(57)【要約】【課題】  ステッピングモータ制御回路において、温度変化に応じて適切に回転駆動を行い得るようにすること。【解決手段】  定電流駆動回路１０８からステッピングモータ１０５の駆動コイルに所定電流を供給し、前記駆動コイルで発生する電圧を比較回路１０６によって検出し、制御回路１０３の温度判定部１１０が比較回路１０６の比較結果に基づいてステッピングモータ１０５の周囲温度を判定する。制御回路１０３は、判定した温度に対応するパルス幅の主駆動パルスＰ１を選択し、モータ駆動回路１０４は前記選択した主駆動パルスＰ１によってステッピングモータ１０５を回転駆動する。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
制御信号に対応する主駆動パルス又は補正駆動パルスによってステッピングモータを回転駆動する駆動手段と、前記駆動手段が前記主駆動パルスによって前記ステッピングモータを回転駆動したときに前記ステッピングモータが発生する誘起電圧と所定の回転検出用基準電圧を比較して前記ステッピングモータが回転したか否かを検出する回転検出手段と、前記回転検出手段の検出結果に応じて前記駆動手段が前記ステッピングモータを回転駆動する主駆動パルス又は補正駆動パルスを選択し、前記選択した駆動パルスに対応する前記制御信号を出力する制御手段とを備えたステッピングモータ制御回路において、
前記ステッピングモータの周囲温度を検出する温度検出手段を有し、
前記制御手段は、前記温度検出手段が検出したステッピングモータの周囲温度に応じたエネルギの主駆動パルスを選択し、当該主駆動パルスに対応する前記制御信号を出力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】
前記温度検出手段は、前記ステッピングモータの駆動コイルの抵抗を測定することによって間接的に前記ステッピングモータの周囲温度を測定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】
前記温度検出手段は、前記駆動コイルに所定の直流電流を供給する電流源と、前記直流電流によって前記駆動コイルに生じる電圧であるコイル電圧と温度に対応する温度検出用基準電圧とを比較して前記コイル電圧を判定する判定手段を有し、
前記制御手段は、前記判定手段が判定したコイル電圧に応じたエネルギの主駆動パルスを選択し、当該主駆動パルスに対応する前記制御信号を出力することを特徴とする請求項２記載のステッピングモータ制御回路。
【請求項４】
前記温度検出用基準電圧は複数用意されて成ると共に、前記判定手段は、前記コイル電圧と前記複数の温度検出用基準電圧との大小関係を判定することによって前記コイル電圧の値を判定し、
前記制御手段は、前記判定手段が判定したコイル電圧の値に応じたエネルギの主駆動パルスを選択し、当該主駆動パルスに対応する前記制御信号を出力することを特徴とする請求項３記載のステッピングモータ制御回路。
【請求項５】
前記温度検出用基準電圧は２種類用意されて成り、前記制御手段は、前記２種類の温度検出用基準電圧によって区分けされた各領域内のコイル電圧に対しては同一エネルギの主駆動パルスを選択することを特徴とする請求項４又は５記載のステッピングモータ制御回路。
【請求項６】
前記温度検出用基準電圧として、第１基準電圧と前記第１基準電圧よりも所定値高い第２基準電圧が用意されて成り、
前記制御手段は、前記コイル電圧が第１基準電圧と第２基準電圧内の場合、前記第２基準電圧以上の場合、前記第１基準電圧以下の場合の順でエネルギが大きくなるように主駆動パルスを選択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】
前記温度検出手段は、前記駆動手段が前記ステッピングモータを回転駆動する前に前記ステッピングモータの周囲温度を検出し、
前記制御手段は、前記温度検出手段が検出したステッピングモータの周囲温度に応じたエネルギの主駆動パルスを選択し、当該主駆動パルスに対応する前記制御信号を出力することを特徴とする請求項１乃至６の一に記載のステッピングモータ制御回路。
【請求項８】
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７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、駆動コイルとを有し、前記駆動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】
