JP2004260875A - ステップモータ制御装置及び電子時計 - Google Patents
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Abstract
【課題】簡単な構成でステップモータの回転の有無をより確実に検出すること。
【解決手段】モータ駆動停止直後の第１検出期間では、トランジスタＱ４、Ｑ５をオン状態にすると共にトランジスタＱ３を所定周期でオン／オフ制御し、抵抗器２０８に生じる検出信号Ｖ１を端子ＯＵＴ２から取り出す。トランジスタＱ５の等価ダイオードの逆方向に電流Ｉｋが流れるため、モータが回転しない場合の検出信号Ｖ１はしきい値以下の低い電圧に抑制される。第１検出期間経過直後の第２検出期間では、トランジスタＱ３、Ｑ６をオン状態にすると共にトランジスタＱ４を所定周期でオン／オフ制御し、抵抗器２０９に生じる検出信号Ｖ２を端子ＯＵＴ１から取り出す。第２検出期間では、トランジスタＱ６の等価ダイオードの順方向に電流Ｉｋが流れるため、検出信号Ｖ２は何らの制限を受けることなく生じ、モータの回転に応じて高い安定した電圧の検出信号Ｖ２が得られる。
【選択図】 図１
【解決手段】モータ駆動停止直後の第１検出期間では、トランジスタＱ４、Ｑ５をオン状態にすると共にトランジスタＱ３を所定周期でオン／オフ制御し、抵抗器２０８に生じる検出信号Ｖ１を端子ＯＵＴ２から取り出す。トランジスタＱ５の等価ダイオードの逆方向に電流Ｉｋが流れるため、モータが回転しない場合の検出信号Ｖ１はしきい値以下の低い電圧に抑制される。第１検出期間経過直後の第２検出期間では、トランジスタＱ３、Ｑ６をオン状態にすると共にトランジスタＱ４を所定周期でオン／オフ制御し、抵抗器２０９に生じる検出信号Ｖ２を端子ＯＵＴ１から取り出す。第２検出期間では、トランジスタＱ６の等価ダイオードの順方向に電流Ｉｋが流れるため、検出信号Ｖ２は何らの制限を受けることなく生じ、モータの回転に応じて高い安定した電圧の検出信号Ｖ２が得られる。
【選択図】 図１
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ステップモータを回転駆動すると共に前記ステップモータの回転の有無を検出するステップモータ制御装置及び前記ステップモータ制御装置を使用した電子時計に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、電子時計において時針や分針等の時刻針を回転駆動するモータとしてステップモータが使用されている。
図５は、従来から電子腕時計等の電子時計に使用されているステップモータの正面図である（例えば、特許文献１参照）。
図５において、ステップモータは、磁性材料によって構成されたステータ５０１、ステータ５０１に巻回されたコイル２０７、ステータ５０１内に配設された２極のロータ５０２を備えている。ステータ５０１には、可飽和部５０３、５０４、ロータ５０２の停止位置を決めるための内ノッチ５０５、５０６が形成されている。
【０００３】
矩形波の駆動パルスをコイル２０７に供給して、図５の矢印方向に電流ｉを流すと、ステータ５０１には矢印方向に磁束が発生する。これにより、可飽和部５０３、５０４が先ず飽和し、その後、ステータ５０１に生じた磁極とロータ５０２の磁極との相互作用によって、ロータ５０２は図５において矢印方向（反時計方向）に１８０度回転する。以後、コイル２０７に極性の異なるパルス電流を交互に流すことによって、前記同様の動作が行われて、ロータ５０２が１８０度ずつ反時計方向に回転する。
【０００４】
図６は、従来から電子時計に使用されステップモータの回転制御を行うためのステップモータ制御装置を示す回路図で、回転駆動回路及び回転検出回路が一体構成された回路となっている（例えば、特許文献１参照）。
図６において、ＰチャネルＭＯＳトランジスタＱ１、Ｑ２及びＮチャネルＭＯＳトランジスタＱ３、Ｑ４はモータ駆動回路の構成要素で、トランジスタＱ１及びトランジスタＱ３のソース接続点と、トランジスタＱ２及びトランジスタＱ４のソース接続点との間には、ステップモータのコイル２０７が接続されている。
【０００５】
一方、ＮチャネルＭＯＳトランジスタＱ３〜Ｑ６、トランジスタＱ５に直列接続された検出用抵抗器２０８、トランジスタＱ６に直列接続された検出用抵抗器２０９及びコンパレータ２１０は回転検出回路の構成要素である。
各トランジスタＱ１〜Ｑ６のゲートは制御回路１０３に接続されている。検出用抵抗器２０８とコイル２０７の接続点ＯＵＴ２、及び、検出用抵抗器２０９とコイル２０７の接続点ＯＵＴ１は、コンパレータ２１０の入力部に接続されている。また、コンパレータ２１０の入力部には、予め定めた所定のしきい値電圧Ｖｓｓが入力されている。
【０００６】
図７は、図６のステップモータ制御装置において、回転制御及び検出制御を行う場合のタイミング図である。
以上のように構成された従来のステップモータ制御装置の動作を図５〜図７を用いて説明すると、先ず、駆動パルスＰ１が制御回路１０３の入力部Ｖｉに供給されると、制御回路１０３の制御によってトランジスタＱ２、Ｑ３がオン状態となる。これにより、コイル２０７に矢印方向に電流が流れて、図５のように、ロータ５０２が反時計方向に回転する。
一方、モータ駆動期間の直後に、ステップモータの回転を検出しない期間である非検出期間ＩＴが所定時間Ｔ７だけ設けられ又、非検出期間ＩＴの直後に、ステップモータが回転したか否かを検出するための回転検出期間ＤＴが所定時間Ｔ８だけ設けられている。
【０００７】
前記回転検出期間ＤＴでは、制御回路１０３の入力部Ｖｉに、回転検出用制御パルスＳＰ１が供給される。制御回路１０３は、回転検出用制御パルスＳＰ１に応答して、トランジスタＱ３、Ｑ６をオンにした状態で、トランジスタＱ４を所定周波数でオン／オフ制御する。
このとき、回転検出用抵抗器２０９とコイル２０７の接続点ＯＵＴ１から検出信号Ｖ８を取り出す。前記検出信号Ｖ８として、図７に示すような波形の検出信号Ｖ８が得られる。図７において、ロータ５０２が図５において反時計回りに振動しているときにＶＤＤよりも下側の検出電圧Ｖ８が発生し、ロータ５０２が図５において時計回りに振動しているときにはＶＤＤよりも上側の検出電圧Ｖ８が発生する。
【０００８】
