(57)【要約】【課題】  ステッピングモータの構造的なバラツキにより、ステッピングモータの駆動に必要なエネルギが、第１端子と第２端子とで異なる場合でも、簡単な構成で、パルスランクダウン時に適正な駆動パルスを供給できるようにすること。【解決手段】  検出時刻記憶判別回路１０９は、ステッピングモータ１０２を駆動するコイルの第１端子側、第２端子側に極性の異なる主駆動パルスを交互に供給して回転させたときに生じる誘起電圧のピーク信号検出時刻を記憶し、制御回路１０６は、パルスカウントダウン時に、前回と今回のピーク信号検出時刻の差に応じて、第１端子側と第２端子側に供給する主駆動パルスのパルス減少幅が異なるように変更制御する。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１、第２端子を有すると共に前記第１、第２端子に交互に入力される駆動パルスによって順次同一方向に回転駆動されるステッピングモータと、
前記ステッピングモータの回転によって生じる誘起電圧が所定の閾値電圧以上のときに前記ステッピングモータが回転したと判断する回転判断手段と、
主駆動パルスによって前記ステッピングモータが回転したと前記回転判断手段が所定回数連続して判断した場合、前記第１、第２端子に入力する主駆動パルスのエネルギをランクダウンする制御手段とを備えて成り、
前記制御手段は、直前に検出した誘起電圧のピーク信号検出時刻と今回検出した誘起電圧のピーク信号検出時刻との差を算出し、前記差に応じて、前記第１、第２端子に入力する主駆動パルス信号のエネルギをランクダウンする量を変えることを特徴とするステッピングモータ制御回路。
【請求項２】
前記誘起電圧のピーク信号検出時刻を記憶する記憶手段を有し、
前記制御手段は、前記記憶手段に直前に記憶した前記ピーク信号検出時刻と今回のピーク信号検出時刻との差を算出し、前記差に応じて、前記第１、第２端子に入力する主駆動パルス信号のエネルギをランクダウンする量を変えることを特徴とする請求項１又は２記載のステッピングモータ制御回路。
【請求項３】
前記制御手段は、前記記憶手段に直前に記憶した前記ピーク信号検出時刻と今回のピーク信号検出時刻との差を算出する比較手段を有し、前記比較手段が算出した前記差に応じて、前記第１、第２端子に入力する主駆動パルス信号のエネルギをランクダウンする量を変えることを特徴とする請求項２記載のステッピングモータ制御回路。
【請求項４】
前記制御手段は、前記差が所定量以上の場合に、前記差に応じて、前記第１、第２端子に入力する主駆動パルス信号のエネルギをランクダウンする量を変えることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一に記載のステッピングモータ制御回路。
【請求項５】
前記制御手段は、早い時刻に前記ピーク信号が発生した側の端子に供給する主駆動パルスは、遅い時刻に前記ピーク信号が発生した側の端子に供給する主駆動パルスよりも、ランクダウンする量を大きくすることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一に記載のステッピングモータ制御回路。
【請求項６】
前記制御手段は、主駆動パルスのランクに応じて、ランクダウンする量を変えることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか一に記載のステッピングモータ制御回路。
【請求項７】
前記制御手段は、主駆動パルスのランクとは無関係に、ランクダウンする量を一定にすることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか一に記載のステッピングモータ制御回路。
【請求項８】
前記ステッピングモータは、ロータ収容孔及びロータの停止位置を決める位置決め部を有するステータと、前記ロータ収容孔内に配設されたロータと、前記駆動パルスを供給するための第１端子及び第２端子を具備するコイルとを有し、前記コイルに主駆動パルスを交互に供給して前記ステータに磁束を発生させることによって前記ロータを回転させると共に、前記位置決め部に対応する位置に前記ロータを停止するように構成されて成り、
前記制御手段は、前記第１、第２端子間に交互に前記主駆動パルスを供給することによって回転駆動すると共に、前記主駆動パルスによっては回転できなかったと前記回転判断手段が判断した場合には当該主駆動パルスと同極性の補正駆動パルスによって回転駆動することを特徴とする請求項１乃至７のいずれか一に記載のステッピングモータ制御回路。
【請求項９】
時刻針駆動用のステッピングモータをステッピングモータ駆動回路によって駆動する電子時計において、前記ステッピングモータ駆動回路として、請求項１乃至８のいずれか一に記載のステッピングモータ制御回路を用いたことを特徴とする電子時計。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ステッピングモータ制御回路及び前記ステッピングモータ制御回路を用いた電子時計に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、ロータ収容孔及びロータの停止位置を決める位置決め部を有するステータと、前記ロータ収容孔内に配設されたロータと、コイルとを有し、前記コイルに交番信号を供給して前記ステータに磁束を発生させることによって前記ロータを回転させると共に、前記位置決め部に対応する位置に前記ロータを停止するようにしたステッピングモータが電子時計等に使用されている。
