(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
機械的エネルギ源と、前記機械的エネルギ源によって駆動されて誘起電力を発生して電気的エネルギを供給する発電機と、前記電気的エネルギにより駆動されて前記発電機の回転周期を制御する回転制御装置とを備える電子機器において、
前記回転制御装置は、
時間標準源からの信号に基づいて発せられる基準信号および前記発電機の回転周期に対応した回転検出信号を比較して前記発電機のブレーキ制御を行うブレーキ制御手段と、
前記発電機の回転周期を計測し、その回転周期が基準周期よりも長い第１設定周期以上であった場合に、前記発電機のブレーキ量を第１ブレーキ設定値に設定して発電機の停止を防止する発電機停止防止手段と、を備え、
前記第１設定周期は、発電機のブレーキ量を第１ブレーキ設定値に切り替えなければ発電機が停止してしまう周期を上限とし、かつ発電機のブレーキ量を第１ブレーキ設定値に切り替えてしまうと発電機が発振してしまう周期を下限とし、これらの上限および下限間の周期で設定されていることを特徴とする電子機器。
【請求項２】
請求項１に記載の電子機器において、
前記第１ブレーキ設定値は、ブレーキ量をゼロにする値に設定されていることを特徴とする電子機器。
【請求項３】
請求項１に記載の電子機器において、
前記第１ブレーキ設定値は、前記ブレーキ制御手段で設定可能なブレーキ量のうちの最小ブレーキ量以下の値に設定されていることを特徴とする電子機器。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれかに記載の電子機器において、
前記発電機停止防止手段は、発電機の回転周期に同期させて発電機のブレーキ量を第１ブレーキ設定値に設定することを特徴とする電子機器。
【請求項５】
機械的エネルギ源と、前記機械的エネルギ源によって駆動されて誘起電力を発生して電気的エネルギを供給する発電機と、前記電気的エネルギにより駆動されて前記発電機の回転周期を制御する回転制御装置と、前記発電機の回転に連動して作動される時刻表示装置とを備える電子制御式機械時計であって、
前記回転制御装置は、
時間標準源からの信号に基づいて発せられる基準信号および前記発電機の回転周期に対応した回転検出信号を比較して前記発電機のブレーキ制御を行うブレーキ制御手段と、
前記発電機の回転周期を計測し、その回転周期が基準周期よりも長い第１設定周期以上であった場合に、前記発電機のブレーキ量を第１ブレーキ設定値に設定して発電機の停止を防止する発電機停止防止手段と、を備え、
前記第１設定周期は、発電機のブレーキ量を第１ブレーキ設定値に切り替えなければ発電機が停止してしまう周期を上限とし、かつ発電機のブレーキ量を第１ブレーキ設定値に切り替えてしまうと発電機が発振してしまう周期を下限とし、これらの上限および下限間の周期で設定されていることを特徴とする電子制御式機械時計。
【請求項６】
機械的エネルギ源と、前記機械的エネルギ源によって駆動されて誘起電力を発生して電気的エネルギを供給する発電機と、前記電気的エネルギにより駆動されて前記発電機の回転周期を制御する回転制御装置とを備える電子機器の制御プログラムであって、
前記回転制御装置を、
時間標準源からの信号に基づいて発せられる基準信号および前記発電機の回転周期に対応した回転検出信号を比較して前記発電機のブレーキ制御を行うブレーキ制御手段と、
前記発電機の回転周期を計測し、その回転周期が基準周期よりも長く、かつ発電機のブレーキ量を第１ブレーキ設定値に切り替えなければ発電機が停止してしまう周期を上限とし、かつ発電機のブレーキ量を第１ブレーキ設定値に切り替えてしまうと発電機が発振してしまう周期を下限とし、これらの上限および下限間の周期で設定された第１設定周期以上であった場合に、前記発電機のブレーキ量を第１ブレーキ設定値に設定して発電機の停止を防止する発電機停止防止手段として機能させることを特徴とする電子機器の制御プログラム。
【請求項７】
機械的エネルギ源と、前記機械的エネルギ源によって駆動されて誘起電力を発生して電気的エネルギを供給する発電機と、前記電気的エネルギにより駆動されて前記発電機の回転周期を制御する回転制御装置とを備える電子機器の制御プログラムを記録した記録媒体であって、
前記回転制御装置を、
時間標準源からの信号に基づいて発せられる基準信号および前記発電機の回転周期に対応した回転検出信号を比較して前記発電機のブレーキ制御を行うブレーキ制御手段と、
前記発電機の回転周期を計測し、その回転周期が基準周期よりも長く、かつ発電機のブレーキ量を第１ブレーキ設定値に切り替えなければ発電機が停止してしまう周期を上限とし、かつ発電機のブレーキ量を第１ブレーキ設定値に切り替えてしまうと発電機が発振してしまう周期を下限とし、これらの上限および下限間の周期で設定された第１設定周期以上であった場合に、前記発電機のブレーキ量を第１ブレーキ設定値に設定して発電機の停止を防止する発電機停止防止手段として機能させるためのプログラムを記録したことを特徴とする記録媒体。
【請求項８】
機械的エネルギ源と、前記機械的エネルギ源によって駆動されて誘起電力を発生して電気的エネルギを供給する発電機と、前記電気的エネルギにより駆動されて前記発電機の回転周期を制御する回転制御装置とを備える電子機器の制御方法であって、
時間標準源からの信号に基づいて発せられる基準信号および前記発電機の回転周期に対応した回転検出信号を比較して前記発電機のブレーキ制御を行うとともに、
前記発電機の回転周期が基準周期よりも長い第１設定周期以上となった場合には、前記発電機のブレーキ量を第１ブレーキ設定値に設定して発電機の停止を防止し、
前記第１設定周期は、発電機のブレーキ量を第１ブレーキ設定値に切り替えなければ発電機が停止してしまう周期を上限とし、かつ発電機のブレーキ量を第１ブレーキ設定値に切り替えてしまうと発電機が発振してしまう周期を下限とし、これらの上限および下限間の周期で設定することを特徴とする電子機器の制御方法。
【請求項９】
機械的エネルギ源と、前記機械的エネルギ源によって駆動されて誘起電力を発生して電気的エネルギを供給する発電機と、前記電気的エネルギにより駆動されて前記発電機の回転周期を制御する回転制御装置とを備え、
時間標準源からの信号に基づいて発せられる基準信号および前記発電機の回転周期に対応した回転検出信号とを比較して前記発電機のブレーキ制御を行うとともに、前記発電機の回転周期が基準周期よりも長い第１設定周期以上となった場合には、前記発電機のブレーキ量を第１ブレーキ設定値に設定して発電機の停止を防止するように構成された電子機器の設計方法であって、
発電機のブレーキ量を第１ブレーキ設定値に切り替えなければ発電機が停止してしまう周期を求めて上限とし、かつ発電機のブレーキ量を第１ブレーキ設定値に切り替えてしまうと発電機が発振してしまう周期を求めて下限とし、前記第１設定周期を、これらの上限および下限間の周期に設定することを特徴とする電子機器の設計方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子機器、電子制御式機械時計、電子機器の制御プログラム、そのプログラムを記録した記録媒体および電子機器の制御方法、設計方法に関し、詳しくは、機械的エネルギ源と、この機械的エネルギ源により駆動されるとともに誘起電力を発生して電気的エネルギを出力する発電機と、前記電気的エネルギにより駆動されて前記発電機の回転周期を制御する回転制御装置とを有する電子機器、電子制御式機械時計、電子機器の制御プログラム、記録媒体および電子機器の制御方法、設計方法に関する。
【０００２】
【背景技術】
ゼンマイが開放する時の機械的エネルギを発電機で電気的エネルギに変換し、その電気的エネルギにより回転制御装置を作動させて発電機のコイルに流れる電流値を制御することにより、輪列に固定される指針を正確に駆動して正確に時刻を表示する電子制御式機械時計として、特公平７−１１９８１２号公報に記載されたものが知られている。
