JP2009011137A - Driving device and driving device for clock - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、モータを有する駆動装置、ならびに、モータにより時計の針を駆動する時計用駆動装置に関する。 The present invention relates to a driving device having a motor and a timepiece driving device that drives a timepiece hand by the motor.
従来、時計の針を駆動するのに時計用のステッピングモータが用いられている。時計用のステッピングモータは、例えば、2極に磁化された永久磁石がロータに用いられるとともに、2極に磁化可能なステータがこのロータの四方を囲むように配置され、このステータの駆動コイルに極性の異なる駆動パルスを交互に供給することで、ロータを180度ずつ同一方向に回転させるように構成したものである。このような構成により単純な構造で消費電力の小さなモータを実現できる。 Conventionally, a stepping motor for a timepiece is used to drive the hands of the timepiece. A stepping motor for a watch uses, for example, a permanent magnet that is magnetized to two poles, and a stator that can be magnetized to two poles is disposed so as to surround four sides of the rotor. By alternately supplying different drive pulses, the rotor is rotated 180 degrees in the same direction. With such a configuration, a motor with a simple structure and low power consumption can be realized.
また、本発明に関連する従来技術として、次のような技術の開示があった。例えば、特許文献1には、モータの回生電力をコンデンサで回収して再利用する技術が開示され、また、特許文献2には、電源回路の力率改善のために電流遮断時の磁気エネルギーを一旦回生して誘導性負荷へ供給する技術が開示されている。
上記のようなステッピングモータにおいては、なんら工夫なく一律の電源供給を行って回転駆動をさせていたのでは、無駄な消費電力が発生し、電池駆動させる場合などに電池寿命が短くなるという課題が生じる。 In the stepping motor as described above, if power is uniformly supplied without any ingenuity to drive the rotation, there is a problem that wasteful power consumption occurs and the battery life is shortened when the battery is driven. Arise.
また、上記のようなステッピングモータでは、駆動電圧が低下すると1ステップ分の駆動力が得られなくなるといった性質を有するため、特許文献1の技術のように、単にモータの回生電力を再利用するというだけでは、電池電圧が低下した場合に回転運動を続けることが出来ないという課題が生じる。
In addition, since the stepping motor as described above has a property that a driving force for one step cannot be obtained when the driving voltage decreases, the regenerative power of the motor is simply reused as in the technique of
この発明の目的は、消費電力の低減を図るとともに、電源電圧が低下した場合でも、所定の回転運動を得ることのできる駆動装置および時計用駆動装置を提供することにある。 An object of the present invention is to provide a driving device and a timepiece driving device capable of reducing power consumption and obtaining a predetermined rotational motion even when a power supply voltage is lowered.
上記課題を解決するため、請求項1記載の発明は、
極性の異なる駆動パルスが交互に供給されることで回転駆動するモータと、
直流電源が供給される第1電源端子および第2電源端子と、
前記モータの第1端子側に直列に接続された容量素子と、
前記モータの第2端子側の接続および前記容量素子の前記モータと逆側の端子側の接続を前記第1電源端子と前記第2電源端子とに交互に切り換え可能なスイッチ手段と、
前記直流電源により前記モータに極性の異なる駆動パルスが交互に印加されるように前記スイッチ手段の動作制御を行う制御手段と、
を備えていることを特徴とする駆動装置である。
In order to solve the above problem, the invention according to
A motor that rotationally drives by alternately supplying drive pulses of different polarities;
A first power supply terminal and a second power supply terminal to which DC power is supplied;
A capacitive element connected in series to the first terminal side of the motor;
Switch means capable of alternately switching the connection on the second terminal side of the motor and the connection on the terminal side opposite to the motor of the capacitive element to the first power supply terminal and the second power supply terminal;
Control means for controlling the operation of the switch means so that drive pulses having different polarities are alternately applied to the motor by the DC power supply;
It is provided with the following.
請求項2記載の発明は、請求項1記載の駆動装置において、
前記スイッチ手段は、
前記容量素子の前記モータと逆側の端子と前記第1電源端子とを接続/切断する第1スイッチと、
前記容量素子の前記モータと逆側の端子と前記第2電源端子とを接続/切断する第2スイッチと、
前記モータの第2端子と前記第1電源端子とを接続/切断する第3スイッチと、
前記モータの第2端子と前記第2電源端子とを接続/切断する第4スイッチと、
から構成されることを特徴としている。
The invention according to
The switch means includes
A first switch for connecting / disconnecting a terminal opposite to the motor of the capacitive element and the first power supply terminal;
A second switch for connecting / disconnecting a terminal opposite to the motor of the capacitor and the second power supply terminal;
A third switch for connecting / disconnecting the second terminal of the motor and the first power supply terminal;
A fourth switch for connecting / disconnecting the second terminal of the motor and the second power supply terminal;
It is characterized by comprising.
請求項3記載の発明は、請求項1又は2に記載の駆動装置において、
前記直流電源の電圧を検出する電圧検出手段を備え、
前記制御手段は、
前記電圧検出手段の検出に基づき前記直流電源の電圧が低下した場合に前記モータに駆動パルスを供給する期間が長くなるように前記スイッチ手段を動作させることを特徴としている。
According to a third aspect of the present invention, in the drive device according to the first or second aspect,
Voltage detecting means for detecting the voltage of the DC power supply,
The control means includes
When the voltage of the DC power supply is lowered based on the detection of the voltage detection means, the switch means is operated so that a period for supplying a drive pulse to the motor becomes longer.
請求項4記載の発明は、請求項1又は2に記載の駆動装置において、
前記第2電源端子に流れる電流を検出する電流検出手段を備え、
前記制御手段は、
前記電流検出手段の検出に基づき前記第2電源端子に流れる電流量が低下した場合に前記モータに駆動パルスを供給する期間が長くなるように前記スイッチ手段を動作させることを特徴としている。
According to a fourth aspect of the present invention, in the driving device according to the first or second aspect,
Current detection means for detecting a current flowing through the second power supply terminal;
The control means includes
When the amount of current flowing through the second power supply terminal is reduced based on the detection by the current detection means, the switch means is operated so that a period for supplying a drive pulse to the motor becomes longer.
請求項5記載の発明は、請求項1〜4の何れか1項に記載の駆動装置において、
前記第1電源端子および第2電源端子には電池の陽極と陰極が接続されて前記直流電源が供給されることを特徴としている。
The invention according to
The first power supply terminal and the second power supply terminal are connected to an anode and a cathode of a battery and supplied with the DC power.
請求項6記載の発明は、
請求項1〜5の何れか1項に記載の駆動装置を備え、
前記モータの回転駆動によって時計の針が運動するように構成されていることを特徴とする時計用駆動装置である。
The invention described in claim 6
A drive device according to any one of
A timepiece drive device characterized in that the timepiece hands are moved by rotation of the motor.
本発明に従うと、容量素子により駆動電流をチャージするので、モータで発生する余分な消費電力を削減できるという効果が得られる。また、容量素子へのチャージとスイッチ手段による電源端子の接続切り換えにより、チャージポンプの形式でモータに印加される駆動パルスの電圧を押し上げることが出来る。それにより電源電圧が低下した場合でも、モータの回転駆動を続けさせることが出来るという効果が得られる。また、これらにより、例えば、モータを電池駆動するような場合に、電池寿命を延ばすことが出来るという効果が得られる。 According to the present invention, since the drive current is charged by the capacitive element, an effect of reducing the extra power consumption generated in the motor can be obtained. Further, the voltage of the drive pulse applied to the motor in the form of a charge pump can be boosted by charging the capacitor element and switching the connection of the power supply terminal by the switch means. As a result, even when the power supply voltage is lowered, the effect that the rotation of the motor can be continued is obtained. In addition, for example, when the motor is driven by a battery, the effect that the battery life can be extended is obtained.
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
[第1実施形態]
図1は、本発明の第1実施形態の時計用駆動装置を示す構成図である。
[First Embodiment]
FIG. 1 is a block diagram showing a timepiece drive device according to a first embodiment of the present invention.
この実施の形態の時計用駆動装置1は、時計の針を駆動させるための駆動装置であり、駆動軸が針を動かすギヤ等に接続されたモータ2と、直流電源を供給する電池5と、電源電圧の平滑やノイズの除去を行う平滑コンデンサC2と、モータ2の第1端子側に直列接続された容量素子であるコンデンサC1と、これらモータ2およびコンデンサC1の回路部分と電源端子TA,TBとの接続を交互に切換え可能な複数のスイッチSW1〜SW4と、これらスイッチSW1〜SW4の切換制御を行う制御部10等を備えている。
The
制御部10は、内部に、制御プログラムを実行するCPU(中央演算処理回路)11、CPU11に作業用のメモリ空間を提供するRAM(Random Access Memory)12、アナログの電圧値をデジタル化して取り込むADコンバータ13、制御データや制御プログラムを格納したROM(Read Only Memory)14等が設けられている。上記の制御プログラムには、例えば、電池電圧Veの低下に基づきモータ2への駆動パルスのパルス幅を変化させるパルス幅補整処理のプログラムが含まれている。
The
上記のスイッチSW1〜SW4は、例えば、MOSFETなどの半導体スイッチにより構成されるが、その他、種々のスイッチを適用しても良い。これらスイッチSW1〜SW4は、電池5の陽極が接続される第1電源端子TA、および、電池5の陰極が接続される第2電源端子TBと、モータ2の一方の端子(コンデンサC1が接続されていない側の端子)、およびコンデンサC1の一端側(モータの接続側と反対の側)の端子との接続を交互に切り替え可能なものである。具体的には、第1スイッチSW1は第1電源端子TAとコンデンサC1の一端側(モータの接続側と反対の側)の端子との接続をオン・オフするもの、第2スイッチSW2は第2電源端子TBとコンデンサC1の一端側の端子との接続をオン・オフするもの、第3スイッチSW3は第1電源端子TAとモータ2の一方の端子TDとの接続をオン・オフするもの、第4スイッチSW4は第2電源端子TBとモータ2の一方の端子TDとの接続をオン・オフするものである。このようなスイッチ構成により、単純な制御で確実な切換を行うことが出来る。
For example, the switches SW1 to SW4 are constituted by semiconductor switches such as MOSFETs, but various other switches may be applied. The switches SW1 to SW4 include a first power supply terminal TA to which the anode of the
コンデンサC1は、例えば、セラミックコンデンサや種々の固体コンデンサなどであり、モータ2の1ステップ分の駆動電流をチャージしてその両端電圧Vcを電池電圧Veと比較しえる程度に上昇させる容量を有するものである。なお、このような容量を実現できれば、MOSFETのゲート容量を利用したり、種々の容量素子を適用しても良い。
The capacitor C1 is, for example, a ceramic capacitor or various solid capacitors, and has a capacity that charges the drive current for one step of the
図2には、モータ2の具体的な構造を表わした平面図を示す。
FIG. 2 is a plan view showing a specific structure of the
モータ2は、第1端子TCと第2端子TDとの間に極性の異なる駆動パルスを交互に供給することで、ロータ21が1ステップ分ずつ回転するステッピングモータである。特に制限されるものではないが、ロータ21には2極に磁化された永久磁石が使用され、ステータ22a,22bがこのロータ21の周囲を囲むように設けられている。ステータ22a,22bはロータ21を挟んで左右に分割され、コイル23に電流が流されることでロータ21に対向する2つの面がN極とS極とに磁化されるようになっている。このような構成により、コイル23に正極性の駆動パルスが印加されて順方向に所定量以上の電流が流れることでロータ21が180度回転して停止し、次に、負極正の駆動パルスが印加されて逆方向に所定量以上の電流が流れることでロータ21が同一方向に180度回転して停止するようになっている。そして、このような動作が繰り返されることでロータ21が180度ずつ同一方向に回転していく。
The
図3には、スイッチSW1〜SW4の動作を説明するタイムチャートを、図4と図5にはモータが回転する際の電流の流れを説明する図を示す。 FIG. 3 is a time chart for explaining the operation of the switches SW1 to SW4, and FIGS. 4 and 5 are diagrams for explaining the current flow when the motor rotates.
