(57)【要約】      （修正有）【課題】２コイルによるステップモータを用いて外部からの衝撃を正確に検出し、衝撃による駆動の狂いを防止する２コイルステップモータ用駆動回路を提供する。【解決手段】駆動パルスＳＰを出力する駆動パルス発生回路４と、駆動パルスによるロータ駆動後のロータの動きに伴い、コイルＡとコイルＢに発生する逆起電流を検出するために、コイルＡとコイルＢに検出パルスＣＰを出力する検出パルス発生回路６と、コイルＡ及びコイルＢの少なくともいずれかに発生した逆起電流によってロータ４１の動きを検出する検出回路３０と、ロータ４１を制動するためのロックパルスＬＰを出力するロックパルス発生回路とを有し、ロックパルスＬＰは、ロータ４１の回転方向及びロータ４１の静止位置に応じて選択され、ロータ４１の回転方向は、コイルＡとコイルＢのうち、いずれのコイルから検出パルスＣＰが発生されたかによって判定される構成とした。【選択図】図１
2019215361.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
径方向に少なくとも２極以上着磁されたロータと、
該ロータを介して略対向に設けられる第１及び第２のステータ磁極部と、
該第１及び第２のステータ磁極部の間にあって前記ロータに向き合って設けられる第３のステータ磁極部と、
前記第１のステータ磁極部と前記第３のステータ磁極部に磁気的に結合する第１のコイルと、
前記第２のステータ磁極部と前記第３のステータ磁極部に磁気的に結合する第２のコイルと、
前記第１のコイルと前記第２のコイルを駆動する駆動パルスを出力する駆動パルス発生回路と、
前記駆動パルスによる前記ロータ駆動後の前記ロータの動きに伴い、前記第１のコイル及び前記第２のコイルの少なくともいずれかに発生する逆起電流を検出するために、前記第１のコイル及び前記第２のコイルに検出パルスを出力する検出パルス発生回路と、
前記検出パルスにより発生した検出信号を入力し、前記第１のコイル及び前記第２のコイルの少なくともいずれかに発生した前記逆起電流によって前記ロータの動きを検出する検出回路と、
前記ロータを制動するためのロックパルスを出力するロックパルス発生回路と、
を有し、
前記検出回路が前記ロータの動きを検出した場合に、前記ロックパルス発生回路は前記ロックパルスを出力し、
前記ロックパルスは、前記ロータの回転方向及び前記ロータの静止位置に応じて選択され、
前記ロータの回転方向は、前記第１のコイルと前記第２のコイルのうち、いずれのコイルから前記検出パルスが発生されたかによって判定される、
ことを特徴とする２コイルステップモータ用駆動回路。
【請求項２】
前記駆動パルスは、複数の小駆動パルスで構成されており、
前記ロックパルスは第１のロックパルスと第２のロックパルスで構成されており、
前記第１のロックパルスの後に前記第２ロックパルスが出力され、前記第２ロックパルスによって磁化される、前記第１、第２、及び第３のステータ磁極部は、前記複数の小駆動パルス内で最後に出力される小駆動パルスによって磁化される極性と同一である
ことを特徴とする請求項１に記載の２コイルステップ用駆動回路。
【請求項３】
前記検出パルス発生回路は、前記第１のコイルへの検出パルスと、前記第２のコイルへの検出パルスを独立して且つ同時に出力する、
請求項１又は２に記載の２コイルステップモータ用駆動回路。
【請求項４】
前記検出パルス発生回路は、直列又は並列接続された前記第１のコイル及び前記第２のコイルの両端に対して前記検出パルスを出力する、
請求項１又は２に記載の２コイルステップモータ用駆動回路。
【請求項５】
前記検出パルス発生回路により前記検出パルスが出力される際に、前記第１のコイル及び前記第２のコイルは、前記第１のコイル及び前記第２のコイルに直列に流れる電流により発生する磁束が、前記第１及び第２のステータ磁極部を通過する閉ループを形成する向きに直列接続される請求項４に記載の２コイルステップモータ用駆動回路。
【請求項６】
前記検出パルス発生回路により前記検出パルスが出力される際に、前記第１のコイル及び前記第２のコイルは、前記第１のコイル及び前記第２のコイルに並列に流れる電流により発生する磁束が、前記第１及び第２のステータ磁極部を通過する閉ループを形成する向きに並列接続される請求項４に記載の２コイルステップモータ用駆動回路。
【請求項７】
前記ロックパルスは、第１のロックパルスと第２のロックパルスで構成され、
前記第１のコイルと前記第２のコイルのどちらか一方において、
前記第１のロックパルスと前記第２のロックパルスで、コイル内に流れる電流の極性が異なる
ことを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の２コイルステップモータ用駆動回路。
【請求項８】
前記検出回路は、前記２コイルステップモータの前記ロータの静止位置に応じて、前記第１のコイルと前記第２のコイルに発生する逆起電流の検出方向を切り替える切替手段を備えている
ことを特徴とする請求項１〜７のいずれか１項に記載の２コイルステップモータ用駆動回路。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、二つの駆動コイルを有するステップモータの駆動回路に関し、特に外部からの機械的な衝撃によるステップモータの狂いを防止する手段を備えた２コイルステップモータ用駆動回路に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、アナログ表示手段を備えた電子時計は、指針をステップモータ（ステッピングモータ、パルスモータなどとも称される）によって駆動することが一般的である。このステップモータは、コイルによって磁化されるステータと、２極磁化された円盤状の回転体であるロータで構成され、たとえば１秒毎に駆動することで指針によって時刻を表示している。
【０００３】
また、近年の多機能化が進む電子時計は、正転及び逆転が可能な正逆ステップモータによって指針を正転だけでなく、逆転させて様々な状況に応じた表示を実現している。また、腕時計では、小型薄型化と低消費電力化が求められており、ステップモータの駆動効率を高めるために、ロータの回転状態を検出し、ステップモータの負荷変動等に応じて最適な駆動パルスを供給する負荷補償手段を備えた電子時計が製品化されている。
【０００４】
このような、電子時計の多機能化や小型薄型化、低消費電力化を実現し、且つ、正逆ステップモータの高速回転を可能とする可逆ステップモータの駆動技術が提案されている（たとえば特許文献１参照）。
【０００５】
この特許文献１の可逆ステップモータは、径方向にＳ極とＮ極が着磁されたロータと、このロータを介して略対向に設けられる第１ステータ磁極部と第２ステータ磁極部と、この第１及び第２ステータ磁極部の間にあって設けられる第３ステータ磁極部とを有し、第１ステータ磁極部と第３ステータ磁極部に磁気的に結合するコイルＡと、第２ステータ磁極部と第３ステータ磁極部に磁気的に結合するコイルＢとを設ける構成である。
【０００６】
そして、コイルＡ又はコイルＢの一方を駆動中、コイルＡ又はコイルＢの他方をロータの回転角度に応じて発生する逆起電流を検出する為の検出コイルとして動作させている。すなわち、一つのロータに対して二つの駆動コイルを備えた可逆（正逆）ステップモータである。
【０００７】
このような２コイルタイプの正逆ステップモータは、従来の１モータによる正逆ステップモータと比較して、正転と逆転の駆動を同一タイミングの駆動波形にすることができるので、正転と逆転の駆動スピードが等しく高速駆動が可能となるメリットを有している。
【０００８】
また、ステップモータを用いた電子時計における別の技術として、外部からの機械的な衝撃による指針の狂いを防止する衝撃補償手段を備えた電子時計が提案されている（たとえば特許文献２参照）。
【０００９】
ここで、指針によるアナログ表示方式の腕時計は、腕に装着するために当然のことであるが小型化が要求され、その結果、指針（秒針、分針、時針など）が小さいために視認性が問題となる。このアナログ表示方式の腕時計の視認性を向上させるためには、例えば指針を太くして見やすくすることが考えられるが、それによって指針が重くなり、外部から小さな衝撃を受けただけで、その衝撃がステップモータに伝わり、ステップモータのロータが動いて（回転して）表示時刻が狂ってしまう問題がある。
【００１０】
この問題を解決するために、ステップモータの保持力を大きくすればよいが、保持力が大きいと、ステップモータの駆動電力が増大し、電子時計の小型化や電池寿命の観点から採用することができない。
【００１１】
特許文献２の電子時計は、このような外部からの衝撃をステップモータから発生する逆起電流によって検出し、衝撃が検出されたときにステップモータを制動するロックパルスを出力して指針の狂いを防ぐ衝撃補償手段を備えている。これにより、衝撃検出時にステップモータを制動させることができるため、たとえば、指針を大きくして表示時刻の視認性を向上させることができ、また、指針のデザインの制約を緩和でき、多様なデザインを提案できることが示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１２】
【特許文献１】特開２００６−１０１６１８号公報（第９頁、図１）
【特許文献２】特許第４７５１５７３号公報（第５頁、図１）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
しかしながら、特許文献１で提示されているステップモータは、２コイルタイプの正逆ステップモータであって正転逆転の高速駆動を実現できるが、外部からの衝撃によってロータが誤回転し、指針による表示時刻が狂うことの対策は講じられておらず、耐衝撃性に課題がある。
【００１４】
また、特許文献２で提示されているアナログ電子時計は、衝撃補償手段を備えているが、１コイルステップモータの一つのコイルによる衝撃検出であり、外部からの衝撃を高精度に検出できない課題がある。すなわち、時計が外部から受ける衝撃は様々であり、指針やステップモータに対しての衝撃の大きさや方向は一様ではない。このため、衝撃の大きさや方向によっては、ロータの動き（回転）の大きさや方向が異なり、たとえば、衝撃によってロータが時計回りに回転する場合もあれば、反時計回りに回転する場合もある。
【００１５】
従って、衝撃検出はロータの回転方向に係わらず、正確に検出できなければならないが、一つのコイルによる検出では、ステップモータの特性上、回転方向によっては検出できない可能性がある。たとえば、衝撃によってロータが時計方向に回転した場合は、逆起電流の方向によって高感度に検出できるが、反対方向に回転した場合は、検出感度が低下するなどの現象がある。
【００１６】
また、詳細は後述するが、強い衝撃によって、ロータが静止位置から１８０度以上回転してしまう場合は、ロータの静止位置や回転方向に応じて異なるロックパルスを供給する必要があるが、一つのコイルによる衝撃検出では、ロータの回転方向を正確に検出できないので、回転方向に応じた適切なロックパルスを供給することができない。
【００１７】
その結果、第２の実施形態の技術では、強い衝撃によって回転してしまったロータを逆回転させて正常な静止位置に戻すのではなく、さらに回転を進ませるように動作させて、表示時刻をさらに狂わせる可能性があり、衝撃による駆動の狂いを正しく補正できない課題がある。
【００１８】
本発明の目的は上記課題を解決し、２コイルによるステップモータを用いて外部からの衝撃を正確に検出し、衝撃による駆動の狂いを防止する２コイルステップモータ用駆動回路を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１９】
上記課題を解決するために、本発明の２コイルステップモータ用駆動回路は下記記載の構成を採用する。
【００２０】
本発明の２コイルステップモータ用駆動回路は、径方向に少なくとも２極以上着磁されたロータと、該ロータを介して略対向に設けられる第１及び第２のステータ磁極部と、該第１及び第２のステータ磁極部の間にあってロータに向き合って設けられる第３のステータ磁極部と、第１のステータ磁極部と第３のステータ磁極部に磁気的に結合する第１のコイルと、第２のステータ磁極部と第３のステータ磁極部に磁気的に結合する第２のコイルと、を有する２コイルステップモータ用の駆動回路であって、第１のコイルと第２のコイルを駆動する駆動パルスを出力する駆動パルス発生回路と、駆動パルスによるロータ駆動後のロータの動きに伴い、第１のコイル及び第２のコイルの少なくともいずれかに発生する逆起電流を検出するために、第１のコイル及び第２のコイルの少なくともいずれかに検出パルスを出力する検出パルス発生回路と、検出パルスにより発生した検出信号を入力し、第１のコイル及び第２のコイルの少なくともいずれかに発生した逆起電流によってロータの動きを検出する検出回路と、ロータを制動するためのロックパルスを出力するロックパルス発生回路と、を有し、検出回路がロータの動きを検出した場合に、ロックパルス発生回路はロックパルスを出力し、ロックパルスは、ロータの回転方向及びロータの静止位置に応じて選択され、ロータの回転方向は、第１のコイルと第２のコイルのうち、いずれのコイルから検出パルスが発生されたかによって判定される、ことを特徴とする。
【００２１】
上記構成により、強い衝撃によってロータが回転した場合でも、衝撃の有無と衝撃によるロータの回転方向をただちに把握できる。それにより、ロータの静止位置と衝撃による回転方向に応じたロックパルスを選択出力し、ステップモータを正確に制動する２コイルステップモータ用駆動回路を提供できる。
【００２２】
また、駆動パルスは、複数の小駆動パルスで構成されており、ロックパルスは第１のロックパルスと第２のロックパルスで構成されており、第１のロックパルスの後に第２ロックパルスが出力され、第２ロックパルスによって磁化される、第１、第２、及び第３のステータ磁極部は、複数の小駆動パルス内で最後に出力される小駆動パルスによって磁化される極性と同一であることを特徴とする。
【００２３】
上記構成により、駆動パルスによるステップモータの駆動後のロータの静止位置に応じたロックパルスをステップモータに供給できるので、衝撃によって誤回転したロータを元の静止位置に確実に戻すことができる。
【００２４】
また、前記検出パルス発生回路は、前記第１のコイルへの検出パルスと、前記第２のコイルへの検出パルスを独立して且つ同時に出力する。
【００２５】
上記構成により、二つのコイルに発生する逆起電流を同時に検出することができる。その結果、ロータが衝撃によって時計回りに回転しても反時計回りに回転しても、衝撃による逆起電流を同一タイミングでただちに検出でき、遅延することなくロータの制動を実施できる。
【００２６】
また、前記検出パルス発生回路は、直列又は並列接続された前記第１のコイル及び前記第２のコイルの両端に対して前記検出パルスを出力する。このとき、前記検出パルス発生回路により前記検出パルスが出力される際に、前記第１のコイル及び前記第２のコイルは、前記第１のコイル及び前記第２のコイルに直列に流れる電流により発生する磁束が、前記第１及び第２のステータ磁極部を通過する閉ループを形成する向きに直列接続されてよく、また、前記検出パルス発生回路により前記検出パルスが出力される際に、前記第１のコイル及び前記第２のコイルは、前記第１のコイル及び前記第２のコイルに並列に流れる電流により発生する磁束が、前記第１及び第２のステータ磁極部を通過する閉ループを形成する向きに並列接続されてよい。
【００２７】
上記構成により、衝撃検出の感度を高めることができる。
【００２８】
また、ロックパルスは、第１のロックパルスと第２のロックパルスで構成され、第１のコイルと第２のコイルのどちらか一方において、第１のロックパルスと第２のロックパルスで、コイル内に流れる電流の極性が異なることを特徴とする。
【００２９】
これにより、ロータが衝撃で１８０度以上回転した場合でも、第１のロックパルスと第２のロックパルスで構成されるロックパルスをステップモータに供給することで、ロータを第１のロックパルスと第２のロックパルスによる２段階で制動して衝撃によって誤回転したロータを元の静止位置に確実に戻すことができる。
【００３０】
また、検出回路は、２コイルステップモータのロータの静止位置に応じて、第１のコイルと第２のコイルに発生する逆起電流の検出方向を切り替える切替手段を備えていることを特徴とする。
【００３１】
これにより、ロータの静止位置によって二つのコイルに発生する逆起電流の向きが変わっても、その逆起電流を確実に検出でき、また、二つのコイルのどちらで逆起電流を検出したかによって、衝撃で回転したロータの回転方向を把握することができる。その結果、ロータの静止位置と回転方向に対応したロックパルスをステップモータに供給でき、衝撃によって回転したロータを元の静止位置に確実に戻すことができる。
【発明の効果】
【００３２】
上記の如く本発明によれば、第１のコイル及び第２のコイルの少なくともいずれかを衝撃による逆起電流の検出コイルとして機能させることができる。その結果、ロータの静止位置や衝撃による回転方向に係わらず衝撃を確実に検出し、ロックパルスによってロータを制動できるので、耐衝撃性に優れた２コイルステップモータ用駆動回路を提供できる。また、アナログ表示式電子時計に応用した場合、アナログ表示の視認性に優れた電子時計を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】本発明の第１の実施形態に係わる２コイルステップモータ用駆動回路の概略構成を示す構成図である。
【図２】本発明の第１の実施形態に係わるステップモータの概略構成を示す平面図である。
【図３】本発明の第１の実施形態に係わるステップモータのロータのＮ極が静止位置０度における駆動を説明する駆動波形図とロータの回転の説明図である。
【図４】本発明の第１の実施形態に係わるステップモータのロータのＮ極が静止位置１８０度における駆動を説明する駆動波形図とロータの回転の説明図である。
【図５】本発明の第１の実施形態に係わるドライバ回路と検出回路の回路図である。
【図６】本発明の第１の実施形態に係わるステップモータのロータのＮ極が０度で衝撃により時計方向に回転したときのコイルに発生する逆起電流を示す説明図である。
【図７】本発明の第１の実施形態に係わるステップモータのロータのＮ極が０度で衝撃により反時計方向に回転したときのコイルに発生する逆起電流を示す説明図である。
【図８】本発明の第１の実施形態に係わるステップモータのロータのＮ極が１８０度で衝撃により時計方向に回転したときのコイルに発生する逆起電流を示す説明図である。
【図９】本発明の第１の実施形態に係わるステップモータのロータのＮ極が１８０度で衝撃により反時計方向に回転したときのコイルに発生する逆起電流を示す説明図である。
【図１０】本発明の第１の実施形態に係わるドライバ回路と検出回路の各トランジスタのＳＷ状態１とＳＷ状態２でのＯＮ／ＯＦＦ動作を説明する動作図である。
【図１１】本発明の第１の実施形態に係わる検出回路の動作を説明するタイミングチャートである。
【図１２】本発明の第１の実施形態に係わる２コイルステップモータ用駆動回路の動作を説明するフローチャートである。
【図１３】本発明の第１の実施形態に係わる２コイルステップモータ用駆動回路の動作を説明するタイミングチャートである。
【図１４】本発明の第１の実施形態に係わるステップモータのロータのＮ極が静止位置０度のときのロックパルスＬＰ１によるロータの制動を説明する説明図である。
【図１５】本発明の第１の実施形態に係わるステップモータのロータのＮ極が静止位置１８０度のときのロックパルスＬＰ２によるロータの制動を説明する説明図である。
【図１６】本発明の第２の実施形態に係わる２コイルステップモータ用駆動回路の概略構成を示す構成図である。
【図１７】本発明の第２の実施形態に係わるロータのＮ極が０度で衝撃により時計方向に１８０度以上回転したときのコイルに発生する逆起電流を示す説明図である。
【図１８】本発明の第２の実施形態に係わるロータのＮ極が１８０度で衝撃により時計方向に１８０度以上回転したときのコイルに発生する逆起電流を示す説明図である。
