,在大致12时的位置处设置了基准负载部。换言之,转子所受到的第1区域的负载比第2区域的负载大。在本实施方式中,以这种方式将转子所受到的负载增大的位置检测为基准位置。

另外,在图2中,示出了大致12时的位置为基准位置的例子,但基准位置也可以是其他位置。

[电机20的结构例、动作例]

接着,对电机20的结构例和动作例进行说明。

图3是示出本实施方式的电机20的结构例的图。

另外,当在模拟电子钟表中使用电机20时,通过螺钉(未图示)将定子201以及磁芯208固定到底板(未图示)上并相互接合。此外,线圈209具有第1端子out1和第2端子out2。

转子202被磁化出两极(s极和n极)。在由磁性材料形成的定子201的外端部,在隔着转子收纳用贯通孔203而相对的位置上,设置有多个(本实施方式中为两个)缺口部(外缺口)206、207。在各外缺口206、207与转子收纳用贯通孔203之间设有可饱和部210、211。

可饱和部210、211构成为,不会因转子202的磁通而发生磁饱和,而是当线圈209被激励时达到磁饱和从而磁阻增大。转子收纳用贯通孔203构成为圆孔形状,且在轮廓为圆形的贯通孔的相对部分处一体地形成有多个(在本实施方式中为两个)半月状的缺口部(内缺口)204、205。

缺口部204、205构成用于确定转子202的停止位置的定位部。在线圈209未被激励的状态下,转子202如图3所示稳定地停止在与所述定位部对应的位置处,换言之,转子202的磁极轴a稳定地停止在与连接缺口部204、205的线段垂直的位置(角度θ0的位置)处。将以转子202的旋转轴(旋转中心)为中心的xy坐标空间划分为4个象限(第1象限i~第4象限iv)。

此外,图3中,标号a、b、c分别为转子202的旋转区域。

这里,当从指针驱动部12向线圈209的端子out1、out2之间提供了矩形波的主驱动脉冲(例如设第1端子out1侧为正极、第2端子out2侧为负极)而在图3的箭头方向上流过驱动电流i时,在定子201中沿虚线箭头方向产生磁通。由此,可饱和部210、211饱和从而磁阻增大,然后,由于在定子201中产生的磁极与转子202的磁极之间的相互作用,转子202沿图3的箭头方向旋转180度,并稳定地停止在磁极轴为角度θ1的位置处。另外,设用于通过对步进电机107进行旋转驱动来进行通常动作(由于在本实施方式中为模拟电子钟表,因此是走针动作)的旋转方向(在图3中为逆时针方向)为正向、其相反方向(顺时针方向)为反向。

当从指针驱动部12向线圈209的端子out1、out2提供了相反极性的矩形波的主驱动脉冲(为了产生与所述驱动相反的极性而设第1端子out1侧为负极、第2端子out2侧为正极)而在图3的箭头的相反方向上流过驱动电流i时,在定子201中沿虚线箭头的相反方向产生磁通。由此,首先,可饱和部210、211饱和,然后,由于在定子201中产生的磁极与转子202的磁极之间的相互作用,转子202向与上述相同的方向(正向)旋转180度,并稳定地停止在磁极轴为角度θ0的位置处。

之后,指针驱动部12像这样对线圈209提供极性不同的信号(交变信号)。由此,电机20构成为反复进行所述动作,使转子202能够每180度地沿箭头方向连续旋转。

指针驱动部12(图1)通过利用极性相互不同的驱动脉冲p1交替进行驱动,对电机20进行旋转驱动,在利用主驱动脉冲p1无法使电机20进行旋转的情况下,使用与主驱动脉冲p1相同极性的校正驱动脉冲p2进行旋转驱动。

[指针驱动部12和旋转检测部13的结构例]

接着,对指针驱动部12和旋转检测部13的结构例进行说明。

图4是示出本实施方式的指针驱动部12和旋转检测部13的结构例的框图。另外,图4所示的指针驱动部12和旋转检测部13的结构是一个例子,不限于此。

如图4所示,指针驱动部12具有开关元件q1~q6、旋转检测部13和阈值电压生成部14。

此外,旋转检测部13具有电阻r1、r2和比较器q7。

开关元件q3的栅极与脉冲控制部11的输出控制信号m11的驱动端子连接,源极与电源+vcc连接,漏极与开关元件q1的漏极、电阻r1的一端、比较器q7的第1输入部(+)以及第1输出端子out1连接。

开关元件q1的栅极与脉冲控制部11的输出控制信号m12的驱动端子连接,源极接地。

开关元件q5的栅极与脉冲控制部11的输出控制信号g1的控制端子连接,源极与电源+vcc连接,漏极与电阻r1的另一端连接。

开关元件q4的栅极与脉冲控制部11的输出控制信号m21的驱动端子连接,源极与电源+vcc连接,漏极与开关元件q2的漏极、电阻r2的一端、比较器q7的第2输入部(+)以及第2输出端子out2连接。

开关元件q2的栅极与脉冲控制部11的输出控制信号m22的驱动端子连接,源极接地。

开关元件q6的栅极与脉冲控制部11的输出控制信号g2的控制端子连接,源极与电源+vcc连接,漏极与电阻r2的另一端连接。

比较器q7的第3输入部(-)与阈值电压生成部14连接,输出部与脉冲控制部11的输入检测信号co的检测端子连接。

在指针驱动部12的第1输出端子out1和第2输出端子out2的两端连接有电机20。

开关元件q3、q4、q5、q6分别是例如p沟道的fet(fieldeffecttransistor;场效应晶体管)。此外,开关元件q1、q2分别是例如n沟道的fet。

