JP2009229188A - 電子時計 - Google Patents

Abstract

【課題】本発明はアナログ電子時計に於いて、慣性モーメントの大きな秒針を使用した場合やモータの負荷変動、外部磁場などの外乱が作用しても、従来よりもさらに消費電流の少ない電子時計を提供する。
【解決手段】通常駆動パルス印加（ＳＴ１）終了後のロータの自由振動により発生する誘起電圧を検出し、第１検出モードで検出信号が発生された場合（ＳＴ３、「Ｎ」）は第２検出モードが開始され（ＳＴ４）、第２検出モードで検出信号が検出された場合は回転成功と判定し（ＳＴ７、「Ｙ」）、所定期間内で検出信号が検出されずに回転失敗と判定された場合（ＳＴ７、「Ｎ」）、回転失敗と判定された回数をカウントし、所定回数と一致した場合（ＳＴ１０、「Ｙ」）、通常駆動パルスのランクを変更し（ＳＴ１１）、所定回数に満たない場合（ＳＴ１０、「Ｎ」）、ランクの変更は行わず（ＳＴ１２）、次の運針も前回と駆動力の同じ通常駆動パルスを出力する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、ステップモータを有する電子時計に関する。

従来、電子時計では消費電流を少なくするため通常駆動パルスを複数用意し、その中から常に最小のエネルギで駆動できる通常駆動パルスを選択してモータを駆動するという方法を採用している。その選択方法を簡単に説明するとまず通常駆動パルスを出力し、続いてモータが回転したかどうかを判定する。そして回転しなかった場合は直ちに補正駆動パルスを出力する。そして次の通常駆動パルス出力時には前回よりも１ランク大きな駆動力を有する通常駆動パルスに切り替えて出力する。またモータが回転した場合には次の通常駆動パルス出力時には前回と同じ通常駆動パルスを出力する。そして一定回数同じ駆動パルスが出力されると１ランク小さな駆動力の通常駆動パルスに切り替えるという方法で通常駆動パルスを選択していた。

なお従来の方式に於けるロータの回転・非回転の検出は、通常駆動パルス印加終了後に、検出パルスを出力してステップモータのコイルのインピーダンス値を急激に変化させ、コイルに発生する誘起電圧をコイル端で検出してロータの自由振動のパターンを判定する方式が多く用いられている。例えばコイルの両端にそれぞれ接続された２つの駆動インバータの一方を先ず第１検出モードとして動作させて検出パルスを出力し、回転検出信号が発生すると第１検出モードを停止すると共に他の駆動インバータを第２検出モードとして動作させて検出パルスを出力し、第２検出モードの時に回転検出信号が発生した場合には、回転成功と判定させている。

第２検出モードは、回転が成功したこと、即ちロータが磁気ポテンシャルの山を越えたことを検出するものであるが、第２検出モードの前に、第１検出モードを行なうことは、比較的弱く駆動された場合において、ロータが完全に磁気ポテンシャルの山を越える前に発生してしまう誤った検出信号の検出を防止するために行なう検出であり、図１９のようにまだロータの回転が終了していないのにもかかわらず磁気ポテンシャルを超えた信号として電流波形ｃ２の波形を誤って検出してしまうことを防止するものである。よって第２検出モードの前に第１検出を行なうことは、より確実に回転検出を行なうために有効な技術であることが知られている。（例えば、特許文献１及び特許文献２参照）

以下、図を用いて従来の技術を説明する。図１７は従来の電子時計の回路構成を示すブロック線図、図１８は従来の電子時計の回路が発生するパルス波形図、図１９はロータが回転出来た場合のコイルに発生する電流波形および電圧波形図、図２０はロータが回転出来なかった場合のコイルに発生する電流波形および電圧波形図の一例である。

図１７において、２０はコイル９とロータ１０より構成されたステップモータ、１は発振回路、２は分周回路、３は通常駆動パルス発生回路であり、通常駆動パルス発生回路３は、分周回路２の信号を基に図１８（ａ）に示す如き５ｍｓ幅で１ｍｓごとに通常駆動パルスＳＰを正秒毎に出力する。１４は通常駆動パルス選択回路であり、後述する第１検出モード判定回路１２および第２検出モード判定回路１３の判定結果に基づいて複数の実効電力の異なる通常駆動パルスを発生することができる通常駆動パルス発生回路３から１つの通常駆動パルスを発生するように制御する。ここでロータ１０の回転検出信号が発生せず回転失敗と判定された場合、通常駆動パルス選択回路１４より図１８(ａ)に示す如き前回よりも１ランク大きな駆動力を有する通常駆動パルスＳＰ２に切り替えて出力する。４は補正駆動パルス発生回路であり、分周回路２の信号を基に図１８（ｄ）に示す如き１０
ｍｓの補正駆動パルスＦＰを出力する。この補正駆動パルスＦＰは、ロータ１０の回転検出信号が発生せず回転失敗と判定された場合に、正秒よりも３２ｍｓ経過後に出力が行なわれる。

５は第１検出パルス発生回路であり、分周回路２の信号を基に第１検出モードで用いる検出パルスＢ６〜Ｂ１２を出力する。検出パルスＢ６〜Ｂ１２は図１８（ｂ）に示す如き０．１２５ｍｓ幅のパルスであり、正秒より６ｍｓ後から１２ｍｓまで１ｍｓ毎に出力している。６は第２検出パルス発生回路であり、分周回路２の信号を基に第２検出モードで用いる検出パルスＦ８〜Ｆ１８を出力する。検出パルスＦ８〜Ｆ１８は図１８（ｃ）に示す如き０．１２５ｍｓ幅のパルスであり、正秒より８ｍｓ後から１８ｍｓまで１ｍｓ毎に出力している。

７はパルス群選択回路であり、補正駆動パルス発生回路４、第１検出パルス発生回路５、第２検出パルス発生回路６、通常駆動パルス選択回路１４から出力される信号を後述する第１検出モード判定回路１２及び第２検出モード判定回路１３の判定結果に基づいて選択出力する。８はドライバ回路であり、パルス選択回路７の信号をコイル９に出力し、ロータ１０を回転駆動させるとともに回転検出の制御を行なう。ドライバ回路８はそれぞれのパルスを１秒毎に交互に端子Ｏ１、端子Ｏ２から出力する。１１は検出回路であり、コイル９に発生する誘起電圧を検出する。１２は検出回路１１の検出信号を基に第１検出モードの判定を行なう第１検出モード判定回路であり、１３は検出回路１１の検出信号を基に第２検出モードの判定を行なう第２検出モード判定回路である。

なお検出パルスＢ６〜Ｂ１２は通常駆動パルスＳＰを出力したのと反対側の端子に出力され、コイル９を含む閉ループのインピーダンスを急激に変化させることにより、通常駆動パルスＳＰ印加後のロータ１０の自由振動によって発生した逆起電圧を増幅して検出回路１１によって検出するものである。また検出パルスＦ８〜Ｆ１８は通常駆動パルスＳＰを出力したのと同じ側の端子に出力され、コイル９を含む閉ループのインピーダンスを急激に変化させることにより、通常駆動パルスＳＰ印加後のロータ１０の自由振動によって発生した逆起電圧を増幅して検出回路１１によって検出するものである。

続いて上記構成の動作について説明する。パルス群選択回路７は、正秒の時点で通常駆動パルス選択回路１４から出力される通常駆動パルスＳＰを選択してステップモータ２０を駆動する。そして正秒から６ｍｓ後に第１検出モードが開始される。第１検出モードではパルス選択回路７は第１検出パルス発生回路５から出力される検出パルスＢ６〜Ｂ１２を選択して出力し、コイル９のインピーダンスを変化させるようステップモータ２０を制御する。そして検出回路１１は検出パルスＢ６〜Ｂ１２によってコイル９に発生する誘起電圧の検出を行なう。その一方で、パルス群選択回路７は第１検出モード判定回路１２に対して判定動作を開始するよう指示する。第１検出モード判定回路１２は、検出回路１１からの検出信号の入力回数によって第１検出モードでの検出信号の有無の判定を行なうものであり、検出回路１１の検出信号が２回発生された場合に検出と判定され、直ちに第１検出パルス発生回路５から出力される検出パルスを停止し第１検出モードの動作を終了するとともに補正駆動パルスＦＰを発生しないようにパルス選択回路７へ通知し、第２検出モード判定回路１３の動作の開始を指示することにより第２検出モードに移行する。ただし検出パルスＢ６〜Ｂ１２によって検出信号がひとつも発生しないか、またはひとつしか発生しない場合は回転失敗と判定して第１検出モードの動作を終了するとともに第２検出モードに移行せず、補正駆動パルスＦＰが出力され、次の通常駆動パルス出力時には通常駆動パルス選択回路１４から前回よりも１ランク大きな駆動力を有する通常駆動パルスＳＰ２を出力する。

第２検出モードでは、パルス群選択回路７は第２検出パルス発生回路６の発生する検出
パルスＦ８〜Ｆ１８を選択して出力しステップモータ２０の制御を行なう。そして検出回路１１は検出パルスＦ８〜Ｆ１８によってコイル９に発生する誘起電圧の検出を行なう。第２検出モード判定回路１３は検出回路１１の検出信号を受けて、検出信号が２回発生した場合は回転成功と判定して直ちに第２検出パルス発生回路６から出力される検出パルスを停止し第２検出モードの動作を終了するとともに、補正駆動パルスＦＰを出力しないようにパルス群選択回路７を制御する。ただし、検出パルスＦ８〜Ｆ１８によって発生する検出信号は最大７回の検出をもって終了し、その間に検出信号がひとつも発生しないか、または１つしか発生しない場合は回転失敗と判定して補正駆動パルスＦＰが出力され、次の通常駆動パルス出力時には通常駆動パルス選択回路１４から前回よりも１ランク大きな駆動力を有する通常駆動パルスＳＰ２を出力する。

上記の動作での実際の回転検出の方法について図１９及び図１８の波形図を用いて説明する。先ずロータ１０が正常に回転した場合について説明する。図１９（ａ）はロータ１０が回転した場合のコイル９に誘導される電流波形であり、図１９（ｂ）は第２検出モードでコイル９の一方の端子Ｏ１に発生する電圧波形、図１９（ｃ）は第１検出モードでコイル９の他方の端子Ｏ２に発生する電圧波形である。なお、端子Ｏ１とＯ２の発生波形は１秒ごとに位相が逆になる交番パルスとなる。

