專利名稱：電子鐘及指針位置檢測裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電子鐘及指針位置檢測裝置，更具體地說，涉及電子鐘及通過檢測出指針已經(jīng)走到預(yù)定位置而獲得信號來執(zhí)行特定動作的指針位置檢測方法。
這樣安排電子鐘，以便在指針走到預(yù)定位置時產(chǎn)生特定動作。所述特定的動作的實例包括發(fā)聲報時、翻日歷、根據(jù)從外界接收的無線電波調(diào)整時鐘等等。當分針指著12點(鐘)而準備發(fā)聲報時時，電子鐘通過檢測出分針指著12點便向發(fā)聲報時用的電路輸出發(fā)聲報時信號。就是說，必須檢測電子鐘指針的位置，以便在指針走到預(yù)定位置時執(zhí)行特定的動作。
作為先有技術(shù)，已經(jīng)知道一種利用機械觸點檢測指針位置的技術(shù)。在這種利用機械觸點的技術(shù)中，中央齒輪和小齒輪設(shè)有凸輪和面向中央齒輪和小齒輪的由片簧制成的觸點。因為每當中央齒輪和小齒輪在一小時內(nèi)轉(zhuǎn)一圈時，該觸點就被凸輪掛住而在一對觸點彈簧之間震動，當該觸點被凸輪掛住時，便判定分針已經(jīng)走到預(yù)定位置(例如，指示12點的位置)，并且輸出一個信號，例如發(fā)聲報時信號，以執(zhí)行預(yù)定動作。
日本公開特許公報No.55-82080和61-118483和日本實用新型公開特許公報No.56-10883也公開了指針位置光學檢測方法。按照這種方法，輪系中的齒輪處于這樣的位置，使得至少其一部分彼此重疊，每一個齒輪都設(shè)有與例如一小時一次的恒定的周期一致的透明點(TRANSPARENCY)，而光發(fā)射裝置和光接收裝置處在各個透明點重合位置上沿軸方向的延伸部分上。當光接收裝置接收到從光發(fā)射裝置發(fā)出的光線時，各透明點重合。于是時鐘便判定指針走到預(yù)定位置，例如，指示12點的位置，并輸出一個信號，例如發(fā)聲報時信號，以便執(zhí)行預(yù)定的操作。
但是，利用機械觸點檢測指針位置的方法有檢測精度由于觸點和接觸彈簧退化而降低的問題。還有一個必須增大電動機的轉(zhuǎn)矩的問題，因為觸點變成輪系的轉(zhuǎn)動阻力，從而使功率消耗增大。
同時，指針位置的光學檢測方法有成本高的問題，因為它需要光發(fā)射裝置和光接收裝置，而且也難以使時鐘緊湊。它還有結(jié)構(gòu)復(fù)雜的問題，因為光發(fā)射裝置和光接收裝置必須布置在狹窄的空間。還有一個問題是，光發(fā)射裝置和光接收裝置的操作使功率消耗增大。
本發(fā)明就是考慮到上述問題而產(chǎn)生的，其目的是提供一種電子鐘及指針位置檢測方法，在不增加單獨的電器裝置的情況下用來精確檢測指針位置。
為了達到上述目的，所發(fā)明的電子鐘包括基準信號發(fā)生裝置，用來產(chǎn)生基準信號；脈沖控制裝置，用來以基準信號為依據(jù)向電動機輸出多個其強度不同的脈沖信號，用以驅(qū)動所述電動機；輪系，由所述電動機驅(qū)動；指示裝置，由所述輪系轉(zhuǎn)動；位置檢測裝置，用來檢測指示裝置的預(yù)定位置；和旋轉(zhuǎn)判斷裝置，用來通過檢測電動機是否旋轉(zhuǎn)而輸出旋轉(zhuǎn)信號或不轉(zhuǎn)信號。還設(shè)置高負載裝置，用來以恒定的周期把高負載施加在輪系上，使得只有在高負載施加在輪系上而且向所述電動機輸出預(yù)定強度或更高強度的脈沖信號時，電動機才轉(zhuǎn)動；所述脈沖控制裝置輸出正常驅(qū)動脈沖，當輸出正常驅(qū)動脈沖之后旋轉(zhuǎn)判斷裝置輸出不轉(zhuǎn)信號時，輸出其強度大于正常驅(qū)動脈沖的第一輔助驅(qū)動脈沖，或者在輸出第一輔助驅(qū)動脈沖之后旋轉(zhuǎn)判斷裝置輸出不轉(zhuǎn)信號時，輸出其強度大于第一輔助驅(qū)動脈沖強度和預(yù)定強度的第二輔助驅(qū)動脈沖；以及當輸出第二輔助驅(qū)動脈沖時，所述位置檢測裝置判定指示裝置已處于預(yù)定的位置。
所發(fā)明的用來檢測指示裝置已經(jīng)走到預(yù)定位置的指針位置檢測方法包括以下步驟把高負載施加在用來以恒定的周期轉(zhuǎn)動指示裝置的輪系上，使得只有在施加了高負載并把預(yù)定強度或更高強度的脈沖信號輸出給用來轉(zhuǎn)動輪系的電動機時，電動機才能旋轉(zhuǎn)；向所述電動機輸出正常驅(qū)動脈沖，判斷電動機是否旋轉(zhuǎn)；當正常驅(qū)動脈沖不能使電動機轉(zhuǎn)動時，向電動機輸出其強度大于所述正常驅(qū)動脈沖的第一輔助驅(qū)動脈沖，判斷電動機是否旋轉(zhuǎn)；當所述第一輔助驅(qū)動脈沖不能使電動機轉(zhuǎn)動時，向電動機輸出其強度大于第一輔助驅(qū)動脈沖強度和預(yù)定強度的第二輔助驅(qū)動脈沖；并在輸出所述第二輔助驅(qū)動脈沖時，判定指示裝置已處于預(yù)定位置。
日本特許公報No.63-18148，63-18149和57-18440公開了一種檢測方法，它通過向電動機輸出相對較弱的正常驅(qū)動脈沖使轉(zhuǎn)動輪系的電動機轉(zhuǎn)動，并在正常驅(qū)動脈沖不能轉(zhuǎn)動所述電動機時，輸出相對較強的輔助驅(qū)動脈沖總能使所述電動機轉(zhuǎn)動。在正常情況下，通過利用功率消耗較低的正常驅(qū)動脈沖旋轉(zhuǎn)，可以減小電動機的功率消耗，僅在由于某種原因負載施加在電動機上時，才使用功率消耗高的輔助驅(qū)動脈沖。
于是，本發(fā)明是這樣安排的，使得當指示裝置走到預(yù)定位置時高負載就施加在輪系上，并且僅當施加了高負載而且向電動機輸出預(yù)定強度的或更高強度的脈沖信號時，電動機才轉(zhuǎn)動。盡管正常情況下電動機用正常驅(qū)動脈沖或第一輔助驅(qū)動脈沖轉(zhuǎn)動，但在輪系上施加了高負載時，它便不轉(zhuǎn)動，使得施加了更強的第二輔助驅(qū)動脈沖時才轉(zhuǎn)動。于是，這樣便有可能利用第二輔助驅(qū)動脈沖檢測指示裝置的預(yù)定位置，因為第二輔助驅(qū)動脈沖在指示裝置處于預(yù)定位置時才輸出。另外，不需要象先有技術(shù)那樣的光接收裝置。
例如，當這樣安排、使得在分針指著12點時給輪系施加高負載時，當分針走到12點時，就需要第二輔助驅(qū)動脈沖來轉(zhuǎn)動電動機。因而，輸出第二輔助驅(qū)動脈沖時，分針走到12點。
在上述電子鐘中，所發(fā)明的電子鐘具有以下特征在輸出第一輔助驅(qū)動脈沖之后旋轉(zhuǎn)判斷裝置輸出不轉(zhuǎn)信號時，位置檢測裝置判定指示裝置走到預(yù)定位置。
在所述指針位置檢測方法中，所發(fā)明的指針位置檢測方法具有以下特征當電動機不能用第一輔助驅(qū)動脈沖轉(zhuǎn)動時，判定所述指示裝置處在預(yù)定位置。
