(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
発電機の交流出力の半波毎に回転検出信号を出力する回転検出回路と、この回転検出回路から出力される回転検出信号に基づいて前記発電機を調速制御する回転制御回路とを備える電子機器であって、
前記発電機は２つの交流出力端子を備え、前記回転検出回路は、各交流出力端子毎に独立して設けられた２系統の回転検出部と、各回転検出部からの回転検出信号を合成して出力する信号合成部とを備えて構成されていることを特徴とする電子機器。
【請求項２】
発電機の交流出力の半波毎に回転検出信号を出力する回転検出回路と、この回転検出回路から出力される回転検出信号に基づいて前記発電機を調速制御する回転制御回路とを備える電子機器であって、
前記発電機は２つの交流出力端子を備え、前記回転検出回路は、各交流出力端子から交互に出力される交流出力を切り替えて選択的に入力させる切替回路部と、この切替回路部からの信号が入力処理されて回転検出信号を出力する１系統の回転検出部とから構成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または請求項２に記載の電子機器において、
前記回転検出部は、発電機からの交流出力波形を整形する波形整形回路と、波形整形回路からの出力信号に基づいて発電機の回転状態を判定して回転検出信号を出力する回転判定回路とを備え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、
前記発電機を駆動する機械的エネルギ源を備え、
前記回転制御回路は、時間標準源からの信号に基づいて発せられる基準信号と、前記回転検出回路から出力される回転検出信号とを比較して前記発電機のブレーキ量を設定するブレーキ制御手段を備えることを特徴とする電子機器。
【請求項５】
請求項４に記載の電子機器において、
前記電子機器は、前記発電機の回転に連動して作動される時刻表示装置を備える電子制御式機械時計であること特徴とする電子機器。
【請求項６】
発電機の交流出力の半波毎に回転検出信号を出力し、この回転検出信号に基づいて前記発電機を調速制御する電子機器の制御方法であって、
前記発電機は２つの交流出力端子を備え、各交流出力端子の交流出力毎に処理して回転検出信号を出力し、これらの回転検出信号を合成した回転検出信号に基づいて前記発電機を調速制御することを特徴とする電子機器の制御方法。
【請求項７】
発電機の交流出力の半波毎に回転検出信号を出力し、この回転検出信号に基づいて前記発電機を調速制御する電子機器の制御方法であって、
前記発電機は２つの交流出力端子を備え、各交流出力端子から交互に出力される交流出力を切り替えて選択的に処理して回転検出信号を出力し、この回転検出信号に基づいて前記発電機を調速制御することを特徴とする電子機器の制御方法。
【請求項８】
請求項６または請求項７に記載の電子機器の制御方法において、
発電機からの交流出力波形を波形整形回路で整形し、波形整形回路からの出力信号に基づいて発電機の回転状態を判定して回転検出信号を出力することを特徴とする電子機器の制御方法。
【請求項９】
請求項６〜８のいずれかに記載の電子機器の制御方法において、
前記発電機を機械的エネルギ源からの機械的エネルギで駆動するとともに、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、前記回転検出信号とを比較して前記発電機のブレーキ量を設定して制御することを特徴とする電子機器の制御方法。
【請求項１０】
電子機器に組み込まれたコンピュータに、請求項６〜９のいずれかに記載の制御方法を実行させるためのプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体。
【請求項１１】
電子機器に組み込まれたコンピュータに、請求項６〜９のいずれかに記載の制御方法を実行させるための制御用プログラム。
【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、電子機器の制御方法、電子機器を制御するプログラムが記録された記録媒体および電子機器の制御用プログラムに関する。
【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、特開２０００−２７７７号公報に記載されたものが知られている。
【０００３】
この特開２０００−２７７７号公報に記載された発明では、発電機の回転周期を検出し、その回転周期と基準信号の周期との差に応じてブレーキ時間を補正することで、十分なブレーキ量を与えて調速制御の応答性を高め、安定した制御を行うようにしていた。
この際、発電機の回転周期は、発電機の１交流出力（１回転）に対して１パルスが出力されていた。例えば、発電機を８Ｈｚで回転制御する場合は、基準信号も８Ｈｚとなるようにしていた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
この特開２０００−２７７７号公報に記載された発明においても、十分な調速制御の応答性があったが、製品によってはより高い応答性が求められる場合があり、発電機の調速制御の応答性をより高める技術が求められていた。
【０００５】
また、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等によって回転制御される発電機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も、発電機の調速制御の応答性をより高めたいという要望があった。
【０００６】
本発明の目的は、発電機の調速制御の応答性を高めて安定した制御を行うことができる電子機器、電子機器の制御方法、電子機器を制御するプログラムが記録された記録媒体および電子機器の制御用プログラムを提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明の電子機器は、発電機の交流出力の半波毎に回転検出信号を出力する回転検出回路と、この回転検出回路から出力される回転検出信号に基づいて前記発電機を調速制御する回転制御回路とを備える電子機器であって、前記発電機は２つの交流出力端子を備え、前記回転検出回路は、各交流出力端子毎に独立して設けられた２系統の回転検出部と、各回転検出部からの回転検出信号を合成して出力する信号合成部とを備えて構成されていることを特徴とする。
【０００８】
