JP2006081333A - ステップモータの駆動回路 - Google Patents

Abstract

【課題】 ステップモータの回転検出のタイミングを簡単に調節可能なステップモータの駆動回路の実現。
【解決手段】 ロータ、ステータ及びコイル５９を有するステップモータにおいて、駆動パルス供給回路５は、駆動パルスを一定周期でコイル５９に供給する。カウンタ回路１１は、信号ＣＬＫに基づいて予め定められた複数の周波数の信号Ｆ２〜Ｆ６４を出力する。パルス幅設定回路１２と一致回路１３は、信号Ｆ２〜Ｆ６４の何れかを選択又は複数を組合せて、駆動パルス供給後のロータの回転状態を検出する検出期間を設定する。判定通過回路１５は、設定された検出期間内の、コイル５９に流れる電流を検出してロータが回転したか否かを検出する。
【選択図】図１

Description

本発明はステップモータの回転状態を検出できるステップモータの駆動回路に関する。

従来より、ロータ、ステータ及びコイルを有し、コイルに入力される駆動パルスに応じてロータを所定の角度ずつステップ駆動する２極のステップモータを用いて、時針、分針及び秒針を駆動させる時計装置が知られている。特に腕時計などの小型時計に内蔵されるステップモータは、通常は低電力で駆動される。そして何らかの原因でステップモータが正常に回転しなかった時には通常時よりも大電力で速やかに駆動される。ステップモータの回転／非回転の状態を検出する方法としては、例えば、特許文献１に開示されているように、ステップモータの回転時に発生される逆起電力を検出して回転／非回転を判別する方法が一般的に知られている。

図５はステップモータの回転検出の従来の方法を説明するための回路図であり、図６は図５で示した回路図のタイミングチャート図である。図５において、駆動回路５００は、Ｐ形ＭＯＳＦＥＴ（以下、単に「ＰＭＯＳ」と言う。）５１、５３と、Ｎ形ＭＯＳＦＥＴ（以下、単に「ＮＭＯＳ」と言う。）５２、５４、５５、５６と、抵抗５７と、コンパレータ５８と、ステップモータのコイル５９とを有する駆動パルス供給回路５と、検出回路６とによって構成される。

ステップモータのコイル５９に１回の駆動パルスを印加した後、逆起電力が２回発生すると、ステップモータのロータは正常に回転されたと判別される。即ち、図６において、ステップモータのコイル５９に生じる電圧信号の波形Ｖｍについて、丸６２に示す２回目の逆起電力による電圧変化の有無によって、ステップモータのロータの回転／非回転が判別される。つまり、丸６１に示す１回目の逆起電力による電圧変化は無視し、丸６２に示す２回目の逆起電力による電圧変化のみを検出する。

より詳細に説明すると、図６において、期間Ｔ１は、コイル５９に駆動パルスが印加されている期間である。即ち、ＰＭＯＳ５１及びＮＭＯＳ５４がＯＮ状態であるため、電源Ｖｃｃから矢印５ａの経路で電流が流れる。

期間Ｔ２は、コイル５９に駆動パルスが印加されていない期間であって、ステップモータの回転検出を行う期間である。ステップモータは、駆動パルスの印加停止と同時に、そのロータが回転停止するものではなく、慣性によってロータが過回転し、その回転に逆らうように磁束が発生する。この現象が回転方向を変えながら振動的に生じ、コイル５９に逆起電力（丸６１、丸６２の部分）が発生する。この逆起電力を検知するため、以下のように回路動作する。

すなわち、期間Ｔ２において、ＮＭＯＳ５２はＯＮ／ＯＦＦ動作（チョッピング動作）が繰り返され、ＮＭＯＳ５２がＯＦＦ状態で且つＮＭＯＳ５５がＯＮ状態のときに矢印５ｂの経路で電流が流れる。コンパレータ５８は、一方の端子からＮＭＯＳ５５を介して出力された信号Ｘ１を入力し、他方の端子から所定レベルの信号Ｘ２を入力する。そしてコンパレータ５８は２つの信号を比較し、信号Ｘ２より高いレベルの信号Ｘ１を逆起検知信号Ｓとして出力する。

