專利名稱：模擬電子時鐘的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種模擬電子時鐘，其中根據馬達控制裝置提供的驅動脈沖控制馬達旋轉以驅動指針，并且它用鐘針指示時間，而該鐘針由馬達驅動而旋轉。
背景技術：
包括模擬電子手表和模擬電子時鐘的模擬電子時鐘在傳統(tǒng)上一直被使用，其中根據由馬達控制裝置提供的驅動脈沖控制馬達旋轉以驅動鐘針，并且它用鐘針指示時間，而該鐘針由馬達驅動而旋轉。
一般來說，步進馬達被用作所述馬達；從控制單元向馬達驅動電路提供具有小有效功率和預定寬度的正常驅動脈沖；同時馬達驅動電路用與所提供的驅動脈沖的寬度具有相同寬度的脈沖驅動馬達。
在某些情況下，由于供電電壓的降低、馬達控制裝置的老化或馬達驅動機制等原因，正常驅動脈沖無法控制馬達的旋轉。為了即使在這樣一種情況下也能更高可靠性地控制馬達的旋轉，在向馬達提供了正常驅動脈沖之后檢測馬達的旋轉，并且，如果沒有檢測到旋轉，則向馬達提供具有有效功率高于正常驅動脈沖的有效功率的校正驅動脈沖(例如，寬度大于正常驅動脈沖的寬度)，以強制性地驅動馬達(例如，參見日本特許公報No.18148/1988和日本公開特許公報No.9865/2000)。
但是，由于馬達由校正驅動脈沖進行強制性的旋轉，驅動馬達的齒輪組將過載，這會產生元件的異常磨損和損壞的危險。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的是更加可靠地控制驅動鐘針的馬達的旋轉并防止過載引起的元件的異常磨損和損壞。
根據本發(fā)明，提供一種模擬電子時鐘，其中根據從馬達控制裝置提供的驅動脈沖控制馬達的旋轉以驅動鐘針，并且它用鐘針指示時間，而該鐘針由馬達驅動而旋轉，其特征在于馬達控制裝置具有正常驅動脈沖發(fā)生單元，用于產生具有預定脈沖寬度的正常驅動脈沖；校正驅動脈沖發(fā)生單元，用于產生校正驅動脈沖，其能量高于正常驅動脈沖的能量；以及旋轉檢測單元，用于檢測馬達的旋轉，其中當旋轉檢測單元檢測到馬達沒有在正常驅動脈沖的作用下而旋轉時，由校正驅動脈沖控制馬達的旋轉，而在旋轉檢測單元檢測到馬達沒有在校正驅動脈沖的作用下而旋轉時，停止對馬達的旋轉控制。當旋轉檢測單元檢測到馬達沒有在正常驅動脈沖的作用下而旋轉時，由校正驅動脈沖控制馬達的旋轉，而在旋轉檢測單元檢測到馬達沒有在校正驅動脈沖的作用下而旋轉時，停止馬達的旋轉。
馬達控制裝置具有旋轉檢測驅動脈沖發(fā)生單元，用于產生用于檢測旋轉的驅動脈沖，在由校正驅動脈沖控制馬達的旋轉之后，由用于檢測旋轉的驅動脈沖驅動馬達，以便用旋轉檢測單元檢測馬達是否已經旋轉。
校正驅動脈沖可以是寬度大于正常驅動脈沖的寬度的驅動脈沖。
可以采用一種配置，其中提供了通知裝置，用于在馬達控制裝置已經停止控制馬達的旋轉時，通知指針的移動已經停止的事實。


本發(fā)明的最佳形式將參考附圖進行描述，附圖中圖1是根據用于實現(xiàn)本發(fā)明的模式的模擬電子時鐘的方框圖；圖2是根據用于實現(xiàn)本發(fā)明的模式的模擬電子時鐘的時序圖；
圖3是用于實現(xiàn)本發(fā)明的模式中的馬達驅動電路和旋轉檢測電路的例示；圖4是用于實現(xiàn)本發(fā)明的模式中的馬達驅動電路和旋轉檢測電路的例示；以及圖5是用于解釋用于實現(xiàn)本發(fā)明的模式中的旋轉檢測操作的波形圖。
具體實施例方式
現(xiàn)在將參考附圖對用于實現(xiàn)本發(fā)明的模式進行詳細描述。
圖1是根據用于實現(xiàn)本發(fā)明的模式的模擬電子時鐘的方框圖，并且它示意了模擬電子手表的一個實例。
