(57)【要約】      （修正有）【課題】ロータの回転の判定による、ステップモータの予期せぬ実際の回転量のずれを防ぐモータ駆動装置を提供する。【解決手段】モータ駆動装置は、ロータと、第１のコイルおよび第２のコイルと、を有するステップモータ２０と、第１のコイルおよび第２のコイルのいずれかに、ロータを駆動するための駆動信号を出力する駆動信号出力回路４と、第１のコイルおよび第２のコイルのいずれかの誘導電流を計測することにより、ロータの回転により第１のコイルおよび第２のコイルのいずれかに生じる逆起電流を検出する検出回路１１と、検出回路１１の出力に基づいて、駆動信号出力回路４と検出回路１１とを制御する制御部２と、ロータの駆動力を判定し、判定されたロータの駆動力に基づいて、検出回路１１の動作条件を変更する条件変更部５と、を含む。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
２極以上着磁されたロータと、前記ロータへ磁力を伝達させるステータと、前記ステータに向けて磁力を発生する第１のコイルおよび第２のコイルと、を有するステップモータと、
前記第１のコイルおよび第２のコイルのいずれかの誘導電流を計測することにより、前記ロータの回転により前記第１のコイルおよび第２のコイルの前記いずれかに生じる逆起電流を検出する検出回路と、
前記検出回路の出力に基づいて、前記第１のコイルおよび第２のコイルのいずれかに出力される、前記ロータを駆動するための駆動信号を制御する出力制御回路と、
前記ロータの駆動力を判定し、前記判定された前記ロータの駆動力に基づいて、前記検出回路の検出動作条件を変更する条件変更部と、
を含むモータ駆動装置。
【請求項２】
請求項１に記載のモータ駆動装置において、
前記検出回路は、前記第１のコイルおよび第２のコイルのうち、前記駆動信号が供給されない方の誘導電流を測定することにより、前記ロータの回転による前記逆起電流を検出する、
モータ駆動装置。
【請求項３】
請求項１または２に記載のモータ駆動装置において、
前記条件変更部は、前記ロータの回転が検出されるまでの時間に基づいて、前記ロータの駆動力を判定する、
モータ駆動装置。
【請求項４】
請求項１または２に記載のモータ駆動装置において、
前記条件変更部は、前回の前記ロータの回転において前記回転が検出されるまでの時間に基づいて、前記ロータの駆動力を判定する、
モータ駆動装置。
【請求項５】
請求項１または２に記載のモータ駆動装置において、
前記条件変更部は、前記駆動信号出力回路に供給される電源の電圧に基づいて、前記ロータの駆動力を判定する、
モータ駆動装置。
【請求項６】
請求項１または２に記載のモータ駆動装置において、
前記条件変更部は、温度に基づいて、前記ロータの駆動力を判定する、
モータ駆動装置。
【請求項７】
請求項１から６のいずれかに記載のモータ駆動装置において、
前記条件変更部は、前記ロータの駆動力の判定に基づいて、前記検出回路が逆起電流を検出する感度を変更する、
モータ駆動装置。
【請求項８】
請求項１から６のいずれかに記載のモータ駆動装置において、
前記条件変更部は、前記ロータの駆動力の判定に基づいて、前記検出回路が、閾値を超える回転の検出のための検出信号を計測する回数を変更する、
モータ駆動装置。
【請求項９】
請求項１から６のいずれかに記載のモータ駆動装置において、
前記条件変更部は、前記ロータの駆動力の判定に基づいて、前記検出回路が回転の検出のための検出パルスを出力する間隔を変更する、
モータ駆動装置。
【請求項１０】
請求項１から９のいずれかに記載のモータ駆動装置において、
前記条件変更部は、前記ロータの駆動力の判定に基づいて、前記ロータの回転が検出されたあとに、前記出力制御回路に前記ロータを強制的に回転させるための追加駆動信号を出力させる、
モータ駆動装置。
【請求項１１】
請求項１から９のいずれかに記載のモータ駆動装置において、
前記条件変更部は、前記ロータの駆動力を判定し、前記判定されたロータの駆動力に基づいて、ロータの回転後、次に前記ロータを回転させる際に出力される駆動信号の強さを変更する、
モータ駆動装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、モータ駆動装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、アナログ表示手段を備えた電子時計の指針を駆動するために、ロータを駆動するためのコイルが２つある２コイルステップモータを用いることが行われている。２コイルステップモータは、その特性から消費電力の低減が重要である。そこで、コイルの逆起電力を検出することによりロータの回転の成功を検出し、その検出に応じてコイルに出力される駆動信号を制御することで、回転に必要な消費電力の低減を図っていた。
【０００３】
特許文献１には、２コイルステップモータにおいて、ロータの回転に基づく逆起電流を検出することで、ロータが回転したか否かを判定することが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】国際公開第２０１７／０４３６２９号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
電源電圧が低下するなど、ロータの回転が厳しい条件の場合に、ロータが十分に回転しないのに逆起電力が検出されることがあった。この場合、誤って回転が成功したと判定され、実際の回転量が予期したものとずれてしまう。それにより、例えば電子時計の針が示す時刻が実際の時刻とずれる現象が生じてしまう。これに対し、逆起電力の検出頻度を増やしたり、誤検出の頻度が低くなるように逆起電力の検出感度に余裕を持たせる対応をすると、消費電力が増大してしまう。
【０００６】
本発明の目的は上記課題を鑑みてなされたものであって、その目的は、ロータの回転の判定による、予期せぬ実際の回転量のずれを防ぐモータ駆動装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するために、本発明のモータ駆動装置は下記記載の構成を採用する。
【０００８】
（１）２極以上着磁されたロータと、前記ロータへ磁力を伝達させるステータと、前記ステータに向けて磁力を発生する第１のコイルおよび第２のコイルと、を有するステップモータと、前記第１のコイルおよび第２のコイルのいずれかの誘導電流を計測することにより、前記ロータの回転により前記第１のコイルおよび第２のコイルの前記いずれかに生じる逆起電流を検出する検出回路と、前記検出回路の出力に基づいて、前記第１のコイルおよび第２のコイルのいずれかに出力される、前記ロータを駆動するための駆動信号を制御する出力制御回路と、前記ロータの駆動力を判定し、前記判定された前記ロータの駆動力に基づいて、前記検出回路の検出動作条件を変更する条件変更部と、を含むモータ駆動装置。