开关元件q1和q2是驱动电机20的结构要素。开关元件q5、q6、电阻r1以及电阻r2是用于旋转检测的的结构要素。开关元件q3和q4是兼用于电机20的驱动和旋转检测的双方的结构要素。开关元件q1~q6分别是导通状态下的导通电阻较小的低阻抗的元件。此外,电阻r1与r2的电阻值相同,为大于开关元件的导通电阻的值。

另外,指针驱动部12将开关元件q1、q4同时设为导通状态,将q2、q3同时设为断开状态,并对电机20所具有的线圈209供给正向的电流,由此沿正向对电机20进行180度旋转驱动。此外,指针驱动部12将开关元件q2、q3同时设为导通状态,将q1、q4同时设为断开状态,并对线圈209供给反向的电流,由此进一步沿正向对电机20进行180度旋转驱动。

阈值电压生成部14利用电阻对例如电源电压vcc进行分压而生成阈值电压vcomp。

[脉冲控制部11输出的驱动信号的例子]

接着,对脉冲控制部11输出的驱动信号的例子进行说明。

图5是示出本实施方式的脉冲控制部11输出的驱动脉冲的例子的图。

在图5中,横轴表示时刻,纵轴表示信号是h(高)电平还是l(低)电平。波形g1是第1驱动脉冲的波形。波形g2是第2驱动脉冲的波形。

时刻t1~t6的期间是使电机20进行正转的期间。在时刻t1~t2的期间,脉冲控制部11生成第1驱动脉冲m1。在时刻t3~t4的期间,脉冲控制部11生成第2驱动脉冲m2。另外,如标号g31所示的区域那样,时刻t1~t2或时刻t3~t4的期间的驱动信号由多个脉冲信号构成,脉冲控制部11对脉冲的占空比进行调整。该情况下,时刻t1~t2的期间或时刻t3~t4的期间根据脉冲的占空比发生变化。以下,在本实施方式中,将标号g31所示的区域的信号波称作“梳状波”。或者,如标号g32所示的区域那样,时刻t1~t2或时刻t3~t4的期间的驱动信号由1个脉冲信号构成,脉冲控制部11对脉冲的宽度进行调整。该情况下,时刻t1~t2的期间或时刻t3~t4的期间根据脉冲的宽度发生变化。以下,在本实施方式中,将标号g32所示的区域的信号波称作“矩形波”。

另外,在本实施方式中,将时刻t1~t2或时刻t3~t4的期间的脉冲称作主驱动脉冲p1。在以下的说明中,如标号g31所示,对主驱动脉冲p1为梳状波的例子进行说明。

另外,时刻t5~t6的期间的校正驱动脉冲p2是仅在检测出转子202无法通过主驱动脉冲p1进行旋转时输出的驱动脉冲。

此外,在本实施方式中,在检测基准位置时,使主驱动脉冲p1的驱动能量例如从较大变化为较小。例如,假设等级n为2的主驱动脉冲的驱动能量大于等级n为3的主驱动脉冲的驱动能量。这里,脉冲控制部11通过改变输出梳状脉冲的时间长短、脉冲的h电平与l电平的占空比、脉冲的电压值等,改变驱动能量。

接着,对电机20的驱动时的开关元件q1~q6的动作和在电机旋转时产生的感应电压的例子进行说明。另外,在以下的例子中,对电机20为正转的情况进行说明。

图6是示出本实施方式的主驱动脉冲p1和检测期间等的例子的图。在图6中,横轴表示时刻,纵轴表示信号是h电平还是l电平。波形g11是从指针驱动部12的out1输出的主驱动脉冲p1和检测脉冲的波形。标号g12表示检测期间。波形g13是输入到开关元件q3的栅极的控制信号m11的波形。波形g14是输入到开关元件q1的栅极的控制信号m12的波形。波形g15是输入到开关元件q4的栅极的控制信号m21的波形。波形g16是输入到开关元件q2的栅极的控制信号m22的波形。波形g17是输入到开关元件q5的栅极的控制信号g1的波形。波形g18是输入到开关元件q6的栅极的控制信号g2的波形。

另外,图6所示的状态是图5中的时刻t1~t3的期间的状态。

另外,在图6中,开关元件q3、q4、q5、q6(图4)在输入到栅极的信号为l电平的期间,成为导通状态,在输入到栅极的信号为h电平的期间,成为断开状态。此外,开关元件q1、q2在输入到栅极的信号为h电平的期间,成为导通状态,在输入到栅极的信号为l电平的期间,成为断开状态。

时刻ta~tb的期间为驱动区间。

此外,时刻tb~tc的期间为旋转状态的检测期间。另外,检测期间中的脉冲sp1、sp2、sp3、···是为了检测电机20的旋转状态而使线圈209产生感应电压的搜索脉冲。

在作为驱动区间的ta~tb的期间,如波形g13和波形g14所示,脉冲控制部11如下进行控制:根据作为梳状波的主驱动脉冲p1,按照规定周期将开关元件q3和q1切换为导通状态和断开状态,由此使电机20正向旋转。在电机20能正常旋转的情况下,电机20具有的转子202沿正向旋转180度。另外,在该期间,开关元件q2、q5、q6分别为断开状态,开关元件q4为导通状态。

在作为检测期间的时刻tb~tc的期间,脉冲控制部11维持开关元件q1的断开状态,并通过在规定的时机将开关元件q3切换为导通状态和断开状态而将开关元件q3控制为高阻抗的状态。并且,脉冲控制部11在该检测期间,对开关元件q5进行控制以将其切换为导通状态。另外,在检测期间,脉冲控制部11维持开关元件q4的导通状态,将开关元件q2、q6控制为断开状态。