検出回路６は、逆起検知信号Ｓを入力し、検出許可信号がＨレベルにある期間（回転検出期間）に入力された逆起検知信号Ｓを回転検出信号Ｄ１として出力する。つまり、１回目の逆起電力による逆起検知信号Ｓが発生するタイミングは検出許可信号をＬレベル（マスク期間）とし、逆起検知信号Ｓが入力されても回転検出信号Ｄ１は出力されないようにする。そして２回目の逆起電力による逆起検知信号Ｓが発生するタイミングは検出許可信号をＨレベル（回転検出期間）とし、この期間に入力された逆起検知信号Ｓを回転検出信号Ｄ１として出力する。回転検出信号Ｄ１が出力された場合は、ステップモータのロータは正常に回転されたことを示し、出力されなかった場合は、回転しなかったことを示す。検出許可信号のマスク期間及び回転検出期間は予め設定されており、固定された信号である。
特公昭５７−１８４４０号公報

しかしながら、非回転時に発生される逆起電力の大きさや発生タイミングは、ステップモータや指針の特性によって変化する。異なるステップモータや指針を使用すると、逆起電力の発生タイミングも変化するため、上記で説明した方法の場合、検出回路６の検出許可信号のマスク期間及び検出期間の期間設定を変更する必要があった。このため、駆動回路の特性を調べ、検出許可信号のタイミングを調整するための作業に手間がかかり、開発時間が増大していた。

本発明の課題は、ステップモータ等の特性が異なる場合であっても、ステップモータの回転状態の検出を汎用的に行い得るステップモータの駆動回路を実現することである。

以上の課題を解決するために、請求項１に記載の発明のステップモータの駆動回路は、ロータ、ステータ及びコイルを有し、前記コイルによる磁界により前記ロータを回転するステップモータの駆動回路において、駆動パルスを一定周期で前記コイルに供給する駆動手段（例えば、図５の駆動パルス供給回路５）と、基準クロックから予め定められた複数の基準時間を作成する基準時間作成手段（例えば、図１のカウンタ回路１１）と、この基準時間作成手段により作成される基準時間の何れかを選択又は複数を組合せて、前記駆動パルス供給後の前記ロータの回転状態を検出する検出期間を設定する期間設定手段（例えば、図１のパルス幅設定回路１２、一致回路１３、回数判定回路１４２）と、この期間設定手段で設定された検出期間内の前記コイルに流れる電流を検出して前記ロータが回転したか否かを検出する回転検出手段（例えば、図１の判定通過回路１５、図５のコンパレータ５８）と、を備えることを特徴とする。

また、請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のステップモータの駆動回路であって、前記期間設定手段は、前記基準時間作成手段により作成される基準時間の何れかを選択又は複数を組合せることで単位時間を設定する単位時間設定手段（例えば、図１のパルス幅設定回路１２）と、この単位時間設定手段により設定された単位時間が経過する毎に該経過に応じた信号を出力する時間経過信号出力手段（例えば、図１の一致回路１３）と、経過回数を設定する回数設定手段（例えば、図３のマトリクス回路３９）と、前記時間経過信号出力手段からの信号に基づき、前記設定された経過回数分の単位時間の経過を判断することで前記検出期間内で有るか否かを判断する判断手段（例えば、図１の回数判定回路１４２）と、を有することを特徴とする。

また、請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の発明であって、前記単位時間設定手段は、前記基準時間作成手段により作成される複数の基準時間それぞれの選択ラインと設定ラインとの交差部に選択的に機能素子（例えば、図２に示すゲート素子２１ａ〜２１ｆ）が配されたマトリックス回路（例えば、図２に示すマトリクス回路１２１）を有し、該機能素子が設けられた選択ラインの基準時間により単位時間が設定されてなることを特徴とする。

また、請求項４に記載の発明のように、請求項２又は３に記載のステップモータの駆動回路における回数設定手段を、前記検出期間の始期に当たる第１の経過回数（例えば、図３のゲート素子３９ａ）及び前記検出期間の終期に当たる第２の経過回数（例えば、図３のゲート素子３９ｂ）を設定する手段とし、判断手段を、前記設定された第１の経過回数分の単位時間の経過から第２の経過回数分の単位時間の経過までの間を、前記検出期間内であると判断する手段（例えば、図３の回数設定回路１４２）として構成してもよい。

また、請求項５に記載の発明は、請求項２〜４の何れか一項に記載の発明であって、前記基準時間作成手段により作成される基準時間の何れかを選択又は複数を組合せることで前記駆動手段によって前記駆動パルスが供給される駆動期間を設定する駆動期間設定手段（例えば、図１のパルス幅設定回路１２、一致回路１３、設定回路１４）を更に備え、前記期間設定手段は、前記駆動期間設定手段により設定された駆動期間外を非駆動時として、当該非駆動時中に前記検出期間を設定する手段であることを特徴とする。