このような本発明では、回転検出回路は、発電機の交流出力の半波毎に回転検出信号を出力するため、従来の交流出力の１周期（１回転、全波）毎に回転検出信号を出力する場合に比べて、半分のタイミングで調速制御が行われるため、調速制御の応答性を高めることができ、安定した制御を行うことができる。
すなわち、従来はロータが１回転する間に１つの回転検出信号が出力されていたのに対し、本発明では、ロータが１回転する間に２つの回転検出信号が出力されるので、従来であれば１回の調速制御が行われている間に、本発明では２回つまり倍の回数で調速制御が行われるため、ロータの速度変化を迅速に検出して即座に調速制御でき、制御の応答性を著しく向上することができて安定した制御を行うことができる。
さらに、ロータの回転が安定しているため、発電性能も安定し、所定の発電電力を長時間維持することができ、この発電電力で駆動される制御回路等の動作も安定させることができる。例えば、外乱等が加わった場合には、ロータの回転速度が低下してしまう。この際、本発明では、交流出力の半波毎に調速制御を行えるので、従来のように、交流出力の１周期毎に回転検出信号を検出して調速制御を行っている場合に比べると、ロータを迅速に所定の回転速度に戻すことができ、その分、発電電力の低下状態も短時間で回復できる。このため、外乱が加わった場合でも発電性能を安定させることができ、発電電力も所定の値に維持することができ、発電電力の低下による制御回路の停止なども従来に比べて一層防止することができる。
また、ロータの回転速度の変動幅が大きいと、特にロータを回転させるための機械的エネルギ等が低下した場合に、所定の回転速度に戻すまでに時間が掛かり、その分、発電電力が低下する時間が長くなって所定の電力が得られなくなってしまうため、その発電電力で駆動される制御回路等の持続時間も短くなってしまう。これに対し、本発明では、ロータが安定して駆動されるため、その回転速度の変動幅も小さくなり、機械的エネルギ等が低下した場合であっても、所定の回転速度に迅速に戻すことができて発電電力が低下する時間も短くなるため、その発電電力で駆動される制御回路等の持続時間もより一層長くすることができる。
【０００９】
さらに、各交流出力端子からの出力信号を個別に処理することができるので、各出力信号の入力タイミング等を考慮することなく、確実に出力信号を処理することができ、回転検出信号を確実に出力することができる。
【００１０】
本発明の電子機器は、発電機の交流出力の半波毎に回転検出信号を出力する回転検出回路と、この回転検出回路から出力される回転検出信号に基づいて前記発電機を調速制御する回転制御回路とを備える電子機器であって、前記発電機は２つの交流出力端子を備え、前記回転検出回路は、各交流出力端子から交互に出力される交流出力を切り替えて選択的に入力させる切替回路部と、この切替回路部からの信号が入力処理されて回転検出信号を出力する１系統の回転検出部とから構成されていることを特徴とする。
このような構成によれば、切替回路部を設けたので、回転検出部は１系統のみでよく、回路構成を少なくでき、その分、小型化、省エネルギー化、低コスト化を実現することができる。
【００１１】
ここで、前記回転検出部は、発電機からの交流出力波形を整形する波形整形回路と、波形整形回路からの出力信号に基づいて発電機の回転状態を判定して回転検出信号を出力する回転判定回路とを備えていることが好ましい。
波形整形回路としては、例えば、交流出力の起電圧と基準電圧とを比較し、交流出力が基準電圧以上の場合にＨレベル信号を出力し、基準電圧未満の場合にＬレベル信号を出力するコンパレータ等で構成されたものが利用できる。
また、回転判定回路は、例えば、波形整形回路からのＨレベル信号が連続して３回入力された際に、半波の交流信号が出力されたつまりロータが半周期分回転したと判定する回路等で構成されたものが利用できる。
このように構成すれば、波形整形の機能と、回転状態を判定する機能とを分離したので、各回路の構成を簡略化でき、安価に構成できる。
【００１２】
また、前記発電機を駆動する機械的エネルギ源を備え、前記回転制御回路は、時間標準源からの信号に基づいて発せられる基準信号と、前記回転検出回路から出力される回転検出信号とを比較して前記発電機のブレーキ量を設定するブレーキ制御手段を備えることが好ましい。
このような本発明によれば、回転検出信号と比較する基準信号を、従来の２倍の周波数に変更するだけで、従来と同様の回転制御回路で、基準信号と回転検出信号とを比較して発電機の回転速度変化を判定できるので、従来の回路構成を流用できてコストを抑えることができるとともに、回路規模が同様のため、消費電流も増加することがなく、低消費電流を維持できて携帯用の電子機器として十分に利用することができる。
【００１３】
ここで、前記電子機器は、前記発電機の回転に連動して作動される時刻表示装置を備える電子制御式機械時計であることが好ましい。
このような電子機器によれば、発電機を応答性よくかつ安定して制御できるので、この発電機に連動して駆動される指針等の時刻表示装置を安定して駆動することができ、時刻指示精度も向上することができる。
【００１４】
本発明の電子機器の制御方法は、発電機の交流出力の半波毎に回転検出信号を出力し、この回転検出信号に基づいて前記発電機を調速制御する電子機器の制御方法であって、前記発電機は２つの交流出力端子を備え、各交流出力端子の交流出力毎に処理して回転検出信号を出力し、これらの回転検出信号を合成した回転検出信号に基づいて前記発電機を調速制御することを特徴とする。
このような本発明においても、前記電子機器と同様に、従来の交流出力の１周期（１回転、全波）毎に回転検出信号を出力する場合に比べて、半分のタイミングで調速制御が行われるため、調速制御の応答性を高めることができ、安定した制御を行うことができる。
【００１５】
さらに、前記電子機器と同様に、各交流出力端子からの出力信号を個別に処理することができるので、各出力信号の入力タイミング等を考慮することなく、確実に出力信号を処理することができ、回転検出信号を確実に出力することができる。
【００１６】
本発明の電子機器の制御方法は、発電機の交流出力の半波毎に回転検出信号を出力し、この回転検出信号に基づいて前記発電機を調速制御する電子機器の制御方法であって、前記発電機は２つの交流出力端子を備え、各交流出力端子から交互に出力される交流出力を切り替えて選択的に処理して回転検出信号を出力し、この回転検出信号に基づいて前記発電機を調速制御することを特徴とする。
本発明においても、前記電子機器と同様に、交流出力を処理する回路は１系統のみでよく、回路構成を少なくでき、小型化、省エネルギー化、低コスト化を実現することができ