就是說，按照本發(fā)明，當不能用第一輔助驅(qū)動脈沖轉(zhuǎn)動電動機時，判定所述指示裝置走到預(yù)定位置。可以看出，當輪系上施加了高負載時，第一輔助驅(qū)動脈沖不能使電動機旋轉(zhuǎn)。因而，這意味著，當?shù)谝惠o助驅(qū)動脈沖轉(zhuǎn)不動電動機時，高負載施加在輪系上，亦即指示裝置處于預(yù)定位置。因此，有可能利用操作電子鐘所需的結(jié)構(gòu)來檢測指針位置。
在上述電子鐘中，所發(fā)明的電子鐘還包括轉(zhuǎn)數(shù)計數(shù)裝置，用來對從脈沖控制裝置首次輸出第二輔助驅(qū)動脈沖以來的電動機轉(zhuǎn)數(shù)進行計數(shù)；和轉(zhuǎn)數(shù)判斷裝置，用來在所述轉(zhuǎn)數(shù)達到相當于向輪系施加高負載的周期的轉(zhuǎn)數(shù)時，向脈沖控制裝置輸出控制脈沖，以便輸出所述第二輔助驅(qū)動脈沖。
在上述指針位置檢測方法中，所發(fā)明的指針位置檢測方法具有以下特征對電動機的轉(zhuǎn)數(shù)進行計數(shù)，當所述轉(zhuǎn)數(shù)達到相當于向輪系施加高負載的周期的轉(zhuǎn)數(shù)時，輸出第二輔助驅(qū)動脈沖。
就是說，按照本發(fā)明，從開始輸出第二輔助驅(qū)動脈沖起對電動機的轉(zhuǎn)數(shù)進行計數(shù)，并且當所述轉(zhuǎn)數(shù)達到相當于向輪系施加高負載的周期的轉(zhuǎn)數(shù)時輸出第二輔助驅(qū)動脈沖，而不輸出正常驅(qū)動脈沖和第一輔助驅(qū)動脈沖。通過從首次輸出第二輔助驅(qū)動脈沖時起對電動機的轉(zhuǎn)數(shù)進行計數(shù)，便可能預(yù)測下一次何時向輪系施加高負載，因為高負載是以恒定的周期施加在輪系上的。因而，便有可能在預(yù)測要施加高負載的時間直接輸出第二輔助驅(qū)動脈沖。結(jié)果，便有可能節(jié)省輸出正常驅(qū)動脈沖和第一輔助驅(qū)動脈沖所需的功率消耗。
例如，當這樣安排、使得分針走到12點時對輪系施加高負載時，當電動機每秒旋轉(zhuǎn)一次時，從高負載首次施加在輪系上時起，電動機旋轉(zhuǎn)3600次之后高負載便再次施加在輪系上。因而，顯然，從高負載首次施加在輪系上時起，電動機的轉(zhuǎn)數(shù)達到3600時，除非輸出第二輔助驅(qū)動脈沖，否則電動機就轉(zhuǎn)不動。在這種情況下，不輸出正常驅(qū)動脈沖和第一輔助驅(qū)動脈沖，而直接輸出第二輔助驅(qū)動脈沖，以便節(jié)省輸出正常驅(qū)動脈沖和第一輔助驅(qū)動脈沖所需的功率消耗。
在上述電子鐘中，所發(fā)明的電子鐘還包括脈沖輸出次數(shù)計數(shù)裝置，用來在電動機轉(zhuǎn)數(shù)達到相當于向輪系施加高負載的周期的轉(zhuǎn)數(shù)期間，對第二輔助驅(qū)動脈沖的輸出次數(shù)進行計數(shù)；和脈沖數(shù)判斷裝置，用來在第二輔助驅(qū)動脈沖的輸出次數(shù)超過預(yù)定的次數(shù)時，向脈沖控制裝置輸出停止產(chǎn)生脈沖信號的控制信號。
在上述指針位置檢測方法中，所述指針位置檢測方法具有以下特征在電動機的轉(zhuǎn)數(shù)達到相當于向輪系施加高負載的周期的轉(zhuǎn)數(shù)期間，對第二輔助驅(qū)動脈沖的輸出次數(shù)進行計數(shù)，以便在所述輸出次數(shù)超過預(yù)定的次數(shù)時停止產(chǎn)生脈沖信號。
就是說，按照本發(fā)明，從第二輔助驅(qū)動脈沖首次輸出之后，對電動機的轉(zhuǎn)數(shù)進行計數(shù)，并對第二輔助驅(qū)動脈沖的輸出次數(shù)進行計數(shù)，直至所述轉(zhuǎn)數(shù)達到與向輪系施加高負載的周期對應(yīng)的轉(zhuǎn)數(shù)為止。當?shù)诙o助驅(qū)動脈沖的輸出次數(shù)超過預(yù)定次數(shù)時，由于某種原因，不可預(yù)見的高負載施加在輪系上，亦即電子鐘出故障了。于是，便有可能節(jié)省電力，并通過停止產(chǎn)生脈沖信號來停止電子鐘的操作來通知用戶電子鐘出故障。
例如，當分針指著12點而高負載施加在輪系上時，通常高負載施加在輪系上每小時只有一次。當高負載在一小時之內(nèi)施加了一次以上時，亦即第二輔助驅(qū)動脈沖輸出次數(shù)變?yōu)?時，可以看出電子鐘有缺陷，存在一些設(shè)計時沒有預(yù)見到的高負載。在這樣的情況下，便有可能節(jié)省電力，并通過停止產(chǎn)生脈沖信號時鐘停止操作來把電子鐘的故障通知它的用戶。
在上述電子鐘中，所發(fā)明的電子鐘還包括脈沖輸出次數(shù)計數(shù)裝置，在電動機的轉(zhuǎn)數(shù)達到相當于向輪系施加高負載的周期的轉(zhuǎn)數(shù)期間，對第二輔助驅(qū)動脈沖的輸出次數(shù)進行計數(shù)；和脈沖次數(shù)判斷裝置，用來當?shù)诙o助驅(qū)動脈沖的輸出次數(shù)超出預(yù)定次數(shù)時，向脈沖控制裝置輸出控制信號，以改變脈沖信號的輸出時間間隔。
在上述指針位置檢測方法中，所發(fā)明的指針位置檢測方法具有以下特征在電動機的轉(zhuǎn)數(shù)達到相當于向輪系施加高負載的周期的轉(zhuǎn)數(shù)期間，對第二輔助驅(qū)動脈沖的輸出次數(shù)進行計數(shù)，以便當所述輸出次數(shù)超出預(yù)定次數(shù)時，改變脈沖信號的輸出時間間隔。
就是說，按照本發(fā)明，從第二輔助驅(qū)動脈沖首次輸出時起，對電動機的轉(zhuǎn)數(shù)進行計數(shù)，并在電動機的轉(zhuǎn)數(shù)達到相當于向輪系施加高負載的周期的轉(zhuǎn)數(shù)期間，對第二輔助驅(qū)動脈沖的輸出次數(shù)進行計數(shù)。人們認為，當?shù)诙o助驅(qū)動脈沖的輸出次數(shù)超出預(yù)定次數(shù)時，由于某種原因，有不可預(yù)見的高負載施加在輪系上，亦即鐘有故障。于是，由于改變了脈沖信號的輸出時間間隔，而使電子鐘的指針操作異常。從而就有可能通知時鐘有故障。
例如，當分針指著12點時高負載就要施加在輪系上時，高負載施加在輪系上是每小時只有一次。當高負載施加在輪系上在一小時內(nèi)多于一次，亦即第二輔助驅(qū)動脈沖的輸出次數(shù)變成2時，可以看出時鐘有故障。在這種情況下，通過改變脈沖的時間間隔而以5秒的時間間隔移動秒針(通常該秒針以一秒的時間間隔移動)來通知它的用戶時鐘有故障。
