JP2001356180A - 電子時計及び電子時計の制御方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ステップモータを正転または逆転早送り駆動
させているときに、発電による交流磁界が発生しても、
確実に早送りさせる。 【解決手段】 駆動部ＥＡによってステッピングモータ
１０Ａを正転早送り駆動または逆転早送り駆動させてい
るときに発電による交流磁界が検出されるとステッピン
グモータ１０Ａに補正早送り駆動信号を出力する。この
場合に、指針６１Ａをある指示位置から次の指示位置に
駆動するためのステッピングモータ１０Ａのステップ数
が１ステップである場合には、補正早送り駆動信号の実
効値が通常の早送り駆動信号の実効値よりも大きく設定
され、ステップ数が２ステップ以上である場合あるいは
指針６１Ａを予め定めた所定位置にリセットする場合
に、補正早送り駆動信号の周波数が通常の早送り駆動信
号の周波数よりも低く設定されあるいは補正早送り駆動
信号の実効値が通常の早送り駆動信号の実効値よりも大
きく設定される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電子時計および電
子時計の制御方法に係り、特に指針駆動用のステッピン
グモータを通常駆動以外に正転早送り、逆転早送り等を
行う電子時計および電子時計の制御方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、電子機器としてアナログ式の電子
時計は、通常の時刻表示以外に、正転早送り機能、逆転
機能、逆転早送り機能、ストップウォッチ機能、アラー
ム機能、タイマ機能等の付加機能を有するものが商品化
されてきている。一方、電子時計では、電池交換なしに
動作を続行させるために、太陽電池などの発電装置を内
蔵したものもあり、これらの電子時計においては、発電
装置で発生した電気エネルギを一旦大容量コンデンサ等
の蓄電手段に充電する機能を備え、発電が行われていな
いときはコンデンサから放電される電気エネルギを用い
て時刻表示を行っている。

【０００３】また、この電子時計に用いられるステッピ
ングモータを逆転させる手段として、複数個の交番パル
スを１組の逆転パルスとしてモータのコイルに印加する
ことにより、ロータを逆転させるものが知られている
（特開昭５２−８００６３号公報、参照）。さらに、逆
転パルス印加後にコイルに発生する誘起電圧を検出する
ことにより、ロータが確実に逆転駆動したか否かを検出
するものもある（特開昭５５−３３６４２号公報、参
照）。さらに、逆転早送り時であってもロータを確実に
駆動させるものが、特開平５−３４１０５９号公報（以
下、第１の従来技術という）に記載されている。

【０００４】この第１の従来技術による電子時計では、
モータの逆転駆動期間中（逆転パルス印加時）に該逆転
パルスを構成する複数のパルス間に回転検出期間を設
け、この期間中に検出パルスを出力してロータの回転状
況を検出する。そして、ロータの回転状況に応じて次の
逆転パルスの幅を変更することにより、ロータの回転状
況に対応した逆転駆動パルスをモータに供給する。この
結果、逆転早送りであってもロータを確実に駆動させて
いる。一方、発電装置を内蔵した電子時計にあっては、
正転駆動時に蓄電手段に充電されると、該蓄電手段から
供給される電源電圧が変動してしまい、この変動により
ロータが確実に駆動しない場合がある。そこで、正転駆
動時には、正転駆動パルスによるロータの駆動が失敗し
た場合でも、正転駆動パルスよりも大きな力を有する補
正パルスをコイルに印加して確実に駆動させるものがあ
った（特公昭６１−１８１５１号公報）。

【０００５】さらに、逆転駆動時であっても、充電によ
る電源電圧の変動を抑えて逆転駆動を行う電子時計とし
ては、国際公開Ｗ０９７／２８４９１号公報（以下、第
２の従来技術という）がある。この第２の従来技術で
は、逆転動作時のみ発電手段から出力される電気エネル
ギの一部または全部が蓄電手段に充電されるのを阻止す
る充電状態制御手段を設け、充電時の電圧変動が逆転駆
動パルスに重畳するのをなくし、正確な逆転駆動を行う
ようにしている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところが、上記第１の
従来技術では、発電手段が発電した場合に発生する交流
磁界が漏れ磁界としてモータに影響を与え、該モータの
逆転を正確に行うことができないという問題がある。一
方、第２の従来技術では、ロータを逆転早送りする場合
にだけ作動する充電状態制御手段を設けているため、正
転早送りのときには充電による電圧変動が影響して確実
な正転早送り駆動を行うことができない場合がある。

【０００７】また、例え充電状態制御手段によって蓄電
手段が充電状態にあるときに、電気エネルギの充電を停
止させたとしても、発電手段に発電による交流磁界が発
生している場合には、この交流磁界が漏れ磁界としてモ
ータに影響を与え、該モータの正転早送りを正確に行わ
せることができないという問題があった。このように、
従来技術では、発電手段が発電状態にあるときに発生す
る交流磁界が漏れ磁界としてモータに影響を与え、モー
タを安定させて回転させることができないという問題が
あった。そこで、本発明の目的は、正転早送り駆動また
は逆転早送り駆動のいずれの場合であっても、ステッピ
ングモータを安定させて早送りさせることのできる電子
時計および電子時計の制御方法を提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、請求項１記載の構成は、外部エネルギを電気エネル
ギに変換する発電部と、前記発電された電気エネルギを
蓄電する蓄電部と、前記蓄電部に蓄えられた電気エネル
ギにより駆動される一または複数のステッピングモータ
と、パルス状の駆動信号を出力することにより前記ステ
ッピングモータの駆動制御を行うモータ駆動制御部と、
前記発電部が発電により交流磁界を発生したか否かを検
出する発電磁界検出部と、前記モータ駆動制御部によっ
て前記ステッピングモータを正転早送り駆動または逆転
早送り駆動させているときに該発電磁界検出部により発
電による交流磁界が検出された場合に、前記ステッピン
グモータに補正早送り駆動信号を出力する補正早送り駆
動信号出力部と、前記ステッピングモータによって駆動
される指針と、を備え、前記補正早送り駆動信号出力部
は、前記指針をある指示位置から次の指示位置に駆動す
るための前記ステッピングモータのステップ数が１ステ
ップである場合に、補正早送り駆動信号の実効値が通常
の早送り駆動信号の実効値よりも大きく設定されること
を特徴としている。

【０００９】請求項２記載の構成は、外部エネルギを電
気エネルギに変換する発電部と、前記発電された電気エ
ネルギを蓄電する蓄電部と、前記蓄電部に蓄えられた電
気エネルギにより駆動される一または複数のステッピン
グモータと、パルス状の駆動信号を出力することにより
前記ステッピングモータの駆動制御を行うモータ駆動制
御部と、前記発電部が発電により交流磁界を発生したか
否かを検出する発電磁界検出部と、前記モータ駆動制御
部によって前記ステッピングモータを正転早送り駆動ま
たは逆転早送り駆動させているときに該発電磁界検出部
により発電による交流磁界が検出された場合に、前記ス
テッピングモータに補正早送り駆動信号を出力する補正
早送り駆動信号出力部と、前記ステッピングモータによ
って駆動される指針と、を備え、前記補正早送り駆動信
号出力部は、前記指針をある指示位置から次の指示位置
に駆動するための前記ステッピングモータのステップ数
が２ステップ以上である場合あるいは前記指針を予め定
めた所定位置にリセットする場合に、補正早送り駆動信
号の周波数が通常の早送り駆動信号の周波数よりも低く
設定されあるいは前記補正早送り駆動信号の実効値が通
常の早送り駆動信号の実効値よりも大きく設定されるこ
とを特徴としている。

【００１０】請求項３記載の構成は、外部エネルギを電
気エネルギに変換する発電部と、前記発電された電気エ
ネルギを蓄電する蓄電部と、前記蓄電部に蓄えられた電
気エネルギにより駆動される一または複数のステッピン
グモータと、パルス状の駆動信号を出力することにより
前記ステッピングモータの駆動制御を行うモータ駆動制
御部と、前記発電部が発電により交流磁界を発生したか
否かを検出する発電磁界検出部と、前記モータ駆動制御
部によって前記ステッピングモータを正転早送り駆動ま
たは逆転早送り駆動させているときに該発電磁界検出部
により発電による交流磁界が検出された場合に、前記ス
テッピングモータに補正早送り駆動信号を出力する補正
早送り駆動信号出力部と、前記ステッピングモータによ
って駆動される指針と、を備えた電子時計の制御方法に
おいて、前記指針をある指示位置から次の指示位置に駆
動するための前記ステッピングモータのステップ数が１
ステップである場合に、補正早送り駆動信号の実効値を
通常の早送り駆動信号の実効値よりも大きく設定するこ
とを特徴としている。