在圖1中，振蕩電路101通過除法電路102連接到控制電路103的輸入部分?？刂齐娐?03的第一輸出部分通過馬達驅動電路104連接到用于驅動鐘針的步進馬達105?？刂齐娐?03的第二輸出部分被連接到旋轉檢測電路106的控制輸入部分。控制電路103的第三輸出部分被連接到用于通知指針停止移動的通知裝置107。通知裝置107構成通知單元、并且可能使用在視覺上通知指針停止移動的顯示裝置或在聽覺上進行同樣內容的通知的蜂鳴器等。用于檢測馬達105旋轉與否的旋轉檢測電路106被連接在馬達105和控制電路103之間。旋轉檢測電路106構成旋轉檢測單元。
除法電路102對來自振蕩電路101的參考時鐘信號的頻率進行分頻，并將之輸出到控制電路103。控制電路103從除法電路102接收該信號并向馬達驅動電路104輸出驅動脈沖。正常驅動脈沖是具有小有效能量和預定脈沖寬度的驅動脈沖，校正驅動脈沖是有效能量高于正常驅動脈沖的有效能量的驅動脈沖，它們都被預備為驅動脈沖，而控制電路103根據來自旋轉檢測電路106的檢測信號選擇性地向馬達驅動電路104輸出正常驅動脈沖和校正驅動脈沖?？刂齐娐?03構成用于產生正常驅動脈沖的正常驅動脈沖發(fā)生單元和用于產生校正驅動脈沖的校正驅動脈沖發(fā)生單元。
控制電路103向旋轉檢測電路106提供旋轉檢測電路106檢測旋轉所需的控制脈沖，以檢測馬達105的旋轉?？刂齐娐?03構成用于產生檢測旋轉的控制脈沖的旋轉檢測控制脈沖發(fā)生單元。
馬達驅動電路104是具有兩個P溝道MOS晶體管和兩個N溝道MOS晶體管的馬達驅動電路，它被配置為包括一種馬達105的線圈被連接在共源極之間的電路。
振蕩電路101、除法電路102、控制電路103和旋轉檢測電路106構成馬達控制裝置。
圖2是用于實現(xiàn)本發(fā)明的此模式中的時序圖。它顯示了在正常驅動脈沖P1驅動馬達105旋轉之后，響應于用于檢測旋轉的控制脈沖SP1，旋轉檢測電路106執(zhí)行馬達105的旋轉檢測，檢查結果為馬達105沒有旋轉的例子。如在下面所詳細描述的，當旋轉檢測電路106檢測到馬達105沒在旋轉時，馬達驅動電路104根據校正驅動脈沖P2控制馬達105的旋轉，并且在其后用用于檢測旋轉的驅動脈沖Px控制馬達105的旋轉，同時旋轉檢測電路106檢測馬達105的旋轉，以響應于用于檢測旋轉的控制脈沖SP2。
圖3和圖4是表示馬達驅動電路104和旋轉檢測電路106的電路圖；圖3是控制馬達105的旋轉的圖示；而圖4是檢測馬達105的旋轉的圖示。圖5是當檢測到馬達105的旋轉時得到的信號的波形圖。
在圖3和圖4中，P溝道MOS晶體管301、302和N溝道MOS晶體管303、304是包括在馬達驅動電路104中的晶體管，而馬達105的線圈307被連接在晶體管301和晶體管303的源相互連接的點和晶體管302和晶體管304的源相互連接的點之間。
N溝道晶體管305、306、與晶體管305串連用于檢測旋轉的電阻308、與晶體管306串連用于檢測旋轉的電阻309和比較器310都被包括在旋轉檢測電路106中。
現(xiàn)在將參考圖1到5對根據用于實現(xiàn)本發(fā)明的此模式的模擬電子時鐘的操作進行描述。
首先，在馬達驅動時段，從控制電路103向馬達驅動電路104提供圖2A中的正常驅動脈沖P1，并且其結果是，馬達驅動電路104控制馬達105的旋轉。在這種情況下，如圖3所示，馬達驅動電路104的晶體管302、303都被控制在導通狀態(tài)，從而驅動電路流經線圈307以旋轉馬達105。
在馬達的下一次驅動中，盡管沒有示出，當從控制電路103向馬達驅動電路104提供下一個正常驅動脈沖P1時，晶體管301、304都被控制在導通狀態(tài)，驅動電流以與上述驅動電流的方向相反的方向流經線圈307以旋轉馬達105。之后，重復所述操作以旋轉馬達105。
在各個馬達驅動時段之后立即提供旋轉檢測時段以檢測馬達105旋轉與否。
