(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
巻き上げ機構によるウォッチ・ムーブメント用の電子調整モジュールであって、
前記ウォッチ・ムーブメントによって供給される機械エネルギーを測定信号に変換することを可能にする発電機と、
前記発電機によって供給される電子回路と、
を備え、
前記電子回路は、前記発電機に少なくとも二つの個別の非ゼロ・ブレーキング・カップルを適用することを可能にするエネルギー散逸回路を備え、
前記電子回路は、前記発電機の回転のスピードを制御するように、ブレーキング回路の制御回路と、特に前記発電機の進行に応じて前記制御回路によって選択されるブレーキング・カップルとを更に備え、
ブレーキング回路用の前記制御回路は、前記測定信号が極値を通過するときに前記ブレーキング・カップルを低減するように構成されることを特徴とする、電子調整モジュール。
【請求項２】
前記ブレーキング・カップルは、前記発電機がその理想位置に対して進行するときに連続的にブレーキング・カップルを適用するように、前記測定信号が極値を通過するときに完全に抑制されることなく低減される、請求項１に記載の電子調整モジュール。
【請求項３】
前記ブレーキング・カップルは、前記測定信号が当該測定信号の極値を通過するときに一定の時間間隔の間に低減される、請求項２に記載の電子調整モジュール。
【請求項４】
前記制御回路は、前記測定信号が当該測定信号の極値を通過するときに限定された持続時間の期間を除いて、発電機が進行中であるときに連続的にブレーキング・カップルを適用するように構成される、請求項１に記載の電子調整モジュール。
【請求項５】
前記ブレーキング・カップルは、前記測定信号が極値を通過する前に漸進的に低減され、次いで、前記測定信号が前記極値を通過した後に漸進的に回復される、請求項３又は４に記載の電子調整モジュール。
【請求項６】
前記ブレーキング回路は、前記発電機に適用されるカップルを変化するように前記制御回路によって独立して選択することができる異なる値の複数のインピーダンスを備え、
前記インピーダンスの最も大きい値は、１００キロ・オーム以上である、請求項１から５のいずれか一項に記載の電子調整モジュール。
【請求項７】
前記ブレーキング回路の前記制御回路は、前記測定信号の各半サイクルで増分されかつ基準信号の各半サイクルで減分される双方向カウンタを備え、
前記カウンタは、更に、前記測定信号が極値を通過する前に減分され、次いで前記測定信号が前記極値を通過した後に増分され、
前記適用されるブレーキング・カップルは、前記カウンタの内容によって決定される、請求項１から６のいずれか一項に記載の電子調整モジュール。
【請求項８】
前記発電機にゼロよりも大きい少なくとも二つの個別のブレーキング・カップルの適用を可能にするように独立して選択することができる、異なる値の複数のインピーダンスを備えているエネルギー散逸回路を含み、
前記制御回路は、前記発電機の進行の関数として前記エネルギー散逸回路の異なるインピーダンスを選択することによって前記発電機の回転のスピードを制御することを可能にし、
前記エネルギー散逸回路の結果として生じるインピーダンスは、１００キロ・オーム以上の値を有することを特徴とする、請求項１から請求項７のいずれかに記載の電子調整モジュール。
【請求項９】
発電機及び当該発電機用の電子制御回路の支援により巻き上げ機構によるウォッチ・ムーブメントのスピードを調整する処理方法であり、前記ウォッチ・ムーブメントのスピードは、前記発電機に適用されるブレーキング・カップルを前記電子制御回路により制御することによって調整され、ゼロよりも大きい少なくとも二つの個別のブレーキング・カップルを適用することができるように構成され、
前記発電機の出力における測定信号が極値を通過するときに瞬間ブレーキング・カップルが低減されることを特徴とする処理方法。
【請求項１０】
前記瞬間ブレーキング・カップルは、前記発電機の進行に更に依存する、請求項９に記載の処理方法。
【請求項１１】
ブレーキング・カップルは、前記発電機が進行するときに連続的に適用され、該ブレーキング・カップルは、前記測定信号が極値を通過するときに限定された持続時間の間隔の間に低減されるか又は中断される請求項９または１０のいずれか一項に記載の処理方法。
【請求項１２】
前記ブレーキング・カップルは、前記測定信号が極値を通過する前に漸進的に低減され、次いで前記測定信号が前記極値を通過した後で漸進的に回復される、請求項１０に記載の処理方法。
【請求項１３】
前記電子モジュールは、少なくとも１２８の異なるブレーキング信号を前記発電機に課することができる、請求項９から１２のいずれか一項に記載の処理方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、巻き上げ機構ウォッチ・ムーブメントに対する電子調整モジュール、及び電子モジュールによる巻き上げ機構ウォッチ・ムーブメントのスピードを調整する処理に関する。
【０００２】
【従来の技術】
全ての時計は、ムーブメントを駆動しかつ針を動かすためのエネルギー源を必要とする。
【０００３】
機械式時計の場合には、このエネルギーは、巻真（ステム）を巻くことによってユーザによって供給され、又は自動式時計の場合には、腕の動きから生じる揺動マス(oscillating mass)の動き及びばねをローディングすることを許容することによって、ユーザによって供給される。
【０００４】
機械式ウォッチ・ムーブメントは、時計の正確な動作を保証するために調整部材としてをアンクル脱進機を多くの場合用いる。しかしながら、この純粋に機械的な素子は、動作の十分な精度を確保することを可能にしない。
【０００５】
電子時計、特に水晶（クォーツ）時計は、より確かな精度を有する。エネルギーは、バッテリー（蓄電池）によって多くの場合供給される。これらのバッテリーは、以下に示す欠点を特に有する：