由此,在检测期间中,按照规定周期交替反复将开关元件q4和q5设为导通状态且将开关元件q3设为断开状态的高阻抗状态的检测环路、和将开关元件q4和q5设为导通状态且将开关元件q3设为导通状态的阻抗比高阻抗状态低的低阻抗状态的闭环。此时,检测环路的状态为通过开关元件q4、q5和电阻r1来构成环路,因此不对电机20施加制动。另一方面,闭环的状态通过开关元件q3、q4、电机20具有的线圈209构成环,由此将线圈209短路,因此对电机20施加制动,抑制了电机20的自由振动。

在施加第1驱动脉冲后的检测期间,在电阻r1中沿与驱动电流相同的方向流过感应电流。其结果,在电阻r1中产生感应电压vrs(以下也称作感应电压vrs)。比较器q7对该感应电压vrs和阈值电压vcomp进行比较,在感应电压vrs为阈值电压vcomp以下的情况下,输出表示“1”的信号,在感应电压vrs大于阈值电压vcomp的情况下,输出表示“0”的信号。

并且,在图5的时刻t3~t5的期间生成第2驱动脉冲。由此,在驱动区间,脉冲控制部11如下进行控制:根据主驱动脉冲p1,按照规定周期将开关元件q4和q2切换为导通状态和断开状态,由此使电机20正向旋转。另外,在该期间,开关元件q1、q5、q6分别为断开状态,开关元件q3为导通状态。

并且,在施加第2驱动脉冲后的检测期间,脉冲控制部11维持开关元件q2的断开状态,并通过在规定的时机将开关元件q4切换为导通状态和断开状态而将开关元件q4控制为高阻抗的状态。并且,脉冲控制部11在该检测期间,对开关元件q6进行控制以将其切换为导通状态。

另外,在检测期间,脉冲控制部11维持开关元件q3的导通状态,将开关元件q1、q5控制为断开状态。由此,在电阻r2中沿与驱动电流相同的方向流过感应电流。其结果,在电阻r2中产生感应电压vrs。比较器q7对该感应电压vrs和阈值电压vcomp进行比较,在感应电压vrs为阈值电压vcomp以下的情况下,输出表示“1”的信号,在感应电压vrs大于阈值电压vcomp的情况下,输出表示“0”的信号。

[主驱动脉冲和感应电压的例子]

接着,对主驱动脉冲和感应电压进行说明。

图7是示出本实施方式的主驱动脉冲和感应电压的例子的图。在图7中,横轴为时刻[ms],纵轴为信号的电平[v]。由点划线的方形p1围成的区域为主驱动脉冲的波形例。由点划线的方形g21围成的区域为在施加主驱动脉冲后通过搜索脉冲而产生的感应电压的波形例。点划线g22表示阈值电压vcomp。

此外,标号psn(n为1以上的整数)为通过第n个搜索脉冲spn(图6)而产生的感应电压。以下,将标号psn的感应电压称作第n个感应电压。

[基准位置的检测方法]

接着,对基准位置的检测方法进行说明。

图8是示出本实施方式的状态、转子202的旋转行为、感应电压vrs的波形、感应电压vrs的时机的例子的图。

在图8所示的例子中,示出了3个状态(作为施加了主驱动脉冲p1后的转子202的行为,为通常驱动、姿态变化、大负载(基准位置))。通常驱动是指基准位置以外、即图2所示的第2区域中的驱动。姿态变化是指钟表1的表盘(未图示)不为水平的状态等。大负载(基准位置)是指图2的第1区域中的驱动。

此外,在感应电压vrs的时机,示出了在施加主驱动脉冲p1后,感应电压vrs超过阈值电压vcomp的感应电压vrs为第几个感应电压。

首先,对通常驱动进行说明。

对于通常驱动而言,位于基准位置以外且负载正常,因此驱动余力充足。其结果,如“通常驱动”的旋转行为和感应电压vrs的波形所示,在第2象限ii的后半部分和区域b中切断驱动脉冲,因此通过转子202的运动向负侧输出感应电压vrs。接着,通过第3象限iii且区域c中的转子202的运动,向正侧输出感应电压vrs。并且,超过阈值电压vcomp的感应电压vrs的时机为第8个。另外,标号ts表示在输出主驱动脉冲p1后、到超过阈值电压vcomp的感应电压vrs的时机为止的经过时间。

接着,对由于姿态等而发生了变化的情况进行说明。

由此,当电机20的姿态发生变化时,定子201与转子202的距离在360度的旋转期间中变得不均匀,有时产生偏差。其结果,如“姿态变化等”的旋转行为和感应电压vrs的波形所示,在第2象限ii和区域a中切断驱动脉冲,因此通过转子202的运动向正侧输出感应电压vrs。接着,通过第3象限iii且区域b中的转子202的运动,向负侧输出感应电压vrs。接着,通过第3象限iii且区域c中的转子202的运动,向正侧输出感应电压vrs。并且,感应电压vrs的时机为第9个。

此外,在“姿态变化等”的情况下,在使指针40逐步旋转的情况下,感应电压vrs逐渐变化,因此上一步的感应电压与当前步的感应电压的差异较小。

接着,对由于大负载(基准位置)而发生了变化的情况进行说明。

这样,如在基准位置处进行了驱动时的旋转行为和感应电压vrs的波形所示,在第2象限ii和区域a中切断驱动脉冲,因此通过转子202的运动向正侧输出感应电压vrs。接着,通过第3象限iii且区域b中的转子202的运动,向负侧输出感应电压vrs。接着,通过第3象限iii且区域c中的转子202的运动,向正侧输出感应电压vrs。并且,感应电压vrs的时机为第11个。