【０００３】
図１０は、従来から電子時計の時刻針駆動用として使用されているステッピングモータの構成図である。
【０００４】
図１０（ａ）において、ステッピングモータ１０２は、ロータ収容孔２０３を有するステータ２０１、ロータ収容孔２０３に回転可能に収納され２極（Ｓ極及びＮ極）に着磁したロータ２０２、ステータ２０１と接合された磁心２１０、磁心２１０に巻回されたコイル２１１を備えている。コイル２１１は駆動パルスを供給するための第１端子０１、第２端子０２を有している。
【０００５】
ステータ２０１には、ロータ収容孔２０３を挟んで対向する位置に２個の凹部（外ノッチ）２０６、２０７が設けられており、外ノッチ２０６、２０７とロータ収容孔２０３の間には可飽和部２０８、２０９が形成されている。
【０００６】
また、ステータ２０１には、ロータ収容孔２０３に連続すると共にロータ収容孔２０３を挟んで対向する位置に２個の位置決め用凹部（内ノッチ）２０４、２０５が設けられている。
【０００７】
コイル２１１が励磁されていない状態では、ロータ２０２は、その磁極軸Ａが内ノッチ２０４、２０５を結ぶ線分に対してほぼ直交する位置に安定して停止している。
【０００８】
いま、ステッピングモータ制御回路（図示せず）から駆動パルスをコイル２１１の端子０１、０２間に供給して、図１０（ａ）に示すように、端子０１側から矢印方向に電流ｉを流すことにより、ステータ２０１に波線矢印方向の磁束を発生させる。これにより、可飽和部２０８、２０９が先ず飽和して高磁気抵抗となり、その後、ステータ２０１に生じた磁極とロータ２０２の磁極との相互作用によって、ロータ２０２は図１０の矢印Ｂ方向に１８０度回転し、安定的に停止する。
【０００９】
次に、駆動パルスをコイル２１１の端子０２、０１間に供給して、図１０（ｂ）に示すように、端子０２側から矢印方向に電流ｉを流すと、ステータ２０１には波線矢印方向に磁束が発生する。これにより、可飽和部２０８、２０９が先ず飽和し、その後、ステータ２０１に生じた磁極とロータ２０２の磁極との相互作用によって、ロータ２０２は図１０（ｂ）の矢印Ｂ方向に１８０度回転し、安定的に停止する。
【００１０】
以後、前記の如くして、コイル２１１の端子０１、０２に対して極性の異なる交番駆動信号を供給することにより、前記動作が繰り返し行われて、ロータ２０２を１８０度ずつ同一の矢印Ｂ方向に連続的に回転させることができる。
【００１１】
前記ステッピングモータ制御回路は、ロータ２０２が回転したか否かを検出し、ロータ２０２の回転の有無に応じて、駆動パルスのエネルギ量を変えるように構成されている。ロータ２０２が回転した場合、コイル２１１に生じる誘起電圧の信号レベルは所定の閾値以上になるが、ロータ２０２が回転しなかった場合には、コイル２１１に生じる誘起電圧の信号レベルは所定の閾値以下になる。したがって、回転の有無を検出するための検出回路によって、前記誘起電圧の信号レベルを判別することにより、ステッピングモータ１０２が回転したか否かの判断が可能になる。
【００１２】
例えば、特許文献１には、通常時の駆動を担う主駆動パルスＰ１と、負荷変動時の駆動を担うエネルギの大きい補正駆動パルスＰ２とを備えたステッピングモータの補正駆動が記載されている。この補正駆動は主駆動パルスによる駆動ではステッピングモータ１０２が非回転の場合、補正駆動パルスをすかさず発生させるものである。
【００１３】
その回転／非回転を判断する方法として，ロータの振動による誘起電圧を検出する方式がある。この方法は任意に設定した所定の閾値レベル以上の場合を回転、そうでない場合を非回転と判断している。更に、前記ロータの振動による誘起電圧だけでなく、その出力時刻も検出パラメータとする方法も提案されている。（例えば、特許文献２参照）
この補正駆動は、主駆動パルスとしてエネルギの異なる複数の主駆動パルス（Ｐ０〜Ｐｎ）を用意しておき、同じエネルギの主駆動パルスによる駆動によって所定回数連続してステッピングモータが回転した場合、低消費電力化のために、１ランクエネルギの小さい主駆動パルスによって駆動するように構成している。つまり常に一定回数連続回転するエネルギの低い主駆動パルスまで下げるようにしている（パルスカウントダウン方式：ＰＣＤ）。
【００１４】
しかし、この駆動方式は、端子０１、０２間に同一エネルギの駆動パルスを交互に入力して駆動しているので，ステッピングモータ１０２の構造的なバラツキによって回転のしやすさが異なる場合は、一方の端子から駆動パルスを入力したときには容易に回転できても、他方の端子から駆動パルスを入力したときは回転できず，結局，一方にとっては多少無駄な、双方が回転できるエネルギの駆動パルスまでランクアップして，駆動しなければならないという問題があった．