・バッテリーを交換するために時計製造元に定期的に戻すことを必要とすること。
・その交換中に時計の防水性を失うことのリスク。
・できるだけ長い期間に対して異なるバッテリのかなり大きな仕分けをディーラのネットワークに分配することを必要とすること。
・バッテリーの廃棄に関連付けられた環境保護の問題
・交換及び変更の相当な費用
【０００６】
それゆえに、水晶時計からバッテリーを省くための異なる試みが実行された。光電池の使用は、興味をひきつけるが、しかし相当な美的欠点を課する。また、温度勾配に基づく又は装着者の皮膚の酸度に基づくエネルギー源も実験的段階である。その他の携帯型装置に対して予想可能なその他のエネギー源は、腕時計の縮小したボリュームに組み入れるために十分に小型化することができない。
【０００７】
バッテリーの寿命を長くするために、バッテリーが機械的エネルギー源によって再充電されるような水晶時計が知られている。この場合には、ユーザの動きによって生成された機械的エネルギーは、自動式時計におけるように、ばねに蓄積され、そしてバッテリーを再充電するために用いる電気エネルギーにそれを変換する発電機に歯車列を通して伝送される。このバッテリーは、段階的クロック・モータによる通常の水晶の動きを供給する。それゆえに、このシステムは、バッテリーの寿命を長くすることを可能にするが、それを完全には省かない。それを定期的に交換することは、それにもかかわらずかなり必要である。更に、これらの時計は、モータの他に発電機を必要とし、それは増大した費用を引き起こしかつ時計の相当なボリュームを占める。そして、針の動きは、特徴的に急に動き(ジャーキ：jerky)、それは、段階的モータを有する時計では、魅力的ではない、特許ＣＨ５９７６３６は、水晶時計からバッテリーを完全に省いている構造を提供する。この動きにおいて、ユーザの動きによって生成されたエネルギーは、ばねに蓄積され、そして時計の針に並びに電気（ＡＣ電圧源）にそれを変換する発電機に歯車列を通して伝送される。この電圧源は、水晶発振器を含む電子回路に連続的に供給するように整流される。電子回路は、発電機に供給される電気トルクに作用することによって時計の動作を調整する。発電機があまりにも急激にターンされるときには、電子回路は、それを短絡することによってそれにブレーキをかける（全てかゼロかのブレーキング）。理想的な基準スピードは、水晶発振器によって供給される。
【０００８】
文献ＥＰ０ ２３９ ８２０は、ブレーキ制御信号の援助で、発電機のスピードも全てかゼロかで調整されるように発電機のスピードを調整するための処理を開示する。ブレーキ制御信号は、水晶発振器から得られた基準信号に同期される。基準信号の各サイクルにて、ブレーキ制御信号は、最初に、ゼロ・ロジック状態からロジック状態１にパスし、それからロジック状態１からゼロ・ロジック状態に戻る。
【０００９】
それゆえに、ブレーキ制御信号は、基準信号だけに依存しかつ発電機によって生成された測定信号に同期されない。例えばシステムのスタートアップで又は激しい衝撃に続いて起きうる、基準信号の位相又は周波数と発電機からの測定信号の位相又は周波数がかなり異なるときには、ブレーキの制御インパルスは、発電機に対して最も不都合な時間に、例えば出力端子の電圧が最大値をちょうど通過したときに生起しうる。後で分かるように、この状況は、時計の突然の停止を引き起こしうる。
【００１０】
ＥＰ０ ６７９ ９６８は、“全てかゼロ”のブレーキング（制動）を発電機に適用することを可能にする別の制御モジュールを開示する。発電機の回転子が進行するときに、制御モジュールは、発電機を短絡する効果を有する非常に短い制御パルスを送る。短絡によるブレーキングが非常に突然であるならば、ブレーキング・パルスの持続時間は、必然的に非常に短い。
【００１１】
上記文献に記載された全てかゼロのブレーキング処理は、非常に短時間でかつ非常に激しい減速を発電機の回転子に課する欠点を有する。各ブレーキング・パルス後に、回転子及び歯車列は、加速するためにそれから水晶発振器によって固定された基準スピードに近いスピードに戻るために相当のエネルギーが必要である。時計の十分な自律性は、非常にかさばる、ばねの機械的な形又はコンデンサの電気的な形の、エネルギー格納手段を用いることによってのみ得ることができるので、衝撃（ショック）による動作のこのモードは、それゆえにあまりエネルギー的に効率がよくない。それゆえに、この技術で得られるウォッチ・ムーブメントは、許容可能な最小値以下に時計の自律性を減少することなく小型化することができない。
【００１２】
読者が有益的に参照できる、出願ＥＰ０ ８１６ ９５５、並びに特許ＥＰ０ ８４８ ８４２は、回転子の進行に依存するブレーキング・カップル(braking couple)を発電機の回転子に適用することを可能にする別の制御モジュールを開示する。ブレーキング回路は、発電機に、ゼロではない異なる個別のブレーキング・カップルを適用するために独立して選択することができる、異なる値のいくつかのインピーダンスを備えている。ブレーキング回路の結果として得られるインピーダンスは、発電機の進行に依存する。それゆえにこの装置は、発電機の進行に比例するブレーキング・カップルを適用することを可能にする。発電機は、基準スピードよりも多少速く回転するために必要な大きさにされて、スピードの調整を可能にする。平衡状態では、ブレーキング回路は、それゆえに、全てかゼロのブレーキング・システムよりも弱いブレーキング・カップルで連続的にブレーキをかける。ブレーキングは、発電機が、例えばスタートアップにおいて又は衝撃に続いて、あまりにもゆっくりと回転するときにだけ中断される。それゆえにこのモジュールは、回転子の突然の減速を回避することを可能にし、それゆえによりエネルギー効率がよい。
【００１３】