まず図１８（ａ）に示す通常駆動パルスＳＰがコイル９の一端Ｏ１に加えられ、ロータ１０が回転する。このときの電流波形が図１９（ａ）の波形ｃ１である。通常駆動パルスＳＰが終了するとロータ１０は自由振動状態となり、電流波形はｃ２、ｃ３、ｃ４に示す誘導電流波形となる。６ｍｓの時点で第１検出モードが開始され、図１８（ｂ）に示す検出パルスＢ６がコイル９に印加される。図１９（ａ）に示すように６ｍｓでは電流波形は電流波形ｃ２の領域にあり、電流値は負方向である。よって図１９（ｃ）示すように検出パルスＢ６によって生じる誘起電圧Ｖ６は検出回路のしきい値Ｖｔｈ（以下単にしきい値Ｖｔｈと称する）を超えることはない。しかし７ｍｓになると電流波形は電流波形ｃ３の領域になり、電流値は正方向に変わる。よって図１９（ｃ）示すように検出パルスＢ７によって生じる誘起電圧Ｖ７はしきい値Ｖｔｈを超えた検出信号となる。同様に８ｍｓでも電流波形は電流波形ｃ３の領域にあり、検出パルスＢ８によって生じる誘起電圧Ｖ８はしきい値Ｖｔｈを超えた検出信号となる。誘起電圧Ｖ７、Ｖ８の二つの検出信号がしきい値Ｖｔｈを超えたことで第２検出モードに切り換わる。

誘起電圧Ｖ８によって第２検出モードとなったことにより次のタイミングの検出パルス、即ち図１８（ｃ）に示す９ｍｓの時点での検出パルスＦ９がコイル９に印加される。図１９（ａ）に示すように９ｍｓでは電流波形は電流波形ｃ３の領域にあり、電流値は正方向にあるため図１９（ｂ）示すように検出パルスＦ９によって生じる誘起電圧Ｖ９はしきい値Ｖｔｈを超えることはない。さらに検出パルスＦ１０、Ｆ１１、Ｆ１２によって生じる誘起電圧Ｖ１０、Ｖ１１、Ｖ１２においても電流波形ｃ３の領域にあるため、しきい値Ｖｔｈを超えることはない。しかし１３ｍｓになると電流波形は図１９（ａ）に示すように電流波形ｃ４の領域になり、電流値は負方向に変わり、図１９（ｂ）示すように検出パルスＦ１３、Ｆ１４によって生じる誘起電圧Ｖ１３、Ｖ１４はしきい値Ｖｔｈを超えた検出信号となる。誘起電圧Ｖ１３、Ｖ１４の二つの検出信号がしきい値Ｖｔｈを超えたことで、第２検出モード判定回路１３は回転成功と判定し、補正駆動パルスＦＰは出力されず、次の通常駆動パルス出力時には前回と同じ駆動力の通常駆動パルスＳＰを出力する。

続いてロータ１０が回転出来なかった場合について図１８及び図２０の波形図を用いて説明する。図２０（ａ）はドライバ回路８の動作電圧が下がるなどしてステップモータ２０の駆動力が低下してロータ１０が回転出来なかった場合のコイル９に誘導される電流波形であり、図２０（ｂ）はこのときにコイル９の一方の端子Ｏ１に発生する電圧波形、図２０（ｃ）はコイル９の他方の端子Ｏ２に発生する電圧波形である。

回転出来なかった場合のコイルに発生する電流波形は、図２０（ａ）に示すような電流波形になる。即ち、電流波形ｃ１までは前述の回転出来た場合とほぼ同様の電流波形を示すが、その後の電流波形は電流波形ｃ２、ｃ５、ｃ６に示すような電流波形となる。回転出来なかった場合のコイル９に発生する電流波形は回転出来たときと比較して電流波形ｃ５に示すように長くなだらかな波形となる。回転検出の方法は回転出来なかった場合でも同様である。まず、６ｍｓの時点で第１検出モードが開始され、検出パルスＢ６がコイル９に印加される。図２０（ａ）に示すように６ｍｓでは電流波形は電流波形ｃ２の領域にあり、電流値は負方向である。よって図２０（ｃ）に示すように誘起電圧Ｖ６はしきい値Ｖｔｈを超えることはない。しかし７ｍｓになると電流波形は電流波形ｃ５の領域になり、電流値は正方向に変わる。よって図２０（ｃ）に示すように誘起電圧Ｖ７はしきい値Ｖｔｈを超えた検出信号となる。同様に８ｍｓでも電流波形は電流波形ｃ５の領域にあり、誘起電圧Ｖ８はしきい値Ｖｔｈを超えた検出信号となる。誘起電圧Ｖ７、Ｖ８と二つの検出信号がしきい値Ｖｔｈを超えたことで第２検出モードに切り換わる。

誘起電圧Ｖ８によって第２検出モードとなったことにより次のタイミングの検出パルス、即ち図２０（ｃ）に示す９ｍｓの時点での検出パルスＦ９がコイル９に印加される。図２０（ａ）に示すように９ｍｓでは電流波形は電流波形ｃ５の領域にあり、電流値は正方向にある。よって図２０（ｂ）に示すように誘起電圧Ｖ９はしきい値Ｖｔｈを超えることはない。また検出パルスＦ１０〜Ｆ１４によって生じる誘起電圧Ｖ１０〜Ｖ１４においても電流波形ｃ５の領域にあり、しきい値Ｖｔｈを超えることはない。さらに第２検出モードで７回目の検出である検出パルスＦ１５によって生じる誘起電圧Ｖ１５においても電流波形ｃ５の領域にあり、しきい値Ｖｔｈを超えることはない。よって誘起電圧Ｖ９からＶ１５までの７回の検出期間内でしきい値を超えている検出信号が検出されないことになる。よって第２検出モード判定回路１３は回転失敗と判定して判定を打ち切り、その結果パルス選択回路７は補正駆動パルスＦＰを選択してステップモータ２０を駆動しロータ１０を確実に回転させる。以上のようにして回転、非回転の検出を行ない、回転出来なかった場合に適切に補正駆動パルスＦＰを出力することができ、次の通常駆動パルス出力時には前回よりも１ランク大きな駆動力を有する通常駆動パルスＳＰ２を出力することができる。

また、比較的弱く駆動された場合、ロータがちょうど磁気ポテンシャル山の頂上で止まってしまう場合が稀にある。即ち、回転できず、回転前の静止位置に戻ることもないので、回転による自由振動が発生せず、図１９に示すようなｃ３やｃ４の波形あるいは図２０に示すようなｃ５やｃ６の波形が現れることはない。よって第１検出モードで検出パルスＢ６〜Ｂ１２によって生じる誘起電圧Ｖ６〜Ｖ１２がしきい値Ｖｔｈを超えることはないため、検出期間内でしきい値を超えている検出信号が検出されず、第２検出モードに切り換わることがない。よって第１検出モード判定回路１２は回転失敗と判定して判定を打ち切り、その結果パルス選択回路７は補正駆動パルスＦＰを選択してステップモータ２０を駆動しロータ１０を確実に回転させるとともに、次の通常駆動パルス出力時には前回よりも１ランク大きな駆動力を有する通常駆動パルスＳＰ２を出力する。

このようにステップモータ２０が正常に回転しない場合は、十分に大きな実効電力の補正駆動パルスを出力することによってステップモータ２０を確実に回転させるとともに通常駆動パルスの実効電力を増加し、ステップモータ２０をできるだけ低い電力で駆動できるようにしている。
特開平７−１２０５６７号公報（段落００２８〜００３３、図７） 特公平８−３３４５７号公報（第４頁第７欄第４０行目〜第５頁第１０欄第５行目、第７図〜第１３図）

ところが、秒針などに慣性モーメントの大きな指針を使用した場合に電流波形が乱され、回転できているにもかかわらず、回転失敗と誤判定し、補正駆動パルスＦＰを出力すると同時に通常駆動パルスの実効電力がランクアップにより増加し、通常駆動パルスが駆動力の高いランクのまま一定期間出力されるため電池寿命が大幅に減少してしまうという問題が生じている。またカレンダ等を使用した場合、急激な負荷によって通常駆動パルスＳＰで回転できず、駆動力の高い通常駆動パルスで安定して駆動できるまで、通常駆動パルスはランクアップを繰り返し、同時に確実に回転できるように消費電流が高めに設定されている補正駆動パルスＦＰが連続して出力されるため、上記と同様に電池寿命が大幅に低下する要因になっている。さらに外部から磁場が作用した場合でも、一般的にロータの静的安定位置に大きなズレが生じるため、２極ステップモータでは、端子Ｏ１側に通常駆動パルスＳＰを出力した場合と端子Ｏ２側に通常駆動パルスＳＰを出力した場合で回転検出の判定が大きく異なる場合が多い。即ち、一方は磁気ポテンシャルの山を越えやすくなり、駆動力が高く通常駆動パルスＳＰで十分回転できるが、他方は磁気ポテンシャルの山を越えにくくなり、駆動力が低くなるため通常駆動パルスＳＰで回転することができない。よって一方は回転成功と判定され、補正駆動パルスＦＰは出力されず、通常駆動パルスＳＰがランクアップされることもないが、他方は回転失敗と判定され、確実に回転を行えるように補正駆動パルスが出力されると同時に通常駆動パルスもランクアップされてしまう。外部から磁場が作用するなど、通常駆動パルスの駆動力が変わっても交互に回転成功と回転失敗の判定を連続して繰り返す場合、回転失敗と判定された場合に生じる通常駆動パルスのランクアップによる消電増加は避けられない。

本発明の目的は、上述の欠点を解消し、慣性モーメントの大きな秒針を使用した場合やモータの負荷変動、外部磁場などの外乱が作用しても従来よりも消費電流の少ない電子時計を提供することである。

本発明は、上記目的を達成するため、次の様な構成をしている。即ち、請求項１の構成では、コイルとロータを有するステップモータと、前記ステップモータを駆動するための駆動パルスを発生する駆動パルス発生手段と、前記駆動パルスに基づいて前記ステップモータを駆動するステップモータ駆動手段と、前記駆動パルス発生手段から前記駆動パルスが出力された後に、前記ロータの回転および非回転を検出する検出手段と、前記駆動パルスの実効電力を変更するように、前記駆動パルス発生手段を制御する駆動パルス制御手段とを備える電子時計であって、前記駆動パルス制御手段は、前記検出手段が前記ロータの非回転を複数回検出したことに基づいて、前記駆動パルスの実効電力を変更する制御を行なう ことを特徴とする。

また、前記検出手段は、前記駆動パルス発生手段が前記駆動パルスを出力した後の第１の期間に、前記ロータの回転および非回転を検出するための第１検出手段と、前記第１の期間の後の第２の期間に、前記ロータの回転および非回転を検出するための第２検出手段とを有することを特徴とする。

また、前記駆動パルス制御手段は、前記検出手段が、前記ロータの非回転を所定の検出期間に所定回数以上検出したことに基づいて、前記駆動パルスの実効電力を増大させる制御を行なうことを特徴とする。

