(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る輪列と、前記輪列を介して伝達される前記機械的エネルギ源によって発生する電気的エネルギを供給する発電機と、前記輪列に結合された指針と、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手段とを備える電子制御式機械時計において、
前記回転制御手段は、前記発電機の回転周期を検出してその回転周期に対応した回転検出信号を出力する回転検出手段と、
時間標準源からの信号に基づいて基準信号を発生する基準信号発生手段と、
前記回転検出信号および基準信号の一方がアップカウント信号として入力され、他方がダウンカウント信号として入力されるアップダウンカウンタと、
前記発電機の回転周期が早くなってアップダウンカウンタの値が第１設定値になると発電機に調速用のブレーキを掛けるとともに、発電機にブレーキを掛けない状態で発電機の回転周期が基準周期よりも遅くなってアップダウンカウンタの値が第２設定値になると発電機に運針停止用のブレーキを掛ける制御を行う制動制御手段と、
を有することを特徴とする電子制御式機械時計。
【請求項２】
請求項１に記載の電子制御式機械時計において、前記制動制御手段は、前記運針停止用のブレーキを解除するブレーキ解除手段を備えるとともに、運針停止用のブレーキ制御を行った場合には、ブレーキ解除手段で解除されるまでブレーキ制御を続行するように構成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３】
請求項２に記載の電子制御式機械時計において、前記ブレーキ解除手段は、外部操作部材を使用者が操作することにより前記運針停止用のブレーキを解除するように構成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４】
請求項３に記載の電子制御式機械時計において、前記外部操作部材は、竜頭であることを特徴とする電子制御式機械時計。
【請求項５】
請求項２〜４のいずれかに記載の電子制御式機械時計において、前記ブレーキ解除手段は、発電機の回転速度が設定値以下であることを検出する低速回転検出回路を備え、この低速回転検出回路で発電機の回転速度が設定値以下であることが検出された際に前記運針停止用のブレーキを解除するように構成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】
請求項２〜５のいずれかに記載の電子制御式機械時計において、前記ブレーキ解除手段は、前記運針停止用のブレーキが掛けられてから設定時間経過後に前記ブレーキを解除するように構成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７】
請求項１に記載の電子制御式機械時計において、前記制動制御手段は、アップダウンカウンタの値が第２設定値の間、運針停止用のブレーキ制御として、ブレーキを所定時間掛ける制御およびブレーキを所定時間解除する制御を繰り返す制御を行うことを特徴とする電子制御式機械時計。
【請求項８】
請求項１に記載の電子制御式機械時計において、前記第２設定値は第１設定値と同一の値とされ、前記制動制御手段による調速用のブレーキ制御と運針停止用のブレーキ制御も同一制御であることを特徴とする電子制御式機械時計。
【請求項９】
請求項８に記載の電子制御式機械時計において、前記アップダウンカウンタは、最小カウンタ値からさらにダウンカウント信号が入力されると最大カウンタ値になり、最大カウンタ値からさらにアップカウント信号が入力されると最小カウンタ値になるように構成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１０】
機械的エネルギ源と、輪列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、前記輪列に結合された指針と、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手段とを備える電子制御式機械時計の制御方法において、
時間標準源からの信号に基づいて発生する基準信号および前記発電機の回転周期に対応して出力される回転検出信号の一方をアップカウント信号とし、他方をダウンカウント信号としてアップダウンカウンタに入力し、前記発電機の回転周期が早くなってアップダウンカウンタのカウンタ値が第１設定値になったら前記発電機に調速用のブレーキを掛ける制御を行い、発電機にブレーキを掛けない状態で発電機の回転周期が基準周期よりも遅くなってカウンタ値が第２設定値になったら前記発電機に運針停止用のブレーキを掛ける制御を行うことを特徴とする電子制御式機械時計の制御方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ゼンマイ等の機械的エネルギ源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手段を作動させて発電機の回転周期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する電子制御式機械時計およびその制御方法に関する。
【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手段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が知られている。
【０００３】
このような電子制御式機械時計では、ゼンマイによって発電機に加えられるトルク（機械的エネルギ）は、指針を基準スピードよりも速く回転させるように設定されており、その回転スピードを回転制御手段によってブレーキを掛けることで調速している。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、ゼンマイがほどけてゼンマイのバネ力が低下し、発電機の回転トルクが十分に得られなくなったときには、発電機の回転数が低下し、運針も低速になって、時刻が長時間にわたって遅れ続けてしまう。
【０００５】
この際、低速ではあるが運針は続けられるため、使用者が時刻を確認するために一瞬見ただけでは、正しく時刻表示されていないにもかかわらず、使用者は正常動作していると誤認してしまうという問題があった。
【０００６】
本発明の目的は、使用者に時刻遅れを知らせることができ、時刻遅れのまま使用者が時計を使用することを防止することができる電子制御式機械時計およびその制御方法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る輪列と、前記輪列を介して伝達される前記機械的エネルギ源によって発生する電気的エネルギを供給する発電機と、前記輪列に結合された指針と、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手段とを備える電子制御式機械時計において、前記回転制御手段は、前記発電機の回転周期を検出してその回転周期に対応した回転検出信号を出力する回転検出手段と、時間標準源からの信号に基づいて基準信号を発生する基準信号発生手段と、前記回転検出信号および基準信号の一方がアップカウント信号として入力され、他方がダウンカウント信号として入力されるアップダウンカウンタと、前記発電機の回転周期が早くなってアップダウンカウンタの値が第１設定値になると発電機に調速用のブレーキを掛けるとともに、発電機にブレーキを掛けない状態で発電機の回転周期が基準周期よりも遅くなってアップダウンカウンタの値が第２設定値になると発電機に運針停止用のブレーキを掛ける制御を行う制動制御手段と、を有することを特徴とするものである。
【０００８】
本発明の電子制御式機械時計は、指針及び発電機をゼンマイ等の機械的エネルギ源で駆動し、発電機に回転制御手段の制動制御手段によりブレーキをかけることでロータつまりは指針の回転数を調速する。
【０００９】
ここで、発電機の回転制御手段は、基準信号発生手段からの基準信号と、回転検出手段からの回転検出信号とをカウントするアップダウンカウンタの値が所定の第１設定値になれば、ゼンマイなどの機械エネルギ源からの機械的エネルギが大きく発電機の回転周期が基準信号周期よりも早くなっているため、発電機に対して調速用のブレーキを掛ける制御を行う。
