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指针驱动用电机单元及其控制方法、电子设备

2021-03-24 18:55:01

指针驱动用电机单元及其控制方法、电子设备

  技术领域

  本发明涉及指针驱动用电机单元及其控制方法、电子设备。

  背景技术

  作为现有技术,已知一种由时刻显示用单元和附加单元构成的电子钟表(例如,参照专利文献1)。例如,在时刻显示用单元中搭载有石英振子、MOSIC(Metal-Oxide-Semiconductor Integrated Circuit)芯片、轮系、电机、电池等,在附加单元中搭载有附加功能用的驱动IC等。该钟表显示用单元形成为这样的结构:搭载有作为驱动主控制部(微型计算机)的电源的电池,还搭载有作为包含主控制部的系统的基准时钟的石英,整体作为一个钟表而完成。即,该钟表显示用单元是通过将现有的模拟钟表的机芯单元化而形成的。

  专利文献1:日本特开2002-323577号公报

  然而,在专利文献1那样的现有技术中,如果仅仅是对机芯进行单元化,则在单元内除了安装电机外还要安装主控制部,因此,对单元的小型化产生制约,此外,即使将主控制部取出到单元外部,有时也要根据各单元内的电机的特性控制单元的指针的驱动,因此,来自外部的主控制部的控制可能变得复杂,可能无法适当地进行单元控制。

  发明内容

  本发明是鉴于上述问题点而完成的,其目的在于提供能够容易地控制由步进电机进行的钟表的指针的驱动的指针驱动用电机单元及其控制方法、电子设备。

  为了实现上述目的,本发明的一个方式的指针驱动用电机单元具有:支承体;步进电机,其使以能够相对于所述支承体进行旋转的方式支承于所述支承体的指针旋转;多个输入部,其包含第1输入部和第2输入部,所述第1输入部从主控制部输入第1指令信号,所述主控制部从所述支承体的外部连接于所述支承体,所述第2输入部从所述主控制部输入第2指令信号;以及控制部,其设置于所述支承体,根据将输入到所述第1输入部的所述第1指令信号与规定阈值进行比较的结果,向所述步进电机输出以第1动作驱动所述指针的第1驱动信号,根据将输入到所述第2输入部的所述第2指令信号与规定阈值进行比较的结果,向所述步进电机输出以第2动作驱动所述指针的第2驱动信号。

  此外,也可以是,本发明的一个方式的指针驱动用电机单元还具有存储部,所述存储部存储表示对应关系的对应表,所述对应关系包含所述第1输入部与所述第1驱动信号之间的对应关系以及所述第2输入部与所述第2驱动信号之间的对应关系。

  此外,也可以是,在本发明的一个方式的指针驱动用电机单元中,所述步进电机包含使第1指针旋转的第1步进电机和使第2指针旋转的第2步进电机,所述控制部根据输入到所述第1输入部的所述第1指令信号的脉冲的形态,将所述第1驱动信号输出至所述第1步进电机和所述第2步进电机中的任意一方或双方,根据输入到所述第2输入部的所述第2指令信号的脉冲的形态,将所述第2驱动信号输出至所述第1步进电机和所述第2步进电机中的任意一方或双方。

  此外,也可以是,在本发明的一个方式的指针驱动用电机单元中,所述输入部具有第3输入部和第4输入部,所述第3输入部从所述主控制部输入第3指令信号,所述第4输入部从所述主控制部输入第4指令信号,所述步进电机包含使第1指针旋转的第1步进电机和使第2指针旋转的第2步进电机,所述控制部根据输入到所述第1输入部的所述第1指令信号的脉冲,向所述第1步进电机输出使所述第1步进电机正转的所述第1驱动信号,根据输入到所述第2输入部的所述第2指令信号的脉冲,向所述第1步进电机输出使所述第1步进电机反转的所述第2驱动信号,根据输入到所述第3输入部的所述第3指令信号的脉冲,向所述第2步进电机输出使所述第2步进电机正转的所述第3驱动信号,根据输入到所述第4输入部的所述第4指令信号的脉冲,向所述第2步进电机输出使所述第2步进电机反转的所述第4驱动信号,所述存储部存储如下对应关系,该对应关系包含所述第3输入部与所述第3驱动信号之间的对应关系以及所述第4输入部与所述第4驱动信号之间的对应关系。

  此外,也可以是,在本发明的一个方式的指针驱动用电机单元中,所述脉冲的形态包含脉冲的振幅、脉冲的宽度、占空比、频率以及脉冲数中的任意一个或它们的组合。

  为了实现上述目的,本发明的一个方式的电子设备也可以具有:上述的指针驱动用电机单元;配置所述主控制部的基体;连接部,其连接所述主控制部和所述多个输入部中的各个输入部;以及佩戴部,其能够由使用者佩戴,所述电子设备能够利用所述指针指示作为钟表的时刻。

  为了实现上述目的,本发明的一个方式的指针驱动用电机单元的控制方法是这样的方法:所述指针驱动用电机单元具有:支承体;步进电机,其使以能够相对于所述支承体进行旋转的方式支承于所述支承体的指针旋转;多个输入部,其包含第1输入部和第2输入部,所述第1输入部从主控制部输入第1指令信号,所述主控制部从所述支承体的外部连接于所述支承体,所述第2输入部从所述主控制部输入第2指令信号;以及控制部,其设置于所述支承体,所述控制方法包括以下步骤:所述控制部根据将输入到所述第1输入部的所述第1指令信号与规定阈值进行比较的结果,向所述步进电机输出以第1动作驱动所述指针的第1驱动信号,根据将输入到所述第2输入部的所述第2指令信号与规定阈值进行比较的结果,向所述步进电机输出以第2动作驱动所述指针的第2驱动信号。