ロータ５０２が回転した場合、所定のしきい値電圧（本従来例ではＶｓｓ）を越える検出信号Ｖ８が得られ、コンパレータ２１０から高レベルの回転検出信号Ｖｓが出力される。ロータ５０２が回転しなかった場合には、前記検出信号Ｖ８が前記しきい値電圧に達しないため、コンパレータ２１０からは低レベルの回転検出信号Ｖｓが出力される。前記回転検出信号Ｖｓから、ステップモータが回転したか否かの検出が可能になる。回転検出が終了した後は、トランジスタＱ３、Ｑ４をオン状態に維持して、ステップモータに制動をかける。
【０００９】
次のモータ駆動期間では、次の通常駆動パルスＰ１が制御回路１０３の入力部Ｖｉに供給される。制御回路１０３は、トランジスタＱ１、Ｑ４をオン状態に制御し、コイル２０７には前記駆動電流とは逆方向（図５の反矢印方向）の駆動電流が流れてロータ５０２が反時計方向に回転する。
このときの回転検出期間では、制御回路１０３の入力部Ｖｉに回転検出用制御パルスＳＰ１が供給されると、トランジスタＱ４、Ｑ５をオンに制御すると共にトランジスタＱ３を所定周波数でオン／オフ制御する。このとき抵抗器２０８とコイル２０７の接続点ＯＵＴ２から検出電圧Ｖを取り出し、そのレベルをコンパレータ２１０で判定する。前記同様に、ロータ５０２が回転した場合にはコンパレータ２１０から高レベルの回転検出信号Ｖｓが出力され、ロータ５０２が回転しなかった場合にはコンパレータ２１０から低レベルの回転検出信号Ｖｓが出力される。回転検出信号Ｖｓから、ステップモータが回転したか否かの検出が可能になる。回転検出が終了した後は、トランジスタＱ３、Ｑ４をオン状態に維持して、ステップモータに制動をかける。
【００１０】
【特許文献１】
特公昭５７−１８４４０号公報（第１−２頁、第１図）
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
前述した構成のステップモータ制御装置においては、駆動パルスＰ１で駆動した後、ロータ５０２は停止すべき位置を中心に自由振動する。駆動パルスＰ１の終了直後はロータ５０２の自由振動が大きく又、慣性によって、ロータ５０２は正規の回転方向（前述した従来例では反時計方向）と同一方向に振動する。ロータ５０２が反時計方向に振動した場合、図６においては矢印方向に電流が流れる。
一方、各トランジスタＱ３〜Ｑ６の等価回路は図８に示すように、スイッチ８０４及び抵抗器８０３の直列回路、前記直列回路に各々並列接続されたダイオード８０１及びキャパシタ８０２から構成されており、各トランジスタＱ３〜Ｑ６は、等価的に、一方向にダイオードを有する素子と考えられる。
【００１２】
したがって、ステップモータが回転しなかった場合でも、駆動パルスＰ１終了直後の所定期間内では、ロータ５０２の反時計方向への振動が大きいため、図７に示すように、しきい値電圧Ｖｓｓを越える検出電圧Ｖ７が得られる場合がある。即ち、駆動パルスＰ１終了直後の所定期間Ｔ７に得られる検出信号Ｖ７は、モータが回転したか否かに拘わらず、ロータ５０２の大きな自由振動によって検出用抵抗器２０９にピーク値の大きな検出電圧が生じ、ステップモータが回転していると誤検出してしまう。
従来、前記誤検出を防止するために、駆動パルス停止直後に所定時間幅Ｔ７の非検出期間ＩＴを設定し、前記非検出期間ＩＴではステップモータの回転を検出しないように制御回路を構成している。よって、非検出期間ＩＴを設けるために制御回路の構成が複雑になるという問題があった。
【００１３】
本発明は、ステップモータ制御装置において、非検出期間ＩＴを設けることなく、簡単な構成でステップモータの回転をより確実に検出できるようにすることを課題としている。
また、本発明は、電子時計において、簡単な構成で時刻針駆動用ステップモータの回転をより確実に検出できるようにすることを課題としている。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
本発明によれば、直列接続した第１、第２のスイッチ素子と、直列接続した第３、第４のスイッチ素子と、前記第１、第２のスイッチ素子の接続点と前記第３、第４のスイッチ素子の接続点との間に接続したステップモータのコイルと、前記第１のスイッチ素子に並列接続された第５のスイッチ素子及び第１の検出用素子から成る第１の直列回路と、前記第３のスイッチ素子に並列接続された第６のスイッチ素子及び第２の検出用素子から成る第２の直列回路と、駆動パルスに応答して前記第１乃至第４のスイッチ素子をオン／オフ制御することにより前記コイルに電流を流して前記ステップモータを回転駆動すると共に、前記駆動パルスによる回転駆動直後の回転検出期間に、前記駆動パルスの終了直後に供給される回転検出用制御パルスに応答して前記第３、第４、第５、第６のスイッチ素子をオン／オフ制御する制御手段と、前記第１、第２の検出用素子と前記コイルとの間に生じる電圧と所定のしきい値電圧との比較結果に基づいて前記ステップモータの回転の有無を検出する検出手段とを備えたステップモータ制御装置において、前記制御手段は、前記駆動パルスで前記第１、第４のスイッチ素子をオンすることによって前記ステップモータを回転駆動していた場合には前記駆動パルスを終了した直後の第１所定期間は、前記第４、第５のスイッチ素子をオン状態にして前記第３のスイッチ素子を所定周波数でオン／オフ制御すると共に、前記第１所定期間経過後の第２所定期間において前記第３のスイッチ素子及び第６のスイッチ素子をオン状態にして前記第４のスイッチ素子を所定周波数でオン／オフ制御し、前記駆動パルスで前記第２、第３のスイッチ素子をオンすることによって前記ステップモータを回転駆動していた場合には前記駆動パルスを終了した直後の第１所定期間は、前記第３、第６のスイッチ素子をオン状態にして前記第４のスイッチ素子を所定周波数でオン／オフ制御すると共に、前記第２所定期間において前記第３のスイッチ素子及び第５のスイッチ素子をオン状態にして前記第３のスイッチ素子を所定周波数でオン／オフ制御し、前記検出手段は、前記第５のスイッチ素子がオン状態のときは前記第１の検出用素子及び前記コイル間に生じる電圧と前記しきい値電圧との比較結果に基づいて前記ステップモータの回転の有無を検出し、前記第６のスイッチ素子がオン状態のときは前記第２の検出用素子及び前記コイル間に生じる電圧と前記しきい値電圧との比較結果に基づいて前記ステップモータの回転の有無を検出することを特徴とするステップモータ制御装置が提供される。
【００１５】