【０００３】
このような電子制御式機械時計では、水晶振動子等の時間標準源からの信号に基づいて発せられる基準信号と、発電機の回転周期に対応した回転検出信号とを比較して発電機のブレーキ量（例えばブレーキを掛ける時間）を設定して発電機を調速していた。
【０００４】
つまり、発電機の回転周期が基準信号に比べて早くなった場合には、その位相差に応じてブレーキ時間を長くすることで、発電機の回転周期を遅くして基準周期に戻して調速していた。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、外乱等によって発電機の回転周期が急速に早くなると、ブレーキ制御手段により指示誤差を無くすためにブレーキを掛けている時間が長くなり、発電機の回転周期を著しく遅くして発電機を止める方向に制御していた。
【０００６】
このため、外乱等で一時的に回転周期が早くなったのにも関わらず、そのスピードに応じて大きなブレーキ量（ブレーキ時間が長い）を加えるため、発電機が停止してしまうおそれがあった。
発電機が一旦停止すると、コギングトルクが影響するため、再度発電機を回転させるには、非常に大きなトルクを加える必要がある。従って、ゼンマイがフル巻状態あるいはフル巻に近い状態でなければ、そのまま発電機が停止し、持続時間が短くなるという問題がある。
また、ゼンマイがフル巻に近い状態であるため、発電機を再度回転させることができる場合でも、発電機が回転し始めるまでに多少時間が掛かるため、発電機の回転に連動して作動される指針に、指示誤差が生じるという問題がある。
【０００７】
このようなブレーキ制御の結果、発電機が停止してしまうという問題は、電子制御式機械時計に限らず、ゼンマイやゴムなどの機械的エネルギ源によって回転制御される部分を有するオルゴールやメトロノーム、おもちゃ、電気かみそりなどの各種電子機器において、精度の良いブレーキ制御を行って各作動部、例えばオルゴールのドラムやメトロノームの振子の作動を精度良く行う場合にも発生するおそれがあった。
【０００８】
本発明の目的は、ブレーキ制御によって発電機が停止することを防止することができる電子機器、電子制御式機械時計、電子機器の制御方法および電子機器の設計方法を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載の発明は、機械的エネルギ源と、前記機械的エネルギ源によって駆動されて誘起電力を発生して電気的エネルギを供給する発電機と、前記電気的エネルギにより駆動されて前記発電機の回転周期を制御する回転制御装置とを備える電子機器において、前記回転制御装置は、時間標準源からの信号に基づいて発せられる基準信号および前記発電機の回転周期に対応した回転検出信号を比較して前記発電機のブレーキ制御を行うブレーキ制御手段と、前記発電機の回転周期を計測し、その回転周期が基準周期よりも長い第１設定周期以上であった場合に、前記発電機のブレーキ量を第１ブレーキ設定値に設定して発電機の停止を防止する発電機停止防止手段と、を備え、前記第１設定周期は、発電機のブレーキ量を第１ブレーキ設定値に切り替えなければ発電機が停止してしまう周期を上限とし、かつ発電機のブレーキ量を第１ブレーキ設定値に切り替えてしまうと発電機が発振してしまう周期を下限とし、これらの上限および下限間の周期で設定されていることを特徴とするものである。
なお、ここで、発電機が発振するとは、ブレーキが基準周期の１周期以上に渡って掛かったり、逆に１周期に何も掛からなかったりという状態が繰り返されることであり、発電機の基準周期に対して、実際の発電機の回転周期の変動幅の割合が大きいことを意味する。例えば、基準周期が８Hzの場合に、６〜１０Hz程度の大きな幅、つまり基準周期の例えば２０％以上の変動幅となることをいう。従って、発振していない状態とは、１周期にいくらかのブレーキが掛かり、発電機の回転周期の変動幅が所定範囲内（例えば、８Ｈｚ±１Ｈｚ、基準周期の１５％未満程度）に納まっている状態をいう。
【００１０】
この際、前記第１ブレーキ設定値は、ブレーキ量をゼロにする値や、前記ブレーキ制御手段で設定可能なブレーキ量のうちの最小ブレーキ量以下の値に設定されていることが好ましい。
【００１１】
このような本発明では、発電機の回転周期が遅くなって第１設定周期以上となった場合には、ブレーキ量を第１ブレーキ設定値に設定し、発電機を制御する。ここで、第１ブレーキ設定値は、例えば、ブレーキ量ゼロや最小ブレーキ量以下の小さなブレーキ量であるため、第１ブレーキ設定値で制御すれば、ゼンマイが巻きほどけない限り、発電機が停止することを防止できる。
また、ブレーキ力が小さい第１ブレーキ設定値にするための第１設定周期を、小さめ（基準周期に近い値）にすると、十分にブレーキ力が加わる前に、ブレーキが無効あるいは非常に小さくなってしまうため、発振が起こりやすい。
一方で、第１設定周期を大きめ（基準周期よりも非常に大きな値）にすると、第１ブレーキ設定値に変更する前に、発電機が停止してしまうおそれがある。
従って、本発明を適用する電子機器に応じて、このような発振状態や停止状態になってしまわない周期に第１設定周期を設定すれば、発振状態や発電機の停止状態が発生しないように確実に制御することができる。
【００１２】
また、前記発電機停止防止手段は、発電機の回転周期に同期させて発電機のブレーキ量を第１ブレーキ設定値に設定することが好ましい。
このような構成であれば、第１設定周期以上の回転周期を検出したら即座にブレーキ量を第１ブレーキ設定値に設定できるので、迅速な制御を行うことができる。
【００１５】
本発明の電子制御式機械時計は、機械的エネルギ源と、輪列等のエネルギ伝達装置を介して連結される前記機械的エネルギ源によって駆動されて誘起電力を発生して電気的エネルギを供給する発電機と、前記電気的エネルギにより駆動されて前記発電機の回転周期を制御する回転制御装置と、前記発電機の回転に連動して作動される時刻表示装置とを備える電子制御式機械時計であって、前記回転制御装置は、時間標準源からの信号に基づいて発せられる基準信号および前記発電機の回転周期に対応した回転検出信号を比較して前記発電機のブレーキ制御を行うブレーキ制御手段と、前記発電機の回転周期を計測し、その回転周期が基準周期よりも長い第１設定周期以上であった場合に、前記発電機のブレーキ量を第１ブレーキ設定値に設定して発電機の停止を防止する発電機停止防止手段と、を備え、前記第１設定周期は、発電機のブレーキ量を第１ブレーキ設定値に切り替えなければ発電機が停止してしまう周期を上限とし、かつ発電機のブレーキ量を第１ブレーキ設定値に切り替えてしまうと発電機が発振してしまう周期を下限とし、これらの上限および下限間の周期で設定されていることを特徴とするものである。
ここで、時刻表示装置とは、例えば、機械的エネルギ源から発電機に機械的エネルギを伝達する輪列等のエネルギ伝達装置に結合された指針等の時刻を指示する装置をいう。
また、発電機が発振するとは、前述したように、発電機の回転周期の変動幅が大きなことをいう。つまり、指針式（アナログ式）の電子制御式機械時計においては、指針が一定の速度で移動するのではなく、その動作が速くなったり遅くなったりして使用者が気が付いてしまうような動きを行うことをいう。
【００１６】
このような本発明の電子制御式機械時計によれば、発電機の停止を防止できるため、持続時間の長い時計を提供できるとともに、発電機が一旦停止後に再起動することも防止できるので、時刻指示装置（指針）の指示誤差も無くすことができる。
また、ブレーキ力が小さい第１ブレーキ設定値にするための第１設定周期を、小さめ（基準周期に近い値）にすると、十分にブレーキ力が加わる前に、ブレーキが無効あるいは非常に小さくなってしまうため、発振が起こりやすい。