在旋轉檢測時段，從控制電路103向旋轉檢測電路106提供圖2C中用于檢測旋轉的控制脈沖SP1。旋轉檢測電路106控制晶體管304、305，使它們處于圖4中的導通狀態(tài)，以響應于用于檢測旋轉的控制脈沖SP1，并在晶體管304、305處于導通狀態(tài)的情況下以預定周期控制晶體管303的開/關。
在這個時候，從端子OUT2取電阻308上產生的用于檢測旋轉的檢測電壓。得到作為檢測電壓的信號，它具有圖5所示的波形。當檢測電壓等于或小于預定門限值時(在用于實現(xiàn)本發(fā)明的此模式中為Vss)，即當馬達105旋轉時，從比較器3 10輸出表示馬達105在旋轉的高電平的旋轉檢測信號Vs。當馬達105沒在旋轉時，即當檢測電壓沒有超過門限值時，從比較器310輸出表示馬達105沒在旋轉的低電平的旋轉檢測信號Vs。
盡管沒有示出，在下一馬達驅動時段結束后執(zhí)行的旋轉檢測時段，旋轉檢測電路106控制晶體管303、306，使它們處于導通狀態(tài)，以響應于用于檢測旋轉的下一控制脈沖SP1，并在這種狀態(tài)下以預定周期控制晶體管304的開/關。在這個時候，從端子OUT1取電阻309上產生的用于檢測旋轉的檢測電壓。當檢測電壓等于或小于預定門限值時，即當馬達105旋轉時，從比較器310輸出表示馬達105已旋轉的高電平的旋轉檢測信號Vs。當馬達105沒在旋轉時，即當檢測電壓沒有超過門限值時，從比較器310輸出表示馬達105沒在旋轉的低電平的旋轉檢測信號Vs。
在各個旋轉檢測時段，控制電路103從旋轉檢測電路106接收旋轉檢測信號Vs并判斷馬達105是否已旋轉。
現(xiàn)在將對馬達105沒有被正常驅動脈沖P1驅動旋轉的情況中的操作進行描述。
當馬達105沒有被正常驅動脈沖P1驅動旋轉時，從旋轉檢測電路106向控制電路103輸入表示馬達105沒有旋轉的旋轉檢測信號Vs。在收到表示沒有旋轉的旋轉檢測信號Vs時，控制電路103判斷馬達105沒有旋轉并向馬達驅動電路104提供校正驅動脈沖P2，它的寬度大于正常驅動脈沖的寬度，如圖2A所示。馬達驅動電路104用校正驅動脈沖P2控制馬達105的旋轉。
在控制電路103結束用校正驅動脈沖驅動馬達105之后，它向馬達驅動電路104提供驅動脈沖Px，它的脈沖寬度小于正常驅動脈沖P1(圖2B)的寬度，在此之后，向旋轉檢測電路106輸出用于檢測旋轉的控制脈沖SP2(圖2D)。
旋轉檢測電路106是檢測由包括在馬達105中的轉子的旋轉和振動所感應的電壓這樣一種類型的電路，在由于校正驅動脈沖P2具有大脈沖寬度而導致在校正驅動脈沖P2結束時轉子的振動已經停止的情況下，不產生感應電壓，同時無法檢測到旋轉。所以，在校正驅動脈沖P2結束之后，立即向馬達驅動電路104提供用于檢測旋轉的驅動脈沖Px，以便使馬達105的轉子振動，同時旋轉檢測電路106檢測是否出現(xiàn)旋轉。因此，用于檢測旋轉的驅動脈沖Px被設置為具有小于正常驅動脈沖寬度的脈沖寬度，因為只需要這種驅動脈沖Px使馬達105的轉子振動，而不需要這種驅動脈沖Px使馬達105旋轉。
馬達驅動電路104用用于檢測旋轉的驅動脈沖Px驅動馬達。旋轉檢測電路106檢測馬達105是否已旋轉，以響應于用于檢測旋轉的控制脈沖SP2。
當馬達105已經由校正驅動脈沖驅動旋轉時，與上述方式相同，從旋轉檢測電路106向控制電路103輸出表示馬達105已旋轉的高電平的旋轉檢測信號Vs。當馬達105沒有由校正驅動脈沖驅動旋轉時，與上述方式相同，從旋轉檢測電路106向控制電路103輸出表示馬達105沒有旋轉的低電平的旋轉檢測信號Vs。
在從旋轉檢測電路106收到表示馬達105已旋轉的旋轉檢測信號Vs之后，控制電路103用回到正常驅動脈沖P1的驅動脈沖驅動馬達105。另一方面，在從旋轉檢測電路106收到表示馬達105即使在由校正驅動脈沖進行驅動時也沒有旋轉的旋轉檢測信號Vs時，控制電路103停止控制馬達105的旋轉，以停止移動指針的操作，并利用通知裝置107通知指針的移動已經停止的事實。