【００１１】請求項４記載の構成は、外部エネルギを電
気エネルギに変換する発電部と、前記発電された電気エ
ネルギを蓄電する蓄電部と、前記蓄電部に蓄えられた電
気エネルギにより駆動される一または複数のステッピン
グモータと、パルス状の駆動信号を出力することにより
前記ステッピングモータの駆動制御を行うモータ駆動制
御部と、前記発電部が発電により交流磁界を発生したか
否かを検出する発電磁界検出部と、前記モータ駆動制御
部によって前記ステッピングモータを正転早送り駆動ま
たは逆転早送り駆動させているときに該発電磁界検出部
により発電による交流磁界が検出された場合に、前記ス
テッピングモータに補正早送り駆動信号を出力する補正
早送り駆動信号出力部と、前記ステッピングモータによ
って駆動される指針と、を備えた電子時計の制御方法に
おいて、前記指針をある指示位置から次の指示位置に駆
動するための前記ステッピングモータのステップ数が２
ステップ以上である場合あるいは前記指針を予め定めた
所定位置にリセットする場合に、補正早送り駆動信号の
周波数を通常の早送り駆動信号の周波数よりも低く設定
しあるいは前記補正早送り駆動信号の実効値を通常の早
送り駆動信号の実効値よりも大きく設定することを特徴
としている。

【００１２】

【発明の実施の形態】次に、図面を参照して本発明の好
適な実施形態について説明するに、本実施形態では電子
機器として電子時計を例示して述べる。 [１］ 第１実施形態 まず、図１は本発明による第１実施形態であるアナログ
式の電子時計を示すブロック図である。 [１．１］ 全体構成 図１に、第１実施形態による電子時計１の概略構成を示
す。電子時計１は、腕時計であって、ユーザは装置本体
に連結されたベルトを手首に巻き付けて使用するように
なっている。ここで、電子時計１は、大別すると、交流
電力を発電する発電部Ａと、該発電部Ａから出力される
交流電圧を整流すると共に昇圧した電圧を蓄電し、各構
成部分へ電力を給電する電源部Ｂと、前記発電部Ａの発
電状態を検出し、検出結果に基づいて装置全体を制御す
る制御部Ｃと、指針を駆動する運針機構Ｄと、前記制御
部Ｃからの制御信号に基づいて運針機構Ｄを駆動する駆
動部Ｅとを備えて構成されている。

【００１３】まず、発電部Ａは、発電装置４０と、ユー
ザの腕の動き等を捉えて装置内で旋回し、運動エネルギ
を回転エネルギに変換する回転錘４５と、回転錘４５の
回転を発電に必要な回転数に変換（増速）して発電装置
４０側に伝達する増速用ギア４６とから大略構成されて
いる。ここで、発電装置４０は、回転錘４５の回転が増
速用ギア４６を介して発電用ロータ４３に伝達され、発
電用ロータ４３が発電用ステータ４２の内部で回転する
ことにより、発電用ステータ４２に接続された発電コイ
ル４４に誘起された電力を外部に出力する電磁誘導型の
交流発電装置として構成されている。従って、発電部Ａ
は、ユーザの生活に関連したエネルギを利用して発電を
行い、その電力を用いて電子時計１を駆動するものであ
る。次に、電源部Ｂは、整流回路として作用するダイオ
ード４７と、大容量コンデンサ４８と、昇降圧回路４９
とを備えて構成されている。

【００１４】ここで、昇降圧回路４９は、複数のコンデ
ンサ４９ａ，４９ｂおよび４９ｃを用いて多段階の昇圧
および降圧を行っており、制御部Ｃからの制御信号Φ１
１によって駆動部Ｅに供給する電圧を調整するものであ
る。また、昇降圧回路４９の出力電圧はモニタ信号Φ１
２として制御部Ｃにも供給されており、これによって出
力電圧をモニタすると共に、出力電圧の微小な増減によ
って発電部Ａが発電を行っているか否かを制御部Ｃによ
り判断する。ここで、電源部Ｂは、Ｖdd（高電位側）を
基準電位（ＧＮＤ）に取り、ＶTKN（低電位側）を電源
電圧として生成している。上記説明では、昇降圧回路４
９の出力電圧をモニタ信号Φ１２としてモニタすること
により発電検出を行っているが、昇降圧回路４９を設け
ていない回路構成においては、低電位側電源電圧ＶTKN
を直接モニタすることによっても発電検出を行うことも
可能である。

【００１５】次に、運針機構Ｄについて説明する。運針
機構Ｄに用いられるステッピングモータ１０は、パルス
モータ、ステッピングモータ、階動モータ或いはディジ
タルモータ等とも称され、ディジタル制御装置のアクチ
ュエータとして多用されている、パルス信号によって駆
動されるモータである。近年、携帯用に適した小型の電
子装置或いは情報機器用のアクチュエータとして小型、
計量化されたステッピングモータが多く採用されてい
る。このような電子機器の代表的なものが時計スイッ
チ、クロノグラフといった電子時計である。本実施形態
によるステッピングモータ１０は、駆動部Ｅから供給さ
れる駆動パルスによって磁力を発生する駆動コイル１１
と、該駆動コイル１１によって励磁されるステータ１２
と、該ステータ１２の内部において励磁される磁界によ
り回転するロータ１３とを備えている。また、ステッピ
ングモータ１０は、ロータ１３がディスク状の２極の永
久磁石によって構成されたＰＭ型（永久磁石回転型）で
構成されている。また、ステータ１２には、駆動コイル
１１で発生した磁力によって異なった磁極がロータ１３
の回りのそれぞれの相（極）１５および１６に発生する
ように磁気飽和部１７が設けられている。また、ロータ
１３の回転方向を規制するために、ステータ１２の内周
の適当な位置には内ノッチ１８が設けられており、コギ
ングトルクを発生させることにより、ロータ１３を適当
な位置に停止させる。

【００１６】また、ステッピングモータ１０のロータ１
３の回転は、ロータ１３に噛合された五番車５１，四番
車５２、三番車５３，二番車５４、日の裏車５５および
筒車５６からなる輪列５０によって各針に伝達される。
四番車５２の軸には秒針６１が接続され、二番車５４に
は分針６２が接続され、さらに筒車５６には時針６３が
接続されている。そして、ロータ１３の回転に連動して
これらの各針によって時刻が表示される。輪列５０に
は、さらに年月日等の表示を行うための伝達系（図示せ
ず）を接続することも可能である。次に、駆動部Ｅは、
制御部Ｃの制御に基づいてステッピングモータ１０に様
々な駆動パルスを供給する。より詳細には、制御部Ｃか
らそれぞれのタイミングで極性およびパルス幅の異なる
制御パルスを印加することにより、駆動コイル１１に向
けて極性およびパルス幅の異なる駆動パルスを供給す
る。

【００１７】[１．２］ 制御系の機能構成 次に、図２を参照して第１実施形態の制御系の機能構成
について説明する。図２において、符号Ａ〜Ｅは、図１
に示した発電部Ａ、電源部Ｂ、制御部Ｃ、運針機構Ｄお
よび駆動部Ｅにそれぞれ対応している。１０１は発電手
段をなす発電装置で、該発電装置１０１は、例えば交流
発電機によって構成され、ユーザが腕に装着して振るこ
とにより、回転錘が回転して交流の発電電圧ＳＡを出力
する。１０２は整流回路で、該整流回路１０２は発電装
置１０１から出力される発電電圧ＳＡを受けて全波整流
した整流電圧ＳＢを後述の二次電源１０４に向けて出力
すると共に、整流電圧ＳＢをモニタするための出力電圧
モニタ信号ＳＣ（図１中、符号Φ１２に相当）を発電検
出回路１０３に向けて出力する。１０３は発電検出回路
で、該発電検出回路１０３は、出力電圧モニタ信号ＳＣ
に基づいて発電検出を行い発電検出結果信号ＳＪを出力
するものである。

【００１８】１０４は蓄電手段をなす高容量二次電源
で、該二次電源１０４は大容量コンデンサによって構成
され、整流回路１０２から出力される整流電圧ＳＢが所
定の基準電圧Ｖddよりも高くなったときに充電を行い、
後述する計時制御回路１０５に向けて電源電圧ＳＣを出
力する。１０５は計時制御回路で、該計時制御回路１０
５は、図示しない基準パルス発生回路（水晶発振回路、
分周回路）から出力される基準パルスを基準にして機能
切換回路１０６からの指令信号ＳＦに適応した種々の信
号を出力するものである。なお、機能切換回路１０６
は、ユーザによるリューズの操作によって、モータ１０
８を正転早送り、逆転、逆転早送り等に切換える指令信
号ＳＦを出力するものである。即ち、計時制御回路１０
５では、通常の時刻表示を行うための指令信号ＳＦが機
能切換回路１０６から入力された場合には、通常の正転
駆動を行うための制御信号ＳＤをモータ駆動回路１０７
に向けて出力する。さらに、該モータ駆動回路１０７で
は、この制御信号ＳＤを受けてモータ１０８に駆動信号
ＳＥを出力する。そして、モータ１０８は、駆動信号Ｓ
Ｅを受けて、例えば秒針６１の場合には、１秒毎に駆動
される。