この問題を解決するために、特許文献３記載の発明は、各端子毎に回転状況を検出し、各端子毎に独立して主駆動パルスのランク設定を行っている。これにより、各端子から供給する駆動パルスは適正なエネルギのものにランクダウンすることが可能であるが、各端子毎に独立して回転状況を検出して主駆動パルスをランクダウンしているため、構成が複雑になるという問題がある。
【特許文献１】特公昭６１−１５３８５号公報（第２頁左欄第３６行〜同頁右欄第３３行、第４図）
【特許文献２】ＷＯ２００５／１１９３７７号公報（段落［００３２］〜［００７２］、図１、図４〜図８）
【特許文献３】特許第３４８５１１３号公報（段落［００２１］〜［００４５］、図１〜図３）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１５】
本発明は、前記問題点に鑑み成されたもので、ステッピングモータの構造的なバラツキにより、ステッピングモータの駆動に必要なエネルギが、第１端子と第２端子とで異なる場合でも、簡単な構成で、パルスランクダウン時に、各端子に適正な駆動パルスを供給できるようにすることを課題としている。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
本発明によれば、第１、第２端子を有すると共に前記第１、第２端子に交互に入力される駆動パルスによって順次同一方向に回転駆動されるステッピングモータと、
前記ステッピングモータの回転によって生じる誘起電圧が所定の閾値電圧以上のときに前記ステッピングモータが回転したと判断する回転判断手段と、主駆動パルスによって前記ステッピングモータが回転したと前記回転判断手段が所定回数連続して判断した場合、前記第１、第２端子に入力する主駆動パルスのエネルギをランクダウンする制御手段とを備えて成り、前記制御手段は、直前に検出した誘起電圧のピーク信号検出時刻と今回検出した誘起電圧のピーク信号検出時刻との差を算出し、前記差に応じて、前記第１、第２端子に入力する各極性の主駆動パルス信号のエネルギをランクダウンする量を変えることを特徴とするステッピングモータ駆動回路が提供される。
【００１７】
ここで、前記誘起電圧のピーク信号検出時刻を記憶する記憶手段を有し、前記制御手段は、前記記憶手段に直前に記憶した前記ピーク信号検出時刻と今回のピーク信号検出時刻との差を算出し、前記差に応じて、前記第１、第２端子に入力する各極性の主駆動パルス信号のエネルギをランクダウンする量を変えるように構成してもよい。
【００１８】
また、前記制御手段は、前記記憶手段に直前に記憶した前記ピーク信号検出時刻と今回のピーク信号検出時刻との差を算出する比較手段を有し、前記比較手段が算出した前記差に応じて、前記第１、第２端子に入力する各極性の主駆動パルス信号のエネルギをランクダウンする量を変えるように構成してもよい。
【００１９】
また、前記制御手段は、前記差が所定量以上の場合に、前記差に応じて、前記第１、第２端子に入力する各極性の主駆動パルス信号のエネルギをランクダウンする量を変えるように構成してもよい。
【００２０】
また、前記制御手段は、早い時刻に前記ピーク信号が発生した側の端子に供給する主駆動パルスは、遅い時刻に前記ピーク信号が発生した側の端子に供給する主駆動パルスよりも、ランクダウンする量を大きくするように構成してもよい。
【００２１】
また、前記制御手段は、主駆動パルスのランクに応じて、ランクダウンする量を変えるように構成してもよい。
【００２２】
また、前記制御手段は、主駆動パルスのランクとは無関係に、ランクダウンする量を一定にするように構成してもよい。
【００２３】
また、前記ステッピングモータは、ロータ収容孔及びロータの停止位置を決める位置決め部を有するステータと、前記ロータ収容孔内に配設されたロータと、前記駆動パルスを供給するための第１端子及び第２端子を具備するコイルとを有し、前記コイルに主駆動パルスを交互に供給して前記ステータに磁束を発生させることによって前記ロータを回転させると共に、前記位置決め部に対応する位置に前記ロータを停止するように構成されて成り、前記制御手段は、前記第１、第２端子間に交互に前記主駆動パルスを供給することによって回転駆動すると共に、前記主駆動パルスによっては回転できなかったと前記回転判断手段が判断した場合には当該主駆動パルスと同極性の補正駆動パルスによって回転駆動するように構成してもよい。
【００２４】
また、本発明によれば、時刻針駆動用のステッピングモータをステッピングモータ駆動回路によって駆動する電子時計において、前記ステッピングモータ駆動回路として、請求項１乃至８のいずれか一に記載のステッピングモータ駆動回路を用いたことを特徴とする電子時計が提供される。
【発明の効果】
【００２５】
本発明によれば、ステッピングモータの構造的なバラツキにより、ステッピングモータの駆動に必要なエネルギが、第１端子と第２端子とで異なる場合でも、簡単な構成で、各端子に適正な駆動パルスを供給することが可能になる。
【００２６】