【００１０】
一方で、機械的エネルギ源からの機械的エネルギが低下し、発電機にブレーキを掛けない状態（アップダウンカウンタの値が第１設定値になっていない状態）でも、発電機の回転周期が基準周期よりも遅くなってアップダウンカウンタの値が第２設定値になると、発電機の回転制御手段は、発電機に運針停止用のブレーキを掛ける制御を行う。
【００１１】
この運針停止用のブレーキ制御は、具体的には、運針を停止あるいは非常に低速にするために、例えば発電機にブレーキを掛け続けることで行われる。
【００１２】
これにより、運針が停止あるいは非常に低速になるため、使用者が時刻確認のために指針を視認した際に、運針の異常を認識させることができ、使用者に時刻遅れを知らせることができる。これにより時刻遅れのまま使用者が時計を使用することを防止することができ、使用者にゼンマイを巻き上げる操作を促して電子制御式機械時計を正常動作に戻すこともできる。
【００１３】
この際、前記制動制御手段は、前記運針停止用のブレーキを解除するブレーキ解除手段を備えるとともに、運針停止用のブレーキ制御を行った場合には、ブレーキ解除手段で解除されるまでブレーキ制御を続行するように構成されていることが好ましい。
【００１４】
このようなブレーキ解除手段を備え、かつ解除されるまで運転停止用のブレーキ制御を続行するように設定すれば、一旦、運針停止用のブレーキ制御を行った場合には、例えばゼンマイを巻き上げる等して正常運針が可能な状態になるまで、確実に運針停止状態を維持することができる。
【００１５】
このブレーキ解除手段としては、竜頭や専用のボタン等の外部操作部材を使用者が操作することにより前記運針停止用のブレーキを解除するように構成されているものが好ましい。
【００１６】
このような外部操作部材によりブレーキを解除するようにすれば、使用者が運針異常を認識して外部操作部材を操作した場合にブレーキを解除することになるため、使用者が運針異常を認識するまで運針停止用のブレーキ制御を続行でき、確実に異常を認識させることができる。
【００１７】
この外部操作部材としては、特に竜頭であることが好ましい。運針異常を認識した使用者は、通常竜頭を回してゼンマイを巻き上げる。このため、この竜頭を操作した際に運針停止用のブレーキ制御も解除されるようにしておけば、使用者は別途専用のボタン等を押してブレーキ解除動作を行う必要が無くなって操作性が向上する。
【００１８】
また、ブレーキ解除手段としては、発電機の回転速度が設定値以下であることを検出する低速回転検出回路を備え、この低速回転検出回路で発電機の回転速度が設定値以下であることが検出された際に前記運針停止用のブレーキを解除するように構成されているものでもよい。この際、低速回転検出回路が、発電機の回転速度が設定値以下になっている場合に即座にブレーキを解除するように構成してもよいし、発電機の回転速度が設定値以下を所定時間保っていた場合のみにブレーキを解除するように構成してもよい。
【００１９】
運針停止用のブレーキ制御は、機械的エネルギ源のエネルギが低下して発電機の回転速度が低下した際に行われるため、ブレーキ制御を行った結果、さらに発電機の回転速度が低下して所定の設定値以下になれば、ブレーキ制御を解除しても運針速度が上昇することはない。このため、使用者に異常を確実に知らせることができるとともに、自動的にブレーキを解除でき、異常に気がついた使用者が指針の時刻合わせ操作を行う際に、ブレーキが解除されていることでその時刻合わせ操作をスムーズに行うことができ、操作性を良好にできる。
【００２０】
さらに、前記ブレーキ解除手段は、前記運針停止用のブレーキが掛けられてから設定時間経過後に前記ブレーキを解除するように構成することもできる。
【００２１】
発電機の回転速度が低下している際にブレーキを設定時間（例えば４秒程度）掛ければ、ブレーキを自動的に解除しても運針速度が上昇することは殆どない。このため、使用者に異常を確実に知らせることができるとともに、自動的にブレーキを解除でき、異常に気がついた使用者が指針の時刻合わせ操作を行う際に、ブレーキが解除されていることでその時刻合わせ操作をスムーズに行うことができ、操作性を良好にできる。なお、ブレーキを掛ける設定時間は、時計の機械的負荷やゼンマイのトルクなどを考慮して適宜設定すればよく、例えば２〜６秒程度に設定すればよい。
【００２２】
また、前記制動制御手段は、アップダウンカウンタの値が第２設定値の間、運針停止用のブレーキ制御として、ブレーキを所定時間掛ける制御およびブレーキを所定時間解除する制御を繰り返す制御を行うことが好ましい。
【００２３】
運針停止用のブレーキ制御として、ブレーキを掛け続けるのではなく、ブレーキを掛ける制御とブレーキを解除する制御とを繰り返すようにすれば（例えば、４秒間隔でブレーキのオン、オフを制御すれば）、運針異常に気がついた使用者が竜頭を操作してゼンマイを巻いた際に、ブレーキを解除している期間があるために発電機を必ず作動させることができる。この結果、アップダウンカウンタに回転検出信号が入力されて第２設定値を保つことがなくなり、通常の運針制御に戻すことができる。従って、ブレーキ解除手段を設ける必要がなくなり、コストを低減できる。
【００２４】
前記第２設定値は第１設定値と同一の値とされ、前記制動制御手段による調速用のブレーキ制御と運針停止用のブレーキ制御も同一の制御を行うようにしてもよい。
【００２５】
この際、前記アップダウンカウンタは、最小カウンタ値からさらにダウンカウント信号が入力されると最大カウンタ値になり、最大カウンタ値からさらにアップカウント信号が入力されると最小カウンタ値になるように構成されていることが好ましい。
【００２６】
第１、２設定値を同一にし、その時のブレーキ制御も同一にすれば、調速用のブレーキ制御と運針停止用のブレーキ制御とを同一の構成で実現することができ、部品点数を少なくできて構成を簡易にでき、コストも低減できる。
【００２７】
本発明の電子制御式機械時計の制御方法は、機械的エネルギ源と、輪列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、前記輪列に結合された指針と、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手段とを備える電子制御式機械時計の制御方法において、時間標準源からの信号に基づいて発生する基準信号および前記発電機の回転周期に対応して出力される回転検出信号の一方をアップカウント信号とし、他方をダウンカウント信号としてアップダウンカウンタに入力し、前記発電機の回転周期が早くなってアップダウンカウンタのカウンタ値が第１設定値になったら前記発電機に調速用のブレーキを掛ける制御を行い、発電機にブレーキを掛けない状態で発電機の回転周期が基準周期よりも遅くなってカウンタ値が第２設定値になったら前記発電機に運針停止用のブレーキを掛ける制御を行うことを特徴とするものである。
【００２８】
このような制御方法であれば、アップダウンカウンタのカウンタ値が第１設定値になった場合には、つまりゼンマイなどの機械的エネルギ源のトルクが大きくて発電機の回転が進んでいる場合には、カウンタ値が第１設定値から外れるまで調速用のブレーキをかけ続けることになるため、迅速に正常な回転速度に調速することができ、応答性の速い制御を行うことができる。
【００２９】
一方で、機械的エネルギ源からの機械的エネルギが低下し、発電機にブレーキを掛けない状態（アップダウンカウンタの値が第１設定値になっていない状態）でも、発電機の回転周期が基準周期よりも遅くなってアップダウンカウンタの値が第２設定値になると、発電機の回転制御手段は、発電機に運針停止用のブレーキを掛ける制御を行う。
【００３０】
これにより、運針が停止あるいは非常に低速になるため、使用者が時刻確認のために指針を視認した際に、運針の異常を認識させることができ、使用者に時刻遅れを知らせることができる。そして、時刻遅れのまま使用者が時計を使用することを防止することができ、使用者にゼンマイを巻き上げる操作を促して電子制御式機械時計を正常動作に戻すこともできる。