この実施の形態では、モータ2を1秒ごとに半回転ずつ回転させる制御例を示す。この場合、図3に示すように、1秒ごとに異なる極性の駆動パルスがモータ2に供給されるようにスイッチSW1〜SW4の動作制御が行われる。
In this embodiment, a control example is shown in which the
すなわち、先ず、モータ2が半回転される第1の位相期間t1においては、第4スイッチSW4がオンされて、陰極側の電源端子TBがモータ2の第2端子TD側に接続される。また、この第1位相期間t1を通して第2と第3のスイッチSW2,SW3はオフのままとされる。さらに、この第1の位相期間の開始から所定期間だけ第1スイッチSW1がオンされて、これがモータ2に供給される駆動パルスPLS1となる。すなわち、図4(A)に示すように、第1スイッチSW1がオンされると、陽極側の電源端子TAからコンデンサC1を介してモータ2に電流が供給され、これによりモータ2が半回転する。
That is, first, in the first phase period t1 in which the
また、この電流によってコンデンサC1がチャージされ、図4(B)に示すように、この状態で第1スイッチSW1がオフされることで、コンデンサC1の両端子間にチャージ電圧Vcが保持される。このチャージ電圧Vcは、コンデンサC1の容量と駆動パルスのパルス幅とを適宜設定することで、電池電圧Veと同程度の電圧となる。 Further, the capacitor C1 is charged by this current, and as shown in FIG. 4B, the first switch SW1 is turned off in this state, whereby the charge voltage Vc is held between both terminals of the capacitor C1. The charge voltage Vc is approximately equal to the battery voltage Ve by appropriately setting the capacitance of the capacitor C1 and the pulse width of the drive pulse.
次に、第2の位相期間t2においては、第2スイッチSW2がオンされて、陰極側の電源端子TBがコンデンサC1を介してモータ2の第1端子TC側に接続される。また、この第2位相期間t2を通して第1と第4のスイッチSW1,SW4はオフのままとされる。さらに、この第2の位相期間の開始から所定期間だけ第3スイッチSW3がオンされて、これがモータ2に供給される駆動パルスPLS2となる。図4(C)に示すように、第3スイッチSW3がオンされると、陽極側の電源端子TAがモータ2の第2端子TDに接続されるが、このとき、コンデンサC1の両端子間にはチャージ電圧Vcが発生しているため、駆動パルスPLS2の開始時において、モータ2の両端子TD,TC間には、電池電圧VeとコンデンサC1のチャージ電圧Vcが加算された電圧(Ve+Vc)が印加される。そして、これらによってモータ2に電流が流されてモータ2が半回転する。
Next, in the second phase period t2, the second switch SW2 is turned on, and the power supply terminal TB on the cathode side is connected to the first terminal TC side of the
さらに、図4(D)や図5(A)に示すように、このときの電流によりコンデンサC1が逆向きにチャージされ、図5(B)に示すように、この状態で第3スイッチSW3がオフされることで、コンデンサC1の両端子間に逆向きのチャージ電圧Vcが保持された状態となる。そして、次の位相期間で、上述した第1位相期間t1と同様の動作がなされて、コンデンサC1の充放電とモータ2の回転が遂行される。なお、図4(A)の説明では省略したが、図5(B)〜(D)に示すように、第1スイッチSW1がオンされる直前には、コンデンサC1の両端子間にはチャージ電圧Vcが発生しているので、駆動パルスPLS1の開始時において、モータ2の両端子TC,TD間には、電池電圧VeとコンデンサC1のチャージ電圧Vcが加算された電圧(Ve+Vc)が印加されて電流が流れるようになっている。
Further, as shown in FIGS. 4D and 5A, the capacitor C1 is charged in the reverse direction by the current at this time, and as shown in FIG. 5B, the third switch SW3 is in this state. When turned off, the reverse charge voltage Vc is held between both terminals of the capacitor C1. In the next phase period, the same operation as in the first phase period t1 described above is performed, and charging / discharging of the capacitor C1 and rotation of the
次に、コンデンサC1の作用について説明する。 Next, the operation of the capacitor C1 will be described.
図6には、コンデンサC1を接続した場合と接続しない場合とのモータ2に流れる駆動電流を表わした波形図を示す。
FIG. 6 is a waveform diagram showing the drive current flowing in the
図6の実線の電流波形に示すように、モータ2にコンデンサC1を接続せずに駆動パルスを供給した場合、モータ2が1ステップ分回転する間に駆動電流が一旦上昇した後、モータ2(ロータ21)の回転に伴う逆起電力により電流は下降する。しかし、その後、少し余分に駆動パルスがハイレベルに維持されるので、この間にモータ2のコイル23に流れる電流が再び上昇した後、駆動パルスの終端でこの電流が停止する。
As shown by the solid line current waveform in FIG. 6, when a drive pulse is supplied to the
一方、図6の一点鎖線の電流波形に示すように、モータ2に適宜容量のコンデンサC1を直列接続することで、モータ2の1ステップ分回転時に上記と同様の駆動電流が流れた後、駆動パルスがハイレベルに維持されても、コンデンサC1のチャージ電圧が高くなることで、モータ2に余分に流れる電流を低減することが出来る。そのため、図6の斜線部分に示されるような余分な消費電力を削減することが出来る。
On the other hand, as shown in the current waveform of the one-dot chain line in FIG. 6, by connecting a capacitor C1 having an appropriate capacity in series with the
なお、コンデンサC1の容量が大きくなればなるほど、このような消費電力の削減効果は低減され、逆に、コンデンサC1の容量が小さくすぎると、モータ2を回転させるための駆動電流を流せなくなる。従って、この消費電力を削減するという観点からすれば、コンデンサC1の容量は、モータ2の1ステップ分の回転駆動を生起できる範囲で小さめの値に選定すると良い。
In addition, as the capacity of the capacitor C1 increases, the effect of reducing the power consumption is reduced. Conversely, if the capacity of the capacitor C1 is too small, a driving current for rotating the
図7には、モータ2の駆動電圧と駆動電流の関係を単純化して表わした波形図を示す。
FIG. 7 is a waveform diagram showing the relationship between the drive voltage and drive current of the
また、コンデンサC1は、先に説明したように、駆動パルスPLS1,PLS2の開始時点でモータ2に印加する電圧を、チャージポンプの形式で電池電圧Veの2倍程度まで押し上げる作用をおよぼす。
Further, as described above, the capacitor C1 has the effect of pushing up the voltage applied to the
図7に示すように、単純なモデルでモータ2の内部回路を表わした場合、モータ2に駆動電圧Vmが印加されると、その電圧値に応じた勾配でモータ2に流れる駆動電流Imが増加していく。従って、図7(a−1),(b−1)に示すように、モータ2に印加される電圧Vmが低い場合には、モータ2を回転させるのに必要な電流I0を得るのに駆動パルスは長くする必要がある。一方、図7(b−1),(b−2)に示すように、モータ2に印加される電圧Vmが高い場合、モータ2を回転させるのに必要な電流I0を得るのに駆動パルスを短くすることが出来る。
As shown in FIG. 7, when the internal circuit of the
このような特性から、コンデンサC1によりモータ2に印加される駆動電圧が押し上げられることで、モータ2を1ステップ分駆動させるのに必要な駆動パルスのパルス幅を短くすることができる。なお、実際には、モータ2には抵抗成分があったり、ロータ21の回転に伴う逆起電力が発生したり、また、駆動電圧はコンデンサC1の放電が進むことで低下することになるため、駆動電圧や駆動電流は図7のように単純な波形にはならないが、特にロータ21の回転運動を生起する初期の段階に駆動電圧が高くなることで、ロータ21の回転運動をスムーズに開始させることができ、モータ2の半回転の駆動を得るのに駆動パルスのパルス幅を短くすることが可能となる。
Due to such characteristics, the drive voltage applied to the
他方、電池電圧Veが低下した場合に、駆動パルスを長くしてもモータ2の抵抗成分が勝って回転に必要な駆動電流が得られなくなるという事態が発生しうる。しかしながら、この実施形態の駆動装置1では、コンデンサC1が駆動電圧を押し上げるので、電池電圧Veが通常時の1/2まで低下してもモータ2には通常時の電圧を供給することが可能となる。それにより、コンデンサC1を接続しない場合と比べて、電池電圧Veが低下した場合でもモータ2の回転駆動を続けることが可能となる。
On the other hand, when the battery voltage Ve decreases, a situation may occur in which the resistance component of the
なお、電池電圧Veが低下した場合、コンデンサC1へ電荷が蓄積される速度が低下するため、駆動パルスを長くして、コンデンサC1への充電時間を確保する必要がある。このような電池電圧Veの低下を補う作用は、コンデンサC1の容量が小さいと電圧を押し上げる期間が短くなるため低減し、コンデンサC1の容量が大きくなると電圧を押し上げる期間が長くなるため増大する。しかしながら、容量を大きくしすぎると、上記図6の説明で示した消費電力の削減作用を低減させることになるため、コンデンサC1の容量は、両者の兼ね合いで適切な値を選定すると良い。 Note that when the battery voltage Ve decreases, the speed at which charges are accumulated in the capacitor C1 decreases. Therefore, it is necessary to increase the drive pulse to ensure the charging time for the capacitor C1. The effect of compensating for the decrease in the battery voltage Ve is reduced when the capacity of the capacitor C1 is small, so that the period for boosting the voltage is shortened. When the capacity of the capacitor C1 is increased, the period for boosting the voltage is increased. However, if the capacity is excessively increased, the effect of reducing the power consumption shown in the explanation of FIG. 6 is reduced. Therefore, the capacity of the capacitor C1 may be selected appropriately in consideration of both.
図8には、CPU11により実行されるパルス幅補整処理のフローチャートを示す。
FIG. 8 shows a flowchart of the pulse width correction process executed by the
このパルス幅補整処理は、例えば所定周期ごとに制御部10のCPU11により繰り返し実行される処理である。この処理が開始されると、先ず、CPU11は、ADコンバータ13を介して電池電圧Veを検出し(ステップJ1)、次いで、この電池電圧Veに応じた分岐処理を行う(ステップJ2)。すなわち、実際の電池電圧Veと、やや低く設定された第1閾値電圧Vth1、および、さらに低く設定された第2閾値電圧Vth2との比較を行って、電池電圧Veが第1閾値電圧Vth1より大きければ通常のパルス幅に、電池電圧Veが第1閾値電圧Vth1以下になったら2倍のパルス幅に、電池電圧Veがさらに第2閾値電圧Vth2より小さくなったら4倍のパルス幅に、それぞれ設定する(ステップJ3〜J5)。そして、1回の補整処理を終了する。
This pulse width correction process is a process repeatedly executed by the
このような補整処理により、図3の第1スイッチSW1と第3スイッチSW3のタイムチャートに点線で示すように、電池電圧Veによって第1スイッチSW1と第3スイッチSW3のオン期間(駆動パルスPLS1,PLS2のパルス幅)が変更されて、電池電圧Veが低下した場合にコンデンサC1への充電時間が長くなる。それにより、従来の駆動装置ではモータ2の回転が停止されるような低い電池電圧Veとなった場合でも、コンデンサC1により駆動電圧を上昇させてモータ2の回転を続けることが可能とされる。
As a result of such compensation processing, as shown by the dotted line in the time chart of the first switch SW1 and the third switch SW3 in FIG. When the PLS2 pulse width is changed and the battery voltage Ve decreases, the charging time of the capacitor C1 becomes longer. As a result, even when the battery voltage Ve is such that the rotation of the
このような作用は、電池を電源として時計の針を駆動するような小型のステッピングモータを用いた駆動装置にとって特に効果的である。 Such an action is particularly effective for a driving device using a small stepping motor that drives a watch hand using a battery as a power source.
なお、電池電圧Veに応じた駆動パルスPLS1,PLS2のパルス幅の変更は、上記のように複数段階の変更に限られず、例えば、電池電圧Veに応じて駆動パルスのパルス幅が連続的に変化するような制御としても良い。それによりももっと細かな消費電力の削減作用を得ることが出来る。 Note that the change in the pulse width of the drive pulses PLS1 and PLS2 in accordance with the battery voltage Ve is not limited to a change in a plurality of stages as described above. For example, the pulse width of the drive pulse continuously changes in accordance with the battery voltage Ve. It is good also as such control. As a result, the power consumption can be reduced more finely.
[第2実施形態]
図9は、本発明の第2実施形態の時計用駆動装置を示す構成図である。
[Second Embodiment]
FIG. 9 is a block diagram showing a timepiece drive device according to the second embodiment of the present invention.
この実施形態の時計用駆動装置1Bは、電池電圧Veの低下を検出したり、駆動パルスを最適なパルス幅に設定するのに、モータ2に流れる電流量をモニタするように構成したものであり、モータ2やスイッチSW1〜SW4などその他の構成は第1実施形態のものと同様である。
The
この実施形態の時計用駆動装置1Bは、モータ2の駆動電流を検出するために、電流検出用の抵抗R1と、この抵抗R1により発生された検出電圧を増幅するアンプ7とが設けられている。電流検出用の抵抗R1は第2スイッチSW2,SW4の接続ノードn1と電源端子TBとの間に接続されて、モータ2に流れた電流を電圧変換するようになっている。また、アンプ7は上記接続ノードn1に入力端子が接続されて検出電圧をADコンバータ13へ出力するようになっている。
The
図10には、第2実施形態において実行されるパルス幅補整処理のフローチャートを示す。 FIG. 10 shows a flowchart of the pulse width correction process executed in the second embodiment.
