(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ステップモータに供給する駆動パルスの電力を調節しながらステップモータを駆動し、このステップモータの駆動力により時刻表示手段を駆動するアナログクォーツ時計の動作測定装置であって、
前記ステップモータの駆動時に前記ステップモータの駆動コイルから漏れる磁束を検出し、当該磁束に応じた電気信号を出力する磁束検出手段と、
前記磁束検出手段から出力される電気信号を増幅する増幅手段と、
前記増幅手段が増幅した電気信号を微分して生成した微分信号を出力する微分手段と、
この微分手段からの微分信号を、当該微分信号の絶対値に応じた絶対値信号に変換する絶対値変換手段と、
この絶対値変換手段が順次出力する前記絶対値信号の時間的間隔を計時するとともに、計時した時間データを出力するカウンタとを備え、
前記駆動パルスの電力を調節する方式として、所定周期毎に単発の駆動パルスがステップモータに供給され前記駆動パルスのパルス幅を調節することによって当該駆動パルスの電力の実効値を調節するパルス幅調節方式と、所定周期毎に複数のパルスからなるパルス群がステップモータに供給され前記パルス群に含まれるパルスのデューティ比を調節することによって当該駆動パルスの電力の実効値を調節するデューティ調節方式との両方式のアナログクォーツ時計が測定対象とされており、
前記カウンタから出力される時間データが入力され、この時間データが示す駆動パルスのパルス幅が所定値以上か否かに基づいて、前記パルス幅調節方式と前記デューティ調節方式とを判別する判別手段を備えていることを特徴とするアナログクォーツ時計の動作測定装置。
【請求項２】
請求項１に記載のアナログクォーツ時計の動作測定装置において、
前記カウンタから出力される時間データから駆動パルスが有する実効電力値に対応する指標値を算定する指標値算定手段と、
指標値算定手段が算定した指標値の大きさに基づいて当該駆動パルスを、所定の分類区画毎に分類するパルス分類手段と、
前記時間データを時系列順に記憶するための記憶手段と、
この記憶手段に記憶された時間データに含まれる駆動パルスの数を前記分類区画毎に計数する統計処理手段とが設けられていることを特徴とするアナログクォーツ時計の動作測定装置。
【請求項３】
請求項２に記載のアナログクォーツ時計の動作測定装置において、
前記記憶手段に記憶された前記時間データに基づいて、駆動パルスの実効電力の時間的変化をグラフに表す経時変化処理手段が設けられていることを特徴とするアナログクォーツ時計の動作測定装置。
【請求項４】
請求項２または請求項３に記載のアナログクォーツ時計の動作測定装置において、
前記アナログクォーツ時計には、前記駆動パルスの他に、前記駆動パルスが供給されても、前記ステップモータが正常に回転しない場合に、前記ステップモータにさらに供給される補助パルスが設定され、
前記時間データのなかから補助パルスの存在を検出するとともに、補助パルスの存在を検出すると、補助パルスのデータが前記時間データに含まれていることを示す補助パルス信号を出力する補助パルス検出手段が設けられていることを特徴とするアナログクォーツ時計の動作測定装置。
【請求項５】
請求項２ないし請求項４のいずれかに記載のアナログクォーツ時計の動作測定装置において、
当該動作測定装置は、コンピュータを含んで構成され、
このコンピュータに設けられたプログラムにより、前記判別手段、前記指標値算定手段、前記パルス分類手段、および前記統計処理手段が形成されていることを特徴とするアナログクォーツ時計の動作測定装置。
【請求項６】
ステップモータに供給する駆動パルスの電力を調節しながらステップモータを駆動し、このステップモータの駆動力により時刻表示手段を駆動するアナログクォーツ時計の動作測定方法であって、
前記駆動パルスの電力を調節する方式として、所定周期毎に単発の駆動パルスがステップモータに供給され前記駆動パルスのパルス幅を調節することによって当該駆動パルスの電力の実効値を調節するパルス幅調節方式と、所定周期毎に複数のパルスからなるパルス群がステップモータに供給され前記パルス群に含まれるパルスのデューティ比を調節することによって当該駆動パルスの電力の実効値を調節するデューティ調節方式との両方式のアナログクォーツ時計が測定対象とされており、
前記ステップモータの駆動時に前記ステップモータの駆動コイルから漏れる磁束を検出し、当該磁束に応じた電気信号を出力し、
この出力される電気信号を増幅し、
この増幅される電気信号を微分して生成した微分信号を出力し、
この微分信号を、当該微分信号の絶対値に応じた絶対値信号に変換して順次出力し、
前記絶対値信号の時間的間隔を計時するとともに、計時した時間データを出力し、
この出力される時間データが示す駆動パルスのパルス幅が所定値以上か否かに基づいて、前記パルス幅調節方式と前記デューティ調節方式とを判別することを特徴とするアナログクォーツ時計の動作測定方法。
【請求項７】
請求項６に記載のアナログクォーツ時計の動作測定方法において、
前記時間データから駆動パルスの実効電力値に対応した指標値を算定した後、
算定した指標値の大きさに基づいて当該駆動パルスを、所定の分類区画毎に分類し、
前記時間データを時系列順に記録した後、
記録された時間データに含まれる駆動パルスの数を前記分類区画毎に計数する統計処理を行うことを特徴とするアナログクォーツ時計の動作測定方法。
【請求項８】
請求項６または請求項７に記載のアナログクォーツ時計の動作測定方法において、
前記アナログクォーツ時計には、前記駆動パルスの他に、前記駆動パルスが供給されても、前記ステップモータが正常に回転しない場合に、前記ステップモータにさらに供給される補助パルスが設定され、
前記時間データのなかから補助パルスが存在するか否かを検出した後、前記時間データに補助パルスのデータが含まれている場合には、当該時間データにその旨を表す補助パルスマークを記録することを特徴とするアナログクォーツ時計の動作測定方法。
【請求項９】
請求項１に記載のアナログクォーツ時計の動作測定装置の一部分としてコンピュータが設けられ、このコンピュータにアナログクォーツ時計の動作測定を行わせるためのアナログクォーツ時計の動作測定用プログラムであって、
前記駆動パルスの電力を調節する方式として、所定周期毎に単発の駆動パルスがステップモータに供給され前記駆動パルスのパルス幅を調節することによって当該駆動パルスの電力の実効値を調節するパルス幅調節方式と、所定周期毎に複数のパルスからなるパルス群がステップモータに供給され前記パルス群に含まれるパルスのデューティ比を調節することによって当該駆動パルスの電力の実効値を調節するデューティ調節方式との両方式のアナログクォーツ時計が測定対象とされており、
前記カウンタから前記コンピュータに入力された時間データが示す駆動パルスのパルス幅が所定値以上か否かに基づいて、前記パルス幅調節方式と前記デューティ調節方式とを判別することを特徴とするアナログクォーツ時計の動作測定用プログラム。
【請求項１０】
請求項９に記載のアナログクォーツ時計の動作測定用プログラムにおいて、
前記時間データから駆動パルスの実効電力値に対応した指標値を算定する指標値算定手順と、
算定した指標値の大きさに基づいて当該駆動パルスを、所定の分類区画毎に分類する分類手順と、
前記時間データを時系列順に記憶する記憶手順と、
この記憶手順により記憶された時間データに含まれる駆動パルスの数を前記分類区画毎に計数する統計処理手順とを前記コンピュータに実行させることを特徴とするアナログクォーツ時計の動作測定用プログラム。
【請求項１１】
請求項９または請求項１０に記載のアナログクォーツ時計の動作測定用プログラムにおいて、
前記アナログクォーツ時計には、前記駆動パルスの他に、前記駆動パルスが供給されても、前記ステップモータが正常に回転しない場合に、前記ステップモータにさらに供給される補助パルスが設定され、
前記時間データのなかから補助パルスが存在するか否かを検出する補助パルス検出手順と、前記時間データに補助パルスのデータが含まれている場合には、当該時間データに設けられている補助パルスフラグを立てるフラグセット手順とを前記コンピュータに実行させることを特徴とするアナログクォーツ時計の動作測定用プログラム。
【請求項１２】
請求項９ないし請求項１１のいずれかに記載のアナログクォーツ時計の動作測定用プログラムが記録されていることを特徴とするコンピュータで読み取り可能となっている記録媒体。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ステップモータで運針を行うアナログクォーツ時計の動作を測定するためのアナログクォーツ時計の動作測定装置、動作測定方法および動作測定用プログラムならびにこのプログラムを記録した記録媒体に関する。
【０００２】
【背景技術】
従来より、温度等の環境条件が変化しても、所定の周波数で安定して発振する水晶振動子を含んだ発振回路が設けられ、この発振回路が発生する駆動パルスでステップモータで指針を駆動するアナログクオーツ時計が利用されている。
このようなアナログクオーツ時計によれば、テンプや振り子の振動を利用した機械式時計に比べて、時刻表示精度を著しく向上することができる。
ここで、アナログクオーツ時計の腕時計では、電池を電源とすることが多く、電池交換を行うことなく、アナログクオーツ時計の連続作動時間を延長するために、ステップモータの電力消費量の低減を図っている。
【０００３】
例えば、特開平９−２６６６９６号公報に示されるアナログクオーツ時計では、実効電力値が異なる複数種類の駆動パルスを段階的に設定し、所定の条件に従って、ステップモータに供給する駆動パルスを、段階的により小さな実効電力値のものへ順次切り替えることにより、その電力消費量を低減している。