【００３１】
【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。
【００３２】
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、図２にはその回路図が示されている。
【００３３】
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１ａと、ゼンマイ１ａのトルクを発電機２０に伝達する増速輪列７と、増速輪列７に連結されて時刻表示を行う指針１３とを備えている。
【００３４】
発電機２０は、増速輪列７を介してゼンマイ１ａ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２０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２１を通して整流され、必要に応じて昇圧されコンデンサ等で構成された電源回路２２に充電供給される。
【００３５】
また、発電機２０には、図２に示すスイッチング素子であるトランジスタ２３Ａおよびダイオード２３Ｃからなるブレーキ回路２３が接続されており、このブレーキ回路２３を制御して発電機２０の両端を短絡させてショートブレーキを掛けることで発電機２０を調速可能に構成されている。このブレーキ回路２３は、ダイオード２３Ｃとして順電圧の小さなダイオードを使用した回路構成にすることが望ましい。
【００３６】
前記ブレーキ回路２３は、電源回路（コンデンサ）２２から供給される電力によって駆動される回転制御手段５０により制御されている。
【００３７】
この回転制御手段５０は、図１に示すように、発振回路５１、回転検出回路５３、制動制御手段２００、アップダウンカウンタ５４を備えて構成されている。
【００３８】
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、この発振信号は図２に示す１２段のフリップフロップからなる分周回路５２によってある一定周期まで分周される。分周回路５２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。従って、これらの発振回路５１、水晶振動子５１Ａ、分周回路５２から基準信号発生手段５６が構成されている。
【００３９】
回転検出回路５３は、発電機２０に接続された波形整形回路６１を備えて構成されている。波形整形回路６１は、アンプ、コンパレータ、フィルター等で構成され、正弦波を矩形波に変換してノイズを除去した回転検出信号ＦＧ１を出力する。
【００４０】
アップダウンカウンタ５４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５３の回転検出信号ＦＧ１および基準信号発生手段５６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からなり、分周回路５２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５４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５４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５４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、Ｂ、Ｄ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５４の初期値（プリセット値）がカウンタ値「１１」に設定されている。
【００４４】
また、アップダウンカウンタ５４のＬＯＡＤ入力端子には、電源回路２２に接続されて電源回路２２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９１が接続されている。
【００４５】
アップダウンカウンタ５４は、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５４のカウンタ値は「１１」に維持される。
【００４６】
アップダウンカウンタ５４は、４ビットの出力ＱＡ〜ＱＤを有しており、これらの出力ＱＡ〜ＱＤはラインデコーダ１００に入力されている。
【００４７】
このラインデコーダ１００では、アップダウンカウンタ５４のカウンタ値「０」〜「１５」に対応する出力Ｙ０〜Ｙ１５が設けられている。また、ラインデコーダ１００のＹ０およびＹ１５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１０２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」になり、Ｙ１５からＬレベル信号が出力されている場合、さらにアップカウント信号がＮＡＮＤゲート１０２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５４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。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】
ラインデコーダ１００の出力Ｙ１２〜Ｙ１５には、調速用ブレーキ信号発生手段２１０としてのＮＡＮＤゲート２１１が接続されている。ラインデコーダ１００では選択された１本の出力がＬレベルになり、他の１５本の出力はＨレベルになるため、出力Ｙ１２〜Ｙ１５をＮＡＮＤゲート２１１に接続することで、これらのいずれかの出力が選択されているとき、つまりアップダウンカウンタ５４のカウンタ値が第１設定値である「１２」〜「１５」の範囲にある時には、ブレーキ信号ＢＫＳ２としてＨレベル信号が出力され、カウンタ値が「１１」以下（第１設定値以外）の場合にはＬレベル信号が出力される。
【００４９】
このブレーキ信号ＢＫＳ２は、ＮＯＲゲート２０１に入力され、このＮＯＲゲート２０１から出力されるブレーキ信号ＢＫＳ３は、Ｐｃｈトランジスタ２３Ａのゲートに入力されている。従って、アップダウンカウンタ５４のカウンタ値が第１設定値（「１２」〜「１５」）になると、ブレーキ信号ＢＫＳ２はＨレベル信号となり、ＮＯＲゲート２０１からのブレーキ信号ＢＫＳ３はＬレベル信号となるため、トランジスタ２３Ａはオン状態に維持され、発電機２０がショートされてブレーキが掛かるように構成されている。
【００５０】
また、ラインデコーダ１００の出力Ｙ０には、インバーターゲート２２１を介してフリップフロップ２２２のＣＫ入力が接続されている。
【００５１】
このフリップフロップ２２２のＤ入力には常時Ｈレベル信号が入力されているため、アップダウンカウンタ５４のカウンタ値が「０」になってＹ０からＬレベル信号が入力されると、フリップフロップ２２２のＱ出力からはＨレベル信号が出力される。そして、カウンタ値が「１」等の「０」以外の値になっても、フリップフロップ２２２のＣＬＲ入力に信号が入ってクリアされるまでは、フリップフロップ２２２のＱ出力はＨレベルに維持される。
【００５２】
このフリップフロップ２２２の出力ＦＢＳも、ＮＯＲゲート２０１に入力されている。このため、アップダウンカウンタ５４のカウンタ値が「０」になると、フリップフロップ２２２の出力ＦＢＳはＨレベル信号となり、ＮＯＲゲート２０１からのブレーキ信号ＢＫＳ３はＬレベル信号となるため、トランジスタ２３Ａはオン状態に維持され、発電機２０がショートされてブレーキが掛かるように構成されている。そして、フリップフロップ２２２のＣＬＲに信号が入力されてクリアされるまでは、出力ＦＢＳはＨレベル信号に維持され、ブレーキが掛け続けられることになる。従って、インバーターゲート２２１、フリップフロップ２２２により運針停止用ブレーキ信号発生手段２２０が構成されている。
【００５３】
フリップフロップ２２２のＣＬＲには、ブレーキ解除手段２３０が接続されている。
【００５４】
ブレーキ解除手段２３０は、回転検出信号ＦＧ１が入力されてこの回転検出信号ＦＧ１に基づいて発電機２０のロータの回転速度が設定値以下であることを検出するとＨレベル信号を出力する低速回転検出回路２３１と、竜頭等の外部操作部材を操作することで接続されてＨレベル信号を出力し、かつ通常は切断されているスイッチ２３２と、前記低速回転検出回路２３１、スイッチ２３２からの各信号およびシステムリセット信号ＳＲが入力されるＯＲゲート２３３とを備えている。