また、請求項６の記載の発明は、請求項１〜５の何れか一項に記載のステップモータの駆動回路であって、前記ロータによって時刻を指示するための指針が運針されることを特徴とする。

請求項１に記載の発明によれば、期間設定手段により設定された検出期間内におけるコイルに流れる電流でモータの回転状態を判断することができる。このため、異なる特性のモータ等を用いる場合であっても、期間設定手段における検出期間の設定を適切に行うだけで済む、汎用性の高いステップモータの駆動回路を実現できる。また、期間設定手段における設定は、基準時間作成手段により作成される基準時間の何れかの選択又は複数の組合せであるため、簡単に行い得る。

請求項２に記載の発明によれば、検出期間内で有るか否かは、時間経過信号出力手段からの信号に基づき、設定された経過回数分の単位時間の経過で判断される。また、単位時間は単位時間設定手段により設定され、経過回数は回数設定手段により設定される。従って、単位時間設定手段による設定及び回数設定手段による設定を適切に行うことで、異なる特性のモータ等にも対応が可能となる。

請求項３に記載の発明によれば、単位時間設定手段はマトリクス回路を有して構成される。このため、選択ラインと設定ラインとの交差部に、選択的に機能素子を設けるだけで簡単に単位時間を設定し得る。

請求項４に記載の発明によれば、検出期間の始期及び終期それぞれを経過回数で設定できる。

請求項５に記載の発明によれば、時間経過信号出力手段による単位時間の経過に伴う信号出力は、駆動期間設定手段により設定される駆動期間後から行われる。従って、駆動期間を設計変更する場合であっても、適切に駆動期間設定手段の設定を行えば済むため、汎用性のあるステップモータの駆動回路を実現し得る。

請求項６に記載の発明によれば、請求項１〜５に記載の発明と同様の作用効果を奏する指針式電子時計のステップモータの駆動回路を実現し得る。

以下、本発明の実施の形態を図示例と共に説明する。図１は、駆動回路１００の要部構成を説明するためのブロック図である。図１に示す駆動パルス供給回路５の構成は、背景技術において図５を用いて説明した駆動パルス供給回路５と同一であるため、説明を省略する。また、背景技術において説明した検出回路６は、予め設定された回転検出期間内に入力された逆起信号Ｓを回転検出信号Ｄ１として出力した。本発明を適用した検出回路１は、回転検出期間を簡単な作業で調整可能なようにしたものである。

検出回路１は、カウンタ回路１１と、パルス幅設定回路１２と、一致回路１３と、設定回路１４と、判定通過回路１５とを備えて構成される。カウンタ回路１１は、外部から基準クロック信号ＣＬＫを入力し、該信号を分周する。そして信号ＣＬＫを２分周した信号を信号Ｆ２、４分周した信号を信号Ｆ４、８分周した信号を信号Ｆ８、１６分周した信号を信号Ｆ１６、３２分周した信号を信号Ｆ３２、６４分周した信号を信号Ｆ６４として出力する。

以下、例として、信号ＣＬＫの周波数を３２［ｋＨｚ］として説明する。つまり、信号Ｆ２の周波数は１６［ｋＨｚ］、信号Ｆ４は８［ｋＨｚ］、信号Ｆ８は４［ｋＨｚ］、信号Ｆ１６は２［ｋＨｚ］、信号Ｆ３２は１［ｋＨｚ］、信号Ｆ６４は５１２［Ｈｚ］となる。

パルス幅設定回路１２は、マトリクス回路１２１を備えて構成され、一致回路１３から出力される信号ＥＱＬのパルス幅を設定する。パルス幅設定回路１２は、設定回路１４から信号ＩＳＴ３又はＩＳＴ４が入力された場合には、図４における信号ＥＱＬの期間ｔ４１（ステップモータの駆動パルス幅に相当する期間）を設定するための信号を出力し、信号ＩＳＴ１が入力された場合には、信号ＥＱＬのチョッピング動作におけるＨレベルの期間ｔ４２を設定するための信号を出力し、信号ＩＳＴ２が入力された場合には、信号ＥＱＬのＬレベルの期間ｔ４３を設定するための信号を出力する。