【０００９】
（２）（１）において、前記検出回路は、前記第１のコイルおよび第２のコイルのうち、前記駆動信号が供給されない方の誘導電流を測定することにより、前記ロータの回転による前記逆起電流を検出する、モータ駆動装置。
【００１０】
（３）（１）または（２）において、前記条件変更部は、前記ロータの回転が検出されるまでの時間に基づいて、前記ロータの駆動力を判定する、モータ駆動装置。
【００１１】
（４）（１）または（２）において、前記条件変更部は、前回の前記ロータの回転において前記回転が検出されるまでの時間に基づいて、前記ロータの駆動力を判定する、モータ駆動装置。
【００１２】
（５）（１）または（２）において、前記条件変更部は、前記駆動信号出力回路に供給される電源の電圧に基づいて、前記ロータの駆動力を判定する、モータ駆動装置。
【００１３】
（６）（１）または（２）において、前記条件変更部は、温度に基づいて、前記ロータの駆動力を判定する、モータ駆動装置。
【００１４】
（７）（１）から（６）のいずれかにおいて、前記条件変更部は、前記ロータの駆動力の判定に基づいて、前記検出回路が逆起電流を検出する感度を変更する、モータ駆動装置。
【００１５】
（８）（１）から（６）のいずれかにおいて、前記条件変更部は、前記ロータの駆動力の判定に基づいて、前記検出回路が、閾値を超える回転の検出のための検出信号を計測する回数を変更する、モータ駆動装置。
【００１６】
（９）（１）から（６）のいずれかにおいて、前記条件変更部は、前記ロータの駆動力の判定に基づいて、前記検出回路が回転の検出のための検出パルスを出力する間隔を変更する、モータ駆動装置。
【００１７】
（１０）（１）から（９）のいずれかにおいて、前記条件変更部は、前記ロータの駆動力の判定に基づいて、前記ロータの回転が検出されたあとに、前記出力制御回路に前記ロータを強制的に回転させるための追加駆動信号を出力させる、モータ駆動装置。
【００１８】
（１１）（１）から（９）のいずれかにおいて、前記条件変更部は、前記ロータの駆動力を判定し、前記判定されたロータの駆動力に基づいて、ロータの回転後、次に前記ロータを回転させる際に出力される駆動信号の強さを変更する、モータ駆動装置。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、ロータの回転の判定による、予期せぬ実際の回転量のずれを防ぐことができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】第１の実施形態にかかる電子時計の一例を示す平面図である。
【図２】第１の実施形態にかかる電子時計の回路構成を概略的に示す図である。
【図３】ステップモータの構成を示す平面図である。
【図４】ドライバ回路および回転検出判定回路の構成の一例を示す回路図である。
【図５】ステップモータの回転の検出手法を説明する図である。
【図６】第１の実施形態にかかるモータ制御部の処理を示すフロー図である。
【図７】駆動信号および誘導電流の波形および検出タイミングの一例を示す図である。
【図８】電圧低下時の駆動信号および誘導電流の波形および検出タイミングの一例を示す図である。
【図９】駆動信号および誘導電流の波形および検出タイミングの比較例を示す図である。
【図１０】電圧低下時の駆動信号および誘導電流の波形および検出タイミングの他の一例を示す図である。
【図１１】電圧低下時の駆動信号および誘導電流の波形および検出タイミングの他の一例を示す図である。
【図１２】第２の実施形態にかかるモータ制御部の処理を示すフロー図である。
【図１３】電圧低下時の駆動信号の波形および検出タイミングの一例を示す図である。
【図１４】追加駆動パルスによるステップモータの回転を説明する図である。
【図１５】第３の実施形態にかかるモータ制御部の処理を示すフロー図である。
【図１６】駆動信号および誘導電流の波形および検出タイミングの一例を示す図である。
【図１７】第１の実施形態にかかる補正パルスを説明する波形図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下では、図面とともに本発明の実施の形態について詳述する。以下では、携帯型の電子時計に本発明を適用した場合について説明する。
【００２２】
［第１の実施形態］
図１は、第１の実施形態の電子時計１の一例を示す平面図であり、図２は、電子時計１の回路構成を概略的に示す図である。電子時計１は、アナログ表示方式の電子時計である。電子時計１は、文字板５１と、時針５２ａと、分針５２ｂと、秒針５２ｃと、モータ制御部２と、ステップモータ２０と、図示しない輪列と、図示しない電源と、を含む。ステップモータ２０は、いわゆる２コイルステップモータである。ステップモータ２０は輪列に機械的に接続されている。モータ制御部２は、発振回路３と、出力制御回路４と、条件変更部である条件切替部５と、駆動パルス発生回路６１と、補正パルス発生回路６２と、検出パルス発生回路６３と、セレクタ９と、ドライバ回路１０と、回転検出回路１１と、を含む。モータ制御部２は、例えばマイクロコントローラを含む集積回路として実装されている。電源は例えば二次電池を含む。
【００２３】
発振回路３は、水晶振動子（図示せず）によって所定のクロック信号を出力する。クロック信号は出力制御回路４に入力され、そのクロック信号は、出力制御回路４を介して駆動パルス発生回路６１と、補正パルス発生回路６２と、検出パルス発生回路６３とに入力される。
【００２４】
出力制御回路４は、駆動パルス発生回路６１、補正パルス発生回路６２、検出パルス発生回路６３を制御し、ステップモータ２０の動作を制御する。
【００２５】
駆動パルス発生回路６１は、ステップモータ２０を駆動するための駆動パルスＳＰを生成し出力する。補正パルス発生回路６２は、ステップモータ２０の回転がされない、または回転したかいなか不確実な場合に、ステップモータ２０を確実に回転させるための補正パルスＦＰを生成し出力する。検出パルス発生回路６３は、回転の検出のための検出パルスＣＰを生成し出力する。駆動パルスＳＰ、補正パルスＦＰのそれぞれは、後述するドライバ回路１０に含まれる４つのバッファ回路を制御して駆動波形Ｏ１〜Ｏ４（駆動信号）を出力させる。駆動パルスＳＰ、補正パルスＦＰおよび検出パルスＣＰのそれぞれは、例えば１２ビットで構成される。
【００２６】
セレクタ９には、駆動パルスＳＰ、補正パルスＦＰおよび検出パルスＣＰが入力される。そして、セレクタ９は、出力制御回路４の制御に基づいて、駆動パルスＳＰ、補正パルスＦＰおよび検出パルスＣＰのいずれか１つをドライバ回路１０へ出力する。