本発明に係る電子時計によれば、ステッピングモータの構造的なバラツキにより、ステッピングモータの駆動に必要なエネルギが、第１端子と第２端子とで異なる場合でも、パルスランクダウン時に、簡単な構成で、各端子に適正な駆動パルスを供給することが可能になり、適正なエネルギによって運針することが可能になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
図１は、本発明の実施の形態に係る電子時計のブロック図であり、後述する各実施の形態に共通するブロック図である。
【００２８】
図１において、電子時計は、ステッピングモータ１０２を駆動制御するためのステッピングモータ制御回路１０１、時刻針（時針、分針、秒針）等を回転駆動するためのステッピングモータ１０２、ステッピングモータ制御回路１０１及びステッピングモータ１０２に動作電力を供給する電源１０３を備えている。
【００２９】
ステッピングモータ１０２は、図１０に示した構成のステッピングモータである。即ち、ステッピングモータ１０２は、ロータ収容孔２０３及びロータ２０２の停止位置を決める位置決め部（内ノッチ２０４、２０５）を有するステータ２０１と、ロータ収容孔２０３内に配設されたロータ２０２と、コイル２１１とを有し、コイル２１１に交番信号を供給してステータ２０１に磁束を発生させることによってロータ２０２を回転させると共に、前記位置決め部に対応する位置にロータ２０２を停止するように構成されている。
【００３０】
ステッピングモータ制御回路１０１は、所定周波数の信号を発生する発振回路１０４、発振回路１０４で発生した信号を分周して計時の基準となる時計信号を発生する分周回路１０５、分周回路１０５からの時計信号を計時して対応するステッピングモータ駆動用制御信号の駆動回路１０７への出力処理や後述する制御処理等を行う制御回路１０６、制御回路１０６からの制御信号に対応するパルス幅（換言すればエネルギ）の駆動パルスによってステッピングモータ１０２を回転駆動する駆動回路１０７、ステッピングモータ１０２の回転によって発生する誘起電圧を検出信号として検出する回転検出回路１０８、回転検出回路１０８からの検出信号におけるピーク信号を判別してピーク信号検出時刻を記憶する検出時刻記憶判別回路１０９を備えている。
【００３１】
制御回路１０７は、詳細な動作は後述するが、前記時計信号を計数して現在時刻を計時する計時動作、回転検出回路１０８による回転検出状況や検出時刻記憶判別回路１０９による前記検出信号中のピーク信号の検出時刻に基づいて、適正な駆動パルスによって駆動するように、パルス幅の異なる複数の駆動パルス（エネルギの異なる複数の主駆動パルスや前記各主駆動パルスよりもエネルギの大きい補正駆動パルス）によって駆動させるための制御信号を生成し駆動回路１０７へ出力処理、電子時計を構成する各電子回路要素の制御等を行う。
【００３２】
尚、発振回路１０４、分周回路１０５、制御回路１０６及び駆動回路１０７は制御手段を構成している。また、制御回路１０６及び回転検出回路１０８は回転判断手段を構成している。また、検出時刻記憶判別回路１０９は、回転検出回路１０８によって検出した検出信号（誘起電圧）におけるピーク信号検出時刻を記憶して出力する記憶手段を構成している。
【００３３】
図２は、本発明の第１の実施の形態に係る電子時計の処理を示すフローチャートである。
【００３４】
図２で使用している記号は次のような意味を有している。即ち、Ｎは同一エネルギの主駆動パルスによる駆動の繰り返し数（０〜ＰＣＤ（ここで、「ＰＣＤ」はＰＣＤを行う処理に移行するための繰り返し回数を意味する。））、Ｐ１、Ｐ１Nは主駆動パルス（Ｐ１ｍｉｎ〜Ｐ１ｍａｘ）、Ｐ２は補正駆動パルス、Ｖｃｏｍｐは回転・非回転を判断する基準である閾値電圧、Ｖｍａｘは誘起電圧のピーク信号、ΔＰ１はパルス減少幅、ΔＰ１Aは一方の極（例えば端子１側）のパルス減少幅、ΔＰ１Bは他方の極（例えば端子２側）のパルス減少幅、Δｔは誘起電圧（検出信号）のピーク信号検出時刻の差、ΔｔcompはΔｔが所定の大きさか否かを判断するための閾値時間、ａn、ｂn、ｃnはパルス減少幅（但し、ａn≧ｂn）、ｎは主駆動パルスのランク数（０〜ｎmax）、ｔN、ｔN-1は時刻、ｔvmaxは誘起電圧のピーク信号検出時刻である。
【００３５】
図３及び図４は、本第１の実施の形態に係る電子時計におけるステッピングモータ１０２の回転検出動作及びパルス駆動動作を説明するための波形図である。
【００３６】
図３及び図４において、Ｐ１は主駆動パルス、マスク時間Ｔ１は回転検出回路１０８が検出信号である誘起電圧を検出しない時間であり、検出時間Ｔ２は回転検出回路１０８が誘起電圧を検出する時間である。検出電圧閾値Ｖｃｏｍｐは、ステッピングモータ１０２が回転したか否かを判断する閾値電圧であり、制御回路１０６は、誘起電圧が閾値Ｖｃｏｍｐ以上の場合には回転と判断し、以上でない場合には非回転と判断する。また、Ｖｍａｘは誘起電圧の最大値であり、ｔvmaxは誘起電圧の最大値Ｖｍａｘを検出した時刻である。
【００３７】
図３は、同一パルス幅（同一エネルギ）の主駆動パルスＰ１を用いた例であり、同図（ａ）は、第１端子０１側に主駆動パルスＰ１を供給して駆動した例、同図（ｂ）は、第２端子０１側に主駆動パルスＰ１を供給して駆動した例である。同図（ａ）の方が、ピーク信号検出時刻ｔvmax早いため、第１端子０１側の方が第２端子０２側よりも少ないエネルギで回転することが理解できる。
