(57)【要約】【課題】ステップモータを用いつつ、指針を高速に駆動できる電子時計を提供すること。【解決手段】時計駆動装置は、ステップモータと、第１のモードにおいて、所定の時間に前記ステップモータを駆動単位回転させる通常駆動パルスを出力することを繰り返し、前記第１のモードより短い間隔で前記ステップモータが回転する第２のモードにおいて、前記ステップモータを駆動単位回転させる単位駆動パルスと、前記ステップモータを一度に２以上の単位数の駆動単位回転させる複数駆動パルスとを、前記ステップモータに向けて選択的に出力すること繰り返す制御回路と、を含む。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ステップモータと、
第１のモードにおいて、所定の時間に前記ステップモータを駆動単位回転させる通常駆動パルスを出力することを繰り返し、前記第１のモードより短い間隔で前記ステップモータが回転する第２のモードにおいて、前記ステップモータを駆動単位回転させる単位駆動パルスと、前記ステップモータを一度に２以上の単位数の駆動単位回転させる複数駆動パルスとを、前記ステップモータに向けて選択的に出力すること繰り返す制御回路と、
を含む時計駆動装置。
【請求項２】
請求項１に記載の時計駆動装置において、
前記ステップモータにより駆動される駆動体をさらに含み、
前記制御回路は、前記駆動体の位置と、前記駆動体の移動先となる目標位置と、に基づいて、前記単位駆動パルスと前記複数駆動パルスとのいずれかを選択的に出力する、
時計駆動装置。
【請求項３】
請求項２に記載の時計駆動装置において、
前記制御回路は、前記駆動体の現在位置と前記駆動体の目標位置との差が所定の値より小さい場合に、前記単位駆動パルスを出力する、
時計駆動装置。
【請求項４】
請求項２または３に記載の時計駆動装置において、
前記制御回路は、前記単位駆動パルスおよび前記複数駆動パルスの出力に応じてカウンタの値を増加または減少させ、前記カウンタの値と、前記駆動体の目標位置を示す値との差に基づいて、前記単位駆動パルスと前記複数駆動パルスとのいずれかを選択的に出力する、
時計駆動装置。
【請求項５】
請求項２に記載の時計駆動装置において、
前記制御回路は、前記第２のモードの当初の前記駆動体の位置と、前記目標位置との差が前記ステップモータの駆動単位の回転による移動量の奇数倍であるか偶数倍であるかを判定し、前記差が前記移動量の奇数倍である場合に、１または複数の複数駆動パルスと、前記単位駆動パルスとを出力する、
時計駆動装置。
【請求項６】
請求項２から４のいずれかに記載の時計駆動装置において、
前記制御回路は、前記駆動体の位置が前記目標位置を超える停止位置に達するまで前記ステップモータを逆回転させる前記複数駆動パルスを繰り返し出力し、
前記制御回路は、前記駆動体が前記停止位置に達した後に、前記駆動体の現在または過去の位置と、前記駆動体の移動先となる目標位置と、に基づいて、前記ステップモータを正回転させる、前記単位駆動パルスと前記複数駆動パルスとのいずれかを選択的に出力する、
時計駆動装置。
【請求項７】
請求項１から６のいずれかに記載の時計駆動装置において、
前記制御回路は、電池にかかる負荷に基づいて、前記単位駆動パルスと前記複数駆動パルスとのいずれかを選択的に出力する、
時計駆動装置。
【請求項８】
請求項１から７のいずれかに記載の時計駆動装置において、
前記制御回路は、電池の電圧に基づいて、前記単位駆動パルスと前記複数駆動パルスとのいずれかを選択的に出力する、
時計駆動装置。
【請求項９】
請求項１から８のいずれかに記載の時計駆動装置において、
前記通常駆動パルスは、前記単位駆動パルスを含む、
時計駆動装置。
【請求項１０】
請求項１から９のいずれかに記載の時計駆動装置において、
前記駆動単位は半回転である、
時計駆動装置。
【請求項１１】
請求項１から１０のいずれかに記載の時計駆動装置において、
前記ステップモータは２コイルステップモータである、
時計駆動装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、アナログ表示方式の電子時計におけるステップモータを用いた時計駆動装置に関する。
【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秒毎にロータが１８０度回転駆動されることで指針によって時刻を表示している。
【０００３】
このようなステップモータによるアナログ表示方式の電子時計は、指針を動かす輪列のバックラッシュ等により、秒針などで表示位置ずれが発生することがあった。このような問題を解決するために、ステップモータを駆動する駆動パルスを第１の駆動パルスと第２の駆動パルスで成る２ステップ構成とし、第１の駆動パルスと第２の駆動パルスの出力間隔を５０ｍｓ以下としたモータ制御回路を備えた電子時計が提案されている（たとえば特許文献１参照）。
【０００４】
この特許文献１の電子時計によれば、ロータの回転速度を、例えば通常の倍の回転速度にすることができる。これにより、ロータから秒表示車までの減速比が大きくでき、バックラッシュによる指針の表示位置ずれが改善される。
【０００５】
また、アナログ表示方式の電子時計に用いられるステップモータの駆動方式として、第１及び第２のコイルが共通の接続点に対して接続され、３つのフェーズごとに印加する電流を切り替えるものが提案されている（例えば特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特許第３１６６６５４号公報
【特許文献２】特開２０１６−１７８７４２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
電子時計では、現在時刻の表示のために定期的に指針を駆動する（以下では「通常駆動」と記載する）だけでなく、時刻合わせや、時刻以外の情報を提示するために指針をより高速に駆動する（以下では「早送り」と記載する）場合がある。指針を高速に駆動する場合、指針が所望の位置に移動するまでの待ち時間を削減するために、指針の移動ができるだけ速い方が望ましい。一方で従来のステップモータのように１ステップで１８０度回転する電子時計や、特許文献１に記載される電子時計では、指針の移動を高速化するには限界がある。
【０００８】
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、ステップモータを用いつつ、指針を高速に駆動できる電子時計を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するために、本発明の電子時計は下記記載の構成を採用する。
【００１０】