制御手段は、駆動パルスで第１、第４のスイッチ素子をオンすることによってステップモータを回転駆動していた場合には前記駆動パルスを終了した直後の第１所定期間は、第４、第５のスイッチ素子をオン状態にして前記第３のスイッチ素子を所定周波数でオン／オフ制御すると共に、前記第１所定期間経過後の第２所定期間において前記第３のスイッチ素子及び第６のスイッチ素子をオン状態にして前記第４のスイッチ素子を所定周波数でオン／オフ制御し、前記駆動パルスで前記第２、第３のスイッチ素子をオンすることによって前記ステップモータを回転駆動していた場合には前記駆動パルスを終了した直後の第１所定期間は、前記第３、第６のスイッチ素子をオン状態にして前記第４のスイッチ素子を所定周波数でオン／オフ制御すると共に、前記第２所定期間において前記第４のスイッチ素子及び第５のスイッチ素子をオン状態にして前記第３のスイッチ素子を所定周波数でオン／オフ制御する。検出手段は、前記第５のスイッチ素子がオン状態のときは前記第１の検出用素子及び前記コイル間に生じる電圧と前記しきい値電圧との比較結果に基づいて前記ステップモータの回転の有無を検出し、前記第６のスイッチ素子がオン状態のときは前記第２の検出用素子及び前記コイル間に生じる電圧と前記しきい値電圧との比較結果に基づいて前記ステップモータの回転の有無を検出する。
【００１６】
ここで、前記第１、第３、第５、第６のスイッチ素子はＮチャネルＭＯＳトランジスタによって構成され、前記第２、第４のスイッチ素子はＰチャネルＭＯＳトランジスタによって構成してもよい。
また、前記第１、第２の検出用素子は抵抗器によって構成してもよい。
また、本発明によれば、時刻針を回転するステップモータと、前記ステップモータを回転制御するステップモータ制御装置とを有する電子時計において、前記ステップモータ制御装置として、前記いずれかのステップモータ制御装置を用いたことを特徴とする電子時計が提供される。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。
図１は、本発明の実施の形態に係るステップモータ制御装置を用いた電子時計のブロック図であり、アナログ電子腕時計の例を示している。
図１において、発振回路１０１は分周回路１０２を介して制御回路１０３の入力部に接続されている。制御回路１０３の第１の出力部はモータ駆動回路１０４を介して、時刻針駆動用のステップモータ１０５に接続されている。制御回路１０３の第２の出力部は回転検出回路１０６の制御入力部に接続されている。モータ１０５と制御回路１０３間には、モータ１０５が回転したか否かを検出する回転検出回路１０６が接続されてる。回転検出回路１０６は回転検出手段を構成している。
尚、ステップモータ１０５は図５に示したステップモータと同一構成のものである。また、モータ駆動回路１０４及び回転検出回路１０６の構成自体は図６と同一であるが、後述するように、各トランジスタＱ１〜Ｑ６のオン／オフの制御方法が図６の従来例とは相違している。
【００１８】
分周回路１０２は、発振回路１０１からの基準クロック信号を分周して制御回路１０３に出力する。制御回路１０３は、分周回路１０２からの信号を受信して、モータ駆動回路１０４に駆動パルスを出力する。前記駆動パルスには、実効エネルギの小さい所定パルス幅の駆動パルスである通常駆動パルスＰ１と、前記通常駆動パルスよりも実効エネルギの大きい幅広の駆動パルスである補正駆動パルスが用意されており、制御回路１０３は、回転検出回路１０６からの検出信号に応じて、前記通常駆動パルスと補正駆動パルスを選択的にモータ駆動回路１０４に出力する。ここで、制御回路１０３は駆動パルスを発生する駆動パルス発生手段を構成している。
【００１９】
また、制御回路１０３は、回転検出回路１０６がモータ１０５の回転検出を行う際に必要な回転検出用制御パルスを回転検出回路１０６に供給する。ここで、制御回路１０３は、回転検出用制御パルスを発生する回転検出用制御パルス発生手段を構成している。
尚、制御回路１０３、モータ駆動回路１０４及び回転検出回路１０６は、制御手段を構成している。
【００２０】
図２及び図３は本発明の実施の形態に係るステップモータ制御装置におけるモータ駆動回路１０４及び回転検出回路１０６の動作説明図で、図２は回転検出期間における駆動パルス遮断直後の所定期間Ｔ１の動作説明図、図３は回転検出期間における前記所定期間Ｔ１経過後の所定期間Ｔ２の動作説明図である。
図２及び図３において、ＰチャネルＭＯＳトランジスタＱ１、Ｑ２及びＮチャネルＭＯＳトランジスタＱ３、Ｑ４はモータ駆動回路１０４に含まれるトランジスタで、トランジスタＱ１及びトランジスタＱ３のソース接続点と、トランジスタＱ２及びトランジスタＱ４のソース接続点の間には、モータ１０５のコイル２０７が接続されている。
【００２１】
ＮチャネルＭＯＳトランジスタＱ５、Ｑ６、トランジスタＱ５に直列接続された回転検出用抵抗器２０８、トランジスタＱ６に直列接続された回転検出用抵抗器２０９及びコンパレータ２１０は回転検出回路１０６に含まれる。
図４は、本実施の形態に係るステップモータ制御装置のタイミング図で、通常駆動パルスＰ１でモータ１０５を回転した後、回転検出用制御パルスＳＰ１に応答して回転検出回路１０６でモータ１０５の回転検出を行う際のタイミング図である。
【００２２】
以下、適宜図５及び図８を参照しながら図１〜図４に基づいて、本発明の実施の形態に係るステップモータ制御装置及び電子時計の動作を説明する。
先ず、モータ駆動期間において、通常駆動パルスＰ１が制御回路１０３からモータ駆動回路１０４に供給され、これによりモータ駆動回路１０４はモータ１０５を回転制御する。この場合、モータ駆動回路１０４のトランジスタＱ２、Ｑ３がオン状態に制御され、これによりコイル２０７に駆動電流が流れてモータ１０５が、図５の正面図における反時計方向（矢印方向）に１８０度回転する。
【００２３】
次のモータ駆動期間では、制御回路１０３から次の通常駆動パルスＰ１がモータ駆動回路１０４に供給されると、トランジスタＱ１、Ｑ４がオン状態に制御され、コイル２０７には前記駆動電流とは逆方向の駆動電流が流れて、モータ１０５が同一方向の反時計方向に１８０度回転する。
以後、前記動作を繰り返すことによりモータ１０５が反時計方向に連続的に回転する。
【００２４】
