(57)【要約】【課題】駆動余力を適切に判定することによって主駆動パルスのランク変更動作を最適化し低消費化を図る。【解決手段】ステッピングモータ１０５の回転状況を検出する検出区間を主駆動パルスＰ１による駆動直後の第１区間Ｔ１、第１区間Ｔ１よりも後の第２区間Ｔ２、第２区間よりも後の第３区間Ｔ３に区分して回転状況を検出し、制御回路１０３は、その内部に記憶した各主駆動パルスと第２区間の長さとを対応付けた区間テーブルを参照して、現在の主駆動パルスＰ１のエネルギに対応する長さの第２区間に設定し、検出区間判別回路１０８はどの区間Ｔ１〜Ｔ３で基準しきい電圧Ｖｃｏｍｐを超える誘起信号ＶＲｓが発生したのかを判定する。制御回路１０３は前記判定に基づいて主駆動パルスＰ１のパルス制御を行う。【選択図】  図１
2010243473.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ステッピングモータのロータの回転によって発生する誘起信号を検出し、前記誘起信号が所定の検出区間内において所定の基準しきい電圧を超えたか否かによって、前記ステッピングモータの回転状況を検出する回転検出手段と、前記回転検出手段による検出結果に応じて、相互にエネルギが相違する複数の主駆動パルスのいずれか又は前記各主駆動パルスよりもエネルギの大きい補正駆動パルスによって前記ステッピングモータを駆動制御する制御手段とを備え、
前記検出区間は複数の区間に区分されて成り、
前記制御手段は、前記ステッピングモータの駆動エネルギの大きさに応じて前記区間の開始タイミングを変更制御することを特徴とするステッピングモータ制御回路。
【請求項２】
前記制御手段は、前記主駆動パルス毎に定めたエネルギの大きさに応じて前記区間の開始タイミングを変更制御することを特徴とする請求項１記載のステッピングモータ制御回路。
【請求項３】
前記ステッピングモータを駆動するための電源を有し、
前記制御手段は、前記主駆動パルス毎に定めたエネルギの大きさ及び前記電源の電圧の大きさに応じて前記区間の開始タイミングを変更制御することを特徴とする請求項１記載のステッピングモータ制御回路。
【請求項４】
前記検出区間を主駆動パルスによる駆動直後の第１区間、前記第１区間よりも後の第２区間、前記第２区間よりも後の第３区間に区分し、通常負荷の状態において、前記第１区間は前記ロータを中心とする空間の第３象限において前記ロータの正方向回転状況を判定する区間及び最初の逆方向回転状況を判定する区間、前記第２区間は前記第３象限において前記ロータの最初の逆方向回転状況を判定する区間、前記第３区間は前記第３象限において前記ロータの最初の逆方向回転後の回転状況を判定する区間であり、
前記制御手段は、主駆動パルスのエネルギが小さいほど、前記第２区間を長く設定して回転状況を判定することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一に記載のステッピングモータ制御回路。
【請求項５】
各主駆動パルスのランクアップ電圧の差が所定範囲内になるように前記第２区間を変えて回転状況を判定することを特徴とする請求項４記載のステッピングモータ制御回路。
【請求項６】
各主駆動パルスのランクアップ電圧が等しくなるように前記第２区間を変えて回転状況を判定することを特徴とする請求項５記載のステッピングモータ制御回路。
【請求項７】
前記制御手段は、櫛歯状の主駆動パルスのデューティ比が小さいほど、または、矩形波状主駆動パルスのパルス幅が短いほど、前記第２区間を長くして回転状況を判定することを特徴とする請求項４乃至６のいずれか一に記載のステッピングモータ制御回路。
【請求項８】
前記制御手段は、前記検出区間が変化しないように前記第２区間の変化量に応じて前記第３区間を変えて回転状況を判定することを特徴とする請求項４乃至７のいずれか一に記載のステッピングモータ制御回路。
【請求項９】
前記制御手段は、各主駆動パルスと前記第２区間の長さとを対応付けた区間テーブルを記憶し、前記区間テーブルを参照して現在の主駆動パルスに対応する長さの第２区間に設定して回転状況を判定することを特徴とする請求項４乃至８のいずれか一に記載のステッピングモータ制御回路。
【請求項１０】
前記検出区間を主駆動パルスによる駆動直後の第１区間、前記第１区間よりも後の第２区間、前記第２区間よりも後の第３区間に区分し、通常負荷の状態において、前記第１区間は前記ロータを中心とする空間の第３象限において前記ロータの正方向回転状況を判定する区間及び最初の逆方向回転状況を判定する区間、前記第２区間は前記第３象限において前記ロータの最初の逆方向回転状況を判定する区間、前記第３区間は前記第３象限において前記ロータの最初の逆方向回転後の回転状況を判定する区間であり、
前記制御手段は、主駆動パルスのエネルギが小さいほど、前記第３区間の開始タイミングを遅くして回転状況を判定することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一に記載のステッピングモータ制御回路。
【請求項１１】
各主駆動パルスのランクアップ電圧の差が所定範囲内になるように前記第３区間の開始タイミングを変えて回転状況を判定することを特徴とする請求項１０記載のステッピングモータ制御回路。
【請求項１２】
各主駆動パルスのランクアップ電圧が等しくなるように前記第３区間の開始タイミングを変えて回転状況を判定することを特徴とする請求項１１記載のステッピングモータ制御回路。
【請求項１３】
前記制御手段は、櫛歯状の主駆動パルスのデューティ比が小さいほど、または、矩形波状主駆動パルスのパルス幅が短いほど、前記第３区間の開始タイミングを遅くして回転状況を判定することを特徴とする請求項１０乃至１２のいずれか一に記載のステッピングモータ制御回路。
【請求項１４】
前記制御手段は、前記検出区間が変化しないように前記第３区間の開始タイミングの変化量に応じて前記第２区間の長さを変えて回転状況を判定することを特徴とする請求項１０乃至１３のいずれか一に記載のステッピングモータ制御回路。
【請求項１５】
前記制御手段は、各主駆動パルスと前記第３区間の開始タイミングとを対応付けた区間テーブルを記憶し、前記区間テーブルを参照して現在の主駆動パルスに対応するタイミングに前記第３区間の開始タイミングを設定して回転状況を判定することを特徴とする請求項１０乃至１４のいずれか一に記載のステッピングモータ制御回路。
【請求項１６】
前記検出区間を主駆動パルスによる駆動直後の第１区間、前記第１区間よりも後の第２区間、前記第２区間よりも後の第３区間に区分し、通常負荷の状態において、前記第１区間は前記ロータを中心とする空間の第３象限において前記ロータの正方向回転状況を判定する区間及び最初の逆方向回転状況を判定する区間、前記第２区間は前記第３象限において前記ロータの最初の逆方向回転状況を判定する区間、前記第３区間は前記第３象限において前記ロータの最初の逆方向回転後の回転状況を判定する区間であり、
前記制御手段は、前記主駆動パルスのエネルギが小さいほど、前記第２区間及び第３区間の開始タイミングを遅くして回転状況を判定することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一に記載のステッピングモータ制御回路。
【請求項１７】