（１）ステップモータと、第１のモードにおいて、所定の時間に前記ステップモータを駆動単位回転させる通常駆動パルスを出力することを繰り返し、前記第１のモードより短い間隔で前記ステップモータが回転する第２のモードにおいて、前記ステップモータを駆動単位回転させる単位駆動パルスと、前記ステップモータを一度に２以上の単位数の駆動単位回転させる複数駆動パルスとを、前記ステップモータに向けて選択的に出力すること繰り返す制御回路と、を含む時計駆動装置。
【００１１】
（２）（１）において、前記ステップモータにより駆動される駆動体をさらに含み、前記制御回路は、前記駆動体の位置と、前記駆動体の移動先となる目標位置と、に基づいて、前記単位駆動パルスと前記複数駆動パルスとのいずれかを選択的に出力する、時計駆動装置。
【００１２】
（３）（２）において、前記制御回路は、前記駆動体の現在位置と前記駆動体の目標位置との差が所定の値より小さい場合に、前記単位駆動パルスを出力する、時計駆動装置。
【００１３】
（４）（２）または（３）において、前記制御回路は、前記単位駆動パルスおよび前記複数駆動パルスの出力に応じてカウンタの値を増加または減少させ、前記カウンタの値と、前記駆動体の目標位置を示す値との差に基づいて、前記単位駆動パルスと前記複数駆動パルスとのいずれかを選択的に出力する、時計駆動装置。
【００１４】
（５）（２）において、前記制御回路は、前記第２のモードの当初の前記駆動体の位置と、前記目標位置との差が前記ステップモータの駆動単位の回転による移動量の奇数倍であるか偶数倍であるかを判定し、前記差が前記移動量の奇数倍である場合に、１または複数の複数駆動パルスと、前記単位駆動パルスとを出力する、時計駆動装置。
【００１５】
（６）（２）から（４）のいずれかにおいて、前記制御回路は、前記駆動体の位置が前記目標位置を超える停止位置に達するまで前記ステップモータを逆回転させる前記複数駆動パルスを繰り返し出力し、前記制御回路は、前記駆動体が前記停止位置に達した後に、前記駆動体の現在または過去の位置と、前記駆動体の移動先となる目標位置と、に基づいて、前記ステップモータを正回転させる、前記単位駆動パルスと前記複数駆動パルスとのいずれかを選択的に出力する、時計駆動装置。
【００１６】
（７）（１）から（６）のいずれかにおいて、前記制御回路は、電池にかかる負荷に基づいて、前記単位駆動パルスと前記複数駆動パルスとのいずれかを選択的に出力する、時計駆動装置。
【００１７】
（８）（１）から（７）のいずれかにおいて、前記制御回路は、電池の電圧に基づいて、前記単位駆動パルスと前記複数駆動パルスとのいずれかを選択的に出力する、時計駆動装置。
【００１８】
（９）（１）から（８）のいずれかにおいて、前記通常駆動パルスは、前記単位駆動パルスを含む、時計駆動装置。
【００１９】
（１０）（１）から（９）のいずれかにおいて、前記駆動単位は半回転である、時計駆動装置。
【００２０】
（１１）（１）から（１０）のいずれかにおいて、前記ステップモータは２コイルステップモータである、時計駆動装置。
【発明の効果】
【００２１】
本発明によれば、複数の駆動単位を回転させる複数駆動信号により、ステップモータをより高速に回転させ、さらに、早送りの際に指針を高速に駆動することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【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】ドライバ回路の構成の一例を示す回路図である。
【図５】単位駆動パルス列によるステップモータの駆動を説明する波形図、トランジスタ動作表およびステップモータの動作図である。
【図６】単位駆動パルス列によるステップモータの駆動を説明する波形図およびステップモータの動作図である。
【図７】複数駆動パルス列の波形図とトランジスタ動作表との一例を示す図である。
【図８】図７に示される複数駆動パルス列によるステップモータの動作図である。
【図９】モータ制御部の処理の一例を示すフロー図である。
【図１０】モータ制御部の処理の一例を示すフロー図である。
【図１１】正回転の早送りにおける駆動パルス列の時系列およびカウンタの状態の一例を示す図である。
【図１２】正回転の早送りにおける駆動パルス列の時系列およびカウンタの状態の他の一例を示す図である。
【図１３】正回転の早送りにおける駆動パルス列の時系列およびカウンタの状態の他の一例を示す図である。
【図１４】正回転の早送りにおける駆動パルス列の時系列の変形例を示す図である。
【図１５】正回転の早送りにおける駆動パルス列の時系列の変形例を示す図である。
【図１６】バックラッシュ運針を説明する図である。
【図１７】逆回転の早送りにおける駆動パルス列の時系列の一例を示す図である。
【図１８】第２の実施形態にかかる電子時計の構成を概略的に示す図である。
【図１９】正回転の早送りにおける駆動パルス列の時系列の一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
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。
【００２４】
［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おり、モータ制御部２は、パルス切替制御部３と、ステップ数設定部４と、ステップカウント部５と、波形生成部６と、単位駆動パルス生成回路７と、複数駆動パルス生成回路８と、セレクタ９と、ドライバ回路１０とを含む。電源は例えば二次電池を含む。
【００２５】
単位駆動パルス生成回路７は、パルス切替制御部３の制御により、ステップモータ２０を駆動するための単位駆動パルス列ＳＰ００を生成し出力する。単位駆動パルス列ＳＰ００は、ステップモータ２０を１ステップ１８０度単位で回転させる駆動パルス列である。単位駆動パルス列ＳＰ００は、２つの部分パルスからなり、部分パルスのそれぞれは、あらかじめ定められた電位である。
【００２６】
単位駆動パルス列ＳＰ００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）を出力する。そのため、単位駆動パルス列ＳＰ００に含まれる部分パルスは、一例として４ビットで構成される。
【００２７】
複数駆動パルス生成回路８は、パルス切替制御部３の制御により、ステップモータ２０を駆動するための複数の部分パルスで構成される複数駆動パルス列ＳＰ１０を生成し、ドライバ回路１０に出力する。複数駆動パルス列ＳＰ１０は、ステップモータ２０を３６０度単位で回転させる駆動パルス列である。本実施形態では、部分パルスの数は３である。なお、複数駆動パルス列ＳＰ１０に含まれる部分パルスは、単位駆動パルス列ＳＰ００と同様に、一例として４ビットで構成される。
【００２８】
ステップカウント部５は、ステップモータ２０の駆動に応じて、指針の現在位置を示すカウンタｓｃの値を増減させる。ステップ数設定部４は、ステップカウント部５が用いるカウンタｓｃの初期値ｓｃ０を設定する。
