(57)【要約】  慣性モーメントの大きな指針を使用しても正確な回転、非回転の判定を行うことが出来る電子時計を提供する。  第１検出モード判定回路１２と、第２検出モード判定回路１３で回転検出を行う電子時計で、通常駆動パルス出力後からの時間を計測する計時カウンタ１４から、検出パルスの出力タイミングによって検出パルスの幅または頻度を変更する変更手段として検出パルス選択回路１５１を設ける。検出パルスは回転検出と同時にロータ１０の電磁ブレーキの役割も果たす。検出パルスの幅または頻度を所定の期間、変化させることでロータ１０の電磁ブレーキを制御し、正確な回転検出が行えるようにする。また検出パルスの幅または頻度の設定は検出パルスの出力タイミングでなく、第１検出モードの判定結果や電源の出力電圧、通常駆動パルスの駆動力に応じて変更してもよい。
2011043389.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ロータとコイルとからなるステップモータと、
該ステップモータを駆動するモータドライバーと、
各種タイミング信号を出力する基準信号作成回路と、
該基準信号作成回路の出力する各種タイミング信号を受け、前記ステップモータを駆動するための各種パルス信号を作成するパルス成形回路と、
該パルス成形回路からの各種パルスを選択し前記モータドライバーに出力するパルス選択回路と、
前記ロータの回転・非回転を、前記ロータの自由振動に起因する逆起電力に基づき検出する回転検出回路と、
を有し、さらに、
前記パルス成形回路は、
前記ステップモータ駆動タイミングにて通常駆動パルスを出力する通常駆動パルス発生回路と、
該駆動パルス出力後の所定タイミングにて前記回転検出回路で回転検出を行うための検出パルスを出力する検出パルス発生回路と、
前記回転検出回路により非回転を検出した場合に出力される補正駆動パルス発生回路と、を有する電子時計において、
前記検出パルスのパルス幅またはパルス頻度を変更すべき要因を検出し、検出信号を出力する検出パルス変更要因検出手段を有し、
前記検出パルス発生回路は、前記検出パルスのパルス幅または頻度を変更可能に構成され、
前記検出パルス発生回路は、前記検出パルス変更要因検出手段の検出信号に応じて、出力する前記検出パルスのパルス幅またはパルス頻度を変更する
ことを特徴とする電子時計。
【請求項２】
前記モータドライバーには、前記ステップモータを駆動するために前記各種パルスを出力するドライブ端子を有し、
前記回転検出回路は、該ドライブ端子の信号を入力し、
該ドライブ端子が前記検出パルスによりハイインピーダンスとされることで逆起電力の検出が可能となることを特徴とする請求項１に記載の電子時計。
【請求項３】
前記検出パルス変更要因検出手段が、前記通常駆動パルスの出力タイミングからの経過時間を測定し、所定時間経過した場合に検出信号を出力する経過時間カウンタである
ことを特徴とする請求項１または２に記載の電子時計。
【請求項４】
前記検出パルス変更要因検出手段は前記回転検出手段であり、
前記検出パルス発生回路は、前記回転検出手段の検出状態により前記検出パルスのパルス幅またはパルス頻度を選択する
ことを特徴とする請求項１または２に記載の電子時計。 
【請求項５】
電源と、該電源の出力電圧を検出する電源電圧検出回路を有し、
前記検出パルス変更要因検出手段は前記電源電圧検出回路である
ことを特徴とする請求項１または２に記載の電子時計。
【請求項６】
前記通常駆動パルス発生回路が、複数種類の通常駆動パルスを出力可能に構成され、
前記制御回路は、適切なパルス幅の通常駆動パルスを選択する通常駆動パルス幅選択信号を出力する通常駆動パルス幅選択手段を有し、
前記検出パルス変更要因検出手段は前記通常駆動パルス幅選択手段であり、
前記検出パルス発生回路は、前記通常駆動パルス幅選択信号を受け検出パルスのパルス幅を変更する
ことを特徴とする請求項１または２に記載の電子時計。
【請求項７】
前記検出パルス発生回路は、前記経過時間カウンタからの検出信号に応じてパルス幅が変更される第１の検出パルスと、パルス幅が不変の第２の検出パルスを発生可能である
請求項３に記載の電子時計。
【請求項８】
前記回転検出手段は、前記通常駆動パルスの出力後から予め定められたタイミングまでの検出状態に応じて検出信号を出力し、
前記検出パルス発生回路は、前記回転検出手段からの検出信号に応じてパルス幅が変更される第１の検出パルスと、パルス幅が不変の第２の検出パルスを発生可能である
請求項４に記載の電子時計。
【請求項９】
前記回転検出手段は、前記第２の検出パルスに基づいて検出信号を出力する
請求項８に記載の電子時計。
【請求項１０】
前記回転検出手段は、前記通常駆動パルスの出力後から予め定められたタイミングまでの検出状態に応じて検出信号を出力し、
前記検出パルス発生回路は、前記回転検出手段からの検出信号に応じてパルス頻度が変更される第１の検出パルスと、パルス頻度が不変の第２の検出パルスを発生可能である
請求項４に記載の電子時計。
【請求項１１】
前記検出パルス発生回路は、前記第１の検出パルスによる回転検出が終了した後、前記回転検出手段からの検出信号に応じて、パルス幅を変更した第１の検出パルスをさらに出力する
請求項８に記載の電子時計。
【請求項１２】
前記第１の検出パルスは、前記駆動パルス出力後の第１検出モードで使用され、
前記第２の検出パルスは、該第１検出モード後の第２検出モードで使用される
ことを特徴とする請求項７ないし１１のいずれか１つに記載の電子時計。
【請求項１３】
前記第１の検出パルスは、前記駆動パルス出力後の第１検出モードでの検出結果に基づきパルス幅が変更され、該第１検出モード後の第２検出モードで使用される
ことを特徴とする請求項８に記載の電子時計。
【請求項１４】
前記検出パルス発生回路は、前記ドライブ端子をハイインピーダンスとするが検出に使用されないダミーパルスを発生可能に構成され、
前記検出パルス発生回路は、前記検出パルス変更要因検出手段の検出結果に基づき、該ダミーパルスの出力の有無を決定する
ことを特徴とする請求項１または２に記載の電子時計。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ステップモータを有する電子時計に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、電子時計では消費電流を少なくするため通常駆動パルスを複数用意し、その中から常に最小のエネルギで駆動できる通常駆動パルスを選択してモータを駆動するという方法を採用している。その選択方法を簡単に説明するとまず通常駆動パルスを出力し、続いてモータが回転したかどうかを判定する。そして回転しなかった場合は直ちに補正駆動パルスを出力しロータを確実に回転させるとともに、次の通常駆動パルス出力時には前回よりも１ランク大きな駆動力を有する通常駆動パルスに切り替えて出力する。またモータが回転した場合には次の通常駆動パルス出力時には前回と同じ通常駆動パルスを出力する。そして一定回数同じ駆動パルスが出力されると１ランク小さな駆動力の通常駆動パルスに切り替えるという方法で通常駆動パルスを選択していた。【０００３】
なお従来の方式に於けるロータの回転・非回転の検出は、通常駆動パルス印加終了後に、検出パルスを出力してステップモータのコイルのインピーダンス値を急激に変化させ、コイルに発生する誘起電圧をコイル端で検出してロータの自由振動のパターンを判定する方式が多く用いられている。例えばコイルの両端にそれぞれ接続された２つの駆動インバータの一方を先ず第１検出モードとして動作させて検出パルスを出力し、回転検出信号が発生すると第１検出モードを停止すると共に他の駆動インバータを第２検出モードとして動作させて検出パルスを出力し、第２検出モードの時に回転検出信号が発生した場合には、回転成功と判定させている。【０００４】
第２検出モードは、回転が成功したこと、即ちロータが磁気ポテンシャルの山を越えたことを検出するものであるが、第２検出モードの前に、第１検出モードを行うことは、比較的弱く駆動された場合において、ロータが完全に磁気ポテンシャルの山を越える前に発生してしまう誤った検出信号の検出を防止するために行う検出であり、まだロータの回転が終了していないのにもかかわらず、後述の図２５の電流波形ｃ２の波形を磁気ポテンシャルを超えた信号として誤って検出してしまうことを防止するものである。よって第２検出モードの前に第１検出を行うことは、より確実に回転検出を行うために有効な技術であることが知られている。（例えば、特許文献１及び特許文献２参照）【０００５】
以下、図を用いて従来の技術を説明する。図２３は従来の電子時計の回路構成を示すブロック線図、図２４は従来の電子時計の回路が発生するパルス波形図、図２５はロータが回転出来た場合のコイルに発生する電流波形および電圧波形図、図２６はロータが回転出来なかった場合のコイルに発生する電流波形および電圧波形図の一例である。【０００６】
図２３において、２０はコイル９とロータ１０より構成されたステップモータ、１は発振回路、２は分周回路、３は通常駆動パルス発生回路であり、通常駆動パルス発生回路３は、分周回路２の信号を基に図２４（ａ）に示す如き４ｍｓ幅で０．５ｍｓごとに通常駆動パルスＳＰを正秒毎に出力する。ここでロータ１０の回転検出信号が発生せず回転失敗と判定された場合、通常駆動パルス発生回路３より図２４(ａ)に示す如き前回よりも１ランク大きな駆動力を有する通常駆動パルスＳＰ２に切り替えて出力する。４は補正駆動パルス発生回路であり、分周回路２の信号を基に図２４（ｄ）に示す如き７ｍｓの補正駆動パルスＦＰを出力する。この補正駆動パルスＦＰは、ロータ１０の回転検出信号が発生せず回転失敗と判定された場合に、正秒よりも３２ｍｓ経過後に出力が行われる。【０００７】
５は第１検出パルス発生回路であり、分周回路２の信号を基に第１検出モードで用いる検出パルスＢ５〜Ｂ１２を出力する。検出パルスＢ５〜Ｂ１２は図２４（ｂ）に示す如き０．１２５ｍｓ幅のパルスであり、正秒より５ｍｓ後から１２ｍｓまで１ｍｓ毎に出力している。６は第２検出パルス発生回路であり、分周回路２の信号を基に第２検出モードで用いる検出パルスＦ７〜Ｆ１４を出力する。検出パルスＦ７〜Ｆ１４は図２４（ｃ）に示す如き０．１２５ｍｓ幅のパルスであり、正秒より７ｍｓ後から１４ｍｓまで１ｍｓ毎に出力している。【０００８】
７はパルス選択回路であり、通常駆動パルス発生回路３、補正駆動パルス発生回路４、第１検出パルス発生回路５、第２検出パルス発生回路６から出力される信号を後述する第１検出モード判定回路１２及び第２検出モード判定回路１３の判定結果に基づいて選択出力する。８はドライバ回路であり、パルス選択回路７の信号をコイル９に出力し、ロータ１０を回転駆動させるとともに回転検出の制御を行う。ドライバ回路８はそれぞれのパルスを１秒毎に交互に端子Ｏ１、端子Ｏ２から出力する。ドライバ回路８の内部構成については、後述の特許文献（特許文献１の図１、特許文献２の第１図における駆動回路１７＋検出抵抗Ｒ１、Ｒ２＋ＭＯＳトランジスタＴｒ１、Ｔｒ２）と同じ構成であるので、その詳細説明は省略する。１１は検出回路であり、コイル９に発生する誘起電圧を検出する。１２は検出回路１１の検出信号を基に第１検出モードの判定を行う第１検出モード判定回路であり、１３は検出回路１１の検出信号を基に第２検出モードの判定を行う第２検出モード判定回路である。【０００９】
なお検出パルスＢ５〜Ｂ１２は通常駆動パルスＳＰを出力したのと反対側の端子に出力され、コイル９を含む閉ループのインピーダンスを急激に変化させることにより、通常駆動パルスＳＰ印加後のロータ１０の自由振動によって発生した逆起電圧を増幅して検出回路１１によって検出するものである。また検出パルスＦ７〜Ｆ１４は通常駆動パルスＳＰを出力したのと同じ側の端子に出力され、コイル９を含む閉ループのインピーダンスを急激に変化させることにより、通常駆動パルスＳＰ印加後のロータ１０の自由振動によって発生した逆起電圧を増幅して検出回路１１によって検出するものである。【００１０】
続いて上記構成の動作について説明する。パルス選択回路７は、正秒の時点で通常駆動パルス発生回路３から出力される通常駆動パルスＳＰを選択してステップモータ２０を駆動する。そして正秒から５ｍｓ後に第１検出モードが開始される。第１検出モードではパルス選択回路７は第１検出パルス発生回路５から出力される検出パルスＢ５〜Ｂ１２を選択して出力し、コイル９のインピーダンスを変化させるようステップモータ２０を制御する。そして検出回路１１は検出パルスＢ５〜Ｂ１２によってコイル９に発生する誘起電圧の検出を行う。その一方で、パルス選択回路７は第１検出モード判定回路１２に対して判定動作を開始するよう指示する。第１検出モード判定回路１２は、検出回路１１からの検出信号の入力回数によって第１検出モードでの検出信号の有無の判定を行うものであり、検出回路１１の検出信号が２回発生された場合に検出と判定し、直ちに第１検出パルス発生回路５から出力される検出パルスを停止し第１検出モードの動作を終了するようパルス選択回路７へ通知するとともに、第２検出モード判定回路１３の動作の開始を指示することにより第２検出モードに移行する。ただし検出パルスＢ５〜Ｂ１２によって検出信号がひとつも発生しないか、またはひとつしか発生しない場合は回転失敗と判定して第１検出モードの動作を終了するとともに第２検出モードに移行せず、補正駆動パルスＦＰが出力され、次の通常駆動パルス出力時には通常駆動パルス発生回路３から前回よりも１ランク大きな駆動力を有する通常駆動パルスＳＰ２を出力する。【００１１】
第２検出モードでは、パルス選択回路７は第２検出パルス発生回路６の発生する検出パルスＦ７〜Ｆ１４を選択して出力しステップモータ２０の制御を行う。そして検出回路１１は検出パルスＦ７〜Ｆ１４によってコイル９に発生する誘起電圧の検出を行う。第２検出モード判定回路１３は検出回路１１の検出信号を受けて、検出信号が２回発生した場合は回転成功と判定して直ちに第２検出パルス発生回路６から出力される検出パルスを停止し第２検出モードの動作を終了するとともに、補正駆動パルスＦＰを出力しないようにパルス選択回路７を制御する。ただし、検出パルスＦ７〜Ｆ１４によって発生する検出信号は最大６回の検出をもって終了し、その間に検出信号がひとつも発生しないか、または１つしか発生しない場合は回転失敗と判定して補正駆動パルスＦＰが出力され、次の通常駆動パルス出力時には通常駆動パルス発生回路３から前回よりも１ランク大きな駆動力を有する通常駆動パルスＳＰ２を出力する。【００１２】
上記の動作での実際の回転検出の方法について図２５及び図２４の波形図を用いて説明する。先ずロータ１０が正常に回転した場合について説明する。図２５（ａ）はロータ１０が回転した場合のコイル９に誘導される電流波形であり、図２５（ｂ）は第２検出モードでコイル９の一方の端子Ｏ１に発生する電圧波形、図２５（ｃ）は第１検出モードでコイル９の他方の端子Ｏ２に発生する電圧波形である。なお、端子Ｏ１とＯ２の発生波形は１秒ごとに位相が逆になる交番パルスとなる。【００１３】
まず図２４（ａ）に示す通常駆動パルスＳＰがコイル９の端子Ｏ１に加えられ、ロータ１０が回転する。このときの電流波形が図２５（ａ）の波形ｃ１である。通常駆動パルスＳＰが終了するとロータ１０は自由振動状態となり、電流波形はｃ２、ｃ３、ｃ４に示す誘導電流波形となる。５ｍｓの時点で第１検出モードが開始され、図２４（ｂ）に示す検出パルスＢ５がコイル９に印加される。図２５（ａ）に示すように５ｍｓでは電流波形は電流波形ｃ２の領域にあり、電流値は負方向である。よって図２５（ｃ）に示すように検出パルスＢ５によって生じる誘起電圧Ｖ５は検出回路のしきい値Ｖｔｈ（以下単にしきい値Ｖｔｈと称する）を超えることはない。しかし７ｍｓになると電流波形は電流波形ｃ３の領域になり、電流値は正方向に変わる。よって図２５（ｃ）に示すように検出パルスＢ７によって生じる誘起電圧Ｖ７はしきい値Ｖｔｈを超えた検出信号となる。同様に８ｍｓでも電流波形は電流波形ｃ３の領域にあり、検出パルスＢ８によって生じる誘起電圧Ｖ８はしきい値Ｖｔｈを超えた検出信号となる。誘起電圧Ｖ７、Ｖ８の二つの検出信号がしきい値Ｖｔｈを超えたことで第２検出モードに切り換わる。【００１４】
誘起電圧Ｖ８によって第２検出モードとなったことにより次のタイミングの検出パルス、即ち図２４（ｃ）に示す９ｍｓの時点での検出パルスＦ９がコイル９に印加される。図２５（ａ）に示すように９ｍｓでは電流波形は電流波形ｃ３の領域にあり、電流値は正方向にあるため図２５（ｂ）に示すように検出パルスＦ９によって生じる誘起電圧Ｖ９はしきい値Ｖｔｈを超えることはない。さらに検出パルスＦ１０によって生じる誘起電圧Ｖ１０においても電流波形ｃ３の領域にあるため、しきい値Ｖｔｈを超えることはない。しかし１１ｍｓになると電流波形は図２５（ａ）に示すように電流波形ｃ４の領域になり、電流値は負方向に変わり、図２５（ｂ）示すように検出パルスＦ１１、Ｆ１２によって生じる誘起電圧Ｖ１１、Ｖ１２はしきい値Ｖｔｈを超えた検出信号となる。誘起電圧Ｖ１１、Ｖ１２の二つの検出信号がしきい値Ｖｔｈを超えたことで、第２検出モード判定回路１３は回転成功と判定し、補正駆動パルスＦＰは出力されず、次の通常駆動パルス出力時には前回と同じ駆動力の通常駆動パルスＳＰを出力する。【００１５】
続いてロータ１０が回転出来なかった場合について図２６及び図２４の波形図を用いて説明する。図２６（ａ）はドライバ回路８の動作電圧が下がるなどしてステップモータ２０の駆動力が低下してロータ１０が回転出来なかった場合のコイル９に誘導される電流波形であり、図２６（ｂ）はこのときにコイル９の一方の端子Ｏ１に発生する電圧波形、図２６（ｃ）はコイル９の他方の端子Ｏ２に発生する電圧波形である。【００１６】
回転出来なかった場合のコイルに発生する電流波形は、図２６（ａ）に示すような電流波形になる。即ち、電流波形ｃ１までは前述の回転出来た場合とほぼ同様の電流波形を示すが、その後の電流波形は電流波形ｃ２、ｃ５、ｃ６に示すような電流波形となる。回転出来なかった場合のコイル９に発生する電流波形は回転出来たときと比較して電流波形ｃ５に示すように長くなだらかな波形となる。回転検出の方法は回転出来なかった場合でも同様である。まず、５ｍｓの時点で第１検出モードが開始され、検出パルスＢ５がコイル９に印加される。図２６（ａ）に示すように５ｍｓでは電流波形は電流波形ｃ２の領域にあり、電流値は負方向である。よって図２６（ｃ）に示すように誘起電圧Ｖ５はしきい値Ｖｔｈを超えることはない。しかし８ｍｓになると電流波形は電流波形ｃ５の領域になり、電流値は正方向に変わる。よって図２６（ｃ）に示すように誘起電圧Ｖ８はしきい値Ｖｔｈを超えた検出信号となる。同様に９ｍｓでも電流波形は電流波形ｃ５の領域にあり、誘起電圧Ｖ９はしきい値Ｖｔｈを超えた検出信号となる。誘起電圧Ｖ８、Ｖ９と二つの検出信号がしきい値Ｖｔｈを超えたことで第２検出モードに切り換わる。【００１７】
誘起電圧Ｖ９によって第２検出モードとなったことにより次のタイミングの検出パルス、即ち図２４（ｃ）に示す１０ｍｓの時点での検出パルスＦ１０がコイル９に印加される。図２６（ａ）に示すように１０ｍｓでは電流波形は電流波形ｃ５の領域にあり、電流値は正方向にある。よって図２６（ｂ）に示すように誘起電圧Ｖ１０はしきい値Ｖｔｈを超えることはない。また検出パルスＦ１０〜Ｆ１４によって生じる誘起電圧Ｖ１０〜Ｖ１４においても電流波形ｃ５の領域にあり、誘起電圧Ｖ１０からＶ１４までの検出期間内でしきい値を超えている検出信号が検出されないことになる。よって第２検出モード判定回路１３は回転失敗と判定して判定を打ち切り、その結果パルス選択回路７は補正駆動パルスＦＰを選択してステップモータ２０を駆動しロータ１０を確実に回転させる。以上のようにして回転、非回転の検出を行い、回転出来なかった場合に適切に補正駆動パルスＦＰを出力することができ、次の通常駆動パルス出力時には前回よりも１ランク大きな駆動力を有する通常駆動パルスＳＰ２を出力することができる。【００１８】
このようにステップモータ２０が正常に回転しない場合は、十分に大きな実効電力の補正駆動パルスを出力することによってステップモータ２０を確実に回転させるとともに通常駆動パルスの実効電力を増加し、ステップモータ２０をできるだけ低い電力で駆動できるようにしている。【００１９】
ところが、上述の技術では指針などに慣性モーメントの大きな指針を使用した場合に電流波形が乱され検出がうまく行えない場合がある。上記の問題について図２７及び図２４の波形図に基づいて説明する。図２７は従来の電子時計に慣性モーメントの大きな指針を付けた場合のロータ１０が回転した時の電流波形および電圧波形図である。図２７（ａ）は慣性モーメントの大きな指針を付けた場合のコイル９に誘導される電流波形であり、図２７（ｂ）はこのときにコイル９の一方の端子Ｏ１に発生する電圧波形、図２７（ｃ）はコイル９の他方の端子Ｏ２に発生する電圧波形である。【００２０】
通常の駆動回路に慣性モーメントの大きな指針を付けた場合には電流波形が図２７（ａ）に示すような電流波形になる。即ち、電流波形ｃ１に続いて誘導電流波形ｃ２、ｃ３、ｃ４に示す波形形状となる。図２５（ａ）に示した電流波形に比べると電流波形ｃ３の期間が長くなり、電流波形ｃ４がつぶれた状態になる。これはロータ１０の自由振動が指針の慣性モーメントによって制約を受けるために生ずる。以下この場合の検出動作に付いて説明する。まず、５ｍｓの時点で第１検出モードが開始され、検出パルスＢ５がコイル９に印加される。図２７（ａ）に示すように６ｍｓでは電流波形は電流波形ｃ２の領域にあり、電流値は負方向である。よって図２７（ｃ）に示すように誘起電圧Ｖ６はしきい値Ｖｔｈを超えることはない。しかし７ｍｓになると電流波形は電流波形ｃ３の領域になり、電流値は正方向に変わる。よって図２７（ｃ）に示すように誘起電圧Ｖ７はしきい値Ｖｔｈを超えた検出信号となる。同様に８ｍｓでも電流波形は電流波形ｃ３の領域にあり、誘起電圧Ｖ８はしきい値Ｖｔｈを超えた検出信号となる。誘起電圧Ｖ７、Ｖ８の二つの検出信号がしきい値Ｖｔｈを超えたことで第２検出モードに切り換わる。【００２１】
誘起電圧Ｖ８によって第２検出モードとなったことにより、次のタイミングの検出パルス、即ち９ｍｓの時点での検出パルスＦ９がコイル９に印加される。図２７（ａ）に示すように９ｍｓでは電流波形は電流波形ｃ３の領域にあり、電流値は正方向にある。よって図２７（ｂ）に示すように誘起電圧Ｖ９はしきい値Ｖｔｈを超えることはない。同様に誘起電圧Ｖ１０、Ｖ１１においても電流波形ｃ３の領域にあり、しきい値Ｖｔｈを超えることはない。１２ｍｓになると電流波形は電流波形ｃ４の領域になり、電流値は負方向に変わる。よって図２７（ｂ）に示すように検出パルスＦ１２によって生じる誘起電圧Ｖ１２はしきい値Ｖｔｈを超えた検出信号となる。しかし１３ｍｓでは電流波形ｃ４の領域であり、電流値は負方向であるが、慣性モーメントの大きな指針の影響によって電流波形が乱されたことにより検出パルスＦ１３によって生じる誘起電圧Ｖ１３ではしきい値Ｖｔｈを超えるような誘起電圧は得られない。また検出パルスＦ１４によって生じる誘起電圧Ｖ１４は電流波形ｃ４の領域を外れるためしきい値Ｖｔｈを超えることはない。よって誘起電圧Ｖ９から誘起電圧Ｖ１４までの６回の検出期間内でしきい値を超えている検出信号が２回検出されないことになる。よって第２検出モード判定回路１３は回転失敗と判定し、パルス選択回路７は補正駆動パルスＦＰを選択して出力することになる。すなわち回転出来ているにもかかわらず、誤判定によって補正駆動パルスＦＰが出力され、次の通常駆動パルス出力時には通常駆動パルス発生回路３から前回よりも１ランク大きな駆動力を有する通常駆動パルスＳＰ２を出力することになり消費電流が無駄に増えてしまうという現象が発生し、電池寿命が大幅に減少することになる。【００２２】
上記問題を解決するために検出パルスの幅を大きくするという対策を考える。前記検出パルスはロータ１０の回転検出を行うと同時にロータの電磁ブレーキを抑制するという役割を果たす。即ち、検出パルス出力時はステップモータのコイルのインピーダンス値を急激に変化させるため、コイル９を含む閉ループの状態をハイインピーダンスの状態にする。【００２３】
なお、特許文献２の２ページに示されるような、端子Ｏ１・Ｏ２を開放し閉ループをハイインピーダンスの状態にする場合の他に、開放された端子Ｏ１・Ｏ２に検出抵抗Ｒ１、Ｒ２を接続する場合もあるが、検出抵抗Ｒ１、Ｒ２（１００ｋΩ台）の抵抗値はコイルの抵抗値（数ｋΩ）よりも大きく、ハイインピーダンスにしたのと同様の効果が得られる。この明細書では、両方の状態をハイインピーダンスと称することとする。【００２４】
ハイインピーダンスの状態にした瞬間、ロ−タ１０の自由振動によってコイルに発生する誘起電圧を検出し、この検出信号によりロ−タ１０の回転検出を行うが、ハイインピーダンスの状態を続けることで、コイル９にロータ１０の自由振動によって発生する磁束の変化を妨げる向きに磁界を生じるような誘導起電力、即ち電磁ブレーキが生じることはなくなるためロータ１０の自由振動が急速に減速することをある程度許容できるようになる。【００２５】
そこで検出パルスの幅を大きくした場合について図２８及び図２９の波形図に基づいて説明する。図２８は検出パルスの幅を０．１２５ｍｓから０．２５ｍｓに変更し、従来の電子時計に慣性モーメントの大きな指針を付けた場合のロータ１０が回転した時の電流波形および電圧波形図である。図２８（ａ）は慣性モーメントの大きな指針を付けた場合のコイル９に誘導される電流波形であり、図２８（ｂ）はこのときにコイル９の一方の端子Ｏ１に発生する電圧波形、図２８（ｃ）はコイル９の他方の端子Ｏ２に発生する電圧波形である。【００２６】