一方、各モータ駆動期間の直後に、モータ１０５が回転したか否かを検出するための回転検出期間ＤＴ（第１回転検出期間Ｔ１＋第２回転検出期間Ｔ２）が設けられている。前記第１、第２回転検出期間Ｔ１、Ｔ２は、モータの構成に応じて、モータ設計時に適宜選定することが可能である。前記回転検出期間ＤＴでは、制御回路１０３から回転検出回路１０６に回転検出用制御パルスＳＰ１が供給される。
【００２５】
各駆動パルスＰ１供給終了直後（モータ駆動停止直後）の第１検出期間Ｔ１では、モータ駆動回路１０４及び回転検出回路１０６は制御回路１０３からの回転検出用制御パルスＳＰ１に応答して、図２に示すように、トランジスタＱ４、Ｑ５をオン状態に制御すると共に、トランジスタＱ４、Ｑ５をオンにした状態で、回転検出用制御パルスＳＰ１を構成する各微細パルスに応じてトランジスタＱ３を所定周期でオン／オフ制御する。この状態で、回転検出用抵抗器２０８に生じる検出信号Ｖ１を端子ＯＵＴ２から取り出す。
第１検出期間Ｔ１では、トランジスタＱ５、検出用抵抗器２０８、コイル２０７及びトランジスタＱ４によって電流Ｉｋ方向のループが構成される。この場合、トランジスタＱ５を構成する等価ダイオード８０１（図８参照）の逆方向に電流Ｉｋが流れるため、検出信号Ｖ１は一定範囲の低い電圧に抑制され、したがって、モータが回転しない場合には所定のしきい値（本実施の形態ではＶｓｓ）を越えるような高い電圧の検出信号Ｖ１は得られない。これにより、駆動パルスＰ１停止直後でも、非検出期間ＩＴを設定することなく簡単な構成で、回転しない場合の誤検出を抑制することが可能になる。
【００２６】
前記検出信号Ｖ１の電圧が前記しきい値電圧を越えて変化する場合、即ち、モータ１０５が回転している場合には、コンパレータ２１０から、モータ１０５が回転したことを表す高レベルの回転検出信号Ｖｓが出力され、トランジスタＱ３、Ｑ４をオン状態にしてモータを静止させた後に、次のモータ駆動期間に移行する。
【００２７】
一方、前記第１検出期間Ｔ１経過直後に設けた第２検出期間Ｔ２では、モータ駆動回路１０４及び回転検出回路１０６は制御回路１０３からの回転検出用制御パルスＳＰ１に応答して、図３に示すように、トランジスタＱ３、Ｑ６をオン状態に制御すると共に、トランジスタＱ３、Ｑ６をオンにした状態で、回転検出用制御パルスＳＰ１を構成する各微細パルスに応じてトランジスタＱ４を所定周期でオン／オフ制御する。このときに回転検出用抵抗器２０９に生じる検出信号Ｖ２を端子ＯＵＴ１から取り出す。
第２検出期間Ｔ２では、トランジスタＱ６を構成する等価ダイオード８０１（図８参照）の順方向に電流Ｉｋが流れるため、検出信号Ｖ２は何らの制限を受けることなく生じ、したがって、モータの回転に応じた安定した電圧の検出信号Ｖ２が得られる。
【００２８】
前記検出信号Ｖ２の電圧が前記しきい値を越えて変化する場合、即ち、モータ１０５が回転している場合には、コンパレータ２１０から、モータ１０５が回転したことを表す高レベルの回転検出信号Ｖｓが出力され、トランジスタＱ３、Ｑ４をオン状態にしてモータを静止させた後に、次のモータ駆動期間に移行する。モータ１０５が回転していない場合には、検出期間ＤＴ全体にわたって前記検出信号Ｖ２が前記しきい値を越えず、コンパレータ２１０からはモータ１０５が非回転であったことを表す低レベルの回転検出信号Ｖｓが検出期間ＤＴ全体にわたって出力される。制御回路１０３は、非回転を表す回転検出信号Ｖｓに応答して、通常駆動パルスＰ１よりも幅広の補正駆動パルスをモータ駆動回路１０４に出力する。モータ駆動回路１０４は補正駆動パルスに応答してモータ１０５を回転駆動する。
【００２９】
このようにして、本実施の形態に係るステップモータ制御装置によれば、非検出期間ＩＴを設けることなく簡単な構成で、回転しない場合に誤って回転したと判断する恐れを抑制することができ、ステップモータの回転をより確実に検出することが可能になる。
また、本実施の形態に係る電子時計によれば、簡単な構成で時刻針駆動用ステップモータの回転をより確実に検出することが可能になる。
尚、本実施の形態では、ステップモータ制御装置を電子時計に使用した例で説明したが、他の電子機器に使用することも可能である。
【００３０】
【発明の効果】
本発明によれば、ステップモータ制御装置において、非検出期間を設けることなく、簡単な構成でステップモータの回転をより確実に検出することが可能になる。
また、本発明によれば、電子時計において、簡単な構成で時刻針駆動用ステップモータの回転をより確実に検出することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【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】本発明の実施の形態に係るステップモータ制御装置の動作を説明するための回路図である。
【図３】本発明の実施の形態に係るステップモータ制御装置の動作を説明するための回路図である。
【図４】ステップモータ制御装置のタイミング図である。
【図５】一般的なステップモータの正面図である。
【図６】従来のステップモータ制御装置の動作を説明するための回路図である。
【図７】従来のステップモータ制御装置のタイミング図である。
【図８】一般的なＮチャネルＭＯＳトランジスタの等価回路図である。
【符号の説明】
１０１・・・発振回路
１０２・・・分周回路
１０３・・・制御手段を構成する制御回路
１０４・・・制御手段を構成するモータ駆動回路
１０５・・・ステップモータ
１０６・・・制御手段を構成する回転検出回路
２０７・・・コイル
２０８、２０９・・・検出用素子を構成する検出用抵抗器
２１０・・・検出手段を構成するコンパレータ
５０１・・・ステータ
５０２・・・ロータ
５０３、５０４・・・可飽和部
５０５、５０６・・・内ノッチ
８０１・・・等価ダイオード
Ｑ１〜Ｑ６・・・スイッチ素子を構成するＭＯＳトランジスタ
【発明の属する技術分野】
本発明は、ステップモータを回転駆動すると共に前記ステップモータの回転の有無を検出するステップモータ制御装置及び前記ステップモータ制御装置を使用した電子時計に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、電子時計において時針や分針等の時刻針を回転駆動するモータとしてステップモータが使用されている。
図５は、従来から電子腕時計等の電子時計に使用されているステップモータの正面図である（例えば、特許文献１参照）。
