ホーム > 特許ランキング > シチズン時計株式会社
知財求人 - 知財ポータルサイト「IP Force」
(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2024172882
(43)【公開日】2024-12-12
(54)【発明の名称】機械式時計
(51)【国際特許分類】
G04C 3/06 20060101AFI20241205BHJP
G04B 17/00 20060101ALI20241205BHJP
【ＦＩ】
G04C3/06 Z
G04B17/00 B
【審査請求】未請求
【請求項の数】18
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2023090920
(22)【出願日】2023-06-01
(71)【出願人】
【識別番号】000001960
【氏名又は名称】シチズン時計株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】110000154
【氏名又は名称】弁理士法人はるか国際特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】白井 琢矢
(72)【発明者】
【氏名】田京 祐
(72)【発明者】
【氏名】仁井田 優作
(57)【要約】 （修正有）
【課題】より緻密な制御を行うことで歩度精度を向上する。
【解決手段】機械式時計は、動力供給位置において動力ゼンマイからの動力が周期的に供給され、正逆回転運動するテン輪と、ヒゲゼンマイと、永久磁石と、コイルと、逆起電圧が正と負の間で切り替わるタイミングに基づいて検出信号ＤＥを検出する検出回路と、永久磁石に制動力を作用させることにより、テン輪を制動する制動回路と、検出信号ＤＥの検出タイミングに応じて、歩度調整を行う制動力が作用されるように制動回路を制御する制御回路と、周期的に基準信号ＯＳを出力する基準信号源と、を有し、制御回路は、テン輪が動力供給位置での動力供給の周期を単位周期とし、単位周期において検出される検出信号ＤＥの検出タイミングと、基準信号ＯＳの出力タイミングと、に基づいて、制動回路を制御する。
【選択図】図１０Ｂ
【解決手段】機械式時計は、動力供給位置において動力ゼンマイからの動力が周期的に供給され、正逆回転運動するテン輪と、ヒゲゼンマイと、永久磁石と、コイルと、逆起電圧が正と負の間で切り替わるタイミングに基づいて検出信号ＤＥを検出する検出回路と、永久磁石に制動力を作用させることにより、テン輪を制動する制動回路と、検出信号ＤＥの検出タイミングに応じて、歩度調整を行う制動力が作用されるように制動回路を制御する制御回路と、周期的に基準信号ＯＳを出力する基準信号源と、を有し、制御回路は、テン輪が動力供給位置での動力供給の周期を単位周期とし、単位周期において検出される検出信号ＤＥの検出タイミングと、基準信号ＯＳの出力タイミングと、に基づいて、制動回路を制御する。
【選択図】図１０Ｂ
【特許請求の範囲】
【請求項1】
動力供給位置において動力源からの動力が周期的に供給され、正逆回転運動するテン輪と、
前記テン輪の回転運動に伴って弾性変形し、前記テン輪を周期的に正逆回転運動させるヒゲゼンマイと、
前記テン輪の正逆回転運動に伴い正逆回転運動する永久磁石と、
前記永久磁石の正逆回転運動により逆起電圧が生じるコイルと、
前記逆起電圧が正と負の間で切り替わるタイミングに基づいて検出信号を検出する検出回路と、
前記永久磁石に制動力を作用させることにより、前記テン輪を制動する制動回路と、
前記検出信号の検出タイミングに応じて、歩度調整を行う前記制動力が作用されるように前記制動回路を制御する制御回路と、
周期的に基準信号を出力する基準信号源と、
を有し、
前記制御回路は、前記テン輪が前記動力供給位置での動力供給の周期を単位周期とし、前記単位周期において検出される前記検出信号の検出タイミングと、前記基準信号の出力タイミングと、に基づいて、前記制動回路を制御する、
機械式時計。
前記テン輪の回転運動に伴って弾性変形し、前記テン輪を周期的に正逆回転運動させるヒゲゼンマイと、
前記テン輪の正逆回転運動に伴い正逆回転運動する永久磁石と、
前記永久磁石の正逆回転運動により逆起電圧が生じるコイルと、
前記逆起電圧が正と負の間で切り替わるタイミングに基づいて検出信号を検出する検出回路と、
前記永久磁石に制動力を作用させることにより、前記テン輪を制動する制動回路と、
前記検出信号の検出タイミングに応じて、歩度調整を行う前記制動力が作用されるように前記制動回路を制御する制御回路と、
周期的に基準信号を出力する基準信号源と、
を有し、
前記制御回路は、前記テン輪が前記動力供給位置での動力供給の周期を単位周期とし、前記単位周期において検出される前記検出信号の検出タイミングと、前記基準信号の出力タイミングと、に基づいて、前記制動回路を制御する、
機械式時計。
【請求項2】
前記検出信号が前記単位周期において複数回検出され、前記制御回路は、前記検出信号の検出タイミングに基づいた前記制動回路の制御を、次に前記検出信号が検出されるまで行う、
請求項１に記載の機械式時計。
請求項１に記載の機械式時計。
【請求項3】
前記制御回路は、前記検出タイミングの後、前記制動力が作用されない所定の非制動期間の経過後に前記制動回路を制御する、
請求項１に記載の機械式時計。
請求項１に記載の機械式時計。
【請求項4】
前記制動回路は、前記コイルを短絡させることにより前記永久磁石を制動する電磁ブレーキを生じさせ、
前記制御回路は、前記テン輪が前記動力供給位置にあるタイミングで前記検出回路により検出される検出信号の検出タイミングに応じて、歩度調整を行う前記制動力を作用させる制動期間を開始し、前記制動期間内において、前記制動力が断続的に作用されるように前記制動回路を制御する、
請求項１に記載の機械式時計。
前記制御回路は、前記テン輪が前記動力供給位置にあるタイミングで前記検出回路により検出される検出信号の検出タイミングに応じて、歩度調整を行う前記制動力を作用させる制動期間を開始し、前記制動期間内において、前記制動力が断続的に作用されるように前記制動回路を制御する、
請求項１に記載の機械式時計。
【請求項5】
前記検出回路は、前記制動期間のうち、前記制動力が非作用となる検出可能期間において前記検出信号を検出可能である、
請求項４に記載の機械式時計。
請求項４に記載の機械式時計。
【請求項6】
前記制動期間は、前記テン輪が前記動力供給位置にあるタイミングで前記検出回路により検出される検出信号の検出タイミングから所定の非制動期間を経過した後の期間である、
請求項５に記載の機械式時計。
請求項５に記載の機械式時計。
【請求項7】
前記制動期間と前記非制動期間とは、前記テン輪が前記動力供給位置にあるタイミングで前記検出回路により検出される検出信号の検出タイミング毎に交互に開始される、
請求項６に記載の機械式時計。
請求項６に記載の機械式時計。
【請求項8】
前記検出回路は、少なくとも、前記逆起電圧が負から正に切り替わる際に検出される第１検出信号と、その直後に検出される検出信号であって前記逆起電圧が正から負に切り変わる際に検出される第２検出信号と、を検出し、
前記第１検出信号の検出タイミングは、前記テン輪が前記動力供給位置にあるタイミングに対応しており、
前記制御回路は、前記第１検出信号の検出タイミングと前記第２検出信号の検出タイミングとの間の期間の少なくとも一部において、前記制動力が断続的に作用されるように前記制動回路を制御する、
請求項７に記載の機械式時計。
前記第１検出信号の検出タイミングは、前記テン輪が前記動力供給位置にあるタイミングに対応しており、
前記制御回路は、前記第１検出信号の検出タイミングと前記第２検出信号の検出タイミングとの間の期間の少なくとも一部において、前記制動力が断続的に作用されるように前記制動回路を制御する、
請求項７に記載の機械式時計。
【請求項9】
前記検出回路は、少なくとも、前記逆起電圧が負から正に切り替わる際に検出される第１検出信号と、その直後に検出される検出信号であって前記逆起電圧が正から負に切り変わる際に検出される第２検出信号と、を検出し、
前記第１検出信号の検出タイミングは、前記テン輪が前記動力供給位置にあるタイミングに対応しており、
前記第１検出信号の検出タイミングから前記第２検出信号の検出タイミングまでの期間は、前記制動力が作用されない非制動期間である、
請求項７に記載の機械式時計。
前記第１検出信号の検出タイミングは、前記テン輪が前記動力供給位置にあるタイミングに対応しており、
前記第１検出信号の検出タイミングから前記第２検出信号の検出タイミングまでの期間は、前記制動力が作用されない非制動期間である、
請求項７に記載の機械式時計。
【請求項10】
前記検出回路は、前記第２検出信号の直後に検出される検出信号であって前記逆起電圧が負から正に切り変わる際に検出される第３検出信号を検出し、
前記基準信号は、前記第１検出信号に対応するように出力タイミングが予め設定される第１基準信号、前記第２検出信号に対応するように出力タイミングが予め設定される第２基準信号、及び前記第３検出信号に対応するように出力タイミングが予め設定される第３基準信号を含み、
前記制御回路は、前記第２基準信号の出力タイミングに対する前記第２検出信号の検出タイミングのズレに基づいて、次に前記第３検出信号が検出されるまでの前記制動力を制御する、
請求項９に記載の機械式時計。
前記基準信号は、前記第１検出信号に対応するように出力タイミングが予め設定される第１基準信号、前記第２検出信号に対応するように出力タイミングが予め設定される第２基準信号、及び前記第３検出信号に対応するように出力タイミングが予め設定される第３基準信号を含み、
前記制御回路は、前記第２基準信号の出力タイミングに対する前記第２検出信号の検出タイミングのズレに基づいて、次に前記第３検出信号が検出されるまでの前記制動力を制御する、
請求項９に記載の機械式時計。
【請求項11】
前記検出回路は、前記第３検出信号の直後に検出される検出信号であって前記逆起電圧が正から負に切り変わる際に検出される第４検出信号を検出し、
前記基準信号は、前記第４検出信号に対応するように出力タイミングが予め設定される第４基準信号を含み、
前記制御回路は、前記第３基準信号の出力タイミングに対する前記第３検出信号の検出タイミングのズレに基づいて、次に前記第４検出信号が検出されるまでの前記制動力を制御する、
請求項１０に記載の機械式時計。
前記基準信号は、前記第４検出信号に対応するように出力タイミングが予め設定される第４基準信号を含み、
前記制御回路は、前記第３基準信号の出力タイミングに対する前記第３検出信号の検出タイミングのズレに基づいて、次に前記第４検出信号が検出されるまでの前記制動力を制御する、
請求項１０に記載の機械式時計。
【請求項12】
前記制御回路は、前記第４基準信号の出力タイミングに対する前記第４検出信号の検出タイミングのズレに基づいて、次に前記第１検出信号が検出されるまでの前記制動力を制御する、
請求項１１に記載の機械式時計。
請求項１１に記載の機械式時計。
【請求項13】
前記検出信号は、前記単位周期において検出される第１検出信号及び第２検出信号を少なくとも含み、
前記基準信号は、前記単位周期に応じて設定される基準単位周期において互いに異なるタイミングで出力される第１基準信号及び第２基準信号を少なくとも含み、
前記制御回路は、少なくとも、前記第１基準信号の出力タイミングに対する前記第１検出信号の検出タイミングの進み又は遅れ、前記第２基準信号の出力タイミングに対する前記第２検出信号の検出タイミングの進み又は遅れ、の組み合わせに基づいて、次の前記単位周期において作用される前記制動力を制御する、
請求項１又は４に記載の機械式時計。
前記基準信号は、前記単位周期に応じて設定される基準単位周期において互いに異なるタイミングで出力される第１基準信号及び第２基準信号を少なくとも含み、
前記制御回路は、少なくとも、前記第１基準信号の出力タイミングに対する前記第１検出信号の検出タイミングの進み又は遅れ、前記第２基準信号の出力タイミングに対する前記第２検出信号の検出タイミングの進み又は遅れ、の組み合わせに基づいて、次の前記単位周期において作用される前記制動力を制御する、
請求項１又は４に記載の機械式時計。
【請求項14】
前記制御回路は、複数の制動ランクそれぞれに対応する複数の前記制動力のうち現在設定されている制動ランクに対応する前記制動力を前記永久磁石に対して作用させるように前記制動制御を行い、
前記現在設定されている制動ランクは、前記単位周期において検出される前記複数の検出信号の検出期間毎に独立して設定されている、
請求項１又は４に記載の機械式時計。
前記現在設定されている制動ランクは、前記単位周期において検出される前記複数の検出信号の検出期間毎に独立して設定されている、
請求項１又は４に記載の機械式時計。
【請求項15】
前記基準信号は、前記単位周期において検出される前記複数の検出信号の検出間隔それぞれに応じた複数の異なる間隔で出力されるように予め設定されている、
請求項１又は４に記載の機械式時計。
請求項１又は４に記載の機械式時計。
【請求項16】
前記永久磁石の正逆回転運動における最大変位角は１８０°よりも大きく、
前記単位周期は、前記検出信号が５回検出される期間である、
請求項１又は４に記載の機械式時計。
前記単位周期は、前記検出信号が５回検出される期間である、
請求項１又は４に記載の機械式時計。
【請求項17】
前記基準信号は、前記単位周期に応じて設定される基準単位周期において互いに異なるタイミングで出力される複数の基準信号を含み、
前記制御回路は、前記基準単位周期において出力される前記複数の基準信号のうち少なくともいずれかの出力タイミングに対する、前記単位周期において検出される複数の前記検出信号のうち少なくともいずれかの検出タイミングのズレ量が所定の閾値以内にない場合、前記テン輪が前記動力供給位置にあるタイミングで前記検出回路により検出される検出信号の検出タイミングと、次回以降の前記基準単位周期において出力される最初の基準信号の出力タイミングとの同期を行う処理を行う、
請求項１又は４に記載の機械式時計。
前記制御回路は、前記基準単位周期において出力される前記複数の基準信号のうち少なくともいずれかの出力タイミングに対する、前記単位周期において検出される複数の前記検出信号のうち少なくともいずれかの検出タイミングのズレ量が所定の閾値以内にない場合、前記テン輪が前記動力供給位置にあるタイミングで前記検出回路により検出される検出信号の検出タイミングと、次回以降の前記基準単位周期において出力される最初の基準信号の出力タイミングとの同期を行う処理を行う、
請求項１又は４に記載の機械式時計。
【請求項18】
前記単位周期に応じて設定される前記基準信号の基準単位周期を、互いに異なる複数の基準単位周期のいずれかに設定するための設定情報を記憶する記憶部を有し、
前記制御回路は、前記設定情報に基づいて予め設定された前記基準単位周期で出力される前記基準信号の出力タイミングに対する前記検出タイミングに基づいて前記制動回路を制御する、
請求項１又は４に記載の機械式時計。
前記制御回路は、前記設定情報に基づいて予め設定された前記基準単位周期で出力される前記基準信号の出力タイミングに対する前記検出タイミングに基づいて前記制動回路を制御する、
請求項１又は４に記載の機械式時計。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、機械式時計に関する。
【背景技術】
【0002】
特許文献１には、テンプを備える機械式時計において、電磁的なブレーキを作用させることで歩度を調整する技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開２０１９－１１３５４８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
本発明の発明者らは、歩度調整を行うことが可能な機械式時計において、歩度精度を更に向上させることを検討している。
【0005】
本発明の目的は、より緻密な制御を行うことで歩度精度を向上する機械式時計を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0006】
（１）動力供給位置において動力源からの動力が周期的に供給され、正逆回転運動するテン輪と、前記テン輪の回転運動に伴って弾性変形し、前記テン輪を周期的に正逆回転運動させるヒゲゼンマイと、前記テン輪の正逆回転運動に伴い正逆回転運動する永久磁石と、前記永久磁石の正逆回転運動により逆起電圧が生じるコイルと、前記逆起電圧が正と負の間で切り替わるタイミングに基づいて検出信号を検出する検出回路と、前記永久磁石に制動力を作用させることにより、前記テン輪を制動する制動回路と、前記検出信号の検出タイミングに応じて、歩度調整を行う前記制動力が作用されるように前記制動回路を制御する制御回路と、周期的に基準信号を出力する基準信号源と、を有し、前記制御回路は、前記テン輪が前記動力供給位置での動力供給の周期を単位周期とし、前記単位周期において検出される前記検出信号の検出タイミングと、前記基準信号の出力タイミングと、に基づいて、前記制動回路を制御する、機械式時計。
【0007】