  发明的效果

  根据本发明,能够容易地控制由步进电机进行的钟表的指针的驱动。

  附图说明

  图1是示出第1实施方式中的包含指针驱动用电机单元的电子设备1的结构的结构图。

  图2是示出存储部55存储的驱动信号对应表55a的一例的图。

  图3是示出存储部55存储的驱动信号SIG_E生成表55b的一例的图。

  图4是示出利用驱动信号SIG_E进行旋转的第1指针58的连续动作的一例的图。

  图5是示出第1实施方式中的控制部56的处理的流程的一例的流程图。

  图6是示出第1实施方式中的控制部56的处理的流程的另一例的流程图。

  图7是示出控制部56输出的驱动信号的一例的图。

  图8是示出第2实施方式中的包含指针驱动用电机单元的电子设备1A的结构的结构图。

  图9是示意性地示出控制部56的控制对象的确定方法的一例的图。

  图10是示意性地示出控制部56的控制对象的确定方法的另一例的图。

  图11是示出第2实施方式中的控制部56的处理的流程的一例的流程图。

  图12是示出第2实施方式中的控制部56的处理的流程的另一例的流程图。

  图13是示出第2实施方式中的存储部55存储的驱动信号对应表55a的一例的图。

  图14是示出第3实施方式中的包含指针驱动用电机单元的电子设备1B的结构的结构图。

  图15是示出第3实施方式中的存储部55存储的驱动信号对应表55a的一例的图。

  图16是示出输入到第3实施方式的控制部56的时钟与驱动信号的关系的一例的图。

  图17是示出第3实施方式中的控制部56的处理的流程的一例的流程图。

  标号说明

  1、1A、1B:电子设备;2:振荡电路;3:操作部;4:主控制部;5、5A、5B:第1指针驱动用电机单元;6:第2指针驱动用电机单元;7:第3指针驱动用电机单元;8:附加单元;10:通信部;20:终端;51、51B:支承体;52:输入部;53:输出部;54:振荡电路;55:存储部;56:控制部;57、57A:第1电机;57B:第2电机;57C:第3电机;58、58A:第1指针;58B:第2指针;58C:第3指针;61:支承体;62:输入部;67:第3电机;68:第3指针;71:支承体;72:输入部;77:第4电机;78:第4指针;81:支承体;82:输入部;89:通知部。

  具体实施方式

  以下,参照附图,对本发明的实施方式进行说明。

  (第1实施方式)

  图1是示出第1实施方式中的包含指针驱动用电机单元的电子设备1的结构的结构图。第1实施方式中的电子设备1例如为具有无线通信功能的智能手表。例如,电子设备1根据外部装置的指示进行动作。另外,电子设备1也可以是能够执行从终端20等外部装置接收到的程序的电子钟表。此外,电子设备1也可以是这样的电子钟表:访问包含基站、路由器等中继设备的网络而下载上述程序。

  电子设备1例如具有振荡电路2、操作部3、主控制部4、第1指针驱动用电机单元5和通信部10。此外,电子设备1具有带(佩戴部)BL(参照后述的图4),以便能够佩戴于胳膊等上。此外,电子设备1通过与终端20进行通信来进行信息的收发。终端20例如为智能手机(多功能便携电话)、平板终端、个人电脑、便携游戏设备、家庭网络设备及车载系统设备等。

  主控制部4与振荡电路2、操作部3、通信部10连接。主控制部4配置于与配置有后述的第1指针驱动用电机单元5的支承体51不同的支承体(基体)上,经由n个(n为任意数)信号线WR与第1指针驱动用电机单元5连接。也可以根据从主控制部4向第1指针驱动用电机单元5输出的信号的种类来变更信号线WR的数量。在本实施方式中,作为一例,假设6个(n=6)信号线WR与主控制部4以及第1指针驱动用电机单元5连接而进行说明。信号线WR为“连接部”的一例。

  振荡电路2具有例如32.768kHz的石英振子,通过对该石英振子产生的信号进行分频,在主控制部4内生成用于计测时刻的基准信号,将生成的基准信号输出至主控制部4。

  操作部3例如为表冠、按钮等。当由使用者操作(例如,旋转操作或按压操作)操作部3时,操作部3将与该操作对应的操作信号输出至主控制部4。操作信号中例如可以包含各指针的位置的调整指示(时刻调整指示)、计时器的计测开始指示、计时器的计测结束指示、将计时器的显示复位的指示以及警报的设定时刻等。

  通信部10例如使用Wi-Fi(Wireless Fidelity)标准或Bluetooth(注册商标)LE(Low Energy)(以下,称作BLE)标准的通信方式,与终端20之间进行指示或信息的收发。在从终端20接收的指示中例如包含使指针以1秒走针的指示、使指针沿正向(顺时针)驱动规定角度的指示、使指针沿反方向(逆时针)驱动规定角度的指示、以当前时刻为基准进行倒计时(以-1秒走针)的指示、连续驱动指针的指示、以及停止1秒或-1秒的走针的指示等。

  通信部10将从终端20接收到的信息输出至主控制部4。此外,通信部10将主控制部4输出的信息发送给终端20等外部装置。在主控制部4输出的信息中例如包含针对从终端20接收到的信息的响应、表示电子设备1所具有的单元数量的信息、表示电子设备1所具有的指针数量的信息等。

  主控制部4通过由CPU(Central Processing Unit)等处理器执行存储部(未图示)存储的程序来控制电子设备1的动作。另外,将CPU表述为包含MPU(微处理器单元)和MCU(微控制器单元)的概念,只要能够实现本发明的功能、作用及效果中的任何一个即可。

  主控制部4取得通信部10输出的指示,根据所取得的指示控制对应的信号线WR。主控制部4在取得了使指针以1秒走针的指示的情况下,使信号线WRa中的信号的电平在规定时间内从小于阈值(以下,称作L(低)电平)变化到阈值以上(以下,称作H(高)电平)。此外,主控制部4也可以使信号的电平在规定时间内从H电平变化到L电平。无论在何种情况下,通过检测是否超过规定阈值,都能够检测出从L电平到H电平、或从H电平到L电平的变化。

  主控制部4在取得了使指针沿正向(顺时针)驱动规定角度的指示的情况下,使信号线WRb在规定时间内从L电平变化到H电平。主控制部4在取得了使指针沿反方向(逆时针)驱动规定角度的指示的情况下,使信号线WRc从L电平变化到H电平。主控制部4在取得了以当前时刻为基准进行倒计时(以-1秒走针)的指示的情况下,使信号线WRd在规定时间内从L电平变化到H电平。主控制部4在取得了连续驱动指针的指示的情况下,使信号线WRe在规定时间内从L电平变化到H电平。主控制部4在取得了停止1秒或-1秒的走针的指示的情况下,使信号线WRf在规定时间内从L电平变化到H电平。另外,在本实施方式中,将主控制部4向控制部56输出的信号也称作指令信号。