制御部10では、例えば所定周期ごとに図10のパルス幅補整処理が開始されるようにされている。この処理が開始されると、CPU11はADコンバータ13の入力に基づきモータ2に流れる駆動電流のピーク値Ipを検出する(ステップJ11)。そして、このピーク値Ipが、モータ2の回転に必要な電流量を下回ったり、或いは、不必要に大きな電流量とならないように、モータ2を回転させるのに余裕を持って設定された第1閾値を下回ったら駆動パルスのパルス幅を広げたり、不必要に大きな電流量として設定された第2閾値を上回ったら駆動パルスのパルス幅を狭めたりするように制御する(ステップJ12)。
In the
このような制御によれば、図3の第1スイッチSW1および第3スイッチSW3のタイムチャートに示すように、第1スイッチSW1と第3スイッチSW3のオン期間(駆動パルスPLS1,PLS2のパルス幅)が適宜変更される。そして、電池電圧Veが高い場合には駆動パルスPLS1,PLS2のパルス幅が狭められて消費電力の低減が図られ、電池電圧Veが低下した場合には駆動パルスPLS1,PLS2のパルス幅が広げられてコンデンサC1による駆動電圧の昇圧作用が大きくなる。これらによって、消費電力の削減作用と電池電圧Veが低下した場合の駆動電圧の昇圧作用とが得られ、電池寿命を大幅に延ばすことが可能となる。 According to such control, as shown in the time chart of the first switch SW1 and the third switch SW3 in FIG. 3, the ON period of the first switch SW1 and the third switch SW3 (pulse widths of the drive pulses PLS1 and PLS2). Are appropriately changed. When the battery voltage Ve is high, the pulse widths of the drive pulses PLS1 and PLS2 are narrowed to reduce power consumption. When the battery voltage Ve is lowered, the pulse widths of the drive pulses PLS1 and PLS2 are widened. Thus, the boosting action of the drive voltage by the capacitor C1 is increased. As a result, an effect of reducing power consumption and an effect of boosting the drive voltage when the battery voltage Ve decreases can be obtained, and the battery life can be greatly extended.
なお、本発明は、上記実施の形態に限られるものではなく、様々な変更が可能である。例えば、上記の電流の監視により、モータ2の1ステップ分の回転運動が得られなかったことが検出された場合に、欠損した回転をその後に補うような補整処理(例えば1秒間に半回転を2回行う等の補整処理)を行うようにしても良い。
The present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications can be made. For example, when it is detected by the above-described current monitoring that the rotational motion for one step of the
また、上記第1と第2の実施形態では、電池5から直に直流電源をモータ2に供給する形態を示したが、レギュレータ回路などの電源回路を介して直流電源が供給される形態としても良い。また、モータは1ステップで半回転する形態に限られないし、また、制御内容も1秒ごとに1ステップ回転させる制御に限られるものではない。また、駆動装置として時計の針を駆動するものを示したが、それに限られず、種々のものを駆動する駆動装置に本発明を適用しても良い。
In the first and second embodiments, the DC power is supplied directly from the
その他、上記第1と第2の実施形態で具体的に示した細部等は、発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。 In addition, the details specifically shown in the first and second embodiments can be appropriately changed without departing from the spirit of the invention.
[第3実施形態]
図11は、本発明を適用した第3実施形態のモータ駆動装置100の概略構成を示すブロック図である。
図11において、第3実施形態のモータ駆動装置100は、コンデンサC11に電荷を蓄積して、蓄積された電荷を電源102から供給された電源電圧に上乗せしてモータMを駆動させるものである。
また、モータ駆動装置100は、腕時計等の電子機器に搭載され、時針、分針、秒針等を回転させるステッピングモータ等の直流モータMを駆動させるものである。具体的には、図11に示すように、モータ駆動装置100は、モータ駆動回路101と、電源102と、制御部103等を備えている。
[Third Embodiment]
FIG. 11 is a block diagram showing a schematic configuration of a
In FIG. 11, the
The
モータ駆動回路101は、モータMと、第1及び第2のコンデンサC11、C12と、第1〜第8のスイッチSW11〜SW18と、第1及び第2のダイオードD11、D12等を備えている。
The
モータMは、パルスの印加に基づいてロータを所定の角度(例えば、180°)ずつステップ駆動させるものである。また、モータMは、第4のスイッチSW14、第6のスイッチSW16、第2のダイオードD12と接続される第1の端子m11と、第3のスイッチSW13、第5のスイッチSW15、第1のダイオードD11と接続される第2の端子m12とを備えている。 The motor M drives the rotor stepwise by a predetermined angle (for example, 180 °) based on application of a pulse. The motor M includes a first terminal m11 connected to the fourth switch SW14, the sixth switch SW16, and the second diode D12, a third switch SW13, a fifth switch SW15, and a first diode. And a second terminal m12 connected to D11.
電源102は、所定の大きさの電圧を発生して、当該モータ駆動装置100を駆動させる電源電圧として供給する。
The
第1及び第2のコンデンサC11、C12は、電源102とモータMとの間に設けられている。
第1のコンデンサC11は、蓄電手段として、電源102から供給される電荷を蓄積するものである。また、第1のコンデンサC11は、モータMのコイルのインダクタンスと共振回路を構成しており、モータMの回転動作に寄与しない電力を減少させることができる(図15及び図16参照)。
The first and second capacitors C11 and C12 are provided between the
The first capacitor C11 is an accumulator that accumulates electric charges supplied from the
第1〜第8のスイッチSW11〜SW18は、電界効果型トランジスタ等から構成されている。また、第1〜第8のスイッチSW11〜SW18は、制御部103と信号線を介して接続され、制御部103の制御下にて、ON状態或いはOFF状態とされることにより回路配線の接続状態を切り替えるようになっている。
具体的には、制御部103の制御下にて、第1のスイッチSW11、第4のスイッチSW14及び第5のスイッチSW15がON状態となるとともに第2のスイッチSW12、第3のスイッチSW13及び第6のスイッチSW16がOFF状態となることにより、一点鎖線の矢印で表されたような向きに電流が流れる一方で、第2のスイッチSW12、第3のスイッチSW13及び第6のスイッチSW16がON状態となるとともに第1のスイッチSW11、第4のスイッチSW14及び第5のスイッチSW15がOFF状態となることにより、二点鎖線の矢印で表されたような向きに電流が流れる。
The first to eighth switches SW11 to SW18 are composed of field effect transistors or the like. In addition, the first to eighth switches SW11 to SW18 are connected to the
Specifically, under the control of the
第1のダイオードD11は、第1のコンデンサC11とモータMとの間に第3のスイッチSW13と並列に接続されている。第2のダイオードD12は、第1のコンデンサC11とモータMとの間に第4のスイッチSW14と並列に接続されている。
そして、第1及び第2のダイオードD11、D12は、回生手段として、モータMの回転により生じる逆起電力を第1のコンデンサC11に回生するものである。
The first diode D11 is connected between the first capacitor C11 and the motor M in parallel with the third switch SW13. The second diode D12 is connected between the first capacitor C11 and the motor M in parallel with the fourth switch SW14.
The first and second diodes D11 and D12 regenerate the back electromotive force generated by the rotation of the motor M in the first capacitor C11 as regeneration means.
第7のスイッチSW17は、第1のダイオードD11と第1のコンデンサC11との間に接続されている。第8のスイッチSW18は、第2のダイオードD12と第1のコンデンサC11との間に接続されている。
そして、第7及び第8のスイッチSW17、SW18は、回生接続切替手段として、逆起電力の回生の際に、第1及び第2のダイオードD11、D12と第1のコンデンサC11との接続をOFF状態からON状態に切り替えるものである。即ち、第7のスイッチSW17は、第3のスイッチSW13がON状態からOFF状態に切り替えられた瞬間にOFF状態からON状態に切り替えられることにより、モータMから生じる負の逆起電力を第1のダイオードD11を通して第1のコンデンサC11に回生する。また、第8のスイッチSW18は、第4のスイッチSW14がON状態からOFF状態に切り替えられた瞬間にOFF状態からON状態に切り替えられることにより、モータMから生じる負の逆起電力を第2のダイオードD12を通して第1のコンデンサC11に回生する。
The seventh switch SW17 is connected between the first diode D11 and the first capacitor C11. The eighth switch SW18 is connected between the second diode D12 and the first capacitor C11.
The seventh and eighth switches SW17 and SW18 function as a regenerative connection switching unit, and turn off the connection between the first and second diodes D11 and D12 and the first capacitor C11 when the back electromotive force is regenerated. It switches from the state to the ON state. That is, the seventh switch SW17 switches the negative back electromotive force generated from the motor M to the first state by switching from the OFF state to the ON state at the moment when the third switch SW13 is switched from the ON state to the OFF state. The first capacitor C11 is regenerated through the diode D11. Further, the eighth switch SW18 switches the negative back electromotive force generated from the motor M to the second state by switching from the OFF state to the ON state at the moment when the fourth switch SW14 is switched from the ON state to the OFF state. The first capacitor C11 is regenerated through the diode D12.
制御部103は、CPU131、RAM132、ROM133等を備えて構成され、当該モータ駆動装置100の各部の駆動を制御する。
The
また、制御部103は、第1〜第6のスイッチSW11〜SW16とともに、第1の切替制御手段を構成している。即ち、制御部103のCPU131は、ROM133に格納された第1の切替制御プログラム133aの実行に基づいて、第1のコンデンサC11とモータMの2つの端子のうちの何れか一方の第1の端子(右側の端子)m11とを接続して、モータMの駆動と第1のコンデンサC11に電荷の蓄積とを行った後、モータMの第1のコンデンサC11と接続される端子を第2の端子(左側の端子)m12に切り替える第1の切替制御ステップを行うものである。
具体的には、制御部103のCPU131は、第1の切替制御プログラム133aの実行に基づいて、第1のスイッチSW11をON状態とするとともに第2のスイッチSW12をOFF状態とし、かつ、第4のスイッチSW14をON状態とするとともに第3のスイッチSW13をOFF状態とし、かつ、第5のスイッチSW15をON状態とするとともに第6のスイッチSW16をOFF状態としてモータMを略180°回転駆動させた後、第1のスイッチSW11をOFF状態とするとともに第2のスイッチSW12をON状態とし、かつ、第4のスイッチSW14をOFF状態とするとともに第3のスイッチSW13をON状態とし、かつ、第5のスイッチSW15をOFF状態とするとともに第6のスイッチSW16をON状態とする切替制御を行う。
The
Specifically, based on the execution of the first
また、制御部103は、第1〜第6のスイッチSW11〜SW16とともに、第2の切替制御手段を構成している。即ち、制御部103のCPU131は、ROM133に格納された第2の切替制御プログラム133bの実行に基づいて、第1の切替制御ステップの後に、第1のコンデンサC11に蓄電された電荷を電源102から供給された電源電圧に上乗せしてモータMを駆動させるとともに、第1のコンデンサC11に電荷を蓄積した後、モータMの第1のコンデンサC11と接続される端子を第1の端子に切り替える第1の動作と、この第1の動作により第1のコンデンサC11に蓄電された電荷を電源102から供給された電源電圧に上乗せしてモータMを駆動させるとともに、第1のコンデンサC11に電荷を蓄積した後、モータMの第1のコンデンサC11と接続される端子を第2の端子に切り替える第2の動作とを、モータMの略180°(予め定められている角度)の回転毎に交互に切替制御する第2の切替制御ステップを行うものである。
具体的には、制御部103のCPU131は、第1の切替制御ステップの後、第2の切替制御プログラム133bの実行に基づいて、第1のスイッチSW11をON状態とするとともに第2のスイッチSW12をOFF状態とし、かつ、第4のスイッチSW14をON状態とするとともに第3のスイッチSW13をOFF状態とし、かつ、第5のスイッチSW15をON状態とするとともに第6のスイッチSW16をOFF状態として、モータMの第1のコンデンサC11と接続される端子を第1の端子に切り替える第1の動作と、第1のスイッチSW11をOFF状態とするとともに第2のスイッチSW12をON状態とし、かつ、第4のスイッチSW14をOFF状態とするとともに第3のスイッチSW13をON状態とし、かつ、第5のスイッチSW15をOFF状態とするとともに第6のスイッチSW16をON状態として、モータMの第1のコンデンサC11と接続される端子を第2の端子に切り替える第2の動作とを、モータMの略180°の回転毎に交互に切替制御する。
The
Specifically, after the first switching control step, the
次に、上述した構成を備えているモータ駆動装置のモータ駆動制御処理について説明する。
図12及び図13は、モータ駆動装置100を構成するスイッチの切替状態を模式的に示す図である。図14は、モータ駆動制御処理に係るタイミングチャートの一例を示す図である。
Next, the motor drive control process of the motor drive device having the above-described configuration will be described.