一方で、第１設定周期を大きめ（基準周期よりも非常に大きな値）にすると、第１ブレーキ設定値に変更する前に、発電機が停止してしまうおそれがある。
従って、本発明を適用する電子機器に応じて、このような発振状態や停止状態になってしまわない周期に第１設定周期を設定すれば、発振状態や発電機の停止状態が発生しないように確実に制御することができる。
【００１７】
このような電子制御式機械時計においては、前記第１ブレーキ設定値は、ブレーキ量をゼロにする値や、前記ブレーキ制御手段で設定可能なブレーキ量のうちの最小ブレーキ量以下の値に設定されていることが好ましい。
【００１８】
このような本発明では、発電機の回転周期が遅くなって第１設定周期以上となった場合には、ブレーキ量を第１ブレーキ設定値に設定し、発電機を制御する。ここで、第１ブレーキ設定値は、例えば、ブレーキ量ゼロや最小ブレーキ量以下の小さなブレーキ量であるため、第１ブレーキ設定値で制御すれば、ゼンマイ等の機械的エネルギ源のエネルギが無くならない限り、発電機が停止することを防止できる。
【００１９】
また、本発明の電子制御式機械時計においては、前記発電機停止防止手段は、発電機の回転周期に同期させて発電機のブレーキ量を第１ブレーキ設定値に設定することが好ましい。
このような構成であれば、第１設定周期以上の回転周期を検出したら即座にブレーキ量を第１ブレーキ設定値に設定できるので、迅速な制御を行うことができる。
【００２２】
また、前記電子機器は、計時装置や、オルゴールまたはメトロノームであることが好ましい。これらによれば、外乱等が生じた際に発電機が停止してしまうことがなく、正確に回転制御される計時装置やオルゴールまたはメトロノームを提供することができる。
【００２３】
本発明の電子機器の制御プログラムは、機械的エネルギ源と、前記機械的エネルギ源によって駆動されて誘起電力を発生して電気的エネルギを供給する発電機と、前記電気的エネルギにより駆動されて前記発電機の回転周期を制御する回転制御装置とを備える電子機器の制御プログラムであって、前記回転制御装置を、時間標準源からの信号に基づいて発せられる基準信号および前記発電機の回転周期に対応した回転検出信号を比較して前記発電機のブレーキ制御を行うブレーキ制御手段と、前記発電機の回転周期を計測し、その回転周期が基準周期よりも長く、かつ発電機のブレーキ量を第１ブレーキ設定値に切り替えなければ発電機が停止してしまう周期を上限とし、かつ発電機のブレーキ量を第１ブレーキ設定値に切り替えてしまうと発電機が発振してしまう周期を下限とし、これらの上限および下限間の周期で設定された第１設定周期以上であった場合に、前記発電機のブレーキ量を第１ブレーキ設定値に設定して発電機の停止を防止する発電機停止防止手段として機能させることを特徴とするものである。
【００２４】
また、本発明の記録媒体は、機械的エネルギ源と、前記機械的エネルギ源によって駆動されて誘起電力を発生して電気的エネルギを供給する発電機と、前記電気的エネルギにより駆動されて前記発電機の回転周期を制御する回転制御装置とを備える電子機器の制御プログラムを記録した記録媒体であって、前記回転制御装置を、時間標準源からの信号に基づいて発せられる基準信号および前記発電機の回転周期に対応した回転検出信号を比較して前記発電機のブレーキ制御を行うブレーキ制御手段と、前記発電機の回転周期を計測し、その回転周期が基準周期よりも長く、かつ発電機のブレーキ量を第１ブレーキ設定値に切り替えなければ発電機が停止してしまう周期を上限とし、かつ発電機のブレーキ量を第１ブレーキ設定値に切り替えてしまうと発電機が発振してしまう周期を下限とし、これらの上限および下限間の周期で設定された第１設定周期以上であった場合に、前記発電機のブレーキ量を第１ブレーキ設定値に設定して発電機の停止を防止する発電機停止防止手段として機能させるためのプログラムを記録したことを特徴とするものである。
【００２５】
このような、記録媒体やインターネット等の通信手段で提供される本発明の制御プログラムを電子機器に組み込めば、発電機の回転周期が第１設定周期以上となって遅くなったときには、第１ブレーキ設定値のブレーキ量でブレーキ制御を行うので、発電機の停止を確実に防止することができる。このため、動作状態では常に正確な回転制御を行うことができる。
さらに、このプログラムをＣＤ−ＲＯＭ等の記録媒体や、インターネット等の通信手段を介して電子機器にインストールして組み込むことができるので、その第１設定周期を各電子機器の特性などに応じて最適にかつ簡単に設定することができ、より正確な回転制御を行うことができる。
【００２６】
本発明の電子機器の制御方法は、機械的エネルギ源と、前記機械的エネルギ源によって駆動されて誘起電力を発生して電気的エネルギを供給する発電機と、前記電気的エネルギにより駆動されて前記発電機の回転周期を制御する回転制御装置とを備える電子機器の制御方法であって、時間標準源からの信号に基づいて発せられる基準信号および前記発電機の回転周期に対応した回転検出信号とを比較して前記発電機のブレーキ制御を行うとともに、前記発電機の回転周期が基準周期よりも長い第１設定周期以上となった場合には、前記発電機のブレーキ量を第１ブレーキ設定値に設定して発電機の停止を防止し、前記第１設定周期は、発電機のブレーキ量を第１ブレーキ設定値に切り替えなければ発電機が停止してしまう周期を上限とし、かつ発電機のブレーキ量を第１ブレーキ設定値に切り替えてしまうと発電機が発振してしまう周期を下限とし、これらの上限および下限間の周期で設定することを特徴とするものである。
【００２７】
本発明においても、発電機の回転周期が第１設定周期以上となって遅くなったときには、第１ブレーキ設定値のブレーキ量でブレーキ制御を行うので、発電機の停止を確実に防止することができる。
【００２８】
本発明の電子機器の設計方法は、機械的エネルギ源と、前記機械的エネルギ源によって駆動されて誘起電力を発生して電気的エネルギを供給する発電機と、前記電気的エネルギにより駆動されて前記発電機の回転周期を制御する回転制御装置とを備え、時間標準源からの信号に基づいて発せられる基準信号および前記発電機の回転周期に対応した回転検出信号とを比較して前記発電機のブレーキ制御を行うとともに、前記発電機の回転周期が基準周期よりも長い第１設定周期以上となった場合には、前記発電機のブレーキ量を第１ブレーキ設定値に設定して発電機の停止を防止するように構成された電子機器の設計方法であって、発電機のブレーキ量を第１ブレーキ設定値に切り替えなければ発電機が停止してしまう周期を求めて上限とし、かつ発電機のブレーキ量を第１ブレーキ設定値に切り替えてしまうと発電機が発振してしまう周期を求めて下限とし、前記第１設定周期を、これらの上限および下限間の周期に設定することを特徴とするものである。
【００２９】
ブレーキ量の小さな第１ブレーキ設定値にするための基準となる第１設定周期を適切な値に設定しないと、発振が起こったり、発電機が停止してしまう。
このような発振状態や停止状態になってしまう周期は、電子機器の種類、ブレーキ力の設定などによって変化するが、本発明の設計方法によれば、実際に各周期を求めているので、発振状態や発電機の停止状態が発生しない第１設定周期を適切に設定することができる。
【００３０】
【発明の実施の形態】
図１には、本発明の一実施形態の電子制御式機械時計を示すブロック図が示されている。
電子制御式機械時計は、機械的エネルギ源としてのゼンマイ１と、ゼンマイ１のトルクを発電機２に伝達するエネルギ伝達装置としての増速輪列３と、増速輪列３に連結されて時刻表示を行う指針４とを備えている。
【００３１】