【００２７】
ドライバ回路１０は、セレクタ９から入力された駆動パルスＳＰおよび補正パルスＦＰのいずれかに応じた駆動波形Ｏ１〜Ｏ４（駆動信号）をステップモータ２０のコイルＡ、コイルＢに供給し、ステップモータ２０を駆動する。またドライバ回路１０は検出パルスＣＰに応じてコイルＡ、コイルＢのいずれかに生じた逆起電流を回転検出回路１１に入力させる。なお、ドライバ回路１０の詳細な構成は後述する。
【００２８】
回転検出回路１１は、コイルＡに駆動信号が供給された場合は、コイルＢの逆起電流を検出パルスＣＰに応じて検出し、反対にコイルＢに駆動信号が供給された場合はコイルＡの逆起電流を検出パルスＣＰに応じて検出する回路である。回転検出回路１１は、例えばコンパレータを含み、検出抵抗に基づいて定まる閾値を超える逆起電圧が生じているか否かを示す信号を出力する。
【００２９】
条件切替部５は、回転検出回路１１が回転を検出する条件を切り替える。条件切替部５は、マイクロコントローラにより実現されてもよい。
【００３０】
ステップモータ２０は、コイルＡ、コイルＢの二つのコイルを有している。ステップモータ２０は、例えば、電子時計１の秒針５２ｃを駆動するために配置される。ステップモータ２０の詳細を以下に記載する。
【００３１】
図３は、ステップモータ２０の構成を示す平面図である。ステップモータ２０は、ロータ２１、ステータ２２、二つのコイルＡ、コイルＢなどによって構成される。ロータ２１は２極磁化された円盤状の回転体であり、径方向にＮ極、Ｓ極が着磁されている。
【００３２】
ステータ２２は、軟磁性材によって成り、ロータ２１が挿入されるロータ穴２２ｄが設けられ、このロータ穴２２ｄにロータ２１が配置されている。ステータ２２は、ロータ２１をはさんで対向する第１磁極部２２ａと第２磁極部２２ｂとを有する。また、ステータ２２は、第１磁極部２２ａと第２磁極部２２ｂの間にあってロータ２１に向き合う位置に、第３磁極部２２ｃを有する。
【００３３】
また、第１磁極部２２ａと第３磁極部２２ｃに磁気的に結合する第１のコイルとしてのコイルＡと、第２磁極部２２ｂと第３磁極部２２ｃに磁気的に結合する第２のコイルとしてのコイルＢが設けられている。コイルＡ，Ｂの少なくとも一方が励磁されると、ステータ２２に磁力が伝達される。また、第１磁極部２２ａ、第２磁極部２２ｂ、第３磁極部２２ｃは、ロータ２１に磁界を印加する。
【００３４】
コイルＡは絶縁基板２３ａ上に端子Ｏ１，Ｏ２を有しており、コイルＡの巻線の両端が接続されている。また、コイルＢは絶縁基板２３ｂ上に端子Ｏ３，Ｏ４を有しており、コイルＢの巻線の両端が接続されている。各端子Ｏ１〜Ｏ４は、それぞれ配線によりドライバ回路１０に接続されている。この各端子Ｏ１〜Ｏ４に、前述したドライバ回路１０から出力される駆動波形Ｏ１〜Ｏ４が、配線を経てそれぞれ供給される。
【００３５】
なお、説明の容易のため、以下では各端子と供給される各駆動波形の符号を共通にしている。また、本実施形態の一例では、端子Ｏ１がコイルＡの巻始めに、端子Ｏ４がコイルＢの巻始めに接続されている。
【００３６】
また、ロータ２１は静止状態において、例えば図３の位置にある。以下では、図面の上方を０度と規定し、その位置から反時計回りに９０度、１８０度、２７０度と規定する。ロータ２１は、Ｎ極が０度に位置するときと、１８０度に位置するときが最終的に静止する安定位置（静的安定点）である。
【００３７】
ロータ２１をはさんで第３磁極部２２ｃの反対側となる、第１磁極部２２ａと第２磁極部２２ｂの間には、ステータ２２の幅が狭くなる狭窄部２５が設けられる。また、ロータ２１の中心から見て、第３磁極部２２ｃの方向と、左右おおむね７５度をなす位置にスリット２４が設けられる。スリット２４により、第１磁極部２２ａと第３磁極部２２ｃ、第２磁極部２２ｂと第３磁極部２２ｃが直接磁気的に接続されない。なお、このスリット２４は、ここで示したように間隙であってもよいし、細幅の非磁性材料をスリット２４の位置に挿入し、ステータ２２と結合させたものであってもよい。また、スリット２４の代わりに、スリット２４の位置にステータ２２の幅が狭くなる領域が設けられてもよい。
【００３８】
狭窄部２５及びスリット２４により、ロータ２１の回転により誘起される誘起電流をコイルＡ、Ｂを用いて検出する際の検出感度が高まる。ステップモータ２０に駆動信号が与えられ回転している間およびロータ２１の慣性により自由回転している間において、電磁誘導によりステータ２２に発生する磁気は、磁気抵抗の大きい狭窄部２５及びスリット２４を通過しにくくなり、磁気の大部分がコイルＡ又はコイルＢを通過する経路をとるからである。なお、回転検出と検出パルスＣＰとの関係については後述する。
【００３９】
図４は、ドライバ回路１０の構成の一例を示す回路図である。ドライバ回路１０は、ステップモータ２０のコイルＡ、コイルＢに駆動波形Ｏ１〜Ｏ４を供給する４つのバッファ回路によって構成される。
【００４０】
この４つのバッファ回路の構成を説明すると、まず、低ＯＮ抵抗のＰチャンネルＭＯＳトランジスタであるトランジスタＰ１と、低ＯＮ抵抗のＮチャンネルＭＯＳトランジスタであるトランジスタＮ１と、のコンプリメンタリ接続からなるバッファ回路が、駆動波形Ｏ１を出力し、出力された駆動波形Ｏ１はコイルＡの端子Ｏ１に供給される。
【００４１】
また同様に、それぞれ低ＯＮ抵抗のトランジスタＰ２とトランジスタＮ２とのコンプリメンタリ接続からなるバッファ回路が、駆動波形Ｏ２を出力し、出力された駆動波形Ｏ２はコイルＡの端子Ｏ２に供給される。
【００４２】
また同様に、それぞれ低ＯＮ抵抗のトランジスタＰ３とトランジスタＮ３とのコンプリメンタリ接続からなるバッファ回路が、駆動波形Ｏ３を出力し、出力された駆動波形Ｏ３はコイルＢの端子Ｏ３に供給される。
【００４３】
また同様に、それぞれ低ＯＮ抵抗のトランジスタＰ４とトランジスタＮ４とのコンプリメンタリ接続からなるバッファ回路が、駆動波形Ｏ４を出力し、出力された駆動波形Ｏ４はコイルＢの端子Ｏ４に供給される。
【００４４】
各トランジスタＰ１〜Ｐ４、Ｎ１〜Ｎ４のそれぞれのゲート端子Ｇには、図示しないが、セレクタ９から出力された駆動パルスＳＰまたは補正パルスＦＰが入力される。各トランジスタは入力された駆動パルスＳＰまたは補正パルスＦＰに基づいてＯＮ／ＯＦＦ制御され、駆動波形Ｏ１〜Ｏ４が出力される。ここで、駆動パルスＳＰまたは補正パルスＦＰが前述したように４ビットで構成された場合は、その４つのビットが、４つのバッファ回路のトランジスタのゲート端子Ｇにそれぞれ入力される。そして、駆動パルスＳＰまたは補正パルスＦＰのそれぞれに応じた駆動波形Ｏ１〜Ｏ４が、ステップモータ２０に供給される。
【００４５】