【００１９】また、装置本体に設けられたリューズをユ
ーザが操作し、機能切換回路１０６から正転早送りを行
う指令信号ＳＦが計時制御回路１０５に入力された場合
には、計時制御回路１０５では、正転早送り制御信号Ｄ
fをモータ駆動回路１０７に向けて出力する。さらに、
該モータ駆動回路１０７では、この正転早送り制御信号
Ｄfを受けてモータ１０８に正転早送り駆動信号Ｅfを出
力する。そして、モータ１０８を正転早送りさせること
により、指針が正転早送りさせる。一方、装置本体に設
けられたリューズをユーザが操作し、機能切換回路１０
６から逆転早送りを行う指令信号ＳＦが計時制御回路１
０５に入力された場合には、計時制御回路１０５では、
逆転早送り制御信号Ｇfをモータ駆動回路１０７に向け
て出力する。さらに、該モータ駆動回路１０７では、こ
の逆転早送り制御信号Ｇfを受けてモータ１０８に逆転
早送り駆動信号Ｈfを出力する。そして、モータ１０８
を逆転早送りさせることにより、指針が逆転早送りさせ
る。このように、本実施形態による電子時計１では、種
々の駆動信号によってモータ１０８を駆動させることに
より、指針による時刻表示、正転早送り、さらに逆転早
送りを可能としている。

【００２０】なお、計時制御回路１０５からは、機能切
換回路１０６から早送りを行うための指令信号ＳＦが出
力されている間（以下、早送り期間）、後述する発電装
置交流磁界検出回路１０９に向けて“Ｈ”となる検出タ
イミング信号ＳＫを出力するようになっている。１０９
は発電装置交流磁界検出回路で、該発電装置交流磁界検
出回路１０９は、発電検出結果信号ＳＪと検出タイミン
グ信号ＳＫを受けて、発電装置交流磁界検出を行い、補
正指令信号ＳＬを出力するものである。即ち、該交流磁
界検出回路１０９は、発電検出回路１０３から出力され
る発電検出結果信号ＳＪと、計時制御回路１０５から出
力される検出タイミング信号ＳＫとを受けて両方が
“Ｈ”となった場合に、“Ｈ”となる補正指令信号ＳＬ
を計時制御回路１０５に向けて出力するものである。な
お、補正指令信号ＳＬが“Ｈ”となる期間は、発電検出
結果信号ＳＪと検出タイミング信号ＳＫとが“Ｈ”とな
ってから、早送り期間が終了するまでの間となる。

【００２１】そして、計時制御回路１０９で、この補正
指令信号ＳＬを受けた場合、補正早送り制御信号出力回
路１１０に向けて読出し信号ＳＭを出力し、該補正早送
り制御信号出力回路１１０では、この読出し信号ＳＭを
受けて補正早送り制御信号ＳＮをモータ駆動回路１０７
に向けて出力する。さらに、１１０は補正早送り制御信
号出力回路で、該補正早送り制御信号出力回路１１０
は、計時制御回路１０５から早送り制御信号Ｄf，Ｇfが
出力されているときに発電装置１０１が発電状態になっ
た場合、モータ駆動回路１０７に向けて出力される制御
信号を、通常の早送り制御信号Ｄf，Ｇfとは異なった補
正早送り信号ＳＮを出力するものである。

【００２２】[１．３］ 動作説明 次に、図３に示すタイミングチャートと、図４に示すフ
ローチャートとを参照しつつ指針の早送り動作について
説明する。 ［１．３．１］ 図３に示す信号の説明 まず、図３（ａ）に示す整流電圧ＳＢは、発電装置１０
１から出力される発電電圧ＳＡを全波整流したもので、
発電検出回路１０３に入力される波形である。そして、
高容量二次電源１０４の基準電圧Ｖddよりも高い場合
（時刻ｔ２からｔ３の間）は、発電装置１０１が発電状
態にあると見なすことができる。図３（ｂ）に示す発電
検出結果信号ＳＪは、発電検出回路１０３から出力され
るもので、この信号ＳＪは、整流電圧ＳＢが基準電圧Ｖ
ddよりも高くなっている期間（時刻ｔ２からｔ３の
間）、“Ｈ”となる信号をパルスする。

【００２３】図３（ｃ）に示す検出タイミング信号ＳＫ
は、計時制御回路１０５から発電装置交流磁界検出回路
１０９に向けて出力されるもので、この信号ＳＫは、計
時制御回路１０５から正転早送り制御信号Ｄfが出力さ
れている正転早送り期間（時刻ｔ１からｔ４までの
間）、“Ｈ”となるパルスを出力する。図３（ｄ）に示
す４段目の補正指令信号ＳＬは、発電装置交流磁界検出
回路１０９から計時制御回路１０５に向けて出力される
もので、この信号ＳＬは、補正早送り制御信号出力回路
１１０によって補正早送り信号ＳＮをモータ駆動回路１
０７に向けて出力する期間（時刻ｔ２からｔ４までの
間）、“Ｈ”となるパルスを出力する。

【００２４】さらに、図３（ｅ）に示す正転早送り駆動
信号Ｅfは、モータ駆動回路１０７からモータ１０８に
向けて出力されるもので、時刻ｔ１からｔ２までの間
は、例えば周期Ｔ1、３個のパルスからなる通常の正転
早送り駆動信号となり、充電状態にある補正指令信号Ｓ
Ｌが“Ｈ”となっている補正期間、即ち時刻ｔ２からｔ
４の間は、例えば周期Ｔ2（Ｔ1＜Ｔ2）、１個のパルス
からなる補正早送り駆動信号となる。ここで、補正早送
り駆動信号は、発電検出回路１０３により発電による交
流磁界が非検出状態にある通常の早送り駆動信号の周波
数よりも低い周波数で、かつ通常の早送り駆動信号の実
効値よりも大きな実効値を有する波形に設定される。

【００２５】［１．３．２］ 処理動作の説明 次に、電子時計１の動作を図４のフローチャートにより
説明する。なお、この処理は、ユーザがリューズ等を操
作して機能切換回路１０６を作動させ、モータ１０８を
正転早送りさせる場合に実行される。まず、ステップＳ
１では、発電検出回路１０３から発電検出結果信号ＳＪ
が出力されたか否かを判定し、この判定処理で、「Ｎ
Ｏ」と判定した場合、即ち図３中で時刻ｔ1からｔ2まで
の間は、発電による交流磁界が小さい状態にあるから、
通常の正転早送り動作を行うべく、ステップＳ２で通常
の周波数、実効値に設定された正転早送り制御信号Ｄf
をモータ駆動回路１０７に向けて出力し、ステップＳ５
で、この正転早送り制御信号Ｄfに対応した正転早送り
駆動信号Ｅfをモータ１０８に向けて出力し、該モータ
１０８では、例えば秒針６１を早送りさせる。

【００２６】一方、ステップＳ１で、「ＹＥＳ」と判定
した場合、即ち発電装置１０１から交流磁界が発生して
いるから、図３中で時刻ｔ2からｔ4までの補正期間で
は、ステップＳ３で周波数Ｔ1を通常の正転早送り制御
信号Ｄfよりも低い周波数Ｔ2に設定し、ステップＳ４で
実効値を通常の正常早送り制御信号Ｄfよりも大きい実
効値に設定する。そして、ステップＳ５では、モータ駆
動回路１０７で周波数と実効値を補正した補正早送り制
御信号ＳＮを受けて補正した正転早送り駆動信号Ｅfを
モータ１０８に向けて出力する。このように、モータ１
０８を正転早送りしているときに、発電装置１０１から
交流磁界が発生した場合には、モータ駆動回路１０７か
らモータ１０８に出力される早送り駆動信号Ｅfの周波
数を低くし、実効値を大きくすることにより、交流磁界
の影響を受けずに、モータ１０８を確実に正転早送りす
ることができる。

【００２７】ここで、従来技術の問題点を再掲すると、
モータ１０８のロータが１８０度回転した直後、ロータ
は自由振動をして減衰しながらほぼ停止状態になるま
で、通常１０数ｍＳの時間を必要とする。しかし、通常
正転動作では、１２８Ｈｚの駆動周波数とした場合に
は、駆動信号のパルス間は数ｍＳと短く、ロータが完全
に減衰し切れないうちに次のパルスが入力されることに
ある。この駆動条件で、発電装置１０１の発電に伴った
交流磁界が漏れ磁界としてモータ１０８の駆動コイル１
１に影響し、モータ１０８の動作が不安定になってい
た。そこで、本実施形態では、正転早送り駆動信号Ｅf
は周波数を低くすることにより、ロータの自由振動がほ
ぼ終了するまで次のパルスが入力されないから、ロータ
を確実には早送りさせることができる。