る。
【００１７】
この際、発電機からの交流出力波形を波形整形回路で整形し、波形整形回路からの出力信号に基づいて発電機の回転状態を判定して回転検出信号を出力することが好ましい。このような構成によれば、前記電子機器と同様に、波形整形の機能と、回転状態を判定する機能とを分離したので、各回路の構成を簡略化でき、安価に構成できる。
【００１８】
また、前記発電機を機械的エネルギ源からの機械的エネルギで駆動するとともに、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、前記回転検出信号とを比較して前記発電機のブレーキ量を設定して制御することが好ましい。
このような本発明においても、前記電子機器と同様に、従来の回路構成を流用できてコストを抑えることができるとともに、回路規模が同様のため、消費電流も増加することがなく、低消費電流を維持できて携帯用の電子機器として十分に利用することができる。
【００１９】
本発明の記録媒体は、電子機器に組み込まれたコンピュータに、前記制御方法を実行させるためのプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体であることを特徴とするものである。
また、本発明のプログラムは、電子機器に組み込まれたコンピュータに、前記制御方法を実行させるための制御用プログラムであることを特徴とするものである。
【００２０】
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用プログラムを電子機器に組み込めば、交流出力の半波毎に回転検出信号を出力して制御できるので、調速制御の応答性を向上できて、安定した制御を行うことができる。特に、プログラムで提供すれば、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、ブレーキ補正量など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、より応答性の良い調速制御を行うことができる。
【００２１】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
図１には、本発明の第１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。
【００２２】
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時刻表示装置である指針４とを備えている。
【００２３】
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。
【００２４】
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）が出力される第１の交流出力端子ＭＧ１に接続された第１のスイッチ２１と、前記交流信号が出力される第２の交流出力端子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の交流出力端子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。
なお、発電機２は、１個のコイルが設けられたステータと、２極の磁石を備えるロータとを備え、ロータが１回転する毎に各交流出力端子ＭＧ１，ＭＧ２から交流出力が出力され、つまりロータが半回転する度に交流出力の半波が各出力端子ＭＧ１，ＭＧ２の一方から出力されるように構成されている。
【００２５】
第１のスイッチ２１は、第２の交流出力端子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、後述するチョッピング信号発生部８０からのチョッピング信号（チョッピングパルス）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。
【００２６】
また、第２のスイッチ２２は、第１の交流出力端子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、チョッピング信号発生部８０からのチョッピング信号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。
【００２７】
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。
【００２８】
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、回転検出回路５２、回転制御回路５３を備えて構成されている。
【００２９】
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１１段目の出力Ｑ１１は、１６Ｈｚの基準信号ｆｓとして出力されている。
【００３０】
回転検出回路５２は、発電機２に接続された波形整形回路１００と、回転判定回路２００と、信号合成部２４０とを備えている。
波形整形回路１００は、図３に示すように、発電機２の各交流出力端子ＭＧ１，ＭＧ２からの信号（正弦波）が入力されてその入力インピーダンスを高めるボルテージフォロワ１０１，１１１と、これらのボルテージフォロワ１０１，１１１の出力を所定の基準電圧ＶROTDと比較するコンパレータ１０２，１１２と、コンパレータ１０２，１１２の出力を増幅するアンプ１０３，１１３とを備えている。
【００３１】
回転判定回路２００は、図４に示すように、信号生成部２１０と、第１連続判定回路部２２０Ａと、第２連続判定回路部２２０Ｂとを備えている。
信号生成部２１０は、分周回路５４から出力される２５６Ｈｚの信号と５１２Ｈｚの信号とが入力されるＡＮＤゲート２１１と、このＡＮＤゲート２１１の出力がデータ入力とされ、２０４８Ｈｚの信号がクロック入力とされて信号ＣＬ１を出力するフリップフロップ２１２とを備える。
また、後述する信号Ｐ３と４０９８Ｈｚの信号とがそれぞれデータ入力、クロック入力とされたフリップフロップ２１３と、このフリップフロップ２１３の出力Ｑおよび波形整形回路１００の出力Ｐ１，Ｐ２がそれぞれ入力されるＡＮＤゲート２１４，２１５も備えている。そして、ＡＮＤゲート２１４の出力が第１連続判定回路部２２０Ａにおける信号ＣＫ１とされ、ＡＮＤゲート２１５の出力が第２連続判定回路部２２０Ｂにおける信号ＣＫ１とされている。さらに、フリップフロップ２１３の反転出力は、信号ＣＫ２とされている。
【００３２】