【００２９】
パルス切替制御部３は、早送りの際に、指針の現在位置を示すカウンタｓｃの値に応じて複数駆動パルス列ＳＰ１０と単位駆動パルス列ＳＰ００を切り替えるための切替信号を出力する。
【００３０】
セレクタ９には、単位駆動パルス列ＳＰ００と、複数駆動パルス列ＳＰ１０とが入力される。そして、セレクタ９は、パルス切替制御部３から入力される切替信号に基づいて、単位駆動パルス列ＳＰ００と、複数駆動パルス列ＳＰ１０とのうち一方を出力する。
【００３１】
ドライバ回路１０には、セレクタ９から、単位駆動パルス列ＳＰ００または複数駆動パルス列ＳＰ１０が入力される。ドライバ回路１０は、入力された駆動パルス列に応じた駆動波形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。なお、ドライバ回路１０の詳細な構成は後述する。
【００３２】
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。
【００３３】
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。
【００３４】
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に略対向する第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。
【００３５】
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。
【００３６】
コイルＡは絶縁基板２３ａ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２３ｂ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１０から出力される駆動波形Ｏ１〜Ｏ４がそれぞれ供給される。
【００３７】
なお、説明の容易のため、各コイル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、コイル端子Ｏ１がコイルＡの巻始めに、コイル端子Ｏ４がコイルＢの巻始めに接続されている。
【００３８】
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静止位置（静的安定点）である。図３で示すロータ２１は、Ｎ極が静止位置０度にある。ここで、駆動単位を、ステップモータ２０のロータ２１が安定位置から隣の安定位置へ回転する角度とすると、駆動単位は１８０度であり、１つの駆動単位の回転を１ステップともよぶ。
【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のコイル端子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のコイル端子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のコイル端子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のコイル端子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から出力された単位駆動パルス列ＳＰ００または複数駆動パルス列ＳＰ１０が入力される。各トランジスタは入力された駆動パルス列に基づいてＯＮ／ＯＦＦ制御され、駆動波形Ｏ１〜Ｏ４が出力される。ここで、駆動パルス列を構成する部分パルスが前述したように４ビットで構成された場合は、部分パルスの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、部分パルス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。駆動パルス列が供給される際には、駆動波形Ｏ１〜Ｏ４のそれぞれは、駆動パルス列に含まれる各部分パルスに応じた期間および電位（部分信号）が順に供給される駆動信号であり、駆動波形Ｏ１〜Ｏ４は、部分パルスに応じた期間に所定の電位を有するパルスを含みうる。なお、各トランジスタのＯＮ／ＯＦＦ動作の詳細は後述する。
【００４５】
［ステップモータの駆動方式］
次に、単位駆動パルス列ＳＰ００によりステップモータ２０が１８０度単位で回転する動作の概要について説明する。図５は、単位駆動パルス列ＳＰ００によるステップモータの駆動を説明する波形図、トランジスタ動作表およびステップモータの動作図である。図６は、単位駆動パルス列ＳＰ００によるステップモータの駆動を説明する波形図およびステップモータの動作図である。単位駆動パルス列ＳＰ００は、早送りの際に出力される。また、本実施形態では通常駆動（第１のモード）の際にも出力される。通常駆動は、現在時刻の表示のために定期的に指針を駆動するモードであり、早送り（第２のモード）は、時刻合わせや、時刻以外の情報を提示するために指針をより高速に駆動するモードである。
【００４６】
図５は、ステップモータ２０のロータ２１のＮ極を静止位置０度から正転方向（反時計回り）に１８０度回転させる第１ステップの駆動パルス列ＳＰ０１とロータ２１の回転動作を説明している。
【００４７】
図５（ａ）は、ステップモータ２０のロータ２１のＮ極を静止位置０度から１ステップ１８０度正転させるための駆動パルス列ＳＰ０１による駆動波形であり、ドライバ回路１０の駆動波形Ｏ１〜Ｏ４を示している。ここで、駆動波形Ｏ１〜Ｏ４は、通常状態で電圧０Ｖ（ＶＤＤ）に保たれ、駆動パルス列によって電圧−Ｖ（ＶＳＳ）となる。なお、駆動波形Ｏ１〜Ｏ４の表示の形態は、後述するすべての駆動波形で共通である。
【００４８】
また、図５（ｂ）は、ステップモータ２０の第１ステップの駆動パルス列ＳＰ０１と、後述する第２ステップの駆動パルス列ＳＰ０２と、によって動作するドライバ回路１０の各トランジスタの動作表（ＯＮ／ＯＦＦ動作）である。また、図５（ｃ）と図５（ｄ）は、第１ステップでの駆動パルス列ＳＰ０１によるステップモータ２０の回転動作を示している。
【００４９】
図５（ａ）において、第１ステップでロータ２１のＮ極を静止位置０度から正転させる場合、駆動パルス列ＳＰ０１によって駆動波形Ｏ３は電圧−Ｖとなり、他の駆動波形Ｏ１、Ｏ２、Ｏ４は電圧０Ｖとなる。また、駆動パルス列ＳＰ０１の出力が終了すると、次の駆動パルス列の到来まで、すべての駆動波形Ｏ１〜Ｏ４は電圧０Ｖが維持される。
【００５０】
次に、第１ステップの駆動パルス列ＳＰ０１によるドライバ回路１０の各トランジスタの動作を図５（ｂ）の動作表で説明する。ここで、駆動パルス列ＳＰ０１によって駆動波形Ｏ３が電圧−Ｖとなるので、ドライバ回路１０のトランジスタＮ３とトランジスタＰ４がＯＮ、トランジスタＰ３とトランジスタＮ４がＯＦＦし、駆動電流がコイル端子Ｏ４からコイル端子Ｏ３に流れ、コイルＢが励磁される。