所發(fā)明的電子鐘包括基準信號發(fā)生裝置，用來產(chǎn)生基準信號；脈沖控制裝置，用來以基準信號為依據(jù)向電動機輸出多個強度不同的脈沖信號，以便驅(qū)動所述電動機；由所述電動機轉(zhuǎn)動的輪系；由輪系轉(zhuǎn)動的指示裝置；位置檢測裝置，用來檢測指示裝置的預(yù)定位置；和旋轉(zhuǎn)判斷裝置，用來通過檢測所述電動機是否旋轉(zhuǎn)而輸出旋轉(zhuǎn)信號或不轉(zhuǎn)信號。所述電子鐘還具有以下特征它備有高負載裝置，用來以固定的周期多次地連續(xù)向輪系施加高負載，使得只有在向輪系施加高負載、而且預(yù)定強度或更大強度的脈沖信號多次地連續(xù)輸出到電動機上時電動機才轉(zhuǎn)動；所述脈沖控制裝置輸出正常驅(qū)動脈沖，當輸出正常驅(qū)動脈沖之后所述旋轉(zhuǎn)判斷裝置輸出不轉(zhuǎn)信號時，所述脈沖控制裝置輸出其強度大于正常驅(qū)動脈沖的第一輔助驅(qū)動脈沖，而當輸出第一輔助驅(qū)動脈沖之后所述旋轉(zhuǎn)判斷裝置輸出不轉(zhuǎn)信號時，所述脈沖控制裝置輸出其強度大于第一輔助驅(qū)動脈沖強度和預(yù)定強度的第二輔助驅(qū)動脈沖；和位置檢測裝置，當所述第二輔助驅(qū)動脈沖連續(xù)輸出多次、而且當此后所述旋轉(zhuǎn)判斷裝置隨著輸出正常驅(qū)動脈沖或第一輔助驅(qū)動脈沖而輸出旋轉(zhuǎn)信號時，所述位置檢測裝置判定所述指示裝置處于預(yù)定位置。
在用來檢測指示裝置已經(jīng)走到預(yù)定位置的指針位置檢測方法中，所發(fā)明的指針位置檢測方法包括以下步驟多次地連續(xù)以不變的周期把高負載施加在用來轉(zhuǎn)動所述指示裝置的輪系上，使得只有當施加了高負載而且向用來轉(zhuǎn)動輪系的電動機輸出預(yù)定強度或強度更高的脈沖信號時，電動機才轉(zhuǎn)動；向電動機輸出正常驅(qū)動脈沖時判斷所述電動機是否轉(zhuǎn)動；當所述正常驅(qū)動脈沖不能轉(zhuǎn)動所述電動機時，判斷向所述電動機輸出強度高于所述正常驅(qū)動脈沖的第一輔助驅(qū)動脈沖時所述電動機能否轉(zhuǎn)動；當所述第一輔助驅(qū)動脈沖不能轉(zhuǎn)動所述電動機時，向所述電動機輸出強度大于第一輔助驅(qū)動脈沖和預(yù)定強度的第二輔助驅(qū)動脈沖；以及在連續(xù)輸出第二輔助驅(qū)動脈沖多次、而且此后當輸出正常驅(qū)動脈沖或第一輔助驅(qū)動脈沖即能使電動機轉(zhuǎn)動時，判定指示裝置處于預(yù)定位置。
就是說，根據(jù)本發(fā)明，在指示裝置走到預(yù)定位置之前連續(xù)向輪系施加多次高負載，而所述電動機只有在施加了高負載而且連續(xù)輸出預(yù)定強度或更高強度的脈沖信號多次時才旋轉(zhuǎn)。當連續(xù)多次施加所述第二輔助驅(qū)動脈沖、然后用正常驅(qū)動脈沖或第一輔助驅(qū)動脈沖即能使所述電動機旋轉(zhuǎn)時，判定所述指示裝置處于預(yù)定位置。因此，有可能利用操作電子鐘所必需的結(jié)構(gòu)來檢測指針位置。
例如，分針走到12點之前5秒，當高負載施加在輪系上，使得除非連續(xù)輸出第二輔助驅(qū)動脈沖5次，否則電動機不能轉(zhuǎn)動時，當高負載施加在輪系上時，第二輔助驅(qū)動脈沖必須連續(xù)輸出5次才能使電動機轉(zhuǎn)動，而此后用正常驅(qū)動脈沖或第一輔助驅(qū)動脈沖即可轉(zhuǎn)動所述電動機。因而，當?shù)诙o助驅(qū)動脈沖連續(xù)施加5次時，便是高負載施加在輪系上，而且可以看出，當正常驅(qū)動脈沖或第一輔助驅(qū)動脈沖能使所述電動機轉(zhuǎn)動時，分針走到12點。
附圖中示出本發(fā)明的最佳形式，其中

圖1是本發(fā)明第一實施例的電子鐘的方框圖；圖2是解釋正常驅(qū)動脈沖、第一輔助驅(qū)動脈沖和第二輔助驅(qū)動脈沖的簡圖；圖3是表示負載強度波動的曲線圖；圖4是表示圖1的電子鐘的操作的流程圖；圖5是本發(fā)明第二實施例的電子鐘的方框圖；圖6是本發(fā)明第三實施例的電子鐘的方框圖；圖7是表示圖6的電子鐘的操作的流程圖；圖8是本發(fā)明第四實施例的電子鐘的方框圖；圖9是本發(fā)明第五實施例的電子鐘的方框圖；以及圖10是表示負載強度波動的曲線圖。
下面將利用附圖詳細解釋本發(fā)明的電子鐘和指針位置檢測方法。圖1是本發(fā)明第一實施例的電子鐘的方框圖。該電子鐘100包括振蕩電路1、分頻電路2、計時電路3、脈沖控制電路4、電動機驅(qū)動電路5、電動機6、輪系7、指針8、旋轉(zhuǎn)判斷電路9和指針位置檢測電路10。應(yīng)該指出，振蕩電路1、分頻電路2、計時電路3、脈沖控制電路4、電動機驅(qū)動電路5、旋轉(zhuǎn)判斷電路9和指針位置檢測電路10在鐘體內(nèi)制成一塊集成電路。
振蕩電路1產(chǎn)生32，768赫信號，后者用作電子鐘的基準信號。分頻電路2把基準信號分頻成為電子鐘所需的秒信號。計時電路3對秒信號進行計數(shù)。脈沖控制電路4產(chǎn)生并輸出正常驅(qū)動脈沖P1、第一輔助驅(qū)動脈沖P2和第二輔助驅(qū)動脈沖P3。當?shù)诙o助驅(qū)動脈沖P3輸出到指針位置檢測電路10時，它還輸入表示輸出了第二輔助驅(qū)動脈沖P3的P3輸出信號。電動機驅(qū)動電路5向電動機6提供從脈沖控制電路4輸出的驅(qū)動脈沖(具體地說，基于驅(qū)動脈沖的電流)。
電動機6轉(zhuǎn)動輪系7和指針8。輪系7的中央齒輪和小齒輪這樣形成，使得當分針指著12點時向輪系7施加高負載×(2＜X≤3)。從而，每當分針指著12點時就向輪系7施加高負載。高負載可以通過改變中央齒輪和小齒輪的齒形或通過凸輪來施加。
如圖2所示，第二輔助驅(qū)動脈沖的脈沖寬度h3寬于第一輔助驅(qū)動脈沖的脈沖寬度h2。第一輔助驅(qū)動脈沖的脈沖寬度h2寬于正常驅(qū)動脈沖的脈沖寬度h1。應(yīng)該指出，如圖2a所示，當施加在輪系7上的負載強度X是0＜X≤1時，電動機6可以用正常驅(qū)動脈沖P1或其強度大于正常驅(qū)動脈沖P1的第一輔助驅(qū)動脈沖P2或第二輔助驅(qū)動脈沖P3轉(zhuǎn)動。如圖2b所示，當施加在輪系7上的負載強度X是1＜X≤2時，電動機6可以用第一輔助驅(qū)動脈沖P2或其強度大于第一輔助驅(qū)動脈沖P2的第二輔助驅(qū)動脈沖P3轉(zhuǎn)動。如圖2c所示，當施加在輪系7上的負載強度X是2＜X≤3時，亦即分針指著12點時，電動機6只能用第二輔助驅(qū)動脈沖P3轉(zhuǎn)動。
應(yīng)該指出，當如圖2c所示連續(xù)輸出正常驅(qū)動脈沖P1、第一輔助驅(qū)動脈沖P2和第二輔助驅(qū)動脈沖P3時，從正常驅(qū)動脈沖P1的上升沿到第二輔助驅(qū)動脈沖P3的下降沿的時間是1秒或更短。應(yīng)該指出，正常驅(qū)動脈沖P1和第一輔助驅(qū)動脈沖P2的產(chǎn)生以及這些驅(qū)動脈沖的作用，例如，在日本特許公報No.63-18148，63-18149和57-18440中已經(jīng)詳細描述，故其解釋在此從略。第二輔助驅(qū)動脈沖P3可以用與正常驅(qū)動脈沖P1和第一輔助驅(qū)動脈沖P2相同的方法產(chǎn)生，故其詳細解釋在此從略。