図５において、ステップモータは、磁性材料によって構成されたステータ５０１、ステータ５０１に巻回されたコイル２０７、ステータ５０１内に配設された２極のロータ５０２を備えている。ステータ５０１には、可飽和部５０３、５０４、ロータ５０２の停止位置を決めるための内ノッチ５０５、５０６が形成されている。
【０００３】
矩形波の駆動パルスをコイル２０７に供給して、図５の矢印方向に電流ｉを流すと、ステータ５０１には矢印方向に磁束が発生する。これにより、可飽和部５０３、５０４が先ず飽和し、その後、ステータ５０１に生じた磁極とロータ５０２の磁極との相互作用によって、ロータ５０２は図５において矢印方向（反時計方向）に１８０度回転する。以後、コイル２０７に極性の異なるパルス電流を交互に流すことによって、前記同様の動作が行われて、ロータ５０２が１８０度ずつ反時計方向に回転する。
【０００４】
図６は、従来から電子時計に使用されステップモータの回転制御を行うためのステップモータ制御装置を示す回路図で、回転駆動回路及び回転検出回路が一体構成された回路となっている（例えば、特許文献１参照）。
図６において、ＰチャネルＭＯＳトランジスタＱ１、Ｑ２及びＮチャネルＭＯＳトランジスタＱ３、Ｑ４はモータ駆動回路の構成要素で、トランジスタＱ１及びトランジスタＱ３のソース接続点と、トランジスタＱ２及びトランジスタＱ４のソース接続点との間には、ステップモータのコイル２０７が接続されている。
【０００５】
一方、ＮチャネルＭＯＳトランジスタＱ３〜Ｑ６、トランジスタＱ５に直列接続された検出用抵抗器２０８、トランジスタＱ６に直列接続された検出用抵抗器２０９及びコンパレータ２１０は回転検出回路の構成要素である。
各トランジスタＱ１〜Ｑ６のゲートは制御回路１０３に接続されている。検出用抵抗器２０８とコイル２０７の接続点ＯＵＴ２、及び、検出用抵抗器２０９とコイル２０７の接続点ＯＵＴ１は、コンパレータ２１０の入力部に接続されている。また、コンパレータ２１０の入力部には、予め定めた所定のしきい値電圧Ｖｓｓが入力されている。
【０００６】
図７は、図６のステップモータ制御装置において、回転制御及び検出制御を行う場合のタイミング図である。
以上のように構成された従来のステップモータ制御装置の動作を図５〜図７を用いて説明すると、先ず、駆動パルスＰ１が制御回路１０３の入力部Ｖｉに供給されると、制御回路１０３の制御によってトランジスタＱ２、Ｑ３がオン状態となる。これにより、コイル２０７に矢印方向に電流が流れて、図５のように、ロータ５０２が反時計方向に回転する。
一方、モータ駆動期間の直後に、ステップモータの回転を検出しない期間である非検出期間ＩＴが所定時間Ｔ７だけ設けられ又、非検出期間ＩＴの直後に、ステップモータが回転したか否かを検出するための回転検出期間ＤＴが所定時間Ｔ８だけ設けられている。
【０００７】
前記回転検出期間ＤＴでは、制御回路１０３の入力部Ｖｉに、回転検出用制御パルスＳＰ１が供給される。制御回路１０３は、回転検出用制御パルスＳＰ１に応答して、トランジスタＱ３、Ｑ６をオンにした状態で、トランジスタＱ４を所定周波数でオン／オフ制御する。
このとき、回転検出用抵抗器２０９とコイル２０７の接続点ＯＵＴ１から検出信号Ｖ８を取り出す。前記検出信号Ｖ８として、図７に示すような波形の検出信号Ｖ８が得られる。図７において、ロータ５０２が図５において反時計回りに振動しているときにＶＤＤよりも下側の検出電圧Ｖ８が発生し、ロータ５０２が図５において時計回りに振動しているときにはＶＤＤよりも上側の検出電圧Ｖ８が発生する。
【０００８】
ロータ５０２が回転した場合、所定のしきい値電圧（本従来例ではＶｓｓ）を越える検出信号Ｖ８が得られ、コンパレータ２１０から高レベルの回転検出信号Ｖｓが出力される。ロータ５０２が回転しなかった場合には、前記検出信号Ｖ８が前記しきい値電圧に達しないため、コンパレータ２１０からは低レベルの回転検出信号Ｖｓが出力される。前記回転検出信号Ｖｓから、ステップモータが回転したか否かの検出が可能になる。回転検出が終了した後は、トランジスタＱ３、Ｑ４をオン状態に維持して、ステップモータに制動をかける。
【０００９】
次のモータ駆動期間では、次の通常駆動パルスＰ１が制御回路１０３の入力部Ｖｉに供給される。制御回路１０３は、トランジスタＱ１、Ｑ４をオン状態に制御し、コイル２０７には前記駆動電流とは逆方向（図５の反矢印方向）の駆動電流が流れてロータ５０２が反時計方向に回転する。
このときの回転検出期間では、制御回路１０３の入力部Ｖｉに回転検出用制御パルスＳＰ１が供給されると、トランジスタＱ４、Ｑ５をオンに制御すると共にトランジスタＱ３を所定周波数でオン／オフ制御する。このとき抵抗器２０８とコイル２０７の接続点ＯＵＴ２から検出電圧Ｖを取り出し、そのレベルをコンパレータ２１０で判定する。前記同様に、ロータ５０２が回転した場合にはコンパレータ２１０から高レベルの回転検出信号Ｖｓが出力され、ロータ５０２が回転しなかった場合にはコンパレータ２１０から低レベルの回転検出信号Ｖｓが出力される。回転検出信号Ｖｓから、ステップモータが回転したか否かの検出が可能になる。回転検出が終了した後は、トランジスタＱ３、Ｑ４をオン状態に維持して、ステップモータに制動をかける。
【００１０】
【特許文献１】
特公昭５７−１８４４０号公報（第１−２頁、第１図）
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
前述した構成のステップモータ制御装置においては、駆動パルスＰ１で駆動した後、ロータ５０２は停止すべき位置を中心に自由振動する。駆動パルスＰ１の終了直後はロータ５０２の自由振動が大きく又、慣性によって、ロータ５０２は正規の回転方向（前述した従来例では反時計方向）と同一方向に振動する。ロータ５０２が反時計方向に振動した場合、図６においては矢印方向に電流が流れる。
一方、各トランジスタＱ３〜Ｑ６の等価回路は図８に示すように、スイッチ８０４及び抵抗器８０３の直列回路、前記直列回路に各々並列接続されたダイオード８０１及びキャパシタ８０２から構成されており、各トランジスタＱ３〜Ｑ６は、等価的に、一方向にダイオードを有する素子と考えられる。
【００１２】