（２）（１）において、前記検出信号が前記単位周期において複数回検出され、前記制御回路は、前記検出信号の検出タイミングに基づいた前記制動回路の制御を、次に前記検出信号が検出されるまで行う、機械式時計。
【0008】
（３）（１）または（２）において、前記制御回路は、前記検出タイミングの後、前記制動力が作用されない所定の非制動期間の経過後に前記制動回路を制御する、機械式時計。
【0009】
（４）（１）～（３）のいずれかにおいて、前記制動回路は、前記コイルを短絡させることにより前記永久磁石を制動する電磁ブレーキを生じさせ、前記制御回路は、前記テン輪が前記動力供給位置にあるタイミングで前記検出回路により検出される検出信号の検出タイミングに応じて、歩度調整を行う前記制動力を作用させる制動期間を開始し、前記制動期間内において、前記制動力が断続的に作用されるように前記制動回路を制御する、機械式時計。
【0010】
（５）（４）において、前記検出回路は、前記制動期間のうち、前記制動力が非作用となる検出可能期間において前記検出信号を検出可能である、機械式時計。
【0011】
（６）（４）または（５）において、前記制動期間は、前記テン輪が前記動力供給位置にあるタイミングで前記検出回路により検出される検出信号の検出タイミングから所定の非制動期間を経過した後の期間である、機械式時計。
【0012】
（７）（６）において、前記制動期間と前記非制動期間とは、前記テン輪が前記動力供給位置にあるタイミングで前記検出回路により検出される検出信号の検出タイミング毎に交互に開始される、機械式時計。
【0013】
（８）（７）において、前記検出回路は、少なくとも、前記逆起電圧が負から正に切り替わる際に検出される第１検出信号と、その直後に検出される検出信号であって前記逆起電圧が正から負に切り変わる際に検出される第２検出信号と、を検出し、前記第１検出信号の検出タイミングは、前記テン輪が前記動力供給位置にあるタイミングに対応しており、前記制御回路は、前記第１検出信号の検出タイミングと前記第２検出信号の検出タイミングとの間の期間の少なくとも一部において、前記制動力が断続的に作用されるように前記制動回路を制御する、機械式時計。
【0014】
（９）（７）において、前記検出回路は、少なくとも、前記逆起電圧が負から正に切り替わる際に検出される第１検出信号と、その直後に検出される検出信号であって前記逆起電圧が正から負に切り変わる際に検出される第２検出信号と、を検出し、前記第１検出信号の検出タイミングは、前記テン輪が前記動力供給位置にあるタイミングに対応しており、前記第１検出信号の検出タイミングから前記第２検出信号の検出タイミングまでの期間は、前記制動力が作用されない非制動期間である、機械式時計。
【0015】
（１０）（９）において、前記検出回路は、前記第２検出信号の直後に検出される検出信号であって前記逆起電圧が負から正に切り変わる際に検出される第３検出信号を検出し、前記基準信号は、前記第１検出信号に対応するように出力タイミングが予め設定される第１基準信号、前記第２検出信号に対応するように出力タイミングが予め設定される第２基準信号、及び前記第３検出信号に対応するように出力タイミングが予め設定される第３基準信号を含み、前記制御回路は、前記第２基準信号の出力タイミングに対する前記第２検出信号の検出タイミングのズレに基づいて、次に前記第３検出信号が検出されるまでの前記制動力を制御する、機械式時計。
【0016】
（１１）（１０）において、前記検出回路は、前記第３検出信号の直後に検出される検出信号であって前記逆起電圧が正から負に切り変わる際に検出される第４検出信号を検出し、前記基準信号は、前記第４検出信号に対応するように出力タイミングが予め設定される第４基準信号を含み、前記制御回路は、前記第３基準信号の出力タイミングに対する前記第３検出信号の検出タイミングのズレに基づいて、次に前記第４検出信号が検出されるまでの前記制動力を制御する、機械式時計。
【0017】
（１２）（１１）において、前記制御回路は、前記第４基準信号の出力タイミングに対する前記第４検出信号の検出タイミングのズレに基づいて、次に前記第１検出信号が検出されるまでの前記制動力を制御する、機械式時計。
【0018】
（１３）（１）～（１２）のいずれかにおいて、前記検出信号は、前記単位周期において検出される第１検出信号及び第２検出信号を少なくとも含み、前記基準信号は、前記単位周期に応じて設定される基準単位周期において互いに異なるタイミングで出力される第１基準信号及び第２基準信号を少なくとも含み、前記制御回路は、少なくとも、前記第１基準信号の出力タイミングに対する前記第１検出信号の検出タイミングの進み又は遅れ、前記第２基準信号の出力タイミングに対する前記第２検出信号の検出タイミングの進み又は遅れ、の組み合わせに基づいて、次の前記単位周期において作用される前記制動力を制御する、機械式時計。
【0019】
（１４）（１）～（１３）のいずれかにおいて、前記制御回路は、複数の制動ランクそれぞれに対応する複数の前記制動力のうち現在設定されている制動ランクに対応する前記制動力を前記永久磁石に対して作用させるように前記制動制御を行い、前記現在設定されている制動ランクは、前記単位周期において検出される前記複数の検出信号の検出期間毎に独立して設定されている、機械式時計。
【0020】
（１５）（１）～（１４）のいずれかにおいて、前記基準信号は、前記単位周期において検出される前記複数の検出信号の検出間隔それぞれに応じた複数の異なる間隔で出力されるように予め設定されている、機械式時計。
【0021】
（１６）（１）～（１５）のいずれかにおいて、前記永久磁石の正逆回転運動における最大変位角は１８０°よりも大きく、前記単位周期は、前記検出信号が５回検出される期間である、機械式時計。
【0022】
（１７）（１）～（１６）のいずれかにおいて、前記基準信号は、前記単位周期に応じて設定される基準単位周期において互いに異なるタイミングで出力される複数の基準信号を含み、前記制御回路は、前記基準単位周期において出力される前記複数の基準信号のうち少なくともいずれかの出力タイミングに対する、前記単位周期において検出される複数の前記検出信号のうち少なくともいずれかの検出タイミングのズレ量が所定の閾値以内にない場合、前記テン輪が前記動力供給位置にあるタイミングで前記検出回路により検出される検出信号の検出タイミングと、次回以降の前記基準単位周期において出力される最初の基準信号の出力タイミングとの同期を行う処理を行う、機械式時計。
【0023】
（１８）（１）～（１７）のいずれかにおいて、前記単位周期に応じて設定される前記基準信号の基準単位周期を、互いに異なる複数の基準単位周期のいずれかに設定するための設定情報を記憶する記憶部を有し、前記制御回路は、前記設定情報に基づいて予め設定された前記基準単位周期で出力される前記基準信号の出力タイミングに対する前記検出タイミングに基づいて前記制動回路を制御する、機械式時計。
【発明の効果】
【0024】
上記本発明の（１）～（１８）の側面によれば、より緻密な制御を行うことで歩度精度を向上する機械式時計を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【0025】
【図1】第１の実施形態の地板及びそれに組み込まれる各部材を示す斜視図である。
【図2】第１の実施形態における動力を伝達する機構及びその周辺を示す斜視図である。
【図3】第１の実施形態における調速機構及びその周辺の部材を地板から分解した様子を示す分解斜視図である。
【図4】第１の実施形態の軟磁性コアとその周辺を示す平面図、及びその一部を拡大して示す拡大平面図である。
【図5】第１の実施形態に係る機械式時計の全体構成を示すブロック図である。
【図6】機械式時計が有する回路の一例を示す回路図である。
【図7】第１の実施形態におけるテン輪の動作と、コイルに生じる逆起電圧との関係を説明する図である。
【図8A】第１の実施形態における検出信号の検出タイミングを説明するための図である。
【図8B】第１の実施形態における制動制御を説明するための図である。
【図8C】第１の実施形態における制動ランクの切り替えについて説明するための図である。
【図9】第１の実施形態における制動制御の一例を示すフローチャートである。
【図10A】第２の実施形態における検出信号の検出タイミングを説明するための図である。
【図10B】第２の実施形態における制動制御を説明するための図である。
【図11】第２の実施形態における制動ランクについて説明するための図である。
【図12】第２の実施形態における制動制御の一例を示すフローチャートである。
【図13】第２の実施形態の第１変形例における制動制御を説明するための図である。
【図14】第２の実施形態の第１変形例における制動制御の一例を示すフローチャートである。
【図15】第２の実施形態の第２変形例における制動制御を説明するための図である。
【図16】第２の実施形態の第２変形例における制動制御の一例を示すフローチャートである。
【図17】第２の実施形態の第３変形例における制御テーブルの一例を示す図である。
【図18A】第２の実施形態の第４変形例における制動制御の一例を示すフローチャートである。
【図18B】第２の実施形態の第４変形例における制動制御の他の例を示すフローチャートである。
【図18C】外乱によりテン輪の振り角が１８０°を下回った場合の逆起電圧の波形の一例を示す図である。
【図19】第２の実施形態の第５変形例における制動制御の一例を示すフローチャートである。
【図20】ゼロクロス点の判定方法の一例を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【0026】
以下、本発明の各実施形態について図面に基づき詳細に説明する。
【0027】
［全体構成の概要］
まず、図１～図５を参照して、第１の実施形態に係る機械式時計１の全体構成の概要について説明する。図１は、第１の実施形態の地板及びそれに組み込まれる各部材を示す斜視図である。図２は、第１の実施形態における動力を伝達する機構及びその周辺を示す斜視図である。図３は、第１の実施形態における調速機構及びその周辺の部材を地板から分解した様子を示す分解斜視図である。図４は、第１の実施形態の軟磁性コアとその周辺を示す平面図、及びその一部を拡大して示す拡大平面図である。図５は、第１の実施形態に係る機械式時計の全体構成を示すブロック図である。なお、図１～図３は、機械式時計１の裏側から見た様子を示している。なお、裏側とは、機械式時計１の厚み方向のうち外装ケースの裏蓋が配置される側である。
まず、図１～図５を参照して、第１の実施形態に係る機械式時計１の全体構成の概要について説明する。図１は、第１の実施形態の地板及びそれに組み込まれる各部材を示す斜視図である。図２は、第１の実施形態における動力を伝達する機構及びその周辺を示す斜視図である。図３は、第１の実施形態における調速機構及びその周辺の部材を地板から分解した様子を示す分解斜視図である。図４は、第１の実施形態の軟磁性コアとその周辺を示す平面図、及びその一部を拡大して示す拡大平面図である。図５は、第１の実施形態に係る機械式時計の全体構成を示すブロック図である。なお、図１～図３は、機械式時計１の裏側から見た様子を示している。なお、裏側とは、機械式時計１の厚み方向のうち外装ケースの裏蓋が配置される側である。
【0028】
機械式時計１は、動力ゼンマイ１１を動力源とし、脱進機構２０及び調速機構３０によって動力ゼンマイ１１の動きを制御すると共に、指針を駆動させる時計である。機械式時計１は、指針を駆動する各機構が組み込まれる地板１０を外装ケースに収容して成る。なお、第１の実施形態においては外装ケースの図示は省略する。また、外装ケースの側面に配置される竜頭の図示も省略する。竜頭は、図１に示す巻き真２の端部に取り付けられている。
【0029】
［全体構成の概要：駆動機構の構成］
機械式時計１が備える駆動機構の概要について説明する。第１の実施形態において、動力源である動力ゼンマイ１１、輪列１２、指針軸１３を含む機構を「駆動機構」と称する。なお、図２においては、指針のうち秒針１３１のみを図示している。図２に示す駆動機構は一例であり、これに限られるものではなく、図示する歯車以外の歯車等を備えていてもよい。
機械式時計１が備える駆動機構の概要について説明する。第１の実施形態において、動力源である動力ゼンマイ１１、輪列１２、指針軸１３を含む機構を「駆動機構」と称する。なお、図２においては、指針のうち秒針１３１のみを図示している。図２に示す駆動機構は一例であり、これに限られるものではなく、図示する歯車以外の歯車等を備えていてもよい。
【0030】
動力ゼンマイ１１は、金属製の帯状体からなり、外周に複数の歯が形成される香箱１１０に収容されている。香箱１１０は、円盤形状であって、動力ゼンマイ１１を収容する空洞が内部に形成されている。動力ゼンマイ１１は、その内端が香箱１１０の中心に設けられる回転軸である香箱真（不図示）に固定されており、その外端が香箱１１０の内側面に固定されている。ユーザの操作により竜頭が回転させられると、巻き真２が回転する。巻き真２の回転に伴って、動力ゼンマイ１１が巻き上げられる。巻き上げられた動力ゼンマイ１１は、その弾性力によりほどかれる。この際の動力ゼンマイ１１の動作に伴って香箱１１０が回転することとなる。
【0031】
輪列１２は、少なくとも、二番車１２２、三番車１２３、四番車１２４を含む。二番車１２２は、一番車として機能する香箱１１０に形成される複数の歯に噛み合うカナと、回転軸と、複数の歯とを含み、香箱１１０の回転を三番車１２３に伝達する。二番車１２２の回転軸は、分針（不図示）の指針軸である。三番車１２３は、二番車１２２の複数の歯と噛み合うカナと、回転軸と、複数の歯とを含み、二番車１２２の回転を四番車１２４に伝達する。四番車１２４は、三番車１２３の複数の歯に噛み合うカナと、回転軸と、複数の歯とを含み、三番車１２３の回転を脱進機構２０に伝達する。図２に示すように、四番車１２４の回転軸は、秒針１３１の指針軸１３である。
【0032】
［全体構成の概要：脱進機構２０及び調速機構３０の構成、並びにそれらの動作の概要］
次に、脱進機構２０及び調速機構３０について説明する。動力ゼンマイ１１からの動力は、輪列１２を通じて、脱進機構２０及び調速機構３０に伝達される。脱進機構２０は、ガンギ車２１と、アンクル２２とを含んで構成される。調速機構３０は、テン輪３１と、ヒゲゼンマイ３２とを含んで構成される。なお、調速機構３０はテンプと呼ばれることもある。
次に、脱進機構２０及び調速機構３０について説明する。動力ゼンマイ１１からの動力は、輪列１２を通じて、脱進機構２０及び調速機構３０に伝達される。脱進機構２０は、ガンギ車２１と、アンクル２２とを含んで構成される。調速機構３０は、テン輪３１と、ヒゲゼンマイ３２とを含んで構成される。なお、調速機構３０はテンプと呼ばれることもある。
【0033】
ガンギ車２１は、アンクル２２と噛み合うことでアンクル２２から調速機構３０の刻むリズムを受け取り、規則正しい往復運動に変換する部品である。ガンギ車２１は、四番車１２４の複数の歯と噛み合うカナと、回転軸と、複数の歯を含む。図２に示すように、ガンギ車２１の複数の歯は、輪列１２の各歯車の歯よりも周方向に間隔を広く空けて形成されている。
【0034】
アンクル２２は、図４に示すアンクル真２２１を回転軸として正逆回転運動を行う。アンクル２２は、アンクル真２２１からテン輪３１の中心（テン真３１１）に向けて延びており、テン真３１１と共に回転する振り石（不図示）に衝突する竿部２２２を有する。なお、振り石はテン真３１１に固定されている。
【0035】
また、アンクル２２は、ガンギ車２１の複数の歯に衝突する入爪２２３ａが取り付けられる第１腕部２２３と、第１腕部２２３の反対方向に延びると共にガンギ車２１の複数の歯に衝突する出爪２２４ａが取り付けられる第２腕部２２４とを有する。なお、入爪２２３ａと出爪２２４ａは、例えば、サファイア等の石であるとよい。
【0036】
テン輪３１は、テン真３１１を回転中心として、輪列１２により伝達された動力により正逆回転運動をする。なお、以下の説明において、正逆回転運動のうち正方向運動を「正方向の回転」と呼び、逆方向運動を「逆方向の回転」と呼ぶこともある。
【0037】
【0038】
ヒゲゼンマイ３２は、テン輪３１を正逆回転運動させるように伸縮運動（弾性変形）をする。ヒゲゼンマイ３２は、渦巻き状であり、その内端はテン真３１１に対して固定されており、その外端はヒゲ持受３４に対して固定されている。なお、ヒゲ持受３４は、支持部材３３と共に地板１０に対して固定されている。また、ヒゲ持受３４は、図３に示すように、支持部材３３とワク部材３５とに挟まれて設けられている。
【0039】
ガンギ車２１は、四番車１２４の回転に伴って回転する。ガンギ車２１が回転すると、アンクル２２の入爪２２３ａに衝突し、アンクル２２はアンクル真２２１を中心に回転する。回転したアンクル２２の竿部２２２はテン真３１１に固定される振り石に衝突し、それにより、テン輪３１が回転する。テン輪３１が回転すると、アンクル２２の出爪２２４ａがガンギ車２１に衝突して、ガンギ車２１を停止させる。テン輪３１がヒゲゼンマイ３２の復元力により逆方向に回転すると、アンクル２２の入爪２２３ａが解除され、ガンギ車２１が再び回転する。なお、後述のように、テン輪３１は２秒間で１往復の動作をするよう設計されていることより、ガンギ車２１は、１秒に１ステップの動作を行うこととなる。