また、前記駆動パルス制御手段は、前記検出手段が、前記所定の期間に前記ロータの非回転を検出した回数に応じて、前記駆動パルスの実効電力を増大させる量を調整する制御を行なうことを特徴とする。

また、前記駆動パルス制御手段は、前記検出手段が、前記ロータの非回転を連続して検出した場に、該非回転の連続回数に応じて、前記駆動パルスの実効電力を増大させる量を調整する制御を行なうことを特徴とする。

また、前記駆動パルス制御手段は、前記検出手段が前記ロータの非回転を複数回検出しても、該ロータの非回転が所定の周期で発生していることを検出した場合は、前記駆動パルス発生手段を制御しないことを特徴とする。

また、前記駆動パルス制御手段は、前記検出手段が前記ロータの非回転を所定の周期で発生していることを検出した場合には、前記駆動パルスの実効電力を減少させる制御を行なうことを特徴とする。

また、前記検出手段が、前記ロータの非回転を検出した場合に、前記ステップモータを補正駆動する補正駆動パルスを出力する補正駆動パルス発生手段を有することを特徴とする。

以上のように本発明によればロータの回転失敗を複数回検出した後、その検出内容に応じて通常駆動パルスの実効電力を変更することで、慣性モーメントの大きな秒針を使用した場合やモータの負荷変動、外部磁場などの外乱が作用しても従来よりも消費電流の少ない電子時計を提供することができるという効果がある。

さらに慣性モーメントの大きな秒針を長時間使用できるということは、完成時計でも有効であるが、さらに時計のムーブメント販売において顧客が使用できる秒針の自由度が増すことでもあり、デザイン的に非常に有利な技術である。

まず本発明の概要についてフローチャート図を用いて説明する。図１は本発明の電子時計におけるロータ回転検出方法の概念を示すフローチャート図であり、正秒毎に実施される通常駆動パルスの発生からロータの回転検出判定および補正駆動パルス発生制御までの動作を表したものである。正秒のタイミングで通常駆動パルスＳＰが出力され（ステップＳＴ１）、通常駆動パルスＳＰ終了後一定期間後、即ち正秒から６ｍｓ後に第１検出モードが開始される（ステップＳＴ２）。第１検出モードにおいて、検出信号が検出されるかどうか判定し（ステップＳＴ３）、検出信号が発生された場合は直ちに第２検出モードが開始される（ステップＳＴ４）。従来例で示したように検出信号が検出されない場合は回転失敗と判定し（ステップＳＴ５）、１ランク大きな駆動力を有する通常駆動パルスを出力する（ステップＳＴ６）。第２検出モードに移行した場合、所定期間内で検出信号が検出されるかどうかを判定する（ステップＳＴ７）。そして所定期間内で検出信号が検出された場合は回転成功と判定し（ステップＳＴ８）、所定期間内で検出信号が検出されない場合は回転失敗と判定する（ステップＳＴ９）。そして回転失敗と判定された場合、その回転失敗と判定された回数をカウントし（ステップＳＴ１０）、所定回数と一致した場合、通常駆動パルスのランクを変更し（ステップＳＴ１１）、所定回数に満たない場合、ランクの変更は行わず、次の運針も前回と駆動力の同じ通常駆動パルスを出力する（ステップＳＴ１２）。これにより当該秒の動作を完了し次の正秒を待って再び先頭から開始する。

以下、本発明の第１の実施の形態を図面に基づいて詳述する。第１の実施の形態は、第２検出モードにおいて所定期間内で検出信号が検出されない場合は回転失敗と判定し、その回転失敗と判定された検出回数をカウントし、ロータ１０の非回転を所定回数以上検出したことに基づいて、通常駆動パルスの実効電力のランクを増加させる例である。図２は
本発明の第１の実施の形態の電子時計の回路構成を示すブロック線図、図１８は本発明の第１の実施の形態の電子時計の回路が発生するパルス波形図（従来例と同一の図面である）、図６は本発明の第１の実施の形態の電子時計のタイムチャート、図３および図４は本発明の第１の実施の形態の電子時計に慣性モーメントの大きな針を付けた場合にコイルに発生する電流波形および電圧波形図、図５は本発明の第１の実施の形態の電子時計のロータがドライバ回路８の動作電圧が下がるなどしてステップモータの駆動力が低下して回転出来なかったときの電流波形および電圧波形図の一例である。なお従来例で説明したものと同じ構成要素には同じ番号をつけて説明を省略する。

図２において、２０はコイル９とロータ１０より構成されたステップモータ、１は発振回路、２は分周回路、３は通常駆動パルス発生回路、４は補正駆動パルス発生回路、５は第１検出パルス発生回路であり、分周回路２の信号を基に第１検出モードで用いる検出パルスＢ６〜Ｂ１２を出力する。検出パルスＢ６〜Ｂ１２は図１８（ｂ）に示す如き０．１２５ｍｓ幅のパルスであり、正秒より６ｍｓ後から１２ｍｓまで１ｍｓ毎に出力している。６は第２検出パルス発生回路であり、分周回路２の信号を基に第２検出モードで用いる検出パルスＦ８〜Ｆ１９を出力する。検出パルスＦ８〜Ｆ１９は図１８（ｃ）に示す如き０．１２５ｍｓ幅のパルスであり、正秒より８ｍｓ後から１９ｍｓまで１ｍｓ毎に出力している。

７はパルス群選択回路、８はドライバ回路、９はコイル、１０はロータ、１１は検出回路、１２は検出回路１１の検出信号を基に第１検出モードの判定を行なう第１検出モード判定回路、１３は検出回路１１の検出信号を基に第２検出モードの判定を行なう第２検出モード判定回路、１４は通常駆動パルス選択回路であり、通常駆動パルス発生回路３で発生する実効電力の異なる複数の通常駆動パルスから１つの通常駆動パルスを、後述する非回転カウンタ回路１５の検出信号に基づいて選択し、出力する。後述する非回転カウンタ回路１５の検出信号に基づいて複数の実効電力の異なる通常駆動パルスを発生することができる通常駆動パルス発生回路３から１つの通常駆動パルスを発生するように制御する。すなわち、通常駆動パルス選択回路１４は、駆動パルスの実効電力を変更するように通常駆動パルス発生回路３を制御する駆動パルス制御手段である。１５は非回転カウンタ回路であり、第２検出モード判定回路でロータ１０が非回転と判定された回数をカウントする。

続いて上記構成の動作について説明する。正秒の時点で通常駆動パルス発生回路３から出力される通常駆動パルスＳＰを通常駆動パルス選択回路１４が選択してパルス群選択回路７を介してドライバ回路８に出力し、ステップモータ２０を駆動する。そして正秒から６ｍｓ後に第１検出モードが開始される。第１検出モードではパルス群選択回路７は第１検出パルス発生回路５から出力される検出パルスＢ６〜Ｂ１２を出力し、コイル９のインピーダンスを変化させるようステップモータ２０を制御する。そして検出回路１１は検出パルスＢ６〜Ｂ１２によってコイル９に発生する誘起電圧の検出を行ない、しきい値Ｖｔｈを超える誘起電圧を検出すると検出信号を出力する。その一方で、パルス群選択回路７は第１検出モード判定回路１２に対して判定動作を開始するよう指示する。第１検出モード判定回路１２は、検出回路１１からの検出信号の入力によって第１検出モードでの検出信号の有無の判定を行なうものであり、検出回路１１から検出信号が２回発生された場合に検出と判定され、直ちに第１検出パルス発生回路５から出力される検出パルスを停止し、第１検出モードの動作を終了するとともに補正駆動パルスＦＰを発生しないようにパルス選択回路７へ通知し、第２検出モード判定回路１３の動作の開始を指示することにより第２検出モードに移行する。ただし検出パルスＢ６〜Ｂ１２によって検出信号がひとつも発生しないか、またはひとつしか発生しない場合は回転失敗と判定して第１検出モードの動作を終了するとともに第２検出モードに移行せず、補正駆動パルスＦＰが出力され、次の通常駆動パルス出力時には通常駆動パルス選択回路１４から前回よりも１ランク大きな
駆動力を有する通常駆動パルスＳＰ２を出力する。

第２検出モードに移行すると、パルス群選択回路７は第２検出パルス発生回路６から出力される検出パルスＦ８〜Ｆ１８を選択して出力しステップモータ２０の制御を行なう。そして検出回路１１は検出パルスによってコイル９に発生する誘起電圧の検出を行ない、しきい値Ｖｔｈを超える誘起電圧を検出すると検出信号を出力する。第２検出モード判定回路１３は検出回路１１の検出信号を受けて、検出信号が２回発生した場合は回転成功と判定して直ちに第２検出パルス発生回路６から出力される検出パルスを停止し第２検出モードの動作を停止するとともに、補正駆動パルスＦＰを出力しないようにパルス群選択回路７を制御する。ただし検出パルスＦ８〜Ｆ１８によって発生する検出信号は最大７回の検出をもって終了し、その間に検出信号がひとつも発生しない場合は回転失敗と判定して補正駆動パルスＦＰを出力する。そして、２秒間を一つのサイクルとして、非回転カウンタ回路１５で回転失敗と判定された回数が２秒間に２回の場合、２秒後の通常駆動パルス出力時には通常駆動パルス選択回路１４が通常駆動パルス発生回路３を制御し、２秒前よりも１ランク大きな駆動力を有する通常駆動パルスＳＰ２を出力して通常駆動パルスの実効電力を増大させ、回転失敗と判定された回数が２秒間に１回の場合、２秒後の通常駆動パルス出力時には通常駆動パルス選択回路１４から２秒前と同じ駆動力を有する通常駆動パルスＳＰを出力する。

言い換えると、正秒から６秒経過した時点から、第１検出モード判定回路１２が検出信号を２回出力して、第１検出モードの動作を終了するまでの期間を第１の期間とし、この第１の期間に、第１検出パルス発生回路５，パルス群選択回路７，検出回路１１，第１検出モード判定回路１２によって構成される第１検出手段によりロータ１０の回転および非回転を検出している。また、第２検出モードの開始から第２検出モード判定回路１３が検出回路１１の検出信号を２回受けるか、７回の検出パルスが出力されるまでの期間を第２の期間とし、この第２の期間に、第２検出パルス発生回路６，パルス群選択回路７，検出回路１１，第２検出モード判定回路１３によって構成される第１検出手段によりロータ１０の回転及び非回転を検出している。このように、第１検出手段と第２検出手段によって、通常駆動パルス発生回路３から通常駆動パルスが出力された後に、ロータ１０の回転及び非回転を検出している。そして、２秒間を所定の検出期間として、第２検出手段によって検出したロータ１０の非回転の回数が、この所定の検出期間に所定回数である２回になると通常駆動パルスの実効電力を増大させる。