しかしながら、この文献に記述した制御モジュールは、発電機の端末のＡＣ電圧が最大値を通過するときでもブレーキングの欠点を有する。最も通常の状況であると言える、発電機が進んだ状態にあるときに、発電機の出力端子における最高最低電圧（ピーク−ツウ−ピーク電圧）は、それゆえに、このブレーキングによって低減される。従って、記憶容量は、減少した再充電電圧だけを用いることができる。電子回路に対する十分な供給電圧を維持するためには、それゆえに発電機を多少オーバーディメンジョンにすること又はいずれの場合にも、エネルギーに対して、十分な値の記憶容量を供給することが必要である。
【００１４】
【発明が解決しようとする課題】
この問題は、上記ＥＰ０ ２３９ ８２０によって開示される回路において、この場合には、水晶基準信号に同期される、ブレーキング・パルスは、測定信号及び基準信号の相対的な位相のずれ(relative dephasing)により、発電機の端子の電圧が最大であるときにだけときどき生成することができるので、さらに重要である。発電機の短絡は、記憶容量がまったく再充電されないように、瞬間的な突然の電圧降下を生成する。記憶容量の電圧が最小要求(minimum requirement)以下に降下した場合には、回路は、完全に停止する危険に直面する。
【００１５】
ＥＰ１ ０４１ ４６４は、ブレーキがブレーキング・インパルス列により起動される制御モジュールを開示する。各インパルスにおいて、回転子は、非常に短い時間、突然にブレーキがかけられるが、しかしそれにも係わらず、二つのパルス間で加速を必要とする。それゆえに、回転子は、各サイクル中に多くの連続する加速及び減速を受ける。更に、回路は、発電機の出口における電圧が極度を通過する瞬間にブレーキング・パルスが発生することを防ぐことが可能ではない。そして、これらのパルス列の発電機は、複雑な組合せロジックを必要としかつかなりの電流を消費する。
【００１６】
本発明の目的は、バッテリーなしで水晶時計を調整し、既知の構造の欠点、特に電気化学的バッテリーにおける自律性、ボリューム及び電気格納の問題点を克服することを可能にするモジュールの新しい構造を提供することである。
【００１７】
本発明の別の目的は、バッテリーなしで水晶時計に対する調整モジュールであり、発電機を短絡することによって全てかゼロのブレーキング・モジュールで生起する回転子の突然の減速の問題を回避すると同時に、回路に供給するために発電機によって生成される最大最小電圧を最小の損失で回復を可能にする調整モジュールの新しい構造を提供することである。
【００１８】
別の目的は、ＥＰ０ ８１６ ９５５によって提案されたいくつかのレベルにおけるブレーキング処理を改良しかつ連続的ブレーキングから生起する最大最小電圧降下の問題を特に解決することである。
【００１９】
本発明の別の目的は、その他の製造業者によって提案された技術から独立して自由に製造しかつ販売できる、バッテリーなしの水晶調整モジュールの新しい構造を提供することである。
【００２０】
【課題を解決するための手段】
これらの目的は、請求項１の素子を有するモジュールにより及び独立処理方法請求項の段階を有する処理方法によって達成される。実施形態の変更は、従属請求項に更に記述される。
【００２１】
特に、これらの目的は、
機械式ウォッチ・ムーブメントによって供給される機械エネルギーを測定信号に変換することを可能にする発電機、前記発電機によって供給されかつ発電機にゼロではない少なくとも二つの個別のブレーキング・カップルを適用することを可能にするブレーキング回路を備えている電子回路を備え、該電子回路は、前記発電機の回転のスピードを制御するようにブレーキング回路に対する制御回路を更に備え、前記制御回路によって選択されたブレーキング・カップルが発電機の進行に特に依存し、かつブレーキング・カップルが測定信号が極値を通過するときに低減される、巻き上げ機構によるウォッチ・ムーブメントの調整用の電子モジュールの援助で達成される。
【００２２】
従来技術のモジュールに対して、この調整モジュールは、測定信号が極値を通過するときにブレーキングを低減する特定の利点を有する。それゆえに、回路を供給するために十分なエネルギーで格納コンデンサを充電するために測定信号の最大最小電圧を用いることが可能である。ブレーキング回路が、非ゼロである少なくとも二つの個別のブレーキング・カップルを適用することが可能なので、それを完全に中断することなくブレーキングを低減することが可能であり、それによって、全てかゼロかのブレーキング・システムに特有な突然の減速を回避することが可能である。
【００２３】
好適な変更では、ブレーキングは、測定信号が極値を通過するときに、一定時間の間、又は少なくとも限定された時間の間に低減される。ブレーキングの低減の持続時間は、格納コンデンサ(storage capacitor)の完全な再充電を保証することが十分であるように選択されると同時に、低いブレーキング・カップルでも正確な調整を可能にするために十分に長いブレーキング時間をそのままにしておく。
【００２４】
好適な変更では、ブレーキング・カップルは、測定信号が極値を通過する前に漸進的に低減され、次いで、該測定信号が該極値を通過した後で漸進的に回復される。それゆえに、供給されたブレーキング・カップルの突然の変化から生起される全ての衝撃が回避される。
【００２５】
従来技術で知られたモジュールに対して、本発明のモジュールは、以下の効果を得るように、回転子の進行及び発電機の端子における測定信号の瞬間位相の両方に依存するブレーキング・カップルを各瞬間に適用することを可能にする：
特に発電機の端子における測定信号が極値を通過するときに、突然のブレーキング・パルスを回避すること。
【００２６】
可能な限り一定にかつ水晶発振器によって付与された基準スピードに可能な限り近づけて回転子の回転のスピードを維持するように、ブレーキング・カップルの突然の変化を回避すること。
【００２７】
ブレーキングを低減することによって、しかしそれを突然に中断することなく、発電機の出力電圧が極値を通過する時間に格納コンデンサを再充電すること。
【００２８】
【発明の実施の形態】