【0040】
第１の実施形態においては、ヒゲゼンマイ３２の材料としてヤング率の低い樹脂材料を採用した。これにより、金属材料で構成した場合と比較して、テン輪３１の低速振動化を実現することができる。仮に金属ヒゲゼンマイで低速振動化を実現しようとすると、加工困難なレベルまでヒゲゼンマイ３２の断面積を小さくするか、扱いが困難なレベルまでヒゲゼンマイ長を長くしなければならない。
【0041】
第１の実施形態においては、ヒゲゼンマイ３２の材料としてヤング率が約５［ＧＰａ］の樹脂を用いた。具体的には、ヒゲゼンマイ３２の材料としてポリエステルを用いた。なお、樹脂材料からなるヒゲゼンマイ３２は、例えば、レーザ加工により製作されるものであるとよい。なお、一般的な金属製のヒゲゼンマイのヤング率は２００［ＧＰａ］程度である。ここで示したヤング率は一例であり、ヒゲゼンマイ３２のヤング率は２０［ＧＰａ］以下であるとよい。すなわち、ヒゲゼンマイ３２のヤング率は、金属製のヒゲゼンマイのヤング率の１０分の１以下であるとよい。さらに好ましくは、ヒゲゼンマイ３２のヤング率は１０［ＧＰａ］以下であるとよい。すなわち、ヒゲゼンマイ３２のヤング率は、金属製のヒゲゼンマイのヤング率の２０分の１以下であるとよい。また、ヤング率は２０［ＧＰａ］以下であればよく、ヒゲゼンマイ３は紙や木材といった材料でも構わない。
【0042】
また、第１の実施形態においては、ヒゲゼンマイ３２の弾性変形の中立位置にある状態におけるテン輪３１及び永久磁石４１の回転角度［ｄｅｇ］を０°とした。なお、ヒゲゼンマイ３２の弾性変形の中立位置とは、言い換えると、ヒゲゼンマイ３２が自然長である位置である。また、ヒゲゼンマイ３２の弾性変形の中立位置にある状態におけるテン輪３１に、動力ゼンマイ１１からの動力が供給されることとした。すなわち、テン輪３１及び永久磁石４１は、回転角度が０°の位置において動力ゼンマイ１１からの動力が供給される動力供給位置にある。また、後述のように、第１の実施形態において、永久磁石４１は、回転角度０°の位置において、磁気的な釣り合いの位置にある。
【0043】
また、第１の実施形態においては、テン輪３１が回転角度３４０°から－３４０°の範囲で駆動するよう設計した。このため、永久磁石４１も回転角度３４０°から－３４０°の範囲で駆動する。ただし、これは一例であり、テン輪３１の移動範囲は、回転角度１８０°から－１８０°の範囲より広いとよい。このようにテン輪３１の移動範囲をある程度大きくすることにより、テン輪３１の低速振動化を実現できる。
【0044】
以上説明したように、調速機構３０は、ヒゲゼンマイ３２の伸縮運動によって、一定の周期でテン輪３１を繰り返し正逆回転運動（往復運動）させる。脱進機構２０は、テン輪３１に対して往復運動するための力を与え続ける。このような構成及び動作により、秒針１３１等の指針が駆動することとなる。
【0045】
［全体構成の概要：歩度調整手段４０の構成］
次に、歩度調整手段４０の構成について説明する。第１の実施形態に係る機械式時計１は、駆動機構、脱進機構２０、調速機構３０に加えて、歩度調整手段４０を含んでいる。
次に、歩度調整手段４０の構成について説明する。第１の実施形態に係る機械式時計１は、駆動機構、脱進機構２０、調速機構３０に加えて、歩度調整手段４０を含んでいる。
【0046】
歩度調整手段４０は、永久磁石４１と、軟磁性コア４２（ステータと呼ばれることもある）と、コイル４３と、各種回路（図５参照）とを含んで構成される。歩度調整手段４０は、永久磁石４１の正逆回転運動に基づいて検出される検出信号と、基準信号源である水晶振動子７０の基準振動数とに基づいて歩度調整を行うものである。なお、第１の実施形態においては、高い周波数精度を実現するために基準信号源として水晶振動子７０を用いたが、これに限らず、例えば、コンデンサと抵抗とで構成されるＣＲ発振器を用いてもよい。
【0047】
永久磁石４１は、二極磁化された円盤状の回転体であり、径方向にＮ極、Ｓ極に着磁されている。すなわち、永久磁石４１は、Ｎ極部４１１と、Ｓ極部４１２とを含む磁石である。
【0048】
永久磁石４１は、テン輪３１の回転軸であるテン真３１１に取り付けられており、テン輪３１（テン真３１１）の正逆回転運動に伴い正逆回転運動を行うように設けられている。すなわち、永久磁石４１は、その回転角度がテン輪３１の回転角度と同じとなるように、テン輪３１と共に正逆回転運動する。なお、永久磁石４１は、テン真３１１に対して圧入または接着等により固定されているとよい。
【0049】
永久磁石４１は、磁化容易軸がランダムな方向に向いている等方性磁石であるとよい。なお、永久磁石４１は、テン真３１１に取り付けられた状態で、ヘルムホルツコイル等により磁界が与えられることにより着磁されるとよい。このような着磁方法を採用することにより、永久磁石４１の着磁方向を正確に合わせ込むことができる。
【0050】
軟磁性コア４２は、軟磁性材から成り、図４に示すように、永久磁石４１の外周に沿うように設けられる第１端部４２１ａを含む第１磁性部４２１と、永久磁石４１の外周に沿うように設けられる第２端部４２２ａを含む第２磁性部４２２とを有しており、コイル４３と共に磁気回路を構成する。第１端部４２１ａと第２端部４２２ａは、共に半円弧状の内周面を有する形状であり、永久磁石４１を介して互いに対向して配置されている。
【0051】
第１の実施形態においては、永久磁石４１は、ヒゲゼンマイ３２が弾性変形の中立位置にある状態において、Ｎ極部４１１が第２磁性部４２２側に配置されており、Ｓ極部４１２が第１磁性部４２１側に配置されている（図４の拡大図参照）。なお、Ｎ極部４１１とＳ極部４１２の配置は逆であってもよいが、その場合、コイル４３の巻き方向を第１の実施形態と反対にする必要がある。
【0052】
また、軟磁性コア４２は、図３に示すように、固定具であるパイプ３３ａ及びネジ３３ｂにより、支持部材３３に対して固定されている。このような構成により、軟磁性コア４２は、支持部材３３と共に地板１０に組付けられている。
【0053】
なお、地板１０に組付けられる構成部品のうち、軟磁性コア４２を除く永久磁石４１に近い位置にある支持部材３３やヒゲ持受３４、ワク部材３５、ヒゲゼンマイ３２、テン輪３１といった構成部品は、調速機構３０の正逆回転運動や後述するコイル４３によって生じる逆起電圧に影響しないよう非磁性材であることが望ましい。
【0054】
また、軟磁性コア４２は、図４に示すように、第１端部４２１ａと第２端部４２２ａとの磁気的な結合を分離する第１分離部である第１溶接部４２３と、第１端部４２１ａと第２端部４２２ａとの磁気的な結合を分離すると共に永久磁石４１を介して第１溶接部４２３と対向して配置される第２分離部である第２溶接部４２４とを含んでいる。なお、第１溶接部４２３及び第２溶接部４２４は、第１端部４２１ａと第２端部４２２ａとを物理的に分離する間隙内に形成されるものであるとよい。
【0055】
永久磁石４１は、着磁方向が第１溶接部４２３と第２溶接部４２４との対向方向と直交する位置する状態において磁気的な釣り合いの位置となっている。第１の実施形態において、永久磁石４１の磁気的な釣り合いの位置を、回転角度０°とする。なお、第１溶接部４２３と第２溶接部４２４との対向方向とは、図４に示すように、第１溶接部４２３と第２溶接部４２４とを結ぶ直線が延びる方向である。図４に示すように、第１の実施形態においては、軟磁性コア４２の第１端部４２１ａ及び第２端部４２２ａの内周面にノッチを形成した。具体的には、第１端部４２１ａにノッチｎ１１とノッチｎ１２を形成した。また、第２端部４２２ａに、永久磁石４１を介してノッチｎ１１と対向してノッチｎ２１を形成し、永久磁石４１を介してノッチｎ１２と対向してノッチｎ２２を形成した。このようにノッチが形成されることにより、永久磁石４１が軟磁性コア４２に受ける磁気的影響が低減される。
【0056】
第１の実施形態においては、図４に示すように、軟磁性コア４２の第１端部４２１ａと第２端部４２２ａが第１溶接部４２３及び第２溶接部４２４を介して一体となっている例を示したが、これに限られない。例えば、第１溶接部４２３及び第２溶接部４２４を有しておらず、第１端部４２１ａと第２端部４２２ａとは間隙を介して磁気的な結合が分離されるものであってもよい。また、磁気的な結合を完全に分離するものに限られない。例えば、第１端部４２１ａと第２端部４２２ａとは、分離部である狭窄部を介して物理的に繋がっていてもよい。
【0057】
また、図５に示すように、歩度調整手段４０は、制御回路４４、検出回路４５、調速パルス出力回路４６、分周回路４７、発振回路４８、記憶部４９、制動回路８０を含んでいる。図５においては、上述した永久磁石４１、軟磁性コア４２、コイル４３の図示を省略している。なお、図５に示す歩度調整手段４０の構成は一例である。歩度調整手段４０は、図５に示す各回路を独立して備えている必要はなく、以下で説明する各機能を実現可能なものであればよい。
【0058】
制御回路４４は、歩度調整手段４０に含まれる各回路の動作を制御する回路である。特に、制御回路４４は、後述のように、調速パルス出力回路４６及び制動回路８０を制御することにより永久磁石４１を制動する制動力を制御する制動制御を行う。
【0059】
発振回路４８は、水晶振動子７０の振動数に基づいて所定の発振信号を出力する。なお、水晶振動子７０の振動数は３２７６８［Ｈｚ］である。分周回路４７は、発振回路４８から出力された発振信号を分周する。分周回路４７は、水晶振動子７０に基づく発振信号を分周することで後述のゼロクロス点の間隔に対応して出力される基準信号ＯＳを生成する。具体的には、分周回路４７は、約１０００［ｍｓ］間において互いに異なる間隔で出力される基準信号ＯＳ１～ＯＳ５を生成する。なお、基準信号ＯＳ１と基準信号ＯＳ５とは共通の基準信号である。なお、基準信号ＯＳは所定の幅を有してもよい。基準信号ＯＳが出力される期間内において検出信号ＤＥが検出された場合（検出信号ＤＥと基準信号ＯＳの期間差ｔが０の場合）、制御回路４４により、歩度に進みも遅れもないと判定されるとよい。ただし、これに限られず、機械式時計の仕様に応じて基準信号ＯＳ１～ＯＳ５の単位周期の値が設定されてもよい、例えば、調速機構３０が２振動で動く仕様の場合、言い換えると、１秒間に２回振り石が竿部２２２に衝突し、動力が供給される構成である場合は、単位周期は５００［ｍｓ］となり、５００［ｍｓ］の間に基準信号ＯＳ１～ＯＳ５が出力される。記憶部４９は、歩度調整のための種々の情報を記憶するとよい。例えば、記憶部４９は、基準信号ＯＳの基準単位周期に関する情報を記憶するとよい。基準単位周期とは、基準信号ＯＳ１が出力される周期である。また、基準単位周期や、基準単位周期における各基準信号ＯＳ１～ＯＳ５の出力間隔は、制御回路４４によるスイッチの切り替えにより変更可能であってもよいし、ＢＬＵＥＴＯＯＴＨ（登録商標）など無線通信を利用して変更可能であってもよい。これにより、金型変更を伴うような大きな変更を加えずに基準単位周期や各出力間隔の異なる機械式時計１を容易に提供できる。基準単位周期が短ければ歩度精度の高い機械式時計１を提供でき、基準単位周期が長ければ持続時間の長い機械式時計１を提供できる。その結果、コストを増大することなく、ユーザのニーズに合わせた商品バリエーションを展開することができる。
【0060】
検出回路４５は、永久磁石４１の運動によりコイル４３に生じる電圧波形に基づいて検出信号ＤＥを検出する。検出回路４５で検出された検出信号ＤＥは制御回路４４に入力されるとよい。第１の実施形態においては、検出信号ＤＥの検出タイミングに基づいて回転検出が行われるとよい。検出回路４５は、逆起電圧が０となるタイミングに同期したパルス信号である検出信号ＤＥを検出可能であるとよい。検出回路４５は、所定の閾値Ｖｔｈ以上の逆起電圧が発生する際に検出信号ＤＥを検出するとよい。所定の閾値Ｖｔｈは０［Ｖ］付近の値であって、例えば、正の閾値Ｖｔｈは＋１０［ｍＶ］であり、負の閾値Ｖｔｈ（以下、Ｖｔｈ－とする）は－１０［ｍＶ］であるとよい。ただし、閾値Ｖｔｈはこれに限らず、任意に設定されてよい。例えば、閾値Ｖｔｈ＋を＋２０［ｍＶ］とし、閾値Ｖｔｈ－を－１０［ｍＶ］としてもよい。すなわち、閾値Ｖｔｈ＋と閾値Ｖｔｈ－とで絶対値を異ならせてもよい。
【0061】
なお、衝撃等の外的な要因により瞬間的に閾値Ｖｔｈである０［Ｖ］近傍でノイズが発生する場合がある。このようなノイズ等に起因する誤検出を回避するため、例えば、回転検出のためのゼロクロスの判別タイミングを、検出信号ＤＥが２回以上の所定回数連続して検出された際のいずれかのタイミング（例えば最後に検出されたタイミング）としてもよい。ただし、これに限られず、検出信号ＤＥの出力間隔、検出信号ＤＥが連続的に検出された回数、検出信号ＤＥの検出の蓄積回数等に基づいて適宜決定されるものであってもよい。
【0062】
調速パルス出力回路４６は、分周回路４７により生成された基準信号と、検出回路４５が検出した検出信号ＤＥとに基づいて、調速パルスを出力する。具体的には、検出回路４５が検出した検出信号ＤＥの検出タイミングと、基準信号ＯＳの出力タイミングとを比較し、それらのタイミングにズレが生じている場合、調速パルス出力回路４６は、検出信号ＤＥの検出タイミングと基準信号ＯＳの出力タイミングとのズレが小さくなるように調速パルスを出力する。
【0063】
調速パルスの出力は、コイル４３を通電することにより行われる。そのため、調速パルス出力回路４６は、検出信号ＤＥが検出される周期が基準信号よりも早い場合、永久磁石４１の動きを遅らせる方向にトルクが働くようにコイル４３を通電し、検出信号ＤＥが検出される周期が基準信号よりも遅い場合、永久磁石４１の動きを早める方向にトルクが働くようにコイル４３を通電するとよい。永久磁石４１の動きを遅らせる方向にトルクが働くようにコイル４３を通電した際に出力される調速パルスは、永久磁石４１の動きを制動する制動力となる。
【0064】
調速パルス出力回路４６は、出力期間（パルス幅）が互いに異なる複数の調速パルスを出力可能に構成されるとよい。また、調速パルス出力回路４６は、出力電圧が互いに異なる複数の調速パルスを出力可能に構成されるとよい。
【0065】
制動回路８０は、永久磁石４１を制動する電磁ブレーキを作用させる回路である。電磁ブレーキとは、コイル４３の第１端子Ｏ１と第２端子Ｏ２とを短絡させて閉ループ状態にし、永久磁石４１の回転に伴ってコイル４３に発生する磁束の変化を妨げる向きに磁界が生じるような誘起起電力によって得られる制動力のことをいう。第１の実施形態においては、電磁ブレーキを制御することで、歩度調整を行っている。なお、電磁ブレーキによる歩度調整の詳細については後述する。
【0066】
［全体構成の概要：発電機としての調速機構３０］
機械式時計１は、電磁誘導の原理を用いた発電機能を有する。第１の実施形態においては、調速機構３０が発電機の一部として機能する。具体的には、テン輪３１の正逆回転運動に伴い永久磁石４１が正逆回転運動をし、永久磁石４１の運動による磁界の変化に基づいてコイル４３に生じる電流により発電を行う。このような動作原理により取り出した電力を用いて電源回路６０を起動させる。電源回路６０が起動することで、制御回路４４が駆動可能となる。このような構成を採用するため、第１の実施形態においては、電池等の電源を別途設けることなく、制御回路４４を駆動させることができる。
機械式時計１は、電磁誘導の原理を用いた発電機能を有する。第１の実施形態においては、調速機構３０が発電機の一部として機能する。具体的には、テン輪３１の正逆回転運動に伴い永久磁石４１が正逆回転運動をし、永久磁石４１の運動による磁界の変化に基づいてコイル４３に生じる電流により発電を行う。このような動作原理により取り出した電力を用いて電源回路６０を起動させる。電源回路６０が起動することで、制御回路４４が駆動可能となる。このような構成を採用するため、第１の実施形態においては、電池等の電源を別途設けることなく、制御回路４４を駆動させることができる。
【0067】
整流回路５０は、調速機構３０のテン輪の正逆回転運動のうち正方向運動及び逆方向運動に伴う永久磁石４１の運動によりコイル４３に生じる電流を整流する。電源回路６０は、例えばコンデンサを含む回路であり、整流回路５０により整流された電流に基づいて制御回路４４を駆動させるための電力を蓄電する。
【0068】
【0069】
図６に示すように、コイル４３の第１端子Ｏ１及び第２端子Ｏ２に対しては、トランジスタＴＰ１及びＴＰ２がそれぞれ接続されている。トランジスタＴＰ１及びＴＰ２に対してはコイル４３に生じた逆起電圧が入力されて、それに基づいて検出回路４５が検出信号を検出する。所定のタイミングでトランジスタＴＰ１またはＴＰ２をＯＮとすることで、それらトランジスタに対応する第１端子Ｏ１及び第２端子Ｏ２で発生する誘起電圧を電圧信号である検出信号として取り出すことができる。具体的には、正の逆起電圧の検出時はトランジスタＴＰ１をＯＦＦ、トランジスタＴＰ２をＯＮにするとよい。一方、負の逆起電圧の検出時はトランジスタＴＰ１をＯＮ、トランジスタＴＰ２をＯＦＦにするとよい。
【0070】