圖3是表示輪系7負載強度的波動的曲線圖。盡管輪系7的負載強度是以1秒的時間間隔波動的，因為電動機6通常以1秒的時間間隔轉(zhuǎn)動，但是為了解釋方便起見，在圖3中以1秒的時間間隔表示輪系7的負載波動。在圖3中，垂直軸代表輪系7的負載強度，水平軸代表嚙合位置。應(yīng)該指出，在負載強度為0＜X≤1(例如嚙合位置2至4)的嚙合位置，電動機6能用正常驅(qū)動脈沖P1轉(zhuǎn)動。
同時，在負載強度為1＜X≤2例如嚙合位置5和6)的嚙合位置，電動機6不能用正常驅(qū)動脈沖P1轉(zhuǎn)動、而可用第一輔助驅(qū)動脈沖P2或第二輔助驅(qū)動脈沖P3轉(zhuǎn)動。在負載強度為2＜X≤3(例如嚙合位置30)的嚙合位置，電動機6不能用正常驅(qū)動脈沖P1或第一輔助驅(qū)動脈沖P2轉(zhuǎn)動，而只能用第二輔助驅(qū)動脈沖P3轉(zhuǎn)動。應(yīng)該指出，負載強度為2＜X≤3的嚙合位置30相當于中央齒輪和小齒輪給輪系7施加高負載的位置，亦即分針指著12點的位置。
旋轉(zhuǎn)判斷電路9根據(jù)電動機6內(nèi)產(chǎn)生的感應(yīng)電壓，判斷當脈沖控制電路4輸出正常驅(qū)動脈沖P1、第一輔助驅(qū)動脈沖P2或第二輔助驅(qū)動脈沖P3時電動機6是否轉(zhuǎn)動。然后，當從脈沖控制電路4輸出正常驅(qū)動脈沖P1而電動機6不轉(zhuǎn)時，它向脈沖控制電路4輸入P1不轉(zhuǎn)信號，表示正常驅(qū)動脈沖P1轉(zhuǎn)不動電動機6。當從脈沖控制電路4輸出第一輔助驅(qū)動脈沖P2而電動機6不轉(zhuǎn)時，它也向脈沖控制電路4輸入P2不轉(zhuǎn)信號，表示第一輔助驅(qū)動脈沖P2轉(zhuǎn)不動電動機6。
在正常情況下，脈沖控制電路4輸出耗電較少的正常驅(qū)動脈沖P1，而且電動機6能用正常驅(qū)動脈沖P1轉(zhuǎn)動。當電動機6的負載由于某種原因超過1時，正常驅(qū)動脈沖P1轉(zhuǎn)不動電動機6。于是，旋轉(zhuǎn)判斷電路9向脈沖控制電路4輸入P1不轉(zhuǎn)信號。當脈沖控制電路4從旋轉(zhuǎn)判斷電路9接收到P1不轉(zhuǎn)信號時，電動機驅(qū)動電路5輸出第一輔助驅(qū)動脈沖P2。
應(yīng)該指出，在圖3中所示的嚙合位置30，亦即分針指著12點時，由于高強度施加在電動機6上，所以負載強度超過2。因此，第一輔助驅(qū)動脈沖P2轉(zhuǎn)不動電動機6，于是旋轉(zhuǎn)判斷電路9把P2不轉(zhuǎn)信號輸入到脈沖控制電路4。從旋轉(zhuǎn)判斷電路9接收到P2不轉(zhuǎn)信號時，脈沖控制電路4向電動機驅(qū)動電路5輸出總會使電動機6轉(zhuǎn)動的第二輔助驅(qū)動脈沖P3，并把P3輸出信號輸入到指針位置檢測電路10。
如上所述，當分針指著12點時，從脈沖控制電路4輸出第二輔助驅(qū)動脈沖P3。換句話說，從脈沖控制電路4輸出第二輔助驅(qū)動脈沖P3時，分針便指著12點。應(yīng)該指出，當輸出第二輔助驅(qū)動脈沖P3時，脈沖控制電路4把P3輸出信號輸出到指針位置檢測電路10。接收到P3輸出信號時，指針位置檢測電路10便認為分針指著12點，并向例如發(fā)聲報時用的電路(未示出)輸出發(fā)聲報時信號。因此，分針指著12點時，便發(fā)聲報時。
圖4是表示電子鐘100的操作的流程圖。在步驟S1，脈沖控制電路4輸出正常驅(qū)動脈沖P1。在步驟S2，旋轉(zhuǎn)判斷電路9判斷電動機6是否旋轉(zhuǎn)，并在電動機6不轉(zhuǎn)時向脈沖控制電路4輸入P1不轉(zhuǎn)信號。當在預(yù)定的時間間隔內(nèi)沒有從旋轉(zhuǎn)判斷電路9輸出P1不轉(zhuǎn)信號時，亦即正常驅(qū)動脈沖P1使電動機6轉(zhuǎn)動時，脈沖控制電路4返回步驟S1輸出下一個P1。
當脈沖控制電路4從旋轉(zhuǎn)判斷電路9接收到P1不轉(zhuǎn)信號時，亦即正常驅(qū)動脈沖P1轉(zhuǎn)不動電動機6時，在步驟S3輸出第一輔助驅(qū)動脈沖P2。在步驟S4，旋轉(zhuǎn)判斷電路9判斷電動機6是否旋轉(zhuǎn)，電動機6不轉(zhuǎn)時，向脈沖控制電路4輸入P2不轉(zhuǎn)信號。當在預(yù)定的時間內(nèi)旋轉(zhuǎn)判斷電路9不輸出P2不轉(zhuǎn)信號時，亦即第一輔助驅(qū)動脈沖P2能使電動機6轉(zhuǎn)動時，脈沖控制電路4返回步驟S1輸出下一個P1。
當脈沖控制電路4從旋轉(zhuǎn)判斷電路9接收到P2不轉(zhuǎn)信號時，亦即第一輔助驅(qū)動脈沖P2轉(zhuǎn)不動電動機6時，它便輸出第二輔助驅(qū)動脈沖P3，并在步驟S5把P3輸出信號輸入到指針位置檢測電路10。在步驟S6，指針位置檢測電路10向發(fā)聲報時用的電路輸出發(fā)聲報時信號。
如上所述，這樣安排電子鐘100、以便在預(yù)定的指針位置上把高負載施加在輪系7上，正常情況下用正常驅(qū)動脈沖P1或第一輔助驅(qū)動脈沖P2使電動機6轉(zhuǎn)動，而當高負載施加在輪系7時，只有用第二輔助驅(qū)動脈沖P3才能使電動機6轉(zhuǎn)動。因此，由于當輸出第二輔助驅(qū)動脈沖P3時指針走到了預(yù)定位置，所以利用操作電子鐘的最小結(jié)構(gòu)即可檢測指針位置，既無需單獨的結(jié)構(gòu)、也不需要電氣裝置來檢測指針位置。這樣，便使電子鐘緊湊、降低成本和減小功率消耗成為可能。
應(yīng)該指出，盡管以上通過把本發(fā)明應(yīng)用于借助檢測分針指著12點而發(fā)聲報時的情況而對本發(fā)明作了解釋，但是本發(fā)明并不限于這樣一種情況，它還可以應(yīng)用于午夜12點翻日歷或根據(jù)從外界接收的無線電波調(diào)整時間的情況。圖5是按照本發(fā)明第二實施例的電子鐘的方框圖。所述電子鐘101是對第一實施例中電子鐘100作這樣的修改、以便把P2不轉(zhuǎn)信號從旋轉(zhuǎn)判斷電路9輸入到指針位置檢測電路10而成的。應(yīng)該指出，除此之外的其他結(jié)構(gòu)與第一實施例中的電子鐘100相同，因而其解釋在此從略。還應(yīng)指出，這樣形成中央齒輪和小齒輪、使得在分針指著12點時象第一實施例中的電子鐘100一樣向輪系7施加高負載X(2＜X≤3)。
旋轉(zhuǎn)判斷電路9判斷當脈沖控制電路4輸出正常驅(qū)動脈沖P1、第一輔助驅(qū)動脈沖P2或第二輔助驅(qū)動脈沖P3時，電動機6是否轉(zhuǎn)動。在從脈沖控制電路4輸出正常驅(qū)動脈沖P1而電動機6不轉(zhuǎn)時，向脈沖控制電路4輸入P1不轉(zhuǎn)信號。在從脈沖控制電路4輸出第一輔助驅(qū)動脈沖P2而電動機6不轉(zhuǎn)時，向脈沖控制電路4和指針位置檢測電路10輸入P2不轉(zhuǎn)信號。
由于在圖3中所示的嚙合位置30向電動機6施加高強度，亦即當分針指著12點時，負載強度超過2。因此，第一輔助驅(qū)動脈沖P2不能轉(zhuǎn)動電動機6，于是旋轉(zhuǎn)判斷電路9把P2不轉(zhuǎn)信號輸入到脈沖控制電路4和指針位置檢測電路10。當從旋轉(zhuǎn)判斷電路9接收到P2不轉(zhuǎn)信號時，脈沖控制電路4向電動機驅(qū)動電路5輸出第二輔助驅(qū)動脈沖P3，使電動機6總會轉(zhuǎn)動，并將P3輸出信號輸入到指針位置檢測電路10。