  此外,在本实施方式中,从信号线WRa向WRf输出的指令信号中的任意1个为“第1指令信号”,其余的至少1个为“第2指令信号”。

  这样,在本实施方式中,主控制部4根据作为外部装置的终端20发送的指示,仅通过使对应的信号线WR的信号电平从L电平变化到H电平来控制第1指针驱动用电机单元5。

  另外,在指令信号中,脉冲信号的振幅(信号电平)、脉冲宽度、占空比、频率、脉冲数等信号参数可以按照每个信号线WR而不同,信号参数也可以与所输出的信号线WR的类别无关,而是相同的。指令信号的信号参数为表示“脉冲的形态”的一例的指标。此外,指令信号不限于矩形状的脉冲信号,也可以是三角波信号、锯齿波信号、正弦波信号、脉冲信号。

  另外,主控制部4在通信部10从终端20连续地接收到信息的情况下,按照接收的顺序向信号线WR输出指令信号。

  第1指针驱动用电机单元5具有支承体51、输入部56、振荡电路54、存储部55、控制部56、第1电机57以及第1指针58。另外,有时还采用第1指针58安装于第1指针驱动用电机单元5的外部的方式。

  支承体51包含基板、作为基座的底板、从相反侧按压配置于底板上的部件的支承板、其它壳体部、以及供第1电机57的旋转轴接合的轴承等。在底板上配置有基板,在基板上配置有布线、输入部52、振荡电路54、存储部55、控制部56、第1电机57、以及作为传递来自电机的扭矩的齿轮系的轮系等。通过利用支承板固定这些部件而组装成单元。另外,在底板上配置有作为后述的连接端子的电极,该电极起到将内部的电子部件与单元外部之间电气导通的作用。

  输入部52是控制部56的通信接口。输入部52具有与信号线WRa连接的第1端口端子52a、与信号线WRb连接的第2端口端子52b、与信号线WRc连接的第3端口端子52c、与信号线WRd连接的第4端口端子52d、与信号线WRe连接的第5端口端子52e、以及与信号线WRf连接的第6端口端子52f。在图1的示例中,输入部52的各端口端子与设置有控制部56的支承体51分体地设置,但不限于此。可以将输入部52的各端口端子作为插座设置于控制部56内部的物理层上,输入部52的各端口端子也可以是由物理层的各插座和信号线WR构成的假想的信号的入口和出口。此外,第1端口端子52a至第6端口端子52f中的任意1个端口端子为“第1输入部”的一例,其它端口端子为“第2输入部”的一例。

  振荡电路54具有例如32.768kHz的石英振子,通过对该石英振子所产生的信号进行分频(分频比:1/n),生成用于驱动第1指针的基准信号,将生成的基准信号输出至控制部56。例如,振荡电路54生成1Hz(n=1)的基准信号。此外,振荡电路54受控制部56的控制而变更分频的比率,生成基准信号。例如,振荡电路54变更分频的比率,生成64Hz(n=64)的基准信号。另外,基准信号与时钟信号的意思相同。

  第1电机57为步进电机,根据从控制部56输出的驱动信号进行旋转。第1指针58以能够旋转的方式支承于第1电机57的旋转轴(未图示)。第1指针58被支承体51包含的轴承支承,伴随着第1电机57的旋转驱动而相对于支承体51进行旋转。

  存储部55例如可以通过ROM(Read Only Memory)、闪速存储器等非易失性的存储介质实现。存储部55除了存储处理器执行的程序外,还存储后述的驱动信号对应表55a和驱动信号SIG_E生成表55b等。驱动信号对应表55a和驱动信号SIG_E生成表55b为“对应表”的一例。

  控制部56例如可以通过LSI(Large Scale Integration)、ASIC(ApplicationSpecific Integrated Circuit)、FPGA(Field-Programmable Gate Array)等硬件来实现。控制部56参照存储部55存储的驱动信号对应表55a,根据从主控制部4输入指令信号的输入部52的端口端子的类别,生成用于驱动第1电机57的驱动信号。然后,控制部56将所生成的驱动信号输出至第1电机57。

  另外,控制部56在主控制部4输出的信号的上升或下降的时刻输出驱动信号。控制部56对规定的阈值与信号进行比较,根据比较的结果,检测是信号的上升沿还是信号的下降沿,在检测到的时刻输出驱动信号。

  图2是示出存储部55存储的驱动信号对应表55a的一例的图。如图示的示例那样,在驱动信号对应表55a中,按端口端子的各个类别,使指针的动作模式与以该动作模式驱动指针的驱动信号对应。例如,第1端口端子52a与作为动作模式的“1秒走针”以及驱动信号SIG_A对应。即,驱动信号对应表55a存储有作为输入部的第1端口端子52a、第1指针58的动作以及驱动第1指针58的第1电机57的驱动信号之间的对应关系。

  接下来,说明指令信号输入到各端口端子时的控制部56的动作。在指令信号输入到第1端口端子52a时,控制部56使用由振荡电路54生成的基准信号的频率(例如1Hz)生成使第1指针58沿顺时针以1秒为单位进行走针的驱动信号SIG_A。然后,控制部56将所生成的驱动信号SIG_A输出至第1电机57,使第1指针58沿顺时针以1秒为单位依次旋转6度。

  此外,在指令信号输入到第2端口端子52b时,控制部56使用由振荡电路54生成的基准信号的频率生成使第1指针58沿顺时针旋转规定角度(例如60度)的驱动信号SIG_B。然后,控制部56将生成的驱动信号SIG_B输出至第1电机57,使第1指针58沿顺时针旋转规定角度。

  此外,在指令信号输入到第3端口端子52c时,控制部56使用由振荡电路54生成的基准信号的频率生成使第1指针58沿逆时针旋转规定角度(例如60度)的驱动信号SIG_C。然后,控制部56将所生成的驱动信号SIG_C输出至第1电机57,使第1指针58沿逆时针旋转规定角度。

  此外,在指令信号输入到第4端口端子52d时,控制部56使用由振荡电路54生成的基准信号的频率生成使第1指针58沿逆时针以1秒为单位进行走针的驱动信号SIG_D。然后,控制部56将所生成的驱动信号SIG_D输出至第1电机57,使第1指针58沿逆时针以1秒为单位依次旋转6度。

