(57)【要約】【課題】駆動余力を正確に判別して適切な駆動パルスによる駆動制御を行うこと。【解決手段】制御回路１０３は、回転検出回路１１０が基準しきい電圧Ｖｃｏｍｐを超える誘起信号ＶＲｓを第２区間Ｔ１ｂにおいて検出したときは、第１区間Ｔ１ａと第２区間Ｔ１ｂの少なくとも一方の区間を長くして回転検出動作を行うように検出時刻判別回路１１１を制御する。【選択図】  図１
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【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、相互にエネルギの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て成り、
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区間及び前記第３区間よりも後の第４区間に区分し、  前記制御手段は、前記回転検出手段が前記基準しきい電圧を超える誘起信号を前記第２区間において検出したときは、前記第１区間と第２区間の少なくとも一方の区間を長く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、前記回転検出手段が前記基準しきい電圧を超える誘起信号を前記第２区間において検出したときは、次回以降の駆動時に、前記第１区間と第２区間の少なくとも一方の区間を長く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】
前記制御手段は、前記回転検出手段が前記基準しきい電圧を超える誘起信号を前記第２区間において検出して前記第１区間と第２区間の少なくとも一方の区間を長くしたときは、前記第３区間を短くすることを特徴とする請求項１又は２記載のステッピングモータ制御回路。
【請求項４】
前記制御手段は、前記回転検出手段が前記基準しきい電圧を超える誘起信号を前記第２区間において検出して区間の長さを変更した後、前記回転検出手段が前記基準しきい電圧を超える誘起信号を前記第２区間において検出しなくなったときは、変更した区間を元の長さに戻す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】
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４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によって駆動した際に、前記ステッピングモータの回転自由振動によって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に変更して駆動する、あるいは、主駆動パルスよりもパルス幅の大きい補正駆動パルスによって強制的に回転させる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、誘起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に変更することによって、駆動時の負荷に応じた主駆動パルスＰ１で回転し、消費電流を低減している。
【０００５】
しかしながら、ロータの自由振動による誘起信号のピーク発生時刻は、負荷に比べて駆動エネルギが大きくなると早まり、駆動エネルギが小さくなると遅れる傾向がある。また、輪列負荷変動の影響を受け、時間の経過に比例してピーク電圧のばらつきが大きくなるという問題がある。また、個々のムーブメントにも負荷のばらつきが存在するため、誘起信号のピーク発生時刻に基づいて安定した駆動パルス制御を行うことが難しいという問題がある。
【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、前記問題点に鑑み成されたもので、駆動余力を正確に判別して適切な駆動パルスによる駆動制御を行うようにす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、相互にエネルギの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て成り、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区間及び前記第３区間よりも後の第４区間に区分し、前記制御手段は、前記回転検出手段が前記基準しきい電圧を超える誘起信号を前記第２区間において検出したときは、前記第１区間と第２区間の少なくとも一方の区間を長く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】
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区間及び前記第３区間よりも後の第４区間に区分し、前記制御手段は、回転検出手段が基準しきい電圧を超える誘起信号を前記第２区間において検出したときは、前記第１区間と第２区間の少なくとも一方の区間を長くする。
【００１０】
ここで、前記制御手段は、前記回転検出手段が前記基準しきい電圧を超える誘起信号を前記第２区間において検出したときは、次回以降の駆動時に、前記第１区間と第２区間の少なくとも一方の区間を長くするように構成してもよい。
【００１１】
また、前記制御手段は、前記回転検出手段が前記基準しきい電圧を超える誘起信号を前記第２区間において検出して前記第１区間と第２区間の少なくとも一方の区間を長くしたときは、前記第３区間を短くするように構成してもよい。