また、トランジスタＰ１１、Ｐ１２がコイル４３の第１端子Ｏ１に接続されており、トランジスタＰ２１、Ｐ２２がコイル４３の第２端子Ｏ２に接続されている。トランジスタＰ１１、Ｐ１２、Ｐ２１、Ｐ２２は調速パルス出力回路４６からの調速パルスによりＯＮ／ＯＦＦ制御がされる。発電時において、トランジスタＰ１１、Ｐ１２、Ｐ２１、Ｐ２２のゲート端子をＯＦＦとする。その状態において、トランジスタＴＰ１、ＴＰ２と、ダイオードＤにより整流回路５０が構成される。また、この際、制動回路８０が制動力を生じさせない状態とするとよい。すなわち、後述のトランジスタＤＢ１、ＤＢ２をＯＦＦにするとよい。永久磁石４１が正逆回転運動を行うことにより、コイル４３に電流が流れ、コンデンサＣが蓄電される。コンデンサＣにある程度の蓄電がなされると、電源回路６０が起動する。そして、電源回路６０が起動することにより、制御回路４４が起動し、制御回路４４による歩度調整手段４０に含まれる各回路の制御が行われることとなる。
【0071】
さらに、トランジスタＤＢ１がコイル４３の第１端子Ｏ１に接続されており、トランジスタＤＢ２がコイル４３の第２端子Ｏ２に接続されている。トランジスタＤＢ１及びトランジスタＤＢ２は、図５に示す制動回路８０を構成する。制動回路８０は、第１端子Ｏ１、第２端子Ｏ２を短絡させることで、永久磁石４１の振動数を低下させる制動力を生じさせる回路である。なお、図５においては、制動回路８０を歩度調整手段４０の一部に含まれる構成であるとして示すが、これに限られるものではない。
【0072】
なお、図５、図６を参照して説明した調速パルス出力回路４６は必須ではない。すなわち、歩度調整は、制動回路８０による電磁ブレーキＤＢのみによって実現されるものであってもよい。第１の実施形態においては、図６に示すように、ダイオードＤを１つ含む整流回路５０を用いて半波整流を行う構成を採用するため、回路構成を簡易にすると共に、電圧降下を生じにくくすることができる。なお、図６に示す回路は一例であり、整流回路５０として、逆方向の逆起電圧も整流できる倍電圧整流回路を採用してもよい。倍電圧整流回路においては、２つのダイオードＤと、２つのコンデンサＣを含むとよい。倍電圧整流回路においては、全波整流回路と比較してダイオードの個数を少なくできる。すなわち、電圧降下を生じにくくすることができる。
【0073】
［永久磁石４１の回転角度と逆起電圧の関係］
次に、図７を参照して、永久磁石４１の回転角度と逆起電圧の関係の詳細について説明する。図７は、第１の実施形態の永久磁石の回転に伴いコイルで検出される逆起電圧を示している。なお、永久磁石４１の回転角度と逆起電圧の関係は、テン輪３１の回転角度と逆起電圧の関係と同様である。
次に、図７を参照して、永久磁石４１の回転角度と逆起電圧の関係の詳細について説明する。図７は、第１の実施形態の永久磁石の回転に伴いコイルで検出される逆起電圧を示している。なお、永久磁石４１の回転角度と逆起電圧の関係は、テン輪３１の回転角度と逆起電圧の関係と同様である。
【0074】
ここでは、永久磁石４１の回転角度が０°の位置から正方向に回転運動を行い、ヒゲゼンマイ３２の弾性力により逆方向に回転運動を行い、さらにヒゲゼンマイ３２の弾性力により正方向に回転運動を行うまでにおいて、コイル４３で検出される逆起電圧について説明する。
【0075】
また、永久磁石４１のＮ極部４１１が軟磁性コア４２の第１端部４２１ａに近づく方向に移動する際の磁界の変化によりコイル４３に生じる逆起電圧を「正」の逆起電圧とする。一方、Ｎ極部４１１が軟磁性コア４２の第１端部４２１ａから遠ざかる方向に移動する際の磁界変化によりコイル４３に生じる逆起電圧を「負」の逆起電圧とする。
【0076】
第１の実施形態においては、永久磁石４１は、回転角度が０°において、磁気的な釣り合いの位置にある。そのため、回転角度０°においては、コイル４３に生じる逆起電圧は０となる。永久磁石４１は、回転角度０°において、動力ゼンマイ１１からの動力が供給される。すなわち、回転角度０°の直後のタイミングで永久磁石４１の角速度は最大となる。また、永久磁石４１が回転角度０°から１８０°に正方向に回転する間に、Ｎ極部４１１は第１端部４２１ａに近づく方向に移動する。このように、第１の実施形態において、永久磁石４１は、動力供給位置から正方向に１８０°回転するまで間にコイル４３に検出される逆起電圧が同極性となるように配置されている。
【0077】
そのため、永久磁石４１が回転角度０°から１８０°に回転する間に、永久磁石４１の角速度は最大となり、コイル４３に生じる正の逆起電圧はピークとなる。
【0078】
永久磁石４１が磁気的な釣り合いの位置である回転角度１８０°において、コイル４３に生じる逆起電圧は０となる。
【0079】
永久磁石４１が回転角度１８０°から正方向に回転する際に、Ｎ極部４１１が第１端部４２１ａから遠ざかる方向に移動する。そのため、永久磁石４１が回転角度１８０°から３４０°に回転する間に、コイル４３には負の逆起電圧が生じる。この際の永久磁石４１の角速度は、回転角度０°から１８０°に移動するまでの角速度よりも小さい。そのため、負の逆起電圧のピークの絶対値は、正の逆起電圧のピークの絶対値よりも小さく出ることとなる。
【0080】
また、永久磁石４１の角速度は、往復運動の折り返し位置である回転角度３４０°において０となる。そのため、回転角度３４０°において、コイル４３に生じる逆起電圧は０となる。
【0081】
回転角度３４０°に達した永久磁石４１は、ヒゲゼンマイ３２の弾性力により、逆方向の回転を始める。永久磁石４１が回転角度３４０°から１８０°に回転する際に、Ｎ極部４１１が第１端部４２１ａに近づく方向に移動する。そのため、永久磁石４１が回転角度３４０°から１８０°に回転する間に、コイル４３には正の逆起電圧が生じる。
【0082】
また、永久磁石４１が磁気的な釣り合いの位置である回転角度１８０°において、コイル４３に生じる逆起電圧は０となる。
【0083】
さらに、永久磁石４１は、回転角度１８０°から０°に回転する。永久磁石４１が回転角度１８０°から０°に回転する際に、Ｎ極部４１１が第１端部４２１ａから遠ざかる方向に移動する。そのため、永久磁石４１が回転角度１８０°から０°に回転する際に、コイル４３には負の逆起電圧が生じる。
【0084】
また、永久磁石４１が磁気的な釣り合いの位置である回転角度０°において、コイル４３に生じる逆起電圧は０となる。
【0085】
回転角度０°に達した永久磁石４１には、動力ゼンマイ１１からの動力が供給される。すなわち、回転角度０°の直後に永久磁石４１の角速度は最大となる。また、永久磁石４１が回転角度０°から－１８０°に回転する間に、Ｎ極部４１１が第１端部４２１ａに近づく方向に移動する。このように、第１の実施形態において、永久磁石４１は、動力供給位置から逆方向に－１８０°回転するまで間にコイル４３に検出される逆起電圧が同極性となるように配置されている。
【0086】
そのため、永久磁石４１が回転角度０°から－１８０°に回転する間に、永久磁石４１の角速度は最大となり、コイル４３に生じる正の逆起電圧はピークとなる。
【0087】
永久磁石４１が磁気的な釣り合いの位置である回転角度－１８０°において、コイル４３に生じる逆起電圧は０となる。
【0088】
永久磁石４１が回転角度－１８０°から逆方向に回転する際に、Ｎ極部４１１が第１端部４２１ａから遠ざかる方向に移動する。そのため、永久磁石４１が回転角度－１８０°から－３４０°に回転する間に、コイル４３には負の逆起電圧が生じる。この際の永久磁石４１の角速度は、回転角度０°から－１８０°に移動するまでの角速度よりも低い。そのため、負の逆起電圧のピークの絶対値は、正の逆起電圧のピークの絶対値よりも小さく出ることとなる。
【0089】
また、永久磁石の角速度は、往復運動の折り返し位置である回転角度－３４０°において０となる。そのため、回転角度－３４０°において、コイル４３に生じる逆起電圧は０となる。
【0090】
回転角度－３４０°に達した永久磁石４１は、ヒゲゼンマイ３２の弾性力により、正方向の回転を始める。永久磁石４１が回転角度－３４０°から－１８０°に回転する際に、Ｎ極部４１１が第１端部４２１ａに近づく方向に移動する。そのため、永久磁石４１が回転角度－３４０°から－１８０°に回転する間に、コイル４３には正の逆起電圧が生じる。
【0091】
また、永久磁石４１が磁気的な釣り合いの位置である回転角度－１８０°において、コイル４３に生じる逆起電圧は０となる。
【0092】
さらに、永久磁石４１は、回転角度－１８０°から０°に回転する。永久磁石４１が回転角度－１８０°から０°に回転する際に、Ｎ極部４１１が第１端部４２１ａから遠ざかる方向に移動する。そのため、永久磁石４１が回転角度－１８０°から０°に回転する際に、コイル４３には負の逆起電圧が生じる。
【0093】
以上のような動作を繰り返し、図７に示す波形の逆起電圧がコイル４３に生じることとなる。図７に示すように、逆起電圧のピークは、正の逆起電圧と負の逆起電圧とで異なっている。すなわち、正の逆起電圧の絶対値の最大値は、負の逆起電圧の絶対値の最大値よりも大きい。また、永久磁石４１の正方向の運動と、逆方向の運動とで、検出される逆起電圧の波形は同形状となっている。
【0094】
［制動制御の詳細］
次に、図８Ａ～図８Ｃを参照して、第１の実施形態における制動制御の詳細について説明する。図８Ａは、第１の実施形態における検出信号の検出タイミングを説明するための図である。図８Ｂは、第１の実施形態における制動制御を説明するための図である。図８Ｃは、第１の実施形態における制動ランクの切り替えについて説明するための図である。なお、図８Ａにおいては、歩度ズレが生じていない場合の電圧波形を示している。図８Ｂにおいては、歩度ズレが生じた場合の電圧波形を示している。図８Ｃにおいては、図８Ｂに示す２番目の単位周期に対応する電圧波形を検出した場合において電磁ブレーキＤＢの制動ランクが切り替わる例を示している。
次に、図８Ａ～図８Ｃを参照して、第１の実施形態における制動制御の詳細について説明する。図８Ａは、第１の実施形態における検出信号の検出タイミングを説明するための図である。図８Ｂは、第１の実施形態における制動制御を説明するための図である。図８Ｃは、第１の実施形態における制動ランクの切り替えについて説明するための図である。なお、図８Ａにおいては、歩度ズレが生じていない場合の電圧波形を示している。図８Ｂにおいては、歩度ズレが生じた場合の電圧波形を示している。図８Ｃにおいては、図８Ｂに示す２番目の単位周期に対応する電圧波形を検出した場合において電磁ブレーキＤＢの制動ランクが切り替わる例を示している。
【0095】
図８Ａ中の（１）～（５）は、逆起電圧が正と負との間で切り替わるゼロクロス点を示している。また、図８Ａ中のＤＥ１～ＤＥ５は、ゼロクロス点（１）～（５）のそれぞれで検出される検出信号を示している。検出回路４５は、検出信号ＤＥ１～ＤＥ５をこの順で繰り返し検出する。
【0096】
なお、第１の実施形態において、検出信号ＤＥ１～ＤＥ５を区別する必要のない場合、単に「検出信号ＤＥ」として説明する。基準信号ＯＳ１～ＯＳ５についても同様に、区別する必要のない場合、単に「基準信号ＯＳ」として説明する。
【0097】
第１の実施形態においては、図７、図８Ａ、図８Ｂに示すように、永久磁石４１が回転角度０°から正の最大角度（＋３４０°）に達して再び０°に戻ってくるまでの期間、及び回転角度０°から負の最大角度（－３４０°）に達して再び０°に戻ってくるまでの期間を「単位周期」と定義する。すなわち、テン輪３１（永久磁石４１）が動力ゼンマイ１１からの動力が供給される動力供給位置から次の動力供給位置まで移動する期間を単位周期と定義する。言い換えると、単位周期は、検出信号ＤＥ１が検出される間隔である。
【0098】
第１の実施形態において、単位周期は、検出信号ＤＥが５回検出される期間である。これは、図７を参照して説明したように、テン輪３１及び永久磁石４１の振り角（最大変位角）が１８０°よりも大きいことに起因している。テン輪３１及び永久磁石４１の振り角（最大変位角）が１８０°を下回る場合、図７等に示される電圧波形を得ることはできない。
【0099】
ゼロクロス点（１）は、逆起電圧が負から正に切り替わる際のゼロクロス点であって、逆起電圧のピークの始期に対応するゼロクロス点である。すなわち、ゼロクロス点（１）は、テン輪３１の回転角度が０°であるタイミングに対応する。
【0100】
ゼロクロス点（２）は、逆起電圧が正から負に切り替わる際のゼロクロス点であって、ゼロクロス点（１）の次に検出されるゼロクロス点である。
【0101】
ゼロクロス点（３）は、逆起電圧が負から正に切り替わる際のゼロクロス点であって、ゼロクロス点（２）の次に検出されるゼロクロス点である。ゼロクロス点（３）は、テン輪３１の回転角度が最大角であるタイミングに対応する。
【0102】
ゼロクロス点（４）は、逆起電圧が正から負に切り替わる際のゼロクロス点であって、ゼロクロス点（３）の次に検出されるゼロクロス点である。
【0103】
ゼロクロス点（５）は、逆起電圧が負から正に切り替わる際のゼロクロス点であって、ゼロクロス点（４）の次に検出される、ゼロクロス点（１）と共通のゼロクロス点である。すなわち、ゼロクロス点（５）は、テン輪３１の回転角度が０°であるタイミングに対応する。
【0104】
ここで、基準信号ＯＳの出力タイミングは、永久磁石４１の正逆回転運動の単位周期において検出される検出信号ＤＥの検出間隔それぞれに応じた間隔で出力されるように予め設定されている。すなわち、基準信号ＯＳ１～ＯＳ５は、逆起電圧の波形に応じて予め設定されている。具体的には、図８Ａ中に示す基準信号ＯＳ１～ＯＳ５はそれぞれ、ゼロクロス点（１）～（５）に対応するように予め設定されている。図８Ａに示すように、基準信号ＯＳ１と基準信号ＯＳ２の出力間隔をＴ１、基準信号ＯＳ２と基準信号ＯＳ３の出力間隔をＴ２、基準信号ＯＳ３と基準信号ＯＳ４の出力間隔をＴ３、基準信号ＯＳ４と基準信号ＯＳ５（ＯＳ１）の出力間隔をＴ４とした場合、Ｔ４＞Ｔ３＞Ｔ２＞Ｔ１となっている。
【0105】
第１の実施形態においては、出力間隔Ｔ１を５０［ｍｓ］、出力間隔Ｔ２を１５０［ｍｓ］、出力間隔Ｔ３を２００［ｍｓ］とし、出力間隔Ｔ４を６００［ｍｓ］とした。すなわち、出力間隔Ｔ１～Ｔ４の合計が１０００［ｍｓ］（１秒）となるように基準信号ＯＳ１～ＯＳ４の出力タイミングを設定した。なお、出力間隔Ｔ１～Ｔ４は、機械式時計１毎の製造上の誤差に応じて個別に設定されてもよい。なお、例えば、基準単位周期を５００［ｍｓ］に設定する場合、出力間隔Ｔ１を２５［ｍｓ］、出力間隔Ｔ２を７５［ｍｓ］、出力間隔Ｔ３を１００［ｍｓ］、出力間隔Ｔ４を３００［ｍｓ］とするとよい。後述の第２の実施形態や各変形例においても同様である。
【0106】
第１の実施形態においては、基準信号ＯＳ１～ＯＳ５の出力タイミングそれぞれに対する検出信号ＤＥの検出タイミングのズレに応じて電磁ブレーキＤＢの現在の制動ランクを設定する。すなわち、逆起電圧の正負が反転する度に制動ランクを切り替える。また、第１の実施形態においては、直近に検出された検出信号ＤＥの検出タイミングに基づいて制動ランクを設定する。
【0107】
具体的には、基準信号ＯＳ２の出力タイミングに対する検出信号ＤＥ２の検出タイミングのズレに応じて、検出信号ＤＥ３が検出されるまでに作用される電磁ブレーキＤＢの制動ランクを設定する。また、基準信号ＯＳ３の出力タイミングに対する検出信号ＤＥ３の検出タイミングのズレに応じて、検出信号ＤＥ４が検出されるまでに作用される電磁ブレーキＤＢの制動ランクを設定する。また、基準信号ＯＳ４の出力タイミングに対する検出信号ＤＥ４の検出タイミングのズレに応じて、検出信号ＤＥ５（検出信号ＤＥ１）が検出されるまでに作用される電磁ブレーキＤＢの制動ランクを設定する。
【0108】
例えば、基準信号ＯＳ２の出力タイミングに対して検出信号ＤＥ２の検出タイミングが進んでいる場合、検出信号ＤＥ３が検出されるまでに作用される電磁ブレーキＤＢの制動ランクを上げるとよい。一方、基準信号ＯＳ３の出力タイミングに対して検出信号ＤＥ３の検出タイミングが遅れている場合、検出信号ＤＥ４が検出されるまでに作用される電磁ブレーキＤＢの制動ランクを下げるとよい。
【0109】
図８Ｂにおいては、機械式時計１に外部衝撃（図８Ｂ中に示す「外乱」）等が生じることにより、逆起電圧の波形が乱れた場合の例を示している。具体的には、外乱により、基準信号ＯＳ１～ＯＳ４それぞれの出力タイミングに対する検出信号ＤＥ１～ＤＥ４それぞれの検出タイミングが早まった例を示している。
【0110】
また、基準信号ＯＳの出力タイミングに対する検出信号ＤＥの検出タイミングのズレ量（以下、基準信号ＯＳと検出信号ＤＥの期間差ｔ（期間差ｔ１～ｔ４）ともいう）に応じて、次の検出信号ＤＥが検出されるまでに作用される電磁ブレーキＤＢの制動ランクを設定してもよい。図８Ｃにおいては、基準信号ＯＳ１と検出信号ＤＥ１の期間差がｔ１であり、基準信号ＯＳ２と検出信号ＤＥ２の期間差がｔ２であり、基準信号ＯＳ３と検出信号ＤＥ３の期間差がｔ３であり、基準信号ＯＳ４と検出信号ＤＥ４の期間差がｔ４である例を示している。また、以下の説明において、基準信号ＯＳの出力タイミングから検出信号ＤＥの検出タイミングを引くことにより算出される期間差ｔが０以上の場合、「進み」であり、期間差ｔが０未満の場合、「遅れ」であるとする。すなわち、期間差ｔ１が０以上の場合、検出信号ＤＥ１は基準信号ＯＳ１に対して進んでいることを意味し、期間差ｔ１が０未満の場合、検出信号ＤＥ１は基準信号ＯＳ１に対して遅れていることを意味する。
【0111】