図１０は、アナログ電子時計に使用されている一般的なステッピングモータの構成図である。
図１０において、ステッピングモータ１０２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２１０、磁心２１０に巻回された駆動コイル２１１を備えている。ステッピングモータ１０２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２１０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。駆動コイル２１１は、第１端子Ｏ１、第２端子Ｏ２を有している。
【０００４】
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２つの切り欠き部（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２０８、２０９が設けられている。
可飽和部２０８、２０９は、ロータ２０２の磁束によっては磁気飽和せず、駆動コイル２１１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。
【０００５】
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。駆動コイル２１１が励磁されていない状態では、ロータ２０２は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に安定して停止している。
いま、主駆動パルスＰ１を駆動コイル２１１の端子Ｏ１、Ｏ２間に供給して（例えば、第１端子Ｏ１側を正極、第２端子Ｏ２側を負極）、図１０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２０６、２０７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１０の矢印方向に１８０度回転し、その位置に安定的に停止する。
【０００６】
次に、逆極性の主駆動パルスＰ１を駆動コイル２１１の端子Ｏ１、Ｏ２に供給して（前記駆動とは逆極性となるように、第１端子Ｏ１側を負極、第２端子Ｏ２側を正極）、前記とは逆方向に電流を流すと、ステータ２０１には前記と逆方向に磁束が発生する。これにより、可飽和部２０８、２０９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は前記と同一方向に１８０度回転し、図１０に示す位置に安定的に停止する。
以後、このように、駆動コイル２１１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。
【０００７】
前述したステッピングモータは、周囲温度が一定温度以下の場合、使用している油の粘度が大きくなるため摩擦や負荷が大きくなる。また、周囲温度が一定温度以上の場合には、ステッピングモータを駆動するための駆動コイルの抵抗値が大きくなる。したがって、駆動パルスのパルス幅が一定値の場合、前記ステッピングモータを回転駆動するための駆動パルスの最小駆動電圧は、図１１の特性Ｂで示すように、一定温度以下になるにしたがって高くなると共に、一定温度以上になるにしたがって高くなるという特性を有している。よって、温度とは無関係に一定パルス幅の主駆動パルスによってステッピングモータを回転駆動する場合には、温度が一定値以下になったり、一定値以上になると、駆動エネルギが不足し、回転駆動が困難になるという問題がある。
【０００８】
前記ステッピングモータの回転駆動方式として、主駆動パルスＰ１でステッピングモータを回転駆動し、前記ステッピングモータの回転を検出して非回転と判定した場合には補正駆動パルスＰ２によって強制回転させるようにした駆動方式が知られている（例えば、特許文献１参照）。
また、特許文献２記載には、潤滑油の粘性変化の影響を防ぐために、ステッピングモータの回転を検出する際、温度に応じて基準電圧を変化させて検出するようにしたモータ駆動装置が開示されている。例えば、−１０℃未満の場合、通常の基準電圧Ｖｃｏｍｐ１より低いＶｃｏｍｐ２を選定して、誘起電圧Ｖｒｓと比較して回転検出を行うようにしている。温度に応じて基準電圧を変えるように構成してはいるものの、温度に応じて直接主駆動パルスＰ１を変化させるものではないため、速やかにモータを円滑回転させることは困難である。また、温度センサー及びセンサー駆動回路やアナログ／デジタル（Ａ／Ｄ）変換回路が別途必要となるため、低消費化と小型化に限界があるという問題がある。