【００５１】
また、第１ステップの駆動パルス列ＳＰ０１によってドライバ回路１０の駆動波形Ｏ１、Ｏ２は、共に電圧０Ｖとなるので、トランジスタＰ１、Ｐ２がＯＮ、トランジスタＮ１、Ｎ２がＯＦＦして、コイルＡのコイル端子Ｏ１、Ｏ２は共にＶＤＤに接続されて電圧０Ｖとなり、コイルＡには駆動電流が流れず、コイルＡは励磁されない。
【００５２】
次に、図５（ｃ）と図５（ｄ）を用いて、ステップモータ２０の第１ステップの回転動作を説明する。図５（ｃ）において、駆動パルス列ＳＰ０１によって駆動波形Ｏ３が電圧−Ｖになると、前述したように、図示しないが駆動電流がコイル端子Ｏ４からコイル端子Ｏ３に流れ、コイルＢが励磁される（コイルＢの矢印は励磁方向を示す）。これにより、第２磁極部２２ｂがＮ極、第３磁極部２２ｃがＳ極に磁化され、また、コイルＡは励磁されないので、第１磁極部２２ａは第３磁極部２２ｃと同じＳ極となる。
【００５３】
その結果、ロータ２１のＮ極と、第１磁極部２２ａ及び第３磁極部２２ｃのＳ極が引き合い、また、ロータ２１のＳ極と第２磁極部２２ｂのＮ極が引き合い、ロータ２１は静止位置０度から反時計回りに約１３５度回転する。
【００５４】
次に、図５（ｄ）において、駆動パルス列ＳＰ０１が終了すると、コイルＢの励磁が無くなり、第１〜第３磁極部２２ａ〜２２ｃの磁化が消えるが、ロータ２１は、Ｎ極が約１３５度の位置から１８０度の静的安定点まで回転を継続し、その位置で保持される。この結果、ロータ２１は、第１ステップの駆動パルス列ＳＰ０１によって１８０度回転駆動される。
【００５５】
図６は、ステップモータ２０のロータ２１のＮ極を静止位置１８０度から正転（反時計回り）させる第２ステップの駆動パルス列ＳＰ０２とロータ２１の回転動作を説明している。図６（ａ）は、ステップモータ２０のロータ２１のＮ極を静止位置１８０度から１ステップ１８０度正転させるための駆動パルス列ＳＰ０２による駆動波形であり、ドライバ回路１０の駆動波形Ｏ１〜Ｏ４を示している。また、図６（ｂ）〜図６（ｄ）は、第２ステップでの駆動パルス列ＳＰ０２によるステップモータ２０の回転動作を示している。
【００５６】
図６（ａ）において、第２ステップでロータ２１のＮ極を静止位置１８０度から正転させる場合、駆動パルス列ＳＰ０２によって駆動波形Ｏ４は電圧−Ｖとなり、他の駆動波形Ｏ１、Ｏ２、Ｏ３は電圧０Ｖとなる。また、駆動パルス列ＳＰ０２の出力が終了すると、次の駆動パルス列の到来まで、すべての駆動波形Ｏ１〜Ｏ４は電圧０Ｖが維持される。
【００５７】
次に、第２ステップの駆動パルス列ＳＰ０２によるドライバ回路１０の各トランジスタの動作を図６（ｂ）で説明する。ここで、駆動パルス列ＳＰ０２によって、駆動波形Ｏ４が電圧−Ｖとなるので、ドライバ回路１０のトランジスタＮ４とトランジスタＰ３がＯＮ、トランジスタＰ４とトランジスタＮ３がＯＦＦし、駆動電流がコイル端子Ｏ３からコイル端子Ｏ４に流れ、コイルＢは第１ステップとは逆向きに励磁される。
【００５８】
また、第２ステップの駆動パルス列ＳＰ０２によって駆動波形Ｏ１、Ｏ２は、第１ステップと同様に共に電圧０Ｖとなるので、トランジスタＰ１、Ｐ２がＯＮ、トランジスタＮ１、Ｎ２がＯＦＦして、コイルＡのコイル端子Ｏ１、Ｏ２は共にＶＤＤに接続されて電圧０Ｖとなり、コイルＡには駆動電流が流れず、コイルＡは励磁されない。
【００５９】
次に、図６（ｂ）〜図６（ｄ）を用いて、ステップモータ２０の第２ステップの回転動作を説明する。図６（ｂ）は、第２ステップのロータ２１の初めの位置を示し、ロータ２１のＮ極が、静止位置１８０度（図面上の下向き）に位置して保持されている状態である。
【００６０】
この状態から図６（ｃ）において、駆動パルス列ＳＰ０２によって駆動波形Ｏ４が電圧−Ｖになると、前述したように、図示しないが駆動電流がコイル端子Ｏ３からコイル端子Ｏ４に流れ、コイルＢが励磁される（コイルＢの矢印は励磁方向を示す）。これにより、第２磁極部２２ｂがＳ極、第３磁極部２２ｃがＮ極に磁化され、また、コイルＡは励磁されないので、第１磁極部２２ａは第３磁極部２２ｃと同じＮ極となる。
【００６１】
その結果、ロータ２１のＳ極と、第１磁極部２２ａ及び第３磁極部２２ｃのＮ極が引き合い、また、ロータ２１のＮ極と第２磁極部２２ｂのＳ極が引き合い、ロータ２１は静止位置１８０度から反時計回りに回転し、ロータ２１のＮ極は０度を起点にして約３１５度の位置まで回転する。
【００６２】
次に、図６（ｄ）において、駆動パルス列ＳＰ０２が終了すると、コイルＢの励磁が無くなり、第１〜第３磁極部２２ａ〜２２ｃの磁化が消えるが、ロータ２１は、Ｎ極が約３１５度の位置から０度の静的安定点まで回転を継続し、その位置で保持される。この結果、ロータ２１は、第２ステップの駆動パルス列ＳＰ０２によって１８０度回転駆動される。
【００６３】
このように、単位駆動パルス列により、Ｎ極が０度の位置から１８０度の位置に回転するか、または、Ｎ極が１８０度の位置から０度の位置に回転する。なお、単位駆動パルス列は従来のステップモータの駆動においても用いられている。
【００６４】
次に、複数駆動パルス列ＳＰ１０によりステップモータ２０が３６０度単位で回転する動作の概要について説明する。図７は、複数駆動パルス列ＳＰ１０の波形図とトランジスタ動作表との一例を示す図である。図８は、図７に示される複数駆動パルス列ＳＰ１０によるステップモータ２０の動作図である。単位駆動パルス列ＳＰ００によるステップモータ２０の回転量（駆動単位）が１ステップであるので、複数駆動パルス列ＳＰ１０によるステップモータ２０の回転量は２ステップである。複数駆動パルス列ＳＰ１０による回転量を単位駆動パルス列ＳＰ００による回転量（駆動単位に同じ）で割った数（回転倍率）を単位数とよぶ。図７の例では単位数は２であるが、単位数は２以上の整数であってよい。
【００６５】
まず、ステップモータ２０のロータ２１のＮ極を静止位置０度（図３参照）から正転方向（反時計回り）に３６０度単位で回転駆動する場合の複数駆動パルス列ＳＰ１０の駆動波形について図７（ａ）を用いて説明する。図７（ａ）は、ステップモータ２０のロータ２１を１ステップ３６０度単位で回転させるための複数駆動パルス列ＳＰ１０による駆動波形であり、ドライバ回路１０から出力される４つの駆動波形Ｏ１〜Ｏ４の一例を示している。
【００６６】
図７（ａ）において、複数駆動パルス列ＳＰ１０は、第１駆動パルスＳＰ１１、第２駆動パルスＳＰ１２、第３駆動パルスＳＰ１３の３個の部分パルスが順次出力される構成である。
【００６７】
第１駆動パルスＳＰ１１が供給されると、駆動波形Ｏ３が電圧−Ｖであり、他の駆動波形Ｏ１、Ｏ２、Ｏ４は電圧０Ｖである。これにより、駆動波形Ｏ３とＯ４に接続されるステップモータ２０のコイルＢに駆動電流が流れて励磁される。
【００６８】