通常の駆動回路に慣性モーメントの大きな指針を付け、さらに検出パルスの幅を０．１２５ｍｓから０．２５ｍｓに変更した場合には電流波形が図２８（ａ）に示すような電流波形になる。即ち、電流波形ｃ１に続いて誘導電流波形ｃ２、ｃ３、ｃ４に示す波形形状となる。図２７（ａ）に示した電流波形に比べると電磁ブレーキが抑えられロータ１０の自由振動が増大し、電流波形ｃ４が膨らんだ状態になる。以下この場合の検出動作に付いて説明する。まず、５ｍｓの時点で第１検出モードが開始され、検出パルスＢ５がコイル９に印加される。図２８（ａ）に示すように６ｍｓでは電流波形は電流波形ｃ２の領域にあり、電流値は負方向である。よって図２７（ｃ）に示すように誘起電圧Ｖ６はしきい値Ｖｔｈを超えることはない。しかし７ｍｓになると電流波形は電流波形ｃ３の領域になり、電流値は正方向に変わる。よって図２８（ｃ）に示すように誘起電圧Ｖ７はしきい値Ｖｔｈを超えた検出信号となる。同様に８ｍｓでも電流波形は電流波形ｃ３の領域にあり、誘起電圧Ｖ８はしきい値Ｖｔｈを超えた検出信号となる。誘起電圧Ｖ７、Ｖ８の二つの検出信号がしきい値Ｖｔｈを超えたことで第２検出モードに切り換わる。【００２７】
誘起電圧Ｖ８によって第２検出モードとなったことにより、次のタイミングの検出パルス、即ち９ｍｓの時点での検出パルスＦ９がコイル９に印加される。図２８（ａ）に示すように９ｍｓでは電流波形は電流波形ｃ３の領域にあり、電流値は正方向にある。よって図２８（ｂ）に示すように誘起電圧Ｖ９はしきい値Ｖｔｈを超えることはない。同様に誘起電圧Ｖ１０、Ｖ１１においても電流波形ｃ３の領域にあり、しきい値Ｖｔｈを超えることはない。しかし１２ｍｓになると電流波形は電流波形ｃ４の領域になり、電流値は負方向に変わり、図２８（ｂ）示すように検出パルスＦ１２、Ｆ１３によって生じる誘起電圧Ｖ１２、Ｖ１３はしきい値Ｖｔｈを超えた検出信号となる。誘起電圧Ｖ１２、Ｖ１３の二つの検出信号がしきい値Ｖｔｈを超えたことで、第２検出モード判定回路１３は回転成功と判定し、補正駆動パルスＦＰは出力されず、次の通常駆動パルス出力時には前回と同じ駆動力の通常駆動パルスＳＰを出力する。即ち、消費電流が無駄に増えてしまうという現象が発生することはなく、電池寿命が大幅に減少することもない。【００２８】
特許文献３には、このように、検出パルスの幅を可変とし、かかる検出パルスの幅を慣性モーメントの異なる指針に応じて調整する事で、ブレーキ量を変えることが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００２９】
【特許文献１】特開平７−１２０５６７号公報（段落００１８〜００２４、図６）
【特許文献２】特公平８−３３４５７号公報（第３頁第６欄第２６行目〜第４頁第７欄第３９行目、第４図〜第６図）
【特許文献３】特許第４１６５０９２号公報（段落００６３）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００３０】
しかし下記のような別の問題が生じるため上述した対策は十分ではない。この問題について図３０及び図２９の波形図に基づいて説明する。図３０は検出パルスの幅を０．２５ｍｓと大きくしカレンダ等の急激な負荷で図２６のときよりもさらにステップモータ２０の駆動力が弱くなりロータ１０が回転出来なかった場合の波形図である。図３０（ａ）はロータ１０が回転出来なかったときにコイル９に誘導される電流波形であり、図３０（ｂ）はこのときにコイル９の一方の端子Ｏ１に発生する電圧波形、図３０（ｃ）はコイル９の他方の端子Ｏ２に発生する電圧波形である。【００３１】
検出パルスの幅を０．２５ｍｓと大きくしカレンダ等の急激な負荷で駆動力がさらに弱くなり回転出来なかった場合のコイルに発生する電流波形は図３０（ａ）に示すようになる。すなわち電流波形ｃ１に続いて電流波形ｃ５、ｃ６に示す電流波形となる。図２６（ａ）の電流波形に比較して電流波形ｃ２が現れず、電流波形ｃ１に続いて電流波形ｃ５が現れ、電流波形ｃ５は早い時点で終了し、電流波形ｃ６が現れる電流波形となる。以下この場合の検出動作に付いて説明する。まず、５ｍｓの時点で第１検出モードが開始され、検出パルスＢ５がコイル９に印加される。図３０（ａ）に示すように５ｍｓでは電流波形は電流波形ｃ５の領域にあり、電流値は正方向であり、図３０（ｃ）に示すように誘起電圧Ｖ５はしきい値Ｖｔｈを超えた検出信号となる。さらに６ｍｓでも電流波形は電流波形ｃ５の領域にあり、誘起電圧Ｖ６はしきい値Ｖｔｈを超えた検出信号となる。誘起電圧Ｖ５、Ｖ６と二つの検出信号がしきい値Ｖｔｈを超えたことで第２検出モードに移行する。【００３２】
誘起電圧Ｖ６により第２検出モードとなったことにより、次のタイミングの検出パルス、即ち７ｍｓの時点での検出パルスＦ７がコイル９に印加される。図３０（ａ）に示すように７ｍｓでは電流波形は電流波形ｃ５の領域にあり、電流値は正方向にあるため図３０（ｂ）に示すように誘起電圧Ｖ７はしきい値Ｖｔｈを超えることはない。さらに誘起電圧Ｖ８〜Ｖ１０おいても電流波形ｃ５の領域にあり、しきい値Ｖｔｈを超えることはない。しかし第２検出モードで５回目の検出となる１１ｍｓでは電流波形は図３０（ａ）に示すように電流波形ｃ６の領域になり、電流値は負方向に変わる。よって図３０（ｂ）に示すように誘起電圧Ｖ１１はしきい値Ｖｔｈを超えた検出信号となってしまう。このとき第２検出モード判定回路１３は回転出来ていないにもかかわらず回転成功と誤判定してしまい、パルス選択回路７は補正駆動パルスＦＰを選択して出力しないため、ロータ１０が回転しないことになる。以上のように単純に検出パルスの幅を大きくしてしまうと非回転時ロータ１０の自由振動が抑えられず、誤判定によってステップモータが止まってしまい時刻遅れを生ずるという電子時計にとって致命的な問題を発生してしまう。【００３３】
本発明の目的は、上述の欠点を解消し、通常よりも慣性モーメントの大きな指針にも対応でき、また、ステップモータの駆動力が低下した場合にも適応できる回転検出手段を有する電子時計を提供することである。【００３４】
なお、ここまでの説明では、第１検出モードと第２検出モードにおいて、コイル９に検出パルスを印加する端子Ｏ１、Ｏ２を検出モード毎に違え、得られる誘起電圧により検出信号を得るためのしきい値Ｖｔｈの正負が検出モード間において等しくなるような構成を例として説明したが、これに限定されるものではない。各検出モードにおいて、検出パルスを印加するコイルの端子を共通とし、検出モード毎にしきい値Ｖｔｈの正負や値を異なるものとすることは何ら差し支えない。
【課題を解決するための手段】
【００３５】
本発明は、上記目的を達成するため、次の様な構成をしている。即ち、請求項１の構成では、ロータとコイルとからなるステップモータと、該ステップモータを駆動するモータドライバーと、各種タイミング信号を出力する基準信号作成回路と、該基準信号作成回路の出力する各種タイミング信号を受け、前記ステップモータを駆動するための各種パルス信号を作成するパルス成形回路と、該パルス成形回路からの各種パルスを選択し前記モータドライバーに出力するパルス選択回路と、前記ロータの回転・非回転を、前記ロータの自由振動に起因する逆起電力に基づき検出する回転検出回路と、を有し、さらに、前記パルス成形回路は、前記ステップモータ駆動タイミングにて通常駆動パルスを出力する通常駆動パルス発生回路と、該駆動パルス出力後の所定タイミングにて前記回転検出回路で回転検出を行うための検出パルスを出力する検出パルス発生回路と、前記回転検出回路により非回転を検出した場合に出力される補正駆動パルス発生回路と、を有する電子時計において、前記検出パルスのパルス幅またはパルス頻度を変更すべき要因を検出し、検出信号を出力する検出パルス変更要因検出手段を有し、前記検出パルス発生回路は、前記検出パルスのパルス幅または頻度を変更可能に構成され、前記検出パルス発生回路は、前記検出パルス変更要因検出手段の検出信号に応じて、出力する前記検出パルスのパルス幅またはパルス頻度を変更させることを特徴とする。【００３６】
また請求項２の構成では、前記モータドライバーが、前記ステップモータを駆動するために前記各種パルスを出力するドライブ端子を有し、前記回転検出回路は、該ドライブ端子の信号を入力し、該ドライブ端子が前記検出パルスによりハイインピーダンスとされることで逆起電力を検出が可能となることを特徴とする。【００３７】
また請求項３の構成では、前記検出パルス変更要因検出手段が、前記通常駆動パルスの出力タイミングからの経過時間を測定し、所定時間経過した場合に検出信号を出力する経過時間カウンタであることを特徴とする。【００３８】
また請求項４の構成では、前記検出パルス変更要因検出手段は前記回転検出手段であり、前記制御回路は、前記回転検出手段の検出状態により前記検出パルスのパルス幅またはパルス頻度を選択することを特徴とする。【００３９】
また請求項５の構成では、電源と、該電源の出力電圧を検出する電源電圧検出回路を有し、前記検出パルス変更要因検出手段は前記電源電圧検出回路であることを特徴とする。【００４０】
また請求項６の構成では、前記通常駆動パルス発生回路が、複数種類の通常駆動パルスを出力可能に構成され、前記制御回路は、適切なパルス幅の通常駆動パルスを選択する通常駆動パルス幅選択信号を出力する通常駆動パルス幅選択手段を有し、前記検出パルス変更要因検出手段は前記通常駆動パルス幅選択手段であり、前記検出パルス発生回路は、前記通常駆動パルス幅選択信号を受け検出パルスのパルス幅を変更することを特徴とする。【００４１】
また請求項７の構成では、前記検出パルス発生回路は、前記経過時間カウンタからの検出信号に応じてパルス幅が変更される第１の検出パルスと、パルス幅が不変の第２の検出パルスを発生可能である。【００４２】
また請求項８の構成では、前記回転検出手段は、前記通常駆動パルスの出力後から予め定められたタイミングまでの検出状態に応じて検出信号を出力し、前記検出パルス発生回路は、前記回転検出手段からの検出信号に応じてパルス幅が変更される第１の検出パルスと、パルス幅が不変の第２の検出パルスを発生可能である。【００４３】
また請求項９の構成では、前記回転検出手段は、前記第２の検出パルスに基づいて検出信号を出力する。【００４４】
また請求項１０の構成では、前記回転検出手段は、前記通常駆動パルスの出力後から予め定められたタイミングまでの検出状態に応じて検出信号を出力し、前記検出パルス発生回路は、前記回転検出手段からの検出信号に応じてパルス頻度が変更される第１の検出パルスと、パルス頻度が不変の第２の検出パルスを発生可能である。【００４５】
また請求項１１の構成では、前記検出パルス発生回路は、前記第１の検出パルスによる回転検出が終了した後、前記回転検出手段からの検出信号に応じて、パルス幅を変更した第１の検出パルスをさらに出力する。【００４６】
また請求項１２の構成では、前記第１の検出パルスは、前記駆動パルス出力後の第１検出モードで使用され、前記第２の検出パルスは、該第１検出モード後の第２検出モードで使用されることを特徴とする。【００４７】
また請求項１３の構成では、前記第１の検出パルスは、前記駆動パルス出力後の第１検出モードでの検出結果に基づきパルス幅が変更され、該第１検出モード後の第２検出モードで使用されることを特徴とする。【００４８】
また請求項１４の構成では、前記検出パルス発生回路は、前記ドライブ端子をハイインピーダンスとするが検出に使用されないダミーパルスを発生可能に構成され、前記検出パルス発生回路は、前記検出パルス変更要因検出手段の検出結果に基づき、該ダミーパルスの出力の有無を決定することを特徴とする。
【発明の効果】
【００４９】
以上のように本発明によれば、検出パルスの幅が異なる期間を複数設けることによって、電磁ブレーキを各期間において変更し適切にコントロールすることが可能となる。これにより、逆起電力をより検出しやすくしたい場合には、検出パルスの幅を広めて電磁ブレーキを弱めることで電流波形を出やすくし、逆に、誤検出を防ぐため、逆起電力をより検出しにくくしたい場合には、検出パルスの幅を狭めて電磁ブレーキを強めることで電流波形を出にくくすることを、１回の検出工程において行うことが可能となる。従って、従来技術では正確な回転検出が困難であった慣性モーメントの大きな指針を使用しても、従来よりも正確な回転、非回転の判定を行うことが出来るという効果がある。また、回転検出および電磁ブレーキを抑える役割をもった検出パルスの幅を調節するだけで正確な回転検出をすることが可能であるため、大きな回路構成の変更をすることもなく従来製品へ本発明の組み込みも容易に適用可能である。【００５０】
さらに、慣性モーメントの大きな指針を使用できるということは、完成時計でも有効であるが、  さらに時計のムーブメント販売において顧客が使用できる指針の自由度が増すことにもなり、デザイン設計の面においてもに非常に有利な技術である。
【図面の簡単な説明】
【００５１】
【図１】本発明の基本概念の回路構成を示すブロック線図である。
【図２】本発明の基本概念のフローチャート図である。
【図３】本発明の第１の実施形態の回路構成を示すブロック線図である。
【図４】本発明の第１の実施形態の電子時計の回路が発生するパルス波形図である。
【図５】本発明の第１の実施形態の電子時計のフローチャート図である。
【図６】本発明の第１の実施形態に慣性モーメントの大きな指針を付けた場合でロータが回転出来た場合のコイルに発生する電流波形および電圧波形図である。
【図７】本発明の第１の実施形態に慣性モーメントの大きな指針を付けた場合でロータが回転出来なかった場合のコイルに発生する電流波形および電圧波形図である。
【図８】本発明の第２の実施形態の回路構成を示すブロック線図である。
【図９】本発明の第２の実施形態の電子時計の回路が発生するパルス波形図である。
【図１０】本発明の第２の実施形態の電子時計のフローチャート図である。
【図１１】本発明の第２の実施形態に慣性モーメントの大きな指針を付けた場合でロータが回転出来た場合のコイルに発生する電流波形および電圧波形図である。
【図１２】本発明の第２の実施形態、第５の実施形態及び第９の実施形態に慣性モーメントの大きな指針を付けた場合でロータが回転出来なかった場合のコイルに発生する電流波形および電圧波形図である。
【図１３】本発明の第３の実施形態の回路構成を示すブロック線図である。
【図１４】本発明の第３及び第４の実施形態の電子時計の回路が発生するパルス波形図である。
【図１５】本発明の第３の実施形態の電子時計のフローチャート図である。
【図１６】本発明の第３および第４の実施形態に慣性モーメントの大きな指針を付けた場合でロータが回転出来なかった場合のコイルに発生する電流波形および電圧波形図である。
【図１７】本発明の第４の実施形態の回路構成を示すブロック線図である。
【図１８】本発明の第４の実施形態の電子時計の回路が発生するパルス波形図である。
【図１９】本発明の第４の実施形態の電子時計の回路が発生するパルス波形図である。
【図２０】本発明の第４の実施形態の電子時計のフローチャート図である。
【図２１】本発明の第４の実施形態に慣性モーメントの大きな指針を付けた場合でロータが回転出来た場合のコイルに発生する電流波形および電圧波形図である。
【図２２】本発明の第４の実施形態に慣性モーメントの大きな指針を付けた場合でロータが回転出来た場合のコイルに発生する電流波形および電圧波形図である。
【図２３】従来の電子時計の回路構成を示すブロック線図である。
【図２４】従来の電子時計の回路が発生するパルス波形図である。
【図２５】従来の電子時計のロータが回転出来た場合のコイルに発生する電流波形および電圧波形図である。
【図２６】従来の電子時計のロータが回転出来なかった場合のコイルに発生する電流波形および電圧波形図である。
【図２７】従来の電子時計に慣性モーメントの大きな指針を付けた場合でロータが回転出来た場合のコイルに発生する電流波形および電圧波形図である。
【図２８】従来および本発明の第３の実施形態の電子時計に慣性モーメントの大きな指針を付けた場合でロータが回転出来た場合のコイルに発生する電流波形および電圧波形図である。
【図２９】従来および本発明の第３の実施形態の電子時計の回路が発生するパルス波形図である。
【図３０】従来の電子時計に慣性モーメントの大きな指針を付けた場合でロータが回転出来なかった場合のコイルに発生する電流波形および電圧波形図である。
【図３１】本発明の第５の実施形態の回路構成を示すブロック線図である。
【図３２】本発明の第５の実施形態の電子時計の回路が発生するパルス波形図である。
【図３３】本発明の第５の実施形態に慣性モーメントの大きな指針を付けた場合でロータが回転出来た場合のコイルに発生する電流波形および電圧波形図である。
【図３４】本発明の第５の実施形態の電子時計のフローチャート図である。
【図３５】本発明の第６の実施形態、第８の実施形態及び第９の実施形態の回路構成を示すブロック線図である。
【図３６】本発明の第６の実施形態の電子時計の回路が発生するパルス波形図である。
【図３７】本発明の第６の実施形態に慣性モーメントの大きな指針を付けた場合でロータが回転出来た場合のコイルに発生する電流波形および電圧波形図である。
【図３８】本発明の第６の実施形態及び第８の実施形態に慣性モーメントの大きな指針を付けた場合でロータが回転出来なかった場合のコイルに発生する電流波形および電圧波形図である。
【図３９】本発明の第６の実施形態の電子時計のフローチャート図である。
【図４０】本発明の第７の実施形態の回路構成を示すブロック線図である。
【図４１】本発明の第７の実施形態の電子時計の回路が発生するパルス波形図である。
【図４２】本発明の第７の実施形態に慣性モーメントの大きな指針を付けた場合でロータが回転出来た場合のコイルに発生する電流波形および電圧波形図である。
【図４３】本発明の第７の実施形態に慣性モーメントの大きな指針を付けた場合でロータが回転出来なかった場合のコイルに発生する電流波形および電圧波形図である。
【図４４】本発明の第７の実施形態の電子時計のフローチャート図である。
【図４５】本発明の第８の実施形態の電子時計の回路が発生するパルス波形図である。
【図４６】本発明の第８の実施形態に慣性モーメントの大きな指針を付けた場合でロータが回転出来た場合のコイルに発生する電流波形および電圧波形図である。
【図４７】本発明の第８の実施形態の電子時計のフローチャート図である。
【図４８】本発明の第９の実施形態の電子時計の回路が発生するパルス波形図である。
【図４９】本発明の第９の実施形態に慣性モーメントの大きな指針を付けた場合でロータが回転出来た場合のコイルに発生する電流波形および電圧波形図である。
【図５０】本発明の第９の実施形態の電子時計のフローチャート図である。
【発明を実施するための形態】
【００５２】
［基本概念］
以下、本発明の基本概念を図面に基づいて詳述する。
【００５３】
図１は本発明の基本概念の回路構成を示すブロック線図、図２は本発明の基本概念のフローチャートである。なお従来例で説明したものと同じ構成要素には同じ番号をつけて説明を省略する。
【００５４】
従来技術との差は、以下のとおりであり、他の構成要素は従来技術と概ね同等である。
（１）第１検出パルス発生回路５と第２検出パルス発生回路６が、パルス幅の異なる複数種類の検出パルスを発生可能に作成されていること。
（２）検出パルスの幅を変更する要因を検出し、変更要因検出信号Ｈ１を出力する検出パルス変更要因検出回路１４０と、変更要因検出信号Ｈ１を受けて最適なパルス幅を第１検出パルス発生回路５と第２検出パルス発生回路６に指示する検出パルス選択回路１５０を有すること。
【００５５】
検出パルス変更要因検出回路１４０は、最適の電磁ブレーキを実現するために、検出パルス幅を変更すべき要因を検出し、変更要因検出信号Ｈ１として検出パルス選択回路１５０に出力する。検出パルス選択回路１５０は、変更要因検出信号Ｈ１をもとに、各検出タイミングにおいて、正確な回転検出が行えるような最適の電磁ブレーキを実現できる最適の検出パルス幅を選択し、第１検出パルス発生回路５と第２検出パルス発生回路６に指示する。
【００５６】
本基本概念の動作をフローチャートを使用して説明する。
【００５７】
図２は基本概念の電子時計におけるロータ１０の回転検出方法を示すフローチャート図で、正秒毎の動作を示したものである。
【００５８】
正秒のタイミングで通常駆動パルスＳＰが出力され（ステップＳＴ１）、正秒から所定時間後に回転検出が開始される。その時に、所定の検出パルス変更要因を検出したかどうかが判断され（ステップＳＴ２）、検出された場合には（ＳＴ２：Ｙ）検出パルスの幅または頻度はＡに設定され（ステップＳＴ３）、そうでない場合には（ＳＴ２：Ｎ）Ｂに設定される（ステップＳＴ４）。
【００５９】
そして、所定期間内で検出信号が検出されるかどうかを判定し（ステップＳＴ５）、所定期間内で検出信号が検出された場合は（ＳＴ５：Ｙ）、回転成功と判定し補正駆動パルスＦＰを出力させず、次の通常駆動パルス出力時には前回と同じ駆動力の通常駆動パルスＳＰを出力する（ステップＳＴ６）。所定期間内で検出信号が検出されない場合は（ＳＴ５：Ｎ）、回転失敗と判定し補正駆動パルスＦＰを出力すると同時に１ランク大きな駆動力を有する通常駆動パルスを出力する（ステップＳＴ７）。これにより当該秒の動作を完了し次の正秒を待って再び先頭から開始する。
【００６０】
以下、例示する実施形態に基づき、本発明を詳細に説明する。
【００６１】
なお、以下の実施形態では、説明を簡単にするために、検出パルス幅の変更条件は１つないしは２つであり、検出パルスの幅は、０．０６２５ｍｓと０．２５ｍｓの２種類となっているが、もちろん、これに限定されない。
【００６２】
変更条件は、３以上の複数であっても良い。それに伴い、検出パルスを変更すべき区間が３以上になるが、全ての区間で検出パルスの幅を異ならせてもよい。当然、検出パルス幅も上記数値に限定されない。
【００６３】
［第１の実施形態：時間による変更］
以下、本発明の第１の実施形態を図面に基づいて詳述する。第１の実施形態は、検出期間において検出パルスの幅が異なる例である。
【００６４】
通常駆動パルス出力後の第１検出モード期間中はロータに勢いがあるため逆起電流が大きく、第１検出モードに続く第２検出モード期間中は、第１検出モード期間中に比べ逆起電流が小さい。
【００６５】
そこで、逆起電流が大きい第１検出モード期間中に相当する時間帯は検出パルスの幅を狭めて電磁ブレーキを強めて逆起電流を抑え、逆起電流が小さい第２検出モード期間中は検出パルスの幅を広げて電磁ブレーキを弱めて逆起電流が出やすくすることで、より正確な回転検出を行うものである。
【００６６】
図３は本発明の第１の実施形態の電子時計の回路構成を示すブロック線図、図４は本発明の第１の実施形態の電子時計の回路が発生するパルス波形図、図５は本発明の第１の実施形態の電子時計のフローチャート、図６は本発明の第１の実施形態の電子時計に慣性モーメントの大きな指針を付けた場合にコイルに発生する電流波形および電圧波形図、図７は本発明の第１の実施形態の電子時計の図６の状態からカレンダ等の急激な負荷でステップモータ２０の駆動力が弱くなりロータ１０が回転出来なかった場合の電流波形および電圧波形図である。なお従来例で説明したものと同じ構成要素には同じ番号をつけて説明を省略する。
【００６７】
図３において、２０はコイル９とロータ１０より構成されたステップモータ、１は発振回路、２は分周回路、３は通常駆動パルス発生回路、４は補正駆動パルス発生回路であり、これらは従来技術と同じものである。
【００６８】
５は第１検出パルス発生回路であり、分周回路２の信号を基に第１検出モードで用いる検出パルスＢ５〜Ｂ１２を出力する。第１検出パルス発生回路５は、図４（ｂ）に示すように、１１ｍｓを境に、それ以前の検出パルスＢ５〜Ｂ１１は０．０６２５ｍｓ幅のパルス、それ以降のＢ１２は０．２５ｍｓ幅のパルスで、正秒より５ｍｓ後から１２ｍｓまで１ｍｓ毎に出力するように構成されている。
【００６９】
６は第２検出パルス発生回路であり、分周回路２の信号を基に第２検出モードで用いる検出パルスＦ７〜Ｆ１４を出力する。第２検出パルス発生回路６は、図４（ｃ）に示すように、１１ｍｓを境に、それ以前の検出パルスＦ７〜Ｆ１１は０．０６２５ｍｓ幅のパルス、それ以降のＦ１２〜Ｆ１４は０．２５ｍｓ幅のパルスで、正秒より７ｍｓ後から１４ｍｓまで１ｍｓ毎に出力するように構成されている。
【００７０】
７はパルス選択回路、８はドライバ回路、９はコイル、１０はロータ、１１は検出回路、１２は検出回路１１の検出信号を基に第１検出モードの判定を行う第１検出モード判定回路、１３は検出回路１１の検出信号を基に第２検出モードの判定を行う第２検出モード判定回路であり、これらは従来技術と同じものである。
【００７１】
１４は計時カウンタであり、ＳＰ出力後からの経過時間をカウントする。本実施形態では、計時カウンタ１４が検出パルス変更要因検出回路１４０に相当する。
【００７２】
１５１は検出パルス選択回路であり、第１検出パルス発生回路５および第２検出パルス発生回路６で発生するパルス幅の異なる検出パルスを計時カウンタ１４のカウント信号に基づいて選択し、出力するように制御する。即ち、検出パルス選択回路１５１は、検出パルスの幅を回転検出期間で変更できるように第１検出パルス発生回路５および第２検出パルス発生回路６を制御する検出パルス制御手段である。
【００７３】
第１検出パルス発生回路５、第２検出パルス発生回路６とも、０．０６２５ｍｓ幅のパルスと０．２５ｍｓ幅のパルスが出力可能であり、計時カウンタ１４のカウント信号が入力前（１１ｍｓ前）は０．０６２５ｍｓ幅のパルスが選択出力され、計時カウンタ１４のカウント信号が入力後（１１ｍｓ後）は０．２５ｍｓ幅のパルスが選択出力されるように構成されている。