すなわち、前述のアナログクオーツ時計では、実効電力値が最大のものから最小のものまで多段階に設定された複数種類の駆動パルスと、最大の駆動パルスよりも大きく、かつ、ステップモータを確実に回転することができる実効電力値を有する補助パルスとがステップモータに供給可能となっている。
また、前述のアナログクオーツ時計では、ステップモータに流れる電流を検出し、供給された駆動パルスでステップモータが回転したか否かを判定できるようにしている。
【０００４】
そして、ある実効電力値の駆動パルスでステップモータが正常に作動し、その正常作動状態が所定時間継続した場合には、一段階小さい駆動パルスに切り替わり、さらに、一段小さい駆動パルスでも正常作動状態が所定時間継続した場合には、最小の駆動パルスまで順次駆動パルスの切り替えが行われる。
一方、ある実効電力値の駆動パルスでステップモータが回転しない場合には、、補助パルスでステップモータを強制的に回転させ、次に、ステップモータを駆動する際には、一段階大きい駆動パルスに切り替え、一段階大きい駆動パルスでもステップモータが正常に回転しない場合には、最大の駆動パルスまで順次駆動パルスの切り替えが行われる。
これにより、アナログクオーツ時計の表示時間精度を損なうことなく、ステップモータの電力消費量が低減され、アナログクオーツ時計の持続時間を著しく延長することができる。
【０００５】
また、アナログクオーツ時計のステップモータは、秒針を駆動するとともに、その回転速度を歯車で減速して分針や時針に伝達され、これらの分針や時針をも駆動している。
ここで、ステップモータの回転駆動力を分針や時針に伝達する歯車の回転軸の位置や歯車の形状精度に大きな誤差が生じていると、歯車を回転させるのに大きなトルクが必要となり、ステップモータを駆動するにあたり、補助パルスの発生頻度が高くなり、電力量の小さな駆動パルスへ切り替わらず、電池の消耗が速くなり、アナログクオーツ時計の持続時間が短くなってしまう。
【０００６】
このため、アナログクオーツ時計のムーブメントが完成した時点で、ムーブメント状態における運針動作が正常に行われているか否かを測定する動作測定装置が利用されている。
この動作測定装置は、ムーブメントに設けられたステップモータに結線され、ステップモータに供給されるパルスの種類を判定し、各駆動パルスおよび補助パルスについて、それぞれの発生頻度を検出するものとなっている。
そして、あるムーブメントを動作測定装置で測定した結果、補助パルスの発生頻度が高い場合には、ステップモータの消費電力が多いと考えられる。
この場合、ステップモータの消費電力を、所定値以下まで低下させる必要があるため、当該ムーブメントに対して、歯車の回転軸の位置修正や、歯車の形状修正等の不具合修正作業が行われる（特開昭５５−５１３８２号公報等参照）。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
上述のような動作測定装置では、ムーブメント状態のアナログクオーツ時計についての動作測定は行えるが、ムーブメントをケースの内部に収納した完成品状態では、ステップモータとの結線ができないので、動作測定が行えないという問題がある。
このため、ムーブメントをケースの内部に収納した際に、ムーブメントの地板等が僅かに変形し、ステップモータのロータや歯車のあがき（軸方向の遊び）が少なくなり、ステップモータの駆動に必要なトルクが増大し、補助パルスの発生頻度が高くなり、ステップモータの消費電力が増大する等の不具合が生じても、前述の動作測定装置では、当該不具合を検出することができない。
【０００８】
本発明の目的は、ムーブメントをケースの内部に収納した完成品状態でも、アナログクォーツ時計の動作測定が行えるようになる、アナログクォーツ時計の動作測定装置、動作測定方法および動作測定用プログラムならびにこのプログラムを記録した記録媒体を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明の第１発明は、ステップモータに供給する駆動パルスの電力を調節しながらステップモータを駆動し、このステップモータの駆動力により時刻表示手段を駆動するアナログクォーツ時計の動作測定装置であって、前記ステップモータの駆動時に前記ステップモータの駆動コイルから漏れる磁束を検出し、当該磁束に応じた電気信号を出力する磁束検出手段と、前記磁束検出手段から出力される電気信号を増幅する増幅手段と、前記増幅手段が増幅した電気信号を微分して生成した微分信号を出力する微分手段と、この微分手段からの微分信号を、当該微分信号の絶対値に応じた絶対値信号に変換する絶対値変換手段と、この絶対値変換手段が順次出力する前記絶対値信号の時間的間隔を計時するとともに、計時した時間データを出力するカウンタとを備え、前記駆動パルスの電力を調節する方式として、所定周期毎に単発の駆動パルスがステップモータに供給され前記駆動パルスのパルス幅を調節することによって当該駆動パルスの電力の実効値を調節するパルス幅調節方式と、所定周期毎に複数のパルスからなるパルス群がステップモータに供給され前記パルス群に含まれるパルスのデューティ比を調節することによって当該駆動パルスの電力の実効値を調節するデューティ調節方式との両方式のアナログクォーツ時計が測定対象とされており、前記カウンタから出力される時間データが入力され、この時間データが示す駆動パルスのパルス幅が所定値以上か否かに基づいて、前記パルス幅調節方式と前記デューティ調節方式とを判別する判別手段を備えていることを特徴とする。
【００１０】
このような本第１発明では、ムーブメントを収納するケースは、当該ムーブメントに設けられたステップモータの駆動コイルから漏れる磁束を完全に遮断できないので、ステップモータから漏れる磁束は、ケースの外側に漏れ、磁束検出手段で検出することができる。そして、磁束検出手段から出力される電気信号を増幅手段で増幅し、増幅手段で増幅した電気信号を微分手段で急峻なパルス状の微分信号に変換し、この微分信号を絶対値変換手段で絶対値信号に変換し、この絶対値信号を、計時の開始信号および終了信号とするので、この絶対値信号に基づいて計時手段が計時を行うことにより、ケースの外側に漏れる磁束が微弱であっても、ステップモータに供給されるパルスのパルス幅を正確に計測できるようになり、当該パルスの種類を特定することが可能となる。また、微分信号を絶対値変換手段で絶対値信号に変換するので、正極および負極のパルスを交互に供給する必要のある交流入力型のステップモータでも、測定が行え、測定上の便宜が図れるようになる。このため、ムーブメントをケースの内部に収納した完成品状態でも、アナログクォーツ時計の動作測定が可能となる。
また、このようにすれば、アナログクォーツ時計のステップモータに供給する駆動パルスの電力調節方式として、所定時間、例えば、１秒毎に単発の駆動パルスを供給するとともに、駆動パルスのパルス幅を調節するパルス幅調節方式と、所定時間（例えば、１秒間）毎に、複数のパルスからなるパルス列を供給するとともに、このパルス列のデューティを調節するデューティ調節方式とのいずれかが採用されていても、駆動パルスのパルス幅である時間データに基づいて電力調節方式を判別するので、具体的には、パルス幅調節方式は、デューティ調節方式よりも、パルス幅が著しく長いので、これらの電力調節方式の判別が確実に行えるようになる。
そして、このようにパルス幅調節方式およびデューティ調節方式に対応しておけば、駆動パルスの電力調節を行う殆どすべてのアナログクォーツ時計の動作測定を行うことができるようになり、動作測定装置の汎用性が確保される。
【００１１】
前述のアナログクォーツ時計の動作測定装置において、前記カウンタから出力される時間データから駆動パルスが有する実効電力値に対応する指標値を算定する指標値算定手段と、指標値算定手段が算定した指標値の大きさに基づいて当該駆動パルスを、所定の分類区画毎に分類するパルス分類手段と、前記時間データを時系列順に記憶するための記憶手段と、この記憶手段に記憶された時間データに含まれる駆動パルスの数を前記分類区画毎に計数する統計処理手段とが設けられていることが望ましい。
【００１２】
このようにすれば、時間データから算定した指標値、例えば、パルス幅やデューティ比に基づいて、分類手段が、駆動パルスを所定の分類区画毎に分類するので、ヒストグラムが容易に作成可能となり、このヒストグラムにより、ステップモータの動作状況の把握が容易に行え、アナログクォーツ時計に不具合がある場合には、その原因を推定することが容易となる。例えば、実効電力値の大きいパルスがが著しく多い場合には、ステップモータのロータや歯車のあがき量が不足し、駆動抵抗が大きくなっていることが原因であることが推定できる。
【００１３】
また、アナログクォーツ時計の動作測定結果が、記憶手段により自動的に記憶されていくので、自動測定が可能となり、測定が長時間、例えば、２４時間連続するものであっても、測定結果を残らず記憶できるうえ、統計処理手段により、測定結果のデータの量が多くとも、当該測定結果を示すヒストグラムが自動的にかつ迅速に生成されるようになり、アナログクォーツ時計に不具合がある場合には、ヒストグラムを利用することにより、その原因を推定することがより一層容易となる。また、ヒストグラムが得られれば、ヒストグラムからアナログクォーツ時計の電力消費率が良好か否かも判定でき、搭載される電池１個当たりにおける、アナログクォーツ時計の持続時間が推測できる。
【００１４】
ここで、前記記憶手段に記憶された前記時間データに基づいて、駆動パルスの実効電力の時間的変化をグラフに表す経時変化処理手段が設けられていることが望ましい。