また、第２駆動パルスＳＰ１２が供給されると、駆動波形Ｏ２、Ｏ４が電圧−Ｖであり、駆動波形Ｏ１、Ｏ３が電圧０Ｖである。これにより、ステップモータ２０のコイルＡ、コイルＢの両方に駆動電流が流れて、両方のコイルＡ、コイルＢが励磁される。
【００６９】
また、第３駆動パルスＳＰ１３が供給されると、駆動波形Ｏ４が電圧−Ｖであり、他の駆動波形Ｏ１、Ｏ２、Ｏ３は電圧０Ｖである。これにより、ステップモータ２０のコイルＢが第２駆動パルスＳＰ１２と同じ方向に励磁される。
【００７０】
なお、複数駆動パルス列ＳＰ１０の周期、すなわち、第１〜第３駆動パルスＳＰ１１〜ＳＰ１３の合計のパルス幅は任意である。また、駆動波形Ｏ１〜Ｏ４に含まれる部分パルスのそれぞれは、連続するフルパルスとして図示しているが、複数の細かいパルス群によるチョッパ形のパルスでもよい。
【００７１】
次に、複数駆動パルス列ＳＰ１０によるドライバ回路１０の各トランジスタの動作を図７（ｂ）の動作表を用いて説明する。図７（ｂ）において、第１駆動パルスＳＰ１１が供給されると、駆動波形Ｏ３が電圧−Ｖ、駆動波形Ｏ４が電圧０Ｖとなるので、トランジスタＮ３とトランジスタＰ４がＯＮ、トランジスタＰ３とトランジスタＮ４がＯＦＦし、駆動電流がコイルＢのコイル端子Ｏ４からコイル端子Ｏ３に流れ、コイルＢが励磁される。
【００７２】
また、駆動波形Ｏ１、Ｏ２は、共に電圧０Ｖとなるので、トランジスタＰ１、Ｐ２がＯＮ、トランジスタＮ１、Ｎ２がＯＦＦし、コイルＡには駆動電流が流れず、コイルＡは励磁されない。
【００７３】
また、第２駆動パルスＳＰ１２が供給されると、駆動波形Ｏ１が電圧０Ｖ、駆動波形Ｏ２が電圧−Ｖとなるので、トランジスタＰ１とトランジスタＮ２がＯＮ、トランジスタＮ１とトランジスタＰ２がＯＦＦし、駆動電流がコイル端子Ｏ１からコイル端子Ｏ２に流れ、コイルＡが励磁される。また、駆動波形Ｏ３が電圧０Ｖ、駆動波形Ｏ４が電圧−Ｖとなるので、トランジスタＰ３とトランジスタＮ４がＯＮ、トランジスタＮ３とトランジスタＰ４がＯＦＦし、駆動電流がコイル端子Ｏ３からコイル端子Ｏ４に流れ、コイルＢが励磁される。
【００７４】
また、第３駆動パルスＳＰ１３が供給されると、駆動波形Ｏ３が電圧０Ｖ、駆動波形Ｏ４が電圧−Ｖとなるので、トランジスタＰ３とトランジスタＮ４がＯＮ、トランジスタＮ３とトランジスタＰ４がＯＦＦし、駆動電流がコイル端子Ｏ３からコイル端子Ｏ４に流れ、コイルＢが励磁される。また、駆動波形Ｏ１、Ｏ２は、共に電圧０Ｖとなるので、トランジスタＰ１、Ｐ２がＯＮ、トランジスタＮ１、Ｎ２がＯＦＦし、コイルＡには駆動電流が流れず、コイルＡは励磁されない。
【００７５】
このように、複数駆動パルス列ＳＰ１０の３個の第１〜第３駆動パルスＳＰ１１〜ＳＰ１３によって、ドライバ回路１０の各トランジスタがＯＮ／ＯＦＦ制御され、ステップモータ２０のコイルＡ、Ｂを励磁する。
【００７６】
ここで、単位駆動パルス生成回路７は、ロータ２１の位置や回転の向きに応じて、適切な種類の単位駆動パルス列ＳＰ００を出力する。
【００７７】
次に、第１の実施形態のステップモータ２０の１ステップ３６０度単位の高速回転駆動について図８を用いて説明する。なお、駆動パルスは、図７に示した複数駆動パルス列ＳＰ１０であり、ステップモータ２０の最初の状態は、前述した図３に示すように、ロータ２１のＮ極が静止位置０度にあるとする。また、ステップモータ２０の各部材の符号は、図８（ａ）にのみ記して他は省略する。
【００７８】
図８（ａ）は、複数駆動パルス列ＳＰ１０の第１駆動パルスＳＰ１１がステップモータ２０に供給された状態であり、この場合、前述したように、駆動電流（図示せず）がコイル端子Ｏ４からコイル端子Ｏ３に流れ、コイルＢが矢印の方向に励磁される。これにより、第２磁極部２２ｂがＮ極、第３磁極部２２ｃがＳ極に磁化され、また、コイルＡは励磁されないので、第１磁極部２２ａは第３磁極部２２ｃと同じＳ極となる。
【００７９】
その結果、ロータ２１のＮ極と、第１磁極部２２ａ及び第３磁極部２２ｃのＳ極が引き合い、また、ロータ２１のＳ極と第２磁極部２２ｂのＮ極が引き合い、ロータ２１は反時計回りに回転し、ロータ２１のＮ極は静止位置０度から約１３５度の位置まで回転する。
【００８０】
次に、図８（ｂ）において、第２駆動パルスＳＰ１２が供給されると、前述したように、駆動電流（図示せず）がコイル端子Ｏ１からコイル端子Ｏ２に流れ、コイルＡが矢印の方向に励磁される。また同様に駆動電流（図示せず）がコイル端子Ｏ３からコイル端子Ｏ４に流れ、コイルＢが矢印の方向（コイルＡと反対方向）に励磁される。
【００８１】
これにより、第１磁極部２２ａがＮ極に磁化され、第２磁極部２２ｂがＳ極に磁化され、第３磁極部２２ｃは磁化が打ち消し合って磁化されない。その結果、ロータ２１のＮ極と第２磁極部２２ｂのＳ極が引き合い、また、ロータ２１のＳ極と第１磁極部２２ａのＮ極が引き合い、ロータ２１は停止することなく更に反時計回りに回転し、ロータ２１のＮ極は約２７０度の位置まで回転する。
【００８２】
次に、図８（ｃ）において、第３駆動パルスＳＰ１３が供給されると、前述したように、駆動電流（図示せず）がコイル端子Ｏ３からコイル端子Ｏ４に流れ、コイルＢが矢印の方向に励磁される。これにより、第２磁極部２２ｂがＳ極、第３磁極部２２ｃがＮ極に磁化され、また、コイルＡは励磁されないので、第１磁極部２２ａは第３磁極部２２ｃと同じＮ極となる。その結果、ロータ２１のＳ極と、第１磁極部２２ａ及び第３磁極部２２ｃのＮ極が引き合い、ロータ２１は停止することなく更に反時計回りに回転し、ロータ２１のＮ極は約３１５度の位置まで回転する。
【００８３】
次に、図８（ｄ）において、複数駆動パルス列ＳＰ１０の供給が終了すると、駆動波形Ｏ１〜Ｏ４はすべて電圧０Ｖとなるので、ステップモータ２０のコイルＡ、コイルＢの励磁が無くなり、第１〜第３磁極部２２ａ〜２２ｃの磁化が消えるが、ロータ２１は、Ｎ極が約３１５度の位置から停止することなく３６０度（０度）の静的安定点まで回転を継続し、その位置で保持される。
【００８４】
このように、ステップモータ２０は、３個の駆動パルスＳＰ１１〜ＳＰ１３で構成される複数駆動パルス列ＳＰ１０による１ステップ駆動で３６０度回転駆動される。すなわち、１ステップ３６０度単位の回転駆動が実現できる。
【００８５】
さらにいえば、第１駆動パルスＳＰ１１および第２駆動パルスＳＰ１２は、ロータ２１を９０度以上１８０度未満回転させる部分パルスである。このような複数の部分パルスに基づく駆動信号を供給することにより、ロータ２１を一度に３６０度回転する（１８０度の複数倍回転させる）のに必要なパルスの数を削減することができ、従来の１８０度の回転駆動を複数回行う場合と比較してステップモータ２０を高速に駆動することができる。
【００８６】
また、ロータ２１が回転途中に停止することなく３６０度単位で回転するので、指針の動きが滑らかになり、ぎこちなさがなく、見栄えの良い電子時計を提供できる。
【００８７】