したがって、ステップモータが回転しなかった場合でも、駆動パルスＰ１終了直後の所定期間内では、ロータ５０２の反時計方向への振動が大きいため、図７に示すように、しきい値電圧Ｖｓｓを越える検出電圧Ｖ７が得られる場合がある。即ち、駆動パルスＰ１終了直後の所定期間Ｔ７に得られる検出信号Ｖ７は、モータが回転したか否かに拘わらず、ロータ５０２の大きな自由振動によって検出用抵抗器２０９にピーク値の大きな検出電圧が生じ、ステップモータが回転していると誤検出してしまう。
従来、前記誤検出を防止するために、駆動パルス停止直後に所定時間幅Ｔ７の非検出期間ＩＴを設定し、前記非検出期間ＩＴではステップモータの回転を検出しないように制御回路を構成している。よって、非検出期間ＩＴを設けるために制御回路の構成が複雑になるという問題があった。
【００１３】
本発明は、ステップモータ制御装置において、非検出期間ＩＴを設けることなく、簡単な構成でステップモータの回転をより確実に検出できるようにすることを課題としている。
また、本発明は、電子時計において、簡単な構成で時刻針駆動用ステップモータの回転をより確実に検出できるようにすることを課題としている。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
本発明によれば、直列接続した第１、第２のスイッチ素子と、直列接続した第３、第４のスイッチ素子と、前記第１、第２のスイッチ素子の接続点と前記第３、第４のスイッチ素子の接続点との間に接続したステップモータのコイルと、前記第１のスイッチ素子に並列接続された第５のスイッチ素子及び第１の検出用素子から成る第１の直列回路と、前記第３のスイッチ素子に並列接続された第６のスイッチ素子及び第２の検出用素子から成る第２の直列回路と、駆動パルスに応答して前記第１乃至第４のスイッチ素子をオン／オフ制御することにより前記コイルに電流を流して前記ステップモータを回転駆動すると共に、前記駆動パルスによる回転駆動直後の回転検出期間に、前記駆動パルスの終了直後に供給される回転検出用制御パルスに応答して前記第３、第４、第５、第６のスイッチ素子をオン／オフ制御する制御手段と、前記第１、第２の検出用素子と前記コイルとの間に生じる電圧と所定のしきい値電圧との比較結果に基づいて前記ステップモータの回転の有無を検出する検出手段とを備えたステップモータ制御装置において、前記制御手段は、前記駆動パルスで前記第１、第４のスイッチ素子をオンすることによって前記ステップモータを回転駆動していた場合には前記駆動パルスを終了した直後の第１所定期間は、前記第４、第５のスイッチ素子をオン状態にして前記第３のスイッチ素子を所定周波数でオン／オフ制御すると共に、前記第１所定期間経過後の第２所定期間において前記第３のスイッチ素子及び第６のスイッチ素子をオン状態にして前記第４のスイッチ素子を所定周波数でオン／オフ制御し、前記駆動パルスで前記第２、第３のスイッチ素子をオンすることによって前記ステップモータを回転駆動していた場合には前記駆動パルスを終了した直後の第１所定期間は、前記第３、第６のスイッチ素子をオン状態にして前記第４のスイッチ素子を所定周波数でオン／オフ制御すると共に、前記第２所定期間において前記第３のスイッチ素子及び第５のスイッチ素子をオン状態にして前記第３のスイッチ素子を所定周波数でオン／オフ制御し、前記検出手段は、前記第５のスイッチ素子がオン状態のときは前記第１の検出用素子及び前記コイル間に生じる電圧と前記しきい値電圧との比較結果に基づいて前記ステップモータの回転の有無を検出し、前記第６のスイッチ素子がオン状態のときは前記第２の検出用素子及び前記コイル間に生じる電圧と前記しきい値電圧との比較結果に基づいて前記ステップモータの回転の有無を検出することを特徴とするステップモータ制御装置が提供される。
【００１５】
制御手段は、駆動パルスで第１、第４のスイッチ素子をオンすることによってステップモータを回転駆動していた場合には前記駆動パルスを終了した直後の第１所定期間は、第４、第５のスイッチ素子をオン状態にして前記第３のスイッチ素子を所定周波数でオン／オフ制御すると共に、前記第１所定期間経過後の第２所定期間において前記第３のスイッチ素子及び第６のスイッチ素子をオン状態にして前記第４のスイッチ素子を所定周波数でオン／オフ制御し、前記駆動パルスで前記第２、第３のスイッチ素子をオンすることによって前記ステップモータを回転駆動していた場合には前記駆動パルスを終了した直後の第１所定期間は、前記第３、第６のスイッチ素子をオン状態にして前記第４のスイッチ素子を所定周波数でオン／オフ制御すると共に、前記第２所定期間において前記第４のスイッチ素子及び第５のスイッチ素子をオン状態にして前記第３のスイッチ素子を所定周波数でオン／オフ制御する。検出手段は、前記第５のスイッチ素子がオン状態のときは前記第１の検出用素子及び前記コイル間に生じる電圧と前記しきい値電圧との比較結果に基づいて前記ステップモータの回転の有無を検出し、前記第６のスイッチ素子がオン状態のときは前記第２の検出用素子及び前記コイル間に生じる電圧と前記しきい値電圧との比較結果に基づいて前記ステップモータの回転の有無を検出する。
【００１６】
ここで、前記第１、第３、第５、第６のスイッチ素子はＮチャネルＭＯＳトランジスタによって構成され、前記第２、第４のスイッチ素子はＰチャネルＭＯＳトランジスタによって構成してもよい。
また、前記第１、第２の検出用素子は抵抗器によって構成してもよい。
また、本発明によれば、時刻針を回転するステップモータと、前記ステップモータを回転制御するステップモータ制御装置とを有する電子時計において、前記ステップモータ制御装置として、前記いずれかのステップモータ制御装置を用いたことを特徴とする電子時計が提供される。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。
図１は、本発明の実施の形態に係るステップモータ制御装置を用いた電子時計のブロック図であり、アナログ電子腕時計の例を示している。
図１において、発振回路１０１は分周回路１０２を介して制御回路１０３の入力部に接続されている。制御回路１０３の第１の出力部はモータ駆動回路１０４を介して、時刻針駆動用のステップモータ１０５に接続されている。制御回路１０３の第２の出力部は回転検出回路１０６の制御入力部に接続されている。モータ１０５と制御回路１０３間には、モータ１０５が回転したか否かを検出する回転検出回路１０６が接続されてる。回転検出回路１０６は回転検出手段を構成している。