本発明の電子調整モジュールは、巻き上げ機構によるウォッチ・ムーブメント用の電子調整モジュールであって、前記ウォッチ・ムーブメントによって供給される機械エネルギーを測定信号に変換することを可能にする発電機、前記発電機によって供給される電子回路、を備え、前記電子回路は、前記発電機に少なくとも二つの個別の非ゼロ・ブレーキング・カップルを適用することを可能にするエネルギー散逸回路を備え、前記電子回路は、前記発電機の回転のスピードを制御するように、ブレーキング回路の制御回路と、特に前記発電機の進行に応じて前記制御回路によって選択されるブレーキング・カップルとを更に備え、ブレーキング回路用の前記制御回路は、前記測定信号が極値を通過するときに前記ブレーキング・カップルを低減するように構成されてもよい。
【００２９】
本発明の電子調整モジュールでは、前記ブレーキング・カップルは、前記発電機がその理想位置に対して進行するときに連続的にブレーキング・カップルを適用するように、前記測定信号が極値を通過するときに完全に抑制されることなく低減されるように構成してもよい。
【００３０】
本発明の電子調整モジュールでは、前記ブレーキング・カップルは、前記測定信号が極値を通過するときに一定の時間間隔の間に低減されるように構成してもよい。
【００３１】
本発明の電子調整モジュールでは、前記制御回路は、前記測定信号が極値を通過するときに限定された時間間隔の間を除いて、発電機が進行中であるときに連続的にブレーキング・カップルを適用するように構成されてもよい。
【００３２】
本発明の電子調整モジュールでは、前記ブレーキング・カップルは、前記測定信号が極値を通過する前に漸進的に低減され、次いで、前記測定信号が前記極値を通過した後に漸進的に回復されるように構成してもよい。
【００３３】
本発明の電子調整モジュールでは、前記ブレーキング回路は、前記発電機に適用されるカップルを変化するように前記制御回路によって独立して選択することができる異なる値の複数のインピーダンスを備え、前記インピーダンスの最も大きい値は、１００キロ・オーム以上であるように構成してもよい。
【００３４】
本発明の電子調整モジュールでは、前記ブレーキング回路の前記制御回路は、前記測定信号の各半サイクルで増分されかつ基準信号の各半サイクルで減分される双方向カウンタを備え、前記カウンタは、更に、前記測定信号が極値を通過する前に減分され、次いで前記測定信号が前記極値を通過した後に増分され、前記適用されるブレーキング・カップルは、前記カウンタの内容によって決定されるように構成してもよい。
【００３５】
本発明の電子調整モジュールは、巻き上げ機構によるウォッチ・ムーブメント用の電子調整モジュールであって、前記ウォッチ・ムーブメントによって供給される機械エネルギーを測定信号に変換することを可能にする発電機、前記発電機によって供給される電子回路、を備え、前記電子回路は、前記発電機にゼロよりも大きい少なくとも二つの個別のブレーキング・カップルの適用を可能にするように独立して選択することができる異なる値の複数のインピーダンスを備えているエネルギー散逸回路を備え、前記電子回路は、前記発電機の進行の関数として前記エネルギー散逸回路の異なるインピーダンスを選択することによって前記発電機の回転のスピードを制御することを可能にする、前記エネルギー散逸回路用の制御回路を更に備え、前記発電機が進行しかつ前記測定信号が極値を通過するときに前記エネルギー散逸回路の結果として生じるインピーダンスは、１００キロ・オーム以上の有限値を有するように構成してもよい。
【００３６】
本発明の処理方法は、発電機及び当該発電機用の電子制御回路の支援により巻き上げ機構によるウォッチ・ムーブメントのスピードを調整する処理方法であり、前記ウォッチ・ムーブメントのスピードは、前記発電機に適用されるブレーキング・カップルを前記電子制御回路により制御することによって調整され、ゼロよりも大きい少なくとも二つの個別のブレーキング・カップルを適用することができるように構成され、前記発電機の出力における測定信号が極値を通過するときに瞬間ブレーキング・カップルが低減されるようにしてもよい。
【００３７】
本発明の処理方法では、前記瞬間ブレーキング・カップルは、前記発電機の進行に更に依存するようにしてもよい。
【００３８】
本発明の処理方法では、ブレーキング・カップルは、前記発電機が進行するときに連続的に適用され、該ブレーキング・カップルは、前記測定信号が極値を通過するときに限定された持続時間の間隔の間に低減されるか又は中断されるようにしてもよい。
【００３９】
本発明の処理方法では、前記ブレーキング・カップルは、前記測定信号が極値を通過する前に漸進的に低減され、次いで前記測定信号が前記極値を通過した後で漸進的に回復されるようにしてもよい。
【００４０】
本発明の処理方法では、前記電子モジュールは、少なくとも１２８の異なるブレーキング信号を前記発電機に課することができるようにしてもよい。
【００４１】
【実施例】
図１は、本発明による電子調整回路１１のブロック図である。回路１１は、離散集積回路の形でありかつ自律電気デバイス、例えば時計、携帯電話、計算器又はポケット・コンピュータ、聴覚又は医用人工器官、等の、モジュール、例えば印刷回路カードに取付けられることができるように構成されるのが好ましい。電子回路１１に加えて、モジュールは、電子回路１１に電気的に供給しかつその回転のスピードが調整されることができるように構成された電気機械式発電機１を更に備えている。機械式時計の場合には、発電機１は、例えばそれがアンクル脱進機に通常属する場所及び機能を占有する時計の歯車列（図示省略）によって駆動される。バランス（図示省略）によってロードされるばね（図示省略）は、歯車列により発電機１のモータを回転して駆動する。発電機１は、受取った機械エネルギーを電気エネルギーに変換し、回路１１に供給することを可能にする。発電機の端子に接続されたエネルギー散逸回路９のインピーダンスを変化させることにより、回路１１は、発電機の回転子の回転のスピードを、水晶発振器４によって付与された基準スピードに後者が対応するように制御する。