実際の回転検出から上記の制御動作について詳述する。図３は第１の実施の形態の電子時計に慣性モーメントの大きな針を付けた場合のロータ１０が通常駆動パルスＳＰで正常に回転出来た時の電流波形および電圧波形図である。図４は第１の実施の形態の電子時計に慣性モーメントの大きな針を付けた場合のロータ１０が通常駆動パルスＳＰで回転できる駆動力があるにもかかわらず、誤判定によって回転失敗と判定された時の電流波形および電圧波形図である。図３（ａ）および図４（ａ）は慣性モーメントの大きな針を付けた場合のコイル９に誘導される電流波形であり、図３（ｂ）および図４（ｂ）はこのときにコイル９の一方の端子Ｏ１に発生する電圧波形、図３（ｃ）および図４（ｃ）はコイル９の他方の端子Ｏ２に発生する電圧波形である。

通常、慣性モーメントの大きな針を付けた場合には図３（ａ）に示すような電流波形になる。即ち、電流波形ｃ１に続いて誘導電流波形ｃ２、ｃ３、ｃｘ、ｃｙ、ｃ４に示す波形形状となる。従来例図１９（ａ）に示した電流波形に比べると電流波形ｃ３とｃ４がつぶれた状態になり、新たに段付き状の電流波形ｃｘ、ｃｙが発生する。電流波形ｃｘ、ｃｙはロータ１０の自由振動が秒針の慣性モーメントによって制約を受けるために生ずる。以下この場合の検出動作に付いて説明する。まず、６ｍｓの時点で第１検出モードが開始され、検出パルスＢ６がコイル９に印加される。図３（ａ）に示すように６ｍｓ、７ｍｓ
では電流波形は電流波形ｃ２の領域にあり、電流値は負方向である。よって図３（ｃ）に示すように誘起電圧Ｖ６、Ｖ７はしきい値Ｖｔｈを超えることはない。しかし８ｍｓになると電流波形は電流波形ｃ３の領域になり、電流値は正方向に変わる。よって図３（ｃ）に示すように誘起電圧Ｖ８はしきい値Ｖｔｈを超えた検出信号となる。同様に９ｍｓでも電流波形は電流波形ｃ３の領域にあり、誘起電圧Ｖ９はしきい値Ｖｔｈを超えた検出信号となる。誘起電圧Ｖ８、Ｖ９の二つの検出信号がしきい値Ｖｔｈを超えたことで第２検出モードに切り換わる。

誘起電圧Ｖ９によって第２検出モードとなったことにより、次のタイミングの検出パルス、即ち１０ｍｓの時点での検出パルスＦ１０がコイル９に印加される。図３（ａ）に示すように１０ｍｓでは電流波形は電流波形ｃ３の領域にあり、電流値は正方向にある。よって図３（ｂ）に示すように誘起電圧Ｖ１０はしきい値Ｖｔｈを超えることはない。同様に誘起電圧Ｖ１１においても電流波形ｃ３の領域にあり、しきい値Ｖｔｈを超えることはない。しかし１２ｍｓになると電流波形は電流波形ｃｘの領域になり、電流値は負方向に変わる。よって図３（ｂ）に示すように誘起電圧Ｖ１２はしきい値Ｖｔｈを超えた検出信号となる。１３ｍｓで電流波形ｃｙの領域になるが、電流値は正方向に変わり、検出パルスＦ１３によって生じる誘起電圧Ｖ１３はしきい値Ｖｔｈを超えることはない。しかし１４ｍｓになると、電流波形は電流波形ｃ４の領域になり、電流値は負方向に変わる。よって図３（ｂ）に示すように誘起電圧Ｖ１４はしきい値Ｖｔｈを超えた検出信号となる。検出パルスＦ１２、Ｆ１４によって生じる誘起電圧Ｖ１２、Ｖ１４はしきい値Ｖｔｈを超えた検出信号となる。誘起電圧Ｖ１２、Ｖ１４の二つの検出信号がしきい値Ｖｔｈを超えたことで、第２検出モード判定回路１３は回転成功と判定し、補正駆動パルスＦＰは出力されない。

ところが慣性モーメントの大きな針を付けた場合、ロータ１０の回転が秒針の大きな慣性によって乱され、図４のような電流波形が６秒間に１回程度、発生することがある。即ち、電流波形ｃ１に続いて誘導電流波形ｃ２、ｃ３、ｃｙ、ｃ４に示す波形形状が発生する。図３（ａ）に示した電流波形に比べると電流波形ｃｘが消えてしまい、段付き状の電流波形ｃｙだけが発生する。以下この場合の検出動作に付いて説明する。まず、６ｍｓの時点で第１検出モードが開始され、検出パルスＢ６がコイル９に印加される。図４（ａ）に示すように６ｍｓ、７ｍｓでは電流波形は電流波形ｃ２の領域にあり、電流値は負方向である。よって図４（ｃ）に示すように誘起電圧Ｖ６、Ｖ７はしきい値Ｖｔｈを超えることはない。しかし８ｍｓになると電流波形は電流波形ｃ３の領域になり、電流値は正方向に変わる。よって図４（ｃ）に示すように誘起電圧Ｖ８はしきい値Ｖｔｈを超えた検出信号となる。同様に９ｍｓでも電流波形は電流波形ｃ３の領域にあり、誘起電圧Ｖ９はしきい値Ｖｔｈを超えた検出信号となる。誘起電圧Ｖ８、Ｖ９の二つの検出信号がしきい値Ｖｔｈを超えたことで第２検出モードに切り換わる。

誘起電圧Ｖ９によって第２検出モードとなったことにより、次のタイミングの検出パルス、即ち１０ｍｓの時点での検出パルスＦ１０がコイル９に印加される。図４（ａ）に示すように１０ｍｓでは電流波形は電流波形ｃ３の領域にあり、電流値は正方向にある。よって図４（ｂ）に示すように誘起電圧Ｖ１０はしきい値Ｖｔｈを超えることはない。同様に誘起電圧Ｖ１１においても電流波形ｃ３の領域にあり、しきい値Ｖｔｈを超えることはない。１２ｍｓになると電流波形は電流波形ｃｙの領域になるが、電流値は正方向のままであり、誘起電圧Ｖ１２はしきい値Ｖｔｈを超えることはない。同様に誘起電圧Ｖ１３においても電流波形ｃｙの領域にあり、しきい値Ｖｔｈを超えることはない。１４ｍｓになると、電流波形は電流波形ｃ４の領域になり、電流値は負方向に変わる。よって図４（ｂ）に示すように誘起電圧Ｖ１４はしきい値Ｖｔｈを超えた検出信号となる。しかし、誘起電圧Ｖ１０から誘起電圧Ｖ１６までの７回の検出期間内でしきい値を超えている検出信号が２回検出されないことになり、第２検出モード判定回路１３は回転失敗と判定し、パル
ス選択回路７は補正駆動パルスＦＰを選択して出力することになる。即ち、回転出来ているにもかかわらず、誤判定によって補正駆動パルスＦＰが出力され、同時に非回転検出後の通常駆動パルス出力時には通常駆動パルス選択回路１４から非回転検出前よりも１ランク大きな駆動力を有する通常駆動パルスを出力してしまう。

上記問題を解決するために第２検出モードの回転検出の判定回数を２回から１回に変更するという対策が考えられる。しかし下記のような別の問題が生じるためこの対策を採用することは出来ない。この問題について図５に基づいて説明する。図５は図２０よりもさらにステップモータ２０の駆動力が弱くなりロータ１０が回転出来なかった場合の波形図である。図５（ａ）はロータ１０が回転出来なかったときにコイル９に誘導される電流波形であり、図５（ｂ）はこのときにコイル９の一方の端子Ｏ１に発生する電圧波形、図５（ｃ）はコイル９の他方の端子Ｏ２に発生する電圧波形である。

駆動力がさらに弱くなり回転出来なかった場合のコイルに発生する電流波形は図５（ａ）に示すようになる。すなわち電流波形ｃ１に続いて電流波形ｃ５、ｃ６に示す電流波形となる。図２０（ａ）の電流波形に比較して電流波形ｃ２が現れず、電流波形ｃ１に続いて電流波形ｃ５が現れ、電流波形ｃ５は早い時点で終了し、電流波形ｃ６が現れる電流波形となる。このような電流波形の場合に第２検出モードの回転検出の判定回数を単に２回から１回に変更した判定を行なうと以下のようになる。まず、６ｍｓの時点で第１検出モードが開始され、検出パルスＢ６がコイル９に印加される。図５（ａ）に示すように６ｍｓでは電流波形は電流波形ｃ５の領域にあり、電流値は正方向であり、図５（ｃ）に示すように誘起電圧Ｖ６はしきい値Ｖｔｈを超えた検出信号となる。さらに７ｍｓでも電流波形は電流波形ｃ５の領域にあり、誘起電圧Ｖ７はしきい値Ｖｔｈを超えた検出信号となる。誘起電圧Ｖ６、Ｖ７と二つの検出信号がしきい値Ｖｔｈを超えたことで第２検出モードに移行する。

誘起電圧Ｖ７により第２検出モードとなったことにより、次のタイミングの検出パルス、即ち８ｍｓの時点での検出パルスＦ８がコイル９に印加される。図５（ａ）に示すように８ｍｓでは電流波形は電流波形ｃ５の領域にあり、電流値は正方向にあるため図５（ｂ）に示すように誘起電圧Ｖ８はしきい値Ｖｔｈを超えることはない。さらに誘起電圧Ｖ９〜Ｖ１３おいても電流波形ｃ５の領域にあり、しきい値Ｖｔｈを超えることはない。しかし第２検出モードで７回目の検出となる１４ｍｓでは電流波形は図５（ａ）に示すように電流波形ｃ６の領域になり、電流値は負方向に変わる。よって図５（ｂ）に示すように誘起電圧Ｖ１４はしきい値Ｖｔｈを超えた検出信号となってしまう。このとき第２検出モード判定回路１３は回転出来ていないにもかかわらず回転成功と誤判定してしまい、パルス選択回路７は補正駆動パルスＦＰを選択して出力しないため、ロータ１０が回転しないことになる。以上のように単純に第２検出モードの回転検出の判定回数を２回から１回に変更すると、ステップモータが止まってしまい時刻遅れを生ずるという電子時計にとって致命的な問題を発生してしまう。

そこで本発明では最小の実効電力で駆動するために第２検出モード判定回路１３が回転失敗と判定した場合、パルス選択回路７は確実に回転を行なうために補正駆動パルスＦＰを選択して出力するが、次の通常駆動パルス出力時には図６（ａ）のタイミングチャートに示すように前回と同じ駆動力の通常駆動パルスを出力することでランクアップによる必要以上の駆動力による消電増加を防ぐこととした。