尚、ステップモータ１０５は図５に示したステップモータと同一構成のものである。また、モータ駆動回路１０４及び回転検出回路１０６の構成自体は図６と同一であるが、後述するように、各トランジスタＱ１〜Ｑ６のオン／オフの制御方法が図６の従来例とは相違している。
【００１８】
分周回路１０２は、発振回路１０１からの基準クロック信号を分周して制御回路１０３に出力する。制御回路１０３は、分周回路１０２からの信号を受信して、モータ駆動回路１０４に駆動パルスを出力する。前記駆動パルスには、実効エネルギの小さい所定パルス幅の駆動パルスである通常駆動パルスＰ１と、前記通常駆動パルスよりも実効エネルギの大きい幅広の駆動パルスである補正駆動パルスが用意されており、制御回路１０３は、回転検出回路１０６からの検出信号に応じて、前記通常駆動パルスと補正駆動パルスを選択的にモータ駆動回路１０４に出力する。ここで、制御回路１０３は駆動パルスを発生する駆動パルス発生手段を構成している。
【００１９】
また、制御回路１０３は、回転検出回路１０６がモータ１０５の回転検出を行う際に必要な回転検出用制御パルスを回転検出回路１０６に供給する。ここで、制御回路１０３は、回転検出用制御パルスを発生する回転検出用制御パルス発生手段を構成している。
尚、制御回路１０３、モータ駆動回路１０４及び回転検出回路１０６は、制御手段を構成している。
【００２０】
図２及び図３は本発明の実施の形態に係るステップモータ制御装置におけるモータ駆動回路１０４及び回転検出回路１０６の動作説明図で、図２は回転検出期間における駆動パルス遮断直後の所定期間Ｔ１の動作説明図、図３は回転検出期間における前記所定期間Ｔ１経過後の所定期間Ｔ２の動作説明図である。
図２及び図３において、ＰチャネルＭＯＳトランジスタＱ１、Ｑ２及びＮチャネルＭＯＳトランジスタＱ３、Ｑ４はモータ駆動回路１０４に含まれるトランジスタで、トランジスタＱ１及びトランジスタＱ３のソース接続点と、トランジスタＱ２及びトランジスタＱ４のソース接続点の間には、モータ１０５のコイル２０７が接続されている。
【００２１】
ＮチャネルＭＯＳトランジスタＱ５、Ｑ６、トランジスタＱ５に直列接続された回転検出用抵抗器２０８、トランジスタＱ６に直列接続された回転検出用抵抗器２０９及びコンパレータ２１０は回転検出回路１０６に含まれる。
図４は、本実施の形態に係るステップモータ制御装置のタイミング図で、通常駆動パルスＰ１でモータ１０５を回転した後、回転検出用制御パルスＳＰ１に応答して回転検出回路１０６でモータ１０５の回転検出を行う際のタイミング図である。
【００２２】
以下、適宜図５及び図８を参照しながら図１〜図４に基づいて、本発明の実施の形態に係るステップモータ制御装置及び電子時計の動作を説明する。
先ず、モータ駆動期間において、通常駆動パルスＰ１が制御回路１０３からモータ駆動回路１０４に供給され、これによりモータ駆動回路１０４はモータ１０５を回転制御する。この場合、モータ駆動回路１０４のトランジスタＱ２、Ｑ３がオン状態に制御され、これによりコイル２０７に駆動電流が流れてモータ１０５が、図５の正面図における反時計方向（矢印方向）に１８０度回転する。
【００２３】
次のモータ駆動期間では、制御回路１０３から次の通常駆動パルスＰ１がモータ駆動回路１０４に供給されると、トランジスタＱ１、Ｑ４がオン状態に制御され、コイル２０７には前記駆動電流とは逆方向の駆動電流が流れて、モータ１０５が同一方向の反時計方向に１８０度回転する。
以後、前記動作を繰り返すことによりモータ１０５が反時計方向に連続的に回転する。
【００２４】
一方、各モータ駆動期間の直後に、モータ１０５が回転したか否かを検出するための回転検出期間ＤＴ（第１回転検出期間Ｔ１＋第２回転検出期間Ｔ２）が設けられている。前記第１、第２回転検出期間Ｔ１、Ｔ２は、モータの構成に応じて、モータ設計時に適宜選定することが可能である。前記回転検出期間ＤＴでは、制御回路１０３から回転検出回路１０６に回転検出用制御パルスＳＰ１が供給される。
【００２５】
各駆動パルスＰ１供給終了直後（モータ駆動停止直後）の第１検出期間Ｔ１では、モータ駆動回路１０４及び回転検出回路１０６は制御回路１０３からの回転検出用制御パルスＳＰ１に応答して、図２に示すように、トランジスタＱ４、Ｑ５をオン状態に制御すると共に、トランジスタＱ４、Ｑ５をオンにした状態で、回転検出用制御パルスＳＰ１を構成する各微細パルスに応じてトランジスタＱ３を所定周期でオン／オフ制御する。この状態で、回転検出用抵抗器２０８に生じる検出信号Ｖ１を端子ＯＵＴ２から取り出す。
第１検出期間Ｔ１では、トランジスタＱ５、検出用抵抗器２０８、コイル２０７及びトランジスタＱ４によって電流Ｉｋ方向のループが構成される。この場合、トランジスタＱ５を構成する等価ダイオード８０１（図８参照）の逆方向に電流Ｉｋが流れるため、検出信号Ｖ１は一定範囲の低い電圧に抑制され、したがって、モータが回転しない場合には所定のしきい値（本実施の形態ではＶｓｓ）を越えるような高い電圧の検出信号Ｖ１は得られない。これにより、駆動パルスＰ１停止直後でも、非検出期間ＩＴを設定することなく簡単な構成で、回転しない場合の誤検出を抑制することが可能になる。
【００２６】
前記検出信号Ｖ１の電圧が前記しきい値電圧を越えて変化する場合、即ち、モータ１０５が回転している場合には、コンパレータ２１０から、モータ１０５が回転したことを表す高レベルの回転検出信号Ｖｓが出力され、トランジスタＱ３、Ｑ４をオン状態にしてモータを静止させた後に、次のモータ駆動期間に移行する。
【００２７】
一方、前記第１検出期間Ｔ１経過直後に設けた第２検出期間Ｔ２では、モータ駆動回路１０４及び回転検出回路１０６は制御回路１０３からの回転検出用制御パルスＳＰ１に応答して、図３に示すように、トランジスタＱ３、Ｑ６をオン状態に制御すると共に、トランジスタＱ３、Ｑ６をオンにした状態で、回転検出用制御パルスＳＰ１を構成する各微細パルスに応じてトランジスタＱ４を所定周期でオン／オフ制御する。このときに回転検出用抵抗器２０９に生じる検出信号Ｖ２を端子ＯＵＴ１から取り出す。
第２検出期間Ｔ２では、トランジスタＱ６を構成する等価ダイオード８０１（図８参照）の順方向に電流Ｉｋが流れるため、検出信号Ｖ２は何らの制限を受けることなく生じ、したがって、モータの回転に応じた安定した電圧の検出信号Ｖ２が得られる。
【００２８】