【００５５】
次に、本実施形態における動作を図３，４のタイミングチャートおよび図５，６のフローチャートをも参照して説明する。
【００５６】
発電機２０が作動し始めて初期化回路９１からシステムリセット信号ＳＲがアップダウンカウンタ５４のＬＯＡＤ入力に入力されると（ステップ２１、以下「ステップ」を「Ｓ」と略す）、図３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５４でカウントされる（Ｓ２２）。これらの各信号は、同期回路７０によって同時にカウンタ５４に入力されないように設定されている。
【００５７】
このため、初期カウント値が「１１」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「１２」となり、ＮＡＮＤゲート２１１からのブレーキ信号ＢＫＳ２がＨレベル信号となる。この際、運針停止用ブレーキ信号発生手段２２０のフリップフロップ２２２からの出力ＦＢＳはＬレベル信号のままであるから、ＮＯＲゲート２０１からはブレーキ信号ＢＫＳ２が反転されてブレーキ信号ＢＫＳ３として出力され、ブレーキ回路２３によって発電機２０にブレーキが掛けられて調速用のブレーキ制御が行われる（Ｓ２３，２４）。そして、カウンタ値が「１２」以上（第１設定値）であれば、ブレーキは掛けられ続ける。
【００５８】
一方で、ダウンカウント信号が入力されて、カウンタ値が「１１」以下（第１設定値以外）になり（Ｓ２３）、かつカウンタ値が第２設定値である「０」でない場合（Ｓ２５）には、ＮＡＮＤゲート２１１のブレーキ信号ＢＫＳ２はＬレベル信号となるため、発電機２０のブレーキはオフ（解除）される（Ｓ２６）。
【００５９】
このような制御を行うと、発電機２０が設定された回転スピード近くになり、図３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「１２」と「１１」とを繰り返すロック状態に移行する。この際は、カウンタ値に応じてブレーキのオン、オフが繰り返される。
【００６０】
また、ゼンマイ１ａがほどけてそのトルクが小さくなると、徐々にブレーキを掛ける時間が短くなり、発電機２０の回転速度はブレーキを掛けない状態でも基準速度に近い状態になる。
【００６１】
その後、図４に示すように、まったくブレーキを掛けなくてもダウンカウント値が多く入力されるようになってアップダウンカウンタ５４の値が徐々に低下する。そして、カウント値が第２設定値である「０」になると（Ｓ２５）、フリップフロップ２２２の出力ＦＢＳがＨレベル信号となり、運針停止用のブレーキ制御状態になって発電機２０にブレーキが掛けられ続ける（Ｓ２７）。
【００６２】
この運針停止ブレーキ制御状態に一度なってしまうと、図４の通りアップカウント信号が入力されてアップダウンカウンタ５４の値が「１」以上になっても、ブレーキ制御が解除されず、発電機２０のブレーキはオン状態のまま維持される。
【００６３】
このため、運針は停止したり、非常に低速になり、使用者が時刻確認をするために指針１３を見た際に、運針の異常を認識させることができる。そして、使用者が竜頭などの外部操作部材を操作してスイッチ２３２を接続したり（Ｓ２８）、発電機２０の回転速度が所定の設定値以下であることが低速回転検出回路２３１で検出されたり（Ｓ２９）、初期化回路９１からシステムリセット信号ＳＲが出力されると（Ｓ３０）、フリップフロップ２２２のＣＬＲに信号が入力されてリセットされ、出力ＦＢＳがＬレベル信号となるため、発電機２０のブレーキも解除される（Ｓ３１）。
【００６４】
そして、ゼンマイ１ａを巻き上げ、時刻合わせをすることで再度正常な運針状態に戻すことができる。
【００６５】
このような本実施形態によれば、次のような効果がある。
【００６６】
(1) 回転制御手段５０として、通常の調速用のブレーキ制御を行うための調速用ブレーキ信号発生手段２１０のほかに、運針停止用ブレーキ信号発生手段２２０を設けたので、ゼンマイ１ａのトルクが低下するなどして発電機２０の回転周期が基準周期に比べて遅くなり、運針も遅くなって指針１３の時刻表示に狂いが生じた際に、発電機２０にブレーキを掛け続けることができる。このため、時計が正常に運針していない場合に、運針を停止あるいは非常に低速にすることができ、時計の使用者が時刻を確認する際に運針異常を容易にかつ確実に認識することができ、正しく調速された状態の電子制御式機械時計の利用を促すことができる。
【００６７】
(2) ブレーキ解除手段２３０を設けるとともに、運針停止用ブレーキ信号発生手段２２０によって発電機２０にブレーキが掛けられると、アップダウンカウンタ５４の値が第２設定値（「０」）よりも大きくなってもブレーキが解除されないように設定したので、運針停止を認識させる状態を維持することができる。
【００６８】
また、このブレーキ状態はブレーキ解除手段２３０で解除できるため、指針１３の時刻合わせ操作やゼンマイ１ａの巻上げ操作等を行う場合に、ブレーキを解除しておくことができ、各操作をスムーズに行うことができる。
【００６９】
(3) ブレーキ解除手段２３０として、竜頭等の外部操作部材を使用者が操作することにより前記運針停止用ブレーキ制御を解除するスイッチ２３２を設けたので、使用者が運針異常を認識して外部操作部材を操作した場合に始めてブレーキを解除することになるため、使用者に確実に運針異常を認識させることができる。
【００７０】
(4) さらに、外部操作部材として竜頭を用いているので、別途専用のボタン等を設ける場合に比べて、ブレーキ解除操作を容易に行うことができる。すなわち、運針異常を認識した使用者は、通常竜頭を回してゼンマイ１ａを巻き上げるため、この竜頭を操作した際に運針停止用のブレーキも解除されるようにしておけば、使用者は別途専用のボタン等を押してブレーキ解除動作を行う必要が無くなって操作性が向上することができる。
【００７１】
また、ブレーキを解除するまでは、指針１３に連動する発電機２０にブレーキが掛けられているため、竜頭を引き出して指針１３の時刻合わせ操作を行った後に、竜頭を押し込んでも指針１３が動き出さないために針合わせ操作が無効になってしまうが、竜頭を引き出した際に合わせてブレーキも解除すれば、指針１３の時刻合わせ操作を行った後に竜頭を押し込めば指針１３も確実に動き出すため、時刻合わせ操作を有効にでき、操作性を良好にできる。
【００７２】
(5) ブレーキ解除手段２３０として、さらに低速回転検出回路２３１を設けたので、発電機２０の回転周期が設定値以下あるいは設定値以下を所定時間維持した場合に、使用者が何ら操作することなく、運針停止用のブレーキを自動的に解除することができる。このため、異常を認識した使用者が指針１３の時刻合わせ操作を行うとした際に、ブレーキが解除されていることでその時刻合わせ操作をスムーズに行うことができ、操作性を良好にできる。
【００７３】
(6) ブレーキ解除手段２３０として、さらに初期化回路９１のシステムリセット信号ＳＲが入力された場合にもブレーキを解除するようにしているので、時計を長期間放置したために、電源回路２２から回転制御手段５０への電力供給が停止し、回転制御手段５０が停止していた状態から、再度ゼンマイ１ａを巻き上げて時計を作動始めた際には、発電機２０のブレーキは確実に解除させておくことができるので、初期動作をスムーズに行うことができる。
【００７４】
(7) 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を、アップダウンカウンタ５４に入力し、このアップダウンカウンタ５４の値が第１設定値（カウンタ値が「１２」以上の状態）では、ブレーキ回路２３により発電機２０にブレーキをかけ続け、逆にアップダウンカウンタ５４の値が第１設定値よりも小さい状態（カウンタ値が「１１」以下の状態）では、発電機２０のブレーキをオフするため、発電機２０の立ち上がり時等の回転速度が基準速度よりも大きくずれている場合でも、迅速に基準速度に近づけることができ、回転制御の応答性を速くすることができる。