【００４２】
発電機は、例えば特許ＥＰ０ ８５１ ３２２に記述されたタイプのもである。発電機によって供給されるＡＣ電圧の標準周波数は、ｎが整数（自然数）である、形２nＨｚであるのが好ましい。好適な実施形態では、発電機の出力信号は、１６Ｈｚの周波数を有する。時計の機械的な部分は、例えば文献ＣＨ５９７６３６に記述された技術の水準に対応する。
【００４３】
発電機１は、例えば非同期タイプのものでありかつ例えば４．０ボルトの大きさの最大最小電圧で端子Ｇ＋とＧ−との間にＡＣ電圧を供給する。それがより大きな寸法を有する発電機を採用することを必要とするので、より高い電圧は、望ましくない。図４は、発電機の端子Ｇ＋、Ｇ−の電圧の様子を示す。電圧整流器増幅器２は、このＡＣ電圧を、回路１１に供給するために十分な約１ボルトの連続電圧（直流電圧）Ｖｄｄに変換することを可能にする。整流器増幅器２は、例えば上記特許ＥＰ０ ８１６ ９５５に記述されたタイプのものである。それは、ダイオードと−スタートアップ中に−特許ＥＰ０ ８４８４８４２に記述されるように、より低い電圧降下を有するトランジスタとの間の切換えを可能にする回路を用いるのが好ましい。整流器増幅器２は、発電機１によって生成された電気エネルギーを一時的に格納する格納コンデンサ１０を充電する。整流器増幅器２は、二つのコンデンサ１５及び１６を更に用いる。コンデンサ１０、１５、１６は、回路１１の外側の個別のコンデンサの形であるのが好ましいが、しかし変更実施形態では、この回路に統合されうる。
【００４４】
電圧整流器増幅器１は、異なる安定電流ｐｐ、ｐｎを生成する電流源３２により電流が供給されるのが好ましい。また、これらの電流は、回路１１のその他の構成部分に供給するためにも用いられる。
【００４５】
図示した回路１１は、発電機１の出力Ｇ＋、Ｇ−に直接的に接続されたエネルギー散逸回路９を備えている。しかしながら、エネルギー散逸回路は、例えばコンデンサ１０と並列に、整流器増幅器２の出力にも接続されうる。後で分かるように、エネルギー散逸回路９は、並列に接続されかつ個別に選択可能な抵抗のネットワークによってこの例では構成される。発電機の回転子に適用されるブレーキング・カップルは、接続された抵抗の数を選択することによって変えられる。しかしながら、回路９は、その他のタイプのインピーダンス又は能動素子、例えば制御可能な電流の源さえも備えうる。
【００４６】
回路１１は、外部周波数基準、例えば水晶４を発振器３の入力に接続することを可能にする二つのピンを備えている。発振器３は、水晶の周波数を安定化するためにカウンタ−リアクション・ループを供給することによって水晶４に供給する。発振器の出力は、例えば、３２ＫＨｚの安定周波数を有する安定基準信号Ｋ３２である。この基準信号は、低周波数、例えば３２Ｈｚを有する矩形基準信号Ｈ３２、並びにその役割を図７に介して後述する、Ｋ１でサンプルダウンする、異なる他のサンプルアップ・クロック信号を、その出力に供給するような一連のフリップ・フロップを備えている分周器５を誘致する。Ｈ３２信号は、その周期λ＝１／３２ヘルツで図４に示される。分周器５は、水晶の不完全性及び異なる水晶間の変化を補償するように、水晶の生成及び溶接の後で較正することができるのが好ましい。
【００４７】
回路１１は、その状態が、発電機１の出力における端子Ｇ＋；Ｇ−間の電圧の符号のそれぞれの変化で変化する、図４及び７に示す、矩形信号Ｇｅｎをその出力に発生する、ゼロを通るパッセージの検出器７を更に備えている。Ｇｅｎ信号の公称周波数は、例えば１６ヘルツである。ゼロを通るパッセージの検出器は、例えば電圧Ｇ＋を電圧Ｇ−と比較する簡単な比較器でありうる。発電機の出力信号が雑音がありかつゼロを数回パスするときに寄生パルスを発生することを回避するように正のしきい値Ｕｐ及び負のしきい値Ｕｎを有するヒステリシス比較器を用いることが好ましい。また、アナログ及び／又はデジタル・フィルタは、雑音がある信号から生起する寄生パルスを抑制するために用いることもできる。例えば、ゼロを通るパッセージの検出器７は、所定の時間、例えば各パルスの後の、１秒の１／６４よりも多少少ない時間中に全ての出力パルスを阻止するデジタル・フィルタを備えうる。好適な変更では、回路を簡単化しかつその消費を低減するようにフィルタを用いていない。
【００４８】
ゼロを通るパッセージの検出器７の出力における測定信号Ｇｅｎは、反一致回路８の入力で３２ヘルツの基準信号Ｈ３２を供給される。回路８は、アップ・パルス及びダウン・パルスが同時に供給されるときに不定値を有することから記述したカウンタ６を更に回避させることを可能にする。図７は、クロノグラムの援助で、この回路の動作の例を示す。それは、分周器５によって発生された二つのサンプルアップ及びサンプルダウン信号を用いる。サンプルアップ及びサンプルダウン信号は、少なくとも６４ヘルツの周波数、例えば１キロヘルツの周波数、及び非常に低いサイクル比を有する矩形信号である；サンプルアップとサンプルダウンとの間の位相のずれは、１８０°である。反一致回路８は、３２ヘルツの信号Ｈ３２の各上昇フランクの後の第１のサンプルダウン・パルス中に発生されたパルスＨ３２′を発生する。それゆえに、パルスＨ３２′の周波数は、３２ヘルツに等しいが、サイクル比は、Ｈ３２のそれよりも低いし、かつ位相は、サンプルダウン信号に隣接する。
【００４９】
反一致回路は、Ｇｅｎ信号の各上昇又は降下フランクの後の第１のサンプルアップ・パルス中にパルスＧｅｎ′を更に発生する。それゆえに、パルス列Ｇｅｎ′の周波数は、パルス列Ｇｅｎのそれの二倍である。公称条件下で、Ｇｅｎ′パルスの周波数は、３２ヘルツでありかつそれらの位相は、サンプルアップ・パルスのそれに隣接する。
【００５０】