如上所述，當分針指著12點時，指針位置檢測電路10從旋轉(zhuǎn)判斷電路9接收P2不轉(zhuǎn)信號，并從脈沖控制電路4接收P3輸出信號。于是，指針位置檢測電路10既從P2不轉(zhuǎn)信號，又從P3輸出信號檢測到分針指著12點的情況。接收到P2不轉(zhuǎn)信號和P3輸出信號后，指針位置檢測電路10認為分針已經(jīng)指著12點，于是，例如，向發(fā)聲報時用的電路(未示出)輸出發(fā)聲報時信號。這樣，分針指著12點時，便發(fā)聲報時。
應(yīng)該指出，盡管第二實施例的電子鐘已經(jīng)就指針位置檢測電路10接收脈沖控制電路4的P3輸出信號的情況作了解釋，但是P3輸出信號可以不從脈沖控制電路4輸入指針位置檢測電路10，因為指針位置檢測電路10可以從旋轉(zhuǎn)判斷電路9的P2不轉(zhuǎn)信號檢測分針的位置。這樣，可以省去脈沖控制電路4的輸出P3輸出信號用的電路。
如上所述，在電子鐘101中，當指針走到預(yù)定位置時，指針位置檢測電路10接收來自旋轉(zhuǎn)判斷電路9的P2不轉(zhuǎn)信號和來自脈沖控制電路4的P3輸出信號。因此，以雙保險的形式檢測指針位置成為可能，所以檢測精度得到提高。圖6是本發(fā)明第三實施例的電子鐘的方框圖。所述電子鐘102是通過把轉(zhuǎn)數(shù)計數(shù)電路11和轉(zhuǎn)數(shù)判斷電路12加到第二實施例的電子鐘101上而形成的。應(yīng)該指出，與第二實施例相似，這樣形成輪系7的中央齒輪和小齒輪、使得當分針指著12點時，給輪系7施加高負載X(2＜X≤3)。
旋轉(zhuǎn)判斷電路9判斷當脈沖控制電路4輸出正常驅(qū)動脈沖P1、第一輔助驅(qū)動脈沖P2或第二輔助驅(qū)動脈沖P3時，電動機6是否轉(zhuǎn)動。然后，在從脈沖控制電路4輸出正常驅(qū)動脈沖P1而電動機6不轉(zhuǎn)時，向脈沖控制電路4輸入P1不轉(zhuǎn)信號。在從脈沖控制電路4輸出第一輔助驅(qū)動脈沖P2而電動機6不轉(zhuǎn)時，向脈沖控制電路4和指針位置檢測電路10輸入P2不轉(zhuǎn)信號。它還向轉(zhuǎn)數(shù)計數(shù)電路11輸出復(fù)位信號，以便使電動機6的轉(zhuǎn)數(shù)復(fù)位。
在從脈沖控制電路4輸出正常驅(qū)動脈沖P1而電動機6轉(zhuǎn)動時，旋轉(zhuǎn)判斷電路9還把指示正常驅(qū)動脈沖P1使電動機6轉(zhuǎn)動的P1旋轉(zhuǎn)信號輸入到轉(zhuǎn)數(shù)計數(shù)電路11。在從脈沖控制電路4輸出第一輔助驅(qū)動脈沖P2而電動機6轉(zhuǎn)動時，旋轉(zhuǎn)判斷電路9還把指示第一輔助驅(qū)動脈沖P2使電動機6轉(zhuǎn)動的P2旋轉(zhuǎn)信號輸入到轉(zhuǎn)數(shù)計數(shù)電路11。
轉(zhuǎn)數(shù)計數(shù)電路11對從旋轉(zhuǎn)判斷電路9接收的P1和P2旋轉(zhuǎn)信號進行計數(shù)，亦即對電動機6的轉(zhuǎn)數(shù)進行計數(shù)，并根據(jù)該計數(shù)把轉(zhuǎn)數(shù)信號輸入到轉(zhuǎn)數(shù)判斷電路12。電動機6的轉(zhuǎn)數(shù)相當于預(yù)先設(shè)置在轉(zhuǎn)數(shù)判斷電路12上的向輪系7施加高負載的周期。當基于從轉(zhuǎn)數(shù)計數(shù)電路11接收到的轉(zhuǎn)數(shù)信號的轉(zhuǎn)數(shù)達到預(yù)設(shè)的轉(zhuǎn)數(shù)時，轉(zhuǎn)數(shù)判斷電路12把P3輸出信號輸入到脈沖控制電路4。從轉(zhuǎn)數(shù)判斷電路12接收到P3輸出控制信號時，脈沖控制電路4直接向電動機驅(qū)動電路5輸出第二輔助驅(qū)動脈沖P3，而既不輸出正常驅(qū)動脈沖P1又不輸出P2。
圖7是表示電子鐘102的操作的流程圖。在步驟R1，轉(zhuǎn)數(shù)計數(shù)電路11將轉(zhuǎn)數(shù)N初始化為N＝1，并把最大轉(zhuǎn)數(shù)M設(shè)置到轉(zhuǎn)數(shù)判斷電路12。應(yīng)該指出，電動機6一小時轉(zhuǎn)3600次，因為它每秒轉(zhuǎn)一次。指示12點的分針在電動機6轉(zhuǎn)3600次之后再次指著12點。因而，當分針指著12點就發(fā)聲報時，向輪系7施加高負載的周期是“每小時一次”，而與該周期對應(yīng)的電動機6的最大轉(zhuǎn)數(shù)M為3600。因而，預(yù)先把3600作為最大轉(zhuǎn)數(shù)M設(shè)置在轉(zhuǎn)數(shù)判斷電路12中。
在步驟R2，轉(zhuǎn)數(shù)判斷電路12根據(jù)轉(zhuǎn)數(shù)計數(shù)電路11送來的轉(zhuǎn)數(shù)信號判斷是否N＝M。當N＝M時，操作進到步驟R8，而N≠M時，操作進到步驟R3。在步驟R3，脈沖控制電路4輸出正常驅(qū)動脈沖P1。在步驟R4，旋轉(zhuǎn)判斷電路9判斷電動機6是否旋轉(zhuǎn)。電動機6旋轉(zhuǎn)時，旋轉(zhuǎn)判斷電路9向轉(zhuǎn)數(shù)計數(shù)電路11輸出P1旋轉(zhuǎn)信號，而當電動機6不轉(zhuǎn)時，旋轉(zhuǎn)判斷電路9向脈沖控制電路4輸出P1不轉(zhuǎn)信號。因為轉(zhuǎn)數(shù)計數(shù)電路11從旋轉(zhuǎn)判斷電路9接收到P1旋轉(zhuǎn)信號，所以在步驟R7轉(zhuǎn)數(shù)N的數(shù)值加一。
當從旋轉(zhuǎn)判斷電路9輸出P1不轉(zhuǎn)信號時，亦即正常驅(qū)動脈沖P1轉(zhuǎn)不動電動機6時，脈沖控制電路4在步驟R5輸出第一輔助驅(qū)動脈沖P2。當電動機6轉(zhuǎn)動時，它向轉(zhuǎn)數(shù)計數(shù)電路11輸出P2旋轉(zhuǎn)信號，而當電動機6不轉(zhuǎn)時，向脈沖控制電路4輸出P2不轉(zhuǎn)信號。在步驟R7，轉(zhuǎn)數(shù)計數(shù)電路11使轉(zhuǎn)數(shù)的數(shù)值N加一，因為它從旋轉(zhuǎn)判斷電路9接收到P2旋轉(zhuǎn)信號。
當旋轉(zhuǎn)判斷電路9輸出P2不轉(zhuǎn)信號時，亦即第一輔助驅(qū)動脈沖P2轉(zhuǎn)不動電動機6時，在步驟R8，脈沖控制電路4向指針位置檢測電路10輸出第二輔助驅(qū)動脈沖P3，并向指針位置檢測電路10輸出P3輸出信號。在步驟R9，指針位置檢測電路10向發(fā)聲報時用的電路輸出發(fā)聲報時信號。然后重復(fù)執(zhí)行步驟R1至R9的操作直至電池用完為止。