第１連続判定回路部２２０Ａは、図４に示すように、波形整形回路１００からの信号Ｐ１が、チョッピング周波数のタイミング（２５６Ｈｚ）に対して３回連続して基準電圧ＶROTDを上回ったか否かを判定し、上回った際には短時間Ｈレベル信号を信号ＯＰ１として出力するように構成されている。
具体的には、第１連続判定回路部２２０Ａは、３回連続判定部２２１と、微分回路部２２６とを備える。３回連続判定部２２１は、５つのフリップフロップ２２２、分周回路２２３、ＮＡＮＤゲート２２４、２つのＡＮＤゲート２２５とを備えて構成され、信号Ｐ１がチョッピング周波数に対して３回連続して基準電圧ＶROTDを上回ったか否かを判定し、上回った際にはＨレベル信号を出力する。
微分回路部２２６は、２つのフリップフロップ２２７、ＡＮＤゲート２２８を備えて構成され、３回連続判定部２２１のＨレベル信号を微分し、短時間でＬレベル信号に下げて図７に示す信号ＯＰ１を出力する。
【００３３】
第２連続判定回路部２２０Ｂは、第１連続判定回路部２２０Ａと同一の回路構成であり、波形整形回路１００からの信号Ｐ２が、チョッピング周波数のタイミング（２５６Ｈｚ）に対して３回連続して基準電圧ＶROTDを上回ったか否かを判定し、上回った際には短時間Ｈレベル信号を信号ＯＰ２として出力するように構成されている。
【００３４】
信号合成部２４０は、ＯＲゲート２４１からなり、各連続判定回路部２２０Ａ，２２０Ｂの出力ＯＰ１，ＯＰ２を合成して信号ＦＧ１を出力するように構成されている。
【００３５】
従って、波形整形回路１００は、発電機２の各交流出力端子ＭＧ１，ＭＧ２からの出力信号を、その出力が基準電圧ＶROTDを越えた場合にＨレベルとなるパルス信号Ｐ１，Ｐ２に変換する。また、回転判定回路２００は、発電機２の起電圧がチョッピング周波数の３回連続した時間（３／２５６秒）以上、基準電圧ＶROTDを上回った場合に所定時間Ｈレベル信号となる矩形パルス信号ＯＰ１，ＯＰ２を出力する。さらに、信号合成部２４０は、この矩形パルス信号ＯＰ１，ＯＰ２を合成し、矩形パルス信号ＦＧ１を出力する。従って、この矩形パルス信号ＦＧ１は、発電機２の回転周期の半波毎にＨレベル信号を出力する回転検出信号となる。
【００３６】
一方、回転制御回路５３は、図２に示すように、ブレーキ制御手段であるアップダウンカウンタ６０と、同期回路７０と、チョッピング信号発生部８０とを備えている。
【００３７】
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、回転検出回路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。
【００３８】
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を分周信号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。なお、本実施形態では、発電機２のロータは８Ｈｚで回転するように設定されている。このため、基準信号ｆｓは、発電機２の回転検出信号ＦＧ１が、８Ｈｚで回転する発電機２の半波毎に出力されるのに対応し、１６Ｈｚの信号としている。つまり、基準信号ｆｓは発電機２（ロータ）の基準回転周波数（８Ｈｚ）の２倍の周波数に設定されている。
【００３９】
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。
【００４０】
なお、このアップダウンカウンタ６０には、４つのデータ出力端子（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。
【００４１】
また、アップダウンカウンタ６０のＬＯＡＤ出力端子には、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。
【００４２】
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が出力されている間は、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。
【００４３】
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、チョッピング信号発生部８０に接続されている。
【００４４】
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。
【００４５】
チョッピング信号発生部８０は、分周回路５４の出力Ｑ５〜Ｑ８を利用して第１のチョッピング信号ＣＨ１を出力するＡＮＤゲート８２と、第２のチョッピング信号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とチョッピング信号ＣＨ２とが入力されるＡＮＤゲート８４と、ＡＮＤゲート８４の出力ＣＨ４と、前記出力ＣＨ１とが入力されるＮＯＲゲート８５とを備えている。
さらに、チョッピング信号ＣＨ２を反転して信号Ｐ３を出力するインバータ８６も設けられている。
【００４６】
チョッピング信号発生部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、チョッピング出力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。
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からのチョッピング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。
【００４７】
ここで、前記各チョッピング信号ＣＨ１，ＣＨ２のデューティ比は、そのチョッピング信号の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ピング信号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。
【００４８】
次に、本実施形態における動作を図５〜７のタイミングチャートや信号波形図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５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。
【００４９】
ここで、回転検出信号ＦＧ１は、図７に示すように、発電機２の半波毎に出力される矩形パルス信号となっている。