【００３８】
図４は、図３からパルスカウントダウン（ＰＣＤ）を行った例を示しており、第１端子０１側の方が第２端子０２側よりも少ないエネルギで駆動できるため、第１端子０１側に供給する主駆動パルスＰ１のパルス減少幅を大きくし、第２端子０２側に供給する主駆動パルスＰ１のパルス減少幅を小さくしている。これにより、同図（ａ）、（ｂ）に示すように、ＰＣＤ後の主駆動パルスＰ１のパルス幅は、第１端子０１側に供給する主駆動パルスＰ１の方が第２端子０２側に供給する主駆動パルスＰ１よりも狭くなっている。
【００３９】
図５は、ＰＣＤを行う際の主駆動パルスＰ１ｎのパルス幅と主駆動パルスのランクｎとの関係（主駆動パルス幅対ランク特性）を示す図表である。図５の例では、主駆動パルスＰ１とパルス減少幅ΔＰ１のランクｎは、各々、０〜３の４ランクである。また、ａn、ｂn、ｃnは、主駆動パルスの減少幅である（但し、ａn≧ｂnである。）。図５の例では、ランクｎに応じて、パルス減少幅ａn、ｂn、ｃnの値が異なるように構成している。尚、前記主駆動パルス幅対ランク特性は制御回路１０６内の記憶手段（図示せず）に記憶されている。
【００４０】
以下、図１〜図５を用いて、本発明の第１の実施の形態に係るステッピングモータ制御回路及び電子時計の動作を説明する。
【００４１】
先ず、時刻表示動作の概略を説明すると、制御回路１０６は、分周回路１０５から入力される時計信号を計数して現在時刻を計時して、対応する制御信号を駆動回路１０７に出力し、駆動回路１０７は前記制御信号に対応するパルス幅の主駆動パルスによってステッピングモータ１０２を回転駆動する。
【００４２】
ステッピングモータ１０２は時刻針（図示せず）を回転駆動して、現在時刻を表示する。回転検出回路１０８は、ステッピングモータ１０２に生じる誘起電圧を検出し、検出信号として検出時刻記憶判別回路１０９に出力する。検出時刻記憶判別回路１０９は、前記検出信号におけるピーク信号Ｖｍａｘを検出してピーク信号検出時刻ｔvmaxを記憶すると共に、前記検出信号を制御回路１０６に出力する。制御回路１０６は、回転検出回路１０８からの検出信号と所定の閾値Ｖｃｏｍｐとを比較することによってステッピングモータ１０２が回転したか否かを判断する。制御回路１０６は、前記検出信号が所定の閾値電圧Ｖｃｏｍｐ以上の場合にはステッピングモータが回転したと判断する。
【００４３】
制御回路１０６は、前記主駆動パルスによる駆動によってステッピングモータ１０２が回転したと所定回数連続して判断した場合、詳細は後述するが、次回の駆動から主駆動パルスのエネルギを所定量小さく（パルスランクダウン）した主駆動パルスによって駆動制御するための制御信号を駆動回路１０７に出力する。駆動回路１０７は、前記制御信号に応答して、駆動エネルギを所定量小さくした主駆動パルスに変更してステッピングモータ１０２の回転制御を行う。
【００４４】
制御回路１０６は、前記ランクダウンを行う際に、ステッピングモータに含まれるコイル２１１の第１端子０１、第２端子０２に供給する主駆動パルスの減少幅を、検出時刻記憶判別回路１０９に記憶されているピーク信号検出時刻ｔmaxの検出時刻の差、即ち、第１端子０１、第２端子０２に各々主駆動パルスを供給して駆動した際に検出されたピーク信号検出時刻ｔmaxの差に応じて、第１端子０１側を駆動する主駆動パルスの減少幅と第２端子０２側を駆動する主駆動パルスの減少幅を変えるようにしている。
【００４５】
これにより、第１端子０１側と第２端子０２側とで、駆動する際に大きなエネルギを要する側（回転しにくい側）の端子を駆動する主駆動パルスは減少幅が小さく、駆動する際に小さなエネルギで足りる側（回転しやすい側）の端子を駆動する主駆動パルスは減少幅が大きくなり、ステッピングモータ１０２の構造的なバラツキによって各端子０１、０２によって適正な主駆動パルスが異なる場合でも、適正な主駆動パルスによって駆動するように制御している。
【００４６】
尚、制御回路１０６は、ステッピングモータ１０２が回転しなかった場合には、主駆動パルスよりもエネルギが十分大きい補正駆動パルスＰ２によって駆動するように制御信号を駆動回路１０７に出力し、駆動回路１０７は前記制御信号に応答して、補正駆動パルスＰ２によってステッピングモータ１０２を回転駆動して、強制的に回転させる。
【００４７】
前記動作を、図１〜図５に沿って詳細に説明すると、先ず、制御回路１０６は、同一パルス幅（換言すれば同一エネルギ）の主駆動パルスＰ１による連続した駆動繰り返し回数Ｎを０、主駆動パルスＰ１のパルス幅のランクに相当するランクｎを０、第１端子０１側のパルス減少幅ΔＰ１A及び第２端子０２側のパルス減少幅ΔＰ１Bを同一減少幅のｃｎに設定して（ステップＳ２０１）、今回の主駆動パルスＰ１による駆動回数が偶数回目の場合（即ち、第1端子０１側を駆動する場合）にはΔＰ１をΔＰ１A、奇数回目の場合（即ち、第２端子０２側を駆動する場合）にはΔＰ１をΔＰ１Bに設定する（ステップＳ２０２、Ｓ２０３、Ｓ２０５）。尚、最初の駆動の場合はＮが偶数であるため、ΔＰ１＝ΔＰ１Aに設定される。
【００４８】