前記検出信号Ｖ２の電圧が前記しきい値を越えて変化する場合、即ち、モータ１０５が回転している場合には、コンパレータ２１０から、モータ１０５が回転したことを表す高レベルの回転検出信号Ｖｓが出力され、トランジスタＱ３、Ｑ４をオン状態にしてモータを静止させた後に、次のモータ駆動期間に移行する。モータ１０５が回転していない場合には、検出期間ＤＴ全体にわたって前記検出信号Ｖ２が前記しきい値を越えず、コンパレータ２１０からはモータ１０５が非回転であったことを表す低レベルの回転検出信号Ｖｓが検出期間ＤＴ全体にわたって出力される。制御回路１０３は、非回転を表す回転検出信号Ｖｓに応答して、通常駆動パルスＰ１よりも幅広の補正駆動パルスをモータ駆動回路１０４に出力する。モータ駆動回路１０４は補正駆動パルスに応答してモータ１０５を回転駆動する。
【００２９】
このようにして、本実施の形態に係るステップモータ制御装置によれば、非検出期間ＩＴを設けることなく簡単な構成で、回転しない場合に誤って回転したと判断する恐れを抑制することができ、ステップモータの回転をより確実に検出することが可能になる。
また、本実施の形態に係る電子時計によれば、簡単な構成で時刻針駆動用ステップモータの回転をより確実に検出することが可能になる。
尚、本実施の形態では、ステップモータ制御装置を電子時計に使用した例で説明したが、他の電子機器に使用することも可能である。
【００３０】
【発明の効果】
本発明によれば、ステップモータ制御装置において、非検出期間を設けることなく、簡単な構成でステップモータの回転をより確実に検出することが可能になる。
また、本発明によれば、電子時計において、簡単な構成で時刻針駆動用ステップモータの回転をより確実に検出することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【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】本発明の実施の形態に係るステップモータ制御装置の動作を説明するための回路図である。
【図３】本発明の実施の形態に係るステップモータ制御装置の動作を説明するための回路図である。
【図４】ステップモータ制御装置のタイミング図である。
【図５】一般的なステップモータの正面図である。
【図６】従来のステップモータ制御装置の動作を説明するための回路図である。
【図７】従来のステップモータ制御装置のタイミング図である。
【図８】一般的なＮチャネルＭＯＳトランジスタの等価回路図である。
【符号の説明】
１０１・・・発振回路
１０２・・・分周回路
１０３・・・制御手段を構成する制御回路
１０４・・・制御手段を構成するモータ駆動回路
１０５・・・ステップモータ
１０６・・・制御手段を構成する回転検出回路
２０７・・・コイル
２０８、２０９・・・検出用素子を構成する検出用抵抗器
２１０・・・検出手段を構成するコンパレータ
５０１・・・ステータ
５０２・・・ロータ
５０３、５０４・・・可飽和部
５０５、５０６・・・内ノッチ
８０１・・・等価ダイオード
Ｑ１〜Ｑ６・・・スイッチ素子を構成するＭＯＳトランジスタ
Claims (4)
- 直列接続した第１、第２のスイッチ素子と、直列接続した第３、第４のスイッチ素子と、前記第１、第２のスイッチ素子の接続点と前記第３、第４のスイッチ素子の接続点との間に接続したステップモータのコイルと、前記第１のスイッチ素子に並列接続された第５のスイッチ素子及び第１の検出用素子から成る第１の直列回路と、前記第３のスイッチ素子に並列接続された第６のスイッチ素子及び第２の検出用素子から成る第２の直列回路と、駆動パルスに応答して前記第１乃至第４のスイッチ素子をオン／オフ制御することにより前記コイルに電流を流して前記ステップモータを回転駆動すると共に、前記駆動パルスによる回転駆動直後の回転検出期間に、前記駆動パルスの終了直後に供給される回転検出用制御パルスに応答して前記第４、第３、第５、第６のスイッチ素子をオン／オフ制御する制御手段と、前記第１、第２の検出用素子と前記コイルとの間に生じる電圧と所定のしきい値電圧との比較結果に基づいて前記ステップモータの回転の有無を検出する検出手段とを備えたステップモータ制御装置において、
前記制御手段は、前記駆動パルスで前記第１、第４のスイッチ素子をオンすることによって前記ステップモータを回転駆動していた場合には前記駆動パルスを終了した直後の第１所定期間は、前記第４、第５のスイッチ素子をオン状態にして前記第３のスイッチ素子を所定周波数でオン／オフ制御すると共に、前記第１所定期間経過後の第２所定期間において前記第３のスイッチ素子及び第６のスイッチ素子をオン状態にして前記第４のスイッチ素子を所定周波数でオン／オフ制御し、前記駆動パルスで前記第２、第３のスイッチ素子をオンすることによって前記ステップモータを回転駆動していた場合には前記駆動パルスを終了した直後の第１所定期間は、前記第３、第６のスイッチ素子をオン状態にして前記第４のスイッチ素子を所定周波数でオン／オフ制御すると共に、前記第２所定期間において前記第４のスイッチ素子及び第５のスイッチ素子をオン状態にして前記第３のスイッチ素子を所定周波数でオン／オフ制御し、
前記検出手段は、前記第５のスイッチ素子がオン状態のときは前記第１の検出用素子及び前記コイル間に生じる電圧と前記しきい値電圧との比較結果に基づいて前記ステップモータの回転の有無を検出し、前記第６のスイッチ素子がオン状態のときは前記第２の検出用素子及び前記コイル間に生じる電圧と前記しきい値電圧との比較結果に基づいて前記ステップモータの回転の有無を検出することを特徴とするステップモータ制御装置。 - 前記第１、第３、第５、第６のスイッチ素子はＮチャネルＭＯＳトランジスタによって構成され、前記第２、第４のスイッチ素子はＰチャネルＭＯＳトランジスタによって構成されていることを特徴とする請求項１記載のステップモータ制御装置。
- 前記第１、第２の検出用素子は抵抗器によって構成されていることを特徴とする請求項１又は２記載のステップモータ制御装置。
- 時刻針を回転するステップモータと、前記ステップモータを回転制御するステップモータ制御装置とを有する電子時計において、前記ステップモータ制御装置として請求項１乃至３のいずれか一に記載のステップモータ制御装置を用いたことを特徴とする電子時計。
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