12 and 13 are diagrams schematically showing the switching state of the switches constituting the
電源投入後に、先ず、モータMを所定の角度(180°)回転させる場合には、制御部103のCPU131は、ROM133から第1の切替制御プログラム133aを読み出して実行して、第1の切替制御ステップを行う。
When the motor M is first rotated by a predetermined angle (180 °) after the power is turned on, the
即ち、CPU131は、図14に示す時刻t11にて、図12(a)に示すように、第1のスイッチSW11、第4のスイッチSW14及び第5のスイッチSW15をON状態とするとともに第2のスイッチSW12及び第6のスイッチSW16をOFF状態として、第1のコンデンサC11とモータMの第1の端子m11とを接続してモータMに電源102からの電力を供給する。これにより、電源102からの電流が第1のスイッチSW11、第1のコンデンサC11、第4のスイッチSW14及び第1の端子m11を介してモータMへ流れて、モータMの略180°の回転駆動と第1のコンデンサC11への電荷の蓄電とが行われる。そして、モータMを流れた電流は、第5のスイッチSW15を介してグラウンド(電源102の陰極)へと流れ落ちる。
That is, at time t11 shown in FIG. 14, the
CPU131は、図14における次の時刻t12にて、第4のスイッチSW14をOFF状態として、モータMに対する電力の供給を停止するとともに、第4のスイッチSW14をON状態からOFF状態に切り替えた瞬間に第8のスイッチSW18をOFF状態からON状態に切り替えて、モータMから生じる負の逆起電力を第2のダイオードD12を通して第1のコンデンサC11に回生する。その後、CPU131は、図14における時刻t13にて、第8のスイッチSW18をON状態からOFF状態に切り替えて、第1のコンデンサC11による負の逆起電力の回生を終了する。
その後、図14における時刻t14(時刻t11から略1秒経過後)にて、CPU131は、モータMの第1のコンデンサC11と接続される端子を第1の端子m11から第2の端子m12に切り替える動作を行う。即ち、CPU131は、図12(b)に示すように、第1のスイッチSW11及び第5のスイッチSW15をON状態からOFF状態に切り替えるとともに第2のスイッチSW12、第3のスイッチSW13及び第6のスイッチSW16をOFF状態からON状態に切り替えて、第1のコンデンサC11とモータMの第2の端子m12とを接続してモータMに電力を供給する。これにより、電源102からの電流が第2のスイッチSW12、第1のコンデンサC11、第3のスイッチSW13及び第2の端子m12を介してモータMへ流れて、モータMの略180°の回転駆動が行われる。このとき、電源102から供給された電源電圧に第1のコンデンサC11に蓄電された電荷が上乗せされた状態、即ち、モータMの駆動電圧が実質的に上昇した状態で電流が流れて、モータMの回転駆動が行われる。従って、モータMは回転し易くなるため、印加される駆動パルスの幅を狭くすることができる。
そして、モータMを流れた電流は、第6のスイッチSW16を介してグラウンド(電源102の陰極)へと流れ落ちる。
At the next time t12 in FIG. 14, the
Thereafter, at time t14 in FIG. 14 (after approximately one second has elapsed from time t11), the
Then, the current flowing through the motor M flows down to the ground (the cathode of the power supply 102) via the sixth switch SW16.
また、上記のようにしてモータMが略180°回転駆動する際には、図12(c)に示すように、第1のコンデンサC11に第2の端子m12側から電荷の蓄電が行われる。 Further, when the motor M is driven to rotate approximately 180 ° as described above, electric charge is stored in the first capacitor C11 from the second terminal m12 side as shown in FIG.
そして、制御部103のCPU131は、第1の切替制御ステップの後に、ROM133から第2の切替制御プログラム133bを読み出して実行して、第2の切替制御ステップを行う。
即ち、CPU131は、図14における時刻t15にて、第3のスイッチSW13をOFF状態として、モータMに対する電力の供給を停止するとともに、第3のスイッチSW13をON状態からOFF状態に切り替えた瞬間に第7のスイッチSW17をOFF状態からON状態に切り替えて、モータMから生じる負の逆起電力を第1のダイオードD11を通して第1のコンデンサC11に回生する。その後、CPU131は、図14における時刻t16にて、第7のスイッチSW17をON状態からOFF状態に切り替えて、第1のコンデンサC11による負の逆起電力の回生を終了する。
Then, after the first switching control step, the
That is, at the time t15 in FIG. 14, the
その後、図14における時刻t17(時刻t14から略1秒経過後)にて、CPU131は、モータMの第1のコンデンサC11と接続される端子を第2の端子m12から第1の端子m11に切り替える第1の動作を行う。即ち、CPU131は、図13(a)に示すように、第1のスイッチSW11、第4のスイッチSW14及び第5のスイッチSW15をOFF状態からON状態に切り替えるとともに第2のスイッチSW12及び第6のスイッチSW16をON状態からOFF状態に切り替えて、第1のコンデンサC11とモータMの第1の端子m11とを接続してモータMに電力を供給する。これにより、電源102からの電流が第1のスイッチSW11、第1のコンデンサC11、第4のスイッチSW14及び第1の端子m11を介してモータMへ流れて、モータMの略180°の回転駆動が行われる。このとき、電源102から供給された電源電圧に第1のコンデンサC11に蓄電された電荷が上乗せされた状態、即ち、モータMの駆動電圧が実質的に上昇した状態で電流が流れて、モータMの回転駆動が行われる。
そして、モータMを流れた電流は、第5のスイッチSW15を介してグラウンド(電源102の陰極)へと流れ落ちる。
Thereafter, at time t17 in FIG. 14 (after approximately one second has elapsed from time t14), the
Then, the current flowing through the motor M flows down to the ground (the cathode of the power supply 102) via the fifth switch SW15.
また、上記のようにしてモータMが略180°回転駆動する際には、図13(b)に示すように、第1のコンデンサC11に第1の端子m11側から電荷の蓄電が行われる。 When the motor M is rotated approximately 180 ° as described above, electric charge is stored in the first capacitor C11 from the first terminal m11 side as shown in FIG. 13B.
その後、CPU131は、図14における時刻t18にて、第4のスイッチSW14をOFF状態として、モータMに対する電力の供給を停止するとともに、第4のスイッチSW14をON状態からOFF状態に切り替えた瞬間に第8のスイッチSW18をOFF状態からON状態に切り替えて、モータMから生じる負の逆起電力を第1のダイオードD11を通して第1のコンデンサC11に回生する。その後、CPU131は、図14における時刻t19にて、第7のスイッチSW17をON状態からOFF状態に切り替えて、第1のコンデンサC11による負の逆起電力の回生を終了する。
Thereafter, at time t18 in FIG. 14, the
その後、図14における時刻t20(時刻t17から略1秒経過後)にて、CPU131は、モータMの第1のコンデンサC11と接続される端子を第1の端子m11から第2の端子m12に切り替える第2の動作を行う。即ち、CPU131は、第1のスイッチSW11及び第5のスイッチSW15をON状態からOFF状態に切り替えるとともに第2のスイッチSW12、第3のスイッチSW13及び第6のスイッチSW16をOFF状態からON状態に切り替えて、第1のコンデンサC11とモータMの第2の端子m12とを接続してモータMに電力を供給する。これにより、電源102からの電流が第2のスイッチSW12、第1のコンデンサC11、第3のスイッチSW13及び第2の端子m12を介してモータMへ流れて、モータMの略180°の回転駆動が行われる。このとき、電源102から供給された電源電圧に第1のコンデンサC11に蓄電された電荷が上乗せされた状態で、即ち、モータMの駆動電圧が実質的に上昇した状態で電流が流れて、モータMの回転駆動が行われる。
そして、CPU131は、図14における時刻t21にて、第3のスイッチSW13をOFF状態として、モータMに対する電力の供給を停止するとともに、第3のスイッチSW13をON状態からOFF状態に切り替えた瞬間に第7のスイッチSW17をOFF状態からON状態に切り替えて、モータMから生じる負の逆起電力を第1のダイオードD11を通して第1のコンデンサC11に回生する。その後、CPU131は、時刻t22にて、第7のスイッチSW17をON状態からOFF状態に切り替えて、第1のコンデンサC11による負の逆起電力の回生を終了する。
After that, at time t20 in FIG. 14 (after approximately one second has elapsed from time t17), the
Then, at time t21 in FIG. 14, the
上記の第1の動作及び第2の動作をモータMの略180°の回転毎に交互に切り替えていくことにより、モータMを回転駆動させる。 The motor M is rotationally driven by alternately switching the first operation and the second operation for each rotation of the motor M by approximately 180 °.
以上のように、第3実施形態のモータ駆動装置100によれば、モータMと電源102との間に第1のコンデンサC11が配設されて共振回路を構成しているので、従来、無駄となっていた直流抵抗成分で流れつづける電流を削減することができ、駆動電力を減少させることができる。
また、モータMの略180°の回転毎にモータMの第1のコンデンサC11に接続される端子を入れ替えて、当該第1のコンデンサC11に蓄積された電荷を電源電圧に上乗せした状態、つまり、駆動電圧よりも高電圧化した状態で電流を流してモータMを回転駆動させることができる。具体的には、第1の切替制御ステップにあっては、CPU131の制御下にて、電源102と第1のコンデンサC11との間に接続された第1及び第2のスイッチSW11、SW12のうちの第1のスイッチSW11をON状態とするとともに第2のスイッチSW12をOFF状態とし、かつ、第1のコンデンサC11及びモータMとの間に接続された第3及び第4のスイッチSW13、SW14のうちの第4のスイッチSW14をON状態とするとともに第3のスイッチSW13をOFF状態とし、かつ、モータMの接地側に設けられた第5及び第6のスイッチSW15、SW16のうちの第5のスイッチSW15をON状態とするとともに第6のスイッチSW16をOFF状態とする。さらに、第2の切替制御ステップにあっては、CPU131の制御下にて、第1の動作にて、第1のスイッチSW11をOFF状態とするとともに第2のスイッチSW12をON状態とし、かつ、第4のスイッチSW14をOFF状態とするとともに第3のスイッチSW13をON状態とし、かつ、第5のスイッチSW15をOFF状態とするとともに第6のスイッチSW16をON状態とする一方で、第2の動作にて、第1のスイッチSW11をON状態とするとともに第2のスイッチSW12をOFF状態とし、かつ、第4のスイッチSW14をON状態とするとともに第3のスイッチSW13をOFF状態とし、かつ、第5のスイッチSW15をON状態とするとともに第6のスイッチSW16をOFF状態とする。
これにより、モータMを回転し易くすることができ、印加される駆動パルスの幅を狭くすることができることとなって、省電力化を実現することができる。
従って、腕時計等に搭載される小型電池での駆動の長寿命化に寄与することができる。
As described above, according to the
Further, the terminal connected to the first capacitor C11 of the motor M is exchanged every rotation of the motor M by approximately 180 °, and the charge accumulated in the first capacitor C11 is added to the power supply voltage, that is, The motor M can be rotationally driven by passing a current in a state where the voltage is higher than the drive voltage. Specifically, in the first switching control step, of the first and second switches SW11 and SW12 connected between the
As a result, the motor M can be easily rotated, and the width of the applied drive pulse can be narrowed, thereby realizing power saving.
Therefore, it is possible to contribute to extending the life of driving with a small battery mounted on a wristwatch or the like.
また、モータMと第1のコンデンサC11との間に設けられた第1及び第2のダイオードD11、D12により、モータMの回転により生じる逆起電力を第1のコンデンサC11に回生することができる。即ち、逆起電力の回生の際に、第7及び第8のスイッチSW17、SW18によって、第1及び第2のダイオードD11、D12と第1のコンデンサC11との接続をOFF状態からON状態に切り替えることにより、逆起電力を回収することができる適当な期間だけ第1及び第2のダイオードD11、D12を働かせてモータMの回転により生じる逆起電力を第1のコンデンサC11に回生することができることとなって、より省電力化を実現することができる。 Further, back electromotive force generated by the rotation of the motor M can be regenerated in the first capacitor C11 by the first and second diodes D11 and D12 provided between the motor M and the first capacitor C11. . That is, when the back electromotive force is regenerated, the connection between the first and second diodes D11 and D12 and the first capacitor C11 is switched from the OFF state to the ON state by the seventh and eighth switches SW17 and SW18. Thus, the first and second diodes D11 and D12 can be operated for an appropriate period during which the back electromotive force can be recovered, and the back electromotive force generated by the rotation of the motor M can be regenerated in the first capacitor C11. Thus, further power saving can be realized.