【００７４】
続いて上記構成の動作について説明する。パルス選択回路７は、正秒の時点で通常駆動パルス発生回路３から出力される通常駆動パルスＳＰを選択してステップモータ２０を駆動する。そして正秒から５ｍｓ後に第１検出モードが開始される。第１検出モードではパルス選択回路７は第１検出パルス発生回路５から出力される検出パルスＢ５〜Ｂ１２を検出パルス選択回路１５１の信号に基づいて出力し、コイル９のインピーダンスを変化させるようステップモータ２０を制御する。そして検出回路１１は検出パルスＢ５〜Ｂ１２によってコイル９に発生する誘起電圧の検出を行い、しきい値Ｖｔｈを超える誘起電圧を検出すると検出信号を出力する。その一方で、パルス選択回路７は第１検出モード判定回路１２に対して判定動作を開始するよう指示する。第１検出モード判定回路１２は、検出回路１１からの検出信号の入力によって第１検出モードでの検出信号の有無の判定を行うものであり、検出回路１１から検出信号が２回発生された場合に検出と判定され、直ちに第１検出パルス発生回路５から出力される検出パルスを停止し、第１検出モードの動作を終了するとともに補正駆動パルスＦＰを発生しないようにパルス選択回路７へ通知し、第２検出モード判定回路１３の動作の開始を指示することにより第２検出モードに移行する。ただし検出パルスＢ６〜Ｂ１２によって検出信号がひとつも発生しないか、またはひとつしか発生しない場合は回転失敗と判定して第１検出モードの動作を終了するとともに第２検出モードに移行せず、補正駆動パルスＦＰが出力され、次の通常駆動パルス出力時には通常駆動パルス発生回路３から前回よりも１ランク大きな駆動力を有する通常駆動パルスＳＰ２を出力する。
【００７５】
第２検出モードに移行すると、パルス選択回路７は第２検出パルス発生回路６から出力される検出パルスＦ７〜Ｆ１４を検出パルス選択回路１５１の信号に基づいて出力し、ステップモータ２０の制御を行う。そして検出回路１１は検出パルスによってコイル９に発生する誘起電圧の検出を行い、しきい値Ｖｔｈを超える誘起電圧を検出すると検出信号を出力する。第２検出モード判定回路１３は検出回路１１の検出信号を受けて、検出信号が２回発生した場合は回転成功と判定して直ちに第２検出パルス発生回路６から出力される検出パルスを停止し第２検出モードの動作を停止するとともに、補正駆動パルスＦＰを出力しないようにパルス選択回路７を制御する。ただし検出パルスＦ７〜Ｆ１４によって発生する検出信号は最大６回の検出をもって終了し、その間に検検出信号がひとつも発生しないか、またはひとつしか発生しない場合は回転失敗と判定して補正駆動パルスＦＰを出力する。
【００７６】
以上のように、通常駆動パルス出力後からの経過期間で検出パルスの幅が異なる２つの回転検出期間を有するようにした。即ち、前半の回転検出期間では検出パルスの幅が０．０６２５ｍｓで検出パルスの幅を小さくし、電磁ブレーキを発生させ、ロータ１０の自由振動を抑止し、後半の回転検出期間では検出パルスの幅が０．２５ｍｓで検出パルスの幅を大きくし、電磁ブレーキを抑え、ロータ１０の自由振動を増大させるようにしている。
【００７７】
上記の動作での実際の回転検出の方法について図６及び図４の波形図を用いて説明する。先ず慣性モーメントの大きな指針を付けた場合について説明する。図６（ａ）は従来例の図２７（ａ）と同じく、慣性モーメントの大きな指針を付けた場合のコイル９に誘導される電流波形であり、図６（ｂ）はこのときにコイル９の一方の端子Ｏ１に発生する電圧波形、図６（ｃ）はコイル９の他方の端子Ｏ２に発生する電圧波形である。
【００７８】
まず図４（ａ）に示す通常駆動パルスＳＰがコイル９の端子Ｏ１に加えられ、ロータ１０が回転し、図６（ａ）に示す電流波形ｃ１が発生する。通常駆動パルスＳＰが終了するとロータ１０は自由振動状態となり、電流波形はｃ２、ｃ３、ｃ４に示す電流波形となる。５ｍｓの時点で第１検出モードが開始され、図４（ｂ）に示す検出パルスＢ５がコイル９に印加される。図６（ａ）に示すように５ｍｓでは電流波形は電流波形ｃ２の領域にあり、電流値は負方向である。よって図６（ｃ）に示すように検出パルスＢ５によって生じる誘起電圧Ｖ５はしきい値Ｖｔｈを超えることはない。しかし７ｍｓになると電流波形は電流波形ｃ３の領域になり、電流値は正方向に変わる。よって図６（ｃ）に示すように検出パルスＢ７によって生じる誘起電圧Ｖ７はしきい値Ｖｔｈを超えた検出信号となる。同様に８ｍｓでも電流波形は電流波形ｃ３の領域にあり、検出パルスＢ８によって生じる誘起電圧Ｖ８はしきい値Ｖｔｈを超えた検出信号となる。誘起電圧Ｖ７、Ｖ８の二つの検出信号がしきい値Ｖｔｈを超えたことで第２検出モードに切り換わる。
【００７９】
検出パルスＢ８によって生じる誘起電圧Ｖ８によって第２検出モードとなったことにより、次のタイミングの検出パルス、即ち９ｍｓの時点での検出パルスＦ９がコイル９に印加される。図６（ａ）に示すように９ｍｓでは電流波形は電流波形ｃ３の領域にあり、電流値は正方向にある。よって図６（ｂ）に示すように誘起電圧Ｖ９はしきい値Ｖｔｈを超えることはない。同様に誘起電圧Ｖ１０、Ｖ１１においても電流波形ｃ３の領域にあり、しきい値Ｖｔｈを超えることはない。しかし１２ｍｓになると、検出パルスの幅が０．０６２５ｍｓから０．２５ｍｓに変わり検出パルスの幅が大きくなったことで電磁ブレーキが抑えられロータ１０の自由振動が減衰しにくくなる。そして電流波形は自由振動が減衰しにくくなったため、電流波形ｃ４の領域になり、電流値は負方向に変わる。よって図６（ｂ）に示すように誘起電圧Ｖ１２はしきい値Ｖｔｈを超えた検出信号となる。検出パルスＦ１３によって生じる誘起電圧Ｖ１３も、しきい値Ｖｔｈを超えた検出信号となり、誘起電圧Ｖ１２、Ｖ１３の二つの検出信号がしきい値Ｖｔｈを超えたことで、第２検出モード判定回路１３は正常に回転成功と判定し、補正駆動パルスＦＰは出力されず、次の通常駆動パルス出力時には前回と同じ駆動力の通常駆動パルスＳＰを出力する。
【００８０】
続いてカレンダ等の急激な負荷でロータ１０が回転出来なかった場合について図７及び図４の波形図を用いて説明する。図７（ａ）は従来例の図３０（ａ）と同じく、ロータ１０が回転出来なかったときにコイル９に誘導される電流波形であり、図７（ｂ）はこのときにコイル９の一方の端子Ｏ１に発生する電圧波形、図７（ｃ）はコイル９の他方の端子Ｏ２に発生する電圧波形である。
【００８１】
まず５ｍｓの時点で第１検出モードが開始され、検出パルスＢ５がコイル９に印加される。図７（ａ）に示すように５ｍｓでは電流波形電流波形ｃ５の領域にあり、電流値は正方向にある。よって図７（ｃ）に示すように誘起電圧Ｖ５はしきい値Ｖｔｈを超えた検出信号となる。さらに６ｍｓでも電流波形は電流波形ｃ５の領域にあり、誘起電圧Ｖ６はしきい値Ｖｔｈを超えた検出信号となる。誘起電圧Ｖ５、Ｖ６と二つの検出信号がしきい値Ｖｔｈを超えたことで第２検出モードに移行する。
【００８２】
誘起電圧Ｖ６により第２検出モードとなったことにより、次のタイミングの検出パルス、即ち７ｍｓの時点での検出パルスＦ７がコイル９に印加される。図７（ａ）に示すように７ｍｓでは電流波形は電流波形ｃ５の領域にあり、電流値は正方向にあるため図７（ｂ）に示すように誘起電圧Ｖ５はしきい値Ｖｔｈを超えることはない。さらに誘起電圧Ｖ７〜Ｖ１１おいても電流波形ｃ５の領域にあり、しきい値Ｖｔｈを超えることはない。また第２検出モードで６回目の検出となる１２ｍｓでは、検出パルスの幅が０．０６２５ｍｓから０．２５ｍｓに変わるが、ロータ１０はすでに完全に停止した状態であるため検出パルスの幅が大きくなったとしてもロータの自由振動が発生する要因がなく、検出パルスＦ１２によって生じる誘起電圧Ｖ１２はしきい値Ｖｔｈを超えることはない。第２検出モードはこの６回目の検出をもって打ち切られる。よって、第２検出モード判定回路１３は回転失敗と正しく判定を行い、補正駆動パルスＦＰが出力され、次の通常駆動パルス出力時には通常駆動パルス発生回路３から前回よりも１ランク大きな駆動力を有する通常駆動パルスＳＰ２を出力する。よって時計が止まってしまうことはない。
【００８３】
以上のように、第１の実施形態では回転検出期間において検出パルスの幅が小さい期間と大きい期間の２つの期間を設けることによってロータの自由振動を制御し、回転と非回転を正常に判定することができる。
【００８４】
以上の動作についてフローチャート図を用いて説明する。図５は第１の実施形態の電子時計におけるロータ１０の回転検出方法を示すフローチャート図で、正秒毎の動作を示したものである。正秒のタイミングで通常駆動パルスＳＰが出力され（ステップＳＴ１）、正秒から５ｍｓ後に回転検出が開始される（ステップＳＴ２）。検出期間において１２．０ｍｓ未満かどうか判定し（ステップＳＴ３）、検出期間が１２．０ｍｓ未満ならば幅が０．０６２５ｍｓの検出パルスを出力し（ステップＳＴ４）、検出期間が１２．０ｍｓ以上ならば幅が０．２５ｍｓの検出パルスを出力する（ステップＳＴ５）。ＳＴ３〜ＳＴ５の過程は第２検出モードが終了するまで繰り返される（ステップＳＴ６）。そして所定期間内で検出信号が検出されるかどうかを判定し（ステップＳＴ７）。所定期間内で検出信号が検出された場合は回転成功と判定し補正駆動パルスＦＰを出力させず、次の通常駆動パルス出力時には前回と同じ駆動力の通常駆動パルスＳＰを出力する（ステップＳＴ８）。所定期間内で検出信号が検出されない場合は回転失敗と判定し補正駆動パルスＦＰを出力すると同時に１ランク大きな駆動力を有する通常駆動パルスを出力する（ステップＳＴ９）。これにより当該秒の動作を完了し次の正秒を待って再び先頭から開始する。
【００８５】
なお、上記説明は、本実施形態の一例を示したものであり、例えば、以下のように変形を行ってもよい。
（１）本実施形態では、１１ｍｓ以前と以後の２つの区間で検出パルスの幅を変更したが、３つ以上の時間帯に分けて検出パルスの幅を変更してもよい。各区間でパルス幅を変更しても良いし、一部の区間で同じパルス幅であっても良い。このようにすることで、さらに細かな電磁ブレーキ制御が可能となり、より正確な回転検出が可能となる。
（２）検出パルス幅（０．０６２５ｍｓ、０．２５ｍｓ）や計時カウント値（１１ｍｓ）など、各数値は上記数値に限定されるものではなく、モータや取り付けられる表示体（指針、日板など）に合わせて最適化されるべきものである。
（３）時間帯でのパルス幅制御においては、計時カウンタ１４による制御の他、検出パルスを図４（ｂ）（ｃ）の形態として作り込む方法でも良い。この場合、計時カウンタ１４は不要になり、回路を小さくすることができる。但し、例えば、モータが変わり検出パルス幅の変更時間帯を変更する場合、その都度第１検出パルス発生回路５、第２検出パルス発生回路６の変更が必要となり、設計負荷が増大するので、多機種への適用を考えた場合は、計時カウンタ１４を使用する本実施形態の例のほうが好ましい。
【００８６】
［第２実施形態：第１検出モードの検出状況による変更］
次に、本発明の第２の実施形態を図面に基づいて詳述する。第２の実施形態は、第１検出モードでの検出条件により、第２検出モードでの検出パルスの幅を変更する例である。
【００８７】
回転に成功する場合と、回転に失敗する場合では、第１検出モードにおける検出状態が異なってくる場合が多い。本実施形態はこのことを利用し、回転に成功する可能性の高い場合には第２検出モードでの検出パルスの幅を広げて電磁ブレーキを弱めて逆起電力を検出しやすくし、逆に非回転の可能性の高い場合には、第２検出モードでの検出パルスの幅を狭めて電磁ブレーキを強め、逆起電力を検出しにくくし、誤検出を防止するものである。
【００８８】
図８は第２の実施形態の電子時計の回路構成を示すブロック線図、図９は第２の実施形態の電子時計の回路が発生するパルス波形図、図１０は第２の実施形態の電子時計のフローチャート、図１１は本発明の第２の実施形態の電子時計に慣性モーメントの大きな指針を付けた場合にコイルに発生する電流波形および電圧波形図、図１２は本発明の第２の実施形態の電子時計の図１１の状態からカレンダ等の急激な負荷でステップモータ２０の駆動力が弱くなりロータ１０が回転出来なかった場合の電流波形および電圧波形図である。なお従来例および第１の実施形態で説明したものと同じ構成要素には同じ番号をつけて説明を省略する。
【００８９】
図８において、２０はコイル９とロータ１０より構成されたステップモータ、１は発振回路、２は分周回路、３は通常駆動パルス発生回路、４は補正駆動パルス発生回路、５は第１検出パルス発生回路であり分周回路２の信号を基に第１検出モードを行うための検出パルスＢ５〜Ｂ１２を出力する。検出パルスＢ５〜Ｂ１２は図９（ｂ）に示す如き０．０６２５ｍｓ幅のパルスであり、正秒より５ｍｓ後から１２ｍｓまで１ｍｓ毎に出力する。６は第２検出パルス発生回路であり、分周回路２の信号を基に第２検出モードで用いる検出パルスＦ７〜Ｆ１４あるいは検出パルスｆ７〜ｆ１４を後述する検出パルス選択回路１５２の信号に基づいて出力する。図９（ｃ１）に示す如き、検出パルスＦ７〜Ｆ１４は０．２５ｍｓ幅のパルス、図９（ｃ２）に示す如き、検出パルスｆ７〜ｆ１４は０．０６２５ｍｓ幅のパルスであり、正秒より７ｍｓ後から１４ｍｓまで１ｍｓ毎に出力するように構成される。
【００９０】
７はパルス選択回路、８はドライバ回路、９はコイル、１０はロータ、１１は検出回路、１２は検出回路１１の検出信号を基に第１検出モードの判定を行う第１検出モード判定回路、１３は検出回路１１の検出信号を基に第２検出モードの判定を行う第２検出モード判定回路、１５２は検出パルス選択回路であり第２検出パルス発生回路６で発生するパルス幅の異なる検出パルスを第１検出モード判定回路１２の判定結果に基づいて選択し、出力するよう制御する。即ち、検出パルス選択回路１５２は、検出パルスの幅を第１検出モード判定回路１２の判定結果で変更できるように第２検出パルス発生回路６を制御する検出パルス制御手段である。すなわち、本実施形態では、第１検出モード判定回路１２が検出パルス変更要因検出回路１４０を兼用する構成となっている。
【００９１】
続いて上記構成の動作について説明する。パルス選択回路７は、正秒の時点で通常駆動パルス発生回路３から出力される通常駆動パルスＳＰを選択してステップモータ２０を駆動する。そして正秒から５ｍｓ後に第１検出モードが開始される。第１検出モードではパルス選択回路７は第１検出パルス発生回路５から出力される検出パルスＢ５〜Ｂ１２を出力し、コイル９のインピーダンスを変化させるようステップモータ２０を制御する。そして検出回路１１は検出パルスＢ５〜Ｂ１２によってコイル９に発生する誘起電圧の検出を行い、しきい値Ｖｔｈを超える誘起電圧を検出すると検出信号を出力する。その一方で、パルス選択回路７は第１検出モード判定回路１２に対して判定動作を開始するよう指示する。第１検出モード判定回路１２は、検出回路１１からの検出信号の入力によって第１検出モードでの検出信号の有無の判定を行うものであり、検出回路１１から検出信号が２回発生された場合に検出と判定され、直ちに第１検出パルス発生回路５から出力される検出パルスを停止し、第１検出モードの動作を終了するとともに補正駆動パルスＦＰを発生しないようにパルス選択回路７へ通知し、第２検出モード判定回路１３の動作の開始を指示することにより第２検出モードに移行する。ただし検出パルスＢ５〜Ｂ１２によって検出信号がひとつも発生しないか、またはひとつしか発生しない場合は回転失敗と判定して第１検出モードの動作を終了するとともに第２検出モードに移行せず、補正駆動パルスＦＰが出力され、次の通常駆動パルス出力時には通常駆動パルス発生回路３から前回よりも１ランク大きな駆動力を有する通常駆動パルスＳＰ２を出力する。
【００９２】
なお、第１検出モードの検出結果で第２検出モードの判定方法が変わってくる。検出パルスＢ５および検出パルスＢ６によって連続して２回の検出信号が発生した場合は検出パルス選択回路１５２によって第２検出パルス発生回路６は検出パルスｆ７〜ｆ１４が選択出力され、また、検出パルスＢ７以降の検出パルスによって２回目の検出信号が発生した場合は検出パルス選択回路１５２によって第２検出パルス発生回路６は検出パルスＦ７〜Ｆ１４が選択出力される。検出パルス選択回路１５２は第１検出モードの検出結果により第２検出モードの検出パルス幅を変更する変更手段となっている。
【００９３】
まず検出パルスＢ５および検出パルスＢ６によって連続して２回の検出信号が発生し、第２検出モードに移行した場合を説明する。パルス選択回路７は検出パルス選択回路１５２によって選択された第２検出パルス発生回路６の出力する検出パルスｆ７〜ｆ１４を選択して出力しステップモータ２０の制御を行う。そして検出回路１１はｆ７〜ｆ１４によってコイル９に発生する誘起電圧の検出を行う。第２検出モード判定回路１３は検出回路１１の検出信号を受けて、検出信号が２回発生した場合は回転成功と判定して直ちに第２検出パルス発生回路６から出力される検出パルスを停止し第２検出モードの動作を終了するとともに、補正駆動パルスＦＰを出力しないようにパルス選択回路７を制御する。ただし検出パルスｆ７〜ｆ１４によって発生する検出信号は最大６回の検出、即ち検出パルスｆ１２による検出をもって終了し、その間に検出信号がひとつも発生しないか、またはひとつしか発生しない場合は回転失敗と判定して補正駆動パルスＦＰを出力する。そして次の通常駆動パルス出力時には通常駆動パルス発生回路３から前回よりも１ランク大きな駆動力を有する通常駆動パルスＳＰ２を出力する。
【００９４】
次にパルスＢ６によって２回目の検出信号が発生しない場合、即ち検出パルスＢ７以降で２回目の検出信号が発生し、第２検出モードに移行した場合について説明する。パルス選択回路７は検出パルス選択回路１５２によって選択された第２検出パルス発生回路６の出力する検出パルスＦ７〜Ｆ１４を選択して出力しステップモータ２０の制御を行う。そして検出回路１１はＦ７〜Ｆ１４によってコイル９に発生する誘起電圧の検出を行う。上記と同様に検出信号が２回発生した場合は回転成功と判定して直ちに第２検出パルス発生回路６から出力される検出パルスを停止し第２検出モードの動作を終了するとともに、補正駆動パルスＦＰを出力しないようにパルス選択回路７を制御する。また検出信号がひとつも発生しないか、またはひとつしか発生しない場合は回転失敗と判定して補正駆動パルスＦＰを出力する。そして次の通常駆動パルス出力時には通常駆動パルス発生回路３から前回よりも１ランク大きな駆動力を有する通常駆動パルスＳＰ２を出力する。
【００９５】
以上のように、第２の実施形態では第２検出パルス発生回路は検出パルスの幅が０．０６２５ｍｓと０．２５ｍｓの２系統のパルス発生回路を有しており、検出パルス選択回路１５２から選択して出力されることになる。即ち、第１検出モードの判定結果が６ｍｓと早い時期に終了した場合は第２検出モードでは検出パルスの幅が０．０６２５ｍｓの小さい幅で検出を行うため電磁ブレーキが発生しやすく、ロータ１０の自由振動を抑制することができ、一方、第２検出モードの判定結果が７ｍｓ以降の遅い時期に終了した場合は第２検出モードでは検出パルスの幅が０．２５ｍｓの大きい幅で検出を行うため電磁ブレーキが抑えられ、ロータ１０の自由振動を減衰しにくくさせることができる。
【００９６】
上記の動作での実際の回転検出の方法について図１１及び図９の波形図を用いて説明する。まず慣性モーメントの大きな指針を付けた場合について説明する。図１１（ａ）は従来例の図２７（ａ）と同じく、慣性モーメントの大きな指針を付けた場合のコイル９に誘導される電流波形であり、図１１（ｂ）はこのときにコイル９の一方の端子Ｏ１に発生する電圧波形、図１１（ｃ）はコイル９の他方の端子Ｏ２に発生する電圧波形である。
【００９７】
まず図１１（ｂ）に示す通常駆動パルスＳＰがコイル９の端子Ｏ１に加えられ、ロータ１０が回転し、図１１（ａ）に示す電流波形ｃ１が発生する。通常駆動パルスＳＰが終了するとロータ１０は自由振動状態となり、電流波形はｃ２、ｃ３、ｃ４に示す電流波形となる。５ｍｓの時点で第１検出モードが開始され、図９（ｂ）に示す検出パルスＢ５がコイル９に印加される。図１１（ａ）に示すように５ｍｓでは電流波形は電流波形ｃ２の領域にあり、電流値は負方向である。よって図１１（ｃ）に示すように検出パルスＢ５によって生じる誘起電圧Ｖ５はしきい値Ｖｔｈを超えることはない。しかし７ｍｓになると電流波形は電流波形ｃ３の領域になり、電流値は正方向に変わる。よって図１１（ｃ）に示すように検出パルスＢ７によって生じる誘起電圧Ｖ７はしきい値Ｖｔｈを超えた検出信号となる。同様に８ｍｓでも電流波形は電流波形ｃ３の領域にあり、検出パルスＢ８によって生じる誘起電圧Ｖ８はしきい値Ｖｔｈを超えた検出信号となる。誘起電圧Ｖ７、Ｖ８の二つの検出信号がしきい値Ｖｔｈを超えたことで第２検出モードに切り換わる。
【００９８】
７ｍｓ以後に発生する検出パルスＢ８によって生じる誘起電圧Ｖ８によって第２検出モードとなったことにより、検出パルス選択回路１５２は第２検出パルス発生回路６の出力する検出パルス幅が０．２５ｍｓの検出パルスＦ７〜Ｆ１４を選択し、パルス選択回路７に出力する。よって電磁ブレーキは抑えられロータ１０の自由振動が減衰しにくくなるように作用する。そして８ｍｓの次のタイミングでの検出パルス、即ち図９（ｃ１）に示す９ｍｓの時点での検出パルスＦ９がコイル９に印加される。図１１（ａ）に示すように９ｍｓでは電流波形は電流波形ｃ３の領域にあり、電流値は正方向にある。よって図１１（ｂ）に示すように検出パルスＦ９によって生じる誘起電圧Ｖ９はしきい値Ｖｔｈを超えることはない。同様に検出パルスＦ１０、Ｆ１１によって生じる誘起電圧Ｖ１０、Ｖ１１においても電流波形ｃ３の領域にあり、しきい値Ｖｔｈを超えることはない。しかし１２ｍｓになると電流波形は図１１（ａ）に示すよう自由振動が減衰しにくくなったため電流波形ｃ４の領域になり、電流値は負方向に変わる。よって図１１（ｃ）に示すように検出パルスＦ１２によって生じる誘起電圧Ｖ１２はしきい値Ｖｔｈを超えた検出信号となる。同様に１３ｍｓでも電流波形は電流波形ｃ４の領域にあり、検出パルスＦ１３によって生じる誘起電圧Ｖ１３はしきい値Ｖｔｈを超えた検出信号となる。誘起電圧Ｖ１２、Ｖ１３の二つの検出信号がしきい値Ｖｔｈを超えたことで、第２検出モード判定回路１３は正常に回転成功と判定し、補正駆動パルスＦＰは出力されず、次の通常駆動パルス出力時には前回と同じ駆動力の通常駆動パルスＳＰを出力する。
【００９９】
続いてカレンダ等の急激な負荷でロータ１０が回転出来なかった場合について図１２及び図９の波形図を用いて説明する。図１２（ａ）は従来例の図３０（ａ）と同じく、ロータ１０が回転出来なかったときにコイル９に誘導される電流波形であり、図１２（ｂ）はこのときにコイル９の一方の端子Ｏ１に発生する電圧波形、図１２（ｃ）はコイル９の他方の端子Ｏ２に発生する電圧波形である。
【０１００】
まず５ｍｓの時点で第１検出モードが開始され、検出パルスＢ５がコイル９に印加される。図１２（ａ）に示すように５ｍｓでは電流波形電流波形ｃ５の領域にあり、電流値は正方向にある。よって図１２（ｃ）に示すように誘起電圧Ｖ５はしきい値Ｖｔｈを超えた検出信号となる。さらに６ｍｓでも電流波形は電流波形ｃ５の領域にあり、誘起電圧Ｖ６はしきい値Ｖｔｈを超えた検出信号となる。誘起電圧Ｖ５、Ｖ６と二つの検出信号がしきい値Ｖｔｈを超えたことで第２検出モードに移行する。
【０１０１】
５ｍｓおよび６ｍｓに発生する検出パルスＢ５およびＢ６によって生じる誘起電圧Ｖ５、Ｖ６によって第２検出モードとなったことにより、検出パルス選択回路１５２は第２検出パルス発生回路６の出力する検出パルス幅が０．０６２５ｍｓの検出パルスｆ７〜ｆ１４を選択し、パルス選択回路７に出力する。よって電磁ブレーキが発生しやすい状態になりロータ１０の自由振動の振幅が減少するように作用する。そして６ｍｓの次のタイミングでの検出パルス、即ち図９（ｃ２）に示す７ｍｓの時点での検出パルスｆ７がコイル９に印加される。図１２（ａ）に示すように７ｍｓでは電流波形は電流波形ｃ５の領域にあり、電流値は正方向にあるため図１２（ｂ）に示すように誘起電圧Ｖ７はしきい値Ｖｔｈを超えることはない。さらに誘起電圧Ｖ８〜Ｖ１１おいても電流波形ｃ５の領域にあり、しきい値Ｖｔｈを超えることはない。また第２検出モードで６回目の検出となる１２ｍｓでも、検出パルスＦ１２によって生じる誘起電圧Ｖ１２はしきい値Ｖｔｈを超えることはない。第２検出モードはこの６回目の検出をもって打ち切られる。よって、第２検出モード判定回路１３は回転失敗と正しく判定を行い、補正駆動パルスＦＰが出力され、次の通常駆動パルス出力時には通常駆動パルス発生回路３から前回よりも１ランク大きな駆動力を有する通常駆動パルスＳＰ２を出力する。よって時計が止まってしまうことはない。
【０１０２】
以上のように第２検出パルス発生回路６は、０．２５ｍｓの幅を有する検出パルスと０．０６２５ｍｓの幅を有する検出パルスの２系統のパルス発生回路を有しており、検出パルス選択回路１５２から選択的に出力されることになる。即ち、第１検出モードの判定結果が６ｍｓと早い時期に終了した場合は小さい検出パルス幅で検出を行うことにより電磁ブレーキを発生させる期間を増やし、第１検出モードの判定結果が７ｍｓ以降の遅い時期に終了した場合は大きい検出パルス幅で検出を行うことにより電磁ブレーキが発生する期間を減らし、回転検出のパターンを異ならせている。
【０１０３】