なお、特許文献１に開示されている電子時計１は、ロータ２１の１回転（３６０度）が２ステップ駆動となる一方、２ステップ駆動により指針が動く量は減速比の変化により、従来の１ステップ駆動により動く量と変わらない。そのため、特許文献１に記載の電子時計はむしろ指針の移動速度が低下してしまう。
【００８８】
ここで、ステップモータ２０のロータ２１のＮ極が静止位置０度にあるとき（図３参照）、ロータ２１を１ステップ３６０度回転で逆転（時計回り）させる場合は、図示しないが、図７（ａ）で示した駆動波形Ｏ１〜Ｏ４において、駆動波形Ｏ１とＯ４を入れ替え、且つ、駆動波形Ｏ２とＯ３を入れ替えてステップモータ２０を駆動することで、ロータ２１を逆転させることができる。この逆転駆動においても、ロータ２１を１ステップ３６０度単位で回転できるので、同様の効果を得ることができる。
【００８９】
また、ステップモータ２０のロータ２１のＮ極が静止位置１８０度（Ｓ極が０度）にある場合は、図７（ａ）で示した駆動波形Ｏ１〜Ｏ４において、駆動波形Ｏ１とＯ２を入れ替え、且つ、駆動波形Ｏ３とＯ４を入れ替えることで、ロータ２１を１ステップ３６０度単位で同様に駆動することができる。
【００９０】
ここで、複数駆動パルス生成回路８は、ロータ２１の位置や回転の向きに応じて、適切な種類の複数駆動パルス列ＳＰ１０を出力する。
【００９１】
また、ロータ２１を９０度以上１８０度未満回転させる２以上の部分パルスは必ずしも複数駆動パルス列ＳＰ１０の先頭側に位置しなくてもよい。例えば、ロータ２１を９０度以上１８０度未満回転させる部分パルスがある複数駆動パルス列ＳＰ１０の最後に配置されてもよいし、先頭と最後に配置されてもよい。
【００９２】
また、複数駆動パルス列ＳＰ１０による回転量は、単位駆動パルス列ＳＰ００の２倍以上であってもよい。例えば、複数駆動パルス列ＳＰ１０によるロータ２１の回転量が、単位駆動パルス列ＳＰ００の３倍（５４０度）であってもよい。
【００９３】
［早送りの制御］
次に、時刻合わせや、時刻以外の情報を提示するために指針をより高速に駆動する早送りの際のモータ制御部２およびステップモータ２０の動作について説明する。以下では、所定の回転倍率が２の場合の例について説明する。
【００９４】
図９および図１０は、モータ制御部２の処理の一例を示すフロー図である。モータ制御部２の処理は、プロセッサおよびメモリを有するマイクロコントローラがメモリに格納されたプログラムを実行することによって提供されてもよいし、プログラム可能な論理回路により提供されてもよい。また、マイクロコントローラやプログラム可能な論理回路は集積回路として提供されてよい。
【００９５】
はじめに、モータ制御部２は、指針の現在位置と、指針の目標位置とを取得する（ステップＳ１０１）。例えば、モータ制御部２の処理対象が秒針５２ｃである場合は、秒針５２ｃが文字板でどの秒の位置を指しているかを示す情報と、どの秒の位置を目標とするかを示す情報とを取得する。指針の現在位置を示す情報は、例えばステップモータ２０が１ステップ駆動されるごとにメモリに格納されるカウンタｓｃの値を増減させることにより維持されている。また、目標位置を示す値は、現在時刻を指すために早送りをする場合は現在時刻に応じた指針の位置を示す値であり、指針により時刻と異なる情報を提示する場合には、その情報が示す指針の位置を示す値である。
【００９６】
次に、モータ制御部２は、正転により早送りをするか否かを判定する（ステップＳ１０２）。より具体的には、例えば、モータ制御部２は、指針の現在位置と目標位置とのステップの違いを算出し、その値が閾値より大きい場合に逆転と判定し、そうでない場合には正転と判定する。モータ制御部２は、逆転の方が確実に早く指針を移動できると推定される場合に逆転により早送りすると判定する。モータ制御部２は、逆転により早送りをすると判定された場合には（ステップＳ１０２のＮ）、ステップＳ１２１以降の処理を実行する。この処理の詳細は後述する。
【００９７】
正転により早送りをすると判定された場合には（ステップＳ１０２のＹ）、モータ制御部２に含まれるステップ数設定部４は、カウンタｓｃの初期値ｓｃ０を設定する（ステップＳ１０４）。ダウンカウンタを用いる場合、カウンタｓｃの初期値ｓｃ０は現在位置から目標位置へ移動するために必要なステップ数である。また、この時点における目標位置を示す目標ステップ値ｓｏは０になる。カウンタｓｃの初期値ｓｃ０は他の値であってもよい。例えば、アップカウンタを用いる場合には、カウンタｓｃの初期値ｓｃ０は０や現在位置を示すステップ値などでよい。この場合には、ステップ数設定部４は早送りの終了条件として目標ステップ値ｓｏを設定する。目標ステップ値ｓｏは、目標位置を示す値であり、例えばダウンカウンタにおけるカウンタｓｃの初期値ｓｃ０と同じ手法で求められてもよい。
【００９８】
カウンタｓｃの初期値ｓｃ０が設定されると、指針を早送りするための繰り返し処理が実行される。繰り返し処理では、はじめに、カウンタｓｃの値と目標ステップ値ｓｏとの差があらかじめ定められた判定閾値以下であるか判定する（ステップＳ１０５）。以下では判定閾値が２である場合について説明するが、判定閾値は（回転倍率−１）以上であればよく、判定閾値は３以上であってもよいし、１であってもよい。
【００９９】
差が判定閾値より小さい場合には（ステップＳ１０５のＹ）、パルス切替制御部３は切替信号として、単位駆動選択信号を出力し（ステップＳ１０６）、ステップカウント部５はカウンタｓｃの値を１減らす（ステップＳ１０７）。カウンタｓｃの変化量は、単位駆動パルスにより指針などの駆動体が動くステップの数に対応する。なお、アップカウンタを用いる場合には、カウンタｓｃを増加させてよい。
【０１００】
差が判定閾値より大きい場合には（ステップＳ１０５のＮ）、パルス切替制御部３は切替信号として、複数駆動選択信号を出力し（ステップＳ１０８）、ステップカウント部５はカウンタｓｃの値を２減らす（ステップＳ１０９）。カウンタｓｃの変化量は、複数駆動パルスにより指針などの駆動体が動くステップの数に対応する。また、アップカウンタを用いる場合には、カウンタｓｃの値を増加させてよい。
【０１０１】
そして、モータ制御部２はカウンタｓｃの値と目標ステップ値ｓｏとを比較する（ステップＳ１１０）。カウンタｓｃの値と目標ステップ値ｓｏとが等しくない場合には（ステップＳ１１０のＮ）、ステップＳ１０５以降の処理が繰り返される。一方、カウンタｓｃの値と目標ステップ値ｓｏとが等しい場合には（ステップＳ１１０のＹ）、早送りを制御する処理が終了する。
【０１０２】
図１１は、正回転の早送りにおける駆動パルス列の時系列およびカウンタｓｃの状態の一例を示す図である。図１１の例では判定閾値が２であり、カウンタの初期値ｓｃ０として２９が設定されている。カウンタｓｃの値が１になる前は、切替信号として複数駆動選択信号が出力され、複数駆動パルス列ＳＰ１０がセレクタ９から出力されるとともに、複数駆動パルス列ＳＰ１０が出力されるごとにカウンタｓｃの値が２減少している。