【００７５】
(8) 調速時のブレーキ制御は、カウンタ値が第１設定値（「１２」以上）であるか、それ以外（「１１」以下）であるかのみで設定され、運針停止時のブレーキ制御もカウンタ値が第２設定値（「０」）になったかだけで設定されるため、ブレーキ時間等を別途設定する必要もなく、回転制御手段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。
【００７６】
(9) 発電機２０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、カウンタ値が第１設定値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。
【００７７】
その上、調速時のブレーキ信号ＢＫＳ３は、アップカウント信号ＦＧ２がアップダウンカウンタ５４に入力されるタイミングに合わせて設定しているので、回転周期が早くなって回転検出信号の入力間隔が短くなっている場合には、所定時間当たりのブレーキ回数を多くすることができ、回転周期が遅くなって回転検出信号の入力間隔が長くなっている場合には、ブレーキ回数を少なくすることができる。このため、回転周期に応じた適切なブレーキ制御を行うことができる。
【００７８】
(10)回転制御手段５０は、発電機２０の両端を短絡可能なトランジスタ２３Ａを有するブレーキ回路２３を備え、前記制動制御手段２００は、前記トランジスタ２３Ａに矩形波パルスからなるブレーキ信号を印加してトランジスタ２３Ａをオン、オフすることで発電機２０をブレーキ制御しているので、ブレーキ回路２３の構成を簡易にできコストを低減できる。
【００７９】
(11)４ビットのアップダウンカウンタ５４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２０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２０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。
【００８０】
(12)さらに、４ビットのアップダウンカウンタ５４を用いることで、運針停止用ブレーキ制御が行われるカウンタ値を、基準周期に近い状態であるカウンタ値「１１」から大きく離した値（「０」）に設定することができる。このため、時計に衝撃が加わった場合等の一時的な要因でカウンタ値が低下しても、運針停止用のブレーキ制御が行われることはなく、運針停止用のブレーキ制御を必要な場合、つまり発電機２０の回転周期が基準周期に比べて非常に遅くなった場合のみに行うことができる。
【００８１】
(13)その上、アップダウンカウンタ５４のカウンタ値が「１２」以上つまり「１２〜１５」（第１設定値）の４カウント分の範囲にある場合にブレーキを掛け、「１１」以下つまり「１１〜１」の１１カウント分の範囲にある場合にブレーキを掛けないように制御しているため、換言すれば、アップダウンカウンタ５４の各カウンタ値において、ブレーキを掛ける範囲を掛けない範囲よりも狭くしているので、ロータ回転周期が基準周期よりも遅れる場合の累積補償範囲を広くすることができ、ブレーキを掛けない場合に発生しやすい累積誤差を確実に補正して発電機２０の回転速度を基準速度に戻すことができる。
【００８２】
すなわち、カウンタ値が「１２」以上の場合には、ゼンマイ１ａのトルクが大きいために機械的なゆらぎ等の一時的な要因でアップカウント信号が入力される可能性が少なく、かつブレーキを掛ける制御が行われることなどにより、アップカウント信号が３〜４個以上連続して入力されることはほとんど無い。従って、ブレーキを掛けるカウンタ値範囲を４つ分の狭い範囲にしても、確実に制御することができる。一方、ブレーキを掛けない場合には、ゼンマイ１ａのトルクが低下していることなどから、機械的なゆらぎや時計に衝撃が加わった場合等の一時的な要因でダウンカウント値が連続して入力される可能性がある。
【００８３】
この際、本実施形態では、ブレーキを掛けない範囲に、１２カウント分のカウント値を設定しているので、ダウンカウント値が連続して入力した場合でもその累積量を記憶して累積誤差分を確実に補正することができる。
【００８４】
次に本発明の第２実施形態について、図７〜１２を参照して説明する。本実施形態では、図７にも示すように、整流回路１０５を含むブレーキ回路１２０を発電機２０に設けている。具体的には、発電機２０の出力端であるＭＧ１、ＭＧ２を短絡させてショートブレーキを掛けるスイッチ１２１，１２２によりブレーキ回路１２０が構成されている。本実施形態では、スイッチ１２１，１２２は、Ｐｃｈのトランジスタで構成されている。
【００８５】
また、発電機２０に接続されたコンデンサ１２３、ダイオード１２４，１２５、スイッチ素子であるトランジスタ１２６，１２７により倍電圧整流回路１０５が構成されている。
【００８６】
前記ブレーキ回路１２０は、前記各実施形態と同様に、電源回路（コンデンサ）２２から供給される電力によって駆動される回転制御手段５０により制御されている。
【００８７】
回転制御手段５０には、回転検出回路５３、アップダウンカウンタ５４、同期回路７０の他に、チョッパ信号発生部８０が設けられている。
【００８８】
回転検出回路５３は、発電機２０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。
【００８９】
そして、アップダウンカウンタ５４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５３の回転検出信号ＦＧ１および分周回路５２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。
【００９０】
アップダウンカウンタ５４は、前記第１実施形態と同様のものであり、４ビットのカウンタで構成され、初期値はカウンタ値「１１」に設定されている。
【００９１】
アップダウンカウンタ５４は、４ビットの出力ＱＡ〜ＱＤを有している。従って、図８に示すように、カウンタ値が第１設定値（カウンタ値が「１２」以上）であれば、３，４ビット目の出力ＱＣ，ＱＤは共にＨレベル信号を出力し、カウンタ値が「１１」以下であれば、３，４ビット目の出力ＱＣ，ＱＤの少なくとも一方はＬレベル信号を出力する。
【００９２】
従って、出力ＱＣ，ＱＤが入力されるＡＮＤゲート１１０の出力ＬＢＳ１は、アップダウンカウンタ５４のカウンタ値が「１２」以上であればＨレベル信号となり、カウンタ値が「１１」以下であればＬレベル信号となる。
【００９３】
なお、出力ＱＡ〜ＱＤが入力されたＮＡＮＤゲート１１１およびＯＲゲート１１２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１０２にそれぞれ入力されている。従って、例えばアップカウンタ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１１１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１０２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５４にアップカウンタ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１１２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、前記第１実施形態と同様に、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。
【００９４】
さらに、アップダウンカウンタ５４の出力ＱＢ，ＱＣ，ＱＤはＯＲゲート１１３にも接続され、このＯＲゲート１１３の出力ＦＢＳ２は、第２のカウンタ１１５のリセット入力に入力されている。カウンタ１１５では、図１０にも示すように、アップダウンカウンタ５４のカウンタ値が「０」もしくは「１」になって出力ＦＢＳ２がＬレベル信号となると、分周回路５２からの１Ｈｚのクロック信号をカウントするように構成されている。このため、カウンタ１１５の３ビット目の出力Ｑ３からの出力ＬＢＳ２は、４つのクロック信号が入力される毎、つまり１Ｈｚのクロック信号であれば４秒毎にＨレベル信号およびＬレベル信号を繰り返すようになっている。