発電機２は、増速輪列３を介してゼンマイ１によって駆動され、誘起電力を発生して電気的エネルギを供給する。この発電機２からの交流出力は、昇圧整流、全波整流、半波整流、トランジスタ整流等からなる整流回路５を通して昇圧、整流され、コンデンサ等で構成された電源回路６に充電供給される。
【００３２】
なお、本実施形態では、図２にも示すように、整流回路５を含むブレーキ回路２０を発電機２に設けている。このブレーキ回路２０は、発電機２で発電された交流信号（交流電流）が入力される第１の交流入力端子ＭＧ１に接続された第１のスイッチ２１と、前記交流信号が入力される第２の交流入力端子ＭＧ２に接続された第２のスイッチ２２とを有し、これらのスイッチ２１，２２を同時にオンすることにより、第１、第２の交流入力端子ＭＧ１，ＭＧ２を短絡させて閉ループ状態にし、ショートブレーキを掛けるようになっている。
【００３３】
第１のスイッチ２１は、第２の交流入力端子ＭＧ２にゲートが接続されたＰｃｈの第１の電界効果型トランジスタ（ＦＥＴ）２６と、後述するチョッパ信号発生部８０からのチョッパ信号（チョッパパルス）ＣＨ５がゲートに入力される第２の電界効果型トランジスタ２７とが並列に接続されて構成されている。
【００３４】
また、第２のスイッチ２２は、第１の交流入力端子ＭＧ１にゲートが接続されたＰｃｈの第３の電界効果型トランジスタ（ＦＥＴ）２８と、チョッパ信号発生部８０からのチョッパ信号ＣＨ５がゲートに入力される第４の電界効果型トランジスタ２９とが並列に接続されて構成されている。
【００３５】
そして、発電機２に接続された昇圧用のコンデンサ２３、ダイオード２４，２５、スイッチ２１，２２を備えて倍電圧整流回路５が構成されている。なお、ダイオード２４，２５としては、一方向に電流を流す一方向性素子であればよく、その種類は問わない。特に、電子制御式機械時計では、発電機２の起電圧が小さいため、ダイオード２４，２５としては降下電圧Ｖｆや逆リーク電流が小さいショットキーバリアダイオードやシリコンダイオードを用いることが好ましい。そして、この整流回路５で整流された直流信号は、電源回路（コンデンサ）６に充電される。
【００３６】
前記ブレーキ回路２０は、電源回路６から供給される電力によって駆動される回転制御装置５０により制御されている。この回転制御装置５０は、図１に示すように、発振回路５１、検出回路５２、制御回路５３を備えて構成されている。
【００３７】
発振回路５１は時間標準源である水晶振動子５１Ａを用いて発振信号（３２７６８Ｈｚ）を出力し、この発振信号は１２段のフリップフロップからなる分周回路５４によってある一定周期まで分周される。分周回路５４の１２段目の出力Ｑ１２は、８Ｈｚの基準信号ｆｓとして出力されている。
【００３８】
検出回路５２は、発電機２に接続された波形整形回路６１とモノマルチバイブレータ６２とで構成されている。波形整形回路６１は、アンプ、コンパレータで構成され、正弦波を矩形波に変換する。モノマルチバイブレータ６２は、ある周期以下のパルスだけを通過させるバンドパス・フィルターとして機能し、ノイズを除去した回転検出信号ＦＧ１を出力する。
【００３９】
制御回路５３は、図１に示すように、ブレーキ制御手段であるブレーキ制御装置５５と、発電機停止防止手段である発電機停止防止装置５６とを備えている。そして、ブレーキ制御装置５５は、図２に示すように、アップダウンカウンタ６０と、同期回路７０と、チョッパ信号発生部８０とを備えている。
【００４０】
アップダウンカウンタ６０のアップカウント入力およびダウンカウント入力には、検出回路５２の回転検出信号ＦＧ１および分周回路５４からの基準信号ｆｓが同期回路７０を介してそれぞれ入力されている。
【００４１】
同期回路７０は、４つのフリップフロップ７１やＡＮＤゲート７２，ＮＡＮＤゲート７３からなり、分周回路５４の５段目の出力Ｑ５（１０２４Ｈｚ）や６段目の出力Ｑ６（５１２Ｈｚ）の信号を利用して、回転検出信号ＦＧ１を基準信号ｆｓ（８Ｈｚ）に同期させるとともに、これらの各信号パルスが重なって出力されないように調整している。
【００４２】
アップダウンカウンタ６０は、４ビットのカウンタで構成されている。アップダウンカウンタ６０のアップカウント入力には、前記回転検出信号ＦＧ１に基づく信号が同期回路７０から入力され、ダウンカウント入力には、前記基準信号ｆｓに基づく信号が同期回路７０から入力される。これにより、基準信号ｆｓおよび回転検出信号ＦＧ１の計数と、その差の算出とが同時に行えるようになっている。
【００４３】
なお、このアップダウンカウンタ６０には、４つのデータ入力端子（プリセット端子）Ａ〜Ｄが設けられており、端子Ａ〜ＣにＨレベル信号が入力されていることで、アップダウンカウンタ６０の初期値（プリセット値）がカウンタ値７に設定されている。
【００４４】
また、アップダウンカウンタ６０のＬＯＡＤ入力端子には、電源回路６に接続されて電源回路６の電圧に応じてシステムリセット信号ＳＲを出力する初期化回路９０が接続されている。なお、本実施形態では、初期化回路９０は、電源回路６の充電電圧が所定電圧になるまではＨレベルの信号を出力し、所定電圧以上になればＬレベルの信号を出力するように構成されている。
【００４５】
アップダウンカウンタ６０は、ＬＯＡＤ入力がＬレベルになるまで、つまりシステムリセット信号ＳＲが出力されるまでは、アップダウン入力を受け付けないため、アップダウンカウンタ６０のカウンタ値は「７」に維持される。
【００４６】
アップダウンカウンタ６０は、４ビットの出力ＱＡ〜ＱＤを有している。従って、４ビット目の出力ＱＤは、カウンタ値が７以下であればＬレベル信号を出力し、８以上であればＨレベル信号を出力することになる。この出力ＱＤは、チョッパ信号発生部８０に接続されている。
【００４７】
なお、出力ＱＡ〜ＱＤが入力されたＮＡＮＤゲート７４およびＯＲゲート７５の各出力は、同期回路７０からの出力が入力されるＮＡＮＤゲート７３にそれぞれ入力されている。従って、例えばアップカウント信号の入力が複数個続いてカウンタ値が「１５」になると、ＮＡＮＤゲート７４からはＬレベル信号が出力され、さらにアップカウント信号がＮＡＮＤゲート７３に入力されても、その入力はキャンセルされてアップダウンカウンタ６０にアップカウント信号がそれ以上入力されないように設定されている。同様に、カウンタ値が「０」になると、ＯＲゲート７５からはＬレベル信号が出力されるため、ダウンカウント信号の入力はキャンセルされる。これにより、カウンタ値が「１５」を越えて「０」になったり、「０」を越えて「１５」になったりしないように設定されている。
【００４８】
チョッパ信号発生部８０は、分周回路５４の出力Ｑ５〜Ｑ８を利用して第１のチョッパ信号ＣＨ１を出力するＡＮＤゲート８２と、第２のチョッパ信号ＣＨ２を出力するＯＲゲート８３と、アップダウンカウンタ６０の出力ＱＤ等を利用してブレーキ制御信号となるチョッパ信号ＣＨ３を出力するブレーキ制御信号生成回路８１と、チョッパ信号ＣＨ２，ＣＨ３が入力される各ＡＮＤゲート８４と、各ＡＮＤゲート８４の出力ＣＨ４および前記出力ＣＨ１が入力されるＮＯＲゲート８５とを備えている。
【００４９】
このチョッパ信号発生部８０のＮＯＲゲート８５からの出力ＣＨ５は、Ｐｃｈトランジスタ２７，２９のゲートに入力されている。従って、チョッパ出力ＣＨ５がＬレベルとなっている間は、トランジスタ２７，２９はオン状態に維持され、発電機２がショートされてブレーキが掛かる。
【００５０】
一方、出力ＣＨ５がＨレベルとなっている間は、トランジスタ２７，２９はオフ状態に維持され、発電機２にはブレーキが加わらない。従って、出力ＣＨ５からのチョッパ信号によって発電機２をチョッパリング制御することができる。
【００５１】
ここで、前記各チョッパ信号ＣＨ１，ＣＨ２のデューティ比は、そのチョッパ信号の１周期の間で発電機２にブレーキを掛けている時間の比率であり、本実施形態では各チョッパ信号ＣＨ１，ＣＨ２において１周期の間でＨレベルとなっている時間の比率である。
【００５２】