【図１９】本発明の第２の実施形態に係わる２コイルステップモータ用駆動回路の動作を説明するフローチャートである。
【図２０】本発明の第２の実施形態に係わる２コイルステップモータ用駆動回路のロックパルスＬＰ１１とＬＰ１２を説明するタイミングチャートである。
【図２１】本発明の第２の実施形態に係わる２コイルステップモータ用駆動回路のロックパルスＬＰ１３とＬＰ１４を説明するタイミングチャートである。
【図２２】本発明の第２の実施形態に係わるロータのＮ極が０度で衝撃による回転が時計方向のときのロックパルスＬＰ１１によるロータの制動を説明する説明図である。
【図２３】本発明の第２の実施形態に係わるロータのＮ極が０度で衝撃による回転が反時計方向のときのロックパルスＬＰ１２によるロータの制動を説明する説明図である。
【図２４】本発明の第２の実施形態に係わるロータのＮ極が１８０度で衝撃による回転が時計方向のときのロックパルスＬＰ１３によるロータの制動を説明する説明図である。
【図２５】本発明の第２の実施形態に係わるロータのＮ極が１８０度で衝撃による回転が反時計方向のときのロックパルスＬＰ１４によるロータの制動を説明する説明図である。
【図２６】本発明の第３の実施形態に係わるドライバ回路と検出回路の回路図である。
【図２７】本発明の第３の実施形態に係わるドライバ回路と検出回路の各トランジスタのＳＷ状態１とＳＷ状態２でのＯＮ／ＯＦＦ動作を説明する動作図である。
【図２８】本発明の第３の実施形態に係わる検出回路の動作を説明するタイミングチャートである。
【図２９】本発明の第３の実施形態に係わる検出回路の動作を説明するタイミングチャートである。
【図３０】本発明の第４の実施形態に係わるドライバ回路と検出回路の回路図である。
【図３１】本発明の第４の実施形態に係わるドライバ回路と検出回路の各トランジスタ及びアナログスイッチのＳＷ状態１とＳＷ状態２でのＯＮ／ＯＦＦ動作を説明する動作図である。
【図３２】本発明の第４の実施形態に係わる検出回路の動作を説明するタイミングチャートである。
【図３３】本発明の第４の実施形態に係わる検出回路の動作を説明するタイミングチャートである。
【図３４】本発明の第４の実施形態に係わる検出回路の動作を説明するタイミングチャートである。
【図３５】本発明の第５の実施形態に係わるドライバ回路と検出回路の回路図である。
【図３６】本発明の第５の実施形態に係わるドライバ回路と検出回路の各トランジスタ及びアナログスイッチのＳＷ状態１とＳＷ状態２でのＯＮ／ＯＦＦ動作を説明する動作図である。
【図３７】本発明の第５の実施形態に係わる検出回路の動作を説明するタイミングチャートである。
【図３８】本発明の第５の実施形態に係わる検出回路の動作を説明するタイミングチャートである。
【図３９】本発明の第５の実施形態に係わる検出回路の動作を説明するタイミングチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００３４】
以下図面により本発明の実施の形態を詳述する。
【００３５】
［各実施形態の特徴］
第１の実施形態の特徴は本発明の基本的な構成であり、比較的弱い衝撃によってステップモータのロータの回転が１８０度以下である場合に対応したロックパルス発生回路を備えた構成である。第２の実施形態の特徴は、強い衝撃によってステップモータのロータの回転が１８０度以上である場合に対応したロックパルス発生回路を備えた構成である。
【００３６】
［第１の実施形態］
［第１の実施形態の２コイルステップモータ用駆動回路の構成説明：図１］
第１の実施形態の２コイルステップモータ用駆動回路の概略構成を図１を用いて説明する。図１において、符号１は第１の実施形態の２コイルステップモータ用駆動回路（以下、駆動回路１と略す）である。
【００３７】
駆動回路１は、水晶振動子（図示せず）によって所定の基準信号Ｐ１を出力する発振回路２、基準信号Ｐ１を入力して各回路を制御する制御信号ＣＮ１〜ＣＮ４を出力する制御回路３、駆動パルス発生回路４、ロックパルス発生回路１０、検出パルス発生回路６、パルス選択回路７、ドライバ回路２０、検出回路３０を有している。
【００３８】
符号４０は２コイルステップモータ（以下、ステップモータ４０と略す）であり、第１のコイルとしてコイルＡ、第２のコイルとしてコイルＢを有している。なお、ステップモータ４０の詳細は後述する。
【００３９】
駆動パルス発生回路４は、制御信号ＣＮ１を入力して、ステップモータ４０を駆動する駆動パルスＳＰをパルス選択回路７に出力する。
【００４０】
ロックパルス発生回路１０は、ＬＰ１発生回路１１とＬＰ２発生回路１２とを有し、制御信号ＣＮ２を入力して、ロックパルスＬＰをパルス選択回路７に出力する。ロックパルス発生回路１０の動作は後述するが、ステップモータ４０のロータ４１の静止位置に応じて、ＬＰ１発生回路１１からロックパルスＬＰ１が発生し、また、ＬＰ２発生回路１２からロックパルスＬＰ２が発生する。なお、ロックパルスＬＰ１とＬＰ２をまとめてロックパルスＬＰと称する。
【００４１】
検出パルス発生回路６は、制御信号ＣＮ３を入力して所定の周期の検出パルスＣＰをドライバ回路２０と検出回路３０に出力する。この検出パルスＣＰが、ステップモータ４０のコイルＡ、コイルＢに出力されることで、二つのコイルＡ、コイルＢは、衝撃を検出する検出コイルとして機能する。
【００４２】
パルス選択回路７は、駆動パルスＳＰとロックパルスＬＰとを入力し、駆動パルスＳＰとロックパルスＬＰとを選択してドライバ制御パルスＤＰとしてドライバ回路２０に出力する。
【００４３】
ドライバ回路２０は、ドライバ制御パルスＤＰと検出パルスＣＰ、及び制御信号ＣＮ４を入力し、各パルス信号に基づいた駆動波形Ｏ１、Ｏ２、Ｏ３、Ｏ４をステップモータ４０のコイルＡ、コイルＢに供給し、ステップモータ４０を駆動する。
【００４４】
検出回路３０は、制御回路３からの制御信号ＣＮ４、検出パルスＣＰ、及び駆動波形Ｏ１〜Ｏ４に発生する検出信号ＣＳを入力し、ステップモータ４０からの逆起電流によってロータの動き（回転）を検出し、衝撃信号ＣＫを制御回路３に出力する。なお、ドライバ回路２０と検出回路３０の詳細構成は後述する。
【００４５】
［ステップモータの概略構成の説明：図２］
次に、ステップモータ４０の概略構成を図２を用いて説明する。図２において、ステップモータ４０は、ロータ４１、ステータ４２、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４１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極に着磁されている。
【００４６】
ステータ４２は、軟磁性材によって成り、ロータ４１が挿入されるロータ穴４２ｄが設けられ、このロータ穴４２ｄにロータ４１が配置されている。ステータ４２は、ロータ４１に略対向して第１のステータ磁極部４２ａ（以下、第１磁極部４２ａと略す）と第２のステータ磁極部４２ｂ（以下、第２磁極部４２ｂと略す）が設けられており、また、第１磁極部４２ａと第２磁極部４２ｂの間にあってロータ４１に向き合う位置に第３のステータ磁極部４２ｃ（以下、第３磁極部４２ｃと略す）が設けられている。
【００４７】
また、第１磁極部４２ａと第３磁極部４２ｃに磁気的に結合するコイルＡと、第２磁極部４２ｂと第３磁極部４２ｃに磁気的に結合するコイルＢが設けられている。
【００４８】
コイルＡは絶縁基板上にコイル端子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は絶縁基板上にコイル端子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。この各コイル端子Ｏ１〜Ｏ４に、前述したドライバ回路２０から出力される駆動波形Ｏ１〜Ｏ４が供給される。なお、説明をわかりやすくするために、各コイル端子と各駆動波形の符号を共通にしている。
【００４９】
また、図２で示すロータ４１は静止状態であり、図面の上方を０度と規定し、そこから反時計回りに９０度、１８０度、２７０度と規定する。そして、ロータ４１は、Ｎ極が０度に位置するときと１８０度に位置するときが、静止位置（静的安定点）である。よって、図２で示すロータ４１は、Ｎ極が静止位置０度にある。なお、ここで示すロータ４１の回転角度の規定は、後述するロータ４１のすべてに適用される。
【００５０】
［ステップモータの基本動作の説明：図３、図４］
次に、コイルを二つ有する２コイルステップモータの駆動動作は公知であるが、本発明を理解する上で必要であるので、ステップモータ４０を駆動する駆動波形の一例とロータ４１の回転動作の概要を図３と図４を用いて説明する。
【００５１】
図３（ａ）は、ステップモータ４０のロータ４１のＮ極が静止位置０度から正転（反時計回り）するための駆動パルスＳＰ１の駆動波形であり、図３（ｂ）は、ロータ４１のＮ極が静止位置０度である状態を示し、図３（ｃ）〜図３（ｅ）は、駆動パルスＳＰ１によるロータ４１の回転状態を示している。なお、図３（ｂ）〜図３（ｅ）及び後述する図４（ｂ）〜図４（ｅ）に示すステップモータ４０は、ロータ４１付近のみを図示している。
【００５２】
まず、ロータ４１のＮ極が静止位置０度から正転（反時計回り）するときの駆動パルスＳＰ１とロータ４１の回転動作を図３を用いて説明する。図３（ａ）において、ロータ４１のＮ極が０度のとき、駆動パルスＳＰ１は、ロータ４１を１ステップ（１８０度）正転させるために三つの小駆動パルスＳＰ１１、ＳＰ１２、ＳＰ１３で構成される。小駆動パルスＳＰ１１、ＳＰ１２、ＳＰ１３の電位は、０Ｖ（ＶＤＤ）と−Ｖ（たとえば−１．５Ｖ）で構成される。
【００５３】
この小駆動パルスＳＰ１１〜ＳＰ１３をステップモータ４０のコイルＡ、コイルＢに順次供給する。まず、小駆動パルスＳＰ１１を供給すると、コイルＡのコイル端子Ｏ１は−Ｖ、コイル端子Ｏ２は０Ｖ、コイルＢのコイル端子Ｏ３、Ｏ４は共に０Ｖとなる。これにより、コイルＡのＯ２からＯ１に駆動電流が流れ、コイルＢには駆動電流が流れない。
【００５４】
その結果、図３（ｃ）に示すように、コイルＡに磁束が発生して、第１磁極部４２ａがＳ極、第３磁極部４２ｃがＮ極に磁化される。また、コイルＢには磁束が発生しないので、第２磁極部４２ｂは、第３磁極部４２ｃと同じＮ極となる。それにより、ロータ４１のＮ極と第１磁極部４１ａのＳ極が引き合って、ロータ４１は反時計回りに約６０度回転する。
【００５５】
次に、ステップモータ４０に小駆動パルスＳＰ１２を供給すると、コイルＡのコイル端子Ｏ１、Ｏ２は共に０Ｖになり、コイルＢのコイル端子Ｏ３は−Ｖ、Ｏ４は０Ｖとなる。これにより、コイルＡには駆動電流が流れず、コイルＢのＯ４からＯ３に駆動電流が流れる。
【００５６】
その結果、図３（ｄ）に示すように、コイルＢに磁束が発生して、第２磁極部４２ｂがＮ極、第３磁極部４２ｃがＳ極に磁化される。また、コイルＡには磁束が発生しないので、第１磁極部４２ａは、第３磁極部４２ｃと同じＳ極となる。それにより、ロータ４１のＮ極と第１磁極部４１ａ、第３磁極部４１ｃのＳ極が引き合って、ロータ４１は反時計回りにさらに約６０度回転する。
【００５７】
次に、ステップモータ４０に小駆動パルスＳＰ１３を供給すると、コイルＡのコイル端子Ｏ１は０Ｖ、コイル端子Ｏ２は−Ｖになり、コイルＢのコイル端子Ｏ３は−Ｖ、Ｏ４は０Ｖとなる。これにより、コイルＡのＯ１からＯ２に駆動電流が流れ、コイルＢのＯ４からＯ３に駆動電流が流れる。
【００５８】
その結果、図３（ｅ）に示すように、コイルＡとコイルＢの両方に同じ向きの磁束が発生して、第１磁極部４１ａと第２磁極部４２ｂがＮ極、第３磁極部４２ｃがＳ極に磁化される。それにより、ロータ４１のＮ極と第３磁極部４１ｃのＳ極が引き合って、ロータ４１は反時計回りにさらに約６０度回転し、ロータ４１は、静止位置０度（図３（ｂ）参照）から１８０度（１ステップ）回転し、ロータ４１のＮ極は静止位置１８０度になる。
【００５９】
次に、ロータ４１のＮ極が静止位置１８０度から更に正転（反時計回り）するときの駆動パルスＳＰ２とロータ４１の回転の様子を図４を用いて説明する。図４（ａ）は、ステップモータ４０のロータ４１のＮ極が静止位置１８０度から正転（反時計回り）するための駆動パルスＳＰ２の駆動波形であり、図４（ｂ）は、ロータ４１のＮ極が静止位置１８０度である状態を示し、図４（ｃ）〜図４（ｅ）は、駆動波形ＳＰ２によるロータ４１の回転状態を示している。
【００６０】
図４（ａ）において、ロータ４１のＮ極が１８０度のとき、駆動パルスＳＰ２は、ロータ４１を１ステップ（１８０度）正転させるために三つの小駆動パルスＳＰ２１、ＳＰ２２、ＳＰ２３で構成される。小駆動パルスＳＰ２１、ＳＰ２２、ＳＰ２３の電位は、０Ｖ（ＶＤＤ）と−Ｖ（たとえば−１．５Ｖ）で構成される。
【００６１】
この小駆動パルスＳＰ２１〜ＳＰ２３をステップモータ４０のコイルＡ、コイルＢに順次供給する。まず、小駆動パルスＳＰ２１を供給すると、コイルＡのコイル端子Ｏ１は０Ｖ、コイル端子Ｏ２は−Ｖ、コイルＢのコイル端子Ｏ３、Ｏ４は共に０Ｖとなる。これにより、コイルＡのＯ１からＯ２に駆動電流が流れ、コイルＢには駆動電流が流れない。
【００６２】
その結果、図４（ｃ）に示すように、コイルＡに磁束が発生して、第１磁極部４２ａがＮ極、第３磁極部４２ｃがＳ極に磁化される。また、コイルＢには磁束が発生しないので、第２磁極部４２ｂは、第３磁極部４２ｃと同じＳ極となる。それにより、ロータ４１のＳ極と第１磁極部４１ａのＮ極が引き合って、ロータ４１は反時計回りに約６０度回転する。
【００６３】
次に、ステップモータ４０に小駆動パルスＳＰ２２を供給すると、コイルＡのコイル端子Ｏ１、Ｏ２は共に０Ｖになり、コイルＢのコイル端子Ｏ３は０Ｖ、Ｏ４は−Ｖとなる。これにより、コイルＡには駆動電流が流れず、コイルＢのＯ３からＯ４に駆動電流が流れる。
【００６４】
その結果、図４（ｄ）に示すように、コイルＢに磁束が発生して、第２磁極部４２ｂがＳ極、第３磁極部４２ｃがＮ極に磁化される。また、コイルＡには磁束が発生しないので、第１磁極部４２ａは、第３磁極部４２ｃと同じＮ極となる。それにより、ロータ４１のＳ極と第１磁極部４１ａ、第３磁極部４１ｃのＮ極が引き合って、ロータ４１は反時計回りにさらに約６０度回転する。
【００６５】
次に、ステップモータ４０に小駆動パルスＳＰ２３を供給すると、コイルＡのコイル端子Ｏ１は−Ｖ、コイル端子Ｏ２は０Ｖになり、コイルＢのコイル端子Ｏ３は０Ｖ、Ｏ４は−Ｖとなる。これにより、コイルＡのＯ２からＯ１に駆動電流が流れ、コイルＢのＯ３からＯ４に駆動電流が流れる。
【００６６】
その結果、図４（ｅ）に示すように、コイルＡとコイルＢの両方に同じ向きの磁束が発生して、第１磁極部４１ａと第２磁極部４２ｂがＳ極、第３磁極部４２ｃがＮ極に磁化される。それにより、ロータ４１のＳ極と第３磁極部４１ｃのＮ極が引き合って、ロータ４１は反時計回りにさらに約６０度回転し、ロータ４１は、静止位置１８０度（図４（ｂ）参照）から１８０度（１ステップ）回転し、ロータ４１のＮ極は元の静止位置０度になる。
【００６７】
なお、ステップモータ４０の逆転駆動（時計回り）は、駆動パルスＳＰ１とＳＰ２の各小駆動パルスの駆動電流の方向を変えることで実現できるが、よく知られているので説明は省略する。このように、２コイルステップモータは、三つの小駆動パルスによって、正転駆動と逆転駆動が可能であり、正転と逆転の駆動が同一タイミングの駆動波形であるので、正転と逆転の駆動スピードが等しく正逆高速ステップモータを実現できる。
【００６８】
［ドライバ回路と検出回路の回路構成の説明：図５］
次に、ステップモータ４０を駆動するドライバ回路２０と、ロータ４１の動きを検出する検出回路３０の回路構成の一例を図５を用いて説明する。図５において、ドライバ回路２０は、合計４つのバッファ回路によって構成される。すなわち、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でなるバッファ回路は、駆動波形Ｏ１を出力してコイルＡのコイル端子Ｏ１に接続される。
【００６９】
また同様に、低ＯＮ抵抗のトランジスタＰ２とトランジスタＮ２とでなるバッファ回路は、駆動波形Ｏ２を出力してコイルＡのコイル端子Ｏ２に接続される。
【００７０】
また同様に、低ＯＮ抵抗のトランジスタＰ３とトランジスタＮ３とでなるバッファ回路は、駆動波形Ｏ４を出力してコイルＢのコイル端子Ｏ４に接続される。
【００７１】
また同様に、低ＯＮ抵抗のトランジスタＰ４とトランジスタＮ４とでなるバッファ回路は、駆動波形Ｏ３を出力してコイルＢのコイル端子Ｏ３に接続される。
【００７２】
各トランジスタＰ１〜Ｐ４、Ｎ１〜Ｎ４のゲート端子Ｇは、図示しないが、パルス選択回路７からのドライバ制御パルスＤＰを入力し、駆動パルスＳＰに基づいてＯＮ／ＯＦＦ制御され、コイルＡ、コイルＢに駆動波形Ｏ１〜Ｏ４を供給する。たとえば、前述した小駆動パルスＰＳ１３（図３（ａ）参照）でコイルＡのコイル端子Ｏ１からコイル端子Ｏ２へ駆動電流を流す場合は、トランジスタＰ１とトランジスタＮ２をＯＮ、トランジスタＰ２とトランジスタＮ１をＯＦＦすればよい。
【００７３】
次に、検出回路３０は、４組のＰチャンネルＭＯＳトランジスタＴＰ１〜ＴＰ４（以下、トランジスタＴＰ１〜ＴＰ４と略す）と検出抵抗Ｒ１〜Ｒ４、及び、検出抵抗Ｒ１〜Ｒ４の端子電圧をそれぞれ入力する衝撃判定回路３１とを有している。ここで、トランジスタＴＰ１のソース端子ＳはＶＤＤに接続され、トランジスタＴＰ１のドレイン端子Ｄは検出抵抗Ｒ１の一方の端子に接続され、検出抵抗Ｒ１の他方の端子は、コイルＡのコイル端子Ｏ１に接続される。
【００７４】
また、トランジスタＴＰ２のソース端子ＳはＶＤＤに接続され、トランジスタＴＰ２のドレイン端子Ｄは検出抵抗Ｒ２の一方の端子に接続され、検出抵抗Ｒ２の他方の端子は、コイルＡのコイル端子Ｏ２に接続される。また、トランジスタＴＰ３のソース端子ＳはＶＤＤに接続され、トランジスタＴＰ３のドレイン端子Ｄは検出抵抗Ｒ３の一方の端子に接続され、検出抵抗Ｒ３の他方の端子は、コイルＢのコイル端子Ｏ４に接続される。
【００７５】
また、トランジスタＴＰ４のソース端子ＳはＶＤＤに接続され、トランジスタＴＰ４のドレイン端子Ｄは検出抵抗Ｒ４の一方の端子に接続され、検出抵抗Ｒ４の他方の端子は、コイルＢのコイル端子Ｏ３に接続される。
【００７６】
また、衝撃判定回路３１は、検出抵抗Ｒ１〜Ｒ４の他方の端子、すなわち、コイルＡのコイル端子Ｏ１、Ｏ２、コイルＢのコイル端子Ｏ３、Ｏ４を入力し、コイルＡ、Ｂに発生する逆起電流による電圧（検出信号ＣＳ）が閾値Ｖｔｈを超えたか否かを判定して、その結果を衝撃信号ＣＫとして出力する。
【００７７】
この衝撃判定回路３１は、たとえば、電源電圧の約１／２が閾値ＶｔｈとなるＣ−ＭＯＳのインバータ回路でもよい。また、この閾値Ｖｔｈを可変にして、検出信号ＣＳに対する検出感度を調節できる回路を採用してもよい。なお、閾値Ｖｔｈは、電源ＶＤＤ（ＯＶ）に対してマイナスの電圧である。
【００７８】
ドライバ回路２０と検出回路３０の各トランジスタは、図示しないが、検出パルスＣＰと制御回路３からの制御信号ＣＮ４によって各ゲート端子Ｇが制御され、衝撃によってコイルＡとコイルＢに発生する逆起電流の検出方向を切り替える切替手段として機能する。なお、検出回路３０の詳細な動作説明は後述する。
【００７９】
［衝撃によるロータの回転と逆起電流の説明：図６〜図９］
次に、ステップモータ４０のロータ４１が、外部からの衝撃によって動いた（回転した）場合の逆起電流の発生状態を図６〜図９を用いて説明する。まず、ステップモータ４０のロータ４１のＮ極が静止位置０度にあるとき、外部からの衝撃によって、ロータ４１が時計回りに回転した場合にコイルＡ、Ｂに発生する逆起電流を図６を用いて説明する。
【００８０】
図６（ａ）において、ステップモータ４０のロータ４１のＮ極は静止位置０度にあり、ステップモータ４０は非駆動状態である。このとき、ロータ４１のＮ極から出た磁束は、第１磁極部４２ａ→コイルＡ→第３磁極部４２ｃの磁気回路を通るものと、第２磁極部４２ｂ→コイルＢ→第３磁極部４２ｃの磁気回路を通るものとがあり、ロータ４１のＮ極から出た磁束量をφとすると、コイルＡを通過する磁束量はφ／２、コイルＢを通過する磁束量もφ／２となる。
【００８１】