以上の動作についてフローチャート図を用いて説明する。図１０は第２の実施形態の電子時計におけるロータ１０の回転検出方法を示すフローチャート図で、正秒毎の動作を示したものである。正秒のタイミングで通常駆動パルスＳＰが出力され（ステップＳＴ１）、正秒から５ｍｓ後に回転検出が開始される（ステップＳＴ２）。第１検出モードでは検出パルスの幅を０．０６２５ｍｓに設定し出力する（ステップＳＴ３）。第１検出モードが終了すると第２検出モードが開始される（ステップＳＴ４）。ここで正秒から６．０ｍｓの時点において第１検出モードが終了するかしないかで第２検出モードでの検出パルスの幅の設定が変わってくる（ステップＳＴ５）。６．０ｍｓの時点で第１検出モードが終了した場合は、第２検出モードにおいて電磁ブレーキを発生させる期間を増やすため、検出パルスの幅を０．０６２５ｍｓに設定し（ステップＳＴ６）、７．０ｍｓの時点以降に第１検出モードが終了した場合は、第２検出モードにおいて電磁ブレーキを発生させる期間を減らすため、検出パルスの幅を０．２５ｍｓに設定して出力する（ステップＳＴ７）。そして所定期間内で検出信号が検出されるかどうかを判定し（ステップＳＴ８）。所定期間内で検出信号が検出された場合は回転成功と判定し補正駆動パルスＦＰを出力させず、次の通常駆動パルス出力時には前回と同じ駆動力の通常駆動パルスＳＰを出力する（ステップＳＴ９）。所定期間内で検出信号が検出されない場合は回転失敗と判定し補正駆動パルスＦＰを出力すると同時に１ランク大きな駆動力を有する通常駆動パルスを出力する（ステップＳＴ１０）。これにより当該秒の動作を完了し次の正秒を待って再び先頭から開始する。
【０１０４】
なお、検出パルスの幅を変更する条件としての第１検出パルスの検出位置は、当然上記数値に限定されるものではなく、モータや取り付けられる表示体（指針、日板など）に合わせて最適化されるべきものである。
【０１０５】
［第３実施形態：電源電圧による変更］
次に、本発明の第３の実施形態を図面に基づいて詳述する。第３の実施形態は、電源の出力電圧に基づいて検出パルスの幅を変更する例である。
【０１０６】
モータ駆動には大きな電力（電流）が必要であるため、電源により直接駆動される。そのため、電源変動の大きい充電系電源を使用している場合、駆動パルスによる駆動能力が変動する。電源電圧が低く駆動能力が低い場合は逆起電流も出にくい。このような状況で検出パルス幅を広げ電磁ブレーキを弱めた場合、非回転であるにもかかわらず回転したと判定してしまう場合がある。本実施形態は、このような誤検出を防止するための技術である。
【０１０７】
図１３は第３の実施形態の電子時計の回路構成を示すブロック線図、図２９（従来例と同一の図面である）および図１４は第３の実施形態の電子時計の回路が発生するパルス波形図、図１５は第３の実施形態の電子時計のフローチャート、図２８は第３の実施形態の電子時計に慣性モーメントの大きな指針が付き、電源の出力電圧が２．３５Ｖである場合のコイルに発生する電流波形および電圧波形図（従来例と同一の図面である）、図１６は図２８の状態から電源の出力電圧が２．１５Ｖになりステップモータ２０の駆動力が弱くロータ１０が回転出来なかった場合のコイルに発生する電流波形および電圧波形図である。なお従来例および第１および第２の実施形態で説明したものと同じ構成要素には同じ番号をつけて説明を省略する。
【０１０８】
図１３において、２０はコイル９とロータ１０より構成されたステップモータ、１は発振回路、２は分周回路、３は通常駆動パルス発生回路、４は補正駆動パルス発生回路、５は第１検出パルス発生回路であり分周回路２の信号を基に第１検出モードを行うための検出パルスＢ５〜Ｂ１２あるいは検出パルスｂ５〜ｂ１２を後述する検出パルス選択回路１５３の信号に基づいて出力する。検出パルスＢ５〜Ｂ１２は図２９（ｂ）に示す如き０．２５ｍｓ幅のパルス、検出パルスｂ５〜ｂ１２は図１４（ｂ）に示す如き、０．０６２５ｍｓ幅のパルスであり、正秒より５ｍｓ後から１２ｍｓまで１ｍｓ毎に出力する。６は第２検出パルス発生回路であり、分周回路２の信号を基に第２検出モードで用いる検出パルスＦ７〜Ｆ１４あるいは検出パルスｆ７〜ｆ１４を後述する検出パルス選択回路１５３の信号に基づいて出力する。検出パルスＦ７〜Ｆ１４は図２９（ｃ）に示す如き０．２５ｍｓ幅のパルス、検出パルスｆ７〜ｆ１４は図１４（ｃ）に示す如き０．０６２５ｍｓ幅のパルスであり、正秒より７ｍｓ後から１４ｍｓまで１ｍｓ毎に出力している。
【０１０９】
７はパルス選択回路、８はドライバ回路、９はコイル、１０はロータ、１１は検出回路、１２は検出回路１１の検出信号を基に第１検出モードの判定を行う第１検出モード判定回路、１３は検出回路１１の検出信号を基に第２検出モードの判定を行う第２検出モード判定回路、１６は電源電圧検出（以下、ＢＤ）回路であり電源１７の出力電圧を検出する。１５３は検出パルス選択回路であり第１検出パルス発生回路５および第２検出パルス発生回路６で発生するパルス幅の異なる検出パルスをＢＤ回路１６の出力結果に基づいて選択し、出力するよう制御する。即ち、検出パルス選択回路１５３は、検出パルスの幅をＢＤ回路１６の出力結果で変更できるように第１検出パルス発生回路５および第２検出パルス発生回路６を制御する検出パルス制御手段である。
【０１１０】
本実施形態では、ＢＤ回路１６が検出パルス変更要因検出回路１４０に相当する。
【０１１１】
続いて上記構成の動作について説明する。パルス選択回路７は、正秒の時点で通常駆動パルス発生回路３から出力される通常駆動パルスＳＰを選択してステップモータ２０を駆動する。そして正秒から５ｍｓ後に第１検出モードが開始される。第１検出モードではパルス選択回路７は第１検出パルス発生回路５から出力される検出パルスを出力し、コイル９のインピーダンスを変化させるようステップモータ２０を制御する。なおＢＤ回路１６の出力結果によって第１検出パルス発生回路５から出力される検出パルスが変わってくる。検出パルス選択回路１５３は電源１７の出力電圧が２．２０Ｖ以上であるとＢＤ回路１６が検出した場合、Ｂ５〜Ｂ１２の検出パルスを出力するよう第１検出パルス発生回路５を制御する。また電源１７の出力電圧が２．２０Ｖ未満であるとＢＤ回路１６が検出した場合、ｂ５〜ｂ１２の検出パルスを出力するよう第１検出パルス発生回路５を制御する。そして検出回路１１は検出パルスＢ５〜Ｂ１２あるいはｂ５〜ｂ１２によってコイル９に発生する誘起電圧の検出を行い、しきい値Ｖｔｈを超える誘起電圧を検出すると検出信号を出力する。その一方で、パルス選択回路７は第１検出モード判定回路１２に対して判定動作を開始するよう指示する。第１検出モード判定回路１２は、検出回路１１からの検出信号の入力によって第１検出モードでの検出信号の有無の判定を行うものであり、検出回路１１から検出信号が２回発生された場合に検出と判定され、直ちに第１検出パルス発生回路５から出力される検出パルスを停止し、第１検出モードの動作を終了するとともに補正駆動パルスＦＰを発生しないようにパルス選択回路７へ通知し、第２検出モード判定回路１３の動作の開始を指示することにより第２検出モードに移行する。ただし検出パルスＢ５〜Ｂ１２あるいはｂ５〜ｂ１２によって検出信号がひとつも発生しないか、またはひとつしか発生しない場合は回転失敗と判定して第１検出モードの動作を終了するとともに第２検出モードに移行せず、補正駆動パルスＦＰが出力され、次の通常駆動パルス出力時には通常駆動パルス発生回路３から前回よりも１ランク大きな駆動力を有する通常駆動パルスＳＰ２を出力する。
【０１１２】
第２検出モードに移行すると、パルス選択回路７は第２検出パルス発生回路６から出力される検出パルスを出力し、ステップモータ２０の制御を行う。なお第１検出モードと同様にＢＤ回路１６の出力結果によって第２検出パルス発生回路６から出力される検出パルスが変わってくる。検出パルス選択回路１５３は電源１７の出力電圧が２．２０Ｖ以上であるとＢＤ回路１６が検出した場合、Ｆ７〜Ｆ１４の検出パルスを出力するよう第２検出パルス発生回路６を制御し、電源１７の出力電圧が２．２０Ｖ未満であるとＢＤ回路１６が検出した場合、ｆ７〜ｆ１４の検出パルスを出力するよう第２検出パルス発生回路６を制御する。そして検出回路１１は検出パルスによってコイル９に発生する誘起電圧の検出を行い、しきい値Ｖｔｈを超える誘起電圧を検出すると検出信号を出力する。第２検出モード判定回路１３は検出回路１１の検出信号を受けて、検出信号が２回発生した場合は回転成功と判定して直ちに第２検出パルス発生回路６から出力される検出パルスを停止し第２検出モードの動作を停止するとともに、補正駆動パルスＦＰを出力しないようにパルス選択回路７を制御する。ただし検出パルスＦ７〜Ｆ１４あるいはｆ７〜ｆ１４によって発生する検出信号は最大６回の検出をもって終了し、その間に検検出信号がひとつも発生しないか、またはひとつしか発生しない場合は回転失敗と判定して補正駆動パルスＦＰを出力する。
【０１１３】
以上のように、第３の実施形態では第１検出パルス発生回路５および第２検出パルス発生回路６は検出パルスの幅が０．０６２５ｍｓと０．２５ｍｓの２系統のパルス発生回路を有しており、検出パルス選択回路１５３から選択して出力されることになる。即ち、電源の出力電圧が２．２０Ｖ以上とステップモータ２０の駆動力が高い場合は検出パルスの幅が０．２５ｍｓの大きい幅で検出を行うため電磁ブレーキが抑えられロータ１０の自由振動が減衰しにくくなるようにし、電源の出力電圧が２．２０Ｖ未満とステップモータ２０の駆動力が低い場合は検出パルスの幅が０．０６２５ｍｓの小さい幅で検出を行うため、電磁ブレーキが発生しやすく、ロータ１０の自由振動を抑制するようにしている。
【０１１４】
上記の動作での実際の回転検出の方法について説明する。まず慣性モーメントの大きな指針が付き、電源の出力電圧が２．３５Ｖである場合について説明する。この場合、従来例の図２８および図２９の波形図と同一であり、ＢＤ回路で電源の出力電圧を検出した後は同様の回転検出を行う。即ち、ＢＤ回路で２．３５Ｖを検出すると出力電圧が２．２０Ｖ以上であるため検出パルス選択回路１５３はロータ１０の自由振動を減衰しにくくするために検出パルス幅０．２５ｍｓであるＢ５〜Ｂ１２の検出パルスを選択する。そして第１検出モードにおいて、図２８（ａ）に示すように７ｍｓおよび８ｍｓになると電流波形は電流波形ｃ３の領域になり検出パルスＢ７、Ｂ８によって生じる誘起電圧Ｖ７、Ｖ８はしきい値Ｖｔｈを超えた検出信号となり、誘起電圧Ｖ７、Ｖ８の二つの検出信号がしきい値Ｖｔｈを超えたことで第２検出モードに切り換わる。第２検出モードにおいても同様にＢＤ回路で２．３５Ｖを検出したため検出パルス選択回路１５３はロータ１０の自由振動を減衰しにくくするために検出パルス幅が０．２５ｍｓであるＦ７〜Ｆ１４の検出パルスを選択する。図２８（ａ）に示すように１２ｍｓおよび１３ｍｓになると電流波形は電流波形ｃ４の領域になり、電流値は負方向に変わる。検出パルスＦ１２、Ｆ１３によって生じる誘起電圧Ｖ１２、Ｖ１３の二つの検出信号がしきい値Ｖｔｈを超えたことで、第２検出モード判定回路１３は正常に回転成功と判定し、補正駆動パルスＦＰを出力しないようパルス選択回路７を制御し、次の通常駆動パルス出力時には前回と同じ駆動力の通常駆動パルスＳＰを出力する。
【０１１５】
続いて電源である電池の劣化や電圧降下によって出力電圧が２．１５Ｖに低下し、ロータ１０が回転出来なかった場合について図１６及び図１４の波形図を用いて説明する。図１６（ａ）は従来例の図３０（ａ）と同じく、ロータ１０が回転出来なかったときにコイル９に誘導される電流波形であり、図１６（ｂ）はこのときにコイル９の一方の端子Ｏ１に発生する電圧波形、図１６（ｃ）はコイル９の他方の端子Ｏ２に発生する電圧波形である。
【０１１６】
まず第１検出モードにおいてＢＤ回路で２．１５Ｖ検出すると出力電圧が２．２０Ｖ未満であるため検出パルス選択回路１５３はロータ１０の自由振動を抑えるために検出パルス幅０．０６２５ｍｓであるｂ５〜ｂ１２の検出パルスを選択する。検出パルス選択後、５ｍｓの時点で第１検出モードが開始され、検出パルスｂ５がコイル９に印加される。図１６（ａ）に示すように７ｍｓになると電流波形ｃ５の領域にあり、電流値は正方向になる。よって図１６（ｃ）に示すように誘起電圧Ｖ７はしきい値Ｖｔｈを超えた検出信号となる。さらに８ｍｓでも電流波形は電流波形ｃ５の領域にあり、誘起電圧Ｖ８はしきい値Ｖｔｈを超えた検出信号となる。誘起電圧Ｖ７、Ｖ８と二つの検出信号がしきい値Ｖｔｈを超えたことで第２検出モードに移行する。
誘起電圧Ｖ８により第２検出モードになると、ＢＤ回路で２．１５Ｖを検出したことにより出力電圧が２．２０Ｖ未満であるため、検出パルス選択回路１５３はロータ１０の自由振動を抑えるために検出パルス幅０．０６２５ｍｓであるｆ７〜ｆ１４の検出パルスを選択する。検出パルス選択後、９ｍｓの時点で検出パルスｆ９がコイル９に印加される。図１６（ａ）に示すように９ｍｓでは電流波形は電流波形ｃ５の領域にあり電流値は正方向にあるため、図１６（ｂ）に示すように誘起電圧Ｖ９はしきい値Ｖｔｈを超えることはない。さらに誘起電圧Ｖ１０〜Ｖ１３においても電流波形ｃ５の領域にあり、しきい値Ｖｔｈを超えることはない。また第２検出モードで６回目の検出となる１４ｍｓでも、検出パルスＦ１４によって生じる誘起電圧Ｖ１４はしきい値Ｖｔｈを超えることはない。第２検出モードはこの６回目の検出をもって打ち切られる。よって、第２検出モード判定回路１３は回転失敗と正しく判定を行い、補正駆動パルスＦＰが出力され、次の通常駆動パルス出力時には通常駆動パルス発生回路３から前回よりも１ランク大きな駆動力を有する通常駆動パルスＳＰ２を出力する。よって時計が止まってしまうことはない。
【０１１７】
もし、第２検出モードにおいて検出パルスの幅を出力電圧によって切り替えず、出力電圧２．２０Ｖ以上の場合と同様に検出パルス選択回路１５３が検出パルスの幅０．２５ｍｓのＦ７〜Ｆ１４の検出パルスを選択したとすると図１６（ａ）に示すように電流波形は１０ｍｓ以降から破線のような波形を示すことになる。即ち、電流波形ｃ１に続いて誘導電流波形ｃ２、ｃ５、ｃ６に示す波形形状が現れる。これは、検出パルスＦ１３，Ｆ１４のパルス幅が広がったことにより電磁ブレーキが緩和され、その結果、幅の狭いパルス幅であった場合よりもロータ１０の自由振動が抑えられず、逆起電流が出やすくなったために起こる。
【０１１８】
この場合、第２検出モードにおいて１３ｍｓおよび１４ｍｓの時点で、検出パルスＦ１３、Ｆ１４によって生じる誘起電圧Ｖ１３、Ｖ１４は図１６（ａ）に示すように電流波形ｃ６の領域になり、電流値は負方向になる。よって図１６（ｂ）に示すように誘起電圧Ｖ１３、Ｖ１４はしきい値Ｖｔｈを超えた検出信号となってしまう。このとき第２検出モード判定回路１３は回転出来ていないにもかかわらず回転成功と誤判定してしまい、パルス選択回路７は補正駆動パルスＦＰを選択して出力しないため、ロータ１０が回転しないことになる。以上のように単純に検出パルスの幅を大きくしてしまうと非回転時ロータ１０の自由振動が抑えられず、誤判定によってステップモータが止まってしまい時刻遅れを生ずるという電子時計にとって致命的な問題を発生してしまう。
【０１１９】
以上のように、第３の実施形態では電源の出力電圧によって検出パルスの幅を切り替えることによって電源の出力電圧が高くステップモータ２０の駆動力が十分高い場合は慣性モーメントの大きな指針がついても消費電流が無駄に増えてしまうということはなく、同時に電源の出力電圧が低下してステップモータ２０の駆動力が低くなりロータ１０が回転できない場合であっても回転失敗と正しく判定が行えることを可能とした。
【０１２０】
以上の動作についてフローチャート図を用いて説明する。図１５は第３の実施形態の電子時計におけるロータ１０の回転検出方法を示すフローチャート図で、正秒毎の動作を示したものである。正秒のタイミングで通常駆動パルスＳＰが出力され（ステップＳＴ１）、電源の出力電圧が２．２０Ｖ未満かどうか判定する（ステップＳＴ２）。電源の出力電圧が２．２０Ｖ未満であれば第１検出モード、第２検出モードおいて電磁ブレーキを発生させる期間を増やすため検出パルスの幅を０．０６２５ｍｓに設定し（ステップＳＴ３）、電源の出力電圧が２．２０Ｖ以上であれば第１検出モード、第２検出モードおいて電磁ブレーキを発生させる期間を減らすため検出パルスの幅を０．２５ｍｓに設定する（ステップＳＴ４）。そして正秒から５ｍｓ後に回転検出が開始される（ステップＳＴ５）。所定期間内で検出信号が検出されるかどうかを判定し（ステップＳＴ６）。所定期間内で検出信号が検出された場合は回転成功と判定し補正駆動パルスＦＰを出力させず、次の通常駆動パルス出力時には前回と同じ駆動力の通常駆動パルスＳＰを出力する（ステップＳＴ７）。所定期間内で検出信号が検出されない場合は回転失敗と判定し補正駆動パルスＦＰを出力すると同時に１ランク大きな駆動力を有する通常駆動パルスを出力する（ステップＳＴ８）。これにより当該秒の動作を完了し次の正秒を待って再び先頭から開始する。
【０１２１】
なお、上記説明は、本実施形態の一例を示したものであり、例えば、以下のように変形を行ってもよい。
（１）上記説明では、判定電圧は２．２０Ｖの１レベルであったが、複数レベルを設定して３以上の複数電圧区間で検出パルスの幅を変更しても良い。
（２）当然判定電圧レベルの数値は２．２０Ｖには限らず、モータや取り付けられる表示体（指針、日板など）、電源の種類に合わせて最適化されるべきものである。電圧レベルの個数も同様である。
【０１２２】
［第４実施形態：電源電圧と駆動パルス幅の両方を加味した変更］
次に、本発明の第４の実施形態を説明する。第４の実施形態は、電源の出力電圧と同時にあらかじめ複数の用意された駆動力の異なる通常駆動パルスに応じて検出パルスの幅を変更する例である。近年、低消電化や電源に充電系電池を使用した場合の電源電圧の変動に対応するため、駆動力の異なる通常駆動パルスを複数用意し、その中から常に最小のエネルギで駆動できる通常駆動パルスを選択してモータを駆動するという方法が採用されている。その場合、通常最も駆動力の低い通常駆動パルスの設定はその電源の電圧範囲の上限電圧で行うため、電源の出力電圧が低下した場合、最も駆動力の低い通常駆動パルスが選択されるとその通常駆動パルスでは駆動力が低いため回転できず、直ちに十分駆動力が高い補正駆動パルスを出力させ確実に回転させるようにしている。第３の実施形態では電源の出力電圧に基づいて検出パルスの幅を変更する例を示し、出力電圧が低い場合では検出パルスの幅を小さくし電磁ブレーキを発生させ正常に非回転の判定ができるようにした。しかしながら全ての通常駆動パルスで検出パルスの幅を小さい幅にしてしまうと慣性モーメントの大きな指針が付いた場合、電磁ブレーキによって自由振動が抑制されるため電流波形の乱れに対応できず、最小のエネルギで駆動できる通常駆動パルスがあったとしても回転失敗と誤判定され消費電流の大きな補正駆動パルスを出力することになる。よって正確な回転検出と同時に充電系電池のように電源電圧が変動する場合でも低消電化を行うためには駆動力の異なる通常駆動パルスに応じて検出パルスの幅をそれぞれ設定する必要がある。以下図面に基づいて詳述する。
【０１２３】
図１７は第４の実施形態の電子時計の回路構成を示すブロック線図、図１４（第３の実施形態と同一の図面である）、図１８および図１９は第４の実施形態の電子時計の回路が発生するパルス波形図、図２０は第４の実施形態の電子時計のフローチャート、図１６は第４の実施形態の電子時計に慣性モーメントの大きな指針が付き、電源の出力電圧が２．１５Ｖでステップモータ２０の駆動力が弱くロータ１０が回転出来なかった場合のコイルに発生する電流波形および電圧波形図（第３の実施形態と同一の図面である）、図２１は図１６の状態から１ランク大きな駆動力を有する通常駆動パルスになった場合のコイルに発生する電流波形および電圧波形図、図２２は図２１の状態から検出パルスの幅が０．０６２５ｍｓから０．２５ｍｓに大きくなった場合のコイルに発生する電流波形および電圧波形図である。なお従来例および第１および第２および第３の実施形態で説明したものと同じ構成要素には同じ番号をつけて説明を省略する。
【０１２４】
図１７において２０はコイル９とロータ１０より構成されたステップモータ、１は発振回路、２は分周回路、３は通常駆動パルス発生回路であり、図１４（ａ）に示す如き４ｍｓ幅で０．５ｍｓごとにＤｕｔｙ１６／３２の通常駆動パルスＳＰを正秒毎に出力する。ここでロータ１０の回転検出信号が発生せず回転失敗と判定された場合、通常駆動パルス発生回路３より図１４(ａ)に示す如き前回よりも１ランク大きな駆動力を有するＤｕｔｙ２４／３２の通常駆動パルスＳＰ２に切り替えて出力する。さらに通常駆動パルスＳＰ２でもロータ１０の回転検出信号が発生せず回転失敗と判定された場合、通常駆動パルス発生回路３より図１９(ａ)に示す如き前回よりも１ランク大きな駆動力を有するＤｕｔｙ３２／３２の通常駆動パルスＳＰ３に切り替えて出力する。４は補正駆動パルス発生回路、５は第１検出パルス発生回路であり分周回路２の信号を基に第１検出モードを行うための検出パルスＢ５〜Ｂ１２あるいは検出パルスｂ５〜ｂ１２を後述する検出パルス選択回路１５４の信号に基づいて出力する。検出パルスＢ５〜Ｂ１２は図１８（ｂ）に示す如き０．２５ｍｓ幅のパルス、検出パルスｂ５〜ｂ１２は図１４（ｂ）あるいは図１９（ｂ）に示す如き、０．０６２５ｍｓ幅のパルスであり、正秒より５ｍｓ後から１２ｍｓまで１ｍｓ毎に出力する。６は第２検出パルス発生回路であり、分周回路２の信号を基に第２検出モードで用いる検出パルスＦ７〜Ｆ１４あるいは検出パルスｆ７〜ｆ１４を後述する検出パルス選択回路１５４の信号に基づいて出力する。検出パルスＦ７〜Ｆ１４は図１８（ｃ）に示す如き０．２５ｍｓ幅のパルス、検出パルスｆ７〜ｆ１４は図１４（ｃ）あるいは図１９（ｃ）に示す如き０．０６２５ｍｓ幅のパルスであり、正秒より７ｍｓ後から１４ｍｓまで１ｍｓ毎に出力している。
【０１２５】
７はパルス選択回路、８はドライバ回路、９はコイル、１０はロータ、１１は検出回路、１２は検出回路１１の検出信号を基に第１検出モードの判定を行う第１検出モード判定回路、１３は検出回路１１の検出信号を基に第２検出モードの判定を行う第２検出モード判定回路、１６はＢＤ回路であり電源１７の出力電圧を検出する。１５４は検出パルス選択回路であり第１検出パルス発生回路５および第２検出パルス発生回路６で発生するパルス幅の異なる検出パルスをＢＤ回路１６の出力結果および通常駆動パルス発生回路３より出力される通常駆動パルスの駆動ランクに基づいて選択し、出力するよう制御する。即ち、検出パルス選択回路１５４は、検出パルスの幅をＢＤ回路１６の出力結果および通常駆動パルス発生回路３より出力される通常駆動パルスの駆動ランクで変更できるように第１検出パルス発生回路５および第２検出パルス発生回路６を制御する検出パルス制御手段である。本実施形態では、ＢＤ回路１６と通常駆動パルス発生回路３が検出パルス変更要因検出回路１４０に相当する。
【０１２６】
続いて上記構成の動作について説明する。パルス選択回路７は、正秒の時点で通常駆動パルス発生回路３から出力される通常駆動パルスを選択してステップモータ２０を駆動する。そして正秒から５ｍｓ後に第１検出モードが開始される。第１検出モードではパルス選択回路７は第１検出パルス発生回路５から出力される検出パルスを出力し、コイル９のインピーダンスを変化させるようステップモータ２０を制御する。なおＢＤ回路１６の出力結果および通常駆動パルス発生回路３より出力される通常駆動パルスの駆動ランクによって第１検出パルス発生回路５から出力される検出パルスが変わってくる。検出パルス選択回路１５４は電源１７の出力電圧が２．２０Ｖ以上であるとＢＤ回路１６が検出した場合、Ｂ５〜Ｂ１２の検出パルスを出力するよう第１検出パルス発生回路５を制御する。また電源１７の出力電圧が２．２０Ｖ未満であるとＢＤ回路１６が検出し、Ｄｕｔｙが２０／３２未満の通常駆動パルスを通常駆動パルス発生回路３が出力した場合、ｂ５〜ｂ１２の検出パルスを出力するよう第１検出パルス発生回路５を制御し、電源１７の出力電圧が２．２０Ｖ未満であるとＢＤ回路１６が検出し、Ｄｕｔｙが２０／３２以上の通常駆動パルスを通常駆動パルス発生回路３が出力した場合、Ｂ５〜Ｂ１２の検出パルスを出力するよう第１検出パルス発生回路５を制御する。そして検出回路１１は検出パルスＢ５〜Ｂ１２あるいはｂ５〜ｂ１２によってコイル９に発生する誘起電圧の検出を行い、しきい値Ｖｔｈを超える誘起電圧を検出すると検出信号を出力する。その一方で、パルス選択回路７は第１検出モード判定回路１２に対して判定動作を開始するよう指示する。第１検出モード判定回路１２は、検出回路１１からの検出信号の入力によって第１検出モードでの検出信号の有無の判定を行うものであり、検出回路１１から検出信号が２回発生された場合に検出と判定され、直ちに第１検出パルス発生回路５から出力される検出パルスを停止し、第１検出モードの動作を終了するとともに補正駆動パルスＦＰを発生しないようにパルス選択回路７へ通知し、第２検出モード判定回路１３の動作の開始を指示することにより第２検出モードに移行する。ただし検出パルスＢ５〜Ｂ１２あるいはｂ５〜ｂ１２によって検出信号がひとつも発生しないか、またはひとつしか発生しない場合は回転失敗と判定して第１検出モードの動作を終了するとともに第２検出モードに移行せず、補正駆動パルスＦＰが出力され、次の通常駆動パルス出力時には通常駆動パルス発生回路３から前回よりも１ランク大きな駆動力を有する通常駆動パルスを出力する。
【０１２７】