【００２８】［１．４］ 第１実施形態の効果 以上、詳述した如く、第１実施形態によれば、モータ１
０８を正転早送りさせているときに、発電装置１０１が
発電状態となって、この発電に伴った交流磁界を発生し
た場合、モータ駆動回路１０７からモータ１０８に出力
される正転早送り駆動信号Ｅfを、通常の周波数よりも
低く、かつ通常の実効値よりも大きくする。これによ
り、モータ１０８の作動可能な電圧領域を広くし、発電
装置１０１が発電状態にあるときであっても、モータ１
０８を１ステップずつ確実に動作させることができる。
そして、発電装置１０１が発電状態であって交流磁界を
発生している場合であっても、モータ１０８を正転早送
りさせることができる。さらに、発電装置１０１が発電
状態にあるときに発生する交流磁界によるノイズが正転
早送り信号Ｅfに重畳した場合であっても、補正した正
転早送り信号Ｅfによってモータ１０８を正確に正転早
送りさせることができる。さらに、第２の従来技術のよ
うに、充電を停止させることなく、充電を続行させたま
まで早送りを行うことができるから、発電電圧ＳＡを無
駄にすることがない。

【００２９】［２］ 第２実施形態 次に、図５に基づいて本発明による第２実施形態につい
て説明する。本第２実施形態では、モータ１０８を逆転
早送りさせるものである。なお、本実施形態に用いられ
る構成要素には、前述した第１実施形態の構成要素と同
一であるので、その説明を省略するものとする。さら
に、本実施形態では、逆転早送り駆動信号Ｈfと補正逆
転早送り駆動信号とを図示して説明する。 ［２．１］ 逆転早送り信号の説明 図５（ａ）は通常逆転早送り駆動信号Ｈfを示し、モー
タ１０８を１ステップ駆動させるための１個のパルス波
形は、正転用の駆動パルスに必要なパルス幅より短い幅
の第１パルスαと、該第１パルスαに続き極性が異なる
第２パルスβと、該第２パルスβに続き極性が異なる第
３パルスγとによって構成され、この第３パルスγはパ
ルス幅の短い例えば４個のパルスからなる。

【００３０】そして、この逆転早送り駆動信号Ｈｆをモ
ータ１０８に供給することにより、逆転早送りすること
ができる。図５（ｂ）に示す信号（１）は、補正期間中
に通常逆転早送り駆動信号の周波数と実効値とを補正し
た場合で、周期をＴ3からＴ4に変更して周波数を低く
し、第３パルスγを１個のパルスとすることにより実効
値を大きくしたものである。図５（ｃ）に示す信号
（２）は、補正期間中に通常逆転早送り駆動信号の第３
パルスγの実効値を大きくしたものである。図５（ｄ）
に示す信号（３）は、補正期間中に通常逆転早送り駆動
信号の周期をＴ3からＴ4に補正したものである。

【００３１】［２．２］ 第２実施形態の効果 第１実施形態で述べたように、早送り期間中に発電装置
１０１が発電を行って交流磁界を発生した場合には、補
正逆転早送り駆動信号（１）〜（３）のうちいずれか１
個を用いて補正することにより、モータ１０８を確実に
逆転させることができる。

【００３２】［３］ 第３実施形態 ［３．１］ 回路構成 次に、発電検出回路の具体的な回路構成について図６を
参照しつつ説明するに、図６には、周辺回路として交流
の発電電圧を発生する発電装置１０１と、発電装置１０
１から出力される発電電圧を整流して直流電流に変換す
る整流回路１０２と、該整流回路１０２から出力される
直流電流を蓄電する高容量二次電源１０４（以下、大容
量コンデンサ１０４という）とを図示している。２０１
は本実施形態による発電検出回路で、該発電検出回路２
０１は、後述の第１コンパレータCOMP1と第２コンパレ
ータCOMP2の出力の論理和の否定をとって出力するＮＡ
ＮＤ回路２０２の出力をＲ−Ｃ積分回路を用いて平滑化
して発電検出結果信号ＳＪとして出力する平滑回路２０
３とを備えて構成されている。

【００３３】ここで、整流回路１０２は、発電装置１０
１の一方の出力端子ＡＧ１の電圧を基準電圧Ｖddと比較
することにより第１トランジスタＱ１のオン／オフ制御
を行って能動整流を行わせるための第１コンパレータCO
MP1と、発電装置１０１の他方の出力端子ＡＧ２の電圧
を基準電圧Ｖddと比較することにより第２トランジスタ
Ｑ２と第１トランジスタＱ１交互にオン／オフすること
により能動整流を行わせるための第２コンパレータCOMP
2と、発電装置１０１の出力端子ＡＧ２の端子電圧Ｖ２
が予め設定された閾値電圧を越えるとオン状態となる第
３トランジスタＱ３と、発電装置１０１の端子ＡＧ１の
端子電圧Ｖ１が予め設定された閾値電圧を越えるとオン
状態となる第４トランジスタＱ４とを備えて構成されて
いる。

【００３４】［３．２］ 充電動作 まず、充電動作について説明する。発電装置１０１が発
電を開始すると、発電電圧が両出力端子ＡＧ１，ＡＧ２
に給電される。この場合、出力端子ＡＧ１の端子電圧Ｖ
１とと出力端子ＡＧ２の端子電圧Ｖ２は、位相が反転し
ている。ここで、出力端子ＡＧ１の端子電圧Ｖ１が閾値
電圧を越えると、第４トランジスタＱ４がオン状態とな
る。この後、端子電圧Ｖ１が上昇し、基準電圧Ｖddの電
圧を超えると、第１コンパレータCOMP1の出力は“Ｌ”
レベルとなり、第１トランジスタＱ１がオン状態とな
る。

【００３５】一方、出力端子ＡＧ２の端子電圧Ｖ２は閾
値電圧を下回っているから、第３トランジスタＱ３はオ
フ状態であり、端子電圧Ｖは基準電圧Ｖddの電圧未満で
あり、第２コンパレータCOMP2の出力は“Ｈ”レベルで
あり、第２トランジスタＱ２はオフ状態となる。従っ
て、第１トランジスタＱ１がオン状態となる期間におい
て、「出力端子ＡＧ１→第１トランジスタＱ１→基準電
圧Ｖdd→大容量コンデンサ１０４→低電位側電源電圧Ｖ
TKN→第３トランジスタＱ３」の経路で発電電流が流
れ、大容量コンデンサ１０４に電荷が充電されることに
なる。

【００３６】［３．３］ 発電状態の検出動作 上述した如く、発電電流が流れる際に、第１コンパレー
タCOMP1或いは第２コンパレータCOMP2の出力はいずれか
が“Ｌ”レベルとなっている。そこで、発電検出回路２
０１のＮＡＮＤ回路２０２は、第１コンパレータCOMP1
および第２コンパレータCOMP2の出力の論理和を否定す
ることにより、発電電流が流れている状態で、“Ｈ”レ
ベルの信号を平滑回路２０３に出力する。この場合、Ｎ
ＡＮＤ回路２０２の出力はスイッチングノイズを含むこ
とになるので、平滑回路２０３は、ＮＡＮＤ回路２０２
の出力をＲ−Ｃ積分回路を用いて平滑化して発電検出結
果信号ＳＪを出力するものである。

【００３７】［３．４］ 第３実施形態の効果 図６のように、発電検出回路２０１を構成することによ
り、発電装置１０１の発電状態を検出し、発電検出結果
信号ＳＪを得ることができる。

【００３８】［４］ 第４実施形態 本実施形態は、前述した実施形態では発電検出回路を発
電電圧に基づいて発電検出を行っていたのに対し、発電
電流を検出して発電検出を行う場合についての実施形態
である。 ［４．１］ 発電検出回路の構成 まず、図７を参照しつつ発電検出回路の構成について説
明する。なお、本実施形態では、第１実施形態と同一の
構成要素に同一の符号を付し、その説明を省略するもの
とする。３０１は本実施形態による発電検出回路で、該
発電検出回路３０１は、発電部Ａの発電電圧の電圧／電
流変換を行うための電流電圧変換部３０２と、発電電圧
ＳＡの振幅が所定電圧を上回ると“Ｈ”レベルとなり、
これを下回ると“Ｌ”レベルとなる電圧検出信号Ｓｖを
生成する第１検出回路３０３と、発電継続時間が所定時
間を越えると“Ｈ”レベルとなり、これを下回ると
“Ｌ”レベルになる発電継続時間検出信号Ｓｔを生成す
る第２検出回路３０４と、電圧検出信号Ｓｖと発電継続
時間検出信号Ｓｔとの論理和をとって発電検出結果信号
ＳＪとして出力するオア回路３０５とを備えて構成され
ている。