このようにすれば、経時変化処理手段が作成するグラフにより、駆動パルスの実効電力の時間的変化が視覚イメージで把握できるようになり、アナログクォーツ時計に不具合がある場合、例えば、午前零時近傍の時刻に実効電力が増大する場合には、カレンダー機構に原因があることが推測できるなど、その原因を推定することがより一層容易となる。
【００１５】
また、前記駆動パルスの他に、前記駆動パルスが供給されても、前記ステップモータが正常に回転しない場合に、前記ステップモータにさらに供給される補助パルスが前記アナログクォーツ時計に設定されているときには、前記時間データのなかから補助パルスの存在を検出するとともに、補助パルスの存在を検出すると、補助パルスのデータが前記時間データに含まれていることを示す補助パルス信号を出力する補助パルス検出手段が設けられていることことが望ましい。
このような補助パルス検出手段を設ければ、補助パルス検出手段が補助パルスを検出する毎に、補助パルス信号が出力されるので、この補助パルス信号で、時間データに設けられている補助パルスフラグを立てることにより、補助パルスが周期的に発生している場合には、補助パルスの発生周期が速やかに把握でき、補助パルスの発生原因が歯車の回転軸の偏心、あるいは、歯車の形状誤差等が原因であると推定でき、時系列順に記憶された時間データと合わせれば、不具合のある歯車や、歯車の形状が異常となっている部分の特定等が容易となる。
【００１７】
さらに、前述のアナログクォーツ時計の動作測定装置において、当該動作測定装置は、コンピュータを含んで構成され、このコンピュータに設けられたプログラムにより、前記判別手段、前記指標値算定手段、前記パルス分類手段、および前記統計処理手段が形成されていることが望ましい。このようにすれば、パーソナルコンピュータ等を利用して、容易に判別手段、指標値算定手段およびパルス分類手段を得ることができるうえ、パーソナルコンピュータ等を利用すれば、動作測定の完全自動化が可能となるので、昼夜兼行の長時間連続測定でも、測定作業者に大きな負担がかからず、動作測定作業の省力化が図れるようになる。
【００１８】
また、このようにすれば、パーソナルコンピュータ等を利用して、動作測定の完全自動化し、膨大な測定データを得るようにしても、統計処理手段が膨大な測定データを自動的に統計化するので、長時間連続する測定を行っても、データ処理作業が迅速に行われ、測定結果を早期に把握できるようになる。
【００１９】
本発明の第２発明は、ステップモータに供給する駆動パルスの電力を調節しながらステップモータを駆動し、このステップモータの駆動力により時刻表示手段を駆動するアナログクォーツ時計の動作測定方法であって、前記駆動パルスの電力を調節する方式として、所定周期毎に単発の駆動パルスがステップモータに供給され前記駆動パルスのパルス幅を調節することによって当該駆動パルスの電力の実効値を調節するパルス幅調節方式と、所定周期毎に複数のパルスからなるパルス群がステップモータに供給され前記パルス群に含まれるパルスのデューティ比を調節することによって当該駆動パルスの電力の実効値を調節するデューティ調節方式との両方式のアナログクォーツ時計が測定対象とされており、
前記ステップモータの駆動時に前記ステップモータの駆動コイルから漏れる磁束を検出し、当該磁束に応じた電気信号を出力し、この出力される電気信号を増幅し、この増幅される電気信号を微分して生成した微分信号を出力し、この微分信号を、当該微分信号の絶対値に応じた絶対値信号に変換して順次出力し、前記絶対値信号の時間的間隔を計時するとともに、計時した時間データを出力し、この出力される時間データが示す駆動パルスのパルス幅が所定値以上か否かに基づいて、前記パルス幅調節方式と前記デューティ調節方式とを判別することを特徴とする。
このようにすれば、前述したように、電力調節方式として、パルス幅調節方式を採用したアナログクォーツ時計と、デューティ調節方式を採用したアナログクォーツ時計との両方が測定対象となっても、駆動パルスのパルス幅である時間データで電力調節方式を判別するので、これらの電力調節方式が確実に判別されるようになる。
【００２０】
前述のアナログクォーツ時計の動作測定装置において、前記時間データから駆動パルスの実効電力値に対応した指標値を算定した後、算定した指標値の大きさに基づいて当該駆動パルスを、所定の分類区画毎に分類し、前記時間データを時系列順に記録した後、記録された時間データに含まれる駆動パルスの数を前記分類区画毎に計数する統計処理を行うことが望ましい。
このようにすれば、時間データから算定した指標値、例えば、パルス幅やデューティ比に基づいて、駆動パルスを所定の分類区画毎に分類するので、パルス幅調節方式おおよびデューティ調節方式のいずれであっても、分類が行えるようになる。そして、駆動パルスの分類結果から、ヒストグラム等の作成が可能となり、このヒストグラムを利用することで、ステップモータの動作状況の把握が容易に行え、アナログクォーツ時計に不具合がある場合には、その原因を推定することが容易となる。また、このようにすれば、時間データが膨大な量となっても、統計処理結果からヒストグラムが速やかに作成可能となり、アナログクォーツ時計に不具合がある場合には、作成されたヒストグラムを利用することにより、その原因を推定することが一層容易に行えるようになる。
【００２１】
また、前述のアナログクォーツ時計の動作測定方法において、前記駆動パルスの他に、前記駆動パルスが供給されても、前記ステップモータが正常に回転しない場合に、前記ステップモータにさらに供給される補助パルスが前記アナログクォーツ時計に設定されているときには、前記時間データのなかから補助パルスが存在するか否かを検出した後、前記時間データに補助パルスのデータが含まれている場合には、当該時間データにその旨を表す補助パルスマークを記録することが望ましい。
このようなすれば、補助パルスの発生した時間的間隔を把握するにあたり、補助パルスマークが記録された時間データを抽出し、その時間データの採取時刻から、補助パルスの発生間隔が容易に求まるようになるので、補助パルスが周期的に発生している場合には、補助パルスの発生周期が速やかに把握でき、補助パルスの発生原因が歯車の回転軸の偏心、あるいは、歯車の形状誤差等が原因であると推定でき、時系列順に記憶された時間データと合わせれば、不具合のある歯車や、歯車の形状が異常となっている部分の特定等が容易となる。
【００２２】
本発明の第３発明は、第１発明であるアナログクォーツ時計の動作測定装置の一部分としてコンピュータが設けられ、このコンピュータにアナログクォーツ時計の動作測定を行わせるためのアナログクォーツ時計の動作測定用プログラムであって、前記駆動パルスの電力を調節する方式として、所定周期毎に単発の駆動パルスがステップモータに供給され前記駆動パルスのパルス幅を調節することによって当該駆動パルスの電力の実効値を調節するパルス幅調節方式と、所定周期毎に複数のパルスからなるパルス群がステップモータに供給され前記パルス群に含まれるパルスのデューティ比を調節することによって当該駆動パルスの電力の実効値を調節するデューティ調節方式との両方式のアナログクォーツ時計が測定対象とされており、前記カウンタから前記コンピュータに入力された時間データが示す駆動パルスのパルス幅が所定値以上か否かに基づいて、前記パルス幅調節方式と前記デューティ調節方式とを判別することを特徴とする。
このようにすれば、前述したように、電力調節方式として、パルス幅調節方式を採用したアナログクォーツ時計と、デューティ調節方式を採用したアナログクォーツ時計との両方が測定対象となっても、駆動パルスのパルス幅である時間データで電力調節方式を判別するので、これらの電力調節方式が確実に判別されるようになる。
また、インテリジェントが不要な磁束検出手段から計時手段までの信号変換部分を、簡単な電子回路で実現できる。
【００２３】
これにより、前述の計時手段の出力に基づいて行われる指標値算定手順および分類手順をコンピュータで実行すれば、インテリジェントを要する算定および分類が確実に行え、しかも、指標値算定手順および分類手順をコンピュータが実行するので、膨大な量の時間データが記録されても、駆動パルスの分類が迅速に行われ、かつ、測定結果を表すヒストグラムの自動作成も可能となる。そして、このヒストグラムを利用することにより、ステップモータの動作状況の把握が容易に行え、アナログクォーツ時計に不具合がある場合には、その原因を推定することが容易となる。
【００２４】
前述のアナログクォーツ時計の動作測定装置において、前記時間データから駆動パルスの実効電力値に対応した指標値を算定する指標値算定手順と、算定した指標値の大きさに基づいて当該駆動パルスを、所定の分類区画毎に分類する分類手順と、前記時間データを時系列順に記憶する記憶手順と、この記憶手順により記憶された時間データに含まれる駆動パルスの数を前記分類区画毎に計数する統計処理手順とを前記コンピュータに実行させることが望ましい。
このようにすれば、アナログクォーツ時計の動作測定結果である膨大な量の時間データが時系列順に記録され、アナログクォーツ時計の動作解析が詳細に行えるようになるうえ、測定結果の時間データの量が多くとも、コンピュータにより、測定結果は、ヒストグラム等の視覚イメージで捉えることができる表現に自動的かつ迅速に変換されるので、アナログクォーツ時計に不具合がある場合には、その原因を解析することが一層容易となる。