すなわち、発電機２の半波毎に、各交流出力端子ＭＧ１，ＭＧ２から図７に示すような正弦波の半波毎の信号が出力され、波形整形回路１００に入力される。波形整形回路１００では、入力された各信号と基準電圧ＶROTDを比較し、各信号が基準電圧ＶROTDを上回っている際にＨレベル信号となるパルス信号Ｐ１，Ｐ２を出力する。
【００５０】
なお、本実施形態では、発電機２のスイッチ２１，２２をチョッピングすることにより各交流出力端子ＭＧ１，ＭＧ２を短絡してブレーキ制御している。この際、ブレーキをオンしている際には、デューティ比の大きな、つまり発電機２を短絡している時間が長いチョッピング信号によりブレーキ制御を行い、ブレーキをオフしている際には、デューティ比の小さなチョッピング信号でブレーキ制御を行っている。
従って、ブレーキオフの間は、一瞬短絡されて起電圧が落ち、各パルス信号Ｐ１，Ｐ２もＬレベルになるが、その他の時間は起電圧が高まり、各パルス信号Ｐ１，Ｐ２もＨレベルとなる信号波形となる（例えば、図７の数字１，２，３で表されている範囲等）。一方、ブレーキオンの間は、逆に短絡されている時間が長いため、一瞬だけ起電圧が高まり、その他の時間では起電圧は低くなるため、各パルス信号Ｐ１，Ｐ２もＬレベルの時間が長く、一瞬Ｈレベルとなる信号波形となる（例えば、図７の信号ＱＤがＨレベルの範囲）。
【００５１】
各パルス信号Ｐ１，Ｐ２は、回転判定回路２００に入力される。回転判定回路２００では、各交流出力端子ＭＧ１，ＭＧ２からの出力が基準電圧ＶROTDをチョッピング信号の３周期分、連続して上回っている場合、つまり各パルス信号Ｐ１，Ｐ２の信号レベルをチョッピング信号が入力されるタイミングで検出した際に、３回連続してＨレベル信号であった場合に、Ｈレベルとなる矩形パルス信号ＯＰ１，ＯＰ２を出力する。
そして、信号合成部２４０は、これらの各矩形パルス信号ＯＰ１，ＯＰ２を合成した回転検出信号ＦＧ１を出力する。従って、回転検出信号ＦＧ１は、発電機２の交流出力の半波毎に、短時間Ｈレベル信号を出力する矩形パルス信号となる。
【００５２】
この発電機２の起電圧の半波毎にＨレベルとなる回転検出信号ＦＧ１と、基準信号ｆｓとは、同期回路７０を介して同時にカウンタ６０に入力されないように設定されている。
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（回転検出信号ＦＧ１）が入力されるとカウンタ値は「８」となり、出力ＱＤからＨレベル信号が出力される。
【００５３】
一方、ダウンカウント信号（基準信号ｆｓ）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。
【００５４】
チョッピング信号発生部８０では、図６に示すように、分周回路５４の出力Ｑ５〜Ｑ８を利用し、各チョッピング信号ＣＨ１、ＣＨ２を出力する。
また、信号ＣＨ４は、アップダウンカウンタ６０の出力ＱＤおよび信号ＣＨ２に基づいて出力され、出力ＣＨ５は、各信号ＣＨ１，ＣＨ４により出力される。また、信号Ｐ３は、信号ＣＨ２を反転したものとなっている。
【００５５】
アップダウンカウンタ６０の出力ＱＤがＨレベル信号である場合（カウント値「８」以上）には、ＡＮＤゲート８４からはチョッピング信号ＣＨ２がそのまま出力され、出力ＣＨ４はチョッピング信号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を反転したチョッピング信号、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と長い、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）チョッピング信号となる。従って、チョッピング信号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。
【００５６】
逆に、アップダウンカウンタ６０の出力ＱＤがＬレベル信号である場合（カウント値「８」未満）には、出力ＣＨ４もＬレベル信号となり、ＮＯＲゲート８５からの出力ＣＨ５は、出力ＣＨ１を反転したチョッピング信号、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の小さな（１／１６）チョッピング信号となる。従って、チョッピング信号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短くなり、発電機２に対しては弱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。
【００５７】
従って、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ピング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ピング信号による弱いブレーキ制御が行われる。
【００５８】
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５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。
【００５９】
そして、ゼンマイ１がほどけてそのトルクが小さくなり、ダウンカウント値が多く入力されてカウント値が「６」以下の小さな値になると、ゼンマイ１のトルクが低下したと判断し、運針を停止したり、非常に低速にしたり、さらにはブザー、ランプ等を鳴らしたり、点灯させることで、利用者にゼンマイ１を再度巻き上げるように促す。
【００６０】
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ピング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。
【００６１】
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) 回転検出回路５２では、発電機２の交流出力の半波毎に、ロータの回転検出信号を出力しているので、回転制御装置５０による発電機２の調速制御を、半波毎に行うことができる。このため、発電機２の回転周期の変動を従来よりも迅速に検知でき、その変動に対応して調速制御を迅速に行うことができるので、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。このため、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。