サンプリング信号間の位相のずれは、Ｈ３２′及びＧｅｎ′パルスが同時に生成されないことを確実にすることを可能にする。反一致回路のサンプリングは、フリップ・フロップの援助で非常に簡単に実行することができる。また、その他のタイプの反一致回路を本発明の適用範囲で用いることもできる。
【００５１】
反一致回路は、その周波数が発電機１からの測定信号のそれ及び水晶発振器３、４からの基準信号のそれの二倍にそれぞれ対応する二つのパルス列Ｇｅｎ′及びＨ３２′をその出力に供給する。時計が普通に動作するときには、パルス列Ｇｅｎ′及びＨ３２′は、それゆえに、おおよそ同じ周波数及び位相オフセットを有する。
【００５２】
二つのパルス列は、Ｋ１信号の援助で同期されかつその役割が後述される、補助パルスであるアップ（ｕｐ）′及びダウン（ｄｏｗｎ）′をそれぞれ導入するブレーキング変調回路１２に伝送される。それゆえに、回路１２によって同様に変調されたアップ（ｕｐ）及びダウン（ｄｏｗｎ）パルス列も、８ビットを有する双方向カウンタ６のアップ（ｕｐ）増分入力及びダウン（ｄｏｗｎ）減分入力にそれぞれ供給される。カウンタ６の状態は、０と２５５との間のあらゆる計数値を有することができる；この値は、アップ入力の信号の各情報フランクで増分されかつダウン信号の各上昇フランクで減分される。
【００５３】
それゆえに、カウンタ６は、発電機１からのＧｅｎ信号の各上昇フランク又は降下フランクで増分されかつ水晶によって生成された基準信号Ｈ３２の各上昇フランクで減分される。カウンタの状態は、アップ・パルスの数とダウン・パルスの数との間の差に対応し、従って特に、排他的ではないが、発電機１の回転子の進行と水晶によって与えられた基準との間の差に依存する。後で分かるように、カウンタの状態は、回路１２によって変調されかつ測定信号Ｇｅｎの瞬間位相にも依存する。
【００５４】
カウンタ６の状態は、特に図２で分かるように、特にエネルギー散逸回路９を制御する８つの出力ビットＢ１〜Ｂ８によって示される。エネルギー散逸回路は、並列に接続されかつ制御トランジスタ９００〜９０５により個別に選択することができる数個の抵抗９１０〜９１５を備えている。異なる抵抗の値は、対応する制御ビットの重みに対応する。それゆえに、カウンタの出力における重いビットは、低い値の抵抗をかみ合わせることが可能であるトランジスタを起動し、発電機の回転子のより強いブレーキングを生じさせる。
【００５５】
カウンタの出力信号Ｂ１〜Ｂ８は、制御トランジスタ９００〜９０５を直接的に制御することができる。しかしながら、説明した好適な変更では、カウンタ６の出力ビットの数は、エネルギー散逸回路のトランジスタ及び抵抗の数よりも大きい。この例では、８つの出力ビットＢ１〜Ｂ８は、抵抗９１０〜９１５を制御する。例えば抵抗９１０は、１２０キロ・オームの値を有すると同時に、最大重みの抵抗９１１〜９１４は、減少する値、例えば６０キロ・オームの抵抗９１１、３０キロ・オームの抵抗９１２、１５キロ・オームの抵抗９１３、及び６キロ・オームの抵抗９１４を有する。その役割が後で説明される、抵抗９１５は、非常に高い値、例えば５００キロ・オームを有するのが好ましい。
【００５６】
回路９の組合せ論理（図示省略）は、カウンタ６の８つの出力信号から６つのトランジスタ９００〜９０５の６つの制御信号を計算することを可能にする。この例では、組合せ論理は、ビットＢ８が非活動状態であるときに、換言すればカウンタ６の値が１２８以下であるときに、全ての抵抗９１０〜９１５を切断することを可能にする。
【００５７】
抵抗は、Ｂ８が活動状態にあるときにだけ選択的な方法で接続される。この場合には、トランジスタ９００は、高い値の抵抗９１０を接続するようにトランジスタ９００を制御する、ビットＢ１が活動状態にあるときに、導通している(is passing)。同様に、より大きい重みのビットＢ１〜Ｂ５は、それぞれトランジスタ９０１〜９０４を介して、抵抗９１１〜９１４の選択をもたらす。更に、Ｂ６及び／又はＢ７と同時にＢ８が活動状態にあるときには、全ての抵抗９１０〜９１５は、発電機の端子に供給されるインピーダンスを最大値まで低減するように並列に接続される。それゆえに、図３に示すように、ブレーキングは、最大でありかつカウンタ６の値が１６０を超えるときに一定である。
【００５８】
高い値の抵抗９１５、例えば５００キロ・オームは、ビット８が活動状態にあるときには永続的に接続されたままである。通常の動作状況では、低電流は、それゆえに、この抵抗を連続的に通って循環する。抵抗９１５は、それゆえに、発電機の回転子がその理想的な位置に対して進行するときに連続的にブレーキング・カップルを適用することを可能にし、かつブレーキングが完全に中断された場合には急激な減速を回避する。
【００５９】
それゆえに、適用されるブレーキング・カップルは、カウンタ６の計数状態に排他的に依存する。このカウンタの状態は、発振器３−４によって示される基準スピードに対する発電機１の回転子の進行に明らかに依存するということが分かる。それゆえに適用されるブレーキング・カップルは、回転子が基準スピードよりも急速に進行するときに増大する。１００キロ・オームよりも大きい、高い値のインピーダンスの使用は、非常に微細な方法でかつ低減されるがそれにも係わらず連続的に適用されるブレーキング・カップルを維持するように、ブレーキング・カップルを調整することを可能にする。それゆえに発電機の回転子に非常に漸進的であるブレーキング・カップルの変化を適用することが可能である。
【００６０】
図３は、カウンタ６の計数値の関数として回路９によって発電機の回転子に適用されるブレーキング・カップルｃを示す。この例では、カウンタの値が１２８以下であるときには、回転子は、ブレーキをかけられない。それによって、回転子がその基準スピードに短い間に到達しかつ超える前にシステムのスタートアップで、低い場合であっても、ブレーキング・カップルを適用することが回避される。次いで、カウンタが値１５９に到達するまで、ブレーキング・カップルは、実質的に線形的な方法で、漸進的に増大する。時計が普通に機能するときには、カウンタ６は、１２８と１５９との間のこの線形領域にほとんどいつも存在する。次いで、ブレーキング・カップルｃは、カウンタが１６０以上の値を達成するときに高い値で飽和になる。これらの値で適用されたブレーキング・カップルは、１２８と１５９の間の線形領域に急速にシステムを戻すように、それが衝撃によって加速されるときでも、急速に電動機を遅くするために十分である。