前記検出区間を主駆動パルスによる駆動直後の第１区間、前記第１区間よりも後の第２区間、前記第２区間よりも後の第３区間に区分し、通常負荷の状態において、前記第１区間は前記ロータを中心とする空間の第３象限において前記ロータの正方向回転状況を判定する区間及び最初の逆方向回転状況を判定する区間、前記第２区間は前記第３象限において前記ロータの最初の逆方向回転状況を判定する区間、前記第３区間は前記第３象限において前記ロータの最初の逆方向回転後の回転状況を判定する区間であり、
前記ステッピングモータを駆動するための電源を有して成り、
前記制御手段は、前記電源の電圧が低いほど、前記第２区間の開始タイミングを遅くして回転状況を判定することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一に記載のステッピングモータ制御回路。
【請求項１８】
前記制御手段は、前記電源の電圧が低いほど、前記第２区間及び第３区間の開始タイミングを遅くして回転状況を判定することを特徴とする請求項１７記載のステッピングモータ制御回路。
【請求項１９】
前記制御手段は、前記電源の電圧が低く且つ主駆動パルスのエネルギが小さいほど、前記第２区間の開始タイミングを遅くして回転状況を判定することを特徴とする請求項１７記載のステッピングモータ制御回路。
【請求項２０】
前記制御手段は、前記電源の電圧が低く且つ主駆動パルスのエネルギが小さいほど、前記第２区間及び第３区間の開始タイミングを遅くして回転状況を判定することを特徴とする請求項１９記載のステッピングモータ制御回路。
【請求項２１】
各主駆動パルスのランクアップ電圧の差が所定範囲内になるように前記開始タイミングを遅くして回転状況を判定することを特徴とする請求項１６乃至２０のいずれか一に記載のステッピングモータ制御回路。
【請求項２２】
各主駆動パルスのランクアップ電圧が等しくなるように前記開始タイミングを遅くして回転状況を判定することを特徴とする請求項２１記載のステッピングモータ制御回路。
【請求項２３】
前記制御手段は、前記検出区間の長さが変化しないように前記開始タイミングを遅くして回転状況を判定することを特徴とする請求項１６乃至２２のいずれか一に記載のステッピングモータ制御回路。
【請求項２４】
時刻針を回転駆動するステッピングモータと、前記ステッピングモータを制御するステッピングモータ制御回路とを有するアナログ電子時計において、
前記ステッピングモータ制御回路として、請求項１乃至２３のいずれか一に記載のステッピングモータ制御回路を用いたことを特徴とするアナログ電子時計。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ステッピングモータ制御回路及び前記ステッピングモータ制御回路を用いたアナログ電子時計に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、ロータ収容孔及びロータの停止位置を決める位置決め部を有するステータと、前記ロータ収容孔内に配設されたロータと、コイルとを有し、前記コイルに交番信号を供給して前記ステータに磁束を発生させることによって前記ロータを回転させると共に、前記位置決め部に対応する位置に前記ロータを停止するようにしたステッピングモータがアナログ電子時計等に使用されている。
【０００３】
前記ステッピングモータの制御方式として、ステッピングモータを主駆動パルスＰ１によって駆動した際に、前記ステッピングモータに生じる誘起信号を検出することによって回転したか否かを検出し、回転したか否かに応じて、パルス幅の異なる主駆動パルスＰ１に変更して駆動する、あるいは、主駆動パルスＰ１よりもパルス幅の大きい補正駆動パルスＰ２によって強制的に回転させるようにした補正駆動方式が使用されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
また、特許文献２では、前記ステッピングモータの回転を検出する際に、誘起信号の検出に加え、検出時刻を基準時間と比較判別する手段を設け、主駆動パルスＰ１１でステッピングモータを回転駆動した後、検出信号が所定の基準しきい電圧Ｖｃｏｍｐを下回ると補正駆動パルスＰ２を出力し、次の主駆動パルスＰ１は前記主駆動パルスＰ１１よりエネルギの大きい主駆動パルスＰ１２に変更（パルスアップ）して駆動する。主駆動パルスＰ１２で回転したときの検出時刻が基準時間より早いと、主駆動パルスＰ１２から主駆動パルスＰ１１に変更（パルスダウン）する。これにより、特許文献１記載の発明に比べて負荷状況を精度良く検出することが可能になるため、負荷に応じた主駆動パルスＰ１で回転し、消費電流を低減することが可能になる。
【０００５】
しかしながら、検出区間に誘起される誘起電圧は、通常、駆動余裕が減少すると誘起信号の発生時刻が遅れる傾向にあるが、負荷変動や量産時特性ばらつき等によって誘起信号の発生時期がばらつく等して駆動余力を適切に判別できない恐れがある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特公昭６１−１５３８５号公報
【特許文献２】ＷＯ２００５／１１９３７７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、駆動余力を適切に判定することによって主駆動パルスのランク変更動作を最適化し低消費化を図ることを課題としている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明によれば、ステッピングモータのロータの回転によって発生する誘起信号を検出し、前記誘起信号が所定の検出区間内において所定の基準しきい電圧を超えたか否かによって、前記ステッピングモータの回転状況を検出する回転検出手段と、前記回転検出手段による検出結果に応じて、相互にエネルギが相違する複数の主駆動パルスのいずれか又は前記各主駆動パルスよりもエネルギの大きい補正駆動パルスによって前記ステッピングモータを駆動制御する制御手段とを備え、前記検出区間を主駆動パルスによる駆動直後の第１区間、前記第１区間よりも後の第２区間、前記第２区間よりも後の第３区間に区分し、通常負荷の状態において、前記第１区間は前記ロータを中心とする空間の第３象限において前記ロータの正方向回転状況を判定する区間及び最初の逆方向回転状況を判定する区間、前記第２区間は前記第３象限において前記ロータの最初の逆方向回転状況を判定する区間、前記第３区間は前記第３象限において前記ロータの最初の逆方向回転後の回転状況を判定する区間であり、前記制御手段は、主駆動パルスのエネルギが小さいほど、前記第２区間を長く設定して回転状況を判定することを特徴とするステッピングモータ制御回路が提供される。
【０００９】
また、本発明によれば、制御手段は、主駆動パルスのエネルギが小さいほど、第３区間の開始タイミングが遅くなるように設定して回転状況を判定することを特徴とするステッピングモータ制御回路が提供される。
【００１０】
また、本発明によれば、ステッピングモータのロータの回転によって発生する誘起信号を検出し、前記誘起信号が所定の検出区間内において所定の基準しきい電圧を超えたか否かによって、前記ステッピングモータの回転状況を検出する回転検出手段と、前記回転検出手段による検出結果に応じて、相互にエネルギが相違する複数の主駆動パルスのいずれか又は前記各主駆動パルスよりもエネルギの大きい補正駆動パルスによって前記ステッピングモータを駆動制御する制御手段とを備え、前記検出区間は複数の区間に区分されて成り、前記制御手段は、前記ステッピングモータの駆動エネルギの大きさに応じて前記区間の開始タイミングを変更制御することを特徴とするステッピングモータ制御回路が提供される。