【０００９】
一方、特許文献３には、コイル抵抗値とコイル温度との間の相関関数に基づいて、前記コイル温度を検出する電動アクチュエータ装置が開示されている。モータのコイル温度を正確に測定するとともに、コイル温度を監視して、予め設定された温度以上になった場合、アクチュエータの駆動を制限又は停止するように構成している。これにより、温度に応じてモータ駆動を変化させることが可能であるが、単にアクチュエータの駆動を制限又は停止するようにしており、温度変化に応じてモータを適切に回転駆動しようという発明ではない。
【００１０】
また、特許文献４には、電流を供給される発熱装置の温度を監視および制御する方法が開示されている。特許文献４記載の発明では、一定した既知の値を有する測定電流パルスを用いて、温度を抵抗値から検出して、発熱装置の駆動電流パルス長を制御するようにしており、温度に応じて駆動パルス長さを変化させるように構成しているが、モータ制御に関する発明とは分野が異なり又モータ制御とは関連性がない。
また、特許文献５には、抵抗測定回路及び抵抗測定方法等に係る発明が開示されている。特許文献５記載の発明では、定電流電源を用いて抵抗を測定するようにしているが、特許文献４と同様に、モータ制御とは分野が異なり又モータ制御とは関連性がない。
【００１１】
【特許文献１】特公昭６１−１５３８５号公報
【特許文献２】特開２００４−１７７１７２号公報
【特許文献３】特開２００４−３２８９５４号公報
【特許文献４】特開平１０−５１２９８９号公報
【特許文献５】特開２００５−３０８２８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
本発明は、前記問題点に鑑み成されたもので、ステッピングモータ制御回路において、温度変化に応じて適切に回転駆動を行い得るようにすることを課題としている。
また、本発明は、ステッピングモータ制御回路において、小型化と低消費電力化を図ることを課題としている。
また、本発明は、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を提供することを課題としている。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明によれば、制御信号に対応する主駆動パルス又は補正駆動パルスによってステッピングモータを回転駆動する駆動手段と、前記駆動手段が前記主駆動パルスによって前記ステッピングモータを回転駆動したときに前記ステッピングモータが発生する誘起電圧と所定の回転検出用基準電圧を比較して前記ステッピングモータが回転したか否かを検出する回転検出手段と、前記回転検出手段の検出結果に応じて前記駆動手段が前記ステッピングモータを回転駆動する主駆動パルス又は補正駆動パルスを選択し、前記選択した駆動パルスに対応する前記制御信号を出力する制御手段とを備えたステッピングモータ制御回路において、前記ステッピングモータの周囲温度を検出する温度検出手段を有し、前記制御手段は、前記温度検出手段が検出したステッピングモータの周囲温度に応じたエネルギの主駆動パルスを選択し、当該主駆動パルスに対応する前記制御信号を出力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。
制御手段は、温度検出手段が検出したステッピングモータの周囲温度に応じたエネルギの主駆動パルスを選択し、当該主駆動パルスに対応する制御信号を出力する。
【００１４】
ここで、前記温度検出手段は、前記ステッピングモータの駆動コイルの抵抗を測定することによって間接的に前記ステッピングモータの周囲温度を測定するように構成してもよい。
また、前記温度検出手段は、前記駆動コイルに所定の直流電流を供給する電流源と、前記直流電流によって前記駆動コイルに生じる電圧であるコイル電圧と温度に対応する温度検出用基準電圧とを比較して前記コイル電圧を判定する判定手段を有し、前記制御手段は、前記判定手段が判定したコイル電圧に応じたエネルギの主駆動パルスを選択し、当該主駆動パルスに対応する前記制御信号を出力するように構成してもよい。
【００１５】
また、前記温度検出用基準電圧は複数用意されて成ると共に、前記判定手段は、前記コイル電圧と前記複数の温度検出用基準電圧との大小関係を判定することによって前記コイル電圧の値を判定し、前記制御手段は、前記判定手段が判定したコイル電圧の値に応じたエネルギの主駆動パルスを選択し、当該主駆動パルスに対応する前記制御信号を出力するように構成してもよい。