ブレーキ制御信号生成回路８１は、図３に示すように、回転周期検出回路２００、ブレーキ量補正回路３００、信号選択回路４００とを備えて構成されている。
【００５３】
回転周期検出回路２００は、分周回路５４の出力Ｑ７（２５６Ｈｚ）と、後述するフリップフロップ２１０の反転出力ＸＱ（図ではＱの上にバーで表現）とが入力されたＡＮＤゲート２０９と、このＡＮＤゲート２０９の出力がクロック入力とされ、ＡＮＤゲート７２の出力ＦＧ２がクリア入力とされた６段の分周回路２０１と、ＡＮＤゲート２０２〜２０６と、ＮＯＲゲート２０７と、ＯＲゲート２０８とを備えている。
【００５４】
ＡＮＤゲート２０２およびＮＯＲゲート２０７には、分周回路２０１の各出力Ｆ２〜Ｆ５と、出力Ｆ６の反転信号とがそれぞれ入力される。
ＡＮＤゲート２０３には、ＡＮＤゲート２０２の出力の反転信号と出力Ｆ６の反転信号が入力される。ＡＮＤゲート２０４には、出力Ｆ３，Ｆ６が入力される。ＡＮＤゲート２０５には出力Ｆ２の反転信号およびＮＯＲゲート２０７の出力が入力され、ＡＮＤゲート２０６には出力Ｆ２およびＮＯＲゲート２０７の出力が入力される。
ＯＲゲート２０８には、ＡＮＤゲート２０２，２０５の信号が入力される。
【００５５】
なお、出力ＦＧ２は回転検出信号ＦＧ１の立ち上がりとほぼ同期して、つまり回転検出信号ＦＧ１の１周期に１回出力されるパルス信号とされている。
【００５６】
さらに、回転周期検出回路２００は、ＡＮＤゲート２０４の出力がクロック入力とされ、出力ＦＧ２の反転信号がクリア入力とされかつ常時Ｈレベル信号がデータ入力に加わっているフリップフロップ２１０と、ＡＮＤゲート２０３、ＯＲゲート２０８、ＡＮＤゲート２０６の各出力がそれぞれデータ入力とされ、回転検出信号ＦＧ１がクロック入力とされたフリップフロップ２１１〜２１３とを備えている。
【００５７】
そして、このように構成された回転周期検出回路２００は、回転検出信号ＦＧ１の回転周期を検出し、各フリップフロップ２１１〜２１３でその検出した回転周期を出力できる。
具体的には、本実施形態では、出力ＳＰ１はロータの回転周期１１７ｍｓ未満の時に”Ｈ”とされ、それ以外では”Ｌ”とされる。同様に、各出力ＳＰ２は回転周期１１７〜１３２ｍｓ（１１７ｍｓ以上かつ１３２ｍｓ未満、以下も同様）の時のみ”Ｈ”とされ、出力ＳＰ３は回転周期１３２〜１４０ｍｓの時のみ”Ｈ”とされる。また、フリップフロップ２１０の出力Ｑは回転周期１４０ｍｓ以上の時のみ”Ｈ”とされるため、その反転信号ＸＱ（ＳＰ４の反転信号ＸＳＰ４）は通常は”Ｈ”であり、回転周期１４０ｍｓ以上の時のみ”Ｌ”とされる。
【００５８】
つまり、基準周期（８Ｈｚ＝１２５ｍｓ）を中心とし、基準周期にほぼ合っている場合（回転周期が１１７〜１３２ｍｓ）と、その周期よりも速い方向に１段階（回転周期が１１７ｍｓ未満）、遅い方向に２段階（回転周期が１３２〜１４０ｍｓと、１４０ｍｓ以上）の計４段階で回転周期を検出できるようにされている。
【００５９】
ブレーキ量補正回路３００は、ＮＯＲゲート３０１、ＮＡＮＤゲート３０２を備えて構成され、分周回路５４の各出力Ｑ９〜Ｑ１２を利用して図６に示す各補正信号Ｈ０１、Ｈ０２を出力するようにされている。
【００６０】
また、信号選択回路４００は、ＯＲゲート４０１、ＡＮＤゲート４０２〜４０４、ＯＲゲート４０５を備えて構成され、アップダウンカウンタ６０の出力ＱＤと、各出力ＳＰ１〜ＳＰ３と、各補正信号Ｈ０１〜Ｈ０２とを合成し、各出力ＳＰ１〜ＳＰ３のうちでＨレベル信号となっている出力に対応した補正信号Ｈ０１、Ｈ０２で出力ＱＤを調整して各ブレーキ制御信号ＣＨ３を出力するように構成されている。
なお、出力ＳＰ２がＨレベル信号となっている場合には、出力ＱＤは補正されずに、そのままブレーキ制御信号ＣＨ３となる。また、回転周期が１４０ｍｓ以上の場合には、ＳＰ１〜ＳＰ３はすべてＬレベル信号であるため、ブレーキ制御信号ＣＨ３もＬレベル信号となる。
【００６１】
また、各補正信号Ｈ０１、Ｈ０２は、アップダウンカウンタ６０の出力ＱＤによって変化するブレーキ制御信号ＣＨ３のＨレベルからＬレベルへの変化タイミング、つまり強いブレーキを掛ける制御（強ブレーキ制御）から弱いブレーキを掛ける制御（弱ブレーキ制御）への変化タイミングを、回転周期検出回路２００の出力ＳＰ１〜ＳＰ３の出力つまりロータの回転周期に応じて補正する信号である。
【００６２】
つまり、補正信号Ｈ０１は、図６，７に示すように、出力Ｑ１２の立ち上がりタイミングに合わせてＨレベル信号に変化し、Ｑ８（１２８Ｈｚ）の１周期分つまり約７．８ｍｓ後にＬレベル信号に変化するように設定されている。
一方、補正信号Ｈ０２は、出力Ｑ１２の立ち上がりタイミングを基準として、Ｑ８（１２８Ｈｚ）の１周期分つまり約７．８ｍｓ前にＬレベル信号に変化し、出力Ｑ１２の立ち上がりに合わせてＨレベル信号に変化するように設定されている。
【００６３】
なお、本発明において、強いブレーキおよび弱いブレーキとは、相対的なものであり、強いブレーキは弱いブレーキに比べてブレーキ力が強いことを意味する。各ブレーキにおける具体的なブレーキ力つまりはチョッパブレーキ信号のデューティ比や周波数は実施にあたって適宜設定すればよい。
【００６４】
次に、本実施形態における動作を図４〜７のタイミングチャートおよび図８のフローチャートを参照して説明する。
発電機２が作動し始めて、初期化回路９０からＬレベルのシステムリセット信号ＳＲがアップダウンカウンタ６０のＬＯＡＤ入力に入力されると、図４に示すように、回転検出信号ＦＧ１に基づくアップカウント信号と、基準信号ｆｓに基づくダウンカウント信号とがアップダウンカウンタ６０でカウントされる（ステップ１、以下ステップを「Ｓ」と略す）。これらの各信号は、同期回路７０によって同時にカウンタ６０に入力されないように設定されている。
【００６５】
このため、初期カウント値が「７」に設定されている状態から、アップカウント信号が入力されるとカウンタ値は「８」となり、出力ＱＤからＨレベル信号がチョッパ信号発生部８０のブレーキ制御信号生成回路８１に出力される。
一方、ダウンカウント信号が入力されてカウンタ値が「７」に戻れば、出力ＱＤからはＬレベル信号が出力される。
【００６６】
チョッパ信号発生部８０のブレーキ制御信号生成回路８１では、図５に示すように、分周回路５４の出力Ｑ５〜Ｑ８を利用し、各チョッパ信号ＣＨ１、ＣＨ２を出力する。
【００６７】
また、ブレーキ制御信号ＣＨ３は、ブレーキ制御信号生成回路８１に入力されるアップダウンカウンタ６０の出力ＱＤに基づいて出力される。この際、ブレーキ制御信号生成回路８１では、ロータの回転周期を１周期単位で検出し（Ｓ２）、その検出された回転周期に基づき、ブレーキ制御信号ＣＨ３には所定の補正信号Ｈ０１、Ｈ０２が加えられて強ブレーキ時間が調整される。
【００６８】
すなわち、図７にも示すように、ロータの回転周期が１１７ｍｓ未満の場合（基準信号ｆｓ＝８Ｈｚ、回転周期１２５ｍｓよりも速い場合、Ｓ３）、ＳＰ１がＨレベル信号になるため、ブレーキ制御信号ＣＨ３は、出力ＱＤと補正信号Ｈ０１とをＯＲゲート４０１で合成した信号つまり出力ＱＤの立ち下がり時よりも補正信号Ｈ０１の分（図７の時間ｔ１）、立ち下がり時間が遅い、つまり強いブレーキを掛ける強ブレーキ時間が長くされた信号となる（Ｓ４）。
【００６９】
同様に、ロータの回転周期が１１７〜１３２ｍｓの場合（ほぼ基準信号周期と同一、Ｓ５）、ＳＰ２がＨレベル信号になるため、ブレーキ制御信号ＣＨ３は、出力ＱＤがそのまま出力された信号となる（Ｓ６）。
【００７０】
また、ロータの回転周期が１３２〜１４０ｍｓの場合（基準信号周期よりも遅い場合、Ｓ７）、ＳＰ３がＨレベル信号になるため、ブレーキ制御信号ＣＨ３は、出力ＱＤと補正信号Ｈ０２とをＡＮＤゲート４０６で合成した信号つまり出力ＱＤの立ち下がり時よりも補正信号Ｈ０２の分（図７の時間ｔ２）、立ち下がり時間が早い、つまり強ブレーキ時間が短くされた信号となる（Ｓ８）。