【００１２】
また、前記制御手段は、前記回転検出手段が前記基準しきい電圧を超える誘起信号を前記第２区間において検出して区間の長さを変更した後、前記回転検出手段が前記基準しきい電圧を超える誘起信号を前記第２区間において検出しなくなったときは、変更した区間を元の長さに戻すように構成してもよい。
【００１３】
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】
【００１４】
本発明に係るステッピングモータ制御回路によれば、駆動余力を正確に判別して適切な駆動パルスによる駆動制御を行うことが可能になる。また、効率の良い補正駆動パルス制御が可能となるので、低消費電力化が可能である。
【００１５】
また、本発明に係るアナログ電子時計によれば、駆動余力を正確に判別して適切な駆動パルスによる駆動制御を行うことが可能になるため、正確な計時動作を行うことが可能になり又、低消費電力化が可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【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判定チャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明の実施の形態に係るモータ制御回路及びアナログ電子時計について、図面を用いて説明する。尚、各図において、同一部分には同一符号を付している。
【００１８】
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。
【００１９】
本実施の形態の概要を説明すると、ステッピングモータの回転を検出する検出区間Ｔを主駆動パルスＰ１による駆動直後の第１区間Ｔ１ａから順に、第２区間Ｔ１ｂ、第３区間Ｔ２、第４区間Ｔ３までの４つの区間に区分する。
【００２０】
通常負荷の状態において、第１区間Ｔ１ａはステッピングモータのロータを中心とするＸＹ座標空間の第３象限において前記ロータの正方向回転状況を検出する区間、第２区間Ｔ１bは前記第３象限において前記ロータの正方向回転状況及び最初の逆方向回転状況を検出する区間、第３区間Ｔ２は前記第３象限における前記ロータの最初の逆方向回転状況を検出する区間、第４区間Ｔ３は前記第３象限における前記ロータの最初の逆方向回転後の回転状況を検出する区間である。
【００２１】
ステッピングモータの回転自由振動によって発生する誘起信号ＶＲｓは、主駆動パルスＰ１の駆動エネルギが通常の場合、主駆動パルス遮断後のロータ回転角が第２象限ＩＩを過ぎてしまうため、所定の基準しきい電圧Ｖｃｏｍｐを超える誘起信号ＶＲｓは第１区間Ｔ１ａ、第２区間Ｔ１ｂに出現せず、第３区間Ｔ２以降に出現する。
【００２２】
また、ロータの回転に余力がなくなった場合には、主駆動パルス遮断後のロータ回転振動が第２象限ＩＩの領域（図２の領域ａ）に出現するとともに、誘起信号ＶＲｓが第１区間Ｔ１ａ、第１区間Ｔ１ｂに出現し、回転余力が減少してきた状態を示す。
【００２３】
このような特徴を踏まえて、駆動余力を正確に判別して適切な駆動パルスによる駆動制御を行う。本実施の形態では、第４区間Ｔ３における誘起信号ＶＲｓが所定の基準しきい電圧Ｖｃｏｍｐを超える場合（「１」の場合）はぎりぎり回転と判定し、補正駆動パルスＰ２駆動を出すことなく、主駆動パルスＰ１を１ランクアップする。これにより、補正駆動パルスＰ２駆動を行わずに、効率の良い補正駆動パルス制御が可能となるので、低消費電力化が可能になる。
【００２４】
また、本実施の形態では、第１区間Ｔ１ａと第２区間Ｔ１ｂの検出区間における誘起信号ピークによってロータの回転状態を検知し、駆動エネルギの同じパルスに維持するか、小さなパルスに変更するかを判断することができる。
【００２５】
例えば、誘起信号ＶＲｓと基準しきい電圧Ｖｃｏｍｐと比較した結果に基づきエネルギを変更した駆動パルスに切り替える。具体例を挙げると、第１区間Ｔ１ａの誘起信号ＶＲｓが基準しきい電圧Ｖｃｏｍｐを超え、且つ、第３区間Ｔ２の誘起信号ＶＲｓが基準しきい電圧Ｖｃｏｍｐを超える場合、主駆動パルスＰ１を変更せずに、エネルギの同じ主駆動パルスＰ１に維持する。
【００２６】
これにより、通常駆動、駆動力のやや低下したロータ回転状態、ロータ回転余力のない回転状態を区別することが出来、確実なロータ回転判別による誤判定防止が実現できる。また、ロータ非回転になる直前までの挙動を誘起電圧で捉えることが出来、効率の良い補正駆動出力を制御可能となるので、低消費電力化にも貢献できる。
【００２７】
更に本実施の形態では、基準しきい電圧Ｖｃｏｍｐを超える誘起信号ＶＲｓを第２区間Ｔ１ｂにおいて検出したときは、第１区間Ｔ１ａと第２区間Ｔ１ｂの少なくとも一方の区間を長くすることにより、駆動余力を正確に判別して適切な駆動パルスによる駆動制御を行う。これにより、効率の良い補正駆動パルス制御を可能にして、低消費電力化を可能にしている。
【００２８】
以下、本発明の実施の形態について詳細に説明する。
【００２９】
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（図１の例では時針１０７、分針１０８、秒針１０９の３種類）を有するアナログ表示部１０６、ステッピングモータ１０５から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１１０、所定の基準しきい電圧Ｖｃｏｍｐを超える前記誘起信号を回転検出回路１１０が検出した時刻と検出した区間とを比較して、前記誘起信号がどの区間において検出されたのかを判別する検出時刻判別回路１１１を有している。尚、ステッピングモータ１０５の回転状況を検出する検出区間は４つの区間に区分けしている。