しかしながら図２０の電流波形に示すようにドライバ回路８の動作電圧が下がるなどしてステップモータ２０の駆動力が低下してくると図６（ｂ）のタイミングチャートに示すように第２検出モード判定回路１３が回転失敗と判定する回数が増え、補正駆動パルスＦＰを頻繁に出力するようになる。補正駆動パルスＦＰはステップモータ２０を確実に駆動
するため消費電流も大きなパルスとなっている。そのため補正駆動パルスを頻繁に出力しないように通常駆動パルスのランクを増大して最小の駆動力のランクを出力する必要性がある。そこで図６（ｂ）に示すように、第２検出モード判定回路１３によって、期間ｔ１−ｔ２及び期間ｔ２−ｔ３ともに回転失敗と判定され、非回転カウンタ回路１５において回転失敗と判定された回数が２秒間に２回の場合、２秒後の通常駆動パルス出力時には通常駆動パルス選択回路１４から２秒前よりも１ランク大きな駆動力を有する通常駆動パルスＳＰ２を出力し、第２検出モード判定回路１３によって、回転失敗と判定された回数が図６（ａ）に示すように、期間ｔ１−ｔ２は回転成功と判定され、期間ｔ２−ｔ３は回転失敗と判定され、非回転カウンタ回路１５において回転失敗と判定された回数が２秒間に１回の場合、２秒後の通常駆動パルス出力時には通常駆動パルス選択回路１４から２秒前と同じ駆動力を有する通常駆動パルスＳＰを出力することとした。これにより秒針などに慣性モーメントの大きな指針を使用した場合の誤判定やドライバ回路８の動作電圧が下がった場合などによるステップモータ２０の駆動力の低下に対応でき、補正駆動パルスＦＰが無駄に出力され、消費電流が増えてしまうことはない。

以上の動作をフローチャート図を用いて説明する。図７は第１の実施の形態の電子時計におけるロータ回転検出方法を示すフローチャート図で、正秒毎の動作を示したものである。なお、フローチャート内のステップ番号（ＳＴ＊）は、図１との対応付けのため、図１と同じにしてある。正秒のタイミングで通常駆動パルスＳＰが出力され（ステップＳＴ１）、正秒から６ｍｓ後に第１検出モードが開始される（ステップＳＴ２）。第１検出モードにおいて、検出信号が検出されるかどうか判定し終了後（ステップＳＴ３）、検出信号が２回発生された場合は直ちに第２検出モードが開始される（ステップＳＴ４）。従来例で示したように検出信号が１回あるいは発生しない場合は回転失敗と判定し（ステップＳＴ５）、１ランク大きな駆動力を有する通常駆動パルスを出力する（ステップＳＴ６）。第２検出モードに移行した場合、最大検出回数７回以内に検出信号が２回検出されるかどうかを判定する（ステップＳＴ７）、そして最大検出回数７回以内で検出信号が２回検出された場合は回転成功と判定し（ステップＳＴ８）、最大検出回数７回以内で検出信号が２回検出されない場合は回転失敗と判定する（ステップＳＴ９）。そして回転失敗と判定された場合、その回転失敗と判定された回数をカウントし（ステップＳＴ１０）、２秒間に２回、回転失敗と判定された場合、通常駆動パルスを１ランクアップし（ステップＳ１１）。２秒間に１回、回転失敗と判定された場合、ランクの変更は行わず、次の運針も前回と駆動力の同じ通常駆動パルスを出力する（ステップＳＴ１２）。

今回２秒間を１サイクルとして非回転が２回検出された場合は、１ランク大きな駆動力を有する通常駆動パルスを出力したが、ロータ１０の負荷状況に応じて例えば、４秒間を１サイクルとして非回転が３回検出された場合は２ランク、非回転が４回検出された場合は３ランクというように、ロータの非回転の回数を検出するための所定の検出期間にロータの非回転を検出した回数に応じて通常駆動パルスの電力を増大させ、一度に大きな駆動力を有する通常駆動パルスにランクを変更してもよい。また、ロータ１０の非回転を検出したとき、非回転となった通常駆動パルスを出力した正秒のタイミングから始まる所定期間、例えば４秒間を、ロータの非回転の回数を検出するための所定の検出期間としても良い。

次に、本発明の第２の実施の形態を図面に基づいて詳述する。第２の実施の形態は、第２検出モードにおいて所定期間内で検出信号が検出されない場合は回転失敗と判定し、ロータ１０の非回転を連続して検出したことに基づいて、通常駆動パルスの実効電力のランクを増加させる例である。図２は第２の実施の形態の電子時計の回路構成を示すブロック線図（第１の実施の形態と同一の図面である）、図１８は第２の実施の形態の電子時計の回路が発生するパルス波形図（従来例と同一の図面である）、図９は第２の実施の形態の電子時計のタイムチャート、図２０は第２の実施の形態の電子時計にカレンダ負荷が作用
した場合のコイルに発生する電流波形および電圧波形図（従来例と同一の図面である）、図８は第２の実施の形態の電子時計にカレンダ負荷が作用している時に、図２０に比べて通常駆動パルスの実効電力を増大させた場合のコイルに発生する電流波形および電圧波形図である。なお従来例で説明したものと同じ構成要素には同じ番号をつけて説明を省略する。

第２の実施の形態のブロック線図は、図２に示した第１の実施の形態のブロック線図と同一であり、通常駆動パルス選択回路１４の動作だけが異なる。第２の実施の形態では、非回転カウンタ回路１５において回転失敗と２回連続してカウントされた場合、カウント直後の通常駆動パルス出力時には通常駆動パルス選択回路１４から１ランク大きな駆動力を有する通常駆動パルスを出力する。次に継続して回転失敗と３回以上連続してカウントされた場合は、カウント直後の通常駆動パルス出力時には通常駆動パルス選択回路１４から最大の駆動力を有する通常駆動パルスを出力する。このように、ロータの非回転を連続して検出した場合に、非回転の連続回数に応じて、通常駆動パルスの実効電力を増大させる量を調整する。また回転失敗とカウントされた回数が１回の場合、通常駆動パルス選択回路１４から非回転検出前と同じ駆動力を有する通常駆動パルスＳＰを出力する。

実際の回転検出から上記の制御動作について詳述する。図２０は第２の実施の形態の電子時計にカレンダ負荷が作用した場合のロータ１０が通常駆動パルスＳＰで駆動力不足のため回転できなかった時の電流波形および電圧波形図である（従来例と同一の図面である）。図８は第２の実施の形態の電子時計にカレンダ負荷が作用した場合のロータ１０が、駆動力を増大した通常駆動パルスにより正常に回転できた時の電流波形および電圧波形図である。図２０（ａ）および図８（ａ）はカレンダ負荷が作用した場合のコイル９に誘導される電流波形であり、図２０（ｂ）および図８（ｂ）はこのときにコイル９の一方の端子Ｏ１に発生する電圧波形、図２０（ｃ）および図８（ｃ）はコイル９の他方の端子Ｏ２に発生する電圧波形である。

通常、カレンダによる負荷が作用してロータが回転できなかった場合には電流波形が図２０（ａ）に示すような電流波形になる。即ち、電流波形ｃ１までは従来例の図１９（ａ）の回転出来た場合とほぼ同様の電流波形を示すが、その後の電流波形は電流波形ｃ２、ｃ５、ｃ６に示すような電流波形となる。従来例図１９（ａ）に示した電流波形に比べると電流波形ｃ５に示すように長くなだらかな波形となる。まず、６ｍｓの時点で第１検出モードが開始され、検出パルスＢ６がコイル９に印加される。図２０（ａ）に示すように６ｍｓでは電流波形は電流波形ｃ２の領域にあり、電流値は負方向である。よって図２０（ｃ）に示すように誘起電圧Ｖ６はしきい値Ｖｔｈを超えることはない。しかし７ｍｓになると電流波形は電流波形ｃ５の領域になり、電流値は正方向に変わる。よって図２０（ｃ）に示すように誘起電圧Ｖ７はしきい値Ｖｔｈを超えた検出信号となる。同様に８ｍｓでも電流波形は電流波形ｃ５の領域にあり、誘起電圧Ｖ８はしきい値Ｖｔｈを超えた検出信号となる。誘起電圧Ｖ７、Ｖ８と二つの検出信号がしきい値Ｖｔｈを超えたことで第２検出モードに切り換わる。

誘起電圧Ｖ８によって第２検出モードとなったことにより次のタイミングの検出パルス、即ち図２０（ｂ）に示す９ｍｓの時点での検出パルスＦ９がコイル９に印加される。図２０（ａ）に示すように９ｍｓでは電流波形は電流波形ｃ５の領域にあり、電流値は正方向にある。よって図２０（ｂ）に示すように誘起電圧Ｖ９はしきい値Ｖｔｈを超えることはない。また検出パルスＦ１０〜Ｆ１４によって生じる誘起電圧Ｖ１０〜Ｖ１４においても電流波形ｃ５の領域にあり、しきい値Ｖｔｈを超えることはない。さらに第２検出モードで７回目の検出である検出パルスＦ１５によって生じる誘起電圧Ｖ１５においても電流波形ｃ５の領域にあり、しきい値Ｖｔｈを超えることはない。よって誘起電圧Ｖ９からＶ１５までの７回の検出期間内でしきい値を超えている検出信号が検出されないことになる
。よって第２検出モード判定回路１３は回転失敗と判定して判定を打ち切り、その結果パルス選択回路７は補正駆動パルスＦＰを選択してステップモータ２０を駆動しロータ１０を確実に回転させる。
この補正駆動パルスＦＰはステップモータ２０を確実に駆動するため消費電流も大きなパルスとなっている。カレンダ作動により急激な負荷が作用し続けると、ロータ１０が通常駆動パルスで安定して回転できるまで何度もランクアップを繰り返すことになる。即ちランクアップを繰り返している間、パルス選択回路７は補正駆動パルスＦＰを選択して出力し続けるため、消費電流が増大し電池寿命が大幅に減少してしまう。第２の実施の形態では、後述するように、補正駆動パルスＦＰの連続発生を防ぐように動作する。