  此外,在指令信号输入到第5端口端子52e时,控制部56变更振荡电路54的分频的比率,使用由变更了该分频的比率的振荡电路54生成的基准信号的频率(例如64Hz),生成用于使第1指针58进行规定的连续动作的驱动信号SIG_E。规定的连续动作例如是与时刻的计时无关的一系列的指针的动作。由主控制部4将指令信号输入到第5端口端子52e的目的在于使用电子设备1将终端20已接收到邮件、或提醒的通知等告知用户,因此,作为与时刻的计时无关的一系列的指针的动作,控制部56例如也可以通过使指针在几秒钟之内沿顺时针或沿逆时针旋转几次、或者使指针不规则地旋转的方式来引起用户的注意。这种指针的动作是通过分别将控制内容不同的一系列的驱动信号连续地、或间歇地输出至第1电机57来实现的。例如,控制部56参照存储部55存储的驱动信号SIG_E生成表55b生成该一系列的驱动信号。

  此外,在指令信号输入到第6端口端子52f时,控制部56使用由振荡电路54生成的基准信号的频率,生成用于停止使第1指针58沿顺时针以1秒或-1秒为单位进行走针的动作的驱动信号SIG_F。然后,控制部56将所生成的驱动信号SIG_F输出至第1电机57,停止第1指针58的驱动。

  图3是示出存储部55存储的SIG_E生成表55b的一例的图。如图3所示,按表示控制内容的各个控制项目,使时隙编号(附图中为时隙编号)与频率对应。时隙编号表示处理的顺序。控制项目例如包含指针的驱动速度(附图中为针驱动速度)、指针的旋转方向(附图中为旋转方向)、指针的旋转角度(附图中为旋转角度)、开始指针的旋转动作的位置(附图中为动作开始位置)、表示是否使指针的旋转方向反转而旋转规定的旋转角度的信息(附图中为能否往返)等。这些控制项目与各个时隙编号分别对应,控制部56根据该各个时隙编号的控制项目的内容生成驱动信号。此时,控制部56以与控制项目对应的频率(例如64Hz)生成驱动信号。然后,控制部56将与时隙编号1至N各自对应的N个驱动信号例如按照对应的时隙编号从小到大的顺序依次输出至第1电机57。该一系列的N个驱动信号的集合相当于驱动信号SIG_E。换言之,驱动信号SIG_E生成表55b中存储第1指针58的动作与根据该动作驱动第1电机57的驱动信号之间的对应关系。

  图4是示出利用驱动信号SIG_E进行旋转驱动的第1指针58的连续动作的一例的图。使用驱动信号SIG_E生成表55b生成的驱动信号SIG_E(一系列的驱动信号)是这样的信号:该信号用于例如以图4所示的使第1指针58以规定的旋转角度幅度θ(例如,从10点至2点的范围内)往返几次的方式控制第1电机57。控制部56将这样的驱动信号SIG_E输出至第1电机57,以对图示的第1指针58的驱动进行控制。另外,作为第1指针58的其它连续动作,控制部56也可以例如以使第1指针58沿顺时针旋转30度、60度、30度、…的方式,通过不规则的驱动来控制第1指针58。

  图5是示出第1实施方式中的控制部56的处理的流程的一例的流程图。例如,也可以以1Hz的周期反复进行本流程图的处理。

  首先,控制部56依次取得第1至第4端口端子各自的指令信号的电平。另外,控制部56例如按照第1端口端子至第4端口端子的顺序取得指令信号的电平。接着,控制部56判定第1至第4端口端子的任意端口端子的指令信号的电平是否是H电平(步骤S100)。在判定为第1至第4端口端子的任意端口端子的指令信号的电平是H电平的情况下(步骤S100;“是”),控制部56判定与已检测出指令信号的电平是H电平的端口端子不同的其它端口端子的指令信号的电平是否是H电平(步骤S102)。

  在判定为第1至第4端口端子的任意端口端子的指令信号的电平不是H电平的情况下(步骤S100;“否”),或者在判定为2个以上的端口端子的指令信号的电平是H电平的情况下(步骤S102;“是”),控制部56不生成驱动信号而结束本流程图的处理。另外,在控制部56和主控制部4具有第7端口端子(未图示)的情况下,控制部56也可以例如向主控制部4输出错误信号作为指示的响应。

  另一方面,在判定为只有1个端口端子的指令信号的电平是H电平的情况下(步骤S102;“否”),控制部56参照驱动信号对应表55a生成与输入了指令信号的端口端子对应的驱动信号SIG(步骤S104)。

  接下来,控制部56将生成的驱动信号SIG输出至第1电机57(步骤S106)。由此,本流程图的处理结束。

  图6是示出第1实施方式中的控制部56的处理的流程的另一例的流程图。例如,也可以以1Hz的周期反复进行本流程图的处理。

  首先,控制部56判定第5端口端子52e的指令信号的电平是否是H电平(步骤S200)。在判定为第5端口端子52e的指令信号的电平是H电平的情况下(步骤S200;“是”),控制部56判定与已输入指令信号的第5端口端子52e不同的其它端口端子的指令信号的电平是否是H电平(步骤S202)。

  在第5端口端子52e的指令信号的电平不是H电平的情况下(步骤S200;“否”),或者在多个端口端子的指令信号的电平是H电平的情况下(步骤S202;“是”),控制部56结束本流程图的处理。

  另一方面,在只有第5端口端子52e的指令信号的电平是H电平的情况下(步骤S202;“否”),控制部56变更振荡电路54的分频的比率(步骤S204)。接下来,控制部56使用由变更了分频比率的振荡电路54生成的基准信号的频率,生成与时隙编号1至N各自对应的N个驱动信号(驱动信号SIG_E)(步骤S206)。

  接下来,控制部56将作为驱动信号SIG_E生成的N个驱动信号按时隙编号从小到大(或从大到小)的顺序依次输出至第1电机57(步骤S208)。由此,本流程图的处理结束。

  另外,在图6所示的示例中,示出了在输入到控制部56的信号从低电平变化到高电平时生成驱动信号的示例,但是,控制部56也可以在输入的信号从高电平变化到低电平时生成驱动信号。