図２は、マトリクス回路１２１の構成を説明するための図である。マトリクス回路１２１は、４本の入力線ＩＳＴ１〜ＩＳＴ４と、該４本の入力線に直交する方向に６本の出力線ＤＥＣ２〜ＤＥＣ６４とを有する。入力線ＩＳＴ１〜ＩＳＴ４と、出力線ＤＥＣ２〜ＤＥＣ６４の交差部には、製造過程において選択的にゲート素子２１ａ〜２１ｆ（以下、包括的に「ゲート素子２１」と言う。）が配設される。図２における丸２１ａ〜２１ｆはゲート素子を示す。ゲート素子２１は、入力線ＩＳＴ１〜ＩＳＴ４より信号が入力されるとＯＮ状態となり、Ｈレベルの電圧を出力信号ＤＥＣ２〜ＤＥＣ６４に出力する。例えば、信号ＩＳＴ１が選択されると、ゲート素子２１ｆがＯＮ状態となり、信号ＤＥＣ８がＨレベルとなる。また信号ＩＳＴ４が選択されると、ゲート素子２１ａ及び２１ｂがＯＮ状態となり、信号ＤＥＣ１６及びＤＥＣ３２がＨレベルとなる。

図１に戻り、一致回路１３は、パルス幅設定回路１２から入力される信号ＤＥＣ２〜ＤＥＣ６４に基づいて、カウンタ回路１１から入力される信号Ｆ２〜Ｆ６４を選択し、該選択された信号Ｆ２〜Ｆ６４それぞれの１／２周期の時間を足し合わせた信号を信号ＥＱＬ（図６における信号Ｏ１Ｎに相当する）として出力する。出力される信号ＥＱＬのＨ／Ｌレベルは、信号ＩＳＴ１〜ＩＳＴ４によって決定される。信号ＩＳＴ１が入力されると、信号ＥＱＬはＨレベルとなり、ＩＳＴ２〜ＩＳＴ４が入力されると、信号ＥＱＬはＬレベルとなる。

例えば、マトリクス回路１２１に信号ＩＳＴ３が入力されると、信号ＤＥＣ６４がＨレベルとなって出力される。すると、一致回路１３は信号Ｆ６４の信号の１／２周期の期間をＬレベルとした信号ＥＱＬを出力する。つまり、信号Ｆ６４は５１２［Ｈｚ］であるから１／２ｆ＝１［ｍｓｅｃ］となり、１［ｍｓｅｃ］の期間Ｌレベルとなった信号ＥＱＬが一致回路１３から出力される。

また、マトリクス回路１２１に信号ＩＳＴ４が入力されると、信号ＤＥＣ１６とＤＥＣ３２がＨレベルとなって出力される。すると、一致回路１３は信号Ｆ１６と信号Ｆ３２のそれぞれの信号の１／２周期の期間を足し合わせた期間をＬレベルとした信号ＥＱＬを出力する。つまり、信号Ｆ１６は２［ｋＨｚ］であるから１／２ｆ＝０．２５［ｍｓｅｃ］、信号Ｆ３２は１［ｋＨｚ］であるから１／２ｆ＝０．５［ｍｓｅｃ］となり、０．２５＋０．５＝０．７５［ｍｓｅｃ］の期間Ｌレベルとなった信号ＥＱＬが一致回路１３から出力される。

更に、マトリクス回路１２１に信号ＩＳＴ１が入力されると、信号ＤＥＣ８がＨレベルとなって出力される。すると、一致回路１３は信号Ｆ８の信号の１／２周期の期間をＨレベルとした信号ＥＱＬを出力する。つまり、信号Ｆ８は４［ｋＨｚ］であるから、１／２ｆ＝０．１２５［ｍｓｅｃ］となり、０．１２５［ｍｓｅｃ］の期間Ｈレベルとなった信号ＥＱＬが出力される。そしてマトリクス回路１２１に信号ＩＳＴ２が入力されると、信号ＤＥＣ２及びＤＥＣ４がＨレベルとなって出力される。すると、一致回路１３は信号Ｆ２及びＦ４のそれぞれの信号の１／２周期の期間を足し合わせた期間をＬレベルした信号ＥＱＬを出力する。つまり、信号Ｆ２は１６［ｋＨｚ］であるから１／２ｆ＝３１．２５［μｓｅｃ］、信号Ｆ４は８［ｋＨｚ］であるから１／２ｆ＝６２．５［μｓｅｃ］となり、３１．２５＋６２．５＝９３．７５［μｓｅｃ］の期間Ｌレベルとなった信号ＥＱＬが出力される。