なお、磁束量φの極性は、コイル端子側（図面上の下方側）に向かう磁束を正と規定する。このロータ４１による磁束量φの極性の規定は、後述するステップモータ４０のすべてに適用する。
【００８２】
ここで、図６（ｂ）に示すように、ロータ４１が時計回転方向に回されるような衝撃が外部から加わり、ロータ４１のＮ極が−９０度（２７０度）の位置まで動かされたとすると、ロータ４１の磁束φは第２磁極部４２ｂからコイルＢを通過し、コイルＡに入り、第１磁極部４２ａという磁気回路を通過する。
【００８３】
このときの磁束の変化は、コイルＡの磁束は＋１／２φから−φに変化するため、変化量は−３／２φとなって磁束量変化は大きい。一方、コイルＢの磁束は＋１／２φから＋φに変化するため、変化量は＋１／２φであり、磁束量変化は少ないことが理解できる。そして、コイルＡとコイルＢには、この磁束の変化量に応じた電磁誘導による逆起電流が発生する。
【００８４】
図６（ｃ）は、コイルＡを通過する磁束量が変化することによりコイルＡに誘起される逆起電流の一例を示した模式的な波形図であり、Ｘ軸は時間ｔであり、Ｙ軸はコイルＡによる逆起電流−Ｉａである。また、時間ｔ０は衝撃が加えられた時間である。図６（ｃ）において、衝撃が加えられた時間ｔ０の直後にロータ４１が回転し、それによって、コイルＡを通過する磁束は＋１／２φから−φに変化するため、磁束量変化は大きく、コイルＡのコイル端子Ｏ２からＯ１に向かって大きな逆起電流−Ｉａが流れる（マイナス方向の電流として示す）。
【００８５】
一方、図６（ｄ）は、コイルＢを通過する磁束量が変化することによりコイルＢに誘起される逆起電流Ｉｂの一例を示した波形図である。図６（ｄ）において、コイルＢの磁束は＋１／２φから＋φに変化するため、磁束量変化は小さく、コイルＢのコイル端子Ｏ４からＯ３に向かって小さな逆起電流＋Ｉｂが流れる（プラス方向の電流として示す）。
【００８６】
このように、ロータ４１のＮ極が静止位置０度にあり、ロータ４１が時計回転方向に回されるような衝撃が外部から加わった場合、コイルＡのコイル端子Ｏ２からＯ１に向かって大きな逆起電流−Ｉａが流れるので、この電流を検出できれば、ステップモータ４０に衝撃が加えられたことと、衝撃による回転方向も知ることができる。
【００８７】
次に、ステップモータ４０のロータ４１のＮ極が静止位置０度にあるとき、外部からの衝撃によって、ロータ４１が反時計回りに回転した場合にコイルＡ、Ｂに発生する逆起電流を図７を用いて説明する。図７（ａ）は、ロータ４１のＮ極が静止位置０度にあるときの磁束量であり、前述した図６（ａ）と同様であるので、説明は省略する。
【００８８】
次に図７（ｂ）に示すように、ロータ４１が反時計回転方向に回されるような衝撃が外部から加わり、ロータ４１が＋９０度の位置まで動かされたとすると、ロータ４１の磁束φは第１磁極部４２ａからコイルＡを通過し、コイルＢに入り、第２磁極部４２ｂという磁気回路を通過する。
【００８９】
このときの磁束の変化は、コイルＡの磁束は＋１／２φから＋φに変化するため、変化量は＋１／２φとなって磁束量変化は小さい。一方、コイルＢの磁束は＋１／２φから−φに変化するため、変化量は−３／２φであり、磁束量変化は大きい。そして、コイルＡとコイルＢには、この磁束の変化量に応じた逆起電流が発生する。
【００９０】
図７（ｃ）は、コイルＡを通過する磁束量が変化することによりコイルＡに誘起される逆起電流の一例を示した模式的な波形図であり、図６と同様にＸ軸は時間ｔであり、Ｙ軸は逆起電流＋Ｉａであり、また、時間ｔ０は衝撃が加えられた時間である。図７（ｃ）において、コイルＡの磁束は＋１／２φから＋φに変化するため、磁束量変化は小さく、コイルＡのコイル端子Ｏ１からＯ２に向かって小さな逆起電流＋Ｉａが流れる。一方、図７（ｄ）は、コイルＢを通過する磁束量が変化することによりコイルＢに誘起される逆起電流の一例を示した波形図である。図７（ｄ）において、コイルＢの磁束は＋１／２φから−φに変化するため、磁束量変化は大きく、コイルＢのコイル端子Ｏ３からＯ４に向かって大きな逆起電流−Ｉｂが流れる。
【００９１】
このように、ロータ４１のＮ極が静止位置０度にあり、ロータ４１が反時計回転方向に回されるような衝撃が外部から加わった場合、コイルＢのコイル端子Ｏ３からＯ４に向かって大きな逆起電流−Ｉｂが流れるので、この電流を検出できれば、ステップモータ４０に衝撃が加えられたことと、衝撃による回転方向も知ることができる。
【００９２】
次に、ステップモータ４０のロータ４１のＮ極が静止位置１８０度にあるとき、外部からの衝撃によって、ロータ４１が時計回りに回転した場合にコイルＡ、Ｂに発生する逆起電流を図８を用いて説明する。
【００９３】
図８（ａ）において、ステップモータ４０のロータ４１のＮ極が静止位置１８０度にあり、ステップモータ４０は非駆動状態である。このとき、ロータ４１のＮ極から出た磁束は、第３磁極部４２ｃ→コイルＡ→第１磁極部４２ａの磁気回路を通るものと、第３磁極部４２ｃ→コイルＢ→第２磁極部４２ｂの磁気回路を通るものとがあり、ロータ４１のＮ極から出た磁束量をφとすると、コイルＡを通過する磁束量は−φ／２、コイルＢを通過する磁束量も−φ／２となる。
【００９４】
次に図８（ｂ）に示すように、ロータ４１が時計回転方向に回されるような衝撃が外部から加わり、ロータ４１が＋９０度の位置まで動かされたとすると、ロータ４１の磁束φは第１磁極部４２ａからコイルＡを通過し、コイルＢに入り、第２磁極部４２ｂという磁気回路を通過する。
【００９５】
このときの磁束の変化は、コイルＡの磁束は−１／２φから＋φに変化するため、変化量は＋３／２φとなって磁束量変化は大きい。一方、コイルＢの磁束は−１／２φから−φに変化するため、変化量は−１／２φであり、磁束量変化は小さい。そして、コイルＡとコイルＢには、この磁束の変化量に応じた逆起電流が発生する。
【００９６】
図８（ｃ）は、コイルＡを通過する磁束量が変化することによりコイルＡに誘起される逆起電流の一例を示した模式的な波形図であり、図６と同様にＸ軸は時間ｔであり、Ｙ軸は逆起電流＋Ｉａであり、また、時間ｔ０は衝撃が加えられた時間である。図８（ｃ）において、コイルＡの磁束は−１／２φから＋φに変化するため、磁束量変化は大きく、コイルＡのコイル端子Ｏ１からＯ２に向かって大きな逆起電流＋Ｉａが流れる。一方、図８（ｄ）は、コイルＢを通過する磁束量が変化することによりコイルＢに誘起される逆起電流Ｉｂの一例を示した波形図である。図８（ｄ）において、コイルＢの磁束は−１／２φから−φに変化するため、磁束量変化は小さく、コイルＢのコイル端子Ｏ３からＯ４に向かって小さな逆起電流−Ｉｂが流れる。
【００９７】
このように、ロータ４１のＮ極が静止位置１８０度にあり、ロータ４１が時計回転方向に回されるような衝撃が外部から加わった場合、コイルＡのコイル端子Ｏ１からＯ２に向かって大きな逆起電流＋Ｉａが流れるので、この電流を検出できれば、ステップモータ４０に衝撃が加えられたことと、衝撃による回転方向も知ることができる。
【００９８】
次に、ステップモータ４０のロータ４１のＮ極が静止位置１８０度にあるとき、外部からの衝撃によって、ロータ４１が反時計回りに回転した場合にコイルＡ、Ｂに発生する逆起電流を図９を用いて説明する。図９（ａ）は、ロータ４１のＮ極が静止位置１８０度にあるときの磁束量であり、前述した図８（ａ）と同様であるので、説明は省略する。
【００９９】
次に図９（ｂ）に示すように、ロータ４１が反時計回転方向に回されるような衝撃が外部から加わり、ロータ４１が−９０度（２７０度）の位置まで動かされたとすると、ロータ４１の磁束φは第２磁極部４２ｂからコイルＢを通過し、コイルＡに入り、第１磁極部４２ａという磁気回路を通過する。
【０１００】
このときの磁束の変化は、コイルＡの磁束は−１／２φから−φに変化するため、変化量は−１／２φとなって磁束量変化は小さい。一方、コイルＢの磁束は−１／２φから＋φに変化するため、変化量は＋３／２φであり、磁束量変化は大きい。そして、コイルＡとコイルＢには、この磁束の変化量に応じた逆起電流が発生する。
【０１０１】
図９（ｃ）は、コイルＡを通過する磁束量が変化することによりコイルＡに誘起される逆起電流の一例を示した模式的な波形図であり、図６と同様にＸ軸は時間ｔであり、Ｙ軸は逆起電流−Ｉａであり、また、時間ｔ０は衝撃が加えられた時間である。図９（ｃ）において、コイルＡの磁束は−１／２φから−φに変化するため、磁束量変化は小さく、コイルＡのコイル端子Ｏ２からＯ１に向かって小さな逆起電流−Ｉａが流れる。
【０１０２】
一方、図９（ｄ）は、コイルＢを通過する磁束量が変化することによりコイルＢに誘起される逆起電流の一例を示した波形図である。図９（ｄ）において、コイルＢの磁束は−１／２φから＋φに変化するため、磁束量変化は大きく、コイルＢのコイル端子Ｏ４からＯ３に向かって大きな逆起電流＋Ｉｂが流れる。
【０１０３】
このように、ロータ４１のＮ極が静止位置１８０度にあり、ロータ４１が反時計回転方向に回されるような衝撃が外部から加わった場合、コイルＢのコイル端子Ｏ４からＯ３に向かって大きな逆起電流＋Ｉｂが流れるので、この電流を検出できれば、ステップモータ４０に衝撃が加えられたことと、衝撃による回転方向も知ることができる。
【０１０４】
以上のように、衝撃によってステップモータ４０の二つのコイルＡとコイルＢに誘起される逆起電流をまとめると次のようになる。ロータ４１のＮ極が静止位置０度にあるときは、衝撃によってロータ４１が時計回りに回転すると（図６参照）、コイルＡにコイル端子Ｏ２からＯ１に向かって大きな逆起電流−Ｉａが流れ、衝撃によってロータ４１が反時計回りに回転すると（図７参照）、コイルＢにコイル端子Ｏ３からＯ４に向かって大きな逆起電流−Ｉｂが流れる。
【０１０５】
また、ロータ４１のＮ極が静止位置１８０度にあるときは、衝撃によってロータ４１が時計回りに回転すると（図８参照）、コイルＡにコイル端子Ｏ１からＯ２に向かって大きな逆起電流＋Ｉａが流れ、衝撃によってロータ４１が反時計回りに回転すると（図９参照）、コイルＢにコイル端子Ｏ４からＯ３に向かって大きな逆起電流＋Ｉｂが流れる。
【０１０６】
すなわち、ロータ４１の静止位置が反転すると、衝撃によってコイルＡ、コイルＢに発生する逆起電流の向きが反転するのである。従って、駆動パルスＳＰによる駆動後のロータ４１の静止位置（０度または１８０度）を把握した上で、コイルＡとコイルＢに流れるプラス方向またはマイナス方向の逆起電流を検出すれば、衝撃によってロータ４１が時計回りに回転しても反時計回りに回転しても、外部からの衝撃を確実に検出することができるのである。
【０１０７】
［逆起電流を検出する検出回路の動作説明：図１、図５、図１０、図１１］
次に、図６〜図９で示したステップモータから発生する逆起電流を検出回路３０がどのように検出するかを図１０、図１１を用いて説明する。図１０は図５で示したドライバ回路２０と検出回路３０の各トランジスタの動作図であり、図１１は検出回路３０の動作を説明するタイミングチャートである。なお、必要に応じて構成図の図１と回路図の図５及び図６〜図９を参照する。
【０１０８】
図１０において、ＳＷ状態１とは、ロータ４１のＮ極が静止位置０度にあるときの検出パルスＣＰの到来による各トランジスタの動作（ＯＮ／ＯＦＦ）であり、ＳＷ状態２とは、ロータ４１のＮ極が静止位置１８０度にあるときの検出パルスＣＰの到来による各トランジスタの動作（ＯＮ／ＯＦＦ）である。すなわち、ドライバ回路２０と検出回路３０は、ロータ４１の静止位置（０度または１８０度）に応じて、各トランジスタをＳＷ状態１とＳＷ状態２に切り替える機能を有している。
【０１０９】
ここで、ロータ４１のＮ極が駆動パルスＳＰによる駆動後、静止位置０度であるとき、ドライバ回路２０と検出回路３０はＳＷ状態１となり、検出パルスＣＰが到来すると、コイルＡ側の各トランジスタは、ドライバ回路２０のトランジスタＰ２がＯＮ、トランジスタＮ１、Ｎ２、Ｐ１がＯＦＦ、また、検出回路３０のトランジスタＴＰ１がＯＮ、トランジスタＴＰ２がＯＦＦとなる。なお、各トランジスタのＯＮ／ＯＦＦ制御は、検出パルスＣＰと制御回路３からの制御信号ＣＮ４によって実施される。
【０１１０】
また、ＳＷ状態１で検出パルスＣＰが到来すると、コイルＢ側の各トランジスタは、ドライバ回路２０のトランジスタＰ４がＯＮ、トランジスタＮ３、Ｎ４、Ｐ３がＯＦＦ、また、検出回路３０のトランジスタＴＰ３がＯＮ、トランジスタＴＰ４がＯＦＦとなる。
【０１１１】
上記のＳＷ状態１での各トランジスタのＯＮ／ＯＦＦ動作によって、コイルＡ側では、コイル端子Ｏ２がトランジスタＰ２によって電源ＶＤＤに接続され、コイル端子Ｏ１がトランジスタＴＰ１によって検出抵抗Ｒ１を介して電源ＶＤＤに接続される（図５参照）。また、ＳＷ状態１でのコイルＢ側では、コイル端子Ｏ３がトランジスタＰ４によって電源ＶＤＤに接続され、コイル端子Ｏ４がトランジスタＴＰ３によって検出抵抗Ｒ３を介して電源ＶＤＤに接続される（図５参照）。
【０１１２】
すなわち、本実施形態では、検出パルス発生回路６により出力された検出パルスＣＰは、コイルＡへの検出パルスと、コイルＢへの検出パルスとして、それぞれ独立して且つ同時に加えられることになる。なお、ここで言う「独立して」とは、コイルＡに出力された検出パルスによる検出結果と、コイルＢに出力された検出パルスによる検出結果とが別々に得られることを意味している。
【０１１３】
このＳＷ状態１での検出区間に衝撃が発生し、ロータ４１がたとえば時計回りに回転したとすると、コイルＡのコイル端子Ｏ２からＯ１に向かって大きなマイナス方向の逆起電流−Ｉａが流れ、また、コイルＢのコイル端子Ｏ４からＯ３に向かって小さなプラス方向の逆起電流＋Ｉｂが流れる（図６参照）。
【０１１４】
これらの逆起電流−Ｉａ、＋Ｉｂによって検出信号ＣＳが発生し、この検出信号ＣＳが検出回路３０の衝撃判定回路３１に入力され、衝撃判定回路３１が閾値Ｖｔｈを超えたか否かを判定して衝撃信号ＣＫを出力する。
【０１１５】
図１１は、このＳＷ状態１での検出回路３０の検出動作の一例を示しており、ステップモータ４０が駆動パルスＳＰによって駆動された後、ロータ４１のＮ極が静止位置０度にあるとき、コイルＡ、コイルＢに発生する逆起電流を検出パルスＣＰによってサンプリングして検出する様子を示している。なお、一例として検出パルスＣＰの周期は約０．５ｍＳ、パルス幅は約１６μＳである。
【０１１６】
図１１において、ＳＷ状態１での検出区間に検出パルスＣＰが所定の周期でＮｏ１〜Ｎｏ９まで出力されたとすると、ドライバ回路２０と検出回路３０のＳＷ状態１のＯＮ／ＯＦＦ動作（図１０参照）によって、コイルＡとコイルＢに対して、同時に検出パルスＣＰが出力され、コイルＡのコイル端子Ｏ１とコイルＢのコイル端子Ｏ４に、逆起電流による電圧（検出信号ＣＳ）が発生する。
【０１１７】
ここで、まずＳＷ状態１でのコイルＡ側の検出動作を説明する。図１１に示すように時間ｔ０のタイミングで衝撃が発生し、ロータ４１が衝撃によって時計回りに回転すると、コイルＡに大きな逆起電流−Ｉａが発生する（図６も参照）。その結果、コイル端子Ｏ１に検出パルスＣＰのタイミングで検出抵抗Ｒ１による電圧降下によって逆起電流−Ｉａの大きさに応じた電源ＶＤＤ（０Ｖ）に対してマイナス方向でパルス状の検出信号ＣＳが発生する。
【０１１８】
このとき、逆起電流−Ｉａのピークに近い検出パルスＣＰのＮｏ３とＮｏ４のタイミングで、コイル端子Ｏ１の検出信号ＣＳの波高値が衝撃判定回路３１の閾値Ｖｔｈを超えたことを示している（Ｎｏ３とＮｏ４のタイミングでの検出信号ＣＳに丸印）。
【０１１９】
衝撃判定回路３１はコイル端子Ｏ１からの検出信号ＣＳを入力し、検出パルスＣＰのＮｏ３のタイミングでコイル端子Ｏ１の検出信号ＣＳが閾値Ｖｔｈを超えたと判定すると、図示するように、ただちに衝撃信号ＣＫを制御回路３に対して出力し、制御回路３は、ステップモータ４０を制動するためにロックパルス発生回路１０を制御してロックパルスＬＰを出力する（図１参照）。なお、ロックパルスＬＰによる動作の詳細は後述する。
【０１２０】
次に、ＳＷ状態１でのコイルＢ側の検出動作を説明する。図１１に示すように時間ｔ０のタイミングで衝撃が発生し、ロータ４１が衝撃によって時計回りに回転すると、コイルＢに小さな逆起電流＋Ｉｂが発生する（図６も参照）。その結果、コイル端子Ｏ４に検出パルスＣＰのタイミングで逆起電流＋Ｉｂによる電源ＶＤＤ（０Ｖ）に対してプラス方向の小さな検出信号ＣＳが発生する。しかし、衝撃判定回路３１の閾値Ｖｔｈは、前述したように電源ＶＤＤに対してマイナス電圧であるので、検出信号ＣＳは検出されず、コイルＢによる衝撃信号ＣＫは出力されない。
【０１２１】
このように、ロータ４１のＮ極が静止位置０度であってドライバ回路２０と検出回路３０がＳＷ状態１であるとき、ロータ４１が衝撃によって時計回りに回転した場合は、コイルＡから発生する逆起電流−Ｉａによって、衝撃を検出することができる。
【０１２２】
なお、図１１において、衝撃が検出されて衝撃信号ＣＫが出力されると、ここでは図示しないがロータ４１を制動するロックパルスＬＰがただちに出力され、このロックパルスＬＰの出力中は、実際には検出パルスＣＰは出力されない。しかし、検出パルスＣＰによる衝撃検出をわかりやすく説明するために、実際とは異なるが検出パルスＣＰが連続して出力しているように記載する。
【０１２３】
次に図示はしないが、ロータ４１のＮ極が静止位置０度であってＳＷ状態１であるとき、ロータ４１が衝撃によって反時計回りに回転する場合の検出動作を説明する。ここで、ロータ４１が反時計回りに回転すると、コイルＡのコイル端子Ｏ１からＯ２に向かって小さなプラス方向の逆起電流＋Ｉａが発生し、また、コイルＢのコイル端子Ｏ３からＯ４に向かって大きな逆起電流−Ｉｂが発生する（図７参照）。
【０１２４】
その結果、検出パルスＣＰのタイミングで、大きな逆起電流−Ｉｂが流れる検出抵抗Ｒ３による電圧降下によってコイル端子Ｏ４に電源ＶＤＤ（０Ｖ）に対してマイナス方向でパルス状の検出信号ＣＳが発生する。このコイル端子Ｏ４からの検出信号ＣＳを衝撃判定回路３１が前述のコイルＡ側での動作と同様に入力し、コイル端子Ｏ４の検出信号ＣＳが閾値Ｖｔｈを超えたと判定すると、ただちに衝撃信号ＣＫを制御回路３に対して出力する。
【０１２５】
このように、ロータ４１のＮ極が静止位置０度であってドライバ回路２０と検出回路３０がＳＷ状態１であるとき、ロータ４１が衝撃によって反時計回りに回転した場合は、コイルＢから発生する逆起電流−Ｉｂによって、衝撃を検出することができる。
【０１２６】
次に、ロータ４１のＮ極が静止位置１８０度であるとき、すなわち、ドライバ回路２０と検出回路３０がＳＷ状態２であるときの検出動作を説明する。ここで、図１０の動作図に示すように、コイルＡ側の各トランジスタは、ＳＷ状態２で検出パルスＣＰが到来すると、ドライバ回路２０のトランジスタＰ１がＯＮ、トランジスタＮ１、Ｎ２、Ｐ２がＯＦＦ、また、検出回路３０のトランジスタＴＰ２がＯＮ、トランジスタＴＰ１がＯＦＦとなる。
【０１２７】
また同様に、コイルＢ側の各トランジスタは、ＳＷ状態２で検出パルスＣＰが到来すると、ドライバ回路２０のトランジスタＰ３がＯＮ、トランジスタＮ３、Ｎ４、Ｐ４がＯＦＦ、また、検出回路３０のトランジスタＴＰ４がＯＮ、トランジスタＴＰ３がＯＦＦとなる。
【０１２８】
上記のＳＷ状態２での各トランジスタのＯＮ／ＯＦＦ動作によって、コイルＡでは、コイル端子Ｏ１がトランジスタＰ１によって電源ＶＤＤに接続され、コイル端子Ｏ２がトランジスタＴＰ２によって検出抵抗Ｒ２を介して電源ＶＤＤに接続される（図５参照）。また、ＳＷ状態２でのコイルＢ側では、コイル端子Ｏ４がトランジスタＰ３によって電源ＶＤＤに接続され、コイル端子Ｏ３がトランジスタＴＰ４によって検出抵抗Ｒ４を介して電源ＶＤＤに接続される（図５参照）。
【０１２９】
このＳＷ状態２での検出区間に衝撃が発生し、ロータ４１が時計回りに回転したとすると、コイルＡのコイル端子Ｏ１からＯ２に向かって大きなプラス方向の逆起電流＋Ｉａが流れ、また、コイルＢのコイル端子Ｏ３からＯ４に向かって小さなマイナス方向の逆起電流−Ｉｂが流れる（図８参照）。
【０１３０】