  图7是示出控制部56输出的驱动信号的一例的图。在图7中,横轴例如表示时间t,纵轴例如表示信号电平。例如,控制部56将以频率为1Hz的周期重复的三角波信号作为驱动信号SIG_A输出。此外,控制部56将以频率为1Hz的周期的单发的三角波信号作为驱动信号SIG_B输出。此外,控制部56将极性相对于驱动信号SIG_B反转的信号作为驱动信号SIG_C输出。此外,控制部56将极性相对于驱动信号SIG_A反转的信号作为驱动信号SIG_D输出。此外,控制部56输出由根据各个时隙的控制内容而生成的驱动信号连续而形成的驱动信号SIG_E。另外,控制部56将驱动信号SIG_F作为使驱动信号SIG_A或驱动信号SIG_D的信号电平在全部时间成为L电平(例如0)后的信号输出。

  根据以上说明的第1实施方式,具有:输入部52,其包含从主控制部4输入指令信号的多个端口端子;和控制部56,在指令信号输入到多个端口端子中的任意端口端子的情况下,该控制部56将与输入了指令信号的端口端子的类别对应的驱动信号输出至第1电机57,由此,能够使从主控制部4输出至第1指针驱动用电机单元5包含的控制部56的指令信号成为简单的信号,根据来自终端20的信息来确定指令信号的输出目的地的端口端子(信号线WR),因此,能够容易地控制步进电机对钟表的指针的驱动。

  此外,根据第1实施方式,能够以这样的简单的程序来实现主控制部4的处理器使用的程序:根据由终端20发送的信息确定指令信号的输出目的地的端口端子(信号线WR),经由信号线WR和端口端子将指令信号输出至第1指针驱动用电机单元5。因此,该程序的制作者无需理解电机的特性及驱动信号的生成方法,例如,只要制作只是使主控制部4向第1端口端子52a至第6端口端子52f中的任意端口端子输出指令信号的简单程序即可。其结果是,根据第1实施方式,能够减轻程序制作中的负担。

  (第2实施方式)

  以下,说明第2实施方式中的包含指针驱动用电机单元的电子设备1A。第2实施方式中的包含指针驱动用电机单元的电子设备1A与第1实施方式中的电子设备1的不同之处在于具有多个单元。因此,以该不同之处为中心进行说明,省略对共同部分的说明。

  图8是示出第2实施方式中的包含指针驱动用电机单元的电子设备1A的结构的结构图。第2实施方式中的电子设备1A具有上述振荡电路2、操作部3、主控制部4和通信部10,还具有第1指针驱动用电机单元5A、第2指针驱动用电机单元6、第3指针驱动用电机单元7和附加单元8。

  第1指针驱动用电机单元5A例如具有支承体51、输入部52、输出部53、振荡电路54、存储部55、控制部56、第1电机57A、第2电机57B、第1指针58A以及第2指针58B。另外,有时还采用第1指针58A、第2指针58B安装于第1指针驱动用电机单元5A的外部的方式。

  支承体51包含基板、作为基座的底板、从相反侧按压配置于底板上的部件的支承板、其它壳体部、以及供第1电机57A和第2电机57B的旋转轴接合的轴承等。在底板上配置有基板,在基板上配置有布线、输入部52、输出部53、振荡电路54、存储部55、控制部56、第1电机57A、第2电机57B、作为传递来自电机的扭矩的齿轮系的轮系等。利用支承板固定这些部件,由此,组装成单元。另外,在底板上配置有作为后述的连接端子的电极,该电极起到将内部的电子部件与单元外部之间电气导通的作用。

  输出部53例如为与第2指针驱动用电机单元6、第3指针驱动用电机单元7以及附加单元8连接的连接端子。由控制部56输出的信号经由输出部53输出到各单元。

  第1电机57A和第2电机57B例如为步进电机。第1电机57A和第2电机57B根据从控制部56输出的驱动信号进行旋转。第1指针58A被支承体51包含的轴承支承,伴随着第1电机57A的旋转驱动而相对于支承体51进行旋转。此外,第2指针58B被支承体51包含的轴承支承,伴随着第2电机57B的旋转驱动而相对于支承体51进行旋转。例如,第1指针58A为分针,第2指针58B为时针。

  第2指针驱动用电机单元6具有支承体61、输入部62、第3电机67以及第3指针68。支承体61包含基板、作为基座的底板、从相反侧按压配置于底板上的部件的支承板、其它壳体部、以及供第3电机67的旋转轴接合的轴承等。在底板上配置有基板,在基板上配置有布线、输入部62、第3电机67、以及作为传递来自电机的扭矩的齿轮系的轮系等。利用支承板固定这些部件,由此,组装成单元。另外,在底板上配置有作为后述的连接端子的电极,该电极起到将内部的电子部件与单元外部之间电气导通的作用。

  第3电机67例如为步进电机。第3电机67根据从控制部56输出的驱动信号进行旋转。第3指针68被支承体61包含的轴承支承,伴随着第3电机67的旋转驱动而相对于支承体61进行旋转。第3指针68例如为秒针。

  第3指针驱动用电机单元7具有支承体71、输入部72、第4电机77以及第4指针78。支承体71包含基板、作为基座的底板、从相反侧按压配置于底板上的部件的支承板、其它壳体部、以及供第4电机77的旋转轴接合的轴承等。在底板上配置有基板,在基板上配置有布线、输入部72、第4电机77、以及作为传递来自电机的扭矩的齿轮系的轮系等。利用支承板固定这些部件,由此,组装成单元。另外,在底板上配置有作为后述的连接端子的电极,该电极起到将内部的电子部件与单元外部之间电气导通的作用。

  第4电机77例如为步进电机。第4电机77根据从控制部56输出的驱动信号进行旋转。第4指针78被支承体71包含的轴承支承,伴随着第4电机77的旋转驱动而相对于支承体71进行旋转。例如,第4指针78是显示从计时功能的计时显示针或终端20发送的各种信息的显示针。

  附加单元8具有支承体81、输入部82和通知部89。支承体81例如包含壳体、基板等。例如,支承体81包含基板、作为基座的底板、从相反侧按压配置于底板上的部件的支承板以及其它壳体部等。在底板上配置有基板,在基板上配置有布线、输入部82、通知部89等。利用支承板固定这些部件,由此,组装成单元。另外,在底板上配置有作为后述的连接端子的电极,该电极起到将内部的电子部件与单元外部之间电气导通的作用。