この際、前記駆動パルスの他に、前記駆動パルスが供給されても、前記ステップモータが正常に回転しない場合に、前記ステップモータにさらに供給される補助パルスが前記アナログクォーツ時計に設定されているときには、前記時間データのなかから補助パルスが存在するか否かを検出する補助パルス検出手順と、前記時間データに補助パルスのデータが含まれている場合には、当該時間データに設けられている補助パルスフラグを立てるフラグセット手順とを前記コンピュータに実行させることが望ましい。
このようなすれば、補助パルスの発生した時間的間隔を把握するにあたり、補助パルスフラグが立った時間データを抽出し、その時間データの採取時刻から、補助パルスの発生間隔が迅速に求まるようになるので、補助パルスが周期的に発生している場合には、補助パルスの発生周期が速やかに把握でき、補助パルスの発生原因が歯車の回転軸の偏心、あるいは、歯車の形状誤差等が原因であると推定でき、時系列順に記憶された時間データと合わせれば、不具合のある歯車や、歯車の形状が異常となっている部分の特定等が容易となる。
【００２５】
また、前述のようなアナログクォーツ時計の動作測定用プログラムは、コンピュータで読み取り可能となっている記録媒体に記録してもよい。
このような記録媒体に動作測定用プログラムを記録しておけば、通常は他の用途に使用しているコンピュータを、動作測定用のツールとして利用できるうえ、ＣＤ−ＲＯＭ等の記録媒体は、記録容量が大きくても、薄くて軽いことから搬送が容易であるので、広範囲、例えば、全国の時計販売店に、動作測定用ツールを供給する際に便宜を図ることができる。
【００２６】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明の実施の一形態を図面に基づいて説明する。
図１には、本実施形態に係るアナログクォーツ時計である腕時計１と、この腕時計１の実際の動作を測定する動作測定装置２とが示されている。ここでは、まず、腕時計１についての説明を行った後、動作測定装置２について説明する。
【００２７】
図２には、腕時計１の概略構成が示されている。この腕時計１は、ステップモータ10と、このステップモータ10を制御する制御装置20と、ステップモータ10の動きを伝達する輪列50と、および輪列50によって運針される秒針61、分針62および時針63とを備えたものとなっている。
このうち、ステップモータ10には、制御装置20から供給される駆動パルスによって磁力を発生する駆動コイル11と、この駆動コイル11によって励磁されるステータ12と、このステータ12の内部で回転するロータ13とが設けられている。
ステップモータ10のロータ13は、ディスク状の２極以上の永久磁石を備えたものであり、これにより、ステップモータ10は、ＰＭ型（永久磁石回転型）の単相ステップモータとなっている。
ステータ12には、その間にロータ13を挟む相15および相16と、ロータ13の両側に配置されるとともに、その縦断面積が著しく絞られた磁気飽和部17とが設けられている。この磁気飽和部17をステータ12に設けることにより、駆動コイル11に電流を通じた際に、相15および相16に、互いに逆の磁極が発生するようになっている。
また、ロータ13が一方向に回転するように、ステータ12には、当該ステータ12の内周面の適当な位置を凹ました内ノッチ18が設けられている。この内ノッチ18により、コギングトルクが発生し、ロータ13は、適当な位置に停止するようになっている。
なお、秒針61、分針62および時針63は、図示しない文字板とともに時刻表示手段を形成するものとなっている。
【００２８】
輪列50は、ステップモータ10のロータ13の回転駆動力をロータ13に伝達するものである。輪列50には、互いに噛合されている五番車51、四番車52、三番車53、二番車54、日の裏車55および筒車56を備えている。
ここで、四番車52の軸には秒針61が接続され、二番車54には分針62が接続され、さらに、筒車56には時針63が接続されており、ロータ13の回転に連動してこれらの各針によって時刻が表示される。輪列50には、さらに、年月日などの表示を行うためのカレンダー表示機構等（図示略）を連結することもできる。
【００２９】
制御装置20は、ステップモータ10に、所定時間（例えば、１秒）毎に単発で供給される駆動パルスのパルス幅を調節することで、ステップモータ10に供給する実効電力を調節するパルス幅調節方式の制御装置である。
この制御装置20には、水晶振動子などの基準発振源21を用いて基準周波数の基準パルスを出力する発振回路22と、基準パルスを段階的に分周し、周波数の異なる複数種類のパルス24を出力する分周回路23と、ステップモータ10およびその電源との間に介装されたスイッチング素子を駆動するパルス信号等を、分周回路23のパルス24から生成する波形合成回路25とを備えている。
【００３０】
ここで、波形合成回路25から出力されるパルス信号としては、ステップモータ10に電力供給を行う電力供給サイクルの開始を示すトリガ信号P0、ステップモータ10を駆動する駆動パルスPDのパルス幅を決定するパルス信号P1、駆動パルスPDを供給してもステップモータ10が回転しなかったときに、ステップモータ10を確実に回転させるのに充分なパルス幅を有する補助パルスPAを発生させるパルス信号P2、および、補助パルスPAを供給したためにステータ12に残留した磁力を消磁する消磁パルスPEを生成するためのパルス信号P3が出力可能となっている。
【００３１】
また、波形合成回路25には、パルス信号P1のパルス幅の設定値が設定された設定回路26a, 26bが接続されている。
設定回路26a は、ロータ13のＳ極が、ステータ12の相15から相16に向かって、回転を開始する回転位置（以下、「第１のステップアングル」という）にあるときに、ステップモータ10に供給される駆動パルスPDのパルス幅、換言すると、パルス信号P1のパルス幅の設定値を保持するものとなっている。
設定回路26b は、ロータ13のＳ極が、ステータ12の相16から相15に向かって、回転を開始する回転位置（以下、「第２のステップアングル」という）にあるときに、ステップモータ10に供給される駆動パルスPDのパルス幅、換言すると、パルス信号P1のパルス幅の設定値を保持するものとなっている。
【００３２】
これらの設定回路26a, 26bには、上記の設定値を格納するデジタルカウンタ27が設けられている。デジタルカウンタ27に格納されている設定値は、後述する制御回路30の操作信号により、所定の範囲内で多段階に増減に可変とされている。そして、デジタルカウンタ27の設定値を変更することにより、第１および第２のステップアングルからロータ13を回転させる駆動パルスPDは、パルス幅が段階的に変更可能、例えば、最小のPD1 から最大の駆動パルスPD7 まで段階的に変更可能となっている。
なお、設定回路26a, 26bにおいて、設定値を保持する保持手段としては、デジタルカウンターに限定されることはなく、ＲＡＭやレジスター等の他の形式の記憶素子を採用してもよい。
【００３３】
制御回路30は、ステップモータ10およびその電源との間に介装されたスイッチング素子32を複数備えた駆動回路31を操作することにより、ステップモータ10に供給される駆動パルスPDの実効電力を調節するものである。図２では、スイッチング素子32は、ＣＭＯＳ構造のＦＥＴとなっているが、バイポーラトランジスタ等の他の自己消弧素子が採用できる。
ここで、制御装置20には、駆動パルスPDを供給した際に、ロータ13が正常に回転したか否かを検出する検出回路39が設けられている。この検出回路39は、駆動パルスPDの供給が完了した後に、慣性力でロータ13の回転が持続する際に、コイル11に発生する誘導起電圧を検出することで、ロータ13の回転を検出するものである。なお、駆動パルスPDの供給が完了した後に、コイル11に誘導起電圧が発生しない場合には、検出回路39は、ロータ13が完全に回転しなかったこと（以下、「非回転」という）を検出するようになっている。
【００３４】
このような腕時計１では、例えば、最小の駆動パルスPD1 によるステップモータ10の駆動が開始され、この駆動パルスPD1 による駆動が開始されてから所定の時間（例えば、８０秒）が経過する前に、駆動パルスPD1 を供給しても、ロータ13が非回転となると、ステップモータ10には、図３（Ａ）に示されるように、駆動パルスPD1 の供給後に、補助パルスPAが供給され、ロータ13が強制的に回転される。そして、次の電力供給サイクルからは、図３（Ｂ）の如く、パルス幅が一段大きい駆動パルスPD2 による、ステップモータ10の駆動が開始される。
なお、補助パルスPAの供給後には、ステータ12に残留する磁力を消磁するために、消磁パルスPEがステップモータ10に必ず供給される。
そして、この駆動パルスPD2 による駆動開始後、開始から所定の時間が経過する前に、駆動パルスPD2 を供給しても、ロータ13が非回転となると、補助パルスPAでロータ13の強制回転が行われ、その次の電力供給サイクルから、図３（Ｃ）に示されるように、駆動パルスPD2 よりもパルス幅が一段大きい駆動パルスPD3 による、ステップモータ10の駆動が開始される。
このように、ある段階の駆動パルスPDで駆動を開始してから、所定の時間が経過する前に、ロータ13の非回転が生じると、駆動パルスPDのパルス幅は、その都度段階的に増大し、駆動パルスPDは、最終的に、図３（Ｄ）に示されるように、最大のパルス幅を有する駆動パルスPD7 となる。
【００３５】
一方、図４（Ａ）に示されるように、駆動パルスPD7 によるステップモータ10の駆動が開始され、ロータ13の非回転が生じることなく、開始から所定の時間が経過すると、その次の電力供給サイクルからは、図４（Ｂ）に示されるように、駆動パルスPD7 よりもパルス幅が一段小さい駆動パルスPD6 による、ステップモータ10の駆動が開始される。