従って、図４に示すように、信号ＥＱＬは、信号ＩＳＴ３又はＩＳＴ４が選択されることによって、期間ｔ４１（ステップモータの駆動パルス幅）の時間が設定され（上記例では、１［ｍｓｅｃ］又は０．７５［ｍｓｅｃ］）、信号ＩＳＴ１が選択されることによって、期間ｔ４２のパルス幅が設定され（上記例では、０．１２５［ｍｓｅｃ］）、信号ＩＳＴ２が選択されることによって、期間ｔ４３が設定されて（上記例では、９３．７５［μｓｅｃ］）出力される。特に、信号ＩＳＴ３又はＩＳＴ４の何れかを選択することによって、信号ＥＱＬの期間ｔ４１を調整することができる。また期間ｔ４２及び４３においても、ゲート素子２１を何れの交差部に配置するかによって調整可能である。従って、駆動パルス供給回路５において、異なる特性のステップモータを用いる場合でも、ゲート素子２１を何れの交差部に配置するかといった簡単な作業で信号ＥＱＬのチョッピング動作のパルス幅を変化させることができる。尚、駆動パルス供給回路５のＮＭＯＳ５２に入力される信号Ｏ１Ｎは、信号ＥＱＬに基づいて生成される。

図１に戻り、設定回路１４は指示回路１４１と、回数判定回路１４２とを備えて構成され、図６に示す検出許可信号に相当する信号ＭＳＫを出力する。図３は回数判定回路１４２の構成を説明するための回路図であり、図４は回数判定回路１４の主な信号の波形を示すタイミングチャート図である。一致回路１３から入力された信号ＥＱＬは、インバータ３１、３２を介してフリップフロップ（以下、単に「ＦＦ」と言う。）３３に入力される。ＦＦ３３は、信号ＥＱＬがＨレベル→ＬレベルになるとＨレベルの信号を信号ＥＱＬＣＫとして出力し、Ｌレベル→Ｈレベルとなると、Ｌレベルの信号を信号ＥＱＬＣＫとして出力する。

ＦＦ３３から出力された信号ＥＱＬＣＫは、シフトレジスタ回路３４０に入力される。シフトレジスタ回路３４０は、フリップフロップ３４−１、３４−２、・・・３４−ｎ（ｎは１以上の整数。以下、包括的に「ＦＦ３４」と言う。）によって構成され、信号ＥＱＬＣＫはＦＦ３４の各ＣＬＫ端子に入力される。そして、各ＦＦ３４において、信号ＥＱＬＣＫがＨレベル→Ｌレベルになるタイミングで、端子Ｉから入力された信号が端子Ｘから出力される。

シフトレジスタ回路３４０の各ＦＦ３４のＸ端子から出力された信号はマトリクス回路３９に入力される。マトリクス回路３４０は、図２で説明したマトリクス回路１２１と同様の構成であり、シフトレジスタ回路３４０から入力されるｎ本の入力線と、該ｎ本の入力線に直交する方向に２本の出力線ＯＵＴａ及びＯＵＴｂとを有する。ｎ本の入力線と、出力線ＯＵＴａ及びＯＵＴｂの交差部には、製造過程において選択的にゲート素子３９ａ及び３９ｂ（以下、包括的に「ゲート素子３９」と言う。）が配設される。図３における丸３９ａ及び３９ｂはゲート素子を示す。ゲート素子３９は、入力線ＣＮＴ１〜ＣＮＴｎより信号が入力されるとＯＮ状態となり、Ｌレベルの電圧（Ｌｏｗアクティブ）を出力線ＯＵＴａ、ＯＵＴｂに出力する。例えば、入力線ＣＮＴ５にＨレベルの信号が出力されると、ゲート素子３９ａがＯＮ状態となり、出力線ＯＵＴａにＬレベルの信号が出力される。また入力線ＣＮＴ１６にＨレベルの信号が出力されると、ゲート素子３９ｂがＯＮ状態となり、出力線ＯＵＴｂにＬレベルの信号が出力される。

マトリクス回路３９から出力された信号ＯＵＴａ及びＯＵＴｂはＮＡＮＤ回路３５に入力される。そしてＮＡＮＤ回路３５から信号ＯＵＴｃが出力され、インバータ３６及び３７を介してＦＦ３８に入力される。ＦＦ３８は信号ＯＵＴｃがＨレベル→Ｌレベルになる毎に、信号ＭＳＫのレベルを切り替えて出力する。