但是,在“大负载(基准位置)”的情况下,当使指针40逐步旋转时,感应电压vrs仅在1个齿处突发产生,因此上一步的感应电压vrs与当前步的感应电压vrs差异较大。

因此,在本实施方式中,对利用主驱动脉冲进行了驱动时感应电压vfs超过阈值电压vcomp的位置进行存储,并对利用主驱动脉冲进行了驱动时感应电压vfs超过阈值电压vcomp的位置与所存储的位置进行比较。并且,在本实施方式中,将比较的结果是位置之差为规定值以上的位置判定为基准位置。

图9是用于说明本实施方式的基准位置的检测方法的图。图10是示出本实施方式的存储部5所存储的信息例的图。

此外,在图9和图10所示的例子中,第1区域为第11步的位置,其他位置为第2区域的例子。

首先,如标号g31所示,在第1步中,超过阈值电压vcomp的感应电压为第8个。控制部15使存储部5与第1步对应地存储第8个。并且,控制部15使存储部5存储m1=8作为时机信息。

接着,如标号g32所示,在第2步中,超过阈值电压vcomp的感应电压为第9个。控制部15使存储部5与第2步对应地存储第9个。并且,控制部15使存储部5存储m2=9作为时机信息。然后,控制部15求出存储部5所存储的m1与m2之差的绝对值,并判别所求出的绝对值是否大于规定值。这里,在规定值为2的情况下,由于差的绝对值为1且为规定值以下,因此控制部15判定为并非基准位置。

接着,如标号g33所示,在第11步中,超过阈值电压vcomp的感应电压为第11个。控制部15使存储部5与第11步对应地存储第11个。并且,控制部15使存储部5存储m2=11作为时机信息。然后,控制部15求出存储部5所存储的m1与m2之差的绝对值,并判别所求出的绝对值是否大于规定值。由于差的绝对值为3且大于规定值,因此控制部15判定为基准位置。

图11是示出本实施方式的基准位置的检测步骤例的流程图。

另外,例如在更换了电池2时,或者在检测出使用者对操作部6进行了操作、且针位置控制装置10切换为了针位置检测模式后,进行以下的处理。

(步骤s1)控制部15将n初始化为0,将表示驱动能量等级的n设定为3。

(步骤s2)控制部15对p1设定p1n(n为等级且为1以上的整数)。

(步骤s3)控制部15对n加1。

(步骤s4)脉冲控制部11施加等级n的主驱动脉冲p1。

(步骤s5)在施加主驱动脉冲p1后,旋转检测部13开始计时器部131的计数。接着,在经过屏蔽时间t1后,旋转检测部13对感应电压vrs在阈值电压以上的感应电压为第几个感应电压进行计数。接着,控制部15使存储部5存储表示感应电压vrs在阈值电压vcomp以上的感应电压为第几个感应电压的信息,作为时机信息的m1。另外,在感应电压vrs为阈值电压vcomp以上的感应电压被检测出多个的情况下,控制部15使存储部5存储表示首次检测到的感应电压为第几个感应电压的信息。

(步骤s6)控制部15判别n是否为奇数且是否为3以上。控制部15在判别出n为奇数且为3以上的情况下(步骤s6;是),进入步骤s10的处理,在判别出n为偶数或小于3的情况下(步骤s6;否),进入步骤s7的处理。

(步骤s7)控制部15对n加1。

(步骤s8)脉冲控制部11施加等级n的主驱动脉冲p1。

(步骤s9)在施加主驱动脉冲p1后,旋转检测部13开始计时器部131的计数。接着,在经过屏蔽时间t1后,旋转检测部13对感应电压vrs在阈值电压以上的感应电压为第几个感应电压进行计数。接着,控制部15使存储部5存储表示感应电压vrs在阈值电压以上的感应电压为第几个感应电压的信息,作为时机信息的m2。

(步骤s10)控制部15求出存储部5所存储的m1与m2之差的绝对值,并判别所求出的差的绝对值是否为规定量以上、例如是否为2以上。此外,这里所说的规定量例如为在检测期间输出的搜索脉冲的数量。控制部15在判别出差的绝对值为2以上的情况下(步骤s10;是),进入步骤s14的处理,在判别出差的绝对值小于2的情况下(步骤s10;否),进入步骤s11的处理。另外,2为规定值,对应于大约2ms。

(步骤s11)控制部15判别n是否为规定次数。控制部15在判别出n为规定次数的情况下(步骤s11;是),进入步骤s13的处理,在判别出n不为规定次数的情况下(步骤s11;否),进入步骤s12的处理。

(步骤s12)控制部15判别n是奇数还是偶数。控制部15在判别出是奇数的情况下(步骤s12;奇数),返回步骤s7的处理,在判别出n是偶数的情况下(步骤s12;偶数),返回步骤s3的处理。

(步骤s13)控制部15由于在规定次数以内未能检测到基准位置,因此判定为主驱动脉冲的驱动能量过大,从n减去1来逐级降低驱动能量的等级,并将n初始化为0。在处理后,脉冲控制部11返回步骤s2的处理。

(步骤s14)控制部15将判别出绝对值大于2的位置判定为基准位置。

以上,控制部15结束针位置检测模式的处理,并切换到显示时刻的通常走针模式。

这里,使用图9为例来说明图11的处理的具体例子。

在第1步(齿轮中的第1齿)的动作中,在存储部5中存储时机信息m1=8(n=1)。

在第2步(齿轮中的第2齿)的动作中,在存储部5中存储时机信息m2=9(n=2)。

控制部15判别存储部5所存储的时机信息m2与紧接在前的时机信息m1之差的绝对值是否为2以上,由于不为2以上,因此返回步骤s3的处理。

在第3步(齿轮中的第3齿)的动作中,在存储部5中存储时机信息m1=8(n=3)。

控制部15判别存储部5所存储的时机信息m1与紧接在前的时机信息m2之差的绝对值是否为2以上,由于不为2以上,因此返回步骤s7的处理。

以下,控制部15反复上述处理,直到时机信息m1与时机信息m2之差的绝对值成为2以上为止。

另外,上述处理是一个例子,不限于此。控制部15比较两个时机信息彼此即可。例如,在上述例子中,说明了控制部15存储两个时机信息(例如时机信息m1和m2)并进行重写的例子,但可以存储基准位置的检测期间的全部时机信息,或者也可以存储规定个数的时机信息。该情况下,例如,控制部15也可以将在第3步中存储的时机信息m1与作为不是紧接在前的信息的、在第1步中存储的时机信息m1进行比较。