以下將利用圖3解釋這些操作。電子鐘開始操作之后嚙合位置首次走到嚙合位置30時，盡管轉(zhuǎn)數(shù)N尚未達到最大轉(zhuǎn)數(shù)M，因為第一輔助驅(qū)動脈沖P2轉(zhuǎn)不動電動機6，所以旋轉(zhuǎn)判斷電路9把復(fù)位信號輸入轉(zhuǎn)數(shù)計數(shù)電路11。這樣，轉(zhuǎn)數(shù)計數(shù)電路11被初始化為轉(zhuǎn)數(shù)N＝1。
此后，當轉(zhuǎn)數(shù)N達到最大轉(zhuǎn)數(shù)M時(步驟R2中的“是”)，電動機6轉(zhuǎn)了3600次，并來到嚙合位置30，而且電動6只有第二輔助驅(qū)動脈沖P3才能轉(zhuǎn)動。于是，當轉(zhuǎn)數(shù)N達到最大轉(zhuǎn)數(shù)M時，從轉(zhuǎn)數(shù)判斷電路12向脈沖控制電路4輸入P3輸出信號，以便從脈沖控制電路4輸出第二輔助驅(qū)動脈沖P3。
如上所述，在電子鐘102中，因為當轉(zhuǎn)數(shù)N達到最大轉(zhuǎn)數(shù)M時，高負載施加在輪系7上，因而電動機6只有第二輔助驅(qū)動脈沖P3才能轉(zhuǎn)動，所以脈沖控制電路4輸出第二輔助驅(qū)動脈沖P3。因此，有可能節(jié)省用于輸出正常驅(qū)動脈沖P1和第一輔助驅(qū)動脈沖P2的電力。圖8是本發(fā)明第四實施例的電子鐘的方框圖。所述電子鐘103是通過把P3輸出次數(shù)計數(shù)電路13和P3輸出次數(shù)判斷電路14加到第三實施例的電子鐘102上而構(gòu)成的。應(yīng)該指出，與第二實施例的電子鐘101相似，這樣形成輪系7的中央齒輪和小齒輪、使得當分針指著12點時，給輪系7施加高負載X(2＜X≤3)。
旋轉(zhuǎn)判斷電路9判斷當從脈沖控制電路4輸出正常驅(qū)動脈沖P1、第一輔助驅(qū)動脈沖P2或第二輔助驅(qū)動脈沖P3時，電動機6是否轉(zhuǎn)動。然后，在從脈沖控制電路4輸出正常驅(qū)動脈沖P1而電動機6不轉(zhuǎn)時，向脈沖控制電路4輸入P1不轉(zhuǎn)信號。在從脈沖控制電路4輸出第一輔助驅(qū)動脈沖P2而電動機6不轉(zhuǎn)時，向脈沖控制電路4和指針位置檢測電路10輸入P2不轉(zhuǎn)信號。它還向轉(zhuǎn)數(shù)計數(shù)電路11輸出復(fù)位信號A，以便使電動機6的轉(zhuǎn)數(shù)復(fù)位。
指針位置檢測電路10向P3輸出次數(shù)計數(shù)電路13輸入P3輸出信號。P3輸出次數(shù)計數(shù)電路13對從指針位置檢測電路10接收到的P3輸出信號的次數(shù)，亦即從脈沖控制電路4輸出的第二輔助驅(qū)動脈沖P3的次數(shù)進行計數(shù)，并根據(jù)該計數(shù)把P3輸出次數(shù)信號輸入到P3輸出次數(shù)判斷電路14。
轉(zhuǎn)數(shù)計數(shù)電路11對從旋轉(zhuǎn)判斷電路9接收的P1旋轉(zhuǎn)信號和P2旋轉(zhuǎn)信號進行計數(shù)，亦即對電動機6的轉(zhuǎn)數(shù)進行計數(shù)，并根據(jù)該計數(shù)把轉(zhuǎn)數(shù)信號輸入到轉(zhuǎn)數(shù)判斷電路12。相當于向輪系施加高負載的周期的電動機6的轉(zhuǎn)數(shù)預(yù)先設(shè)置在轉(zhuǎn)數(shù)判斷電路12內(nèi)。當基于從轉(zhuǎn)數(shù)計數(shù)電路11接收到的轉(zhuǎn)數(shù)信號的轉(zhuǎn)數(shù)達到預(yù)設(shè)的轉(zhuǎn)數(shù)時，轉(zhuǎn)數(shù)判斷電路12把P3輸出信號輸入到脈沖控制電路4，并把復(fù)位信號B輸入到P3輸出次數(shù)計數(shù)電路13，以便把由P3輸出次數(shù)計數(shù)電路13計數(shù)的P3輸出次數(shù)復(fù)位。
與向輪系施加高負載的周期對應(yīng)的第二輔助驅(qū)動脈沖P3的輸出次數(shù)預(yù)先設(shè)置在P3輸出次數(shù)判斷裝置14中。當基于從P3輸出次數(shù)計數(shù)電路13接收的P3輸出次數(shù)信號的輸出次數(shù)超過該輸出次數(shù)時，P3輸出次數(shù)判斷電路14把脈沖輸出停止信號輸入到脈沖控制電路4。從P3輸出次數(shù)計數(shù)電路13接收到脈沖輸出停止信號后，脈沖控制電路4即停止諸如正常驅(qū)動脈沖P1、第一輔助驅(qū)動脈沖P2或第二輔助驅(qū)動脈沖P3等驅(qū)動脈沖的輸出。這樣，電子鐘的操作結(jié)束。
電動機6在一小時內(nèi)轉(zhuǎn)動3600次，因為它每秒旋轉(zhuǎn)一次。由于當分針指著12點時向輪系施加高負載，所以在電動機6旋轉(zhuǎn)3600次期間需要一次第二輔助驅(qū)動脈沖P3。于是，當1被設(shè)置為輸出次數(shù)計數(shù)電路14中的輸出次數(shù)時，并且當在電動機6旋轉(zhuǎn)3600次期間從脈沖控制電路4兩次輸出第二輔助驅(qū)動脈沖P3時，這意味著有一次不可預(yù)見的高負載施加在電動機6上，亦即電子鐘有缺陷。當電子鐘的缺陷這樣檢測出來時，脈沖輸出停止信號從P3輸出次數(shù)判斷電路14輸入到脈沖控制電路4，使電子鐘停止。
如上所述，在電子鐘103中，根據(jù)第二輔助驅(qū)動脈沖P3的輸出次數(shù)判斷電子鐘的操作是否正常，并且當檢測出電子鐘的缺陷時，停止電子鐘的操作。這樣，就有可能防止電力的不必要的消耗并把電子鐘的缺陷通知電子鐘的主人。
應(yīng)該指出，盡管上述實施例在檢測到電子鐘的缺陷時停止電子鐘的操作，但也可以將它加以修改，以便改變從脈沖控制電路4輸出的驅(qū)動脈沖的時間間隔。例如，正常情況下驅(qū)動脈沖是每秒輸出一次，但也可以通過安排成在檢測到電子鐘的缺陷時、以5秒的時間間隔輸出驅(qū)動脈沖5次，來防止電力不必要地消耗和把電子鐘的缺陷通知電子鐘的主人。圖9是本發(fā)明第五實施例的電子鐘的方框圖。這樣安排電子鐘104，以便在第一實施例的電子鐘100中把來自旋轉(zhuǎn)判斷電路9的P1旋轉(zhuǎn)信號和P2旋轉(zhuǎn)信號輸入到指針位置檢測電路10。這樣形成輪系7的中央齒輪和小齒輪，以便在分針指著12點之前5秒，連續(xù)給輪系7施加高負載X(2＜X≤3)5次。除此之外，電子鐘104的結(jié)構(gòu)與第一實施例的電子鐘100的結(jié)構(gòu)相同，因而其說明在此從略。
圖10是表示在一秒時間間隔內(nèi)輪系7的負載強度的波動的曲線圖。圖10中，垂直軸代表輪系7的負載強度，而水平軸代表嚙合位置?？梢钥闯觯谪撦d強度X為(0＜X≤1)的嚙合位置，例如嚙合位置1791和1792處正常驅(qū)動脈沖P1能夠轉(zhuǎn)動電動機6。