【００３０】
回転検出回路１１０は、前記特許文献１に記載された回転検出回路と同様の構成のものであり、ステッピングモータ１０５回転駆動後の自由振動によって発生する誘起信号のレベルを判定し、所定レベルを超える誘起信号が検出された区間の組み合わせによって回転及び非回転の判定や駆動パルス変更制御を行うことができるように基準しきい電圧Ｖｃｏｍｐは設定されている。
【００３１】
尚、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１１０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、回転検出回路１１０及び検出区間判別回路１１１は制御手段を構成している。
【００３２】
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。
【００３３】
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２０９は、第１端子ＯＵＴ１、第２端子ＯＵＴ２を有している。
【００３４】
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。
【００３５】
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。
【００３６】
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。
【００３７】
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は正方向（図２の反時計回り方向）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を正方向とし、その逆を逆方向としている。
【００３８】
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。
【００３９】
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Ｐ１０〜Ｐ１ｍ及び補正駆動パルスＰ２を用いている。
【００４０】
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、負荷の大きさとロータ２０２の回転位置をあわせて示している。
【００４１】
図３において、Ｐ１はロータ２０２が主駆動パルスＰ１によって回転駆動される区間、ａ〜ｃは主駆動パルスＰ１の駆動停止後の自由振動によるロータ２０２の回転領域を表す区間である。
【００４２】
主駆動パルスＰ１による駆動直後の所定時間を第１区間Ｔ１ａ、第１区間Ｔ１ａよりも後の所定時間を第２区間Ｔｂ、第２区間よりも後の所定時間を第３区間Ｔ２、第３区間Ｔ２よりも後の所定時間を第４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４つの区間Ｔ１ａ〜Ｔ３）に区分している。尚、本実施の形態では、誘起信号を検出しない期間であるマスク区間は設けていない。
【００４３】
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空間領域を第１象限I〜第４象限IVに区分した場合、第１区間Ｔ１ａ〜第４区間Ｔ３は次のように表すことができる。
【００４４】
即ち、負荷が通常駆動する負荷（通常負荷）の状態では、第１区間Ｔ１ａは第３象限IIIにおいてロータ２０２の正方向（反時計回り方向）回転状況を検出する区間、第２区間Ｔ１ｂは第３象限IIIにおいてロータ２０２の正方向回転状況及び最初の逆方向（時計回り方向）回転状況を検出する区間、第３区間Ｔ２は第３象限IIIおけるロータ２０２の最初の逆方向回転状況を検出する区間、第４区間Ｔ３は第３象限IIIにおけるロータ２０２の最初の逆方向回転後の回転状況を検出する区間である。
【００４５】
また、通常負荷に対して小さい負荷が増えた状態（負荷増分小）では、第１区間Ｔ１ａは第２象限IIにおいてロータ２０２の回転状況を検出する区間、第２区間Ｔ１ｂは第２象限IIにおけるロータ２０２の回転状況及び第３象限IIIにおけるロータ２０２の最初の正方向の回転状況を検出する区間、第３区間Ｔ２は第３象限IIIにおけるロータ２０２の最初の正方向及び最初の逆方向の回転状況を検出する区間、第４区間Ｔ３は第３象限IIIにおけるロータ２０２の最初の逆方向回転後の回転状況を検出する区間である。
【００４６】
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が一定の大き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が一定の大き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。
【００４７】
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、負荷増分小の状態において、領域ａで生じた誘起信号ＶＲｓは第１区間Ｔ１ａにおいて検出され、領域ｃで生じた誘起信号は第３区間Ｔ２及び第４区間Ｔ３において検出され、領域ｂで生じた誘起信号は第２区間Ｔ１ｂ及び第３区間Ｔ２にまたがって検出される。