【００９５】
ＡＮＤゲート１１０の出力ＬＢＳ１と、カウンタ１１５の出力ＬＢＳ２とは、ＯＲゲート１１６に接続されており、このＯＲゲート１１６の出力は、チョッパ信号発生部８０に接続されている。
【００９６】
従って、アップダウンカウンタ５４のカウント値が「０」、「１」の場合、ＡＮＤゲート１１０の出力ＬＢＳ１はＬレベル信号であるため、出力ＬＢＳ２の信号がそのままチョッパ信号発生部８０に入力される。
【００９７】
一方、アップダウンカウンタ５４のカウンタ値が「２」以上の場合、ＯＲゲート１１３の出力ＦＢＳ２がＨレベル信号となってカウンタ１１５でのカウンタ動作が行われないため、ＬＢＳ２はＬレベル信号を維持する。従って、前述のＡＮＤゲート１１０からの出力ＬＢＳ１がそのままチョッパ信号発生部８０に入力される。
【００９８】
チョッパ信号発生部８０は、３つのＡＮＤゲート８２〜８４で構成され、分周回路５２の出力Ｑ５〜Ｑ８を利用して第１のチョッパ信号ＣＨ１を出力する第１チョッパ信号発生手段８１と、２つのＯＲゲート８６，８７で構成され、分周回路５２の出力Ｑ５〜Ｑ８を利用して第２のチョッパ信号ＣＨ２を出力する第２チョッパ信号発生手段８５と、前記ＯＲゲート１１６からの出力および第２チョッパ信号発生手段８５の出力ＣＨ２が入力されるＡＮＤゲート８８と、このＡＮＤゲート８８の出力および第１チョッパ信号発生手段８１の出力ＣＨ１が入力されるＮＯＲゲート８９とを備えている。
【００９９】
このチョッパ信号発生部８０のＮＯＲゲート８９からの出力ＣＨ３は、Ｐｃｈトランジスタからなるスイッチ１２１，１２２のゲートに入力されている。従って、出力ＣＨ３からＬレベル信号が出力されると、スイッチ１２１，１２２はオン状態に維持され、発電機２０がショートされてブレーキが掛かる。
【０１００】
一方、出力ＣＨ３からＨレベル信号が出力されると、スイッチ１２１，１２２はオフ状態に維持され、発電機２０にはブレーキが加わらない。従って、出力ＣＨ３からのチョッパ信号によって発電機２０をチョッパリング制御することができる。
【０１０１】
次に、本実施形態における動作を図８〜１１のタイミングチャートおよび出力波形図と図１２のフローチャートをも参照して説明する。
【０１０２】
発電機２０が作動し始めて、初期化回路９１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５４のＬＯＡＤ入力に入力されると（Ｓ４１）、図８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５４でカウントされる。これらの各信号は、同期回路７０によって同時にカウンタ５４に入力されないように設定されている。
【０１０３】
このため、初期カウント値が「１１」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「１２」となり、出力ＬＢＳ１がＨレベル信号となり、そのままチョッパ信号発生部８０のＡＮＤゲート８８に出力される。
【０１０４】
一方、ダウンカウント信号が入力されてカウンタ値が「１１」に戻れば、出力ＬＢＳ１はＬレベル信号となり、そのままチョッパ信号発生部８０のＡＮＤゲート８８に出力される。
【０１０５】
チョッパ信号発生部８０では、図９に示すように、分周回路５２の出力Ｑ５〜Ｑ８を利用し、第１チョッパ信号発生手段８１から出力ＣＨ１を出力し、第２チョッパ信号発生手段８５から出力ＣＨ２を出力する。
【０１０６】
そして、カウンタ値が第１設定値（「１２」〜「１５」）となると（Ｓ４３）、ＡＮＤゲート８８からの出力はＨレベル信号となり、ＮＯＲゲート８９からの出力ＣＨ３は出力ＣＨ２が反転したチョッパ信号、つまりＬレベル信号（ブレーキオン時間）が長く、Ｈレベル信号（ブレーキオフ時間）が短いデューティ比の大きなチョッパ信号となる。従って、基準周期におけるブレーキオン時間が長くなり、発電機２０に対しては調速用ブレーキ制御（ブレーキオン制御）が行われるが、一定周期で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（Ｓ４４）。
【０１０７】
一方、カウンタ値が「１１」以下であり（Ｓ４３）、かつ「２」以上である場合（Ｓ４５）には、ＡＮＤゲート８８からの出力はＬレベル信号となり、ＮＯＲゲート８９からの出力ＣＨ３は出力ＣＨ１が反転したチョッパ信号、つまりＨレベル信号（ブレーキオフ時間）が長く、Ｌレベル信号（ブレーキオン時間）が短いデューティ比（スイッチ１２１，１２２をオンしている比率）の小さなチョッパ信号となる。従って、基準周期におけるブレーキオン時間が短くなり、発電機２０に対しては、ほとんどブレーキが掛けられない、つまり発電電力を優先したブレーキオフ制御が行われる（Ｓ４６）。
【０１０８】
なお、本実施形態では、出力ＬＢＳがＬレベル信号の場合、チョッパ信号ＣＨ３はＨレベル期間：Ｌレベル期間が１５：１つまりデューティ比が１／１６＝0.0625のチョッパ信号となり、出力ＬＢＳがＨレベル信号の場合、チョッパ信号ＣＨ３はＨレベル期間：Ｌレベル期間が１：１５つまりデューティ比が１５／１６＝0.9375のチョッパ信号となる。
【０１０９】
そして、発電機２０のＭＧ１，ＭＧ２からは、図１１に示すように、磁束の変化に応じた交流波形が出力される。この際、出力ＬＢＳ１、ＬＢＳ２の信号に応じて周波数は一定でかつデューティ比の異なるチョッパ信号ＣＨ３がスイッチ１２１，１２２に適宜印加され、出力ＬＢＳ１，２がＨレベル信号を出力した時、つまりブレーキオン制御時には、各チョッパサイクル内におけるショートブレーキ時間が長くなってブレーキ量が増えて発電機２０は減速される。そして、ブレーキが掛かる分、発電量も低下するが、このショートブレーキ時に蓄えられたエネルギーを、チョッパ信号によりスイッチ１２１，１２２をオフした際に出力してチョッパ昇圧することができるため、ショートブレーキ時の発電量低下を補うことができ、発電電力の低下を抑えながら、制動トルクを増加することができる。
【０１１０】
逆に、出力ＬＢＳ１，２がＬレベル信号を出力した際、つまりブレーキオフ制御時には、各チョッパサイクル内におけるショートブレーキ時間が短くなってブレーキ量が減って発電機２０は増速される。この際も、チョッパ信号によりスイッチ１２１，１２２をオンからオフした際にチョッパ昇圧することができるので、まったくブレーキを掛けずに制御した場合に比べても発電電力を向上させることができる。
【０１１１】
そして、発電機２０からの交流出力は、倍電圧整流回路１０５によって昇圧、整流されて電源回路（コンデンサ）２２に充電され、この電源回路２２により回転制御手段５０が駆動される。
【０１１２】
さらに、ゼンマイ１ａがほどけてそのトルクが小さくなると、徐々にブレーキを掛ける時間が短くなり、発電機２０の回転速度はブレーキを掛けない状態でも基準速度に近い状態になる。
【０１１３】
そして、カウンタ値が第２設定値（「１」〜「０」）に落ちると（Ｓ４５）、運針停止用のブレーキ制御が行われる（Ｓ４７）。運針停止用ブレーキ制御時には、カウンタ１１５から４秒ごとにＨレベル信号およびＬレベル信号の出力ＬＢＳ２が出力され、チョッパ信号発生部８０のＡＮＤゲート８８に入力され、発電機２０に対して４秒ごとに前記のブレーキオン制御およびブレーキオフ制御が繰り返される。発電機２０の回転周期に対して４秒のブレーキオン制御は十分に長いため、発電機２０に対して十分な制動力が加わり、運針が停止する。また、カウンタ値が第２設定値になっている場合には、ゼンマイ１ａのトルクも小さいため、４秒間隔でブレーキが解除されても指針１３が再度移動することは殆どなく、少なくとも４秒間のブレーキオン制御が数回繰り返される間には運針は確実に停止される。これにより、利用者に運針異常を確実に知らせることができ、ゼンマイ１ａを再度巻き上げるように促すことができる。
【０１１４】