【００１１】
また、本発明によれば、時刻針を回転駆動するステッピングモータと、前記ステッピングモータを制御するステッピングモータ制御回路とを有するアナログ電子時計において、前記ステッピングモータ制御回路として、前記いずれか一に記載のステッピングモータ制御回路を用いたことを特徴とするアナログ電子時計が提供される。
【発明の効果】
【００１２】
本発明に係るモータ制御回路、アナログ電子時計によれば、駆動余力を適切に判定することによって主駆動パルスのランク変更動作を最適化し低消費化を図ることが可能になる。また、ランクアップ駆動余裕度を最適化して、低消費化を図ることが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の実施の形態に係るステッピングモータ制御回路及びアナログ電子時計のブロック図である。
【図２】本発明の実施の形態に係るアナログ電子時計に使用するステッピングモータの構成図である。
【図３】本発明の実施の形態に係るステッピングモータ制御回路及びアナログ電子時計の動作を説明するためのタイミング図である。
【図４】本発明の実施の形態に係るステッピングモータ制御回路及びアナログ電子時計の動作を説明するためのタイミング図である。
【図５】本発明の実施の形態に係るステッピングモータ制御回路及びアナログ電子時計の処理を示すフローチャートである。
【図６】本発明の実施の形態に係るステッピングモータ制御回路及びアナログ電子時計の動作を説明する判定チャートである。
【図７】本発明の他の実施の形態に係るステッピングモータ制御回路及びアナログ電子時計の動作を説明するためのタイミング図である。
【図８】本発明の他の実施の形態に係るステッピングモータ制御回路及びアナログ電子時計の処理を示すフローチャートである。
【図９】本発明の更に他の実施の形態に係るステッピングモータ制御回路及びアナログ電子時計のブロック図である。
【図１０】本発明の前記更に他の実施の形態に係るステッピングモータ制御回路及びアナログ電子時計の動作を説明するためのタイミング図である。
【図１１】本発明の前記更に他の実施の形態に係るステッピングモータ制御回路及びアナログ電子時計の処理を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
図１は、本発明の実施の形態に係るモータ制御回路を用いたアナログ電子時計のブロック図で、アナログ電子腕時計の例を示している。
図１において、アナログ電子時計は、所定周波数の信号を発生する発振回路１０１、発振回路１０１で発生した信号を分周して計時の基準となる時計信号を発生する分周回路１０２、電子時計を構成する各電子回路要素の制御や駆動パルスの変更制御等の制御を行う制御回路１０３、制御回路１０３からの制御信号に基づいてモータ回転駆動用の駆動パルスを選択し出力する駆動パルス選択回路１０４、駆動パルス選択回路１０４からの駆動パルスによって回転駆動されるステッピングモータ１０５、ステッピングモータ１０５によって回転駆動され時刻を表示するための時刻針を有するアナログ表示部１０６を備えている。
【００１５】
また、アナログ電子時計は、ステッピングモータ１０５の回転状況を表す誘起信号を所定の検出区間において検出する回転検出回路１０７、回転検出回路１０７が所定の基準しきい電圧Ｖｃｏｍｐを超える誘起信号ＶＲｓを検出した時刻と検出した区間とを比較して、前記誘起信号ＶＲｓがどの区間において検出されたのかを判定する検出区間判別回路１０８を有している。後述するように、ステッピングモータ１０５が回転したか否かを検出する検出区間は３つの区間に区分している。
【００１６】
回転検出回路１０７は、前記特許文献１に記載された回転検出回路と同様の原理を利用して誘起信号を検出する構成のものであり、所定の基準しきい電圧Ｖｃｏｍｐを越える誘起信号ＶＲｓを検出する。
ここで、発振回路１０１及び分周回路１０２は信号発生手段を構成し、アナログ表示部１０６は時刻表示手段を構成している。回転検出回路１０７は回転検出手段を構成し、制御回路１０３、駆動パルス選択回路１０４及び検出区間判別回路１０８は制御手段を構成している。
【００１７】
図２は、本発明の実施の形態に使用するステッピングモータ１０５の構成図で、アナログ電子時計で一般に用いられている時計用ステッピングモータの例を示している。
図２において、ステッピングモータ１０５は、ロータ収容用貫通孔２０３を有するステータ２０１、ロータ収容用貫通孔２０３に回転可能に配設されたロータ２０２、ステータ２０１と接合された磁心２０８、磁心２０８に巻回されたコイル２０９を備えている。ステッピングモータ１０５をアナログ電子時計に用いる場合には、ステータ２０１及び磁心２０８はネジ（図示せず）によって地板（図示せず）に固定され、互いに接合される。コイル２０１は、第１端子ＯＵＴ１、第２端子ＯＵＴ２を有している。
【００１８】
ロータ２０２は、２極（Ｓ極及びＮ極）に着磁されている。磁性材料によって形成されたステータ２０１の外端部には、ロータ収容用貫通孔２０３を挟んで対向する位置に複数（本実施の形態では２個）の切り欠き部（外ノッチ）２０６、２０７が設けられている。各外ノッチ２０６、２０７とロータ収容用貫通孔２０３間には可飽和部２１０、２１１が設けられている。
【００１９】
可飽和部２１０、２１１は、ロータ２０２の磁束によっては磁気飽和せず、コイル２０９が励磁されたときに磁気飽和して磁気抵抗が大きくなるように構成されている。ロータ収容用貫通孔２０３は、輪郭が円形の貫通孔の対向部分に複数（本実施の形態では２つ）の半月状の切り欠き部（内ノッチ）２０４、２０５を一体形成した円孔形状に構成されている。
【００２０】
切り欠き部２０４、２０５は、ロータ２０２の停止位置を決めるための位置決め部を構成している。コイル２０９が励磁されていない状態では、ロータ２０２は、図２に示すように前記位置決め部に対応する位置、換言すれば、ロータ２０２の磁極軸Ａが、切り欠き部２０４、２０５を結ぶ線分と直交するような位置（角度θ0位置）に安定して停止している。ロータ２０２の回転軸（回転中心）を中心とするＸＹ座標空間を４つの象限（第１象限Ｉ〜第４象限ＩＶ）に区分している。
【００２１】
いま、駆動パルス選択回路１０４から矩形波の駆動パルスをコイル２０９の端子ＯＵＴ１、ＯＵＴ２間に供給して（例えば、第１端子ＯＵＴ１側を正極、第２端子ＯＵＴ２側を負極）、図２の矢印方向に電流ｉを流すと、ステータ２０１には破線矢印方向に磁束が発生する。これにより、可飽和部２１０、２１１が飽和して磁気抵抗が大きくなり、その後、ステータ２０１に生じた磁極とロータ２０２の磁極との相互作用によって、ロータ２０２は図２の矢印方向に１８０度回転し、磁極軸が角度θ1位置で安定的に停止する。尚、ステッピングモータ１０５を回転駆動することによって通常動作（本実施の形態ではアナログ電子時計であるため運針動作）を行わせるための回転方向（図２では反時計回り方向）を正方向とし、その逆（時計回り方向）を逆方向としている。
【００２２】
次に、駆動パルス選択回路１０４から、逆極性の矩形波の駆動パルスをコイル２０９の端子ＯＵＴ１、ＯＵＴ２に供給して（前記駆動とは逆極性となるように、第１端子ＯＵＴ１側を負極、第２端子ＯＵＴ２側を正極）、図２の反矢印方向に電流を流すと、ステータ２０１には反破線矢印方向に磁束が発生する。これにより、可飽和部２１０、２１１が先ず飽和し、その後、ステータ２０１に生じた磁極とロータ２０２の磁極との相互作用によって、ロータ２０２は前記と同一方向（正方向）に１８０度回転し、磁極軸が角度θ0位置で安定的に停止する。