コイルＡの端子Ｏ１、Ｏ２に対しては、それぞれ検出抵抗を介してＰチャンネルＭＯＳトランジスタであるトランジスタＴＰ１及びＴＰ２がそれぞれ接続され、コイルＢの端子Ｏ３、Ｏ４に対しては、それぞれ検出抵抗を介してＰチャンネルＭＯＳトランジスタであるトランジスタＴＰ３及びＴＰ４がそれぞれ接続される。トランジスタＴＰ１〜ＴＰ４に対しては、検出パルスＣＰが出力され、それにより得られた検出信号ＣＳは回転検出回路１１に入力される。
【００４６】
すなわち、検出パルスＣＰにより、所定のタイミングで図４に示されるトランジスタＴＰ１〜ＴＰ４をＯＮとすることで、各トランジスタに対応する端子Ｏ１〜Ｏ４に発生する誘起電流の大きさを電圧信号である検出信号ＣＳとして取り出すことができる。回転検出回路１１は、検出信号ＣＳに基づいて、ロータ２１の回転及び非回転の判定を行い、判定結果ＣＫを例えば出力制御回路４や条件切替部５へ出力する。
【００４７】
図５は、ステップモータ２０のロータ２１の回転と非回転の検出手法を説明する図である。図５（ａ）は、ロータ２１が非回転、すなわち、ステップモータ２０に駆動信号が印加されたにもかかわらず、ロータ２１が所望の角度まで回転せず、回転に失敗した場合を示している。この場合、駆動信号が入力され、ロータ２１が反時計回りにいったん回転するが、駆動力が不足しているためロータ２１が保持トルクにより時計回りに逆回転して初期位置である０度に戻されてしまう。この場合、最終的にロータ２１はなんら回転しなかったこととなるので、これを非回転と称する。同図中、ある駆動信号が出力されている期間におけるロータ２１の回転は破線で示している。
【００４８】
図５（ｂ）はロータ２１が回転、すなわち、印加された駆動信号によりロータ２１が所望の角度まで回転して、回転に成功した場合である。この場合、駆動信号が入力され、ロータ２１が反時計回りにある一定角度以上回転することにより、駆動信号の入力停止後も、さらに保持トルクにより反時計回りに回転し、１つのステップの回転目標位置である１８０度まで回転する（半回転する）。この場合、最終的にロータ２１は１つのステップ分の目標回転位置まで回転したこととなるので、駆動力は充分あり、これを回転と称する。また、次の目標回転位置まで回転する１回の動作のことを１動作ステップと記載する。
【００４９】
このように、ロータ２１が回転の場合と非回転の場合とでは、駆動信号出力後のロータ２１の挙動が異なり、そのため、コイルＡ、コイルＢに発生する誘導電流の波形Ｗも異なる。誘導電流は、検出パルスＣＰにより検出信号ＣＳとして出力され、回転検出回路１１に入力される。回転検出回路１１は、検出信号ＣＳに基づいて、ロータ２１の回転／非回転を判定する。
【００５０】
次に、回転検出に基づくステップモータ２０の制御について説明する。図６は、第１の実施形態にかかるモータ制御部２の処理を示すフロー図である。図６に示される処理は、ステップモータ２０の動作ステップごとに実行される。図６の例では、条件切替部５はロータ２１の回転を検出するまでの時間に基づいてロータ２１にかかる駆動力が充分であるかを判定し、その判定に基づいて検出動作条件を変更する。
【００５１】
はじめに、出力制御回路４は、ステップモータ２０への駆動信号の出力を開始させる（ステップＳ１０１）。より具体的には、出力制御回路４の制御により、駆動パルス発生回路６１は駆動パルスＳＰを生成し、セレクタ９はその駆動パルスＳＰをドライバ回路１０へ出力し、ドライバ回路１０は、入力された駆動パルスＳＰに応じた駆動信号をステップモータ２０へ出力する。ここで、１つの駆動パルスＳＰはチョッパ制御による複数のパルス信号を含み、また駆動パルス発生回路６１は、設定されたデューティー比を有する複数のパルス信号を含む駆動パルスＳＰを出力してよい。複数のパルス信号を含む駆動パルスＳＰにより、ステップモータ２０へ出力される駆動信号も複数のパルス信号を含んでよい。
【００５２】
そして、出力制御回路４は、検出パルス発生回路６３に、検出間隔に応じたタイミングで検出パルスＣＰを出力させる（ステップＳ１０２）。検出間隔は、検出パルスＣＰの出力間隔であり、その検出間隔は一定（例えば０．５ｍｓ）であってよい。また検出間隔は検出動作条件の１つであり、駆動信号が出力される期間のうちに変更されてもよい。
【００５３】
検出パルスＣＰにより、回転検出回路１１には、ステップモータ２０に生じる誘導電流が検出信号ＣＳとして入力される。回転検出回路１１は、検出信号ＣＳが示す誘導電流が検出動作条件を満たすか否かを判定する（ステップＳ１０３）。検出動作条件は、駆動信号に起因する誘導電力と逆の極性を有しかつ大きさが検出閾値ｔｈ１を超える誘導電流が検出される回数が回転判定数以上であることである。誘導電流が検出動作条件を満たさない場合には（ステップＳ１０３のＮ）、出力制御回路４は、駆動信号の出力開始から最大出力時間ＴＭが経過したか判定する（ステップＳ１０４）。駆動信号の出力開始から最大出力時間ＴＭが経過している場合には（ステップＳ１０４のＹ）、出力制御回路４は駆動信号の出力を終了させ、出力制御回路４はより確実にロータ２１を回転させる補正パルスＦＰを補正パルス発生回路６２に出力させ（ステップＳ１０７）、ドライバ回路１０は補正パルスＦＰに基づいて補正駆動信号をステップモータ２０へ出力する。一方、駆動信号の出力開始から最大出力時間ＴＭが経過していない場合には（ステップＳ１０４のＮ）、条件切替部５は駆動信号の出力開始からの経過時間が切替判定時間Ｔｋ（５．０ｍｓ）を超えたか判定する（ステップＳ１０５）。そして、経過時間が切替判定時間Ｔｋを超えた場合には（ステップＳ１０５のＹ）条件切替部５は検出動作条件を変更し（ステップＳ１０６）、回転検出回路１１はステップＳ１０３からの処理を繰り返す。経過時間が切替判定時間Ｔｋを超えない場合には（ステップＳ１０５のＮ）、ステップＳ１０６の処理はスキップされ、回転検出回路１１はステップＳ１０３からの処理を繰り返す。
【００５４】
一方、ステップＳ１０３において、誘導電流が検出動作条件を満たす場合には（ステップＳ１０４のＹ）、出力制御回路４は、ステップモータ２０への駆動信号の出力を終了させる（ステップＳ１０８）。
【００５５】