利用者が運針異常に気がついてゼンマイ１ａを巻き上げると、ゼンマイ１ａから発電機２０にトルクが伝達される。この際、発電機２０のブレーキオン制御が続けられていると、トルクが伝達されても発電機２０は作動しないが、本実施形態の運針停止用ブレーキ制御時には、少なくとも４秒間隔でブレーキが解除されるため、その間に発電機２０を作動することができる。そして、発電機２０が作動してアップカウント信号が入力されれば、アップダウンカウンタ５４のカウンタ値も第２設定値から外れて（「２」以上になって）、運針停止用ブレーキ制御も解除され、通常の制御に戻すことができる。
【０１１５】
このような本実施形態においても、前記各実施形態の(1), (7)〜(13)と同一の効果が得られる上、次の効果もある。
【０１１６】
(14)アップダウンカウンタ５４のカウンタ値が第２設定値（「０」、「１」）になった場合には、カウンタ１１５の出力ＬＢＳ２を利用して所定周期でブレーキのオン、オフを繰り返す制御を行っているので、運針停止用ブレーキ制御を行っている場合でも自動的にブレーキが解除された期間を設けることができる。このため、異常運針に気がついた使用者がゼンマイ１ａを巻けば、運針停止用ブレーキ制御のブレーキ解除期間に発電機２０が作動し、結果としてアップダウンカウンタ５４のカウンタ値が「２」以上になって運針停止用ブレーキ制御が解除されて、通常の運針制御に戻すことができる。このため、本実施形態では、前記第１実施形態のように別途ブレーキ解除手段２３０を設けなくてもよく、解除操作も不要にできるので、操作性を向上できかつコストも低減できる。
【０１１７】
(15)また、ブレーキのオン、オフ制御を、デューティ比の異なる２種類のチョッパ信号ＣＨ３を用いて行っているので、充電電圧（発電電圧）を低下させることなくブレーキ（制動トルク）を大きくすることができる。特に、ブレーキオン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。
【０１１８】
(16)さらに、ブレーキオフ制御時にも、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、ブレーキをオフしている間の充電電圧をより向上することができる。
【０１１９】
(17)出力ＱＤの出力レベル変化つまりブレーキのオン、オフ制御の切替タイミングと、チョッパ信号ＣＨ３のオンからオフへの変化タイミングとを同期させているので、発電機２０のチョッパ信号ＣＨ３に対応した起電圧が高い出力部分（ひげ部分）を一定間隔で出力することができ、この出力を時計の歩度測定パルスとして利用することもできる。
【０１２０】
すなわち、出力ＬＢＳとチョッパ信号ＣＨ３とが同期していない場合には、一定周期のチョッパ信号ＣＨ３とは別に出力ＬＢＳの変化時にも発電機２０からは起電圧が高い部分が発生する。このため、発電機２０の出力波形における「ひげ部分」は必ずしも一定間隔で出力されないために歩度測定パルスとして利用することができないが、本実施形態のように同期させていれば歩度測定パルスとしても利用することができる。
【０１２１】
(18)本実施形態では、調速用ブレーキ制御と、運針停止用ブレーキ制御との２種類のブレーキ制御を行っているが、これらの制御は、ブレーキを掛ける時間をアップダウンカウンタ５４の出力や、カウンタ１１５を利用して異ならせているだけであり、他の同期回路７０、チョッパ信号発生部８０、ブレーキ回路１２０等は共通しているので、構成部品を少なくできてコストも低減できる。
【０１２２】
次に本発明の第３実施形態について、図１３を参照して説明する。本実施形態では、アップダウンカウンタ５４において第１および第２の二つの設定値を設けずに、１つの設定値のみで調速用のブレーキ制御および運針停止用のブレーキ制御を行うようにしたものである。
【０１２３】
具体的には、本実施形態においても、前記第１実施形態と同様に、発電機２０には、スイッチング素子のトランジスタ２３Ｂからなるブレーキ回路２３が接続されており、このブレーキ回路２３をアップダウンカウンタ５４の出力ＱＤで制御することで発電機２０を調速可能に構成されている。
【０１２４】
すなわち、アップダウンカウンタ５４には、波形整形回路６１とモノマルチバイブレータ６２とで構成された回転検出回路５３の回転検出信号ＦＧ１と、基準信号発生手段である分周回路５２からの基準信号ｆｓとが、同期回路７０を介してアップダウンカウンタ５４のアップカウント入力およびダウンカウント入力にそれぞれ入力されている。
【０１２５】
アップダウンカウンタ５４は、４ビットのカウンタで構成されている。このアップダウンカウンタ５４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５４の初期値（プリセット値）が「７」に設定されている。
【０１２６】
また、アップダウンカウンタ５４のＬＯＡＤ入力端子には、起動設定回路９０が接続されている。起動設定回路９０は、コンデンサ２２に接続されてコンデンサ２２に最初に電力が供給された際に、システムリセット信号ＳＲを出力する初期化回路９１と、このシステムリセット信号ＳＲでリセットされるとともに、前記回転検出信号ＦＧ１が所定数入力されることをカウントする分周回路９２と、この分周回路９２からの信号がクロック入力とされ、前記システムリセット信号ＳＲでリセットされるフリップフロップ９３とを備えて構成されている。
【０１２７】
分周回路９２は、４段のフリップフロップにより構成されて前記回転検出信号ＦＧ１が１６パルス分入力されると、Ｈレベル信号を出力するように構成されている。従って、フリップフロップ９３からは、システムリセット信号ＳＲが出力されてから、回転検出信号ＦＧ１が１６パルス分入力されるとＨレベル信号がアップダウンカウンタ５４のＬＯＡＤ入力に入力されるように設定されている。
【０１２８】
アップダウンカウンタ５４は、ＬＯＡＤ入力がＨレベルになるまで、つまりシステムリセット信号ＳＲが出力されてから一定期間は、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５４のカウンタ値は「７」に維持される。
【０１２９】
アップダウンカウンタ５４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、発電機２０に並列に接続されたブレーキ回路２３のＮｃｈトランジスタ２３Ｂにおけるゲートに接続されている。従って、カウンタ値が「８」〜「１５」になって出力ＱＤからＨレベル信号が出力されると、トランジスタ２３Ｂのゲートに電圧が加わり、トランジスタ２３ＢはＯＮ状態に維持され、発電機２０がショートされてブレーキが掛かる。
【０１３０】
一方、カウンタ値が「０」〜「７」になって出力ＱＤからＬレベル信号が出力されると、トランジスタ２３Ｂのゲート電圧が下がるため、トランジスタ２３ＢはＯＦＦ状態に維持され、発電機２０にはブレーキが加わらない。従って、ブレーキ回路２３は、アップダウンカウンタ５４の出力ＱＤによって制御されるため、アップダウンカウンタ５４は前記制動制御手段２００も兼用している。また、アップダウンカウンタ５４のカウンタ値のうち、ブレーキを掛ける範囲である「８」〜「１５」が第１および第２設定値とされている。
【０１３１】
なお、本実施形態のアップダウンカウンタ５４には、前記各実施形態のＮＡＮＤゲート１０２のように、カウンタ値が最小値「０」を越えて最大値「１５」になったり、逆に「１５」を越えて「０」になることを防止する構成が設けられていない。このため、カウンタ値が「０」のときにダウンカウント信号が入力されると、アップダウンカウンタ５４のカウンタ値は「１５」になり、カウンタ値が「１５」のときにアップカウント信号が入力されると、カウンタ値が「０」になるようになっている。
【０１３２】
このような本実施形態では、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がＨレベル信号となり、発電機２０にブレーキが掛けられて調速用のブレーキ制御が行われる。そして、カウンタ値が「８」〜「１５」（第１設定値）であれば、ブレーキは掛けられ続ける。
【０１３３】
一方で、ダウンカウント信号が入力されて、カウンタ値が「７」以下（第１設定値以外）になると、出力ＱＤがＬレベル信号となるため、発電機２０のブレーキはオフ（解除）される。
【０１３４】
また、ゼンマイ１ａがほどけてそのトルクが小さくなると、徐々にブレーキを掛ける時間が短くなり、発電機２０の回転速度はブレーキを掛けない状態でも基準速度に近い状態になる。