【００６１】
２５５まで計数する、８ビットのカウンタの使用は、サイクリック・カウンタが完全なターンをなさないしかつ最大値を超えてゼロに戻らないというリスクを回避することを可能にする。当業者は、集積回路１１で利用可能な空間によれば、エネルギー散逸回路９の抵抗を直接的に制御するためにカウンタ６の出力における各ビットを用いることは、もちろん同様に可能であるということを理解するであろう。
【００６２】
本発明により、かつ図１に戻ると、回路１１は、発電機１の端子における測定信号（Ｇ＋；Ｇ−）の位相の関数としてカウンタ６の状態を変更することを可能にするブレーキング変調回路１２を更に備えている。変調回路１２は、カウンタ６の増分のための補助アップ（ｕｐ）′パルス及び減分のための補助ダウン（ｄｏｗｎ）′インパルスを追加することを可能にする、ここでは詳述しないが、当業者の適用範囲内である、組合せ論理を備えている。補助ダウン（ｄｏｗｎ）′パルスは、図４でも分かるように、反一致回路８によって生成されたパルス列Ｈ３２′に導入される。補助アップ（ｕｐ）′パルスは、反一致回路８によって生成されたＧｅｎ′パルス列にそれ自体に対するように導入される。回路１２は、Ｇ＋／Ｇ−信号の各極値のほんの少し前に一つ又は複数の補助（ｄｏｗｎ）′パルス６及びこの信号の各極値のすぐ後に同じ数のアップ（ｕｐ）′増分パルスを追加するように構成される。
【００６３】
それゆえに、変調回路１２は、カウンタ６を一時的に減分することを可能にし、従って発電機の端子における電圧極値（Ｇ＋；Ｇ−）間で、ブレーキング・カップルを一時的に低減する。発電機の端子における電圧降下を制限することがそれゆえに一時的に可能であり、それによって、格納コンデンサ１０、１５、１６を再充電するためにかつ回路の十分な給電を保証するために最大電圧を回復することを可能にする。
【００６４】
変調回路１２によって生成されたダウン（ｄｏｗｎ）パルス列を図４に示す。分かるように、カウンタ６の減分入力に適用されたこのパルス列は、一方で、基準信号Ｈ３２から反一致回路８によって生成されたパルスＨ３２′を、他方で、電圧Ｇ＋；Ｇ−の各極値の少し前に回路１２によって導入された補助パルス・クロスハッチ・ダウン（ｄｏｗｎ）′を備えている。図４は、カウンタ６の増分入力に適用されたアップ（ｕｐ）パルス列を更に示す。アップ（ｕｐ）信号は、測定信号Ｇｅｎから反一致回路８によって生成されたＧｅｎ′パルス、並びにで夏Ｇ＋；Ｇ−の各極値の少し後に回路１２によって導入された補助クロスハッチ・アップ（ｕｐ）′パルスを備えている。
【００６５】
説明した例では、変調回路１２は、二つの補助ダウン（ｄｏｗｎ）′パルス及び二つの補助アップ（ｕｐ）′パルスを、発電機１によって生成された信号のゼロを通る各パッセージの前及び後でそれぞれ発生する。第１のダウン（ｄｏｗｎ）′パルスは、（ヒステリシスを考慮して）発電機１の端子における電圧のゼロを通るパッセージの検出の後で、持続時間Ｔ１の間隔（インターバル）、例えば４ミリ秒後に発生される。第２のダウン（ｄｏｗｎ）′パルスは、第１のダウン（ｄｏｗｎ）′パルスの直ぐ後、例えば１ミリ秒後に発生される。第１のアップ（ｕｐ）′パルスは、各Ｇｅｎ′パルスの後で、持続時間Ｔ２の間隔（インターバル）、例えば８ミリ秒後に発生される。第２のアップ（ｕｐ）′パルスは、第１のアップ（ｕｐ）′パルスの直ぐ後、例えば１ミリ秒後に発生される。
【００６６】
図４のクロノグラムの第３のラインは、発電機１の端子Ｇ＋とＧ−との間の電圧の発展を示す。規則的な曲線は、回路１１によってブレーキング・カップルが適用されない場合に生成される正弦波電圧を表す；より不規則な曲線は、カウンタ６の連続計数値に対応しているブレーキング・カップルが発電機に適用されるときにこの電圧がどのように低減されるかを示す。発電機の回転子がこの図のように進んだ状態にあるときに、電圧Ｇ＋；Ｇ−が連続的に低減されるということが分かる。しかしながら、適用されるブレーキング・カップルは、発電機の端子における信号の振幅が絶対値で最大であるときに一時的に低減される。それゆえに、回路は、理論的な最大値に近いピーク電圧で格納コンデンサ１０、１５、１６を再充電することができるように構成される。
【００６７】
図４のクロノグラムの第４のラインは、ゼロを通るパッセージの検出器７の出力における矩形信号Ｇｅｎを示す。説明した例では、ゼロを通るパッセージの検出器は、ヒステリシス比較器によって構成される。発電機１の端子Ｇ＋とＧ−との間の電圧が負の値−１以下に降下するときに、Ｇｅｎ信号は、論理状態１からゼロ論理状態に進みかつ電圧Ｇ＋；Ｇ−が正のＵｐしきい値に復帰するときに論理状態１に戻る。しきい値Ｕｐ及びＵｎは、図においてかなり誇張されているが、入力信号における雑音のレベルにより、互いに近づくことができる。
【００６８】
補助ダウン（ｄｏｗｎ）’及びアップ（ｕｐ）’パルスは、測定信号Ｇｅｎ及び基準信号Ｈ３２の相対的な進行とは独立に発生される。それゆえに、カウンタ６の計数状態は、水晶発振器３、４によって生成された基準パルスＨ３２’の数と発電機によって生成された測定パルスＧｅｎの数との間の差を表さないが、しかしまた、発電機１の端子間の信号Ｇ＋、Ｇ−の瞬間位相に依存する。
【００６９】