ここで、上記第3実施形態のモータ駆動装置100のモータMの回転時と未回転時の電流量について図15及び図16を参照して説明する。
図15は、モータMの回転時と未回転時の電流量を模式的に示す図である。図16は、モータ駆動装置100を構成する共振回路を模式的に示す図である。
なお、図15にあっては、従来のモータ駆動装置のモータ回転時における電流量を一点鎖線S1で、モータ未回転時における電流量を二点鎖線S2で表し、また、第3実施形態のモータ駆動装置100のモータ回転時における電流量を実線S3で、モータ未回転時における電流量を破線S4で表すものとする。また、図15において、L10はモータMのコイルのインダクタンスを表し、R11及びR12はコイルの直流抵抗を表している。
Here, the amount of current when the motor M of the
FIG. 15 is a diagram schematically showing the amount of current when the motor M is rotating and when it is not rotating. FIG. 16 is a diagram schematically illustrating a resonance circuit that constitutes the
In FIG. 15, the current amount when the motor of the conventional motor driving device is rotated is indicated by a one-dot chain line S <b> 1, and the current amount when the motor is not rotated is indicated by a two-dot chain line S <b> 2. The amount of current when the motor of the
図15に示すように、モータMはコイルのインダクタンスによる磁束の発生で回転子に作用して回転トルクを出すことになるが、電圧印加時から徐々に電流が流れ始める。そして、モータMが回転し始める。電流量S1が極大点P1に到達したあと、鎖交磁束を切り出すに従って逆起電力により電流量S1が減少していく。ここで、従来のモータ駆動装置の場合、少なくともモータ回転時における電流変化の極小点P2の以降の部分(図15における斜線部分SH)は、モータMの回転に寄与しておらずモータMは慣性で回転している。 As shown in FIG. 15, the motor M acts on the rotor to generate a rotational torque due to the generation of magnetic flux due to the inductance of the coil, but a current starts to flow gradually from the time of voltage application. Then, the motor M starts to rotate. After the current amount S1 reaches the maximum point P1, the current amount S1 decreases due to the back electromotive force as the flux linkage is cut out. Here, in the case of the conventional motor driving device, at least the portion after the minimum point P2 of the current change during motor rotation (the shaded portion SH in FIG. 15) does not contribute to the rotation of the motor M, and the motor M has inertia. It is rotating at.
しかしながら、第3実施形態の場合、電源102とモータMの間に第1のコンデンサC11を入れているので、この第1のコンデンサC11とモータMのコイルのインダクタンスとにより共振回路が構成される(図16参照)。
そして、所定のタイミングで第1のスイッチSW11、第4のスイッチSW14及び第5のスイッチSW15に電圧を印加すると、第1のコンデンサC11を通過してモータMに電流が流れ(電荷が移動し)、モータMに電力が供給されて回転し始める。このとき、共振回路により電流は所定の周波数で振動を繰り返して減衰していき無駄な電流は削減されるため(図15参照)、モータMのインダクタンスと第1のコンデンサC11による共振周波数を考慮して、第1のスイッチSW11、第4のスイッチSW14及び第5のスイッチSW15をON状態とする時間を設定すれば、モータMの回転動作に寄与しない電力を減少させることができる。
また、モータMが180°回転すると、このモータMに流れる電流は減少するため、第1のスイッチSW11、第4のスイッチSW14及び第5のスイッチSW15をOFF状態とする。ここで、第1のコンデンサC11には電荷が蓄積されているため、当該第1のコンデンサC11とモータMの接続端子を反対側の端子に切り替えて、即ち、第2のスイッチSW12、第3のスイッチSW13及び第6のスイッチSW16をON状態として、第1のコンデンサC11に蓄電された電荷をモータMの次の180°回転に利用することができるので、電力を有効に利用できる。
However, in the case of the third embodiment, since the first capacitor C11 is inserted between the
When a voltage is applied to the first switch SW11, the fourth switch SW14, and the fifth switch SW15 at a predetermined timing, a current flows through the first capacitor C11 to the motor M (charges move). Then, electric power is supplied to the motor M and the motor M starts to rotate. At this time, the current is repeatedly attenuated by the resonance circuit at a predetermined frequency and the useless current is reduced (see FIG. 15). Therefore, the inductance of the motor M and the resonance frequency by the first capacitor C11 are taken into consideration. Thus, if the time for turning on the first switch SW11, the fourth switch SW14, and the fifth switch SW15 is set, the power that does not contribute to the rotation operation of the motor M can be reduced.
Further, when the motor M rotates 180 °, the current flowing through the motor M decreases, so that the first switch SW11, the fourth switch SW14, and the fifth switch SW15 are turned off. Here, since charge is accumulated in the first capacitor C11, the connection terminal of the first capacitor C11 and the motor M is switched to the opposite terminal, that is, the second switch SW12, the third switch Since the switch SW13 and the sixth switch SW16 are turned on and the electric charge stored in the first capacitor C11 can be used for the next 180 ° rotation of the motor M, electric power can be used effectively.
<変形例1>
変形例1のモータ駆動装置200は、図17に示すように、第7のスイッチSW17及び第8のスイッチSW18を備えずに、第2のコンデンサC12とモータMとの間に接続された第3のダイオードD13及び第4のダイオードD14等を備えている。
即ち、第3のダイオードD13は、第3のスイッチSW13がON状態からOFF状態に切り替えられた瞬間に、モータMから生じる逆起電力を第2のコンデンサC12に回生する。
また、第4のダイオードD14は、第4のスイッチSW14がON状態からOFF状態に切り替えられた瞬間に、モータMから生じる逆起電力を第2のコンデンサC12に回生する。
<
As shown in FIG. 17, the
That is, the third diode D13 regenerates the back electromotive force generated from the motor M in the second capacitor C12 at the moment when the third switch SW13 is switched from the ON state to the OFF state.
Further, the fourth diode D14 regenerates the back electromotive force generated from the motor M in the second capacitor C12 at the moment when the fourth switch SW14 is switched from the ON state to the OFF state.
このように、変形例1のモータ駆動装置200によれば、上記第3実施形態における第7のスイッチSW17及び第8のスイッチSW18を備える必要はなくなり、モータ駆動回路の構成をより簡略化することができる。
Thus, according to the
なお、上記変形例1にあっては、第3のダイオードD13及び第4のダイオードD14の代わりに所定のスイッチ(第7のスイッチSW17及び第8のスイッチSW18)を設けるようにしても良い。 In the first modification, predetermined switches (seventh switch SW17 and eighth switch SW18) may be provided instead of the third diode D13 and the fourth diode D14.
[第4実施形態]
図18は、本発明を適用した第4実施形態のモータ駆動装置300の回路構成を模式的に示す図である。
なお、第4実施形態のモータ駆動装置300は、モータ駆動回路301の回路構成以外の点では上記第3実施形態と略同様であるので、同様の構成には同一の符号を付してその説明を省略する。
[Fourth Embodiment]
FIG. 18 is a diagram schematically showing a circuit configuration of a
Note that the
第4実施形態のモータ駆動装置300に備わるモータ駆動回路301は、図18に示すように、モータMと、第3及び第4のコンデンサC13、C14と、第21〜第29のスイッチSW21〜SW29と、第5及び第6のダイオードD15、D16等を備えている。
As shown in FIG. 18, the
第3のコンデンサC13は、モータMと電源102との間に設けられ、第4のコンデンサC14は、モータMの接地側に設けられている。
The third capacitor C13 is provided between the motor M and the
第21のスイッチSW21及び第22のスイッチSW22は、モータMの第2の端子m12に接続され、第23のスイッチSW23及び第24のスイッチSW24は、モータMの第1の端子m11に接続されている。
また、第25のスイッチSW25は、第5のダイオードD15及び第6のダイオードD16と電源102との間に接続されている。
また、第26のスイッチSW26及び第27のスイッチSW27は、第3のコンデンサC13の左側に接続され、第28のスイッチSW28及び第29のスイッチSW29は、第3のコンデンサC13の右側に接続されている。
The twenty-first switch SW21 and the twenty-second switch SW22 are connected to the second terminal m12 of the motor M, and the twenty-third switch SW23 and the twenty-fourth switch SW24 are connected to the first terminal m11 of the motor M. Yes.
The 25th switch SW25 is connected between the fifth diode D15 and the sixth diode D16 and the
The 26th switch SW26 and the 27th switch SW27 are connected to the left side of the third capacitor C13, and the 28th switch SW28 and the 29th switch SW29 are connected to the right side of the third capacitor C13. Yes.
第5のダイオードD15は、モータMと第4のコンデンサC14との間に設けられ、モータMの第2の端子m12に接続されている。また、第6のダイオードD16は、モータMと第4のコンデンサC14との間に設けられ、モータMの第1の端子m11に接続されている。 The fifth diode D15 is provided between the motor M and the fourth capacitor C14, and is connected to the second terminal m12 of the motor M. The sixth diode D16 is provided between the motor M and the fourth capacitor C14, and is connected to the first terminal m11 of the motor M.
次に、図19を参照してモータ駆動制御処理について説明する。
ここで、図19は、モータ駆動制御処理に係るタイミングチャートの一例を示す図である。
Next, the motor drive control process will be described with reference to FIG.
Here, FIG. 19 is a diagram illustrating an example of a timing chart relating to the motor drive control process.
電源投入後に、先ず、モータMを所定の角度(180°)回転させる場合には、制御部103のCPU131は、時刻t31にて、第21のスイッチSW21、第24のスイッチSW24、第26のスイッチSW26及び第28のスイッチSW28をON状態とするとともに第23のスイッチSW23、第27のスイッチSW27及び第29のスイッチSW29をOFF状態として、モータMの第2の端子m12と電源102を接続して第3のコンデンサC13に蓄電しながらモータMに電力を供給する。
When the motor M is first rotated by a predetermined angle (180 °) after the power is turned on, the
そして、CPU131は、時刻t32にて、第24のスイッチSW24をOFF状態として、その瞬間にモータMから生じる逆起電力を第6のダイオードD16により第4のコンデンサC14に回収する。
また、CPU131は、第24のスイッチSW24をON状態からOFF状態に切り替えた瞬間に第25のスイッチSW25をOFF状態からON状態に切り替えて、第4のコンデンサC14に蓄積された逆起電力を電源102に回生する。
その後、CPU131は、時刻t33にて、第25のスイッチSW25をON状態からOFF状態に切り替えて、逆起電力の回生を終了する。
Then, at time t32, the
Further, the
Thereafter, at time t33, the
そして、時刻t34(時刻t31から略1秒経過後)にて、CPU131は、モータMの電源102と接続される端子を第2の端子m12から第1の端子m11に切り替える動作を行う。即ち、CPU131は、第21のスイッチSW21、第26のスイッチSW26及び第28のスイッチSW28をON状態からOFF状態に切り替えるとともに第22のスイッチSW22、第23のスイッチSW23、第27のスイッチSW27及び第29のスイッチSW29をOFF状態からON状態に切り替えて、モータMに電力を供給する。このとき、電源102から供給された電源電圧に第3のコンデンサC13に蓄電された電荷が上乗せされた状態で、モータMに電力が供給される。
そして、CPU131は、時刻t35にて、第22のスイッチSW22をOFF状態として、その瞬間にモータMから生じる逆起電力を第5のダイオードD15により第4のコンデンサC14に回収する。
また、CPU131は、第22のスイッチSW22をON状態からOFF状態に切り替えた瞬間に第25のスイッチSW25をOFF状態からON状態に切り替えて、第4のコンデンサC14に蓄積された逆起電力を電源102に回生する。
その後、CPU131は、時刻t36にて、第25のスイッチSW25をON状態からOFF状態に切り替えて、逆起電力の回生を終了する。
Then, at time t34 (after approximately one second has elapsed from time t31), the
Then, at time t35, the
Further, the
Thereafter, at time t36, the
そして、上記と同様の動作をモータMの略180°の回転毎に交互に切り替えていくことにより、モータMを回転駆動させる。 Then, the motor M is driven to rotate by alternately switching the same operation as described above for each rotation of the motor M by approximately 180 °.
以上のように、第4実施形態のモータ駆動装置300によれば、モータMと第3のコンデンサC13により共振回路を構成しているので、従来、無駄となっていた直流抵抗成分で流れつづける電流を削減することができ、駆動電力を減少させることができる。
また、モータMの略180°の回転毎にモータMの第3のコンデンサC13に接続される端子を入れ替えて、当該第3のコンデンサC13に蓄積された電荷を電源電圧に上乗せした状態、つまり、駆動電圧よりも高電圧化した状態で電流を流してモータMを回転駆動させることができる。これにより、モータMを回転し易くすることができ、印加される駆動パルスの幅を狭くすることができることとなって、省電力化を実現することができる。
従って、腕時計等に搭載される小型電池での駆動の長寿命化に寄与することができる。
As described above, according to the
Further, the terminal connected to the third capacitor C13 of the motor M is exchanged every rotation of the motor M by approximately 180 °, and the charge accumulated in the third capacitor C13 is added to the power supply voltage, that is, The motor M can be rotationally driven by passing a current in a state where the voltage is higher than the drive voltage. As a result, the motor M can be easily rotated, and the width of the applied drive pulse can be narrowed, thereby realizing power saving.