図８Ｃにおいては、制御回路４４が、期間差ｔ２に基づいて制動ランクを７に設定し、期間差ｔ３に基づいて制動ランクを８に切り替え、期間差ｔ４に基づいて制動ランクを９に切り替えた例を示している。
【0112】
また、図８Ｃにおいては、各検出信号ＤＥの検出タイミングから非制動期間ｔｓが経過するのを待って、制動期間ｔｕが開始される例を示している。非制動期間ｔｓは、電磁ブレーキＤＢが作用されない期間であり、発電可能な期間である。非制動期間ｔｓは、検出信号ＤＥの各検出タイミングに応じて開始されるとよい。非制動期間ｔｓの長さは予め設定されているとよい。
【0113】
制動期間ｔｕの長さは、制動ランクに応じた長さであるとよい。制動期間ｔｕの長さが長いほど制動力は大きくなる。図８Ｃにおいては、制動ランク７の制動期間ｔｕよりも制動ランク８の制動期間ｔｕが長く、制動ランク８の制動期間ｔｕよりも制動ランク９の制動期間ｔｕが長い例を示している。なお、制動ランクは、所定の期間における制動期間ｔｕの長さの比率によって規定されてもよい。
【0114】
第１の実施形態においては、図８Ｂ、図８Ｃに示すように、検出信号ＤＥ１が検出されてから検出信号ＤＥ２が検出されるまでの期間を、電磁ブレーキＤＢが作用されない非制動期間とした。すなわち、基準信号ＯＳ１と検出信号ＤＥ１の期間差ｔ１に関わらず、検出信号ＤＥ２が検出されるまで電磁ブレーキＤＢを作用させないこととした。この期間は最も発電しやすい期間であるためである。
【0115】
また、第１の実施形態においては、制動ランクに応じた制動期間ｔｕが経過した後であって、次の検出信号ＤＥが検出されるまでの間においては、電磁ブレーキＤＢが作用されない期間となっている。そのため、制動ランクに応じた制動期間ｔｕが経過した後の期間は検出信号ＤＥを検出可能な期間である。この期間は、次の検出信号ＤＥが検出されるまで継続し、次の検出信号ＤＥを検出することで終了する。
【0116】
なお、第１の実施形態においては、制動制御の開始前に、基準信号ＯＳ１～ＯＳ５と検出信号ＤＥ１～ＯＳ５との同期をとる処理を行うとよい。例えば、検出信号ＤＥを複数回検出し、それらの検出間隔に応じて、検出信号ＤＥ１～ＤＥ５を判定する処理を行うとよい。具体的には、検出信号ＤＥを５回検出し、最も検出間隔が短い期間の始期となる検出信号が検出信号ＤＥ１であると判定するとよい。
【0117】
【0118】
第１の実施形態においては、図９に示すように、永久磁石４１の運動により発電が行われることにより電源回路６０が起動し（ＳＴ１のＹ）、検出信号ＤＥ１が検出された後（ＳＴ２のＹ）、電磁ブレーキＤＢの制御が開始される。なお、図９においては詳細な説明は省略するが、検出された検出信号が検出信号ＤＥ１であることの判定は、基準信号ＯＳ１と検出信号ＤＥ１との同期をとる処理により行われるとよい。
【0119】
図９に示すように、第１の実施形態においては、検出信号ＤＥ１が検出された後、非制動期間ｔｓとなる（ＳＴ３）。非制動期間ｔｓは予め設定された長さの期間であるとよい。
【0120】
非制動期間ｔｓが経過した後であって、検出信号ＤＥ２が検出された場合（ＳＴ４のＹ）、制御回路４４により、検出信号ＤＥ２と基準信号ＯＳ２の期間差ｔ２が算出される（ＳＴ５）。期間差ｔ２が０以上である場合（ＳＴ６のＹ）、すなわち、歩度に進みが生じている場合、現在の制動ランクを１つ上げる（ＳＴ７）。一方、期間差ｔが０未満である場合、すなわち、歩度に遅れが生じている場合（ＳＴ６のＮ）、現在の制動ランクを１つ下げる（ＳＴ８）。
【0121】
その後、非制動期間ｔｓとなり（ＳＴ９）、非制動期間ｔｓが経過した後、現在の制動ランクに応じた制動期間ｔｕとなる（ＳＴ１０）。現在の制動ランクは、ＳＴ７又はＳＴ８において設定された制動ランクである。
【0122】
制動期間ｔｕが経過すると、電磁ブレーキＤＢが作用されない期間となる。その後、検出信号ＤＥ３が検出された場合（ＳＴ１１のＹ）、制御回路４４により、検出信号ＤＥ３と基準信号ＯＳ３の期間差ｔ３が算出される（ＳＴ１２）。期間差t３が０以上である場合（ＳＴ１３のＹ）、すなわち、歩度に進みが生じている場合、現在の制動ランクを１つ上げる（ＳＴ１４）。一方、期間差ｔが０未満である場合、すなわち、歩度に遅れが生じている場合（ＳＴ１３のＮ）、現在の制動ランクを１つ下げる（ＳＴ１５）。
【0123】
その後、非制動期間ｔｓとなり（ＳＴ１６）、非制動期間ｔｓが経過した後、現在の制動ランクに応じた制動期間ｔｕとなる（ＳＴ１７）。現在の制動ランクは、ＳＴ１４又はＳＴ１５において設定された制動ランクである。
【0124】
制動期間ｔｕが経過すると、電磁ブレーキＤＢが作用されない期間となる。その後、検出信号ＤＥ４が検出された場合（ＳＴ１８のＹ）、制御回路４４により、検出信号ＤＥ４と基準信号ＯＳ４の期間差ｔ４が算出される（ＳＴ１９）。期間差ｔ４が０以上である場合（ＳＴ１３のＹ）、すなわち、歩度に進みが生じている場合、現在の制動ランクを１つ上げる（ＳＴ２１）。一方、期間差ｔが０未満である場合、すなわち、歩度に遅れが生じている場合（ＳＴ２０のＮ）、現在の制動ランクを１つ下げる（ＳＴ２２）。
【0125】
その後、非制動期間ｔｓとなり（ＳＴ２３）、非制動期間ｔｓが経過した後、現在の制動ランクに応じた制動期間ｔｕとなる（ＳＴ２４）。現在の制動ランクは、ＳＴ２１又はＳＴ２２において設定された制動ランクである。
【0126】
制動期間ｔｕが経過すると、電磁ブレーキＤＢが作用されない期間となる。その後、検出信号ＤＥ５（ＤＥ１）が検出された場合（ＳＴ２５のＹ）、非制動期間ｔｓとなる（ＳＴ３）。以降、図９に示すＳＴ３～ＳＴ２５が繰り返し行われる。
【0127】
なお、ＳＴ３、ＳＴ９、ＳＴ１６、及びＳＴ２３における非制動期間ｔｓの長さは互いに異なっていてもよい。また、これら非制動期間ｔｓの長さは、現在の制動ランクに応じて変動するものであってもよい。
【0128】
［第１の実施形態のまとめ］
第１の実施形態の制動制御においては、電圧波形の正負が反転する度に制動力を切り替える構成を採用した。このため、電圧波形に応じて、より緻密に制動力を制御することが可能となる。その結果、歩度精度を向上することができる。
第１の実施形態の制動制御においては、電圧波形の正負が反転する度に制動力を切り替える構成を採用した。このため、電圧波形に応じて、より緻密に制動力を制御することが可能となる。その結果、歩度精度を向上することができる。
【0129】
また、検出信号ＤＥを検出する度に非制動期間ｔｓを設けていることより、電圧波形の単位周期の中で定期的に電磁ブレーキＤＢを作用させない期間が現れる。そのため、単位周期において定期的に発電することができる。ただし、これに限られず、検出信号ＤＥ２～ＤＥ４が検出された直後において非制動期間ｔｓが設けられていなくてもよい。
【0130】
また、制動ランクは、検出信号ＤＥの検出間隔毎に独立して設定されていてもよい。例えば、検出信号ＤＥ２が検出されてから検出信号ＤＥ３が検出されるまでに間においては、制動力が小さい制動ランクの範囲において、制動ランクを切り替え可能とするとよい。これは、検出信号ＤＥ２と検出信号ＤＥ３の検出間隔は短いため、電磁ブレーキＤＢを長期間作用させた場合、検出信号ＤＥ３の検出を逃してしまう可能性があるためである。一方、検出信号ＤＥ４が検出されてから検出信号ＤＥ５（検出信号ＤＥ１）が検出されるまでに間においては、制動力が大きい制動ランクの範囲において、制動ランクを切り替え可能とするとよい。これは、検出信号ＤＥ４と検出信号ＤＥ５の検出間隔は長いため、電磁ブレーキＤＢを長期間作用させた場合であっても、検出信号ＤＥ５の検出を逃してしまう可能性が低いためである。
【0131】
また、制動ランクの切り替えは、検出信号ＤＥが検出される度に毎回行われるものに限られない。例えば、検出信号ＤＥ３を検出した後において、制動ランクを切り替えることなく、現在の制動ランクに応じた電磁ブレーキＤＢの作用を継続してもよい。
【0132】
［第２の実施形態］
次に、図１０Ａ～図１２を参照して、第２の実施形態について説明する。なお、第２の実施形態においては、第１の実施形態で説明した機械式時計１と同様の構造を採用するため、同じ構成については同じ符号を用いて詳細な説明については省略する。
次に、図１０Ａ～図１２を参照して、第２の実施形態について説明する。なお、第２の実施形態においては、第１の実施形態で説明した機械式時計１と同様の構造を採用するため、同じ構成については同じ符号を用いて詳細な説明については省略する。
【0133】
図１０Ａは、第２の実施形態における検出信号の検出タイミングを説明するための図である。図１０Ｂは、第２の実施形態における制動制御を説明するための図である。図１１は、第２の実施形態における制動ランクについて説明するための図である。
【0134】
上述の第１の実施形態においては、制動期間ｔｕにおいて電磁ブレーキＤＢが連続的に作用される例を説明したが、第２の実施形態においては、制動期間ｔｕにおいて電磁ブレーキＤＢが断続的に作用される例を説明する。
【0135】
歩度調整手段４０は、検出信号ＤＥの検出タイミングに基づいて、電磁ブレーキＤＢの作用を開始させて歩度調整を行う。上述のように、電磁ブレーキＤＢが作用している期間においては、コイル４３が短絡していることより逆起電圧は検出されない。そのため、検出信号ＤＥが検出されるタイミングが電磁ブレーキＤＢの作用している期間と重なった場合、検出信号ＤＥは検出されない。例えば、機械式時計１に外部衝撃や強い磁場が加わるなどして、テン輪３１の回転が大幅に進んだり、大幅に遅れたりすることで逆起電圧の波形が乱れた場合、検出信号ＤＥを検出できない可能性がある。検出信号ＤＥを検出できないと、制動制御を正常に行うことができなくなってしまう。その結果、歩度精度が低下してしまう。
【0136】
そこで、第２の実施形態においては、制御回路４４が、検出信号ＤＥ１の検出タイミングに応じて開始される制動期間ｔｕ内において、永久磁石４１に対して制動力が断続的に作用されるよう制動回路８０を制御する構成を採用した。
【0137】
図１０Ａ及び図１０Ｂにおいては、電磁ブレーキＤＢが断続的に作用されることで現れる電圧波形を示している。図１０Ａ及び図１０Ｂに示すように、電磁ブレーキＤＢが作用している期間において検出電圧は０となるため、電圧波形は途切れ途切れの形状となる。
【0138】
図１１においては、検出信号ＤＥ１の検出タイミングから非制動期間ｔｓを経過した後、制動期間ｔｕが開始される例を示している。第２の実施形態において、非制動期間ｔｓは、検出信号ＤＥ１の検出タイミングから検出信号ＤＥ２の検出タイミングの間の期間に対応する。第２の実施形態においては、図１１に示すように、制動期間ｔｕと非制動期間ｔｓとは、検出信号ＤＥ１の検出タイミング毎に交互に開始される。
【0139】
非制動期間ｔｓは、電磁ブレーキＤＢが作用されない期間であり、発電可能な期間である。そのため、非制動期間ｔｓの少なくとも一部は、テン輪３１が回転角度０°から１８０°に向けて回転する間、又は０°から－１８０°に向けて回転する間に含まれる期間であるとよい。この間はテン輪３１が動力ゼンマイ１１からの動力を受けた直後であることよりテン輪３１の回転速度が速く、発電しやすい期間であるためである。
【0140】
第２の実施形態において、制動期間ｔｕは、非検出期間と検出可能期間とを交互に含む期間である。図１１においては、制動期間ｔｕが、複数の非検出期間Ｔｂと、複数の検出可能期間Ｔｃとを交互に含む例を示している。
【0141】
非検出期間Ｔｂは、電磁ブレーキＤＢが作用している期間である。非検出期間Ｔｂにおいては、コイル４３が短絡していることより、検出信号ＤＥは検出されない。
【0142】
検出可能期間Ｔｃは、電磁ブレーキＤＢが作用していない期間である。検出可能期間Ｔｃにおいては、コイル４３に生じる逆起電圧を検出可能であるため、検出信号ＤＥの検出が可能である。
【0143】
図１０Ｂにおいては、機械式時計１に外部衝撃（図１０Ｂ中に示す「外乱」）等が生じることにより、逆起電圧の波形が乱れた場合の例を示している。具体的には、外乱により、基準信号ＯＳの出力タイミングに対する検出信号ＤＥの検出タイミングが早まった例を示している。
【0144】
本実施形態においては、電磁ブレーキＤＢが断続的に作用されるものでるため、検出信号ＤＥが検出されるタイミングが制動期間ｔｕと重なった場合においても、検出可能期間Ｔｃにおいて検出信号ＤＥを検出することができる。
【0145】
なお、制動期間ｔｕは、検出信号ＤＥ１の検出タイミングに応じて開始され、その次の検出信号ＤＥ１の検出タイミングに応じて終了するとよい。すなわち、制動期間ｔｕの始期及び終期は、検出信号ＤＥ１の検出タイミングに応じて決定されるとよい。なお、制動期間ｔｕの終期は予め設定されていてもよい。それにより、長期間に亘って検出信号ＤＥ１を検出できない状態においても、制動期間ｔｕを強制的に終了させ、非制動期間ｔｓに切り替えることができる。
【0146】
さらに、第２の実施形態においては、上述の第１の実施形態と同様に、制御回路４４が、検出信号ＤＥ２～ＤＥ４の検出タイミングに基づいて、電磁ブレーキＤＢの制動ランクを切り替える。そのため、制動回路８０は、大きさの異なる複数の制動力を作用させることが可能に構成されているとよい。
【0147】
第２の実施形態において、制動ランクは、デューティ比に応じたランクである。第２の実施形態において、デューティ比とは、所定の区間Ｔａにおける電磁ブレーキＤＢが作用される作用期間（非検出期間Ｔｂ）の割合である。デューティ比は０％～１００％の範囲の比率であって、制動ランクに応じて予め設定されているとよい。例えば、制動ランク０～１５におけるデューティ比がそれぞれ１／１６～１５／１６であるとよい。
【0148】
図１１においては、所定の区間Ｔａにおける非検出期間Ｔｂの割合が２５％（４／１６）である電磁ブレーキＤＢのランクを制動ランク４、所定の区間Ｔａにおける非検出期間Ｔｂの割合が約３１％（５／１６）である電磁ブレーキＤＢのランクを制動ランク５、所定の区間Ｔａにおける非検出期間Ｔｂの割合が７５％（１２／１６）である電磁ブレーキＤＢのランクを制動ランク１２として示している。所定の区間Ｔａは、電磁ブレーキＤＢが作用される周期に対応する区間である。区間Ｔａは、０．５［ｍｓ］程度であるとよい。すなわち、制御回路４４は、単位周期（１秒間）において、２０００回弱の電磁ブレーキＤＢが連続的に作用されるチョッパー制御を行うとよい。そのため、電磁ブレーキＤＢは、図１０Ｂ、図１１に示すように、断続的に出力される単パルスであるチョッパーパルスで表すことができる。
【0149】
なお、同じ制動ランクにおいて、所定の区間Ｔａは可変であってもよい。すなわち、制動回路８０は、デューティ比が同じであって、非検出期間Ｔｂの周期が互いに異なる制動力を作用させることが可能に構成されていてもよい。この場合、例えば、互いに長さの異なる区間Ｔａ毎に独立した制動ランクを設定してもよい。
【0150】
なお、区間Ｔａにおける非検出期間Ｔｂのタイミングは図１１に示す例に限られない。非検出期間Ｔｂは、少なくとも区間Ｔａの一部の期間であればよく、例えば、非検出期間Ｔｂの終期が区間Ｔａの終期と一致するように区間Ｔａにおける非検出期間Ｔｂが設定されてもよい。
【0151】
基準信号ＯＳに対して検出信号ＤＥが進んでいる場合、現在の制動ランクを上げるとよい。すなわち、歩度の進みが生じている場合、制御回路４４は、次に検出信号ＤＥが検出されるまでに作用される電磁ブレーキＤＢの制動力が大きくなるように制動回路８０を制御するとよい。
【0152】
一方、基準信号ＯＳに対して検出信号ＤＥが遅れている場合、制動ランクを下げるとよい。すなわち、歩度の遅れが生じている場合、制御回路４４は、次に検出信号ＤＥが検出されるまでに作用される電磁ブレーキＤＢの制動力が小さくなるように制動回路８０を制御するとよい。
【0153】
図１１においては、検出信号ＤＥ２が検出された後であって検出信号ＤＥ３が検出されるまでに作用される電磁ブレーキＤＢの制動ランクが４であり、検出信号ＤＥ３が検出された後において電磁ブレーキＤＢの制動ランクが５に切り替わった例を示している。すなわち、基準信号ＯＳ３に対して検出信号ＤＥ３が進んでいることより、制動ランクが上げられた場合の例を示している。
【0154】
また、第２の実施形態においては、検出可能期間Ｔｃにおいて検出信号ＤＥが検出された直後に制動ランクを切り替えることとした。すなわち、予め長さが設定された検出可能期間Ｔｃが経過するのを待たずして、検出信号ＤＥが検出された直後に制動ランクを切り替えることとした。そのため、制動ランクの切り替えを迅速に行うことができる。その結果、より緻密に歩度調整を行うことができる。
【0155】
図１１においては、検出信号ＤＥ３が検出された検出可能期間Ｔｃにおいて予め設定された期間が経過するのを待たずして、制動ランクが４から５に切り替えられた様子を示している。そのため、図１１において、検出信号ＤＥ３が検出されたタイミングにおける検出可能期間Ｔｃ及び所定の期間Ｔａが短くなっている。ただし、これに限られず、検出信号ＤＥが検出された後、検出可能期間Ｔｃにおいて予め設定された期間が経過した後、制動ランクの切り替えを行うこととしても構わない。
【0156】
［フローチャート］