第２検出モードに移行すると、パルス選択回路７は第２検出パルス発生回路６から出力される検出パルスを出力し、ステップモータ２０の制御を行う。なお第１検出モードと同様にＢＤ回路１６の出力結果および通常駆動パルス発生回路３より出力される通常駆動パルスの駆動ランクによって第２検出パルス発生回路６から出力される検出パルスが変わってくる。検出パルス選択回路１５４は電源１７の出力電圧が２．２０Ｖ以上であるとＢＤ回路１６が検出した場合、Ｆ７〜Ｆ１４の検出パルスを出力するよう第２検出パルス発生回路６を制御する。電源１７の出力電圧が２．２０Ｖ未満であるとＢＤ回路１６が検出し、Ｄｕｔｙが２０／３２未満の通常駆動パルスを通常駆動パルス発生回路３が出力した場合、ｆ７〜ｆ１４の検出パルスを出力するよう第２検出パルス発生回路６を制御し、電源１７の出力電圧が２．２０Ｖ未満であるとＢＤ回路１６が検出し、Ｄｕｔｙが２０／３２以上の通常駆動パルスを通常駆動パルス発生回路３が出力した場合、Ｆ７〜Ｆ１４の検出パルスを出力するよう第２検出パルス発生回路６を制御する。そして検出回路１１は検出パルスによってコイル９に発生する誘起電圧の検出を行い、しきい値Ｖｔｈを超える誘起電圧を検出すると検出信号を出力する。第２検出モード判定回路１３は検出回路１１の検出信号を受けて、検出信号が２回発生した場合は回転成功と判定して直ちに第２検出パルス発生回路６から出力される検出パルスを停止し第２検出モードの動作を停止するとともに、補正駆動パルスＦＰを出力しないようにパルス選択回路７を制御する。ただし検出パルスＦ７〜Ｆ１４あるいはｆ７〜ｆ１４によって発生する検出信号は最大６回の検出をもって終了し、その間に検出信号がひとつも発生しないか、またはひとつしか発生しない場合は回転失敗と判定して補正駆動パルスＦＰを出力する。
【０１２８】
以上のように、第４の実施形態では第１検出パルス発生回路５および第２検出パルス発生回路６は検出パルスの幅が０．０６２５ｍｓと０．２５ｍｓの２系統のパルス発生回路を有しており、検出パルス選択回路１５４から選択して出力されることになる。即ち、電源の出力電圧が２．２０Ｖ以上あるいは電源の出力電圧が２．２０Ｖ未満でも通常駆動パルスでロータ１０を回転できる駆動ランクの場合、検出パルスの幅が０．２５ｍｓの大きい幅で検出を行うため電磁ブレーキが抑えられロータ１０の自由振動が減衰しにくくなるようにし、電源の出力電圧が２．２０Ｖ未満および通常駆動パルスでロータ１０を回転できない駆動ランクの場合は検出パルスの幅が０．０６２５ｍｓの小さい幅で検出を行うため、電磁ブレーキが発生しやすく、ロータ１０の自由振動を抑制するようにしている。
【０１２９】
上記の動作での実際の回転検出の方法について説明する。電源の出力電圧が２．２０Ｖ以上は第３の実施形態と同様であるので説明を省略する。まず慣性モーメントの大きな指針が付き、電源の出力電圧が２．１５Ｖであり、Ｄｕｔｙが１６／３２の通常駆動パルスが出力された場合について説明する。この場合、第３の実施形態の図１６および図１４の波形図と同一であり、同様の回転検出を行う。即ち、第１検出モードにおいて、ＢＤ回路で２．１５Ｖを検出すると出力電圧が２．２０Ｖ未満であり、通常駆動パルスの駆動ランクがＤｕｔｙ２０／３２未満であるため検出パルス選択回路１５４はロータ１０の自由振動を抑えるために検出パルス幅０．０６２５ｍｓであるｂ５〜ｂ１２の検出パルスを選択する。そして図１６（ａ）に示すように７ｍｓおよび８ｍｓになると電流波形は電流波形ｃ５の領域になり検出パルスＢ７、Ｂ８によって生じる誘起電圧Ｖ７、Ｖ８はしきい値Ｖｔｈを超えた検出信号となり、誘起電圧Ｖ７、Ｖ８の二つの検出信号がしきい値Ｖｔｈを超えたことで第２検出モードに切り換わる。第２検出モードにおいても同様にＢＤ回路で２．１５Ｖを検出したため検出パルス選択回路１５４はロータ１０の自由振動を抑えるために検出パルス幅が０．０６２５ｍｓであるＦ７〜Ｆ１４の検出パルスを選択する。検出パルス選択後、図１６（ａ）に示すように検出パルスｆ９〜ｆ１３によって生じる誘起電圧Ｖ９〜Ｖ１３は電流波形ｃ５の領域にあり電流値は正方向であるため図１６（ｂ）に示すようにしきい値Ｖｔｈを超えることはない。また第２検出モードで６回目の検出となる１４ｍｓでも、検出パルスＦ１４によって生じる誘起電圧Ｖ１４はしきい値Ｖｔｈを超えることはない。よって、第２検出モード判定回路１３は回転失敗と正しく判定を行い、補正駆動パルスＦＰが出力され、次の通常駆動パルス出力時には通常駆動パルス発生回路３から前回よりも１ランク大きな駆動力を有する通常駆動パルスＳＰ２を出力する。よって時計が止まってしまうことはない。
【０１３０】
続いて電源の出力電圧が２．１５Ｖであり、通常駆動パルスの駆動ランクがＤｕｔｙ２４／３２に変更され通常駆動パルスＳＰ２が出力された場合について図２２および図１８の波形図を用いて説明する。図２２（ａ）は従来例の図２７（ａ）と同じく、慣性モーメントの大きな指針を付けた場合のコイル９に誘導される電流波形であり、図２２（ｂ）はこのときにコイル９の一方の端子Ｏ１に発生する電圧波形、図２２（ｃ）はコイル９の他方の端子Ｏ２に発生する電圧波形である。
【０１３１】
まずＢＤ回路で出力電圧が２．２０Ｖ未満である２．１５Ｖを検出し、Ｄｕｔｙが２０／３２以上である駆動ランクＤｕｔｙ２４／３２の通常駆動パルスを通常駆動パルス発生回路３が出力すると、検出パルス選択回路１５４はロータ１０の自由振動を減衰しにくくするために検出パルス幅０．２５ｍｓであるＢ５〜Ｂ１２の検出パルスを選択する。検出パルス選択後、第１検出モードにおいて５ｍｓの時点で第１検出モードが開始され、検出パルスＢ５がコイル９に印加される。図２２（ａ）に示すように７ｍｓになると電流波形ｃ３の領域にあり、電流値は正方向になる。よって図２２（ｃ）に示すように誘起電圧Ｖ７はしきい値Ｖｔｈを超えた検出信号となる。さらに８ｍｓでも電流波形は電流波形ｃ３の領域にあり、誘起電圧Ｖ８はしきい値Ｖｔｈを超えた検出信号となる。誘起電圧Ｖ７、Ｖ８と二つの検出信号がしきい値Ｖｔｈを超えたことで第２検出モードに移行する。
【０１３２】
誘起電圧Ｖ８により第２検出モードになると、ＢＤ回路で２．１５Ｖを検出したこと、および駆動ランクＤｕｔｙが２４／３２の通常駆動パルスを通常駆動パルス発生回路３が出力したことにより、検出パルス選択回路１５４はロータ１０の自由振動を減衰しにくくするために検出パルス幅０．２５ｍｓであるＦ７〜Ｆ１４の検出パルスを選択する。そして８ｍｓの次のタイミングでの検出パルス、即ち図１８（ｃ）に示す９ｍｓの時点での検出パルスＦ９がコイル９に印加される。図２２（ａ）に示すように９ｍｓでは電流波形は電流波形ｃ３の領域にあり、電流値は正方向にある。よって図２２（ｂ）に示すように検出パルスＦ９によって生じる誘起電圧Ｖ９はしきい値Ｖｔｈを超えることはない。同様に検出パルスＦ１０、Ｆ１１によって生じる誘起電圧Ｖ１０、Ｖ１１においても電流波形ｃ３の領域にあり、しきい値Ｖｔｈを超えることはない。しかし１２ｍｓになると電流波形は図２２（ａ）に示すよう自由振動が減衰しにくくなったため電流波形ｃ４の領域になり、電流値は負方向に変わる。よって図２２（ｃ）に示すように検出パルスＦ１２によって生じる誘起電圧Ｖ１２はしきい値Ｖｔｈを超えた検出信号となる。同様に１３ｍｓでも電流波形は電流波形ｃ４の領域にあり、検出パルスＦ１３によって生じる誘起電圧Ｖ１３はしきい値Ｖｔｈを超えた検出信号となる。誘起電圧Ｖ１２、Ｖ１３の二つの検出信号がしきい値Ｖｔｈを超えたことで、第２検出モード判定回路１３は正常に回転成功と判定し、補正駆動パルスＦＰは出力されず、次の通常駆動パルス出力時には前回と同じ駆動力の通常駆動パルスＳＰを出力する。
【０１３３】
もし、電源の出力電圧が２．１５Ｖで検出パルスの幅を通常駆動パルスの駆動ランクによって切り替えず、通常駆動パルスの駆動ランクがＤｕｔｙ２０／３２未満である場合と同様に検出パルス選択回路１５４が検出パルスの幅０．０６２５ｍｓのｆ７〜ｆ１４の検出パルスを選択したとすると図２１（ａ）に示すような波形を示すことになる。即ち、電流波形ｃ１に続いて誘導電流波形ｃ２、ｃ３、ｃ４に示す波形形状が現れる。図２１（ａ）に示した電流波形に比べると電磁ブレーキにより電流波形ｃ４がつぶれた状態になる。この場合、第２検出モードにおいて１２ｍｓでは電流波形は電流波形ｃ４の領域になり、電流値は負方向に変わり、図２１（ｂ）に示すように検出パルスｆ１２によって生じる誘起電圧Ｖ１２はしきい値Ｖｔｈを超えた検出信号となるが、それ以外の検出パルスｆ９〜ｆ１１およびｆ１３、ｆ１４によって生じる誘起電圧Ｖ９〜Ｖ１１およびＶ１３、Ｖ１４はしきい値Ｖｔｈを超えるような誘起電圧が得られない。よって誘起電圧Ｖ９から誘起電圧Ｖ１４までの６回の検出期間内でしきい値を超えている検出信号が２回検出されないことになる。よって第２検出モード判定回路１３は回転失敗と判定し、パルス選択回路７は補正駆動パルスＦＰを選択して出力することになる。すなわち回転出来ているにもかかわらず、誤判定によって補正駆動パルスＦＰが出力され、次の通常駆動パルス出力時には通常駆動パルス発生回路３から前回よりも１ランク大きな駆動力を有する通常駆動パルスＳＰ３を出力することになり消費電流は増大することになる。
【０１３４】
以上のように、第４の実施形態では電源の出力電圧と同時に通常駆動パルスの駆動ランクによって検出パルスの幅を切り替えることによって慣性モーメントの大きな指針に対応すると同時にステップモータ２０の駆動力が低くロータ１０が回転できない場合には回転失敗と正しく判定が行えるようにしている。さらに第３の実施形態に比べて電源の出力電圧が低い場合でも消費電流を抑えることを可能とした。
【０１３５】
以上の動作についてフローチャート図を用いて説明する。図２０は第４の実施形態の電子時計におけるロータ１０の回転検出方法を示すフローチャート図で、正秒毎の動作を示したものである。正秒のタイミングで通常駆動パルスＳＰが出力され（ステップＳＴ１）、電源の出力電圧が２．２０Ｖ未満かどうか判定する（ステップＳＴ２）。電源の出力電圧が２．２０Ｖ以上であれば第１検出モード、第２検出モードおいて電磁ブレーキを発生させる期間を減らすため検出パルスの幅を０．２５ｍｓに設定する（ステップＳＴ３）。電源の出力電圧が２．２０Ｖ未満であれば通常駆動パルスのＤｕｔｙが２０／３２未満かどうか判定する（ステップＳＴ４）。通常駆動パルスのＤｕｔｙが２０／３２未満であれば第１検出モード、第２検出モードおいて電磁ブレーキを発生させる期間を増やすため検出パルスの幅を０．０６２５ｍｓに設定し（ステップＳＴ５）、通常駆動パルスのＤｕｔｙが２０／３２以上であれば第１検出モード、第２検出モードおいて電磁ブレーキを発生させる期間を減らすため検出パルスの幅を０．２５ｍｓに設定する（ステップＳＴ６）。そして正秒から５ｍｓ後に回転検出が開始される（ステップＳＴ７）。所定期間内で検出信号が検出されるかどうかを判定し（ステップＳＴ８）。所定期間内で検出信号が検出された場合は回転成功と判定し補正駆動パルスＦＰを出力させず、次の通常駆動パルス出力時には前回と同じ駆動力の通常駆動パルスＳＰを出力する（ステップＳＴ９）。所定期間内で検出信号が検出されない場合は回転失敗と判定し補正駆動パルスＦＰを出力すると同時に１ランク大きな駆動力を有する通常駆動パルスを出力する（ステップＳＴ１０）。これにより当該秒の動作を完了し次の正秒を待って再び先頭から開始する。
【０１３６】
なお、上記説明は、本実施形態の一例を示したものであり、例えば、以下のように変形を行ってもよい。
（１）上記実施形態では、判定電圧は２．２０Ｖの１レベルであったが、第３実施形態と同様、複数レベルを設定して３以上の複数電圧区間で検出パルスの幅を変更しても良い。
（２）当然判定電圧レベルの数値は２．２０Ｖには限らず、モータや取り付けられる表示体（指針、日板など）、電源の種類に合わせて最適化されるべきものである。電圧レベルの個数も同様である。
（３）上記実施形態では、２．２０Ｖ以上の場合と２．２０Ｖ以下で通常駆動パルスのＤｕｔｙが２０／３２とで同じ検出パルス幅であったが、もちろん、異なる値を採用し、それぞれで適正化しても良い。
（４）通常駆動パルスの判定Ｄｕｔｙも、３以上の複数Ｄｕｔｙ区間であっても良い。当然各区間で検出パルスの幅を変更することとなる。
【０１３７】
［第５実施形態：第１検出モードの前半後半による変更］
次に、本発明の第５の実施形態を説明する。第５の実施形態は、第１検出モードにおいて、前半と後半とで検出パルスの幅を変更する例である。この例は、ロータの回転成功の場合と、回転失敗の場合とで、第１検出モードにおいて検出信号が検出されるタイミングが異なることを利用して、回転成功の場合は電磁ブレーキを弱め、誤検出による消費電力の増加を抑えるとともに、回転失敗の場合は電磁ブレーキを作用させて回転成功と誤判定することを防止するものである。以下図面に基づいて詳述する。
【０１３８】
図３１は第５の実施形態の電子時計の回路構成を示すブロック線図、図３２は第５の実施形態の電子時計の回路が発生するパルス波形図、図３３は第５の実施形態の電子時計に慣性モーメントの大きな指針が付き、ロータ１０が回転出来た場合のコイルに発生する電流波形および電圧波形図、図３４は第５の実施形態の電子時計のフローチャートである。なお従来例および第１乃至第４の実施形態で説明したものと同じ構成要素には同じ番号をつけて説明を省略する。
【０１３９】
図３１において２０はコイル９とロータ１０より構成されたステップモータ、１は発振回路、２は分周回路、３は通常駆動パルス発生回路、４は補正駆動パルス発生回路、５は第１検出パルス発生回路であり分周回路２の信号を基に第１検出モードを行うための検出パルスＢ５〜Ｂ１２を出力する。図３２（ｂ）に示すように、検出パルスＢ５及びＢ６は０．６２５ｍｓ幅のパルス、正秒から７ｍｓ後以降の検出パルスＢ７からＢ１２は０．２５ｍｓ幅のパルスであり、正秒より５ｍｓ後から１２ｍｓまで１ｍｓ毎に出力する。６は第２検出パルス発生回路であり、分周回路２の信号を基に第２検出モードで用いる検出パルスＦ７〜Ｆ１４を出力する。検出パルスＦ７〜Ｆ１４は図３２（ｃ）に示すように、０．０６２５ｍｓ幅のパルスであり、正秒より７ｍｓ後から１４ｍｓまで１ｍｓ毎に出力される。
【０１４０】
７はパルス選択回路、８はドライバ回路、９はコイル、１０はロータ、１１は検出回路、１２は検出回路１１の検出信号を基に第１検出モードの判定を行う第１検出モード判定回路、１３は検出回路１１の検出信号を基に第２検出モードの判定を行う第２検出モード判定回路、１４は計時カウンタであり、ＳＰ出力後からの経過時間をカウントする。本実施形態では、計時カウンタ１４が検出パルス変更要因検出回路１４０に相当する。
【０１４１】
１５５は検出パルス選択回路であり、第１検出パルス発生回路５で発生するパルス幅の異なる検出パルスを計時カウンタ１４のカウント信号に基づいて選択し、出力するように制御する。即ち、検出パルス選択回路１５５は、検出パルスの幅を回転検出期間で変更できるように第１検出パルス発生回路５を制御する検出パルス制御手段である。
【０１４２】
続いて上記構成の動作について説明する。パルス選択回路７は、正秒の時点で通常駆動パルス発生回路３から出力される通常駆動パルスを選択してステップモータ２０を駆動する。そして正秒から５ｍｓ後に第１検出モードが開始される。第１検出モードではパルス選択回路７は第１検出パルス発生回路５から出力される検出パルスを出力し、コイル９のインピーダンスを変化させるようステップモータ２０を制御する。そして検出回路１１は検出パルスＢ５〜Ｂ１２によってコイル９に発生する誘起電圧の検出を行い、しきい値Ｖｔｈを超える誘起電圧を検出すると検出信号を出力する。その一方で、パルス選択回路７は第１検出モード判定回路１２に対して判定動作を開始するよう指示する。第１検出モード判定回路１２は、検出回路１１からの検出信号の入力によって第１検出モードでの検出信号の有無の判定を行うものであり、検出回路１１から検出信号が２回発生された場合に検出と判定され、直ちに第１検出パルス発生回路５から出力される検出パルスを停止し、第１検出モードの動作を終了するとともに補正駆動パルスＦＰを発生しないようにパルス選択回路７へ通知し、第２検出モード判定回路１３の動作の開始を指示することにより第２検出モードに移行する。ただし検出パルスＢ５〜Ｂ１２によって検出信号がひとつも発生しないか、またはひとつしか発生しない場合は回転失敗と判定して第１検出モードの動作を終了するとともに第２検出モードに移行せず、補正駆動パルスＦＰが出力され、次の通常駆動パルス出力時には通常駆動パルス発生回路３から前回よりも１ランク大きな駆動力を有する通常駆動パルスを出力する。
【０１４３】
第２検出モードに移行すると、パルス選択回路７は第２検出パルス発生回路６から出力される検出パルスを出力し、ステップモータ２０の制御を行う。そして検出回路１１は検出パルスによってコイル９に発生する誘起電圧の検出を行い、しきい値Ｖｔｈを超える誘起電圧を検出すると検出信号を出力する。第２検出モード判定回路１３は検出回路１１の検出信号を受けて、検出信号が２回発生した場合は回転成功と判定して直ちに第２検出パルス発生回路６から出力される検出パルスを停止し第２検出モードの動作を停止するとともに、補正駆動パルスＦＰを出力しないようにパルス選択回路７を制御する。ただし検出パルスＦ７〜Ｆ１４によって発生する検出信号は最大６回の検出をもって終了し、その間に検出信号がひとつも発生しないか、またはひとつしか発生しない場合は回転失敗と判定して補正駆動パルスＦＰを出力する。
【０１４４】
以上のように、第５の実施形態では通常駆動パルス出力後からの経過期間で第１検出モードにおける検出パルスの幅が異なる前半と後半の２つの回転検出期間を有するようにした。すなわち、前半の回転検出期間では検出パルスの幅を０．０６２５ｍｓと小さくし、電磁ブレーキを発生させ、ロータ１０の自由振動を抑制する。そして、後半の回転検出期間では検出パルスの幅を０．２５ｍｓと大きくし、電磁ブレーキが働きにくくしてロータ１０の自由振動が抑制されにくくする。
【０１４５】
上記の動作での実際の回転検出の方法を図３２、図３３及び図１２に即して説明する。図３３（ａ）は、慣性モーメントの大きな指針が付けられた場合のコイル９に誘導される電流波形であり、ロータ１０の回転が成功した場合の波形を示している。図３３（ｂ）はこのときにコイル９の一方の端子１に発生する電圧波形、図３３（ｃ）はコイル９の他方の端子２に発生する電圧波形である。
【０１４６】
まず図３２（ａ）に示すように正秒から通常駆動パルスＳＰがコイル９の端子Ｏ１に加えられ、ロータが回転し、図３３（ａ）に示す電流波形ｃ１が発生する。正秒から５ｍｓ経過した時点で第１検出モードが開始され、図３２（ｂ）に示す検出パルスＢ５が、その１ｍｓ後には検出パルスＢ６がコイル９に印加される。この時点では、図３３（ａ）に示すように電流波形ｃ２の領域にあり、電流値が負であるため、図３３（ｃ）に示すように誘起電圧Ｖ５，Ｖ６はしきい値Ｖｔｈを超えない。７ｍｓを経過した時点では、図３３（ａ）に示す電流波形ｃ３の領域となり、電流値が正となる。そのため、図３２（ｂ）に示す検出パルスＢ７，Ｂ８に対しては図３３（ｃ）に示すように誘起電圧Ｖ７，Ｖ８がしきい値Ｖｔｈを超えた検出信号となる。誘起電圧Ｖ７，Ｖ８の二つの検出信号が閾値Ｖｔｈを超えたことで、第２検出モードに移行する。
【０１４７】
ここで、正秒から７ｍｓ以降の第１検出モードにおける検出パルスであるＢ７，Ｂ８はその幅が０．２５ｍｓと大きくなっており、電磁ブレーキが働きにくく、ロータ１０の自由振動を抑制しにくい。そのため、この後の電流波形がつぶれにくく、ロータ１０の回転を正確に検出しやすくなっている。
【０１４８】
そして、第２検出モードに移行したことにより、続く正秒より９ｍｓの時点以降では、図３２（ｃ）に示す検出パルスＦ９がコイル９に印加される。正秒から９ｍｓから１１ｍｓの時点では、図３３（ａ）に示すように、電流波形は領域ｃ３にあり、その電流値は正である。そのため、検出パルスＦ９乃至Ｆ１１によっては図３３（ｂ）に示すように、誘起電圧Ｖ９乃至Ｖ１１はしきい値Ｖｔｈを超えない。正秒から１２ｍｓを経過すると、前述したとおり、第１の検出モードにおいて電磁ブレーキが弱められ、ロータ１０の自由振動が抑制されにくくなっていたため、図３３（ａ）に示すように、電流波形に領域ｃ４が出現する。この電流値は負であるから、図３２（ｃ）の検出パルスＦ１２およびＦ１３に対し、閾値Ｖｔｈを超えた検出信号Ｖ１２及びＶ１３が得られる。よって、第２検出モード判定回路１３は回転成功と正しく判定を行い、補正駆動パルスＦＰは出力されず、次の通常駆動パルス出力時には前回と同じ駆動力の通常駆動パルスＳＰを出力する。
【０１４９】
一方、ロータ１０の回転が失敗した場合の動作は次のとおりである。第５の実施形態において、ロータ１０が回転出来なかった場合のコイルに発生する電流波形および電圧波形図は、第２の実施形態においてロータ１０が回転出来なかった場合のコイルに発生する電流波形および電圧波形図である図１２と同じであるため、これを用いて説明することとする。図１２（ａ）は、この場合の慣性モーメントの大きな指針が付けられた場合のコイル９に誘導される電流波形であり、図１２（ｂ）はこのときにコイル９の一方の端子１に発生する電圧波形、図１２（ｃ）はコイル９の他方の端子２に発生する電圧波形である。
【０１５０】
まず図３２（ａ）に示すように正秒から通常駆動パルスＳＰがコイル９の端子Ｏ１に加えられ、図１２（ａ）に示す電流波形ｃ１が発生する。そして正秒から５ｍｓ経過した時点で第１検出モードが開始され、図３２（ｂ）に示す検出パルスＢ５が、その１ｍｓ後には検出パルスＢ６がコイル９に印加される。このとき、ロータ１０が回転に失敗しているため、図１２（ａ）に示す電流値が正であるような電流波形ｃ５が現れる。そのため、図１２（ｃ）に示すように誘起電圧Ｖ５，Ｖ６はしきい値Ｖｔｈを超え、二つの検出信号がしきい値Ｖｔｈを超えたことで、第２検出モードに移行する。
【０１５１】
続く第２検出モードでは、図３２（ｃ）に示す幅が０．０６２５ｍｓと小さい検出パルスＦ７が正秒より７ｍｓ経過時点でコイル９に印加される。このとき、図１２（ａ）に示すように電流波形は領域ｃ５にあり、その電流値は正であるため、誘起電圧Ｖ７が閾値Ｖｔｈを超えることはない。引き続き、図３２（ｃ）に示す検出パルスＦ８乃至Ｆ１２が１ｍｓ毎にコイル９に同様に印加される。このとき、第１の検出モード及び第２の検出モードを通じて、コイルに印加された検出パルスは全て幅が０．０６２５ｍｓと小さいものであり、電磁ブレーキが発生しやすく、ロータ１０の自由振動が抑制されている。そのため、電流波形の領域ｃ５を経過した時点でロータ１０はほぼ停止し、図１２（ａ）に示すように、負方向の電流値を示さない。従って、図１２（ｂ）に示すように検出パルスＦ８乃至Ｆ１２に対して得られる誘起電圧Ｖ８からＶ１２もまた、しきい値Ｖｔｈを超えない。
【０１５２】
検出パルスＦ７乃至Ｆ１２による６回の検出中に、しきい値Ｖｔｈを超える検出信号が二回得られなかったため、第２検出モードは打ち切られる。よって、第２検出モード判定回路１３は回転失敗と正しく判定を行い、補正駆動パルスＦＰが出力され、次の通常駆動パルス出力時には通常駆動パルス発生回路３から前回よりも１ランク大きな駆動力を有する通常駆動パルスＳＰ２を出力する。よって時計が止まってしまうことはない。
【０１５３】
以上のように、第５の実施形態では、ロータ１０が回転に成功した場合には、第１検出モードによるしきい値Ｖｔｈを超える検出信号が遅れて得られ、回転に失敗した場合には、第１検出モードによるしきい値Ｖｔｈを超える検出信号が通常駆動パルスＳＰの直後に得られるというタイミングの差を利用するように、第１検出モードの前半と後半とで検出パルスの幅を変更し、回転成功の場合は電磁ブレーキを弱め、誤検出による消費電力の増加を抑えるとともに、回転失敗の場合は電磁ブレーキを作用させて回転成功と誤判定することを防止している。
【０１５４】
以上の動作についてフローチャート図を用いて説明する。図３４は第５の実施形態の電子時計におけるロータ１０の回転検出方法を示すフローチャート図で、正秒毎の動作を示したものである。正秒のタイミングで通常駆動パルスＳＰが出力され（ステップＳＴ１）、正秒から５ｍｓ後に第１検出モードでの回転検出が開始される（ステップＳＴ２）。第１検出モードにおいて、正秒からの経過時間が７．０ｍｓ未満かどうか判定し（ステップＳＴ３）、経過時間が７．０ｍｓ未満ならば幅が０．０６２５ｍｓの検出パルスを出力し（ステップＳＴ４）、経過時間が７．０ｍｓ以上ならば幅が０．２５ｍｓの検出パルスを出力する（ステップＳＴ５）。ＳＴ３〜ＳＴ５の過程は第１検出モードが終了するまで繰り返される（ステップＳＴ６）。第１検出モードが終了すると第２検出モードが開始される（ステップＳＴ７）。第２検出モードでは検出パルスの幅を０．０６２５ｍｓに設定し出力する（ステップＳＴ８）。そして所定期間内で検出信号が検出されるかどうかを判定し（ステップＳＴ９）、検出された場合には回転成功と判定し補正駆動パルスＦＰを出力させず、次の通常駆動パルス出力時には前回と同じ駆動力の通常駆動パルスＳＰを出力する（ステップＳＴ１０）。所定期間内で検出信号が検出されない場合は回転失敗と判定し補正駆動パルスＦＰを出力すると同時に、次の正秒からは１ランク大きな駆動力を有する通常駆動パルスを出力するようにする（ステップＳＴ１１）。これにより当該秒の動作を完了し次の正秒を待って再び先頭から開始する。
【０１５５】
なお、上記説明は、本実施形態の一例を示したものであり、種々の変形が可能である。例えば、第１の検出モードにおける検出パルスの幅を変更するタイミング等は、本実施形態を適用しようとする実際の機器に合わせて変更してよい。
【０１５６】
［第６実施形態：第１検出モードの前半の検出結果による変更］