Therefore, it is possible to contribute to extending the life of driving with a small battery mounted on a wristwatch or the like.
なお、本発明は、上記実施形態に限定されることなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において、種々の改良並びに設計の変更を行っても良い。
上記実施形態にあっては、モータMから生じる逆起電力を第1のコンデンサC11や第2のコンデンサC12に回生するようにしたが、電源102に回生するようにしても良い。
The present invention is not limited to the above-described embodiment, and various improvements and design changes may be made without departing from the spirit of the present invention.
In the above embodiment, the back electromotive force generated from the motor M is regenerated to the first capacitor C11 and the second capacitor C12, but may be regenerated to the
また、上記第3実施形態及び第4実施形態に例示したモータ駆動回路の構成は、一例であってこれに限られるものではなく、モータMを所定角度回転させる際にコンデンサに電荷を蓄積して、次のモータの所定角度の回転動作の際に、コンデンサに蓄積されている電荷を電源から供給された電源電圧に上乗せしてモータMを駆動させるような構成であれば如何なる構成であっても良い。 The configuration of the motor drive circuit exemplified in the third and fourth embodiments is only an example and is not limited to this. When the motor M is rotated by a predetermined angle, electric charges are accumulated in the capacitor. Any configuration can be used as long as the motor M is driven by adding the charge accumulated in the capacitor to the power supply voltage supplied from the power source during the rotation operation of the motor at a predetermined angle. good.
加えて、上記実施形態では、第1の切替制御手段、第2の切替制御手段としての機能を、制御部103のCPU131によって所定のプログラム等が実行されることにより実現される構成としたが、これに限られるものではなく、各種機能を実現するためのロジック回路等から構成しても良い。
In addition, in the above embodiment, the functions as the first switching control unit and the second switching control unit are realized by executing a predetermined program or the like by the
[第5実施形態]
図20は、本発明を適用した第5実施形態のモータ駆動装置400の概略構成を示すブロック図である。
[Fifth Embodiment]
FIG. 20 is a block diagram showing a schematic configuration of a
図20において、第5実施形態のモータ駆動装置400は、コンデンサC30にモータMのコイルに生じた逆起電力や電荷を蓄積して、蓄積された逆起電力や電荷を電源403から供給された電源電圧に重畳してモータMを駆動させるものである。
また、モータ駆動装置400は、腕時計等の電子機器に搭載され、時針、分針、秒針等を回転させるステッピングモータ等の直流モータを駆動させるものである。具体的には、図20に示すように、モータ駆動装置400は、モータ駆動回路401と、電圧モニター用のアンプ402と、電源403と、制御部404等を備えている。
In FIG. 20, the
The
モータ駆動回路401は、コンデンサC30と、第1〜第9のスイッチSW31〜SW39等を備えている。
The
このモータ駆動回路401は、モータMをパルスの印加に基づいて所定の角度(例えば、半回転の180°)ずつステップ駆動させるものである。
モータMは、第3のスイッチSW33、第4のスイッチSW34及び第6のスイッチSW36と接続される第1の端子(一方の端子)m1と、第1のスイッチSW31、第2のスイッチSW32及び第5のスイッチSW35と接続される第2の端子(他方の端子)m2とを備えている。
The
The motor M includes a first terminal (one terminal) m1 connected to the third switch SW33, the fourth switch SW34 and the sixth switch SW36, the first switch SW31, the second switch SW32 and the second switch SW32. And a second terminal (the other terminal) m2 connected to the five switches SW35.
コンデンサC30は、モータMと電源403との間に第5のスイッチSW35〜第9のスイッチSW39を介して配設されている。そして、コンデンサC30は、蓄電手段を構成し、モータMの回転によりコイルに生じる逆起電力を回生して、回生電力として蓄積するものである。
The capacitor C30 is disposed between the motor M and the
第1〜第9のスイッチSW31〜SW39は、電界効果型トランジスタ等から構成されている。また、第1〜第9のスイッチSW31〜SW39は、制御部404と信号線を介して接続され、制御部404の制御下にて、ON状態或いはOFF状態とされることにより回路配線の接続状態を切り替えるようになっている。
The first to ninth switches SW31 to SW39 are composed of field effect transistors or the like. In addition, the first to ninth switches SW31 to SW39 are connected to the
アンプ402は、第6のスイッチSW36及びコンデンサC30と接続され、コンデンサC30に蓄電される逆起電力を検出するものである。アンプ402の出力が制御部404の図示略のADコンバータに入力されて電圧がモニターされる。そして、制御部404は、モータ回転判定手段として、モータMの回転の有無を判定する処理を行う。
具体的には、アンプ402の出力に基づき制御部404は、モータMのコイルに生じ、コンデンサC30に蓄電された逆起電力量を検出して、当該検出された逆起電力量が予め定められている所定値以上となっているか否かに応じてモータMの回転の有無を判定する。
The
Specifically, based on the output of
電源403は、所定の大きさの電圧を発生して、当該モータ駆動装置400を駆動させる電源電圧として供給する。
The
制御部404は、CPU441、RAM442、ROM443等を備えて構成され、当該モータ駆動装置400の各部の駆動を制御する。
The
また、制御部404は、第7のスイッチSW37及び第9のスイッチSW39とともに、電荷蓄積制御手段を構成している。
即ち、制御部404のCPU441は、ROM443に格納された電荷蓄積制御プログラム443aの実行に基づいて、アンプ402の出力によりモータMが回転していないと判定された場合に、電源403から供給された電荷をコンデンサC30に蓄積させる第1の制御ステップを行う。
具体的には、制御部404のCPU441は、図22(a)に示すように、第1のスイッチSW31及び第4のスイッチSW34をON状態としてモータMに電力を供給した後、モータMが回転していないとアンプ402の出力により判定された場合に、電荷蓄積制御プログラム443aの実行に基づいて、図22(b)に示すように、第7のスイッチSW37及び第9のスイッチSW39をON状態として、電源403から供給された電荷をコンデンサC30に蓄積させる。
The
That is, the
Specifically, as shown in FIG. 22A, the
また、制御部404は、第2のスイッチSW32、第4のスイッチSW34〜第6のスイッチSW36及び第8のスイッチSW38とともに、モータ駆動制御手段を構成している。
即ち、制御部404のCPU441は、ROM443に格納された第一モータ駆動制御プログラム443bの実行に基づいて、コンデンサC30に蓄電された電荷を電源403から供給された電源電圧に重畳してモータMを駆動させる第2の制御ステップを行う。
具体的には、制御部404のCPU441は、第一モータ駆動制御プログラム443bの実行に基づいて、図22(c)に示すように、第7のスイッチSW37及び第9のスイッチSW39をOFF状態とし、且つ、第4のスイッチSW34、第5のスイッチSW35及び第8のスイッチSW38をON状態としてコンデンサC30に蓄電されていた電荷を電源403から供給された電源電圧に重畳してモータMを半回転、回転駆動させる。
或いは、CPU441は、第一モータ駆動制御プログラム443bの実行に基づいて、第7のスイッチSW37及び第9のスイッチSW39をOFF状態とし、且つ、第2のスイッチSW32、第6のスイッチSW36及び第8のスイッチSW38をON状態としてコンデンサC30に蓄電されていた電荷を電源403から供給された電源電圧に重畳してモータMを半回転、回転駆動させる。
The
That is, the
Specifically, the
Alternatively, the
また、制御部404は、第7のスイッチSW37及び第9のスイッチSW39とともに、電源回生制御手段を構成している。
即ち、制御部404のCPU441は、ROM443に格納された電源回生制御プログラム443cの実行に基づいて、コンデンサC30に蓄電された回生電力を電源403に回生する制御を行う。
具体的には、制御部404のCPU441は、電源回生制御プログラム443cの実行に基づいて、第7のスイッチSW37及び第9のスイッチSW39をON状態としてコンデンサC30に蓄電された回生電力を電源403に回生させる。
Further, the
That is, the
Specifically, the
次に、上述した構成を備えているモータ駆動装置400のモータ駆動制御処理について説明する。
図21は、モータ駆動制御処理に係るタイミングチャートの一例を示す図である。また、図22は、モータ駆動装置400を構成する第1スイッチSW31〜第9のスイッチSW39の切替状態を模式的に示す図である。
なお、通常状態にあっては、第8のスイッチSW38はOFF状態であり、第9のスイッチSW39はON状態となっている。
Next, the motor drive control process of the
FIG. 21 is a diagram illustrating an example of a timing chart according to the motor drive control process. FIG. 22 is a diagram schematically showing a switching state of the first switch SW31 to the ninth switch SW39 constituting the
In the normal state, the eighth switch SW38 is in an OFF state and the ninth switch SW39 is in an ON state.
モータ駆動装置400への電源投入後に、先ず、モータMを所定の角度(半回転の180°)回転させる場合には、CPU441は、図21に示す時刻t41にて、図22(a)に示すように、第1のスイッチSW31及び第4のスイッチSW34をON状態とするとともに第3のスイッチSW33をOFF状態として、電源403とモータMの第2の端子m2とを接続してモータMに電源403からの電力を供給する。これにより、電源403からの電流が第1のスイッチSW31及び第2の端子m2を介してモータMへ流れて、モータMの略180°の回転駆動が行われる。そして、モータMを流れた電流は、第4のスイッチSW34を介してグラウンド(電源403の陰極)へと流れ落ちる。
When the motor M is first rotated at a predetermined angle (half rotation of 180 °) after the power supply to the
CPU441は、図21における次の時刻t42にて、第1のスイッチSW31をON状態からOFF状態として、モータMに対する電力の供給を停止するとともに、第1のスイッチSW31をON状態からOFF状態に切り替えた瞬間に第5のスイッチSW35をOFF状態からON状態に切り替えて、モータMのコイルに生じる逆起電力を回生してコンデンサC30に蓄積する。その後、CPU441は、図21における時刻t43にて、即ち、逆起電力がなくなったタイミングにて、第5のスイッチSW35をON状態からOFF状態に切り替えて、コンデンサC30による回生電力(逆起電力)の蓄積を終了する。
At the next time t42 in FIG. 21, the
そして、CPU441は、図21における時刻t44にて、ROM443から電源回生制御プログラム443cを読み出して実行して、第7のスイッチSW37をOFF状態からON状態に切り替えて、コンデンサC30に蓄積された回生電力(逆起電力)を電源403に回生する。
これにより、モータMから回生したエネルギーを電源403に戻して有効に活用することができ、省電力化を図ることができる。
Then, at time t44 in FIG. 21, the
Thereby, the energy regenerated from the motor M can be returned to the
その後、CPU441は、図21における時刻t45にて、即ち、コンデンサC30に蓄積された回生電力(逆起電力)がなくなったタイミングにて、第7のスイッチSW37をON状態からOFF状態に切り替えて回生電力の回生を終了する。
Thereafter, the
次に、モータMをさらに所定の角度(半回転の180°)回転させる場合には、CPU441は、図21に示す時刻t46(時刻t41から略1秒経過後)にて、第2のスイッチSW32及び第3のスイッチSW33をON状態とするとともに第4のスイッチSW34をOFF状態として、電源403とモータMの第1の端子m1とを接続してモータMに電源403からの電力を供給する。これにより、電源403からの電流が第3のスイッチSW33及び第1の端子m1を介してモータMへ流れて、モータMの次の略180°の回転駆動が行われる。そして、モータMを流れた電流は、第2のスイッチSW32を介してグラウンド(電源403の陰極)へと流れ落ちる。
Next, when the motor M is further rotated by a predetermined angle (half rotation of 180 °), the
CPU441は、図21における次の時刻t47にて、第3のスイッチSW33をOFF状態として、モータMに対する電力の供給を停止するとともに、第3のスイッチSW33をON状態からOFF状態に切り替えた瞬間に第6のスイッチSW36をOFF状態からON状態に切り替えて、モータMのコイルに生じる逆起電力を回生してコンデンサC30に蓄積する。その後、CPU441は、図21における時刻t48、即ち、逆起電力がなくなったタイミングにて、第6のスイッチSW36をON状態からOFF状態に切り替えて、コンデンサC30による回生電力(逆起電力)の蓄積を終了する。
At the next time t47 in FIG. 21, the
そして、CPU441は、図21における時刻t49にて、ROM443から電源回生制御プログラム443cを読み出して実行して、第7のスイッチSW37をOFF状態からON状態に切り替えて、コンデンサC30に蓄積された回生電力(逆起電力)を電源403に回生する。
その後、CPU441は、図21における時刻t50、即ち、コンデンサC30に蓄積された逆起電力がなくなったタイミングにて、第7のスイッチSW37をON状態からOFF状態に切り替えて回生電力の回生を終了する。
Then, at time t49 in FIG. 21, the
Thereafter, the
そして、上記の動作をモータMの略180°の回転毎に交互に切り替えていくことにより、モータMを回転駆動させる。 Then, the motor M is rotationally driven by alternately switching the above operation every rotation of the motor M by approximately 180 °.