次に、制御回路１０６は、主駆動パルスＰ１を（Ｐ１max−（ｎmax−ｎ）ΔＰ１）に設定し（最初の駆動の場合は主駆動パルスＰ１が最小幅に設定されることになる。）（ステップＳ２０４）、前記設定した主駆動パルスＰ１を出力するように制御信号を駆動回路１０７に出力し（ステップＳ２０６）、駆動回路１０７は前記制御信号に応答して前記設定された主駆動パルスＰ１によってステッピングモータ１０２を回転駆動する。
【００４９】
回転検出回路１０８はステッピングモータ１０２の誘起電圧を検出して検出信号として出力し、検出時刻記憶判別回路１０９は、回転検出回路１０８からの検出信号中のピーク信号Ｖｍａｘを検出したピーク信号検出時刻ｔvmaxをｔNとして記憶する（ステップＳ２０７）。
【００５０】
制御回路１０６は、検出信号中のピーク信号Ｖｍａｘが閾値電圧Ｖｃｏｍｐ以上と判断した場合（Ｓ２０８）、Ｎが１以上の場合には（Ｓ２０９）、検出時刻記憶判別回路１０９に記憶されたピーク信号検出時刻を参照して、今回のピーク信号検出時刻ｔNと前回のピーク信号検出時刻ｔN-1との時間差Δｔを算出し（ステップＳ２１０）、同一エネルギの主駆動パルスＰ１による駆動の繰り返し回数Ｎに１加算する（ステップＳ２１１）。
【００５１】
制御回路１０６は、処理ステップＳ２０８において、検出信号Ｖｍａｘが閾値電圧Ｖｃｏｍｐ以上ではない場合、補正駆動パルスＰ２によって駆動するように制御信号を駆動回路１０７に出力し（ステップＳ２１２）、駆動回路１０７は補正駆動パルスＰ２によって駆動する。その後、制御回路１０６は、主駆動パルスのランクを１ランク上げるように主駆動パルスＰ１を変更して、処理ステップＳ２１１に移行する（ステップＳ２１３）。
【００５２】
次に、制御回路１０６は、ＮがＰＣＤを行う回数（ＰＣＤ回数；例えば６０）になったか否かを判断し（ステップＳ２１４）、ＰＣＤ回数になっていない場合は処理ステップＳ２０２に戻り、ＰＣＤ回数になっている場合、即ち、同一エネルギの主駆動パルスＰ１によってＰＣＤ回連続して駆動した場合には、時間差Δｔが正負を判断し（ステップＳ２１５）、時間差Δｔが０以上の場合には（即ち、第１端子０１側を駆動する駆動エネルギが第２端子０２側を駆動するエネルギ以下で足りるか場合）、Δｔの絶対値が閾値時間Δｔcomp以上の場合には（ステップＳ２１６）、図５に示した図表の関係を満足するように、主駆動パルスＰ１の現在のランクｎに応じて、第１端子０１側の主駆動パルスＰ１のパルス減少幅ΔＰ１Aをａn、第２端子０２側の主駆動パルスＰ１のパルス減少幅ΔＰ１Bをｂn（但し、ａn≧ｂn）に設定する（ステップＳ２１７）（図３及び図４参照）。
【００５３】
また、制御回路１０６は、時間差Δｔの絶対値が閾値時間Δｔcomp以上ではない場合には、第１端子０１及び第２端子０２に供給する主駆動パルスのエネルギに差は必要がないため、主駆動パルスＰ１の現在のランクｎに応じて、端子１側のパルス減少幅ΔＰ１A及び端子２側のパルス減少幅ΔＰ１Bを同一のパルス減少幅ｃnに設定する（ステップＳ２１９）。
【００５４】
その後、制御回路１０６は、繰り返し回数Ｎを０にし、又、第１端子０１側及び第２端子０２側に供給していた主駆動パルスＰ１のパルス幅から、ステップＳ２１７又はＳ２１９で設定したパルス減少幅を差し引くことによって、第１端子０１側及び第２端子０２側に供給する主駆動パルスＰ１のランクをｎから１ランク下げて（ｎ−１）にした後、処理ステップＳ２０２へ戻る（ステップＳ２１８）。
【００５５】
制御回路１０６は、処理ステップＳ２１５において、差Δｔが負と判断した場合（即ち、第２端子０２側の駆動の方が小さなエネルギで足りる場合）、差Δｔの絶対値が閾値時間Δｔcomp以上の場合には（ステップＳ２２０）、図５に示した図表の関係を満足するように、主駆動パルスＰ１の現在のランクｎに応じて、端子１側のパルス減少幅ΔＰ１Aをｂn、端子２側のパルス減少幅ΔＰ１Bをａn（但し、ａn≧ｂn）に設定し（ステップＳ２２１）、その一方、差Δｔの絶対値が閾値時間Δｔcomp以上ではない場合には、主駆動パルスＰ１の現在のランクｎに応じて、端子１側のパルス減少幅ΔＰ１A及び端子２側のパルス減少幅ΔＰ１Bを同一のパルス減少幅ｃnに設定した後、処理ステップＳ２１８に移行する（ステップＳ２２２）。
【００５６】
以上述べたように、本第１の実施の形態に係るステッピングモータ及び電子時計によれば、ステッピングモータの構造的なバラツキにより、ステッピングモータの駆動に必要なエネルギが、第１端子０１と第２端子０２とで異なる場合でも、ＰＣＤを行う場合、第１端子、第２端子に主駆動パルスＰ１を供給して駆動した時に得られた検出信号のピーク信号検出時刻の時間差Δｔvmaxの極性及び絶対値の大きさに基づいて、第１端子０１と第２端子とに供給する主駆動パルスＰ１のパルス減少幅を変えるようにしている。
【００５７】
したがって、簡単な構成で、各端子０１、０２に適正な駆動パルスを供給することが可能になり、小さいエネルギによって適切なステッピングモータ駆動を行うことが可能になる。また、適切なエネルギによって運針が可能になるという効果を奏する。
【００５８】
また、ＰＣＤを行う際に主駆動パルスＰ１のランクに応じたパルス減少幅に設定しているため、主駆動パルスＰ１のきめ細かな変更制御が可能である。