  通知部89例如为蜂鸣器,根据从控制部56输出的驱动信号来通知声音。另外,通知部89也可以是灯、振动元件等。

  例如,第1指针驱动用电机单元5显示“小时”和“分钟”,第2指针驱动用电机单元6显示“秒”。第3指针驱动用电机单元7显示基于计时功能的计时经过和计时结果。附加单元8在由使用者设定的时刻通知警报音,或者受控制部56的控制而通知警报音。另外,上述各单元的动作为一例,不限于此。

  主控制部4根据从终端20接收到的指示控制对应的信号线WR。此时,主控制部4变更在信号线WR中传播的指令信号的信号参数,指定第1指针驱动用电机单元5A、第2指针驱动用电机单元6和第3指针驱动用电机单元7的各电机以及附加单元8的通知部89中的由控制部56进行控制的对象(控制对象)。主控制部4例如根据在规定时间内输出的指令信号的脉冲数来指定控制对象的数量。

  控制部56根据在主控制部4控制信号线WR时在信号线WR中传播的指令信号的信号参数确定控制对象。

  图9是示意性地示出控制部56的控制对象的确定方法的一例的图。在图9中,横轴例如表示时间t,纵轴例如表示信号电平。如附图的示例那样,例如,在规定时间内输出的指令信号的脉冲为1个的情况下,控制部56驱动第1指针驱动用电机单元5A的第1电机57A,在指令信号的脉冲为2个的情况下,控制部56驱动第1指针驱动用电机单元5A的第2电机57B。此外,在指令信号的脉冲为3个的情况下,控制部56驱动第2指针驱动用电机单元6的第3电机67,在指令信号的脉冲为4个的情况下,控制部56驱动第3指针驱动用电机单元7的第4电机77。此外,在指令信号的脉冲宽度为规定以上(例如2倍)的情况下,控制部56驱动通知部89。

  另外,该控制对象(各种电机、通知部89)的指定方法为一例,也可以根据频率、占空比等来指定。图10是示意性地示出控制部56的控制对象的确定方法的另一例的图。在图10中,横轴例如表示时间t,纵轴例如表示信号电平。如图示那样,例如,在占空比(=A/B)为规定值(例如0.5)以上的情况下,控制部56将驱动信号输出至第1电机57A来驱动第1电机57A,在占空比(=A/B)小于规定值的情况下,控制部56也可以将驱动信号输出至第2电机57B来驱动第2电机57B。

  此外,在上述示例中,说明了根据指令信号指定单一的控制对象的情况,但不限于此。例如,在指令信号是用规定数量的位(例如3位)表示的信号的情况下,也可以以开头的脉冲的上升时刻为基准按照每个周期检测脉冲的上升,以设脉冲的上升为“1”、设下降为“0”的二进制数(二进制)指定控制对象的数量。例如,在由指令信号表示的二进制数为“011”的情况下,控制部56同时驱动3个控制对象。

  在多个控制对象被同时指定的情况下,控制部56也可以向指定的全部控制对象输出驱动信号。例如,在通过输入到第1端口端子52a的指令信号而指定了第1电机57A、第2电机57B和第3电机67的情况下,控制部56向这3个控制对象输出与第1端口端子52a对应的驱动信号SIG_A。由此,电子设备1通过相同的动作驱动第1指针58A、第2指针58B和第3指针68。

  图11是示出第2实施方式中的控制部56的处理的流程的一例的流程图。例如,可以以1Hz的周期反复进行本流程图的处理。

  首先,控制部56进行与上述图5所示的流程图的步骤S100至步骤S104的处理相同的处理。接下来,控制部56根据指令信号的信号参数,确定输出所生成的驱动信号SIG的控制对象(步骤S308)。接下来,控制部56进行与上述图5所示的流程图的步骤S106的处理相同的处理。由此,本流程图的处理结束。

  图12是示出第2实施方式中的控制部56的处理的流程的另一例的流程图。例如,可以以1Hz的周期反复进行本流程图的处理。

  首先,控制部56进行与上述图6所示的流程图的步骤S200至步骤S206的处理相同的处理。接下来,控制部56根据指令信号的信号参数,确定输出所生成的驱动信号SIG_E的控制对象(步骤S410)。接下来,控制部56进行与上述图6所示的流程图的步骤S208的处理相同的处理。由此,本流程图的处理结束。

  另外,在图11和图12所示的示例中,示出了在输入到控制部56的信号从低电平变化到高电平时生成驱动信号的示例,但是,控制部56也可以在输入的信号从高电平变化到低电平时生成驱动信号。

  另外,在第1端口端子52a的指令信号的电平为H电平的情况下,控制部56将驱动信号SIG_A输出至第2指针驱动用电机单元6的第3电机67,以使第3指针68进行1秒走针的方式控制第3指针68。此时,控制部56也可以在控制第3指针68的同时,根据基准信号对秒数进行计数,在经过60秒时以使第1指针驱动用电机单元5A的第1指针58A驱动1秒的方式控制第1指针58A。

  根据以上说明的第2实施方式,与第1实施方式相同,能够使从主控制部4输出至第1指针驱动用电机单元5A包含的控制部56的指令信号成为简单的信号,并且,根据来自终端20的信息确定指令信号的输出目的地的端口端子(信号线WR),因此,能够容易地控制步进电机对钟表的指针的驱动。

  此外,根据第2实施方式,控制部56能够根据从主控制部4输出的指令信号来驱动与第1指针驱动用电机单元5A连接的其它单元的控制对象(电机或通知部)。其结果是,根据第2实施方式,能够同时满足单元的小型化以及确保具有多个单元时的控制性。

  此外,根据第2实施方式,在电子设备1具有多个单元的情况下,控制部56按照每个单元生成并输出驱动信号,因此,能够减轻进行与终端20之间的通信处理的主控制部4的处理负担。

  (第2实施方式的变形例)

  以下,对第2实施方式的变形例进行说明。在第2实施方式的变形例中,根据指令信号的电平被控制成H电平的端口端子来预先确定输出驱动信号的控制对象。将各端口端子与控制对象之间的对应关系可以作为驱动信号对应表55a预先存储在存储部55中,也可以根据终端20发送的指示来设定。