【０１０３】
時刻ｔ１においてカウンタｓｃの値が１になると、切替信号として単体駆動選択信号が出力され、単位駆動パルス列ＳＰ００がセレクタ９から出力され、単位駆動パルス列ＳＰ００が出力されるごとにカウンタｓｃの値が１減少している。そして、カウンタｓｃの値が０になり、早送りが終了する。
【０１０４】
図１２は、正回転の早送りにおける駆動パルス列の時系列およびカウンタの状態の他の一例を示す図である。図１２の例では判定閾値は２であり、カウンタｓｃの初期値ｓｃ０として３０が設定されている。カウンタｓｃの値が２になる前は、切替信号として複数駆動選択信号が出力され、複数駆動パルス列ＳＰ１０がセレクタ９から出力されるとともに、複数駆動パルス列ＳＰ１０が出力されるごとにカウンタｓｃの値が２減少している。
【０１０５】
時刻ｔ２においてカウンタｓｃの値が２になると、切替信号として単体駆動選択信号が出力され、単位駆動パルス列ＳＰ００がセレクタ９から出力され、単位駆動パルス列ＳＰ００が出力されるごとにカウンタｓｃの値が１減少させることを繰り返す。カウンタｓｃの値が０になると、早送りが終了する。
【０１０６】
図１１および図１２の例では、単位駆動パルス列ＳＰ００と複数駆動パルス列ＳＰ１０とを選択的に出力することにより、例えば単位駆動パルス列ＳＰ００による１回の駆動により指針が１ステップ動く場合であっても、複数駆動パルス列ＳＰ１０を用いて早送りの際の位置合わせを確実に行うことができる。そのため、早送りの際に指針を高速に駆動することができる。
【０１０７】
なお、モータ制御部２はステップＳ１０４の前に、早送りの当初の指針の位置を示す値と、目標位置を示す値との差がステップモータ２０の駆動単位の回転による移動量の奇数倍を示すか偶数倍を示すかを判定し、その差が移動量の奇数倍を示す場合に、ステップＳ１０４以降のように、セレクタ９に単位駆動パルス列ＳＰ００と複数駆動パルス列ＳＰ１０とを混在させて出力させてもよい。この場合、早送りの当初の指針の位置を示す値と、目標位置を示す値との差が駆動単位の回転による移動量の偶数倍の場合は、ステップＳ１０５のような判定処理を行わずに複数駆動選択信号を出力することができ、モータ制御部２の負荷をさらに下げることが可能になる。
【０１０８】
図１１の例では、カウンタｓｃの値が１の際に単位駆動パルス列ＳＰ００に切り替わることで、複数駆動パルス列ＳＰ１０により駆動体の位置が目標位置を超えることを防いでいる。ここで、複数駆動パルス列ＳＰ１０による高速駆動に起因する歯車の位置の誤差をさらに抑制するため、カウンタｓｃの値が３以上の段階から複数の単位駆動パルス列ＳＰ００が供給されてもよい。
【０１０９】
図１３は、正回転の早送りにおける駆動パルス列の時系列およびカウンタｓｃの状態の他の一例を示す図である。図１３の例は、図１１，１２の例と異なり、アップカウンタを用いた場合の例である。図１３の例ではカウンタｓｃの初期値ｓｃ０として０が設定され、目標ステップ値ｓｏとして２９が設定されている。カウンタｓｃの値と目標ステップ値ｓｏとの差が１になる前は、パルス切替制御部３は切替信号として複数駆動選択信号を出力し、複数駆動パルス列ＳＰ１０がセレクタ９から出力されるとともに、複数駆動パルス列ＳＰ１０が出力されるごとにカウンタｓｃの値が２増加している。
【０１１０】
時刻ｔ３においてカウンタｓｃの値と目標ステップ値ｓｏとの差が１になると、パルス切替制御部３は切替信号として単体駆動選択信号を出力し、単位駆動パルス列ＳＰ００がセレクタ９から出力され、単位駆動パルス列ＳＰ００が出力されるごとにカウンタｓｃの値が１増加する。そして、カウンタｓｃの値と目標ステップ値ｓｏとが等しくなり、早送りが終了する。
【０１１１】
ここで、ステップ数設定部４は、秒針５２ｃが動いた場合に、カウンタｓｃの値や、目標ステップ値ｓｏの値をその移動量に応じて増加させてよい。これにより、秒針５２ｃの位置の変化等があっても適切に早送りすることができる。
【０１１２】
これまでに説明した例では、単位駆動パルス列ＳＰ００が複数駆動パルス列ＳＰ１０の後に出力されているが、異なったタイミングで出力されてもよい。図１４，１５は、正回転の早送りにおける駆動パルス列の時系列の変形例を示す図である。図１４の例では、パルス切替制御部３は単体駆動選択信号と複数駆動選択信号とを交互に出力し、セレクタ９からは単位駆動パルス列ＳＰ００と複数駆動パルス列ＳＰ１０とが交互に出力される。一方、図１５の例では、パルス切替制御部３は、現在位置から目標位置へ移動するために必要なステップ数に基づいて算出された数の単体駆動切替信号を出力した後に複数駆動選択信号を出力する。これにより、図１５の例では単位駆動パルス列ＳＰ００は早送り期間の先頭に出力される。
【０１１３】
次に、ステップＳ１０２において、逆転により早送りをすると判定された場合（ステップＳ１０２のＮ）の動作について説明する。
【０１１４】
一般的に時計のモータを逆転させる場合、歯車の遊びなどに起因して、あるステップにおける指針の位置が正転の場合と異なる現象が生じる。これを解消するために、逆転の早送りの際には、いわゆるバックラッシュ運針が行われる。図１６は、バックラッシュ運針を説明する図である。
【０１１５】
図１６の例では、早送りの開始時には、指針はＦ１の位置にあり、逆転が開始する。逆転は、指針が、目標位置であるＦ３に達し（送り運針区間ＭＢ１）、さらにＦ２に示される転換位置に達するまで行われる（逆転区間ＭＢ２）。Ｆ２に示される転換位置からは正転が開始し（正転区間ＭＦ）、Ｆ３に示される目標位置に達すると早送りが終了する。逆転の後で、数ステップの正転をすることで、指針の位置のずれが解消する。以下ではこの動作をするステップＳ１２１以降の処理について説明する。
【０１１６】
ステップＳ１０２において、逆転により早送りをすると判定された場合（ステップＳ１０２のＮ）、ステップ数設定部４は、駆動体の現在の位置から転換位置までのステップ数Ｓｎを求める（ステップＳ１２１）。次に、ステップ数設定部４はカウンタｓｃの初期値ｓｃ０を設定する（ステップＳ１２２）。初期値ｓｃ０は、ステップ数Ｓｎ以上、かつ２（回転倍率）の倍数である数のうち最小のものに正転区間ＭＦの最低限のステップ数である６を足した数である。これにより、逆転により移動するステップ数は２（回転倍率）の倍数になる。
【０１１７】
次に、ステップモータ２０を繰り返し逆転させる処理を行う。具体的には、パルス切替制御部３は、逆転を示す信号とともに複数駆動パルス選択信号を出力し（ステップＳ１２３）、ステップカウント部５はカウンタｓｃの値を２減らす。逆転を示す信号により、複数駆動パルス生成回路８は、ステップモータ２０を逆転させる複数駆動パルス列ＳＰ１０を出力し、セレクタ９は、その複数駆動パルス列ＳＰ１０をドライバ回路１０へ出力する。ドライバ回路１０は、ステップモータ２０のロータ２１を２ステップ逆転させる信号を出力する。