【００３９】ここで、電流電圧変換部３０２は、ダイオ
ード４７と発電部Ａとの間に直列に接続された電流検出
抵抗Ｒと、該電流検出抵抗Ｒの両端の電位を検出すべ
く、発電電圧として出力するオペアンプＯＰと、充電損
失を低減すべく検出タイミングＳＷにより電流非検出時
に電流検出抵抗Ｒを実効的に切り離すためのＭＯＳトラ
ンジスタＴＲSWとを備えて構成されている。なお、符号
３１０はリミッタトランジスタで、該リミッタトランジ
スタ３１０は、大容量コンデンサ４８の蓄電電圧が所定
の許容電圧を超過した場合に、過充電防止制御信号ＳLI
Mに基づいて発電部Ａを短絡し、過充電を防止ものであ
る。また、この場合、検出タイミング信号ＳＷは、検出
タイミング信号ＳＫと同一或いは検出タイミング信号Ｓ
Ｋに同期した信号であり、図２中の計時制御回路１０５
から出力され、発電検出回路３０１において、発電検出
を行う際に、ＭＯＳトランジスタＴＲSWを検出タイミン
グと同一のタイミングでオンさせるものである。さら
に、過充電防止制御信号ＳLIMは、図２における計時制
御回路１０５から出力され、高容量二次電源１０４（大
容量コンデンサ４８）の蓄電電圧を検出し、検出した蓄
電電圧が予め設定された許容電圧を越えた場合に、リミ
ッタトランジスタ３１０をオンするように出力される。

【００４０】［４．２］ 発電検出回路の動作 次に、図７を参照しつつ発電検出回路３０１の動作とリ
ミッタトランジスタ３１０の動作について説明する。 ［４．２．１］ 大容量コンデンサ４８の蓄電電圧が所
定の許容電圧未満であって、電流検出を行う場合 この場合には、過充電防止制御信号ＳLIM、“Ｈ”レベ
ルであり、リミッタトランジスタ３１０は、オフ状態と
なったおり、検出タイミング信号ＳＷは“Ｌ”レベルで
あり、ＭＯＳトランジスタＴＲSWはオフ状態となってい
る。この結果、発電部Ａにおいて発電がなされると、大
容量コンデンサ４８およびダイオード４７を介して電流
検出抵抗Ｒに発電電流が流れる。これにより、発電電流
の電流量に応じた電圧差が電流検出抵抗Ｒの両端に発生
し、オペアンプＯＰは、当該電圧差に応じた発電電圧Ｓ
Ａを第１検出回路３０３および第２検出回路３０４に出
力する。

【００４１】ここで、第１検出回路３０３は、発電電圧
ＳＡの振幅が所定電圧を上回ると“Ｈ”レベルとなり、
これを下回ると“Ｌ”レベルになる電圧検出信号Ｓｖを
生成し、ＯＲ回路３０５に出力する。また、第２検出回
路３０４は、発電継続時間が所定時間を越えると“Ｈ”
レベルとなり、これを下回ると“Ｌ”レベルになる発電
継続時間検出信号Ｓｔを生成し、ＯＲ回路３０５に出力
する。これにより、ＯＲ回路３０５は、電圧検出信号Ｓ
ｖと発電継続時間検出信号Ｓｔとの論理和をとって発電
検出結果信号ＳＪを出力することになる。即ち、発電検
出回路３０１は、発電電流に基づいて、上述した如く、
第１検出回路３０３或いは第２検出回路３０４に設定さ
れている何れか一方の条件を満足すると、発電状態、即
ち発電に伴う交流磁界が発生している可能性がある状態
に相当する発電検出結果信号ＳＪを出力する。

【００４２】［４．２．２］ 大容量コンデンサ４８の
蓄電電圧が所定の許容電圧以上であって、電流検出を行
う場合 この場合には、過充電防止制御信号ＳLIMは“Ｌ”レベ
ルであり、リミッタトランジスタ３１０はオン状態とな
っており、検出タイミング信号ＳＷは“Ｌ”レベルであ
り、ＭＯＳトランジスタＴＲSWはオフ状態となってい
る。この結果、発電部Ａにおいて発電がなされると、リ
ミッタトランジスタ３１０を介して電流検出抵抗Ｒに発
電電流が流れる。これにより、発電電流の電流量に応じ
た電圧差が電流検出抵抗Ｒの両端に発生し、オペアンプ
ＯＰは、当該電圧差に応じた発電電圧ＳＡを第１検出回
路３０３および第２検出回路３０４に出力する。ここ
で、第１検出回路３０３は、発電電圧ＳＡの振幅が所定
電圧を上回ると“Ｈ”レベルとなり、これを下回ると
“Ｌ”レベルになる電圧検出信号Ｓｖを生成し、ＯＲ回
路３０５に出力する。

【００４３】また、第２検出回路３０４は、発電継続時
間が所定時間を越えると“Ｈ”レベルとなり、これを下
回ると“Ｌ”レベルになる発電継続時間検出信号Ｓｔを
生成し、ＯＲ回路３０５に出力する。これにより、ＯＲ
回路３０５は、電圧検出信号Ｓｖと発電継続時間検出信
号Ｓｔとの論理和をとって発電検出結果信号ＳＪを出力
することになる。即ち、発電検出回路３０１は、発電に
伴う電流に基づいて、上述した如く、第１検出回路３０
３或いは第２検出回路３０４に設定されている何れか一
方の条件を満足すると、発電状態、即ち発電に伴う交流
磁界が発生している可能性がある状態に相当する発電検
出結果信号ＳＪを出力する。発電検出回路の構成

【００４４】［４．２．３］ 電流検出を行わない場合 この場合には、検出タイミング信号ＳＷは“Ｈ”レベル
であり、ＭＯＳトランジスタＴＲSWはオン状態となって
いる。これにより、電流検出抵抗Ｒは短絡されて、電流
検出抵抗Ｒは充電経路から実効的に切り離される。 こ
の結果、電流検出抵抗Ｒの両端には電位差が発生せず、
電流検出は行われないことになる。 ［４．３］ 第４実施形態の効果 以上のように、第４実施形態によれば、発電電流により
大容量コンデンサ４８の受電状態或いは発電部Ａの発電
状態を検出することができ、発電部Ａの発電に伴う電流
に起因して発生する交流磁界の影響を受けることなく、
モータ駆動制御を行うことができる。

【００４５】［５］ 第５実施形態 前記第４実施形態では、過充電防止回路と整流回路とを
別個のものとして構成したが、本第５実施形態は、これ
らを一体の回路構成とした整流／過充電防止回路を設け
た実施形態である。本実施形態では、発電検出回路とし
ては、第３実施形態の発電検出回路２０１とほぼ同一の
構成としている。 ［５．１］ 整流／過充電防止回路周辺の構成 図８に整流／過充電防止回路および発電検出回路の周辺
の回路構成を示す。４０１は整流／過充電防止回路で、
該整流／過充電防止回路４０１は、発電装置１０１から
出力される交流電流を整流して直流電流に変換すると共
に、過充電を防止するものである。

【００４６】ここで、整流／過充電防止回路４０１は、
発電装置１０１の一方の出力端子ＡＧ１の電圧を基準電
圧Ｖddと比較することにより第１トランジスタＱ１のオ
ン／オフ制御を行って機能整流を行わせるための第１コ
ンパＡレータCOMP1と、発電装置１０１の他方の出力端
子ＡＧ２の電圧を基準電圧Ｖddと比較することにより第
２トランジスタＱ２を第１トランジスタＱ１と交互にオ
ン／オフすることにより機能整流を行わせるための第２
コンパＡレータCOMP2と、発電装置１０１の出力端子Ａ
Ｇ１の電圧を電源電圧ＶTKNと比較することにより第３
トランジスタＱ３を第２トランジスタＱ２と同様のタイ
ミングでオン／オフすることにより機能整流を行わせる
ための第３コンパＡレータCOMP3と、発電装置１０１の
出力端子ＡＧ２の電圧を電源電圧ＶTKNと比較すること
により第４トランジスタＱ４を第１トランジスタＱ１と
同様のタイミングでオン／オフすることにより機能整流
を行わせるための第４コンパＡレータCOMP4と、第１コ
ンパレータCOMP1の出力が一方の入力端子に入力され、
他方の入力端子に過充電防止制御信号ＳLIMの反転信号
が入力される第１ＡＮＤ回路ＡＮＤ1と、第２コンパレ
ータCOMP2の出力が一方の入力端子に入力され、他方の
入力端子に過充電防止制御信号ＳLIMの反転信号が入力
される第２ＡＮＤ回路ＡＮＤ２とを備えて構成されてい
る。