  控制部56例如参照存储部55存储的驱动信号对应表55a确定所生成的驱动信号的输出目的地的单元。

  图13是示出第2实施方式中的存储部55存储的驱动信号对应表55A的一例的图。如图13所示,在第2实施方式的驱动信号对应表55a中,按照端口端子的各个类别,使指针的动作模式、驱动信号、以及驱动信号的输出目的地对应起来。例如,第1端口端子52a与作为动作模式的“1秒走针”、驱动信号SIG_A以及作为输出目的地的“第1指针驱动用电机单元”对应。

  接下来,对指令信号输入到各端口端子时的控制部56的动作进行说明。如图13所示,驱动信号SIG_A和SIG_B输出至设置于第1指针驱动用电机单元5A中的控制对象(第1电机57A和第2电机57B),驱动信号SIG_C输出至设置于第2指针驱动用电机单元6中的控制对象(第3电机67),驱动信号SIG_D输出至设置于第3指针驱动用电机单元7中的控制对象(第4电机77),驱动信号SIG_E输出至设置于附加单元8中的控制对象(通知部89),驱动信号SIG_F输出至设置于第1指针驱动用电机单元5A中的控制对象(第1电机57A和第2电机57B)。通知部89根据驱动信号SIG_E产生警报音,将由终端20接收到邮件、或有无提醒等通知给用户。

  另外,除了参照驱动信号对应表55a而确定的单元外,控制部56也可以向其它单元输出相同的驱动信号。例如,控制部56也可以在将驱动信号SIG_A和SIG_B输出至设置于第1指针驱动用电机单元5A中的控制对象(第1电机57A和第2电机57B)的同时,输出设置于第2指针驱动用电机单元6中的控制对象(第3电机67)以及设置于第3指针驱动用电机单元7中的控制对象(第4电机77)。

  (第3实施方式)

  以下,说明第3实施方式中的包含指针驱动用电机单元的电子设备1B。对于具有与第3实施方式中的包含指针驱动用电机单元的电子设备1相同的功能的功能部,使用相同的标号并省略说明。

  图14是示出第3实施方式中的包含指针驱动用电机单元的电子设备1B的结构的结构图。如图14所示,第3实施方式中的电子设备1B具有振荡电路2、操作部3、主控制部4、通信部10以及第1指针驱动用电机单元5B。另外,电子设备1B也可以与第2实施方式的电子设备1A相同地具有输出部53。

  支承体51B包含基板、作为基座的底板、从相反侧按压配置于底板上的部件的支承板、其它壳体部、以及供电机(第1电机57A、第2电机57B、第3电机57C)的旋转轴接合的轴承等。在底板上配置有基板,在基板上配置有布线、输入部52B、存储部55、控制部56、第1电机57A、第2电机57B、第3电机57C、作为传递来自电机的扭矩的齿轮系的轮系等。利用支承板固定这些部件,由此,组装成单元。另外,在底板上配置有作为连接端子的电极,该电极起到将内部的电子部件与单元外部之间电气导通的作用。

  输入部52B是控制部56的通信接口。输入部52B具有与信号线CLK连接的第7端口端子52g、与信号线WRa连接的第1端口端子52a(第1输入部)、与信号线WRb连接的第2端口端子52b(第2输入部)、与信号线WRc连接的第3端口端子52c(第3输入部)、与信号线WRd连接的第4端口端子52d(第4输入部)、与信号线WRe连接的第5端口端子52e(第5输入部)、以及与信号线WRf连接的第6端口端子52f(第6输入部)。另外,可以将输入部52B的各端口端子作为插座设置于控制部56内部的物理层上,输入部52B的各端口端子也可以是由物理层的各插座和信号线WR构成的假想的信号的入口和出口。此外,信号线CLK是从主控制部4输出的时钟。即,在本实施方式中,如图14所示,第1指针驱动用电机单元5B不具有振荡电路,而是取得主控制部4输出的时钟来使用。

  第1电机57A、第2电机57B和第3电机57C例如为步进电机。第1电机57A、第2电机57B和第3电机57C根据从控制部56输出的驱动信号进行旋转。第1指针58A被支承体51B包含的轴承支承,伴随着第1电机57A的旋转驱动而相对于支承体51B进行旋转。第2指针58B被支承体51B所包含的轴承支承,伴随着第2电机57B的旋转驱动而相对于支承体51B进行旋转。此外,第3指针58C被支承体51B所包含的轴承支承,伴随着第3电机57C的旋转驱动而相对于支承体51B进行旋转。例如,第1指针58A为秒针,第2指针58B为分针,第3指针58C为时针。另外,有时还采用第1指针58A、第2指针58B、第3指针58C安装于第1指针驱动用电机单元5B的外部的方式。

  控制部56例如参照存储部55存储的驱动信号对应表55a确定所生成的驱动信号的输出目的地的单元。

  这样,在本实施方式中,第1指针驱动用电机单元5B不具有振荡电路,而是从主控制部4接受时钟信号的提供。

  图15是示出第3实施方式中的存储部55存储的驱动信号对应表55A的一例的图。如图15所示,在驱动信号对应表55a中,按端口端子的各个类别,使指针的动作模式、驱动信号、以及驱动信号的输出目的地对应起来。例如,第1端口端子52a与作为动作模式的“第1指针的一次正转”、驱动信号SIG_A、以及输出目的地的第1电机对应,第4端口端子52d与作为动作模式的“第2指针的一次反转”、驱动信号SIG_D、以及输出目的地的第2电机对应。

  接下来,说明指令信号输入到各端口端子时的控制部56的动作。

  如图15所示,驱动信号SIG_A和SIG_B输出至作为控制对象的第1电机57A。驱动信号SIG_C和SIG_D输出至作为控制对象的第2电机57B。驱动信号SIG_E和SIG_F输出至作为控制对象的第3电机57C。

  这样,本实施方式的第1指针驱动用电机单元5B的输入部52B具有:第1端口端子52a(第1输入部),其输入使第1电机57A正转(第1动作)的信号;第2端口端子52b(第2输入部),其输入使第1电机57A反转(第2动作)的信号;第3端口端子52c(第3输入部),其输入使第2电机57B正转(第3动作)的信号;第4端口端子52d(第4输入部),其输入使第2电机57B反转(第4动作)的信号;第5端口端子52e(第5输入部),其输入使第3电机57C正转(第5动作)的信号;以及第6端口端子52f(第6输入部),其输入使第3电机57C反转(第6动作)的信号。而且,输入部52b(第1输入部)还具有输入时钟的第7端口端子52g。