次に、図１２を参照して、第２の実施形態における制動制御の処理フローを説明する。図１２は、第２の実施形態における制動制御の一例を示すフローチャートである。ここでは、主に、図９を参照して説明した処理と異なる処理について説明する。すなわち、図９を参照して説明した処理と同じ処理については同じ符号を用いて、その詳細な説明については省略する。
次に、図１２を参照して、第２の実施形態における制動制御の処理フローを説明する。図１２は、第２の実施形態における制動制御の一例を示すフローチャートである。ここでは、主に、図９を参照して説明した処理と異なる処理について説明する。すなわち、図９を参照して説明した処理と同じ処理については同じ符号を用いて、その詳細な説明については省略する。
【0157】
第２の実施形態においては、検出信号ＤＥ１を検出した後（ＳＴ２のＹ）、検出信号ＤＥ２を検出するまで非制動期間ｔｓとなる（ＳＴ３、ＳＴ４）。検出信号ＤＥ２が検出された場合（ＳＴ４のＹ）、制御回路４４により、検出信号ＤＥ２と基準信号ＯＳ２の期間差ｔ２が算出される（ＳＴ６）。
【0158】
ＳＴ７又はＳＴ８において制動ランクの設定が行われた後、現在の制動ランクに対応する非検出期間Ｔｂと、現在の制動ランクに対応する検出可能期間Ｔｃとが、検出信号ＤＥ３が検出されるまで交互に繰り返される（ＳＴ１０９、ＳＴ１０１０、ＳＴ１１）。すなわち、現在の制動ランクに応じて電磁ブレーキＤＢが断続的に作用される。
【0159】
制動期間ｔｕのうち検出可能期間Ｔｃにおいて検出信号ＤＥ３が検出された場合（ＳＴ１１のＹ）、制御回路４４により、検出信号ＤＥ３と基準信号ＯＳ３の期間差ｔ３が算出される（ＳＴ１２）。期間差ｔ３が０以上である場合、すなわち、歩度に進みが生じている場合（ＳＴ１３のＹ）、現在の制動ランクを１つ上げる（ＳＴ１４）。一方、期間差ｔ３が０未満である場合、すなわち、歩度に遅れが生じている場合（ＳＴ１３のＮ）、現在の制動ランクを１つ下げる（ＳＴ１５）。
【0160】
ＳＴ１４又はＳＴ１５において制動ランクの設定が行われた後、現在の制動ランクに対応する非検出期間Ｔｂと、現在の制動ランクに対応する検出可能期間Ｔｃとが、検出信号ＤＥ４が検出されるまで交互に繰り返される（ＳＴ１０１６、ＳＴ１０１７、ＳＴ１８）。すなわち、現在の制動ランクに応じて電磁ブレーキＤＢが断続的に作用される。
【0161】
制動期間ｔｕのうち検出可能期間Ｔｃにおいて検出信号ＤＥ４が検出された場合（ＳＴ１８のＹ）、制御回路４４により、検出信号ＤＥ４と基準信号ＯＳ４の期間差ｔ４が算出される（ＳＴ２０）。期間差ｔ４が０以上である場合、すなわち、歩度に進みが生じている場合（ＳＴ２０のＹ）、現在の制動ランクを１つ上げる（ＳＴ２１）。一方、期間差ｔ３が０未満である場合、すなわち、歩度に遅れが生じている場合（ＳＴ２０のＮ）、現在の制動ランクを１つ下げる（ＳＴ２２）。
【0162】
ＳＴ２１又はＳＴ２２において制動ランクの設定が行われた後、現在の制動ランクに対応する非検出期間Ｔｂと、現在の制動ランクに対応する検出可能期間Ｔｃとが、検出信号ＤＥ１が検出されるまで交互に繰り返される（ＳＴ１０２３、ＳＴ１０２４、ＳＴ２５）。すなわち、現在の制動ランクに応じて電磁ブレーキＤＢが断続的に作用される。制動期間ｔｕのうち検出可能期間Ｔｃにおいて検出信号ＤＥ１が検出された場合（ＳＴ２５のＹ）、非制動期間ｔｓとなる（ＳＴ３）。以降、図１２に示すＳＴ３～ＳＴ２５が繰り返し行われる。
【0163】
［第２の実施形態のまとめ］
以上説明した第２の実施形態においては、電磁ブレーキＤＢを断続的に作用させていることより、歩度ズレが生じた場合においても検出信号ＤＥの検出を逃すことを回避できる。特に、外部衝撃等が生じることで逆起電圧の波形が大きく乱れた場合においても検出信号ＤＥを検出することができ、正常な制動制御を継続することできる。その結果、歩度精度を維持することができる。さらに、制動期間ｔｕが、コイル４３が短絡していない検出可能期間Ｔｃを含むことより、その間に発電を行うことが可能である。そのため、電磁ブレーキＤＢが連続的に作用される場合と比較して発電量を向上することができる。すなわち、第２の実施形態においては、歩度精度の維持と、発電量の向上とを両立することができる。さらに、電磁ブレーキＤＢを断続的に作用されることより、連続的に作用させる場合と比較して消費電力を抑制することができる。
以上説明した第２の実施形態においては、電磁ブレーキＤＢを断続的に作用させていることより、歩度ズレが生じた場合においても検出信号ＤＥの検出を逃すことを回避できる。特に、外部衝撃等が生じることで逆起電圧の波形が大きく乱れた場合においても検出信号ＤＥを検出することができ、正常な制動制御を継続することできる。その結果、歩度精度を維持することができる。さらに、制動期間ｔｕが、コイル４３が短絡していない検出可能期間Ｔｃを含むことより、その間に発電を行うことが可能である。そのため、電磁ブレーキＤＢが連続的に作用される場合と比較して発電量を向上することができる。すなわち、第２の実施形態においては、歩度精度の維持と、発電量の向上とを両立することができる。さらに、電磁ブレーキＤＢを断続的に作用されることより、連続的に作用させる場合と比較して消費電力を抑制することができる。
【0164】
さらに、第２の実施形態の制動制御においては、上述の第１の実施形態と同様に、電圧波形の正負が反転する度に制動力を切り替える構成を採用した。このため、電圧波形に応じて、より緻密に制動力を制御することが可能となる。その結果、歩度精度を向上することができる。
【0165】
［第１変形例］
次に、図１３及び図１４を参照して、第２の実施形態の第１変形例について説明する。図１３は、第２の実施形態の第１変形例における制動制御を説明するための図である。第１変形例は、図１０Ａ～図１２を参照して説明した上述の第２の実施形態と同様に、制動期間ｔｕにおいて電磁ブレーキＤＢが断続的に作用される構成を採用する。
次に、図１３及び図１４を参照して、第２の実施形態の第１変形例について説明する。図１３は、第２の実施形態の第１変形例における制動制御を説明するための図である。第１変形例は、図１０Ａ～図１２を参照して説明した上述の第２の実施形態と同様に、制動期間ｔｕにおいて電磁ブレーキＤＢが断続的に作用される構成を採用する。
【0166】
図１０Ａ～図１２を参照して説明した上述の第２の実施形態においては、検出信号の検出タイミングに応じて現在の制動ランクを切り替える例を説明したが、第１変形例においては、検出信号ＤＥ１～ＤＥ４の検出間隔毎に制動ランクが独立して設定される例を説明する。
【0167】
第１変形例においては、検出信号ＤＥ２を検出した後に作用される電磁ブレーキＤＢの制動ランクを「第１の制動ランク」とする。第１の制動ランクは、基準信号ＯＳ２の出力タイミングに対する検出信号ＤＥ２の検出タイミングに応じて設定される。
【0168】
また、検出信号ＤＥ３を検出した後に作用される電磁ブレーキＤＢの制動ランクを「第２の制動ランク」とする。第２の制動ランクは、基準信号ＯＳ３の出力タイミングに対する検出信号ＤＥ３の検出タイミングに応じて設定される。
【0169】
また、検出信号ＤＥ４を検出した後に作用される電磁ブレーキＤＢの制動ランクを「第３の制動ランク」とする。第３の制動ランクは、基準信号ＯＳ４の出力タイミングに対する検出信号ＤＥ４の検出タイミングに応じて設定される。
【0170】
図１３においては、基準信号ＯＳ２と検出信号ＤＥ２の期間差ｔ２が０である例を示している。この検出結果に基づいて、現在の第１の制動ランクは制動ランク２に設定されている。なお、図１３中の制動ランクを示す数字は、現在の制動ランクを示しており、括弧内の数字は前回の制動ランクを示している。すなわち、図１３の例においては、第１の制動ランクが、制動ランク１から２へ切り替えられた例を示している。
【0171】
また、図１３においては、基準信号ＯＳ３と検出信号ＤＥ３の期間差ｔ３が０より大きい例を示している。すなわち、歩度が進んでいる場合の例を示している。歩度が進んでいることより、制動ランクを上げるとよい。そのため、現在の第２の制動ランクは、前回の制動ランク７から切り替えられて、制動ランク８に設定されている。
【0172】
また、図１３においては、基準信号ＯＳ４と検出信号ＤＥ４の期間差ｔ４が０より大きい例を示している。すなわち、歩度が進んでいる場合の例を示している。歩度が進んでいることより、制動ランクを上げるとよい。そのため、現在の第３の制動ランクは、前回の制動ランク１４から切り替えられて、制動ランク１５に設定されている。
【0173】
なお、検出信号ＤＥ１～ＤＥ４の検出間隔毎に、切り替え可能な制動ランクの範囲が異なっていてもよい。例えば、電圧波形の絶対値が比較的大きいタイミングにおいて、発電量を確保するために、制動ランクを低くするとよい。具体的には、第１の制動ランクにおいては、制動ランク０～８の範囲で切り替え可能とし、第２の制動ランクにおいては、制動ランク２～１０の範囲で切り替え可能とし、第３の制動ランクにおいては、制動ランク４～１５の範囲で切り替え可能とするとよい。
【0174】
［フローチャート］
次に、図１４を参照して、第２の実施形態の第１変形例における制動制御の処理フローを説明する。図１４は、第２の実施形態の第１変形例における制動制御の一例を示すフローチャートである。ここでは、主に、図９、図１２を参照して説明した処理と異なる処理について説明する。すなわち、図９、図１２を参照して説明した処理と同じ処理については同じ符号を用いて、その詳細な説明については省略する。
次に、図１４を参照して、第２の実施形態の第１変形例における制動制御の処理フローを説明する。図１４は、第２の実施形態の第１変形例における制動制御の一例を示すフローチャートである。ここでは、主に、図９、図１２を参照して説明した処理と異なる処理について説明する。すなわち、図９、図１２を参照して説明した処理と同じ処理については同じ符号を用いて、その詳細な説明については省略する。
【0175】
非制動期間ｔｓが経過した後であって、検出信号ＤＥ２が検出された場合（ＳＴ４のＹ）、制御回路４４により、検出信号ＤＥ２と基準信号ＯＳ２の期間差ｔ２が算出される（ＳＴ５）。期間差ｔ２が０以上である場合（ＳＴ６のＹ）、すなわち、歩度に進みが生じている場合、第１の制動ランクを１つ上げる（ＳＴ２０７）。一方、期間差ｔが０未満である場合、すなわち、歩度に遅れが生じている場合（ＳＴ６のＮ）、第２の制動ランクを１つ下げる（ＳＴ２０８）。
【0176】
ＳＴ２０７又はＳＴ２０８において第１の制動ランクの設定が行われた後、現在の第１の制動ランクに対応する非検出期間Ｔｂと、現在の第１の制動ランクに対応する検出可能期間Ｔｃとが、検出信号ＤＥ３が検出されるまで交互に繰り返される（ＳＴ２０９、ＳＴ２０１０、ＳＴ１１）。すなわち、現在の第１の制動ランクに応じて電磁ブレーキＤＢが断続的に作用される。
【0177】
制動期間ｔｕのうち検出可能期間Ｔｃにおいて検出信号ＤＥ３が検出された場合（ＳＴ１１のＹ）、制御回路４４により、検出信号ＤＥ３と基準信号ＯＳ３の期間差ｔ３が算出される（ＳＴ１２）。期間差ｔ３が０以上である場合、すなわち、歩度に進みが生じている場合（ＳＴ１３のＹ）、第２の制動ランクを１つ上げる（ＳＴ２０１４）。一方、期間差ｔ３が０未満である場合、すなわち、歩度に遅れが生じている場合（ＳＴ１３のＮ）、第２の制動ランクを１つ下げる（ＳＴ２０１５）。
【0178】
ＳＴ２０１４又はＳＴ２０１５において第２の制動ランクの設定が行われた後、現在の第２の制動ランクに対応する非検出期間Ｔｂと、現在の第２の制動ランクに対応する検出可能期間Ｔｃとが、検出信号ＤＥ４が検出されるまで交互に繰り返される（ＳＴ２０１６、ＳＴ２０１７、ＳＴ１８）。すなわち、現在の第２の制動ランクに応じて電磁ブレーキＤＢが断続的に作用される。
【0179】
制動期間ｔｕのうち検出可能期間Ｔｃにおいて検出信号ＤＥ４が検出された場合（ＳＴ１８のＹ）、制御回路４４により、検出信号ＤＥ４と基準信号ＯＳ４の期間差ｔ４が算出される（ＳＴ２０）。期間差ｔ４が０以上である場合、すなわち、歩度に進みが生じている場合（ＳＴ２０のＹ）、第３の制動ランクを１つ上げる（ＳＴ２０２１）。一方、期間差ｔ４が０未満である場合、すなわち、歩度に遅れが生じている場合（ＳＴ２０のＮ）、第３の制動ランクを１つ下げる（ＳＴ２０２２）。
【0180】
ＳＴ２０２１又はＳＴ２０２２において第３の制動ランクの設定が行われた後、現在の第３の制動ランクに対応する非検出期間Ｔｂと、現在の第３の制動ランクに対応する検出可能期間Ｔｃとが、検出信号ＤＥ１が検出されるまで交互に繰り返される（ＳＴ２０２３、ＳＴ２０２４、ＳＴ２５）。すなわち、現在の第３の制動ランクに応じて電磁ブレーキＤＢが断続的に作用される。制動期間ｔｕのうち検出可能期間Ｔｃにおいて検出信号ＤＥ１が検出された場合（ＳＴ２５のＹ）、非制動期間ｔｓとなる（ＳＴ３）。以降、図１４に示すＳＴ３～ＳＴ２５が繰り返し行われる。
【0181】
以上説明した第１変形例においては、電圧波形に応じてより適切な制動ランクの電磁ブレーキＤＢを作用させることが可能となる。その結果、歩度精度を向上できる。
【0182】
［第２変形例］
次に、図１５及び図１６を参照して、第２の実施形態の第２変形例について説明する。図１５は、第２の実施形態の第２変形例における制動制御を説明するための図である。第２変形例は、図１３、図１４を参照して説明した上述の第１変形例と同様に、制動期間ｔｕにおいて電磁ブレーキＤＢが断続的に作用される構成を採用する。
次に、図１５及び図１６を参照して、第２の実施形態の第２変形例について説明する。図１５は、第２の実施形態の第２変形例における制動制御を説明するための図である。第２変形例は、図１３、図１４を参照して説明した上述の第１変形例と同様に、制動期間ｔｕにおいて電磁ブレーキＤＢが断続的に作用される構成を採用する。
【0183】
図１３、図１４を参照して説明した上述の第１変形例においては、検出信号ＤＥ１の検出から検出信号ＤＥ２の検出までの期間を非制動期間ｔｓとする例を説明したが、第２変形例においては、検出信号ＤＥ１から検出信号ＤＥ２の検出までの期間においても電磁ブレーキＤＢを作用させることが可能な構成を採用する。図１３においては、検出信号ＤＥ１の検出タイミングに応じて、予め長さが設定される非制動期間ｔｓとなり、非制動期間ｔｓが経過した後、電磁ブレーキＤＢが断続的に作用される例を示している。なお、非制動期間ｔｓは設けられていなくてもよい。すなわち、検出信号ＤＥ１を検出した後、常時、制動期間ｔｕとなってもよい。なお、検出信号ＤＥ１が検出された直後は発電しやすい期間であることより、この期間におけるデューティ比は小さい方が好ましい。
【0184】
第２変形例においては、検出信号ＤＥ１を検出した後に作用される電磁ブレーキＤＢの制動ランクを「第１’の制動ランク」とする。第１’の制動ランクは、基準信号ＯＳ１の出力タイミングに対する検出信号ＤＥ１の検出タイミングに応じて設定される。
【0185】
なお、上記第１変形例と同様に、検出信号ＤＥ１～ＤＥ４の検出間隔毎に、切り替え可能な制動ランクの範囲が異なっていてもよい。具体的には、第１’の制動ランクにおいては、制動ランク０～４の範囲で切り替え可能とし、第１の制動ランクにおいては、制動ランク０～８の範囲で切り替え可能とし、第２の制動ランクにおいては、制動ランク２～１０の範囲で切り替え可能とし、第３の制動ランクにおいては、制動ランク４～１５の範囲で切り替え可能とするとよい。
【0186】
［フローチャート］
次に、図１６を参照して、第２の実施形態の第２変形例における制動制御の処理フローを説明する。図１６は、第２の実施形態の第２変形例における制動制御の一例を示すフローチャートである。ここでは、主に、図１４を参照して説明した処理と異なる処理について説明する。すなわち、図１４を参照して説明した処理と同じ処理については同じ符号を用いて、その詳細な説明については省略する。
次に、図１６を参照して、第２の実施形態の第２変形例における制動制御の処理フローを説明する。図１６は、第２の実施形態の第２変形例における制動制御の一例を示すフローチャートである。ここでは、主に、図１４を参照して説明した処理と異なる処理について説明する。すなわち、図１４を参照して説明した処理と同じ処理については同じ符号を用いて、その詳細な説明については省略する。
【0187】
第２変形例においては、予め長さが設定される非制動期間ｔｓが経過した後（ＳＴ３）、現在の第１’の制動ランクに対応する非検出期間Ｔｂと、現在の第１’の制動ランクに対応する検出可能期間Ｔｃとが、検出信号ＤＥ２が検出されるまで交互に繰り返される（ＳＴ３００１、ＳＴ３００２、ＳＴ４）。すなわち、現在の第１’の制動ランクに応じて電磁ブレーキＤＢが断続的に作用される。
【0188】
制動期間ｔｕのうち検出可能期間Ｔｃにおいて検出信号ＤＥ２が検出された場合（ＳＴ４のＹ）、制御回路４４により、検出信号ＤＥ２と基準信号ＯＳ２の期間差ｔ２が算出される（ＳＴ５）。期間差ｔ２が０以上である場合、すなわち、歩度に進みが生じている場合（ＳＴ６のＹ）、第１の制動ランクを１つ上げる（ＳＴ２０７）。一方、期間差ｔ２が０未満である場合、すなわち、歩度に遅れが生じている場合（ＳＴ６のＮ）、第１の制動ランクを１つ下げる（ＳＴ２０８）。
【0189】