【００７１】
さらに、ロータの回転周期が１４０ｍｓ以上の場合（Ｓ９）、ＸＳＰ４がＬレベル信号になるため、ＳＰ１〜ＳＰ３はすべてＬレベル信号となり、ブレーキ制御信号ＣＨ３もＬレベル信号となる（Ｓ１０）。
【００７２】
そして、この回転周期に応じて補正されたブレーキ制御信号ＣＨ３によってブレーキ制御が行われる（Ｓ１１）。
具体的には、ブレーキ制御信号ＣＨ３からＬレベル信号が出力されている場合には、出力ＣＨ４もＬレベル信号となる。このため、図５にも示すように、ＮＯＲゲート８５からの出力ＣＨ５は、出力ＣＨ１が反転したチョッパ信号、つまりＨレベル期間（ブレーキオフ期間）が１５／１６と長く、Ｌレベル期間（ブレーキオン期間）が１／１６と短い、つまり弱ブレーキ制御を行うデューティ比（スイッチ２１，２２をオンしている比率）の小さな（１／１６）チョッパ信号となる。従って、発電機２に対しては、発電電力を優先した弱いブレーキ制御が行われる。
【００７３】
一方、ブレーキ制御信号ＣＨ３からＨレベル信号が出力されている場合（カウント値「８」以上）には、ＡＮＤゲート８４からはチョッパ信号ＣＨ２がそのまま出力され、出力ＣＨ４はチョッパ信号ＣＨ２と同一になる。このため、ＮＯＲゲート８５からの出力ＣＨ５は、出力ＣＨ２を反転したチョッパ信号、つまりＨレベル期間（ブレーキオフ期間）が１／１６と短く、Ｌレベル期間（ブレーキオン期間）が１５／１６と短い、つまり強ブレーキ制御を行うデューティ比の大きな（１５／１６）チョッパ信号となる。従って、チョッパ信号ＣＨ５は、発電機２に対してショートブレーキを掛けるＬレベル信号のトータル時間が長くなり、発電機２に対しては強いブレーキ制御が行われるが、一定周期でＨレベル信号となってショートブレーキがオフされるためにチョッパリング制御が行われ、発電電力の低下を抑えつつ制動トルクを向上することができる。
【００７４】
従って、アップダウンカウンタ６０の出力ＱＤからＨレベル信号が出ている間は、デューティ比の大きなチョッパ信号による強いブレーキ制御が行われ、Ｌレベル信号が出ている間は、デューティ比の小さなチョッパ信号による弱いブレーキ制御が行われる。つまり、ブレーキ制御装置であるアップダウンカウンタ６０によって強ブレーキ制御と弱ブレーキ制御とが切り替えられる。
この際、前述のように、ロータの回転検出信号ＦＧ１の周期を回転周期検出回路２００で検出し、その回転周期が基準信号周期に比べてほぼ等しいか、あるいは速い（１段階）か遅いか（２段階）の計４段階に区分し、それらに応じてブレーキ制御信号ＣＨ３で強ブレーキ制御を行う時間つまりＨレベル信号の期間を調整している。
【００７５】
すなわち、回転検出信号ＦＧ１の回転周期が基準信号周期に比べて速い場合（１１７ｍｓ未満）には、ブレーキ制御信号ＣＨ３を出力ＱＤの立ち下がり時よりも補正信号Ｈ０１分だけ、強いブレーキ制御時間が長くされた信号となる。これにより、ロータには通常以上の強いブレーキが加わるため、迅速に基準周期に調速される。
【００７６】
一方、回転検出信号ＦＧ１の回転周期が基準信号周期に比べて遅い場合（１３２〜１４０ｍｓ）には、補正信号Ｈ０２を加えることで、ブレーキ制御信号ＣＨ３を出力ＱＤの立ち下がり時よりも補正信号Ｈ０２の分だけ、強いブレーキ制御時間が短くされた信号となる。これにより、ロータへのブレーキ力が弱まるため、ロータの回転速度が上昇し、迅速に基準周期に調速される。
このようなブレーキ制御を繰り返すことで、発電機２が設定された回転スピード近くになり、図４に示すように、アップカウンタ信号と、ダウンカウンタ信号とが交互に入力されて、カウンタ値が「８」と「７」とを繰り返すロック状態に移行する。この際も、カウンタ値および回転周期に応じて強ブレーキ制御と弱ブレーキ制御とが繰り返される。
【００７７】
また、外乱等でロータの回転周期が非常に短くなり、その結果、強ブレーキ制御を続けた場合等で、ロータの回転周期が１４０ｍｓ以上になると、出力ＱＤに関係なく、ブレーキ制御信号ＣＨ３はロータの回転周期が１４０ｍｓ未満になるまで常時Ｌレベル信号となる。従って、出力ＱＤがＨレベルとなった場合でも、ロータの回転周期が遅いときには、強ブレーキ制御に移行せず、弱ブレーキ制御状態が続くため、ロータの停止を確実に防止できる。
【００７８】
従って、本実施形態では、回転周期検出回路２００、ブレーキ量補正回路３００、信号選択回路４００を備えたブレーキ制御信号生成回路８１により、発電機２の回転周期に応じてブレーキ量を補正（補正信号Ｈ０１，Ｈ０２を加える）するブレーキ量補正装置（ブレーキ制御装置５５）が構成されるとともに、発電機２の回転周期が１４０ｍｓ以上と遅い場合には、弱ブレーキ制御を続行して発電機２の停止防止を優先させる発電機停止防止装置５６が構成されている。
【００７９】
また、本実施形態において、第１設定周期は１４０ｍｓ、第１ブレーキ設定値はデューティ比１／１６のチョッパ信号によるブレーキ量に設定されている。
【００８０】
このような本実施形態によれば、次のような効果がある。
（１）  ブレーキ制御信号生成回路８１において発電機２のブレーキを制御するブレーキ制御信号ＣＨ３を生成する際に、ロータの回転周期を検出し、その回転周期が第１設定周期（１４０ｍｓ）以上の場合には、ブレーキ制御信号ＣＨ３をＬレベル信号とし、デューティ比１／１６のチョッパ信号による弱ブレーキ制御を行う発電機停止防止装置５６を設けたので、回転周期が遅い状態でブレーキ制御を行っても、発電機２が停止することを確実に防止することができる。
このため、ブレーキの掛けすぎによって発電機２が停止してしまって持続時間が短くなることを防止でき、電子制御式機械時計の持続時間を設計通りに確保することができる。
また、発電機２が一旦停止し、再度駆動することもないため、指針４の指示誤差も無くすことができる。
【００８１】
（２）  ブレーキ制御信号生成回路８１では、ブレーキ制御信号ＣＨ３を生成する際に、ロータの回転周期に応じて選択された補正信号Ｈ０１，Ｈ０２を利用して適宜ブレーキ制御信号ＣＨ３を調整しているので、ロータの回転周期が基準信号に迅速に近づくように調整することができる。
これにより、基準周期に関係なく発電機２の回転周期に応じた最適なブレーキ制御を行うことができるため、基準周期の１周期の中で必ずブレーキオン制御とブレーキオフ制御とを行う場合に比べて、確実かつ十分なブレーキ量を与えることができ、調速制御の応答性も高めることができる。このため、発電機２のロータの回転周期のばらつきを小さくでき、発電機２をほぼ一定速度で安定して回転することができる。
【００８２】
（３）  ブレーキ量を補正する場合に、ブレーキ量を設定する回転周期は、実際にブレーキを掛ける前の周期であり、ブレーキを掛けた時点では、ブレーキが強すぎて発電機２が停止してしまうおそれがあるため、補正量をあまりダイナミックに設定することができなかったが、本実施形態では、発電機停止防止装置５６を設けているため、補正量の設定に関係なく発電機２の停止を防止できる。このため、ブレーキ量の補正値を、よりダイナミックに設定でき、調速制御の応答性をより一層高めることができる。
【００８３】
（４）  強ブレーキ制御時にはデューティ比の大きなチョッパ信号を用いて制御しているので、充電電圧の低下を抑えながら制動トルクを大きくすることができ、システムの安定性を維持しながら、効率的なブレーキ制御を行うことができる。これにより、電子制御式機械時計の持続時間も長くすることができる。
【００８４】
（５）  弱ブレーキ制御時にも、デューティ比の小さなチョッパ信号によりチョッパ制御しているので、弱いブレーキを印加している間の充電電圧をより向上することができる。
【００８５】
（６）  強ブレーキ制御と弱ブレーキ制御との切替は、カウンタ値が「７」以下であるか「８」以上であるかのみで設定されるため、回転制御装置５０をシンプルな構成にでき、部品コストや製造コストを低減でき、電子制御式機械時計を安価に提供できる。