このモータMの回転駆動において、第5のスイッチSW35又は第6のスイッチSW36がON状態とされた状態で、制御部404はアンプ402の出力に基づき、モータMの回転の有無を判定する。
ここで、モータMが回転していないと判定されると、CPU441は、電源403から供給される電荷をコンデンサC30に蓄積させる第1の制御ステップを行う。
In the rotational drive of the motor M, the
Here, if it is determined that the motor M is not rotating, the
以下に、この第1の制御ステップについて詳細に説明する。
CPU441は、図21における時刻t51にて、第1のスイッチSW31及び第4のスイッチSW34をON状態とするとともに第2のスイッチSW32をON状態からOFF状態に切り替えて電源403とモータMの第2の端子m2とを接続してモータMに電源403からの電力を供給する。これにより、電源403からの電流が第1のスイッチSW31及び第2の端子m2を介してモータMへ流れて、モータMの略180°の回転駆動が行われる。そして、モータMを流れた電流は、第4のスイッチSW34を介してグラウンド(電源403の陰極)へと流れ落ちる。
Hereinafter, the first control step will be described in detail.
At time t51 in FIG. 21, the
そして、CPU441は、図21における次の時刻t52にて、第1のスイッチSW31をON状態からOFF状態として、モータMに対する電力の供給を停止するとともに、この第1のスイッチSW31をON状態からOFF状態に切り替えた瞬間に第5のスイッチSW35をOFF状態からON状態に切り替えて、モータMから生じる逆起電力をコンデンサC30に回生する。
このとき、制御部404は、モータMのコイルに生じた逆起電力量が所定値以上となっているか否かに応じてモータMの回転の有無を判定する。そして、制御部404によりモータMが回転していないと判定されると、CPU441は、図21における時刻t53にて、ROM443から電荷蓄積制御プログラム443aを読み出して実行して、第5のスイッチSW35をON状態からOFF状態に切り替えた後、図21における時刻t54にて、第7のスイッチSW37を所定時間ON状態として電源403から供給された電荷をコンデンサC30に蓄積させる。
その後、CPU441は、図21における時刻t55、即ち、コンデンサC30に対する電荷の蓄積が十分に行われたタイミングにて、第7のスイッチSW37及び第9のスイッチSW39をOFF状態とし、且つ、第5のスイッチSW35及び第8のスイッチSW38をOFF状態からON状態に切り替えて、コンデンサC30に対する電荷の蓄積を終了する。
Then, at the next time t52 in FIG. 21, the
At this time, the
Thereafter, the
そして、適当なタイミングで、CPU441は、コンデンサC30に蓄電された電荷を電源403から供給される電源電圧に重畳してモータMを駆動させる第2の制御ステップを行う。
Then, at an appropriate timing, the
以下に、この第2の制御ステップについて詳細に説明する。
CPU441は、図21における時刻t55にて、ROM443から第一モータ駆動制御プログラム443bを読み出して実行して、図22(c)に示すように、第7のスイッチSW37及び第9のスイッチSW39をOFF状態とし、且つ、第5のスイッチSW35及び第8のスイッチSW38をOFF状態からON状態に切り替えて、コンデンサC30とモータMの第2の端子m2とを接続してモータMに電力を供給する。これにより、電源403からの電流が第8のスイッチSW38、コンデンサC30、第5のスイッチSW35及び第2の端子m2を介してモータMへ流れて、モータMの略180°の回転駆動が行われる。このとき、電源403から供給された電源電圧にコンデンサC30に蓄電された電荷が重畳された状態で、即ち、モータMの駆動電圧が上昇した状態で電流が流れて、モータMの回転駆動が行われる。
そして、モータMを流れた電流は、第4のスイッチSW34を介してグラウンド(電源403の陰極)へと流れ落ちる。
その後、CPU441は、図21における次の時刻t56にて、第5のスイッチSW35及び第8のスイッチSW38をON状態からOFF状態とし、且つ、第9のスイッチSW39をOFF状態からON状態に切り換えて、モータMに対する電力の供給を停止する。
Hereinafter, the second control step will be described in detail.
The
Then, the current flowing through the motor M flows down to the ground (the cathode of the power supply 403) via the fourth switch SW34.
After that, the
そして、図21に示す時刻t57(時刻t51から略1秒経過後)にて、CPU441は、モータMをさらに所定の角度(180°)回転させるために、図21に示す時刻t46〜t50にて行われた制御と略同様の制御を時刻t57〜t61にて行う。
Then, at time t57 shown in FIG. 21 (after approximately one second has elapsed from time t51), the
以上のように、第5実施形態のモータ駆動装置400によれば、モータMのコイルに生じた逆起電力を制御部404により検出して、モータMの回転の有無を判定することができ、モータMが回転していないと判定された場合に、第1の制御ステップを行って、電源から供給される電荷をコンデンサC30に蓄積させることができる。そして、第1の制御ステップ後に、コンデンサC30に蓄電された電荷を電源403から供給される電源電圧に重畳してモータMを駆動させることができる。
従って、モータMが回転しない場合に、コンデンサC30に蓄電された電荷を電源電圧に重畳することにより、最大で略2倍の電圧をモータMにかけて初期エネルギー量としては略4倍の大きな力でモータMを回転し易くすることができ、モータMをより確実に回転させることができる。
As described above, according to the
Therefore, when the motor M does not rotate, the electric charge stored in the capacitor C30 is superimposed on the power supply voltage, so that the motor M is applied with a voltage approximately twice as large as the initial energy amount and the motor has a large force approximately four times as large. M can be easily rotated, and the motor M can be rotated more reliably.
なお、上記第5実施形態にあっては、第5のスイッチSW35をON状態としてモータMからの逆起電力を回生する際に、当該モータMの回転の有無を判定するようにしたが、モータMの回転の有無の判定タイミングはこれに限られるものではない。即ち、第6のスイッチSW36をON状態としてモータMからの逆起電力を回生する際に、当該モータMの回転の有無を判定しても良く、この場合には、第2の制御ステップにて、CPU441は、第一モータ駆動制御プログラム443bの実行に基づいて、第7のスイッチSW37及び第9のスイッチSW39をOFF状態とした後、第2のスイッチSW32、第6のスイッチSW36及び第8のスイッチSW38をON状態として、モータMの第1の端子m1とコンデンサC30とを接続して、このコンデンサC30に蓄電された電荷を電源403から供給される電源電圧に重畳してモータMを駆動させる。
In the fifth embodiment, when the fifth switch SW35 is turned on and the back electromotive force from the motor M is regenerated, the presence or absence of rotation of the motor M is determined. The determination timing of the presence / absence of M rotation is not limited to this. That is, when the sixth switch SW36 is turned on and the back electromotive force from the motor M is regenerated, the presence or absence of rotation of the motor M may be determined. In this case, in the second control step, The
また、上記第5実施形態にあっては、コンデンサC30による逆起電力の回生の終了タイミング(例えば、図21における時刻t43)とコンデンサC30に蓄積された逆起電力の電源403への回生の開始タイミング(例えば、図21における時刻t44)とが所定時間ずれているが、略同じタイミングとなるように同期させても良い。
Further, in the fifth embodiment, the end timing of regeneration of the back electromotive force by the capacitor C30 (for example, time t43 in FIG. 21) and the start of regeneration of the back electromotive force accumulated in the capacitor C30 to the
さらに、上記第5実施形態に例示したモータ駆動装置400の構成は、一例であってこれに限られるものではなく、モータMのコイルに生じる逆起電力をアンプ402の出力に基づき検出して、モータMの回転の有無を判定して、モータMが回転していないと判定された場合に、電源403から供給される電荷をコンデンサC30に蓄積させるような構成であれば如何なる構成であっても良い。
Furthermore, the configuration of the
[第6実施形態]
図23は、本発明を適用した第6実施形態のモータ駆動装置500の回路構成を模式的に示す図である。
なお、第6実施形態のモータ駆動装置500は、制御部504の構成以外の点では上記第5実施形態と略同様であるので、同様の構成には同一の符号を付してその説明を省略する。
[Sixth Embodiment]
FIG. 23 is a diagram schematically showing a circuit configuration of a
The
第6実施形態のモータ駆動装置500は、コンデンサC30に蓄積された回生電力を電源403から供給される電源電圧に重畳してモータMを駆動させる。
制御部504のCPU441が、第2のスイッチSW32、第4のスイッチSW34〜第6のスイッチSW36、第8のスイッチSW38及び第9のスイッチSW39とともに、モータ駆動制御手段を構成している。
即ち、制御部504のCPU441は、図25(b)に示すように、第4のスイッチSW34、第5のスイッチSW35及び第9のスイッチSW39をON状態として、モータMの回転によりコイルに生じる逆起電力を回生して、回生電力としてコンデンサC30に蓄積させた後、アンプ402の出力によりモータMが回転していないと判定された場合に、第二モータ駆動制御プログラム443dの実行に基づいて、図25(c)に示すように、第9のスイッチSW39をOFF状態とし、且つ、第8のスイッチSW38をON状態としてコンデンサC30に蓄電されていた回生電力を電源403から供給された電源電圧に重畳してモータMを半回転、回転駆動させる。
或いは、CPU441は、第2のスイッチSW32、第6のスイッチSW36及び第9のスイッチSW39をON状態として、モータMの回転によりコイルに生じる逆起電力を回生して、回生電力としてコンデンサC30に蓄積させた後、アンプ402の出力によりモータMが回転していないと判定された場合に、第二モータ駆動制御プログラム443dの実行に基づいて、第9のスイッチSW39をOFF状態とし、且つ、第8のスイッチSW38をON状態としてコンデンサC30に蓄電されていた回生電力を電源403から供給された電源電圧に重畳してモータMを半回転、回転駆動させる。
The
The
That is, as shown in FIG. 25B, the
Alternatively, the
次に、上述した構成を備えているモータ駆動装置500のモータ駆動制御処理について説明する。
図24は、モータ駆動制御処理に係るタイミングチャートの一例を示す図である。また、図25は、モータ駆動装置500を構成する第1スイッチSW31〜第9のスイッチSW39の切替状態を模式的に示す図である。
Next, the motor drive control process of the
FIG. 24 is a diagram illustrating an example of a timing chart according to the motor drive control process. FIG. 25 is a diagram schematically showing a switching state of the first switch SW31 to the ninth switch SW39 constituting the
モータ駆動装置500への電源投入後に、先ず、モータMを所定の角度(半回転の180°)回転させる場合には、CPU441は、図24に示す時刻t71にて、図25(a)に示すように、第1のスイッチSW31及び第4のスイッチSW34をON状態とするとともに第3のスイッチSW33をOFF状態として、電源403とモータMの第2の端子m2とを接続してモータMに電源403からの電力を供給する。これにより、電源403からの電流が第1のスイッチSW31及び第2の端子m2を介してモータMへ流れて、モータMの略180°の回転駆動が行われる。そして、モータMを流れた電流は、第4のスイッチSW34を介してグラウンド(電源403の陰極)へと流れ落ちる。
First, when the motor M is rotated by a predetermined angle (half rotation of 180 °) after the power supply to the
CPU441は、図24における次の時刻t72にて、第1のスイッチSW31をON状態からOFF状態として、モータMに対する電力の供給を停止するとともに、第1のスイッチSW31をON状態からOFF状態に切り替えた瞬間に第5のスイッチSW35をOFF状態からON状態に切り替えて、モータMのコイルに生じる逆起電力を回生してコンデンサC30に蓄積する。その後、CPU441は、図24における時刻t73にて、即ち、逆起電力がなくなったタイミングにて、第5のスイッチSW35をON状態からOFF状態に切り替えて、コンデンサC30による回生電力(逆起電力)の蓄積を終了する。
At the next time t72 in FIG. 24, the
次に、モータMをさらに所定の角度(半回転の180°)回転させる場合には、CPU441は、図24に示す時刻t74(時刻t71から略1秒経過後)にて、第2のスイッチSW32及び第3のスイッチSW33をON状態とするとともに第4のスイッチSW34をOFF状態として、電源403とモータMの第1の端子m1とを接続してモータMに電源403からの電力を供給する。これにより、電源403からの電流が第3のスイッチSW33及び第1の端子m1を介してモータMへ流れて、モータMの次の略180°の回転駆動が行われる。そして、モータMを流れた電流は、第2のスイッチSW32を介してグラウンド(電源403の陰極)へと流れ落ちる。
Next, when the motor M is further rotated by a predetermined angle (half rotation of 180 °), the
CPU441は、図24における次の時刻t75にて、第3のスイッチSW33をOFF状態として、モータMに対する電力の供給を停止するとともに、第3のスイッチSW33をON状態からOFF状態に切り替えた瞬間に第6のスイッチSW36をOFF状態からON状態に切り替えて、モータMのコイルに生じる逆起電力を回生してコンデンサC30に蓄積する。その後、CPU441は、図24における時刻t76、即ち、逆起電力がなくなったタイミングにて、第6のスイッチSW36をON状態からOFF状態に切り替えて、コンデンサC30による回生電力(逆起電力)の蓄積を終了する。
At the next time t75 in FIG. 24, the
そして、上記の動作をモータMの略180°の回転毎に交互に切り替えていくことにより、モータMを回転駆動させる。 Then, the motor M is rotationally driven by alternately switching the above operation every rotation of the motor M by approximately 180 °.