その結果、検出パルスＣＰのタイミングで、大きな逆起電流＋Ｉａが流れる検出抵抗Ｒ２による電圧降下によってコイル端子Ｏ２に電源ＶＤＤに対してマイナス方向でパルス状の検出信号ＣＳが発生する。このコイル端子Ｏ２に発生した検出信号ＣＳを衝撃判定回路３１が入力し、閾値Ｖｔｈを超えたか否かを判定して衝撃信号ＣＫを出力する。
【０１３１】
なお、ＳＷ状態２でのコイルＡによる検出動作のタイミングチャートは、ＳＷ状態１でのコイルＡによる検出動作のタイミングチャート（図１１）に対して、コイルＡの逆起電流の方向が逆である以外、タイミング関係は同じであるので図示は省略する。
【０１３２】
このように、ロータ４１のＮ極が静止位置１８０度であってドライバ回路２０と検出回路３０がＳＷ状態２であるとき、ロータ４１が衝撃によって時計回りに回転した場合は、コイルＡから発生する逆起電流＋Ｉａによって、衝撃を検出することができる。
【０１３３】
次に、ＳＷ状態２でロータ４１が反時計回りに回転した場合のコイルＢによる検出動作を説明する。ＳＷ状態２での検出区間に衝撃が発生し、ロータ４１が反時計回りに回転したとすると、コイルＡのコイル端子Ｏ２からＯ１に向かって小さなマイナス方向の逆起電流−Ｉａが流れ、また、コイルＢのコイル端子Ｏ４からＯ３に向かって大きなプラス方向の逆起電流＋Ｉｂが流れる（図９参照）。
【０１３４】
その結果、検出パルスＣＰのタイミングで、大きな逆起電流＋Ｉｂが流れる検出抵抗Ｒ４による電圧降下によってコイル端子Ｏ３に電源ＶＤＤに対してマイナス方向でパルス状の検出信号ＣＳが発生する。このコイル端子Ｏ３に発生する検出信号ＣＳを衝撃判定回路３１が入力し、閾値Ｖｔｈを超えたか否かを判定して衝撃信号ＣＫを出力する。
【０１３５】
なお、ＳＷ状態２でのコイルＢによる検出動作のタイミングチャートは、ＳＷ状態１でのコイルＡによる検出動作のタイミングチャート（図１１）に対して、コイルＢのプラス方向の逆起電流＋Ｉｂによって検出信号ＣＳが発生して検出される以外、タイミング関係は同じであるので図示は省略する。
【０１３６】
このように、ロータ４１のＮ極が静止位置１８０度であってドライバ回路２０と検出回路３０がＳＷ状態２であるとき、ロータ４１が衝撃によって反時計回りに回転した場合は、コイルＢから発生する逆起電流＋Ｉｂによって、衝撃を検出することができる。
【０１３７】
以上のように、ドライバ回路２０と検出回路３０は、ステップモータ４０のロータ４１の静止位置（０度または１８０度）に応じて各トランジスタをＳＷ状態１とＳＷ状態２に切り替える切替手段を備えている。この切替手段によって、コイルＡまたはコイルＢに発生する逆起電流の検出方向を切り替えることができるので、ロータ４１の静止位置が駆動ステップ毎に０度／１８０度と切り替わっても、常に衝撃による逆起電流を検出でき、検出ミスのない正確な衝撃検出を行うことができる。
【０１３８】
すなわち、ロータ４１の静止位置が反転すると、図６〜図９で前述したように、衝撃によってコイルＡ、コイルＢに発生する逆起電流の向きが反転するが、ドライバ回路２０と検出回路３０による切替手段によって、逆起電流の向きに応じた衝撃検出が可能となるのである。
【０１３９】
また、コイルＡに発生する逆起電流とコイルＢに発生する逆起電流を、一つの検出パルスＣＰによって同時にサンプリングして検出するので、コイルＡ、コイルＢのどちらのコイルから逆起電流が検出されたとしても、すなわち、ロータ４１が衝撃によって時計回りに回転しても反時計回りに回転しても、同一タイミングで検出でき、ただちに衝撃信号ＣＫを出力して、後述するロックパルスＬＰをステップモータ４０に供給し、ステップモータ４０を制動できる。
【０１４０】
また、上記実施例ではコイルＡ、コイルＢに発生する検出信号ＣＳの検出タイミングが同時に行なわれているが、コイルＡ、コイルＢの検出を別々に実施しても良い。具体的にはＳＷ状態１の場合、コイルＡの検出信号ＣＳの検出時はＰ２〜Ｐ４、ＴＰ１をＯＮ状態とし、Ｎ１〜Ｎ４、Ｐ１、ＴＰ２，ＴＰ３、ＴＰ４をＯＦＦ、コイルＢの検出信号ＣＳの検出時はＰ１、Ｐ２、Ｐ４、ＴＰ３をＯＮ状態とし、Ｎ１〜Ｎ４、Ｐ３、ＴＰ１、ＴＰ２、ＴＰ４をＯＦＦとし、コイルＡ、コイルＢの検出信号ＣＳを交互に検出しても良い。
【０１４１】
また、ＳＷ状態２の場合はコイルＡの検出信号ＣＳの検出時はＰ１、Ｐ３、Ｐ４、ＴＰ２をＯＮ状態とし、Ｎ１〜Ｎ４、Ｐ１、ＴＰ１、ＴＰ３、ＴＰ４をＯＦＦ、コイルＢの検出信号ＣＳの検出時はＰ１、Ｐ２、Ｐ３、ＴＰ４をＯＮ状態とし、Ｎ１〜Ｎ４、Ｐ４、ＴＰ１、ＴＰ２、ＴＰ３をＯＦＦとし、コイルＡ、コイルＢの検出信号ＣＳを交互に検出しても良い。なお、コイルＡ、コイルＢに発生する検出信号ＣＳを同時に行なったほうが計測間隔を短く出来るのでロータ４１の回転状態をより正確に把握することができる。
【０１４２】
また、衝撃検出の感度を高くしたい場合は、検出回路２０のトランジスタＴＰ１〜ＴＰ４を常にＯＦＦしてもよい。これにより、検出抵抗Ｒ１〜Ｒ４の見かけ上の抵抗値が大きくなり、その結果、検出信号ＣＳの波高値が高くなって検出感度が向上する。また、ステップモータ４０が非駆動状態で、検出パルスＣＰが到来していないときの各トランジスタは、トランジスタＰ１〜Ｐ４がＯＮ、他のすべてのトランジスタがＯＦＦで、コイルＡ、Ｂのコイル端子Ｏ１〜Ｏ４は、電源ＶＤＤに接続された状態がよい。
【０１４３】
［第１の実施形態の動作説明：図１２、図１３］
次に、第１の実施形態の駆動回路の動作を図１２のフローチャートと図１３のタイミングチャートを用いて説明する。図１３のタイミングチャートは、ステップモータ４０の各コイル端子（駆動波形）Ｏ１、Ｏ２、Ｏ３、Ｏ４での駆動パルスＳＰと検出パルスＣＰ、及びロックパルスＬＰを示している。なお、駆動回路の構成は図１を参照する。
【０１４４】
図１２において、駆動回路１の制御回路３は、発振回路２からの基準信号Ｐ１を入力して計時動作を実施し、ステップモータ４０を駆動する運針タイミングが来たか否かを判定する（ステップＳ１）。ここで肯定判定（運針タイミングが来た）であれば、ステップＳ２へ進んで運針動作を実施し、否定判定（運針タイミングではない）であれば、次のステップＳ３へ進む。
【０１４５】
ステップＳ２の運針動作では、制御回路３が駆動パルス発生回路４を制御して駆動パルスＳＰを出力し、ドライバ回路２０から、ステップモータ４０のコイルＡ、コイルＢに駆動パルスＳＰ１またはＳＰ２（図３、図４参照）を供給し、ステップモータ４０を１ステップずつ駆動する。
【０１４６】
次に、ステップＳ１で否定判定の場合、または、ステップＳ２での運針動作が終了したのち、制御回路３が検出パルス発生回路６を制御して所定の周期の検出パルスＣＰを出力し、ドライバ回路２０と検出回路３０は、この検出パルスＣＰのタイミングで、図１０で示したようにロータ４１の静止位置に応じて各トランジスタをＳＷ状態１またはＳＷ状態２に切り替え、コイルＡ、コイルＢに発生する逆起電流を同時に検出する（ステップＳ３）。
【０１４７】
すなわち、駆動パルスＳＰによってステップモータ４０が駆動された後、検出パルス発生回路６からの検出パルスＣＰによって、ロータ４１の動き（回転）に伴う逆起電流を検出するのである。
【０１４８】
次に、制御回路３が検出回路３０からの衝撃信号ＣＫを入力し、検出回路３０が衝撃を検出したか否かを判定する（ステップＳ４）。ここで、肯定判定（衝撃あり）であれば、次のステップＳ５に進み、否定判定（衝撃なし）であれば、ステップＳ１に戻って、ステップＳ１〜ステップＳ４の動作を繰り返す。
【０１４９】
図１３（ａ）のタイミングチャートは、ステップＳ１からステップＳ４のフローを繰り返している動作例である。図１３（ａ）において、ステップモータ４０のロータ４１のＮ極が静止位置０度であるとして、運針タイミングでステップモータ４０に駆動パルスＳＰ１が供給されると、ロータ４１のＮ極は０度→１８０度に回転し静止する。
【０１５０】
駆動パルスＳＰ１の終了後、ロータ４１のＮ極が静止位置１８０度になったので、制御回路３はドライバ回路２０と検出回路３０をＳＷ状態２（図１０参照）に切り替え、検出パルスＣＰによるサンプリング動作でコイルＡ、コイルＢに発生する逆起電流を検出する（ＳＷ状態２による衝撃検出区間）。なお、ＳＷ状態２では、衝撃によるロータ４１の回転方向に応じてコイル端子Ｏ２またはＯ３のどちらかに検出信号ＣＳが発生する。
【０１５１】
次に所定の時間経過後、次の運針タイミングが来ると、ステップモータ４０に駆動パルスＳＰ２が供給され、ロータ４１のＮ極は１８０度→３６０度（０度）に回転し静止する。
【０１５２】
駆動パルスＳＰ２の終了後、ロータ４１のＮ極が静止位置０度になったので、制御回路３はドライバ回路２０と検出回路３０をＳＷ状態１（図１０参照）に切り替え、検出パルスＣＰによるサンプリング動作でコイルＡ、コイルＢに発生する逆起電流を検出する（ＳＷ状態１による衝撃検出区間）。なお、ＳＷ状態１では、衝撃によるロータ４１の回転方向に応じてコイル端子Ｏ１またはＯ４のどちらかに検出信号ＣＳが発生する。
【０１５３】
このように、ステップモータ４０には、運針のための駆動パルスＳＰが周期的（たとえば１秒毎）に供給されるが、駆動パルスＳＰによる駆動終了後、すなわち、ステップモータ４０が静止している期間に、ロータ４１の動き（回転）を検出する衝撃検出区間が設けられる。従って、衝撃が検出されない限り、図１３（ａ）で示す動作が繰り返され，ステップモータ４０は、たとえば、１秒毎の通常運針が継続される。
【０１５４】
次に、図１２のフローチャートにおいて、ステップＳ５以降の動作を説明する。ステップＳ４で肯定判定（衝撃あり）であれば、制御回路３は、ロータ４１のＮ極が静止位置０度であるかを判定する（ステップＳ５）。
【０１５５】
ここで、肯定判定（Ｎ極は０度）であれば、制御回路３はロックパルス発生回路１０のＬＰ１発生回路１１を起動させてロックパルスＬＰ１を出力し（ステップＳ６）、ステップモータ４０のロータ４１を制動して衝撃によって回転したロータ４１を静止位置０度に戻し、処理をステップＳ１に戻してステップＳ１からの動作フローを繰り返す。
【０１５６】
また、否定判定（Ｎ極は１８０度）であれば、制御回路３はロックパルス発生回路１０のＬＰ２発生回路１２を起動させてロックパルスＬＰ２を出力し（ステップＳ７）、ステップモータ４０のロータ４１を制動して衝撃によって回転したロータ４１を静止位置１８０度に戻し、処理をステップＳ１に戻してステップＳ１からの動作フローを繰り返す。
【０１５７】
図１３（ｂ）のタイミングチャートは、ロータ４１のＮ極が静止位置０度のとき、衝撃が検出されてロックパルスＬＰ１が出力された動作例である。図１３（ｂ）において、駆動パルスＳＰ１によってロータ４１のＮ極が１８０度になり、その後、ＳＷ状態２による衝撃検出区間が実施される。
【０１５８】
次に、駆動パルスＳＰ２によってロータ４１のＮ極が３６０度（０度）に進み、その後、ＳＷ状態１による衝撃検出区間が実施される。このＳＷ状態１の衝撃検出区間でコイル端子Ｏ１に検出信号ＣＳ（丸印で示す）が検出された。すなわち、コイル端子Ｏ１に発生した検出信号ＣＳが、衝撃判定回路３１の閾値Ｖｔｈを超えたのである（図１１参照）。それにより、衝撃判定回路３１から衝撃信号ＣＫが出力し（図示せず）、制御回路３は、ただちにロックパルスＬＰ１を出力してステップモータ４０を制動し、ロータ４１のＮ極は０度に戻る。
【０１５９】
また、図１３（ｃ）のタイミングチャートは、ロータ４１のＮ極が静止位置１８０度のとき、衝撃が検出されてロックパルスＬＰ２が出力された動作例である。図１３（ｃ）において、駆動パルスＳＰ１によってロータ４１Ｎ極が１８０度になり、その後、ＳＷ状態２による衝撃検出区間が実施される。
【０１６０】
このＳＷ状態２の衝撃検出区間でコイル端子Ｏ２に検出信号ＣＳ（丸印で示す）が検出された。すなわち、コイル端子Ｏ２に発生した検出信号ＣＳが、衝撃判定回路３１の閾値Ｖｔｈを超えたのである。それにより、衝撃判定回路３１から衝撃信号ＣＫが出力し（図示せず）、制御回路３は、ただちにロックパルスＬＰ２を出力してステップモータ４０を制動し、ロータ４１のＮ極は１８０度に戻る。
【０１６１】
その後は、ＳＷ状態２の衝撃検出区間が継続し、次に、駆動パルスＳＰ２によってロータ４１のＮ極が３６０度（０度）に進み、その後、ＳＷ状態１による衝撃検出区間が実施される。
【０１６２】
なお、ＳＷ状態１またはＳＷ状態２での衝撃検出区間は、検出パルスＣＰによるサンプリングによって動作するが、衝撃検出はサンプリング動作に限定されず、たとえば、衝撃検出区間中、図１０で示す動作図に従って各トランジスタが常にＯＮ又はＯＦＦでもよい。これにより、検出パルスＣＰのサンプリング周期に係わらず、衝撃によるロータ４１の回転と同時に検出信号ＣＳが発生するので、遅延なしに直ちにロックパルスＬＰを出力してステップモータ４０を制動することが可能となる。
【０１６３】
［ロックパルスＬＰ１の説明：図１４］
次に、ロータ４１のＮ極が静止位置０度のときに、衝撃によって回転したロータを制動するロックパルスＬＰ１の波形と動作を図１４を用いて説明する。図１４（ａ）は、ロックパルスＬＰ１の駆動波形の一例を示している。図１４（ａ）において、ロックパルスＬＰ１の電位は、駆動パルスＳＰと同様に、０Ｖ（ＶＤＤ）と−Ｖ（たとえば−１．５Ｖ）で構成される。
【０１６４】
ロックパルスＬＰ１が出力されると、コイルＡのコイル端子Ｏ１は−Ｖ、コイル端子Ｏ２は０Ｖ、コイルＢのコイル端子Ｏ３は０Ｖ、コイル端子Ｏ４は−Ｖとなる。ロックパルスＬＰ１の出力期間はロータ４１の制動に必要な期間に設定され、たとえば、約１６ｍＳである。また、ロックパルスＬＰ１の後半の期間は、図示するように、チョッパー状の出力でもよい。これは、ロックパルスＬＰ１の後半をチョッパー出力にすることで、後半の駆動電流を減らして、ロータ４１が静止位置に戻った後の振動を早く収束するためである。
【０１６５】
次に、ロックパルスＬＰ１によって、衝撃で回転したロータをどのように制動し、回転を戻すことができるかを図１４（ｂ）〜図１４（ｅ）を用いて説明する。図１４（ｂ）は、ロータ４１のＮ極が静止位置０度にある状態を示している。
【０１６６】
図１４（ｃ）は、図１４（ｂ）で示したロータ４１の静止状態において、ステップモータ４０に外部から衝撃が加えられ、ロータ４１が時計回りに約９０度回転し、Ｎ極が約２７０度の位置に移動した状態を示している。この場合、図６を用いて前述したように、コイルＡにマイナス方向の逆起電流−Ｉａが発生し、コイル端子Ｏ１から検出信号ＣＳが検出される（図１３（ｂ）参照）。
【０１６７】
図１４（ｄ）は、図１４（ｂ）で示したロータ４１の静止状態において、ステップモータ４０に外部から衝撃が加えられ、ロータ４１が反時計回りに約９０度回転し、Ｎ極が約９０度の位置に移動した状態を示している。この場合、図７を用いて前述したように、コイルＢにマイナス方向の逆起電流−Ｉｂが発生し、コイル端子Ｏ４から検出信号ＣＳが検出される。
【０１６８】
図１４（ｅ）は、ステップモータ４０に衝撃が加わり、図１４（ｃ）、図１４（ｄ）で示したようにロータ４１が約２７０度または約９０度回転した場合に、図１４（ａ）で示したロックパルスＬＰ１によって、ロータ４１がどのように制動されるかを示している。
【０１６９】
ここで、ロックパルスＬＰ１がステップモータ４０に供給されると、コイルＡのコイル端子Ｏ２からＯ１へ駆動電流が流れて、コイルＡに図面上の下向きに磁束Φが発生する。また同様に、コイルＢのコイル端子Ｏ３からＯ４へ駆動電流が流れて、コイルＢに図面上の下向きに磁束Φが発生する。
【０１７０】
これにより、第１磁極部４２ａと第２磁極部４２ｂがＳ極、第３磁極部４２ｃがＮ極に磁化される。その結果、ロータ４１のＳ極と第３磁極部４２ｃのＮ極が引き合い、ロータ４１がどちらの方向に回転していても、ロータ４１のＮ極が静止位置０度に戻るように制動される。
【０１７１】
すなわち、ロータ４１が衝撃によって時計回りに回転した場合は（図１４（ｃ）参照）、ロックパルスＬＰ１によってロータ４１は反時計回りに制動されて、Ｎ極が０度の位置で静止する。また、ロータ４１が衝撃によって反時計回りに回転した場合は（図１４（ｄ）参照）、ロックパルスＬＰ１によってロータ４１は時計回りに制動されて、Ｎ極が０度の位置で静止する。
【０１７２】
ここで、ロックパルスＬＰ１の構成は、ロータ４１のＮ極を静止位置１８０度から３６０度（０度）に回転させる駆動パルスＳＰ２内で最後に出力される小駆動パルスＳＰ２３（図４参照）と同仕様である。これは、小駆動パルスＳＰ２３が、第１磁極部４２ａと第２磁極部４２ｂをＳ極、第３磁極部４２ｃをＮ極に磁化して、ロータ４１のＮ極を０度の位置に回転させる動作と、ロックパルスＬＰ１の動作が同一だからである。これにより、衝撃によって回転したロータ４１を元の静止位置０度に確実に戻すことができる。
【０１７３】
［ロックパルスＬＰ２の説明：図１５］
次に、ロータのＮ極が静止位置１８０度のときに、衝撃によって回転したロータを制動するロックパルスＬＰ２の波形と動作を図１５を用いて説明する。図１５（ａ）は、ロックパルスＬＰ２の駆動波形の一例を示している。図１５（ａ）において、ロックパルスＬＰ２の電位は、駆動パルスＳＰと同様に、０Ｖ（ＶＤＤ）と−Ｖ（たとえば−１．５Ｖ）で構成される。
【０１７４】
ロックパルスＬＰ２が出力されると、コイルＡのコイル端子Ｏ１は０Ｖ、コイル端子Ｏ２は−Ｖ、コイルＢのコイル端子Ｏ３は−Ｖ、コイル端子Ｏ４は０Ｖとなる。ロックパルスＬＰ２の出力期間はロックパルスＬＰ１と同様である。また、後半の期間は、ロックパルスＬＰ１と同様にチョッパー状の出力でもよい。
【０１７５】
次に、ロックパルスＬＰ２によって、衝撃で回転したロータをどのように制動し、回転を戻すことができるかを図１５（ｂ）〜図１５（ｅ）を用いて説明する。図１５（ｂ）は、ロータ４１のＮ極が静止位置１８０度にある状態を示している。
【０１７６】
図１５（ｃ）は、図１５（ｂ）で示したロータ４１の静止状態において、ステップモータ４０に外部から衝撃が加えられ、ロータ４１が時計回りに約９０度回転し、Ｎ極が約９０度の位置に移動した状態を示している。この場合、図８を用いて前述したように、コイルＡにプラス方向の逆起電流＋Ｉａが発生し、コイル端子Ｏ２から検出信号ＣＳが検出される（図１３（ｃ）参照）。
【０１７７】
図１５（ｄ）は、図１５（ｂ）で示したロータ４１の静止状態において、ステップモータ４０に外部から衝撃が加えられ、ロータ４１が反時計回りに約９０度回転し、Ｎ極が約２７０度の位置に移動した状態を示している。この場合、図９を用いて前述したように、コイルＢにプラス方向の逆起電流+Ｉｂが発生し、コイル端子Ｏ３から検出信号ＣＳが検出される。
【０１７８】
図１５（ｅ）は、ステップモータ４０に衝撃が加わり、図１５（ｃ）、図１５（ｄ）で示したようにロータ４１が約９０度または約２７０度回転した場合に、図１５（ａ）で示したロックパルスＬＰ２によって、ロータ４１がどのように制動されるかを示している。
【０１７９】
ここで、ロックパルスＬＰ２がステップモータ４０に供給されると、コイルＡのコイル端子Ｏ１からＯ２へ駆動電流が流れて、コイルＡに図面上の上向きに磁束Φが発生する。また同様に、コイルＢのコイル端子Ｏ４からＯ３へ駆動電流が流れて、コイルＢに図面上の上向きに磁束Φが発生する。
【０１８０】
これにより、第１磁極部４２ａと第２磁極部４２ｂがＮ極、第３磁極部４２ｃがＳ極に磁化される。その結果、ロータ４１のＮ極と第３磁極部４２ｃがＳ極が引き合い、ロータ４１がどちらの方向に回転していても、ロータ４１のＮ極が静止位置１８０度に戻るように制動される。
【０１８１】
すなわち、ロータ４１が衝撃によって時計回りに回転した場合は（図１５（ｃ）参照）、ロックパルスＬＰ２によってロータ４１は反時計回りに制動されて、Ｎ極が１８０度の位置で静止する。また、ロータ４１が衝撃によって反時計回りに回転した場合は（図１５（ｄ）参照）、ロックパルスＬＰ２によってロータ４１は時計回りに制動されて、Ｎ極が１８０度の位置で静止する。
【０１８２】
ここで、ロックパルスＬＰ２の構成は、ロータ４１のＮ極を０度の位置から１８０度に回転させる駆動パルスＳＰ１内で最後に出力される小駆動パルスＳＰ１３（図３参照）と同仕様である。これは、小駆動パルスＳＰ１３が、第１磁極部４２ａと第２磁極部４２ｂをＮ極、第３磁極部４２ｃをＳ極に磁化して、ロータ４１のＮ極を１８０度の位置に回転させる動作と、ロックパルスＬＰ２の動作が同一だからである。これにより、衝撃によって回転したロータ４１を元の静止位置１８０度に確実に戻すことができる。