このように、ある段階の駆動パルスPDで駆動を開始してから、ロータ13の非回転が生じることなく、所定の時間が経過したら、駆動パルスPDのパルス幅は、その都度段階的に減少し、駆動パルスPDは、最終的に、図４（Ｃ）に示されるように、最小のパルス幅を有する駆動パルスPD1 となる。
そして、駆動パルスPDが次々にパルス幅の大きいものへ移行していても、その途中で、ロータ13の非回転が生じない状態が所定の時間継続すると、駆動パルスPDは、パルス幅の小さいものへの移行に転じる。
逆に、駆動パルスPDが次々にパルス幅の小さいものへ移行していても、その途中で、所定の時間が経過する前に、ロータ13の非回転が生じれば、駆動パルスPDは、パルス幅の大きいものへの移行に転じる。
これにより、腕時計１は、著しい不具合がない限りにおいて、その表示時間精度を損なうことなく、ステップモータ10の電力消費量が低減され、持続時間が著しく延長されるようになる。
【００３６】
ここで、制御装置20としては、複数のパルスからなるパルス列が駆動パルスとされ、パルス列となった駆動パルスを、所定時間毎に、ステップモータ10に供給し、パルス列のデューティ比を調節することで、ステップモータ10に供給する実効電力を調節するデューティ比調節方式の制御装置も採用できる。
すなわち、デューティ比調節方式は、図５（Ａ）に示されるように、パルス幅Ｗが小さい複数のパルスPSからなるパルス列PLでステップモータ10を駆動するとともに、パルスPSのパルス幅Ｗと周期Ｔとの比であるデューティ比（Ｗ／Ｔ）を段階的に調節することで、電力調整を行うものである。
【００３７】
例えば、図５（Ａ）において、駆動パルスPD1 は、デューティ比が最小のパルス列PLとされ、この駆動パルスPD1 で駆動を開始してから、所定の時間が経過する前に、ロータ13の非回転が生じると、その次の電力供給サイクルからは、図５（Ｂ）に示されるように、駆動パルスPD1 のパルスPSよりもパルス幅が一段大きい、換言すれば、デューティ比が一段階大きい駆動パルスPD2 による駆動が開始される。
そして、ロータ13の非回転が所定時間内に発生する毎に、駆動パルスPDのデューティ比は、その都度段階的に増大し、駆動パルスPDは、最終的に、図５（Ｃ）に示されるように、最大のパルス幅を有する駆動パルスPD7 となる。
逆に、ロータ13の非回転が生じない状態が所定の時間継続すると、駆動パルスPDは、デューティ比の小さいものへ次々移行する。
このようなデューティ比調節方式の制御装置は、以上で説明したパルス幅調節方式における「パルス幅」を「デューティ比」に読み替えれば、容易に理解できるので、その説明を省略する。
【００３８】
なお、デューティ比調節方式におけるパルスPSのパルス幅は、パルス幅調節方式における駆動パルスPDのよりも著しく小さく、一般的には、パルス幅調節方式における駆動パルスPDのパルス幅の１／８以下に設定される。
また、電力供給サイクルの１サイクルにおける、駆動パルス、補助パルスおよび消磁パルスの供給タイミングは、駆動パルスの実効電力値の大きさ、ならびに、補助パルスおよび消磁パルスの有無にかかわらず、電力供給サイクルの開始時点を基準とする所定の時刻にそれぞれ設定されている。すなわち、図３（Ａ）において、時刻T1，T2およびT3は、電力供給サイクルの開始時刻T0からの経過時間がそれぞれ所定の時間に設定されている。
【００３９】
図１に戻って、動作測定装置２は、測定対象となる腕時計１が複数セット可能となった測定テーブル３と、この測定テーブル３から出力される電気信号に基づき、ステップモータ10に供給されるパルスのパルス幅を計測する計時手段としてのパルス幅計測装置４と、このパルス幅計測装置４が計測したパルス幅を多数記憶するとともに、これらのパルス幅の統計処理等を行うためのパーソナルコンピュータ５とを備えたものである。
【００４０】
測定テーブル３は、腕時計１から漏れる磁束を電気信号に変換するコイル3Aを複数備えたものとなっている。これらのコイル3Aは、腕時計１のセット位置に応じて配置されている。
また、測定テーブル３は、基台3Bに回動可能に支持され、パーソナルコンピュータ５の指令に従って作動するサーボモータ3Cにより、上面の角度が可変となっている。すなわち、測定テーブル３は、図６（Ａ）に示されるように、上面が水平となった状態から、図６（Ｂ）に示されるように、上面が垂直となった状態まで、任意の角度位置に設定可能となっている。
これにより、腕時計１の動作測定を行うにあたり、水平姿勢での動作測定から垂直姿勢の動作測定へ自動的に移行可能とされ、かつ、複数設定された任意の姿勢を変更しながら、各姿勢毎の動作測定が自動的に行えるようになっている。
【００４１】
図１に戻って、パルス幅計測装置４は、測定テーブル３に装着される複数の腕時計１に応じた数の測定回路を備えたものである。例えば、図１では、測定テーブル３には、４個の腕時計１が装着可能とされ、これに対応して、パルス幅計測装置４には、４チャンネルの測定回路が設けられている。
一方、パーソナルコンピュータ５は、時分割多重マルチタスク機能により、デューティ比に装着された複数の腕時計１を同時に測定することが可能となったものである。
【００４２】
図７には、パルス幅計測装置４に複数設けられたの測定回路の１系統が示されている。図７において、パルス幅計測装置４は、腕時計１から漏れる磁束に基づいて、ステップモータ10に供給されるパルスのパルス幅を計測するものであり、パルス幅計測を行うために、コイル3Aからの電気信号を波形変換するアナログ回路4Aと、時間的間隔を計時する計時手段としてのデジタルカウンタ回路4Bとを備えている。
このうち、アナログ回路4Aには、コイル3Aから出力される電気信号を増幅する増幅手段としての増幅回路100 と、この増幅回路100 が増幅した電気信号を微分して生成した微分信号を出力する微分手段としての微分回路110 と、この微分回路110 からの微分信号を、当該微分信号の絶対値に応じた絶対値信号に変換する絶対値変換手段としての絶対値回路120 と、この絶対値回路120 からの絶対値信号をパーソナルコンピュータ５に入力可能なレベルの信号に変換する信号変換回路130 とが設けられている。
【００４３】
増幅回路100 は、直流抵抗器および演算増幅器を備え、コイル3Aから出力される微弱な電気信号を、次の微分回路110 で微分するのに充分なレベルにまで増幅するものとなっている。
微分回路110 は、直流抵抗器、コンデンサおよび演算増幅器を備え、演算増幅器と直列に接続された直流抵抗器およびコンデンサで入力された信号を微分するものとなっている。
絶対値回路120 は、直流抵抗器、ダイオードおよび演算増幅器を備え、入力信号が０あるいは正の場合は、そのまま入力信号を出力し、入力信号が負の場合は、入力信号を極性を反転して出力するものとなっている。
信号変換回路130 は、ダイオード、ツェナーダイオードおよび二つの反転器を備え、入力信号を、デジタルロジック回路であるＴＴＬ回路のトリガー信号に変換するものとなっている。
【００４４】
アナログ回路4Aについて、さらに説明すると、腕時計１のステップモータ10に、図８（Ａ）に示されるように、駆動パルスPD、補助パルスPAおよび消磁パルスPEが次々に供給されると、腕時計１の周囲には、図８（Ｂ）に示されるように、駆動パルスPD、補助パルスPAおよび消磁パルスPEのそれぞれに応じたパルス状の漏れ磁束Bpd ,Bpa ,Bpeが生じる。
この磁束Bpd ,Bpa ,Bpeは、コイル3Aにより電気信号に変換され、アナログ回路4Aの増幅回路100 に入力されて増幅されるようになっている。
微分回路110 は、増幅回路100 で増幅した信号を微分して、図８（Ｃ）に示されるように、磁束Bpd ,Bpa ,Bpeに応じた電気信号を、短いパルス幅の立ち上がりパルスPsu および立ち下がりパルスPsd に変換するようになっている。
【００４５】
ここで、立ち上がりパルスPsu および立ち下がりパルスPsd の発生タイミングは、磁束Bpd ,Bpa ,Bpeのそれぞれの立ち上がり部分および立ち上がり部分に応じものとなっている。
絶対値回路120 は、立ち上がりパルスPsu および立ち下がりパルスPsd を変換して、図８（Ｄ）に示されるように、立ち上がりパルスPsu および立ち下がりパルスPsd の各々とほぼ同時に発生するトリガーパルスPT1 〜PT6 を出力するようになっている。そして、次に説明するデジタルカウンタ回路4Bで、トリガーパルスPT1, PT2の発生時刻を計測し、後述するパーソナルコンピュータ５で、トリガーパルスPT1, PT2の発生時刻に基づいて、駆動パルスPDのパルス幅を算出するようになっている。
【００４６】
図７に戻って、デジタルカウンタ回路4Bは、パルス幅計測装置４に周波数測定の基準となるクロックパルスを発振するクロックパルス発振手段である基準信号発振器140 と、前述のクロックパルスが入力されて当該クロックパルスを計数するカウンタ141 と、信号変換回路130 がトリガー信号を出力する毎に、カウンタ141 の計数値を読み取るとともに、前回および今回の計数値を保持する計数値保持手段142 とを備えたものである。
基準信号発振器140 は、水晶振動子を含むとともに、所定周期毎に正確にクロックパルスを出力する発振回路である。なお、基準信号発振器140 の発振周波数は、１ＭＨｚとなっている。
カウンタ141 は、基準信号発振器140 からの当該クロックパルスを計数し、計数した計数値である時間データをＢＣＤコードで出力するものである。
計数値保持手段142 は、前回（第ｎ−１回目）および今回（第ｎ回目）の計数値をそれぞれ保持するレジスタ142A，142Bを備えたものである。
【００４７】