另外,在上述例子中,说明了作为感应电压vrs在阈值电压vcomp以上的时机信息,存储其为第几个感应电压的例子,但是不限于此。作为感应电压vrs在阈值电压vcomp以上的时机信息,控制部15例如也可以存储施加主驱动脉冲p1后的经过时间或屏蔽时间后的经过时间。该情况下,控制部15可以对经过时间之差的绝对值和规定值进行比较。该情况下的规定值例如为2msec。另外,作为与差的绝对值进行比较的规定值的2或2ms为一个例子,不限于此。规定值只要是根据电机20的性能、轮系30的负载等进行设定的值即可。

如上所述,在本实施方式中,在使指针40旋转1周的期间,首先利用初始值等级的驱动能量的主驱动脉冲,使齿旋转1步。然后,在施加主驱动脉冲后,使存储部5存储基于感应电压vrs成为阈值电压vcomp以上的时机的信息。针位置控制装置10在存储了紧接在前的感应电压输出时机之后,与下一时机进行比较,将检测到规定量以上(例如2以上)的偏差的位置视作针位置。

本实施方式中的轮系30的负载是能够在不使用校正驱动脉冲的情况下进行驱动的级别。其结果,如使用图8说明那样,通常走针时的感应电压与基准位置时的感应电压存在明显差异,时机相差两个以上。并且,其他负载、姿态等针倾斜、老化存在连续性,因此不会瞬间相差两个以上。另外,两个时机与大约2msec对应。因此,在本实施方式中,即使是不使用校正驱动脉冲程度的轻度的负载,也能够基于这样的时机的偏差,确定与该负载位置对应的针位置。

另外,在上述例子中,说明了在施加主驱动脉冲p1后对阈值电压vcomp以上的感应电压为第几个感应电压进行计数的例子,但也可以从屏蔽时间t1之后的感应电压起开始计数。

<第2实施方式>

在钟表1暴露于磁场的情况下,电机20受到磁场的影响。在这样的情况下,由于电机20是图3所示的结构,因此在辅助转子的旋转的磁极方向和妨碍转子的旋转的磁极方向上,感应电压vrs波形的产生模式不同。因此,在本实施方式中,按照每个极性,对感应电压vrs成为阈值电压vcomp以上的时机进行比较。

图12是示出本实施方式的钟表1a的结构例的框图。如图12所示,钟表1a具有电池2、振荡电路3、分频电路4、存储部5a、操作部6、针位置控制装置10a(针位置确定装置)、电机20、轮系30和指针40。

针位置控制装置10a具有脉冲控制部11、指针驱动部12a和控制部15a。指针驱动部12a具有旋转检测部13a。此外,旋转检测部13a具有计时器部131、计数部132和极性判定部133。

另外,针对具有与钟表1相同功能的功能部使用相同标号并省略说明。

存储部5a存储主驱动脉冲和校正驱动脉冲。存储部5a存储屏蔽时间和时机信息等。在基准位置检测时,施加了主驱动脉冲后,每当使指针40进行旋转时,存储部5a与极性(第1极性、第2极性)对应地存储表示超过了阈值电压的感应电压为第几个感应电压的时机信息。另外,关于存储部5a所存储的信息,将在之后进行叙述。

除了旋转检测部13的动作以外,旋转检测部13a还在基准位置检测时,按照每个主驱动脉冲输出,切换表示电机20的极性(第1极性、第2极性)的信息,并将表示电机20的极性的信息输出到控制部15a。

在基准位置检测时,极性判定部133按照脉冲控制部11所输出的主驱动脉冲的每个指示,对表示电机20的极性(第1极性、第2极性)的信息进行切换。

在基准位置检测时,控制部15a使存储部5a与表示极性的信息对应地存储旋转检测部13a所输出的时机信息。此外,在基准位置检测时,控制部15a对存储部5a所存储的时机信息中的、不同位置处的相同极性的时机信息彼此进行比较,并根据比较结果来判定基准位置。另外,关于基准位置的判定方法,将在之后进行叙述。

接着,说明存储部5a所存储的信息例。

图13是示出本实施方式的存储部5a所存储的信息例的图。如图13所示,存储部5a按照每个极性(第1极性、第2极性),存储时机信息。

具体而言,存储部5a存储第1步的时机信息,作为第1极性的时机信息m11=8,并存储第2步的时机信息,作为第2极性的时机信息m12=9。然后,存储部5a存储第(2p-1)(p为2以上的整数)步的时机信息,作为第1极性的时机信息m21,并存储第(2p)步的时机信息,作为第2极性的时机信息m22。

控制部15a将第1极性的时机信息m11与m21之差的绝对值与规定值进行比较。并且,控制部15a将第2极性的时机信息m12与m22之差的绝对值与规定值进行比较。进而,控制部15a将差的绝对值为规定值以上的位置判定为基准位置。