【００８６】
（７）  発電機２の回転速度に応じて、アップカウンタ信号が入力されるタイミングが変化するため、カウンタ値が「８」である期間つまりブレーキを掛けている時間も自動的に調整することができる。このため、特にアップカウンタ信号とダウンカウント信号とが交互に入力されるロック状態では、応答性の速い安定した制御を行うことができる。
【００８７】
（８）  ブレーキ制御装置として、アップダウンカウンタ６０を用いているので、各アップカウンタ信号およびダウンカウンタ信号の計数と同時に各計数値の比較（差）を自動的に算出することができるため、構成を簡易にできかつ各計数値の差を簡単に求めることができる。
【００８８】
（９）  ４ビットのアップダウンカウンタ６０を用いているので、１６個のカウント値をカウントすることができる。このため、アップカウンタ信号が続けて入力された場合などに、その入力値を累積してカウントすることができ、設定された範囲つまりアップカウンタ信号やダウンカウンタ信号が連続して入力されてカウンタ値が「１５」や「０」になるまでの範囲では、その累積誤差を補正することができる。このため、仮に発電機２の回転速度が基準速度から大きく外れても、ロック状態になるまでは時間が掛かるが、その累積誤差を確実に補正して発電機２の回転速度を基準速度に戻すことができ、長期的には正確な運針を維持することができる。
【００８９】
(10)初期化回路９０を設けて、発電機２の起動時の電源回路６が所定の電圧に充電されるまではブレーキ制御を行なわず、発電機２にブレーキが掛からないようにしているので、電源回路６への充電を優先させることができ、電源回路６によって駆動される回転制御装置５０を迅速にかつ安定して駆動することができ、その後の回転制御の安定性も高めることができる。
【００９０】
（１１）ブレーキ制御信号生成回路８１は、各種の論理回路を用いて形成されているので、回路を小型化、省電力化することができる。特に、回転周期検出回路２００は、フリップフロップ２１０〜２１３等を利用しているので、他の回転検出器等を用いる場合に比べて回路構成を簡易化できかつそのデータを容易に利用できる。
その上、ブレーキ制御信号生成回路８１は、発電機２の回転周期に応じてブレーキ量を補正するブレーキ量補正装置と、弱ブレーキ制御を続行して発電機２の停止防止を優先させる発電機停止防止装置５６とを兼用しているので、これらを別回路で構成する場合に比べて回路構成を簡略化でき、コストも低減できる。
【００９１】
なお、本発明は各実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲での変形、改良等は、本発明に含まれるものである。
【００９２】
例えば、チョッパ信号発生部８０におけるチョッパ信号のデューティ比は、前記実施形態のように、１／１６や１５／１６に限らず、例えば、１４／１６等の他の値でもよい。さらには、チョッパ信号のデューティ比を２８／３２、３１／３２等にし、デューティ比の変化を１６段階ではなく、３２段階などにしてもよい。この際、強いブレーキ制御時に用いられるチョッパ信号としては、デューティ比が０．７５〜０．９７程度の範囲にあることが好ましく、この中で０．７５〜０．８９程度の範囲にすれば、充電電圧をより一層向上でき、０．９０〜０．９７と高い範囲にすれば、ブレーキ力をより一層高めることができる。
【００９３】
さらに、各実施形態において、弱いブレーキ制御時に用いられるチョッパ信号は、例えばデューティ比が１／１６〜１／３２程度の低い範囲にすればよい。要するに、各チョッパ信号のデューティ比や周波数は、実施にあたって適宜設定すればよい。この際、例えば、周波数を、５００〜１１００Ｈｚと高い範囲の周波数にすれば、充電電圧をより一層向上できる。一方で、２５〜５０Ｈｚと低い範囲の周波数にすれば、ブレーキ力をより一層高めることができる。このため、各チョッパ信号を、デューティ比とともに周波数も変えることで、より充電電圧やブレーキ力を高めることができる。
【００９４】
また、発電機停止防止装置５６における第１ブレーキ設定値としては、弱ブレーキ制御時に用いられるもの（デューティ比が１／１６〜１／３２程度の低いチョッパ信号）でもよいし、これよりもさらにブレーキ量の小さな値でもよく、さらには、ブレーキ量０（ゼロ）に設定してもよい。
この第１ブレーキ設定値は、回転周期が第１設定周期（例えば１４０ｍｓ）以上になった場合でも、発電機２の停止を防止できる値であればよく、具体的には、本発明を適用する電子機器に応じて、実験等から適宜設定すればよい。
【００９５】
また、アップダウンカウンタ６０のカウンタ値でチョッパ信号を切り替える場合には、前記実施形態のように、カウンタ値が「８」未満、「８」、「９」以上の３段階で切り替えるものに限らず、例えば、カウンタ値が「８」未満、「８〜９」、「１０〜１５」で切り替えてもよく、これらの値は実施にあたって適宜設定すればよい。
【００９６】
ブレーキ制御装置として４ビットのアップダウンカウンタ６０を用いていたが、３ビット以下のアップダウンカウンタを用いてもよいし、５ビット以上のアップダウンカウンタを用いても良い。ビット数が大きなアップダウンカウンタを用いれば、カウントできる値が増えるため、累積誤差を記憶できる範囲が大きくでき、特に発電機２の起動直後等の非ロック状態での制御が有利になる。一方で、ビット数の小さなカウンタを用いれば、累積誤差を記憶できる範囲が小さくなるが、特にロック状態になればアップおよびダウンを繰り返すことになるため、１ビットのカウンタでも対応できるとともに、コストを低減できる利点がある。
【００９７】
また、ブレーキ制御装置としては、アップダウンカウンタに限らず、基準信号ｆｓ用および回転検出信号ＦＧ１用にそれぞれ設けた第１および第２の計数手段と、各計数手段の計数値を比較する比較回路とで構成されたものでもよい。ただし、アップダウンカウンタ６０を用いたほうが回路構成が簡易になるという利点がある。
【００９８】
さらに、ブレーキ制御装置としては、発電機２の発電電圧や回転周期（速度）等を検出し、その検出値に基づいてブレーキを制御するものでもよく、その具体的構成は実施にあたって適宜設定すればよい。
【００９９】
さらに、前記実施形態では強いブレーキ制御時に、デューティ比や周波数の異なる２種類のチョッパ信号を用いてブレーキ制御していたが、デューティ比や周波数の異なる３種類以上のチョッパ信号を用いてもよい。さらに、周波数やデューティ比はステップ的に変えるのではなく、周波数変調のように連続的な変化になるようにしてもよい。
このように３種類以上あるいは連続的に周波数やデューティ比が変化するチョッパ信号でブレーキ制御を行う場合には、発電機停止防止制御時の第１ブレーキ設定値は、これらの各ブレーキ制御信号の中で最もブレーキ量の小さなものと同一あるいはそれ以下のものを利用すればよい。
但し、最も小さいブレーキ量に限定されるものではなく、発電機２が停止しないブレーキ量であれば最小ブレーキ量よりも大きなブレーキ量を第１ブレーキ設定値としてもよい。
【０１００】
また、前記実施形態では、チョッパ信号を用いてロータのブレーキ力を制御していたが、チョッパ信号を用いずにブレーキを制御してもよい。例えば、ブレーキ制御信号生成回路８１からのブレーキ制御信号ＣＨ３をインバータ等を通して反転してブレーキ信号ＣＨ５とすることで、ブレーキ制御信号ＣＨ３がＨレベルの場合には、ブレーキをかけ続け、Ｌレベルの場合には、ブレーキをオフしてブレーキ制御してもよい。
この場合には、第１ブレーキ設定値は、ブレーキオフつまりブレーキ量０にすればよい。
【０１０１】