【０１８３】
なお、ロックパルスＬＰ１とＬＰ２は、衝撃によってロータが１８０度以内で回転した場合に有効であり、強い衝撃によってロータが１８０度以上回転した場合は、後述する第２の実施形態で示すロックパルスが有効である。
【０１８４】
このように本実施形態は、二つのコイルＡ、Ｂを検出コイルとして同時に用いて衝撃検出を実施し、衝撃が検出されたならば、ロックパルスＬＰによって二つのコイルＡ、Ｂを同時に励磁することでステップモータを確実に制動することができる。
【０１８５】
以上のように第１の実施形態の２コイルステップモータ用駆動回路によれば、ステップモータの二つのコイルＡ、コイルＢを共に検出コイルとして同時に用い、且つ、ドライバ回路と検出回路とによってコイルＡとコイルＢに発生する逆起電流の検出方向をロータの静止位置に応じて切り替えることで、ロータの静止位置に係わらず、また、衝撃によるロータの回転方向に係わらず、ロータの動きを高精度に把握し、ステップモータに加えられた衝撃を確実に検出する２コイルステップモータ用駆動回路を提供できる。
【０１８６】
また、第１の実施形態の駆動回路によるロックパルスは、ロータを駆動した駆動パルス内の最後の小駆動パルスと同仕様のパルスを供給しロータを制動している。これにより、ロータの静止位置に応じてロータを制動できるので、ロータが静止位置０度から衝撃によって回転しても、静止位置１８０度から衝撃によって回転しても、常に元の静止位置に戻すことができ、衝撃による駆動の狂いを確実に防止できる。これにより、本発明をアナログ表示式電子時計に応用した場合、耐衝撃性に優れ、アナログ表示の視認性に優れた電子時計を提供できる。
【０１８７】
また、第１の実施形態のロックパルスは、駆動パルス内の小駆動パルスひとつ分のパルスで構成されるので、少ない駆動電力でロータを制動できるメリットがある。
【０１８８】
［第２の実施形態］
［第２の実施形態の駆動回路の構成説明：図１６］
次に第２の実施形態の駆動回路の概略構成を図１６を用いて説明する。第２の実施形態は、強い衝撃を受けてステップモータのロータが１８０度以上回転した場合に対応する駆動回路である。なお、第２の実施形態の駆動回路は、第１の実施形態と比較してロックパルス発生回路のみ構成が異なり、他の構成要素は同一であるので、ロックパルス発生回路を中心に説明し、重複する構成要素は同一番号を付して説明を省略する。
【０１８９】
図１６において、符号１００は第２の実施形態の２コイルステップモータ用駆動回路（以下、駆動回路１００と略す）である。駆動回路１００は、水晶振動子（図示せず）によって所定の基準信号Ｐ１を出力する発振回路２、制御信号ＣＮ１〜ＣＮ４を出力する制御回路３、パルス発生回路４、ロックパルス発生回路５０、検出パルス発生回路６、パルス選択回路７、ドライバ回路２０、検出回路３０、及びステップモータ４０を有している。
【０１９０】
ロックパルス発生回路５０は、ＬＰ１１発生回路５１、ＬＰ１２発生回路５２、ＬＰ１３発生回路５３、ＬＰ１４発生回路５４を有し、制御信号ＣＮ２を入力して、ロックパルスＬＰ１０をパルス選択回路７に出力する。ロックパルス発生回路５０の動作は後述するが、ステップモータ４０のロータ４１の静止位置と衝撃による回転方向に応じて、ロックパルスＬＰ１１〜ＬＰ１４を選択出力する。なお、ロックパルスＬＰ１１〜ＬＰ１４をまとめてロックパルスＬＰ１０と称する。
【０１９１】
［衝撃によるロータの回転と逆起電流の説明：図１７、図１８］
次に、ステップモータ４０が、外部からの衝撃によって回転した場合の逆起電流の発生状態を図１７、図１８を用いて説明する。ここで、第２の実施形態が想定する衝撃は、第１の実施形態の衝撃より強く、衝撃によってロータ４１が静止位置から１８０度以上回転することを想定して説明する。
【０１９２】
図１７は、ステップモータ４０のロータ４１のＮ極が静止位置０度にあるとき、外部からの強い衝撃によって、ロータ４１が時計回りに１８０度以上回転した場合にコイルＡ、Ｂに発生する逆起電流を例示している。
【０１９３】
図１７（ａ）において、ステップモータ４０のロータ４１のＮ極は静止位置０度にあり、ステップモータ４０は非駆動状態である。このとき、ロータ４１のＮ極から出た磁束は、第１磁極部４２ａ→コイルＡ→第３磁極部４２ｃの磁気回路を通るものと、第２磁極部４２ｂ→コイルＢ→第３磁極部４２ｃの磁気回路を通るものとがあり、ロータ４１のＮ極から出た磁束量をφとすると、コイルＡを通過する磁束量はφ／２、コイルＢを通過する磁束量もφ／２となる。
【０１９４】
ここで、図１７（ｂ）に示すように、ロータ４１が時計回転方向に１８０度以上回転する強い衝撃が外部から加わり、ロータ４１がたとえば約１５０度の位置まで動かされたとすると、ロータ４１のＳ極が第１磁極部４２ａを通過し、ロータ４１のＮ極が第２磁極部４２ｂを通過する時点で、ロータ４１の磁束φは、図示するように第２磁極部４２ｂからコイルＢを通過し、コイルＡに入り、第１磁極部４２ａという磁気回路を通過する。
【０１９５】
このときの磁束の変化は、第１の実施形態の場合（図６参照）と同様に、コイルＡの磁束は＋１／２φから−φに変化するため、変化量は−３／２φとなって磁束量変化は大きい。一方、コイルＢの磁束は＋１／２φから＋φに変化するため、変化量は＋１／２φであり、磁束量変化は少ない。
【０１９６】
また、第２の実施形態の場合は、前述したように衝撃が強いので、衝撃によるロータ４１の回転速度が速くなり、その結果、磁束変化の速さが第１の実施形態と比較して、第２の実施形態の方が速いことが理解できる。このため、コイルＡとコイルＢに発生する逆起電流は、第１の実施形態の逆起電流より絶対値が大きくなる。
【０１９７】
図１７（ｃ）は、コイルＡを通過する磁束量が変化することによりコイルＡに誘起される逆起電流の一例を示した模式的な波形図であり、Ｘ軸は時間ｔであり、Ｙ軸はコイルＡによる逆起電流−Ｉａである。また、時間ｔ０は衝撃が加えられた時間である。図１７（ｃ）において、衝撃が加えられた時間ｔ０の直後にロータ４１が回転し、それによって、コイルＡを通過する磁束は＋１／２φから−φに変化するため、磁束量変化は大きく、コイルＡのコイル端子Ｏ２からＯ１に向かって大きな逆起電流−Ｉａが流れる（マイナス方向の電流として示す）。一方、図１７（ｄ）は、コイルＢを通過する磁束量が変化することによりコイルＢに誘起される逆起電流の一例を示した波形図である。図１７（ｄ）において、コイルＢの磁束は＋１／２φから＋φに変化するため、磁束量変化は小さく、コイルＢのコイル端子Ｏ４からＯ３に向かって小さな逆起電流＋Ｉｂが流れる（プラス方向の電流として示す）。
【０１９８】
このように、ロータ４１のＮ極が静止位置０度にあり、ロータ４１が時計回転方向に回されるような衝撃が外部から加わった場合、コイルＡのコイル端子Ｏ２からＯ１に向かって大きな逆起電流−Ｉａが流れるので、この逆起電流を検出することで、ステップモータ４０に衝撃が加えられたことと、衝撃による回転方向も知ることができる。
【０１９９】
また、前述したように、強い衝撃が加わると、ロータ４１の回転速度が速くなるので、コイルＡ、コイルＢに発生する逆起電流は大きくなる。このため、強い衝撃が加わったときは、大きな逆起電流による検出信号ＣＳを検出してロータ４１を制動し、また、弱い衝撃が加わったときは、小さな逆起電流による検出信号ＣＳを検出せずにロータ４１の制動を行わないように制御することが可能である。このような衝撃の強弱に応じた制御は、前述した衝撃判定回路３１の閾値Ｖｔｈを調整することで実現できる。
【０２００】
なお、ロータ４１のＮ極が静止位置０度にあるとき、外部からの強い衝撃によって、ロータ４１が反時計回りに１８０度以上回転した場合にコイルＡ、Ｂに発生する逆起電流は、第１の実施形態で示した図７に対して逆起電流の絶対値が大きいだけで、逆起電流の方向は同一であるので、ここでの説明は省略する。
【０２０１】
次に図１８は、ステップモータ４０のロータ４１のＮ極が静止位置１８０度にあるとき、外部からの強い衝撃によって、ロータ４１が時計回りに１８０度以上回転した場合にコイルＡ、Ｂに発生する逆起電流を例示している。
【０２０２】
図１８（ａ）において、ロータ４１のＮ極は静止位置１８０度にあり、ステップモータ４０は非駆動状態である。このとき、ロータ４１のＮ極から出た磁束は、第３磁極部４２ｃ→コイルＡ→第１磁極部４２ａの磁気回路を通るものと、第３磁極部４２ｃ→コイルＢ→第２磁極部４２ｂの磁気回路を通るものとがあり、ロータ４１のＮ極から出た磁束量をφとすると、コイルＡを通過する磁束量は−φ／２、コイルＢを通過する磁束量も−φ／２となる。
【０２０３】
ここで、図１８（ｂ）に示すように、ロータ４１が時計回転方向に１８０度以上回転するような強い衝撃が外部から加わり、ロータ４１がたとえば約３３０度（−３０度）の位置まで動かされたとすると、ロータ４１のＮ極が第１磁極部４２ａを通過し、ロータ４１のＳ極が第２磁極部４２ｂを通過する時点で、ロータ４１の磁束φは第１磁極部４２ａからコイルＡを通過し、コイルＢに入り、第２磁極部４２ｂという磁気回路を通過する。
【０２０４】
このときの磁束の変化は、第１の実施形態の場合（図８参照）と同様に、コイルＡの磁束は−１／２φから＋φに変化するため、変化量は＋３／２φとなって磁束量変化は大きい。一方、コイルＢの磁束は−１／２φから−φに変化するため、変化量は−１／２φであり、磁束量変化は少ない。
【０２０５】
また、第２の実施形態の場合は、前述したように衝撃が強いので、衝撃によるロータ４１の回転速度が速くなり、その結果、磁束変化の速さが第１の実施形態と比較して、第２の実施形態の方が速い。このため、コイルＡとコイルＢに発生する逆起電流は、第１の実施形態の逆起電流より絶対値が大きくなる。
【０２０６】
図１８（ｃ）は、コイルＡを通過する磁束量が変化することによりコイルＡに誘起される逆起電流の一例を示した模式的な波形図であり、Ｘ軸、Ｙ軸、時間ｔ０は図１７と同様である。図１８（ｃ）において、衝撃が加えられた時間ｔ０の直後にロータ４１が回転し、それによって、コイルＡの磁束は−１／２φから＋φに変化するため、磁束量変化は大きく、コイルＡのコイル端子Ｏ１からＯ２に向かって大きな逆起電流＋Ｉａが流れる。一方、図１８（ｄ）は、コイルＢを通過する磁束量が変化することによりコイルＢに誘起される逆起電流の一例を示した波形図である。図１８（ｄ）において、コイルＢの磁束は−１／２φから−φに変化するため、磁束量変化は小さく、コイルＢのコイル端子Ｏ３からＯ４に向かって小さな逆起電流が−Ｉｂが流れる。
【０２０７】
このように、ロータ４１のＮ極が静止位置１８０度にあり、ロータ４１が時計回転方向に回されるような衝撃が外部から加わった場合、コイルＡのコイル端子Ｏ１からＯ２に向かって大きな逆起電流＋Ｉａが流れるので、この逆起電流を検出することで、ステップモータ４０に衝撃が加えられたことと、衝撃による回転方向も知ることができる。
【０２０８】
また、前述したように、強い衝撃が加わると、ロータ４１の回転速度が速くなるので、コイルＡ、コイルＢに発生する逆起電流は大きくなる。
【０２０９】
なお、ロータ４１のＮ極が静止位置１８０度にあるとき、外部からの強い衝撃によって、ロータ４１が反時計回りに１８０度以上回転した場合にコイルＡ、Ｂに発生する逆起電流は、第１の実施形態で示した図９に対して逆起電流の絶対値が大きいだけで、逆起電流の方向は同一であるので、ここでの説明は省略する。
【０２１０】
以上のように、外部からの衝撃が強く、ロータ４１の回転が１８０度以上の場合でも、第１の実施形態と同様に、ロータ４１の静止位置とロータ４１の回転方向によって、コイルＡ、Ｂに発生する逆起電流の大きさと電流方向が決まるので、静止位置に応じて逆起電流を検出することで、衝撃の有無と衝撃によるロータ４１の回転方向を知ることができる。
【０２１１】
［第２の実施形態の動作説明：図１９〜図２１］
次に、第２の実施形態の駆動回路１００の動作を図１９のフローチャートと図２０、図２１のタイミングチャートを用いて説明する。図２０、図２１のタイミングチャートは、ステップモータ４０の各コイル端子（駆動波形）Ｏ１、Ｏ２、Ｏ３、Ｏ４での駆動パルスＳＰと検出パルスＣＰ、及びロックパルスＬＰ１１〜ＬＰ１４を示している。なお、駆動回路１００の構成は図１６を参照し、第１の実施形態と重複する説明は省略する。また、ドライバ回路２０と検出回路３０のＳＷ状態１とＳＷ状態２の切り替え動作は、第１の実施形態の図１０で示した動作図と同様であり、検出回路３０の検出動作も図１１で示したタイミングチャートと同様である。
【０２１２】
図１９のフローチャートにおいて、ステップＳ１〜ステップＳ４までの動作フローは、第１の実施形態の動作フロー（図１２参照）と同様であるので説明は省略する。図１９のステップＳ５において、肯定判定（Ｎ極は０度）であれば、ステップＳ１０に進み、否定判定（Ｎ極は１８０度）であれば、ステップＳ１３に進む。
【０２１３】
ステップＳ１０において、制御回路３は、衝撃信号ＣＫの情報から衝撃はコイルＡによって検出されたか否かを判定する。ここで、肯定判定（衝撃はコイルＡで検出された：図１７参照）であれば、ロータ４１は時計回りに回転したので、制御回路３はロックパルス発生回路５０のＬＰ１１発生回路５１を起動させてロックパルスＬＰ１１を出力し（ステップＳ１１）、ステップモータ４０のロータ４１を制動して衝撃によって回転したロータ４１を静止位置０度に戻し、処理をステップＳ１に戻してステップＳ１からの動作フローを繰り返す。
【０２１４】
また、ステップＳ１０において否定判定（衝撃はコイルＢで検出された）であれば、ロータ４１は反時計回りに回転したので、制御回路３はロックパルス発生回路５０のＬＰ１２発生回路５２を起動させてロックパルスＬＰ１２を出力し（ステップＳ１２）、ステップモータ４０のロータ４１を制動して衝撃によって回転したロータ４１を静止位置０度に戻し、処理をステップＳ１に戻してステップＳ１からの動作フローを繰り返す。
【０２１５】
また、ステップＳ５で否定判定の場合に進むステップＳ１３において、制御回路３は、衝撃信号ＣＫの情報から衝撃はコイルＡによって検出されたか否かを判定する。ここで、肯定判定（衝撃はコイルＡで検出された：図１８参照）であれば、ロータ４１は時計回りに回転したので、制御回路３はロックパルス発生回路５０のＬＰ１３発生回路５３を起動させてロックパルスＬＰ１３を出力し（ステップＳ１４）、ステップモータ４０のロータ４１を制動して衝撃によって回転したロータ４１を静止位置１８０度に戻し、処理をステップＳ１に戻してステップＳ１からの動作フローを繰り返す。
【０２１６】
また、ステップＳ１３において否定判定（衝撃はコイルＢで検出された）であれば、ロータ４１は反時計回りに回転したので、制御回路３はロックパルス発生回路５０のＬＰ１４発生回路５４を起動させてロックパルスＬＰ１４を出力し（ステップＳ１５）、ステップモータ４０のロータ４１を制動して衝撃によって回転したロータ４１を静止位置１８０度に戻し、処理をステップＳ１に戻してステップＳ１からの動作フローを繰り返す。
【０２１７】
次に、図２０と図２１のタイミングチャートを用いて、第２の実施形態の動作の詳細を説明する。図２０（ａ）は、動作フローステップＳ１〜Ｓ４までの衝撃が検出されない通常運針の動作を示しており、第１の実施形態の図１３（ａ）と同様であるので、説明は省略する。
【０２１８】
図２０（ｂ）のタイミングチャートは、ロータ４１のＮ極が静止位置０度のとき、衝撃がコイルＡで検出されてロックパルスＬＰ１１が出力された動作例である（ステップＳ１１の動作）。図２０（ｂ）において、駆動パルスＳＰ１によってロータ４１のＮ極が１８０度になり、その後、ＳＷ状態２による衝撃検出区間が実施される。
【０２１９】
次に、駆動パルスＳＰ２によってロータ４１のＮ極が３６０度（０度）に進み、その後、ＳＷ状態１による衝撃検出区間が実施される。このＳＷ状態１の衝撃検出区間でコイルＡのコイル端子Ｏ１に検出信号ＣＳ（丸印で示す）が検出された。すなわち、コイル端子Ｏ１に発生した検出信号ＣＳが、衝撃判定回路３１の閾値Ｖｔｈを超えたのである。それにより、衝撃判定回路３１から衝撃信号ＣＫが出力し（図示せず）、制御回路３は、ただちにロックパルスＬＰ１１を出力してステップモータ４０を制動し、ロータ４１のＮ極は０度に戻る。
【０２２０】
図２０（ｃ）のタイミングチャートは、ロータ４１のＮ極が静止位置０度のとき、衝撃がコイルＢで検出されてロックパルスＬＰ１２が出力された動作例である（ステップＳ１２の動作）。図２０（ｃ）において、駆動パルスＳＰ１によってロータ４１のＮ極が１８０度になり、その後、ＳＷ状態２による衝撃検出区間が実施される。
【０２２１】
次に、駆動パルスＳＰ２によってロータ４１のＮ極が３６０度（０度）に進み、その後、ＳＷ状態１による衝撃検出区間が実施される。このＳＷ状態１の衝撃検出区間でコイルＢのコイル端子Ｏ４に検出信号ＣＳ（丸印で示す）が検出された。すなわち、コイル端子Ｏ４に発生した検出信号ＣＳが、衝撃判定回路３１の閾値Ｖｔｈを超えたのである。それにより、衝撃判定回路３１から衝撃信号ＣＫが出力し（図示せず）、制御回路３は、ただちにロックパルスＬＰ１２を出力してステップモータ４０を制動し、ロータ４１のＮ極は０度に戻る。
【０２２２】
図２１（ａ）のタイミングチャートは、ロータ４１のＮ極が静止位置１８０度のとき、衝撃がコイルＡで検出されてロックパルスＬＰ１３が出力された動作例である（ステップＳ１４の動作）。図２１（ａ）において、駆動パルスＳＰ１によってロータ４１のＮ極が１８０度になり、その後、ＳＷ状態２による衝撃検出区間が実施される。
【０２２３】
このＳＷ状態２の衝撃検出区間でコイルＡのコイル端子Ｏ２に検出信号ＣＳ（丸印で示す）が検出された。すなわち、コイル端子Ｏ２に発生した検出信号ＣＳが、衝撃判定回路３１の閾値Ｖｔｈを超えたのである。それにより、衝撃判定回路３１から衝撃信号ＣＫが出力し（図示せず）、制御回路３は、ただちにロックパルスＬＰ１３を出力してステップモータ４０を制動し、ロータ４１のＮ極は１８０度に戻る。
【０２２４】
その後は、ＳＷ状態２の衝撃検出区間が継続し、次に、駆動パルスＳＰ２によってロータ４１のＮ極が３６０度（０度）に進み、その後、ＳＷ状態１による衝撃検出区間が実施される。
【０２２５】
図２１（ｂ）のタイミングチャートは、ロータ４１のＮ極が静止位置１８０度のとき、衝撃がコイルＢで検出されてロックパルスＬＰ１４が出力された動作例である（ステップＳ１５の動作）。図２１（ｂ）において、駆動パルスＳＰ１によってロータ４１のＮ極が１８０度になり、その後、ＳＷ状態２による衝撃検出区間が実施される。
【０２２６】
このＳＷ状態２の衝撃検出区間でコイルＢのコイル端子Ｏ３に検出信号ＣＳ（丸印で示す）が検出された。すなわち、コイル端子Ｏ３に発生した検出信号ＣＳが、衝撃判定回路３１の閾値Ｖｔｈを超えたのである。それにより、衝撃判定回路３１から衝撃信号ＣＫが出力し（図示せず）、制御回路３は、ただちにロックパルスＬＰ１４を出力してステップモータ４０を制動し、ロータ４１のＮ極は１８０度に戻る。
【０２２７】
その後は、ＳＷ状態２の衝撃検出区間が継続し、次に、駆動パルスＳＰ２によってロータ４１のＮ極が３６０度（０度）に進み、その後、ＳＷ状態１による衝撃検出区間が実施される。
【０２２８】
［第２の実施形態のロックパルスＬＰ１１の説明：図２２］
次に、ロータ４１のＮ極が静止位置０度のときに、衝撃によって時計回りに１８０度以上回転したロータ４１を制動するロックパルスＬＰ１１の波形と動作を図２２を用いて説明する。図２２（ａ）は、ロックパルスＬＰ１１の駆動波形の一例を示している。図２２（ａ）において、ロックパルスＬＰ１１の電位は、駆動パルスＳＰと同様に、０Ｖ（ＶＤＤ）と−Ｖ（たとえば−１．５Ｖ）で構成される。なお、後述するロックパルスＬＰ１２〜ＬＰ１４の電位も同様である。
【０２２９】
ロックパルスＬＰ１１は、第１のロックパルスＬＰ１１ａと第２のロックパルスＬＰ１１ｂによって構成される。第１のロックパルスＬＰ１１ａは、コイルＡのコイル端子Ｏ１が０Ｖ、コイル端子Ｏ２が−Ｖ、コイルＢのコイル端子Ｏ３が０Ｖ、コイル端子Ｏ４が−Ｖとなる。第２のロックパルスＬＰ１１ｂは、コイルＡのコイル端子Ｏ１が−Ｖ、コイル端子Ｏ２が０Ｖ、コイルＢのコイル端子Ｏ３が０Ｖ、コイル端子Ｏ４が−Ｖとなる。