【００５９】
図６は、本発明の第２の実施の形態に係る電子時計の処理を示すフローチャートであり、図２と同一処理を行う部分には同一符号を付している。本第２の実施の形態は、パルス減少幅を主駆動パルスＰ１のランクとは無関係に、パルス減少幅ａ、ｂ、ｃを各々一定値に設定している（但し、ａ≧ｂである。）点で前記第１の実施の形態と相違している。
【００６０】
図７は、ＰＣＤを行う際の主駆動パルスＰ１のパルス幅とランクｎとの関係（主駆動パルス幅対ランク特性）を示す図表である。図６で説明したように、本第２の実施の形態では、パルス減少幅を駆動パルスのランクとは無関係に、パルス減少幅ａ、ｂ、ｃを各々一定値に設定している（但し、ａ≧ｂである。）。図７の例では、パルス減少幅ａ、ｂ、ｃは、各々、０．３０５ｍｓｅｃ、０．１８３ｍｓｅｃ、０．２４４ｍｓｅｃに設定している。尚、前記主駆動パルス幅対ランク特性は制御回路１０６内の記憶手段に記憶されている。
【００６１】
以下、図１、図６及び図７を用いて、前記第１の実施の形態と相違する部分について説明する。
【００６２】
先ず、制御回路１０６は、同一パルス幅（換言すれば同一エネルギ）の主駆動パルスＰ１による連続駆動回数Ｎを０、主駆動パルスのパルス幅のランクに相当するランクｎを０、第１端子０１側のパルス減少幅ΔＰ１A及び第２端子０２側のパルス減少幅ΔＰ１Bを同一減少幅のｃに設定して、処理ステップＳ２０２以下の処理を行う（ステップＳ６０１）。
【００６３】
制御回路１０６は、処理ステップＳ２１６において時間差Δｔの絶対値が閾値時間Δｔcomp以上の場合には、図７に示した図表の関係を満足するように、第１端子０１側のパルス減少幅ΔＰ１Aをａ、第２端子０２側のパルス減少幅ΔＰ１Bをｂ（但し、ａ≧ｂ）に設定（ステップＳ６０２）。
【００６４】
また、制御回路１０６は、時間差Δｔの絶対値が閾値時間Δｔcomp以上ではない場合には、第１端子０１及び第２端子０２に供給する主駆動パルスのエネルギに差は必要がないため、第１端子０１側のパルス減少幅ΔＰ１A及び第２端子０２側のパルス減少幅ΔＰ１Bを同一のパルス減少幅ｃに設定する（ステップＳ６０３）。
【００６５】
その後、制御回路１０６は、繰り返し回数Ｎを０にし、又、第１端子０１側及び第２端子０２側に供給していた主駆動パルスＰ１のパルス幅から、ステップＳ６０２又はＳ６０３で設定したパルス減少幅を差し引くことによって、第１端子０１側及び第２端子０２側に供給する主駆動パルスＰ１のランクをｎから１ランク下げて（ｎ−１）にした後、処理ステップＳ２０２へ戻る（ステップＳ２１８）。
【００６６】
制御回路１０６は、処理ステップＳ２１５において、差Δｔが負と判断した場合（即ち、第２端子０２側の駆動の方が小さなエネルギで足りる場合）、差Δｔの絶対値が閾値時間Δｔcomp以上の場合には（ステップＳ２２０）、図５に示した図表の関係を満足するように、端子１側のパルス減少幅ΔＰ１Aをｂ、端子２側のパルス減少幅ΔＰ１Bをａ（但し、ａ≧ｂ）に設定し（ステップＳ６０４）、その一方、時間差Δｔの絶対値が閾値時間Δｔcomp以上ではない場合には、端子１側のパルス減少幅ΔＰ１A及び端子２側のパルス減少幅ΔＰ１Bを同一のパルス減少幅ｃに設定した後、処理ステップＳ２１８に移行する（ステップＳ６０５）。
【００６７】
以上述べたように、本第２の実施の形態に係るステッピングモータ及び電子時計によれば、前記第１の実施の形態と同様の効果を奏するばかりでなく、ＰＣＤを行う際に主駆動パルスのランクとは無関係に一定のパルス減少幅にしているため、構成が簡単になるという効果を奏する。
【００６８】
図８は、本発明の第３の実施の形態に係る電子時計の処理を示すフローチャートであり、図２と同一処理を行う部分には同一符号を付している。本第３の実施の形態は、パルス減少幅を駆動パルスのランクにとは無関係に、パルス減少幅ａ、ｂのみを用いる（共通設定可能なパルス減少幅ｃを使用しない。）と共に各々一定値に設定している（但し、ａ≧ｂである。）点で前記第１、第２の実施の形態と相違している。
【００６９】
図９は、ＰＣＤを行う際の主駆動パルスＰ１ｎのパルス幅とランクｎとの関係（主駆動パルス幅対ランク特性）を示す図表である。図８で説明したように、本第２の実施の形態では、パルス減少幅を駆動パルスのランクにとは無関係に、パルス減少幅ａ、ｂを用いると共に各々一定値に設定している（但し、ａ≧ｂである。）。同図の例では、パルス減少幅ａ、ｂは、各々、０．２４４ｍｓｅｃ、０．１８３ｍｓｅｃに設定している。前記主駆動パルス幅対ランク特性は制御回路１０６内の記憶手段に記憶されている。
【００７０】
以下、図１、図８及び図９を用いて、前記第２の実施の形態と相違する部分について説明する。
【００７１】
先ず、制御回路１０６は、同一パルス幅（換言すれば同一エネルギ）の主駆動パルスＰ１による連続駆動回数Ｎを０、主駆動パルスのパルス幅のランクに相当するランクｎを０、第１端子０１側のパルス減少幅ΔＰ１A及び第２端子０２側のパルス減少幅ΔＰ１Bを同一減少幅のａに設定して、処理ステップＳ２０２以下の処理を行う（ステップＳ８０１）。
【００７２】