図１７は、第１の実施形態にかかる補正パルスＦＰを説明する波形図である。図１７の（ａ）はドライバ回路に供給される駆動パルスＳＰおよび補正パルスＦＰの波形を示し、図１７の（ｂ）は検出パルスＣＰが出力されるタイミングを示す。図１７の例では、最大出力時間ＴＭは１０．０ｍｓであり、検出パルスＣＰの出力間隔は０．５ｍｓである。駆動パルスＳＰのデューティ比は８／１６であり、駆動パルス発生回路６１から駆動パルスＳＰとして０．５ｍｓ周期の複数の小パルスが出力されている。駆動パルスＳＰ（および駆動信号）の出力が開始されてから最大出力時間ＴＭが経過すると（ステップＳ１０４参照）、出力制御回路４は駆動パルスＳＰおよび駆動信号の出力を終了させる。この場合、駆動パルスＳＰおよび駆動信号が出力される期間は１０．０ｍｓとなる。そして、駆動パルスＳＰの出力開始から３２．０ｍｓが経過すると、出力制御回路４は補正パルスＦＰを出力する（ステップＳ１０５参照）。補正パルスＦＰは、駆動信号ＳＰよりロータ２１をより確実に回転させるためのパルスであり、先頭の１０．０ｍｓの間にずっと同じ電位となるフルパルスと、その後４．０ｍｓの間、デューティ比が８／１６かつ０．２５ｍｓ周期の複数の小パルスとを含む。これにより、ドライバ回路１０から出力される補正駆動信号によるステップモータ２０の駆動力は、駆動信号よりも大きい。
【００５６】
ここでは、検出動作条件は回転判定数であり、経過時間が切替判定時間Ｔｋを超えない初期状態では回転判定数に２が設定され、経過時間が切替判定時間Ｔｋを超えた場合に回転判定数に６が設定される。経過時間が切替判定時間Ｔｋを超えた場合に回転判定数が増加するのであれば、設定される回転判定数は適宜決定されてよい。また、検出動作条件は検出閾値や検出パルスＣＰの出力間隔であってもよく、これらの値は適宜決定されてもよい。
【００５７】
図７は、駆動信号および誘導電流の波形および検出タイミングの一例を示す図である。図８は、電圧低下時の駆動信号および誘導電流の波形および検出タイミングの一例を示す図である。図７，８は、ロータ２１のＮ極が０度の位置から１８０度の位置へと回転する場合の例を示し、端子Ｏ３、Ｏ４に接続されるコイルＢに対して駆動信号が供給され、検出パルスＣＰ１，ＣＰ２により、回転検出回路１１に端子Ｏ１，Ｏ２に接続されるコイルＡに生じる検出信号ＣＳが入力される場合の例を示している。波形Ｗは、誘導電流が検出される側（ここではコイルＡ）における誘導電流の波形である。
【００５８】
図７，図８の駆動波形Ｏ２における検出パルスＣＰ１，ＣＰ２の位置は、端子Ｏ２に接続されるコイルＡの誘導電流を検出させる検出パルスＣＰ１，ＣＰ２の出力タイミングを示し、また図７，図８における検出パルスＣＰ１，ＣＰ２の線の延びる方向および長さは、そのタイミングにおける検出信号ＣＳの極性および大きさを概略的に示している。以降の図の駆動波形Ｏ１〜Ｏ４における検出パルスＣＰ１，ＣＰ２も同様に記載している。ここで図７，８における検出パルスＣＰは波形Ｗのマイナス方向の誘導電流を検出するものである。検出パルスＣＰ１の期間では検出閾値ｔｈ１を超える検出信号ＣＳが得られず、検出パルスＣＰ２の期間で検出閾値ｔｈ１を超える検出信号ＣＳが得られるようになる。即ち、駆動パルスＳＰ出力直後は駆動パルスＳＰ出力によって発生する波形Ｗで示すプラス方向の電流が支配的であるが、駆動パルスＳＰ出力によりロータ２１が回転し、その回転によって発生する波形Ｗで示すマイナス方向の誘導電流が徐々に支配的となってくる。そして、本発明の駆動システムは誘導電流による、検出閾値ｔｈ１を超えるマイナス方向の電流が所定期間得られればロータ２１が回転したとみなし、駆動パルスＳＰの出力を終了するとしている。
【００５９】
出力開始時間Ｔ０には駆動信号の出力が開始され、出力終了時間Ｔ１には駆動信号の出力が終了する。図７，８における符号Ｔｋは、出力開始時間Ｔ０から切替判定時間Ｔｋが経過する時点を示す。
【００６０】
図７は、電源電圧がステップモータ２０の回転にとって十分に大きい場合における回転の検出および駆動信号の出力を説明する図である。図７の場合は、駆動パルスＳＰによる駆動信号が十分に大きいため、波形Ｗに示されるように、駆動信号に起因する誘導電流が多く発生する。また、ロータ２１にかかる駆動力が大きいため、ロータ２１は切替判定時間Ｔｋが経過する前に回転する。時間の経過によりマイナス方向の誘導電流が支配的となるが、検出信号ＣＳが得られるようになるタイミング（図７において検出パルスＣＰ１が検出パルスＣＰ２へ変化するタイミング）において、電源電圧が十分高い場合は、駆動パルスＳＰによって発生するプラス方向の電流が十分に大きい。そのため、ロータ２１の回転によるマイナス方向の誘導電流が十分に大きくなってこないと、検出閾値ｔｈ１を超える検出信号ＣＳが得られない。そのため検出信号ＣＳの検出回数である回転判定数が２であっても、確実に回転と判定することができる。
【００６１】
一方、図８に示されるように、電源電圧が低い場合には、駆動パルスＳＰによる駆動信号が弱くなり、またロータ２１の回転に時間がかかるようになり、検出閾値ｔｈ１を超える検出信号ＣＳが得られる期間（出力終了時間Ｔ２に相当）は切替判定時間Ｔｋが経過した後になる。駆動パルスＳＰによって発生するプラス方向の電流が小さいために、ロータ２１の回転によるマイナス方向の誘導電流が小さくても、回転できる前の早い段階で検出閾値ｔｈ１を超える検出信号ＣＳが得られてしまうことがある。そのため、まだロータ２１を回転させるのに十分な駆動力が得られていないにもかかわらず、回転検出回路１１において回転と判定され、駆動パルスＳＰの出力が早い段階で打ち切られてしまい、モータ制御部２が認識している回転量とずれてしまうことがあった。しかしながら、本実施形態では図６のステップＳ１０５で切替判定時間Ｔｋ（５．０ｍｓ）を超えている場合にステップＳ１０６にて検出動作条件を変更し、回転判定数を２から６へと変更した。よって、図８では、図７の例に比べて駆動信号（駆動パルスＳＰ）の出力が終了するまでの時間が長い。検出閾値ｔｈ１を超える検出信号ＣＳが６回連続して検出される場合には、駆動信号が弱くてもロータ２１が確実に回転しているため、確実に回転を判定することができる。また、モータ制御部２が認識している回転量と、実際の回転量とのずれの発生を防ぐことができる。以上のように検出回路は駆動信号が供給されないコイルの誘導電流を測定することにより、ロータの回転による逆起電流を検出し、ロータの回転において回転が検出されるまでの時間に基づいて、ロータの駆動力を判定するため、確実にロータが回転したかどうかを判定することができ、予期せぬ実際の回転量のずれを防ぐことが出来る。
【００６２】
図７，８は、ロータ２１のＮ極が０度の位置から１８０度の位置へと回転する場合の例を示すが、例えば次の動作ステップにおいて、ロータ２１のＮ極が１８０度の位置から０度の位置へと回転する場合には、モータ制御部２はコイルＢに極性が逆の駆動信号を出力すればよい。ロータ２１のＮ極が０度の位置から１８０度の位置へと回転する場合に駆動パルスＳＰによりトランジスタＰ３，Ｎ４がオン、トランジスタＮ３，Ｐ４がオフとなり、ロータ２１のＮ極が１８０度の位置から０度の位置へと回転する場合に、駆動パルスＳＰによりトランジスタＮ３，Ｐ４がオン、トランジスタＰ３，Ｎ４がオフとなる。また、ロータ２１を逆回転させる場合は、正回転と比べて、端子Ｏ１への出力と端子Ｏ４への出力とを交換し、端子Ｏ２への出力と端子Ｏ３への出力が交換されるように駆動パルスＳＰを出力すればよい。