図４を用いて、回数設定回路１４２の動作を詳しく説明する。一致回路１３より、まずステップモータの駆動パルス幅（ｔ４１）の期間Ｌレベルとなる信号ＥＱＬが出力される。そして、ｔ４１時間経過後、時間ｔ４２の期間がＨレベル、時間ｔ４３の期間がＬレベルとなる信号ＥＱＬが一致回路１３から繰り返し出力される。ＦＦ３３は信号ＥＱＬと、その反転信号を入力し、信号ＥＱＬがＨレベル→Ｌレベルに切り替わるタイミングでＨレベルの信号を、Ｌレベル→ＨレベルのタイミングでＬレベルの信号を信号ＥＱＬＣＫとして出力する。シフトレジスタ回路３４０の各ＦＦ３４は信号ＥＱＬＣＫに同期して、Ｈレベルのパルス信号を順次シフトして出力する。

入力線ＣＮＴ５がＨレベルの間、出力線ＯＵＴａはＬレベルとなり、ＮＡＮＤ回路３５の出力信号ＯＵＴｃはＨレベルとなる。そして入力線ＣＮＴ５がＬレベルとなると、出力線ＯＵＴａはＨレベルとなり、出力信号ＯＵＴｃはＬレベルとなる。出力信号ＯＵＴｃがＨレベル→Ｌレベルに切り替わるタイミングで信号ＭＳＫがＬレベル→Ｈレベルとなる。

続いて、入力線ＣＮＴ１６がＨレベルの間、出力線ＯＵＴｂはＬレベルとなり、ＮＡＮＤ回路３５の出力信号ＯＵＴｃはＨレベルとなる。そして入力線ＣＮＴ１６がＬレベルとなると、出力線ＯＵＴｂはＨレベルとなり、出力信号ＯＵＴｃはＬレベルとなる。そして出力信号ＯＵＴｃがＨレベル→Ｌレベルに切り替わるタイミングで信号ＭＳＫがＨレベル→Ｌレベルとなる。

信号ＭＳＫがＨレベルにある期間、即ち期間Ｔ３がステップモータの回転検出期間である。回転検出期間Ｔ３は、ゲート素子３９の配置によって調整可能である。つまり、１回のステップモータの駆動に対して、回転検出の開始時間を早めたい場合は、早い段階でパルス信号が出力される入力線（上記の例によると、出力線ＣＮＴ１〜ＣＮＴ４）と出力線ＯＵＴａとの交差部にゲート素子３９ａを配設すればよい。また、回転検出の終了時間を遅くしたい場合は、遅い段階でパルス信号が出力される入力線（上記例によると、出力線ＣＮＴ１７〜ＣＮＴｎ）と出力線ＯＵＴｂとの交差部にゲート素子３９ｂを配設すればよい。このように、設計変更等によって異なる特性のステップモータを駆動する場合であっても、簡単な作業で回転検出期間Ｔ３の開始タイミングと終了タイミングを変化させることができる。

図１に戻り、指示回路１４１は、パルス幅設定回路１２に信号ＩＳＴ１〜ＩＳＴ４を出力する。例えば、指示回路１４１は信号ＥＱＬにおいて、ステップモータの駆動期間（ｔ４１）の終了に従って、信号ＩＳＴ１と信号ＩＳＴ２を繰り返し交互に出力する。これにより、信号ＥＱＬは、チョッピング動作を繰り返す信号となる。更に信号ＥＱＬのチョッピング動作が所定回数終了すると、指示回路１４１は信号ＩＳＴ３又はＩＳＴ４を出力する。これにより、信号ＥＱＬは、ステップモータの駆動期間（ｔ４１）の間Ｌレベルの信号となる。

そして、回数判定回路１４２から出力された信号ＭＳＫは判定通過回路１５に入力される。判定通過回路１５は、駆動パルス供給回路５から入力される逆起検知信号Ｓのうち、信号ＭＳＫがＨレベルにある間に発生した（入力された）逆起検知信号Ｓのみを回転検出信号Ｄ２として通過出力させる。