さらには、前記各実施形態では、２種類のチョッパ信号を用いて強ブレーキ制御および弱ブレーキ制御を行っていたが、チョッパ信号を用いた強ブレーキ制御と、完全にブレーキをオフするブレーキオフ制御とで調速してもよい。この場合にも、第１ブレーキ設定値はブレーキオフつまりブレーキ量０にすればよい。
【０１０２】
さらに、ブレーキ量補正回路３００で設定される補正値は、前記実施形態の２段階のものに限らず、１段階以上であればよく、実施にあたって適宜設定すればよい。例えば、前記各実施形態では、基準周期を中心として、その基準周期とほぼ同一で補正を加えない場合以外に、基準周期よりも速い場合および遅い場合の両方で補正していたが、例えば、基準周期よりも速い場合または遅い場合の一方の場合のみに補正をするようにしてもよい。この際、補正値としては１段階（補正無しの場合を含めて２段階）で調整してもよいし、２段階以上で調整してもよい。但し、前記各実施形態のように、基準周期よりも速い場合および遅い場合の両方で補正すれば、より迅速に調速制御を行うことができる利点がある。
【０１０３】
また、補正値は、発電機の回転周期に応じて連続的に変化するように設定してもよい。この場合には、より細かい調整を行うことができる。但し、前記各実施形態のように予め補正値を設定しておけば、ブレーキ量補正回路３００の構成を簡易にできる利点がある。
【０１０４】
また、回転周期検出回路２００で検出する回転周期は、この補正段階に応じて適宜設定すればよい。
さらに、ブレーキ量補正回路３００で設定される補正信号Ｈ０１、Ｈ０２の具体的な補正量や、その補正信号Ｈ０１，Ｈ０２を利用する回転周期の範囲は、実施にあたって適宜設定すればよい。
【０１０５】
さらに、本発明では、ブレーキ量を補正信号Ｈ０１，Ｈ０２で補正する構成は必ずしも必要ではなく、出力ＱＤをそのまま利用してブレーキオン（強ブレーキ制御も含む）、ブレーキオフ（弱ブレーキ制御も含む）に切り替えてブレーキ制御を行うようにしてもよい。この場合も、発電機停止防止装置５６により、そのブレーキ制御とは関係なく、回転周期が第１設定周期以上となれば、ブレーキオフ制御で発電機２の停止を防止するように構成すればよい。
【０１０６】
また、整流回路５、ブレーキ回路２０、制御回路５３、チョッパ信号発生部８０等の具体的な構成は前記各実施形態に限らず、電子制御式機械時計の発電機２をチョッパ制御等でブレーキ制御できるものであればよい。特に、整流回路５としては、チョッパ昇圧を利用した前記実施形態の構成に限らず、例えば複数のコンデンサを設け、その接続を切り換えることで昇圧する昇圧回路等を組み込んで構成してもよく、発電機２や整流回路を組み込む電子制御式機械時計の種類等に応じて適宜設定すればよい。
【０１０７】
さらに、発電機２の両端を閉ループとするスイッチとしては、前記実施形態のスイッチ２１，２２に限らない。例えば、トランジスタに抵抗素子を接続し、チョッパ信号によって各トランジスタをオンして発電機２の両端を閉ループとした際に、その経路に抵抗素子を配置してもよい。要するに、スイッチは、発電機２の両端を閉ループとすることが可能なものであればよい。
【０１０８】
また、本発明は、前記実施形態のような電子制御式機械時計に適用するものに限らず、置き時計、クロック等の各種時計、携帯型時計、携帯型の血圧計、携帯電話機、ページャ、万歩計、電卓、携帯用パーソナルコンピュータ、電子手帳、携帯ラジオ、オルゴール、メトロノーム、電気かみそり等の各種の電子機器にも適用することができる。
【０１０９】
例えば、オルゴールに本発明を適用すれば、発電機が停止することが無く、長時間作動させ続けることができ、正確な演奏を長時間行うことができる。
また、本発明をメトロノームに適用する場合には、輪列の歯車にメトロノーム音発信車を付け、その車の回転により、メトロノーム音片を弾いて周期的なメトロノーム音を発音させるようにすればよい。なお、メトロノームは、各種のテンポに対応した音を発生させる必要があるが、この場合には、水晶振動子の分周段を変えて発振回路からの基準信号の周期を可変することで対応すればよい。
【０１１０】
また、発電機停止防止装置５６が作動する第１設定周期は、１４０ｍｓに限らず、本発明を適用する電子機器の種類等に応じて適宜設定すればよい。
そして、この第１設定周期を設計するにあたっては、実際に、発電機２のブレーキ量を第１ブレーキ設定値に切り替えなければ発電機が停止してしまう周期と、発電機２のブレーキ量を第１ブレーキ設定値に切り替えてしまうと発電機２が発振してしまう周期とを実験等で求め、これらの各周期の間の周期に設定すればよい。
【０１１１】
さらに、機械的エネルギ源も、ゼンマイに限らず、ゴム、スプリング、重錘等でもよく、本発明を適用する対象などに応じて適宜設定すればよい。
また、ゼンマイなどの機械的エネルギ源からの機械的エネルギを発電機に伝達するエネルギ伝達装置としては、前記各実施形態のような輪列（歯車）に限らず、摩擦車、ベルト及びプーリ、チェーン及びスプロケットホイール、ラック及びピニオン、カムなどを利用したものでもよく、本発明を適用する電子機器の種類などに応じて適宜設定すればよい。
【０１１２】
また、本発明の回転制御装置は、ハードウェアで構成されて予め電子機器内に組み込まれたものでもよいが、電子機器がコンピュータ機能つまりＣＰＵ（中央処理装置）、メモリやハードディスク等を備えている場合には、ＣＤ−ＲＯＭ等の記録媒体や、インターネット等の通信手段を介して制御プログラムをインストール（組み込む）することで、回転制御装置をソフトウェアを用いて実現してもよい。
【０１１３】
【発明の効果】
以上に述べたように、本発明の電子機器、電子制御式機械時計、電子機器の制御プログラム、記録媒体、電子機器の制御方法および設計方法によれば、ブレーキ制御によって発電機が停止することを確実に防止することができ、調速制御の応答性を高め、安定した制御を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態における電子制御式機械時計の要部の構成を示すブロック図である。
【図２】前記実施形態の電子制御式機械時計の構成を示す回路図である。
【図３】前記実施形態のブレーキ制御信号生成回路の構成を示す回路図である。
【図４】前記実施形態のアップダウンカウンタにおけるタイミングチャートである。
【図５】前記実施形態のチョッパ信号発生部におけるタイミングチャートである。
【図６】前記実施形態のチョッパ信号発生部におけるタイミングチャートである。
【図７】前記実施形態のブレーキ制御信号生成回路におけるタイミングチャートである。
【図８】前記実施形態の動作を説明するフローチャートである。
【符号の説明】
１      ゼンマイ
２      発電機
３      増速輪列
４      指針
５      倍電圧整流回路
６      電源回路
２０      ブレーキ回路
２１，２２      スイッチ
２３      コンデンサ
２４，２５      ダイオード
２７〜２９      電界効果型トランジスタ
５０      回転制御装置
５１      発振回路
５１Ａ      水晶振動子
５２      検出回路
５３      制御回路
５４      分周回路
５５      ブレーキ制御装置
５６      発電機停止防止装置
６０      アップダウンカウンタ
６１      波形整形回路
６２      モノマルチバイブレータ
７０      同期回路
８０      チョッパ信号発生部
８１      ブレーキ制御信号生成回路
９０      初期化回路
２００      回転周期検出回路
２０１      分周回路
３００      ブレーキ量補正回路
４００      信号選択回路
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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