【００２３】
以後このように、コイル２０９に対して極性の異なる信号（交番信号）を供給することによって、前記動作が繰り返し行われて、ロータ２０２を１８０度ずつ矢印方向に連続的に回転させることができるように構成されている。尚、本実施の形態では、駆動パルスとして、後述するように、相互にエネルギの異なる複数の主駆動パルスＰ１１〜Ｐ１ｎ及び補正駆動パルスＰ２を用いている。
【００２４】
図３は、本実施の形態において、主駆動パルスＰ１によってステッピングモータ１０５を駆動した場合のタイミング図で、負荷の状態、ロータ２０２の回転挙動及びパルス制御動作をあわせて示している。
図３において、Ｐ１は主駆動パルスＰ１を表すと共にロータ２０２が主駆動パルスＰ１によって回転駆動される区間を表し、領域ａ〜ｅは主駆動パルスＰ１の駆動停止後の自由振動によってロータ２０２が回転する位置を表す領域である。
【００２５】
主駆動パルスＰ１による駆動直後の所定の検出区間を第１区間Ｔ１、第１区間Ｔ１よりも後の所定時間を第２区間Ｔ２、第２区間よりも後の所定時間を第３区間Ｔ３としている。このように、主駆動パルスＰ１による駆動終了直後から始まる検出区間Ｔ全体を複数の区間（本実施の形態では３つの区間Ｔ１〜Ｔ３）に区分している。尚、本実施の形態では、誘起信号ＶＲｓを検出しない期間であるマスク区間は設けていない。
ロータ２０２を中心として、その回転によってロータ２０２の主磁極が位置するＸＹ座標空間を第１象限Ｉ〜第４象限ＩＶに区分した場合、第１区間Ｔ１〜第３区間Ｔ３は次のように表すことができる。
【００２６】
即ち、通常負荷の状態において、第１区間Ｔ１はロータ２０２を中心とする空間の第３象限ＩＩＩにおいてロータ２０２の正方向回転状況を判定する区間及び最初の逆方向回転状況を判定する区間、第２区間Ｔ２は第３象限ＩＩＩにおいてロータ２０２の最初の逆方向回転状況を判定する区間、第３区間Ｔ３は第３象限ＩＩＩにおいてロータ２０２の最初の逆方向回転後の回転状況を判定する区間である。ここで、通常負荷とは通常時に駆動される負荷を意味しており、本実施の形態では、時刻針を駆動する場合の負荷を通常負荷としている。
【００２７】
Ｖｃｏｍｐはステッピングモータ１０５で発生する誘起信号ＶＲｓの電圧レベルを判定する基準しきい電圧であり、ステッピングモータ１０５が回転した場合等のようにロータ２０２が一定の速い動作を行った場合には誘起信号ＶＲｓが基準しきい電圧Ｖｃｏｍｐを超え、回転しない場合等のようにロータ２０２が一定の速い動作を行わない場合には誘起信号ＶＲｓが基準しきい電圧Ｖｃｏｍｐを超えないように基準しきい電圧Ｖｃｏｍｐは設定されている。
例えば、図３において、本実施の形態に係るステッピングモータ制御回路では、通常負荷の状態において、領域ｂで生じた誘起信号ＶＲｓは第１区間Ｔ１において検出され、領域ｃで生じた誘起信号ＶＲｓは第１区間Ｔ１及び第２区間Ｔ２において検出され、領域ｃの後に生じた誘起信号ＶＲｓは第３区間Ｔ３において検出される。
【００２８】
回転検出回路１０７が基準しきい電圧Ｖｃｏｍｐを超える誘起信号ＶＲｓを検出した場合をその区間の判定値「１」、回転検出回路１０７が基準しきい電圧Ｖｃｏｍｐを超える誘起信号ＶＲｓを検出できなかった場合をその区間の判定値「０」とすると、駆動負荷の状態が図３の通常負荷の例では、回転状況を表す誘起信号ＶＲｓのパターン（第１区間Ｔ１の判定値，第２区間Ｔ２の判定値，第３区間Ｔ３の判定値）として（０，１，０）が得られており、制御回路１０３は駆動エネルギが過大（余裕回転）と判定して、主駆動パルスＰ１の駆動エネルギを１ランクダウン（パルスダウン）するようにパルス制御を行う。
【００２９】
また、負荷増分小の状態においては、領域ａで生じた誘起信号ＶＲｓは第１区間Ｔ１において検出され、領域ｂで生じた誘起信号は第１区間Ｔ１及び第２区間Ｔ２において検出され、領域ｃで生じた誘起信号は第２区間Ｔ２及び第３区間Ｔ３において検出される。図３では、パターン（１，１，０）が得られており、制御回路１０３は駆動エネルギが適切（余裕ない回転）と判定して、主駆動パルスＰ１の駆動エネルギを変更せずに維持するようにパルス制御を行う。
【００３０】
図６は負荷状況に応じた前記動作をまとめた判定チャートである。図６において、前述したとおり、基準しきい電圧Ｖｃｏｍｐを超える誘起信号ＶＲｓを検出した場合をその区間の判定値「１」、基準しきい電圧Ｖｃｏｍｐを超える誘起信号ＶＲｓを検出できなかった場合をその区間の判定値「０」と表している。また、「０／１」や「１／０」は、その区間の判定値が「１」、「０」のどちらでもよいことを表している。判定チャートは制御回路１０３内の記憶手段（図示せず）に予め記憶されている。
【００３１】
図６に示すように、回転検出回路１０７が基準しきい電圧Ｖｃｏｍｐを超える誘起信号ＶＲｓの有無を検出し、検出区間判別回路１０８が前記誘起信号ＶＲｓの検出時期を判定したパターンに基づいて、制御回路１０３は自己の内部に記憶した図６の判定チャートを参照して、制御回路１０３及び駆動パルス選択回路１０４は主駆動パルスＰ１のパルスアップやパルスダウンあるいは補正駆動パルスＰ２による駆動等の後述する駆動パルス制御を行ってステッピングモータ１０５を回転制御する。
【００３２】
例えば、制御回路１０３は、パターン（１／０，０，０）の場合、ステッピングモータ１０５が回転していない（非回転）と判定して、補正駆動パルスＰ２によってステッピングモータ１０５を駆動するように駆動パルス選択回路１０４を制御した後、次回駆動時に１ランクアップした主駆動パルスＰ１に変更して駆動するように駆動パルス選択回路１０４を制御する。
【００３３】
制御回路１０３は、パターン（１／０，０，１）の場合、ステッピングモータ１０５は回転したが、通常負荷に対して大きい負荷が増えた状態（負荷増分大）であり、次回駆動時に非回転になる恐れがある（ぎりぎり回転）と判定して、非回転になることを予防するために補正駆動パルスＰ２による駆動を行うことなく、早めに次回駆動時に１ランクアップした主駆動パルスＰ１に変更して駆動するように駆動パルス選択回路１０４を制御する。
【００３４】
図４は、本実施の形態においてパターン（１，０，１）が発生して主駆動パルスＰ１をランクアップする場合の動作説明図で、基準しきい電圧Ｖｃｏｍｐを超える誘起信号ＶＲｓが検出される時と駆動電圧との関係を併せて示している。
同図（Ａ）は、駆動エネルギランクが第１ランクの主駆動パルスＰ１１、第４ランクの主駆動パルスＰ１４（Ｐ１１＜Ｐ１４）を示す波形図で、主駆動パルスとしてパルス幅が一定の櫛歯状の主駆動パルスを用いてデューティ比を変えることによって駆動エネルギのランクを変えるように構成している。主駆動パルスとして矩形波状の主駆動パルスを使用してもよく、この場合は、パルス幅を変えることによって駆動エネルギのランクを変えることになる。
【００３５】
同図（Ｂ）は、主駆動パルスＰ１によって駆動した場合に発生する誘起信号ＶＲｓと基準しきい電圧Ｖｃｏｍｐとの関係を示す図である。図の例では、領域ａ、ｃにおいて、基準しきい電圧Ｖｃｏｍｐを超える誘起信号ＶＲｓが検出されており、以下の同図（Ｃ）、（Ｄ）において誘起信号ＶＲｓの判定値パターン（１，０，１）が得られるように区間が設定される。
【００３６】