次に、本発明の第６の実施形態を説明する。第６の実施形態は、第１検出モードを前半と後半とに分け、前半に得られた検出結果に応じて検出パルスの幅を変更する例である。この例も第５の実施形態と同様、ロータの回転成功の場合と、回転失敗の場合とで、第１検出モードにおいて検出信号が検出されるタイミングが異なることを利用して、回転成功の場合は電磁ブレーキを弱め、誤検出による消費電力の増加を抑えるとともに、回転失敗の場合は電磁ブレーキにより回転成功と誤判定することを防止するものである。以下図面に基づいて詳述する。
【０１５７】
図３５は第６の実施形態の電子時計の回路構成を示すブロック線図、図３６は第６の実施形態の電子時計の回路が発生するパルス波形図、図３７は第６の実施形態の電子時計に慣性モーメントの大きな指針が付き、ロータ１０が回転出来た場合のコイルに発生する電流波形および電圧波形図、図３８はロータ１０が回転できなかった場合のコイルに発生する電流波形及び電圧波形図、図３９は第６の実施形態の電子時計のフローチャート図である。なお従来例および第１乃至第５の実施形態で説明したものと同じ構成要素には同じ番号をつけて説明を省略する。
【０１５８】
図３５において２０はコイル９とロータ１０より構成されたステップモータ、１は発振回路、２は分周回路、３は通常駆動パルス発生回路、４は補正駆動パルス発生回路、５は第１検出パルス発生回路であり分周回路２の信号を基に第１検出モードを行うための検出パルスＢ５〜Ｂ１２を出力する。図３６（ｂ）及び（ｂ２）に示すように、検出パルスＢ５及びＢ６は０．６２５ｍｓ幅のパルスであるが、正秒から７ｍｓ後以降の検出パルスＢ７からＢ１２は０．６２５ｍｓ幅のパルスの場合（同図（ｂ））、０．２５ｍｓ幅のパルスの場合（同図（ｂ２））の２種類があり、正秒より５ｍｓ後から１２ｍｓまで１ｍｓ毎に出力する。６は第２検出パルス発生回路であり、分周回路２の信号を基に第２検出モードで用いる検出パルスＦ７〜Ｆ１４を出力する。検出パルスＦ７〜Ｆ１４は図３６（ｃ）に示すように、０．０６２５ｍｓ幅のパルスであり、正秒より７ｍｓ後から１４ｍｓまで１ｍｓ毎に出力される。
【０１５９】
７はパルス選択回路、８はドライバ回路、９はコイル、１０はロータ、１１は検出回路、１２は検出回路１１の検出信号を基に第１検出モードの判定を行う第１検出モード判定回路、１３は検出回路１１の検出信号を基に第２検出モードの判定を行う第２検出モード判定回路である。本実施形態では、第１検出モード判定回路１２が検出パルス変更要因検出回路１４０を兼用する構成となっている。
【０１６０】
１５６は検出パルス選択回路であり、第１検出パルス発生回路５で発生するパルス幅の異なる検出パルスを第１検出モード判定回路１２の出力に基づいて選択し、出力するように制御する。即ち、検出パルス選択回路１５６は、検出パルスの幅を第１検出モード判定回路の出力で変更できるように第１検出パルス発生回路５を制御する検出パルス制御手段である。
【０１６１】
続いて上記構成の動作について説明する。パルス選択回路７は、正秒の時点で通常駆動パルス発生回路３から出力される通常駆動パルスを選択してステップモータ２０を駆動する。そして正秒から５ｍｓ後に第１検出モードが開始される。第１検出モードではパルス選択回路７は第１検出パルス発生回路５から出力される検出パルスを出力し、コイル９のインピーダンスを変化させるようステップモータ２０を制御する。そして検出回路１１は検出パルスＢ５〜Ｂ１２によってコイル９に発生する誘起電圧の検出を行い、しきい値Ｖｔｈを超える誘起電圧を検出すると検出信号を出力する。その一方で、パルス選択回路７は第１検出モード判定回路１２に対して判定動作を開始するよう指示する。第１検出モード判定回路１２は、検出回路１１からの検出信号の入力によって第１検出モードでの検出信号の有無の判定を行うものであり、検出回路１１から検出信号が３回発生された場合に検出と判定され、直ちに第１検出パルス発生回路５から出力される検出パルスを停止し、第１検出モードの動作を終了するとともに補正駆動パルスＦＰを発生しないようにパルス選択回路７へ通知し、第２検出モード判定回路１３の動作の開始を指示することにより第２検出モードに移行する。ただし検出パルスＢ５〜Ｂ１２によって検出信号がひとつも発生しないか、またはひとつまたはふたつしか発生しない場合は回転失敗と判定して第１検出モードの動作を終了するとともに第２検出モードに移行せず、補正駆動パルスＦＰが出力され、次の通常駆動パルス出力時には通常駆動パルス発生回路３から前回よりも１ランク大きな駆動力を有する通常駆動パルスを出力する。
【０１６２】
なお、第１検出モードは検出パルスＢ５およびＢ６を含む前半と、その他のパルスを含む後半とに区分されており、前半の第１検出モードの検出結果で後半の第１検出モードの検出信号の検出方法が変わってくる。すなわち、前半の第１検出モードに含まれる検出パルスＢ５およびＢ６のいずれかまたは両方に検出信号が発生した場合は、回転に失敗している可能性が高いことから、後半の第１検出モードでは図３６（ｂ）の検出パルスＢ７乃至Ｂ１２、すなわち、幅が０．０６２５ｍｓと小さいパルスが出力され、電磁ブレーキを作用させる。一方、前半の第１検出モードに含まれる検出パルスＢ５およびＢ６のいずれにも検出信号が発生しなかった場合は、回転に成功している可能性が高いことから、後半の第１検出モードでは図３６（ｂ２）の検出パルスＢ７乃至Ｂ１２、すなわち、幅が０．２５ｍｓと大きいパルスが出力され、電磁ブレーキが抑制される。
【０１６３】
第２検出モードに移行すると、パルス選択回路７は第２検出パルス発生回路６から出力される検出パルスを出力し、ステップモータ２０の制御を行う。そして検出回路１１は検出パルスによってコイル９に発生する誘起電圧の検出を行い、しきい値Ｖｔｈを超える誘起電圧を検出すると検出信号を出力する。第２検出モード判定回路１３は検出回路１１の検出信号を受けて、検出信号が２回発生した場合は回転成功と判定して直ちに第２検出パルス発生回路６から出力される検出パルスを停止し第２検出モードの動作を停止するとともに、補正駆動パルスＦＰを出力しないようにパルス選択回路７を制御する。ただし検出パルスＦ７〜Ｆ１４によって発生する検出信号は最大６回の検出をもって終了し、その間に検出信号がひとつも発生しないか、またはひとつしか発生しない場合は回転失敗と判定して補正駆動パルスＦＰを出力する。
【０１６４】
以上のように、第６の実施形態では第１検出モードを前半と後半の回転検出期間に分け、前半の回転検出期間に得られた検出結果に応じて後半の回転検出期間における検出パルスの幅を変更するようにした。すなわち、前半の回転検出期間で検出信号が検出された場合には後半の回転検出期間の検出パルスの幅を０．０６２５ｍｓと小さくし、電磁ブレーキを発生させ、ロータ１０の自由振動を抑制する。そして、前半の回転検出期間で検出信号が検出されなかった場合には後半の回転検出期間では検出パルスの幅を０．２５ｍｓと大きくし、電磁ブレーキが働きにくくしてロータ１０の自由振動が抑制されにくくする。
【０１６５】
上記の動作での実際の回転検出の方法を図３６乃至図３８に即して説明する。図３７（ａ）は、慣性モーメントの大きな指針が付けられた場合のコイル９に誘導される電流波形であり、ロータ１０の回転が成功した場合の波形を示している。図３７（ｂ）はこのときにコイル９の一方の端子１に発生する電圧波形、図３７（ｃ）はコイル９の他方の端子２に発生する電圧波形である。
【０１６６】
まず図３６（ａ）に示すように正秒から通常駆動パルスＳＰがコイル９の端子Ｏ１に加えられ、ロータが回転し、図３７（ａ）に示す電流波形ｃ１が発生する。正秒から５ｍｓ経過した時点で第１検出モードが開始され、図３６（ｂ）に示す検出パルスＢ５が、その１ｍｓ後には検出パルスＢ６がコイル９に印加される。この時点では、図３７（ａ）に示すように電流波形ｃ２の領域にあり、電流値が負であるため、図３７（ｃ）に示すように誘起電圧Ｖ５，Ｖ６はしきい値Ｖｔｈを超えない。前半の回転検出期間において、すなわち、検出パルスＢ５およびＢ６に対して検出信号が得られなかったため、後半の回転検出期間においては、図３６（ｂ２）に示す検出パルスＢ７乃至Ｂ１２が選択される。
【０１６７】
そして、７ｍｓを経過した時点では、図３７（ａ）に示す電流波形ｃ３の領域となり、電流値が正となる。そのため、図３６（ｂ２）に示す検出パルスＢ７，Ｂ８，Ｂ９に対しては図３３（ｃ）に示すように誘起電圧Ｖ７，Ｖ８，Ｖ９がしきい値Ｖｔｈを超えた検出信号となる。誘起電圧Ｖ７，Ｖ８，Ｖ９の三つの検出信号が閾値Ｖｔｈを超えたことで、第２検出モードに移行する。
【０１６８】
ここで、正秒から７ｍｓ以降の第１検出モードにおける検出パルスであるＢ７，Ｂ８，Ｂ９はその幅が０．２５ｍｓと大きくなっており、電磁ブレーキが働きにくく、ロータ１０の自由振動を抑制しにくい。そのため、この後の電流波形がつぶれにくく、ロータ１０の回転を正確に検出しやすくなっている。
【０１６９】
そして、第２検出モードに移行したことにより、続く正秒より１０ｍｓの時点以降では、図３６（ｃ）に示す検出パルスＦ１０がコイル９に印加される。正秒から１０ｍｓから１１ｍｓの時点では、図３７（ａ）に示すように、電流波形は領域ｃ３にあり、その電流値は正である。そのため、検出パルスＦ１０及びＦ１１によっては図３７（ｂ）に示すように、誘起電圧Ｖ１０及びＶ１１はしきい値Ｖｔｈを超えない。正秒から１２ｍｓを経過すると、前述したとおり、第１の検出モードにおいて電磁ブレーキが弱められ、ロータ１０の自由振動が抑制されにくくなっていたため、図３７（ａ）に示すように、電流波形に領域ｃ４が出現する。この電流値は負であるから、図３６（ｃ）の検出パルスＦ１２およびＦ１３に対し、図３７（ｂ）に示すようにしきい値Ｖｔｈを超えた検出信号Ｖ１２及びＶ１３が得られる。よって、第２検出モード判定回路１３は回転成功と正しく判定を行い、補正駆動パルスＦＰは出力されず、次の通常駆動パルス出力時には前回と同じ駆動力の通常駆動パルスＳＰを出力する。
【０１７０】
一方、ロータ１０の回転が失敗した場合の動作は次のとおりである。図３８（ａ）は、この場合の慣性モーメントの大きな指針が付けられた場合のコイル９に誘導される電流波形であり、図３８（ｂ）はこのときにコイル９の一方の端子１に発生する電圧波形、図３８（ｃ）はコイル９の他方の端子２に発生する電圧波形である。
【０１７１】
まず図３６（ａ）に示すように正秒から通常駆動パルスＳＰがコイル９の端子Ｏ１に加えられ、図３８（ａ）に示す電流波形ｃ１が発生する。そして正秒から５ｍｓ経過した時点で第１検出モードが開始され、図３６（ｂ）に示す検出パルスＢ５が、その１ｍｓ後には検出パルスＢ６がコイル９に印加される。このとき、ロータ１０が回転に失敗しているため、図３８（ａ）に示す電流値が正であるような電流波形ｃ５が現れる。そのため、図３８（ｃ）に示すように誘起電圧Ｖ５，Ｖ６はしきい値Ｖｔｈを超える。前半の回転検出期間において、すなわち、検出パルスＢ５およびＢ６の双方に対して検出信号が得られたため、後半の回転検出期間においては、図３６（ｂ）に示す検出パルスＢ７乃至Ｂ１２が選択される。引き続き正秒より７ｍｓの時点で印加される検出パルスＢ７に対しても、図３８（ｃ）に示すようにしきい値Ｖｔｈを超える誘起電圧Ｖ７が得られ、三つの検出信号がしきい値Ｖｔｈを超えたことで、第２検出モードに移行する。
【０１７２】
続く第２検出モードでは、図３６（ｃ）に示す幅が０．０６２５ｍｓと小さい検出パルスＦ８が正秒より８ｍｓ経過時点でコイル９に印加される。このとき、図３８（ａ）に示すように電流波形は領域ｃ５にあり、その電流値は正であるため、誘起電圧Ｖ８が閾値Ｖｔｈを超えることはない。引き続き、図３６（ｃ）に示す検出パルスＦ９乃至Ｆ１３が１ｍｓ毎にコイル９に同様に印加される。このとき、第１の検出モード及び第２の検出モードを通じて、コイルに印加された検出パルスは全て幅が０．０６２５ｍｓと小さいものであり、電磁ブレーキが発生しやすく、ロータ１０の自由振動が抑制されている。そのため、電流波形の領域ｃ５を経過した時点でロータ１０はほぼ停止し、図３８（ａ）に示すように、負方向の電流値を示さない。従って、図３８（ｂ）に示すように検出パルスＦ９乃至Ｆ１３に対して得られる誘起電圧Ｖ９からＶ１３もまた、しきい値Ｖｔｈを超えない。
【０１７３】
検出パルスＦ８乃至Ｆ１３による６回の検出中に、しきい値Ｖｔｈを超える検出信号が二回得られなかったため、第２検出モードは打ち切られる。よって、第２検出モード判定回路１３は回転失敗と正しく判定を行い、補正駆動パルスＦＰが出力され、次の通常駆動パルス出力時には通常駆動パルス発生回路３から前回よりも１ランク大きな駆動力を有する通常駆動パルスＳＰ２を出力する。よって時計が止まってしまうことはない。
【０１７４】
以上のように、第６の実施形態では、ロータ１０が回転に成功した場合には、第１検出モードによるしきい値Ｖｔｈを超える検出信号が遅れて得られ、回転に失敗した場合には、第１検出モードによるしきい値Ｖｔｈを超える検出信号が通常駆動パルスＳＰの直後に得られるというタイミングの差を利用するように、第１検出モードを前半と後半の回転検出期間に分け、前半の回転検出期間に得られた検出結果に応じて後半の回転検出期間における検出パルスの幅を変更するようにすることで、回転成功の場合は電磁ブレーキを弱め、誤検出による消費電力の増加を抑えるとともに、回転失敗の場合は電磁ブレーキを作用させて回転成功と誤判定することを防止している。
【０１７５】
以上の動作についてフローチャート図を用いて説明する。図３９は第６の実施形態の電子時計におけるロータ１０の回転検出方法を示すフローチャート図で、正秒毎の動作を示したものである。正秒のタイミングで通常駆動パルスＳＰが出力され（ステップＳＴ１）、正秒から５ｍｓ後に第１検出モードでの回転検出が開始される（ステップＳＴ２）。第１検出モードにおいて正秒から５．０ｍｓの時点及び６．０ｍｓの時点ではまず検出パルスの幅を０．０６２５ｍｓに設定し出力する（ステップＳＴ３）。ここで５．０ｍｓあるいは６．０ｍｓで検出信号があるかないかで正秒から７．０ｍｓ以降の第１検出モードでの検出パルスの幅の設定が変わってくる（ステップＳＴ４）。５．０ｍｓの時点あるいは６．０ｍｓの時点で検出信号がある場合は、７．０ｍｓ以降において幅が０．０６２５ｍｓの検出パルスを出力し（ステップＳＴ５）、５．０ｍｓあるいは６．０ｍｓで検出信号がない場合は、７．０ｍｓ以降において幅が０．２５ｍｓの検出パルスを出力する（ステップＳＴ６）。第１検出モードが終了すると第２検出モードが開始される（ステップＳＴ７）。第２検出モードでは検出パルスの幅を０．０６２５ｍｓに設定し出力する（ステップＳＴ８）。所定期間内で検出信号が検出されるかどうかを判定し（ステップＳＴ９）、検出された場合には回転成功と判定し補正駆動パルスＦＰを出力させず、次の通常駆動パルス出力時には前回と同じ駆動力の通常駆動パルスＳＰを出力する（ステップＳＴ１０）。所定期間内で検出信号が検出されない場合は回転失敗と判定し補正駆動パルスＦＰを出力すると同時に、次の正秒からは１ランク大きな駆動力を有する通常駆動パルスを出力するようにする（ステップＳＴ１１）。これにより当該秒の動作を完了し次の正秒を待って再び先頭から開始する。
【０１７６】
なお、上記説明は、本実施形態の一例を示したものであり、種々の変形が可能である。例えば、第１の検出モードの前半と後半の回転検出区間を区分するタイミングや、第１の検出モードにおいて第２の検出モードに移行するために必要となる検出信号の数等は本実施形態を適用しようとする実際の機器に合わせて変更してよい。また、上述の例では、第１の検出モードの前半において、少なくとも一度検出信号が検出されるか否かに応じて第１の検出モードの後半における検出パルス幅を選択したが、これに替え、第１の検出モードの前半において、任意の複数回検出信号が検出されることを条件として第１の検出モードの後半における検出パルス幅を選択するようにしてもよい。
【０１７７】
［第７実施形態：検出モードを３つ設け、第１検出モードの検出結果による変更］
次に、本発明の第７の実施形態を説明する。第７の実施形態は、検出モードを第１乃至第３の３つ設け、第１の検出モードで得られた検出結果に応じて第２の検出モードにおける検出パルスの幅を変更する例である。この例は、ロータの回転成功の場合と、回転失敗の場合とで、駆動信号の直後に実行される第１検出モードにおいて検出信号の検出の有無に違いがあることを利用して、回転成功の場合は電磁ブレーキを弱め、誤検出による消費電力の増加を抑えるとともに、回転失敗の場合は電磁ブレーキを作用させて回転成功と誤判定することを防止するものである。以下図面に基づいて詳述する。
【０１７８】
図４０は第７の実施形態の電子時計の回路構成を示すブロック線図、図４１は第６の実施形態の電子時計の回路が発生するパルス波形図、図４２は第７の実施形態の電子時計に慣性モーメントの大きな指針が付き、ロータ１０が回転出来た場合のコイルに発生する電流波形および電圧波形図、図４３はロータ１０が回転できなかった場合のコイルに発生する電流波形及び電圧波形図、図４４は第７の実施形態の電子時計のフローチャート図である。なお従来例および第１乃至第６の実施形態で説明したものと同じ構成要素には同じ番号をつけて説明を省略する。
【０１７９】
図４０において２０はコイル９とロータ１０より構成されたステップモータ、１は発振回路、２は分周回路、３は通常駆動パルス発生回路、４は補正駆動パルス発生回路、５は第１検出パルス発生回路である。本実施形態では、第１検出パルス発生回路５は、分周回路２の信号を基に第２検出モードを行うための検出パルスＢ６乃至１２を出力する。図４１（ｂ）及び（ｂ２）に示すように、検出パルスＢ６乃至１２は、０．６２５ｍｓ幅のパルスの場合（同図（ｂ））、０．２５ｍｓ幅のパルスの場合（同図（ｂ２））の２種類があり、正秒より６ｍｓ後から１２ｍｓまで１ｍｓ毎に出力する。６は第２検出パルス発生回路である。本実施形態では、第２検出パルス発生回路６は、分周回路２の信号を基に第１検出モード及び第３検出モードで用いる検出パルスＦ５〜Ｆ１４を出力する。検出パルスＦ５〜Ｆ１４は図４１（ｃ）に示すように、０．０６２５ｍｓ幅のパルスであり、正秒より５ｍｓ後から１４ｍｓまで１ｍｓ毎に出力される。
【０１８０】
７はパルス選択回路、８はドライバ回路、９はコイル、１０はロータ、１１は検出回路、１２は検出回路１１の検出信号を基に第１検出モードの判定を行う第１検出モード判定回路、１３は検出回路１１の検出信号を基に第２検出モードの判定を行う第２検出モード判定回路、１８は検出回路１１の検出信号を基に第３検出モードの判定を行う第３検出モード判定回路である。本実施形態では、第１検出モード判定回路１２が検出パルス変更要因検出回路１４０を兼用する構成となっている。
【０１８１】
１５７は検出パルス選択回路であり、第１検出パルス発生回路５で発生するパルス幅の異なる検出パルスを１検出モード判定回路１２の出力に基づいて選択し、出力するように制御する。即ち、検出パルス選択回路１５７は、検出パルスの幅を第１検出モード判定回路の出力で変更できるように第１検出パルス発生回路５を制御する検出パルス制御手段である。
【０１８２】
続いて上記構成の動作について説明する。パルス選択回路７は、正秒の時点で通常駆動パルス発生回路３から出力される通常駆動パルスを選択してステップモータ２０を駆動する。そして正秒から５ｍｓ後に第１検出モードが開始される。第１検出モードではパルス選択回路７は第２検出パルス発生回路６から出力される検出パルスＦ５を出力し、コイル９のインピーダンスを変化させるようステップモータ２０を制御する。そして検出回路１１は検出パルスＦ５によってコイル９に発生する誘起電圧の検出を行い、しきい値Ｖｔｈを超える誘起電圧を検出すると検出信号を出力する。その一方で、パルス選択回路７は第１検出モード判定回路１２に対して判定動作を開始するよう指示する。第１検出モード判定回路は、検出回路１１からの検出信号の入力に応じて、検出パルス選択回路１５７に信号を出力し、第２の検出モードにおける検出パルスの幅を変更する。第１検出モードは、その検出信号の有無にかかわらず所定の回数の検出パルス（この例では１回）を出力した後終了し、第２の検出モードへと移行する。
【０１８３】
第２の検出モードでは、パルス選択回路７は第１検出パルス発生回路５から出力される検出パルスを出力し、ステップモータ２０の制御を行う。第２検出モード判定回路１３は、検出回路１１からの検出信号の入力によって第２の検出モードでの検出信号の有無の判定を行うものであり、検出回路１１から検出信号が２回発生された場合に検出と判定され、直ちに第１検出パルス発生回路５から出力される検出パルスを停止し、第２検出モードの動作を終了するとともに補正駆動パルスＦＰを発生しないようにパルス選択回路７へ通知し、第３検出モード判定回路１８の動作の開始を指示することにより第３検出モードに移行する。ただし検出パルスＢ６〜Ｂ１２によって検出信号がひとつも発生しないか、またはひとつしか発生しない場合は回転失敗と判定して第２検出モードの動作を終了するとともに第３検出モードに移行せず、補正駆動パルスＦＰが出力され、次の通常駆動パルス出力時には通常駆動パルス発生回路３から前回よりも１ランク大きな駆動力を有する通常駆動パルスを出力する。
【０１８４】
なお、第２検出モードにおいて使用される検出パルスは幅が０．０６２５ｍｓと小さいパルス（図４１（ｂ））と幅が０．２５ｍｓと大きいパルス（図４１（ｂ２））の二種が用意されており、第１の検出モードにおける検出結果に応じていずれが用いられるかが異なってくる。すなわち、第１の検出モードに含まれる検出パルスＦ５に検出信号が発生した場合は、回転に成功している可能性が高いことから、第２の検出モードでは図４１（ｂ２）の検出パルスＢ６乃至Ｂ１２、すなわち、幅が０．２５ｍｓと大きいパルスが出力され、電磁ブレーキが抑制される。一方、第１の検出モードに含まれる検出パルスＦ５に検出信号が発生しなかった場合は、回転に失敗している可能性が高いことから、第２の検出モードでは図４１（ｂ）の検出パルスＢ６乃至Ｂ１２、すなわち、幅が０．０６２５ｍｓと小さいパルスが出力され、電磁ブレーキを作用させる。
【０１８５】
第３検出モードに移行すると、パルス選択回路７は第２検出パルス発生回路６から出力される検出パルスを出力し、ステップモータ２０の制御を行う。そして検出回路１１は検出パルスによってコイル９に発生する誘起電圧の検出を行い、しきい値Ｖｔｈを超える誘起電圧を検出すると検出信号を出力する。第３検出モード判定回路１８は検出回路１１の検出信号を受けて、検出信号が２回発生した場合は回転成功と判定して直ちに第２検出パルス発生回路６から出力される検出パルスを停止し第３検出モードの動作を停止するとともに、補正駆動パルスＦＰを出力しないようにパルス選択回路７を制御する。ただし第３検出モードにおいて検出パルスＦ６〜Ｆ１４によって発生する検出信号は最大６回の検出をもって終了し、その間に検出信号がひとつも発生しないか、またはひとつしか発生しない場合は回転失敗と判定して補正駆動パルスＦＰを出力する。
【０１８６】
以上のように、第７の実施形態では検出モードを第１乃至第３の３つ設け、第１の検出モードで得られた検出結果に応じて第２の検出モードにおける検出パルスの幅を変更するようにした。すなわち、第１の検出モードで検出信号が検出された場合には、第２の検出モードでの検出パルスの幅を０．２５ｍｓと大きくし、電磁ブレーキが働きにくくしてロータ１０の自由振動が抑制されにくくする。そして、第１の検出モードで検出信号が検出されなかった場合には第２の検出モードでの検出パルスの幅を０．０６２５ｍｓと小さくし、電磁ブレーキを発生させ、ロータ１０の自由振動を抑制する。
【０１８７】
上記の動作での実際の回転検出の方法を図４１乃至図４３に即して説明する。図４２（ａ）は、慣性モーメントの大きな指針が付けられた場合のコイル９に誘導される電流波形であり、ロータ１０の回転が成功した場合の波形を示している。図４２（ｂ）はこのときにコイル９の一方の端子１に発生する電圧波形、図４２（ｃ）はコイル９の他方の端子２に発生する電圧波形である。
【０１８８】
まず図４１（ａ）に示すように正秒から通常駆動パルスＳＰがコイル９の端子Ｏ１に加えられ、ロータが回転し、図４２（ａ）に示す電流波形ｃ１が発生する。正秒から５ｍｓ経過した時点で第１の検出モードが開始され、図４１（ｃ）に示す検出パルスＦ５がコイル９に印加される。この時点では、図４２（ａ）に示すように電流波形ｃ２の領域にあり、電流値が負であるため、図４２（ｂ）に示すように誘起電圧Ｖ５はしきい値Ｖｔｈを超え、検出信号が検出される。そのため、続く第２の検出モードでは、図４１（ｂ２）に示す検出パルスＢ６乃至Ｂ１２が選択される。
【０１８９】
続く正秒から６ｍｓが経過した時点では、図４１（ｂ２）に示す検出パルスＢ６がコイル９に印加される。この時点では、図４２（ａ）に示すように、電流波形はいまだ領域ｃ２にあり、電流値が負であるため、図４２（ｃ）に示す誘起電圧Ｖ６はしきい値Ｖｔｈを超えない。
【０１９０】
そして、７ｍｓを経過した時点では、図４２（ａ）に示す電流波形ｃ３の領域となり、電流値が正となる。そのため、図４１（ｂ２）に示す検出パルスＢ７，Ｂ８に対しては図４２（ｃ）に示すように誘起電圧Ｖ７，Ｖ８がしきい値Ｖｔｈを超えた検出信号となる。誘起電圧Ｖ７，Ｖ８の二つの検出信号が閾値Ｖｔｈを超えたことで、第３検出モードに移行する。
【０１９１】
ここで、正秒から７ｍｓ以降の第２の検出モードにおける検出パルスであるＢ６，Ｂ７，Ｂ８はその幅が０．２５ｍｓと大きくなっており、電磁ブレーキが働きにくく、ロータ１０の自由振動を抑制しにくい。そのため、この後の電流波形がつぶれにくく、ロータ１０の回転を正確に検出しやすくなっている。
【０１９２】