このモータMの回転駆動において、第5のスイッチSW35又は第6のスイッチSW36がON状態とされた状態で、アンプ402の出力に基づき制御部504は、モータMの回転の有無を判定する。
ここで、モータMが回転していないと判定されると、CPU441は、コンデンサC30に蓄積された回生電力を電源403から供給される電源電圧に重畳してモータMを駆動させる制御を行う。
In the rotational drive of the motor M, the
If it is determined that the motor M is not rotating, the
CPU441は、図24における時刻t77にて、第1のスイッチSW31及び第4のスイッチSW34をON状態とするとともに第2のスイッチSW32をON状態からOFF状態に切り替えて電源403とモータMの第2の端子m2とを接続してモータMに電源403からの電力を供給する。これにより、電源403からの電流が第1のスイッチSW31及び第2の端子m2を介してモータMへ流れて、モータMの略180°の回転駆動が行われる。そして、モータMを流れた電流は、第4のスイッチSW34を介してグラウンド(電源403の陰極)へと流れ落ちる。
At time t77 in FIG. 24, the
そして、CPU441は、図24における次の時刻t78にて、第1のスイッチSW31をON状態からOFF状態として、モータMに対する電力の供給を停止するとともに、この第1のスイッチSW31をON状態からOFF状態に切り替えた瞬間に第5のスイッチSW35をOFF状態からON状態に切り替えて、モータMから生じる逆起電力をコンデンサC30に回生する。
このとき、制御部504は、モータMのコイルに生じた逆起電力量が所定値以上となっているか否かに応じてモータMの回転の有無を判定する。そして、アンプ402の出力によりモータMが回転していないと判定されると、CPU441は、図24における時刻t79にて、ROM443から第二モータ駆動制御プログラム443dを読み出して実行して、図25(c)に示すように、第9のスイッチSW39をOFF状態とし、且つ、第8のスイッチSW38をOFF状態からON状態に切り替えて、コンデンサC30とモータMの第2の端子m2とを接続してモータMに電力を供給する。これにより、電源403からの電流が第8のスイッチSW38、コンデンサC30、第5のスイッチSW35及び第2の端子m2を介してモータMへ流れて、モータMの略180°の回転駆動が行われる。このとき、電源403から供給された電源電圧にコンデンサC30に蓄電された回生電力が重畳された状態で、即ち、モータMの駆動電圧が上昇した状態で電流が流れて、モータMの回転駆動が行われる。
そして、モータMを流れた電流は、第4のスイッチSW34を介してグラウンド(電源403の陰極)へと流れ落ちる。
その後、CPU441は、図24における次の時刻t80にて、第5のスイッチSW35及び第8のスイッチSW38をON状態からOFF状態とし、且つ、第9のスイッチSW39をOFF状態からON状態に切り換えて、モータMに対する電力の供給を停止する。
Then, at the next time t78 in FIG. 24, the
At this time, the
Then, the current flowing through the motor M flows down to the ground (the cathode of the power supply 403) via the fourth switch SW34.
After that, the
そして、図24に示す時刻t81(時刻t77から略1秒経過後)にて、CPU441は、モータMをさらに所定の角度(180°)回転させるために、図24に示す時刻t74〜t76にて行われた制御と略同様の制御を時刻t81〜t83にて行う。
Then, at time t81 shown in FIG. 24 (after approximately one second has elapsed from time t77), the
以上のように、第6実施形態のモータ駆動装置400によれば、モータMのコイルに生じた逆起電力を回生電力としてコンデンサC30に蓄積することができ、逆起電力をアンプ402の出力により検出して、モータMの回転の有無を判定することができ、モータMが回転していないと判定された場合に、コンデンサC30に蓄電された回生電力を電源403から供給される電源電圧に重畳してモータMを駆動させることができる。
従って、モータMが回転しない場合に、コンデンサC30に蓄電された回生電力を電源電圧に重畳することにより、最大で略2倍の電圧をモータMにかけて初期エネルギー量としては略4倍の大きな力でモータMを回転し易くすることができ、モータMをより確実に回転させることができる。
As described above, according to the
Therefore, when the motor M does not rotate, the regenerative power stored in the capacitor C30 is superimposed on the power supply voltage, so that a maximum voltage of about twice is applied to the motor M and the initial energy amount is about four times larger. The motor M can be easily rotated, and the motor M can be rotated more reliably.
なお、上記第6実施形態にあっては、第5のスイッチSW35をON状態としてモータMからの逆起電力を回生する際に、当該モータMの回転の有無を判定するようにしたが、モータMの回転の有無の判定タイミングはこれに限られるものではない。即ち、第6のスイッチSW36をON状態としてモータMからの逆起電力を回生する際に、当該モータMの回転の有無を判定しても良く、この場合には、CPU441は、第二モータ駆動制御プログラム443dの実行に基づいて、第9のスイッチSW39をOFF状態とし、且つ、第2のスイッチSW32、第6のスイッチSW36及び第8のスイッチSW38をON状態として、コンデンサC30とモータMの第1の端子m1とを接続してコンデンサC30に蓄電された回生電力を電源403から供給される電源電圧に重畳してモータMを駆動させる。
In the sixth embodiment, when the fifth switch SW35 is turned on and the back electromotive force from the motor M is regenerated, the presence or absence of rotation of the motor M is determined. The determination timing of the presence / absence of M rotation is not limited to this. That is, when the sixth switch SW36 is turned on to regenerate the counter electromotive force from the motor M, the presence or absence of rotation of the motor M may be determined. In this case, the
また、第6実施形態にあっては、アンプ402によりコンデンサC30に蓄積された回生電力量をモニターして、電源電圧を超えたと判定された場合に、第4のスイッチSW34、第5のスイッチSW35及び第9のスイッチSW39、或いは、第2のスイッチSW32、第6のスイッチSW36及び第9のスイッチSW39をON状態として、コンデンサC30に蓄積された回生電力のみを用いてモータMを回転させるようにしても良い。
In the sixth embodiment, when the regenerative electric energy stored in the capacitor C30 is monitored by the
加えて、第6実施形態にあっては、第7のスイッチSW37を所定のタイミングでON状態として、コンデンサC30に蓄積された回生電力を電源等に回生するようにしても良い。 In addition, in the sixth embodiment, the seventh switch SW37 may be turned on at a predetermined timing, and the regenerative power stored in the capacitor C30 may be regenerated to a power source or the like.
さらに、上記第6実施形態に例示したモータ駆動装置500の構成は、一例であってこれに限られるものではなく、モータMのコイルに生じる逆起電力を回生して、その回生電力をコンデンサC30に蓄積し、逆起電力をアンプ402の出力に基づき検出して、モータMの回転の有無を判定して、モータMが回転していないと判定された場合に、コンデンサC30に蓄積された回生電力を電源403から供給される電源電圧に重畳してモータMを駆動させるような構成であれば如何なる構成であっても良い。
Furthermore, the configuration of the
なお、本発明は、上記第5実施形態及び第6実施形態に限定されることなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において、種々の改良並びに設計の変更を行っても良い。
また、上記実施形態にあっては、モータMが回転しない時に、コンデンサC30に蓄電された電荷と電源403からの電源電圧を加えるようにしているが、この電圧をダイオード、分割抵抗、コンデンサの容量、トランジスタのON時間などで調節するようにしても良い。
In addition, this invention is not limited to the said 5th Embodiment and 6th Embodiment, You may perform a various improvement and design change in the range which does not deviate from the meaning of this invention.
In the above embodiment, when the motor M does not rotate, the electric charge stored in the capacitor C30 and the power supply voltage from the
さらに、上記実施形態にあっては、第1のスイッチSW31〜第9のスイッチSW39の代わりに所定のダイオード等を設けるようにしても良い。 Furthermore, in the above embodiment, a predetermined diode or the like may be provided instead of the first switch SW31 to the ninth switch SW39.
加えて、上記実施形態では、電荷蓄積制御手段、モータ駆動制御手段、電源回生制御手段としての機能を、制御部404(504)のCPU441によって所定のプログラム等が実行されることにより実現される構成としたが、これに限られるものではなく、各種機能を実現するためのロジック回路等から構成しても良い。
In addition, in the above-described embodiment, the functions as the charge accumulation control unit, the motor drive control unit, and the power regeneration control unit are realized by executing a predetermined program or the like by the
1,1B 駆動装置
2 モータ
5 電池
7 アンプ
10 制御部
11 CPU
12 RAM
13 ADC
14 ROM
C1 コンデンサ
PLS1,PLS2 駆動パルス
R1 電流検出用抵抗
SW1〜SW4 スイッチ
TA,TB 電源端子
1,
12 RAM
13 ADC
14 ROM
C1 Capacitor PLS1, PLS2 Drive pulse R1 Current detection resistor SW1-SW4 Switch TA, TB Power supply terminal
Claims (6)
直流電源が供給される第1電源端子および第2電源端子と、
前記モータの第1端子側に直列に接続された容量素子と、
前記モータの第2端子側の接続および前記容量素子の前記モータと逆側の端子側の接続を前記第1電源端子と前記第2電源端子とに交互に切り換え可能なスイッチ手段と、
前記直流電源により前記モータに極性の異なる駆動パルスが交互に印加されるように前記スイッチ手段の動作制御を行う制御手段と、
を備えていることを特徴とする駆動装置。 A motor that rotationally drives by alternately supplying drive pulses of different polarities;
A first power supply terminal and a second power supply terminal to which DC power is supplied;
A capacitive element connected in series to the first terminal side of the motor;
Switch means capable of alternately switching the connection on the second terminal side of the motor and the connection on the terminal side opposite to the motor of the capacitive element to the first power supply terminal and the second power supply terminal;
Control means for controlling the operation of the switch means so that drive pulses having different polarities are alternately applied to the motor by the DC power supply;
A drive device comprising:
前記容量素子の前記モータと逆側の端子と前記第1電源端子とを接続/切断する第1スイッチと、
前記容量素子の前記モータと逆側の端子と前記第2電源端子とを接続/切断する第2スイッチと、
前記モータの第2端子と前記第1電源端子とを接続/切断する第3スイッチと、
前記モータの第2端子と前記第2電源端子とを接続/切断する第4スイッチと、
から構成されることを特徴とする請求項1記載の駆動装置。 The switch means includes
A first switch for connecting / disconnecting a terminal opposite to the motor of the capacitive element and the first power supply terminal;
A second switch for connecting / disconnecting a terminal opposite to the motor of the capacitor and the second power supply terminal;
A third switch for connecting / disconnecting the second terminal of the motor and the first power supply terminal;
A fourth switch for connecting / disconnecting the second terminal of the motor and the second power supply terminal;
The drive device according to claim 1, comprising:
前記制御手段は、
前記電圧検出手段の検出に基づき前記直流電源の電圧が低下した場合に前記モータに駆動パルスを供給する期間が長くなるように前記スイッチ手段を動作させることを特徴とする請求項1又は2に記載の駆動装置。 Voltage detecting means for detecting the voltage of the DC power supply,
The control means includes
3. The switch unit is operated according to claim 1 or 2, wherein when the voltage of the DC power supply is lowered based on detection by the voltage detection unit, the switch unit is operated so that a period for supplying a drive pulse to the motor becomes long. Drive device.
前記制御手段は、
前記電流検出手段の検出に基づき前記第2電源端子に流れる電流量が低下した場合に前記モータに駆動パルスを供給する期間が長くなるように前記スイッチ手段を動作させることを特徴とする請求項1又は2に記載の駆動装置。 Current detection means for detecting a current flowing through the second power supply terminal;
The control means includes
2. The switch means is operated so that a period for supplying a drive pulse to the motor becomes longer when the amount of current flowing to the second power supply terminal is reduced based on detection by the current detection means. Or the drive device of 2.
前記モータの回転駆動によって時計の針が運動するように構成されていることを特徴とする時計用駆動装置。 A drive device according to any one of claims 1 to 5, comprising:
A timepiece drive device characterized in that the timepiece hands are moved by rotation of the motor.
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