ここで、信号変換回路130 からのパルス信号が計数値保持手段142 に入力されることにより、レジスタ142Bは、保持していた計数値をレジスタ142Aへ出力し、その代わりに、最も新しいカウンタ141 の計数値を取り込んで保持するようになっている。すなわち、図８（Ｄ）に示したトリガーパルスPT1 〜PT6 のうち、近接しあう二つのトリガーパルスの発生時刻が計数値保持手段142 に一時的に保持されるようになっている。
そして、計数値保持手段142 は、パーソナルコンピュータ５が要求するタイミングにより、レジスタ142A，142Bに保持している各計数値をパーソナルコンピュータ５へ出力するようになっている。
【００４８】
パーソナルコンピュータ５は、各種のソフトウェアがインストールされ、これらのソフトウェアを並列処理するマルチタスク機能を有するものであり、パルス幅計測装置４から時間データを受け取り、駆動パルスPDのパルス幅を算出し、算出したデータをグラフ等にして表示することもできるようになっている。
パーソナルコンピュータ５には、図９に示されるように、入力される時間データを処理しやすいように調整する入力データ調整部200 と、入力された時間データが示す駆動パルスPDのパルス幅が所定値以上か否かに基づいて、腕時計１の電力調節方式の種類を判別する判別手段210 と、駆動パルスPDの処理を行う駆動パルス処理部220 と、補助パルスPAの処理を行う補助パルス処理部230 と、消磁パルスPEの処理を行う消磁パルス検出処理手段240 と、算出したデータを記憶するデータ記憶部250 と、算出したデータをグラフ等に加工するデータ加工部260 とが、ソフトウェアにより設けられている。
なお、前述のソフトウェアは、ＣＤ−ＲＯＭ等の記録媒体に記録されたものを、パーソナルコンピュータ５に読み取らせてセットアップすることにより、その機能を発揮するものとなっている。
【００４９】
入力データ調整部200 は、パルス幅計測装置４から送られてくる時間データのうち、駆動パルスPDの立ち上がり部分を検出し、駆動パルスPDの発生周期（例えば、１秒間）内に発生した複数の時間データを一つにまとめて計測データを生成するものである。
すなわち、入力データ調整部200 には、駆動パルスPDの立ち上がり部分を検出し、パーソナルコンピュータ５の動作をパルス幅計測装置４と同期させる同期手段201 と、駆動パルスPDの立ち上がり部分を検出してから、駆動パルスPDの発生周期が経過するまでの間に発生した、駆動パルスPD、補助パルスPAおよび消磁パルスPEの時間データから計測データを生成する計測データ生成手段202 とが設けられている。
【００５０】
同期手段201 には、パルス幅計測装置４から時間データの他に、増幅回路100 からの増幅信号と、微分回路110 からの微分信号が入力されている。
そして、同期手段201 は、増幅信号およびと微分信号に基づいて同期動作を行うものとなっている。例えば、腕時計１のステップモータ10の駆動が円滑に行われ、駆動パルスPDの発生周期の間に駆動パルスPDのみが検出される場合には、駆動パルスPDの立ち上がり部を検出して同期動作を行うようになっている。
一方、発生周期の間に、駆動パルスPD、補助パルスPAおよび消磁パルスPEのすべてが検出される場合には、例えば、図８（Ｃ）の如く、駆動パルスPDとは逆極性の立ち下がりパルスPsd が２回連続する部分を検出し、その後に出現する２番目の立ち上がりパルスPsu を駆動パルスPDの立ち上がり部として同期動作を行うようになっている。
【００５１】
計測データ生成手段202 は、腕時計１のステップモータ10の駆動が円滑に行われ、駆動パルスPDの発生周期の間に駆動パルスPDのみが検出される場合には、駆動パルスPDの立ち上がり部の発生時刻T1（図８（Ｄ）参照）と、駆動パルスPDの立ち下がり部の発生時刻T2（図８（Ｄ）参照）とをまとめた計測データを生成する。
一方、駆動パルスPDの発生周期の間に、駆動パルスPD、補助パルスPAおよび消磁パルスPEのすべてが検出される場合には、駆動パルスPD、補助パルスPAおよび消磁パルスPEのそれぞれの立ち上がり部および立ち下がり部の発生時刻T1ないしT6（図８（Ｄ）参照）を時系列順にまとめた計測データを生成する。
【００５２】
図９に戻って、判別手段210 は、計測データ生成手段202 から送られてくる時間データである計測データに基づき、パルス幅調節方式およびデューティ比調節方式のいずれかであるかを判別するものである。
より具体的に説明すれば、判別手段210 は、計測データの最初の時間データである時刻T1、および、その次の時間データである時刻T2から、当該計測データの最初に示される駆動パルスのパルス幅を算出し、このパルス幅が所定値（例えば、１msec）以上であれば、電力調節方式がパルス幅調節方式であると判別する一方、パルス幅が所定値未満であれば、電力調節方式がデューティ比調節方式であると判別するようになっている。
そして、この判別手段210 は、計測データを、判別結果に応じて、後述するパルス幅算定手段221 またはデューティ比算定手段222 に送出するようになっている。すなわち、電力調節方式がパルス幅調節方式である場合には、駆動パルス処理部220 設けられているパルス幅算定手段221 に計測データを送出し、電力調節方式が電力調節方式がデューティ比調節方式である場合、駆動パルス処理部220 設けられているデューティ比算定手段222 に計測データを送出するようになっている。
【００５３】
駆動パルス処理部220 は、駆動パルスPDが有する実効電力値に対応する指標値を算定する指標値算定手段を、電力調節方式の種類に応じた数だけ備えたものである。
すなわち、駆動パルス処理部220 には、パルス幅調節方式における駆動パルスPDの実効電力値に対応する指標値であるパルス幅を算定するパルス幅算定手段221 と、デューティ比調節方式における駆動パルスPDの実効電力値に対応する指標値であるデューティ比を算定するデューティ比算定手段222 と、パルス幅算定手段221 が算定したパルス幅を保持するパルス幅データ保持手段223 と、デューティ比調節方式における駆動パルスPDであるパルス列が有するパルス数を計数するパルス数計数手段224 と、デューティ比算定手段222 が算定したデューティ比を保持するデューティ比データ保持手段225 とが設けられている。
【００５４】
パルス幅算定手段221 は、計測データの時刻T2と時刻T1との時間差から、駆動パルスPDのパルス幅を算出し、算出したパルス幅データをパルス幅データ保持手段223 に送出するものである。
パルス幅データ保持手段223 は、パルス幅データを記憶するとともに、記憶したパルス幅データを必要に応じて出力するレジスタ等の記憶要素からなるものである。
【００５５】
デューティ比算定手段222 は、デューティ比調節方式における駆動パルスPDとなるパルス列のデューティ比を算出するものである。
例えば、デューティ比算定手段222 としては、パルス列を形成する複数のパルスPS（図５（Ａ）参照）のうち、計測データが示す最初のパルスPSの立ち上がり時刻T11 および立ち下がり時刻T12 からパルスPSのパルス幅Ｗを算出し、最初のパルスPSの立ち上がり時刻T11 と、次のパルスPSの立ち上がり時刻T21 とからパルスPSの周期Ｔを算出し、パルス幅Ｗおよび周期Ｔからデューティ比Ｗ／Ｔを算出するものが採用できる。
【００５６】
パルス数計数手段224 は、駆動パルスPDとなるパルス列を形成するパルスPSの数を計数するものである。
例えば、パルス数計数手段224 は、駆動パルスPDの発生周期の間に駆動パルスPDのみが検出される場合には、当該発生周期において発生した時間データの発生数の１／２を、パルスPSの発生数とするものが採用できる。
このようなパルス数計数手段224 は、駆動パルスPDの発生周期の間に、駆動パルスPD、補助パルスPAおよび消磁パルスPEのすべてが検出される場合には、当該発生周期において、補助パルスPAが発生するまでの間に発生した時間データの発生数の１／２をパルスPSの発生数とするようになっている。
換言すれば、パルス数計数手段224 は、図５（Ａ）において、時刻T11 以降、時刻T62 以前の間に発生した時間データの発生数を２で割った値をパルスPSの発生数とするものである。
デューティ比データ保持手段225 は、デューティ比データを記憶するとともに、記憶したデューティ比データを必要に応じて出力するレジスタ等の記憶要素からなるものである。
【００５７】
図９に戻って、補助パルス処理部230 は、計測データから補助パルスPAを検出するとともに、補助パルスPAの発生を記録するためのものである。
すなわち、補助パルス処理部230 には、補助パルスPAを検出すると、補助パルス信号を出力する一方、補助パルスPAが検出されないと、リセット信号を出力する補助パルス検出手段としての補助パルス検出処理手段231 と、補助パルス検出処理手段231 からのリセット信号を受けると、前述のフラグをリセットする補助パルスフラグ保持手段232 とが設けられている。
【００５８】
補助パルス検出処理手段231 は、計測データを監視し、駆動パルスPDの後に、駆動パルスPDよりもパルス幅が著しく大きいパルスが含まれているか否かを検出することにより、補助パルスPAの検出を行うものである。
また、補助パルス検出処理手段231 は、補助パルスPAを検出すると、計測データから補助パルスPAに係る時間データをすべて削除し、計測データを短縮するようになっている。
補助パルスフラグ保持手段232 は、補助パルスPAの有無を示すフラグの状態を保持するとともに、そのフラグの状態を必要に応じて出力するＲ−Ｓフリップフロップ等の記憶要素からなるものである。