また、ロータを安定して回転させることができるので、発電機２の発電性能も安定かつ向上でき、この発電電力で駆動される制御制御装置５０等の動作も安定させることができる。このため、外乱等が加わった場合や、ゼンマイ１からの機械的エネルギが低下した場合でも、発電性能を安定させることができ、発電電力も所定の値に維持することができるので、発電電力の低下による制御回路の停止なども従来に比べて一層防止でき、電子機器の持続時間もより一層長くすることができる。
【００６２】
(2) 発電機２のロータにおける回転周期のばらつきを非常に小さくでき、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ため、ロータに連動して運針する指針４の揺らぎも低減できる。このため、安定した運針が行えて見栄えを良くでき、商品価値を向上することができ、時刻指示精度も向上することができる。
【００６３】
(3) 従来の１周期毎に回転検出信号を出力していた場合の回転制御装置に対して、本実施形態の回転制御装置５０は、回転検出回路５２を発電機２の半波毎に回転検出信号ＦＧ１を出力可能に構成し、かつ基準信号ｆｓを半波に対応させてロータの回転周期である８Ｈｚの２倍にするだけでよく、回転制御装置５０における他の回路は、従来のものを流用できるので、コストを低減でき、かつ容易に構成することができる。
その上、回転制御装置５０の回路規模は従来とほぼ同様の構成であるため、半波毎の制御であっても消費電力の増加を抑えることができる。
【００６４】
(4) 回転検出回路５２の回転判定回路２００では、チョッピング信号の３周期分に渡って発電機２の起電圧が基準電圧ＶROTDを越えた場合に、検出信号ＯＰ１，ＯＰ２つまりは回転検出信号ＦＧ１を出力するようにしているので、誤検出を無くすことができ、確実に半波毎の回転検出を行うことができる。
【００６５】
(5) 強ブレーキ制御時にはデューティ比の大きなチョッピング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。
【００６６】
(6) 弱ブレーキ制御時にも、デューティ比の小さなチョッピング信号によりチョッピング制御しているので、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。
【００６７】
(7) 強ブレーキ制御と弱ブレーキ制御との切り替えは、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。
【００６８】
(8) 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、より応答性の速い安定した制御を行うことができる。特に、本発明では、発電機２のロータの回転速度を安定して制御できるため、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に迅速にかつ長期間移行することができ、発電機２を安定して駆動できて発電性能も安定させ、かつ向上することができる。
【００６９】
(9) 回転制御回路５３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。
【００７０】
(10)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。
【００７１】
(11)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。
【００７２】
(12)波形整形回路１００および回転判定回路２００においては、各交流出力端子ＭＧ１，ＭＧ２からの交流出力を個別に処理できるように２系統の回路を設けたので、各出力信号の入力タイミングを考慮することなく、確実に出力信号を処理することができ、回転検出信号ＦＧ１を確実に出力することができる。
【００７３】
次に本発明の第２実施形態について、図８を参照して説明する。なお、本実施形態において、前述の第１実施形態と同一もしくは同様の構成部分には、同一符号を付し、説明を省略あるいは簡略する。
【００７４】
本実施形態では、前記第１実施形態の回転検出回路５２の構成を変更した点のみが相違し、その他の構成は同一であるため、説明を省略する。
具体的には、前記回転検出回路５２は、波形整形回路１００および回転判定回路２００において、各回路を２系統設け、発電機２の各交流出力端子ＭＧ１，ＭＧ２からの交流出力を個別に処理していたが、本実施形態の前記回転検出回路５２Ａでは、発電機２の各出力は同時に入力されることがない点に着目し、発電機２の各出力を切り替えて入力するセレクタ３００を設け、各回路は１系統にしたものである。
【００７５】
すなわち、本実施形態の回転検出回路５２Ａは、アナログスイッチ等からなるセレクタ３００と、波形整形回路１５０と、回転判定回路２５０とを備えている。セレクタ３００は、各交流出力端子ＭＧ１，ＭＧ２に接続された各スイッチ３０１，３０２が交互に切り替わるように、Ｄタイプのフリップフロップ３０３によってコントロールされている。なお、このフリップフロップ３０３のクロック入力には、回転検出信号ＦＧ１がインバータ３０４を介して接続されている。このため、セレクタ３００は、回転検出信号ＦＧ１が立ち下がるタイミング等の半波毎に１回出現する回転検出信号ＦＧ１の変化タイミングによって、スイッチ３０１，３０２が切り替わるように構成されている。
【００７６】
波形整形回路１５０は、波形整形回路１００と同様に、ボルテージフォロワ１０１、コンパレータ１０２、アンプ１０３から構成されている。
また、回転判定回路２５０は、回転判定回路２００と同様に、ＡＮＤゲート２１１、フリップフロップ２１２、フリップフロップ２１３、ＡＮＤゲート２１４からなる信号生成部２１０と、連続判定回路部２２０Ａとを備えている。そして、回転検出回路５２Ａでは、セレクタ３００により各交流出力端子ＭＧ１，ＭＧ２からの出力が交互に入力されるため、連続判定回路部２２０Ａの出力ＯＰ１がそのまま回転検出信号ＦＧ１として出力される。
【００７７】
このような本実施形態においても、前記第１実施形態の(1) 〜(11)と同じ作用効果が得られる。
すなわち、(1) 発電機２の交流出力の半波毎に出力される回転検出信号ＦＧ１に基づいて発電機２を調速制御できるので、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といった効果や、(2) 発電機２のロータにおける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ため、ロータに連動して運針する指針の揺らぎも低減できるといった効果など、前記第１実施形態の(1) 〜(11)と同様の作用効果を奏することができる。