また、前記温度検出用基準電圧は２種類用意されて成り、前記制御手段は、前記２種類の温度検出用基準電圧によって区分けされた各領域内のコイル電圧に対しては同一エネルギの主駆動パルスを選択するように構成してもよい。
【００１６】
また、前記温度検出用基準電圧として、第１基準電圧と前記第１基準電圧よりも所定値高い第２基準電圧が用意されて成り、前記制御手段は、前記コイル電圧が第１基準電圧と第２基準電圧内の場合、前記第２基準電圧以上の場合、前記第１基準電圧以下の場合の順でエネルギが大きくなるように主駆動パルスを選択するように構成してもよい。
また、前記温度検出手段は、前記駆動手段が前記ステッピングモータを回転駆動する前に前記ステッピングモータの周囲温度を検出し、前記制御手段は、前記温度検出手段が検出したステッピングモータの周囲温度に応じたエネルギの主駆動パルスを選択し、当該主駆動パルスに対応する前記制御信号を出力するように構成してもよい。
【００１７】
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】
【００１８】
本発明に係るステッピングモータ制御回路によれば、温度変化に応じて適切に回転駆動を行うことが可能になる。また、小型化と低消費電力化を図ることが可能になる。
また、本発明に係るアナログ電子時計によれば、温度変化に応じて適切に回転駆動を行うことが可能になるので、正確な計時駆動動作を行うことが可能になる。また、小型化と低消費電力化を図ることが可能になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、図面を用いて、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について説明する。尚、各図において同一部分には同一符号を付している。
図１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出力するモータ駆動回路１０４、モータ駆動回路１０４からの駆動パルスによって駆動され時刻針等（図示せず）を回転駆動するステッピングモータ１０５、ステッピングモータ１０５の回転情況に応じて発生する誘起電圧と所定の基準電圧Ｖｃｏｍｐとを比較する比較回路１０６、前記所定の基準電圧を発生する基準電圧回路１０７、ステッピングモータ１０５の駆動コイルの抵抗値を測定する際に所定の一定電流を出力する定電流駆動回路１０８を備えている。
【００２０】
制御回路１０３は、比較回路１０６の比較結果に基づいてステッピングモータ１０５が回転したか否かを判定する回転判定部１０９、ステッピングモータ１０５の駆動コイルの抵抗値に基づいてステッピングモータ１０５の周囲温度を判定する温度判定部１１０を備えている。
ステッピングモータ１０５は、図１０に示した一般的な構成のステッピングモータである。ステッピングモータ１０５の駆動コイル２１１は、図８に示すように、温度が上昇するにしたがって抵抗値が増加する特性を有しているため、駆動コイル２１１の抵抗値を検出することによってステッピングモータ１０５の周囲温度を間接的に検出することが可能である。
【００２１】
基準電圧回路１０７は、ステッピングモータ１０５が回転したか否かを検出する際に使用する基準電圧である回転検出用基準電圧Ｖｃｏｍｐｋ及びステッピングモータ１０５の周囲温度を検出する際に使用する基準電圧である温度検出用基準電圧Ｖｃｏｍｐｔを比較回路１０６の基準入力部に出力する。
比較回路１０６は、回転検出時、ステッピングモータ１０５が回転した場合には所定の回転検出用基準電圧Ｖｃｏｍｐｋを越える誘起電圧に対応する検出信号を検出し、ステッピングモータ１０５が回転しなかった場合には誘起電圧に対応する検出信号は回転検出用基準電圧Ｖｃｏｍｐｋを超えないように回転検出用基準電圧Ｖｃｏｍｐｋは設定されている。
【００２２】
また、温度検出用基準電圧Ｖｃｏｍｐｔは、複数の基準電圧（本実施の形態では２つの温度Ｔ１、Ｔ２（Ｔ１＜Ｔ２）に対応する基準電圧Ｖｃｏｍｐｔ１、Ｖｃｏｍｐｔ２）が設定されている。
回転検出用基準電圧Ｖｃｏｍｐｋと温度検出用基準電圧Ｖｃｏｍｐｔを異なる基準電圧にしてもよく又、異なる基準電圧にしてもよい。
尚、発振回路１０１及び分周回路１０２は信号発生手段を構成している。モータ駆動回路１０４は駆動手段を構成している。比較回路１０６、基準電圧回路１０７及び回転判定部１０９は回転検出手段を構成している。比較回路１０６、基準電圧回路１０７は判定手段を構成している。比較回路１０６、基準電圧回路１０７、定電流駆動回路１０８及び温度判定部１１０は温度検出手段を構成している。また、制御回路１０３は制御手段を構成している。