【０１３５】
その後、まったくブレーキを掛けなくてもダウンカウント値が多く入力されるようになってアップダウンカウンタ５４の値が徐々に低下する。そして、カウント値が「０」を越えて「１５」になると、出力ＱＤがＨレベル信号となり、ブレーキ制御状態になって発電機２０にブレーキが掛けられる。このブレーキは、カウンタ値が「１５」〜「８」の間は続行され、ゼンマイ１ａのトルクが小さい状態では、運針は確実に停止した状態になる。このため、カウンタ値「８」〜「１５」は、調速用のブレーキを掛ける第１設定値でもあり、運針停止用のブレーキを掛ける第２設定値でもあり、各ブレーキの制御方法も同一となる。但し、同じブレーキ制御を行っても、対象となるゼンマイ１ａのトルクの大きさによって自動的に調速用として働いたり、運針停止用として働くようになっている。
【０１３６】
このようにゼンマイ１ａのトルクが小さい状態でブレーキ制御を行うと、運針は停止したり、非常に低速になり、使用者が時刻確認をするために指針１３を見た際に、運針の異常を認識させることができる。
【０１３７】
利用者が運針異常に気がついてゼンマイ１ａを巻き上げると、ゼンマイ１ａから発電機２０にトルクが伝達される。この際、発電機２０のブレーキオン制御が続けられていると、トルクが伝達されても発電機２０は作動しないが、本実施形態では、回転検出信号ＦＧ１が入力されない状態では、８Ｈｚの基準信号ｆｓのみが入力されてカウンタ値は順次変化し、約１秒間隔でブレーキが解除された状態（カウンタ値「７」〜「０」）となるため、その間に発電機２０を作動することができる。そして、発電機２０が作動して初期化回路９１からシステムリセット信号ＳＲが入力されれば、初期状態に戻り、さらに時刻合わせをすることで再度正常な運針状態に戻すことができる。
【０１３８】
このような本実施形態においても、前記各実施形態の(1), (7)〜(12)と同様の効果が得られる上、次の効果もある。
【０１３９】
(19)アップダウンカウンタ５４を「０」から「１５」に変化可能に設定し、初期値（「７」）からアップカウント信号が入力されて第１設定値（「８」〜「１５」）になった場合にブレーキ制御を行うだけではなく、初期値からダウンカウント信号が入力されてカウンタ値が「０」を越えて第２設定値つまりは第１設定値（「１５」〜「８」）になった場合にもブレーキ制御を行うようにしたので、調速用ブレーキ信号発生手段２１０と運針停止用ブレーキ信号発生手段２２０とを同一のアップダウンカウンタ５４で構成することができる。このため、部品点数を少なくできて構成を簡易にでき、コストも低減できる。
【０１４０】
(20)アップダウンカウンタ５４が第１（第２）設定値以外の値では、ブレーキは自動的に解除され、かつ運針停止状態では、このブレーキ解除状態が所定周期で繰り返されるため、前記第１実施形態のように別途ブレーキ解除手段２３０を設けなくてもよく、解除操作も不要にできるので、操作性を向上できかつコストも低減できる。
【０１４１】
なお、本発明は前記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。
【０１４２】
例えば、前記実施形態では、４ビットのアップダウンカウンタ５４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２０の起動直後等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、コストを低減できる利点がある。
【０１４３】
また、ブレーキ回路２３、制動制御手段２００、同期回路７０等の具体的な構成は前記各実施形態のものに限らず、実施にあたって適宜設定すればよい。
【０１４４】
さらに、ブレーキ解除手段は前記実施形態のものに限らず、例えば、ブレーキ解除用の専用のボタン等を外部操作部材として設け、このボタン等を操作することでブレーキを解除するようにしてもよい。
【０１４５】
さらに、前記第２実施形態では、運針停止用ブレーキ制御時に４秒間隔でブレーキをオン、オフしていたが、このブレーキを掛ける設定時間は、時計の機械的負荷やゼンマイのトルクなどを考慮して適宜設定すればよく、例えば２〜６秒程度に設定してもよい。
【０１４６】
また、前記第１、第２実施形態ではアップダウンカウンタ５４のカウンタ値「１２」〜「１５」を第１設定値とし、第３実施形態では「８」〜「１５」を第１および第２設定値にしていたが、この第１設定値（第２設定値と同一の場合も含む）は、制御対象の時計や、アップダウンカウンタ５４のビット数などに応じて適宜設定すればよい。但し、前記実施形態のように、ブレーキを掛けるカウンタ値の範囲に、最大あるいは最小のカウンタ値（例えば「１５」や「０」）を含ませれば、アップダウンカウンタ５４の出力ＱＡ〜ＱＤを利用してブレーキ制御信号を容易に形成でき、制動制御手段の構成を簡略化することができる。
【０１４７】
同様に、第１、２実施形態のように、第１設定値とは別に設定される第２設定値も「０」もしくは「１」に限らず、実施にあたって適宜設定すればよい。
【０１４８】
さらに、アップダウンカウンタ５４の具体的な構成は実施にあたって適宜設定すればよく、要するに、アップカウント信号およびダウンカウント信号を計数して、その差を算出できるものであればよい。
【０１４９】
【発明の効果】
以上に述べたように、本発明の電子制御式機械時計によれば、使用者に時刻遅れを知らせることができ、時刻遅れのまま使用者が時計を使用することを防止することができる
【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実施形態のブレーキ制御を示すタイミングチャートである。
【図４】第１実施形態のブレーキ制御を示すタイミングチャートである。
【図５】第１実施形態の制御方法を示すフローチャートである。
【図６】第１実施形態の制御方法を示すフローチャートである。
【図７】本発明の第２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８】第２実施形態の回路におけるタイミングチャートである。
【図９】第２実施形態の回路におけるタイミングチャートである。
【図１０】第２実施形態の回路におけるタイミングチャートである。
【図１１】第２実施形態の発電機の出力波形図である。
【図１２】第２実施形態の制御方法を示すフローチャートである。
【図１３】本発明の第３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。
【符号の説明】
１ａ  ゼンマイ
７  増速輪列
１３  指針
２０  発電機
２１  整流回路
２２  電源回路
２３  ブレーキ回路
５０  回転制御手段
５１  発振回路
５１Ａ  水晶振動子
５２  分周回路
５３  回転検出回路
５４  アップダウンカウンタ
５６  基準信号発生手段
７０  同期回路
８０  チョッパ信号発生部
８１  第１チョッパ信号発生手段
８５  第２チョッパ信号発生手段
９０  起動設定回路
９１  初期化回路
１００  ラインデコーダ
１０５  倍電圧整流回路
１１０  ＡＮＤゲート
１１３  ＯＲゲート
１１５  第２のカウンタ
１１６  ＯＲゲート
１２０  ブレーキ回路
１２１  スイッチ
１２３  コンデンサ
１２４  ダイオード
１２６  トランジスタ
２００  制動制御手段
２０１  ＮＯＲゲート
２１０  調速用ブレーキ信号発生手段
２１１  ＮＡＮＤゲート
２２０  運針停止用ブレーキ信号発生手段
２２１  インバーターゲート
２２２  フリップフロップ
２３０  ブレーキ解除手段
２３１  低速回転検出回路
２３２  スイッチ
２３３  ＯＲゲート
【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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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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