如上所述，根據用于實現(xiàn)本發(fā)明的此模式的模擬電子時鐘是一種特定的模擬電子時鐘，其中根據從馬達控制裝置提供的驅動脈沖控制用于驅動鐘針的馬達105的旋轉，并且它用鐘針指示時間，而該鐘針由馬達105驅動而旋轉，其特征在于馬達控制裝置具有正常驅動脈沖發(fā)生單元，用于產生具有預定脈沖寬度的正常驅動脈沖P1；校正驅動脈沖發(fā)生單元，用于產生校正驅動脈沖P2，其能量高于正常驅動脈沖P1的能量；以及旋轉檢測電路106，用于檢測馬達105的旋轉，其中當旋轉檢測電路106檢測到馬達105沒有在正常驅動脈沖P1的作用下而旋轉時，由校正驅動脈沖P2控制馬達105的旋轉，而在旋轉檢測電路106檢測到馬達105沒有在校正驅動脈沖P2的作用下而旋轉時，停止對馬達105的旋轉控制。
因此，可能更加可靠地控制馬達105的旋轉并防止由于過載引起的元件的異常磨損和損壞。
提供一種通知裝置107，用于通知馬達105已停止的事實，并且通知裝置107被配置為在馬達控制裝置已停止控制馬達105的旋轉時，它通知指針的移動已經停止的事實。所以，可能快速地通知用戶時鐘指針的移動已停止的事實。
馬達控制裝置具有旋轉檢測驅動脈沖發(fā)生單元，用于產生用于檢測旋轉的驅動脈沖Px，并且它被配置為它用校正驅動脈沖P2控制馬達105的旋轉，之后用用于檢測旋轉的驅動脈沖Px控制馬達105的旋轉，并利用旋轉檢測電路106檢測馬達是否已旋轉。因此可能更加可靠地檢測馬達的旋轉，即使在校正驅動脈沖P2是一種具有非常大的寬度的脈沖時也不例外。
在用于實現(xiàn)本發(fā)明的此模式中，一種所具有的脈沖寬度大于正常驅動脈沖P1的脈沖寬度的驅動脈沖被用作校正驅動脈沖P2，但也可能使用具有大波高值的驅動脈沖。
根據本發(fā)明，可能更加可靠地控制馬達的旋轉以驅動鐘針，并防止由于過載引起的元件的異常磨損和損壞。
權利要求
1.一種模擬電子時鐘，它包括馬達控制裝置，用于提供驅動脈沖，從而控制馬達的旋轉以驅動鐘針，其中所述鐘針指示時間，而該鐘針由所述馬達驅動而旋轉，所述馬達控制裝置具有正常驅動脈沖發(fā)生單元，用于產生具有預定脈沖寬度的正常驅動脈沖；校正驅動脈沖發(fā)生單元，用于產生校正驅動脈沖，所述校正驅動脈沖的能量高于所述正常驅動脈沖的能量；以及旋轉檢測單元，用于檢測所述馬達的旋轉，其中當所述旋轉檢測單元檢測到所述馬達沒有在所述正常驅動脈沖的作用下而旋轉時，由所述校正驅動脈沖控制所述馬達的旋轉，而在所述旋轉檢測單元檢測到馬達沒有在所述校正驅動脈沖的作用下而旋轉時，停止對所述馬達的旋轉控制。
2.如權利要求1所述的模擬電子時鐘，其特征在于所述馬達控制裝置具有旋轉檢測驅動脈沖發(fā)生單元，用于產生用于檢測旋轉的驅動脈沖，其中在由所述校正驅動脈沖控制所述馬達的旋轉之后，由所述用于檢測旋轉的驅動脈沖驅動馬達，以便用所述旋轉檢測單元檢測所述馬達是否已經旋轉。
3.如權利要求1所述的模擬電子時鐘，其特征在于所述校正驅動脈沖是寬度大于所述正常驅動脈沖的寬度的驅動脈沖。
4.如權利要求1所述的模擬電子時鐘，其特征在于還包括通知裝置，用于在所述馬達控制裝置已經停止控制所述馬達的旋轉時，通知所述指針的移動已經停止的事實。
全文摘要
本發(fā)明的目的是更加可靠地控制驅動鐘針的馬達的旋轉并防止由于過載引起的元件的異常磨損和損壞。當旋轉檢測單元檢測到馬達沒有在正常驅動脈沖的作用下而旋轉時，控制電路用校正驅動脈沖控制馬達的旋轉，校正驅動脈沖的脈沖寬度大于正常驅動脈沖的脈沖寬度。當旋轉檢測電路檢測到馬達即使在校正驅動脈沖的作用下也沒有旋轉時，它停止對馬達的旋轉控制并用通知裝置通知時鐘指針的移動已停止的事實。
文檔編號G04C3/14GK1392458SQ02140309
公開日2003年1月22日 申請日期2002年6月20日 優(yōu)先權日2001年6月20日
發(fā)明者半崎照章 申請人:精工電子有限公司