同図（Ｃ）は、第２区間Ｔ２を所定時間に固定した場合に、基準しきい電圧Ｖｃｏｍｐを超える誘起信号ＶＲｓが検出される時点ｔと駆動電圧との関係を示す図で、ランクアップ電圧が主駆動パルスの駆動エネルギの大きさによって変化する様子を示している。ここで、ランクアップ電圧とは、補正駆動パルスＰ２による駆動を行うことなく主駆動パルスＰ１をランクアップしてステッピングモータ１０５を駆動するときの駆動電圧であり、具体的には、パターン（０／１，０，１）が発生して主駆動パルスをランクアップして駆動するときの駆動電圧である。
【００３７】
破線は主駆動パルスＰ１１によって駆動した際に基準しきい電圧Ｖｃｏｍｐを超える誘起信号ＶＲｓが発生する時点ｔと駆動電圧との関係を示し、又、実線は主駆動パルスＰ１４によって駆動した際に基準しきい電圧Ｖｃｏｍｐを超える誘起信号ＶＲｓが発生する時点ｔと駆動電圧との関係を示している。尚、Ｐ１１最小駆動電圧、Ｐ１４最小駆動電圧は、各々、主駆動パルスＰ１１、Ｐ１４によってステッピングモータ１０５を回転させることが可能な最小の駆動電圧である。
【００３８】
主駆動パルスＰ１１、Ｐ１４のいずれで駆動した場合も、駆動電圧が低下するにしたがってステッピングモータ１０５の回転が遅くなるため基準しきい電圧Ｖｃｏｍｐを超える誘起信号ＶＲｓの発生時期が遅くなるが、主駆動パルスによる駆動からの経過時間が長い程それが顕著になっている。例えば第３区間Ｔ３では第１区間Ｔ１に比べて、主駆動パルスＰ１１による駆動の場合の方が主駆動パルスＰ１４による駆動の場合よりもより遅く発生している。
【００３９】
主駆動パルスＰ１１、Ｐ１４のいずれで駆動した場合も、第１区間Ｔ１において判定値「１」、第２区間Ｔ２おいて判定値「０」、第３区間Ｔ３において判定値「１」が得られている。第２区間の長さが一定値に固定されており、主駆動パルスＰ１１、Ｐ１４のいずれで駆動した場合も、○印で示すように第３区間Ｔ３に入った同じ時点で判定値「１」が検出され、制御回路１０３はこの時点でパターン（１，０，１）が発生したと判定することになる。したがって、図示するように、主駆動パルスＰ１１駆動時のランクアップ電圧は主駆動パルスＰ１４駆動時のランクアップ電圧よりも大きい値となる。
【００４０】
このように、主駆動パルスのエネルギ量が小さくなるほどロータ２０２の回転速度が落ちて、第３象限ＩＩＩの誘起信号ＶＲｓの発生タイミングが遅くなる。このため、エネルギ量が高い駆動パルスＰ１４のランクアップ駆動余裕にあわせて最適化して第３区間Ｔ３を設定すると、エネルギ量が低い駆動パルスＰ１１の場合、最小駆動電圧に対して必要以上に高い電圧でランクアップを行ってしまい、低消費化に限界を生じる。
【００４１】
同図（Ｄ）は本実施の形態における動作を説明する図であり、同図（Ｃ）の問題を解消するようにしている。
即ち、本実施の形態では、同図（Ｄ）に示すように、制御回路１０３は、主駆動パルスＰ１の駆動エネルギ（櫛歯状主駆動パルスの場合はデューティ比、矩形波状主駆動パルスの場合はパルス幅）に応じて第２区間Ｔ２の長さを変えるように制御する。同図（Ｄ）の例では、制御回路１０３は主駆動パルスＰ１の駆動エネルギが小さい（駆動エネルギのランクが低い）ほど、第２区間Ｔ２が長くなるように設定する。また、制御回路１０３は各主駆動パルスＰ１のランクアップ電圧の差が所定範囲内になるように、好ましくは等しくなるように第２区間Ｔ２を変えるようにしている。また、制御回路１０３は検出区間Ｔ全体の長さが変化しないように、第２区間Ｔ２の変化量に応じて第３区間Ｔ３を短くしている。
【００４２】
換言すれば、制御回路１０３は、予め定めた主駆動パルスＰ１毎に定めたエネルギ（具体的には駆動エネルギのランク）に応じて第３区間Ｔ３の開始タイミングを変えるように制御する。同図（Ｄ）の例では、制御回路１０３は予め定めた主駆動パルスＰ１のエネルギが小さい（駆動エネルギのランクが低い）ほど、第３区間Ｔ３の開始タイミングが遅くなるように設定する。また、制御回路１０３は各主駆動パルスＰ１のランクアップ電圧の差が所定範囲内になるように、好ましくは等しくなるように第３区間Ｔ３の開始タイミングを変えるようにしている。また、制御回路１０３は検出区間Ｔ全体の長さが変化しないように、第３区間Ｔ３の開始タイミングの変化量に応じて第２区間Ｔ２の長さを変化させている。
【００４３】
同図（Ｄ）において、主駆動パルスＰ１１では第１区間をＴ１、第２区間をＴ２１、第３区間をＴ３１とし、主駆動パルスＰ１４では第１区間を主駆動パルスＰ１１と同じＴ１、第２区間をＴ２１より短いＴ２４、第３区間をＴ３１より長いＴ３４としている。尚、各主駆動パルスにおける検出区間Ｔ全体は同一になるように構成する場合には、主駆動パルスＰ１１の第２区間Ｔ２１と第３区間Ｔ３１の和は、主駆動パルスＰ１４の第２区間Ｔ２４と第３区間Ｔ３４の和に等しくなるように設定する。
【００４４】
制御回路１０３は、各主駆動パルスＰ１と第２区間Ｔ２の長さを対応付けた区間テーブルをその記憶手段に予め記憶しており、回転検出時に前記区間テーブルを参照して、現在の主駆動パルスＰ１に対応する長さの第２区間Ｔ２を選定する。第２区間の長さとともに第３区間の長さも併せて前記区間テーブルに格納しておいて、第１区間は一定とし、第２区間とともに第３区間を変えるようにしてもよい。検出区間判別回路１０８は、制御回路１０３によって設定された長さの各第１区間〜第３区間を用いて、前記各区間において回転検出回路１０７が検出した誘起信号ＶＲｓの判定値を得る。
【００４５】
同図（Ｄ）では、主駆動パルスＰ１１で駆動した場合、第１区間Ｔ１において判定値「１」、第２区間Ｔ２１おいて判定値「０」、○印で示すように第３区間Ｔ３１において判定値「１」が得られている。また、主駆動パルスＰ１４で駆動した場合、第１区間Ｔ１において判定値「１」、第２区間Ｔ２４おいて判定値「０」、○印で示すように第３区間Ｔ３４において判定値「１」が得られている。制御回路１０３は、主駆動パルスＰ１１、Ｐ１４のいずれの場合も、前記○印の時点でパターン（１，０，１）が発生したと判定する。この場合のランクアップ電圧は同一になっており、前記ランクアップ電圧は各主駆動パルスの最小駆動電圧よりも高くなるように設定されている。
【００４６】
このように、第２区間Ｔ２を各主駆動パルスのエネルギに応じた長さＴ２ｎに変えることによってランクアップ電圧を低い値に設定することにより、各主駆動パルス毎のランクアップ電圧を下げて消費電力を低減することが可能になる。また、駆動余力を適切に判定することによって主駆動パルスのランク変更動作を最適化し低消費化を図ることが可能になる。
図５は、本発明の実施の形態に係るステッピングモータ制御回路及びアナログ電子時計の動作を示すフローチャートであり、主として制御回路１０３の処理を示すフローチャートである。
以下、図１〜図６を参照して、本発明の実施の形態に係るステッピングモータ制御回路及びアナログ電子時計の動作を詳細に説明する。
【００４７】
図１において、発振回路１０１は所定周波数の基準クロック信号を発生し、分周回路１０２は発振回路１０１で発生した前記信号を分周して計時の基準となる時計信号を発生し、制御回路１０３に出力する。
制御回路１０３は、前記時間信号を計数して計時動作を行い、先ず主駆動パルスＰ１ｎのランク１にして（図５のステップＳ５０１）、最小駆動エネルギの主駆動パルスＰ１１でステッピングモータ１０５を回転駆動するように制御信号を出力する（ステップＳ５０２、Ｓ５０３）。
【００４８】