【００２３】
図２は、モータ駆動回路１０４、比較回路１０６、基準電圧回路１０７、定電流駆動回路１０８の一部を詳細に示す回路図である。
図２において、ＮチャネルＭＯＳトランジスタＱ１、Ｑ２、ＰチャネルＭＯＳトランジスタＱ３〜Ｑ６はモータ駆動回路１０４の構成要素で、トランジスタＱ１及びトランジスタＱ３のソース接続点と、トランジスタＱ２及びトランジスタＱ４のソース接続点との間には、ステッピングモータ１０５の駆動コイル２１１が接続されている。
トランジスタＱ５に直列接続された検出用抵抗器３０１、トランジスタＱ６に直列接続された検出用抵抗器３０２、コンパレータ３０３は比較回路１０６の構成要素である。また、ＮチャネルトランジスタＱ７、Ｑ８、所定の電流を出力する電流源３０４は定電流駆動回路１０８の構成要素である。
【００２４】
各トランジスタＱ１〜Ｑ８のゲートは制御回路１０３によってオン／オフ制御される。検出用抵抗器３０１と駆動コイル２１１の接続点Ｏ２、及び、検出用抵抗器３０２と駆動コイル２１１の接続点Ｏ１は、比較回路１０６内のコンパレータ３０３の入力部に接続されている。
コンパレータ３０３は、回転検出時には、ステッピングモータ１０５で発生した誘起電圧に対応する検出信号と、前記基準入力部に入力された回転検出用基準電圧Ｖｃｏｍｐｋとを比較して比較結果を表す回転判定信号を出力する。制御回路１０３の回転判定部１０９は、コンパレータ３０３からの回転判定信号に基づいてステッピングモータ１０５が回転したか否かを判定する。
【００２５】
また、コンパレータ３０３は、温度検出時には、ステッピングモータ１０５の駆動コイル２１１に発生するコイル電圧と、前記基準入力部に入力された温度検出用基準電圧Ｖｃｏｍｐｔ１、Ｃｃｏｍｐｔ２とを比較して比較結果を表す温度判定信号を出力する。制御回路１０３の温度判定部１１０は、コンパレータ３０３からの温度判定信号に基づいてステッピングモータ１０５の周囲温度を判定する。本実施の形態では、温度検出用基準電圧Ｖｃｏｍｐｔは２種類用意されており、図９において後述するように、前記２種類の温度検出用基準電圧Ｖｃｏｍｐｔ１、Ｖｃｏｍｐｔ２によって区分けされた各領域内のコイル電圧に対しては同一エネルギの主駆動パルスＰ１１〜Ｐ１３を選択するように構成している。
【００２６】
尚、トランジスタＱ３は第１スイッチ素子、トランジスタＱ１は第２スイッチ素子、トランジスタＱ４は第３スイッチ素子、トランジスタＱ２は第４スイッチ素子、トランジスタＱ５は第５スイッチ素子、トランジスタＱ６は第６スイッチ素子、トランジスタＱ７は第７スイッチ素子、トランジスタＱ８は第８スイッチ素子、検出用抵抗３０１は第１検出用素子、検出用抵抗３０２は第２検出用素子を構成している。トランジスタＱ５と検出用抵抗３０１は第１直列回路を、又、トランジスタＱ６と検出用抵抗３０２は第２直列回路を構成している。
【００２７】
図３〜図６は、図２に示した部分詳細回路において各々、ステッピングモータ１０５の停止時、ステッピングモータ１０５の周囲温度を測定する温度検出時、ステッピングモータ１０５を通常回転駆動する運針時、ステッピングモータ１０５が回転したか否かを検出する回転検出時の動作を示す動作説明図で、図７は各動作のタイミングを示すタイミング図である。
図９は本実施の形態において使用する主駆動パルスＰ１のパルス幅と周囲温度との関係を示す特性図である。第１温度検出用基準電圧Ｖｃｏｍｐｔ１に対応する温度Ｔ１、第１温度検出用基準電圧Ｖｃｏｍｐｔ２に対応する温度Ｔ２によって区分けされた各領域内のコイル電圧に対しては同一エネルギの主駆動パルスＰ１１、Ｐ１２、Ｐ１３を選択するように構成している。エネルギ（本実施の形態ではパルス幅）はＰ１１＜Ｐ１２＜Ｐ１３である。粘性等によって高温時よりも低温時の負荷が大きくなるため、低温時の駆動エネルギを最も大きくしている。
【００２８】
以下、図１〜図１１を用いて本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について説明する。
先ず、ステッピングモータ１０５に制動をかけて停止させる場合、制御回路１０３は図３に示すように、トランジスタＱ３、Ｑ４のゲートａ、ｂを低レベルに駆動してトランジスタＱ３、Ｑ４をオンにする。これにより、ステッピングモータ１０５の駆動コイル２１１、トランジスタＱ３、Ｑ４が閉ループを構成して駆動コイル２１１が短絡されるため、ステッピングモータ１０５に制動がかけられた状態で所定位置に停止する。
【００２９】