【００６３】
なお、切替判定時間Ｔｋを用いず、常に回転判定数を６とすれば、確実に回転を判定することができるが、消費電力が増加する問題がある。図９は、駆動信号および誘導電流の波形および検出タイミングの比較例を示す図である。図９は、回転判定数が６であり、かつ、電源電圧がステップモータ２０の回転にとって十分に大きい場合の例を示している。本図の例では、検出パルスＣＰ２において、検出閾値ｔｈ１を超える検出信号ＣＳが２回検出される時間Ｔ１１においては駆動パルスＳＰによる駆動信号は終了せず、検出閾値ｔｈ１を超える検出信号ＣＳが６回検出された時間Ｔ１２において駆動信号の出力が終了する。この場合、時間Ｔ１１において駆動信号の出力が終了しても問題なく回転するので、時間Ｔ１１から時間Ｔ１２の間に供給される駆動信号や、その間の検出パルスＣＰ２の出力のために消費電力が増加する。
【００６４】
図８，９の例を見ればわかるように、本実施形態では、ロータ２１の回転を検出する時間によりロータ２１にかかる駆動力を判定し、その判定に基づいて検出動作条件である回転判定数を変更することで、ロータ２１の回転を確実に判定しつつ、消費電力の増加も抑えることができる。
【００６５】
上記の例では、ロータ２１の回転が切替判定時間Ｔｋまでに判定されるか否かによってロータ２１の駆動力が十分か否かを判定しているが、代わりに、電源電圧を直接測定することでロータ２１の駆動力が十分か否かを判定してもよい。また、温度と電源電圧とは関係があるため、温度を測定することでロータ２１の駆動力が十分か否かを判定してもよい。これらの場合、測定のために多少の消費電力が増加するが、従来に比べ、ロータ２１の回転を確実に判定しつつ、消費電力の増加も抑えることができる。
【００６６】
上記の例では、切替判定時間Ｔｋを境にして検出動作条件を２段階で切り替えているが、切替判定時間を複数もうけ、検出動作条件を３段階以上に切り替えてもよい。この場合、時間が経過するにつれ、回転判定数を例えば２、４、６と増やすことで回転を確実に判定しつつ、電源電圧が低下しても消費電力の急激な増加を抑えることが可能となる。
【００６７】
ステップＳ１０６において、条件切替部５は、回転判定数を増やす代わりに、検出パルスＣＰの出力間隔を延ばしてもよい。図１０は、電圧低下時の駆動信号および誘導電流の波形および検出タイミングの他の一例を示す図であり、図８に対応する図である。
【００６８】
図１０に示されるように、電源電圧が低い場合には、駆動力が弱くなると、ロータ２１の回転に時間がかかるようになり、検出閾値ｔｈ１を超える検出信号ＣＳが得られる期間（出力終了時間Ｔ３）は切替判定時間Ｔｋが経過した後になる。切替判定時間Ｔｋまでの検出パルスＣＰ１の間隔は図８の例と同じ（０．５ｍｓ）であるが、条件切替部５は、切替判定時間Ｔｋが経過した後の検出パルスＣＰ１，ＣＰ２の間の間隔（２．０ｍｓ）を大きくしている。これにより、図８の例と同じように、検出閾値ｔｈ１を超える検出信号ＣＳが得られてから駆動信号の出力が終了するまでの時間が長い。これにより、駆動信号が弱くてもロータ２１が確実に回転しているため、確実に回転を判定することができる。
【００６９】
また、経過時間が切替判定時間Ｔｋを超えた場合に、条件切替部５が検出動作条件を切り替えるだけではなく、さらに条件切替部５が駆動パルスＳＰにおけるチョッパ周期を変更してもよい。例えば、切替判定時間Ｔｋの前はチョッパ周期を０．２５ｍｓとし、切替判定時間Ｔｋ以後はチョッパ周期を１．０ｍｓとしてもよい。
【００７０】
ステップＳ１０６において、条件切替部５は、回転判定数を増やす代わりに、回転検出回路１１の検出信号ＣＳの検出感度を低くしてもよい。条件切替部５は、検出抵抗を変更することで検出感度を変更する。より具体的には、条件切替部５は、切替判定時間Ｔｋまでは図２のトランジスタＴＰ１〜ＴＰ４をオフにすることで検出感度を高くし、切替判定時間Ｔｋの後は図２のトランジスタＴＰ１〜ＴＰ４をオンにして検出抵抗Ｒ１〜Ｒ４（６０ｋΩ）を接続することで検出感度を低くしてよい。図１１は、電圧低下時の駆動信号および誘導電流の波形および検出タイミングの他の一例を示す図であり、図８に対応する図である。
【００７１】
図１１に示されるように、電源電圧が低い場合には、駆動力が弱くなると、ロータ２１の回転に時間がかかるようになり、検出信号ＣＳが得られる期間（出力終了時間Ｔ４）は切替判定時間Ｔｋが経過した後になる。切替判定時間Ｔｋまでの検出閾値ｔｈ１（検出感度）は図８の例と同じであるが、条件切替部５は、切替判定時間Ｔｋより後の検出閾値ｔｈ２を感度が低くなる方に変更している。これにより、駆動信号に起因する誘導電流が弱くなっても、ロータ２１が回転するまで検出信号ＣＳの逆起電流を検出しないため、確実に回転を判定することができる。
【００７２】
なお、駆動パルスＳＰが出力されてから回転が検出されるまでの所要時間に応じて、次のロータ２１の回転における検出パルスＣＰの出力間隔や、検出感度、回転判定数を変更してもよい。これによっても、より確実にロータ２１の回転を判定することができる。
【００７３】
［第２の実施形態］
第２の実施形態では、ロータ２１の回転の検出動作条件を変更して確実に回転を判定する代わりに、条件切替部５がロータ２１の駆動力が不十分と判定し、回転の判定と実際とのずれが生じうる可能性が高い場合に、出力制御回路４が追加駆動パルスＡＰを用いてロータ２１を強制的に回転するものである。以下では、主に第１の実施形態との相違点について説明する。本実施形態では、図２に示される補正パルス発生回路６２の代わりに、追加パルス発生回路が配置される。追加パルス発生回路の動作については後述する。
【００７４】
図１２は、第２の実施形態にかかるモータ制御部２の処理を示すフロー図であり、図６に対応する図である。図１２に示される処理は、ステップモータ２０を回転させる動作ステップごとに実行される。
【００７５】
はじめに、出力制御回路４は、ステップモータ２０への駆動信号の出力を開始させる（ステップＳ２０１）。より具体的には、出力制御回路４の制御により、駆動パルス発生回路６１は駆動パルスＳＰを生成し、セレクタ９はその駆動パルスＳＰをドライバ回路１０へ出力し、ドライバ回路１０は、入力された駆動パルスＳＰに応じた駆動信号をステップモータ２０へ出力する。また、出力制御回路４は、追加フラグを初期化する（ステップＳ２０２）。追加フラグの詳細は後述する。
【００７６】
出力制御回路４は、検出パルス発生回路６３に、検出間隔に応じたタイミングで検出パルスＣＰを出力させる（ステップＳ２０３）。検出間隔は、検出パルスＣＰの出力間隔であり、その検出間隔は一定であってよい。