【００４８】
図４は本実施の形態の動作をまとめた判定チャートである。図４において、回転検出回路１１０が基準しきい電圧Ｖｃｏｍｐを超える誘起信号ＶＲｓを検出した場合を判定値「１」、回転検出回路１１０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判定値「０」と表している。また、「１／０」は、判定値が「１」、「０」のどちらでもよいことを表している。
【００４９】
図４に示すように、回転検出回路１１０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、検出時刻判別回路１１１が前記誘起信号の検出時期を判定した検出パターン（第１区間Ｔ１ａの判定値，第２区間Ｔ１ｂの判定値，第３区間Ｔ２の判定値，第４区間Ｔ３の判定値）に基づいて、制御回路１０３内部に記憶した図４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による駆動等の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。
【００５０】
例えば、制御回路１０３は、パターン１（１／０，０，０，０）及びパターン５（１／０，１，０，０）の場合、ステッピングモータが回転していないと判定して、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。
【００５１】
制御回路１０３は、パターン２（１／０，０，０，１）及びパターン６（１／０，１，０，１）の場合、ステッピングモータは回転したが、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と判定して、補正駆動パルスＰ２による駆動を行うことなく、予め次回駆動時に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。
【００５２】
制御回路１０３は、パターン３（０，０，１，０）（図３（Ａ））及びパターン４（０，０，１，１）の場合、ステッピングモータは回転し、負荷は通常負荷であり駆動エネルギに余力があると判定して、次回駆動時に１ランクダウンした主駆動パルス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。
【００５３】
制御回路１０３は、パターン１１（１，０，１，０）（図３（Ｂ））及びパターン１２（１，０，１，１）の場合、ステッピングモータは回転し、負荷は負荷増分小であり駆動エネルギは適切と判定して、次回駆動時に主駆動パルスＰ１を変更せずに駆動するように駆動パルス選択回路１０４を制御する。
【００５４】
ところで、検出区間を３区間に分割し（例えば、本実施の形態の第１区間Ｔ１ａと第２区間Ｔ１ｂを結合して１つの第１の区間Ｔ１とし、第２の区間Ｔ２、第３の区間Ｔ３と合わせて３区間にする。）、これらの区間における検出パターンに応じて主駆動パルスＰ１のエネルギを可変させる制御方法（第１の区間の判定値が「１」のときは主駆動パルスＰ１のエネルギを変更せずに維持し、第１の区間が「０」かつ第２の区間または第３の区間が「１」なら一定期間で主駆動パルスＰ１をパルスダウン、第３の区間が「１」ならパルスアップさせるようにした制御方法）により、第１の区間が「１」の場合に主駆動パルスのランクを維持することで不必要にランクダウンすることによる非回転の発生を解消し又、第３区間が「１」の場合に早めにランクアップすることで非回転の発生を解消すると共に、更に第２の区間が「０」かつ第２の区間または第３の区間が「１」の場合にランクダウンを可能にして消費電力を抑制するように構成することも可能である。
【００５５】
しかしながら、電源電圧降下、低温で油の粘性増加、カレンダ負荷などでロータ回転速度が落ちると、図２における、第２象限ＩＩのロータの正方向の回転（領域ａ）によって発生する誘起信号ＶＲｓの発生が遅れ、第１の区間だけでなく第２の区間でも「１」が検出されてしまう場合がある。このとき、図２における、第３象限ＩＩＩのロータの逆方向の回転（領域ｃ）によって発生する誘起信号ＶＲｓが第３区間に出現したとしても、第１の区間及び第２の区間で「１」が検出されるため、主駆動パルスＰ１のランクが変更されずに維持と誤判定され、本来であればランクアップすべきであるのにランクアップできず、非回転になる恐れがある。
【００５６】
本発明の実施の形態では、前記第１の区間を２つに区分することにより、検出区間を第１区間Ｔ１ａ、第２区間Ｔ１ｂ、第３区間Ｔ２、第４区間Ｔ３の４区間に区分し、回転検出時に、回転検出回路１１０が基準しきい電圧Ｖｃｏｍｐを超える誘起信号ＶＲｓを第２区間Ｔ１ｂにおいて検出したときは、第１区間Ｔ１ａと第２区間Ｔ１ｂの少なくとも一方の長さを変化させるようにしている。
【００５７】
第１区間Ｔ１ａと第２区間Ｔ１ｂの少なくとも一方の長さを変化させる方法として、例えば、第１区間Ｔ１ａと第２区間Ｔ１ｂの両方の長さを長くするようにしてもよく又、第１区間Ｔ１ａ又は第２区間Ｔ１ｂの一方を長くするようにしてもよい。第１区間Ｔ１ａと第２区間Ｔ１ｂの少なくとも一方の区間を長くした場合、検出区間Ｔ全体の長さ及び第４区間の長さが変わらないように、第３区間Ｔ２の長さを短くするようにしてもよい。また、前記のように区間の長さを変える場合、第２区間Ｔ１ｂで「１」を検出した場合に直ちに区間変更を行うことによって当該駆動パルス中で区間の長さを変えるようにしてもよく又、次回の駆動パルスから区間の長さを変えるようにしてもよい。