図４の最終のラインは、物理的な信号を表さないが、双方向カウンタ６の計数値の発展を示す。適用されるブレーキング・カップルは、図３の線形部分において、この計数値に実質的に比例する。この値は、各アップ（ｕｐ）パルスにおいて増分されかつ各ダウン（ｄｏｗｎ）パルスにおいて減分される。Ｇｅｎ信号の各半サイクルに対して、発電機の端子における電圧が最大であるときに適用されるブレーキング・カップルを漸進的にかつ突然性なしに低減するように、計数値は、低減されそれから一定時間の間に漸進的に回復されるということが分かるであろう。それゆえに本発明は、格納コンデンサ１０、１５、１６の充電を最適化するようにかつ適用されるブレーキング・カップルの突然の変化なしに回転子の進行に依存しかつ発電機の端子における信号Ｇ＋、Ｇ−の瞬間位相により更に変調される、発電機１に連続的にブレーキング・カップルを適用することを可能にする。
【００７０】
例えば衝撃に続いて、発電機が基準スピードよりも遥かに高い周波数で回転する場合には、信号Ｇ；Ｇ−のゼロを通るパッセージは、ゼロを通る先のパッセージによってトリガされた最後の補助アップ（ｕｐ）′パルスの前に行うことができる。ゼロを通るこの新しいパッセージは、先の補助パルスのシリーズと重なり合う、新しいシリーズの補助ダウン（ｄｏｗｎ）′及びアップ（ｕｐ）′パルスをトリガする。それゆえにカウンタは、適用することが望ましいブレーキング・カップルに対応しない予想外の値をある一定の状況下において一時的に有することができる。これらの一時的な外乱を回避するように、本発明の好ましい変調では、アップ（ｕｐ）パルスは、ゼロを通る先のパッセージによってもたらされたブレーキングの低減の間隔が完全に終了しない限り、補助アップ（ｕｐ）′及びダウン（ｄｏｗｎ）′パルスをトリガしない。別の変更では、間隔Ｔ１及びＴ２の持続時間は、信号周波数Ｇ＋；Ｇ−とは独立になされる。
【００７１】
図４の例では、二つの補助ダウン（ｄｏｗｎ）′減分パルス及び二つの補助アップ（ｕｐ）′増分パルスが用いられる。しかしながら、用いられる補助パルスの数は、ブレーキング・カップルのより大きい又はより漸進的な低減を引き起こすようにもっと多くでありうる。図５は、４つの補助ダウン（ｄｏｗｎ）′及びアップ（ｕｐ）′パルスが用いられるブレーキング・カップルの発展の例を示す。
【００７２】
図６は、発電機に連続的に適用されるブレーキング・カップルをパルスにする本発明の変更を示す。パルスの振幅、及び／又はパルスに加えた連続成分の振幅、及び／又は説明した例ではパルスのサイクル比は、カウンタ６の値に依存する。先の例におけるように、この値は、発電機の端子における電圧の振幅が極値を通過するときに、それを完全に中断することなく、ブレーキングを低減するように変調される。本発明によれば、ブレーキング・カップルＣは、パルス・ブレーキングの異なるピーク間でも、ゼロに降下して戻ることはない。
【００７３】
当業者は、回転子に適用されるブレーキング・カップルを、一定時間に対して、突然の変化なしに、低減するためのその他の手段を容易に思いつくであろう。また、ブレーキング・カップルは、特にエネルギー消費回路が制御可能な電流源によって、又はその値を連続的に変えることができるインピーダンスを用いて構成されるときに、連続的に変化することもできる。
【００７４】
上述した例では、ブレーキング・カップルは、双方向カウンタ６の入力に補助ダウン（ｄｏｗｎ）′及びアップ（ｕｐ）′パルスを加えることによって一時的にかつ漸進的に低減される。また、一定時間に対して、固定又は可変値を減算するように構成された減算器をカウンタ６の出力に作用することも、当業者のリーチ内の変更の適用範囲内で、また可能である。同様に、エネルギー消費回路９に直接的に作用しかつ例えばその他のインピーダンスと並列又は直列に制御可能な合成値のインピーダンス又はインピーダンスのネットワークを用いることもまた可能である。それゆえに、このインピーダンスの値は、発電機の端子における電圧が極値を通過するときに結果として得られるインピーダンスを漸進的に増大するように、それが発電機の出力における電圧の瞬間位相に依存するように制御することができる。
【００７５】
上述した調整モジュールの動作は、積分タイプのものである；発電機１にブレーキング・カップルの形で適用されたカウンタ−反応は、特に、しかし排他的ではなく、発電機からのアップ（ｕｐ）パルスの数と水晶発振器からのダウン（ｄｏｗｎ）パルスの数との間の、カウンタ６に累積した差に依存する。より迅速な訂正が望ましいときには、例えば時計が、正確な時間を各インスタンスで表示するようにかなり急速に動作エラーを訂正するということが重要である場合には、この発明の適用範囲内で、回転子の瞬間スピードに比例する調整、更にこの瞬間スピードの微分に比例する調整、又は、更に調整に対するこれらの異なる可能性の組合せ、例えばＰＤＩ（比例−積分−微分）調整、を適用することも可能である。
【図面の簡単な説明】
本発明は、添付した図面に示される、本発明の実施形態の記述を読むことにより更によく理解されるであろう。
【図１】本発明による電子調整モジュールの例のブロック図である。
【図２】エネルギー散逸用のシステムの電気図である。
【図３】カウンタの計数の値の関数としてブレーキング・カップルを示す図である。
【図４】下、Ｇ＋；Ｇ−、Ｇｅｎ、上、信号Ｈ３２（３２ヘルツの基準信号）の発展、並びにカウンタの計数値の発展の例を示すクロノグラムである。
【図５】本発明の別の変更におけるブレーキング・カップルの発展の例を示す図である。
【図６】本発明の別の変更におけるブレーキング・カップルの発展の例を示す図である。
【図７】反一致回路の動作を説明するクロノグラムである。
【符号の説明】
１  発電機
２  整流器増幅器
３  発振器
４  水晶
５  分周器
６  双方向カウンタ
７  検出器
８  反一致回路
９  エネルギー散逸回路
１０  格納コンデンサ
１１  電子調整回路
１２  ブレーキング変調回路
１５  コンデンサ
１６  コンデンサ
３２  電流源
【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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