【００７７】
検出パルスＣＰにより、回転検出回路１１には、ステップモータ２０に生じる誘導電流が検出信号ＣＳとして入力される。回転検出回路１１は、検出信号ＣＳが示す誘導電流が検出動作条件を満たすか否かを判定する（ステップＳ２０４）。検出動作条件は、駆動信号に起因する誘導電力と逆の極性を有しかつ大きさが所定の検出閾値ｔｈ１を超える誘導電流が検出される回数が回転判定数以上であることである。誘導電流が検出動作条件を満たさない場合には（ステップＳ２０４のＮ）、出力制御回路４は、駆動信号の出力開始から最大出力時間ＴＭが経過したか判定する（ステップＳ２０５）。駆動信号の出力開始から最大出力時間ＴＭが経過している場合には（ステップＳ２０５のＹ）、出力制御回路４は追加駆動パルスＡＰを出力させる（ステップＳ２１０）。一方、駆動信号の出力開始から最大出力時間ＴＭが経過していない場合には（ステップＳ２０５のＮ）、条件切替部５は駆動信号の出力開始からの経過時間が切替判定時間Ｔｋを超えたか判定する（ステップＳ２０６）。そして、経過時間が切替判定時間Ｔｋを超えた場合には（ステップＳ２０６のＹ）、条件切替部５は追加フラグをオンに設定し（ステップＳ２０７）、回転検出回路１１はステップＳ２０３からの処理を繰り返す。経過時間が切替判定時間Ｔｋを超えない場合には（ステップＳ２０６のＮ）、ステップＳ２０７の処理はスキップされ、回転検出回路１１はステップＳ２０３からの処理を繰り返す。
【００７８】
一方、ステップＳ２０４において、誘導電流が検出動作条件を満たす場合には（ステップＳ２０４のＹ）、出力制御回路４は、ステップモータ２０への駆動信号の出力を終了させる（ステップＳ２０８）。そして、出力制御回路４は、追加フラグにオンが設定されている場合には（ステップＳ２０９）、追加駆動パルスＡＰを出力し、ドライバ回路１０に追加駆動信号を出力させる（ステップＳ２１０）。より具体的には、出力制御回路４の制御により、追加パルス発生回路は追加駆動パルスＡＰを生成し、セレクタ９はその追加駆動パルスＡＰをドライバ回路１０へ出力し、ドライバ回路１０は、入力された追加駆動パルスＡＰに応じた追加駆動信号をステップモータ２０へ出力する。追加駆動信号により、ロータ２１は強制的に回転させられる。
【００７９】
図１３は、電圧低下時の駆動信号の波形および検出タイミングの一例を示す図である。図１３では、誘導電流の波形Ｗの記載は省略しているが、駆動パルスＳＰに基づく駆動信号の出力終了時間Ｔ７まで（期間ＰＲ１）の波形は図８の例と同様である。図１３の例では、回転判定数、検出閾値、検出パルスＣＰの出力間隔は、切替判定時間Ｔｋの前も後も変わらない。しかし、切替判定時間Ｔｋの後にロータ２１の回転が検出された場合には、出力制御回路４は、追加駆動パルスＡＰ（期間ＰＲ２，ＰＲ３）により、ステップモータ２０を強制的に回転させる。
【００８０】
図１４は、追加駆動パルスＡＰによるステップモータ２０の回転を説明する図である。図１３の期間ＰＲ１においては、ドライバ回路１０のトランジスタＮ４等が複数回ＯＮ、ＯＦＦされる、いわゆるチョッパ制御が行われ、駆動信号は、所定のデューティ比を有する連続する複数のパルスを含む。この時点ではロータ２１は十分には回転していない。一方、追加駆動信号として、期間ＰＲ２では、その期間中ずっとドライバ回路１０のトランジスタＮ４がオンされた１つのパルスが出力されている。この違いにより、追加駆動信号によりロータ２１に生じる力は、期間ＰＲ１より強くなっている。これにより、ロータ２１は確実に回転する。期間ＰＲ３においては、端子Ｏ１および端子Ｏ４に追加駆動信号が供給され、コイルＡおよびコイルＢは同じ方向に励磁され、第１磁極部２２ａおよび第２磁極部２２ｂは同じ極（図１４の例ではＮ）となる。これにより、ロータ２１が回転した安定位置にとどまるように制御される。なお、仮に実際には回転していたとしても、追加駆動信号によりロータ２１がさらに回転したり、また回転前の位置へ戻ることはない。
【００８１】
本実施形態においては、ロータ２１の駆動力が十分でないと判定され、かつ、回転が検出されたものの、従来だと、非回転となっている可能性が高い場合に、追加駆動パルスＡＰによりロータ２１を強制的に１動作ステップ分だけ回転した状態にすることで、モータ制御部２が認識している回転量と、実際の回転量とのずれの発生を防ぐことができる。
なお、今回追加駆動パルスＡＰは１種類であったが、複数種類用意しておき、検出信号ＣＳが得られるタイミングに基づき、追加駆動パルスＡＰの出力を切り替えてもよい。例えば検出信号ＣＳが得られるタイミングが遅くなるにつれて駆動力の大きな追加駆動パルスＡＰを出力することで、消費電力を抑えつつ、確実にロータ２１を回転させることが可能となる。
【００８２】
また、第１の実施形態と同様、温度や電源電圧に基づいて追加駆動パルスＡＰの出力を切り替えてもよい。また本実施形態は切替判定時間Ｔｋの後にロータ２１の回転が検出された場合に、駆動パルスＳＰ出力後に追加駆動パルスＡＰを出力するが、追加駆動パルスＡＰを出力せず、代わりに第１実施形態に示すような補正パルス発生回路６２により、駆動パルスＳＰの出力開始から３２ｍｓ後に補正パルスＦＰを強制的に出力するような構成をとってもよい。
【００８３】
［第３の実施形態］
第３の実施形態では、ロータ２１の回転の検出動作条件を変更して確実に回転を判定する代わりに、ロータ２１の駆動力が不十分と判定される兆候が見られた場合に、前もって次の動作ステップにおいてロータ２１の駆動力を増やすことで、回転の検出精度を維持するものである。以下では、主に第１の実施形態との相違点について説明する。
【００８４】
図１５は、第３の実施形態にかかるモータ制御部２の処理を示すフロー図であり、図６に対応する図である。図１５に示される処理は、ステップモータ２０を回転させる動作ステップごとに実行される。
【００８５】
はじめに、出力制御回路４は、ステップモータ２０への駆動信号の出力を開始させる（ステップＳ３０１）。より具体的には、出力制御回路４の制御により、駆動パルス発生回路６１は駆動パルスＳＰを生成し、セレクタ９はその駆動パルスＳＰをドライバ回路１０へ出力し、ドライバ回路１０は、入力された駆動パルスＳＰに応じた駆動信号をステップモータ２０へ出力する。
【００８６】
出力制御回路４は、検出パルス発生回路６３に、検出間隔に応じたタイミングで検出パルスＣＰを出力させる（ステップＳ３０３）。検出間隔は、検出パルスＣＰの出力間隔であり、その検出間隔は一定であってよい。
【００８７】