そして、第３の検出モードに移行したことにより、続く正秒より９ｍｓの時点では、図４１（ｃ）に示す検出パルスＦ９がコイル９に印加される。正秒から９ｍｓから１１ｍｓの時点では、図４２（ａ）に示すように、電流波形は領域ｃ３にあり、その電流値は正である。そのため、検出パルスＦ９によっては図４２（ｂ）に示すように、誘起電圧Ｖ９はしきい値Ｖｔｈを超えない。検出パルスＦ１０及びＦ１１についても同様である。正秒から１２ｍｓを経過すると、前述したとおり、第２の検出モードにおいて電磁ブレーキが弱められ、ロータ１０の自由振動が抑制されにくくなっていたため、図４２（ａ）に示すように、電流波形に領域ｃ４が出現する。この電流値は負であるから、図４１（ｃ）の検出パルスＦ１２およびＦ１３に対し、図４２（ｂ）に示すように閾値Ｖｔｈを超えた検出信号Ｖ１２及びＶ１３が得られる。よって、第２検出モード判定回路１３は回転成功と正しく判定を行い、補正駆動パルスＦＰは出力されず、次の通常駆動パルス出力時には前回と同じ駆動力の通常駆動パルスＳＰを出力する。
【０１９３】
一方、ロータ１０の回転が失敗した場合の動作は次のとおりである。図４３（ａ）は、この場合の慣性モーメントの大きな指針が付けられた場合のコイル９に誘導される電流波形であり、図４３（ｂ）はこのときにコイル９の一方の端子１に発生する電圧波形、図４３（ｃ）はコイル９の他方の端子２に発生する電圧波形である。
【０１９４】
まず図４１（ａ）に示すように正秒から通常駆動パルスＳＰがコイル９の端子Ｏ１に加えられ、図４３（ａ）に示す電流波形ｃ１が発生する。そして正秒から５ｍｓ経過した時点で第１検出モードが開始され、図４１（ｃ）に示す検出パルスＦ５がコイル９に印加される。このとき、ロータ１０が回転に失敗しているため、図４３（ａ）に示す電流値が正であるような電流波形ｃ５が現れる。そのため、図４３（ｂ）に示すように誘起電圧Ｖ５はしきい値Ｖｔｈを超えない。第１の検出モードにおいて検出信号が検出されなかったため、続く第２の検出モードでは、図４１（ｂ）に示す検出パルスＢ６乃至Ｂ１２が選択される。
【０１９５】
第２の検出モードとなり、続く正秒から６ｍｓが経過した時点では、図４１（ｂ）に示す検出パルスＢ６が、さらに続いて検出パルスＢ７がコイル９に印加される。この時点では、図４３（ａ）に示すように、電流波形はいまだ領域ｃ５にあり、電流値が正であるため、図４３（ｃ）に示す誘起電圧Ｖ６，Ｖ７はしきい値Ｖｔｈを超える。誘起電圧Ｖ６，Ｖ６の二つの検出信号が閾値Ｖｔｈを超えたことで、第３検出モードに移行する。
【０１９６】
続く第３検出モードでは、図４３（ｂ）に示す検出パルスＦ８が正秒より８ｍｓ経過時点でコイル９に印加される。このとき、図４３（ａ）に示すように電流波形は領域ｃ５にあり、その電流値は正であるため、誘起電圧Ｖ８が閾値Ｖｔｈを超えることはない。引き続き、図４１（ｃ）に示す検出パルスＦ９乃至Ｆ１３が１ｍｓ毎にコイル９に同様に印加される。このとき、第１の検出モード乃至第３の検出モードを通じて、コイルに印加された検出パルスは全て幅が０．０６２５ｍｓと小さいものであり、電磁ブレーキが発生しやすく、ロータ１０の自由振動が抑制されている。そのため、電流波形の領域ｃ５を経過した時点でロータ１０はほぼ停止し、図４３（ａ）に示すように、負方向の電流値を示さない。従って、図４３（ｂ）に示すように検出パルスＦ９乃至Ｆ１３に対して得られる誘起電圧Ｖ９からＶ１３もまた、しきい値Ｖｔｈを超えない。
【０１９７】
検出パルスＦ８乃至Ｆ１３による６回の検出中に、しきい値Ｖｔｈを超える検出信号が二回得られなかったため、第３の検出モードは打ち切られる。よって、第３検出モード判定回路１８は回転失敗と正しく判定を行い、補正駆動パルスＦＰが出力され、次の通常駆動パルス出力時には通常駆動パルス発生回路３から前回よりも１ランク大きな駆動力を有する通常駆動パルスＳＰ２を出力する。よって時計が止まってしまうことはない。
【０１９８】
以上のように、第７の実施形態では、ロータ１０が回転に成功した場合には、通常駆動パルスＳＰの直後に実行される第１検出モードによりしきい値Ｖｔｈを超える検出信号が得られるが、回転に失敗した場合には、第１検出モードによるしきい値Ｖｔｈを超える検出信号が得られないという差を利用して、回転成功の場合は電磁ブレーキを弱め、誤検出による消費電力の増加を抑えるとともに、回転失敗の場合は電磁ブレーキを作用させて回転成功と誤判定することを防止している。
【０１９９】
以上の動作についてフローチャート図を用いて説明する。図４４は第７の実施形態の電子時計におけるロータ１０の回転検出方法を示すフローチャート図で、正秒毎の動作を示したものである。正秒のタイミングで通常駆動パルスＳＰが出力され（ステップＳＴ１）、正秒から５ｍｓ後に第１検出モードでの回転検出が開始される（ステップＳＴ２）。第１検出モードでは検出パルスの幅を０．０６２５ｍｓに設定し出力する（ステップＳＴ３）。第１検出モードが終了すると第２検出モードが開始される（ステップＳＴ４）。ここで第１検出モードにおいて検出信号があるかないかで第２検出モードでの検出パルスの幅の設定が変わってくる（ステップＳＴ５）。第１検出モードにおいて検出信号がある場合は、第２検出モードにおいて幅が０．２５ｍｓの検出パルスを出力し（ステップＳＴ６）、第１検出モードにおいて検出信号がない場合は、第２検出モードにおいて幅が０．０６２５ｍｓの検出パルスを出力する（ステップＳＴ７）。第２検出モードが終了すると第３検出モードが開始される（ステップＳＴ８）。第３検出モードでは検出パルスの幅を０．０６２５ｍｓに設定し出力する（ステップＳＴ９）。所定期間内で検出信号が検出されるかどうかを判定し（ステップＳＴ１０）、検出された場合には回転成功と判定し補正駆動パルスＦＰを出力させず、次の通常駆動パルス出力時には前回と同じ駆動力の通常駆動パルスＳＰを出力する（ステップＳＴ１１）。所定期間内で検出信号が検出されない場合は回転失敗と判定し補正駆動パルスＦＰを出力すると同時に、次の正秒からは１ランク大きな駆動力を有する通常駆動パルスを出力するようにする（ステップＳＴ１２）。これにより当該秒の動作を完了し次の正秒を待って再び先頭から開始する。
【０２００】
なお、上記説明は、本実施形態の一例を示したものであり、種々の変形が可能である。例えば、第１の検出モードで実行する検出パルスの数は１つに限られず、複数としてもよい。その場合、第２の検出モードにおける検出パルスの幅を変更する条件は適宜定めて良く、例えば、複数の検出パルスに対し所定の数の検出信号が得られることや、全ての検出パルスに対し所定の数の検出信号が得られることを条件として良い。
【０２０１】
［第８実施形態：第１検出モードの前半の検出結果によるダミーパルスの出力］
次に、本発明の第８の実施形態を説明する。第８の実施形態は、第１検出モードを前半と後半とに分け、前半に得られた検出結果に応じてダミーパルスを出力する例である。ここで、ダミーパルスとは、検出パルスであって、通常の検出パルス同様に、コイルを含む閉ループの状態をハイインピーダンスの状態にするものであるが、それによりコイルに誘起される誘起電圧を検出信号として用いないものを指している。この例は第２、第５、第６の実施形態と同様、ロータの回転成功の場合と、回転失敗の場合とで、第１検出モードにおいて検出信号が検出されるタイミングが異なることを利用して、回転成功の場合は電磁ブレーキを弱め、誤検出による消費電力の増加を抑えるとともに、回転失敗の場合は電磁ブレーキにより回転成功と誤判定することを防止するものである。以下図面に基づいて詳述する。
【０２０２】
第８の実施形態の電子時計の回路構成を示すブロック線図は、第６の実施形態の電子時計の回路構成を示すブロック線図である図３５と同じであるため、これを用いて説明することとする。図４５は第８の実施形態の電子時計の回路が発生するパルス波形図、図４６は第８の実施形態の電子時計に慣性モーメントの大きな指針が付き、ロータ１０が回転出来た場合のコイルに発生する電流波形および電圧波形図、図４７は第８の実施形態の電子時計のフローチャート図である。なお従来例および第１乃至第７の実施形態で説明したものと同じ構成要素には同じ番号をつけて説明を省略する。
【０２０３】
図３５についての説明は、第６の実施形態において説明したものと同様であるから、重複する部分についてはそちらを参照されたい。本実施形態では、第１検出パルス発生回路が発生する検出パルスが、図４５（ｂ）及び（ｂ２）に示すように、ダミーパルスＤ６．５乃至Ｄ１１．５を含むもの（同図（ｂ２））と含まないもの（同図（ｂ））の２種類がある点が第６の実施形態と異なる。ダミーパルスＤ６．５乃至Ｄ１１．５は、正秒より６．５ｍｓ後から１１．５ｍｓまで１ｍｓ毎に出力される。本実施形態でも、第１検出モード判定回路１２が検出パルス変更要因検出回路１４０を兼用する構成となっている。
【０２０４】
検出パルス選択回路１５６は、第１検出パルス発生回路５で発生するダミーパルスの出力の有無を第１検出モード判定回路１２の出力に基づいて選択し、制御する。即ち、検出パルス選択回路１５６は、ダミーパルスの出力の有無を第１検出モード判定回路の出力で変更できるように第１検出パルス発生回路５を制御する検出パルス制御手段である。ダミーパルスが、通常の検出パルスの間に出力されるものであることに留意すれば、検出パルス選択回路１５６は、第１検出モード判定回路の出力で、第１検出パルス発生回路５から発生される検出パルスの頻度を制御する検出パルス制御手段であるということもできる。
【０２０５】
続いて上記構成の動作について説明する。パルス選択回路７は、正秒の時点で通常駆動パルス発生回路３から出力される通常駆動パルスを選択してステップモータ２０を駆動する。そして正秒から５ｍｓ後に第１検出モードが開始される。第１検出モードではパルス選択回路７は第１検出パルス発生回路５から出力される検出パルスを出力し、コイル９のインピーダンスを変化させるようステップモータ２０を制御する。そして検出回路１１は検出パルスＢ５〜Ｂ１２によってコイル９に発生する誘起電圧の検出を行い、しきい値Ｖｔｈを超える誘起電圧を検出すると検出信号を出力する。その一方で、パルス選択回路７は第１検出モード判定回路１２に対して判定動作を開始するよう指示する。第１検出モード判定回路１２は、検出回路１１からの検出信号の入力によって第１検出モードでの検出信号の有無の判定を行うものであり、検出回路１１から検出信号が３回発生された場合に検出と判定され、直ちに第１検出パルス発生回路５から出力される検出パルスを停止し、第１検出モードの動作を終了するとともに補正駆動パルスＦＰを発生しないようにパルス選択回路７へ通知し、第２検出モード判定回路１３の動作の開始を指示することにより第２検出モードに移行する。ただし検出パルスＢ５〜Ｂ１２によって検出信号がひとつも発生しないか、またはひとつまたはふたつしか発生しない場合は回転失敗と判定して第１検出モードの動作を終了するとともに第２検出モードに移行せず、補正駆動パルスＦＰが出力され、次の通常駆動パルス出力時には通常駆動パルス発生回路３から前回よりも１ランク大きな駆動力を有する通常駆動パルスを出力する。
【０２０６】
なお、第１検出モードは検出パルスＢ５およびＢ６を含む前半と、その他のパルスを含む後半とに区分されており、前半の第１検出モードの検出結果で後半の第１検出モードの検出信号の検出方法が変わってくる。すなわち、前半の第１検出モードに含まれる検出パルスＢ５およびＢ６のいずれかまたは両方に検出信号が発生した場合は、回転に失敗している可能性が高いことから、後半の第１検出モードでは図４５（ｂ）のようにダミーパルスは発生させない。その結果、Ｂ７乃至Ｂ１２の検出回路１１による検出に用いられる幅が０．０６２５ｍｓと小さいパルスのみが出力され、電磁ブレーキを作用させる。一方、前半の第１検出モードに含まれる検出パルスＢ５およびＢ６のいずれにも検出信号が発生しなかった場合は、回転に成功している可能性が高いことから、後半の第１検出モードでは図４５（ｂ２）のダミーパルスＤ６．５乃至Ｄ１１．５が出力される。その結果、通常の検出パルスＢ７乃至Ｂ１２に加えてダミーパルスＤ６．５乃至Ｄ１１．５が出力されるから、コイル９を含む閉ループがハイインピーダンスの状態となる時間の割合が長くなり、電磁ブレーキが抑制される。なお、本実施形態では、ダミーパルスＤ６．５乃至Ｄ１１．５は、通常の検出パルスＢ７乃至Ｂ１２と同様の幅が０．０６２５ｍｓのパルスである。
【０２０７】
第２検出モードに移行すると、パルス選択回路７は第２検出パルス発生回路６から出力される検出パルスを出力し、ステップモータ２０の制御を行う。そして検出回路１１は検出パルスによってコイル９に発生する誘起電圧の検出を行い、しきい値Ｖｔｈを超える誘起電圧を検出すると検出信号を出力する。第２検出モード判定回路１３は検出回路１１の検出信号を受けて、検出信号が２回発生した場合は回転成功と判定して直ちに第２検出パルス発生回路６から出力される検出パルスを停止し第２検出モードの動作を停止するとともに、補正駆動パルスＦＰを出力しないようにパルス選択回路７を制御する。ただし検出パルスＦ７〜Ｆ１４によって発生する検出信号は最大６回の検出をもって終了し、その間に検出信号がひとつも発生しないか、またはひとつしか発生しない場合は回転失敗と判定して補正駆動パルスＦＰを出力する。
【０２０８】
以上のように、第８の実施形態では第１検出モードを前半と後半の回転検出期間に分け、前半の回転検出期間に得られた検出結果に応じて後半の回転検出期間におけるダミーパルスの有無を変更するようにした。すなわち、前半の回転検出期間で検出信号が検出された場合には後半の回転検出期間においてダミーパルスを発生させず、電磁ブレーキを作用させ、ロータ１０の自由振動を抑制する。そして、前半の回転検出期間で検出信号が検出されなかった場合には後半の回転検出期間でダミーパルスを発生させ、電磁ブレーキが働きにくくしてロータ１０の自由振動が抑制されにくくする。
【０２０９】
上記の動作での実際の回転検出の方法を図４５、図４６及び図３８に即して説明する。図４６（ａ）は、慣性モーメントの大きな指針が付けられた場合のコイル９に誘導される電流波形であり、ロータ１０の回転が成功した場合の波形を示している。図４６（ｂ）はこのときにコイル９の一方の端子１に発生する電圧波形、図４６（ｃ）はコイル９の他方の端子２に発生する電圧波形である。
【０２１０】
まず図４５（ａ）に示すように正秒から通常駆動パルスＳＰがコイル９の端子Ｏ１に加えられ、ロータが回転し、図４６（ａ）に示す電流波形ｃ１が発生する。正秒から５ｍｓ経過した時点で第１検出モードが開始され、図４５（ｂ）に示す検出パルスＢ５が、その１ｍｓ後には検出パルスＢ６がコイル９に印加される。この時点では、図４６（ａ）に示すように電流波形ｃ２の領域にあり、電流値が負であるため、図４６（ｃ）に示すように誘起電圧Ｖ５，Ｖ６はしきい値Ｖｔｈを超えない。前半の回転検出期間において、すなわち、検出パルスＢ５およびＢ６に対して検出信号が得られなかったため、後半の回転検出期間においては、図４５（ｂ２）に示すダミーパルスＤ６．５乃至Ｄ１１．５を含む検出パルスＢ７乃至Ｂ１２が選択される。
【０２１１】
そして、７ｍｓを経過した時点では、図４６（ａ）に示す電流波形ｃ３の領域となり、電流値が正となる。そのため、図４５（ｂ２）に示す検出パルスＢ７，Ｂ８，Ｂ９に対しては図４６（ｃ）に示すように誘起電圧Ｖ７，Ｖ８，Ｖ９がしきい値Ｖｔｈを超えた検出信号となる。誘起電圧Ｖ７，Ｖ８，Ｖ９の三つの検出信号が閾値Ｖｔｈを超えたことで、第２検出モードに移行する。
【０２１２】
ここで、正秒から６．５ｍｓ以降の第１検出モードにおいて、ダミーパルスＤ６．５乃至Ｄ８．５が出力されているため、電磁ブレーキが働きにくく、ロータ１０の自由振動を抑制しにくい。そのため、この後の電流波形がつぶれにくく、ロータ１０の回転を正確に検出しやすくなっている。なお、ダミーパルスＤ６．５乃至Ｄ８．５による誘起電圧は、検出回路１１における検出信号の検出対象としては用いられないので、図４６（ｃ）では、これらを検出対象として用いられる誘起電圧と区別するため、破線で図示した。
【０２１３】
そして、第２検出モードに移行したことにより、続く正秒より１０ｍｓの時点以降では、図４５（ｃ）に示す検出パルスＦ１０がコイル９に印加される。正秒から１０ｍｓから１１ｍｓの時点では、図４６（ａ）に示すように、電流波形は領域ｃ３にあり、その電流値は正である。そのため、検出パルスＦ１０及びＦ１１によっては図４６（ｂ）に示すように、誘起電圧Ｖ１０及びＶ１１はしきい値Ｖｔｈを超えない。正秒から１２ｍｓを経過すると、前述したとおり、第１の検出モードにおいて電磁ブレーキが弱められ、ロータ１０の自由振動が抑制されにくくなっていたため、図４６（ａ）に示すように、電流波形に領域ｃ４が出現する。この電流値は負であるから、図４５（ｃ）の検出パルスＦ１２およびＦ１３に対し、図４６（ｂ）に示すようにしきい値Ｖｔｈを超えた検出信号Ｖ１２及びＶ１３が得られる。よって、第２検出モード判定回路１３は回転成功と正しく判定を行い、補正駆動パルスＦＰは出力されず、次の通常駆動パルス出力時には前回と同じ駆動力の通常駆動パルスＳＰを出力する。
【０２１４】
一方、ロータ１０の回転が失敗した場合の動作は次のとおりである。第８の実施形態において、ロータ１０が回転出来なかった場合のコイルに発生する電流波形および電圧波形図は、第６の実施形態においてロータ１０が回転出来なかった場合のコイルに発生する電流波形および電圧波形図である図３８と同じであるため、これを用いて説明することとする。図３８（ａ）は、この場合の慣性モーメントの大きな指針が付けられた場合のコイル９に誘導される電流波形であり、図３８（ｂ）はこのときにコイル９の一方の端子１に発生する電圧波形、図３８（ｃ）はコイル９の他方の端子２に発生する電圧波形である。
【０２１５】
まず図４５（ａ）に示すように正秒から通常駆動パルスＳＰがコイル９の端子Ｏ１に加えられ、図３８（ａ）に示す電流波形ｃ１が発生する。そして正秒から５ｍｓ経過した時点で第１検出モードが開始され、図４５（ｂ）に示す検出パルスＢ５が、その１ｍｓ後には検出パルスＢ６がコイル９に印加される。このとき、ロータ１０が回転に失敗しているため、図３８（ａ）に示す電流値が正であるような電流波形ｃ５が現れる。そのため、図３８（ｃ）に示すように誘起電圧Ｖ５，Ｖ６はしきい値Ｖｔｈを超える。前半の回転検出期間において、すなわち、検出パルスＢ５およびＢ６の双方に対して検出信号が得られたため、後半の回転検出期間においては、図４５（ｂ）に示す検出パルスＢ７乃至Ｂ１２が選択され、ダミーパルスは出力されない。引き続き正秒より７ｍｓの時点で印加される検出パルスＢ７に対しても、図３８（ｃ）に示すようにしきい値Ｖｔｈを超える誘起電圧Ｖ７が得られ、３つの検出信号がしきい値Ｖｔｈを超えたことで、第２検出モードに移行する。
【０２１６】
続く第２検出モードでは、図４５（ｃ）に示す検出パルスＦ８が正秒より８ｍｓ経過時点でコイル９に印加される。このとき、図３８（ａ）に示すように電流波形は領域ｃ５にあり、その電流値は正であるため、誘起電圧Ｖ８が閾値Ｖｔｈを超えることはない。引き続き、図４５（ｃ）に示す検出パルスＦ９乃至Ｆ１３が１ｍｓ毎にコイル９に同様に印加される。このとき、第１の検出モード及び第２の検出モードを通じて、コイルに印加された検出パルスは全て幅が０．０６２５ｍｓと小さいものであり、ダミーパルスも出力されないので、電磁ブレーキが発生しやすく、ロータ１０の自由振動が抑制されている。そのため、電流波形の領域ｃ５を経過した時点でロータ１０はほぼ停止し、図３８（ａ）に示すように、負方向の電流値を示さない。従って、図３８（ｂ）に示すように検出パルスＦ９乃至Ｆ１３に対して得られる誘起電圧Ｖ９からＶ１３もまた、しきい値Ｖｔｈを超えない。
【０２１７】
検出パルスＦ８乃至Ｆ１３による６回の検出中に、しきい値Ｖｔｈを超える検出信号が２回得られなかったため、第２検出モードは打ち切られる。よって、第２検出モード判定回路１３は回転失敗と正しく判定を行い、補正駆動パルスＦＰが出力され、次の通常駆動パルス出力時には通常駆動パルス発生回路３から前回よりも１ランク大きな駆動力を有する通常駆動パルスＳＰ２を出力する。よって時計が止まってしまうことはない。
【０２１８】
以上のように、第８の実施形態では、ロータ１０が回転に成功した場合には、第１検出モードによるしきい値Ｖｔｈを超える検出信号が遅れて得られ、回転に失敗した場合には、第１検出モードによるしきい値Ｖｔｈを超える検出信号が通常駆動パルスＳＰの直後に得られるというタイミングの差を利用するように、第１検出モードを前半と後半の回転検出期間に分け、前半の回転検出期間に得られた検出結果に応じて後半の回転検出期間におけるダミーパルスの出力の有無を変更するようにすることで、回転成功の場合は電磁ブレーキを弱め、誤検出による消費電力の増加を抑えるとともに、回転失敗の場合は電磁ブレーキを作用させて回転成功と誤判定することを防止している。
【０２１９】
以上の動作についてフローチャート図を用いて説明する。図４７は第８の実施形態の電子時計におけるロータ１０の回転検出方法を示すフローチャート図で、正秒毎の動作を示したものである。正秒のタイミングで通常駆動パルスＳＰが出力され（ステップＳＴ１）、正秒から５ｍｓ後に第１検出モードでの回転検出が開始される（ステップＳＴ２）。第１検出モードにおいて正秒から５．０ｍｓの時点及び６．０ｍｓの時点では幅が０．０６２５ｍｓの検出パルスが出力される（ステップＳＴ３）。ここで５．０ｍｓの時点あるいは６．０ｍｓの時点で検出信号があるかないかで６．５ｍｓ以降の第１検出モードでのダミーパルス使用不使用の設定が変わってくる（ステップＳＴ４）。５．０ｍｓの時点あるいは６．０ｍｓの時点で検出信号がある場合は、６．５ｍｓ以降においてダミーパルスを出力せず、検出パルスのみを出力し（ステップＳＴ５）、５．０ｍｓの時点あるいは６．０ｍｓの時点で検出信号がない場合は、６．５ｍｓ以降において検出パルスと同時にダミーパルスを出力する（ステップＳＴ６）。第１検出モードが終了すると第２検出モードが開始される（ステップＳＴ７）。第２検出モードでは幅が０．０６２５ｍｓの検出パルスが出力される（ステップＳＴ８）。所定期間内で検出信号が検出されるかどうかを判定し（ステップＳＴ９）、検出された場合には回転成功と判定し補正駆動パルスＦＰを出力させず、次の通常駆動パルス出力時には前回と同じ駆動力の通常駆動パルスＳＰを出力する（ステップＳＴ１０）。所定期間内で検出信号が検出されない場合は回転失敗と判定し補正駆動パルスＦＰを出力すると同時に、次の正秒からは１ランク大きな駆動力を有する通常駆動パルスを出力するようにする（ステップＳＴ１１）。これにより当該秒の動作を完了し次の正秒を待って再び先頭から開始する。
【０２２０】
なお、上記説明は、本実施形態の一例を示したものであり、種々の変形が可能である。特に、ダミーパルスを出力する頻度やタイミング、ダミーパルスの幅をこの例と異なるものとしても差し支えない。例えば、上述の例ではダミーパルスを通常の検出パルス１つに対し、その０．５ｍｓ後に１つ出力するようにしたが、通常の検出パルス１つに対し２以上のダミーパルスを任意のタイミングで出力してもよい。また、ダミーパルスの幅を通常の検出パルスと異なるものとしてもよい。その他にも、当然に第６の実施形態で説明したと同様の変形を行ってもよい。
【０２２１】
［第９実施形態：第１検出モードの前半の検出結果による変更］
次に、本発明の第９の実施形態を説明する。第９の実施形態は、第１の検出モードを前半と後半とに分け、前半に得られた検出結果に応じて第１検出モードにおける検出信号の検出後にダミーパルスを出力する例である。この例も第２、第５、第６、第８の実施形態と同様、ロータの回転成功の場合と、回転失敗の場合とで、第１検出モードにおいて検出信号が検出されるタイミングが異なることを利用して、回転成功の場合は電磁ブレーキを弱め、誤検出による消費電力の増加を抑えるとともに、回転失敗の場合は電磁ブレーキにより回転成功と誤判定することを防止するものである。以下図面に基づいて詳述する。
【０２２２】
第９の実施形態の電子時計の回路構成を示すブロック線図は、第６の実施形態の電子時計の回路構成を示すブロック線図である図３５と同じであるため、これを用いて説明することとする。図４８は第９の実施形態の電子時計の回路が発生するパルス波形図、図４９は第９の実施形態の電子時計に慣性モーメントの大きな指針が付き、ロータ１０が回転出来た場合のコイルに発生する電流波形および電圧波形図、図５０は第９の実施形態の電子時計のフローチャート図である。なお従来例および第１乃至第８の実施形態で説明したものと同じ構成要素には同じ番号をつけて説明を省略する。
【０２２３】
図３５についての説明は、第６の実施形態において説明したものと同様であるから、重複する部分についてはそちらを参照されたい。本実施形態では、第１検出パルス発生回路が発生する検出パルスが、図４８（ｂ）に示す、幅が０．０６２５ｍｓと小さい通常の検出パルスＢ５乃至Ｂ１２と、同図（ｂ２）に示す、幅が０．２５ｍｓと大きいダミーパルスＤ５乃至Ｄ１２の２種類がある点が第６の実施形態と異なる。ダミーパルスＤ５乃至Ｄ１２は、正秒より５ｍｓ後から１２ｍｓまで１ｍｓ毎に出力され、その出力のタイミングは通常の検出パルスＢ５乃至Ｂ１２と違いはない。本実施形態でも、第１検出モード判定回路１２が検出パルス変更要因検出回路１４０を兼用する構成となっている。
【０２２４】
検出パルス選択回路１５６は、第１検出パルス発生回路５で発生するダミーパルスの出力の有無を第１検出モード判定回路１２の出力に基づいて選択し、制御する。即ち、検出パルス選択回路１５６は、ダミーパルスの出力の有無を第１検出モード判定回路の出力で変更できるように第１検出パルス発生回路５を制御する検出パルス制御手段である。