【００４７】また、発電検出回路２０１は、第３実施形
態と同様に、第１コンパレータCOMP1および第２コンパ
レータCOMP2の出力の論理積の否定をとって出力するＮ
ＡＮＤ回路２０２と、該ＮＡＮＤ回路２０２の出力をＲ
−Ｃ積分回路を用いて平滑化して発電検出結果信号ＳＪ
として出力する平滑回路２０３とを備えて構成されてい
る。この場合、過充電防止制御信号ＳLIMは、図２にお
ける計時制御回路１０５から出力され、高容量二次電源
１０４（大容量コンデンサ４８）の蓄電電圧を検出し、
検出した蓄電電圧が予め設定した許容電圧を越えた場合
に、第１ＡＮＤ回路ＡＮＤ１および第２ＡＮＤ回路ＡＮ
Ｄ２に“Ｈ”レベルの過充電防止制御信号ＳLIMが出力
される。

【００４８】［５．２］ 第５実施形態の動作 ［５．２．１］ 通常時 まず、過充電防止制御信号ＳLIMが“Ｌ”レベルである
通常時の動作を説明する。発電装置１０１が発電を開始
すると、発電電圧ＳＡが両出力端子ＡＧ１，ＡＧ２に給
電される。この場合、出力端子ＡＧ１の端子電圧Ｖ１と
出力端子ＡＧ２の端子電圧Ｖ２は、位相が反転してい
る。端子電圧Ｖ２が下降し、電源電圧ＶTKN未満になる
と、第４コンパレータCOMP4の出力は“Ｈ”レベルとな
り、第４トランジスタＱ４がオンとなる。これと並行し
て、端子電圧Ｖ１が上昇し、基準電源Ｖddの電圧を越え
ると、第１コンパレータCOMP1の出力は“Ｌ”レベルと
なる。

【００４９】このとき、過充電防止制御信号ＳLIMは
“Ｌ”レベルであるから、第１ＡＮＤ回路ＡＮＤ１の両
入力端子は“Ｌ”レベルとなり。第１トランジスタＱ１
がオン状態となる。一方、端子電圧Ｖ１は上昇している
ので、電源電圧ＶTKN以上になると、第３コンパレータC
OMP3の出力は“Ｌ”レベルとなり、第３トランジスタＱ
３はオフ状態となる。これと並行して、端子電圧Ｖ２は
下降しているので、基準電圧Ｖddの電圧未満となって、
第２コンパレータCOMP2の出力は“Ｈ”レベルとなる。
このとき、過充電防止制御信号ＳLIMは“Ｌ”レベルで
あるので、第２ＡＮＤ回路ＡＮＤ２の入力端子の一方は
“Ｌ”レベル、他方は“Ｈ”レベルとなり、第２トラン
ジスタＱ２はオフ状態となる。従って、第１トランジス
タＱ１と第４トランジスタＱ４がオン状態となっている
期間において、「端子ＡＧ１→第１トランジスタＱ１→
電源Ｖdd→大容量コンデンサ４８→電源電圧ＶTKN→第
４トランジスタＱ４」の経路で発電電流が流れ、大容量
コンデンサ４８に電荷が充電される。

【００５０】同様にして、端子電圧Ｖ１が下降し、電源
電圧ＶTKN未満となると、第３コンパレータCOMP3の出力
は“Ｈ”レベルとなり、第３トランジスタＱ３がオン状
態となる。これと並行して、端子電圧Ｖ２が上昇し、電
源電圧ＶTKNの電圧を超えると、第２コンパレータCOMP2
の出力は“Ｌ”レベルとなる。このとき、過充電防止制
御信号ＳLIMは“Ｌ”レベルであるから、第２ＡＮＤ回
路ＡＮＤ２の両入力端子は“Ｌ”レベルとなり。第２ト
ランジスタＱ２がオン状態となる。一方、端子電圧Ｖ２
は上昇しているので、電源電圧ＶTKN以上になると、第
４コンパレータCOMP4の出力は“Ｌ”レベルとなり、第
４トランジスタＱ４はオフ状態となる。

【００５１】これと並行して、端子電圧Ｖ１は下降して
いるので、電源電圧ＶTKNの電圧未満となって、第１コ
ンパレータCOMP1の出力は“Ｈ”レベルとなる。このと
き、過充電防止制御信号ＳLIMは“Ｌ”レベルであるの
で、第１ＡＮＤ回路ＡＮＤ１の入力端子の一方は“Ｌ”
レベル、他方は“Ｈ”レベルとなり、第１トランジスタ
Ｑ１はオフ状態となる。従って、第２トランジスタＱ２
と第３トランジスタＱ３がオン状態となっている期間に
おいて、「端子ＡＧ２→第２トランジスタＱ２→基準電
源Ｖdd→大容量コンデンサ４８→電源電圧ＶTKN→第３
トランジスタＱ３」の経路で発電電流が流れ、大容量コ
ンデンサ４８に電荷が充電される。上述した如く、第５
実施形態においても、第３実施形態と同様に、発電電流
が流れる際には、第１コンパレータCOMP1或いは第２コ
ンパレータCOMP2の出力は何れか“Ｌ”レベルとなって
いる。そこで、発電検出回路２０１のＮＡＮＤ回路２０
２は、第１コンパレータCOMP1および第２コンパレータC
OMP2の出力を論理積の否定をとることにより、発電電流
が流れている状態で、“Ｈ”レベルの信号を平滑回路２
０３に出力する。この場合において、ＮＡＮＤ回路２０
２の出力はスイッチングノイズを含むこととなるので、
平滑回路２０３は、ＮＡＮＤ回路２０２の出力をＲ−Ｃ
積分回路を用いて平滑化して発電検出結果信号ＳＪを出
力するものである。

【００５２】［５．２．２］ 過充電防止動作時 次に、過充電防止制御信号ＳLIMが“Ｈ”レベルである
過充電防止動作時の動作について説明する。この場合に
おいては、第１ＡＮＤ回路ＡＮＤ１および第２ＡＮＤ回
路ＡＮＤ２の一方の入力端子は、常に“Ｈ”レベルとな
り、第１ＡＮＤ回路ＡＮＤ１および第２ＡＮＤ回路ＡＮ
Ｄ２の出力は、常に“Ｌ”レベルとなる。この結果、ト
ランジスタＱ１およびトランジスタＱ２は、常にオン状
態となり、発電装置１０１は、両出力端子ＡＧ１，ＡＧ
２がプルアップされて、大容量コンデンサ４８は非充電
状態となる。このとき、発電電流の電流量に応じた電圧
差がトランジスタＱ１およびトランジスタＱ２のドレイ
ン−ソース間に発生し、第１コンパレータCOMP1および
第２コンパレータCOMP2の出力は何れかが“Ｌ”とな
る。そこで、発電検出回路２０１のＮＡＮＤ回路２０２
は、第１コンパレータCOMP1および第２コンパレータCOM
P2の出力の論理積の否定をとることにより、発電電流が
流れている状態で“Ｈ”レベルの信号を平滑回路２０３
に出力することになる。この場合においても、ＮＡＮＤ
回路２０２の出力はスイッチングノイズを含むことにな
るので、平滑回路２０３は、ＮＡＮＤ回路２０２の出力
をＲ−Ｃ積分回路を用いて平滑化して発電検出結果信号
ＳＪとして出力するものである。即ち、発電検出回路２
０１は、発電に伴う電流に基づいて、発電状態、即ち発
電に伴う交流磁界が発生している可能性がある状態に相
当する発電検出結果信号ＳＪを出力する。

【００５３】［５．３］ 第５実施形態の効果 以上のように構成することにより、発電電流により大容
量コンデンサ４８の充電状態或いは発電装置１０１の発
電状態を検出することができ、発電装置１０１の発電に
伴う磁界の影響を受けることなく、モータ制御駆動を行
うことができる。

【００５４】［６］ 第６実施形態 図９に第６実施形態の電子時計の要部全体構成図を示
す。図９において、図１と同一の部分には同一の符号を
付してその詳細な説明を省略する。図９の第６実施形態
の電子時計が図１の第１実施形態の電子時計と異なる点
は、運針機構Ｄにおいて、１／５秒クロノグラフ針をス
テッピングモータ１０Ａで駆動するための機構および分
クロノグラフ針をステッピングモータ１０Ｂで駆動する
ための機構が設けられている点である。本第６実施形態
によるステッピングモータ１０Ａは、第１実施形態のス
テッピングモータ１０と同様の構成を有しており、駆動
部ＥＡから供給される駆動パルスによって磁力を発生す
る駆動コイル１１Ａと、駆動コイル１１Ａによって励磁
されるステータ１２Ａと、ステータ１２Ａの内部におい
て励磁される磁界により回転するロータ１３Ａとを備え
ており、ロータ１３Ａがディスク状の２極の永久磁石に
よって構成されたＰＭ型（永久磁石回転型）で構成され
ている。また、ステータ１２Ａには、駆動コイル１１Ａ
で発生した磁力によって異なった磁極がロータ１３Ａの
回りのそれぞれの相（極）１５Ａおよび１６Ａに発生す
るように磁気飽和部１７Ａが設けられ、ロータ１３Ａの
回転方向を規制するために、ステータ１２Ａの内周の適
当な位置には内ノッチ１８Ａが設けられて構成されてい
る。