图14是示出本实施方式的基准位置的检测步骤例的流程图。

另外,例如在更换了电池2时,或者在检测出使用者对操作部6进行了操作且针位置控制装置10a切换到针位置检测模式后,进行以下的处理。

(步骤s101)控制部15a将n初始化为0,将表示驱动能量等级的n设定为3、y设定为2。

(步骤s102)控制部15a对主驱动脉冲p1设定等级n(n为等级且为1以上的整数)的主驱动脉冲p1n。

(步骤s103)控制部15a将x设定为1。

(步骤s104)控制部15a对n加1,并变更y的值。具体而言,如果y为2,则控制部15a将y变更为1,如果y为1,则控制部15a将y变更为2。

(步骤s105)脉冲控制部11将主驱动脉冲p1施加到电机20。

(步骤s106)在施加主驱动脉冲p1后,旋转检测部13a开始计时器部131的计数。接着,在经过屏蔽时间t1后,旋转检测部13a对感应电压vrs在阈值电压以上的感应电压为第几个感应电压进行计数。接着,控制部15a使存储部5a存储表示感应电压vrs在阈值电压以上的感应电压为第几个感应电压的信息,作为第x极性的时机信息mxy。

(步骤s107)控制部15a判别n是否为3以上。控制部15a在判别出n为3以上的情况下(步骤s107;是),进入步骤s110的处理,在判别出n小于3的情况下(步骤s107;否),进入步骤s108的处理。

(步骤s108)控制部15a判别y是否为2。控制部15a在判别出y为2的情况下(步骤s108;是),进入步骤s109的处理,在判别出y不为2的情况下(步骤s108;否),返回步骤s104的处理。

(步骤s109)控制部15a对x的值进行变更。具体而言,如果x为1,则控制部15a将x变更为2,如果x为2,则控制部15a将x变更为1。在处理后,控制部15a返回步骤s104的处理。

(步骤s110)控制部15a求出存储部5所存储的第x极性的时机信息mx1与mx2之差的绝对值,并判别所求出的差的绝对值是否为2以上。控制部15a在判别出差的绝对值为2以上的情况下(步骤s110;是),进入步骤s111的处理,在判别出差的绝对值小于2的情况下(步骤s110;否),进入步骤s113的处理。另外,2为规定值,对应于大约2ms。

(步骤s111)控制部15a判别n是否为规定次数。控制部15a在判别出n为规定次数的情况下(步骤s111;是),进入步骤s112的处理,在判别出n不为规定次数的情况下(步骤s111;否),进入步骤s108的处理。

(步骤s112)控制部15a由于在规定次数以内未能检测到基准位置,因此判定为主驱动脉冲的驱动能量过大,从n减去1来逐级降低驱动能量的等级,并将n初始化为0。在处理后,脉冲控制部11返回步骤s102的处理。

(步骤s113)控制部15a将判别出绝对值大于2的位置判定为基准位置。

以上,控制部15a结束针位置检测模式的处理,并切换到显示时刻的通常走针模式。

这里,使用图13为例来说明图14的处理的具体例子。

在第1步(齿轮中的第1齿)的动作中,控制部15a将x设定为1,对n加1,并将y从2变更为1。然后,控制部15a使存储部5a存储时机信息m11(x=1、y=1、n=1)。由于n为3以下、且y不为2,因此控制部15a返回步骤s104的处理。

在第2步(齿轮中的第2齿)的动作中,控制部15a对n加1,并将y从1变更为2。然后,控制部15a使存储部5a存储时机信息m12(x=1、y=2、n=2)。由于n小于3、且y为2,因此控制部15a在将x从1变更为2后,返回步骤s104的处理。

在第3步(齿轮中的第3齿)的动作中,控制部15a对n加1,并将y从2变更为1。然后,控制部15a使存储部5a存储时机信息m21(x=2、y=1、n=3)。由于n为3以上,因此控制部15a进入步骤s110的处理。

控制部15a判别存储部5a所存储的时机信息m21(第3个)与相同极性的时机信息m11(第1个)之差的绝对值是否为2以上,由于不为2以上、n不为规定次数且y不为2,因此返回步骤s108的处理。接着,由于y不为2,因此控制部15a返回步骤s104的处理。

在第4步(齿轮中的第4齿)的动作中,控制部15a对n加1,并将y从1变更为2。然后,控制部15a使存储部5a存储时机信息m22(x=2、y=2、n=4)。由于n为3以上,因此控制部15a进入步骤s110的处理。

控制部15a判别存储部5a所存储的时机信息m22(第4个)与相同极性的时机信息m12(第2个)之差的绝对值是否为2以上,由于不为2以上且n不为规定次数,因此返回步骤s108的处理。接着,由于y为2,因此控制部15a在将x从2变更为1后,返回步骤s104的处理。

在第5步(齿轮中的第5齿)的动作中,控制部15a对n加1,并将y从2变更为1。然后,控制部15a使存储部5a存储时机信息m11(x=1、y=1、n=5)。由于n为3以上,因此控制部15a进入步骤s110的处理。

控制部15a判别存储部5a所存储的时机信息m11(第5个)与相同极性的时机信息m21(第3个)之差的绝对值是否为2以上,由于不为2以上且n不为规定次数,因此返回步骤s108的处理。接着,由于y不为2,因此控制部15a返回步骤s104的处理。

在第6步(齿轮中的第6齿)的动作中,控制部15a对n加1,并将y从1变更为2。然后,控制部15a使存储部5a存储时机信息m12(x=1、y=2、n=6)。由于n为3以上,因此控制部15a进入步骤s110的处理。

控制部15a判别存储部5a所存储的时机信息m12(第6个)与相同极性的时机信息m22(第4个)之差的绝对值是否为2以上,由于不为2以上且n不为规定次数,因此返回步骤s108的处理。接着,由于y为2,因此控制部15a在将x从1变更为2后,返回步骤s104的处理。