駆動パルス選択回路１０４は、制御回路１０３からの制御信号に応答して、主駆動パルスＰ１１によってステッピングモータ１０５を回転駆動する。ステッピングモータ１０５は主駆動パルスＰ１１によって回転駆動されて、アナログ表示部１０６を駆動する。これにより、ステッピングモータ１０５が正常に回転した場合には、アナログ表示部１０６では、時刻針によって現在時刻が随時表示される。
制御回路１０３は、ステッピングモータ１０５を回転駆動後、自己が予め記憶している前記区間テーブルを参照して第１区間〜第３区間を、主駆動パルスＰ１のランクに応じた長さの区間に設定して、ステッピングモータ１０５の回転状況の判定を行う。
【００４９】
制御回路１０３は、回転検出回路１０７が所定の基準しきい電圧Ｖｃｏｍｐを超えるステッピングモータ１０５の誘起信号ＶＲｓを検出したか否かの判定、及び、検出区間判別回路１０８が前記誘起信号ＶＲｓの検出時刻ｔは第１区間Ｔ１内と判定したか否かの判定（即ち、基準しきい電圧Ｖｃｏｍｐを超える誘起信号ＶＲｓを第１区間Ｔ１内で検出したか否かの判定）を行って（ステップＳ５０４）、基準しきい電圧Ｖｃｏｍｐを超える誘起信号ＶＲｓを第１区間Ｔ１内で検出していないと判定した場合には、前記同様にして、基準しきい電圧Ｖｃｏｍｐを超える誘起信号ＶＲｓを第２区間Ｔ２ｎ内で検出したか否かを判定する（ステップＳ５０５）。
制御回路１０３は、処理ステップＳ５０５において、基準しきい電圧Ｖｃｏｍｐを超える誘起信号ＶＲｓを第２区間Ｔ２ｎ内で検出していないと判定した場合、前記同様にして、基準しきい電圧Ｖｃｏｍｐを超える誘起信号ＶＲｓを第３区間Ｔ３ｎ内で検出したか否かを判定する（ステップＳ５０６）。
【００５０】
制御回路１０３は、処理ステップＳ５０６において、基準しきい電圧Ｖｃｏｍｐを超える誘起信号ＶＲｓを第３区間Ｔ３ｎ内で検出していないと判定した場合、補正駆動パルスＰ２によってステッピングモータ１０５を駆動した後（ステップＳ５０７）、当該主駆動パルスＰ１のランクｎが最大ランクｍでない場合には主駆動パルスＰ１を１ランクアップして主駆動パルスＰ１（ｎ＋１）に変更した後に処理ステップＳ５０２に戻り、次回の駆動はこの主駆動パルスＰ１（ｎ＋１）によって駆動する（ステップＳ５０８、Ｓ５０９；図３及び図６の非回転の場合である。）。
【００５１】
制御回路１０３は、処理ステップＳ５０８において、当該主駆動パルスＰ１のランクｎが最大ランクｍの場合には、主駆動パルスＰ１を変更せずに処理ステップＳ５０２に戻る（ステップＳ５１４）。
制御回路１０３は、処理ステップＳ５０６において、基準しきい電圧Ｖｃｏｍｐを超える誘起信号ＶＲｓを第３区間Ｔ３内で検出したと判定した場合（図４（Ｄ）に示したような判定値パターンが（０／１，０，１）の場合であり、図３及び図６の負荷増分大の場合である。）、当該主駆動パルスＰ１のランクｎが最大ランクｍでない場合には、主駆動パルスＰ１を１ランクアップして主駆動パルスＰ１（ｎ＋１）に変更して処理ステップＳ５０２に戻り、次回の駆動はこの主駆動パルスＰ１によって駆動する（ステップＳ５１０、Ｓ５０９）。
【００５２】
このように、主駆動パルスのエネルギ量にかかわらず一律、同一検出区間でステッピングモータ１０５の回転状況を判定するのではなく（図４（Ｃ）参照）、主駆動パルスのエネルギ量に応じて、区間の長さを変化させることにより、全ての主駆動パルスのランクでのランクアップ駆動余裕度を最適化して、低消費化を図ることができる。即ち、駆動余力を適切に判定することによって主駆動パルスのランク変更動作を最適化し低消費化を図ることが可能になる。
【００５３】
制御回路１０３は、処理ステップＳ５１０において、当該主駆動パルスＰ１のランクｎが最大ランクｍの場合にはランク変更できないため、主駆動パルスＰ１は変更せずに維持して処理ステップＳ５０２に戻り、次回の駆動はこの主駆動パルスＰ１によって駆動する（ステップＳ５１１）。
制御回路１０３は、処理ステップＳ５０４において、基準しきい電圧Ｖｃｏｍｐを超える誘起信号ＶＲｓを第１区間Ｔ１内で検出したと判定した場合、前記同様にして、基準しきい電圧Ｖｃｏｍｐを超える誘起信号ＶＲｓを第２区間Ｔ２ｎ内で検出したか否かを判定する（ステップＳ５１２）。
【００５４】
制御回路１０３は、処理ステップＳ５１２において、基準しきい電圧Ｖｃｏｍｐを超える誘起信号ＶＲｓを第２区間Ｔ２ｎ内で検出していないと判定した場合、処理ステップＳ５０６に移行して前記処理を行う。
制御回路１０３は、処理ステップＳ５１２において、基準しきい電圧Ｖｃｏｍｐを超える誘起信号ＶＲｓを第２区間Ｔ２内で検出したと判定した場合、処理ステップＳ５１１に移行する（図３及び図６の負荷増分小の場合である。）。
【００５５】
一方、制御回路１０３は、処理ステップＳ５０５において、基準しきい電圧Ｖｃｏｍｐを超える誘起信号ＶＲｓを区間Ｔ２ｎ内で検出したと判定した場合（図３及び図６の通常負荷の場合である。）、主駆動パルスＰ１のランクｎが最低ランク１のときはランクを下げることができないためランクを変更せずに処理ステップＳ５０２に戻り（ステップＳ５１３、Ｓ５１４）、主駆動パルスＰ１のランクｎが最低ランク１でないときは主駆動パルスＰ１を１ランクダウンして処理ステップＳ５０２に戻る（ステップＳ５１３、Ｓ５１５）。これにより、駆動余力が更に大きいときは主駆動パルスＰ１を直ちにパルスダウンして、安定駆動を維持すると共に省電力化を図ることができる。
【００５６】
図７は本発明の他の実施の形態の動作説明図、図８は本発明の他の実施のフローチャートで、各々、前記実施の形態の図４、図５に対応する図であり、同一部分には同一符号を付している。
前記実施の形態では、主駆動パルスＰ１のランクに応じて１つの区間の開始タイミングを遅くするように構成したが、本他の実施の形態では主駆動パルスＰ１のランクに応じて複数の区間のタイミングを遅くするように構成している。
以下、本他の実施の形態の動作を、前記実施の形態と相違する部分について説明する。
【００５７】
尚、本他の実施の形態のブロック図やパルス制御動作は前記実施の形態と同一であるが、本他の実施の形態においては、制御回路１０３は、各主駆動パルスＰ１毎に第２区間Ｔ２及び第３区間Ｔ３の開始タイミングを対応付けた区間テーブルをその記憶手段に予め記憶しており、回転検出時に前記区間テーブルを参照して、第２区間Ｔ２及び第３区間Ｔ３の開始タイミングを予め定めた主駆動パルスＰ１のエネルギランクに応じたタイミングに設定する。この場合も、検出区間Ｔの長さは一定になるように構成している。
【００５８】
例えば、図７（Ｄ）の例では、主駆動パルスＰ１１に対応して設定される検出区間Ｔは第１区間Ｔ１１、第２区間Ｔ２１、第３区間Ｔ３１に区分され、主駆動パルスＰ１４に対応して設定される検出区間Ｔは第１区間Ｔ１４、第２区間Ｔ２４、第３区間Ｔ３４に区分される。また、第２区間Ｔ２１の開始タイミングは第２区間Ｔ２４の開始タイミングよりも遅くなるように設定され又、第３区間Ｔ３１の開始タイミングは第３区間Ｔ３４の開始タイミングよりも遅くなるように設定されている。主駆動パルスＰ１のエネルギに応じて検出区間Ｔを区分した状態で回転状況の判定が行われる。
また、図４では、主駆動パルスＰ１１、Ｐ１４によってステッピングモータ１０５を回転させることが可能な最小の駆動電圧であるＰ１１最小駆動電圧、Ｐ１４最小駆動電圧は図示せずに省略したが、図７にはＰ１１最小駆動電圧、Ｐ１４最小駆動電圧を明記している。
【００５９】
図１において、制御回路１０３は、分周回路１０２からの時間信号を計数して計時動作を行い、主駆動パルスＰ１ｎのランク１にして、最小駆動エネルギの主駆動パルスＰ１１でステッピングモータ１０５を回転駆動するように制御信号を出力する（図８のステップＳ５０１〜Ｓ５０３）。