また、ＳＴ２５において、検出信号ＤＥ１が検出された場合（ＳＴ２５のＹ）、制御回路４４により、検出信号ＤＥ１と基準信号ＯＳ１の期間差ｔ１が算出される（ＳＴ３００３）。期間差ｔ１が０以上である場合、すなわち、歩度に進みが生じている場合（ＳＴ３００４のＹ）、第１’の制動ランクを１つ上げる（ＳＴ３００５）。一方、期間差ｔ１が０未満である場合、すなわち、歩度に遅れが生じている場合（ＳＴ３００４のＮ）、第１’の制動ランクを１つ下げる（ＳＴ３００６）。
【0190】
その後、非制動期間ｔｓとなり（ＳＴ３）、非制動期間ｔｓが経過した後、現在の第１’の制動ランクに対応する非検出期間Ｔｂと、現在の第１’の制動ランクに対応する検出可能期間Ｔｃとが、検出信号ＤＥ２が検出されるまで交互に繰り返される（ＳＴ３００１、ＳＴ３００２、ＳＴ４）。ここで、現在の第１’の制動ランクは、ＳＴ３００５又はＳＴ３００６において設定された制動ランクである。
【0191】
第２変形例においては、検出信号ＤＥ１を検出した後にも電磁ブレーキＤＢを作用させることが可能な期間を設けているため、より緻密に制動力を制御することが可能となる。そのため、歩度精度を向上することができる。また、電磁ブレーキＤＢが断続的に作用されるものであるため、検出信号ＤＥの検出を逃しにくい。
【0192】
［第３変形例］
次に、図１７を参照して、第２の実施形態の第３変形例について説明する。図１７は、第２の実施形態の第３変形例における制御テーブルの一例を示す図である。第３変形例は、図１０Ａ～図１２を参照して説明した上述の第２の実施形態と同様に、制動期間ｔｕにおいて電磁ブレーキＤＢが断続的に作用される構成を採用する。
次に、図１７を参照して、第２の実施形態の第３変形例について説明する。図１７は、第２の実施形態の第３変形例における制御テーブルの一例を示す図である。第３変形例は、図１０Ａ～図１２を参照して説明した上述の第２の実施形態と同様に、制動期間ｔｕにおいて電磁ブレーキＤＢが断続的に作用される構成を採用する。
【0193】
図１０Ａ～図１２を参照して説明した上述の第２の実施形態においては、直近の検出信号ＤＥの検出タイミングに応じて制動ランクを設定する例について説明したが、第３変形例においては、基準信号ＯＳに対する検出信号ＤＥの進み又は遅れの組み合わせに応じて制動ランクを切り替える例について説明する。
【0194】
第３変形例においては、検出信号ＤＥ１～ＤＥ４をそれぞれ検出し、それららの進み又は遅れの組み合わせに応じて、次の単位周期における電磁ブレーキＤＢの制動ランクを設定する。
【0195】
歩度調整手段４０は、例えば、図１７に示す制御テーブルを記憶する記憶手段を含むとよい。図１７においては、基準信号ＯＳに対して検出信号ＤＥが進んでいる場合、ｂｉｔ「１」とし、基準信号ＯＳに対して検出信号ＤＥが遅れている場合、ｂｉｔ「０」とする例を示している。第３変形例においては、制御回路４４が、ｂｉｔの組み合わせに基づいて次の単位周期の制動ランクを設定する。
【0196】
具体的には、図１７に示すように、例えば、検出信号ＤＥ１～ＤＥ４がいずれも「進み」である場合、すなわち、期間差ｔ１～ｔ４≧０である場合、ｂｉｔの組み合わせである制御ｂｉｔは「１、１、１、１」となる。この場合、次の単位周期における制動ランクを制動ランク１６に設定する。また、例えば、検出信号ＤＥ１、ＤＥ２、ＤＥ４が「進み」であって、検出信号ＤＥ３が「遅れ」の場合、すなわち、期間差ｔ１、ｔ２、ｔ４≧０かつ期間差ｔ３＜０である場合、制御ｂｉｔは「１、１、０、１」となる。この場合、次の単位周期における制動ランクを制動ランク１５に設定する。
【0197】
第３変形例においては、単位周期において検出される検出信号ＤＥの進み又は遅れの組み合わせに基づいて制動ランクを設定することより、簡易な回路構成により制動制御を行うことが可能となる。
【0198】
なお、図１７においては、検出信号ＤＥ１～ＤＥ４の進み又は遅れの全ての組み合わせに基づいて制動ランクを設定する例を示したが、これに限らず、単位周期における少なくとも２回の検出信号の進み又は遅れの組み合わせに基づいて制動ランクを設定してよい。
【0199】
また、図１７に示す制御テーブルに基づく制動制御は、第１の実施形態に適用してもよい。すなわち、第３変形例においては、電磁ブレーキＤＢは継続的に作用される構成であってもよい。
【0200】
［第４変形例］
次に、図１８Ａ及び図１８Ｂを参照して、第２の実施形態の第４変形例について説明する。第４変形例は、図１０Ａ～図１２を参照して説明した上述の第２の実施形態と同様に、制動期間ｔｕにおいて電磁ブレーキＤＢが断続的に作用される構成を採用する。
次に、図１８Ａ及び図１８Ｂを参照して、第２の実施形態の第４変形例について説明する。第４変形例は、図１０Ａ～図１２を参照して説明した上述の第２の実施形態と同様に、制動期間ｔｕにおいて電磁ブレーキＤＢが断続的に作用される構成を採用する。
【0201】
機械式時計１においては、外部衝撃や外部磁場の影響等によって、電圧波形が大きく乱れてしまう場合がある。この場合、基準信号ＯＳ１～ＯＳ４と検出信号ＤＥ１～ＤＥ５に大きなズレが生じてしまう。その結果、発電が得られやすいタイミングで電磁ブレーキＤＢが作用されることとなるなど、制動制御が適切に行われない可能性がある。
【0202】
例えば、外部衝撃や外部磁場の影響等によって、一時的に、テン輪３１の振り角が１８０°を下回ってしまう場合がある。テン輪３１の振り角が１８０°を下回ると、図８Ａ等で示したような電圧波形を得ることができず、単位周期におけるゼロクロス点が減ることとなる（後述の図１８Ｃ参照）。具体的には、テン輪３１が動力供給位置から次の動力供給位置に移動するまでに現れるゼロクロス点は３つとなる。そのため、検出信号ＤＥの検出タイミングと基準信号ＯＳの出力タイミングとが大きくズレてしまうこととなる。
【0203】
そこで、第４変形例においては、期間差ｔ１～ｔ４の少なくともいずれかが所定の閾値より大きくなった場合、基準信号ＯＳ１と検出信号ＤＥ１との同期をとる処理を行うこととした。例えば、検出信号ＤＥを複数回検出し、それらの検出間隔に応じて、検出信号ＤＥ１～ＤＥ５を判定する処理を行うとよい。具体的には、検出信号ＤＥを５回検出し、最も検出間隔が短い期間の始期となる検出信号が検出信号ＤＥ１であると判定するとよい。
【0204】
［フローチャート］
次に、図１８Ａを参照して、第２の実施形態の第４変形例における制動制御の処理フローを説明する。図１８Ａは、第２の実施形態の第４変形例における制動制御の一例を示すフローチャートである。ここでは、主に、図１４を参照して説明した処理と異なる処理について説明する。すなわち、図１４を参照して説明した処理と同じ処理については同じ符号を用いて、その詳細な説明については省略する。
次に、図１８Ａを参照して、第２の実施形態の第４変形例における制動制御の処理フローを説明する。図１８Ａは、第２の実施形態の第４変形例における制動制御の一例を示すフローチャートである。ここでは、主に、図１４を参照して説明した処理と異なる処理について説明する。すなわち、図１４を参照して説明した処理と同じ処理については同じ符号を用いて、その詳細な説明については省略する。
【0205】
図１８Ａに示す例においては、図１４で示した処理に加えて、期間差ｔ２～ｔ４を算出した後（ＳＴ５、ＳＴ１２、ＳＴ１９）、期間差ｔ２～ｔ４が所定の閾値の範囲内か否かを判定する処理を行う（ＳＴ４００１、ＳＴ４００２、ＳＴ４００３）。さらに、検出信号ＤＥ１を検出した場合（ＳＴ２５のＹ）、検出信号ＤＥ１と基準信号ＯＳ１の期間差ｔ１を算出し（ＳＴ２６）、期間差ｔ１が所定の閾値の範囲内か否かを判定する処理を行う（ＳＴ４００４）。
【0206】
例えば、期間差ｔ２が閾値Ｔｔｈ２以内でない場合（ＳＴ４００１のＮ）、検出信号ＤＥ１を検出する処理に戻る（ＳＴ２）。すなわち、基準信号ＯＳ１と検出信号ＤＥ１との同期をとる処理を行う。ＳＴ４００２、ＳＴ４００３、ＳＴ４００４においても同様に、期間差ｔ３、ｔ４、ｔ１が閾値Ｔｔｈ３、Ｔｔｈ４、Ｔｔｈ１以内でない場合、基準信号ＯＳ１と検出信号ＤＥ１との同期をとる処理を行う。
【0207】
図１８Ａに示す制御を行うことにより、大きな歩度ズレが生じた場合において、正常な制動制御を迅速に再開させることができる。
【0208】
さらに、図１８Ｂを参照して、第２の実施形態の第４変形例における制動制御の他の例の処理フローを説明する。図１８Ｂは、第２の実施形態の第４変形例における制動制御の他の例を示すフローチャートである。ここでは、主に、図１４及び図１８Ａを参照して説明した処理と異なる処理について説明する。すなわち、図１４及び図１８Ａを参照して説明した処理と同じ処理については同じ符号を用いて、その詳細な説明については省略する。
【0209】
図１８Ａにおいては、期間差ｔ１～ｔ４のいずれかが所定の閾値よりも大きい場合、基準信号ＯＳ１と検出信号ＤＥ１との同期をとる処理に移行する例を示したが、図１８Ｂにおいては、期間差ｔ３が閾値Ｔｔｈ３よりも大きい場合、基準信号ＯＳ１と検出信号ＤＥ１との同期をとる例を説明する。また、図１８Ｂにおいては、期間差ｔ３が所定回数連続して閾値Ｔｔｈ３よりも大きい場合、基準信号ＯＳ１と検出信号ＤＥ１との同期をとる例を説明する。本例においては、歩度調整手段４０は、期間差ｔ３が閾値Ｔｔｈ３より大きくなった回数をカウントするカウンタを含むとよい。
【0210】
図１８Ｂに示す例においては、検出信号ＤＥ１を検出した後（ＳＴ２のＹ）、カウンタＮをリセットする（ＳＴ５００１）。すなわち、基準信号ＯＳ１と検出信号ＤＥ１との同期をとった後にカウンタＮを０とする。
【0211】
そして、ＳＴ１２において、制御回路４４により、基準信号ＯＳ３と検出信号ＤＥ３の期間差ｔ３を算出し、期間差ｔ３が閾値Ｔｔｈ３以内かを判定する処理を行う（ＳＴ５００２）。期間差ｔ３が閾値Ｔｔｈ３以内であった場合（ＳＴ５００２のＹ）、カウンタＮをリセットする（ＳＴ５００３）。その後、図１８Ａと同様に、第２の制動ランクを上下させる処理に移行する（ＳＴ１３、ＳＴ２０１４、ＳＴ２０１５）。
【0212】
一方、期間差ｔ３が閾値Ｔｔｈ３以内でない場合（ＳＴ５００２のＮ）、カウンタＮを１加算する（ＳＴ５００４）。そして、カウンタＮが４であるか否かを判定する（ＳＴ５００５）。カウンタＮが４でない場合（ＳＴ５００５のＮ）、すなわち、カウンタＮが１～３である場合、非制動期間ｔｓとなり（ＳＴ３）、再び検出信号ＤＥ２の検出を待つ（ＳＴ４）。カウンタＮが４である場合（ＳＴ５００５のＹ）、検出信号ＤＥ１を検出する処理に戻る（ＳＴ２）。すなわち、基準信号ＯＳ１と検出信号ＤＥ１との同期をとる処理を行う。
【0213】
以上説明した図１８Ｂに示す例は、一時的にテン輪３１の振り角が１８０°を下回ることで単位周期におけるゼロクロス点が減った場合に特に有効である。図１８Ｃは、外乱によりテン輪の振り角が１８０°を下回った場合の逆起電圧の波形の一例を示す図である。具体的には、図１８Ｃにおいては、外乱が生じることで図中の２ステップ目の単位周期においてテン輪３１の振り角が１８０°を下回った場合の例を示している。なお、図１８Ｃにおいては電磁ブレーキＤＢについては省略している。
【0214】
図１８Ｂに示す例においては、期間差ｔ３が閾値Ｔｔｈ３以内でない場合、非制動期間ｔｓとなり、検出信号ＤＥ２の検出を待つこととなる（ＳＴ５００２のＮ、ＳＴ５００５のＮ、ＳＴ３、ＳＴ４）。これは、図１８Ｃに示すように、検出信号ＤＥ３を、次の単位周期の始期である検出信号ＤＥ１（ＤＥ５）として扱っていることを意味する。これにより、一時的にテン輪３１の振り角が１８０°を下回り、単位周期におけるゼロクロス点が減った場合においても正常な制動制御を継続することが可能となる。
【0215】
また、図１８Ｂに示す例においては、期間差ｔ３が閾値Ｔｔｈ３以内でない状態が継続した場合（ＳＴ５００２のＮ、ＳＴ５００５のＹ）、基準信号ＯＳ１と検出信号ＤＥ１との同期をとる処理を行うことで、制動制御をリセットしている。これにより、正常な制動制御を改めて再開することができる。
【0216】
以上のような処理を行うことで、図１８Ａに示す例と比較して、基準信号ＯＳ１と検出信号ＤＥ１との同期をとる処理に戻る頻度を低減することができる。そのため、一時的にテン輪３１の振り角が１８０°を下回る期間が生じた場合において、過去に取得した期間差ｔ２等を利用しつつ正常な制動制御を継続することができる。
【0217】
なお、図１８ＢのＳＴ５００５におけるカウンタＮ＝４は一例であって、これに限られない。例えば、Ｎ＝１であってもよいし、Ｎ＝５以上であってもよい。
【0218】
【0219】
［第５変形例］
次に、図１９を参照して、第２の実施形態の第５変形例について説明する。第５変形例は、図１０Ａ～図１２を参照して説明した上述の第２の実施形態と同様に、制動期間ｔｕにおいて電磁ブレーキＤＢが断続的に作用される構成を採用する。また、第５変形例においては、図１５及び図１６を参照して説明した第３変形例と同様に、検出信号ＤＥ１～ＤＥ４の検出間隔毎に制動ランクが独立して設定される例を説明する。すなわち、検出信号ＤＥ１が検出されてから検出信号ＤＥ２が検出されるまでの期間においては現在の第１’の制動ランク、検出信号ＤＥ２が検出されてから検出信号ＤＥ３が検出されるまでの期間においては現在の第１の制動ランク、検出信号ＤＥ３が検出されてから検出信号ＤＥ４が検出されるまでの期間においては現在の第２の制動ランク、検出信号ＤＥ４が検出されてから検出信号ＤＥ１が検出されるまでの期間においては現在の第３の制動ランクにおいてそれぞれ設定されている制動ランクの電磁ブレーキＤＢを作用させる。
次に、図１９を参照して、第２の実施形態の第５変形例について説明する。第５変形例は、図１０Ａ～図１２を参照して説明した上述の第２の実施形態と同様に、制動期間ｔｕにおいて電磁ブレーキＤＢが断続的に作用される構成を採用する。また、第５変形例においては、図１５及び図１６を参照して説明した第３変形例と同様に、検出信号ＤＥ１～ＤＥ４の検出間隔毎に制動ランクが独立して設定される例を説明する。すなわち、検出信号ＤＥ１が検出されてから検出信号ＤＥ２が検出されるまでの期間においては現在の第１’の制動ランク、検出信号ＤＥ２が検出されてから検出信号ＤＥ３が検出されるまでの期間においては現在の第１の制動ランク、検出信号ＤＥ３が検出されてから検出信号ＤＥ４が検出されるまでの期間においては現在の第２の制動ランク、検出信号ＤＥ４が検出されてから検出信号ＤＥ１が検出されるまでの期間においては現在の第３の制動ランクにおいてそれぞれ設定されている制動ランクの電磁ブレーキＤＢを作用させる。
【0220】
さらに、第５変形例においては、制御回路４４は、基準信号源の基準信号ＯＳの出力タイミングに対する検出信号ＤＥの検出タイミングに応じて、高制動モードと低制動モードとで制動モードを切り替え可能に構成されている。高制動モードにおける現在の制動ランクは、低制動モードにおける現在の制動ランクよりも高い制動ランクに設定されているとよい。すなわち、高制動モードは、常時、低制動モードの制動ランクよりも高い制動ランクに設定されるモードであるとよい。
【0221】
第５変形例においては、第１’～３の制動ランクのそれぞれにおいて高制動モードと低制動モードとの間で制動モードを切り替え可能となっており、現在の制動モードにおける現在の制動ランクに基づいて電磁ブレーキＤＢを作用させる。
【0222】
第５変形例においては、制御回路４４は、直前の検出信号ＤＥの検出時において歩度が進んでいるか遅れているか、及び今回の検出信号ＤＥの検出時において歩度が進んでいるか遅れているかに応じて、高制動モード及び低制動モードにおける現在の制動ランクを設定するとよい。
【0223】
具体的には、直前の検出信号ＤＥの検出時において歩度が進んでおり、今回の検出信号ＤＥの検出時において歩度が進んでいる場合、高制動モードにおける現在の制動ランクを上げるとよい。また、直前の検出信号ＤＥの検出時において歩度が遅れており、今回の検出信号ＤＥの検出時において歩度が進んでいる場合、低制動モードにおける現在の制動ランクを上げるとよい。
【0224】
また、直前の検出信号ＤＥの検出時において歩度が進んでおり、今回の検出信号ＤＥの検出時において歩度が遅れている場合、高制動モードにおける現在の制動ランクを下げるとよい。また、直前の検出信号ＤＥの検出時において歩度が遅れており、今回の検出信号ＤＥの検出時において歩度が遅れている場合、低制動モードにおける現在の制動ランクを下げるとよい。
【0225】
そして、制御回路４４は、回転検出回路４５による前回の検出信号ＤＥの検出時と今回の検出信号ＤＥの検出時とで、基準信号ＯＳの出力タイミングに対する検出信号ＤＥの検出タイミングの進み又は遅れのいずれか一方が連続する場合よりも、基準信号ＯＳの出力タイミングに対する検出信号ＤＥの検出タイミングの進み又は遅れが異なる場合の方が、制動ランクの変動幅が大きくなるよう制動ランクを制御するとよい。例えば、直前と今回とで進み又は遅れのいずれか一方が連続する場合においては制動ランクを１又は２ランク変動させ、直前と今回とで進み又は遅れが異なる場合においては制動ランクを３ランク以上変動させるとよい。
【0226】
［フローチャート］