以下,控制部15a反复上述处理,直到时机信息m1与时机信息m2之差的绝对值成为2以上为止。另外,在基准位置检测时,控制部15a使存储部5a存储上述n、x、y。

另外,上述处理是一个例子,不限于此。控制部15a对相同的极性彼此进行比较即可。例如,在上述例子中,说明了控制部15a按照每个极性存储两个时机信息(例如时机信息m11和m21)并进行重写的例子,但可以存储基准位置的检测期间的全部时机信息,或者也可以存储规定个数的时机信息。该情况下,例如,控制部15a也可以将在第5步中存储的时机信息m11与在第1步中存储的时机信息m11进行比较。

另外,在上述例子中,说明了作为感应电压vrs在阈值电压vcomp以上的时机信息而存储其为第几个感应电压的例子,但是不限于此。控制部15a例如也可以存储施加主驱动脉冲p1后的经过时间或屏蔽时间后的经过时间,作为感应电压vrs在阈值电压vcomp以上的时机信息。该情况下,控制部15a可以对经过时间之差的绝对值和规定值进行比较。该情况下的规定值例如为2msec。另外,作为与差的绝对值进行比较的规定值的2(或2ms)为一个例子,不限于此。规定值只要是根据电机20的性能、轮系30的负载等进行设定的值即可。

如上所述,在本实施方式中,按照每个极性,对施加主驱动脉冲后的超过阈值电压的感应电压为第几个感应电压的时间信息进行存储,并按照每个极性对其他任意信息进行了比较。由此,根据本实施方式,不论是在钟表1受到磁场的影响的情况下、还是不使用校正驱动脉冲程度的轻度的负载,都能够确定与该负载位置对应的针位置。

另外,在上述例子中,说明了在施加主驱动脉冲p1后对阈值电压vcomp以上的感应电压为第几个感应电压进行计数的例子,但也可以从屏蔽时间t1之后的感应电压起开始计数。

<第3实施方式>

在第1实施方式、第2实施方式中,说明了在对电机20施加主驱动脉冲后、设置屏蔽时间的例子,但在本实施方式中,也可以不设置屏蔽时间。在本实施方式中,对应用于第1实施方式的例子进行说明,但当然也可以应用于第2实施方式。

将第3实施方式应用于第1实施方式时的钟表1的结构与图1相同。但是,在基准位置检测时,旋转检测部13不使用计时器部131。此外,计数部132除了在感应电压首次超过阈值电压时以外,也对超过阈值电压的感应电压为第几个感应电压进行计数,并输出到控制部15。

控制部15在1次的旋转中计数出2个以上的超过阈值电压的感应电压的情况下,对产生时机接近的时机信息彼此进行比较来判定基准位置。

图15是示出本实施方式的时机信息例的图。

另外,在图15所示的例子中,第1区域为第2步的位置,其他位置为第2区域的例子。

首先,如标号g41所示,在第1步中,超过阈值电压vcomp的感应电压仅为第8个。控制部15使存储部5与第1步对应地存储第8个。并且,控制部15使存储部5存储m1=8作为时机信息。另外,标号ts表示在输出主驱动脉冲p1后、到超过阈值电压vcomp的感应电压vrs的时机为止的经过时间。

接着,如标号g42所示,在第2步中,超过阈值电压vcomp的感应电压为第1个和第11个。控制部15使存储部5与第2步对应地存储第1个和第11个。并且,控制部15使存储部5存储m2(1)=1和m2(2)=11作为时机信息。

控制部15判别在第2步中存储部5所存储的时机信息m2(1)=1和m2(2)=11中的哪一个与在最近的第1步中存储部5所存储的时机信息m1=8更接近。该情况下,由于时机信息m2(2)=11更接近时机信息m1=8,因此控制部15将时机信息m2(2)=11与时机信息m1=8之差的绝对值和2进行比较来进行基准位置的判定。

另外,在第1步检测到多个时机信息的情况下,控制部15判别第1步的多个时机信息中的哪一个与最近的第2个时机信息更接近。

图16是示出实施方式的基准位置的检测步骤例的流程图。针对与第1实施方式(图11)相同的处理,使用相同标号并省略说明。

(步骤s1~s9)针位置控制装置10进行步骤s1~s9的处理。在处理后,控制部15进入步骤s201的处理。

(步骤s201)控制部15判别存储部5所存储的时机信息m1是否为多个。接着,控制部15判别存储部5所存储的时机信息m2是否为多个。控制部15在判别出时机信息m1或m2为多个的情况下(步骤s201;是),进入步骤s202的处理,在判别出时机信息m1和m2各为1个的情况下(步骤s201;否),进入步骤s10的处理。

(步骤s202)控制部15在判别出时机信息m1为多个的情况下,选择时机信息m1中的、接近时机信息m2的值的时机信息m1。或者,控制部15在判别出时机信息m2为多个的情况下,选择时机信息m2中的、接近时机信息m1的值的时机信息m2。在处理后,控制部15进入步骤s10的处理。

(步骤s10)在时机信息m1或m2为多个的情况下,控制部15使用在步骤s202中选择的时机信息,判别差的绝对值是否为2以上。或者,在时机信息m1和m2各为1个的情况下,控制部15使用存储部5所存储的时机信息m1和m2,判别差的绝对值是否为2以上。

另外,在第3实施方式中,时机信息也可以不是表示超过阈值电压的感应电压为第几个感应电压的信息,而是施加主驱动脉冲后的经过时间。

如上所述,在本实施方式中,在两个位置处的时机信息为多个的情况下,选择与最近的时机信息更接近的时机信息。即,在本实施方式中,将多个时机信息中的、适当的时机信息以外的时机信息作为噪声进行了排除。由此,根据本实施方式,即使在由于姿态变化等而使得感应电压在原本的时机(第某个)以外超过了阈值电压的情况下,也将这些时机信息作为噪声排除,从而能够使用适当的时机信息来进行基准位置的检测。