【００５８】
本実施の形態では、第２区間Ｔ１ｂで「１」を検出した場合、直ちに当該駆動パルスＰ１において第２区間Ｔ１ｂを長くすると共に第３区間Ｔ２を短くし、検出区間Ｔ全体の長さ及び第４区間の長さが変わらないようにしている。
【００５９】
また、第１区間Ｔ１ａと第２区間Ｔ１ｂの少なくとも一方を長くした後、第２区間Ｔ１ｂで「１」が検出されなくなったら、次の駆動時に、長さを変化させた区間を元の長さに戻すようにしている。
【００６０】
これにより、電源電圧降下、負荷増などで第１区間Ｔ１ａ又は第２Ｔ１ｂに発生すべき「１」の誘起信号ＶＲｓが、遅れて発生し、第３区間Ｔ２で検出されてランク維持と誤判定され、ランクアップされずに非回転になり、運針が遅れる等の問題が発生する可能性を排除できる。
【００６１】
前記動作を図４に沿って説明すると、パターン５（１／０，１，０，０）及びパターン６（１／０，１，０，１）の場合、回転検出回路１１０が基準しきい電圧Ｖｃｏｍｐを超える誘起信号ＶＲｓを第２区間Ｔ１ｂにおいて検出しているため、制御回路１０３は、検出時刻判定回路１１１が第２区間Ｔ１ｂの長さを長く変化させると共に、第４区間の長さ及び検出区間Ｔ全体の長さが変化しないように第３区間Ｔ２の長さを短く変化させる。これにより、電源電圧降下や負荷増などで第１区間Ｔ１ａ又は第２Ｔ１ｂに発生すべき「１」の誘起信号ＶＲｓが遅れて発生し、第３区間Ｔ２で検出されてランク維持と誤判定され、ランクアップされずに非回転になって運針が遅れる等の問題が発生する可能性を排除できる。
【００６２】
図４には、パターン７（１／０，１，１，０）、パターン８（１／０，１，１，１）を例として示しているが、本実施の形態のように第２区間Ｔ１ｂにおいて「１」を検出した場合に直ちにＴ１ｂを長くする場合には、パターン７、８は生じない。
【００６３】
例えば、図３（Ｂ）の状態で負荷が増加した場合、本来であればパターン６が検出されるべきであるが、図３（Ｃ）に示すように、第３区間Ｔ２で「１」が検出され、パターン８として検出されてしまう場合がある。この場合、本来であれば第４区間Ｔ３において「１」が検出されているため主駆動パルスＰ１をランクアップすべきものが、ランク維持されてしまうことになる。
【００６４】
しかしながら本実施の形態では、第２区間Ｔ１ｂにおいて「１」を検出した場合に直ちに第２区間Ｔ１ｂを長くするようにしているため、第３区間Ｔ２の検出結果は「０」となり、図３（Ｄ）に示すようにパターン６と判定され、正常にランクアップすることが可能になる。
【００６５】
第２区間Ｔ１ｂを長くした後、負荷が減少する等して、第２区間Ｔ１ｂで「１」が検出されなくなると（図３（Ｅ））、制御回路１０３は第２区間Ｔ１ｂの長さ等の変更した区間の長さを元に戻すように検出時刻判別回路１１１を制御する（図３（Ｆ））。これにより、正常なランク維持の検出が可能になる。この状態から更に負荷が減少して通常負荷になると、図３（Ｇ）に示すように、第２区間Ｔ１ｂの長さを元に戻しているため、逆方向回転（領域ｃ）による誘起信号ＶＲｓは第２区間Ｔ１ｂで検出されることはなく、第３区間Ｔ２で検出されるようになるため、主駆動パルスＰ１を正常にランクダウンすることができる。
【００６６】
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によれば、制御回路１０３は、回転検出回路１１０が基準しきい電圧Ｖｃｏｍｐを超える誘起信号ＶＲｓを第２区間Ｔ１ｂにおいて検出したときは、第１区間Ｔ１ａと第２区間Ｔ１ｂの少なくとも一方の区間を長くして回転検出動作を行うように検出時刻判別回路１１１を制御している。したがって、駆動余力を正確に判別して適切な駆動パルスによる駆動制御を行うことが可能になる。
【００６７】
また、本発明の実施の形態に係るアナログ電子時計によれば、駆動余力を正確に判別して適切な駆動パルスによる駆動制御を行うことが可能になるため、正確な計時動作を行うことが可能になり又、低消費電力化が可能になる。
【００６８】
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を櫛歯形状のチョッピング波形とし、チョッピングの本数やデューティを変えることで、主駆動パルスＰ１の駆動エネルギを変えるように構成してもよい。
【００６９】
また、時刻針以外にも、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。
【００７０】
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】
【００７１】
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。
【００７２】
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】
【００７３】
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・・・時針
１０８・・・分針
１０９・・・秒針
１１０・・・回転検出回路
１１１・・・検出時刻判別回路
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
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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