次に、ステッピングモータ１０５の周囲温度（即ち、駆動コイル２１１の抵抗値）を検出する場合、制御回路１０３は図４、図７に示すように、トランジスタＱ３、Ｑ８のゲートを各々低レベル、高レベルに駆動することによってトランジスタＱ３、Ｑ８をオンに駆動制御すると共に、他のトランジスタＱ１、Ｑ２、Ｑ４〜Ｑ７をオフに駆動制御する。尚、この場合、制御回路１０３はトランジスタＱ４、Ｑ７のみをオンに駆動制御するように構成してもよい。
【００３０】
これにより、電流源３０４から所定電流が駆動コイル２１１に供給され、駆動コイル２１１には周囲温度に対応する降下電圧（コイル電圧）が発生する。コンパレータ３０３は、制御回路１０３の制御の下、コイル電圧と基準電圧回路１０７からの第１、第２温度検出用基準電圧Ｖｃｏｍｐｔ１、Ｖｃｏｍｐｔ２とを比較し、比較結果を表す温度判定信号を出力する。前記温度判定信号は、第１温度検出用基準電圧Ｖｃｏｍｐｔ１未満（第１温度Ｔ１未満に相当）、第１温度検出用基準電圧Ｖｃｏｍｐｔ１以上で第２温度検出用基準電圧Ｖｃｏｍｐｔ２未満（第１温度Ｔ１以上で第２温度Ｔ２未満に相当）、第２温度検出用基準電圧Ｖｃｏｍｐｔ２以上（第２温度Ｔ２以上に相当）のいずれかを表す信号である。
【００３１】
本実施の形態では、図９に示すように、ステッピングモータ１０５の周囲温度が第１温度Ｔ１以上で第２温度Ｔ２未満のときは第１エネルギの主駆動パルスＰ１１、第２温度Ｔ２以上のときは第２エネルギの主駆動パルスＰ１２、第１温度Ｔ１未満のときは第３エネルギの主駆動パルスＰ１３によって駆動するようにしている。
制御回路１０３は、コンパレータ３０３からの温度判定信号に基づいて、主駆動パルスＰ１のエネルギ（本実施の形態ではパルス幅）を主駆動パルスＰ１１〜Ｐ１３のいずれかに決定し、ステッピングモータ１０５の回転駆動時に、該決定したエネルギの主駆動パルスＰ１１〜Ｐ１３によってステッピングモータ１０５を回転駆動するようにモータ駆動回路１０４を制御する。
【００３２】
即ち、運針時（回転駆動時）、制御回路１０４は図５、図７に示すように、トランジスタＱ３、Ｑ２をオンに駆動することによって選択した主駆動パルスＰ１によってステッピングモータ１０５を回転駆動する。次のサイクルでは駆動コイル２１１に逆極性の電流が流れるように、トランジスタＱ４、Ｑ１をオンに駆動して選択した主駆動パルスＰ１によって回転駆動する。以後、ステッピングモータ１０５の各駆動前に、周囲温度を測定して対応する主駆動パルスＰ１を決定し、前記決定した主駆動パルスＰ１によって駆動極性を交互に切換えながら回転駆動する。尚、周囲温度に対応する主駆動パルスＰ１の決定動作は、必ずしも各駆動毎に毎回行う必要はなく、所定回数毎に行う等の変更が可能である。
【００３３】
次に、ステッピングモータ１０５が回転したか否かを検出する場合、制御回路１０３は図６、図７に示すように、トランジスタＱ３、Ｑ６をオンに駆動制御すると共に、トランジスタＱ４を所定周期でスイッチング駆動する。尚、駆動が逆極性の場合にはトランジスタＱ４、Ｑ５をオンに駆動制御すると共に、トランジスタＱ３をスイッチング駆動する。
これにより、検出用抵抗３０２にはステッピングモータ１０５の回転によって生じた誘起電圧に相当する検出信号が発生する。コンパレータ３０３は、制御回路１０３の制御の下、前記検出信号と基準電圧回路１０７からの回転検出用基準電圧Ｖｃｏｍｐｋとを比較し、比較結果を表す回転判定信号を出力する。前記回転判定信号は、回転検出用基準電圧Ｖｃｏｍｐｋとの大小関係を表す信号である。
【００３４】
制御回路１０３の回転判定部１０９は、回転判定信号に基づいて、ステッピングモータ１０５が回転したか否かを判定し、回転したと判定した場合には先述したように次のサイクルの温度検出を行い、回転しなかったと判定した場合には主駆動パルス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駆動するようにモータ駆動回路１０４を制御して回転駆動する。
このように、周囲温度によって主駆動パルスＰ１のエネルギを変えて駆動することにより、図１１の特性Ａとして示すように、低温時と高温時の最小駆動電圧を低くすることができる。周囲温度が変化しても、主駆動パルスによってより確実に回転駆動できる、又、補正駆動パルスによる駆動を行うことが少なくなるため、低消費電力化が可能になる。
【００３５】