  并且,控制部56根据主控制部4输出的信号生成驱动信号,将所生成的驱动信号输出至对应的第1电机57A~第3电机57C。例如,在主控制部4使信号线WRb从低电平变化到高电平的情况下,控制部56以使第1电机57A反转的方式进行驱动。另外,使第1电机57A正转的驱动信号为第1驱动信号,使第1电机57A反转的驱动信号为第2驱动信号。使第2电机57B正转的驱动信号为第3驱动信号,使第2电机57B反转的驱动信号为第4驱动信号。使第3电机57C正转的驱动信号为第5驱动信号,使第3电机57C反转的驱动信号为第6驱动信号。此外,使第1电机57A正转的指令信号为第1指令信号,使第1电机57A反转的指令信号为第2指令信号。使第2电机57B正转的指令信号为第3指令信号,使第2电机57B反转的指令信号为第2指令信号。使第3电机57C正转的指令信号为第5指令信号,使第3电机57C反转的指令信号为第6指令信号。存储部55如图15所示那样存储各端口端子52(第n输入部;n为1~6的整数)、各驱动信号以及输出目的地的对应关系。

  接下来,说明输入到控制部56的时钟与驱动信号的关系的一例。

  图16是示出输入到本实施方式的控制部56的时钟与驱动信号的关系的一例的图。在图16中,横轴表示时刻,纵轴表示信号的电平。此外,波形g11为主控制部4输出的时钟信号SIG_CLK的波形。波形g12为主控制部4输出至信号线WRa的信号的波形,波形g13为驱动信号SIG_A的波形。波形g14为主控制部4输出至信号线WRb的信号的波形,波形g15为驱动信号SIG_B的波形。

  在时刻t1时,如波形g11和波形g12那样,控制部56在时钟信号SIG_CLK的上升的时刻,将主控制部4输出至信号线WRa的信号线的电平与规定阈值比较,检测从低电平变化到高电平的情况。然后,在时刻t1时,如波形g13那样,在主控制部4进行判断之后,控制部56将驱动信号SIG_A输出至第1电机57A。另外,在图16所示的示例中,示出了在时刻t1~t2的期间输出驱动信号SIG_A的示例,但是,驱动信号SIG_A只要是以规定的角度驱动第1指针58A的信号即可。此外,关于正转的次数,在图15所示的示例中示出了1个示例,但不限于此,也可以是与用途对应的数量。

  在时刻t3时,如波形g11和波形g14那样,控制部56在时钟信号SIG_CLK的上升的时刻,将主控制部4输出至信号线WRb的信号线的电平与规定阈值比较,检测从低电平变化到高电平的情况。然后,在时刻t3时,如波形g15那样,在主控制部4进行判断之后,控制部56将驱动信号SIG_B输出至第1电机57A。另外,在图16所示的示例中,示出了在时刻t3~t4的期间输出驱动信号SIG_A的示例,但是,驱动信号SIG_B只要是以规定的角度驱动第1指针58A的信号即可。此外,关于反转的次数,在图15所示的示例中示出了1个示例,但不限于此,也可以是与用途对应的数量。

  此外,在图16所示的示例中,示出了在输入到控制部56的信号从低电平变化到高电平时生成驱动信号的示例,但是,控制部56也可以在所输入的信号从高电平变化到低电平时生成驱动信号。

  例如,也可以是,在时刻t4时,如波形g11和波形g14那样,控制部56在时钟信号SIG_CLK的下降的时刻,将主控制部4输出至信号线WRb的信号线的电平与规定阈值比较,检测从高电平变化到低电平的情况。然后,也可以是,在时刻t4时,如波形g16那样,在主控制部4进行判断之后,控制部56将驱动信号SIG_B输出至第1电机57A。

  此外,当主控制部4输出的时钟信号SIG_CLK持续高电平或低电平达规定时间以上时,控制部56判别为时钟信号的输入已停止。在判别为时钟信号的输入已停止的情况下,控制部56将第1指针驱动用电机单元5B具有的各部分切换成省电模式(睡眠模式)。另外,当时钟信号SIG_CLK反复高电平和低电平时,控制部56以从省电模式恢复的方式控制时钟信号SIG_CLK。

  即,主控制部4通过停止提供给控制部56的时钟信号,能够将第1指针驱动用电机单元5B切换成省电模式。

  接下来,对控制部56的处理的一例进行说明。

  图17是示出本实施方式中的控制部56的处理的流程的一例的流程图。例如也可以以1Hz的周期反复进行本流程图的处理。

  首先,控制部56检测第1端口端子52a至第6端口端子52f的各个端口端子的指令信号的电平(步骤S500)。

  接着,控制部56将检测出的各端口端子的信号电平与规定阈值进行比较,根据比较的结果,判断主控制部4输出的指示信号是否发生了变化(步骤S501)。

  在判别为主控制部4输出的指示信号没有发生变化的情况下(步骤S501;“否”),控制部56使处理返回至步骤S500。

  在判别为主控制部4输出的指示信号发生了变化的情况下(步骤S501;“是”),控制部56针对与电平发生变化的端口端子对应的电机,参照存储部55所存储的表生成驱动信号。接着,控制部56参照存储部55所存储的表,向与端口端子对应的电机输出所生成的驱动信号(步骤S502)。

  以上,对本发明的实施方式进行了说明,但本发明不限于上述实施方式,能够在不脱离本发明的宗旨的范围内增加各种变更。

  此外,用途也可以进行各种变更。例如,驾驶员等佩戴的智能手表(多功能电子设备)还能够从搭载于由内燃机、电机等进行驱动的车辆的BL E收发装置接收车速信息、转速信息、燃料余量信息等,将用于显示上述车速、转速、燃料余量等的指令从智能手表的微型计算机(主控制部)发送给指针驱动用电机单元的驱动IC(控制部)。由此,指针驱动用电机单元的指针能够显示车速信息等。此外,还可以将指针驱动用电机单元直接安装于车载的计量仪器类显示部(仪表板内部等)。

《指针驱动用电机单元及其控制方法、电子设备.doc》
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