駆動パルス選択回路１０４は、制御回路１０３からの制御信号に応答して、主駆動パルスＰ１１によってステッピングモータ１０５を回転駆動する。ステッピングモータ１０５は主駆動パルスＰ１１によって回転駆動されて、アナログ表示部１０６を駆動する。これにより、ステッピングモータ１０５が正常に回転した場合には、アナログ表示部１０６では、時刻針によって現在時刻が随時表示される。
【００６０】
制御回路１０３は、ステッピングモータ１０５を回転駆動後、自己が予め記憶している区間テーブルを参照して第２区間及び第３区間の開始タイミングを、主駆動パルスＰ１のランクに応じて設定し、ステッピングモータ１０５の回転状況の判定を行う。即ち、制御回路１０３は、前記区間テーブルを参照して、主駆動パルスＰ１のランクが小さいほど、第２区間及び第３区間の開始タイミングが遅くなるように設定し、ステッピングモータ１０５の回転状況の判定を行う。
【００６１】
制御回路１０３は、回転検出回路１０７が所定の基準しきい電圧Ｖｃｏｍｐを超えるステッピングモータ１０５の誘起信号ＶＲｓを検出したか否かの判定、及び、検出区間判別回路１０８が前記誘起信号ＶＲｓの検出時刻ｔは第１区間Ｔ１ｎ（ここでは、ｎ＝１のため第１区間Ｔ１１）内と判定したか否かの判定（即ち、基準しきい電圧Ｖｃｏｍｐを超える誘起信号ＶＲｓを第１区間Ｔ１ｎ内で検出したか否かの判定）を行って（ステップＳ８０１）、基準しきい電圧Ｖｃｏｍｐを超える誘起信号ＶＲｓを第１区間Ｔ１ｎ内で検出していないと判定した場合には、前記同様にして処理ステップＳ５０５以降の処理を行う。
【００６２】
また、制御回路１０３は、処理ステップＳ８０１において基準しきい電圧Ｖｃｏｍｐを超える誘起信号ＶＲｓを第１区間Ｔ１ｎ内で検出したと判定した場合、前記同様にして、処理ステップＳ５１２以降の処理を行う。
本他の実施の形態においては、主駆動パルスＰ１のエネルギが小さいほど、第２区間Ｔ２及び第３区間Ｔ３の開始タイミングを遅くして回転状況を判定するようにしているため、駆動余力を適切に判定することが可能になり、主駆動パルスＰ１のランク変更動作を最適化し低消費化を図ることが可能になる。また、ランクアップ駆動余裕度を最適化して、低消費化を図ることが可能になるという効果を奏する。
【００６３】
図９は本発明の更に他の実施の形態に係るモータ制御回路を用いたアナログ電子時計のブロック図、図１０は本他の実施の形態の動作説明図、図１１は本他の実施の形態のフローチャートで、各々、前記実施の形態の図１、図４、図５に対応する図であり、同一部分には同一符号を付している。
図９において、本他の実施の形態では、ステッピングモータ１０５やステッピングモータ制御回路をはじめとするアナログ電子時計の電子的構成要素を駆動する電源として電池９０２を有しており、又、電池９０２の電圧を検出する電源電圧検出回路９０１を備えている。ここで、電源電圧検出回路９０１は電源電圧検出手段を構成している。また、制御回路１０３、駆動パルス選択回路１０４、検出区間判別回路１０８及び電源電圧検出回路９０１は制御手段を構成している。
【００６４】
本他の実施の形態においては、制御回路１０３は、各ランクの主駆動パルスＰ１及び所定電源電圧と第２区間Ｔ２及び第３区間Ｔ３の開始タイミングとを対応付けた区間テーブルをその記憶手段に予め記憶しており、回転検出時に前記区間テーブルを参照して、第２区間Ｔ２及び第３区間Ｔ３の開始タイミングを、予め定めた主駆動パルスＰ１のエネルギランク及び電源電圧検出回路９０１が検出した電池９０２の電圧に応じたタイミングに設定する。このように、本他の実施の形態では、主駆動パルスＰ１のエネルギランク及び電源の電圧値に応じて複数の区間の開始タイミングを変えるように構成している。この場合も、検出区間Ｔの長さは一定になるように構成している。
【００６５】
以下、本他の実施の形態の動作を、前記各実施の形態と相違する部分について詳細に説明する。
図１１において、制御回路１０３は、分周回路１０２からの時間信号を計数して計時動作を行い、主駆動パルスＰ１ｎのランク１に設定し（ステップＳ５０１）、電源電圧検出回路９０１が検出した電池９０２の電圧Ｖｄｄの大きさを判定する（ステップＳ１１１、Ｓ１１３）。
【００６６】
制御回路１０３は、電池９０２の電圧Ｖｄｄが所定の第１ランクアップ電圧（第１電圧）Ｖ１を超える場合にはランクアップ電圧種別ｉを１（即ちランクアップ電圧Ｖ１）に設定する（ステップＳ１１２；図１０（Ｄ）参照）。制御回路１０３は、自己が予め記憶している区間テーブルを参照して、主駆動パルスＰ１のランク及びランクアップ電圧種別ｉに応じて第２区間及び第３区間の開始タイミングを設定する。ここでも検出区間Ｔの長さは一定となるようにする。
【００６７】
この場合、主駆動パルスＰ１のランクｎが１でランクアップ電圧種別ｉが１のため、図１０（Ｄ）に示すように、検出区間Ｔは第１区間Ｔ１１１、第２区間Ｔ２１１、第３区間Ｔ３１１に区分される。尚、主駆動パルスＰ１が主駆動パルスＰ１４の場合には、第１区間Ｔ１４１、第２区間Ｔ２４１、第３区間Ｔ３４１に区分される。即ち、制御回路１０３は、前記区間テーブルを参照して、主駆動パルスＰ１のランクが小さく且つランクアップする電源電圧が低いほど、第２区間及び第３区間の開始タイミングが遅くなるように設定し、ステッピングモータ１０５の回転状況の判定を行う。
【００６８】
制御回路１０３は、処理ステップＳ１１１において電池９０２の電圧Ｖｄｄが第１ランクアップ電圧Ｖ１を超えないと判定した場合、電池９０２の電圧Ｖｄｄが第２ランクアップ電圧（第２電圧）Ｖ２（Ｖ２＜Ｖ１）を超えると判定したときは（ステップＳ１１３）、ランクアップ電圧種別ｉを２（即ちランクアップ電圧Ｖ２）に設定する（ステップＳ１１４）。この場合、図１０（Ｄ）に示すように、検出区間Ｔは第１区間Ｔ１１２、第２区間Ｔ２１２、第３区間Ｔ３１２に区分される。尚、主駆動パルスＰ１が主駆動パルスＰ１４の場合には、第１区間Ｔ１４２、第２区間Ｔ２４２、第３区間Ｔ３４２に区分される。
【００６９】
制御回路１０３は、処理ステップＳ１１３において電池９０２の電圧Ｖｄｄが第２ランクアップ電圧Ｖ２を超えないと判定した場合、ランクアップ電圧種別ｉを３（即ちランクアップ電圧（第３電圧）Ｖ３（Ｖ３＜Ｖ２））に設定する（ステップＳ１１５）。この場合、図１０（Ｄ）に示すように、検出区間Ｔは第１区間Ｔ１１３、第２区間Ｔ２１３、第３区間Ｔ３１３に区分される。尚、主駆動パルスＰ１が主駆動パルスＰ１４の場合には、第１区間Ｔ１４３、第２区間Ｔ２４３、第３区間Ｔ３４３に区分される。
【００７０】
次に、制御回路１０３は、最小駆動エネルギの主駆動パルスＰ１１でステッピングモータ１０５を回転駆動するように制御信号を出力する（ステップＳ５０２、Ｓ５０３）。
駆動パルス選択回路１０４は、制御回路１０３からの制御信号に応答して、主駆動パルスＰ１１によってステッピングモータ１０５を回転駆動する。ステッピングモータ１０５は主駆動パルスＰ１１によって回転駆動されて、アナログ表示部１０６を駆動する。これにより、ステッピングモータ１０５が正常に回転した場合には、アナログ表示部１０６では、時刻針によって現在時刻が随時表示される。
【００７１】
制御回路１０３は、ステッピングモータ１０５を回転駆動後、前記の如く設定した検出区間Ｔを用いて、回転検出回路１０７の検出結果及び検出区間判別回路１０８の区間判別結果に基づいてステッピングモータ１０５の回転状況の判定を行う。