【０１１８】
そして、ステップカウント部５は、カウンタｓｃが転換位置を示す値（０）であるか判定し（ステップＳ１２５）、カウンタｓｃの値が転換位置を示す値でない場合（ステップＳ１２５のＮ）はステップＳ１２３以降の処理を繰り返す。カウンタｓｃの値が転換位置を示す値である場合（ステップＳ１２５のＹ）は、モータ制御部２に含まれるステップ数設定部４は、転換位置と、目標位置とに基づいて、カウンタｓｃの初期値ｓｃ０を設定する（ステップＳ１２６）。この処理はステップＳ１０４の処理に似ているが、現在位置として転換位置を用いる点が異なる。カウンタの初期値が設定されると、正転の早送りの処理であるステップＳ１０５以降の処理が実行される。
【０１１９】
図１７は、逆回転の早送りにおける駆動パルス列の時系列の一例を示す図である。図１７の例では、ステップＳ１２１からＳ１２５の処理により、送り運針区間ＭＢ１および逆転区間ＭＢ２の運針がされる。ここで、本実施形態にかかるモータ制御部２は、逆転により指針を動かす際に、１回の逆転（Ｂ）の複数駆動パルス列ＳＰ１０で目標位置を通過しうる。例えば、バックラッシュ運針として５ステップを必要とし、かつ複数駆動パルス列ＳＰ１０により目標位置を通過し、正転区間ＭＦでは複数駆動パルス列ＳＰ１０と単位駆動パルスＳＰ００とが混在してもよい。これにより、逆転にかかる所要時間を短縮することができる。
【０１２０】
［第２の実施形態］
以下では、本発明の第２の実施形態にかかる電子時計１の一例について、主に第１の実施形態との相違点を説明する。第２の実施形態にかかる電子時計１は、電源にかかる負荷を考慮して、早送りの際に、複数駆動パルス列ＳＰ１０または単位駆動パルス列ＳＰ００によってステップモータ２０を回転させる。複数駆動パルス列ＳＰ１０および単位駆動パルス列ＳＰ００は第１の実施形態と同じとする。
【０１２１】
図１８は、第２の実施形態にかかる電子時計１の構成を概略的に示す図である。図１８の例では、モータ制御部２は、第１の実施形態の例に対し、負荷判定部３１をさらに含んでいる。また、電子時計１は、図示しない電源である２次電池の電源電圧を検出する電源電圧検出部３２を有する。
【０１２２】
負荷判定部３１には、電子時計１において電源に負荷のかかる動作が行われるタイミングを示す負荷信号が入力される。負荷信号は、例えば、図１８に示されるステップモータ２０と異なるモータが駆動されるタイミングを示す駆動パルス列や、電子時計１のアラーム出力のタイミングを示すアラーム信号である。負荷判定部３１は、入力される負荷信号に基づいて、電源の負荷が高いか否かを判定する。例えば、負荷判定部３１は、他のモータに関する駆動パルス列やアラーム信号が入力されると、電源の負荷が高いと判定する。また、負荷判定部３１は、その駆動パルス列やアラーム信号の入力が終了してから予め定められた猶予期間の間、電源の負荷が高いと判定してもよい。電源としての二次電池は、電流の出力が大きくなると、その電流の出力が止まっても電圧を回復するのに時間がかかるからである。つまり、負荷判定部３１は、大きな電流の出力がされた後は、電流の出力が小さい場合でも、電源の負荷が高いと判定する。
【０１２３】
また、電源電圧検出部３２が検出する二次電池の電源電圧が低い場合も、ステップモータ２０の回転により電源に負荷がかかる。
【０１２４】
パルス切替制御部３は、早送りの際に、指針の現在位置を示すカウンタｓｃの値だけでなく、負荷判定部３１の判定結果および電源電圧にも基づいて、複数駆動パルス列ＳＰ１０と単位駆動パルス列ＳＰ００を切り替えるための切替信号を出力する。より具体的には、例えば、ステップＳ１０５とステップＳ１０８の間において、負荷判定部３１が電源の負荷が高いと判定した、または、電源電圧が判定電圧閾値より小さい場合には、パルス切替制御部３は他に駆動選択信号を出力する処理であるステップＳ１０６以降の処理を実行させ、単位駆動選択信号を出力するとともに、カウンタｓｃを変化させる。
【０１２５】
ここで、一般的に駆動体を速く駆動する駆動パルス列の方がそうでないものより消費電力が大きく、電源に負荷がかかる。例えば、単位駆動パルス列ＳＰ００では、図５，６に示されるように、同時には、コイルＡ，Ｂのうち片方しか導通しない。一方、複数駆動パルス列ＳＰ１０では、図７，８に示されるように、コイルＡ，Ｂの両方が同時に導通する時間がある。つまり、電流の最大値は複数駆動パルス列ＳＰ１０の方が大きくなり、電源の負荷も大きくなる。
【０１２６】
図１９は、正回転の早送りにおける駆動パルス列の時系列の一例を示す図である。図１９において、重負荷判定を示す波形で値が大きくなっている箇所が、負荷判定部３１により電源の負荷が高いと判定された時間に相当する。図１９の例に示されるように、電源の負荷が大きいと推定される場合には、電源に負荷のかかりにくい単位駆動パルス列ＳＰ００に基づいてステップモータ２０を１８０度ごとに回転させる。これにより、電源に過負荷がかかることを防止することができる。またこれにより、早送りの際の高速回転を実現しつつ、電源のコストの増加を抑えることができる。
【０１２７】
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。例えば、図２等に示されるステップモータ２０はいわゆる４端子のステップモータであるが、代わりに、特許文献２に示されるような３端子のステップモータが用いられてもよい。
【符号の説明】
【０１２８】
１  電子時計、２  モータ制御部、３  パルス切替制御部、４  ステップ数設定部、５  ステップカウント部、６  波形生成部、７  単位駆動パルス生成回路、８  複数駆動パルス生成回路、９  セレクタ、１０  ドライバ回路、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、３１  負荷判定部、３２  電源電圧検出部、５１  文字板、５２ａ  時針、５２ｂ  分針、５２ｃ  秒針、Ａ，Ｂ  コイル、Ｏ１，Ｏ２，Ｏ３，Ｏ４  コイル端子、Ｇ  ゲート端子、Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３，Ｐ４，Ｎ１，Ｎ２，Ｎ３，Ｎ４  トランジスタ、Ｆ１  、Ｆ２  転換位置、Ｆ３  目標位置、ＭＢ１  送り運針区間、ＭＢ２  逆転区間、ＭＦ  正転区間、ｓｃ  カウンタ、ｓｃ０  初期値、ｓｏ  目標ステップ値、ＳＰ００  単位駆動パルス列、ＳＰ１０  複数駆動パルス列、ＳＰ０１，ＳＰ０２  駆動パルス列、ＳＰ１１  第２駆動パルス、ＳＰ１２  第２駆動パルス、ＳＰ１３  第３駆動パルス。
【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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