【００５９】
消磁パルス検出処理手段240 は、計測データから消磁パルスPEを検出するとともに、消磁パルスPEを検出すると、計測データから消磁パルスPEに係る時間データをすべて削除し、計測データをさらに短縮するものとなっている。
なお、消磁パルス検出処理手段240 は、計測データを監視し、駆動パルスPDの後に、比較的パルス幅が所定値よりも小さいパルスが含まれているか否かを検出することにより、消磁パルスPEの検出を行うものである。
【００６０】
データ記録部250 は、消磁パルス検出処理手段240 から送られてくる時間データである計測データを時系列順に記憶する記憶手段である。
データ記録部250 には、計測データを時系列順に記憶するためのハードディスク装置等からなる計測データ記憶手段251 と、計測データを計測データ記憶手段251 に書き込むための計測データ書込手段252 とが設けられている。
このうち、計測データ書込手段252 は、計測データを計測データ記憶手段251 に書き込む前に、補助パルスフラグ保持手段232 から、補助パルスPAの有無を示すフラグの状態信号を受け取るとともに、パルス幅調節方式の場合は、パルス幅データ保持手段223 からパルス幅データを、デューティ比調節方式の場合は、デューティ比データ保持手段225 からデューティ列データを受け取るようになっている。
【００６１】
そして、これらのデータは、計測データに付与され、計測データとともに計測データ記憶手段251 に記憶されるようになっている。
より具体的には、パルス幅調節方式の場合には、計測データ、パルス幅データおよび補助パルスPAの有無を示すフラグが計測データ記憶手段251 に記憶され、デューティ比調節方式の場合には、計測データ、パルス列を形成するパルス数、デューティ比および補助パルスPAの有無を示すフラグが計測データ記憶手段251 に記憶されるようになっている。
なお、前述のフラグは、計測データとともに記憶されると、補助パルスPAの有無を示す補助パルスマークとなる。
【００６２】
データ加工部260 は、ヒストグラムを生成するための統計処理手段261 と、駆動パルスPDの実効電力の時間的変化をグラフで表す経時変化処理手段262 とを有するものである。
統計処理手段261 は、指標値算定手段であるパルス幅算定手段221 またはデューティ比算定手段222 が算定した指標値であるパルス幅またはデューティ比の大きさに基づいて駆動パルスPDを、所定の分類区画毎に分類する、図示しないパルス分類手段と、この記憶手段に記憶された計測データに含まれる駆動パルスPDの数を、前述の分類区画毎に計数する、図示しない統計処理手段とを有し、これらの手段により、ヒストグラムの生成を行うものである。
【００６３】
例えば、所定の分類区画としては、図１０に示されるように、駆動パルスPD1 〜PD7 のそれぞれに応じた区画１〜区画７が設定されている。区画１ないし区画７の各々は、パルス幅がt1以上t2未満の領域、t2以上t3未満の領域、t3以上t4未満の領域、t4以上t5未満の領域、t5以上t6未満の領域、t6以上t7未満の領域、および、t7以上t8未満の領域にそれぞれ設定されている。
そして、パルス分類手段としては、例えば、計測データ記憶手段251 に記憶された計測データを呼び出し、各計測データに含まれるパルス幅またはデューティ比に基づいて、駆動パルスPDを区画１〜区画７のいずれかに分類し、計測データに区画を示す種類コードを付与し、種類コードを付与した計測データを計測データ記憶手段25に、再度、時系列順に記憶させるものが採用されている。
これに対し、統計処理手段としては、例えば、種類コードが付与された計測データを計測データ記憶手段25から受け取り、区画１〜区画７に属する駆動パルスPDの数を計数し、この計数結果に基づき、図１０の如く、区画１〜区画７のそれぞれに属する駆動パルスPDの数を、縦に細長い矩形の高さで表すヒストグラムを生成するものが採用されている。
【００６４】
経時変化処理手段262 は、計測データ記憶手段251 に記憶された計測データを呼び出し、各計測データに含まれるパルス幅またはデューティ比に基づいて、駆動パルスPDの時間的変化をグラフにして表すものである。
例えば、経時変化処理手段262 としては、図１１に示されるように、駆動パルスPDの発生周期である電力供給サイクル（図１１では、１秒間）毎に、実効電力量の異なる駆動パルスPD1 〜PD7 のいずれが供給されたかを示すグラフで、駆動パルスPDの時間的変化を表すものが採用できる。
【００６５】
次に、本実施形態のパーソナルコンピュータ５の動作を、フローチャートに基づいて説明する。
まず、腕時計１を測定テーブル３にセットし、パルス幅計測装置４およびパーソナルコンピュータ５の電源を入れると、計測動作が開始され、パルス幅計測装置４からパーソナルコンピュータ５へ時間データの送出が開始される。
すると、パーソナルコンピュータ５の計測プログラムの起動され、図１２に示されるように、ステップS101でパーソナルコンピュータ５の動作を、パルス幅計測装置４に同期させ、次のステップS102へ進む。
ステップS102では、パルス幅計測装置４から送られてくる時間データのうち、駆動パルスPDの立ち上がり部分を検出し、駆動パルスPDの発生周期（例えば、１秒間）内に発生した複数の時間データを一つにまとめた計測データを生成し、この後、ステップS103へ進む。
【００６６】
ステップS103では、計測データの最初の時間データである時刻T1、および、その次の時間データである時刻T2から、当該計測データの最初に示される駆動パルスのパルス幅を算出し、このパルス幅が所定値（例えば、１msec）以上であれば、腕時計１の電力調節方式がパルス幅調節方式であると判別されるので、ステップS110に進む。一方、ステップS103で、パルス幅が所定値未満であれば、腕時計１の電力調節方式がデューティ比調節方式であると判別されるので、ステップS120に進む。
ステップS110では、計測データの時刻T2と時刻T1との時間差から、駆動パルスPDのパルス幅を算出し、算出したパルス幅データを保存した後、ステップS130に進む。
ステップS120では、駆動パルスPDとなるパルス列を形成するパルスPSの数を計数し、次のステップS121で駆動パルスPDのデューティ比を算出し、算出したデューティ比データおよびパルスPSの数を保存した後、ステップS130に進む。
【００６７】
ステップS130では、当該電力供給サイクルにおいて、補助パルスPAが発生したか否か、換言すれば、計測データに補助パルスPAが含まれているか否かを検出し、補助パルスPAが発生している場合には、ステップS140に進み、補助パルスPAが発生していない場合には、ステップS140に進む。
ステップS140では、補助パルスフラグ保持手段232 のフラグをセット（ステイタスを「１」に）し、ステップS141に進み、計測データから補助パルスPAに係る時間データをすべて削除し、計測データを短縮した後、ステップS160へ進む。
ステップS150では、補助パルスフラグ保持手段232 のフラグをリセット（ステイタスを「０」に）した後、ステップS160へ進む。
【００６８】
ステップS160では、当該電力供給サイクルにおいて、消磁パルスPEが発生したか否か、換言すれば、計測データに消磁パルスPEが含まれているか否かを検出し、消磁パルスPEが発生している場合には、ステップS161に進み、消磁パルスPEが発生していない場合には、ステップS161をジャンプしてステップS170に進む。
ステップS161では、計測データから消磁パルスPEに係る時間データをすべて削除し、計測データを短縮した後、ステップS170へ進む。
【００６９】
ステップS170では、補助パルスPAおよび消磁パルスPEに係る時間データを含まない計測データを記録、すなわち、計測データ記憶手段251に記憶させる。この際、補助パルスPAの有無を示すフラグ、パルス幅データ、デューティ比データおよびパルスPSの数のうち、必要なデータが計測データとともに、計測データ記憶手段251に記憶される。
この後、ステップS171へ進み、ステップS171で、ヒストグラムおよび駆動パルスPDの時間的変化を表すグラフが生成され、ステップS180へ進む。
ステップS180では、測定を終了させる終了処理がなされたか否かを検出し、終了処理がなされていない場合には、ステップS1102に戻り、終了処理がなされるまで、上述のステップS102からステップS180を繰り返す。
そして、終了処理がなされ、ステップS180で、終了処理がなされたことを検出すると、次のステップS200で、プログラムが終了し、測定が完了する。
【００７０】
前述のような本実施形態によれば、次のような効果が得られる。
すなわち、ステップモータ10から漏れる磁束を、腕時計１のケースの外側で検出可能なコイル3Aを設け、ケースの外側に漏れた磁束をコイル3Aで検出し、コイル3Aから出力される電気信号を増幅回路100 で増幅し、増幅回路100 で増幅した電気信号を微分回路110 で急峻なパルス状の微分信号に変換し、この微分信号を絶対値回路120 で絶対値信号に変換し、この絶対値信号を、デジタルカウンタ回路4Bの計時動作の開始信号および終了信号としたので、こケースの外側に漏れる磁束が微弱であっても、ステップモータに供給されるパルスのパルス幅を正確に計測でき、ムーブメントをケースの内部に収納した完成品状態の腕時計１でも、その動作測定を正確に行うことができる。
そのうえ、微分信号を絶対値回路120 で絶対値信号に変換するようにしたので、正極および負極のパルスが交互に供給されるステップモータ10でも、動作測定が行え、測定上の便宜を図ることができる。