次にカレンダ負荷が作用している時に、通常駆動パルス選択回路１４から最大の駆動力を有する通常駆動パルスを出力し実効電力を増大させ、ロータが回転した場合は図８（ａ）に示すような電流波形になる。電流波形ｃ１に続いて誘導電流波形ｃ２、ｃ３、ｃ４に示す波形形状となる。図１９（ａ）に示した電流波形に比べると電流波形ｃ１は滑らかな形状になり、電流波形ｃ３、ｃ４は若干つぶれた波形になる。以下この場合の検出動作に付いて説明する。まず、６ｍｓの時点で第１検出モードが開始され、図１８（ｂ）に示す検出パルスＢ６がコイル９に印加される。図８（ａ）に示すように６ｍｓでは電流波形は電流波形ｃ２の領域にあり、電流値は負方向である。よって図８（ｃ）示すように検出パルスＢ６によって生じる誘起電圧Ｖ６は検出回路のしきい値Ｖｔｈを超えることはない。しかし７ｍｓになると電流波形は電流波形ｃ３の領域になり、電流値は正方向に変わる。よって図８（ｃ）示すように検出パルスＢ７によって生じる誘起電圧Ｖ７はしきい値Ｖｔｈを超えた検出信号となる。同様に８ｍｓでも電流波形は電流波形ｃ３の領域にあり、検出パルスＢ８によって生じる誘起電圧Ｖ８はしきい値Ｖｔｈを超えた検出信号となる。誘起電圧Ｖ７、Ｖ８の二つの検出信号がしきい値Ｖｔｈを超えたことで第２検出モードに切り換わる。

誘起電圧Ｖ８によって第２検出モードとなったことにより次のタイミングの検出パルス、即ち図１８（ｃ）に示す９ｍｓの時点での検出パルスＦ９がコイル９に印加される。図８（ａ）に示すように９ｍｓでは電流波形は電流波形ｃ３の領域にあり、電流値は正方向にあるため図８（ｂ）示すように検出パルスＦ９によって生じる誘起電圧Ｖ９はしきい値Ｖｔｈを超えることはない。さらに検出パルスＦ１０、Ｆ１１、Ｆ１２によって生じる誘起電圧Ｖ１０、Ｖ１１、Ｖ１２においても電流波形ｃ３の領域にあるため、しきい値Ｖｔｈを超えることはない。しかし１３ｍｓになると電流波形は図８（ａ）に示すように電流波形ｃ４の領域になり、電流値は負方向に変わり、図８（ｂ）示すように検出パルスＦ１３、Ｆ１４によって生じる誘起電圧Ｖ１３、Ｖ１４はしきい値Ｖｔｈを超えた検出信号となる。誘起電圧Ｖ１３、Ｖ１４の二つの検出信号がしきい値Ｖｔｈを超えたことで、第２検出モード判定回路１３は回転成功と判定し、補正駆動パルスＦＰは出力されることはない。

第２の実施の形態では、カレンダ負荷が作用した瞬間、できるだけ最小の実効電力で駆動するために第２検出モード判定回路１３が２回連続して回転失敗と判定した場合は、通常駆動パルス選択回路１４から１ランク大きな駆動力を有する通常駆動パルスＳＰ２を出力する。例えば、図９（ｂ）に示すように、期間ｔ３−ｔ４と期間ｔ４−ｔ５で、通常駆動パルスＳＰ１によって連続して回転失敗と判断した時点で、期間ｔ５−ｔ６で１ランク大きな駆動力を有する通常駆動パルスＳＰ２を出力する。そして、期間ｔ５−ｔ６でも回転失敗と判断することにより、３回連続して回転失敗と判定した場合は、図９（ｂ）のタイミングチャートに示すようにカレンダ等による負荷が増大したと判断し、通常駆動パルス選択回路１４から一気に最大ランクの駆動力を有する通常駆動パルスＳＰ３を出力するように３ランクアップさせることによって補正駆動パルスＦＰの連続発生を防ぎ、消電電流増大を抑える。
第２検出モード判定回路１３が回転失敗と判定した回数が１回の場合は、第１の実施の形態で述べたように誤判定の可能性もあるため、次の通常駆動パルス出力時には非回転検出前と同じ駆動力の通常駆動パルスＳＰを出力することでランクアップによる必要以上の駆動力による消電増加を防ぐこととした。
例えば、図９（ａ）に示すように、期間ｔ２−ｔ３で、第２検出モード判定回路１３が１回だけ回転失敗と判定しても、次の期間ｔ３−ｔ４では、非回転検出前と同じ駆動力の駆動パルスＳＰを出力する。

以上の動作をフローチャート図を用いて説明する。図１０は第２の実施の形態の電子時計におけるロータ回転検出方法を示すフローチャート図で、正秒毎の動作を示したものである。なお、フローチャート内のステップ番号（ＳＴ＊）は、図１との対応付けのため、図１と同じにしてある。正秒のタイミングで通常駆動パルスＳＰが出力され（ステップＳＴ１）、正秒から６ｍｓ後に第１検出モードが開始される（ステップＳＴ２）。第１検出モードにおいて、検出信号が２回検出されるかどうかを判定し（ステップＳＴ３）検出信号が２回発生された場合は直ちに第２検出モードが開始される（ステップＳＴ４）。従来例で示したように検出信号が１回あるいは発生しない場合は回転失敗と判定し（ステップＳＴ５）、１ランク大きな駆動力を有する通常駆動パルスを出力する（ステップＳＴ６）。第２検出モードに移行した場合、最大検出回数７回以内に検出信号が２回検出されるかどうかを判定し（ステップＳＴ７）、最大検出回数７回以内で検出信号が２回検出された場合（ステップＳＴ７で「Ｙ」の場合）は回転成功と判定し（ステップＳＴ８）、最大検出回数７回以内で検出信号が２回検出されない場合（ステップＳＴ７で「Ｎ」の場合）は回転失敗と判定する（ステップＳＴ９）。そして回転失敗と判定された場合、その回転失敗と判定された回数をカウントし、回転失敗と判定された回数が１回の場合、（ステップＳＴ１０で「Ｎ」の場合）ランクの変更は行わず、次の運針も前回と駆動力の同じ通常駆動パルスを出力する。（ステップＳＴ１１）２回連続して回転失敗と判定された場合は（ステップ１０で「Ｙ」でステップＳＴ１２で「Ｎ」の場合）、動作電圧が下がりステップモータの駆動力が低下したと判断し、いったん１ランク大きな駆動力を有する通常駆動パルスを出力するが、（ステップＳＴ１３）さらにその１ランクアップした駆動力でも回転できず、３回連続して回転失敗と判定された場合（ステップＳＴ１２で「Ｙ」の場合）、カレンダ等の急激な負荷が作用したと判断し通常駆動パルスを一気に最大の駆動力を有するランクに移行する（ステップＳＴ１４）。

次に、本発明の第３の実施の形態を図面に基づいて詳述する。第３の実施の形態は、第２検出モードにおいて所定期間内で検出信号が検出されない場合は回転失敗と判定し、ロータ１０の非回転を所定の周期で検出したことに基づいて、通常駆動パルスの実効電力のランクを制御しない例である。図２は第３の実施の形態の電子時計の回路構成を示すブロック線図（第１の実施の形態と同一の図面である）、図１８は第３の実施の形態の電子時計の回路が発生するパルス波形図（従来例１と同一の図面である）、図１５は第３の実施の形態の電子時計のタイムチャート、図１１、図１３は第３の実施の形態の電子時計に外部から磁場が作用し、端子Ｏ１に通常駆動パルスが出力された場合のコイルに発生する電流波形および電圧波形図。図１２、図１４は第３の実施の形態の電子時計に外部から磁場が作用した瞬間、端子Ｏ２に通常駆動パルスが出力された場合のコイルに発生する電流波形および電圧波形図である。なお従来例で説明したものと同じ構成要素には同じ番号をつけて説明を省略する。

第３の実施の形態のブロック線図は、図２に示した第１の実施の形態のブロック線図と同一であり、通常駆動パルス選択回路１４の動作だけが異なる。第３の実施の形態では、非回転カウンタ回路１５において端子Ｏ１側と端子Ｏ２側で回転と回転失敗が交互にカウントされた場合、カウント直後の通常駆動パルス出力時には通常駆動パルス選択回路１４からカウント前と同じ通常駆動パルスを出力し、端子Ｏ１側と端子Ｏ２側で両方とも回転
失敗と判定された場合、通常駆動パルス選択回路１４からカウント前よりも１ランク大きな駆動力を有する通常駆動パルスを出力する。

実際の回転検出から上記の制御動作について詳述する。
図１１は端子Ｏ１側から最大ランクの通常駆動パルスＳＰ３が出力され、第３の実施の形態の電子時計に外部から磁場が作用し、ロータ１０が正常に回転出来た時の電流波形および電圧波形図である。図１２は図１１の１秒後の波形であり、端子Ｏ２側から最大ランクの通常駆動パルスＳＰ３が出力され、第３の実施の形態の電子時計に外部から磁場が作用し、ロータ１０が通常駆動パルスＳＰで正常に回転出来なかった時の電流波形および電圧波形図である。図１３は端子Ｏ１側から図１１よりも駆動力が低い通常駆動パルスＳＰが出力され、第３の実施の形態の電子時計に外部から磁場が作用し、ロータ１０が通常駆動パルスＳＰで正常に回転出来た時の電流波形および電圧波形図である。図１４は図１３の１秒後の波形であり、端子Ｏ１側から図１２よりも駆動力が低い通常駆動パルスＳＰが出力され、第３の実施の形態の電子時計に外部から磁場が作用し、ロータ１０が通常駆動パルスＳＰで正常に回転出来なかった時の電流波形および電圧波形図である。
図１１（ａ）、図１２（ａ）、図１３（ａ）および図１４（ａ）はカレンダ負荷が作用した場合のコイル９に誘導される電流波形であり、図１１（ｂ）、図１２（ｂ）、図１３（ｂ）および図１４（ｂ）はこのときにコイル９の一方の端子Ｏ１に発生する電圧波形、図１１（ｃ）、図１２（ｃ）、図１３（ｃ）および図１４（ｃ）はコイル９の他方の端子Ｏ２に発生する電圧波形である。

通常、外部から磁界が作用し、端子Ｏ１側から最大ランクの通常駆動パルスＳＰ３が出力され、ロータが回転した場合の電流波形が図１１（ａ）に示すような電流波形になる。即ち、電流波形ｃ１に続いて誘導電流波形ｃ３、ｃ４に示す波形形状となる。従来例の図１９（ａ）に示した電流波形に比べるとロータの静止位置のズレに伴って電流波形ｃ３が前にずれた状態になる。以下この場合の検出動作に付いて説明する。まず、６ｍｓの時点で第１検出モードが開始され、検出パルスＢ６がコイル９に印加される。図１１（ａ）に示すように６ｍｓでは電流波形はすでに電流波形ｃ３の領域にあり、電流値は正方向である。よって図１１（ｃ）に示すように誘起電圧Ｖ６はしきい値Ｖｔｈを超えた検出信号となる。同様に７ｍｓでも電流波形は電流波形ｃ３の領域にあり、誘起電圧Ｖ７はしきい値Ｖｔｈを超えた検出信号となる。誘起電圧Ｖ６、Ｖ７と二つの検出信号がしきい値Ｖｔｈを超えたことで第２検出モードに移行する。