其間，在負載強度X為1＜X≤2的嚙合位置，例如嚙合位置1793，1794處正常驅(qū)動脈沖P1轉(zhuǎn)不動電動機6，第一輔助驅(qū)動脈沖P2和第二輔助驅(qū)動脈沖P3才能轉(zhuǎn)動電動機6。在負載強度X為2＜X≤3的嚙合位置，例如嚙合位置1795至1799處正常驅(qū)動脈沖P1和第一輔助驅(qū)動脈沖P2都轉(zhuǎn)不動電動機6，只有第二輔助驅(qū)動脈沖P3才能轉(zhuǎn)動電動機6。可以看出，采用所述中央齒輪和小齒輪的結(jié)構(gòu)，負載強度X為2＜X≤3的嚙合位置1795至1799相當于所述負載連續(xù)5次施加在輪系7上，而嚙合位置1800相當于分針指著12點的位置。
當從脈沖控制電路4輸出正常驅(qū)動脈沖P1而電動機6旋轉(zhuǎn)時，旋轉(zhuǎn)判斷電路9把P1旋轉(zhuǎn)信號輸入到指針位置檢測電路10。從脈沖控制電路4輸出第一輔助驅(qū)動脈沖P2而電動機6旋轉(zhuǎn)時，旋轉(zhuǎn)判斷電路9把P2旋轉(zhuǎn)信號輸入到指針位置檢測電路10。當輸出第二輔助驅(qū)動脈沖P3時，脈沖控制電路4也把P3輸出信號輸入到指針位置檢測電路10。這樣，第二輔助驅(qū)動脈沖P3從脈沖控制電路4向指針位置檢測電路10連續(xù)輸出5次，因而有可能判斷正常驅(qū)動脈沖P1和第一輔助驅(qū)動脈沖P2是否轉(zhuǎn)動電動機6。
指針位置檢測電路10根據(jù)從脈沖控制電路4輸入的P3輸出信號對第二輔助驅(qū)動脈沖P3的輸出次數(shù)進行計數(shù)，并且，例如假定當它計數(shù)5次，然后從旋轉(zhuǎn)判斷電路9接收到P1旋轉(zhuǎn)信號或P2旋轉(zhuǎn)信號時，分針已經(jīng)指著12點，則指針位置檢測電路10向發(fā)聲報時用的電路(未示出)輸出發(fā)聲報時信號。這樣，當分針指著12點時便發(fā)聲報時。
在電子鐘104中，當?shù)诙o助驅(qū)動脈沖P3連續(xù)輸出多次時，指針便走到預(yù)定位置，然后由正常驅(qū)動脈沖P1和第一輔助驅(qū)動脈沖P2轉(zhuǎn)動電動機6時，這樣，有可能利用操作電子鐘必須的最小結(jié)構(gòu)檢測指針位置、使電子鐘緊湊、降低成本、減小電力消耗，因為不需要用于檢測指針位置的單獨的結(jié)構(gòu)和電氣裝置。
如上所述，按照所發(fā)明的電子鐘和指針位置檢測方法，當指示裝置走到預(yù)定位置時，給輪系施加了高負載，當施加高負載時，脈沖控制裝置輸出第二輔助驅(qū)動脈沖。因此，這意味著，當從脈沖控制裝置輸出第二輔助驅(qū)動脈沖時，指示裝置便走到預(yù)定位置。于是，有可能利用操作電子鐘必須的最小結(jié)構(gòu)檢測指針位置、使電子鐘緊湊、降低成本、減小電力消耗，因為不需要用于檢測指針位置的單獨的結(jié)構(gòu)和電氣裝置。
按照所發(fā)明的電子鐘和指針位置檢測方法，當在輸出第一輔助驅(qū)動脈沖之后從旋轉(zhuǎn)判斷電路輸出不轉(zhuǎn)信號時，判定指針已經(jīng)走到預(yù)定位置?？梢钥闯?，當在輸出第一輔助驅(qū)動脈沖之后電動機6不轉(zhuǎn)時，這意味著給輪系施加了高負載，亦即指示裝置已經(jīng)走到預(yù)定位置。于是，有可能利用操作電子鐘必須的最小結(jié)構(gòu)檢測指針位置、使電子鐘緊湊、降低成本、減小電力消耗，因為不需要用于檢測指針位置的單獨的結(jié)構(gòu)和電氣裝置。
按照所發(fā)明的電子鐘和指針位置檢測方法，在高負載施加在輪系上的位置輸出第二輔助驅(qū)動脈沖，而不輸出正常驅(qū)動脈沖或第一輔助驅(qū)動脈沖。從而有可能避免用于輸出正常驅(qū)動脈沖或第一輔助驅(qū)動脈沖的不必要的電力消耗。
按照所發(fā)明的電子鐘和指針位置檢測方法，當?shù)诙o助驅(qū)動脈沖的輸出次數(shù)大于預(yù)先已知的次數(shù)時，便認為電子鐘有缺陷，停止電子鐘的操作。從而有可能避免用于輸出驅(qū)動脈沖的不必要的電力消耗，以及通知用戶鐘有缺陷。
按照所發(fā)明的電子鐘和指針位置檢測方法，當?shù)诙o助驅(qū)動脈沖的輸出次數(shù)大于預(yù)先已知的次數(shù)時，便認為電子鐘有缺陷，改變驅(qū)動脈沖的輸出時間間隔。從而有可能通知用戶鐘有缺陷。
按照所發(fā)明的電子鐘和指針位置檢測方法，當指示裝置走到預(yù)定位置之前，連續(xù)給輪系施加高負載數(shù)次，并且當施加高負載時，脈沖控制裝置連續(xù)輸出第二輔助驅(qū)動脈沖數(shù)次。因此，當從所述脈沖控制裝置輸出第二輔助驅(qū)動脈沖、然后用正常驅(qū)動脈沖或第一輔助驅(qū)動脈沖轉(zhuǎn)動電動機時，這意味著指示裝置走到預(yù)定位置。于是，有可能利用操作電子鐘必須的最小結(jié)構(gòu)檢測指針位置、使電子鐘緊湊、降低成本、減小電力消耗，因為不需要用于檢測指針位置的單獨的結(jié)構(gòu)和電氣裝置。
權(quán)利要求
1. 一種電子鐘，它包括基準信號發(fā)生裝置，用來產(chǎn)生基準信號；脈沖控制裝置，用來以基準信號為依據(jù)向電動機輸出多個其強度不同的脈沖信號，用以所述驅(qū)動所述電動機；由所述電動機驅(qū)動的輪系；由所述輪系轉(zhuǎn)動的指示裝置；位置檢測裝置，用來檢測所述指示裝置的預(yù)定位置；和旋轉(zhuǎn)判斷裝置，用來通過檢測所述電動機是否旋轉(zhuǎn)而輸出旋轉(zhuǎn)信號或不轉(zhuǎn)信號；所述電子鐘的特征在于它配備有高負載裝置，用來以恒定的周期向所述輪系施加所述高負載，使得只有在所述高負載施加在所述輪系上而且向所述電動機輸出預(yù)定強度或更高強度的脈沖信號時，所述電動機才轉(zhuǎn)動；所述脈沖控制裝置輸出正常驅(qū)動脈沖，當輸出所述正常驅(qū)動脈沖之后所述旋轉(zhuǎn)判斷裝置輸出所述不轉(zhuǎn)信號時，輸出其強度大于所述正常驅(qū)動脈沖的強度的第一輔助驅(qū)動脈沖，或者當輸出所述第一輔助驅(qū)動脈沖之后所述旋轉(zhuǎn)判斷裝置輸出所述不轉(zhuǎn)信號時，輸出其強度大于所述第一輔助驅(qū)動脈沖強度和預(yù)定強度的第二輔助驅(qū)動脈沖；和當輸出所述第二輔助驅(qū)動脈沖時，所述位置檢測裝置判定所述指示裝置已處于所述預(yù)定的位置。
2.如權(quán)利要求1所描述的電子鐘，其特征在于當在施加所述第一輔助驅(qū)動脈沖之后所述旋轉(zhuǎn)判斷裝置輸出所述不轉(zhuǎn)信號時，所述位置檢測裝置判定所述指示裝置走到所述預(yù)定位置。
3.如權(quán)利要求1所描述的電子鐘，其特征在于還包括轉(zhuǎn)數(shù)計數(shù)裝置，用來在所述脈沖控制裝置首次輸出所述第二輔助驅(qū)動脈沖之后對所述電動機的轉(zhuǎn)數(shù)進行計數(shù)；和轉(zhuǎn)數(shù)判斷裝置，用來在所述轉(zhuǎn)數(shù)達到相當于向所述輪系施加所述高負載的周期的轉(zhuǎn)數(shù)時，向所述脈沖控制裝置輸出控制信號，以便輸出所述第二輔助驅(qū)動脈沖。