以上説明したように、検出回路１においては、マトリクス回路１２１のゲート素子２１の配置を変えることによって、信号ＥＱＬの駆動パルス幅と、チョッピング動作のパルス幅を調整することができる。更に、マトリクス回路３９のゲート素子３９の配置を変えることによって、信号ＭＳＫの回転検出期間Ｔ３の開始タイミングと終了タイミングを調整することができる。従って、駆動パルス供給回路５によって駆動されるステップモータが異なる特性のステップモータに設計変更されたとしても、簡単な作業によって信号ＥＱＬのチョッピング動作のタイミングや、回転検出期間Ｔ３を変化させることができ、汎用性の高い検出回路１を実現できる。

尚、上記の実施の形態では、信号ＥＱＬのオンオフのタイミングをマトリクス回路１２１にて、信号ＭＳＫの回転検出期間Ｔ３の開始及び終了タイミングをマトリクス回路３９にて設定することとしたが、マトリクス回路１２１やマトリクス回路３９の代わりに、レジスタや不揮発性メモリ等を用いてもよい。その場合には、予めレジスタや不揮発性メモリ等に各信号のタイミング条件を記憶させておき、その条件に従って書くタイミングを設定することで実現できる。

駆動回路の要部構成を説明するためのブロック図。 マトリクス回路の構成を説明するための図。 回数判定回路の構成を説明するための回路図。 回数判定回路の主な信号の波形を示すタイミングチャート図。 ステップモータの回転検出の従来の方法を説明するための回路図。 図５で示した回路図のタイミングチャート図。

符号の説明

１００ 駆動回路
１ 検出回路
１１ カウンタ回路
１２ パルス幅設定回路
１２１ マトリクス回路
１３ 一致回路
１４ 設定回路
１４１ 指示回路
１４２ 回数判定回路
３４０ シフトレジスタ回路
３９ マトリクス回路
１５ 判定通過回路
５ 駆動パルス供給回路

Claims (6)

1. ロータ、ステータ及びコイルを有し、前記コイルによる磁界により前記ロータを回転するステップモータの駆動回路において、
   駆動パルスを一定周期で前記コイルに供給する駆動手段と、
   基準クロックから予め定められた複数の基準時間を作成する基準時間作成手段と、
   この基準時間作成手段により作成される基準時間の何れかを選択又は複数を組合せて、前記駆動パルス供給後の前記ロータの回転状態を検出する検出期間を設定する期間設定手段と、
   この期間設定手段で設定された検出期間内の前記コイルに流れる電流を検出して前記ロータが回転したか否かを検出する回転検出手段と、
   を備えたことを特徴とするステップモータの駆動回路。
2. 前記期間設定手段は、
   前記基準時間作成手段により作成される基準時間の何れかを選択又は複数を組合せることで単位時間を設定する単位時間設定手段と、
   この単位時間設定手段により設定された単位時間が経過する毎に該経過に応じた信号を出力する時間経過信号出力手段と、
   経過回数を設定する回数設定手段と、
   前記時間経過信号出力手段からの信号に基づき、前記設定された経過回数分の単位時間の経過を判断することで前記検出期間内で有るか否かを判断する判断手段と、
   を有する請求項１に記載のステップモータの駆動回路。
3. 前記単位時間設定手段は、前記基準時間作成手段により作成される複数の基準時間それぞれの選択ラインと設定ラインとの交差部に選択的に機能素子が配されたマトリックス回路を有し、該機能素子が設けられた選択ラインの基準時間により単位時間が設定されてなることを特徴とする請求項２に記載のステップモータの駆動回路。
4. 前記回数設定手段は、前記検出期間の始期に当たる第１の経過回数及び前記検出期間の終期に当たる第２の経過回数を設定する手段であり、
   前記判断手段は、前記設定された第１の経過回数分の単位時間の経過から第２の経過回数分の単位時間の経過までの間を、前記検出期間内であると判断する手段である、
   ことを特徴とする請求項２又は３に記載のステップモータの駆動回路。
5. 前記基準時間作成手段により作成される基準時間の何れかを選択又は複数を組合せることで前記駆動手段によって前記駆動パルスが供給される駆動期間を設定する駆動期間設定手段を更に備え、
   前記時間経過信号出力手段は、前記駆動期間設定手段により設定された駆動期間後から前記単位時間が経過する毎に、該経過に応じた信号を出力する手段である、
   ことを特徴とする請求項２〜４の何れか一項に記載のステップモータの駆動回路。
6. 前記ステップモータのロータの回転によって時刻を指示するための指針が運針されることを特徴とする請求項１〜５の何れか一項に記載のステップモータの駆動回路。

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