【００５５】この場合において、ステッピングモータ１
０Ａのロータ１３Ａの回転は、ロータ１３Ａに噛合され
た車５１Ａを介して軸に１／５クロノグラフ針６１Ａが
接続された車５２Ａに伝達される。また、ステッピング
モータ１０Ｂも第１実施形態のステッピングモータ１０
と同様の構成を有しており、駆動部ＥＢから供給される
駆動パルスによって磁力を発生する駆動コイル１１Ｂ
と、駆動コイル１１Ａによって励磁されるステータ１２
Ｂと、ステータ１２Ｂの内部において励磁される磁界に
より回転するロータ１３Ｂとを備えており、ロータ１３
Ｂがディスク状の２極の永久磁石によって構成されたＰ
Ｍ型（永久磁石回転型）で構成されている。また、ステ
ータ１２Ｂには、駆動コイル１１Ｂで発生した磁力によ
って異なった磁極がロータ１３Ｂの回りのそれぞれの相
（極）１５Ｂおよび１６Ｂに発生するように磁気飽和部
１７Ｂが設けられ、ロータ１３Ｂの回転方向を規制する
ために、ステータ１２Ｂの内周の適当な位置には内ノッ
チ１８Ｂが設けられて構成されている。この場合におい
て、ステッピングモータ１０Ｂのロータ１３Ｂの回転
は、ロータ１３Ｂに噛合された車５１Ｂを介して軸に分
クロノグラフ針６１Ｂが接続された車５２Ｂに伝達され
る。

【００５６】ところで、クロノグラフ動作時において、
クロノグラフ針をある指示位置（ある目盛り位置）から
次の指示位置（次の目盛り位置）に駆動するために対応
するステッピングモータのステップ数が１ステップの場
合には、駆動周波数を変えてしまうと表示がおかしくな
ってしまう。そこで、クロノグラフ動作時に磁界を検出
した場合には、駆動波形の実行値を通常時よりも大きく
したり、駆動波形の周波数を通常時よりも低くしたりし
ている。より詳細に以下の〜の３通りの場合につい
て駆動波形制御について説明する。 １目盛を１ステップで駆動する場合 １目盛を２ステップで駆動する場合（３ステップ以
上も含む） リセットする場合

【００５７】 １目盛を１ステップで駆動する場合 まず、１目盛を１ステップで駆動する場合は、図１０
（ａ）に示すように、通常駆動波形において、時間Ａ０
は、指針一目盛り分に相当する時間（例えば、１／５秒
クロノグラフの場合、１／５秒）であり、符号Ｃ０、Ｃ
１は、パルス幅である。磁界検出時には、動作の確実性
を期すため、図１０（ｂ）に示すように、実効値を大き
くすべく、パルス幅Ｃ１を通常時のパルス幅Ｃ０よりも
大きくして、確実に駆動するように制御している。

【００５８】 １目盛を２ステップで駆動する場合 次に１目盛を２ステップで駆動する場合について説明す
る。まず、図１１（ａ）に示すように、通常駆動波形に
おいて、時間Ａ０は、指針一目盛り分に相当する時間
（例えば、１／５秒クロノグラフの場合、１／５秒）で
あり、時間Ｂ０、Ｂ１、Ｂ２はステッピングモータ１ス
テップの駆動時間であり、符号Ｃ０、Ｃ１は、パルス幅
である。１目盛を２ステップで駆動する場合は、運針周
波数を低くしても表示は正しく行え、発電磁界ノイズに
対しても動作が安定するため、図１１（ｂ）に示すよう
にＢ０＜Ｂ１として駆動周波数を低くし、または、図１
１（ｃ）に示すようにＢ０＝Ｂ２としてパルス幅Ｃ１を
通常時のパルス幅Ｃ０よりも大きくして実効値を大きく
する。もしくは、Ｂ０＜Ｂ２としてパルス幅Ｃ１を通常
時のパルス幅Ｃ０よりも大きくして、周波数を低くし、
かつ、実効値を大きくする。

【００５９】 リセットする場合 リセットする場合は、図１２（ａ）および図１２（ｂ）
に示すように、連続的にパルスを出力する。図１２
（ａ）に示すように、通常駆動波形において、時間Ａ
０、Ａ１は、指針一目盛り分に相当する時間であり、符
号Ｃ０、Ｃ１は、パルス幅である。リセットする場合
は、リセット時間が長くなる可能性があるが、安定動作
を重視すべく、図１２（ｂ）に示すように、Ａ０＜Ａ１
として運針周波数を低くし、あるいは、Ａ０＜Ａ１とす
るとともにパルス幅Ｃ１を通常時のパルス幅Ｃ０よりも
大きくして、周波数を低くし、かつ、実効値を大きくす
る。

【００６０】［６．１］ 処理動作の説明 次に、第６実施形態の電子時計１の動作を図１３のフロ
ーチャートにより説明する。以下の説明においては、１
／５秒クロノグラフ計測処理において、実行される。ま
ず、ステップＳ１１では、発電検出回路１０３（図２参
照）から発電検出結果信号ＳＪが出力されたか否かを判
定し、ステップＳ１１の判定処理で「ＮＯ」と判定した
場合、発電による交流磁界が小さい状態にあるので、通
常の正転早送り動作を行うべく、駆動部ＥＡはステップ
Ｓ１７で通常の周波数、実効値に設定して、ステッピン
グモータ１０Ａを駆動し、ステッピングモータ１０Ａで
は、１／５秒クロノグラフ針６１Ａを駆動する。一方、
ステップＳ１１で、「ＹＥＳ」と判定した場合、即ち発
電装置１０１から交流磁界が発生している場合には、ク
ロノグラフ計測のリセットか否かを判定する（ステップ
Ｓ１２）。

【００６１】ステップＳ１２の判定処理で「ＹＥＳ」と
判定した場合、表示の正確さは要求されず、駆動の確実
さが要求されるので、ステップ１３で周波数を通常の正
転早送り制御信号よりも低い周波数に設定し、ステップ
Ｓ１４で実効値を通常の正常早送り制御信号よりも大き
い実効値に設定する（図１２（ｂ）参照）。そして、ス
テップＳ１５では、駆動部ＥＡで周波数と実効値を補正
した駆動信号をステッピングモータ１０Ａに向けて出力
する。このように構成することにより、表示の正確さは
確保できないが、ロータの自由振動の影響も回避して、
確実に早送りをすることができる。ステップＳ１２の判
定処理で「ＮＯ」と判定した場合、表示の正確さおよび
駆動の確実さが要求されるので、ステップ１６で実効値
を通常の正常早送り制御信号よりも大きい実効値に設定
する（図１０（ｂ）参照）。そして、ステップＳ１５で
は、駆動部ＥＡで実効値を補正した駆動信号をステッピ
ングモータ１０Ａに向けて出力する。このように構成す
ることにより、表示の正確さ及び動作の確実性を確保す
ることができる。

【００６２】［６．２］ 第６実施形態の効果 以上、詳述した如く、本第６実施形態によれば、クロノ
グラフ計測を行っているときに、発電装置１０１（図２
参照）が発電状態となって、この発電に伴った交流磁界
を発生した場合、駆動部ＥＡ、ＥＢからステッピングモ
ータ１０Ａ、１０Ｂに出力される駆動信号の実効値を通
常時の駆動信号の実効値よりも大きくする。また、リセ
ット時には、駆動部ＥＡ、ＥＢからステッピングモータ
１０Ａ、１０Ｂに出力される駆動信号の実効値を通常時
の駆動信号の実効値よりも大きくし、周波数を通常時よ
り低くする。これにより、クロノグラフ計測時の指針の
駆動の確実性及び表示の正確性を確保することができ、
クロノグラフ計測リセット時には、駆動の確実性を確保
合うすることができる。

【００６３】［７］ 実施形態の変形例 ［７．１］ 第１変形例 前記各実施形態では、周波数の補正と、実効値の補正と
を同時に行う場合について述べたが、本発明はこれに限
らず、周波数の補正（ステップＳ３）、実効値の補正
（ステップＳ４）を別個に行うようにしてもモータ１０
８の正転早送りを確実に行うことができる。

【００６４】［７．２］ 第２変形例 第１実施形態では、正転早送り信号Ｅfを補正する期間
を、図３に示すように、時刻ｔ2からｔ4までの間とした
が、時刻ｔ2からｔ3までの間、即ち整流電圧ＳＢが基準
電圧Ｖddよりも高くなっている発電状態にある期間を補
正期間としてもよい。

【００６５】［７．３］ 第３変形例 前記各実施形態では、計時制御回路６によって正転早送
り期間中に高容量二次電源４が充電状態にあるか否かを
判定し、充電状態にあるときには、読出し信号Ｍを補正
早送り制御信号出力回路８に出力し、この出力回路８か
ら補正早送り制御信号Ｎをモータ駆動回路７に向けて出
力するようにしている。本発明はこれに限らず、発電装
置交流磁界検出回路１２と補正早送り制御信号出力回路
８とを直接接続し、発電装置交流磁界検出回路１２から
出力される補正指令信号Ｌが“Ｈ”のときに、周波数ま
たは実効値を補正した補正早送り駆動信号をモータ１０
８に直接出力するようにしてもよい。