【０２３０】
ロックパルスＬＰ１１の出力期間はロータ４１の制動に必要な期間に設定する。また、第１、第２ロックパルスＬＰ１１ａ、ＬＰ１１ｂのそれぞれの後半の期間は、第１の実施形態のロックパルスＬＰ１、ＬＰ２のように、必要に応じてチョッパー状の出力でもよい。なお、後述するロックパルスＬＰ１２、ＬＰ１３、ＬＰ１４の出力期間と後半のチョッパー状の出力も同様である。
【０２３１】
次にロックパルスＬＰ１１によって、衝撃で回転したロータ４１をどのように制動し、回転を戻すことができるかを図２２（ｂ）〜図２２（ｅ）を用いて説明する。図２２（ｂ）は、ステップモータ４０のロータ４１のＮ極が静止位置０度にある状態を示している。
【０２３２】
図２２（ｃ）は、図２２（ｂ）で示したロータ４１の静止状態において、ステップモータ４０に外部から強い衝撃が加えられ、ロータ４１が時計回りに１８０度以上回転し、Ｎ極がたとえば約１５０度の位置に移動した状態を示している。この場合、図１７を用いて前述したように、コイルＡにマイナス方向の逆起電流−Ｉａが発生し、コイル端子Ｏ１から検出信号ＣＳが検出される（図２０（ｂ）参照）。
【０２３３】
図２２（ｄ）は、ステップモータ４０に衝撃が加わり、図２２（ｃ）のロータ４１の位置で、ステップモータ４０にロックパルスＬＰ１１の第１のロックパルスＬＰ１１ａが供給されたとき、ロータ４１がどのように制動されるかを示している。
【０２３４】
ここで、ロックパルスＬＰ１１ａがステップモータ４０に供給されると、コイルＡのコイル端子Ｏ１からＯ２へ駆動電流が流れて、コイルＡに図面上の上向きに磁束Φが発生する。また同様に、コイルＢのコイル端子Ｏ３からＯ４へ駆動電流が流れて、コイルＢに図面上の下向きに磁束Φが発生する。
【０２３５】
これにより、第１磁極部４２ａがＮ極、第２磁極部４２ｂがＳ極に磁化される。その結果、ロータ４１のＮ極が第２磁極部４２ｂのＳ極と引き合い、ロータ４１のＳ極が第１磁極部４２ａのＮ極と引き合い、ロータ４１のＮ極は約２７０度の位置に戻るように制動される。
【０２３６】
次に図２２（ｅ）は、図２２（ｄ）のロータ４１の位置（約２７０度）で、ステップモータ４０にロックパルスＬＰ１１の第２のロックパルスＬＰ１１ｂが供給されたとき、ロータ４１がどのように制動されるかを示している。
【０２３７】
ここで、ロックパルスＬＰ１１ｂがステップモータ４０に供給されると、コイルＡに流れる駆動電流の極性が反転し、コイル端子Ｏ２からＯ１に駆動電流が流れて、コイルＡに図面上の下向きに磁束Φが発生する。また、コイルＢに流れる駆動電流の方向は変わらないので、コイルＢには図面上の下向きに磁束Φが継続して発生する。
【０２３８】
これにより、第１磁極部４２ａと第２磁極部４２ｂがＳ極に、第３磁極部４２ｃがＮ極に磁化される。その結果、ロータ４１のＳ極が第３磁極部４２ｃのＮ極と引き合い、ロータ４１のＮ極は元の静止位置０度に戻るように制動される。
【０２３９】
［第２の実施形態のロックパルスＬＰ１２の説明：図２３］
次に、ロータ４１のＮ極が静止位置０度のときに、衝撃によって反時計回りに１８０度以上回転したロータ４１を制動するロックパルスＬＰ１２の波形と動作を図２３を用いて説明する。図２３（ａ）は、ロックパルスＬＰ１２の駆動波形の一例を示している。
【０２４０】
図２３（ａ）において、ロックパルスＬＰ１２は、第１のロックパルスＬＰ１２ａと第２のロックパルスＬＰ１２ｂによって構成され、第１のロックパルスＬＰ１２ａは、コイルＡのコイル端子Ｏ１が−Ｖ、コイル端子Ｏ２が０Ｖ、コイルＢのコイル端子Ｏ３が−Ｖ、コイル端子Ｏ４が０Ｖとなる。第２のロックパルスＬＰ１２ｂは、コイルＡのコイル端子Ｏ１が−Ｖ、コイル端子Ｏ２が０Ｖ、コイルＢのコイル端子Ｏ３が０Ｖ、コイル端子Ｏ４が−Ｖとなる。
【０２４１】
次にロックパルスＬＰ１２によって、衝撃で回転したロータ４１をどのように制動し、回転を戻すことができるかを図２３（ｂ）〜図２３（ｅ）を用いて説明する。図２３（ｂ）は、ステップモータ４０のロータ４１のＮ極が静止位置０度にある状態を示している。
【０２４２】
図２３（ｃ）は、図２３（ｂ）で示したロータ４１の静止状態において、ステップモータ４０に外部から強い衝撃が加えられ、ロータ４１が反時計回りに１８０度以上回転し、Ｎ極がたとえば約２１０度の位置に移動した状態を示している。この場合、コイルＢにマイナス方向の逆起電流−Ｉｂが発生し、コイル端子Ｏ４から検出信号ＣＳが検出される（図２０（ｃ）参照）。
【０２４３】
図２３（ｄ）は、ステップモータ４０に衝撃が加わり、図２３（ｃ）のロータ４１の位置で、ステップモータ４０にロックパルスＬＰ１２の第１のロックパルスＬＰ１２ａが供給されたとき、ロータ４１がどのように制動されるかを示している。
【０２４４】
ここで、ロックパルスＬＰ１２ａがステップモータ４０に供給されると、コイルＡのコイル端子Ｏ２からＯ１へ駆動電流が流れて、コイルＡに図面上の下向きに磁束Φが発生する。また同様に、コイルＢのコイル端子Ｏ４からＯ３へ駆動電流が流れて、コイルＢに図面上の上向きに磁束Φが発生する。
【０２４５】
これにより、第１磁極部４２ａがＳ極、第２磁極部４２ｂがＮ極に磁化される。その結果、ロータ４１のＮ極が第１磁極部４２ａのＳ極と引き合い、ロータ４１のＳ極が第２磁極部４２ｂのＮ極と引き合い、ロータ４１のＮ極は約９０度の位置に戻るように制動される。
【０２４６】
次に図２３（ｅ）は、図２３（ｄ）のロータ４１の位置（約９０度）で、ステップモータ４０にロックパルスＬＰ１２の第２のロックパルスＬＰ１２ｂが供給されたとき、ロータ４１がどのように制動されるかを示している。
【０２４７】
ここで、ロックパルスＬＰ１２ｂがステップモータ４０に供給されると、コイルＡに流れる駆動電流の方向は変わらないので、コイルＡには図面上の下向きに磁束Φが継続して発生する。また、コイルＢに流れる駆動電流は極性が反転し、コイル端子Ｏ３からＯ４に駆動電流が流れて、コイルＢに図面上の下向きに磁束Φが発生する。
【０２４８】
これにより、第１磁極部４２ａと第２磁極部４２ｂがＳ極に、第３磁極部４２ｃがＮ極に磁化される。その結果、ロータ４１のＳ極が第３磁極部４２ｃのＮ極と引き合い、ロータ４１のＮ極は元の静止位置０度に戻るように制動される。
【０２４９】
［第２の実施形態のロックパルスＬＰ１３の説明：図２４］
次に、ロータ４１のＮ極が静止位置１８０度のときに、衝撃によって時計回りに１８０度以上回転したロータ４１を制動するロックパルスＬＰ１３の波形と動作を図２４を用いて説明する。図２４（ａ）は、ロックパルスＬＰ１３の駆動波形の一例を示している。
【０２５０】
図２４（ａ）において、ロックパルスＬＰ１３は、第１のロックパルスＬＰ１３ａと第２のロックパルスＬＰ１３ｂによって構成される。第１のロックパルスＬＰ１３ａは、コイルＡのコイル端子Ｏ１が−Ｖ、コイル端子Ｏ２が０Ｖ、コイルＢのコイル端子Ｏ３が−Ｖ、コイル端子Ｏ４が０Ｖとなる。第２のロックパルスＬＰ１３ｂは、コイルＡのコイル端子Ｏ１が０Ｖ、コイル端子Ｏ２が−Ｖ、コイルＢのコイル端子Ｏ３が−Ｖ、コイル端子Ｏ４が０Ｖとなる。
【０２５１】
次にロックパルスＬＰ１３によって、衝撃で回転したロータ４１をどのように制動し、回転を戻すことができるかを図２４（ｂ）〜図２４（ｅ）を用いて説明する。図２４（ｂ）は、ステップモータ４０のロータ４１のＮ極が静止位置１８０度にある状態を示している。
【０２５２】
図２４（ｃ）は、図２４（ｂ）で示したロータ４１の静止状態において、ステップモータ４０に外部から強い衝撃が加えられ、ロータ４１が時計回りに１８０度以上回転し、Ｎ極がたとえば約３３０度（−３０度）の位置に移動した状態を示している。この場合、図１８を用いて前述したように、コイルＡにプラス方向の逆起電流＋Ｉａが発生し、コイル端子Ｏ２から検出信号ＣＳが検出される（図２１（ａ）参照）。
【０２５３】
図２４（ｄ）は、ステップモータ４０に衝撃が加わり、図２４（ｃ）のロータ４１の位置で、ステップモータ４０にロックパルスＬＰ１３の第１のロックパルスＬＰ１３ａが供給されたとき、ロータ４１がどのように制動されるかを示している。
【０２５４】
ここで、ロックパルスＬＰ１３ａがステップモータ４０に供給されると、コイルＡのコイル端子Ｏ２からＯ１へ駆動電流が流れて、コイルＡに図面上の下向きに磁束Φが発生する。また同様に、コイルＢのコイル端子Ｏ４からＯ３へ駆動電流が流れて、コイルＢに図面上の上向きに磁束Φが発生する。
【０２５５】
これにより、第１磁極部４２ａがＳ極、第２磁極部４２ｂがＮ極に磁化される。その結果、ロータ４１のＮ極が第１磁極部４２ａのＳ極と引き合い、ロータ４１のＳ極が第２磁極部４２ｂのＮ極と引き合い、ロータ４１のＮ極は約９０度の位置に戻るように制動される。
【０２５６】
次に図２４（ｅ）は、図２４（ｄ）のロータ４１の位置（約９０度）で、ステップモータ４０にロックパルスＬＰ１３の第２のロックパルスＬＰ１３ｂが供給されたとき、ロータ４１がどのように制動されるかを示している。
【０２５７】
ここで、ロックパルスＬＰ１３ｂがステップモータ４０に供給されると、コイルＡに流れる駆動電流の極性は反転し、コイル端子Ｏ１からＯ２に駆動電流が流れて、コイルＡに図面上の上向きに磁束Φが発生する。また、コイルＢに流れる駆動電流の方向は変わらないので、コイルＢには図面上の上向きに磁束Φが継続して発生する。
【０２５８】
これにより、第１磁極部４２ａと第２磁極部４２ｂがＮ極に、第３磁極部４２ｃがＳ極に磁化される。その結果、ロータ４１のＮ極が第３磁極部４２ｃのＳ極と引き合い、ロータ４１のＮ極は元の静止位置１８０度に戻るように制動される。
【０２５９】
［第２の実施形態のロックパルスＬＰ１４の説明：図２５］
次に、ロータ４１のＮ極が静止位置１８０度のときに、衝撃によって反時計回りに１８０度以上回転したロータ４１を制動するロックパルスＬＰ１４の波形と動作を図２５を用いて説明する。図２５（ａ）は、ロックパルスＬＰ１４の駆動波形の一例を示している。
【０２６０】
図２５（ａ）において、ロックパルスＬＰ１４は、第１のロックパルスＬＰ１４ａと第２のロックパルスＬＰ１４ｂによって構成される。第１のロックパルスＬＰ１４ａは、コイルＡのコイル端子Ｏ１が０Ｖ、コイル端子Ｏ２が−Ｖ、コイルＢのコイル端子Ｏ３が０Ｖ、コイル端子Ｏ４が−Ｖとなる。第２のロックパルスＬＰ１４ｂは、コイルＡのコイル端子Ｏ１が０Ｖ、コイル端子Ｏ２が−Ｖ、コイルＢのコイル端子Ｏ３が−Ｖ、コイル端子Ｏ４が０Ｖとなる。
【０２６１】
次にロックパルスＬＰ１４によって、衝撃で回転したロータ４１をどのように制動し、回転を戻すことができるかを図２５（ｂ）〜図２５（ｅ）を用いて説明する。図２５（ｂ）は、ステップモータ４０のロータ４１のＮ極が静止位置１８０度にある状態を示している。
【０２６２】
図２５（ｃ）は、図２５（ｂ）で示したロータ４１の静止状態において、ステップモータ４０に外部から強い衝撃が加えられ、ロータ４１が反時計回りに１８０度以上回転し、Ｎ極がたとえば約３０度の位置に移動した状態を示している。この場合、コイルＢにプラス方向の逆起電流が発生し、コイル端子Ｏ３から検出信号ＣＳが検出される（図２１（ｂ）参照）。
【０２６３】
図２５（ｄ）は、ステップモータ４０に衝撃が加わり、図２５（ｃ）のロータ４１の位置で、ステップモータ４０にロックパルスＬＰ１４の第１のロックパルスＬＰ１４ａが供給されたとき、ロータ４１がどのように制動されるかを示している。
【０２６４】
ここで、ロックパルスＬＰ１４ａがステップモータ４０に供給されると、コイルＡのコイル端子Ｏ１からＯ２へ駆動電流が流れて、コイルＡに図面上の上向きに磁束Φが発生する。また同様に、コイルＢのコイル端子Ｏ３からＯ４へ駆動電流が流れて、コイルＢに図面上の下向きに磁束Φが発生する。
【０２６５】
これにより、第１磁極部４２ａがＮ極、第２磁極部４２ｂがＳ極に磁化される。その結果、ロータ４１のＮ極が第２磁極部４２ｂのＳ極と引き合い、ロータ４１のＳ極が第１磁極部４２ａのＮ極と引き合い、ロータ４１のＮ極は約２７０度の位置に戻るように制動される。
【０２６６】
次に図２５（ｅ）は、図２５（ｄ）のロータ４１の位置（約２７０度）で、ステップモータ４０にロックパルスＬＰ１４の第２のロックパルスＬＰ１４ｂが供給されたとき、ロータ４１がどのように制動されるかを示している。
【０２６７】
ここで、ロックパルスＬＰ１４ｂがステップモータ４０に供給されると、コイルＡに流れる駆動電流の方向は変わらないので、コイルＡには図面上の上向きに磁束Φが継続して発生する。また、コイルＢに流れる駆動電流の極性は反転し、コイル端子Ｏ４からＯ３に駆動電流が流れて、コイルＢに図面上の上向きに磁束Φが発生する。
【０２６８】
これにより、第１磁極部４２ａと第２磁極部４２ｂがＮ極に、第３磁極部４２ｃがＳ極に磁化される。その結果、ロータ４１のＮ極が第３磁極部４２ｃのＳ極と引き合い、ロータ４１のＮ極は元の静止位置１８０度に戻るように制動される。
【０２６９】
このように本実施形態は、二つのコイルＡ、Ｂを検出コイルとして同時に用いて衝撃検出を実施し、衝撃が検出されたならば、ロータ４１の静止位置と衝撃によるロータ４１の回転方向に応じたロックパルスＬＰ１１〜ＬＰ１４を選択出力し、二つのコイルＡ、Ｂを同時に励磁することでステップモータ４０を確実に制動することができる。
【０２７０】
なお、ロックパルスＬＰ１１〜ＬＰ１４の各第２のロックパルスＬＰ１１ｂ〜ＬＰ１４ｂは、駆動パルスＳＰ内で最後に出力された小駆動パルスと同仕様である（図２０、図２１参照）。それにより、駆動パルスＳＰによる駆動後のロータ４１の静止位置に応じた第２のロックパルスをステップモータ４０に供給してロータ４１を制動するので、衝撃によって１８０度以上回転したロータ４１を元の静止位置（駆動パルスＳＰで駆動された直後の静止位置）に確実に戻すことができる。
【０２７１】
以上のように第２の実施形態の２コイルステップモータ用駆動回路によれば、ステップモータの二つのコイルＡ、コイルＢを共に検出コイルとして同時に用いることで、強い衝撃によってロータが１８０度以上回転した場合でも、衝撃の有無と衝撃によるロータの回転方向をただちに把握できる。それにより、ロータの静止位置と衝撃による回転方向に応じたロックパルスを選択出力し、ステップモータを正確に制動する２コイルステップモータ用駆動回路を提供できる。
【０２７２】
また、第２の実施形態のロックパルスは、第１のロックパルスと第２のロックパルスで構成され、コイルＡとコイルＢのどちらか一方において、第１のロックパルスと第２のロックパルスで、コイル内に流れる駆動電流の極性が反転し異なるように構成される。
【０２７３】
これにより、ロータが強い衝撃によって１８０度以上回転した場合でも、第１のロックパルスと第２のロックパルスで構成されるロックパルスをステップモータに供給することで、ステップモータのステータの各磁極部の磁化を２段階で切り替え、１８０度以上回転したロータを元の静止位置に確実に戻すことができる。
【０２７４】
また、第２の実施形態は、ロータが１８０度以上回転した場合でも元の静止位置に戻すことができるので、本発明をアナログ表示式電子時計に応用した場合、衝撃の影響を受けやすい比較的大きな指針を用いることが可能となり、アナログ表示の視認性と耐衝撃性に優れた電子時計を提供できる。
【０２７５】
また、第２の実施形態の駆動回路によるロックパルスは、衝撃が比較的弱くロータの回転が１８０度以下の場合でも確実にロータを制動できるので、衝撃の強弱に係わらず、ロータを制動できる２コイルステップモータ用駆動回路を提供できる。
【０２７６】
［第３の実施形態］
［第３の実施形態のドライバ回路と検出回路の回路構成の説明：図２６］
次に第３の実施形態のドライバ回路２０と検出回路３０の回路構成を図２６を用いて説明する。第３の実施形態は、ロータ４１の動きを検出する検出回路３０の回路構成が第１の実施形態と異なっており、具体的には、コイルＢ側の検出回路、すなわち、図５に示すトランジスタＴＰ３及びＴＰ４、検出抵抗Ｒ３及びＲ４並びにこれらをコイルＢ及び衝撃判定回路３１に接続する配線が設けられていない。トランジスタＴＰ１及びＴＰ２のソース端子Ｓがそれぞれ電源ＶＤＤに接続され、ドレイン端子Ｄがそれぞれ検出抵抗Ｒ１およびＲ２の一方の端子に接続され、さらに検出抵抗Ｒ１及びＲ２の他方の端子が、コイルＡのコイル端子Ｏ１及びＯ２にそれぞれ接続される点は第１の実施形態と同様である。また、他の構成要素については第１の実施形態と同一であるので、重複する構成要素は同一番号を付して説明を省略する。
【０２７７】
本実施形態において、ステップモータ４０の基本動作及び、衝撃によるロータの回転とそれによる逆起電流の発生状態は、第１の実施形態において、図３，図４及び図６〜図９を参照して先に説明した場合と同様であるから、本実施形態において第１の実施形態と異なる点、すなわち、ロータ４１の動きを検出する構成及び動作を中心に以下説明する。
【０２７８】
［逆起電流を検出する検出回路の動作説明：図２７〜２９］
次に、図６〜図９で示したステップモータから発生する逆起電流を本実施形態の検出回路３０がどのように検出するかを図２７〜２９を用いて説明する。図２７は図２６で示したドライバ回路２０と検出回路３０の各トランジスタの動作図であり、図２８、図２９は検出回路３０の動作を説明するタイミングチャートである。
【０２７９】
図２７において、ロータ４１のＮ極が静止位置０度にあるときの検出パルスＣＰの到来による各トランジスタの動作（ＯＮ／ＯＦＦ）は、ＳＷ状態１に、ロータ４１のＮ極が静止位置１８０度にあるときの検出パルスＣＰの到来による各トランジスタの動作（ＯＮ／ＯＦＦ）は、ＳＷ状態２に示されている。ドライバ回路２０と検出回路３０が、ロータ４１の静止位置（０度または１８０度）に応じて、各トランジスタをＳＷ状態１とＳＷ状態２に切り替える点は、第１の実施形態と同様である。
【０２８０】
ＳＷ状態１において、検出パルスＣＰが到来すると、コイルＡ側の各トランジスタは、ドライバ回路２０のトランジスタＮ１，Ｎ２，Ｐ１及びＰ２が全てＯＦＦ、検出回路３０のトランジスタＴＰ１及びＴＰ２がともにＯＮとなる。また、コイルＢ側の各トランジスタは、ドライバ回路２０のトランジスタＮ３，Ｎ４，Ｐ３及びＰ４が全てＯＦＦとなる。コイルＢ側には、検出回路３０のトランジスタは設けられていない。
【０２８１】
このＳＷ状態１での各トランジスタのＯＮ／ＯＦＦ動作によって、コイルＡ側では、コイル端子Ｏ１がトランジスタＴＰ１によって検出抵抗Ｒ１を介して電源ＶＤＤに接続され、コイル端子Ｏ２がトランジスタＴＰ２によって検出抵抗Ｒ２を介して電源ＶＤＤに接続される。コイルＢ側では、コイル端子Ｏ３及びＯ４はともに浮遊状態となる。
【０２８２】
このＳＷ１状態での検出区間に衝撃が発生し、ロータ４１が時計回りに回転したとすると、図６で示したように、コイルＡのコイル端子Ｏ２からＯ１に向かって大きなマイナス方向の逆起電流−Ｉａが流れ、コイルＢのコイル端子Ｏ４からＯ３に向かって小さなプラス方向の逆起電流＋Ｉｂが流れる。
【０２８３】
図２８は、このＳＷ状態１での検出回路の検出動作の一例を示している。本図の表示は、図１１に倣っており、ステップモータ４０が駆動パルスＳＰにより駆動された後、ロータ４１のＮ極が静止位置０度にあるときの、コイルＡに発生する逆起電流を検出パルスＣＰによってサンプリングして検出する様子を示している。検出パルスＣＰの周期は図１１同様に、約０．５ｍＳであり、パルス幅は約１６μＳである。そして、本実施形態では、コイルＢに発生する逆起電流は検出されないため、図示は省略する。
【０２８４】
本実施形態においても、ＳＷ状態１での検出区間において所定の周期で出力される検出パルスにより、コイルＡのコイル端子Ｏ１に、逆起電流による電圧（検出信号ＣＳ）が発生する。
【０２８５】
ここで時間ｔ０のタイミングで衝撃が発生したとし、上述の例のように、ロータ４１が衝撃によって時計回りに回転すると、コイルＡに大きな逆起電流−Ｉａが発生する。これによって、コイル端子Ｏ１に検出パルスＣＰのタイミングで、検出抵抗Ｒ１による電圧降下により、逆起電流−Ｉａの大きさに応じたマイナス方向のパルス状の検出信号ＣＳが発生する。
【０２８６】