【００７８】
(13)さらに、回転検出回路５２Ａにおいては、セレクタ３００を設けて各交流出力端子ＭＧ１，ＭＧ２の出力が交互に入力されるように構成したので、波形整形回路１５０や回転判定回路２５０における回路構成を１系統にでき、第１実施形態の回転検出回路５２に比べて回路構成を少なくでき、より一層の小型化、省エネルギー化、低コスト化を実現することができる。
【００７９】
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。
【００８０】
例えば、第２実施形態では、セレクタ３００の後に波形整形回路１５０を設けていたが、波形整形回路をセレクタ３００の前に設けてもよい。但し、この場合には、波形整形回路１００と同様に各交流出力端子ＭＧ１，ＭＧ２からの出力が入力される２系統の回路にする必要がある。
【００８１】
また、波形整形回路１００，１５０の構成も前記実施形態のものに限らず、各交流出力端子ＭＧ１，ＭＧ２の出力波形を整形してパルス信号に変換できるものであればよい。同様に、回転判定回路２００，２５０の構成も前記実施形態のものに限らない。例えば、前記実施形態では、各出力信号が基準電圧ＶROTDを３回連続して越えた際に信号を出力するように構成されていたが、基準電圧ＶROTDのレベルによっては、２回連続あるいは１回越えた際に信号を出力してもよいし、４回以上連続した際に出力してもよく、要するに、発電機２の交流出力の半波毎に回転検出信号を出力できるものであればよい。
【００８２】
回転検出回路５２は、交流出力を直接利用して回転検出信号ＦＧ１を出力していたが、要するに交流出力の半波毎に回転検出信号ＦＧ１を出力できるものであればよい。
【００８３】
さらに、回転制御回路５３も前記実施形態の構成に限定されない。例えば、チョッピング信号発生部８０におけるチョッピング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、チョッピング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ピング信号としては、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。
【００８４】
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ピング信号は、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、各チョッピング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、各チョッピング信号を、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。
【００８５】
回転制御回路５３では、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。
【００８６】
また、回転制御回路５３におけるブレーキ制御手段は、アップダウンカウンタを用いたものに限らず、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。
【００８７】
また、前記実施形態では、チョッピング信号を用いてロータのブレーキ力を制御していたが、チョッピング信号を用いずにブレーキを制御してもよい。例えば、チョッピング信号発生部８０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とし、出力ＱＤやブレーキ制御信号ＣＨ３がＨレベルの場合には、ブレーキをかけ続け、出力ＱＤおよびブレーキ制御信号ＣＨ３が共に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。
【００８８】
さらには、前記実施形態では、２種類のチョッピング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、チョッピング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。
【００８９】
また、整流回路５、ブレーキ回路２０、回転制御回路５３、チョッピング信号発生部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をチョッピング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、チョッピング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、その接続を切り替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。
【００９０】
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、チョッピング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。
【００９１】
さらに、本発明における発電機は、１個のコイルおよび２極の磁石を備えるロータを備えた発電機２に限らない。例えば、円周方向に１２０度間隔で配置された３個のコイルを備えるステータと、このステータを挟んで配置された２つのロータとを備え、各ロータに６０度間隔で円周方向に極性が異なる６個の磁石が配置され、ステータを挟んで配置された２個の磁石間の磁束変化によって各コイルの端子に電位差を発生させ、これらの３個のコイルを直列に接続して発電させるタイプの発電機でもよい。この場合には、コイルの一方側のロータにおいて１２０度間隔で配置されたＮ極の磁石と、コイルの他方側のロータにおいて１２０度間隔で配置されたＳ極の磁石との間にロータが配置された状態と、この状態から各ロータが６０度回転し、コイルの一方側のロータにおいて１２０度間隔で配置されたＳ極の磁石と、コイルの他方側のロータにおいて１２０度間隔で配置されたＮ極の磁石との間にロータが配置された状態とを繰り返して発電が行われるため、コイルからの交流出力はロータが１２０度回転することで１周期となるサインカーブとなる。従って、交流出力の半波毎に出力される回転検出信号ＦＧ１は、ロータが６０度回転する毎に出力される。