誘起電圧Ｖ７によって第２検出モードとなったことにより、次のタイミングの検出パルス、即ち８ｍｓの時点での検出パルスＦ８がコイル９に印加される。図１１（ａ）に示すように８ｍｓでは電流波形は電流波形ｃ３の領域にあり、電流値は正方向にある。よって図１１（ｂ）に示すように誘起電圧Ｖ８はしきい値Ｖｔｈを超えることはない。しかし９ｍｓになると電流波形は電流波形ｃ４の領域になり、電流値は負方向に変わる。よって図１１（ｂ）に示すように誘起電圧Ｖ９はしきい値Ｖｔｈを超えた検出信号となる。同様に１０ｍｓでも電流波形は電流波形ｃ４の領域にあり、誘起電圧Ｖ１０はしきい値Ｖｔｈを超えた検出信号となる。検出パルスＦ９、Ｆ１０によって生じる誘起電圧Ｖ９、Ｖ１０はしきい値Ｖｔｈを超えた検出信号となる。誘起電圧Ｖ９、Ｖ１０の二つの検出信号がしきい値Ｖｔｈを超えたことで、第２検出モード判定回路１３は回転成功と判定し、補正駆動パルスＦＰは出力されない。

また通常、外部から磁界が作用し、端子Ｏ２側から最大ランクの通常駆動パルスＳＰ３が出力され、ロータが回転しなかった場合の電流波形が図１２（ａ）に示すような電流波形になる。即ち、電流波形ｃ１に続いて誘導電流波形ｃ２、ｃ５、ｃ６に示す波形形状となる。図２０（ａ）に示した電流波形に比べると電流波形ｃ５が早い時点で終了する波形となる。以下この場合の検出動作に付いて説明する。まず、６ｍｓの時点で第１検出モー
ドが開始され、検出パルスＢ６がコイル９に印加される。図１２（ａ）に示すように６ｍｓでは電流波形は電流波形ｃ２の領域にあり、電流値は負方向である。よって図１２（ｃ）に示すように誘起電圧Ｖ６はしきい値Ｖｔｈを超えることはない。しかし７ｍｓになると電流波形は電流波形ｃ５の領域になり、電流値は正方向に変わる。よって図１２（ｃ）に示すように誘起電圧Ｖ７はしきい値Ｖｔｈを超えた検出信号となる。同様に８ｍｓでも電流波形は電流波形ｃ５の領域にあり、誘起電圧Ｖ８はしきい値Ｖｔｈを超えた検出信号となる。誘起電圧Ｖ７、Ｖ８の二つの検出信号がしきい値Ｖｔｈを超えたことで第２検出モードに切り換わる。

誘起電圧Ｖ８によって第２検出モードとなったことにより、次のタイミングの検出パルス、即ち９ｍｓの時点での検出パルスＦ９がコイル９に印加される。図１２（ａ）に示すように９ｍｓでは電流波形は電流波形ｃ５の領域にあり、電流値は正方向にある。よって図１２（ｂ）に示すように誘起電圧Ｖ８はしきい値Ｖｔｈを超えることはない。また検出パルスＦ１０〜Ｆ１４によって生じる誘起電圧Ｖ１０〜Ｖ１４においても電流波形ｃ５の領域にあり、しきい値Ｖｔｈを超えることはない。さらに第２検出モードで７回目の検出である検出パルスＦ１５によって生じる誘起電圧Ｖ１５においても電流波形ｃ５の領域にあり、しきい値Ｖｔｈを超えることはない。よって誘起電圧Ｖ９からＶ１５までの７回の検出期間内でしきい値を超えている検出信号が検出されないことになる。よって第２検出モード判定回路１３は回転失敗と判定して判定を打ち切り、その結果パルス選択回路７は補正駆動パルスＦＰを選択してステップモータ２０を駆動し、ロータを確実に回転させる。このように外部から磁場が作用した場合、通常駆動パルスが最大ランクであってもロータ１０の静的安定位置のズレが大きいため、端子Ｏ１側と端子Ｏ２側で共に回転と非回転を検出してしまう。

次に通常、外部から磁界が作用し、端子Ｏ１側から図１１よりも駆動力が低い通常駆動パルスＳＰが出力されロータが回転した場合の電流波形が図１３（ａ）に示すような電流波形になる。即ち、電流波形ｃ１に続いて誘導電流波形ｃ２、ｃ３、ｃ４に示す波形形状となる。図１１（ａ）に示した電流波形に比べると電流波形ｃ３が後ろにずれた状態になる。以下この場合の検出動作に付いて説明する。まず、６ｍｓの時点で第１検出モードが開始され、検出パルスＢ６がコイル９に印加される。図１３（ａ）に示すように６ｍｓでは電流波形は電流波形ｃ２の領域にあり、電流値は負方向である。よって図１３（ｃ）に示すように誘起電圧Ｖ６はしきい値Ｖｔｈを超えることはない。しかし７ｍｓになると電流波形は電流波形ｃ３の領域になり、電流値は正方向に変わる。よって図１３（ｃ）に示すように誘起電圧Ｖ７はしきい値Ｖｔｈを超えた検出信号となる。同様に８ｍｓでも電流波形は電流波形ｃ３の領域にあり、誘起電圧Ｖ８はしきい値Ｖｔｈを超えた検出信号となる。誘起電圧Ｖ７、Ｖ８の二つの検出信号がしきい値Ｖｔｈを超えたことで第２検出モードに切り換わる。

誘起電圧Ｖ８によって第２検出モードとなったことにより、次のタイミングの検出パルス、即ち９ｍｓの時点での検出パルスＦ９がコイル９に印加される。図１３（ａ）に示すように９ｍｓでは電流波形は電流波形ｃ３の領域にあり、電流値は正方向にある。よって図１３（ｂ）に示すように誘起電圧Ｖ８はしきい値Ｖｔｈを超えることはない。また検出パルスＦ１０によって生じる誘起電圧Ｖ１０においても電流波形ｃ３の領域にあり、しきい値Ｖｔｈを超えることはない。しかし１１ｍｓになると電流波形は図１３（ａ）に示すように電流波形ｃ４の領域になり、電流値は負方向に変わり、図１３（ｂ）示すように検出パルスＦ１１、Ｆ１２によって生じる誘起電圧Ｖ１１、Ｖ１２はしきい値Ｖｔｈを超えた検出信号となる。誘起電圧Ｖ１１、Ｖ１２の二つの検出信号がしきい値Ｖｔｈを超えたことで、第２検出モード判定回路１３は回転成功と判定し、補正駆動パルスＦＰは出力されない。

また通常、外部から磁界が作用し、端子Ｏ２側から図１２よりも駆動力が低い通常駆動パルスＳＰが出力され、ロータが回転しなかった場合の電流波形が図１４（ａ）に示すような電流波形になる。即ち、電流波形ｃ１に続いて誘導電流波形ｃ５、ｃ６に示す波形形状となる。図１２（ａ）に示した電流波形に比べると電流波形ｃ２が現れず、電流波形ｃ５が前にずれ、さらに早い時点で終了する波形となる。以下この場合の検出動作に付いて説明する。まず、６ｍｓの時点で第１検出モードが開始され、検出パルスＢ６がコイル９に印加される。図１４（ａ）に示すように６ｍｓでは電流波形は電流波形ｃ５の領域にあり、電流値は正方向であり、図１４（ｃ）に示すように誘起電圧Ｖ６はしきい値Ｖｔｈを超えた検出信号となる。さらに７ｍｓでも電流波形は電流波形ｃ５の領域にあり、誘起電圧Ｖ７はしきい値Ｖｔｈを超えた検出信号となる。誘起電圧Ｖ６、Ｖ７と二つの検出信号がしきい値Ｖｔｈを超えたことで第２検出モードに移行する。

誘起電圧Ｖ７により第２検出モードとなったことにより、次のタイミングの検出パルス、即ち８ｍｓの時点での検出パルスＦ８がコイル９に印加される。図１４（ａ）に示すように８ｍｓでは電流波形は電流波形ｃ５の領域にあり、電流値は正方向にあるため図１４（ｂ）に示すように誘起電圧Ｖ８はしきい値Ｖｔｈを超えることはない。さらに誘起電圧Ｖ９〜Ｖ１１においても電流波形ｃ５の領域にあり、しきい値Ｖｔｈを超えることはない。第２検出モードで５回目の検出となる１２ｍｓでは電流波形は図１４（ａ）に示すように電流波形ｃ６の領域になり、電流値は負方向に変わり、Ｖ１２において一度だけしきい値Ｖｔｈを超えるが、次の１３ｍｓはすでにロータ１０の自由振動が終了した時点であるため、図１４（ｂ）に示すように検出パルスＦ１３によって生じる誘起電圧Ｖ１３はしきい値Ｖｔｈを超えることはない。さらに第２検出モードで７回目の検出である検出パルスＦ１４によって生じる誘起電圧Ｖ１４においてもすでにロータ１０の自由振動が終了した時点であるため、しきい値Ｖｔｈを超えることはない。よって誘起電圧Ｖ８からＶ１４までの７回の検出期間内でしきい値を超えている検出信号が１回しか検出されないことになる。よって第２検出モード判定回路１３は回転失敗と判定して判定を打ち切り、その結果パルス選択回路７は補正駆動パルスＦＰを選択してステップモータ２０を駆動し、ロータを確実に回転させる。

このように、外部から磁界が作用した場合、ロータは、通常駆動パルスの駆動力を増大させても交互に回転と、非回転を繰り返す。このため、通常駆動パルスの駆動力の増大は、無駄に電力を消費するものである。本発明ではできるだけ最小の実効電力で駆動するために、例えば、図１５（ｂ）の期間ｔ１−ｔ２，ｔ３−ｔ４，ｔ５−ｔ６と期間ｔ２−ｔ３，ｔ４−ｔ５，ｔ６−ｔ７のように第２検出モード判定回路１３が回転と回転失敗を交互に判定された場合は、外部から磁場等が作用したと判断し、期間ｔ３−ｔ４，ｔ５−ｔ６，ｔ７…のように通常駆動パルスＳＰを出力し、通常駆動パルスのランクを変更させないようにした。即ち、非回転検出前と同じ駆動力の通常駆動パルスを出力する。これによりランクを固定することによって通常の非回転と判定された場合のランクアップによる消電増加を防ぐことができる。また通常運針時、ドライバ回路８の動作電圧が下がるなどしてステップモータ２０の駆動力が低下する場合もあるので、第２検出モード判定回路１３が回転失敗を連続して判定された場合、例えば、図１５（ａ）の期間ｔ２−ｔ３〜期間ｔ３−ｔ４で連続して非回転と判断した場合は、次の通常駆動パルス出力時には１ランク大きな駆動力を有する通常駆動パルスＳＰ２を、期間ｔ４以降で出力することで最小の実効電力で駆動できるようにした。