制御回路１０６は、処理ステップＳ２１６において時間差Δｔの絶対値が閾値時間Δｔcomp以上の場合には、図９に示した図表の関係を満足するように、第１端子０１側のパルス減少幅ΔＰ１Aをａ、第２端子０２側のパルス減少幅ΔＰ１Bをｂ（但し、ａ≧ｂ）に設定する（ステップＳ８０２）。
【００７３】
また、制御回路１０６は、時間差Δｔの絶対値が閾値時間Δｔcomp以上ではない場合には、第１端子０１及び第２端子０２に供給する主駆動パルスのエネルギに差は必要がないため、端子１側のパルス減少幅ΔＰ１A及び端子２側のパルス減少幅ΔＰ１Bを同一のパルス減少幅ａに設定する（ステップＳ８０３）。
【００７４】
その後、制御回路１０６は、繰り返し回数Ｎを０にし、又、第１端子０１側及び第２端子０２側に供給していた主駆動パルスのパルス幅から、ステップＳ８０２又はＳ８０３で設定したパルス減少幅を差し引くことによって、第１端子０１側及び第２端子０２側に供給する主駆動パルスのランクをｎから１ランク下げて（ｎ−１）にした後、処理ステップＳ２０２へ戻る（ステップＳ２１８）。
【００７５】
制御回路１０６は、処理ステップＳ２１５において、時間差Δｔが負と判断した場合（即ち、第２端子０２側の駆動の方が小さなエネルギで足りる場合）、時間差Δｔの絶対値が閾値時間Δｔco mp以上の場合には（ステップＳ２２０）、図９に示した図表の関係を満足するように、端子１側のパルス減少幅ΔＰ１Aをｂ、端子２側のパルス減少幅ΔＰ１Bをａ（但し、ａ≧ｂ）に設定し（ステップＳ８０４）、その一方、時間差Δｔの絶対値が閾値時間Δｔcomp以上ではない場合には、端子１側のパルス減少幅ΔＰ１A及び端子２側のパルス減少幅ΔＰ１Bを同一のパルス減少幅ａに設定した後、処理ステップＳ２１８に移行する（ステップＳ８０５）。
【００７６】
以上述べたように、本第３の実施の形態に係るステッピングモータ及び電子時計によれば、前記第２の実施の形態と同様の効果を奏するばかりでなく、パルス減少幅ａ、ｂのみを用いているため、より構成が簡単になるという効果を奏する。
【００７７】
尚、前記各実施の形態では、各主駆動パルスＰ１のパルス幅が異なるようにしたが、信号レベルを変える等、駆動エネルギを変えればよい。
【００７８】
また、時刻針以外にも、カレンダ等を駆動するためのステッピングモータに適用可能である。
【００７９】
また、ステッピングモータの応用例として電子時計の例で説明したが、モータを使用する電子機器に適用可能である。
【産業上の利用可能性】
【００８０】
本発明に係るステッピングモータは、ステッピングモータを使用する各種電子機器に適用可能である。
【００８１】
また、本発明に係る電子時計は、カレンダ機能付きアナログ電子腕時計、カレンダ機能付きアナログ電子置時計等の各種カレンダ機能付き電子時計をはじめ、各種の電子時計に適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００８２】
【図１】本発明の実施の形態に係る電子時計のブロック図である。
【図２】本発明の第１の実施の形態に係る電子時計における処理を示すフローチャートである。
【図３】本発明の第１の実施の形態に係る電子時計の動作を説明するための波形図である。
【図４】本発明の第１の実施の形態に係る電子時計の動作を説明するための波形図である。
【図５】本発明の第１の実施の形態に係る電子時計における主駆動パルス幅対ランク特性を示す図表である。
【図６】本発明の第２の実施の形態に係る電子時計における処理を示すフローチャートである。
【図７】本発明の第２の実施の形態に係る電子時計における主駆動パルス幅対ランク特性を示す図表である。
【図８】本発明の第３の実施の形態に係る電子時計における処理を示すフローチャートである。
【図９】本発明の第３の実施の形態に係る電子時計における主駆動パルス幅対ランク特性を示す図表である。
【図１０】一般的なステッピングモータの構成図である。
【符号の説明】
【００８３】
１０１・・・ステッピングモータ制御回路
１０２・・・ステッピングモータ
１０３・・・電源
１０４・・・制御手段を構成する発振回路
１０５・・・制御手段を構成する分周回路
１０６・・・制御手段及び回転判断手段を構成する制御回路
１０７・・・制御手段を構成する駆動回路
１０８・・・回転判断手段を構成する回転検出回路
１０９・・・記憶手段を構成する検出時刻記憶判別回路
２０１・・・ステータ
２０２・・・ロータ
２０３・・・ロータ収容孔
２０４、２０５・・・位置決め部を構成する内ノッチ
２０６、２０７・・・外ノッチ
２０８、２０９・・・可飽和部
２１０・・・磁心
２１１・・・コイル
０１・・・第１端子
０２・・・第２端子
【図１】
2008199776.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
2008199776.tif 000008
【図７】
2008199776.tif 000009
【図８】
2008199776.tif 000010
【図９】
2008199776.tif 000011
【図１０】
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