この時、検出閾値Ｖｔｈ１を適切な値に設定しておくことにより、衝撃判定回路３１は、逆起電流−Ｉａのピークに近い検出パルスＣＰのＮｏ３とＮｏ４のタイミングで、コイル端子Ｏ１の検出信号ＣＳが検出閾値Ｖｔｈ１を超えたことを検出できる。したがって、コイル端子Ｏ１からの検出信号ＣＳを入力された衝撃判定回路３１は、コイル端子Ｏ１からの検出信号ＣＳが閾値Ｖｔｈ１を超えたと判定できる、検出パルスＣＰのＮｏ３のタイミングでただちに衝撃信号ＣＫを制御回路３に対して出力し、ロータ４１が時計回りに回転したことを通知する。これ以降の制御回路３の動作及びロックパルス発生回路１０により出力されるロックパルスＬＰによる動作は、上述の第１の実施形態及び第２の実施形態と同様である。
【０２８７】
続いて、ＳＷ状態１での検出区間に衝撃が発生し、ロータ４１が反時計回りに回転した場合を考える。この場合は、図７で示したように、コイルＡのコイル端子Ｏ２からＯ１に向かって小さなプラス方向の逆起電流＋Ｉａが流れ、コイルＢのコイル端子Ｏ４からＯ３に向かって大きなマイナス方向の逆起電流−Ｉｂが流れる。
【０２８８】
図２９は、図２８同様に、このＳＷ１状態での検出回路の検出動作の一例を示している。同じく時間ｔ０のタイミングで衝撃が発生したとし、この場合では、ロータ４１が衝撃によって反時計回りに回転すると、コイルＡに小さな逆起電流＋Ｉａが発生する。これによって、コイル端子Ｏ１に検出パルスＣＰのタイミングで、逆起電流＋Ｉａの大きさに応じたプラス方向のパルス状の検出信号ＣＳが発生する。
【０２８９】
この小さな逆起電流＋Ｉａにより発生するプラス方向のパルス状の検出信号ＣＳの絶対値は、先ほどのロータ４１が時計回りに回転した場合のマイナス方向のパルス状の検出信号ＣＳの絶対値に比して小さい。したがって、このプラス方向のパルス状の検出信号ＣＳを検出するために、検出閾値Ｖｔｈ２を適切な値に設定しておく。例えば、検出閾値Ｖｔｈ２の絶対値を、検出閾値Ｖｔｈ１より小さいものとする。これにより、衝撃判定回路３１は、逆起電流＋Ｉａのピークに近い検出パルスＣＰのＮｏ３とＮｏ４のタイミングで、コイル端子Ｏ１の検出信号ＣＳが検出閾値Ｖｔｈ２を超えたことを検出できる。
【０２９０】
コイル端子Ｏ１からの検出信号ＣＳを入力された衝撃判定回路３１は、コイル端子Ｏ１からの検出信号ＣＳが閾値Ｖｔｈ２を超えたと判定できる、検出パルスＣＰのＮｏ３のタイミングでただちに衝撃信号ＣＫを制御回路３に対して出力し、ロータ４１が反時計回りに回転したことを通知する。これ以降の制御回路３の動作及びロックパルス発生回路１０により出力されるロックパルスＬＰによる動作は、上述の第１の実施形態及び第２の実施形態と同様である。なお、衝撃判定回路３１は、衝撃によるロータ４１の回転方向を制御回路に通知している。この通知はどのような方法によってもよいが、回転方向に応じて異なる衝撃信号（例えば、ＣＫ１、ＣＫ２の２つを用意する）を制御回路３に出力したり、衝撃信号ＣＫとは別に、ロータ４１の回転方向を示す信号を制御回路３に出力してよい。
【０２９１】
このように、本実施形態では、ロータ４１のＮ極が静止位置０度であってドライバ回路２０と検出回路３０がＳＷ状態１であるとき、ロータ４１が衝撃によって時計回りに回転した場合には、コイルＡのコイル端子Ｏ１によりコイルＡから発生する逆起電流−Ｉａにより衝撃を検出することができ、また、ロータ４１が衝撃によって反時計回りに回転した場合には、コイルＡのコイル端子Ｏ１によりコイルＡから発生する逆起電流＋Ｉａにより衝撃を検出することができる。
【０２９２】
さらに、ＳＷ状態２、すなわち、ロータ４１のＮ極が静止位置１８０度の場合の検出動作を説明する。この時、本実施形態では、図２７に示すように、ＳＷ状態２において検出パルスＣＰが到来した際の、各トランジスタの状態は、ＳＷ状態１の場合とまったく同一であり、ドライバ回路２０のトランジスタＮ１，Ｎ２，Ｐ１，Ｐ２，Ｎ３，Ｎ４，Ｐ３及びＰ４が全てＯＦＦ、検出回路３０のトランジスタＴＰ１及びＴＰ２がともにＯＮとなる。したがって、コイルＡのコイル端子Ｏ１及びコイル端子Ｏ２における接続状態もＳＷ状態１の場合と同じである。
【０２９３】
このＳＷ状態２での検出区間に衝撃が発生し、ロータ４１が時計回りに回転したとすると、図８に示したように、コイルＡのコイル端子Ｏ１からＯ２に向かって大きなプラス方向の逆起電流＋Ｉａが流れ、コイルＢのコイル端子Ｏ３からＯ４に向かって小さなマイナス方向の逆起電流−Ｉｂが流れる。
【０２９４】
この結果、検出パルスＣＳのタイミングで、コイル端子Ｏ２に検出抵抗Ｒ２による電圧降下により、逆起電流＋Ｉａの大きさに応じたマイナス方向のパルス状の検出信号ＣＳが発生する。したがって、このコイル端子Ｏ２に発生した検出信号を衝撃判定回路３１が入力し、閾値Ｖｔｈ１を超えたか否かを判定して衝撃信号ＣＫを出力する。このＳＷ状態２におけるタイミングチャートは、図２８に示したＳＷ状態１におけるタイミングチャートに対し、コイルＡの逆起電力の向きが逆であり、検出信号ＣＳとしてコイル端子Ｏ２に発生した信号を用いる点のみが異なり、タイミング関係は同じであるので図示は省略する。
【０２９５】
さらに、ＳＷ状態２でロータ４１が反時計回りに回転した場合を考える。この場合は、図９に示したように、コイルＡのコイル端子Ｏ２からＯ１に向かって小さなマイナス方向の逆起電流−Ｉａが流れ、コイルＢのコイル端子Ｏ４からＯ３に向かって小さなプラス方向の逆起電流＋Ｉｂが流れる。
【０２９６】
この結果、検出パルスＣＳのタイミングで、コイル端子Ｏ２に検出抵抗Ｒ２による電圧降下により、逆起電流−Ｉａの大きさに応じたプラス方向のパルス状の検出信号ＣＳが発生する。したがって、このコイル端子Ｏ２に発生した検出信号を衝撃判定回路３１が入力し、閾値Ｖｔｈ２を超えたか否かを判定して衝撃信号ＣＫを出力する。このＳＷ状態２におけるタイミングチャートは、図２９に示したＳＷ状態１におけるタイミングチャートに対し、コイルＡの逆起電力の向きが逆であり、検出信号ＣＳとしてコイル端子Ｏ２に発生した信号を用いる点のみが異なり、タイミング関係は同じであるので図示は省略する。
【０２９７】
このように、本実施形態では、ロータ４１のＮ極が静止位置１８０度であってドライバ回路２０と検出回路３０がＳＷ状態２であるとき、ロータ４１が衝撃によって時計回りに回転した場合には、コイルＡのコイル端子Ｏ２によりコイルＡから発生する逆起電流＋Ｉａにより衝撃を検出することができ、また、ロータ４１が衝撃によって反時計回りに回転した場合には、コイルＡのコイル端子Ｏ１によりコイルＡから発生する逆起電流−Ｉａにより衝撃を検出することができる。
【０２９８】
以上のように、本実施形態では、検出回路３０はコイルＡ側にのみ検出回路を有しており、コイルＢ側の検出回路は不要である。ここで、上述したように、検出回路３０は弱いプラス方向のパルス状の検出信号ＣＳを検出するため、検出の感度は第１の実施形態に比して見劣りするものの、必要となるトランジスタ及び検出抵抗の数が少なく、検出回路３０を小規模なものとできるメリットがある。
【０２９９】
本実施形態の動作は、図１２及び図１３を参照して第１の実施形態について説明したものと同様であるから、その説明は省略する。
【０３００】
なお、本実施形態では、検出回路３０はコイルＡ側にのみ検出回路を有しており、コイルＢ側の検出回路は持たないものとして説明したが、これを逆として、コイルＢ側にのみ検出回路を有し、コイルＡ側に検出回路を持たないものとしても差し支えない。すなわち、本実施形態では、検出パルス発生回路６は、コイルＡ及びコイルＢのいずれか１つに検出パルスＣＰを出力するものとすればよい。
【０３０１】
［第４の実施形態］
［第４の実施形態のドライバ回路と検出回路の回路構成の説明：図３０］
次に第４の実施形態のドライバ回路２０と検出回路３０の回路構成を図３０を用いて説明する。第４の実施形態もまた、ロータ４１の動きを検出する検出回路３０の回路構成が第１の実施形態及び第３の実施形態と異なっており、具体的には、コイルＡのコイル端子Ｏ１とコイルＢのコイル端子Ｏ４の短絡及び切断を切り替えるアナログスイッチＳＷ１が設けられる。また、トランジスタＴＰ１のソース端子Ｓが電源ＶＤＤに接続され、ドレイン端子Ｄが検出抵抗Ｒ１の一方の端子に接続され、検出抵抗Ｒ１の他方の端子が、コイルＡのコイル端子Ｏ２に接続される。同様に、トランジスタＴＰ４のソース端子Ｓが電源ＶＤＤに接続され、ドレイン端子Ｄが検出抵抗Ｒ４の一方の端子に接続され、検出抵抗Ｒ４の他方の端子が、コイルＢのコイル端子Ｏ３に接続される。第１の実施形態における、トランジスタＴＰ２，ＴＰ３及び検出抵抗Ｒ２，Ｒ３は特に必要ではない。他の構成要素については第１の実施形態と同一であるので、重複する構成要素は同一番号を付して説明を省略する。
【０３０２】
アナログスイッチＳＷ１は、コイル端子Ｏ１とコイル端子Ｏ４の短絡及び接続を切り替えることができるものであればその形式は特に限定されないが、例えば、ＭＯＳＦＥＴである。アナログスイッチＳＷ１もまた、トランジスタＴＰ１，ＴＰ４と同様に、制御回路３からの制御信号ＣＮ４によりそのＯＮ／ＯＦＦが制御される。
【０３０３】
本実施形態においても、ステップモータ４０の基本動作及び、衝撃によるロータの回転とそれによる逆起電流の発生状態は、第１の実施形態において、図３，図４及び図６〜図９を参照して先に説明した場合と同様であり、ロータ４１の動きを検出する構成及び動作の点が異なっているから、この点について以下説明する。なお、ステップモータ４０の基本動作中、すなわち、ロータ４１の駆動中のドライバ回路２０の状態は第１の実施形態において説明した状態と等価となるため、アナログスイッチＳＷ１はＯＦＦとされる。
【０３０４】
［逆起電流を検出する検出回路の動作説明：図３１〜３４］
本実施形態では、図６〜図９で示したステップモータから発生する逆起電流を逆起電圧の形で検出する。そして、かかる逆起電圧を本実施形態の検出回路３０がどのように検出するかを図３１〜３４を用いて説明する。図３１は図３０で示したドライバ回路２０と検出回路３０の各トランジスタ及びアナログスイッチの動作図であり、図３２〜３４は検出回路３０の動作を説明するタイミングチャートである。
【０３０５】
図３１において、ロータ４１のＮ極が静止位置０度にあるときの検出パルスＣＰの到来による各トランジスタの動作（ＯＮ／ＯＦＦ）は、ＳＷ状態１に、ロータ４１のＮ極が静止位置１８０度にあるときの検出パルスＣＰの到来による各トランジスタの動作（ＯＮ/ＯＦＦ）は、ＳＷ状態２に示されている。ドライバ回路２０と検出回路３０が、ロータ４１の静止位置（０度または１８０度）に応じて、各トランジスタをＳＷ状態１とＳＷ状態２に切り替える点は、第１の実施形態と同様である。
【０３０６】
ＳＷ状態１において、検出パルスＣＰが到来すると、コイルＡ側の各トランジスタは、ドライバ回路２０のトランジスタＮ１，Ｎ２，Ｐ１，Ｐ２，Ｎ３，Ｎ４，Ｐ３及びＰ４が全てＯＦＦ、検出回路３０のトランジスタＴＰ１及びＴＰ４がともにＯＮとなる。また、アナログスイッチＳＷ１はＯＮとなる。
【０３０７】
このＳＷ状態１での各トランジスタ及びアナログスイッチのＯＮ／ＯＦＦ動作によって、コイルＡ側では、コイル端子Ｏ２がトランジスタＴＰ１によって検出抵抗Ｒ１を介して電源ＶＤＤに接続され、コイルＢ側では、コイル端子Ｏ３がトランジスタＴＰ４によって検出抵抗Ｒ４を介して電源ＶＤＤに接続される。さらに、コイルＡのコイル端子Ｏ１とコイルＢのコイル端子Ｏ４とがアナログスイッチＳＷ１により短絡される。
【０３０８】
この状態は、コイルＡとコイルＢとをコイル端子Ｏ１及びコイル端子Ｏ４にて直列した状態に他ならず、検出パルスＣＰは、直列接続されたコイルＡ及びコイルＢの両端に対して出力されることになる。
【０３０９】
ここで、これまでの説明より明らかなように、コイルＡの巻線方向は、コイル端子Ｏ２からコイル端子Ｏ１に対し電流を流した時に正の磁束φが発生する向きに設けられている。また、コイルＢの巻線方向は、コイル端子Ｏ３からコイル端子Ｏ４に対し電流を流した時に正の磁束φが発生する向きに設けられている。
【０３１０】
すなわち、アナログスイッチＳＷ１によりコイル端子Ｏ１とコイル端子Ｏ４を短絡するということは、コイルＡ及びコイルＢを、両端となるコイル端子Ｏ２及びコイル端子Ｏ３間に電流を流した際に、コイルＡにより発生する磁束φとコイルＢにより発生する磁束φとが互いに逆向きとなるように直列接続することに他ならない。また、この直列接続は、図２を参照すれば明らかなように、直列接続されたコイルＡ及びコイルＢに直列に流れる電流により発生する磁束φが、２コイルステップモータ４０のステータ４２の第１磁極部４２ａ及び第２磁極部４２ｂを通過する閉ループを形成する向きである。
【０３１１】
なお、同様の直列接続は、コイルＡのコイル端子Ｏ２とコイルＢのコイル端子Ｏ３をアナログスイッチＳＷ１により短絡することによっても得られる。その場合には、図３０に示した検出抵抗Ｒ１のトランジスタＴＰ１と反対側の端子をコイル端子Ｏ１側に、検出抵抗Ｒ４のトランジスタＴＰ４と反対側の端子をコイル端子Ｏ４側に接続するようにするとよい。
【０３１２】
このＳＷ１状態での検出区間に衝撃が発生し、ロータ４１が時計回りに回転したとすると、図６で示したように、コイルＡを通過する磁束は＋１／２φから−φに変化するため、−３／２φの磁束量変化が生じる。また、コイルＢを通過する磁束は＋１／２φから＋φに変化するため、＋１／２φの磁束量変化が生じる。そして、コイルＡとコイルＢにはこの磁束の変化量に応じた電磁誘導による逆起電圧が生じる。
【０３１３】
図３２は、このＳＷ状態１での検出回路の検出動作の一例を示している。本図の表示もまた図１１に倣っているが、ここでは、ステップモータ４０が駆動パルスＳＰにより駆動された後、ロータ４１のＮ極が静止位置０度にあるときの、コイルＡのコイル端子Ｏ２（直列接続されたコイルＡ及びコイルＢの、コイルＡ側の端となる端子）にて検出される逆起電圧を検出パルスＣＰによってサンプリングして検出する様子が示されている。検出パルスＣＰの周期は図１１同様に、約０．５ｍＳであり、パルス幅は約１６μＳである。
【０３１４】
ここで時間ｔ０のタイミングで衝撃が発生したとし、上述の例のように、ロータ４１が衝撃によって時計回りに回転したとする。このとき、コイルＡには大きな逆起電圧−Ｖａが発生する。また、コイルＢには小さな逆起電圧＋Ｖｂが発生するが、コイルＢのコイル端子Ｏ４がコイルＡのコイル端子Ｏ１と短絡されることにより、コイル端子Ｏ２で検出される電圧はその向きが逆となり、−Ｖｂとなる。そして、コイル端子Ｏ２には、このコイルＡにおける逆起電圧−ＶａとコイルＢにおける逆起電圧の逆電圧−Ｖｂの和である、−Ｖ＝−（Ｖａ＋Ｖｂ）が生じる。これによって、コイル端子Ｏ１に検出パルスＣＰのタイミングで、逆起電圧−Ｖの大きさに応じたマイナス方向のパルス状の検出信号ＣＳが発生する。
【０３１５】
この時もまた、検出閾値Ｖｔｈ１を負の適切な値に設定しておくことにより、衝撃判定回路３１は、逆起電圧−Ｖのピークに近い検出パルスＣＰのＮｏ３とＮｏ４のタイミングで、コイル端子Ｏ２からの検出信号ＣＳが検出閾値Ｖｔｈ１を超えたことを検出できる。したがって、コイル端子Ｏ２からの検出信号ＣＳを入力された衝撃判定回路３１は、コイル端子Ｏ２からの検出信号ＣＳが検出閾値Ｖｔｈ１を超えたと判定できる、検出パルスＣＰのＮｏ３のタイミングでただちに衝撃信号ＣＫを制御回路３に対して出力し、ロータ４１が時計回りに回転したことを通知する。これ以降の制御回路３の動作及びロックパルス発生回路１０により出力されるロックパルスＬＰによる動作は、上述の第１の実施形態及び第２の実施形態と同様である。
【０３１６】
衝撃判定回路３１は、検出閾値Ｖｔｈ１とは別に、検出閾値Ｖｔｈ１と符号が逆で、絶対値がおおむね等しい検出閾値Ｖｔｈ２も設定している。これは、ＳＷ状態１での検出区間に衝撃が発生し、ロータ４１が反時計回りに回転した場合の回転検出を行うためである。このときには、図７で示したように、コイルＡを通過する磁束は＋１／２φから＋φに変化するため、＋１／２φの磁束量変化が生じる。また、コイルＢを通過する磁束は＋１／２φから−φに変化するため、−３／２φの磁束量変化が生じる。そして、コイルＡとコイルＢにはこの磁束の変化量に応じた電磁誘導による逆起電圧が生じる。
【０３１７】
図３３は、このＳＷ状態１での検出回路の検出動作の一例であり、図３２と同じくコイルＡのコイル端子Ｏ２にて検出される逆起電圧を検出パルスＣＰによってサンプリングして検出する様子を示している。そして、時間ｔ０のタイミングで衝撃が発生したとし、ロータ４１が衝撃によって反時計回りに回転したとする。このとき、コイルＡには小さな逆起電圧＋Ｖａが発生し、コイルＢには大きな逆起電圧−Ｖｂが発生し、コイル端子Ｏ２ではコイルＢに生じた逆起電圧は符号が反転して検知されるから、結局、コイル端子Ｏ２には、このコイルＡにおける逆起電圧＋ＶａとコイルＢにおける逆起電圧の逆電圧＋Ｖｂの和である、＋Ｖ＝＋（Ｖａ＋Ｖｂ）が生じる。これによって、コイル端子Ｏ１に検出パルスＣＰのタイミングで、逆起電圧＋Ｖの大きさに応じたマイナス方向のパルス状の検出信号ＣＳが発生する。
【０３１８】
したがって、検出閾値Ｖｔｈ２を正の適切な値とすることで、図３２の場合と同様、衝撃判定回路３１は、コイル端子Ｏ２からの検出信号ＣＳが検出閾値Ｖｔｈ１を超えたと判定できる、検出パルスＣＰのＮｏ３のタイミングでただちに衝撃信号ＣＫを制御回路３に対して出力し、ロータ４１が時計回りに回転したことを通知する。ロータ４１の回転方向は、検出信号ＣＳが検出閾値Ｖｔｈ１及び検出閾値Ｖｔｈ２のいずれを超えたかにより判定できる。
【０３１９】
さらに、ＳＷ状態２、すなわち、ロータ４１のＮ極が静止位置１８０度の場合の検出動作について説明する。この時、本実施形態では、図３１に示すように、ＳＷ状態２において検出パルスＣＰが到来した際の、各トランジスタの状態は、ＳＷ状態１の場合とまったく同一であり、ドライバ回路２０のトランジスタＮ１，Ｎ２，Ｐ１，Ｐ２，Ｎ３，Ｎ４，Ｐ３及びＰ４が全てＯＦＦ、検出回路３０のトランジスタＴＰ１及びＴＰ４がともにＯＮ、アナログスイッチＳＷ１がＯＮとなる。したがって、コイルＡとコイルＢが直列接続される接続状態もＳＷ状態１の場合と同じである。
【０３２０】
このＳＷ状態２での検出区間に衝撃が発生し、ロータ４１が時計回りに回転した場合のコイルＡ及びコイルＢに生じる磁束量変化はそれぞれ＋３／２φ、−１／２φであり、それによってコイルＡには大きい＋Ｖａの逆起電圧が、コイルＢには小さい−Ｖｂの逆起電圧が生じる。
【０３２１】
これによってコイルＡのコイル端子Ｏ２で検出される電圧は、＋Ｖ＝＋（Ｖａ＋Ｖｂ）となり、その波形は図３３に示したものとおおむね同一となる。したがって、このＳＷ状態２では、コイル端子Ｏ２からの検出信号ＣＳを入力された衝撃判定回路３１は、コイル端子Ｏ２からの検出信号ＣＳが閾値Ｖｔｈ２を超えたと判定した場合に、衝撃信号ＣＫを制御回路３に対して出力し、それによりロータ４１が時計回りに回転したことを通知する。
【０３２２】
さらに、このＳＷ状態２での検出区間に衝撃が発生し、ロータ４１が反時計回りに回転した場合のコイルＡ及びコイルＢに生じる磁束量変化はそれぞれ−１／２φ、＋３／２φであり、それによってコイルＡには小さい−Ｖａの逆起電圧が、コイルＢには大きい＋Ｖｂの逆起電圧が生じる。
【０３２３】
これによってコイルＡのコイル端子Ｏ２で検出される電圧は、−Ｖ＝−（Ｖａ＋Ｖｂ）となり、その波形は図３２に示したものとおおむね同一となる。したがって、このＳＷ状態２では、コイル端子Ｏ２からの検出信号ＣＳを入力された衝撃判定回路３１は、コイル端子Ｏ２からの検出信号ＣＳが閾値Ｖｔｈ１を超えたと判定した場合に、衝撃信号ＣＫを制御回路３に対して出力し、それによりロータ４１が反時計回りに回転したことを通知する。
【０３２４】
そして、以上説明した第４の実施形態では、コイルＡとコイルＢとを、直列接続されたコイルＡ及びコイルＢに直列に流れる電流により発生する磁束φが、２コイルステップモータ４０のステータ４２の第１磁極部４２ａ及び第２磁極部４２ｂを通過する閉ループを形成する向きとなるように直列接続した。これにより、直列接続したコイルＡとコイルＢの端となる端子、この例ではコイル端子Ｏ２では、コイルＡ及びコイルＢに生じた逆起電圧を同符号のものとして加算して検出することができる。これにより、検出すべき逆起電圧の絶対値が大きくなるため、検出感度を高めることができる。なお、コイルＡのコイル端子Ｏ２に換えて、コイルＢのコイル端子Ｏ４により検出信号ＣＳを検出するようにしても同様である。