<第4实施方式>

与第1实施方式、第2实施方式以及第3实施方式不同,对旋转检测部13未检测到超过阈值电压vcomp的感应电压的情况进行说明。

图17是示出第4实施方式的主驱动脉冲和检测期间等的例子的图。在图17所示的时刻tb~tc的期间、即检测期间中,输出波形h11所包含的检测脉冲和波形h13所包含的脉冲sq1、sq2、sq3、···。脉冲sq1、sq2、sq3、···是搜索脉冲。此外,脉冲sq1、sq2、sq3、···的周期为图6所示的脉冲sp1、sp2、sp3、···的周期的1/2。

图18是示出第4实施方式的主驱动脉冲和感应电压的例子的图。如图18所示,旋转检测部13利用脉冲sq1、sq2、sq3、···,以与第1实施方式的情况下的1/2的周期交替切换低阻抗状态和高阻抗状态。由此,如图18所示,除了在第1实施方式的情况下用上述标号psn(n为1以上的整数)在图7中示出的感应电压以外,还输出在图18中用标号ptn(n为1以上的整数)表示的感应电压。通过输出多个感应电压,施加给转子202的电磁性制动力减小。因此,转子202越过由缺口部部204、205确定的静止位置并正转,然后朝向静止位置反转时的旋转速度增大,输出较大的感应电压。因此,即使在图18的点划线h22所示的阈值电压vcomp大于图7的点划线g22所示的阈值电压vcomp的情况下,通过脉冲sq9输出的感应电压pt9也超过阈值电压vcomp。

如上所述,在本实施方式中,旋转检测部13在未检测到超过规定阈值的感应电压的情况下,缩短交替切换低阻抗状态和高阻抗状态的周期,直至检测到超过规定阈值的感应电压为止。由此,针位置控制装置10使存储部5可靠地存储时机信息,执行上述处理,从而能够起到与第1实施方式、第2实施方式或第3实施方式的针位置控制装置10相同的效果。此外,在本实施方式中,与第1实施方式、第2实施方式以及第3实施方式的情况相比,输出的感应电压的个数较多。因此,在本实施方式中,输出超过阈值电压vcomp的感应电压的概率上升,能够得到与第1实施方式、第2实施方式或第3实施方式的针位置控制装置10相同效果的概率提高。

另外,在旋转检测部13未检测到超过规定阈值的感应电压的情况下,控制部15可以提高驱动脉冲的驱动能量,直到在指针40位于基准位置的第1区域中感应电压为规定阈值以下,且在转子所受到的负载比第1区域小的第2区域中感应电压超过规定阈值为止。这里所说的规定阈值例如为上述阈值电压vcomp,此外,作为提高驱动脉冲的驱动能量的方法例,可列举提高驱动脉冲等级的方法。

由此,即使在由于指针40位于基准位置的除此以外的理由而使得转子202所受到的负载增大的情况下,针位置控制装置10也能够提高转子202的旋转速度,从而在第1区域中产生超过阈值电压vcomp的感应电压,在第2区域中产生阈值电压vcomp以下的感应电压。在这样的情况下,即使在由于涂覆到构成轮系30的齿轮的齿的润滑油的粘性上升等理由而使得不清楚基准位置,针位置控制装置10也能够确定基准位置。

此外,旋转检测部13在未检测到超过规定阈值、例如阈值电压vcomp的感应电压的情况下,可以生成小于规定阈值的另一规定阈值。该情况下,存储部5存储与感应电压超过该另一规定阈值、例如小于上述阈值电压vcomp的阈值电压的时机相关的时机信息。作为小于阈值电压vcomp的阈值电压的例子,可列举阈值电压vcomp的1/2或1/3的电压、稍大于噪声的电压。

由此,针位置控制装置10使存储部5可靠地存储时机信息,执行上述处理,从而能够起到与第1实施方式、第2实施方式或第3实施方式的针位置控制装置10相同的效果。

另外,可以将用于实现本发明中的针位置控制装置10(或10a)的功能的全部或一部分的程序记录到计算机可读取的记录介质中,将该记录介质所记录的程序读入到计算机系统中并执行,由此执行针位置控制装置10(或10a)所进行的处理的全部或一部分。另外,此处所说的“计算机系统”包含os和外围设备等硬件。此外,“计算机系统”还包含具有主页提供环境(或显示环境)的www系统。此外,“计算机可读取的记录介质”是指软盘、磁光盘、rom、cd-rom等可移动介质,内置在计算机系统中的硬盘等存储装置。此外,所谓“计算机可读取的记录介质”还包含在一定时间内保持程序的介质,比如经由互联网等网络或电话线路等通信线路发送程序时的、作为服务器或客户机的计算机系统内部的易失性存储器(ram)。

此外,上述程序可以从将该程序存储到了存储装置等的计算机系统,经由传输介质、或通过传输介质中的传输波传输到其他计算机系统。此处,传输程序的“传输介质”是指如互联网等网络(通信网)或电话线路等通信线路(通信线)那样具有传输信息的功能的介质。此外,上述程序可以是用于实现上述功能的一部分的程序。并且,还可以是能够通过与已经在计算机系统中记录有上述功能的程序的组合来实现的程序、即所谓的差分文件(差分程序)。

以上使用实施方式对用于实施本发明的方式进行了说明,但本发明完全不限于这样的实施方式,能够在不脱离本发明主旨的范围内施加各种变形和置换。

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