【００６６】［７．４］ 第４変形例 本発明の発電手段としては、発電により磁界が発生する
ものであるならば、どのような形式のものであっても適
用が可能である。

【００６７】［７．５］ 第５変形例 前記各実施形態においては、腕時計型の電子時計を例と
して説明したが、発電時に磁界が発生し、かつ、モータ
を備える時計であるならば、いかなる時計においても本
発明の適用が可能である。

【００６８】［７．６］ 第６変形例 前記各実施形態においては、モータ１０８によって秒針
を駆動する場合を例に挙げて述べたが、本発明はこれに
限らず、モータによって駆動される分針、時針に適用し
ても、複数個のモータに対して適用してもよい。

【００６９】［７．７］ 第７変形例 前記各実施形態においては、腕時計型の電子時計を例と
して説明したが、発電時に磁界を発生し、かつモータを
備える電子機器であれば、本発明の適用が可能である。
例えば、音楽プレーヤ、音楽レコーダ、画像プレーヤお
よび画像レコーダ（ＣＤ用、ＭＤ用、ＤＶＤ用、磁気テ
ープ用等）或いはそれらの携帯用機器並びにコンピュー
タ用周辺機器（フロッピーディスクドライブ、ハードデ
ィスクドライブ、ＭＯドライブ、ＤＶＤドライブ、プリ
ンタ等）或いはそれらの携帯用機器等の電子機器であっ
てもかまわない。

【００７０】

【発明の効果】本発明によれば、モータを早送り駆動さ
せているときに、発電による交流磁界が発生した場合に
は、早送り駆動信号の周波数を低くするか、実効値を大
きくすることにより、蓄電手段の電圧変動による影響に
関係なく、モータを確実に駆動させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 第１実施形態による電子時計を示す全体構成
図である。

【図２】 第１実施形態による電子時計の機能構成を示
すブロック図である。

【図３】 第１実施形態による正転早送り駆動信号の補
正を示すタイムチャートである。

【図４】 第１実施形態による早送り駆動信号の補正処
理を示す流れ図である。

【図５】 第２実施形態による逆転早送り駆動信号を示
す波形図である。

【図６】 第３実施形態による発電検出回路周辺の回路
構成を示す回路構成図である。

【図７】 第４実施形態による発電検出回路周辺の回路
構成を示す回路構成図である。

【図８】 第５実施形態による発電検出回路周辺の回路
構成を示す回路構成図である。

【図９】 第６実施形態による電子時計の要部全体構成
図である。

【図１０】 第６実施形態による電子時計を指針１目盛
１ステップで駆動する場合の駆動信号を示す波形図であ
る。

【図１１】 第６実施形態による電子時計を指針１目盛
２ステップ以上で駆動する場合の駆動信号を示す波形図
である。

【図１２】 第６実施形態による電子時計をリセットす
る場合の駆動信号を示す波形図である。

【図１３】 第６実施形態による駆動信号の補正処理を
示す流れ図である。

【符号の説明】

１…電子時計 ４８…大容量コンデンサ １０１…発電装置 １０２…整流回路 １０３，２０１，３０１…発電検出回路 １０４…高容量二次電源 １０５…計時制御回路 １０６…機能切換回路 １０７…モータ駆動回路 １０８…モータ １０９…発電装置交流磁界検出回路 １１０…補正早送り制御信号出力回路

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 中宮 信二 長野県諏訪市大和３丁目３番５号 セイコ ーエプソン株式会社内 Ｆターム(参考） 2F001 AA07 AB01 AD00 AG05 AG16 AH00 AH01 AH03 AH04 AH05 AH06 AH07

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 外部エネルギを電気エネルギに変換する
   発電部と、 前記発電された電気エネルギを蓄電する蓄電部と、 前記蓄電部に蓄えられた電気エネルギにより駆動される
   一または複数のステッピングモータと、 パルス状の駆動信号を出力することにより前記ステッピ
   ングモータの駆動制御を行うモータ駆動制御部と、 前記発電部が発電により交流磁界を発生したか否かを検
   出する発電磁界検出部と、 前記モータ駆動制御部によって前記ステッピングモータ
   を正転早送り駆動または逆転早送り駆動させているとき
   に該発電磁界検出部により発電による交流磁界が検出さ
   れた場合に、前記ステッピングモータに補正早送り駆動
   信号を出力する補正早送り駆動信号出力部と、 前記ステッピングモータによって駆動される指針と、を
   備え、 前記補正早送り駆動信号出力部は、前記指針をある指示
   位置から次の指示位置に駆動するための前記ステッピン
   グモータのステップ数が１ステップである場合に、補正
   早送り駆動信号の実効値が通常の早送り駆動信号の実効
   値よりも大きく設定されることを特徴とする電子時計。
2. 【請求項２】 外部エネルギを電気エネルギに変換する
   発電部と、 前記発電された電気エネルギを蓄電する蓄電部と、 前記蓄電部に蓄えられた電気エネルギにより駆動される
   一または複数のステッピングモータと、 パルス状の駆動信号を出力することにより前記ステッピ
   ングモータの駆動制御を行うモータ駆動制御部と、 前記発電部が発電により交流磁界を発生したか否かを検
   出する発電磁界検出部と、 前記モータ駆動制御部によって前記ステッピングモータ
   を正転早送り駆動または逆転早送り駆動させているとき
   に該発電磁界検出部により発電による交流磁界が検出さ
   れた場合に、前記ステッピングモータに補正早送り駆動
   信号を出力する補正早送り駆動信号出力部と、 前記ステッピングモータによって駆動される指針と、を
   備え、 前記補正早送り駆動信号出力部は、前記指針をある指示
   位置から次の指示位置に駆動するための前記ステッピン
   グモータのステップ数が２ステップ以上である場合ある
   いは前記指針を予め定めた所定位置にリセットする場合
   に、補正早送り駆動信号の周波数が通常の早送り駆動信
   号の周波数よりも低く設定されあるいは前記補正早送り
   駆動信号の実効値が通常の早送り駆動信号の実効値より
   も大きく設定されることを特徴とする電子時計。
3. 【請求項３】 外部エネルギを電気エネルギに変換する
   発電部と、前記発電された電気エネルギを蓄電する蓄電
   部と、前記蓄電部に蓄えられた電気エネルギにより駆動
   される一または複数のステッピングモータと、パルス状
   の駆動信号を出力することにより前記ステッピングモー
   タの駆動制御を行うモータ駆動制御部と、前記発電部が
   発電により交流磁界を発生したか否かを検出する発電磁
   界検出部と、前記モータ駆動制御部によって前記ステッ
   ピングモータを正転早送り駆動または逆転早送り駆動さ
   せているときに該発電磁界検出部により発電による交流
   磁界が検出された場合に、前記ステッピングモータに補
   正早送り駆動信号を出力する補正早送り駆動信号出力部
   と、前記ステッピングモータによって駆動される指針
   と、を備えた電子時計の制御方法において、 前記指針をある指示位置から次の指示位置に駆動するた
   めの前記ステッピングモータのステップ数が１ステップ
   である場合に、補正早送り駆動信号の実効値を通常の早
   送り駆動信号の実効値よりも大きく設定することを特徴
   とする電子時計の制御方法。
4. 【請求項４】 外部エネルギを電気エネルギに変換する
   発電部と、前記発電された電気エネルギを蓄電する蓄電
   部と、前記蓄電部に蓄えられた電気エネルギにより駆動
   される一または複数のステッピングモータと、パルス状
   の駆動信号を出力することにより前記ステッピングモー
   タの駆動制御を行うモータ駆動制御部と、前記発電部が
   発電により交流磁界を発生したか否かを検出する発電磁
   界検出部と、前記モータ駆動制御部によって前記ステッ
   ピングモータを正転早送り駆動または逆転早送り駆動さ
   せているときに該発電磁界検出部により発電による交流
   磁界が検出された場合に、前記ステッピングモータに補
   正早送り駆動信号を出力する補正早送り駆動信号出力部
   と、前記ステッピングモータによって駆動される指針
   と、を備えた電子時計の制御方法において、 前記指針をある指示位置から次の指示位置に駆動するた
   めの前記ステッピングモータのステップ数が２ステップ
   以上である場合あるいは前記指針を予め定めた所定位置
   にリセットする場合に、補正早送り駆動信号の周波数を
   通常の早送り駆動信号の周波数よりも低く設定しあるい
   は前記補正早送り駆動信号の実効値を通常の早送り駆動
   信号の実効値よりも大きく設定することを特徴とする電
   子時計の制御方法。