【０３２５】
ただし、コイルＡとコイルＢとを、直列接続されたコイルＡ及びコイルＢに流れる電流により発生する磁束φが、２コイルステップモータ４０のステータ４２の第１磁極部４２ａ及び第２磁極部４２ｂを通過する閉ループを形成しない向きとなるように直列接続しても、回転の検出は可能である。この接続は、本実施形態に即して具体的にいえば、コイルＡのコイル端子Ｏ１とコイルＢのコイル端子Ｏ３の短絡、又は、コイルＡのコイル端子Ｏ２とコイルＢのコイル端子Ｏ４の短絡による直列接続が当たる。
【０３２６】
この場合のＳＷ状態１、すなわち、ロータ４１の静止位置が０度であって、時間ｔ０のタイミングで発生した衝撃により、ロータ４１が時計回りに回転した場合を考える。この場合の検出回路の検出動作の一例が図３４に示されており、ここでは、コイルＡのコイル端子Ｏ１とコイルＢのコイル端子Ｏ３をアナログスイッチＳＷ１により短絡し、コイルＡのコイル端子Ｏ２より検出信号ＣＳを検出するものとしている。
【０３２７】
このとき、コイルＡ及びコイルＢにおける磁束量変化は、先に説明したとおり、それぞれ、−３／２φ及び＋１／２φである。そして、コイルＡとコイルＢにはこの磁束の変化量に応じ、コイルＡに大きい−Ｖａの逆起電圧と、コイルＢに小さい＋Ｖｂの逆起電圧が生じる。
【０３２８】
そして、コイル端子Ｏ２にて検出される逆起電圧は、コイルＡに生じた逆起電圧と、コイルＢに生じた逆起電圧の和であり、−Ｖ＝−（Ｖａ−Ｖｂ）となる。そのため、コイル端子Ｏ２において検出される検出信号ＣＳの絶対値は、コイルＡに生じた逆起電圧−Ｖａを単独で検出する場合よりも小さいものとなる。そのため、衝撃判定回路３１がロータ４１の回転を判別するに当たっては、検出閾値Ｖｔｈ１を絶対値が小さい負の適切な値に設定しておかなければならない。コイル４１の反時計回りの回転を検出するための検出閾値Ｖｔｈ２についても同様に、絶対値が小さい正の適切な値に設定しておかなければならない。
【０３２９】
このことから、コイルＡとコイルＢとを、直列接続されたコイルＡ及びコイルＢに直列に流れる電流により発生する磁束φが、２コイルステップモータ４０のステータ４２の第１磁極部４２ａ及び第２磁極部４２ｂを通過する閉ループを形成しない向きとなるように直列接続すると、直列接続されたコイルＡとコイルＢの端となる端子にて検出すべき検出信号の絶対値が小さくなり、検出感度が劣ることとなる。しかしながら、かかる直列接続をしたとしても、ロータ４１の回転検出そのものができなくなるわけではない。
【０３３０】
また、本実施形態の動作は、図１２及び図１３を参照して第１の実施形態について説明したものと同様であるから、その説明は省略する。
【０３３１】
［第５の実施形態］
［第５の実施形態のドライバ回路と検出回路の回路構成の説明：図３５］
次に第５の実施形態のドライバ回路２０と検出回路３０の回路構成を図３５を用いて説明する。第５の実施形態もまた、ロータ４１の動きを検出する検出回路３０の回路構成が第１の実施形態、第３の実施形態及び第４の実施形態と異なっており、具体的には、コイルＡのコイル端子Ｏ２とコイルＢのコイル端子Ｏ４の短絡及び切断を切り替えるアナログスイッチＳＷ２及び、コイルＡのコイルの端子Ｏ１とコイルＢのコイル端子Ｏ３の短絡及び切断を切り替えるアナログスイッチＳＷ３が設けられる。また、トランジスタＴＰ１のソース端子Ｓが電源ＶＤＤに接続され、ドレイン端子Ｄが検出抵抗Ｒ１の一方の端子に接続され、検出抵抗Ｒ１の他方の端子が、コイルＡのコイル端子Ｏ１に接続される。同様に、トランジスタＴＰ２のソース端子Ｓが電源ＶＤＤに接続され、ドレイン端子Ｄが検出抵抗Ｒ２の一方の端子に接続され、検出抵抗Ｒ２の他方の端子が、コイルＡのコイル端子Ｏ２に接続される。第１の実施形態における、トランジスタＴＰ３，ＴＰ４及び検出抵抗Ｒ３，Ｒ４は特に必要ではない。他の構成要素については第１の実施形態と同一であるので、重複する構成要素は同一番号を付して説明を省略する。
【０３３２】
アナログスイッチＳＷ２，３もまた、コイル端子Ｏ２とコイル端子Ｏ４及びコイル端子Ｏ１とコイル端子Ｏ３の短絡及び接続を切り替えることができるものであればその形式は特に限定されず、例えば、ＭＯＳＦＥＴである。アナログスイッチＳＷ２，３もまた、トランジスタＴＰ１，ＴＰ２と同様に、制御回路３からの制御信号ＣＮ４によりそのＯＮ／ＯＦＦが制御される。
【０３３３】
本実施形態においても、ステップモータ４０の基本動作及び、衝撃によるロータの回転とそれによる逆起電流の発生状態は、第１の実施形態において、図３，図４及び図６〜図９を参照して先に説明した場合と同様であり、ロータ４１の動きを検出する構成及び動作の点が異なっているから、この点について以下説明する。なお、ステップモータ４０の基本動作中、すなわち、ロータ４１の駆動中のドライバ回路２０の状態は第１の実施形態において説明した状態と等価となるため、アナログスイッチＳＷ２及びＳＷ３はともにＯＦＦとされる。
【０３３４】
［逆起電流を検出する検出回路の動作説明：図３１〜３４］
本実施形態の検出回路３０が図６〜図９で示したステップモータから発生する逆起電流をどのように検出するかを図３６〜３９を用いて説明する。図３６は図３５で示したドライバ回路２０と検出回路３０の各トランジスタ及びアナログスイッチの動作図であり、図３７〜３９は検出回路３０の動作を説明するタイミングチャートである。
【０３３５】
図３６においてもまた、ロータ４１のＮ極が静止位置０度にあるときの検出パルスＣＰの到来による各トランジスタの動作（ＯＮ／ＯＦＦ）は、ＳＷ状態１に、ロータ４１のＮ極が静止位置１８０度にあるときの検出パルスＣＰの到来による各トランジスタの動作（ＯＮ／ＯＦＦ）は、ＳＷ状態２に示されている。ドライバ回路２０と検出回路３０が、ロータ４１の静止位置（０度または１８０度）に応じて、各トランジスタをＳＷ状態１とＳＷ状態２に切り替える点は、第１の実施形態と同様である。
【０３３６】
ＳＷ状態１において、検出パルスＣＰが到来すると、コイルＡ側の各トランジスタは、ドライバ回路２０のトランジスタＮ１，Ｎ２，Ｐ１，Ｐ２，Ｎ３，Ｎ４，Ｐ３及びＰ４が全てＯＦＦ、検出回路３０のトランジスタＴＰ１及びＴＰ２がともにＯＮとなる。また、アナログスイッチＳＷ２，３はＯＮとなる。
【０３３７】
このＳＷ状態１での各トランジスタ及びアナログスイッチのＯＮ／ＯＦＦ動作によって、コイルＡのコイル端子Ｏ２とコイルＢのコイル端子Ｏ４がアナログスイッチＳＷ１により短絡され、また、コイルＡのコイル端子Ｏ１とコイルＢのコイル端子Ｏ３がアナログスイッチＳＷ２により短絡される。さらに、コイル端子Ｏ１及びＯ３は、トランジスタＴＰ１によって検出抵抗Ｒ１を介して電源ＶＤＤに接続され、コイル端子Ｏ２及びＯ４は、トランジスタＴＰ２によって検出抵抗Ｒ２を介して電源ＶＤＤに接続される。
【０３３８】
この状態は、コイルＡとコイルＢとを並列接続した状態に他ならず、検出パルスＣＰは、直列接続されたコイルＡ及びコイルＢの両端に対して出力されることになる。
【０３３９】
ここで、コイルＡ及びコイルＢを並列接続する接続の向きには２通りあるが、ここで示したように、アナログスイッチＳＷ１によりコイルＡのコイル端子Ｏ２とコイルＢのコイル端子Ｏ４を短絡し、アナログスイッチＳＷ２によりコイルＡのコイル端子Ｏ１とコイルＢのコイル端子Ｏ３を短絡するということは、コイルＡ及びコイルＢを、両端となるコイル端子Ｏ１（コイル端子Ｏ３と短絡されている）及びコイル端子Ｏ２（コイル端子Ｏ４と短絡されている）間に電流を流した際に、コイルＡにより発生する磁束φとコイルＢにより発生する磁束φとが互いに逆向きとなるように並列接続することに他ならない。また、この並列接続は、図２を参照すれば明らかなように、並列接続されたコイルＡ及びコイルＢに並列に流れる電流により発生する磁束φが、２コイルステップモータ４０のステータ４２の第１磁極部４２ａ及び第２磁極部４２ｂを通過する閉ループを形成する向きである。
【０３４０】
このＳＷ１状態での検出区間に衝撃が発生し、ロータ４１が時計回りに回転したとすると、図６で示したように、コイルＡを通過する磁束は＋１／２φから−φに変化するため、−３／２φの磁束量変化が生じる。また、コイルＢを通過する磁束は＋１／２φから＋φに変化するため、＋１／２φの磁束量変化が生じる。そして、コイルＡとコイルＢにはこの磁束の変化量に応じた電磁誘導による逆起電流が生じる。
【０３４１】
図３７は、このＳＷ状態１での検出回路の検出動作の一例を示している。本図の表示もまた図１１に倣っており、ステップモータ４０が駆動パルスＳＰにより駆動された後、ロータ４１のＮ極が静止位置０度にあるときの、コイルＡのコイル端子Ｏ１（並列接続されたコイルＡ及びコイルＢの一方の端となる端子）にて検出される逆起電流を検出パルスＣＰによってサンプリングして検出する様子が示されている。検出パルスＣＰの周期は図１１同様に、約０．５ｍＳであり、パルス幅は約１６μＳである。
【０３４２】
ここで時間ｔ０のタイミングで衝撃が発生したとし、上述の例のように、ロータ４１が衝撃によって時計回りに回転したとする。このとき、コイルＡには大きな逆起電流−Ｉａが流れる。また、コイルＢには小さな逆起電流＋Ｉｂが流れるが、コイルＢのコイル端子Ｏ３がコイルＡのコイル端子Ｏ１と短絡され、コイルＢのコイル端子Ｏ４がコイルＡのコイル端子Ｏ２と短絡されることにより、コイル端子Ｏ１でコイルＢについて検出される電流はその向きが逆となり、−Ｉｂとなる。そして、コイル端子Ｏ１には、このコイルＡにおける逆起電流−ＩａとコイルＢにおける逆起電流の逆電流−Ｉｂの和である、−Ｉ＝−（Ｉａ＋Ｉｂ）が流れる。これによって、コイル端子Ｏ１に検出パルスＣＰのタイミングで、逆起電流−Ｉが流れる検出抵抗Ｒ１による電圧降下によって、逆起電流−Ｉの大きさに応じたマイナス方向のパルス状の検出信号ＣＳが発生する。
【０３４３】
そして、検出閾値Ｖｔｈ１を負の適切な値に設定しておくことにより、衝撃判定回路３１は、逆起電流−Ｉのピークに近い検出パルスＣＰのＮｏ３とＮｏ４のタイミングで、コイル端子Ｏ１からの検出信号ＣＳが検出閾値Ｖｔｈ１を超えたことを検出できる。したがって、コイル端子Ｏ１からの検出信号ＣＳを入力された衝撃判定回路３１は、コイル端子Ｏ１からの検出信号ＣＳが検出閾値Ｖｔｈ１を超えたと判定できる、検出パルスＣＰのＮｏ３のタイミングでただちに衝撃信号ＣＫを制御回路３に対して出力し、ロータ４１が時計回りに回転したことを通知する。これ以降の制御回路３の動作及びロックパルス発生回路１０により出力されるロックパルスＬＰによる動作は、上述の第１の実施形態及び第２の実施形態と同様である。
【０３４４】
また、第４の実施形態と同様に、衝撃判定回路３１は、検出閾値Ｖｔｈ１とは別に、検出閾値Ｖｔｈ１と符号が逆で、絶対値がおおむね等しい検出閾値Ｖｔｈ２も設定している。これもまた、ＳＷ状態１での検出区間に衝撃が発生し、ロータ４１が反時計回りに回転した場合の回転検出を行うためである。このときには、図７で示したように、コイルＡを通過する磁束は＋１／２φから＋φに変化するため、＋１／２φの磁束量変化が生じる。また、コイルＢを通過する磁束は＋１／２φから−φに変化するため、−３／２φの磁束量変化が生じる。そして、コイルＡとコイルＢにはこの磁束の変化量に応じた電磁誘導による逆起電流が生じる。
【０３４５】
図３８は、このＳＷ状態１での検出回路の検出動作の一例であり、図３７と同じくコイルＡのコイル端子Ｏ１にて検出される逆起電圧を検出パルスＣＰによってサンプリングして検出する様子を示している。そして、時間ｔ０のタイミングで衝撃が発生したとし、ロータ４１が衝撃によって反時計回りに回転したとする。このとき、コイルＡには小さな逆起電流＋Ｉａが発生し、コイルＢには大きな逆起電流−Ｉｂが発生し、コイル端子Ｏ１ではコイルＢに生じた逆起電流は符号が反転して入力されるから、結局、コイル端子Ｏ１には、このコイルＡにおける逆起電流＋ＩａとコイルＢにおける逆起電流の逆電流＋Ｉｂの和である、＋Ｉ＝＋（Ｉａ＋Ｉｂ）が生じる。これによって、コイル端子Ｏ１に検出パルスＣＰのタイミングで、逆起電流＋Ｉの大きさに応じたマイナス方向のパルス状の検出信号ＣＳが発生する。
【０３４６】
したがって、検出閾値Ｖｔｈ２を正の適切な値とすることで、図３７の場合と同様、衝撃判定回路３１は、コイル端子Ｏ１からの検出信号ＣＳが検出閾値Ｖｔｈ１を超えたと判定できる、検出パルスＣＰのＮｏ３のタイミングでただちに衝撃信号ＣＫを制御回路３に対して出力し、ロータ４１が時計回りに回転したことを通知する。ロータ４１の回転方向は、検出信号ＣＳが検出閾値Ｖｔｈ１及び検出閾値Ｖｔｈ２のいずれを超えたかにより判定できる。
【０３４７】
さらに、ＳＷ状態２、すなわち、ロータ４１のＮ極が静止位置１８０度の場合の検出動作について説明する。この時、本実施形態では、図３６に示すように、ＳＷ状態２において検出パルスＣＰが到来した際の、各トランジスタの状態は、ＳＷ状態１の場合とまったく同一であり、ドライバ回路２０のトランジスタＮ１，Ｎ２，Ｐ１，Ｐ２，Ｎ３，Ｎ４，Ｐ３及びＰ４が全てＯＦＦ、検出回路３０のトランジスタＴＰ１及びＴＰ２がともにＯＮ、アナログスイッチＳＷ２，３がともにＯＮとなる。したがって、コイルＡとコイルＢが並列接続される接続状態もＳＷ状態１の場合と同じである。
【０３４８】
このＳＷ状態２での検出区間に衝撃が発生し、ロータ４１が時計回りに回転した場合のコイルＡ及びコイルＢに生じる磁束量変化はそれぞれ＋３／２φ、−１／２φであり、それによってコイルＡには大きい＋Ｉａの逆起電流が、コイルＢには小さい−Ｉｂの逆起電流が生じる。
【０３４９】
これによってコイルＡのコイル端子Ｏ１で検出される電流は、＋Ｉ＝＋（Ｉａ＋Ｉｂ）となり、その波形は図３７に示したものとおおむね同一となる。したがって、このＳＷ状態２では、コイル端子Ｏ１からの検出信号ＣＳを入力された衝撃判定回路３１は、コイル端子Ｏ１からの検出信号ＣＳが閾値Ｖｔｈ２を超えたと判定した場合に、衝撃信号ＣＫを制御回路３に対して出力し、それによりロータ４１が時計回りに回転したことを通知する。
【０３５０】
さらに、このＳＷ状態２での検出区間に衝撃が発生し、ロータ４１が反時計回りに回転した場合のコイルＡ及びコイルＢに生じる磁束量変化はそれぞれ−１／２φ、＋３／２φであり、それによってコイルＡには小さい−Ｉａの逆起電流が、コイルＢには大きい＋Ｉｂの逆起電流が生じる。
【０３５１】
これによってコイルＡのコイル端子Ｏ１で検出される電流は、−Ｉ＝−（Ｉａ＋Ｉｂ）となり、その波形は図３８に示したものとおおむね同一となる。したがって、このＳＷ状態２では、コイル端子Ｏ１からの検出信号ＣＳを入力された衝撃判定回路３１は、コイル端子Ｏ１からの検出信号ＣＳが閾値Ｖｔｈ１を超えたと判定した場合に、衝撃信号ＣＫを制御回路３に対して出力し、それによりロータ４１が反時計回りに回転したことを通知する。
【０３５２】
そして、以上説明した第５の実施形態では、コイルＡとコイルＢとを、並列接続されたコイルＡ及びコイルＢに並列に流れる電流により発生する磁束φが、２コイルステップモータ４０のステータ４２の第１磁極部４２ａ及び第２磁極部４２ｂを通過する閉ループを形成する向きとなるように並列接続した。これにより、並列接続したコイルＡとコイルＢの端となる端子、この例ではコイル端子Ｏ１では、コイルＡ及びコイルＢに生じた逆起電流を同符号のものとして加算して検出することができる。これにより、検出すべき逆起電流の絶対値が大きくなるため、検出感度を高めることができる。なお、コイルＡのコイル端子Ｏ１に換えて、コイルＡのコイル端子Ｏ２により検出信号ＣＳを検出するようにしてもよい。コイルＢ側のコイル端子Ｏ３，Ｏ４，を用いて検出信号ＣＳを検出することもできる。さらに、トランジスタＴＰ１，ＴＰ２及び検出抵抗Ｒ１，Ｒ２をコイルＡ側に設けず、コイルＢ側に設けてもよい。
【０３５３】
ただし、コイルＡとコイルＢとを、並列接続されたコイルＡ及びコイルＢに並列に流れる電流により発生する磁束φが、２コイルステップモータ４０のステータ４２の第１磁極部４２ａ及び第２磁極部４２ｂを通過する閉ループを形成しない向きとなるように並列接続しても、回転の検出は可能である。この接続は、本実施形態に即して具体的にいえば、コイルＡのコイル端子Ｏ１とコイルＢのコイル端子Ｏ４を短絡し、コイルＡのコイル端子Ｏ２とコイルＢのコイル端子Ｏ３を短絡する並列接続が当たる。
【０３５４】
この場合のＳＷ状態１、すなわち、ロータ４１の静止位置が０度であって、時間ｔ０のタイミングで発生した衝撃により、ロータ４１が時計回りに回転した場合を考える。この場合の検出回路の検出動作の一例が図３９に示されており、ここでは、コイルＡのコイル端子Ｏ１とコイルＢのコイル端子Ｏ４をアナログスイッチＳＷ２により短絡し、コイルＡのコイル端子Ｏ２とコイルＢのコイル端子Ｏ３をアナログスイッチＳＷ２により短絡して、コイルＡのコイル端子Ｏ１より検出信号ＣＳを検出するものとしている。
【０３５５】
このとき、コイルＡ及びコイルＢにおける磁束量変化は、先に説明したとおり、それぞれ、−３／２φ及び＋１／２φである。そして、コイルＡとコイルＢにはこの磁束の変化量に応じ、コイルＡに大きい−Ｉａの逆起電流と、コイルＢに小さい＋Ｉｂの逆起電流が生じる。
【０３５６】
そして、コイル端子Ｏ１にて検出される逆起電流は、コイルＡに生じた逆起電流と、コイルＢに生じた逆起電流の和であり、−Ｉ＝−（Ｉａ−Ｉｂ）となる。そのため、コイル端子Ｏ１において検出される検出信号ＣＳの絶対値は、コイルＡに生じた逆起電流−Ｉａを単独で検出する場合よりも小さいものとなる。そのため、衝撃判定回路３１がロータ４１の回転を判別するに当たっては、検出閾値Ｖｔｈ１を絶対値が小さい負の適切な値に設定しておかなければならない。コイル４１の反時計回りの回転を検出するための検出閾値Ｖｔｈ２についても同様に、絶対値が小さい正の適切な値に設定しておかなければならない。
【０３５７】
このことから、コイルＡとコイルＢとを、並列接続されたコイルＡ及びコイルＢに並列に流れる電流により発生する磁束φが、２コイルステップモータ４０のステータ４２の第１磁極部４２ａ及び第２磁極部４２ｂを通過する閉ループを形成しない向きとなるように並列接続すると、並列接続されたコイルＡとコイルＢの端となる端子にて検出すべき検出信号の絶対値が小さくなり、検出感度が劣ることとなる。しかしながら、かかる並列接続をしたとしても、ロータ４１の回転検出そのものができなくなるわけではない。
【０３５８】
また、本実施形態の動作は、図１２及び図１３を参照して第１の実施形態について説明したものと同様であるから、その説明は省略する。
【０３５９】
なお、本発明の各実施形態で示した駆動回路の構成図、ステップモータの構成、フローチャート、タイミングチャート等は、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。また、本発明の２コイルステップモータ用駆動回路は、電子時計に限定されず、衝撃を受けやすいステップモータを備えた機器のための駆動回路として幅広く利用することができる。
【符号の説明】
【０３６０】
１，１００  ２コイルステップモータ用駆動回路（駆動回路）、２  発振回路、３  制御回路、４  駆動パルス発生回路、６  検出パルス発生回路、７  パルス選択回路、１０，５０  ロックパルス発生回路、２０  ドライバ回路、３０  検出回路、３１  衝撃判定回路、４０  ２コイルステップモータ、４１  ロータ、４２  ステータ、Ａ，Ｂ  コイル、ＳＰ  駆動パルス、ＣＰ  検出パルス、ＣＳ  検出信号、ＣＫ  衝撃信号、ＬＰ  ロックパルス、Ｏ１，Ｏ２，Ｏ３，Ｏ４  駆動波形（コイル端子）。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【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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