以上述べたように本実施の形態に係るステッピングモータ制御回路によれば、定電流駆動回路１０８からステッピングモータ１０５の駆動コイル２１１に所定電流を供給し、比較回路１０６が駆動コイル２１１で発生する直流電圧を所定の基準電圧と比較することによって前記直流電圧レベルを検出し、制御回路１０３の温度判定部１１０が比較回路１０６の比較結果に基づいてステッピングモータ１０５の周囲温度を判定し、制御回路１０３は、判定した温度に対応するパルス幅の主駆動パルスを決定し、モータ駆動回路１０４は前記決定した主駆動パルスによってステッピングモータ１０５を回転駆動するように構成している。
したがって、ステッピングモータの周囲温度に応じたエネルギの主駆動パルスを選択して回転駆動するようにしているので、温度変化に応じて適切に回転駆動を行うことが可能になる。
【００３６】
また、温度センサを用いた場合には部品数と回路が複雑となるために、小型化や低消費化に限界があるが、本実施の形態では定電流駆動回路１０８から駆動コイル２１１に電流を供給して駆動コイル２１１に発生するコイル電圧に基づいて温度を検出するようにしているので、温度センサとその制御回路が不要となり、集積回路（ＩＣ）化が可能になるため小型化と低消費電力化を図ることが可能になる。
また、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を提供することが可能になる。
【００３７】
尚、前記実施の形態では、各主駆動パルスＰ１のエネルギを変えるために、パルス幅が異なるようにしたが、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、主駆動パルスＰ１が複数のパルスより成る櫛歯状の駆動パルスの場合、前記パルスのデューティ比を変更制御したり、パルス数を変更制御することによって駆動エネルギを変えるようにしてもよい。
また、時刻針以外にも、クロノグラフ針やカレンダ等を駆動するためのステッピングモータに適用可能である。
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】
【００３８】
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。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】本発明の実施の形態に係る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ステッピングモータ制御回路の部分回路ブロック図である。
【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の動作説明図である。
【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の動作説明図である。
【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の動作説明図である。
【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の動作説明図である。
【図７】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のタイミング図である。
【図８】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の説明図である。
【図９】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の特性図である。
【図１０】本発明の実施の形態に使用するステッピングモータの構成図である。
【図１１】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の特性図である。
【符号の説明】
【００４０】
１０１・・・発振回路
１０２・・・分周回路
１０３・・・制御回路
１０４・・・モータ駆動回路
１０５・・・ステッピングモータ
１０６・・・比較回路
１０７・・・基準電圧回路
１０８・・・定電流駆動回路
１０９・・・回転判定部
１１０・・・温度判定部
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、２０９・・・可飽和部
２１０・・・磁心
２１１・・・駆動コイル
Ｏ１・・・第１端子
Ｏ２・・・第２端子
Ｑ１〜Ｑ８・・・トランジスタ
３０１、３０２・・・検出用抵抗
３０３・・・コンパレータ
３０４・・・電流源
【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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