回転検出回路１１は、検出信号ＣＳが示す誘導電流が検出動作条件を満たすか否かを判定する（ステップＳ３０４）。検出動作条件は、第２の実施形態と同様である。誘導電流が検出動作条件を満たす場合には（ステップＳ３０４のＮ）、条件切替部５は駆動信号の出力開始からの経過時間が補正判定時間（例えば１０．０ｍｓ）を超えたか判定する（ステップＳ３０５）。そして、経過時間が補正判定時間を超えた場合には（ステップＳ３０５のＹ）、出力制御回路４は補正パルス発生回路６２に補正パルスＦＰを出力させることで、ドライバ回路１０に補正駆動信号を出力させる（ステップＳ３０６）。補正駆動信号は第１の実施形態のものと同様である。経過時間が補正判定時間を超えない場合には（ステップＳ３０５のＮ）、回転検出回路１１はステップＳ３０３からの処理を繰り返す。
【００８８】
一方、ステップＳ３０４において、誘導電流が検出動作条件を満たす場合には（ステップＳ３０４のＹ）、ロータ２１の回転が検出されたので、出力制御回路４は、ステップモータ２０への駆動信号の出力を終了させる（ステップＳ３０８）。そして、条件切替部５は、ロータ２１の回転が検出されるまでの所要時間に応じて次にロータ２１を回転させる際（次の動作ステップ）の駆動パルスＳＰのデューティー比を決定する。より具体的には、検出までの所要時間が第１の時間閾値Ｕ１（３．５ｍｓ）以下の場合には（ステップＳ３１０のＹ）、条件切替部５は次の動作ステップにおけるデューティー比を８／１６等に減らす（ステップＳ３１１）。また検出までの所要時間が第１の時間閾値Ｕ１（３．５ｍｓ）より大きく第２の時間閾値Ｕ２（５．０ｍｓ）以下の場合には（ステップＳ３２０のＹ）、条件切替部５は次の動作ステップにおけるデューティー比を変更せず維持し（ステップＳ３２１）、検出までの所要時間が第２の時間閾値Ｕ２（５．０ｍｓ）より大きい、または回転が検出されず補正駆動信号が出力された場合には（ステップＳ３２０のＮ）、条件切替部５は次の動作ステップにおけるデューティー比を１６／１６等に増やす（ステップＳ３３１）。
【００８９】
デューティー比を増やすとコイルＡ，Ｂによるロータ２１の駆動力が大きくなるので、ロータ２１が回転するまでの時間が短くなる。一方、デューティー比を減らすとコイルＡ，Ｂによるロータ２１の駆動力が小さくなるので、ロータ２１が回転するまでの時間が長くなる。以下ではそれによる動作の例について説明する。
【００９０】
図１６は、駆動信号および誘導電流の波形および検出タイミングの一例を示す図である。回転期間Ｓ１からＳ４のそれぞれは、駆動パルスＳＰによりロータ２１が１ステップ回転する動作ステップの期間を示す。電子時計の場合、この期間は一定である。図１６の例では、はじめのロータ２１の回転期間Ｓ１においては、駆動パルスＳＰ１のデューティー比が８／１６であるが、電源電圧の低下によりロータ２１の回転に時間がかかり、回転が検出されるまでの所要時間Ｌ１が８．５ｍｓである。この場合、所要時間Ｌ１が第２の時間閾値Ｕ２より大きいので、次の回転期間Ｓ２における駆動パルスＳＰ２のデューティー比は１６／１６に変更される。一方、回転期間Ｓ２における所要時間Ｌ２は５ｍｓであり、第１の時間閾値Ｕ１より大きく第２の時間閾値Ｕ２以下であるので、次の回転期間Ｓ３における駆動パルスＳＰ３のデューティー比は１６／１６のまま維持される。一方、次の回転期間Ｓ３においては、電源電圧が高くなり、所要時間Ｌ３は３．５ｍｓであり、第１の時間閾値Ｕ１以下となるため、次の回転期間Ｓ４における駆動パルスＳＰ４のデューティー比は８／１６に戻り、また回転期間Ｓ４における所要時間Ｌ４は４．５ｍｓとなり、デューティー比は変更されない。
【００９１】
このように、図１５に示される処理により、ロータ２１が回転する時間のばらつきが減り、常にほぼ同じタイミングで検出閾値ｔｈ１を超える検出信号ＣＳが得られるため、ロータの回転において回転が検出されるまでの時間に基づいて、ロータの駆動力を判定し、判定されたロータの駆動力に基づいて、ロータの回転後、次にロータを回転させるための駆動パルスＳＰのデューティー比を変更したり、電源電圧を高くしたりするなどして、駆動信号の強さを変更する。このようにすることで、より精度よく回転を検出し、モータ制御部２が認識している回転量と、実際の回転量とのずれの発生を防ぐことができる。
【００９２】
なお、条件切替部５はデューティー比の増減を判定するための時間閾値がもっと多く設定されてもよいし、もっと多くの種類のデューティー比が設定されてもよい。また条件切替部５は電源電圧に基づいてデューティー比を決定してもよい。また、駆動信号の全期間ではなく、一部の期間におけるデューティー比だけが変更されてもよい。また、条件切替部５は、複数のステップの動作が行われた後に条件を満たした場合にデューティー比を変更してもよい。
【００９３】
なお、本発明の各実施形態で示した構成図、回路図、波形図等は、これに限定されるものではなく、本発明の要旨を満たすものであれば、任意に変更することができる。
【符号の説明】
【００９４】
１  電子時計、２  モータ制御部、３  発振回路、４  出力制御回路、５  条件切替部、９  セレクタ、１０  ドライバ回路、１１  回転検出回路、２０  ステップモータ、２１  ロータ、２２  ステータ、２２ａ  第１磁極部、２２ｂ  第２磁極部、２２ｃ  第３磁極部、２２ｄ  ロータ穴、２３ａ，２３ｂ  絶縁基板、２４  スリット、２５  狭窄部、５１  文字板、５２ａ  時針、５２ｂ  分針、５２ｃ  秒針、６１  駆動パルス発生回路、６２  補正パルス発生回路、６３  検出パルス発生回路、Ａ，Ｂ  コイル、Ｏ１，Ｏ２，Ｏ３，Ｏ４  端子、Ｇ  ゲート端子、Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３，Ｐ４，Ｎ１，Ｎ２，Ｎ３，Ｎ４，ＴＰ１，ＴＰ２，ＴＰ３，ＴＰ４  トランジスタ、ＡＰ  追加駆動パルス、ＣＰ，ＣＰ１，ＣＰ２  検出パルス、ＣＳ  検出信号、ＣＫ  判定結果、ＦＰ  補正パルス、ＰＲ１，ＰＲ２，ＰＲ３  期間、Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３，Ｓ４  回転期間、ＳＰ，ＳＰ１，ＳＰ２，ＳＰ３，ＳＰ４  駆動パルス、Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３，Ｌ４  所要時間、ｔｈ１，ｔｈ２  検出閾値、Ｔ０  出力開始時間、Ｔ１，Ｔ２，Ｔ３，Ｔ４，Ｔ７  出力終了時間、Ｔ１１，Ｔ１２  時間、Ｔｋ  切替判定時間、ＴＭ  最大出力時間、Ｕ１  第１の時間閾値、Ｕ２  第２の時間閾値、Ｗ  波形。
【図１】
2019174362.tif 000003
【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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