以上の動作をフローチャート図を用いて説明する。図１６は第３の実施の形態の電子時計におけるロータ回転検出方法を示すフローチャート図で、正秒毎の動作を示したものである。なお、フローチャート内のステップ番号（ＳＴ＊）は、図１との対応付けのため、図１と同じにしてある。正秒のタイミングで通常駆動パルスＳＰが出力され（ステップＳＴ１）、正秒から６ｍｓ後に第１検出モードが開始される（ステップＳＴ２）。第１検出
モードにおいて、検出信号が検出されるかどうか判定し終了後（ステップＳＴ３）、検出信号が２回発生された場合は直ちに第２検出モードが開始される（ステップＳＴ４）。従来例で示したように検出信号が１回あるいは発生しない場合は回転失敗と判定し（ステップＳＴ５）、１ランク大きな駆動力を有する通常駆動パルスを出力する（ステップＳＴ６）。第２検出モードに移行した場合、最大検出回数７回以内に検出信号が２回検出されるかどうかを判定する（ステップＳＴ７）、そして最大検出回数７回以内で検出信号が２回検出された場合は回転成功と判定し（ステップＳＴ８）、最大検出回数７回以内で検出信号が２回検出されない場合は回転失敗と判定する（ステップＳＴ９）。そして回転失敗と判定された場合、その回転失敗と判定された回数をカウントし（ステップＳＴ１０）、回転と回転失敗を交互に判定された場合、通常駆動パルスのランクを固定し（ステップＳＴ１１）、回転失敗を連続して判定された場合、通常駆動パルスのランクを変更する。（ステップＳＴ１２）。

今回、回転と非回転を交互に検出された場合は、検出後の通常駆動パルスのランクを固定し、非回転検出前と同じ駆動力の通常駆動パルスＳＰを出力するようにしたが、回転と非回転を交互に検出する範囲ならば、外部磁場中の消電増加をさらに抑えるため、駆動力の小さなランクに移行するように変更して通常駆動パルスの実効電力を減少させる制御をしてもよい。例えば、衝撃等の外乱が作用した場合やカレンダ等の負荷が作用した直後など、常に最小のエネルギで駆動できるよう、一時的に初期の状態よりも数ランク大きな駆動力を有する通常駆動パルスを出力し続ける。その状態で外部から磁場が作用し、第３の実施の形態で述べたようにランクが固定されてしまうと小さなランクで駆動できるにもかかわらず、パルスの駆動力が増大した状態で運針し続けてしまい無駄に電力を消費してしまう。よって外部から磁場が作用した場合、通常駆動パルスを駆動力の小さなランクに移行することは低消電化につながる。しかしながら回転と非回転を交互に検出した時に通常駆動パルスをすぐに駆動力の小さなランクに移行させると、外部から磁場が作用し、短い期間でその磁場が作用しなくなった場合、駆動力の小さなランクから安定した駆動力で運針できる状態になるまでランクアップを繰り返し、同時に消費電流の大きい補正駆動パルスを連続して出力してしまう。その状態を防止するため、特に多数のランクを有する場合は、
回転と非回転を所定回数検出した後、駆動力の小さなランクに移行するように変更してもよい。

なお、以上の実施の形態ではモータコイルに発生する誘起電圧を用いて回転、非回転検出を行ったが、磁気センサ等を用いてロータの磁極を判別した回転、非回転検出を行っても本発明の効果を得ることは可能である。

なお、以上の実施の形態では、最小の実効電力で駆動するために約２５６回、同じランクの通常駆動パルスで正常に回転を検出すると一つ下のランクに駆動力を低減するようになっている。

以上、本発明の実施の形態を図面により詳述したが、各実施の形態は本発明の例示にしか過ぎず、本発明は実施の形態の構成にのみ限定されるものではない。したがって本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計の変更等があっても本発明に含まれることはもちろんである。
例えば、図２に示すブロック図は一例であり、上述した動作を行なうものであれば他の構成を備えていても良い。

なお、電流波形は、ステップモータの電気的特性や駆動パルスの電圧値等によりその波形、すなわち出力レベルや時間的応答が変化するが、実施の形態中の第一検出パルスの判定回数、第二検出パルスの判定回数、第二検出モードの打ち切り回数（第二検出パルスの
出力個数）、閾値Ｖｔｈ等を電流波形に応じて適切な値とすることで、電流波形に依らずに本実施の形態の効果を得ることができる。
また、第１〜第３の実施の形態では、第１検出モード判定回路１２と第２検出モード判定回路１３の２つの判定回路によって、第１及び第２の検出モードでロータ１０の回転および非回転転を検出したが、例えば、第１検出モード判定回路１２を設けずに、第２検出モード判定回路１３だけで、ロータ１０の回転および非回転を検出する電子時計のように、一つの判定回路によって、ロータの回転および非回転を検出する電子時計にも本発明を適用することができる。

本発明の第１の実施の形態の電子時計における制御方法の概念を示すフローチャート図である。 本発明の第１〜第３の実施の形態の電子時計の回路構成を示すブロック線図である。 本発明の第１の実施の形態の電子時計に慣性モーメントの大きな針を付けた場合で且つロータが回転と判定された場合のコイルに発生する電流波形および電圧波形図である。 本発明の第１の実施の形態の電子時計に慣性モーメントの大きな針を付けた場合で且つロータが非回転と誤判定された場合のコイルに発生する電流波形および電圧波形図である。 本発明の第１の実施の形態の電子時計のロータが回転出来なかった場合のコイルに発生する電流波形および電圧波形図である。 本発明の第１の実施の形態の電子時計のタイムチャート図である。 本発明の第１の実施の形態の電子時計の制御方法を示すフローチャート図である。 本発明の第２の実施の形態の電子時計にカレンダ等の負荷が作用した場合で且つ通常駆動パルスの実効電力が高く駆動された場合のコイルに発生する電流波形および電圧波形図である。 本発明の第２の実施の形態の電子時計のタイムチャート図である。 本発明の第２の実施の形態の電子時計の制御方法を示すフローチャート図である。 本発明の第３の実施の形態の電子時計に外部から磁場が作用した場合で且つ通常駆動パルスの実効電力が高く駆動された場合のコイルに発生する電流波形および電圧波形図である。 本発明の第３の実施の形態の電子時計に外部から磁場が作用した場合で且つ通常駆動パルスの実効電力が高く駆動された場合のコイルに発生する電流波形および電圧波形図である。 本発明の第３の実施の形態の電子時計に外部から磁場が作用した場合のコイルに発生する電流波形および電圧波形図である。 本発明の第３の実施の形態の電子時計に外部から磁場が作用した場合のコイルに発生する電流波形および電圧波形図である。 本発明の第３の実施の形態の電子時計のタイムチャート図である。 本発明の第３の実施の形態の電子時計の制御方法を示すフローチャート図である。 従来の電子時計の回路構成を示すブロック線図である。 従来および本発明の第１〜第３の実施の形態の電子時計の回路が発生するパルス波形図である。 従来の電子時計のロータが回転出来た場合のコイルに発生する電流波形および電圧波形図である。 従来および本発明の第２の実施の形態の電子時計のロータが回転出来なかった場合のコイルに発生する電流波形および電圧波形図である。

符号の説明

１ 発振回路
２ 分周回路
３ 通常駆動パルス発生回路
４ 補正駆動パルス発生回路
５ 第１検出パルス発生回路
６ 第２検出パルス発生回路
７ パルス群選択回路
８ ドライバ回路
２０ ステップモータ
９ コイル
１０ ロータ
１１ 検出回路
１２ 第１検出モード判定回路
１３ 第２検出モード判定回路
１４ 通常駆動パルス選択回路
１５ 非回転カウンタ回路
ＳＰ、ＳＰ２、ＳＰ３ 通常駆動パルス
ＦＰ 補正駆動パルス
Ｂ６〜Ｂ１２ 検出パルス
Ｆ８〜Ｆ１８ 検出パルス
ｃ１、ｃ２、ｃ３、ｃ４、ｃ５、ｃ６、ｃｘ、ｃｙ 電流波形
Ｖ６〜Ｖ１６ 誘起電圧

Claims (8)

1. コイルとロータを有するステップモータと、前記ステップモータを駆動するための駆動パルスを発生する駆動パルス発生手段と、前記駆動パルスに基づいて前記ステップモータを駆動するステップモータ駆動手段と、前記駆動パルス発生手段から前記駆動パルスが出力された後に、前記ロータの回転および非回転を検出する検出手段と、前記駆動パルスの実効電力を変更するように、前記駆動パルス発生手段を制御する駆動パルス制御手段とを備える電子時計であって、
   前記駆動パルス制御手段は、前記検出手段が前記ロータの非回転を複数回検出したことに基づいて、前記駆動パルスの実効電力を変更する制御を行なうことを特徴とする電子時計。
2. 前記検出手段は、前記駆動パルス発生手段が前記駆動パルスを出力した後の第１の期間に、前記ロータの回転および非回転を検出するための第１検出手段と、前記第１の期間の後の第２の期間に、前記ロータの回転および非回転を検出するための第２検出手段とを有することを特徴とする請求項１に記載の電子時計。
3. 前記駆動パルス制御手段は、前記検出手段が、前記ロータの非回転を所定の検出期間に所定回数以上検出したことに基づいて、前記駆動パルスの実効電力を増大させる制御を行なうことを特徴とする請求項１または２のいずれかに記載の電子時計。
4. 前記駆動パルス制御手段は、前記検出手段が、前記所定の期間に前記ロータの非回転を検出した回数に応じて、前記駆動パルスの実効電力を増大させる量を調整する制御を行なうことを特徴とする請求項３に記載の電子時計。
5. 前記駆動パルス制御手段は、前記検出手段が、前記ロータの非回転を連続して検出した場に、該非回転の連続回数に応じて、前記駆動パルスの実効電力を増大させる量を調整する制御を行なうことを特徴とする請求項１または２のいずれかに記載の電子時計。
6. 前記駆動パルス制御手段は、前記検出手段が前記ロータの非回転を複数回検出しても、該ロータの非回転が所定の周期で発生していることを検出した場合は、前記駆動パルス発生手段を制御しないことを特徴とする請求項１または２のいずれかに記載の電子時計。
7. 前記駆動パルス制御手段は、前記検出手段が前記ロータの非回転を所定の周期で発生していることを検出した場合には、前記駆動パルスの実効電力を減少させる制御を行なうことを特徴とする請求項１または２のいずれかに記載の電子時計。
8. 前記検出手段が、前記ロータの非回転を検出した場合に、前記ステップモータを補正駆動する補正駆動パルスを出力する補正駆動パルス発生手段を有することを特徴とする請求項１〜７のいずれか１項に記載の電子時計。

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