【００７１】
また、デジタルカウンタ回路4Bから出力される時間データが入力され、この時間データが示す駆動パルスPDのパルス幅が所定値以上か否かに基づいて、腕時計１の電力調節方式の種類を判別する判別手段210 と、デジタルカウンタ回路4Bから出力される時間データから駆動パルスPDが有する実効電力値に対応する指標値となるパルス幅およびデューティ比を算定するパルス幅算定手段221 およびデューティ比算定手段222 を設け、さらに、パルス幅およびデューティ比に基づいて駆動パルスPDを、所定の分類区画毎に分類するパルス分類手段を設けたので、腕時計１の動作状況を正確に表すヒストグラムが作成されるようになり、このヒストグラムにより、ステップモータ10の動作状況を容易に把握することができ、腕時計１に不具合がある場合には、その原因を容易に推定することができる。
例えば、実効電力値の大きいパルスがが著しく多い場合には、ステップモータのロータや歯車のあがき量が不足し、駆動抵抗が大きくなっていることが原因であることが推定できる。
そして、電力消費の著しい補助パルスが連続的に出力され続けるために、電池寿命が短命となるような現象等を速やかにチェックできるので、新しい電池に交換しても、数ヶ月で運針が停止してしまうような不具合が生じた場合、その原因究明に要する時間を短縮することができる。
【００７２】
さらに、計測データを時系列順に記憶する計測データ記憶手段251 を設け、腕時計１の動作測定結果が、計測データ記憶手段251 により自動的に記憶されるようにしたので、自動測定が可能となり、測定が長時間、例えば、２４時間連続するものであっても、測定結果を残らず記憶できる。
そのうえ、種類コードが付された計測データを計測データ記憶手段251 に記憶するようにしたので、統計処理手段261で種類コードの記録数を種類毎に計数することにより、処理が高速で行えるようになり、測定結果のデータの量が多くとも、当該測定結果を示すヒストグラムを迅速に生成でき、腕時計１に不具合がある場合には、ヒストグラムが迅速に得られ、その原因を速やかに推定することができる。
また、ヒストグラムが得られれば、ヒストグラムから腕時計１の電力消費率が良好か否かも判定でき、搭載される電池１個当たりにおける、アナログクォーツ時計の持続時間を速やかに推定できる。
【００７３】
さらに、計測データ記憶手段251 に記憶された計測データに基づいて、駆動パルスPDの実効電力の時間的変化をグラフに表す経時変化処理手段262 を設け、経時変化処理手段262 が作成したグラフにより、駆動パルスPDの実効電力の時間的変化が視覚イメージで把握できるようにしたので、この点からも、腕時計１に不具合がある場合、例えば、午前零時近傍の時刻に実効電力が増大する場合には、カレンダー機構に原因があることが推測できるなど、その原因の推定をより一層容易にすることができる。
【００７４】
また、駆動パルスPDが供給されても、ステップモータ10が正常に回転しない場合に、ステップモータ10にさらに供給される補助パルスPAを検出するとともに、補助パルスPAの存在を検出すると、補助パルスのデータが含まれていることを示す補助パルス信号を出力する補助パルス検出処理手段231 を設け、補助パルスPAが発生する毎に、補助パルスフラグを立てるようにしたので、補助パルスPAが周期的に発生している場合には、補助パルスPAの発生周期が速やかに把握でき、補助パルスPAの発生原因、例えば、歯車の回転軸の偏心、あるいは、歯車の形状誤差等が容易に推定でき、時系列順に記憶された計測データと合わせれば、不具合のある歯車や、歯車の形状が異常となっている部分を容易に特定できる。
【００７５】
さらに、パルス幅調節方式の腕時計と、デューティ調節方式の腕時計とを測定対象としたので、駆動パルスPDの電力調節を行う殆どすべてのアナログクォーツ腕時計の動作測定を行うことができ、動作測定装置の汎用性を確保できる。
【００７６】
また、パーソナルコンピュータのプログラムにより、判別手段210 、パルス幅算定手段221 デューティ、比算定手段222 およびパルス分類手段を備えた統計処理手段261 を形成したので、動作測定の完全自動化が可能となり、昼夜兼行の長時間連続測定でも、測定作業者に大きな負担がかからず、動作測定作業の省力化を図ることができる。
特に、統計処理手段261 をパーソナルコンピューのプログラムで形成し、動作測定の完全自動化を図り、膨大な測定データを得るようにしても、統計処理手段261 が膨大な測定データを自動的に統計化するようにしたので、長時間連続する測定を行っても、データ処理作業が迅速に行われ、測定結果を早期に把握することができる。
【００７７】
さらに、パーソナルコンピュータ５に読み取らせて、前述のような動作をパーソナルコンピュータ５に実行させるプログラムをＣＤ−ＲＯＭ等の記録媒体に記録したので、同プログラムを汎用のパーソナルコンピュータに読み取らせることにより、通常は他の用途に使用しているパーソナルコンピュータが、動作測定用のツールとして利用でき、専用のパーソナルコンピュータが不要となることから、ハードウェアの数の増加を防止できる。
特に、記録媒体として、記録容量が大きいが、薄くて軽いＣＤ−ＲＯＭ等を採用したので、搬送が容易となり、広範囲、例えば、全国の時計販売店に、動作測定用ツールを供給する際に便宜を図ることができる。
【００７８】
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において、変形および改良等をも含むものである。
例えば、磁束検出手段としては、コイルを備えたピックアップに限らず、ホール素子を備えたセンサでもよく、要するに、微弱な磁束でも検出できるものであればよい。
また、コンピュータとしては、パーソナルコンピュータに限らず、エンジニアワークステーション等のより高性能なコンピュータや、必要最低限のハードと、測定用プログラムが記憶されたチップ型ＲＯＭとを備え、アナログクォーツ時計の動作測定専用に設計されたコンピュータでもよい。
【００７９】
さらに、前記実施形態においては、測定テーブル３、パルス幅計測装置４およびパーソナルコンピュータ５の三つに分割した回転周期測定手段を採用したが、回転周期測定手段としては、三分割のものに限らず、全体が一つの筐体等に固定された一体式のもの、あるいは、四つ以上に分割されたのものでもよく、回転周期測定手段の具体的な形態は、実施にあたり適宜設定すればよい。
また、前記実施形態では、パーソナルコンピュータに実行させるプログラムをＣＤ−ＲＯＭ等の記録媒体に記録し、同プログラムが記録された記録媒体を頒布することで、プログラムの供給を行ったが、プログラムの供給は、インターネット等の通信手段を介して行ってもよい。
なお、本発明は、腕時計だけでなく、携帯用懐中時計、置き時計等のクロック等の形態に形成されたアナログクオーツ時計にも適用することができる。
また、時計の電源としては、充電することができないマンガン電池や水銀電池等の一次電源、および、充電して何度も再利用できる二次電池やコンデンサ等の二次電源の両方を採用することができる。
【００８０】
【発明の効果】
前述のように、本発明によれば、ムーブメントをケースの内部に収納した完成品状態でも、アナログクォーツ時計の動作測定を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の全体構成を示す斜視図である。
【図２】前記実施形態のアナログクオーツ時計を示す概略構成図である。
【図３】前記実施形態におけるパルス幅が増大する様子を示すグラフである。
【図４】前記実施形態におけるパルス幅が減少する様子を示すグラフである。
【図５】前記実施形態におけるデューティ比が増大する様子を示すグラフである。
【図６】前記実施形態の異なる測定姿勢状態を示す斜視図である。
【図７】前記実施形態のパルス幅計測装置を示す回路図である。
【図８】前記実施形態において変換されるパルスの様子を示すグラフである。
【図９】前記実施形態のパーソナルコンピュータの概要を示すブロック図である。
【図１０】前記実施形態に係るヒストグラムを示す図である。
【図１１】前記実施形態に係る駆動パルスの計時変化を示すグラフである。
【図１２】前記パーソナルコンピュータの概略動作を示すフローチャートである。
【符号の説明】
１  アナログクォーツ時計である腕時計
２  動作測定装置
3A  磁束検出手段としてのコイル
4B  計時手段としてのデジタルカウンタ回路
５  コンピュータとしてのパーソナルコンピュータ
10  ステップモータ
61  時刻表示手段を形成する秒針
62  時刻表示手段を形成する分針
63  時刻表示手段を形成する時針
100 増幅手段としての増幅回路
110 微分手段としての微分回路
120 絶対値変換手段としての絶対値回路
210 判別手段
221 指標値算定手段としてのパルス幅算定手段
222 指標値算定手段としてのデューティ比算定手段
231 補助パルス検出手段としての補助パルス検出処理手段
261 パルス分類手段を備えた統計処理手段
262 経時変化処理手段
PD  駆動パルス
PA  補助パルス
【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】
0003991609.tif 000009
【図９】
0003991609.tif 000010
【図１０】
0003991609.tif 000011
【図１１】
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【図１２】
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