図１９に示すように、第５変形例においては、永久磁石４１の運動により発電が行われることにより電源回路６０が起動し（ＳＴ１のＹ）、検出信号ＤＥ１が検出された後（ＳＴ２のＹ）、Ｘを１’、Ｙを２、Ｚを１に設定する（ＳＴ５０）。ここで、Ｘ、Ｚは、１’、１、２、３のいずれかの値に順次設定される変数である。Ｙは、１、２、３、４のいずれかの値に順次設定される変数である。以下の説明において、例えば、Ｙ＝１に設定された状態において、ＤＥ_Ｙは検出信号ＤＥ１に対応し、ｔ_Ｙは期間差ｔ１に対応する。また、例えば、Ｙ＝２に設定された状態において、期間差ｔ_Ｙ－１は期間差ｔ１に対応し、Ｙ＝１に設定された状態において、期間差ｔ_Ｙ－１は期間差ｔ４に対応する。変数Ｘ、Ｙ、Ｚが設定された後、非制動期間ｔｓとなる（ＳＴ３）。非制動期間ｔｓは予め設定された長さの期間であるとよい。
図１９に示すように、第５変形例においては、永久磁石４１の運動により発電が行われることにより電源回路６０が起動し（ＳＴ１のＹ）、検出信号ＤＥ１が検出された後（ＳＴ２のＹ）、Ｘを１’、Ｙを２、Ｚを１に設定する（ＳＴ５０）。ここで、Ｘ、Ｚは、１’、１、２、３のいずれかの値に順次設定される変数である。Ｙは、１、２、３、４のいずれかの値に順次設定される変数である。以下の説明において、例えば、Ｙ＝１に設定された状態において、ＤＥ_Ｙは検出信号ＤＥ１に対応し、ｔ_Ｙは期間差ｔ１に対応する。また、例えば、Ｙ＝２に設定された状態において、期間差ｔ_Ｙ－１は期間差ｔ１に対応し、Ｙ＝１に設定された状態において、期間差ｔ_Ｙ－１は期間差ｔ４に対応する。変数Ｘ、Ｙ、Ｚが設定された後、非制動期間ｔｓとなる（ＳＴ３）。非制動期間ｔｓは予め設定された長さの期間であるとよい。
【0227】
その後、現在の第Ｘの制動ランクに対応する非検出期間Ｔｂと、現在の第Ｘの制動ランクに対応する検出可能期間Ｔｃとが、検出信号ＤＥ_Ｙが検出されるまで交互に繰り返される（ＳＴ５２、ＳＴ５３、ＳＴ５４）。すなわち、現在の第Ｘの制動ランクに応じて電磁ブレーキＤＢが断続的に作用される。
【0228】
ここで、ＳＴ５０においてＸは１’、Ｙは２に設定されていることより、ＳＴ５２、ＳＴ５３、ＳＴ５４においては、現在の第１’の制動ランクに対応する非検出期間Ｔｂと、現在の第１’の制動ランクに対応する検出可能期間Ｔｃとが、検出信号ＤＥ２が検出されるまで交互に繰り返される。
【0229】
制動期間ｔｕのうち検出可能期間Ｔｃにおいて検出信号ＤＥ_Ｙが検出された場合（ＳＴ５４のＹ）、制御回路４４により、検出信号ＤＥ_Ｙと基準信号ＯＳ_Ｙの期間差ｔ_Ｙが算出される（ＳＴ５５）。
【0230】
ここで、ＳＴ５１においてＹは２に設定されていることより、ＳＴ５４、ＳＴ５５においては、制御回路４４により、検出信号ＤＥ２と基準信号ＯＳ２の期間差ｔ２が算出される。
【0231】
ＳＴ５５で算出した期間差ｔ_Ｙが０以上である場合、すなわち、歩度に進みが生じている場合（ＳＴ５６のＹ）、以下の制御を行う。
【0232】
直前の検出時における期間差ｔ_Ｙ－１が負であったか否か、すなわち、直前の検出時において歩度が遅れていたか否かを判定する（ＳＴ５７）。ここでは、期間差ｔ_Ｙ－１は、検出信号ＤＥ１と検出信号ＯＳ１の期間差ｔ１である。なお、Ｙが１に設定されている場合、期間差ｔ_Ｙ－１は直前の検出時における期間差ｔ４として扱う。
【0233】
直前の検出時における歩度が遅れていた場合（ＳＴ５７のＹ）、第Ｚの制動ランクにおける低制動モード（以下、第Ｚの低制動モードともいう）の制動ランクを上げると、第Ｚの制動ランクにおける高制動モード（以下、第Ｚの高制動モードともいう）の現在の制動ランクと同じになるか否かを判定する（ＳＴ５８）。同じになると判定された場合（ＳＴ５８のＹ）、ランクを変更することなく、第Ｚの制動ランクを高制動モードに設定する（ＳＴ５１０）。一方、同じにならないと判定された場合（ＳＴ５８のＮ）、第Ｚの低制動モードにおける制動ランクを上げると共に（ＳＴ５９）、第Ｚの制動ランクを高制動モードに設定する（ＳＴ５１０）。
【0234】
直前の検出時における歩度が進んでいた場合（ＳＴ５７のＮ）、第Ｚの高制動モードの制動ランクを上げると、第Ｚの高制動モードの制動ランクが最大ランク以上となるか否かを判定する（ＳＴ５１１）。最大ランク以上となる判定された場合（ＳＴ５１１のＹ）、ランクを変更することなく、第Ｚの制動ランクを高制動モードに設定する（ＳＴ５１０）。一方、最大ランク以上とならないと判定された場合（ＳＴ５１１のＮ）、第Ｚの高制動モードにおける制動ランクを上げると共に（ＳＴ５１２）、第Ｚの制動ランクを高制動モードに設定する（ＳＴ５１０）。
【0235】
ＳＴ５６において、期間差ｔ_Ｙ（期間差ｔ２）が負であると判定された場合（ＳＴ５６のＮ）、直前の検出時における期間差ｔ_Ｙ－１（期間差ｔ１）が正か否か、すなわち、直前の検出時において歩度が進んでいたか否かを判定する（ＳＴ５１３）。
【0236】
直前の検出時における歩度が進んでいた場合（ＳＴ５１３のＹ）、第Ｚの高制動モードの制動ランクを下げると、第Ｚの低制動モードにおける現在の制動ランクと同じになるか否かを判定する（ＳＴ５１４）。同じになると判定された場合（ＳＴ５１４のＹ）、ランクを変更することなく、第Ｚの制動ランクを低制動モードに設定する（ＳＴ５１６）。一方、同じにならないと判定された場合（ＳＴ５１４のＮ）、第Ｚの高制動モードにおける制動ランクを下げると共に（ＳＴ５１５）、第Ｚの制動ランクを低制動モードに設定する（ＳＴ５１６）。
【0237】
直前の検出時における歩度が遅れていた場合（ＳＴ５１３のＮ）、第Ｚの低制動モードの制動ランクを下げると、第Ｚの低制動モードの制動ランクが最小ランク以下となるか否かを判定する（ＳＴ５１７）。最小ランク以下となる判定された場合（Ｓ５１７のＹ）、ランクを変更することなく、第Ｚの制動ランクを低制動モードに設定する（ＳＴ５１６）。一方、最小ランク以下となると判定された場合（ＳＴ５１７のＮ）、第Ｚの低制動モードにおけるランクを下げると共に（ＳＴ５１８）、第Ｚの制動ランクを低制動モードに設定する（ＳＴ５１６）。
【0238】
なお、以上説明したＳＴ５６～ＳＴ５１８においては、Ｙは２に設定されており、Ｚは１に設定されているが、これらを当てはめた具体的な説明については一部省略する。
【0239】
ＳＴ５１０、ＳＴ５１６において制動モードの設定が行われた後、変数Ｘ、Ｙ、Ｚを切り替える（ＳＴ５１９）。具体的には、Ｘを１’から１に切り替え、Ｙを２から３に切り替え、Ｚを１から２に切り替える。
【0240】
その後、現在、Ｘが１’に設定されているか否かを判定する（ＳＴ５２０）。Ｘが１’に設定されていない場合（ＳＴ５２０のＮ）、ＳＴ５２に戻って制動制御を継続する。一方、Ｘが１’に設定されている場合（ＳＴ５２０のＹ）、ＳＴ５１に戻って非制動期間ｔｓとなる。すなわち、Ｘが１’に設定されたタイミングが単位周期の始期及び終期に対応する。
【0241】
第５変形例においては、歩度ズレの推移に応じて制動ランクを制御することで、迅速かつ精度良く歩度調整を行うことができる。特に、外部衝撃が生じた場合など、短期間で歩度が大きくズレてしまった場合においても、迅速かつ精度良く歩度調整を行うことができる。
【0242】
［その他］
なお、第２の実施形態の第１変形例及び第２変形例において、図１４、図１６に示すＳＴ３は必須ではない。例えば、図１６において、検出信号ＤＥ１を検出した後（ＳＴ２）、非制動期間ｔｓの経過を待つことなく、現在の第１’の制動ランクに対応する非検出期間Ｔｂと、現在の第１’の制動ランクに対応する検出可能期間Ｔｃとが、検出信号ＤＥ２が検出されるまで交互に繰り返されてもよい（ＳＴ３００１、ＳＴ３００２、ＳＴ４）。
なお、第２の実施形態の第１変形例及び第２変形例において、図１４、図１６に示すＳＴ３は必須ではない。例えば、図１６において、検出信号ＤＥ１を検出した後（ＳＴ２）、非制動期間ｔｓの経過を待つことなく、現在の第１’の制動ランクに対応する非検出期間Ｔｂと、現在の第１’の制動ランクに対応する検出可能期間Ｔｃとが、検出信号ＤＥ２が検出されるまで交互に繰り返されてもよい（ＳＴ３００１、ＳＴ３００２、ＳＴ４）。
【0243】
また、上記各実施形態及びその変形例において、非制動期間ｔｓにおいて検出信号ＤＥ２の検出を監視してもよい。例えば、図１６のフローチャートにおいて、非制動期間ｔｓにおいて検出信号ＤＥ２が検出された場合、非検出期間Ｔｂ及び検出可能期間Ｔｃの経過を待つことなく、検出信号ＤＥ２と基準信号ＯＳ２の期間差ｔ２を算出するとよい（ＳＴ５）。
【0244】
また、上記各実施形態及びその変形例において、制動ランクの切り替えは、直後の電磁ブレーキＤＢの制動ランクに反映されるものでなくてもよい。例えば、図１６に示すＳＴ２０７、ＳＴ２０８において、第１’の制動ランクを切り替えることとしてもよい。すなわち、図１６に示すＳＴ２０７、ＳＴ２０８において、次の単位周期における検出信号ＤＥ１を検出してから検出信号ＤＥ２を検出する前に作用される電磁ブレーキＤＢの制動ランクを設定するものであってもよい。
【0245】
また、制動ランクの切り替えは、検出信号ＤＥを１回検出する度に行われるものに限られず、検出信号ＤＥ１～ＤＥ４が複数回検出された後に行われてもよい。この場合、期間差ｔ１～ｔ４の蓄積に応じて、検出間隔毎の制動ランクを切り替えてもよい。
【0246】
また、各検出間隔において、電磁ブレーキＤＢの所定の区間Ｔａ（図１１参照）の長さは互いに異なっていてもよい。すなわち、各検出間隔において、同じデューティ比であっても、検出可能期間Ｔｃの頻度を異ならせてもよい。例えば、第１’の制動ランクにおいては、検出可能期間Ｔｃの頻度が高くなるよう所定の区間Ｔａを短く設定し、第２～第４の制動ランクにおいては、検出可能期間Ｔｃの頻度が低くなるよう所定の区間Ｔａを長く設定するとよい。
【0247】
また、テン輪３１の正方向の回転時と負方向の回転時とで制動ランクの設定を独立して行ってもよい。機械式時計１の組み立て時における製造ばらつき等によってテン輪３１の回転角度が正方向と逆方向とで異なってしまう場合があるためである。正方向と逆方向とで回転角度が異なると、正方向と逆方向とで制動の効き量が異なったり、検出信号ＤＥが検出されるタイミングが異なったりしてしまう。それにより、適切な制動制御が実行されない場合がある。そのため、正方向と逆方向とで独立した制動制御を行うことで、歩度精度をより向上させることができる。
【0248】
また、図６で示したコンデンサＣにおける電圧に応じて制御可能な制動ランクの範囲を異ならせてもよい。例えば、コンデンサＣにおける電圧が０．６Ｖ以上の場合、制動ランクを０～１５の間で変動可能とし、コンデンサＣにおける電圧が０．６Ｖ未満の場合、制動ランクを０～１０の間で変動可能とするとよい。これにより、コンデンサＣにおける電圧が十分に高い状態において、外部衝撃が生じた場合においても精度良く歩度調整を行うことができる。一方、コンデンサＣにおける電圧が不足している状態において、制動ランクを比較的低く設定することで発電量の確保を重視した制御を行うことができる。なお、この場合、電源回路６０は、コンデンサＣにおける電圧を測定可能に構成されると共に、測定した電圧を制御回路４４に対して入力可能に構成されているとよい。
【0249】
上記各実施形態及びその変形例においては、制動回路８０の電磁ブレーキＤＢにより制動制御を行う例を説明したが、これに限られず、調速パルス出力回路４６から出力される調速パルスにより制動制御を行ってもよい。この場合、調速パルス出力回路４６が制動回路として機能する。
【0250】
上記各実施形態及びその変形例において、期間差ｔ≧０の場合、すなわち期間差ｔ＝０も含めて歩度に進みが生じていると判定することとした。ただし、これに限られず、期間差ｔ＝０と期間差ｔ＞０とを分けて制動ランクの切り替えを行ってもよい。例えば、図９のＳＴ６において、期間差ｔ２＝０の場合、制動ランクを上下させることなく、現在の制動ランクを維持することとしてもよい。
【0251】
なお、上記各実施形態及びその変形例において、制動ランクを１ずつ上下させる例を説明したが、これに限られず、歩度の進み具合又は遅れ具合に応じたランク数上下させることとしてもよい。例えば、歩度の進み具合が大きい場合、現在の制動ランクを２以上上げるとよい。また、歩度の遅れ具合が大きい場合、現在の制動ランクを２以上下げるとよい。
【0252】
上記各実施形態及びその変形例において、検出信号ＤＥを閾値Ｖｔｈ＋及び閾値Ｖｔｈ－に応じて検出し、検出信号ＤＥが検出されるタイミングを逆起電圧の正負が切り替わるゼロクロス点であるとする例について説明したが、ゼロクロス点の判定についてはこの手法に限られない。例えば、図２０に示すように、正の逆起電圧のみを断続的に検出すると共に、検出信号ＤＥが検出されない期間から検出される期間に移行する際に最初の検出信号ＤＥの検出タイミング（図２０に示す（１）及び（３））、及び、検出信号ＤＥが検出される期間からされない期間に移行する際の最後の検出信号ＤＥの検出タイミング（図２０に示す（２）及び（４））が、ゼロクロス点であると判定してもよい。すなわち、閾値Ｖｔｈ＋を設定し、検出信号ＤＥが検出される期間とされない期間の境界がゼロクロス点であると判定するとよい。
【0253】
図２０に示すゼロクロス点の判定方法を採用することにより、負の逆起電圧の検出が不要となるため回路構成を簡素化することができる。なお、図２０においては、正の逆起電圧のみを検出する例を示すが、負の逆起電圧のみを検出してもよい。この場合、閾値Ｖｔｈ－のみを設定するとよい。なお、検出信号ＤＥが検出される期間からされない期間へ移行したことの判定は、検出信号ＤＥが検出されない期間が所定期間継続した場合に行われるとよい。
【0254】
また、基準信号ＯＳの基準単位周期は、製品仕様（調速機構３０や輪列の組み合わせ）に応じて、予め選択可能であってもよい。その場合、記憶部４９は、互いに異なる基準単位周期のうちいずれかに設定するための設定情報を記憶するとよい。例えば、ある機種の機械式時計１においては基準信号ＯＳの基準単位周期を約１０００［ｍｓ］に予め設定し、別の機種の機械式時計１においては基準信号ＯＳの基準単位周期を約５００［ｍｓ］に予め設定するとよい。そして、制御回路４４は、予め設定された基準単位周期で出力される基準信号ＯＳ１～ＯＳ５の出力タイミングに対する検出タイミングＤＥ１～ＤＥ５に基づいて制動回路８０を制御するとよい。
【0255】
また、歩度調整手段４０は、２極磁化された永久磁石４１の動作に基づいて検出信号を得るものであり、永久磁石４１の周辺に磁気的な影響を及ぼす部材が存在する場合、検出精度が低下してしまう可能性がある。そのため、永久磁石４１の周辺の部材の材料として、磁気的な影響が少ないものを採用するとよい。例えば、支持部材３３及びヒゲ持受３４の材料として樹脂材料を用いるとよい。また、支持部材３３を地板１０に対して固定するための固定具３３ａの材料としてリン青銅や真鍮を用いるとよい。また、テン輪３１の材料として、樹脂材料やアルミニウム、真鍮を用いるとよい。
【0256】
また、上述のように、ヤング率を低減するためにヒゲゼンマイ３２を樹脂製としたことより、金属製の場合と比較して、永久磁石４１に与える磁気的な影響を低減することができる。また、ヒゲゼンマイ３２が磁性を有する金属製である場合、永久磁石４１から磁気的な影響を受け、ヒゲゼンマイ３２の形状や姿勢が変位してしまう可能性がある。第１の実施形態においては、ヒゲゼンマイ３２を樹脂製としたことより、ヒゲゼンマイ３２自身の形状や姿勢を安定させることができる。また、別途磁性材料からなる耐磁板を機械式時計１に設けてもよい。これにより、機械式時計１に外部の磁石が近づいた場合であっても、永久磁石４１（テン輪３１）の正逆回転運動が乱れることが抑制され、安定した制動制御を行うことができる。
【符号の説明】
【0257】
１ 機械式時計、２ 巻き真、１０ 地板、１０ａ 位置決めピン、１０ｂ 開口、１１ 動力ゼンマイ、１２ 輪列、１２２ 二番車、１２３ 三番車、１２４ 四番車、１３ 指針軸、１３１ 秒針、２０ 脱進機構、２１ ガンギ車、２２ アンクル、２２１
アンクル真、２２２ 竿部、２２３ 第１腕部、２２４ 第２腕部、３０ 調速機構、３１ テン輪、３１１ テン真、３２ ヒゲゼンマイ、３３ 支持部材、３３ａ パイプ、３３ｂ ネジ、３４ ヒゲ持受、３５ ワク部材、４０ 歩度調整手段、４１ 永久磁石、４２ 軟磁性コア、４２１ 第１磁性部、４２１ａ 第１端部、４２２ 第２磁性部、４２２ａ 第２端部、４３ コイル、４４ 制御回路、４５ 検出回路、４６ 調速パルス出力回路、４７ 分周回路、４８ 発振回路、５０ 整流回路、６０ 電源回路、７０ 水晶振動子、８０ 制動回路、ｎ１１，ｎ１２，ｎ２１，ｎ２２ ノッチ。
アンクル真、２２２ 竿部、２２３ 第１腕部、２２４ 第２腕部、３０ 調速機構、３１ テン輪、３１１ テン真、３２ ヒゲゼンマイ、３３ 支持部材、３３ａ パイプ、３３ｂ ネジ、３４ ヒゲ持受、３５ ワク部材、４０ 歩度調整手段、４１ 永久磁石、４２ 軟磁性コア、４２１ 第１磁性部、４２１ａ 第１端部、４２２ 第２磁性部、４２２ａ 第２端部、４３ コイル、４４ 制御回路、４５ 検出回路、４６ 調速パルス出力回路、４７ 分周回路、４８ 発振回路、５０ 整流回路、６０ 電源回路、７０ 水晶振動子、８０ 制動回路、ｎ１１，ｎ１２，ｎ２１，ｎ２２ ノッチ。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8A】
【図8B】
【図8C】
【図9】
【図10A】
【図10B】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】
【図16】
【図17】
【図18A】
【図18B】
【図18C】
【図19】
【図20】