4.如權(quán)利要求3所描述的電子鐘，其特征在于還包括脈沖輸出次數(shù)計數(shù)裝置，用來在所述電動機的轉(zhuǎn)數(shù)達到相當于向所述輪系施加所述高負載的周期的轉(zhuǎn)數(shù)期間，對所述第二輔助驅(qū)動脈沖的輸出次數(shù)進行計數(shù)；和脈沖數(shù)判斷裝置，用來在所述第二輔助驅(qū)動脈沖的輸出次數(shù)超過預(yù)定的次數(shù)時，向所述脈沖控制裝置輸出停止產(chǎn)生脈沖信號的控制信號。
5.如權(quán)利要求3所描述的電子鐘，其特征在于還包括脈沖輸出次數(shù)計數(shù)裝置，用來在所述電動機的轉(zhuǎn)數(shù)達到相當于向所述輪系施加所述高負載的周期的轉(zhuǎn)數(shù)信號期間，對所述第二輔助驅(qū)動脈沖的輸出次數(shù)進行計數(shù)；和脈沖次數(shù)判斷裝置，用來當所述第二輔助驅(qū)動脈沖的輸出次數(shù)超出預(yù)定次數(shù)時，向脈沖控制裝置輸出控制信號，以便改變所述脈沖信號的輸出時間間隔。
6.一種電子鐘，它包括基準信號發(fā)生裝置，用來產(chǎn)生基準信號；脈沖控制裝置，用來以所述基準信號為依據(jù)向電動機輸出多個強度不同的脈沖信號，以驅(qū)動所述電動機；由所述電動機轉(zhuǎn)動的輪系；由所述輪系轉(zhuǎn)動的指示裝置；位置檢測裝置，用來檢測所述指示裝置的預(yù)定位置；和旋轉(zhuǎn)判斷裝置，用來通過檢測所述電動機是否旋轉(zhuǎn)而輸出旋轉(zhuǎn)信號或不轉(zhuǎn)信號；所述電子鐘的特征在于它配備有高負載裝置，用來以固定的周期多次地連續(xù)向所述輪系施加所述高負載，使得只有在所述高負載施加在所述輪系上而且向所述電動機多次地連續(xù)輸出預(yù)定強度或更大強度的脈沖信號時所述電動機才轉(zhuǎn)動；所述脈沖控制裝置輸出正常驅(qū)動脈沖，當輸出所述正常驅(qū)動脈沖之后所述旋轉(zhuǎn)判斷裝置輸出不轉(zhuǎn)信號時，輸出其強度大于所述正常驅(qū)動脈沖的強度的第一輔助驅(qū)動脈沖，或者當輸出所述第一輔助驅(qū)動脈沖之后所述旋轉(zhuǎn)判斷裝置輸出不轉(zhuǎn)信號時，輸出其強度大于所述第一輔助驅(qū)動脈沖強度和預(yù)定強度的第二輔助驅(qū)動脈沖；和當連續(xù)多次輸出所述第二輔助驅(qū)動脈沖而且此后當輸出所述正常驅(qū)動脈沖或所述第一輔助驅(qū)動脈沖時所述旋轉(zhuǎn)判斷裝置輸出旋轉(zhuǎn)信號，則所述位置檢測裝置判定所述指示裝置處于所述預(yù)定位置。
7.一種指針位置檢測方法，用來檢測指示裝置已經(jīng)走到預(yù)定位置，它包括以下步驟把高負載施加在用來以恒定的周期轉(zhuǎn)動所述指示裝置的輪系上，使得只有在施加了所述高負載并把預(yù)定強度或更高強度的脈沖信號輸出給用來轉(zhuǎn)動所述輪系的電動機時，所述電動機才轉(zhuǎn)動；向所述電動機輸出正常驅(qū)動脈沖，判斷所述電動機是否旋轉(zhuǎn)；當所述正常驅(qū)動脈沖不能使所述電動機轉(zhuǎn)動時，向所述電動機輸出其強度大于所述正常驅(qū)動脈沖的強度的第一輔助驅(qū)動脈沖，判斷所述電動機是否轉(zhuǎn)動；當所述第一輔助驅(qū)動脈沖不能使所述電動機轉(zhuǎn)動時，向所述電動機輸出其強度大于所述第一輔助驅(qū)動脈沖強度和預(yù)定強度的第二輔助驅(qū)動脈沖；以及在輸出所述第二輔助驅(qū)動脈沖時，判定所述指示裝置已處于所述預(yù)定位置。
8.如權(quán)利要求7所描述的指針位置檢測方法，其特征在于當所述第一輔助驅(qū)動脈沖不能轉(zhuǎn)動所述電動機時，判定所述指示裝置處在所述預(yù)定位置。
9.如權(quán)利要求7所描述的指針位置檢測方法，其特征在于對所述電動機的轉(zhuǎn)數(shù)進行計數(shù)，并且當所述轉(zhuǎn)數(shù)達到相當于向所述輪系施加所述高負載的周期的轉(zhuǎn)數(shù)時，輸出所述第二輔助驅(qū)動脈沖。
10.如權(quán)利要求9所描述的指針位置檢測方法，其特征在于在所述電動機的轉(zhuǎn)數(shù)達到相當于向所述輪系施加所述高負載的周期的轉(zhuǎn)數(shù)期間，對所述第二輔助驅(qū)動脈沖的輸出次數(shù)進行計數(shù)，以便在所述輸出次數(shù)超過預(yù)定的次數(shù)時停止產(chǎn)生所述脈沖信號。
11.如權(quán)利要求9所描述的指針位置檢測方法，其特征在于在所述電動機的轉(zhuǎn)數(shù)達到相當于向所述輪系施加所述高負載的周期的轉(zhuǎn)數(shù)期間，對所述第二輔助驅(qū)動脈沖的輸出次數(shù)進行計數(shù)，以便當所述輸出次數(shù)超出預(yù)定次數(shù)時，改變所述脈沖信號的輸出間隔。
12.一種指針位置檢測方法，用來檢測指示裝置已經(jīng)走到預(yù)定位置，所述指針位置檢測方法包括以下步驟多次地連續(xù)把高負載施加在用來以恒定的周期轉(zhuǎn)動所述指示裝置的輪系上，使得只有在施加了所述高負載而且向用來轉(zhuǎn)動所述輪系的電動機輸出預(yù)定強度或更高強度的脈沖信號時，所述電動機才轉(zhuǎn)動；向所述電動機輸出正常驅(qū)動脈沖，判斷所述電動機是否轉(zhuǎn)動；當所述正常驅(qū)動脈沖不能轉(zhuǎn)動所述電動機時，向所述電動機輸出其強度高于所述正常驅(qū)動脈沖的強度的第一輔助驅(qū)動脈沖，判斷所述電動機是否轉(zhuǎn)動；當所述第一輔助驅(qū)動脈沖不能轉(zhuǎn)動所述電動機時，向所述電動機輸出其強度大于所述第一輔助驅(qū)動脈沖強度和預(yù)定強度的第二輔助驅(qū)動脈沖；以及在連續(xù)多次輸出所述第二輔助驅(qū)動脈沖而且此后輸出所述正常驅(qū)動脈沖或所述第一輔助驅(qū)動脈沖即能使所述電動機轉(zhuǎn)動時，判定所述指示裝置處于所述預(yù)定位置。
全文摘要
輪系的中央齒輪和小齒輪是這樣形成的,使得當分針指著12點時把高負載施加在輪系上。當正常驅(qū)動脈沖不能使電動機轉(zhuǎn)動時,脈沖控制電路輸出第一輔助驅(qū)動脈沖。當?shù)谝惠o助驅(qū)動脈沖不能使電動機轉(zhuǎn)動時,輸出第二輔助驅(qū)動脈沖。當高負載施加在輪系上時,亦即當分針指著12點時,第二輔助驅(qū)動脈沖能使電動機6轉(zhuǎn)動。當從脈沖控制電路接收到p3輸出信號時,亦即當從脈沖控制電路輸出第二輔助驅(qū)動脈沖時,指針位置檢測電路判定分針指著12點。
文檔編號G04C3/00GK1342922SQ0012708
公開日2002年4月3日 申請日期2000年9月12日 優(yōu)先權(quán)日2000年8月21日
發(fā)明者倉澤良充 申請人:精工電子有限公司