従って、ロータが８Ｈｚで回転する場合には、回転検出信号ＦＧ１と比較する基準周期は、８Ｈｚ×３６０度／６０度＝４８Ｈｚに設定すればよい。
【００９２】
同様に、三相交流発電機においては、各相毎に回転検出信号ＦＧ１が得られるので、この回転検出信号ＦＧ１を利用して回転制御を行えばよい。
【００９３】
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、歩数計、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、電気かみそり等の発電機を備える各種の電子機器にも適用することができる。
【００９４】
例えば、オルゴールに本発明を適用すれば、調速制御の応答性を高めて発電機を正確に回転させることができ、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。
【００９５】
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。
【００９６】
また、回転検出回路５２や回転制御回路５３としては、前記実施形態のように、アップダウンカウンタ６０、フリップフロップ、各種論理素子等のハードウェアで構成されたものに限らず、ＣＰＵ（中央処理装置）、メモリ（記憶装置）等を備えたコンピュータを電子機器に設け、このコンピュータに所定のプログラムを組み込んで前記アップダウンカウンタ６０、チョッピング信号発生部８０等の各機能を実現させるように構成したものでもよい。
【００９７】
例えば、時計等の電子機器内にＣＰＵやメモリを配置してコンピュータとして機能できるように構成し、このメモリに所定の制御プログラムをインターネット等の通信手段や、ＣＤ−ＲＯＭ、メモリカード等の記録媒体を介してインストールし、このインストールされたプログラムでＣＰＵ等を動作させて、回転検出回路５２や回転制御回路５３の各機能を実現させればよい。
【００９８】
なお、時計等の電子機器内に所定のプログラムをインストールするには、その電子機器にメモリカードやＣＤ−ＲＯＭ等を直接差し込んで行ってもよいし、これらの記憶媒体を読み取る機器を外付けで電子機器に接続してもよい。さらには、ＬＡＮケーブル、電話線等を電子機器に接続して通信によってプログラムを供給しインストールしてもよいし、無線によってプログラムを供給してインストールしてもよい。
【００９９】
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、発電機の調速制御の応答性を向上できる等の前記実施形態と同様の作用効果が得られる上、各電子機器の特性に応じた制御を行うことができ、各電子機器毎により正確な回転制御を行うことができる。
【０１００】
なお、この各種記録媒体や通信手段等で供給されるプログラムとしては、前記回転検出処理や、調速制御を行うためのプログラムが含まれていればよく、それ以外の制御などを行うプログラムが含まれていてもよい。
【０１０１】
【実施例】
本発明の効果を確認するために、交流出力の１周期毎に回転検出信号を出力して制御する従来の発電機におけるロータの回転数と、交流出力の半波毎に回転検出信号ＦＧ１を出力して制御する本発明におけるロータの回転数とをそれぞれ実験して計測した。この実験結果を図９のグラフに示す。図９に示すように、従来例では、基準周波数８Ｈｚに対し、実測データが６．８〜９．６Ｈｚ程度の範囲でばらついており、基準周波数に対して±２０％程度のバラツキが生じている。これに対し、本発明では、実測データは最大でも７．２〜８．９Ｈｚ程度の範囲に収まっており、殆どの場合、７．５〜８．５Ｈｚ程度であり、基準周波数に対して最大でも±１０％程度のバラツキ、殆どの場合は±６％以内のバラツキに抑えることができ、発電機２のロータを安定して回転制御できることが確認でき、本発明が非常に有効であることが判明した。
【０１０２】
【発明の効果】
以上に述べたように、本発明の電子機器、電子機器の制御方法、電子機器を制御するプログラムが記録された記録媒体および電子機器の制御用のプログラムによれば、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】本発明の第１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】第１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】第１実施形態の波形整形回路の構成を示す回路図である。
【図４】第１実施形態の回転判定回路および信号合成部の構成を示す回路図である。
【図５】第１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６】第１実施形態のチョッピング信号発生部におけるタイミングチャートである。
【図７】第１実施形態の回転検出回路における信号波形図である。
【図８】第２実施形態の回転検出回路の構成を示す回路図である。
【図９】発電機のロータの回転回数に対する周波数の変動を示すグラフである。
【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
５０      回転制御装置
５１      発振回路
５１Ａ      水晶振動子
５２，５２Ａ      回転検出回路
５３      回転制御回路
５４      分周回路
６０      アップダウンカウンタ
７０      同期回路
８０      チョッピング信号発生部
９０      初期化回路
１００，１５０      波形整形回路
１０１，１１１      ボルテージフォロワ
１０２，１１２      コンパレータ
１０３，１１３      アンプ
２００，２５０      回転判定回路
２１０      信号生成部
２２０Ａ，２２０Ｂ      連続判定回路部
２２１      ３回連続判定部
２２６      微分回路部
２４０      信号合成部
３００      セレクタ
３０１，３０２      スイッチ
【図１】
0003719400.tif 000002
【図２】
0003719400.tif 000003
【図３】
0003719400.tif 000004
【図４】
0003719400.tif 000005
【図５】
0003719400.tif 000006
【図６】
0003719400.tif 000007
【図７】
0003719400.tif 000008
【図８】
0003719400.tif 000009
【図９】
0003719400.tif 000010