即ち、制御回路１０３は、回転検出回路１０７が所定の基準しきい電圧Ｖｃｏｍｐを超えるステッピングモータ１０５の誘起信号ＶＲｓを検出したか否かの判定、及び、検出区間判別回路１０８が前記誘起信号ＶＲｓの検出時刻ｔは第１区間Ｔ１ｎｉ（ここでは、ｎ＝１、ｉ＝１のため第１区間Ｔ１１１）内と判別したか否かの判定（即ち、基準しきい電圧Ｖｃｏｍｐを超える誘起信号ＶＲｓを第１区間Ｔ１ｎｉ内で検出したか否かの判定）を行う（ステップＳ１１６）。
【００７２】
制御回路１０３は、処理ステップＳ１１６において基準しきい電圧Ｖｃｏｍｐを超える誘起信号ＶＲｓを第１区間Ｔ１ｎｉ内で検出していないと判定した場合には、基準しきい電圧Ｖｃｏｍｐを超える誘起信号ＶＲｓを第２区間Ｔ２ｎｉ（ここでは第２区間Ｔ２１１）内で検出したか否かを判定する（ステップＳ１１７）。
制御回路１０３は、処理ステップＳ１１７において基準しきい電圧Ｖｃｏｍｐを超える誘起信号ＶＲｓを第２区間Ｔ２ｎｉ内で検出していないと判定した場合には、基準しきい電圧Ｖｃｏｍｐを超える誘起信号ＶＲｓを第３区間Ｔ３ｎｉ（ここでは第３区間Ｔ３１１）内で検出したか否かを判定し（ステップＳ１１８）、その判定結果に応じて、処理ステップＳ５０７以降の処理又は処理ステップＳ５１０以降の処理を行う。
制御回路１０３は、処理ステップＳ１１７において基準しきい電圧Ｖｃｏｍｐを超える誘起信号ＶＲｓを第２区間Ｔ２ｎｉ内で検出したと判定した場合には、処理ステップＳ５１３以降の処理を行う。
【００７３】
制御回路１０３は、処理ステップＳ１１６において基準しきい電圧Ｖｃｏｍｐを超える誘起信号ＶＲｓを第１区間Ｔ１ｎｉ内で検出したと判定した場合、基準しきい電圧Ｖｃｏｍｐを超える誘起信号ＶＲｓを第２区間Ｔ２ｎｉ内で検出したと判定したときには処理ステップＳ５１１以降の処理を行い、基準しきい電圧Ｖｃｏｍｐを超える誘起信号ＶＲｓを第２区間Ｔ２ｎｉ内で検出していないと判定したときには処理ステップＳ１１８以降の処理を行う（ステップＳ１１９）。
主駆動パルスＰ１のランク及び電源電圧に応じて前記処理を繰り返すことにより、ステッピングモータ１０５の回転状況を検出してパルス制御を行い、回転制御する。
【００７４】
本他の実施の形態においては、電源を構成する電池９０２の電圧が低く且つ主駆動パルスＰ１のエネルギが小さいほど、第２区間Ｔ２及び第３区間Ｔ３の開始タイミングを遅くして回転状況を判定するように構成しているため、駆動余力を適切に判定することによって主駆動パルスＰ１のランク変更動作を最適化し低消費化を図ることが可能になり、又、ランクアップ駆動余裕度を最適化して、低消費化を図ることが可能になるという効果を奏する。
【００７５】
また、従来の酸化銀電池の電池電圧変化量が１．５７〜１．３Ｖ程度と小さかったのに対して、ソーラ時計の様に電池電圧の変化量が２．３Ｖ〜１．０Ｖと広い場合に、検出区間を低電圧側に合わせると、高電圧側で負荷が増加しても誘起電圧のタイミングが検出区間までシフトせず、負荷の増加が検出できず駆動余裕が確保できなくなる恐れがあるが、本他の実施の形態では、電源電圧の値に応じて検出区間Ｔを変化させることにより、高電圧から低電圧までランクアップ駆動余裕度を確保しつつ低消費化を図ることが可能になる。
【００７６】
尚、本他の実施の形態では、電源電圧及び主駆動パルスエネルギを考慮して第２区間Ｔ２及び第３区間Ｔ３の開始タイミングを変えるように構成したが、電源電圧及び主駆動パルスエネルギを考慮して第３区のみの開始タイミングを変えるように構成してもよい。例えば、制御手段は、電源の電圧が低く且つ主駆動パルスのエネルギが小さいほど、第３区間Ｔ３の開始タイミングを遅くして回転状況を判定するように構成してもよい。
また、制御手段は、主駆動パルスＰ１のエネルギは考慮せずに電源の電圧のみを考慮して、電源の電圧が低いほど、第３区間Ｔ３のみの開始タイミングを遅くして回転状況を判定するように構成してもよい。
また、制御手段は、主駆動パルスＰ１のエネルギは考慮せずに電源の電圧のみを考慮して、電源の電圧が低いほど、第２区間Ｔ２及び第３区間Ｔ３の開始タイミングを遅くして回転状況を判定するように構成してもよい。
【００７７】
以上述べたように、本発明の実施の形態に係るステッピングモータ制御回路は、ステッピングモータ１０５のロータ２０２の回転によって発生する誘起信号ＶＲｓを検出し、前記誘起信号ＶＲｓが所定の検出区間Ｔ内において所定の基準しきい電圧Ｖｃｏｍｐを超えたか否かによって、前記ステッピングモータ１０５の回転状況を検出する回転検出手段と、前記回転検出手段による検出結果に応じて、相互にエネルギが相違する複数の主駆動パルスＰ１のいずれか又は前記各主駆動パルスＰ１よりもエネルギの大きい補正駆動パルスＰ２によって前記ステッピングモータ１０５を駆動制御する制御手段とを備え、前記検出区間Ｔは複数の区間に区分されて成り、前記制御手段は、前記ステッピングモータ１０５の駆動エネルギの大きさに応じて前記区間の開始タイミングを変更制御することを特徴としている。
したがって、駆動余力を適切に判定することによって主駆動パルスＰ１のランク変更動作を最適化し低消費化を図ることが可能になる。また、ランクアップ駆動余裕度を最適化して、低消費化を図ることが可能になる等の効果を奏する。
【００７８】
ここで、前記制御手段は、前記主駆動パルスＰ１毎に定めたエネルギの大きさに応じて前記区間の開始タイミングを変更制御するように構成してもよい。
また、前記ステッピングモータ１０５を駆動するための電源を有し、前記制御手段は、主駆動パルスＰ１毎に定めたエネルギの大きさ及び前記電源の電圧の大きさに応じて前記区間の開始タイミングを変更制御するように構成してもよく、これにより、前記区間の開始タイミングを、少なくとも電源電圧の大きさに応じたタイミングに設定して、より正確に回転状況を判定することが可能になる。
【００７９】
また、前記各実施の形態では、各主駆動パルスＰ１のエネルギランクを変えるために、デューティ比あるいはパルス幅を変えるようにしたが、パルス電圧を変える等によっても、駆動エネルギを変えることが可能である。
また、ステッピングモータの応用例として電子時計の例で説明したが、モータを使用する電子機器に適用可能である。
【産業上の利用可能性】
【００８０】
本発明に係るステッピングモータ制御回路は、ステッピングモータを使用する各種電子機器に適用可能である。
また、本発明に係る電子時計は、カレンダ機能付きアナログ電子腕時計、カレンダ機能付きアナログ電子置時計等の各種カレンダ機能付きアナログ電子時計をはじめ、各種のアナログ電子時計に適用可能である。
【符号の説明】
【００８１】
１０１・・・発振回路
１０２・・・分周回路
１０３・・・制御回路
１０４・・・駆動パルス選択回路
１０５・・・ステッピングモータ
１０６・・・アナログ表示部
１０７・・・回転検出回路
１０８・・・検出区間判別回路
２０１・・・ステータ
２０２・・・ロータ
２０３・・・ロータ収容用貫通孔
２０４、２０５・・・切り欠き部（内ノッチ）
２０６、２０７・・・切り欠き部（外ノッチ）
２０８・・・磁心
２０９・・・コイル
２１０、２１１・・・可飽和部
ＯＵＴ１・・・第１端子
ＯＵＴ２・・・第２端子
９０１・・・電源電圧検出回路
９０２・・・電池
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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