【０２２５】
続いて上記構成の動作について説明する。パルス選択回路７は、正秒の時点で通常駆動パルス発生回路３から出力される通常駆動パルスを選択してステップモータ２０を駆動する。そして正秒から５ｍｓ後に第１検出モードが開始される。第１検出モードではパルス選択回路７は第１検出パルス発生回路５から出力される検出パルスを出力し、コイル９のインピーダンスを変化させるようステップモータ２０を制御する。そして検出回路１１は検出パルスＢ５〜Ｂ１２によってコイル９に発生する誘起電圧の検出を行い、しきい値Ｖｔｈを超える誘起電圧を検出すると検出信号を出力する。その一方で、パルス選択回路７は第１検出モード判定回路１２に対して判定動作を開始するよう指示する。第１検出モード判定回路１２は、検出回路１１からの検出信号の入力によって第１検出モードでの検出信号の有無の判定を行うものであり、検出回路１１から検出信号が２回発生された場合に検出と判定され、直ちに第１検出パルス発生回路５から出力される検出パルスを停止し、第１検出モードの動作を終了するとともに補正駆動パルスＦＰを発生しないようにパルス選択回路７へ通知し、第２検出モード判定回路１３の動作の開始を指示することにより第２検出モードに移行する。ただし検出パルスＢ５〜Ｂ１２によって検出信号がひとつも発生しないか、またはひとつしか発生しない場合は回転失敗と判定して第１検出モードの動作を終了するとともに第２検出モードに移行せず、補正駆動パルスＦＰが出力され、次の通常駆動パルス出力時には通常駆動パルス発生回路３から前回よりも１ランク大きな駆動力を有する通常駆動パルスを出力する。
【０２２６】
なお、第１検出モードは検出パルスＢ５およびＢ６を含む前半と、その他のパルスを含む後半とに区分されており、前半の第１検出モードにおいて検出結果が得られたか否か、すなわち、検出パルスＢ５およびＢ６により２回の検出信号が得られたか否かで、後半の第１検出モードにおけるダミーパルスの使用の有無が変わってくる。すなわち、前半の第１検出モードに含まれる検出パルスＢ５およびＢ６の両方に検出信号が発生し、第１検出モードにおける検出が終了した場合は、直ちに第２の検出モードへと移行し、ダミーパルスＤ５乃至Ｄ１２は使用されない。その結果、出力される検出パルスは全て幅が０．０６２５ｍｓと小さいパルスとなり、電磁ブレーキが作用する。一方、前半の第１検出モードにおける検出が終了しなかった場合は、回転に成功している可能性が高いことから、後半の第１検出モードでは、回転検出の終了後に幅が０．２５ｍｓと大きいダミーパルスＤ５乃至Ｄ１２が出力され、電磁ブレーキが抑制される。本実施形態では、回転検出の終了後、すなわち、検出信号が２回検出された後に、引き続き到来するタイミングに該当するダミーパルスＤ５乃至Ｄ１２を２回出力した後、第２の検出モードに移行するようにしている。
【０２２７】
第２の検出モードに移行すると、パルス選択回路７は第２検出パルス発生回路６から出力される検出パルスを出力し、ステップモータ２０の制御を行う。そして検出回路１１は検出パルスによってコイル９に発生する誘起電圧の検出を行い、しきい値Ｖｔｈを超える誘起電圧を検出すると検出信号を出力する。第２検出モード判定回路１３は検出回路１１の検出信号を受けて、検出信号が２回発生した場合は回転成功と判定して直ちに第２検出パルス発生回路６から出力される検出パルスを停止し第２検出モードの動作を停止するとともに、補正駆動パルスＦＰを出力しないようにパルス選択回路７を制御する。ただし検出パルスＦ７〜Ｆ１４によって発生する検出信号は最大６回の検出をもって終了し、その間に検出信号がひとつも発生しないか、またはひとつしか発生しない場合は回転失敗と判定して補正駆動パルスＦＰを出力する。
【０２２８】
以上のように、第９の実施形態では第１検出モードを前半と後半の回転検出期間に分け、前半の回転検出期間に検出が終了するか否かに応じて後半の回転検出期間におけるダミーパルスの使用の有無を変更するようにした。すなわち、前半の回転検出期間で検出信号が２回検出された場合には直ちに第２の検出モードへと移行してダミーパルスを使用せず、電磁ブレーキを発生させ、ロータ１０の自由振動を抑制する。そして、前半の回転検出期間で検出信号が２回検出された場合には、後半の回転検出期間で検出信号が２回検出された後、さらに幅が０．２５ｍｓと大きいダミーパルスを２回出力し、電磁ブレーキが働きにくくしてロータ１０の自由振動が抑制されにくくする。
【０２２９】
上記の動作での実際の回転検出の方法を図４８、図４９及び図１２に即して説明する。図４９（ａ）は、慣性モーメントの大きな指針が付けられた場合のコイル９に誘導される電流波形であり、ロータ１０の回転が成功した場合の波形を示している。図４９（ｂ）はこのときにコイル９の一方の端子１に発生する電圧波形、図４９（ｃ）はコイル９の他方の端子２に発生する電圧波形である。
【０２３０】
まず図４８（ａ）に示すように正秒から通常駆動パルスＳＰがコイル９の端子Ｏ１に加えられ、ロータが回転し、図４９（ａ）に示す電流波形ｃ１が発生する。正秒から５ｍｓ経過した時点で第１検出モードが開始され、図４８（ｂ）に示す検出パルスＢ５が、その１ｍｓ後には検出パルスＢ６がコイル９に印加される。この時点では、図４９（ａ）に示すように電流波形ｃ２の領域にあり、電流値が負であるため、図４９（ｃ）に示すように誘起電圧Ｖ５，Ｖ６はしきい値Ｖｔｈを超えない。前半の回転検出期間において、すなわち、検出パルスＢ５およびＢ６の双方に対して検出信号が得られなかったため、後半の回転検出期間においては、図３６（ｂ）に示す検出パルスＢ７乃至Ｂ１２による回転検出の終了後、図３６（ｂ２）に示すダミーパルスＤ７乃至Ｄ１２が出力されるように制御される。
【０２３１】
そして、７ｍｓを経過した時点では、図４９（ａ）に示す電流波形ｃ３の領域となり、電流値が正となる。そのため、図４８（ｂ）に示す検出パルスＢ７，Ｂ８に対しては図４９（ｃ）に示すように誘起電圧Ｖ７，Ｖ８がしきい値Ｖｔｈを超えた検出信号となる。誘起電圧Ｖ７，Ｖ８の二つの検出信号が閾値Ｖｔｈを超えたことで、第１検出モードにおける回転検出は終了である。しかしながら、この例では前半の回転検出期間において回転検出が終了しなかったため、引き続き、図４８（ｂ２）に示すダミーパルスが出力される。すなわち、回転検出が終了したタイミングの次のタイミングである正秒から９ｍｓ経過時点でダミーパルスＤ９が出力され、さらにその１ｍｓ後のタイミングでダミーパルスＤ１０が出力される。ここで、ダミーパルスであるＤ９，Ｄ１０はその幅が０．２５ｍｓと大きくなっており、電磁ブレーキが働きにくく、ロータ１０の自由振動を抑制しにくい。そのため、この後の電流波形がつぶれにくく、ロータ１０の回転を正確に検出しやすくなっている。ダミーパルスＤ９及びＤ１０の２つが出力されたことで、第２検出モードに移行する。なお、ダミーパルスＤ９及びＤ１０による誘起電圧は、検出回路１１における検出信号の検出対象としては用いられないので、図４９（ｃ）では、これらを検出対象として用いられる誘起電圧と区別するため、破線で図示した（図中では、パルス幅が大きいものであることを示すため、線分が上下方向に積み重ねられているかのように示されている）。
【０２３２】
そして、第２検出モードに移行したことにより、続く正秒より１１ｍｓの時点以降では、図４８（ｃ）に示す検出パルスＦ１１がコイル９に印加される。この時点では、図４１（ａ）に示すように、電流波形は領域ｃ３にあり、その電流値は正である。そのため、検出パルスＦ１１によっては図４９（ｂ）に示すように、誘起電圧Ｖ１１はしきい値Ｖｔｈを超えない。正秒から１２ｍｓを経過すると、前述したとおり、第１の検出モードにおいて電磁ブレーキが弱められ、ロータ１０の自由振動が抑制されにくくなっていたため、図４９（ａ）に示すように、電流波形に領域ｃ４が出現する。この電流値は負であるから、図４８（ｃ）の検出パルスＦ１２およびＦ１３に対し、図４９（ｂ）に示すようにしきい値Ｖｔｈを超えた検出信号Ｖ１２及びＶ１３が得られる。よって、第２検出モード判定回路１３は回転成功と正しく判定を行い、補正駆動パルスＦＰは出力されず、次の通常駆動パルス出力時には前回と同じ駆動力の通常駆動パルスＳＰを出力する。
【０２３３】
一方、ロータ１０の回転が失敗した場合の動作は次のとおりである。第９の実施形態において、ロータ１０が回転出来なかった場合のコイルに発生する電流波形および電圧波形図は、第２の実施形態においてロータ１０が回転出来なかった場合のコイルに発生する電流波形および電圧波形図である図１２と同じであるため、これを用いて説明することとする。図１２（ａ）は、この場合の慣性モーメントの大きな指針が付けられた場合のコイル９に誘導される電流波形であり、図１２（ｂ）はこのときにコイル９の一方の端子１に発生する電圧波形、図１２（ｃ）はコイル９の他方の端子２に発生する電圧波形である。
【０２３４】
まず図４８（ａ）に示すように正秒から通常駆動パルスＳＰがコイル９の端子Ｏ１に加えられ、図１２（ａ）に示す電流波形ｃ１が発生する。そして正秒から５ｍｓ経過した時点で第１検出モードが開始され、図４８（ｂ）に示す検出パルスＢ５が、その１ｍｓ後には検出パルスＢ６がコイル９に印加される。このとき、ロータ１０が回転に失敗しているため、図１２（ａ）に示す電流値が正であるような電流波形ｃ５が現れる。そのため、図１２（ｃ）に示すように誘起電圧Ｖ５，Ｖ６はしきい値Ｖｔｈを超える。前半の回転検出期間において回転検出が終了した、すなわち、検出パルスＢ５およびＢ６に対して誘起電圧Ｖ５およびＶ６の２回の検出信号が得られたため、図４８（ｂ２）に示すダミーパルスは使用されず、直ちに第２の検出モードへと移行する。
【０２３５】
続く第２検出モードでは、図４８（ｃ）に示す幅が０．０６２５ｍｓと小さい検出パルスＦ７が正秒より７ｍｓ経過時点でコイル９に印加される。このとき、図１２（ａ）に示すように電流波形は領域ｃ５にあり、その電流値は正であるため、誘起電圧Ｖ７が閾値Ｖｔｈを超えることはない。引き続き、図４８（ｃ）に示す検出パルスＦ８乃至Ｆ１２が１ｍｓ毎にコイル９に同様に印加される。このとき、第１の検出モード及び第２の検出モードを通じて、コイルに印加された検出パルスは全て幅が０．０６２５ｍｓと小さいものであり、電磁ブレーキが発生しやすく、ロータ１０の自由振動が抑制されている。そのため、電流波形の領域ｃ５を経過した時点でロータ１０はほぼ停止し、図１２（ａ）に示すように、負方向の電流値を示さない。従って、図１２（ｂ）に示すように検出パルスＦ８乃至Ｆ１２に対して得られる誘起電圧Ｖ８からＶ１２もまた、しきい値Ｖｔｈを超えない。
【０２３６】
検出パルスＦ７乃至Ｆ１２による６回の検出中に、しきい値Ｖｔｈを超える検出信号が二回得られなかったため、第２検出モードは打ち切られる。よって、第２検出モード判定回路１３は回転失敗と正しく判定を行い、補正駆動パルスＦＰが出力され、次の通常駆動パルス出力時には通常駆動パルス発生回路３から前回よりも１ランク大きな駆動力を有する通常駆動パルスＳＰ２を出力する。よって時計が止まってしまうことはない。
【０２３７】
以上のように、第９の実施形態では、ロータ１０が回転に成功した場合には、第１検出モードによるしきい値Ｖｔｈを超える検出信号が遅れて得られ、回転に失敗した場合には、第１検出モードによるしきい値Ｖｔｈを超える検出信号が通常駆動パルスＳＰの直後に得られるというタイミングの差を利用するように、第１検出モードを前半と後半の回転検出期間に分け、前半の回転検出期間に回転検出が終了するか否かに応じてダミーパルスの使用の有無を変更するようにすることで、回転成功の場合は電磁ブレーキを弱め、誤検出による消費電力の増加を抑えるとともに、回転失敗の場合は電磁ブレーキを作用させて回転成功と誤判定することを防止している。
【０２３８】
以上の動作についてフローチャート図を用いて説明する。図５０は第９の実施形態の電子時計におけるロータ１０の回転検出方法を示すフローチャート図で、正秒毎の動作を示したものである。正秒のタイミングで通常駆動パルスＳＰが出力され（ステップＳＴ１）、正秒から５ｍｓ後に第１検出モードでの回転検出が開始される（ステップＳＴ２）。第１検出モードにおいて正秒から５．０ｍｓの時点及び６．０ｍｓの時点では幅が０．０６２５ｍｓの検出パルスが出力される（ステップＳＴ３）。ここで５．０ｍｓの時点及び６．０ｍｓの時点で検出信号があるかないかで第１検出モード終了後においてダミーパルス使用不使用の設定が変わってくる（ステップＳＴ４）。５．０ｍｓの時点及び６．０ｍｓの時点で検出信号がある場合は、第１検出モード終了後においてダミーパルスを出力せず、（ステップＳＴ５）、５．０ｍｓの時点及び６．０ｍｓの時点で検出信号がない場合は、第１検出モード終了後においてダミーパルスを出力する（ステップＳＴ６）。第２検出モードが開始されると（ステップＳＴ７）、幅が０．０６２５ｍｓの検出パルスが出力される（ステップＳＴ８）。所定期間内で検出信号が検出されるかどうかを判定し（ステップＳＴ９）、検出された場合には回転成功と判定し補正駆動パルスＦＰを出力させず、次の通常駆動パルス出力時には前回と同じ駆動力の通常駆動パルスＳＰを出力する（ステップＳＴ１０）。所定期間内で検出信号が検出されない場合は回転失敗と判定し補正駆動パルスＦＰを出力すると同時に、次の正秒からは１ランク大きな駆動力を有する通常駆動パルスを出力するようにする（ステップＳＴ１１）。これにより当該秒の動作を完了し次の正秒を待って再び先頭から開始する。
【０２３９】
なお、上記説明は、本実施形態の一例を示したものであり、種々の変形が可能である。例えば、ダミーパルスの幅やタイミング、出力回数等を変更してもよい。また、ダミーパルスの使用の有無を、第１の検出モードの前半において回転検出が終了するか否かではなく、第１の検出モードの前半において検出信号が得られるか否かで判断するなどしてもよい。
【０２４０】
以上説明したとおり、本発明の各実施形態では、検出パルス変更要因検出手段からの検出信号に応じて、検出パルス発生回路から出力される検出パルスのパルス幅または頻度を変更するように制御することが共通の特徴となっている。このことは、検出パルスのパルス幅または頻度が正秒からの経過時間や、回転検出手段の検出状態、電源電圧等の要因に応じて動的に変化することを意味している。すなわち、例えば、電子時計であって、ロータの回転を検出するための検出パルスの幅や頻度を変更できるように構成されているが、例えば工場出荷時の調整などの初期設定によりパルスの幅や頻度がある値に固定されるようなものは、検出パルス変更要因検出手段からの検出信号に応じて、検出パルス発生回路から出力される検出パルスのパルス幅または頻度を変更するとは言えない。
【０２４１】
以上、本発明の実施形態を図面により詳述したが、各実施形態は本発明の例示にしか過ぎず、本発明は実施形態の構成にのみ限定されるものではない。したがって本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計の変更等があっても本発明に含まれることはもちろんである。
【０２４２】
例えば、図３、図８、図１３、図１７、図３１、図３５、図４０、に示すブロック線図は一例であり、上述した動作を行うものであれば他の構成を備えていても良い。ブロック図のシステムを構成する方法としては、ランダムロジックによる制御でもマイクロコンピュータによる制御でも良い。パルス選択回路７をマイクロコンピュータで構成し、その他の回路はランダムロジックで構成するような構成でも良い。このようにすれば、多機種への適用における変更も比較的容易に実施できる。
【０２４３】
なお、以上の実施形態では、最小の実効電力で駆動するために約２５６回、同じランクの通常駆動パルスで正常に回転を検出すると一つ下のランクに駆動力を低減するようになっている。
【０２４４】
また、電流波形は、ステップモータの電気的特性や駆動パルスの電圧値等によりその波形、すなわち出力レベルや時間的応答が変化するが、実施形態中の第一検出パルスの判定回数、第二検出パルスの判定回数、第二検出モードの打ち切り回数（第二検出パルスの出力個数）、閾値Ｖｔｈ等を電流波形に応じて適切な値とすることで、電流波形に依らずに本実施形態の効果を得ることができる。
【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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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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【図３５】
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【図３６】
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【図３７】
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【図３８】
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【図３９】
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【図４０】
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【図４１】
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【図４２】
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【図４３】
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【図４４】
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【図４５】
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【図４６】
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【図４７】
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【図４８】
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【図４９】
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【図５０】
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【手続補正書】
【提出日】平成23年3月7日(2011.3.7)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ロータとコイルとからなるステップモータと、
該ステップモータを駆動するモータドライバーと、
各種タイミング信号を出力する基準信号作成回路と、
該基準信号作成回路の出力する各種タイミング信号を受け、前記ステップモータを駆動するための各種パルス信号を作成するパルス成形回路と、
該パルス成形回路からの各種パルスを選択し前記モータドライバーに出力するパルス選択回路と、
前記ロータの回転・非回転を、前記ロータの自由振動に起因する逆起電力に基づき検出する回転検出回路と、
を有し、さらに、
前記パルス成形回路は、
前記ステップモータ駆動タイミングにて通常駆動パルスを出力する通常駆動パルス発生回路と、
該駆動パルス出力後の所定タイミングにて前記回転検出回路で回転検出を行うための検出パルスを出力する検出パルス発生回路と、
前記回転検出回路により非回転を検出した場合に出力される補正駆動パルス発生回路と、を有する電子時計において、
前記検出パルスのパルス幅を変更すべき要因を検出し、検出信号を出力する検出パルス変更要因検出手段を有し、
前記検出パルス発生回路は、前記検出パルスのパルス幅を変更可能に構成され、
前記検出パルス発生回路は、前記検出パルス変更要因検出手段の検出信号に応じて、出力する前記検出パルスのパルス幅を変更する
ことを特徴とする電子時計。
【請求項２】
前記モータドライバーには、前記ステップモータを駆動するために前記各種パルスを出力するドライブ端子を有し、
前記回転検出回路は、該ドライブ端子の信号を入力し、
該ドライブ端子が前記検出パルスによりハイインピーダンスとされることで逆起電力の検出が可能となることを特徴とする請求項１に記載の電子時計。
【請求項３】
前記検出パルス変更要因検出手段が、前記通常駆動パルスの出力タイミングからの経過時間を測定し、所定時間経過した場合に検出信号を出力する経過時間カウンタである
ことを特徴とする請求項１または２に記載の電子時計。
【請求項４】
前記検出パルス変更要因検出手段は前記回転検出回路であり、
前記検出パルス発生回路は、前記回転検出回路の検出状態により前記検出パルスのパルス幅を選択する
ことを特徴とする請求項１または２に記載の電子時計。
【請求項５】
電源と、該電源の出力電圧を検出する電源電圧検出回路を有し、
前記検出パルス変更要因検出手段は前記電源電圧検出回路である
ことを特徴とする請求項１または２に記載の電子時計。
【請求項６】
前記通常駆動パルス発生回路が、複数種類の通常駆動パルスを出力可能に構成され、
前記制御回路は、適切なパルス幅の通常駆動パルスを選択する通常駆動パルス幅選択信号を出力する通常駆動パルス幅選択手段を有し、
前記検出パルス変更要因検出手段は前記通常駆動パルス幅選択手段であり、
前記検出パルス発生回路は、前記通常駆動パルス幅選択信号を受け検出パルスのパルス幅を変更する
ことを特徴とする請求項１または２に記載の電子時計。
【請求項７】
前記検出パルス発生回路は、前記経過時間カウンタからの検出信号に応じてパルス幅が変更される第１の検出パルスと、パルス幅が不変の第２の検出パルスを発生可能である
請求項３に記載の電子時計。
【請求項８】
前記回転検出回路は、前記通常駆動パルスの出力後から予め定められたタイミングまでの検出状態に応じて検出信号を出力し、
前記検出パルス発生回路は、前記回転検出回路からの検出信号に応じてパルス幅が変更される第１の検出パルスと、パルス幅が不変の第２の検出パルスを発生可能である
請求項４に記載の電子時計。
【請求項９】
前記回転検出回路は、前記第２の検出パルスに基づいて検出信号を出力する
請求項８に記載の電子時計。
【請求項１０】
前記第１の検出パルスは、前記駆動パルス出力後の第１検出モードで使用され、
前記第２の検出パルスは、該第１検出モード後の第２検出モードで使用される
ことを特徴とする請求項７ないし９のいずれか１つに記載の電子時計。
【請求項１１】
前記第１の検出パルスは、前記駆動パルス出力後の第１検出モードでの検出結果に基づきパルス幅が変更され、該第１検出モード後の第２検出モードで使用される
ことを特徴とする請求項８に記載の電子時計。
【請求項１２】
ロータとコイルとからなるステップモータと、
該ステップモータを駆動するモータドライバーと、
各種タイミング信号を出力する基準信号作成回路と、
該基準信号作成回路の出力する各種タイミング信号を受け、前記ステップモータを駆動するための各種パルス信号を作成するパルス成形回路と、
該パルス成形回路からの各種パルスを選択し前記モータドライバーに出力するパルス選択回路と、
前記ロータの回転・非回転を、前記ロータの自由振動に起因する逆起電力に基づき検出する回転検出回路と、
を有し、さらに、
前記パルス成形回路は、
前記ステップモータ駆動タイミングにて通常駆動パルスを出力する通常駆動パルス発生回路と、
該駆動パルス出力後の所定タイミングにて前記回転検出回路で回転検出を行うための検出パルスを出力する検出パルス発生回路と、
前記回転検出回路により非回転を検出した場合に出力される補正駆動パルス発生回路と、を有する電子時計において、
前記検出パルス発生回路は、前記ドライブ端子をハイインピーダンスとするが検出に使用されないダミーパルスを発生可能に構成され、
前記ダミーパルスを発生すべき要因を検出し、検出信号を出力する検出パルス変更要因検出手段を有し、
前記検出パルス発生回路は、前記検出パルス変更要因検出手段の検出結果に基づき、該ダミーパルスの出力の有無を決定する
ことを特徴とする電子時計。
【請求項１３】
前記検出パルス変更要因検出手段は前記回転検出回路であり、
前記回転検出回路は、前記通常駆動パルスの出力後から予め定められたタイミングまでの検出状態に応じて検出信号を出力し、
前記検出パルス発生回路は、前記回転検出回路からの検出信号に応じて前記ダミーパルスが出力されることによりパルス頻度が変更される第１の検出パルスと、パルス頻度が不変の第２の検出パルスを発生可能である
請求項１２に記載の電子時計。
【請求項１４】
前記検出パルス変更要因検出手段は前記回転検出回路であり、
前記回転検出回路は、前記通常駆動パルスの出力後から予め定められたタイミングまでの検出状態に応じて検出信号を出力し、
前記検出パルス発生回路は、第１の検出パルスと、パルス幅が不変の第２の検出パルスを発生可能であり、
前記検出パルス発生回路は、前記第１の検出パルスによる回転検出が終了した後、前記回転検出回路からの検出信号に応じて、パルス幅を変更した第１の検出パルスをさらに出力する
請求項１２に記載の電子時計。
【国際調査報告】
2011043389.tif 000053
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